KR100496494B1 - 무연 2 사이클 엔진 윤활유 - Google Patents

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유진 알. 젤러
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코그니스 코포레이션
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Abstract

본 발명은 2 사이클 가솔린 엔진에서의 연소 결과로 방출되는 배기물질중에 관찰가능한 연기를 감량시키는 2 사이클 엔진 윤활유 조성물용 에스테르 기재 원료에 관한 것으로, 혼화성 증강 용매를 필요로 하지 않으며, 점도가 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cST이며, 연기 지수가 75 이상이다. 상기 에스테르중 일부는 생물분해가능하다.

Description

무연 2 사이클 엔진 윤활유 {SMOKELESS TWO-CYCLE ENGINE LUBRICANTS}
본 발명은 2 사이클 가솔린 엔진 윤활유 조성물 및 이의 성분인 에스테르 기재 원료에 관한 것이다. 본 발명에 따른 2 사이클 가솔린 엔진 윤활유는 2 사이클 가솔린 엔진의 연소 결과로서 방출되는 배기물질중 관찰가능한 연기를 감량시키며, 혼화성 증강용매를 필요로 하지 않으며, 선택적으로 생물분해가능하다.
2 사이클(2 스트로우크(stroke)) 가솔린 엔진은 선외 기관, 설상차, 모터사이클, 발동기 달린 자전거 및 여러 조경 장치, 예를 들어, 잔디 깎는 기계, 휴대용 동력 사슬톱, 스트링 트림머(string trimmer), 블로우어(blower)와 같은 장치에 대한 전력원으로 상당한 인기를 얻어 왔다. 2 사이클 가솔린 엔진의 광범위한 용도는 주로 이들의 간단한 디자인 및 경량 구조, 저온에서 신속하게 개시되면서 고출력을 제공할 수 있는 능력 및 비교적 저렴한 가격에 기인한다.
2 사이클 가솔린 엔진은 규정된 비율의 가솔린과 윤활유의 혼합물을 사용하여 작동된다. 상기 연료는 가솔린-윤활유 혼합물을 함유하기 때문에, 다량의 연기가 발생되며, 배기시에 배출된다. 윤활유는 엄격한 작동 조건하에서 만족할 만한 성능을 제공해야 한다. 2 사이클 가솔린 엔진용 윤활유는 일반적으로 광물성유 또는 인정유(synthetic base fluid), 성능 첨가제 및 용매로서, 보통 비교적 비점이 낮은 석유 증류물로 구성되어 가솔린/윤활유의 혼화성을 증강시킨다.
4 사이클 자동차 및 트럭 가솔린 엔진으로부터의 배기물질 방출을 감소시키기 위해 지금까지 개발된 기술은 2 사이클 가솔린 엔진에 성공적으로 적용되지 않았다. 이에 따라, 탄화수소가 용이하게 생물분해되지 않으므로써 이러한 소형 가솔린 엔진으로부터의 높은 수준의 탄화수소 방출물질에 대한 대중적인 관심에 커지고 있다.
탄화수소 방출물질은 가솔린 엔진의 기본 설계에 따른 결과물이다. 구체적으로, 전형적인 2 사이클 가솔린 엔진의 전력 스트로우크시, 오일 및 연료는 모아진 충전물이 피스톤 상부 공간에서 압축됨에 따라 크랭크케이스에 유입된다. 배기 스트로우크시, 연소된 기체는 배기구를 통해 방출되고, 새로운 연소성 충전물이 크랭크케이스로부터 피스톤 상부 공간에 전달된다. 배기구는 새로운 연소성 충전물이 전달되기 전에 개방되고, 전달된 후에 폐쇄되기 때문에, 새로운 충전물중 20% 정도가 배기물질과 함께 연소되지 않은 상태로 방출될 것이다. 결과적으로, 탄화수소 방출 수준은 4 사이클 엔진으로부터의 방출 수준을 상당히 초과한다.
수랭식 선외 기관은 직접적으로 물로 배기되어 물을 오염시키는 반면, 공랭식 2 사이클 가솔린 엔진이 구비된 상기 언급된 나머지 장치는 심각한 공기 오염 문제를 일으키는 방출물질을 생성시킨다. 예를 들어, 캘리포니아 에어 리서치 보오드(California Air Research Board)에서는 여러 2 사이클 가솔린 엔진이 시간당 마력으로 트럭 엔진의 50배까지 공해를 일으키는 것으로 측정하였다.
2 사이클 가솔린 엔진으로부터의 배기물질중 관찰가능한 연기 방출물은 또한 최근에 강화된 정밀 조사 및 규정하에 놓이게 되었다. 추가로, 2 사이클 가솔린 엔진으로부터의 연기 방출물은 또한 미적 관점에서도 문제시되고 있다.
상기 언급된 오염 및 연기 문제는 윤활유중 휘발성 유기 용매의 존재에 의해 악화된다. 더욱이, 스토다르드(Stoddard) 용매와 같은 혼화성 증강제로서 사용되는 용매중 일부는 상대적으로 낮은 인화점을 가짐으로써 화재 위험을 일으킬 수 있으며, 이는 이러한 제품의 저장 및 운송과 관련하여 특히 관심이 되고 있다.
따라서, 환경에 유해한 탄화수소의 방출에 대해 보호하므로써 오염을 방지하고, 용매 함유 윤활유의 위험 가능성을 감소시키고, 연기 방출물을 적어도 최소화시키도록 제작된 2 사이클 가솔린 엔진 윤활유 조성물에 대한 필요성이 존재한다. 그러나, 이러한 목적은 엄격한 성능 기준, 예를 들어, 우수한 윤활성 및 세척성(특히 피스톤 링상에서), 뛰어난 항결착 특성 및 높은 겔/플록(gel/floc) 내성을 동시에 만족시키고, 작동 조건의 적용 범위에 걸쳐 윤활유 및 연료의 최적 혼화성을 제공하도록 달성되어야 한다.
특정 유형의 에스테르는 2 사이클 가솔린 엔진 윤활유에 대해 기재 원료로서 유용하다. 이러한 에스테르는 2 사이클 가솔린 엔진의 연소 결과로 관찰가능한 연기를 감량시킨다. 본 발명에 따른 상기 에스테르 기재 원료가 하기에 기술될 것이다.
본 발명의 2 사이클 가솔린 엔진 기재 원료 및 윤활유 조성물은 수랭식 및 공랭식 2 사이클 가솔린 엔진에 모두 유용하다. 본 발명의 윤활유 조성물은 종래의 용매를 함유하지 않고 제형될 수 있으므로써, 실질적으로 상기 조성물로 윤활된 2 사이클 가솔린 엔진의 오염 가능성을 감소시킬 뿐만 아니라 용매 함유 제형에서의 고유의 위험성을 감소시킨다.
