KR102517043B1 - Marine Diesel Cylinder Lubricant Composition - Google Patents
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Abstract
선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 다량의 윤활 점도의 오일을 포함한다. 윤활유 조성물은 비-황 함유 방향족 아민을 더 포함한다. 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 약 5 내지 약 100㎎ KOH/g의 전염기가(TBN)를 갖는다. 또한, 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 TBN에 대한 비-황 함유 방향족 아민의 기여도는 약 30% 초과이다.A marine diesel cylinder lubricating oil composition includes a large amount of oil of lubricating viscosity. The lubricating oil composition further includes a non-sulfur containing aromatic amine. The marine diesel cylinder lubricating oil composition has a total number (TBN) of about 5 to about 100 mg KOH/g. In addition, the contribution of non-sulfur containing aromatic amines to TBN of marine diesel cylinder lubricating oil compositions is greater than about 30%.
Description
본 발명은 일반적으로 다양한 연료 공급원과 함께 사용하도록 설계된 선박 엔진용 윤활유 조성물에 관한 것이다.The present invention relates generally to lubricating oil compositions for marine engines designed for use with a variety of fuel sources.
디젤 엔진은 일반적으로 저속, 중속 또는 고속 엔진으로 분류될 수 있으며, 저속 변형체는 최대의 심흘수(deep draft) 선박 및 전력 발전 분야와 같은 소정의 다른 산업 분야에 사용된다.저속 디젤 엔진은 크기 및 작동 방법이 독특하다. 엔진 자체는 거대하며, 이러한 엔진의 출력은 엔진 회전수가 분당 60 내지 약 200 회전수인 높은 100,000 제동 마력에 도달할 수 있다. 저속 디젤 엔진은, 2-행정 사이클에서 작동하며, 연소 생성물이 크랭크케이스에 유입되는 것을 방지하기 위하여 크랭크케이스로부터 파워 실린더를 분리시키고 크랭크케이스 오일을 혼합하는 1개 이상의 스터핑 박스(stuffing box) 및 다이어프램을 구비하는, 크로스헤드 구성의 직접-결합식 직접-역전 엔진이다. 선박용 2-행정 디젤 실린더 윤활유는 높은 출력과 심한 부하 그리고 실린더 라이너(cylinder liner)의 보다 높은 온도에서 가동되는 더 현대적인 보다 큰 구멍의 2-행정 크로스-헤드 엔진에 요구되는 가혹한 작동 조건을 준수하기 위해 성능 요구를 충족시켜야만 한다. 연소 영역으로부터의 크랭크케이스의 완전한 분리로 인해 당업자라면 상이한 윤활유로 연소실 및 크랭크케이스를 윤활시키게 된다.Diesel engines can generally be classified as low speed, medium speed or high speed engines, with the low speed variants being used for maximum deep draft ships and certain other industrial applications such as power generation applications. The way it works is unique. The engine itself is huge, and the output of such an engine can reach as high as 100,000 brake horsepower with an engine speed of 60 to about 200 revolutions per minute. Low-speed diesel engines operate on a two-stroke cycle and include one or more stuffing boxes and a diaphragm that separates the power cylinder from the crankcase and mixes the crankcase oil to prevent combustion products from entering the crankcase. It is a direct-coupled direct-reversing engine of crosshead configuration, having a. Marine two-stroke diesel cylinder lubricants are designed to meet the harsh operating conditions required of more modern larger-bore two-stroke cross-head engines operating at high power, heavy loads and higher cylinder liner temperatures. performance requirements must be met. The complete separation of the crankcase from the combustion zone causes one skilled in the art to lubricate the combustion chamber and crankcase with different lubricating oils.
선박 분야에서 사용되는 크로스헤드 유형의 대형 디젤 엔진에서, 실린더는, 실린더 라이너 둘레에서 위치된 윤활기에 의해서, 종종 퀼(quill) 내로, 각 실린더에 개별적으로 주입되는 실린더 오일에 의한 총 손실 기초로 윤활된다. 오일은 펌프에 의해 윤활기에 분배되며, 현대식 엔진 설계에서는 종종 오일의 낭비를 줄이기 위해 오일을 링에 직접 적용하도록 작동된다.In large diesel engines of the crosshead type used in the marine sector, the cylinders are lubricated on a total loss basis by cylinder oil injected individually into each cylinder, often into a quill, by lubricators located around the cylinder liner. do. Oil is dispensed to the lubricator by a pump, which in modern engine designs is often operated to apply the oil directly to the rings to reduce oil wastage.
이러한 엔진의 작동을 위한 황-함유 연료의 전형적인 사용은 오일이 짧은 시간 기간 동안 열 및 다른 응력에 노출되더라도 높은 세정력 및 중화능력을 갖는 윤활제에 대한 필요성을 야기한다. 통상적으로 이러한 엔진에 사용되는 잔류 연료는 상당한 양의 황을 함유하는데, 이는, 연소 과정에서, 물과 결합하여 황산을 형성하고, 이러한 황산의 존재는 부식 마모를 초래한다. 특히, 선박용 2-행정 엔진의 경우, 실린더 라이너와 피스톤 링 둘레의 영역이 산에 의해 부식되고 마모될 수 있다. 그러므로, 디젤 엔진 윤활유는 이러한 부식 및 마모에 견딜 수 있는 능력을 갖는 것이 중요하다.The typical use of sulfur-containing fuels for the operation of these engines creates a need for lubricants with high detergency and neutralizing abilities even when the oil is exposed to heat and other stresses for short periods of time. Residual fuels commonly used in these engines contain significant amounts of sulfur, which, in the course of combustion, combines with water to form sulfuric acid, the presence of which causes corrosive wear. In particular, in the case of marine two-stroke engines, the area around the cylinder liner and piston ring can be corroded and worn by acid. Therefore, it is important for diesel engine lubricating oils to have the ability to withstand such corrosion and wear.
따라서, 선박용 디젤 실린더 윤활제의 주요 기능 중 하나는 연소된 황-함유 연료의 황-기반 산성 성분을 중화시키는 것이다. 이 중화는 전형적으로 과염기화된 금속성 세정제(overbased metallic detergent)와 같은 염기성 종의 선박용 디젤 실린더 윤활제에 포함되어 달성되었다. 오일의 중화 능력은 그의 염기도에 의해 특정되며, 그의 전염기가(Total Base Number: TBN)에 의해 측정된다.Accordingly, one of the main functions of marine diesel cylinder lubricants is to neutralize the sulfur-based acidic components of burned sulfur-containing fuel. This neutralization is typically achieved by incorporation into marine diesel cylinder lubricants of basic species such as overbased metallic detergents. The neutralizing ability of an oil is characterized by its basicity and is measured by its Total Base Number (TBN).
최근, 건강 및 환경 문제로 인해, 현재 특정 분야에서 선박용 디젤 엔진의 작동을 위한 저황 연료의 사용을 의무화하는 규제가 존재한다. 그 결과, 제조사는 이제 기체 연료(압축 천연 가스 또는 액화 천연 가스(LNG)), 저황 및 저아스팔텐 함량 내지 더 불량한 품질의 중간체를 갖는 고품질 증류 연료, 또는 일반적으로 고황 및 더 높은 아스팔텐 함량을 갖는 선박용 잔사 연료와 같은 중질 연료를 포함한 다양한 연료와 함께 사용하기 위해 선박용 디젤 엔진을 설계하고 있다. 기체 또는 증류 연료 작동을 위해, 연료는 연료에 존재하는 상당한 아스팔텐을 함유하지 않고 훨씬 낮은 황 수준을 함유한다. 더욱 정련되고 더욱 저황인 연료가 연소될 때, 연소실에서 더 적은 산이 형성된다. 따라서, 기체 및 저황 증류 연료 대 선박용 잔사 연료를 이용하는 엔진의 작동에 사용되는 윤활유에 대한 요구 조건은 매우 다를 수 있다.Recently, due to health and environmental concerns, there are currently regulations in certain fields mandating the use of low sulfur fuels for the operation of marine diesel engines. As a result, manufacturers now use gaseous fuels (compressed natural gas or liquefied natural gas (LNG)), high-quality distillate fuels with low sulfur and low asphaltenes to lower quality intermediates, or generally high sulfur and higher asphaltenes. Marine diesel engines are being designed for use with a variety of fuels, including heavy fuels such as marine residual fuels. For gaseous or distillate fuel operation, the fuel does not contain significant asphaltenes present in the fuel and contains much lower levels of sulfur. When more refined and lower sulfur fuel is burned, less acid is formed in the combustion chamber. Accordingly, the requirements for the lubricating oil used in the operation of engines using gaseous and low sulfur distillate fuels versus marine residual fuels can be very different.
TBN은, 연료에 함유된 황을 모두 중화시킬 수 있도록, 실린더 오일의 염기도를 사용되는 연료의 황 함량으로 조절하는 것을 가능하게 하는 표준 기준이다. 따라서, 연료의 황 함량이 높을수록, 선박용 윤활유는 더 높은 TBN을 가져야 한다. 그 이유는 5 내지 150 ㎎ KOH/g의 다양한 TBN을 갖는 윤활유가 선박용 시장에서 발견되기 때문이다. 전형적으로 선박용 제형에서, 염기도는 금속 탄산염을 사용하여 과염기화된 과염기성 세정제에 의해 제공된다. 그러나, 선박용 디젤 실린더 윤활유에 존재하는 과잉의 과염기화된 세정제는, 상당한 과잉의 염기성 부위 및 불용성 금속염을 함유한 미사용 과염기성화된 세정제의 마이셀(micelle)의 불안정화 위험을 야기한다. 이러한 불안정화로 인해 회분(ash) 형성 시 불용성 금속염의 침착물의 형성을 초래하여 실린더 벽 및 기타 엔진 구성요소에 플레이트 아웃(plate out)된다. 대형 다중-연료 선박용 엔진의 경우에, 엔진 배기 가스의 품질은 사용된 연료에 크게 의존한다. 연안수에서의 심각한 배기 가스 규제를 준수하기 위해, 다른 조치들 중에서도 SCR 촉매 변환기는 아질산 가스의 감소를 위한 선박용 엔진으로서 사용된다. 과잉량의 회분을 함유하는 엔진은 SCR 촉매의 표면 상에 회분 침착물을 초래할 수 있고 촉매 표면으로의 배기 가스의 접근을 잠재적으로 차단하여 촉매의 기능을 방지한다.TBN is a standard criterion that makes it possible to adjust the basicity of cylinder oil to the sulfur content of the fuel used, so that all sulfur contained in the fuel can be neutralized. Therefore, the higher the sulfur content of the fuel, the higher the TBN the marine lubricating oil should be. The reason is that lubricating oils with various TBNs from 5 to 150 mg KOH/g are found on the marine market. Typically in marine formulations, basicity is provided by an overbased detergent that is overbased using a metal carbonate. However, the excess of overbased detergent present in marine diesel cylinder lubricating oil poses a risk of destabilization of micelles of unused overbased detergent containing a significant excess of basic sites and insoluble metal salts. This destabilization results in the formation of deposits of insoluble metal salts that plate out on cylinder walls and other engine components when ash is formed. In the case of large multi-fuel marine engines, the quality of the engine exhaust is highly dependent on the fuel used. In order to comply with severe emission regulations in coastal waters, among other measures, SCR catalytic converters are used as marine engines for the reduction of nitrite gas. Engines containing excessive amounts of ash can result in ash deposits on the surface of the SCR catalyst and potentially block exhaust gas access to the catalyst surface, preventing the catalyst from functioning.
그러므로, 저속 2-행정 엔진의 실린더 윤활의 최적화는 이어서 연료 및 엔진의 작동 조건에 적합한 TBN을 갖는 윤활유의 선택을 필요로 한다. 이 최적화는, 엔진의 작동의 유연성을 감소시키고, 한 유형의 윤활제에서 다른 윤활제로의 전환이 수행되어야 한다는 조건을 정의함에 있어서 선박 작동 동안 상당한 정도의 기술적 전문지식을 요구한다. 작동을 단순화시키기 위하여, 따라서, 연료 유형 및 연료 황 수준의 변동을 수용할 수 있는 2-행정 선박용 엔진을 위한 단일 실린더 윤활제를 갖는 것이 바람직할 것이다.Optimization of cylinder lubrication of a low-speed two-stroke engine, therefore, then requires the selection of a lubricating oil with a TBN suitable for the fuel and operating conditions of the engine. This optimization reduces the flexibility of the engine's operation and requires a considerable degree of technical expertise during vessel operation in defining the conditions under which a switchover from one type of lubricant to another must be carried out. To simplify operation, it would therefore be desirable to have a single cylinder lubricant for a two-stroke marine engine that could accommodate variations in fuel type and fuel sulfur level.
본 발명은 선박용 엔진의 실린더의 양호한 윤활을 보장할 수 있고 연료 유형 및 연료 황 수준의 변동의 제약을 수용할 수 있는 무회분 염기(ashless base)의 공급원을 갖는 선박용 디젤 실린더 윤활제 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 악영향을 저감 및/또는 제한하면서 윤활유에 염기도를 제공하는 비-황 함유 방향족 아민(non-sulfur containing aromatic amine)의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a marine diesel cylinder lubricant composition having a source of ashless base capable of ensuring good lubrication of the cylinders of a marine engine and accommodating the constraints of fluctuations in fuel type and fuel sulfur level. The invention also relates to the use of non-sulfur aromatic containing amines to provide basicity to lubricating oils while reducing and/or limiting adverse effects.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, (a) 다량(major amount)의 윤활 점도의 오일(oil of lubricating viscosity), 및 (b) 약 100 내지 600㎎ KOH/g의 전염기가를 갖는 비-황 함유 방향족 아민을 포함하는 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물이 제공되되; 여기서 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 약 5 내지 약 100의 TBN을 갖고; 또한 윤활유 조성물의 TBN에 대한 비-황 함유 방향족 아민의 TBN 기여도(contribution)는 약 30% 초과이다.According to one embodiment of the invention, (a) a major amount of an oil of lubricating viscosity, and (b) containing non-sulfur having a total number of about 100 to 600 mg KOH/g A marine diesel cylinder lubricating oil composition comprising an aromatic amine is provided; wherein the marine diesel cylinder lubricating oil composition has a TBN of from about 5 to about 100; Also, the TBN contribution of the non-sulfur containing aromatic amine to the TBN of the lubricating oil composition is greater than about 30%.
본 발명의 제2 실시형태에 따르면, (a) 다량의 윤활 점도의 오일, (b) 약 100 내지 600㎎ KOH/g의 전염기가를 갖는 비-황 함유 방향족 아민, 및 (c) 1종 이상의 폴리알켄일 숙신이미드(polyalkenyl succinimide) 분산제를 포함하는 선박용 디젤 실린더 윤활유를 제공되되, 여기서 폴리알켄일 치환기는 약 1500 내지 약 3000의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄기로부터 유래되고; 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 약 5 내지 약 100의 TBN을 갖고; 또한 윤활유 조성물의 TBN에 대한 비-황 함유 방향족 아민의 TBN 기여도는 약 30% 초과이다.According to a second embodiment of the present invention, (a) a quantity of oil of lubricating viscosity, (b) a non-sulfur containing aromatic amine having a general value of about 100 to 600 mg KOH/g, and (c) at least one A marine diesel cylinder lubricating oil comprising a polyalkenyl succinimide dispersant, wherein the polyalkenyl substituent is derived from a polyalkenyl group having a number average molecular weight of from about 1500 to about 3000; The marine diesel cylinder lubricating oil composition has a TBN of about 5 to about 100; Also, the TBN contribution of the non-sulfur containing aromatic amine to the TBN of the lubricating oil composition is greater than about 30%.
본 발명은, 본 발명의 윤활유 조성물이 2-행정 크로스헤드 선박용 디젤 엔진에서 사용되는 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 산화, 세정력 및 분산성 성능을 유리하게 개선시킨다는 놀라운 발견에 기초하고 있다. 벌크 유체에서가 아니라 오히려 박막 조건에서 높은 산화 안정성을 갖는 실린더 오일은 더 적은 점도 증가 및 스커핑(scuffing) 방지 성능을 나타낼 것이다. 본 발명은 또한 선박용 디젤 실린더 윤활제의 약 30% 초과의 TBN 기여도를 제공하는 양의 비-황 함유 방향족 아민의 사용에 관한 것으로, 이러한 사용은 ASTM D2896에 의해 결정된 바와 같은 염기도의 감소율(BN의 소실율)을 저감시키고 엔진 윤활 시스템 또는 윤활제 취급 시스템에 사용될 수 있는 밀봉 재료에 비교적 적은 영향을 미치는 윤활제 조성물에 대한 무회분 TBN을 제공한다.
