KR100815678B1 - 초지기용 윤활유 조성물 - Google Patents

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KR100815678B1
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니폰 오일 코포레이션 (신 니혼 세키유 가부시키 가이샤)
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Abstract

과제
양호한 내열성을 가짐과 동시에 우수한 방식성 및 내마모성을 갖는 초지기용 윤활유 조성물을 제공한다.
해결수단
광유, 유지 및 합성유 중에서 선택되는 적어도 1종을 기유로 하여, (A) 인산 에스테르, (B) 페놀계 산화방지제 및/또는 아민계 산화방지제, 및 (C) 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 및 납 중에서 선택되는 적어도 1종의 금속의 유기산 염을 함유함을 특징으로 하는 초지기용 윤활유 조성물.
초지기용 윤활유 조성물, 인산 에스테르, 산화방지제, 금속 유기산 염

Description

초지기용 윤활유 조성물{LUBRICANT COMPOSITIONS FOR PAPER MACHINES}
발명이 속하는 기술분야
본 발명은 초지기용 윤활유 조성물에 관한 것이며, 상세하게는 양호한 내슬러지성을 갖는 동시에 우수한 방식성 및 내마모성을 갖는 초지기용 윤활유 조성물에 관한 것이다.
종래 기술
초지기에서는 종이를 뜬 후, 그 종이를 건조시키는 공정이 있는데, 종래의 초지기에서는 건조에 걸리는 시간도 비교적 길고 건조온도도 저온이었다. 그러나, 근년의 초지기에서는 생산 효율의 향상으로 건조공정에 걸리는 시간도 단축되고, 그 결과 건조온도도 매우 높게 된다.
건조온도가 높아지면 윤활유에의 열 부하도 증대되는데, 종래의 광유를 사용한 초지기용 윤활유에서는 내열성이 나쁘고, 윤활부에서 슬러지와 코킹 등이 발생하기 쉽게 된다. 또한, 초지기에서는 종이를 뜰 때에 강산성의 백수를 사용하는데, 이러한 백수는 금속을 부식시키는 경향이 있으므로, 초지기용 윤활유에는 이러한 백수에 의한 기계의 부식을 방지하는 것도 요구된다.
이와 같이 초지기용 윤활유에는 내열성과 방식성이라는 2가지의 커다란 요구성능이 있는데, 슬러지를 억제하기 위하여 금속계 청정제와 무회 분산제를 다량으로 사용하면, 방식성이 저하되어 초지기 본체가 부식되는 등의 문제가 발생하게 되어, 이들을 양립시키는 것이 곤란하였다.
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은 양호한 내열성을 갖는 동시에 우수한 방식성 및 내마모성을 갖는 초지기용 윤활유 조성물 제공을 목적으로 한다.
과제 해결 수단
본 발명자들은 상기 과제를 극복하는 연구를 거듭한 결과, 특정의 윤활유 기유를 사용하고, 다시 그 기유에 특정의 화합물을 병용하여 함유시킴으로써, 양호한 내열성을 갖는 동시에 우수한 방식성 및 내마모성을 갖는 윤활유 조성물이 수득됨을 밝혀내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
환언하면, 본 발명에 따른 초지기용 윤활유 조성물은 광유, 유지 및 합성유 중에서 선택되는 적어도 1종을 기유로 하고,
(A)인산 에스테르,
(B)페놀계 산화방지제 및/또는 아민계 산화방지제, 및
(C)알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 및 납 중에서 선택되는 적어도 1종의 금속 유기산 염을 함유하여 이루어진 것이다.
발명의 실시 태양
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 윤활유 조성물에서는, 광유, 유지 및 합성유 중에서 선택되는 적어도 1종을 기유로 사용한다.
여기에서, 광유로는 원유를 상압증류 및 감압증류하여 수득된 윤활유 유분에 대하여, 용제 탈아스팔트화, 용제추출, 수소화분해, 용제탈랍, 접촉탈랍, 수소화정제, 황산세정, 백토처리 등의 1종 또는 2종 이상의 정제수단을 적당히 조합하여 적용시켜 수득되는 파라핀계 또는 나프텐계 등의 광유를 들 수 있다.
또한, 유지로는 예를 들면, 우지, 돈지, 해바라기유, 대두유, 평지씨유, 쌀겨유, 야자유, 팜유, 팜씨유, 혹은 이들의 수소첨가물 등을 들 수 있다.
또한, 합성유로는 예를 들면, 폴리 α-올레핀(에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부텐, 1-옥텐 올리고머, 1-데센 올리고머, 및 이들의 수소화물 등), 알킬벤젠, 알킬나프탈렌, 모노에스테르(부틸스테아레이트, 옥틸라우레이트), 디에스테르(디트리데실글루타레이트, 디-2-에틸헥실아디페이트, 디이소데실아디페이트, 디트리데실아디페이트, 디-2-에틸헥실세바케이트 등), 폴리에스테르(트리메리트산 에스테르 등), 폴리올 에스테르(트리메틸올프로판카프릴레이트, 트리메틸올프로판펠라고네이트, 펜타에리스리톨-2-에틸헥사노에이트, 펜타에리스리톨펠라고네이트 등), 폴리옥시알킬렌글리콜, 폴리페닐에테르, 디알킬디페닐에테르, 인산 에스테르 (트리크레실포스페이트 등), 불소 함유 화합물(퍼플루오로폴리에테르, 불소화폴리올레핀 등), 실리콘유 등이 예시될 수 있다.
본 발명의 초지기용 윤활유 조성물의 기유로는, 상기한 기유를 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상 조합하여도 좋다.
또한, 이들 중에서도 본 발명의 초지기용 윤활유 조성물의 기유로는, 내열성이 우수하다는 점에서 합성유가 바람직하고, 특히 폴리 α-올레핀, 폴리올 에스테르가 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 기유는, 점도에 특별한 제한은 없으나, 보다 내하중성이 우수하다는 점에서, 40℃에서의 동점도가 30 mm2/s 이상인 것이 바람직하고, 50 mm2/s 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 윤활 지점에의 윤활유 공급성의 견지에서, 1500 mm2/s 이하인 것이 바람직하고, 1000 mm2/s 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 윤활유 조성물에 있어서 기유의 함유량도 임의인데, 통상적으로 초지기용 윤활유 조성물 전량 기준으로 80 질량% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 85 질량% 이상, 가장 바람직하게는 90 질량% 이상이다.