본 발명의 2 사이클 가솔린 엔진 윤활유 조성물은 본원에 기술된 에스테르 기재 원료 및 세제/분산제 첨가제, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹방지 또는 부식방지제, 산화 억제제와 같은 공지된 성능 첨가제 패키지(package)로 이루어진다. 본 발명에 따른 에스테르 기재 원료는 ASTM D-92하에 측정한 결과, 일빈적으로 인화점이 약 100℃ 이상이고, ASTM D-445하에 측정한 결과, 100℃에서의 동점도가 약 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, ASTM D-97하에 측정한 결과, 유동점이 약 0℃ 미만이다. 본 발명에 따른 기재 원료는 10:1 내지 300:1의 연료/윤활유 부피비에서 가솔린과 우수한 혼화성을 나타낼 것이다. 본 발명에 따른 기재 원료중 일부는 2 사이클 엔진 윤활유에 대한 가장 일반적으로 사용되는 생물분해성 시험인 코오디네이팅 유럽 카운셀 표준 시험 방법(Coordinating European Counsel standard test method) L-33-A-94(수중에서 2 스트로우크 사이클 선외 가솔린 엔진 오일의 생물분해성, 약칭 C.E.C L-33-A-94)에 의해 측정됨에 따라 생물분해성을 가진다.
본 발명에 따른 에스테르 기재 원료는 또한 차세대 2 사이클 엔진에 유용할 것이다. 현재 2 사이클 엔진에 사용되는 윤활유는 가솔린과의 혼합물중에 규정된 비율로 함유된다. 상기 혼합물은 그 자체로 엔진의 연소실에 직접 공급된다. 앞서 언급된 바와 같이, 연료는 가솔린-윤활유 혼합물을 함유하기 때문에, 많은 양의 연기와 기타 오염물질이 생성되며 배기물질로 방출된다. 미래 2 사이클 엔진에 있어서, 계측된 양의 가솔린 및 윤활유는 개별적으로 연소실에 공급되어 윤활유의 양이 어느 때에도 윤활 조건에 따라 변할 수 있도록 될 것이다. 예를 들어, 개시시에는 보다 많은 윤활유가 냉각된 엔진에 도입되는 반면, 보다 높은 작동 온도에서의 엔진 작동중에는 상대적으로 적은 양의 윤활유가 공급될 것이다. 대체적으로, 보다 적은 윤활유가 사용되는 경우에는 대기중에 방출되는 연기 및 오염물질의 양이 감소하게 될 것이다.
청구범위 및 작업 실시예 또는 달리 명시되는 경우를 제외하고는, 본원에 사용된 성분 또는 반응 조건의 양을 나타내는 모든 수치는 용어 "약"에 의해 모든 예에서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본원에 기재된 카르복실산 및/또는 에스테르의 탄소 사슬 길이중 일부는 평균수인 것으로 이해되어야 한다. 이는 카르복실산 및/또는 에스테르중 일부가 천연물질로부터 유도된 것이며, 따라서 주성분이 언급된 화합물인 화합물의 혼합물을 함유한다는 사실을 반영한다. 예를 들어, 코코넛 오일로부터 유도된 탄소수 12의 카르복실산은 주로 45 내지 55중량%의 C12 카르복실산, 15 내지 23중량%의 C14 카르복실산, 8 내지 11중량%의 C16 카르복실산, 1 내지 10중량%의 C18 카르복실산, 1 내지 14중량%의 C8 및 C10 카르복실산, 및 1 내지 8중량%의 C18:1르복실산으로 구성된다.
본원에서 사용된 용어 무연은 본원에서 참고문헌으로 인용된 공개된 시험 절차로, JASO M 342-92 시험에서 75 이상의 연기 지수 등급인 것을 나타낸다.
본 발명자들은 특정 유형의 에스테르가 2 사이클 가솔린 엔진의 연소 결과에 따른 관찰가능한 연기를 감량시키는 윤활유용 기재 원료로서 유용한 것임을 발견하였다.
본 발명에 따른 에스테르 기재 원료는 일반적으로 두개의 카테고리로 나눌 수 있다. 이 두 카테고리는 (1) 점도가 100℃에서 2cSt 이하이고, 인화점이 200℃ 이하(Cleveland Open Cup)이고, 탄소수가 20 이하인 제 1 에스테르, 및 제 1 에스테르와 혼합되는 경우 생성되는 혼합물의 점도가 ASTM D-445하에서 측정할 경우 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 연기 지수가 JASO M 342-92 시험에 의해 측정할 경우 75 이상이 되게 하는 점도를 갖는 제 2 에스테르인 두 에스테르의 혼합물, 및 (2) (a) 분자량이 3000 달톤 이하인 선형 올리고에스테르, (b) 폴리올 성분이 하나 이상의 베타 수소 원자를 갖는 분자인 혼성 비장애 폴리에스테르, (c) 폴리올 성분이 3개 이상의 OH 기를 갖는 비장애 폴리올인 혼성 비장애 폴리에스테르, 및 (d) 폴리올 성분이 장애 폴리올이고, 카르복실산 성분이 모노카르복실산 또는 폴리카르복실산인 에스테르, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 혼성 에스테르이다.
본 발명에 따른 에스테르 기재 원료의 제 1 유형인 에스테르 혼합물은 두 개 이상의 에스테르의 조합물일 수 있다. 제 1 에스테르는 점도가 100℃에서 2cSt 이하이고, 인화점이 200℃ 이하(Cleveland Open Cup)이고, 탄소수가 20 이하인 하나 이상의 에스테르에 의해 특성결정된다. 이러한 에스테르의 예로는 이소데실 노나노에이트 및 메틸 옥타데세노에이트(메틸 올레에이트)가 포함되나 이로 한정되지는 않는다. 제 2 에스테르는 제 1 에스테르와 혼합되는 경우 생성되는 혼합물의 점도가 ASTM D-445하에서 측정될 경우 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 연기 지수가 JASO M 342-92 시험에 의해 측정될 경우 75 이상이 되게 하는 점도를 갖는 하나 이상의 에스테르임을 특징으로 한다. 제 2 유형의 에스테르는 100℃에서 점도가 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 연기 지수가 상기 기술된 바에 따라 75 이상인 혼합물을 형성하는 에스테르일 수 있다. 이러한 에스테르는 단순 에스테르 또는 혼성 에스테르일 수 있다. 단순 에스테르로는 모노올 및 모노카르복실산이 있으며, 혼성 에스테르로는 펜타에리트리톨 테트라 옥타데세노에이트와 같은 폴리올 에스테르 또는 분자량이 3000 달톤 이하인 선형 올리고에스테르와 같은 중합체 에스테르; 폴리올 성분이 하나 이상의 베타 수소 원자를 갖는 분자인 혼성 비장애 폴리에스테르; 3개 이상의 OH 기를 가지는 비장애 폴리올을 함유하는 본 발명에 따른 혼성 비장애 폴리에스테르; 및/또는 폴리올 성분이 장애된 폴리올이고, 카르복실산 성분이 모노카르복실산 또는 폴리카르복실산인 에스테르일 수 있다. 에스테르 혼합물은 생성된 혼합물의 점도가 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 연기 지수가 75 이상이 되는 경우에 한하여, 2개 초과의 에스테르를 함유할 수 있다. 바람직한 에스테르 혼합물이 하기 표 1에 기재되어 있다.