또한, 본 발명은, 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물로서, (a) 다량의 윤활 점도의 오일, 및 (b) 비-황 함유 방향족 아민을 포함하되; 여기서, 비-황 함유 방향족 아민이 실질적으로 결핍된 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물과 비교할 때, 비-황 함유 방향족 아민이, ASTM D-6186에 의해 결정된 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 산화 안정성을 적어도 5% 증가시키기에 충분한 양으로 존재하고, 여기서 증가된 산화 안정성을 갖는 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 TBN에 대한 비-황 함유 방향족 아민의 기여는 30% 초과이고, 상기 TBN은 ASTM D2896에 의해 결정되며, 여기서 임의의 비-황 함유 방향족 아민이 실질적으로 결핍된 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 0.5 중량% 미만의 양으로 비-황 함유 방향족 아민을 포함하는 것인, 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물을 제공한다.The present invention is based on the surprising discovery that the lubricating oil compositions of the present invention advantageously improve the oxidation, detergency and dispersibility performance of marine diesel cylinder lubricating oil compositions used in two-stroke crosshead marine diesel engines. Cylinder oils with high oxidation stability in thin film conditions rather than in bulk fluid will exhibit less viscosity increase and anti-scuffing performance. The present invention also relates to the use of a non-sulfur containing aromatic amine in an amount that provides a TBN contribution of greater than about 30% in a marine diesel cylinder lubricant, such use being based on the rate of reduction in basicity (dissipation rate of BN) as determined by ASTM D2896. ) and relatively little impact on sealing materials that can be used in engine lubrication systems or lubricant handling systems.
Further, the present invention provides a marine diesel cylinder lubricating oil composition comprising (a) a large amount of an oil of lubricating viscosity, and (b) a non-sulfur containing aromatic amine; wherein the non-sulfur containing aromatic amine increases the oxidative stability of the marine diesel cylinder lubricating oil composition as determined by ASTM D-6186 by at least 5% when compared to a marine diesel cylinder lubricating oil composition substantially devoid of non-sulfur containing aromatic amines. wherein the contribution of the non-sulfur containing aromatic amine to the TBN of a marine diesel cylinder lubricating oil composition having increased oxidative stability is greater than 30%, the TBN as determined by ASTM D2896, wherein any wherein the marine diesel cylinder lubricating oil composition is substantially devoid of non-sulfur containing aromatic amines, wherein the marine diesel cylinder lubricating oil composition comprises non-sulfur containing aromatic amines in an amount of less than 0.5% by weight.
본 발명에서, 비-황 함유 방향족 아민은 윤활제용 BN의 공급원으로서 과염기화된 금속성 세정제를 함유하는 회분에 대한 대체물이다. 따라서, 본 발명은 (a) 다량의 윤활 점도의 오일, 및 (b) 약 100 내지 600㎎ KOH/g의 전염기가를 갖는 비-황 함유 방향족 아민을 포함하는 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물에 관한 것으로; 여기서 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 약 5 내지 약 100의 TBN을 갖고; 또한 윤활유 조성물의 TBN에 대한 비-황 함유 방향족 아민의 TBN 기여도는 약 30% 초과이다.In the present invention, non-sulfur containing aromatic amines are a substitute for ash containing overbased metallic detergents as a source of BN for lubricants. Accordingly, the present invention relates to a marine diesel cylinder lubricating oil composition comprising (a) a quantity of oil of lubricating viscosity, and (b) a non-sulfur containing aromatic amine having a general value of about 100 to 600 mg KOH/g; wherein the marine diesel cylinder lubricating oil composition has a TBN of from about 5 to about 100; Also, the TBN contribution of the non-sulfur containing aromatic amine to the TBN of the lubricating oil composition is greater than about 30%.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 비-황 함유 방향족 아민에 의해 제공되는 TBN은 상기 선박용 디젤 실린더 윤활제의 TBN의 적어도 30%, 또는 적어도 35%, 또는 적어도 40%를 나타낸다.In one embodiment of the present invention, the TBN provided by the non-sulfur containing aromatic amine represents at least 30%, or at least 35%, or at least 40% of the TBN of the marine diesel cylinder lubricant.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 선박용 디젤 실린더 윤활제는 1.0 중량% 미만의 황, 또는 0.5 중량% 미만의 황, 또는 0.1 중량% 미만의 황을 포함하는 저황 연료를 사용해서 작동되는 선박용 2-행정 엔진의 윤활에 사용된다.In one embodiment of the present invention, a marine diesel cylinder lubricant is used for marine two-strokes operated using low sulfur fuel comprising less than 1.0 wt% sulfur, or less than 0.5 wt% sulfur, or less than 0.1 wt% sulfur. Used for engine lubrication.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 비-황 함유 방향족 아민 화합물은, 실린더가 실린더 오일로 총 손실 기준으로 윤활되므로, 전형적으로 선박용 디젤 실린더 윤활제 중에 보다 낮은 농도로 사용되는 아민성 항산화제로서 공지되어 있다. 편리하게 사용될 수 있는 아민성 항산화제의 예는 다이아릴아민(diarylamine), 알킬화 다이페닐아민(alkylated diphenylamine), 페닐-α-나프틸아민(phenyl-α-naphthylamine), 페닐-β-나프틸아민(phenyl-β-naphthylamine) 및 알킬화 α-나프틸아민(alkylated α-naphthylamine)을 포함한다.According to one embodiment of the present invention, non-sulfur containing aromatic amine compounds are known as aminic antioxidants which are typically used in lower concentrations in marine diesel cylinder lubricants as the cylinders are lubricated on a total loss basis with cylinder oil. there is. Examples of conveniently aminic antioxidants include diarylamine, alkylated diphenylamine, phenyl-α-naphthylamine, phenyl-β-naphthylamine (phenyl-β-naphthylamine) and alkylated α-naphthylamine.
하나의 특정 실시형태에 있어서, 아민성 항산화제는 직쇄 또는 분지형 다이알킬다이페닐아민(dialkyldiphenylamine), 예컨대, p,p'-다이노닐-다이페닐아민(p,p'-dinonyl-diphenylamine); p,p'-다이옥틸-다이페닐아민(p,p'-dioctyl-diphenylamine); p,p'-다이-α-메틸벤질-다이페닐아민(p,p'-di-α-methylbenzyl-diphenylamine); N-p-부틸페닐-N-p'-옥틸페닐아민(N-p-butylphenyl-N-p'-octylphenylamine); 모노알킬다이페닐아민(monoalkyldiphenylamine), 예컨대, 모노-t-부틸다이페닐아민(mono-t-butyldiphenylamine) 및 모노-옥틸다이페닐아민(mono-octyldiphenylamine); 비스(다이알킬페닐) 아민(bis(dialkylphenyl) amine), 예컨대, 다이-(2,4-다이에틸페닐)아민(di-(2,4-diethylphenyl)amine) 및 다이(2-에틸-4-노닐페닐)아민(di(2-ethyl-4-nonylphenyl)amine); 알킬페닐-1-나프틸아민(alkylphenyl-1-naphthylamines), 예컨대, 옥틸페닐-1-나프틸아민(octylphenyl-1-naphthylamine) 및 n-t-도데실페닐-1-나프틸아민(n-t-dodecylphenyl-1-naphthylamine); 1-나프틸아민(1- naphthylamine); 아릴나프틸아민(arylnaphthylamines), 예컨대, 페닐-1-나프틸아민(phenyl-1-naphthylamine), 페닐-2-나프틸아민(henyl-2-naphthylamine), N-헥실페닐-2-나프틸아민(N-hexylphenyl-2-naphthylamine) 및 N-옥틸페닐-2-나프틸아민(N-octylphenyl-2-naphthylamine); 페닐렌다이아민(phenylenediamine), 예컨대, N,N'-다이아이소프로필-p-페닐렌다이아민(N,N'-diisopropyl-p-phenylenediamine) 및 N,N'-다이페닐-p-페닐렌다이아민(N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine)을 포함한다.In one particular embodiment, the aminic antioxidant is a straight-chain or branched dialkyldiphenylamine, such as p,p'-dinonyl-diphenylamine; p,p'-dioctyl-diphenylamine (p,p'-dioctyl-diphenylamine); p,p'-di-α-methylbenzyl-diphenylamine (p,p'-di-α-methylbenzyl-diphenylamine); N-p-butylphenyl-N-p'-octylphenylamine (N-p-butylphenyl-N-p'-octylphenylamine); monoalkyldiphenylamines such as mono-t-butyldiphenylamine and mono-octyldiphenylamine; bis(dialkylphenyl) amines such as di-(2,4-diethylphenyl)amine and di(2-ethyl-4- nonylphenyl)amine (di(2-ethyl-4-nonylphenyl)amine); Alkylphenyl-1-naphthylamines such as octylphenyl-1-naphthylamine and n-t-dodecylphenyl-1-naphthylamine 1-naphthylamine); 1-naphthylamine (1-naphthylamine); Arylnaphthylamines such as phenyl-1-naphthylamine, phenyl-2-naphthylamine, N-hexylphenyl-2-naphthylamine (N-hexylphenyl-2-naphthylamine) and N-octylphenyl-2-naphthylamine (N-octylphenyl-2-naphthylamine); phenylenediamine, such as N,N'-diisopropyl-p-phenylenediamine and N,N'-diphenyl-p-phenylene Diamine (N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine) is included.
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 비-황 함유 방향족 아민은 다이아릴아민(diarylamine)이다. 일 실시형태에 있어서, 본 발명의 비-황 함유 방향족 아민은 알킬화 다이페닐아민(alkylated diphenylamine)이다. 하나의 특정 실시형태에 있어서, 본 발명의 비-황 함유 방향족 아민은 다이알킬다이페닐아민(dialkyldiphenylamine)이다.In one embodiment, the non-sulfur containing aromatic amine of the present invention is a diarylamine. In one embodiment, the non-sulfur containing aromatic amine of the present invention is an alkylated diphenylamine. In one particular embodiment, the non-sulfur containing aromatic amine of the present invention is a dialkyldiphenylamine.
본 발명의 비-황 함유 방향족 아민은, 활성제, 오일 무함유 기준으로, 전형적으로, 약 100 내지 약 600㎎ KOH/g, 바람직하게는 약 100 내지 약 300㎎ KOH/g, 바람직하게는 약 100 내지 약 200㎎ KOH/g, 바람직하게는 약 120 내지 약 500㎎ KOH/g, 더 바람직하게는 약 120 내지 약 300㎎ KOH/g, 더 바람직하게는 약 120 내지 약 250㎎ KOH/g의, 표준 ASTM D-2896에 따라 측정된 바와 같은 TBN을 가질 것이다.The non-sulfur containing aromatic amines of the present invention, on an active, oil free basis, typically contain about 100 to about 600 mg KOH/g, preferably about 100 to about 300 mg KOH/g, preferably about 100 to about 200 mg KOH/g, preferably about 120 to about 500 mg KOH/g, more preferably about 120 to about 300 mg KOH/g, more preferably about 120 to about 250 mg KOH/g, It will have a TBN as measured according to standard ASTM D-2896.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 1종 이상의 비-황 함유 방향족 아민 화합물은, 윤활유 조성물의 총 중량을 기준으로, 활성제를 기준으로, 적어도 1.0 중량%, 적어도 1.5 중량%, 적어도 2.0 중량%, 적어도 2.5 중량%, 적어도 3.0 중량%, 적어도 3.5 중량%, 적어도 4.0 중량%, 적어도 4.5 중량%, 적어도 5.0 중량%, 또는 약 1.0 내지 25.0 중량%, 또는 약 1.0 내지 20.0 중량%, 또는 약 1.0 내지 18 중량%, 또는 약 1.0 내지 15.0 중량%, 또는 약 1.0 내지 약 12.0 중량%, 또는 약 2.0 내지 25.0 중량%, 또는 약 2.0 내지 20.0 중량%, 또는 약 2.0 내지 18 중량%, 또는 약 2.0 내지 15.0 중량%, 또는 약 2.0 내지 약 12.0 중량%, 3.0 내지 25.0 중량%, 또는 약 3.0 내지 20.0 중량%, 또는 약 3.0 내지 18 중량%, 또는 약 3.0 내지 15.0 중량%, 또는 약 3.0 내지 약 12.0 중량%의 양으로 존재한다.In a preferred embodiment, the at least one non-sulfur containing aromatic amine compound is present in an amount of at least 1.0%, at least 1.5%, at least 2.0%, at least 2.5% by weight, based on the total weight of the lubricating oil composition, based on active agent. wt%, at least 3.0 wt%, at least 3.5 wt%, at least 4.0 wt%, at least 4.5 wt%, at least 5.0 wt%, or about 1.0 to 25.0 wt%, or about 1.0 to 20.0 wt%, or about 1.0 to 18 wt% %, or about 1.0 to 15.0 wt%, or about 1.0 to about 12.0 wt%, or about 2.0 to 25.0 wt%, or about 2.0 to 20.0 wt%, or about 2.0 to 18 wt%, or about 2.0 to 15.0 wt% , or about 2.0 to about 12.0%, 3.0 to 25.0%, or about 3.0 to 20.0%, or about 3.0 to 18%, or about 3.0 to 15.0%, or about 3.0 to about 12.0% by weight. exists as
본 발명의 윤활유 조성물은 적어도 1종의 비-금속 함유 첨가제를 포함할 것이다. 비-금속 함유 첨가제는 또한 ASTM D 874의 조건이 적용된 경우 전형적으로 임의의 황산화된 회분을 생성하지 않을 것이므로, "무회분(ashless)"이라 지칭될 것이다.The lubricating oil composition of the present invention will include at least one non-metal containing additive. Non-metal containing additives will also be referred to as "ashless" because they will typically not produce any sulfated ash when the conditions of ASTM D 874 are applied.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "선박용 디젤 실린더 윤활제" 또는 "선박용 디젤 실린더 윤활유"는 저속 또는 중속 2-행정 크로스헤드 선박용 디젤 엔진의 실린더 윤활에 사용된 윤활제를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 선박용 디젤 실린더 윤활제는 다수의 주입 지점을 통하여 실린더 벽으로 공급된다. 선박용 디젤 실린더 윤활제는 실린더 라이너와 피스톤 링 사이에 막을 제공할 수 있고 부분적으로 연소된 연료 잔사를 부유 상태로 유지되게 할 수 있어서, 엔진 청결을 촉진시키고, 형성된 산(예를 들어, 연료 내 황 화합물의 연소에 의해 형성된)을 중화시킨다.As used herein, the term “marine diesel cylinder lubricant” or “marine diesel cylinder lubricant” should be understood to mean a lubricant used for lubricating the cylinders of low or medium speed two-stroke crosshead marine diesel engines. Marine diesel cylinder lubricant is supplied to the cylinder wall through multiple injection points. Marine diesel cylinder lubricants can provide a film between the cylinder liner and the piston rings and can keep partially burned fuel residues in suspension, thereby promoting engine cleanliness, and preventing acid formation (e.g., sulfur compounds in the fuel). formed by the combustion of
"선박용 잔사 연료"(marine residual fuel)는, 국제 표준화 기구(ISO) 10370에서 정의된 바와 같은 (연료의 총 중량에 대하여) 적어도 2.5 중량%(예컨대, 적어도 5중량% 또는 적어도 8중량%)의 탄소 잔사, 50℃에서 14.0 cSt 초과의 점도를 갖는, 대형 선박용 엔진에서 연소 가능한 물질, 예를 들면, 그 전문이 본 명세서에 편입되는 국제 표준화 기구 사양 ISO 8217:2005, "Petroleum products - Fuels (class F) - Specifications of marine fuels"에서 정의된 선박 잔사 연료를 지칭한다."Marine residual fuel" means at least 2.5% by weight (eg, at least 5% or at least 8%) by weight (relative to the total weight of the fuel), as defined in International Organization for Standardization (ISO) 10370. Carbon residues, substances combustible in large marine engines, having a viscosity greater than 14.0 cSt at 50°C, e.g., International Organization for Standardization specification ISO 8217:2005, "Petroleum products - Fuels (class F) - Refers to marine fuel residues as defined in "Specifications of marine fuels".
"잔사 연료(residual fuel)"는 ISO 8217:2010 국제 표준에 기재된 잔사 선박 연료의 사양을 충족시키는 연료를 지칭한다. "저황 선박용 연료(low sulfur marine fuel)"는, 또한 연료의 총 중량에 대하여, 약 1.5 중량% 이하, 또는 심지어는 약 0.5 중량% 이하의 황을 갖는, ISO 8217:2010 사양에 기재된 잔사 선박 연료의 사양을 충족시키는 연료를 지칭한다.“Residual fuel” refers to fuel that meets the specifications for residual marine fuel set forth in the ISO 8217:2010 international standard. "Low sulfur marine fuel" is also a residual marine fuel described in the ISO 8217:2010 specification having no more than about 1.5% by weight, or even no more than about 0.5% by weight sulfur, based on the total weight of the fuel. Refers to fuels that meet the specifications of
"증류물 연료(distillate fuel)"는, ISO 8217:2010 국제 표준에 기재된 증류물 선박 연료의 사양을 충족시키는 연료를 지칭한다. "저황 증류물 연료(low sulfur distillate fuel)"는 또한 연료의 총 중량에 대하여 약 0.1 중량% 이하, 또는 심지어는 약 0.005 중량% 이하의 황을 갖는, ISO 8217:2010 국제 표준에 기재된 증류물 선박 연료의 사양을 충족시키는 연료를 지칭한다."Distillate fuel" refers to a fuel that meets the specifications for distillate marine fuel set forth in the ISO 8217:2010 international standard. "Low sulfur distillate fuel" is also a distillate vessel described in the ISO 8217:2010 International Standard having less than about 0.1%, or even less than about 0.005% sulfur by weight, based on the total weight of the fuel. Refers to fuels that meet fuel specifications.