본 발명의 초지기용 윤활유 조성물에서, (A) 성분은 인산 에스테르이다. 인산 에스테르로는, 구체적으로 하기의 화학식 1로 표시되는 화합물이 바람직하게 사용된다.
(RO)3-P=O
상기식에서, R은 탄소수 1 내지 24의 탄화수소 그룹을 나타낸다. 이러한 탄화수소 그룹으로는 구체적으로 예를 들면, 탄소수 1 내지 24의 알킬 그룹, 탄소수 2 내지 24의 알케닐 그룹, 탄소수 5 내지 7의 사이클로알킬 그룹, 탄소수 6 내지 24의 알킬사이클로알킬 그룹, 탄소수 6 내지 10의 아릴 그룹, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴 그룹, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬 그룹 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 보다 내마모성이 우수하다는 점에서, 탄소수 6 내지 10의 아릴 그룹, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴 그룹이 바람직하고, 페닐 그룹, 나프틸 그룹, 탄소수 7 내지 18의 알킬페닐 그룹이 보다 바람직하며, 페닐 그룹, 탄소수 7 내지 10의 알킬페닐 그룹이 더욱 바람직하다.
탄소수 7 내지 10의 알킬페닐 그룹으로는 구체적으로 예를 들면, 메틸페닐 그룹(메틸 그룹의 치환 위치는 임의이다), 디메틸페닐 그룹(메틸 그룹의 치환 위치는 임의이다), 에틸페닐 그룹(에틸 그룹의 치환 위치는 임의이다), 메틸에틸페닐 그룹(메틸 그룹 및 에틸 그룹의 치환 위치는 임의이다), 프로필페닐 그룹(프로필 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이고, 그 치환 위치는 임의이다), 메틸프로필페닐 그룹(프로필 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이고, 메틸 그룹 및 프로필 그룹의 치환 위치는 임의이다), 디에틸페닐 그룹(에틸 그룹의 치환 위치는 임의이다), 부틸페닐 그룹(부틸 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이고, 그 치환 위치는 임의이다) 등을 들 수 있다.
또한, 3개의 R은 동일 분자 안에서 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 (A) 성분으로 보다 바람직한 인산 에스테르로는 구체적으로 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 모노크레실디페닐포스페이트, 디크레실모 노페닐포스페이트, 트리페닐티오포스페이트, 및 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있으며, 이들 중에서도 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 모노크레실디페닐포스페이트, 디크레실모노페닐포스페이트 및 이들의 혼합물 등이 특히 바람직하다.
본 발명의 초지기용 윤활유 조성물에서 (A) 성분의 함유량은 임의인데, 상한치는 조성물 전량 기준으로, 바람직하게는 10 질량%, 보다 바람직하게는 7 질량%, 더욱 바람직하게는 5 질량%, 가장 바람직하게는 2 질량%이며, 한편 하한치는 조성물 전량 기준으로, 바람직하게는 0.01 질량%, 보다 바람직하게는 0.02 질량%, 더욱 바람직하게는 0.05 질량%, 가장 바람직하게는 0.1 질량%이다. (A) 성분의 함유량이 10 질량%를 초과하여도, 함유량에 부합하는 만큼의 각종 성능의 새로운 향상효과는 보이지 않으며, 또한 저장 안정성이 악화될 우려가 있다. 한편, (A) 성분의 함유량이 0.01 질량%에 충족하지 않을 경우, 첨가효과가 보이지 않으며, 초지기용 윤활유 조성물의 내열성, 방식성 및 내마모성이 악화될 염려가 있다.
본 발명의 윤활유 조성물에서 (B) 성분은 (B-1) 페놀계 산화방지제 및/또는 (B-2) 아민계 산화방지제이다.
(B-1) 페놀계 산화방지제로는 윤활유의 산화방지제로 사용되는 임의의 알킬페놀계 화합물이 사용가능하고, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들면 하기의 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 알킬페놀 화합물이 바림직한 것으로 예시된다.
Figure 112001023931205-pat00001
싱기식에서, R4는 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹을 나타내고, R5는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹을 나타내며, R6는 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹, 하기 화학식 (i)으로 표시되는 그룹 또는 하기 화학식 (ii)으로 표시되는 그룹을 나타낸다.
화학식 i
Figure 112001023931205-pat00002
상기식에서, R7은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌 그룹을 나타내고, 또한 R8은 탄소수 1 내지 24의 알킬 그룹 또는 알케닐 그룹을 나타낸다.
화학식 ii
Figure 112001023931205-pat00003
상기식에서, R9는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌 그룹을 나타내고, R10은 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹을 나타내며, R11은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹을 나타낸다.
Figure 112001023931205-pat00004
상기식에서, R12 및 R16은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹을 나타내고, R13 및 R17은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹을 나타내며, R14 및 R15는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬렌 그룹을 나타내며, Y는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌 그룹 또는 하기 화학식 (iii)으로 표시되는 그룹을 나타낸다.
화학식 iii
-R18-S-R19-
상기식에서, R18 및 R19는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬렌 그룹을 나타낸다.
화학식 2에서, R4는 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹을 나타낸다. 이러한 알킬 그룹으로는 구체적으로 메틸 그룹, 에틸 그룹, n-프로필 그룹, 이소프로필 그룹, n-부틸 그룹, 이소부틸 그룹, sec-부틸 그룹, tert-부틸 그룹 등을 들 수 있는데, 산화 안정성이 우수하다는 점에서 tert-부틸 그룹이 바람직하다.
또한, R5는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹을 나타낸다. 이러한 알킬 그룹으로는 구체적으로 메틸 그룹, 에틸 그룹, n-프로필 그룹, 이소프로필 그룹, n-부틸 그룹, 이소부틸 그룹, sec-부틸 그룹, tert-부틸 그룹 등을 들 수 있는데, 산화 안정성이 우수하다는 점에서 메틸 그룹 또는 tert-부틸 그룹이 바람직하다.