두번째 카테고리는 4가지 유형의 혼성 에스테르로 이루어진다. 상기 그룹은 하나 이상의 (a) 분자량이 3000 달톤 이하인 선형 올리고에스테르, (b) 폴리올 성분이 하나 이상의 베타 수소 원자를 갖는 분자인 혼성 비장애 폴리에스테르, (c) 비장애 폴리올 성분이 3개 이상의 OH 기를 갖는 본 발명에 따른 혼성 비장애 폴리에스테르, 및 (d) 폴리올 성분이 장애 폴리올이고, 카르복실산 성분이 모노카르복실산 또는 폴리카르복실산인 에스테르, 및 (a) 내지 (d)의 혼합물로 이루어진다.
상기 혼성 에스테르의 첫번째 유형은 분자량이 3000 달톤 이하인 선형 올리고에스테르를 포함한다. 본 발명에 따른 올리고머는 이작용기성 알코올과 디카르복실산과의 조합물로 이루어지며 사슬 중단제(chain stopper)로서 모노올 또는 모노카르복실산을 함유할 수 있다. 이러한 올리고머는 당업자들에게 널리 공지되어 있으며, 예를 들어 문헌(The Principles of Polymer Chemistry, P.J. Flory, Cornell University Press, 1953, 69-105 pages)에 기술된 전형적인 축합 중합 또는 단계적 성장 중합 방법에 의해 제조될 수 있다. 바람직한 올리고머에는 디프로필렌 글리콜-아젤라산-이소노난산으로 이루어진 올리고에스테르; 디프로필렌 글리콜-아디프산-이소노난산으로 이루어진 올리고에스테르; 및 디프로필렌 글리콜-아젤라산-2-에틸헥산올로 이루어진 올리고에스테르가 포함된다. 매우 바람직한 올리고머는 디프로필렌 글리콜-아젤라산-노난산(몰비가 각각 2/1/2)으로 이루어진 올리고에스테르; 디프로필렌 글리콜-아디프산-노난산(몰비가 각각 2/1/2)으로 이루어진 올리고에스테르; 및 디에틸렌 글리콜-아젤라산-노난산(몰비가 각각 2/1/2)로 이루어진 올리고에스테르이다.
상기 혼성 에스테르의 제 2 유형으로는 혼성 비장애 폴리에스테르가 포함한다. 비장애 폴리에스테르는 폴리올 성분이 하나 이상의 베타 수소 원자를 갖는 것들이다. 베타 수소 원자는 작용기에 결합된 탄소 원자에 인접한 탄소 원자에 결합된 수소 원자이다. 이러한 폴리올의 경우에, 베타 수소는 알코올 작용기에 결합된 탄소 원자에 인접한 탄소 원자에 결합된 수소 원자이다. 2개의 베타 수소 원자를 갖는 폴리올의 예로는 1,3-프로판디올이 있다. 글리세롤은 베타 수소 원자가 총 5개인 폴리올의 예이다. 한편, 트리메틸올프로판은 베타 수소 원자가 없다. 본 발명에 따른 혼성 비장애 폴리에스테르중 어느 한 유형으로는 3개 이상의 OH기를 가지는 비장애 폴리올, 2개 이상의 카르복실기를 가지는 폴리카르복실산 및 모노카르복실산을 함유하는 것들이 있다. 폴리올/폴리카르복실산의 몰비는 약 0.1/1.0 내지 약 4/1.2이고, 중합체 사슬은 사슬 중단제로서 사용된 모노카르복실산으로 종결된다. 이러한 유형의 바람직한 혼성 비장애 폴리에스테르로는 3개 이상의 OH 기를 갖는 비장애 폴리올로서 글리세린, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복실산으로서 아디프산, 및 모노카르복실산으로서 헵탄산을 함유하는 것들이다.
상기 혼성 에스테르의 세번째 유형으로는 혼성 비장애 폴리에스테르가 포함된다. 비장애 폴리에스테르는 3개 이상의 OH기를 갖는 비장애 폴리올인 폴리올 성분, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복실산인 폴리카르복실산 성분, 모노카르복실산 성분 및 모노올 성분을 포함하는 것들이다. 폴리올/폴리카르복실산의 몰비는 약 0.1/1/0 내지 약 1/1이고, 중합체 사슬은 사슬 중단제로서 사용되는 모노올 및 모노카르복실산으로 종결된다. 이러한 유형의 바람직한 혼성 비장애 폴리에스테르는 3개 이상의 OH 기를 갖는 비장애 폴리올로서 글리세린, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복실산으로서 아디프산, 모노카르복실산으로서 노난산 및 옥탄올 및 모노올 사슬 종결제를 함유하는 것들이다. 3개 이상의 OH 기를 갖는 바람직한 비장애 폴리올로는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것들이다. 2개 이상의 카르복실기를 갖는 바람직한 폴리카르복실산은 2 내지 54개의 탄소 원자를 갖는 것들이다. 바람직한 모노카르복실산 사슬 중단제는 5 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것들이다. 바람직한 모노올 사슬 중단제는 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것들이다. 특히 바람직한 혼성 비장애 폴리에스테르에는 글리세린-아디프산-노난산/옥탄올(몰비-1/2/1/2) 및 글리세린-아디프산-헵탄산/헥산올(몰비-1/2/1/2)로 이루어진 올리고에스테르가 포함된다.
상기 혼성 에스테르의 4번째 유형으로는, 폴리올 성분이 장애 폴리올이고, 카르복실산 성분이 모노카르복실이거나 폴리카르복실산인 에스테르가 포함된다. 이러한 유형의 바람직한 에스테르에는 펜탄산의 디펜타에리트리톨 에스테르, 트리메틸올프로판-이소트리데칸올-아디프산 및 트리메틸올프로판 트리스테아레이트가 포함된다.