저황 기체 연료, 예컨대, 액체 천연 가스(LNG)는 주로 메탄(methane)으로 이루어지고, 나머지가 다른 탄화수소로 구성된 것이다. 한편, LNG의 주된 성분인 메탄은 일반적으로 액체 상태로 유지된다.Low-sulphur gaseous fuels, such as liquid natural gas (LNG), are composed primarily of methane and the balance of other hydrocarbons. On the other hand, methane, the main component of LNG, is generally kept in a liquid state.
용어 "전염기가(Total Base Number)" 또는 "TBN"은, ASTM 표준 번호 D2896 또는 대등한 절차에 따라 부식성 산을 계속하여 중화시키는 조성물의 능력을 나타내는, 오일 샘플 내 알칼리성 수준을 지칭한다. 시험은 전기 전도도의 변화를 측정하며, 그 결과는 ㎎·KOH/g (생성물 1 그램을 중화시키는데 필요한 KOH 밀리그램의 당량수)으로 표현된다. 따라서, 높은 TBN은 강한 과염기성의 생성물을 나타내며, 그 결과, 산을 중화시키기 위해서 더 많은 염기가 보유를 나타낸다.The term "Total Base Number" or "TBN" refers to the alkalinity level in an oil sample, which indicates the ability of a composition to continue neutralizing corrosive acids according to ASTM standard number D2896 or equivalent procedures. The test measures the change in electrical conductivity, and the result is expressed as mg·KOH/g (the number of equivalents of milligrams of KOH required to neutralize one gram of product). Thus, a high TBN indicates a strongly overbased product, resulting in more base retention to neutralize the acid.
용어 "활성제 기준으로(on an actives basis)"는, 희석제 오일 또는 용매가 아닌 첨가제 물질을 지칭한다.The term "on an actives basis" refers to an additive material that is not a diluent oil or solvent.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 선박용 디젤 실린더 윤활제로서 사용하기 위하여 적합한 임의의 TBN을 가질 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 TBN은 약 100 ㎎·KOH/g 미만이다. 다른 실시형태에 있어서, 본 개시내용의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 TBN은 약 5 내지 약 100, 또는 약 5 내지 약 80, 또는 약 5 내지 약 70, 또는 약 5 내지 약 50, 또는 약 5 내지 약 40, 또는 약 5 내지 약 30, 또는 약 5 내지 25, 또는 약 10 내지 약 100, 또는 약 10 내지 약 80, 또는 약 10 내지 약 70, 또는 약 10 내지 약 50, 또는10 내지 약 40, 또는 10 내지 약 30, 또는 약 10 내지 약 25, 또는 약 15 내지 약 100, 또는 약 15 내지 약 80, 또는 약 15 내지 약 70, 또는 약 15 내지 약 50, 또는 약 15 내지 약 40, 또는 약 15 내지 약 30, 또는 약 20 내지 약 100, 또는 약 20 내지 약 80, 또는 약 20 내지 약 70, 또는 약 20 내지 약 40, 또는 약 20 내지 약 30㎎ KOH/g의 범위일 수 있다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may have any TBN suitable for use as a marine diesel cylinder lubricant. In some embodiments, the marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention has a TBN of less than about 100 mg·KOH/g. In another embodiment, the marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present disclosure has a TBN of from about 5 to about 100, or from about 5 to about 80, or from about 5 to about 70, or from about 5 to about 50, or from about 5 to about 40, or about 5 to about 30, or about 5 to 25, or about 10 to about 100, or about 10 to about 80, or about 10 to about 70, or about 10 to about 50, or 10 to about 40, or 10 to about 30, or about 10 to about 25, or about 15 to about 100, or about 15 to about 80, or about 15 to about 70, or about 15 to about 50, or about 15 to about 40, or about 15 to about 30, or about 20 to about 100, or about 20 to about 80, or about 20 to about 70, or about 20 to about 40, or about 20 to about 30 mg KOH/g.
선박용 엔진에서의 낮은 작동 속도 및 높은 부하로 인해, 높은 점도 오일(SAE 40, 50 및 60)이 전형적으로 필요하다. 본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 100℃에서 약 12.5 내지 약 26.1 cSt, 또는 약 12.5 내지 약 21.9, 또는 약 16.3 내지 약 21.9 cSt 범위의 동적 점도를 가질 수 있다. 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 동적 점도는 ASTM D445에 의해 측정된다.Due to the low operating speeds and high loads in marine engines, high viscosity oils (SAE 40, 50 and 60) are typically required. The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may have a kinematic viscosity at 100°C ranging from about 12.5 to about 26.1 cSt, or from about 12.5 to about 21.9, or from about 16.3 to about 21.9 cSt. The dynamic viscosity of marine diesel cylinder lubricating oil compositions is measured by ASTM D445.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물을 제조하기 위한 당업자에게 알려진 임의의 방법에 의해서 제조될 수 있다. 성분들은 임의의 순서로 그리고 임의의 방식으로 첨가될 수 있다. 임의의 적합한 혼합 또는 분산 장비가 성분의 블렌딩(blending), 혼합(mixing) 또는 가용화(solubilizing)를 위해 사용될 수 있다. 블렌딩, 혼합 또는 가용화는 블렌더(blender), 진탕기(agitator), 분산기(disperser), 혼합기(mixer), 균질기(homogenizer), 밀(mill) 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 혼합 또는 분산 장비로 수행될 수 있다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may be prepared by any method known to those skilled in the art for preparing marine diesel cylinder lubricating oil compositions. The ingredients may be added in any order and in any manner. Any suitable mixing or dispersing equipment may be used for blending, mixing or solubilizing the ingredients. Blending, mixing, or solubilization may be performed using a blender, agitator, disperser, mixer, homogenizer, mill, or any other mixing or dispersing equipment known in the art. can be performed with
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 다량의 윤활 점도의 오일을 포함한다. "다량"은, 선박용 디젤 실린 더 윤활제 조성물이, 선박용 디젤 실린더 윤활제 오일 조성물의 총 중량을 기준으로, 적어도 약 40 중량%, 또는 적어도 약 50 중량%, 또는 적어도 약 60 중량%, 및 특히 적어도 약 70 중량%의 하기에 기재된 윤활 점도의 오일을 적절하게 포함함을 의미한다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention contains a large amount of oil of lubricating viscosity. "Amount" means that the marine diesel cylinder lubricant composition is at least about 40%, or at least about 50%, or at least about 60%, and particularly at least about 60% by weight, based on the total weight of the marine diesel cylinder lubricant oil composition. 70% by weight of an oil of lubricating viscosity set forth below, as appropriate.
윤활 점도의 오일은, 예를 들어, 크로스-헤드 엔진을 포함하는 대형 디젤 엔진의 윤활에 적합한 임의의 오일일 수 있다. 윤활 점도의 오일은 천연 윤활유, 합성 윤활유 또는 이들의 혼합물로부터 유래된 기유(base oil)일 수 있다. 적합한 기유는 합성 왁스 및 슬랙(slack) 왁스의 이성질체화에 의해 얻어진 베이스 스톡뿐만 아니라, 원유의 방향족 및 극성 성분의 (용매 추출보다는) 수소화분해에 의해 생성된 수소화분해된 베이스 스톡을 포함한다.The oil of lubricating viscosity can be any oil suitable for lubrication of large diesel engines including, for example, cross-head engines. Oils of lubricating viscosity may be base oils derived from natural lubricating oils, synthetic lubricating oils or mixtures thereof. Suitable base oils include base stocks obtained by the isomerization of synthetic waxes and slack waxes, as well as hydrocracked base stocks produced by hydrocracking (rather than solvent extraction) the aromatic and polar components of crude oil.
적합한 천연 오일은 미네랄 윤활유, 예컨대, 액체 석유 오일, 파라핀성, 나프텐성 또는 혼합된 파라핀-나프텐성 유형의 용매-처리되거나 또는 산-처리된 미네랄 윤활유, 석탄 또는 셰일로부터 유래된 오일, 동물성 오일, 식물성 오일(예컨대, 평지씨 오일, 피마자 오일 및 라드 오일) 등을 포함한다.Suitable natural oils are mineral lubricating oils, such as liquid petroleum oils, solvent-treated or acid-treated mineral lubricating oils of the paraffinic, naphthenic or mixed paraffinic-naphthenic type, oils derived from coal or shale, animal oils, vegetable oils (eg rapeseed oil, castor oil and lard oil); and the like.
적합한 합성 윤활유는, 탄화수소 오일 및 할로-치환된 탄화수소 오일, 예컨대, 중합된 그리고 혼성 중합된 올레핀, 예컨대, 폴리부틸렌(polybutylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 프로필렌-아이소부틸렌 공중합체(propylene-isobutyle copolymer), 염소화된 폴리부틸렌(chlorinated polybutylene), 폴리(1-헥센)(poly(1-hexene)), 폴리(1-옥텐)(poly(1-octene)), 폴리(1-데센)(poly(1-decene) 등 및 이들의 혼합물; 알킬벤젠(alkylbenzene), 예컨대, 도데실벤젠(dodecylbenzene), 테트라데실벤젠(tetradecylbenzene), 다이노닐벤젠(dinonylbenzene), 다이(2-에틸헥실)-벤젠(di(2-ethylhexyl)-benzene) 등; 폴리페닐(polyphenyl), 예컨대, 바이페닐(biphenyl), 터페닐(terphenyl), 알킬화 폴리페닐(alkylated polyphenyl) 등; 알킬화 다이페닐 에터(alkylated diphenyl ether) 및 알킬화 다이페닐 설파이드(alkylated diphenyl sulfide) 및 이들의 유도체, 유사체 및 동족체 등 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.Suitable synthetic lubricating oils include hydrocarbon oils and halo-substituted hydrocarbon oils, such as polymerized and interpolymerized olefins, such as polybutylene, polypropylene, propylene-isobutylene copolymers. isobutyle copolymer), chlorinated polybutylene, poly(1-hexene), poly(1-octene), poly(1-decene) (poly(1-decene) and the like and mixtures thereof; alkylbenzenes such as dodecylbenzene, tetradecylbenzene, dinonylbenzene, di(2-ethylhexyl)- Benzene (di(2-ethylhexyl)-benzene), etc.; Polyphenyl, such as biphenyl, terphenyl, alkylated polyphenyl, etc.; Alkylated diphenyl ether ) and alkylated diphenyl sulfides and their derivatives, analogs and homologs, etc., but are not limited thereto.
기타 합성 윤활유는 5개 미만의 탄소 원자의 올레핀, 예컨대, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 아이소부펜, 펜텐 및 이들의 혼합물을 중합함으로써 제조된 오일을 포함하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 그러한 중합체 오일의 제조 방법은 당업자에게 공지되어 있다. 추가의 합성 탄화수소 오일은 적절한 점도를 갖는 알파 올레핀의 액체 중합체를 포함한다. 특히 유용한 합성 탄화수소 오일은 C6 내지 C12 알파 올레핀의 수소화된 액체 올리고머, 예컨대, 예를 들어, 1-데센 삼량체(1-decene trimer)이다.Other synthetic lubricating oils include, but are not limited to, oils prepared by polymerizing olefins of less than 5 carbon atoms, such as ethylene, propylene, butylene, isobuphene, pentene, and mixtures thereof. Methods for preparing such polymeric oils are known to those skilled in the art. Additional synthetic hydrocarbon oils include liquid polymers of alpha olefins of suitable viscosity. Particularly useful synthetic hydrocarbon oils are hydrogenated liquid oligomers of C 6 to C 12 alpha olefins, such as, for example, 1-decene trimer.
다른 부류의 합성 윤활유는, 말단 하이드록실기가, 예를 들어, 에스터화 또는 에터화에 의해 개질된, 알킬렌 옥사이드 중합체, 즉, 동종 중합체, 혼성 중합체 및 이들의 유도체를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 이들 오일은 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드, 이들 폴리옥시알킬렌 중합체의 알킬 및 페닐 에터(예컨대, 1,000의 평균 분자량을 갖는 메틸 폴리프로필렌 글리콜 에터, 500 내지 1000의 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜의 다이페닐 에터, 1,000 내지 1,500의 분자량을 갖는 폴리프로필렌 글리콜의 다이에틸 에터 등) 또는 이들의 모노- 및 폴리카복실산 에스터, 예컨대, 예를 들어, 아세트산 에스터, 혼합된 C3-C8 지방산 에스터, 또는 테트라에틸렌 글리콜의 C13 옥소 산 다이에스터의 중합을 통해서 제조된 오일에 의해 예시된다.Another class of synthetic lubricating oils includes, but is not limited to, alkylene oxide polymers, i.e. homopolymers, interpolymers and derivatives thereof, in which the terminal hydroxyl groups have been modified, for example by esterification or etherification. it is not going to be These oils include ethylene oxide or propylene oxide, alkyl and phenyl ethers of these polyoxyalkylene polymers (e.g., methyl polypropylene glycol ethers with an average molecular weight of 1,000, diphenyl ethers of polyethylene glycols with a molecular weight of 500 to 1000, 1,000 diethyl ether of polypropylene glycol having a molecular weight of from 1,500, etc.) or mono- and polycarboxylic acid esters thereof, such as, for example, acetic acid esters, mixed C 3 -C 8 fatty acid esters, or C of tetraethylene glycol 13 is exemplified by oils produced through the polymerization of oxo acid diesters.
또 다른 부류의 합성 윤활유는 다이카복실산, 예컨대, 프탈산(phthalic acid), 숙신산(succinic acid), 알킬 숙신산(alkyl succinic acid), 알켄일 숙신산(alkenyl succinic acid), 말레산(maleic acid), 아젤라산(azelaic acid), 수베르산(suberic acid), 세박산(sebacic acid), 푸마르산(fumaric acid), 아디프산(adipic acid), 리놀레산 이량체(linoleic acid dimer), 말론산(malonic acid), 알킬 말론산(alkyl malonic acid), 알켄일 말론산(alkenyl malonic acid) 등과 각종 알코올, 예컨대, 부틸 알코올, 헥실 알코올, 도데실 알코올, 2-에틸헥실 알코올, 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜 모노에터, 프로필렌 글리콜 등과의 에스터를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 이들 에스터의 구체예는 다이부틸 아디페이트(dibutyl adipate), 다이(2-에틸헥실)세바케이트(di(2-ethylhexyl)sebacate), 다이-n-헥실 푸마레이트(di-n-hexyl fumarate), 다이옥틸 세바케이트(dioctyl sebacate), 다이아이소옥틸 아젤레이트(diisooctyl azelate), 다이아이소데실 아젤레이트(diisodecyl azelate), 다이옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate), 다이데실 프탈레이트(didecyl phthalate), 다이에이코실 세바케이트(dieicosyl sebacate), 리놀레산 이량체(linoleic acid dimer)의 2-에틸헥실 다이에스터(2-ethylhexyl diester), 1몰의 세박산과 2몰의 테트라에틸렌 글리콜 및 2몰의 2-에틸헥산산을 반응시켜서 형성된 복합 에스터를 포함한다.Another class of synthetic lubricants are dicarboxylic acids such as phthalic acid, succinic acid, alkyl succinic acid, alkenyl succinic acid, maleic acid, azelaic acid. (azelaic acid), suberic acid, sebacic acid, fumaric acid, adipic acid, linoleic acid dimer, malonic acid, Alkyl malonic acid, alkenyl malonic acid and the like and various alcohols such as butyl alcohol, hexyl alcohol, dodecyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol monoether, esters with propylene glycol and the like, but are not limited thereto. Specific examples of these esters include dibutyl adipate, di (2-ethylhexyl) sebacate, di-n-hexyl fumarate, Dioctyl sebacate, diisooctyl azelate, diisodecyl azelate, dioctyl phthalate, didecyl phthalate, dieicosyl sebacate (dieicosyl sebacate), 2-ethylhexyl diester of linoleic acid dimer, react 1 mole of sebacic acid with 2 moles of tetraethylene glycol and 2 moles of 2-ethylhexanoic acid It includes complex esters formed by
윤활 점도의 오일은 천연, 합성의 미정제, 정제된 그리고 재정제된 오일, 또는 본 명세서에서 위에서 개시된 유형의 이들 중 임의의 것의 둘 이상의 혼합물로부터 유래될 수 있다. 미정제 오일은, 추가의 정제 또는 처리 없이 천연 또는 합성의 공급원(예컨대, 석탄, 셰일, 또는 타르 샌드 역청)으로부터 직접 얻어진 것들이다. 미정제 오일의 예는, 레토르트(retorting) 조작으로부터 직접 얻어진 셰일 오일, 증류로부터 직접 얻어진 석유 오일, 또는 에스터화 공정으로부터 직접 얻어진 에스터 오일을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니며, 이들 오일의 각각은 이후에 추가의 처리 없이 사용된다. 정제된 오일은, 이들이 하나 이상의 특성을 개선시키도록 하나 이상의 정제 단계에서 추가로 처리된 것을 제외하고 미정제 오일과 유사하다. 이러한 정제 기술은 당업자에게 공지되어 있으며, 예를 들어, 용매 추출, 2차 증류, 산 또는 염기 추출, 여과, 삼출(percolation), 수소화처리, 탈랍(dewaxing) 등을 포함한다. 재정제된 오일은, 사용된 오일을, 정제된 오일을 얻는데 사용된 것과 유사한 공정으로 처리함으로써 얻어진다. 이러한 재정제된 오일은 또한 재생되거나 또는 재가공된 오일로 알려져 있으며, 종종 소비된 첨가제 및 오일 분해된 생성물을 제거하기 위한 기술에 의해서 추가로 가공된다.Oils of lubricating viscosity may be derived from natural, synthetic, unrefined, refined and rerefined oils, or mixtures of two or more of any of the types disclosed hereinabove. Crude oils are those obtained directly from natural or synthetic sources (eg, coal, shale, or tar sand bitumen) without further refining or processing. Examples of crude oils include, but are not limited to, shale oil obtained directly from a retorting operation, petroleum oil obtained directly from distillation, or ester oil obtained directly from an esterification process, each of which is It is then used without further treatment. Refined oils are similar to crude oils except that they have been further treated in one or more refining steps to improve one or more properties. Such purification techniques are known to those skilled in the art and include, for example, solvent extraction, secondary distillation, acid or base extraction, filtration, percolation, hydrotreating, dewaxing, and the like. Rerefined oil is obtained by treating spent oil with processes similar to those used to obtain refined oil. These re-refined oils are also known as recycled or reprocessed oils and are often further processed by techniques to remove spent additives and oil breakdown products.