화학식 2에서, R6는 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹, 상기 화학식 (i)으로 표시되는 그룹 또는 상기 화학식 (ii)으로 표시되는 그룹을 나타낸다.
R6가 나타내는 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹으로는 구체적으로 메틸 그룹, 에틸 그룹, n-프로필 그룹, 이소프로필 그룹, n-부틸 그룹, 이소부틸 그룹, sec-부틸 그룹, tert-부틸 그룹 등이 예시될 수 있는데, 산화 안정성이 우수하다는 점에서 메틸 그룹 또는 에틸 그룹인 것이 바람직하다.
화학식 2의 R6가 화학식 (i)으로 표시되는 그룹인 경우에 있어서, 화학식 (i)의 R7으로 표시되는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이고, 구체적으로 예를 들면, 메틸렌 그룹, 메틸메틸렌 그룹, 에틸렌 그룹(디메틸렌 그룹), 에틸메틸렌 그룹, 프로필렌 그룹(메틸에틸렌 그룹), 트리메틸렌 그룹, 직쇄 또는 측쇄 부틸렌 그룹, 직쇄 또는 측쇄 펜틸렌 그룹, 직쇄 또는 측쇄 헥실렌 그룹 등을 들 수 있다.
R7으로는, 이들 중에서도 화학식 2로 표시되는 화합물이 적은 반응공정으로 제조될 수 있다는 점에서, 탄소수 1 내지 2의 알킬렌 그룹, 구체적으로 예를 들면, 메틸렌 그룹, 메틸메틸렌 그룹, 에틸렌 그룹(디메틸렌 그룹) 등인 것이 보다 바람직하다.
한편, 화학식 (i)의 R8로 표시되는 탄소수 1 내지 24의 알킬 그룹 또는 알케닐 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이고, 구체적으로 예를 들면, 메틸 그룹, 에틸 그룹, 프로필 그룹, 부틸 그룹, 펜틸 그룹, 헥실 그룹, 헵틸 그룹, 옥틸 그룹, 노닐 그룹, 데실 그룹, 운데실 그룹, 도데실 그룹, 트리데실 그룹, 테트라데실 그룹, 펜타데실 그룹, 헥사데실 그룹, 헵타데실 그룹, 옥타데실 그룹, 노나데실 그룹, 이코실 그룹, 헨이코실 그룹, 도코실 그룹, 트리코실 그룹, 테트라코실 그룹 등의 알킬 그룹(이들 알킬 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이다); 비닐 그룹, 프로페닐 그룹, 이소프로페닐 그룹, 부테닐 그룹, 펜테닐 그룹, 헥세닐 그룹, 헵테닐 그룹, 옥테닐 그룹, 노네닐 그룹, 데세닐 그룹, 운데세닐 그룹, 도데세닐 그룹, 트리데세닐 그룹, 테트라데세닐 그룹, 펜타데세닐 그룹, 헥사데세닐 그룹, 헵타데세닐 그룹, 옥타데세닐 그룹, 옥타데카디에닐 그룹, 노나데세닐 그룹, 이코세닐 그룹, 헨이코세닐 그룹, 도코세닐 그룹, 트리코세닐 그룹, 데트라코세닐 그룹 등의 알케닐 그룹(이들 알케닐 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이고, 또한 이중결합의 위치도 임의이다) 등이 예시된다. R8로는 이들 중에서도 기유에 대한 용해성이 우수하다는 점에서, 탄소수 4 내지 18의 알킬 그룹, 구체적으로 예를 들면 부틸 그룹, 펜틸 그룹, 헥실 그룹, 헵틸 그룹, 옥틸 그룹, 노닐 그룹, 데실 그룹, 운데실 그룹, 도데실 그룹, 트리데실 그룹, 테트라데실 그룹, 펜타데실 그룹, 헥사데실 그룹, 헵타데실 그룹, 옥타데실 그룹 등의 알킬 그룹(이들 알킬 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이다)이 바람직하고, 탄소수 6 내지 12의 직쇄상 또는 측쇄상 알킬 그룹이 보다 바람직하며, 탄소수 6 내지 12의 측쇄상 알킬 그룹이 특히 바람직하다.
화학식 2로 표시되는 페놀 화합물 중에서, R6가 화학식 (i)으로 표시되는 그룹인 경우의 화합물로는, 화학식 (i)에서 R7이 탄소수 1 내지 2의 알킬렌 그룹이고, R8이 탄소수 6 내지 12의 직쇄상 또는 측쇄상 알킬 그룹인 것이 보다 바람직하고, 화학식 (i)에서 R7이 탄소수 1 내지 2의 알킬렌 그룹이고, R8이 탄소수 6 내지 12의 측쇄상 알킬 그룹인 것이 특히 바람직하다.
화학식 (2)의 R6가 화학식 (ii)으로 표시되는 그룹인 경우에 있어서, 화학식 (ii)의 R9는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌 그룹을 나타낸다. 이들 알킬렌 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이고, 구체적으로 예를 들면 앞서 R7에 대해서 예시한 각종 알킬렌 그룹을 들 수 있다. R9으로는, 이들 중에서도 화학식 2의 화합물이 적은 반응공정으로 제조될 수 있고 그 원료가 입수 용이하다는 점에서, 탄소수 1 내지 3의 알킬렌 그룹, 구체적으로 예를 들면 메틸렌 그룹, 메틸메틸렌 그룹, 에틸렌 그룹(디메틸렌 그룹), 에틸메틸렌 그룹, 프로필렌 그룹(메틸에틸렌 그룹), 트리메틸렌 그룹 등이 보다 바람직하다.
또한, 화학식 (ii)의 R10은 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹을 나타낸다. 구체적으로는 메틸 그룹, 에틸 그룹, n-프로필 그룹, 이소프로필 그룹, n-부틸 그룹, 이소부틸 그룹, sec-부틸 그룹, tert-부틸 그룹 등을 들 수 있는데, 산화 안정성이 우수하다는 점에서 tert-부틸 그룹이 바람직하다. 또한, R11로는, 수소 원자 또는 상술한 바와 같은 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹이 예시될 수 있는데, 산화 안정성이 우수하다는 점에서 메틸 그룹 또는 tert-부틸 그룹이 바람직하다.