또한, 본 발명에 따른 윤활유용 기재 원료로서 단일 에스테르를 사용하는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다. 이러한 단일 성분계의 경우에, 상기 에스테르는 연기 지수가 75보다 크지만, 점도가 2 사이클 엔진에 요구되는 점도보다 낮을 수 있는, 100℃에서 2cSt 미만일 것이다. 이러한 에스테르의 예로는 이소노닐 이소노나노에이트, 디메틸 아젤레이트 및 모노카르복실산의 폴리올 에스테르 예컨대, 글리세릴 트리이소스테아레이트 및 글리세릴 트리옥타데세노에이트가 있다.
여러 세제/분산제 첨가제 패키지가 본 발명의 2 사이클 오일 조성물을 제형하는데 상기 기술된 에스테르 기재 원료에 혼합될 수 있다. 재를 함유하지 않거나 재를 함유하는 첨가제가 이러한 목적으로 사용될 수 있다.
재를 함유하지 않는 적합한 첨가제로는 폴리아미드, 알케닐숙신이미드, 붕산 개질된 알케닐숙신이미드, 페놀성 아민 및 숙시네이트 유도체 또는 이러한 첨가제의 두개 이상의 조합물이 포함된다.
일반적으로 사용되는 테트라에틸렌펜타민 이소스테아레이트와 같은 폴리아미드 세제/분산제 첨가제는 본원에 참고문헌으로 인용된 미국 특허 제 3,169,980에서 기술되는 바와 같이, 지방산과 폴리알킬렌 폴리아민의 반응에 의해 제조될 수 있다. 이들 폴리아미드는 상승된 온도에서 지속적으로 가열하는 경우에 선형 폴리아미드의 내부 축합 반응에 의해 형성된 측정가능한 양의 고리형 이미다졸린을 함유할 수 있다. 또 다른 류의 폴리아미드 첨가제는 알. 하틀(R. Hartle) 등의 문헌(JAOCS, 57(5): 156-59(1980)의 절차에 따라 폴리알킬렌 폴리아민 및 C19-C25 코호(Koch)산으로부터 제조된다.
알케닐숙신이미드는 폴리부텐(평균 분자량 1200)과 같은 올레핀을 말레산 무수물과 반응시켜 폴리부테닐 숙신산 무수물 부가생성물을 수득한 후, 예를 들어 알킬아민 또는 폴리아민과 같은 아민과 반응시켜 목적하는 생성물을 형성시키는 단계식 절차에 의해 제조된다.
폴리알킬렌-치환된 페놀, 포름알데히드 및 폴리알킬렌 폴리아민을 포함하는 페놀계 아민은 널리 공지된 만니히 반응(C. Mannich and W. Krosche, Arch. Pharm., 250:674(1912))에 의해 제조된다.
숙신산 유도체는 올레핀(예를 들어, 폴리부텐)을 말레산 무수물과 반응시켜 폴리부테닐 숙신산 무수물 부가생성물을 수득하고, 계속해서 폴리올, 예를 들어 펜타에리트리톨과 반응시킴으로써 제조된다.
적합한 재 함유 세제/분산제 첨가제에는 알칼리 토금속(예를 들어, 마그네슘, 칼슘, 바륨), 술포네이트, 포스포네이트 또는 페네이트 또는 이러한 첨가제의 두개 이상의 조합물이 포함된다.
상기 세제/분산제 첨가제는 본원에 기술된 윤활유 조성물중에 이 조성물의 총중량을 기준으로 하여 약 1 내지 약 25%, 보다 바람직하게는 약 3 내지 약 20%로 혼입될 수 있다.
목적에 따라 본 발명의 윤활유 조성물에는 여러 기타 첨가제가 혼입될 수 있다. 이러한 첨가제에는 폴리부텐 또는 폴리이소부틸렌과 같은 연기 억제제, 디알킬디티오인산염 또는 디알킬디티오인산 에스테르와 같은 극압 첨가제, 실리콘 오일과 같은 발포방지제, 폴리메타크릴레이트와 같은 유동점 저하제, 트리아졸 유도체, 프로필 갈레이트 또는 알칼리 금속 페놀레이트 또는 술포네이트와 같은 녹 또는 부식 방지제, 치환된 디아릴아민, 페노티아진, 장애 페놀과 같은 산화 억제제 등이 포함된다. 이들 첨가제 중에서도 발포방지제 뿐만 아니라 유동점 저하제의 역할을 할 수 있는 폴리메타크릴레이트와 같은 특정의 첨가제는 다작용기성을 지니고 있다. 케로센 또는 스토다드 용매와 같은 휘발성의 연소성 용매가 또한 첨가제로서 사용될 수 있다. 스토다드 용매는 ASTM D-484-52에 따라 최소 인화점이 100℉이고, 증류 범위가 350℉에서 50%, 375℉에서 90%이고, 종말점이 450℉ 미만이고, 자연발화 온도가 450℉인 석유 증류물로서 정의된다. 휘발성의 연소성 용매는 어떠한 유형의 에스테르에도 첨가되어, JASO M 342-92 시험에서 연기 지수를 75 이상이 되게 하고/거나 기타 첨가제의 상용성 및/또는 가용성을 개선시키고, 점도 및 가솔린 혼화성과 같은 저온 특성을 개선시킬 수 있다.
예를 들어, 루브리졸(LUBRIZOL:등록상표명) 400, 오로니트(ORONITE:등록상표명) OLOA 340A(Chevron), 루브리졸(등록상표명) 6827, 루브리졸(등록상표명) 6830, 루브리졸(등록상표명) 600, 루브리졸(등록상표명) 606, 오로니트(등록상표명) OLOA 9333(Chevron) 및 오로니트(등록상표명) OLOA 9357(Chevron)과 같은 입수 가능한 2 사이클 윤활유 첨가제 패키지가 본 발명에 따른 에스테르와 조합하여 사용될 수 있다.
상기 기재된 대부분의 첨가제는 윤활유 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.01% 내지 약 15%, 바람직하게는 약 0.01% 내지 약 6%의 양으로 윤활유 조성물에 혼입될 수 있다. 폴리부텐의 경우에, 상기 양은 1% 내지 50% 범위일 수 있다. 상기 특정 범위내에서 선택된 양은 윤활유의 바람직한 성능 특성에 악영향을 미치지 않을 정도이어야 한다. 이러한 첨가제에 의해 발생된 효과는 통상적인 시험에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 2 사이클 가솔린 엔진 윤활유 조성물은 적당한 연료와 혼합되는 경우에, 선외 기관, 설상차, 모터사이클, 발동기 달린 자전거, 잔기 깎는 기계, 휴대용 동력 사슬톱, 스트링 트림머 등을 작동시키는 데 특히 적합할 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하고자 하는 것이며, 이에 제한되지 않는다.