왁스의 수소첨가이성질체화(hydroisomerization)로부터 유래된 윤활유 베이스 스톡이 또한 단독으로 또는 상기 천연 및/또는 합성 베이스 스톡과 조합하여 사용될 수 있다. 이러한 왁스 아이소머레이트(isomerate) 오일은, 수소첨가이성질체화 촉매 위에서 천연 또는 합성 왁스, 또는 이들의 혼합물의 수소첨가이성질체화에 의해서 생성된다. 천연 왁스는 전형적으로 미네랄 오일의 용매 탈랍에 의해 회수된 슬랙 왁스이며; 합성 왁스는 전형적으로 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 공정에 의해 생성된 왁스이다.Lubricant base stocks derived from the hydroisomerization of waxes may also be used alone or in combination with the natural and/or synthetic base stocks. These wax isomerate oils are produced by the hydroisomerization of natural or synthetic waxes, or mixtures thereof, over a hydroisomerization catalyst. Natural waxes are typically slack waxes recovered by solvent dewaxing of mineral oils; Synthetic waxes are typically waxes produced by the Fischer-Tropsch process.
일 실시형태에 있어서, 윤활 점도의 오일은 그룹 I 베이스스톡이다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용하기 위한 그룹 I 베이스스톡(basestock)은 문헌[API Publication 1509, 16th Edition, Addendum I, Oct., 2009]에서 규정된, 윤활 점도의 임의의 석유 유래된 기유일 수 있다. API 지침서는, 베이스 스톡을 다양한 상이한 공정을 사용하여 제조될 수 있는 윤활제 성분으로 규정한다. 그룹 I 기유는 일반적으로 (ASTM D 2007에 의해 결정된 바와 같이) 90 중량% 미만의 포화물 함량 및/또는 (ASTM D 2622, ASTM D 4294, ASTM D 4297 또는 ASTM D 3120에 의해 결정된 바와 같이) 300 ppm 초과의 총 황 함량을 갖는 석유 유래된 윤활 기유를 지칭하며, (ASTM D 2270에 의해 결정된 바와 같이) 80 이상 120 미만의 점도 지수(VI)를 갖는 것이다.In one embodiment, the oil of lubricating viscosity is a Group I basestock. In general, a Group I basestock for use herein can be any petroleum derived base oil of lubricating viscosity, as defined in API Publication 1509, 16th Edition, Addendum I, Oct., 2009. there is. The API guidelines define base stocks as lubricant ingredients that can be made using a variety of different processes. Group I base oils generally have a saturates content of less than 90% by weight (as determined by ASTM D 2007) and/or 300 (as determined by ASTM D 2622, ASTM D 4294, ASTM D 4297 or ASTM D 3120). Refers to a petroleum derived lubricating base oil having a total sulfur content greater than ppm and having a viscosity index (VI) greater than or equal to 80 and less than 120 (as determined by ASTM D 2270).
그룹 I 기유는 진공 증류탑으로부터 가벼운 오버헤드 컷 및 더욱 무거운 사이드 컷을 포함할 수 있고, 이는 또한, 예를 들어, 경질 중성(Light Neutral), 중질(中質) 중성(Medium Neutral) 및 중질(重質) 중성(Heavy Neutral) 베이스 스톡을 포함할 수 있다. 석유 유래된 기유는 또한 잔사 스톡, 또는 하부 분류물, 예컨대, 브라이트스톡(brightstock)을 포함할 수 있다. 브라이트스톡은 잔사 스톡 또는 하부로부터 통상적으로 생성되어 고도로 정제되고 탈랍된 고점도 기유이다. 브라이트스톡은 40℃에서 약 180 cSt 초과, 또는 심지어는 40℃에서 약 250 cSt 초과, 또는 심지어는 40℃에서 약 500 내지 약 1100 cSt 범위의 동적 점도를 가질 수 있다.Group I base oils may include light overhead cuts and heavier side cuts from the vacuum distillation column, which may also include, for example, Light Neutral, Medium Neutral and Heavy質 Can contain Heavy Neutral base stock. Petroleum derived base oils may also include resid stock, or sub-fractions such as brightstock. Brightstock is a highly refined, dewaxed, high viscosity base oil typically produced from residue stock or bottoms. Brightstock can have a kinematic viscosity greater than about 180 cSt at 40°C, or even greater than about 250 cSt at 40°C, or even in the range of about 500 to about 1100 cSt at 40°C.
일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 베이스스톡은 상이한 분자량 및 점도를 갖는 둘 이상, 셋 이상, 또는 심지어는 넷 이상의 그룹 I 베이스스톡의 블렌드 또는 혼합물일 수 있으며, 여기서 블렌드는 임의의 적합한 방식으로 가공되어 선박용 디젤 엔진에서의 사용에 적합한 특성(예컨대, 위에서 논의된 점도 및 TBN값)을 갖는 기유를 생성한다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 베이스스톡은 ExxonMobil CORE®100, ExxonMobil CORE®150, ExxonMobil CORE®600, ExxonMobil CORE®2500, 또는 이들의 조합물 또는 혼합물을 포함한다.In one embodiment, the one or more basestocks may be a blend or mixture of two or more, three or more, or even four or more Group I basestocks of different molecular weights and viscosities, wherein the blend is processed in any suitable manner Produces a base oil with properties suitable for use in marine diesel engines (eg, viscosity and TBN value discussed above). In one embodiment, the one or more basestocks include ExxonMobil CORE ® 100, ExxonMobil CORE ® 150, ExxonMobil CORE ® 600, ExxonMobil CORE ® 2500, or combinations or mixtures thereof.
다른 실시형태에 있어서, 윤활 점도의 오일은 문헌[API Publication 1509, 16th Edition, Addendum I, Oct., 2009]에 규정된 바와 같은 그룹 II 베이스스톡이다. 그룹 II 베이스스톡은 일반적으로 (ASTM D 2622, ASTM D 4294, ASTM D 4927 또는 ASTM D 3120에 의해 결정된 바와 같이) 300 백만분율(ppm) 이하의 총 황 함량, (ASTM D 2007에 의해 의해 결정된 바와 같이) 90 중량% 이상의 포화물 함량, 및 (ASTM D 2270에 의해 결정된 바와 같이) 80 내지 120의 점도 지수(VI)를 갖는 석유 유래된 윤활 베이스 오일을 지칭한다.In another embodiment, the oil of lubricating viscosity is a Group II basestock as defined in API Publication 1509, 16th Edition, Addendum I, Oct., 2009. Group II basestocks generally have a total sulfur content of 300 parts per million (ppm) or less (as determined by ASTM D 2622, ASTM D 4294, ASTM D 4927 or ASTM D 3120), (as determined by ASTM D 2007) saturates content greater than or equal to 90% by weight) and a viscosity index (VI) of 80 to 120 (as determined by ASTM D 2270).
다른 실시형태에 있어서, 윤활 점도의 오일은 문헌[API Publication 1509, 16th Edition, Addendum I, Oct., 2009]에 규정된 바와 같은 그룹 III베이스스톡이다. A 그룹 III 베이스스톡은 일반적으로 (ASTM D 2270에 의해 결정된 바와 같이) 0.03중량% 이하의 총 황 함량, (ASTM D 2007에 의해 결정된 바와 같이) 90 중량% 이상의 포화물 함량, 및 (ASTM D 4294, ASTM D 4297 또는 ASTM D 3120에 의해 결정된 바와 같이) 120 이상의 점도 지수 (VI)를 갖는다. 일 실시형태에 있어서, 베이스스톡은 그룹 III 베이스스톡, 또는 2종 이상의 그룹 III 베이스스톡의 블렌드이다.In another embodiment, the oil of lubricating viscosity is a Group III basestock as defined in API Publication 1509, 16th Edition, Addendum I, Oct., 2009. Group A III basestocks generally have a total sulfur content of less than or equal to 0.03 weight percent (as determined by ASTM D 2270), a saturates content of greater than or equal to 90 weight percent (as determined by ASTM D 2007), and (as determined by ASTM D 4294 , as determined by ASTM D 4297 or ASTM D 3120) having a viscosity index (VI) of 120 or greater. In one embodiment, the basestock is a Group III basestock, or a blend of two or more Group III basestocks.
일반적으로, 석유로부터 유래된 그룹 III 베이스스톡은 가혹하게 수소화처리된(hydrotreating) 미네랄 오일이다. 수소화처리는 수소를 처리될 베이스스톡과 반응시켜 탄화수소로부터 헤테로원자를 제거하고, 올레핀 및 방향족 물질을 각각 알칸 및 사이클로파라핀으로 환원시키는 것을 포함하며, 매우 가혹한 수소화처리에서는, 나프텐성 고리 구조가 비-고리형의 노말 그리고 아이소-알칸("파라핀")으로 개환된다. 일 실시형태에 있어서, 시험 방법 ASTM D 3238-95 (2005), "Standard Test Method for Calculation of Carbon Distribution and Structural Group Analysis of Petroleum Oils by the n-d-M Method"에 의해 결정된 바와 같이 적어도 약 70%의 파라핀성 탄소 함량(% Cp)를 갖는다. 다른 실시형태에 있어서, 그룹 III 베이스스톡은 적어도 약 72%의 파라핀성 탄소 함량(% Cp)을 갖는다. 다른 실시형태에 있어서, 그룹 III 베이스스톡은 적어도 약 75%의 파라핀성 탄소 함량(% Cp)을 갖는다. 다른 실시형태에 있어서, 그룹 III 베이스스톡은 적어도 약 78%의 파라핀성 탄소 함량(% Cp)을 갖는다. 다른 실시형태에 있어서, 그룹 III 베이스스톡은 적어도 약 80%의 파라핀성 탄소 함량(% Cp)을 갖는다. 다른 실시형태에 있어서, 그룹 III 베이스스톡은 적어도 약 85%의 파라핀성 탄소 함량(% Cp)을 갖는다. Generally, Group III basestocks derived from petroleum are severely hydrotreated mineral oils. Hydrotreating involves reacting hydrogen with the basestock to be treated to remove heteroatoms from hydrocarbons and reducing olefins and aromatics to alkanes and cycloparaffins, respectively; in very severe hydrotreating, the naphthenic ring structure is reduced to non- Cyclic normal and iso-alkanes ("paraffins") are ring-opened. In one embodiment, at least about 70% paraffinic as determined by test method ASTM D 3238-95 (2005), "Standard Test Method for Calculation of Carbon Distribution and Structural Group Analysis of Petroleum Oils by the ndM Method" It has a carbon content (% C p ). In another embodiment, the Group III basestock has a paraffinic carbon content (% C p ) of at least about 72%. In another embodiment, the Group III basestock has a paraffinic carbon content (% C p ) of at least about 75%. In another embodiment, the Group III basestock has a paraffinic carbon content (% C p ) of at least about 78%. In another embodiment, the Group III basestock has a paraffinic carbon content (% C p ) of at least about 80%. In another embodiment, the Group III basestock has a paraffinic carbon content (% C p ) of at least about 85%.
다른 실시형태에 있어서, 그룹 III 베이스스톡은, ASTM D 3238-95 (2005)에 의해 결정된 바와 같이, 약 25% 이하의 나프텐성 탄소 함량(% Cn)을 갖는다. 다른 실시형태에 있어서, 그룹 III 베이스스톡은 약 20% 이하의 나프텐성 탄소 함량(% Cn)을 갖는다. 다른 실시형태에 있어서, 그룹 III 베이스스톡은 약 15% 이하의 나프텐성 탄소 함량(% Cn)을 갖는다. 다른 실시형태에 있어서, 그룹 III 베이스스톡은 약 10% 이하의 나프텐성 탄소 함량(% Cn)을 갖는다.In another embodiment, the Group III basestock has a naphthenic carbon content (% C n ) of about 25% or less, as determined by ASTM D 3238-95 (2005). In another embodiment, the Group III basestock has a naphthenic carbon content (% C n ) of about 20% or less. In another embodiment, the Group III basestock has a naphthenic carbon content (% C n ) of about 15% or less. In another embodiment, the Group III basestock has a naphthenic carbon content (% C n ) of about 10% or less.
일 실시형태에 있어서, 본 명세서에서 사용하기 위한 그룹 III 베이스스톡은 피셔-트롭쉬 유래 기유이다. 용어 "피셔-트롭쉬 유래"는, 생성물, 분류물 또는 공급물이 피셔-트롭쉬 공정으로부터 비롯되거나 피셔-트롭쉬 공정에 의해 일부 단계에서 생성됨을 의미한다. 예를 들어, 피셔-트롭쉬 기유는, 공급물이 피셔-트롭쉬 합성으로부터 회수된 왁스성 공급물인 공정으로부터 생성될 수 있으며, 예를 들어, 각각이 본 명세서에에 참고로 편입되는 미국 특허 출원 공개 제2004/0159582호; 제2005/0077208호; 제2005/0133407호; 제2005/0133409호; 제2005/0139513호; 제2005/0139514호; 제2005/0241990호를 참조한다. 일반적으로, 상기 공정은 파라핀을 선택적으로 이성질체화시킬 수 있는 촉매 또는 이중-기능성 촉매를 사용하는 전체 또는 부분적인 수소첨가이성질체화 탈랍 단계를 포함한다. 수소첨가이성질체화 탈랍은, 왁스성 공급물을 수소첨가이성질체화 조건 하에서 이성질체화 구역 내에서 수소첨가이성화 촉매와 접촉시킴으로써 달성된다.In one embodiment, the Group III basestock for use herein is a Fischer-Tropsch derived base oil. The term "Fischer-Tropsch derived" means that a product, fraction or feed originates from or is produced in some step by a Fischer-Tropsch process. For example, Fischer-Tropsch base oils can be produced from processes in which the feed is a waxy feed recovered from Fischer-Tropsch synthesis, for example, in US patent applications, each incorporated herein by reference. Publication No. 2004/0159582; 2005/0077208; 2005/0133407; 2005/0133409; 2005/0139513; 2005/0139514; See also 2005/0241990. Generally, the process comprises a full or partial hydroisomerization dewaxing step using a bi-functional catalyst or a catalyst capable of selectively isomerizing paraffins. Hydroisomerization dewaxing is accomplished by contacting a waxy feed with a hydroisomerization catalyst in an isomerization zone under hydroisomerization conditions.
다른 실시형태에 있어서, 윤활 점도의 오일은 문헌[API Publication 1509, 16th Edition, Addendum I, Oct., 2009]에 규정된 바와 같은 그룹 IV 베이스스톡이다. 그룹 IV 베이스스톡, 또는 폴리알파올레핀(PAO)은 전형적으로 저분자량 알파-올레핀, 예컨대, 적어도 6개의 탄소 원자를 함유하는 알파-올레핀의 올리고머화에 의해 제조된다. 일 실시형태에 있어서, 알파-올레핀은 10개의 탄소 원자를 함유하는 알파-올레핀이다. PAO는 이량체, 삼량체, 사량체 등과 목적하는 최종 베이스스톡의 점도에 따른 정확한 혼합물과의 혼합물이다. PAO는 임의의 잔류 불 포화를 제거하기 위하여 올리고머화 후에 전형적으로 수소화된다.In another embodiment, the oil of lubricating viscosity is a Group IV basestock as defined in API Publication 1509, 16th Edition, Addendum I, Oct., 2009. Group IV basestocks, or polyalphaolefins (PAOs), are typically prepared by oligomerization of low molecular weight alpha-olefins, such as alpha-olefins containing at least 6 carbon atoms. In one embodiment, the alpha-olefin is an alpha-olefin containing 10 carbon atoms. PAO is a mixture of dimers, trimers, tetramers, etc. with the exact mixture depending on the desired final basestock viscosity. PAOs are typically hydrogenated after oligomerization to remove any residual unsaturation.