화학식 2에서, 상술한 대로 R6는 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹, 상기 화학식 (i)으로 표시되는 그룹 또는 상기 화학식 (ii)으로 표시되는 그룹을 나타내는데, 이들 중에서도 탄소수 1-4의 알킬 그룹인 것이 바람직하고, 메틸 그룹, 에틸 그룹인 것이 보다 바람직하다.
화학식 2로 표시되는 화합물로는, 상술한 바와 같은 각종 화합물이 함유되는데, 이들 중에서 바람직한 것을 열거하면, R6가 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹인 경 우의 화합물로서, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 2,6-디-tert-부틸-4-에틸페놀 등; R6가 화학식 (i)으로 표시되는 그룹인 경우의 화합물로서, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-헥실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소헥실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-헵틸, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소헵틸, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-옥틸, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소옥틸, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 2-에틸헥실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-노닐, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소노닐, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-데실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소데실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-운데실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소운데실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-도데실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소도데실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-헥실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소헥실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-헵틸, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소헵틸, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-옥틸, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소옥틸, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 2-에틸헥실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-노닐, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소노닐, (3-메 틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-데실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소데실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-운데실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소운데실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-도데실, (3-메틸-5-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소도데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-헥실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소헥실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-헵틸, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소헵틸, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-옥틸, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소옥틸, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 2-에틸헥실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-노닐, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소노닐, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-운데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소운데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 n-도데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 초산 이소도데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-헥실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소헥실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-헵틸, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소헵틸, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-옥틸, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소옥틸, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 2-에틸헥실, (3,5-디-tert-부틸- 4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-노닐, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소노닐, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-운데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소운데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 n-도데실, (3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피온산 이소도데실 등; R6가 화학식 (ii)으로 표시되는 그룹인 경우의 화합물로, 비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 메탄, 1,1-비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 에탄, 1,2-비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 에탄, 1,1-비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로판, 1,2-비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐) 프로판, 1,3-비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로판 등; 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
한편, 상기 화학식 3에서, R12 및 R16은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹을 나타낸다. 구체적으로는, 메틸 그룹, 에틸 그룹, n-프로필 그룹, 이소프로필 그룹, n-부틸 그룹, 이소부틸 그룹, sec-부틸 그룹, tert-부틸 그룹 등을 들 수 있는데, 산화 안정성이 우수하다는 점에서, 또한 tert-부틸 그룹인 것이 바람직하다.
또한, R13 및 R17로는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹을 나타낸다. 이와 같은 알킬 그룹으로는, 상술한 그룹을 들 수 있는데, 산 화 안정성이 우수하다는 점에서, 각각 독립적으로 메틸 그룹 또는 tert-부틸 그룹인 것이 바람직하다.
또한, 화학식 3에서, R14 및 R15가 나타내는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이고, 구체적으로는 각각 독립적으로, R7에 대하여 상술한 각종 알킬렌 그룹을 들 수 있다. R14 및 R15로는, 이들 중에서도 화학식 3으로 표시되는 화합물이 적은 반응공정으로 제조될 수 있다는 점 및 그 원료의 입수가 용이하다는 점에서, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 2의 알킬렌 그룹, 구체적으로 예를 들면 메틸렌 그룹, 메틸메틸렌 그룹, 에틸렌 그룹(디메틸렌 그룹) 등이 보다 바람직하다.
또한, 화학식 3에서, Y는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌 그룹 또는 상기 화학식 (iii)으로 표시되는 그룹을 나타낸다.
Y가 나타내는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌 그룹으로는, 구체적으로 예를 들면 메틸렌 그룹, 메틸메틸렌 그룹, 에틸렌 그룹(디메틸렌 그룹), 에틸메틸렌 그룹, 프로필렌 그룹(메틸에틸렌 그룹), 트리메틸렌 그룹, 부틸렌 그룹, 펜틸렌 그룹, 헥실렌 그룹, 헵틸렌 그룹, 옥틸렌 그룹, 노닐렌 그룹, 데실렌 그룹, 운데실렌 그룹, 도데실렌 그룹, 트리데실렌 그룹, 테트라데실렌 그룹, 펜타데실렌 그룹, 헥사데실렌 그룹, 헵타데실렌 그룹, 옥타데실렌 그룹 등(이들 알킬렌 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이다)을 들 수 있는데, 원료 입수의 용이성 등으로 해서, 탄소수 1 내지 6의 알킬렌 그룹, 구체적으로 예를 들면, 메틸렌 그룹, 메틸메틸렌 그룹, 에틸렌 그룹( 디메틸렌 그룹), 에틸메틸렌 그룹, 프로필렌 그룹(메틸에틸렌 그룹), 트리메틸렌 그룹, 부틸렌 그룹, 펜틸렌 그룹, 헥실렌 그룹 등(이들 알킬렌 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이다)이 보다 바람직하고, 에틸렌 그룹(디메틸렌 그룹), 트리메틸렌 그룹, 직쇄 부틸렌 그룹(테트라메틸렌 그룹), 직쇄 펜틸렌 그룹(펜타메틸렌 그룹), 직쇄 헥실렌 그룹(헥사메틸렌 그룹) 등의 탄소수 2 내지 6의 직쇄 알킬렌 그룹이 특히 바람직하다.
화학식 3으로 표시되는 알킬페놀 중에서, Y가 탄소수 1 내지 18의 알킬렌 그룹인 경우의 화합물로 특히 바람직한 것은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물이다.
Figure 112001023931205-pat00005
또한, 화학식 3의 Y가 화학식 (iii)으로 표시되는 그룹인 경우에서, 화학식 (iii)의 R18 및 R19로 표시되는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이고, 구체적으로는 각각 독립적으로 앞서 R7에 대해서 상술한 바와 같은 각종 알킬렌 그룹을 들 수 있다. R18 및 R19로는, 이들 중에서도 화학식 3의 화합물 제조시 원료 입수가 용이하다는 점에서, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 3의 알킬렌 그룹, 구체적으로 예를 들면 메틸렌 그룹, 메틸메틸렌 그룹, 에틸렌 그룹(디메틸렌 그룹), 에틸메틸렌 그룹, 프로필렌 그룹(메틸에틸렌 그룹), 트리메틸렌 그룹 등인 것이 보다 바람직하다.