실시예 1
트리메틸올프로판 트리이소노나노에이트의 제조
691g(5.16몰)의 트리메틸올프로판, 2809g(17.78몰)의 이소노난산을 반응기내에서 혼합하고, 약 230℃로 가열하여 이들 성분의 에스테르화 반응을 수행하였다. 지속적으로 제거되는 반응수가 230℃에서 속도를 늦추기 시작한 후, 26"의 진공을 상기 에스테르의 탈수반응을 용이하게 하기 위해 가하였다. 4시간 30분의 반응시간이 경과한 후, 온도는 약 235℃였으며, 상기 에스테르는 산가(AV)가 48.4이고, 수산가(OH)가 24.5로 분석되었다. 6시간의 반응시간이 경과한 후, 반응 혼합물을 분석하였으며, 산가는 41.8이고, 수산가는 5.14로 나타났다. 6시간의 반응시간 후, 내용물을 스트립핑한 후 여과하여 미정제 에스테르 생성물을 분리시켰다. 생성물을 가성 정제(NaOH)하고, 건조시키고, 여과하여 하기 특성을 갖는 최종 에스테르를 수득하였다:
산가, KOH mg/ 샘플의 gm 0.05
수산가, KOH mg/ 샘플의 gm 2.15
40℃에서의 점도, 센티스토우크 52.79
100℃에서의 점도, 센티스토우크 7.13
점도 지수 91
인화점, ℉ 450
발화점, ℉ 525
클라우드 포인트(cloud point), ℉ 유동점에서 투명
유동점, ℉ -35
실시예 2
트리메틸올프로판 트리스테아레이트의 제조
트리메틸올프로판 트리스테아레이트를 1800g(1.00 당량)의 스테아르산과 300g(1.035 당량)의 트리메틸올프로판과 반응시켜 제조하였다. 진공 스트립핑에 의해 고분자량의 스테아르산을 제거하는 데 어려움이 있기 때문에, 약간 과량의 폴리올을 사용하여 상기 반응을 유도하였다. 반응 용기는 실시예 5에서 기재되는 바와 같이 구비되었으며, 반응은 240 내지 260℃에서 성공적으로 수행되었다. 반응수를 제거하고, 고진공을 가하여 반응이 완료되도록 하였다. 미정제 에스테르의 산가는 2.1이었으며, 수산가는 14 미만이었다. 미정제 에스테르를 글리시딜 에스테르인 카두라(Cardura) E로 화학처리하여 정제하였다. 약 12g의 카두라 E를 239℃에서 미정제 에스테르에 첨가하고, 2시간 동안 유지시켰다. 과량의 카두라 E를 약 1시간 동안 239℃에서 스트립핑하였다. 이 생성물을 냉각하고, 여과하였다. 최종 에스테르의 특성은 하기와 같다:
트리메틸올프로판 트리스테아레이트
산가 0.085
수산가 9.92
100℃에서의 점도, cst 11.67
유동점, ℉ 실온에서 고체
인화점, ℉ 600
발화점, ℉ 645
440/550nm에서 색 투과율 % 76/96
실시예 3
디 - 이소트리데실트리메틸아디페이트의 제조
디-이소트리데실트리메틸아디페이트를, 986g(1.00 당량)의 트리메틸아디프산과 2414g(1.15 당량)의 이소트리데실 알코올을 반응시켜 제조하였다. 반응 용기는 상술된 것과 유사하다. 반응을 225 내지 230℃에서 수행하면서 반응수를 제거하였다. 반응수의 제거 속도를 늦추고, 낮은 진공을 가하여 반응이 10.9의 산가로 유지되도록 하였다. 이후 에스테르를, 약 2 토르의 전체 진공을 가하므로써 과량의 알코올을 서서히 스트립핑하였다. 미정제 에스테르는 산가가 6.2이고, 히드록실가가 2.0이었다. 이후 미정제 에스테르를 알칼리 정제하고, 여과하여 하기 특성의 최종 에스테르를 수득하였다:
디 - 이소트리데실트리메틸아디페이트
산가 0.016
수산가 5.21
40℃에서의 점도, cst 36.96
100℃에서의 점도, cst 5.95
점도 지수 104
유동점, ℉ -50
인화점, ℉ 465
발화점, ℉ 520
440/550nm에서 색 투과율 % 5/45
실시예 4
이소노닐이소노나노에이트의 제조
이소노닐이소노나노에이트를, 1660g(1.00 당량)의 이소노난산 및 1740g(1.15 당량)의 이소노닐 알코올을 5ℓ짜리 가지 넷달린 유리 반응 용기에 충전하므로써 제조하였다. 상기 용기에는 교반기 및 칼럼이 구비되어 반응수를 응축시키고 제거하면서 과량의 알코올을 반응 용기에 반송시켰다. 반응을 약 230℃에서 수행하여 제조물의 산가가 5.0이 되도록 한 후, 과량의 알코올을 스트립핑하여 에스테르를 수산가가 0.7이 되도록 하였다. 이 시점에서 미정제 에스테르의 산가는 1.5였다. 미정제 에스테르를 NaOH로 알칼리 정제하여 미세 산성도를 제거한 후, 여과 보조제로 여과시켰다. 최종 분석은 하기와 같았다:
이소노닐이소노나노에이트
산가 0.006
수산가 0.84
40℃에서의 점도, cst 4.61
100℃에서의 점도, cst 1.64
-40℃에서의 점도, cst 221
유동점, ℉ <-95
인화점, ℉ 310
발화점, ℉ 340
440/550nm에서 색 투과율 % 100/100
실시예 5
혼성 비장애 폴리에스테르의 제조
반응수를 응축시키고 제거하면서 반응 용기에 과량의 알코올을 반송시키기 위한 교반기 및 칼럼, 및 질소 유입구가 구비된 5ℓ짜리 가지 넷달린 유리 반응 용기에 160.2g의 글리세린(1.74몰), 508.5g의 아디프산(3.48몰), 278.6g의 펠라르곤산(1.76몰) 및 452.7g의 옥틸 알코올(4.00몰)을 충전하였다. 상기 플라스크의 내용물을 230℃로 가열하고, 물을 제거하여 산가가 7.3이 되고, 수산가가 7.1이 되도록 하였다. 반응 생성물을 알칼리 정제하여 산가를 0.31로 감소시켰다. 최종 생성물이 특성은 하기와 같았다: 산가 0.31, 수산가 10.46, 점도 40℃에서 52.56cSt, 100℃에서 10.26cSt, 점도 지수 187, 인화점 210℃, 발화점 224℃, 유동점 -21℃.