위에서 기술된 바와 같이, 선박용 디젤 엔진에 사용하기 위한 선박용 실린더 윤활제는, 전형적으로, 100℃에서 9.3 내지 26.1 cSt 범위의 동적 점도를 갖는다. 그러한 윤활제를 제형화하기 위하여, 브라이트스톡을 저점도 오일, 예컨대, 100℃에서 4 내지 6 cSt의 점도를 갖는 오일과 조합시킬 수 있다. 그러나, 브라이트스톡의 공급업체들은 감소되고 있고 따라서 브라이트스톡은 선박용 실린더 윤활제의 점도를 제조업체들이 권장하는 원하는 범위로 증가시키도록 신뢰될 수 없다. 이 문제에 대한 하나의 해결책은, 선박용 실린더 윤활제를 증점시키는 폴리아이소부틸렌(PIB)과 같은 증점제 또는 올레핀 공중합체와 같은 점도 지수 개선제를 사용하는 것이다. PIB는 몇몇 제조업체로부터 상업적으로 입수 가능한 물질이다. PIB는 전형적으로 약 1,000 내지 약 8,000, 또는 약 1,500 내지 약 6,000 범위의 중량 평균 분자량, 및 약 2,000 내지 약 5,000 또는 약 6,000 cSt(100℃) 범위의 점도를 갖는 점성의 오일-혼화성 액체이다. 선박용 실린더 윤활제에 첨가된 PIB의 양은, 일반적으로 완성된 오일의 약 1 내지 약 20 중량%, 또는 완성된 오일의 약 2 내지 약 15 중량%, 또는 완성된 오일의 약 4 내지 약 12 중량%일 것이다.As described above, marine cylinder lubricants for use in marine diesel engines typically have a kinematic viscosity at 100° C. in the range of 9.3 to 26.1 cSt. To formulate such a lubricant, brightstock can be combined with a low viscosity oil, such as an oil having a viscosity of 4 to 6 cSt at 100°C. However, Brightstock's suppliers are declining, so Brightstock cannot be trusted to increase the viscosity of marine cylinder lubricants to the desired range recommended by the manufacturers. One solution to this problem is to use viscosity index improvers such as olefin copolymers or thickeners such as polyisobutylene (PIB) to thicken marine cylinder lubricants. PIB is a commercially available material from several manufacturers. PIB is typically a viscous, oil-miscible liquid having a weight average molecular weight ranging from about 1,000 to about 8,000, or about 1,500 to about 6,000, and a viscosity ranging from about 2,000 to about 5,000 or about 6,000 cSt (100°C). The amount of PIB added to the marine cylinder lubricant is generally from about 1 to about 20% by weight of the finished oil, or from about 2 to about 15% by weight of the finished oil, or from about 4 to about 12% by weight of the finished oil. will be.
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 폴리알켄일 치환체가 약 1500 내지 약 3000의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄기로부터 유래되는 1종 이상의 폴리알켄일 비스-숙신이미드 분산제를 추가로 포함한다. 일반적으로, 비스-숙신이미드는 폴리알켄일-치환된 숙신산 또는 무수물과 1종 이상의 폴리아민 반응물 간의 반응으로부터의 완결된 반응 생성물이며, 상기 생성물이 1차 아미노기와 무수물 모이어티의 반응으로부터 생성되는 유형의 이미드 연결 이외에 아미드, 아미딘, 및/또는 염 연결을 가질 수 있는 화합물을 포함하도록 의도된다. 비스-숙신이미드 분산제는 당업계에 잘 알려져 있는 방법에 따라서 제조되며, 예컨대, 기술 용어 "숙신이미드"에 의해 포함된 특정한 기본적인 유형의 숙신이미드 및 관련된 물질은 예를 들어, 그 내용이 본 명세서에 참고로 편입되는 미국 특허 제2,992,708호; 제3,018,291호; 제3,024,237호; 제3,100,673호; 제3,219,666호; 제3,172,892호; 및 제3,272,746호에 교시되어 있다.In one embodiment, the marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention comprises at least one polyalkenyl bis-succinimide dispersant wherein the polyalkenyl substituent is derived from a polyalkene group having a number average molecular weight of about 1500 to about 3000. include additional In general, a bis-succinimide is the completed reaction product from the reaction between a polyalkenyl-substituted succinic acid or anhydride and one or more polyamine reactants, wherein the product is of the type resulting from the reaction of a primary amino group with an anhydride moiety. It is intended to include compounds that may have amide, amidine, and/or salt linkages in addition to imide linkages. Bis-succinimide dispersants are prepared according to methods well known in the art, e.g., the specific basic type of succinimide and related materials covered by the technical term "succinimide", for example U.S. Patent No. 2,992,708, incorporated herein by reference; 3,018,291; 3,024,237; 3,100,673; 3,219,666; 3,172,892; and 3,272,746.
일 실시형태에 있어서, 1종 이상의 폴리알켄일 비스-숙신이미드 분산제는 하기 화학식 1의 폴리알켄일-치환된 숙신 무수물을 반응시킴으로써 얻어질 수 있다:In one embodiment, the at least one polyalkenyl bis-succinimide dispersant may be obtained by reacting a polyalkenyl-substituted succinic anhydride of Formula 1:
식 중, R은 약 1500 내지 약 3000의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄기로부터 유래된 폴리알켄일 치환기이다. 일 실시형태에 있어서, R은 약 1500 내지 약 2500의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄기로부터 유래된 폴리알켄일 치환기이다. 일 실시형태에 있어서, R은 약 1500 내지 약 3000의 수평균 분자량을 갖는 폴리부텐으로부터 유래된 폴리부텐일 치환기이다. 다른 실시형태에 있어서, R은 약 1500 내지 약 2500의 수평균 분자량을 갖는 폴리부텐으로부터 유래된 폴리부텐일 치환기이다.wherein R is a polyalkenyl substituent derived from a polyalkene group having a number average molecular weight of about 1500 to about 3000. In one embodiment, R is a polyalkenyl substituent derived from a polyalkene group having a number average molecular weight of about 1500 to about 2500. In one embodiment, R is a polybutenyl substituent derived from polybutene having a number average molecular weight of about 1500 to about 3000. In another embodiment, R is a polybutenyl substituent derived from polybutene having a number average molecular weight of about 1500 to about 2500.
폴리올레핀 및 말레산 무수물과의 반응에 의한 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물의 제조는, 예컨대, 미국 특허 제3,018,250호 및 제3,024,195호에 기재되어 있었다. 그러한 방법은 폴리올레핀을 말레산 무수물과 열적으로 반응, 그리고 할로겐화된 폴리올레핀, 예컨대, 염소화된 폴리올레핀을 말레산 무수물과 반응시키는 것을 포함한다. 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물의 환원에 의해서 상응하는 알킬 유도체가 생성된다. 대안적으로, 폴리알켄일 치환된 숙신산 무수물은, 예컨대, 본 명세서에 참고로 편입되는 미국 특허 제4,388,471호 및 제4,450,281호에 기재된 바와 같이 제조될 수 있다.The preparation of polyalkenyl-substituted succinic anhydrides by reaction with polyolefins and maleic anhydrides has been described, for example, in US Pat. Nos. 3,018,250 and 3,024,195. Such methods include thermally reacting polyolefins with maleic anhydride and reacting halogenated polyolefins, such as chlorinated polyolefins, with maleic anhydride. Reduction of polyalkenyl-substituted succinic anhydrides gives the corresponding alkyl derivatives. Alternatively, polyalkenyl substituted succinic anhydrides can be prepared, for example, as described in U.S. Pat. Nos. 4,388,471 and 4,450,281, incorporated herein by reference.
폴리알켄일 치환기의 크기는 유리하게는, 약 1500 내지 약 3000의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄기로부터 유래되는 것이다. 일 실시형태에 있어서, 폴리알켄일 치환기의 크기는, 유리하게는, 약 1500 내지 약 2500의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄기로부터 유래되는 것이다. 다른 실시형태에 있어서, 폴리알켄일 치환기의 크기는, 유리하게는, 약 2300의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄기로부터 유래되는 것이다.The size of the polyalkenyl substituent is advantageously derived from a polyalkene group having a number average molecular weight of from about 1500 to about 3000. In one embodiment, the size of the polyalkenyl substituent is advantageously derived from a polyalkenyl group having a number average molecular weight of about 1500 to about 2500. In another embodiment, the size of the polyalkenyl substituent is advantageously derived from a polyalkenyl group having a number average molecular weight of about 2300.
숙신산 무수물, 예컨대 말레산 무수물과의 반응을 위한 약 1500 내지 약 3000의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄기는, 다량의 C2 내지 C5 모노-올레핀, 예컨대, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 아이소부틸렌 및 펜텐을 포함하는 중합체이다. 상기 중합체는 폴리이소부틸렌과 같은 동종 중합체뿐만 아니라 에틸렌과 프로필렌, 부틸렌과 아이소부틸렌 등과 같은 올레핀의 둘 이상의 공중합체일 수 있다. 다른 공중합체는, 공중합체 단량체의 소량, 예컨대, 1 내지 20몰%가 C4 내지 C8 비공액된 다이올레핀인 것들, 예컨대, 아이소부틸렌과 부타다이엔의 공중합체, 또는 에틸렌, 프로필렌 및 1,4-헥사다이엔의 공중합체 등을 포함한다.A polyalkene group having a number average molecular weight of from about 1500 to about 3000 for reaction with succinic anhydride, such as maleic anhydride, can be prepared with a large amount of C 2 to C 5 mono-olefins, such as ethylene, propylene, butylene, isobutylene. and polymers comprising pentene. The polymer may be a copolymer of two or more olefins such as ethylene and propylene, butylene and isobutylene, as well as homopolymers such as polyisobutylene. Other copolymers include those in which small amounts, eg, 1 to 20 mole percent, of the copolymer monomers are C 4 to C 8 non-conjugated diolefins, such as copolymers of isobutylene and butadiene, or ethylene, propylene and copolymers of 1,4-hexadiene; and the like.
약 1500 내지 약 3000의 수평균 분자량을 갖는 특히 바람직한 부류의 폴리알켄기는, 1-부텐, 2-부텐 및 아이소부텐 중 하나 이상의 중합에 의해서 제조되는 폴리부텐을 포함한다. 아이소부텐으로부터 유래된 상당한 비율의 단위를 함유하는 폴리부텐이 특히 바람직하다. 폴리부텐은, 중합체 중에 혼입될 수 있거나 혼입되지 않을 수 있는 소량의 부타다이엔을 함유할 수 있다. 가장 흔하게는 아이소부텐 단위체가 중합체 내 단위체의 약 80%, 또는 적어도 약 90%를 구성한다. 이러한 폴리부텐은 당업자에게 잘 알려진, 용이하게 입수 가능한 상업적인 물질, 예를 들면, 본 명세서에 참고로 편입되는 미국 특허 제3,215,707호; 제3,231,587호; 제3,515,669호; 제3,579,450호 및 제3,912,764호에 기재된 것들이다.A particularly preferred class of polyalkene groups having a number average molecular weight of from about 1500 to about 3000 includes polybutenes prepared by polymerization of one or more of 1-butene, 2-butene and isobutene. Polybutenes containing a significant proportion of units derived from isobutene are particularly preferred. Polybutenes may contain small amounts of butadiene, which may or may not be incorporated into the polymer. Most often, isobutene units constitute about 80%, or at least about 90%, of the units in the polymer. Such polybutenes are readily available commercial materials well known to those skilled in the art, such as those disclosed in U.S. Patent Nos. 3,215,707; 3,231,587; 3,515,669; 3,579,450 and 3,912,764.
비-보레이트화된 비스-숙신이미드 분산제를 제조하는데 사용하기에 적합한 폴리아민은 폴리알킬렌 폴리아민을 포함한다. 그러한 폴리알킬렌 폴리아민은 전형적으로 약 2 내지 약 12개의 질소 원자 및 약 2 내지 24개의 탄소 원자를 함유할 것이다. 특히 적합한 폴리알킬렌 폴리아민은 식: H2N-(R1NH)c-H를 갖는 것들이며, 식 중, R1은 2 또는 3개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기이고, c는 1 내지 9이다. 적합한 폴리알킬렌 폴리아민의 대표적인 예는 에틸렌다이아민(ethylenediamine), 다이에틸렌트라이아민(diethylenetriamine), 트라이에틸렌테트라아민(triethylenetetraamine), 테트라에틸렌펜타민(tetraethylenepentamine) 및 이들의 혼합물을 포함한다. 가장 바람직하게는, 폴리알킬렌 폴리아민은 테트라에틸렌펜타민이다.Polyamines suitable for use in preparing the non-borated bis-succinimide dispersants include polyalkylene polyamines. Such polyalkylene polyamines will typically contain from about 2 to about 12 nitrogen atoms and from about 2 to 24 carbon atoms. Particularly suitable polyalkylene polyamines are those having the formula: H 2 N-(R 1 NH) c -H, wherein R 1 is a straight or branched chain alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, and c is 1 to 9. Representative examples of suitable polyalkylene polyamines include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine and mixtures thereof. Most preferably, the polyalkylene polyamine is tetraethylenepentamine.
적합한 폴리아민의 예는 테트라에틸렌 펜타민, 펜타에틸렌 헥사민, 및 중질 폴리아민(heavypolyamine)(예컨대, 매사추세츠주 미들랜드에 소재한 Dow Chemical Company로부터 입수 가능한, 275의 수평균 분자량을 갖는 Dow HPA-X)을 포함한다. 그러한 아민은 분지쇄 폴리아민과 같은 이성질체 및 하이드로카빌-치환된 폴리아민을 포함하는 앞서 언급된 치환된 폴리아민 을 포함한다. HPA-X 중질 폴리아민("HPA-X")은 분자당 평균 대략 6.5개의 아민 질소 원자를 함유한다. 그러한 중질 폴리아민은 일반적으로 우수한 결과를 제공한다.Examples of suitable polyamines include tetraethylene pentamine, pentaethylene hexamine, and heavy polyamines (e.g., Dow HPA-X having a number average molecular weight of 275, available from The Dow Chemical Company of Midland, Mass.) do. Such amines include the aforementioned substituted polyamines including isomers such as branched chain polyamines and hydrocarbyl-substituted polyamines. HPA-X heavy polyamines ("HPA-X") contain an average of approximately 6.5 amine nitrogen atoms per molecule. Such heavy polyamines generally give good results.
일반적으로, 화학식 1의 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물은 약 130℃ 내지 약 220℃ 및 바람직하게는 약 145℃ 내지 약 175℃의 온도에서 폴리아민과 반응한다. 반응은 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 대기 하에서 수행될 수 있다. 반응에 사용된 화학식 1의 무수물의 양은 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 30 내지 약 95 중량% 및 바람직하게는 약 40 내지 약 60 중량%의 범위일 수 있다.Generally, the polyalkenyl-substituted succinic anhydride of Formula 1 is reacted with the polyamine at a temperature of about 130°C to about 220°C and preferably about 145°C to about 175°C. The reaction may be conducted under an inert atmosphere such as nitrogen or argon. The amount of anhydride of Formula 1 used in the reaction may range from about 30 to about 95 weight percent and preferably from about 40 to about 60 weight percent based on the total weight of the reaction mixture.