화학식 3으로 표시되는 알킬페놀 중에서, Y가 화학식 (iii)으로 표시되는 그룹인 경우의 화합물로 특히 바람직한 것은, 하기 화학식 5로 표시되는 화합물이다.
Figure 112001023931205-pat00006
한편, (B-2) 아민계 산화방지제로는, 윤활유의 산화방지제로 사용되는 임의의 방향족 아민계 화합물이 사용가능하며, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 하기 화학식 6으로 표시되는 (N-p-알킬) 페닐-α-나프틸아민 또는 화학식 7로 표시되는 p, p′-디알킬디페닐아민 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 방향족 아민이 바람직한 것으로 예시된다.
Figure 112001023931205-pat00007
상기식에서, R20은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 16의 알킬 그룹을 나타낸 다.
Figure 112001023931205-pat00008
상기식에서, R21 및 R22는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 16의 알킬 그룹을 나타낸다.
상기 화학식 6에서, R20은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 16의 직쇄상 또는 측쇄상 알킬 그룹을 나타낸다. R20의 탄소수가 16을 초과하는 경우에는 분자 중에 점유하는 관능기의 비율이 작아지고, 산화 방지능력이 약화될 우려가 있다.
R20의 알킬 그룹으로는, 구체적으로 예를 들면 메틸 그룹, 에틸 그룹, 프로필 그룹, 부틸 그룹, 펜틸 그룹, 헥실 그룹, 헵틸 그룹, 옥틸 그룹, 노닐 그룹, 데실 그룹, 운데실 그룹, 도데실 그룹, 트리데실 그룹, 테트라데실 그룹, 펜타데실 그룹, 헥사데실 그룹 등(이들 알킬 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이다)이 예시된다.
화학식 6으로 표시되는 화합물 중에서도 R20이 알킬 그룹인 경우는, 기유에 대한 그 자신의 산화 생성물의 용해성이 우수하다는 점에서, 탄소수 8 내지 16의 측쇄 알킬 그룹이 바람직하고, 더 나아가서 탄소수 3 또는 4의 올레핀의 올리고머로부터 유도되는 탄소수 8 내지 16의 측쇄 알킬 그룹이 보다 바람직하다. 여기에서 말하는 탄소수 3 또는 4의 올레핀으로는, 구체적으로 프로필렌, 1-부텐, 2-부텐 및 이소부틸렌을 들 수 있는데, 기유에 대한 그 자신의 산화 생성물의 용해성이 우수하다는 점에서, 프로필렌 또는 이소부틸렌이 바람직하다.
본 발명에서 (B-2) 성분으로서 상기 화학식 6으로 표시되는 (N-p-알킬) 페닐-α-나프틸아민을 사용하는 경우, R20으로는 수소 원자 또는 이소부틸렌의 2량체로부터 유도되는 측쇄 옥틸 그룹, 프로필렌의 3량체로부터 유도되는 측쇄 노닐 그룹, 이소부틸렌의 3량체로부터 유도되는 측쇄 도데실 그룹, 프로필렌의 4량체로부터 유도되는 측쇄 도데실 그룹 또는 프로필렌의 5량체로부터 유도되는 측쇄 펜타데실 그룹이 특히 바람직하고, 수소 원자 또는 이소부틸렌의 2량체로부터 유도되는 측쇄 옥틸 그룹, 이소부틸렌의 3량체로부터 유도되는 측쇄 도데실 그룹 또는 프로필렌의 4량체로부터 유도되는 측쇄 도데실 그룹이 특히 바람직하다.
화학식 6으로 표시되는 방향족 아민의 R20이 알킬 그룹인 화합물은, 이 N-p-알킬페닐-α-나프틸아민으로는 시판되는 것을 사용하는 것도 좋다. 또한, 페닐-α-나프틸아민과 탄소수 1 내지 16의 할로겐화 알킬 화합물, 탄소수 2 내지 16의 올레핀, 또는 탄소수 2 내지 16의 올레핀 올리고머와 페닐-α-나프틸아민을 프리델-크래프츠 촉매를 사용하여 반응시킴으로써 용이하게 합성할 수 있다. 이때의 프리델-크래프츠 촉매로는 구체적으로 예를 들면, 염화 알루미늄, 염화 아연, 염화 철 등의 금속 할로겐화물; 황산, 인산, 오산화인, 불화붕소, 산성 백토, 활성 백토 등의 산성 촉매; 등을 이용할 수 있다.
한편, p,p′-디알킬디페닐아민을 나타내는 상기 화학식 7에서, R21 및 R22는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 16의 알킬 그룹을 나타낸다.
R21 및 R22 중 하나 또는 둘 모두가 수소 원자인 경우에는 그 자신이 산화에 의해 슬러지로서 침강할 염려가 있고, 한편 탄소수가 16을 초과하는 경우에는 분자 중에 차지하는 관능기의 비율이 작아지게 되고, 산화 방지능력이 약화될 염려가 있다.
R21 및 R22로는, 구체적으로 메틸 그룹, 에틸 그룹, 프로필 그룹, 부틸 그룹, 펜틸 그룹, 헥실 그룹, 헵틸 그룹, 옥틸 그룹, 노닐 그룹, 데실 그룹, 운데실 그룹, 도데실 그룹, 트리데실 그룹, 테트라데실 그룹, 펜타데실 그룹, 헥사데실 그룹 등(이들 알킬 그룹은 직쇄상 또는 측쇄상이다)을 들 수 있다. 이들 중에서도 R21 및 R22로는, 기유에 대한 그 자신의 산화 생성물의 용해성이 우수하다는 점에서, 탄소수 3 내지 16의 측쇄 알킬 그룹이 바람직하고, 더 나아가서 탄소수 3 또는 4의 올레핀, 또는 이의 올리고머로부터 유도되는 탄소수 3 내지 16의 측쇄 알킬 그룹이 보다 바람직하다.