실시예 6
선형 올리고에스테르의 제조
반응수를 응축시키고 제거하면서 반응 용기에 과량의 알코올을 반송시키기 위한 교반기 및 칼럼, 및 질소 유입구가 구비된 5ℓ짜리 가지 넷달린 유리 반응 용기에 480g의 디프로필렌 글리콜(3.58몰) 및 344.6g의 아젤라산(1.83몰)을 충전하였다. 상기 플라스크의 내용물을 225℃로 가열하고, 물을 제거하여 산가가 4.8이 되고, 수산가가 59.2이 되게 하며, 이 때 660.6g의 펠라르곤산(4.17몰)을 부가하고, 이러한 가열 및 물 제거를 계속하여 산가가 28.4가 되고, 수산가가 8.4가 되도록 하였다. 과량의 산과 물을 제거하여 산가가 7.2가 되고, 수산가가 6.7이 되도록 하였다. 반응 생성물을 알칼리 정제하여 산가를 0.10으로 감소시켰다. 최종 생성물이 특성은 하기와 같았다: 산가 0.10, 수산가 9.95, 점도 40℃에서 41.28cSt, 100℃에서 8.08cSt, 점도 지수 173, 인화점 252℃, 발화점 263℃, 유동점 -54℃.
I.D.1 점도2 유동점3 (℃) 인화점4 (℃) 연기 지수5 생물분해성6
2911 1.7 -73 171 74 >95
2873 160 -9 293 81 60
2873/2911(33/67) 7.9 -59 168 120 69
2301 1.7 -18 182 78 >95
2873/2301(34/66) 8 -23 182 92
2898 12.4 -23 320 90 >95
2898/2911(79/21) 8 -37 199 92
2898/2301(80/20) 8 -34 210 86
3528-8 1.6 -73 154 176
2898-3528-8(79/21) 8 -32 199 105
2983 223 -18 243 39 73
2983/2911(27/73) 8 -62 182 86
2983-3528-8(27/73) 8 -62 157 180
2914 1.2 -7 149 181
2983/2914(30/70) 8 -5 146 209
3588-4 9.3 -43 218 86
3588-9 8.5 -37 224 77
3588-13 7.4 -15 243 91
3588-19 9.2 -48 252 90 >95
3588-33 10.3 -21 210 108
3589-1A 8 -59 185 113 91
3589-1B 8 -23 188 88
TMP-05-320 44.5 -34 332 92 91
3528-61 8.1 -54 252 90 >95
3528-69 6.9 -65 252 72
3528-76 7.1 -51 249 85 >95
3528-79 7.4 -48 254 54
1-2911 - 이소데실 노나노에이트
2873 - 디에틸렌 글리콜의 이량체 산 에스테르
2301 - 메틸 옥타데세노에이트
2898 - 펜타에리트리톨 테트라 옥타데세노에이트
3528-8 - 이소노닐 이소노나노에이트
2914 - 디메틸 아젤레이트
2983 - 네오펜틸글리콜 및 프로필렌 글리콜의 이량체 산 에스테르
3588-4 - 디프로필렌 글리콜-아젤라산-이소노난산(몰비-2/1/2)의 올리고에스테르
3588-9 - 디프로필렌 글리콜-아디프산-이소노난산(몰비-2/1/2)의 올리고에스테르
3588-13 - 디에틸렌 글리콜-아젤라산-노난산(몰비-2/1/2)의 올리고에스테르
3588-19 - 글리세린-아디프산-헵탄산(몰비-2/1/4)의 올리고에스테르
3588-33 - 글리세린-아디프산-노난산/옥탄올(몰비-1/2/1/2)의 올리고에스테르
3589-1A - TMP-05-320/2911(48/52)
3589-1B - TMP-05-320/2301(49/51)
TMP-05-320 - 트리메틸올프로판-이량체 산-옥타데세노산의 혼성 에스테르
3528-61 - 디프로필렌 글리콜-아젤라산-노난산(몰비-2/1/2)의 올리고에스테르
3528-69 - 디프로필렌 글리콜-아젤라산-2-에틸헥산올(몰비-1/2/2)의 올리고에스테르
3528-76 - 디프로필렌 글리콜-아디프산-노난산(몰비-2/1/2)의 올리고에스테르
3528-79 - 디프로필렌 글리콜-아디프산-이소데실 알코올(몰비-1/2/2)의 올리고에스테르
2-ASTM D-445(100℃에서 cSt.)
3-ASTM D-97
4-ASTM D-92
5-JASO M-342-92
6-C.E.C L-33-A-94
본 발명의 2 사이클 가솔린 엔진 윤활유는 2 사이클 가솔린 엔진의 연소 결과로서 방출되는 배기물질중 관찰가능한 연기를 감량시키며, 혼화성 증강용매를 필요로 하지 않으며, 선택적으로 생물분해가능하다.

Claims (99)

  1. (a) 분자량이 3000 달톤 이하인 선형 올리고에스테르, (b) 폴리올 성분이 하나 이상의 베타 수소 원자를 갖는 분자인 혼성 비장애 폴리에스테르, (c) 폴리올 성분이 3 이상의 OH 기를 갖는 비장애 폴리올인 혼성 비장애 폴리에스테르, 및 (d) 폴리올 성분이 장애 폴리올이고, 카르복실산 성분이 모노카르복실산 또는 폴리카르복실산인 에스테르, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 에스테르를 포함하는, 무연 2 사이클 엔진 윤활유용 에스테르 기재 원료.