일반적으로, 본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물에서, 폴리알켄일 치환기가 약 1500 내지 약 3000의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄기로부터 유래되는 1종 이상의 비-보레이트화된 폴리알켄일 비스-숙신이미드 분산제의 농도는, 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 총 중량을 기준으로, 활성제 기준으로, 약 0.25 중량% 초과, 또는 약 0.5 중량% 초과, 또는 약 1.0 중량% 초과, 또는 약 1.2 중량% 초과, 또는 약 1.5 중량% 초과, 약 1.8 중량% 초과, 또는 약 2.0 중량% 초과, 또는 약 2.5 중량% 초과, 또는 약 2.8 중량% 초과이다. 다른 실시형태에 있어서, 폴리알켄일 치환기가 본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물에 존재하는 약 1500 내지 약 3000의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄기로부터 유래되는 1종 이상의 비-보레이트화된 폴리알켄일 비스-숙신이미드 분산제의 양은, 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 총 중량을 기준으로, 활성제 기준으로, 약 0.25 내지 10 중량%, 또는 약 0.25 내지 8.0 중량%, 또는 약 0.25 내지 5.0 중량%, 또는 약 0.25 내지 4.0 중량%, 또는 0.25 내지 3.0 중량%, 또는 약 0.5 내지 10 중량%, 또는 약 0.5 내지 8.0 중량%, 또는 약 0.5 내지 5.0중량 %, 또는 약 0.5 내지 4.0 중량%, 또는 약 0.5 내지 3.0 중량%, 또는 약 0.5 내지 10 중량%, 또는 약 0.5 내지 8.0 중량%, 또는 약 1.0 내지 5.0 중량%, 또는 약 1.0 내지 4.0 중량%, 또는 약 1.0 내지 3.0 중량%, 또는 약 1.5 내지 10 중량%, 또는 약 1.5 내지 8.0 중량%, 또는 약 1.5 내지 5.0 중량%, 또는 약 1.5 내지 4.0 중량%, 또는 약 1.5 내지 3.0 중량%, 또는 약 2.0 내지 10 중량%, 또는 약 2.0 내지 8.0 중량%, 또는 약 2.0 내지 5.0 중량% 또는 약 2.0 내지 4.0 중량%의 범위일 수 있다.Generally, in the marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention, at least one non-borated polyalkenyl bis-succine wherein the polyalkenyl substituent is derived from a polyalkene group having a number average molecular weight of about 1500 to about 3000 The concentration of the mid-dispersant is greater than about 0.25 weight percent, or greater than about 0.5 weight percent, or greater than about 1.0 weight percent, or greater than about 1.2 weight percent, based on actives, based on the total weight of the marine diesel cylinder lubricating oil composition, or greater than about 1.5%, greater than about 1.8%, or greater than about 2.0%, or greater than about 2.5%, or greater than about 2.8%. In another embodiment, the polyalkenyl substituent is at least one non-borated polyalkenyl derived from a polyalkenyl group having a number average molecular weight of about 1500 to about 3000 present in the marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention. The amount of the bis-succinimide dispersant is about 0.25 to 10 weight percent, or about 0.25 to 8.0 weight percent, or about 0.25 to 5.0 weight percent, or about 0.25 to 5.0 weight percent, based on the active agent, based on the total weight of the marine diesel cylinder lubricating oil composition. 0.25 to 4.0%, or 0.25 to 3.0%, or about 0.5 to 10%, or about 0.5 to 8.0%, or about 0.5 to 5.0%, or about 0.5 to 4.0%, or about 0.5 to 3.0 wt%, or about 0.5 to 10 wt%, or about 0.5 to 8.0 wt%, or about 1.0 to 5.0 wt%, or about 1.0 to 4.0 wt%, or about 1.0 to 3.0 wt%, or about 1.5 to 10 wt% , or about 1.5 to 8.0% by weight, or about 1.5 to 5.0% by weight, or about 1.5 to 4.0% by weight, or about 1.5 to 3.0% by weight, or about 2.0 to 10% by weight, or about 2.0 to 8.0% by weight, or It may range from about 2.0 to 5.0 wt% or about 2.0 to 4.0 wt%.
다른 실시형태에 있어서, 본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 고리형 카보네이트 후-처리된 폴리알켄일 비스-숙신이미드 분산제를 더 포함한다. 이 실시형태의 폴리알케닐 비스-숙신이미드 분산제는, 위에서 기재된 바와 같이, 즉, 폴리알케닐-치환된 숙신산 무수물을 폴리아민과 반응시켜서 제조될 수 있다.In another embodiment, the marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention further comprises a cyclic carbonate post-treated polyalkenyl bis-succinimide dispersant. The polyalkenyl bis-succinimide dispersant of this embodiment may be prepared as described above, namely, by reacting a polyalkenyl-substituted succinic anhydride with a polyamine.
이 실시형태에 있어서, 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물은, 폴리알켄일 치환기가 약 500 내지 약 5000의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄으로부터 유래되는, 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 본 실시형태에 따른 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물은, 폴리알켄일 치환기가 약 700 내지 약 3000의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄으로부터 유래되는, 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 본 실시형태에 따른 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물은, 폴리알켄일 치환기가 약 1000 내지 약 3000의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄으로부터 유래되는, 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 본 실시형태에 따른 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물은, 폴리알켄일 치환기가 약 1300 내지 약 2500의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄으로부터 유래되는, 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 본 실시형태에 따른 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물은, 폴리알켄일 치환기가 약 1000 내지 약 2500의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄으로부터 유래되는, 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 본 실시형태에 따른 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물은, 폴리알켄일 치환기가 약 1500 내지 약 2500의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄으로부터 유래되는, 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 본 실시형태에 따른 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물은, 폴리알켄일 치환기가 약 2000 내지 약 2500의 수평균 분자량을 갖는 폴리알켄으로부터 유래되는, 폴리알켄일-치환된 숙신산 무수물일 수 있다.In this embodiment, the polyalkenyl-substituted succinic anhydride can be a polyalkenyl-substituted succinic anhydride wherein the polyalkenyl substituent is derived from a polyalkene having a number average molecular weight of from about 500 to about 5000. In another embodiment, the polyalkenyl-substituted succinic anhydride according to this embodiment is a polyalkenyl-substituted succinic acid wherein the polyalkenyl substituent is derived from a polyalkene having a number average molecular weight of from about 700 to about 3000. It may be anhydrous. In another embodiment, the polyalkenyl-substituted succinic anhydride according to this embodiment is a polyalkenyl-substituted succinic acid wherein the polyalkenyl substituent is derived from a polyalkene having a number average molecular weight of from about 1000 to about 3000. It may be anhydrous. In another embodiment, the polyalkenyl-substituted succinic anhydride according to this embodiment is a polyalkenyl-substituted succinic acid wherein the polyalkenyl substituent is derived from a polyalkene having a number average molecular weight of from about 1300 to about 2500. It may be anhydrous. In another embodiment, the polyalkenyl-substituted succinic anhydride according to this embodiment is a polyalkenyl-substituted succinic acid wherein the polyalkenyl substituent is derived from a polyalkene having a number average molecular weight of about 1000 to about 2500. It may be anhydrous. In another embodiment, the polyalkenyl-substituted succinic anhydride according to this embodiment is a polyalkenyl-substituted succinic acid wherein the polyalkenyl substituent is derived from a polyalkene having a number average molecular weight of about 1500 to about 2500. It may be anhydrous. In another embodiment, the polyalkenyl-substituted succinic anhydride according to this embodiment is a polyalkenyl-substituted succinic acid wherein the polyalkenyl substituent is derived from a polyalkene having a number average molecular weight of about 2000 to about 2500. It may be anhydrous.
본 실시형태의 폴리알켄일 비스-숙신이미드 분산제는 고리형 카보네이트로 후처리되어 고리형 카보네이트 후처리된 폴리알켄일 비스-숙신이미드 분산제를 형성한다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 고리형 카보네이트는, 1,3-다이옥솔란-2-온(에틸렌 카보네이트): 4-메틸-1,3-다이옥솔란-2-온(프로필렌 카보네이트); 4-하이드록시메틸-1,3-다이옥솔란-2-온: 4,5-다이메틸-1,3-다이옥솔란-2-온; 4-에틸-1,3-다이옥솔란-2-온(부틸렌 카보네이트) 등을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 다른 적합한 고리형 카보네이트는 당업계에 알려진 방법에 의해서 솔비톨, 글루코스, 프럭토스, 갈락토스 등과 같은 당류로부터, 그리고 C1 내지 C30 올레핀으로부터 제조된 인접(vicinal) 다이올로부터 제조될 수 있다.The polyalkenyl bis-succinimide dispersant of this embodiment is post-treated with a cyclic carbonate to form a cyclic carbonate post-treated polyalkenyl bis-succinimide dispersant. Cyclic carbonates suitable for use in the present invention include 1,3-dioxolan-2-one (ethylene carbonate): 4-methyl-1,3-dioxolan-2-one (propylene carbonate); 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-one: 4,5-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one; 4-ethyl-1,3-dioxolan-2-one (butylene carbonate); and the like, but are not limited thereto. Other suitable cyclic carbonates can be obtained from sugars such as sorbitol, glucose, fructose, galactose, and the like, and from C 1 to C by methods known in the art. It can be prepared from vicinal diols made from C 30 olefins.
폴리알켄일 비스-숙신이미드 분산제는 당업계에 잘 알려진 방법에 따라서 고리형 카보네이트로 후처리될 수 있다. 예를 들어, 고리형 카보네이트 후처리된 폴리알켄일 비스-숙신이미드 분산제는, 임의로 질소 퍼지 하에, 반응기에 비스-숙신이미드 분산제를 충전시키고 약 80℃ 내지 약 170℃의 온도에서 가열하는 것을 포함하는 공정에 의해서 제조될 수 있다. 임의로, 희석제 오일이 질소 퍼지 하에 동일한 반응기에 충전될 수 있다. 고리형 카보네이트는, 임의로 질소 퍼지 하에, 반응기에 충전된다. 이 혼합물은 질소 퍼지 하에 약 130℃ 내지 약 200℃ 범위의 온도로 가열된다. 임의로, 진공이 상기 혼합물에 약 0.5 내지 약 2.0시간 동안 가해져서, 반응 중에 형성된 임의의 물이 제거된다.The polyalkenyl bis-succinimide dispersant may be post-treated with the cyclic carbonate according to methods well known in the art. For example, the cyclic carbonate post-treated polyalkenyl bis-succinimide dispersant can be prepared by charging the bis-succinimide dispersant into a reactor and heating at a temperature of about 80° C. to about 170° C., optionally under a nitrogen purge. It can be manufactured by a process including Optionally, diluent oil may be charged to the same reactor under a nitrogen purge. The cyclic carbonate is charged to the reactor, optionally under a nitrogen purge. This mixture is heated to a temperature in the range of about 130° C. to about 200° C. under a nitrogen purge. Optionally, a vacuum is applied to the mixture for about 0.5 to about 2.0 hours to remove any water formed during the reaction.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 또한 전술한 분산제 이외에, 보조적인 기능을 부여하기 위하여 통상적인 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물 첨가제를 함유하여, 이러한 첨가제가 분산되거나 용해된 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물을 제공할 수 있다. 예를 들어, 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 항산화제, 세정제, 마모방지제, 방청제(rust inhibitor), 헤이즈제거제(dehazing agent), 해유화제(demulsifier), 금속 불활성화제, 마찰 조절제, 유동점 강하제, 소포제(antifoaming agent), 공용매, 부식 억제제, 염료, 극압제 등, 및 이들의 혼합물과 블렌딩될 수 있다. 다양한 첨가제가 공지되어 있고 상업적으로 입수 가능하다. 이러한 첨가제는 통상의 블레딩 절차에 의해서 본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물을 제조하는데 사용될 수 있다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may also contain conventional marine diesel cylinder lubricating oil composition additives to impart auxiliary functions in addition to the above-mentioned dispersant, thereby providing a marine diesel cylinder lubricating oil composition in which these additives are dispersed or dissolved. there is. For example, marine diesel cylinder lubricating oil compositions include antioxidants, detergents, antiwear agents, rust inhibitors, dehazing agents, demulsifiers, metal deactivators, friction modifiers, pour point depressants, and antifoaming agents. agents), co-solvents, corrosion inhibitors, dyes, extreme pressure agents, etc., and mixtures thereof. A variety of additives are known and commercially available. These additives can be used to prepare the marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention by conventional blending procedures.
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 본질적으로 증점제(즉, 점도 지수 개선제)를 함유하지 않는다.In one embodiment, the marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention is essentially free of thickeners (ie, viscosity index improvers).
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 기유의 산화를 저감 또는 방지할 수 있는 1종 이상의 항산화제를 함유할 수 있다. 당업자에게 공지된 임의의 항산화제는 윤활유 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 항산화제의 비제한적인 예는 아민계 항산화제(예컨대, 알킬 다이페닐아민, 예컨대, 비스-노닐화 다이페닐아민, 비스-옥틸화 다이페닐아민, 및 옥틸화/부틸화 다이페닐아민, 페닐-α-나프틸아민, 알킬 또는 아릴알킬 치환된 페닐-α-나프틸아민, 알킬화 p-페닐렌 다이아민, 테트라메틸-다이아미노다이페닐아민 등), 페놀성 항산화제(예컨대, 2-tert-부틸페놀, 4-메틸-2,6-다이-tert-부틸페놀, 2,4,6-트라이-tert-부틸페놀, 2,6-다이-tert-부틸-p-크레졸, 2,6-다이-tert-부틸페놀 등), 인계 항산화제, 아연 다이싸이오포스페이트 및 이들의 조합물을 포함한다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may contain one or more antioxidants capable of reducing or preventing oxidation of the base oil. Any antioxidant known to those skilled in the art may be used in the lubricating oil composition. Non-limiting examples of suitable antioxidants include amine-based antioxidants (e.g., alkyl diphenylamines such as bis-nonylated diphenylamine, bis-octylated diphenylamine, and octylated/butylated diphenylamine, phenyl -α-naphthylamine, alkyl or arylalkyl substituted phenyl-α-naphthylamine, alkylated p-phenylene diamine, tetramethyl-diaminodiphenylamine, etc.), phenolic antioxidants (e.g., 2-tert -Butylphenol, 4-methyl-2,6-di-tert-butylphenol, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 2,6- di-tert-butylphenol, etc.), phosphorus-based antioxidants, zinc dithiophosphate, and combinations thereof.
항산화제의 양은, 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%, 약 0.05 중량% 내지 약 5 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량%로 다양할 수 있다.The amount of antioxidant may vary from about 0.01% to about 10%, from about 0.05% to about 5%, or from about 0.1% to about 3% by weight, based on the total weight of the marine diesel cylinder lubricating oil composition. can
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 무회분 황-함유 화합물을 본질적으로 함유하지 않는다.In one embodiment, the marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention is essentially free of ashless sulfur-containing compounds.
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 페놀성 항산화제 화합물을 본질적으로 함유하지 않는다.In one embodiment, the marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention is essentially free of phenolic antioxidant compounds.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 1종 이상의 세정제를 함유할 수 있다. 금속-함유 또는 회분-형성 세정제는 침착물을 저감 또는 제거하기 위한 세정제로서 그리고 산 중화제 또는 방청제로서 둘 다 기능함으로써, 마모 및 부식을 저감시키고 엔진 수명을 연장시킨다. 세정제는 일반적으로 긴 소수성 꼬리를 갖는 극성 헤드를 포함한다. 극성 헤드는 산성 유기 화합물의 금속염을 포함한다. 염은 실질적으로 화학량론적 양의 금속을 함유할 수 있고, 이 경우 염은 통상 노말 또는 중성 염으로서 기술된다. 과잉의 금속 화합물(예컨대, 산화물 또는 수산화물)을 산성 기체(예컨대, 이산화탄소)와 반응시킴으로써 다량의 금속 염기가 혼입될 수 있다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may contain one or more detergents. Metal-containing or ash-forming cleaners function both as cleaners to reduce or remove deposits and as acid neutralizers or rust inhibitors, thereby reducing wear and corrosion and extending engine life. Detergents generally include a polar head with a long hydrophobic tail. Polar heads include metal salts of acidic organic compounds. A salt may contain a substantially stoichiometric amount of a metal, in which case the salt is commonly described as a normal or neutral salt. A large amount of metal base can be incorporated by reacting an excess metal compound (eg oxide or hydroxide) with an acidic gas (eg carbon dioxide).
사용될 수 있는 세정제는 금속, 특히 알칼리 또는 알칼리 토금속(예컨대, 바륨, 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘 및 마그네슘)의 유용성(oil-soluble) 중성 및 과염기화된 설포네이트, 페네이트, 황화 페네이트, 싸이오포스포네이트, 살리실레이트, 및 나프탈렌 및 기타 유용성 카복실레이트를 포함한다. 가장 통상적으로 이용되는 금속은 칼슘과 마그네슘(이들은 둘 다 윤활제에서 사용되는 세정제에 존재할 수 있음), 그리고 칼슘 및/또는 마그네슘과 나트륨의 혼합물이다.Detergents that can be used include oil-soluble neutral and overbased sulfonates, phenates, sulfide phenates, cyanoates of metals, especially alkali or alkaline earth metals (eg barium, sodium, potassium, lithium, calcium and magnesium). phosphonates, salicylates, and naphthalene and other oil-soluble carboxylates. The most commonly used metals are calcium and magnesium (both of which may be present in detergents used in lubricants), and mixtures of calcium and/or magnesium and sodium.
시판되는 생성물은 일반적으로 중성 또는 과염기화된 것으로 언급된다. 과염기화된 금속 세정제는 일반적으로 탄화수소, 세정제 산(detergent acid), 예를 들어, 설폰산, 카복실레이트 등, 금속 산화물 또는 수산화물(예를 들어, 산화칼슘 또는 수산화칼슘) 및 촉진제, 예컨대, 자일렌, 메탄올 및 물의 혼합물을 탄화시킴으로써 제조된다. 예를 들어, 과염기화된 칼슘 설포네이트를 제조하기 위하여, 탄화 시, 산화칼슘 또는 수산화칼슘은 기체상 이산화탄소와 반응하여 탄산칼슘을 형성한다. 설폰산은 과잉의 CaO 또는 Ca(OH)2로 중화되어, 설포네이트를 형성한다.Commercially available products are generally referred to as neutral or overbased. Overbased metal detergents generally contain hydrocarbons, detergent acids such as sulfonic acids, carboxylates, etc., metal oxides or hydroxides (eg calcium oxide or hydroxide) and accelerators such as xylene, It is prepared by carbonizing a mixture of methanol and water. For example, to make overbased calcium sulfonate, upon carbonization, calcium oxide or calcium hydroxide reacts with gaseous carbon dioxide to form calcium carbonate. Sulfonic acids are neutralized with excess CaO or Ca(OH) 2 to form sulfonates.