여기에서 말하는 탄소수 3 또는 4의 올레핀으로는, 구체적으로 프로필렌, 1-부텐, 2-부텐 및 이소부틸렌 등을 들 수 있는데, 그 자신의 산화 생성물의 윤활유 기유에 대한 용해성이 우수하다는 점에서, 프로필렌 또는 이소부틸렌이 바람직하다.
본 발명에서 (B-2) 성분으로 상기 화학식 7로 표시되는 p,p′-디알킬디페닐 아민을 사용하는 경우, R21 및 R22로는 프로필렌으로부터 유도되는 이소프로필 그룹, 이소부틸렌으로부터 유도되는 tert-부틸 그룹, 프로필렌의 2량체로부터 유도되는 측쇄 헥실 그룹, 이소부틸렌의 2량체로부터 유도되는 측쇄 옥틸 그룹, 프로필렌의 3량체로부터 유도되는 측쇄 노닐 그룹, 이소부틸렌의 3량체로부터 유도되는 측쇄 도데실 그룹, 프로필렌의 4량체로부터 유도되는 측쇄 도데실 그룹 또는 프로필렌의 5량체로부터 유도되는 측쇄 펜타데실 그룹이 특히 바람직하고, 이소부틸렌으로부터 유도되는 tert-부틸 그룹, 프로필렌의 2량체로부터 유도되는 측쇄 헥실 그룹, 이소부틸렌의 2량체로부터 유도되는 측쇄 옥틸 그룹, 프로필렌의 3량체로부터 유도되는 측쇄 노닐 그룹, 이소부틸렌의 3량체로부터 유도되는 측쇄 도데실 그룹 또는 프로필렌의 4량체로부터 유도되는 측쇄 도데실 그룹이 특히 바람직하다.
화학식 7로 표시되는 p,p′-디알킬디페닐아민으로는 시판하는 것을 사용하는 것도 좋다. 또한, 화학식 6으로 표시되는 N-p-알킬페닐-α-나프틸아민과 동일하게, 디페닐아민과 탄소수 1 내지 16의 할로겐화 알킬 화합물, 탄소수 2 내지 16의 올레핀, 또는 탄소수 2 내지 16의 올레핀 또는 이들의 올리고머와 디페닐아민을 프리델-크래프츠 촉매를 사용하여 반응시킴으로써 용이하게 합성할 수 있다. 이때의 프리델-크래프츠 촉매로는 구체적으로 예를 들면, N-p-알킬페닐-α-나프틸아민 합성의 경우에 열거한 바와 같은 금속 할로겐화물과 산성 촉매 등이 사용된다.
당연하지만, 본 발명의 (B) 성분으로는 페놀계 산화방지제 및 아민계 산화방지제 중에서 선택되는 1종의 화합물을 단독으로 사용하여도 좋고, 더 나아가서 상 기 중에서 선택되는 2종 이상의 화합물의 임의 혼합비 혼합물 등을 사용하여도 좋다.
본 발명의 윤활유 조성물에서 (B) 성분의 함유량은 임의인데, 그 상한치는 조성물 전량 기준으로, 바람직하게는 10 질량%, 보다 바람직하게는 7 질량%, 더욱 바람직하게는 5 질량%, 가장 바람직하게는 2 질량%이다. 함유량이 10 질량%를 초과하여도, 함유량에 부합하는 만큼의 내마모성의 새로운 향상효과는 보이지 않으며, 또한 저장 안정성이 악화될 우려가 있다.
한편, (B) 성분의 함유량의 하한치는 조성물 전량 기준으로, 바람직하게는 0.01 질량%, 보다 바람직하게는 0.02 질량%, 더욱 바람직하게는 0.05 질량%, 가장 바람직하게는 0.1 질량%이다. (B) 성분의 함유량이 0.01 질량%에 충족되지 않는 경우, 그 첨가효과가 보이지 않으며, 윤활유 조성물의 내열성 및 내마모성이 악화될 우려가 있다.
본 발명의 (C) 성분은 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 및 납 중에서 선택되는 적어도 1종의 금속의 유기산 염이다.
상기 (C) 성분에서, 알칼리 금속으로는 예를 들면, 나트륨 및 칼륨 등, 또한 알칼리 토류 금속으로는 예를 들면, 마그네슘, 칼슘 및 바륨 등을 들 수 있는데, 본 발명에서는 알칼리 토류 금속이 바람직하게 사용된다.
또한, (C) 성분에서, 유기산 염으로는 (B-1) 설포네이트, (C-2) 페네이트, (C-3) 살리실레이트, 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다
(C-1) 설포네이트로는, 분자량 100 내지 1500, 바람직하게는 200 내지 700의 알킬 방향족 화합물을 설폰화시킴으로써 수득되는 알킬 방향족 설폰산과, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염기(산화물과 수산화물)를 반응시켜 수득되는, 소위 중성 설포네이트; 중성 설포네이트와, 과잉의 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염과 염기(산화물과 수산화물)를 물의 존재하에서 가열함으로써 수득되는, 소위 염기성 설포네이트; 탄산 가스의 존재하에서 중성 설포네이트를 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염기(산화물과 수산화물)와 반응시킴으로써 수득되는, 소위 탄산염 과염기성(초염기성) 설포네이트; 중성 설포네이트를 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염기(산화물과 수산화물) 및 붕산 또는 무수 붕산 등의 붕산 화합물과 반응시키거나, 또는 탄산염 과염기성(초염기성) 설포네이트와 붕산 또는 무수 붕산 등의 붕산 화합물을 반응시킴으로써 제조되는, 소위 붕산염 과염기성(초염기성) 설포네이트; 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
또한, 상기 알킬 방향족 설폰산으로서 구체적으로는, 소위 석유 설폰산과 합성 설폰산 등을 들 수 있다. 여기에서 말하는 석유 설폰산으로는, 일반적으로 광유의 윤활유 유분의 알킬 방향족 화합물을 설폰화시킨 것과 화이트 오일 제조시에 부생하는, 소위 마호가니산 등이 사용된다. 또한, 합성 설폰산으로는 예를 들면, 세제의 원료로 되는 알킬벤젠 제조 플랜트로부터 부생하거나, 폴리올레핀을 벤젠으로 알킬화시킴으로써 수득되는, 직쇄상이나 측쇄상의 알킬 그룹을 갖는 알킬벤젠을 설폰화시킨 것, 혹은 디노닐나프탈렌 등의 알킬나프탈렌을 설폰화시킨 것 등이 사용된다. 또한 이들 알킬 방향족 화합물을 설폰화하는 경우의 설폰화제로는 특별히 제 한되지는 않으나, 통상적으로 발연 황산과 무수 황산이 사용된다.