  2. 제 1항에 있어서, 혼성 에스테르가 분자량이 3000 달톤 이하인 선형 올리고에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  3. 제 2항에 있어서, 올리고에스테르가 디프로필렌 글리콜-아젤라산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  4. 제 2항에 있어서, 올리고에스테르가 디프로필렌 글리콜-아디프산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  5. 제 2항에 있어서, 올리고에스테르가 디에틸렌 글리콜-아젤라산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  6. 제 2항에 있어서, 올리고에스테르가 디에틸렌 글리콜의 이량체 산 에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  7. 제 2항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  8. 제 1항에 있어서, 혼성 에스테르가, 하나 이상의 베타 수소 원자를 갖는 분자인 폴리올 성분, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복실산 및 모노카르복실산을 포함하고, 동점도가 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 유동점이 0℃ 미만이며, 연기 지수가 75 이상인 혼성 비장애 폴리에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  9. 제 8항에 있어서, 폴리올 성분이 3개 이상의 OH기를 가지는 비장애 폴리올임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  10. 제 8항에 있어서, 폴리올/폴리카르복실산의 몰비가 0.1/1.0 내지 4/1임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  11. 제 8항에 있어서, 폴리올이 글리세린이고, 폴리카르복실산이 아디프산이며, 모노카르복실산이 헵탄산임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  12. 제 8항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  13. 제 1항에 있어서, 혼성 에스테르가, 3 개 이상의 OH기를 갖는 비장애 폴리올인 폴리올 성분, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복실산, 모노카르복실산, 및 모노올을 포함하며, 동점도가 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 유동점이 0℃ 미만이고, 연기 지수가 75 이상인 혼성 비장애 폴리에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  14. 제 13항에 있어서, 폴리올/폴리카르복실산의 몰비가 0.1/1.0 내지 1/1임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  15. 제 13항에 있어서, 폴리카르복실산이 2개 이상의 카르복실기 및 2 내지 54개의 탄소원자를 가지며, 모노올이 2 내지 20개의 탄소원자를 가짐을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  16. 제 13항에 있어서, 혼성 비장애 폴리에스테르가 1/2/1/2 몰비의 글리세린-아디프산-노난산/옥탄올의 폴리에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  17. 제 13항에 있어서, 혼성 비장애 폴리에스테르가 몰비 1/2/1/2의 글리세린-아디프산-헵탄산/헥산올의 폴리에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  18. 제 13항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  19. 제 1항에 있어서, 에스테르가, 폴리올 성분이 장애 폴리올이고, 카르복실산 성분이 모노카르복실산, 폴리카르복실산 또는 이들의 조합물인 에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  20. 제 19항에 있어서, 에스테르가 펜탄산의 디펜타에리트리톨 에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  21. 제 19항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판 트리스테아레이트임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  22. 제 19항에 있어서, 에스테르가 펜타에리트리톨 테트라옥타데세노에이트임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  23. 제 19항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판-이량체 산-옥타데세노산의 혼성 에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  24. 제 19항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판-이소트리데칸올-아디프산의 혼성 에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  25. 제 19항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  26. 윤활시키려는 엔진의 성분을, (a) 분자량이 3000 달톤 이하인 선형 올리고에스테르, (b) 폴리올 성분이 하나 이상의 베타 수소 원자를 갖는 분자인 혼성 비장애 폴리에스테르, (c) 폴리올 성분이 3개 이상의 OH 기를 갖는 비장애 폴리올인 혼성 비장애 폴리에스테르, 및 (d) 폴리올 성분이 장애 폴리올이고, 카르복실산 성분이 모노카르복실산 또는 폴리카르복실산인 에스테르, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 에스테르를 포함하는, 유효량의 윤활유와 접촉시키는 단계를 포함하여, 2 사이클 가솔린 엔진으로부터 배출되는 배기물질중 관찰가능한 연기를 제거하거나 감소시키는 방법.
  27. 제 26항에 있어서, 혼성 에스테르가 분자량이 3000 달톤 이하인 선형 올리고에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 27항에 있어서, 올리고에스테르가 디프로필렌 글리콜-아젤라산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 27항에 있어서, 올리고에스테르가 디프로필렌 글리콜-아디프산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 27항에 있어서, 올리고에스테르가 디에틸렌 글리콜-아젤라산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 27항에 있어서, 올리고에스테르가 디에틸렌 글리콜의 이량체 산 에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 27항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 26항에 있어서, 혼성 에스테르가, 하나 이상의 베타 수소 원자를 갖는 분자인 폴리올 성분, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복실산 및 모노카르복실산을 포함하고, 동점도가 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 유동점이 0℃ 미만이며, 연기 지수가 75 이상인 혼성 비장애 폴리에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 33항에 있어서, 폴리올 성분이 3개 이상의 OH 기를 가지는 비장애 폴리올임을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 33항에 있어서, 폴리올/폴리카르복실산의 몰비가 0.1/1.0 내지 4/1임을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 33항에 있어서, 폴리올이 글리세린이고, 폴리카르복실산이 아디프산이며, 모노카르복실산이 헵탄산임을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 33항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 26항에 있어서, 혼성 에스테르가, 3 개 이상의 OH기를 갖는 비장애 폴리올인 폴리올 성분, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복실산, 모노카르복실산 및 모노올을 포함하며, 동점도가 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 유동점이 0℃ 미만이며, 연기 지수가 75 이상인 혼성 비장애 폴리에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 38항에 있어서, 폴리올/폴리카르복실산의 몰비가 0.1/1.0 내지 1/1임을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 38항에 있어서, 폴리카르복실산이 2개 이상의 카르복실기 및 2 내지 54개의 탄소원자를 가지며, 모노올이 2 내지 20개의 탄소원자를 가짐을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 38항에 있어서, 혼성 비장애 폴리에스테르가 1/2/1/2 몰비의 글리세린-아디프산-노난산/옥탄올의 폴리에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 38항에 있어서, 혼성 비장애 폴리에스테르가 1/2/1/2 몰비의 글리세린-아디프산-헵탄산/헥산올의 폴리에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 38항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 26항에 있어서, 에스테르가, 폴리올 성분이 장애 폴리올이며, 카르복실산 성분이 모노카르복실산, 폴리카르복실산 또는 이들의 조합물인 에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  45. 제 44항에 있어서, 에스테르가 펜탄산의 디펜타에리트리톨 에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  46. 제 44항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판 트리스테아레이트임을 특징으로 하는 방법.
  47. 제 44항에 있어서, 에스테르가 펜타에리트리톨 테트라옥타데세노에이트임을 특징으로 하는 방법.
  48. 제 44항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판-이량체 산-옥타데세노산의 혼성 에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  49. 제 44항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판-이소트리데카놀-아디프산의 혼성 에스테르임을 특징으로 하는 방법.
  50. 제 44항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  51. (a) 분자량이 3000 달톤 이하인 선형 올리고에스테르, (b) 폴리올 성분이 하나 이상의 베타 수소 원자를 갖는 분자인 혼성 비장애 폴리에스테르, (c) 폴리올 성분이 3개 이상의 OH 기를 갖는 비장애 폴리올인 혼성 비장애 폴리에스테르, 및 (d) 폴리올 성분이 장애 폴리올이고, 카르복실산 성분이 모노카르복실산 또는 폴리카르복실산인 에스테르, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 에스테르를 포함하는 윤활유를 포함하는 내부 연소 2 사이클 엔진.