과염기화된 세정제는 낮게 과염기화된, 예컨대, 100 미만의 BN을 갖는 과염기화된 염일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 낮은 과염기화된 염의 BN은 약 5 내지 약 50일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 과염기화된 염의 BN은 약 10 내지 약 30일 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 과염기화된 염의 BN은 약 15 내지 약 20일 수 있다.The overbased detergent may be an overbased salt having a low overbased, eg, a BN of less than 100. In one embodiment, the low overbased salt may have a BN of about 5 to about 50. In another embodiment, the overbased salt may have a BN of about 10 to about 30. In another embodiment, the overbased salt may have a BN of about 15 to about 20.
과염기화된 세정제는 중간의 과염기화된, 예컨대, BN 약 100 내지 약 250의 BN을 갖는 과염기화된 염일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 중간의 과염기화된 염의 BN은 약 100 내지 약 200일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 중간의 과염기화된 염의 BN은 약 125 내지 약 175일 수 있다.The overbased detergent may be an overbased salt having a moderately overbased BN, e.g., a BN of about 100 to about 250. In one embodiment, the BN of the intermediate overbased salt may be from about 100 to about 200. In another embodiment, the intermediate overbased salt may have a BN of about 125 to about 175.
과염기화된 세정제는 높은 과염기화된, 예컨대, 250보다 높은 BN을 갖는 과염기화된 염일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 높은 과염기화된 염의 BN은 250 내지 약 550일 수 있다.The overbased detergent may be a highly overbased, eg, overbased salt having a BN greater than 250. In one embodiment, the highly overbased salt may have a BN of 250 to about 550.
일 실시형태에 있어서, 세정제는 알킬-치환된 하이드록시방향족 카복실산의 1종 이상의 알칼리 또는 알칼리 토금속염일 수 있다. 적합한 하이드록시방향족 화합물은 1 내지 4개, 바람직하게는 1 내지 3개의 하이드록실기를 갖는 단핵 모노하이드록시 및 폴리하이드록시 방향족 탄화수소를 포함한다. 적합한 하이드록시방향족 화합물은 페놀(phenol), 카테콜(catechol), 레졸시놀(resorcinol), 하이드로퀴논(hydroquinone), 피로갈롤(pyrogallol), 크레졸(cresol) 등을 포함한다. 바람직한 하이드록시방향족 화합물은 페놀이다.In one embodiment, the detergent can be one or more alkali or alkaline earth metal salts of alkyl-substituted hydroxyaromatic carboxylic acids. Suitable hydroxyaromatic compounds include mononuclear monohydroxy and polyhydroxy aromatic hydrocarbons having 1 to 4, preferably 1 to 3 hydroxyl groups. Suitable hydroxyaromatic compounds include phenol, catechol, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, cresol, and the like. A preferred hydroxyaromatic compound is phenol.
알킬-치환된 하이드록시방향족 카복실산의 알칼리 또는 알칼리 토금속염의 알킬 치환된 모이어티는 약 10 내지 약 80개의 탄소 원자를 갖는 알파 올레핀으로부터 유래된다. 이용된 올레핀은 선형, 이성질체화된 선형, 분지형 또는 부분 분지화된 선형일 수 있다. 올레핀은 선형 올레핀의 혼합물, 이성질체화된 선형 올레핀의 혼합물, 분지형 올레핀의 혼합물, 또는 부분 분지화된 선형 올레핀의 혼합물 또는 전술한 것들 중 임의의 것의 혼합물일 수 있다.Alkyl-substituted moieties of alkali or alkaline earth metal salts of alkyl-substituted hydroxyaromatic carboxylic acids are derived from alpha olefins having from about 10 to about 80 carbon atoms. The olefins used may be linear, isomerized linear, branched or partially branched linear. The olefin may be a mixture of linear olefins, a mixture of isomerized linear olefins, a mixture of branched olefins, or a mixture of partially branched linear olefins or a mixture of any of the foregoing.
일 실시형태에 있어서, 이용될 수 있는 선형 올레핀의 혼합물은 분자당 약 12 내지 약 30개의 탄소 원자를 갖는 올레핀으로부터 선택된 노말 알파 올레핀의 혼합물이다. 일 실시형태에 있어서, 노말 알파 올레핀은 고체 또는 액체 촉매 중 적어도 1종을 사용하여 이성질체화된다.In one embodiment, the mixture of linear olefins that can be used is a mixture of normal alpha olefins selected from olefins having from about 12 to about 30 carbon atoms per molecule. In one embodiment, normal alpha olefins are isomerized using at least one of a solid or liquid catalyst.
다른 실시형태에 있어서, 올레핀은 약 20 내지 약 80개의 탄소 원자를 갖는 분지형 올레핀성 프로필렌올리고머 또는 이의 혼합물, 즉, 프로필렌의 중합으로부터 유도된 분지쇄 올레핀이다. 올레핀은 또한 기타 작용기, 예컨대, 하이드록시기, 카복실산기, 헤테로원자 등으로 치환될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 분지형 올레핀성 프로필렌 올리고머 또는 이의 혼합물은 약 20 내지 약 60개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 분지형 올레핀성 프로필렌 올리고머 또는 이의 혼합물은 약 20 내지 약 40개의 탄소 원자를 가질 수 있다.In another embodiment, the olefin is a branched olefinic propylene oligomer or mixture thereof having from about 20 to about 80 carbon atoms, ie, a branched chain olefin derived from the polymerization of propylene. Olefins may also be substituted with other functional groups such as hydroxyl groups, carboxylic acid groups, heteroatoms, and the like. In one embodiment, the branched olefinic propylene oligomer or mixture thereof may have from about 20 to about 60 carbon atoms. In one embodiment, the branched olefinic propylene oligomer or mixture thereof may have from about 20 to about 40 carbon atoms.
일 실시형태에 있어서, 알킬-치환된 하이드록시방향족 카복실산의 알칼리 또는 알칼리 토금속염 내에 함유된 적어도 약 75 몰%(예컨대, 적어도 약 80 몰%, 적어도 약 85 몰%, 적어도 약 90 몰%, 적어도 약 95 몰%, 또는 적어도 약 99 몰%)의 알킬기, 예컨대, 알킬-치환된 하이드록시벤조산 세정제의 알칼리 토금속염의 알킬기는 C20 이상이다. 다른 실시형태에 있어서, 알킬-치환된 하이드록시방향족 카복실산의 알칼리 또는 알칼리 토금속염은, 알킬기가 적어도 75 몰%의 C20 이상의 노말 알파-올레핀을 함유하는 노말 알파-올레핀의 잔기인, 알킬-치환된 하이드록시벤조산으로부터 유도된 알킬-치환된 하이드록시벤조산의 알칼리 또는 알칼리 토금속염이다.In one embodiment, at least about 75 mole % (e.g., at least about 80 mole %, at least about 85 mole %, at least about 90 mole %, at least about 90 mole %, at least about 95 mole percent, or at least about 99 mole percent) of the alkyl groups, eg, of the alkaline earth metal salt of the alkyl-substituted hydroxybenzoic acid detergent, are C 20 or greater. In another embodiment, the alkali or alkaline earth metal salt of an alkyl-substituted hydroxyaromatic carboxylic acid is an alkyl-substituted, wherein the alkyl group is a residue of a normal alpha-olefin containing at least 75 mol % of a C 20 or higher normal alpha-olefin. It is an alkali or alkaline earth metal salt of an alkyl-substituted hydroxybenzoic acid derived from hydroxybenzoic acid.
다른 실시형태에 있어서, 알킬-치환된 하이드록시방향족 카복실산의 알칼리 또는 알칼리 토금속염 내에 함유된 적어도 약 50 몰%(예컨대, 적어도 약 60 몰%, 적어도 약 70 몰%, 적어도 약 80 몰%, 적어도 약 85 몰%, 적어도 약 90 몰%, 적어도 약 95 몰%, 또는 적어도 약 99 몰%)의 알킬기, 예컨대, 알킬-치환된 하이드록시벤조산의 알칼리 또는 알칼리 토금속염의 알킬기는 약 C14 내지 약 C18이다.In another embodiment, at least about 50 mole % (e.g., at least about 60 mole %, at least about 70 mole %, at least about 80 mole %, at least about 80 mole %, at least about 85 mole %, at least about 90 mole %, at least about 95 mole %, or at least about 99 mole %) of the alkyl group, such as an alkyl group of an alkali or alkaline earth metal salt of an alkyl-substituted hydroxybenzoic acid, from about C 14 to about It is C 18 .
알킬-치환된 하이드록시방향족 카복실산의 얻어진 알칼리 또는 알칼리 토금속염은 오쏘 및 파라 이성질체의 혼합물일 것이다. 일 실시형태에 있어서, 생성물은 약 1 내지 99%의 오쏘 이성질체 및 99 내지 1%의 파라 이성질체를 함유할 것이다. 다른 실시형태에 있어서, 생성물은 약 5 내지 70%의 오쏘 및 95 내지 30%의 파라 이성질체를 함유할 것이다.The resulting alkali or alkaline earth metal salt of an alkyl-substituted hydroxyaromatic carboxylic acid will be a mixture of ortho and para isomers. In one embodiment, the product will contain about 1 to 99% of the ortho isomer and 99 to 1% of the para isomer. In another embodiment, the product will contain about 5-70% ortho and 95-30% para isomer.
알킬-치환된 하이드록시방향족 카복실산의 알칼리 또는 알칼리 토금속염은 중성일 수 있거나 또는 과염기화될 수 있다. 일반적으로, 알킬-치환된 하이드록시방향족 카복실산의 과염기화된 알칼리 또는 알칼리 토금속염은 알킬-치환된 하이드록시방향족 카복실산의 알칼리 또는 알칼리 토금속염의 BN을 염기 공급원(예를 들면, 석회) 및 산성의 과염기화 화합물(예를 들면, 이산화탄소)의 첨가와 같은 공정에 의해서 증가시킨 것이다.Alkali or alkaline earth metal salts of alkyl-substituted hydroxyaromatic carboxylic acids can be neutral or overbased. Generally, an overbased alkali or alkaline earth metal salt of an alkyl-substituted hydroxyaromatic carboxylic acid is prepared by combining BN of the alkali or alkaline earth metal salt of an alkyl-substituted hydroxyaromatic carboxylic acid with a base source (e.g., lime) and an acidic acid. It is increased by a process such as the addition of an overbased compound (eg carbon dioxide).
설포네이트는 알킬 치환된 방향족 탄화수소, 예컨대, 석유의 분별에 의해 얻어진 것들의 설폰화에 의해서, 또는 방향족 탄화수소의 알킬화에 의해서 전형적으로 얻어지는 설폰산으로부터 제조될 수 있다. 그 예는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 나프탈렌, 다이페닐 또는 이들의 수소 유도체를 알킬화시킴으로써 얻어진 것들을 포함한다. 알킬화는 촉매의 존재 하에 약 3 내지 70개 초과의 탄소 원자를 갖는 알킬화제를 사용하여 수행될 수 있다. 알크아릴 설포네이트는 보통 알킬 치환된 방향족 모이어티당 약 9 내지 약 80개 또는 그 초과의 탄소 원자, 바람직하게는 약 16 내지 약 60개의 탄소 원자를 함유한다.Sulfonates may be prepared by sulfonation of alkyl substituted aromatic hydrocarbons, such as those obtained by fractionation of petroleum, or from sulfonic acids typically obtained by alkylation of aromatic hydrocarbons. Examples include those obtained by alkylating benzene, toluene, xylene, naphthalene, diphenyl or hydrogen derivatives thereof. Alkylation can be carried out using an alkylating agent having from about 3 to more than 70 carbon atoms in the presence of a catalyst. Alkaryl sulfonates usually contain from about 9 to about 80 or more carbon atoms per alkyl substituted aromatic moiety, preferably from about 16 to about 60 carbon atoms.
유용성 설포네이트 또는 알크아릴 설폰산은 금속의 옥사이드, 하이드록사이드, 알콕사이드, 카보네이트, 카복실레이트, 설파이드, 하이드로설파이드, 나이트레이트, 보레이트 및 에터로 중화될 수 있다. 금속 화합물의 양은 최종 생성물의 목적하는 TBN을 고려하여 선택되지만, 전형적으로는 화학량론적으로 요구되는 것의 약 100 내지 약 220 중량%(바람직하게는 적어도 약 125 중량%)의 범위이다.Oil-soluble sulfonates or alkaryl sulfonic acids can be neutralized with oxides, hydroxides, alkoxides, carbonates, carboxylates, sulfides, hydrosulfides, nitrates, borates and ethers of metals. The amount of metal compound is selected with a view to the desired TBN of the final product, but typically ranges from about 100 to about 220 weight percent (preferably at least about 125 weight percent) of that required stoichiometrically.
일 실시형태에 있어서, 높은 과염기화된 설포네이트 세정제는 전체 조성물의 TBN의 50 퍼센트 이하를 제공한다. 다른 실시형태에 있어서, 높은 과염기화된 설포네이트 세정제는 전체 조성물의 TBN의 40 퍼센트 이하, 30 퍼센트, 25 퍼센트, 10 퍼센트 또는 5 퍼센트를 제공한다. 또 다른 실시형태에 있어서, 본 발명의 조성물은, 높은 과염기화된 설포네이트 세정제가 전체 조성물의 TBN의 0.5 퍼센트 이하, 또는 심지어 전체 조성물의 TBN의 0 퍼센트를 제공하도록 높은 과염기화된 설포네이트 세정제를 실질적으로 함유하지 않는다.In one embodiment, the high overbased sulfonate detergent provides 50 percent or less of the TBN of the total composition. In another embodiment, the high overbased sulfonate detergent provides no more than 40 percent, 30 percent, 25 percent, 10 percent or 5 percent of the TBN of the total composition. In another embodiment, the composition of the present invention comprises a high overbased sulfonate detergent such that the high overbased sulfonate detergent provides less than 0.5 percent of the TBN of the total composition, or even 0 percent of the TBN of the total composition. It contains practically no
페놀 및 황화된 페놀의 금속염은, 적절한 금속 화합물, 예컨대, 옥사이드 또는 하이드록사이드와의 반응에 의해서 제조되며, 중성 또는 과염기화된 생성물은 당업계에 잘 알려진 방법에 의해서 얻어질 수 있다. 황화된 페놀은 페놀을 황 또는 황 함유 화합물, 예컨대, 황화수소, 황 모노할라이드 또는 황 다이할라이드와 반응시켜서, 일반적으로 둘 이상의 페놀이 황 함유 브릿지에 의해 브릿지된 화합물의 혼합물인 생성물을 형성시킴으로써 제조될 수 있다.Metal salts of phenols and sulfurized phenols are prepared by reaction with suitable metal compounds, such as oxides or hydroxides, and neutral or overbased products can be obtained by methods well known in the art. Sulfurized phenols are prepared by reacting phenol with sulfur or a sulfur containing compound such as hydrogen sulfide, sulfur monohalide or sulfur dihalide to form a product which is generally a mixture of compounds in which two or more phenols are bridged by a sulfur containing bridge. can
황화 페네이트의 일반적인 제조에 관한 추가의 세부 사항은, 예를 들어, 미국 특허 제2,680,096호; 제3,178,368호 및 제3,801,507호(이들의 내용은 참고로 본 명세서에 편입됨)에서 찾을 수 있다.Additional details regarding the general preparation of sulfurized phenates can be found in, for example, U.S. Patent Nos. 2,680,096; 3,178,368 and 3,801,507, the contents of which are incorporated herein by reference.
본 방법에서 사용되는 반응물 및 시약을 이제 상세히 고려하면, 우선 황의 모든 동소체 형태가 사용될 수 있다. 황은 용융 황으로서 또는 고체(예컨대, 분말 또는 입상체)로서 또는 상용성 탄화수소 액체 중 고체 현탁액으로서 사용될 수 있다.Considering now the reactants and reagents used in the process in detail, first all allotropic forms of sulfur can be used. Sulfur can be used as molten sulfur or as a solid (eg, powder or granular) or as a solid suspension in a compatible hydrocarbon liquid.
칼슘 염기로서 수산화칼슘을 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 예를 들어 산화칼슘에 비해서 그의 취급 편리성 때문에, 그리고 또한 우수한 결과를 제공하기 때문이다. 기타 칼슘 염기, 예를 들어, 칼슘 알콕사이드가 또한 사용될 수 있다.Preference is given to using calcium hydroxide as the calcium base because of its ease of handling compared to, for example, calcium oxide and also because it gives superior results. Other calcium bases, such as calcium alkoxides, may also be used.