(C-2) 페네이트로는 예를 들면, 탄소수 4 내지 20의 알킬 그룹을 1 내지 2개 갖는 알킬 페놀과 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염기(산화물과 수산화물)를 원소 황의 존재하에 또는 부재하에서 반응시킴으로써 수득되는 중성 페네이트; 중성 페네이트와 과잉의 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염과 염기(산화물과 수산화물)를 물의 존재하에 가열함으로써 수득되는, 소위 염기성 페네이트; 탄산 가스의 존재하에 중성 페네이트를 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염기(산화물과 수산화물)와 반응시킴으로써 수득되는, 소위 탄산염 과염기성(초염기성) 페네이트; 중성 페네이트를 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염기(산화물과 수산화물) 및 붕산 또는 무수 붕산 등의 붕산 화합물과 반응시키거나, 또는 탄산염 과염기성(초염기성) 페네이트와 붕산 또는 무수 붕산 등의 붕산 화합물을 반응시킴으로써 제조되는, 소위 붕산염 과염기성(초염기성) 페네이트; 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
(C-3) 살리실레이트로는 예를 들면, 탄소수 4 내지 20의 알킬 그룹을 1 내지 2개 갖는 알킬살리실산을 원소 황의 존재하 또는 부재하에서 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염기(산화물과 수산화물)와 반응시킴으로써 수득되는 중성 살리실레이트; 중성 살리실레이트와 과잉의 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염과 염기(산화물과 수산화물)를 물의 존재하에서 가열함으로써 수득되는, 소위 염기성 살리실레이트; 탄산 가스의 존재하에서 중성 살리실레이트를 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염기(산화물과 수산화물)와 반응 시킴으로써 수득되는, 소위 탄산염 과염기성(초염기성) 살리실레이트; 중성 살리실레이트를 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 아연 또는 납의 염기(산화물과 수산화물) 및 붕산 또는 무수 붕산 등의 붕산 화합물과 반응시키거나, 또는 탄산염 과염기성(초염기성) 금속 살리실레이트와 붕산 또는 무수 붕산 등의 붕산 화합물을 반응시킴으로써 제조되는, 소위 붕산염 과염기성(초염기성) 살리실레이트; 및 이들의 혼합물 등이 열거된다.
본 발명의 (C) 성분의 전 염기가는 임의이지만, 통상 (C) 성분으로는 전 염기가가 바람직하게는 0 내지 500 mg KOH/g, 보다 바람직하게는 0 내지 450 mg KOH/g인 것이 사용된다. 환언하면, 본 발명에서 말하는 전 염기가란, JIS K 2501-1992 「석유제품 및 윤활유-중화 시험방법」에 준거하여 측정되는 염산법에 의한 전 염기가를 의미한다.
본 발명에서, (C) 성분으로는 상기한 바와 같은 화합물 중에서 선택되는 1종만을 사용하여도 좋고, 또한 2종 이상의 혼합물을 사용하여도 좋다.
본 발명의 초지기용 윤활유 조성물에서 (C) 성분의 함유량은 임의이나, 그 상한치는 조성물 전량 기준으로, 바람직하게는 20 질량%, 보다 바람직하게는 10 질량%, 더욱 바람직하게는 5 질량%, 가장 바람직하게는 3 질량%이고, 한편 그 하한치는 조성물 전량 기준으로, 바람직하게는 0.01 질량%, 보다 바람직하게는 0.05 질량%, 더욱 바람직하게는 0.1 질량%, 가장 바람직하게는 0.2 질량%이다. (C) 성분의 함유량이 20 질량%를 초과하여도, 함유량에 부합하는 만큼의 각종 성능의 새로운 향상효과는 보이지 않으며, 또한 저장 안정성이 악화될 염려가 있다. 한편, (C) 성분의 함유량이 0.01 질량%에 충족되지 않는 경우는, 그 첨가 효과가 보이지 않으며, 초지기용 윤활유 조성물의 내열성이 악화될 염려가 있다.
본 발명에서는, 상술한 바와 같이, 기유로서 특정의 기유를 사용하여, (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분을 필수 성분으로 함유시킴으로써, 내열성, 방식성 및 내마모성이 더욱 향상된 초지기용 윤활유 조성물을 수득할 수 있다.
본 발명의 초지기용 윤활유 조성물은, 더 나아가서 필요에 따라 그 우수한 성질을 높이기 위하여, 기타 각종 첨가제를 배합시킨 형태로도 사용된다.
이러한 첨가제로는, 올레인산과 유지류 등의 유성 향상제, 폴리설파이트, 황화 올레핀 및 황화 에스테르 등의 시이징(seizing)방지제, 벤조트리아졸과 알킬티아디아졸 등의 금속 불활성화제; 실리콘유, 플루오로실리콘유, 폴리아크릴레이트 등의 소포제; 에틸렌옥사이드, 프로필렌 옥사이드의 축합 생성물 등의 항유화제; 폴리메타크릴레이트 등의 유동점 강하제; 폴리메타크릴레이트, 폴리부텐, 폴리알킬스티렌, 올레핀 공중합체, 스티렌-디엔 공중합체, 스티렌-무수 말레인산 공중합체 등의 점도지수 향상제; 방청제 등을 들 수 있다.