  52. 제 51항에 있어서, 혼성 에스테르가 분자량이 3000 달톤 이하인 선형 올리고에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  53. 제 52항에 있어서, 올리고에스테르가 디프로필렌 글리콜-아젤라산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  54. 제 52항에 있어서, 올리고에스테르가 디프로필렌 글리콜-아디프산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  55. 제 52항에 있어서, 올리고에스테르가 디에틸렌 글리콜-아젤라산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  56. 제 52항에 있어서, 올리고에스테르가 디에틸렌 글리콜의 이량체 산 에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  57. 제 52항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  58. 제 51항에 있어서, 혼성 에스테르가, 하나 이상의 베타 수소 원자를 갖는 분자인 폴리올 성분, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복실산 및 모노카르복실산을 포함하고, 동점도가 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 유동점이 0℃ 미만이며, 연기 지수가 75 이상인 혼성 비장애 폴리에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  59. 제 58항에 있어서, 폴리올 성분이 3개 이상의 OH 기를 가지는 비장애 폴리올임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  60. 제 58항에 있어서, 폴리올/폴리카르복실산의 몰비가 0.1/1.0 내지 4/1임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  61. 제 58항에 있어서, 폴리올이 글리세린이고, 폴리카르복실산이 아디프산이며, 모노카르복실산이 헵탄산임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  62. 제 58항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  63. 제 51항에 있어서, 혼성 에스테르가, 3개 이상의 OH기를 갖는 비장애 폴리올인 폴리올 성분, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복실산, 모노카르복실산 및 모노올을 포함하며, 동점도가 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 유동점이 0℃ 미만이며, 연기 지수가 75 이상인 혼성 비장애 폴리에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  64. 제 63항에 있어서, 폴리올/폴리카르복실산의 몰비가 0.1/1.0 내지 1/1임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  65. 제 63항에 있어서, 폴리카르복실산이 2개 이상의 카르복실기 및 2 내지 54개의 탄소원자를 가지며, 모노올이 2 내지 20개의 탄소원자를 가짐을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  66. 제 63항에 있어서, 혼성 비장애 폴리에스테르가 1/2/1/2 몰비의 글리세린-아디프산-노난산/옥탄올의 폴리에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  67. 제 63항에 있어서, 혼성 비장애 폴리에스테르가 1/2/1/2 몰비의 글리세린-아디프산-헵탄산/헥산올의 폴리에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  68. 제 63항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  69. 제 51항에 있어서, 에스테르가, 폴리올 성분이 장애 폴리올이며, 카르복실산 성분이 모노카르복실산, 폴리카르복실산 또는 이들의 조합물인 에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  70. 제 69항에 있어서, 에스테르가 펜탄산의 디펜타에리트리톨 에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  71. 제 69항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판 트리스테아레이트임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  72. 제 69항에 있어서, 에스테르가 펜타에리트리톨 테트라옥타데세노에이트임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  73. 제 69항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판-이량체 산-옥타데세노산의 혼성 에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  74. 제 69항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판-이소트리데칸올-아디프산의 혼성 에스테르임을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  75. 제 69항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 2 사이클 엔진.
  76. 디카르복실산 및 디올을 모노카르복실산 또는 디카르복실산의 존재하에 반응시켜 분자량이 3000 달톤 이하인 선형 올리고에스테르를 형성시키는 것을 포함하는 공정의 생성물인 무연 2 사이클 엔진 윤활유용 에스테르 기재 원료.
  77. 제 76항에 있어서, 올리고에스테르가 디프로필렌 글리콜-아젤라산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  78. 제 76항에 있어서, 올리고에스테르가 디프로필렌 글리콜-아디프산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  79. 제 76항에 있어서, 올리고에스테르가 디에틸렌 글리콜-아젤라산-노난산으로 이루어진 올리고에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  80. 제 76항에 있어서, 올리고에스테르가 디에틸렌 글리콜의 이량체 산 에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  81. 제 76항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  82. 하나 이상의 베타 수소 원자를 갖는 폴리올, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복실산 및 모노카르복실산을 반응시키는 것을 포함하는 공정의 생성물이며, 동점도가 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 유동점이 0℃ 미만이며, 연기 지수가 75 이상인, 무연 2 사이클 엔진 윤활유용 에스테르 기재 원료.
  83. 제 82항에 있어서, 폴리올 성분이 3개 이상의 OH기를 가지는 비장애 폴리올임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  84. 제 82항에 있어서, 폴리올/폴리카르복실산의 몰비가 0.1/1.0 내지 4/1임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  85. 제 82항에 있어서, 폴리올이 글리세린이고, 폴리카르복실산이 아디프산이며, 모노카르복실산이 헵탄산임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  86. 제 82항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  87. 3개 이상의 OH기를 갖는 비장애 폴리올, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복실산, 모노카르복실산 및 모노올을 반응시키는 것을 포함하는 공정의 생성물이며, 동점도가 100℃에서 3.0cSt 내지 20.0cSt이고, 유동점이 0℃ 미만이며, 연기 지수가 75 이상인, 무연 2 사이클 엔진 윤활유용 에스테르 기재 원료.
  88. 제 87항에 있어서, 폴리올/폴리카르복실산의 몰비가 0.1/1.0 내지 1/1임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  89. 제 87항에 있어서, 폴리카르복실산이 2개 이상의 카르복실기 및 2 내지 54개의 탄소원자를 가지며, 모노올이 2 내지 20개의 탄소원자를 가짐을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  90. 제 87항에 있어서, 혼성 비장애 폴리에스테르가 1/2/1/2 몰비의 글리세린-아디프산-노난산/옥탄올의 폴리에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  91. 제 87항에 있어서, 혼성 비장애 폴리에스테르가 1/2/1/2 몰비의 글리세린-아디프산-헵탄산/헥산올의 폴리에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  92. 제 87항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  93. 장애 폴리올인 폴리올 성분을 모노카르복실산, 폴리카르복실산 또는 이들의 조합물인 카르복실산 성분과 반응시키는 것을 포함하는 공정의 생성물인 무연 2사이클 엔진 윤활유용 에스테르 기재 원료.
  94. 제 93항에 있어서, 에스테르가 펜탄산의 디펜타에리트리톨 에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  95. 제 93항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판 트리스테아레이트임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  96. 제 93항에 있어서, 에스테르가 펜타에리트리톨 테트라옥타데세노에이트임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  97. 제 93항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판-이량체 산-옥타데세노산의 혼성 에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  98. 제 93항에 있어서, 에스테르가 트리메틸올프로판-이소트리데카놀-아디프산의 혼성 에스테르임을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
  99. 제 93항에 있어서, 극압 첨가제, 발포억제제, 유동점 저하제, 녹 또는 부식 방지제, 산화 억제제, 세제, 분산제, 연기억제제 및 탄화수소 희석제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 에스테르 기재 원료.
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