본 발명의 초지기용 윤활유 조성물에, 이들 첨가제를 배합할 경우는, 각각 단독으로 사용하여도 좋고, 또한 2종류 이상 조합하여 사용하여도 좋다. 이들 공지의 첨가제를 배합할 경우의 첨가량은 임의이지만, 통상 이들 공지 첨가제의 합계량이 조성물 전량 기준으로 15 질량% 이하로 되는 양을 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 윤활유 조성물은 초지기용으로 사용되는 것이나, 이 윤활유 조성물을 초지기 이외의 타 용도, 예를 들면 각종 기계의 기어, 베어링, 콤프레셔, 유 압 등의 윤활유로서의 용도에도 적용 가능하다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명의 내용을 좀더 구체적으로 설명하며, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 1-5 및 비교예 1-7
표 1에 나타낸 조성으로 본 발명에 따른 초지기용 윤활유 조성물을 조제하였다(실시예 1-5). 또한, 표 2에 나타낸 조성으로 비교용 조성물을 조제하였다(비교예 1-7).
첨언하면, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분은 하기와 같다.
기유
기 1: 디펜타에리스리톨과 측쇄 C8-10 지방산과의 에스테르
(동점도 150 mm2/s @ 40℃)
기 2: 1-데센 올리고머(수평균 분자량 1650)
(A) 성분
A 1: 트리크레실 포스페이트
A 2: 디페닐 모노크레실 포스페이트
(B) 성분
B 1: 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸
B 2: p,p′-디-측쇄 옥틸디페닐아민
(C) 성분
C 1: 탄산칼슘 과염기성 칼슘 살리실레이트
(전 염기가(염산법) 160 mg KOH/g)
C 2: 중성 칼슘 설포네이트(전 염기가(염산법) 0 mg KOH/g)
이들 실시예와 비교예의 조성물에 대해서, 하기에 나타낸 시험방법으로 그 내열성, 방식성 및 내마모성을 평가하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
열안정성: 열안정도 시험
JIS K 2540에서 규정하는 「윤활유 열안정도 시험방법」에 준하여, 용량 50 ml의 비커에 시료유를 45 g 채취하여, 그 안에 구리 및 철 촉매를 넣고, 160℃의 공기 항온층에 10일간 방치한 후, 시료유 중의 슬러지량을 측정하였다.
첨언하면, 구리 및 철 촉매는 터빈유 산화 안정도 시험(JIS K 2514)에 사용하는 촉매를 8회 감아(길이 약 3.5 cm) 절단한 것을 사용하였다.
방식성: 방청성 시험
방청시험은 JIS K 2510 「윤활유 방청성능 시험방법」에서 규정하는 시험을 초지기용 윤활유의 방식성 평가를 위해 개량한 시험방법으로 행하였다.
변경점은 통상의 윤활유를 평가하는 경우에는 증류수 또는 인공해수를 사용하지만, 초지기용 윤활유를 평가하는 경우에는 이들 대신에 인공 백수를 사용하였다.
내마모성: FALEX 마모 시험
FALEX 마모시험은 ASTM D 3233-93 "Standard Test Methods for Measurement of Extream Pressure Properties of Fluid Lubricants(Falex Pin Vee Block Methods)"에서 규정하는 시험기를 사용하여 마모량을 측정하였다.
첨언하면, 핀(저널)은 외경 6.35 mm(1/4 인치), 길이 31.75 mm(1과 1/4 인치)의 강제를, V형 블록에는 각도 96도의 강제를 사용하였다.
시험조건은 회전수 1000 rpm, Direct Load 100 lbs, 시험시간 16시간으로 행하였다.
조성 [질량%] 열 안정도 슬러지량 [mg/45 g] 방식성 마모량 [mg]
기유 (A) 성분 (B) 성분 (C) 성분
실 시 예 1 기 1 [98.8] A 1 [0.5] B 1 [0.5] C 1 [0.2] 5.6 녹 없음 4.4
2 기 2 [98.8] A 1 [0.5] B 1 [0.5] C 1 [0.2] 4.7 녹 없음 3.7
3 기 1 [98.8] A 2 [0.5] B 1 [0.5] C 1 [0.2] 3.7 녹 없음 7.0
4 기 1 [98.8] A 1 [0.5] B 2 [0.5] C 1 [0.2] 6.8 녹 없음 4.1
5 기 1 [98.8] A 1 [0.5] B 1 [0.5] C 2 [0.2] 7.4 녹 없음 7.5






조성 [질량%] 열 안정도 슬러지량 [mg/45 g] 방식성 마모량 [mg]
기유 (A) 성분 (B) 성분 (C) 성분
비 교 예 1 기 1 [99.0] A 1 [0.5] B 1 [0.5] - 41.7 녹 있음 (심함) 17.9
2 기 1 [99.3] - B 1 [0.5] C 1 [0.2] 52.9 녹 있음 (중간) 13.4
3 기 1 [99.3] A 1 [0.5] - C 1 [0.2] 74.1 녹 있음 (심함) 32.9
4 기 1 [100] - - - 229.4 녹 있음 (경미) 52.9
5 기 1 [99.8] - - C 1 [0.2] 147.2 녹 있음 (심함) 68.0
6 기 1 [99.5] - B 1 [0.5] - 86.3 녹 있음 (심함) 19.8
7 기 1 [99.5] A 1 [0.5] - - 73.9 녹 있음 (심함) 57.3
표 1 및 표 2로부터 본 발명의 초지기용 윤활유 조성물(실시예 1-5)은 비교예 1-7의 조성물에 비해서, 내열성, 방식성 및 내마모성이 매우 우수하다는 양호한 성능을 겸비함이 이해된다.
본 발명의 초지기용 윤활유 조성물은 내열성이 우수하므로 윤활유 배관 안에서의 슬러지 생성을 억제하고, 방식성 및 내마모성이 우수하므로 기계의 장수명화가 도출되는 윤활유 조성물이다.

Claims (3)

  1. 광유, 유지 및 합성유 중에서 선택되는 적어도 1종을 기유로 하고,
    (A)인산 에스테르,
    (B)페놀계 산화방지제, 또는 아민계 산화방지제, 또는 이들 모두, 및
    (C)알칼리 금속, 알칼리 토금속, 아연 및 납 중에서 선택되는 적어도 1종의 금속 및 유기산의 염을 함유함을 특징으로 하는 초지기용 윤활유 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 1종의 금속은 알칼리 금속, 및 알칼리 토금속으로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 초지기용 윤활유 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 1종의 금속 및 유기산의 염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 설포네이트, 페네이트, 및 살리실레이트로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 초지기용 윤활유 조성물.
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