사용될 수 있는 적합한 알킬페놀은, 알킬 치환기가 얻어지는 과염기화된 황화 칼슘 알킬페네이트 조성물에 유용성을 부여하도록 충분한 수의 탄소 원자를 함유하는 것이다. 오일 용해도는 단일의 장쇄 알킬 치환체에 의해 또는 알킬 치환기들의 조합에 의해 제공될 수 있다. 전형적으로, 본 방법에서 사용되는 알킬페놀은 상이한 알킬페놀, 예컨대, C20 내지 C24 알킬페놀의 혼합물일 것이다. 275 이하의 TBN을 갖는 페네이트 생성물이 요구되는 경우, 100% 폴리프로펜일 치환된 페놀을 사용하는 것이 경제적으로 유리한데, 그 이유는 그의 상업적 입수 가능성 및 일반적으로 낮은 비용 때문이다. 더 높은 TBN 페네이트 생성물이 요구되는 경우, 약 25 내지 약 100 몰 퍼센트의 알킬페놀에서, 약 15 내지 약 35개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 치환기를 가질 수 있고, 약 75 내지 약 0 몰 퍼센트의 알킬페놀에서, 알킬기는 9 내지 18개의 탄소 원자의 폴리프로펜일이와 다. 일 실시형태에 있어서, 약 35 내지 약 100 몰 퍼센트의 알킬 페놀에서, 알킬기는 약 15 내지 약 35개의 탄소 원자의 직쇄 알킬일 것이고, 약 65 내지 0 몰 퍼센트의 알킬페놀에서, 알킬기는 약 9 내지 약 18개의 탄소 원자의 폴리프로펜일일 것이다. 우세하게 직쇄 알킬페놀의 증가하는 양의 사용은 일반적으로 보다 낮은 점성을 특징으로 하는 높은 TBN 생성물을 초래한다. 반면에, 폴리프로펜일페놀은 우세하게 직쇄 알킬페놀보다 일반적으로 더욱 경제적이지만, 칼슘 과염기화된 황화 알킬페네이트 조성물의 제조에서 약 75 몰 퍼센트 초과의 폴리프로펜일페놀의 사용은 일반적으로 바람직하지 않은 높은 점도의 생성물을 초래한다. 그러나, 약 9 내지 약 18개의 탄소 원자를 갖는 약 75 몰 퍼센트 이하의 폴리프로펜일페놀과 약 15 내지 약 35 탄소 원자를 갖는 약 25 몰 퍼센트 이상의 우세하게 직쇄 알킬페놀의 혼합물의 사용은 허용 가능한 점도의 더욱 경제적인 생성물을 허용한다. 일 실시형태에 있어서, 적합한 알킬 페놀성 화합물은 증류된 캐슈너트 껍질 액체(cashew nut shell liquid) 또는 수소첨가된 증류된 캐슈너트 껍질 액체를 포함한다. 증류된 CNSL은 생분해성 메타-하이드로카빌(meta-hydrocarbyl) 치환된 페놀의 혼합물이며, 여기서 하이드로카빌기는, 카다놀(cardanol)을 비롯하여, 선형이고 불포화된다. 증류된 CNSL의 촉매적 수소첨가는 3-펜타데실페놀(3-pentadecylphenol)이 우세하게 풍부한 메타-하이드로카빌 치환된 페놀의 혼합물을 생성한다.Suitable alkylphenols that may be used are those containing a sufficient number of carbon atoms to impart usefulness to the overbased calcium sulphide alkylphenate composition from which the alkyl substituents are obtained. Oil solubility may be provided by a single long-chain alkyl substituent or by a combination of alkyl substituents. Typically, the alkylphenols used in the process will be a mixture of different alkylphenols, such as C 20 to C 24 alkylphenols. When a phenate product with a TBN of 275 or less is desired, it is economically advantageous to use 100% polypropenyl substituted phenols because of their commercial availability and generally low cost. If a higher TBN phenate product is desired, from about 25 to about 100 mole percent of the alkylphenol may have a straight chain alkyl substituent having from about 15 to about 35 carbon atoms, and from about 75 to about 0 mole percent of the alkyl In phenol, the alkyl group is different from polypropenyl of 9 to 18 carbon atoms. In one embodiment, in about 35 to about 100 mole percent of alkylphenol, the alkyl group will be a straight chain alkyl of about 15 to about 35 carbon atoms, and in about 65 to about 0 mole percent of alkylphenol, the alkyl group is about 9 to about 35 carbon atoms. It will be a polypropenyl of about 18 carbon atoms. The use of increasing amounts of predominately straight chain alkylphenols results in high TBN products which are generally characterized by lower viscosity. On the other hand, while polypropenylphenols are predominantly generally more economical than straight chain alkylphenols, the use of greater than about 75 mole percent polypropenylphenols in the preparation of calcium overbased sulfurized alkylphenate compositions is generally undesirable. It results in a product with high viscosity. However, the use of mixtures of up to about 75 mole percent polypropenylphenols having from about 9 to about 18 carbon atoms and greater than about 25 mole percent predominantly straight-chain alkylphenols having from about 15 to about 35 carbon atoms can provide acceptable viscosities. allows for a more economical product of In one embodiment, suitable alkyl phenolic compounds include distilled cashew nut shell liquid or hydrogenated distilled cashew nut shell liquid. Distilled CNSL is a mixture of biodegradable meta-hydrocarbyl substituted phenols, wherein the hydrocarbyl groups, including cardanol, are linear and unsaturated. Catalytic hydrogenation of distilled CNSL produces a mixture of meta-hydrocarbyl substituted phenols that are predominantly enriched in 3-pentadecylphenol.
알킬페놀은 파라-알킬페놀, 메타-알킬페놀 또는 오쏘 알킬페놀일 수 있다. 과염기화된 생성물이 요구되는 경우, p-알킬페놀이 고도로 과염기화된 칼슘 황화 알킬페네이트의 제조를 용이하게 하는 것으로 여겨지므로, 알킬페놀은 바람직하게는 우세하게 파라 알킬페놀이며, 알킬페놀의 약 45 몰 퍼센트 이하는 오쏘 알킬 페놀이고; 그리고 바람직하게는 알킬페놀의 약 35 몰 퍼센트 이하는 오쏘 알킬페놀이다. 알킬-하이드록시 톨루엔 또는 자일렌, 그리고 적어도 하나의 장쇄 알킬 치환기에 부가해서 1개 이상의 알킬 치환기를 갖는 기타 알킬페놀이 또한 사용될 수 있다. 증류된 캐슈너트 껍질 액체의 경우에, 증류된 CNSL의 촉매적 수소첨가는 메타-하이드로카빌 치환된 페놀의 혼합물을 생성한다.Alkylphenols can be para-alkylphenols, meta-alkylphenols or ortho alkylphenols. When an overbased product is desired, the alkylphenol is preferably predominantly para-alkylphenol, as p-alkylphenol is believed to facilitate the preparation of highly overbased calcium sulphide alkylphenates, and the alkylphenol is about up to 45 mole percent is an ortho alkyl phenol; And preferably no more than about 35 mole percent of the alkylphenols are ortho alkylphenols. Alkyl-hydroxy toluene or xylene, and other alkylphenols having one or more alkyl substituents in addition to at least one long chain alkyl substituent may also be used. In the case of distilled cashew nut shell liquid, catalytic hydrogenation of distilled CNSL produces a mixture of meta-hydrocarbyl substituted phenols.
일반적으로, 알킬페놀의 선택은 선박용 디젤 엔진 윤활유 조성물에 대해 요구되는 특성, 특히 TBN, 및 오일 용해도에 의거할 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 직쇄 알킬 치환기를 갖는 알킬페네이트의 경우에, 알킬페네이트 조성물의 점도는 페닐 고리에 대한 알킬 사슬 상의 부착 위치, 예컨대, 중간 부착에 대한 말단 부착에 의해 영향받을 수 있다. 이것 및 적합한 알킬 페놀의 선택 및 제조에 관한 추가의 정보는, 예를 들어, 미국 특허 제5,024,773호, 제5,320,763호; 제5,318,710호; 및 제5,320,762호(이들의 각각은 참고로 본 명세서에 편입됨)에서 찾을 수 있다.In general, the choice of alkylphenol may be based on the properties required for the marine diesel engine lubricating oil composition, particularly TBN, and oil solubility. For example, in the case of alkylphenates having substantially straight chain alkyl substituents, the viscosity of the alkylphenate composition can be influenced by the location of attachment on the alkyl chain to the phenyl ring, such as terminal versus intermediate attachment. Additional information regarding this and the selection and preparation of suitable alkyl phenols can be found in, for example, US Pat. Nos. 5,024,773; 5,320,763; 5,318,710; and 5,320,762, each of which is incorporated herein by reference.
일반적으로, 세정제의 양은, 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.001 중량% 내지 약 50 중량%, 또는 약 0.05 중량% 내지 약 25 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%, 또는 약 0.01 내지 15 중량일 수 있다.Generally, the amount of detergent is from about 0.001% to about 50%, or from about 0.05% to about 25%, or from about 0.1% to about 20% by weight, based on the total weight of the marine diesel cylinder lubricating oil composition. , or about 0.01 to 15 weight.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 이동하는 부분 사이의 마찰력을 낮출 수 있는 1종 이상의 마찰 조절제를 함유할 수 있다. 당업자에게 알려진 임의의 마찰 조절제가 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 마찰 조절제의 비제한적인 예는 지방 카복실산; 지방 카복실산의 유도체(예컨대, 알코올, 에스터, 보레이트화된 에스터, 아마이드, 금속염 등); 일-, 이- 또는 삼-알킬 치환된 인산 또는 포스폰산; 일-, 이- 또는 삼-알킬 치환된 인산 또는 포스폰산의 유도체(예컨대, 에스터, 아마이드, 금속염 등); 일-, 이- 또는 삼-알킬 치환된 아민; 일- 또는 이-알킬 치환된 아마이드, 및 이들의 조합물을 포함한다. 몇몇 실시형태에 있어서, 마찰 조절제의 예는 알콕실화 지방 아민; 보레이트화된 지방 에폭사이드; 지방 포스파이트, 지방 에폭사이드, 지방 아민, 보레이트화된 알콕실화 지방 아민, 지방산의 금속염, 지방산 아마이드, 글리세롤 에스터, 보레이트화된 글리세롤 에스터; 및 본 명세서에 참고로 편입되는 미국 특허 제6,372,696호에 개시된 지방 이미다졸린; 암모니아, 및 알칸올아민 등, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 C4 내지 C75, 또는 C6 내지 C24, 또는 C6 내지 C20, 지방산 에스터와 질소 함유 화합물의 반응 생성물로부터 얻어진 마찰 조절제를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may contain one or more friction modifiers capable of lowering frictional force between moving parts. Any friction modifier known to those skilled in the art may be used in marine diesel cylinder lubricating oil compositions. Non-limiting examples of suitable friction modifiers include fatty carboxylic acids; derivatives of fatty carboxylic acids (eg, alcohols, esters, borated esters, amides, metal salts, etc.); mono-, di- or tri-alkyl substituted phosphoric or phosphonic acids; derivatives (eg, esters, amides, metal salts, etc.) of mono-, di- or tri-alkyl substituted phosphoric or phosphonic acids; mono-, di- or tri-alkyl substituted amines; mono- or di-alkyl substituted amides, and combinations thereof. In some embodiments, examples of friction modifiers include alkoxylated fatty amines; borated fatty epoxides; fatty phosphites, fatty epoxides, fatty amines, borated alkoxylated fatty amines, metal salts of fatty acids, fatty acid amides, glycerol esters, borated glycerol esters; and fatty imidazolines disclosed in U.S. Patent No. 6,372,696, incorporated herein by reference; C 4 to C 75 , or C 6 to C 24 , or C 6 to C 20 selected from the group consisting of ammonia, alkanolamines, etc., and mixtures thereof, a friction modifier obtained from the reaction product of a fatty acid ester with a nitrogen-containing compound Including, but not limited to these.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 마찰 및 과도한 마모를 감소시킬 수 있는 1종 이상의 마모방지제를 함유할 수 있다. 당업자에게 알려진 임의의 마모방지제가 윤활유 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 마모방지제의 비제한적인 예는 아연 다이싸이오포스페이트(zinc dithiophosphate), 다이싸이오포스페이트의 금속(예컨대, Pb, Sb, Mo 등)염, 다이싸이오카바메이트(dithiophosphate)의 금속(예컨대, Zn, Pb, Sb, Mo 등)염, 지방산의 금속(예컨대, Zn, Pb, Sb 등)염, 붕소 화합물, 포스페이트 에스터, 포스파이트 에스터, 인산 에스터 또는 티오인산 에스터의 아민염, 디사이클로펜타다이엔과 싸이오인산의 반응 생성물, 및 이들의 조합물을 포함한다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may contain one or more antiwear agents capable of reducing friction and excessive wear. Any antiwear agent known to those skilled in the art may be used in the lubricating oil composition. Non-limiting examples of suitable antiwear agents include zinc dithiophosphate, metal (eg, Pb, Sb, Mo, etc.) salts of dithiophosphate, metal (eg, dithiophosphate) of dithiophosphate. Zn, Pb, Sb, Mo, etc.) salts, metal (e.g., Zn, Pb, Sb, etc.) salts of fatty acids, boron compounds, phosphate esters, phosphite esters, amine salts of phosphate esters or thiophosphate esters, dicyclopentadiene reaction products of ene and thiophosphoric acid, and combinations thereof.
소정의 실시형태에 있어서, 마모방지제는 다이하이드로카빌 다이싸이오포스페이트 금속염, 예컨대, 아연 다이알킬 다이싸이오포스페이트 화합물이거나 이것을 포함한다. 다이하이드로카빌 다이싸이오포스페이트 금속염의 금속은 알칼리 또는 알칼리 토금속, 또는 알루미늄, 납, 주석, 몰리브덴, 망간, 니켈 또는 구리일 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상기 금속은 아연이다. 다른 실시형태에 있어서, 다이하이드로카빌 다이싸이오포스페이트 금속염의 알킬기는 약 3 내지 약 22개의 탄소 원자, 약 3 내지 약 18개의 탄소 원자, 약 3 내지 약 12개의 탄소 원자, 또는 약 3 내지 약 8개의 탄소 원자를 갖는다. 추가의 실시형태에 있어서, 알킬기는 선형 또는 분지형이다.In certain embodiments, the antiwear agent is or comprises a dihydrocarbyl dithiophosphate metal salt, such as a zinc dialkyl dithiophosphate compound. The metal of the dihydrocarbyl dithiophosphate metal salt may be an alkali or alkaline earth metal, or aluminum, lead, tin, molybdenum, manganese, nickel or copper. In some embodiments, the metal is zinc. In another embodiment, the alkyl group of the dihydrocarbyl dithiophosphate metal salt contains from about 3 to about 22 carbon atoms, from about 3 to about 18 carbon atoms, from about 3 to about 12 carbon atoms, or from about 3 to about 8 carbon atoms. has two carbon atoms. In a further embodiment, the alkyl group is linear or branched.
본 명세서에 개시된 윤활유 조성물 중의, 아연 다이알킬 다이싸이오포스페이트 염을 포함하는 다이하이드로카빌 다이싸이오포스페이트 금속염의 양은, 이의 인 함량에 의해 측정된다. 몇몇 실시형태에 있어서, 본 명세서에 개시된 윤활유 조성물의 인 함량은, 윤활유 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.01 중량% 내지 약 0.14 중량%이다.The amount of dihydrocarbyl dithiophosphate metal salt, including zinc dialkyl dithiophosphate salt, in the lubricating oil composition disclosed herein is measured by its phosphorus content. In some embodiments, the phosphorus content of the lubricating oil composition disclosed herein is from about 0.01% to about 0.14% by weight, based on the total weight of the lubricating oil composition.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 오일 내 거품을 파괴시킬 수 있는 1종 이상의 거품 억제제(foam inhibitor) 또는 소포제(anti-foam inhibitor)를 함유할 수 있다. 당업자에게 알려진 임의의 거품 억제제 또는 소포제는 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 거품 억제제 또는 소포제의 비제한적인 예는 실리콘 오일 또는 폴리디메틸실록산, 플루오로실리콘, 알콕실화 지방족 산, 폴리에터(예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜), 분지형 폴리비닐 에터, 알킬 아크릴레이트 중합체, 알킬 메타크릴레이트 중합체, 폴리알콕시아민 및 이들의 조합물을 포함한다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may contain one or more foam inhibitors or anti-foam inhibitors capable of destroying foam in the oil. Any antifoam or antifoam agent known to those skilled in the art may be used in marine diesel cylinder lubricating oil compositions. Non-limiting examples of suitable antifoam or antifoam agents include silicone oils or polydimethylsiloxanes, fluorosilicones, alkoxylated aliphatic acids, polyethers (eg polyethylene glycols), branched polyvinyl ethers, alkyl acrylate polymers, alkyl methacrylate polymers, polyalkoxyamines, and combinations thereof.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 유동점을 저하시킬 수 있는 1종 이상의 유동점 강하제를 함유할 수 있다. 당업자에게 알려진 임의의 유동점 강하제가 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 유동점 강하제의 비제한적인 예는 폴리메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트 중합체, 알킬 메타크릴레이트 중합체, 다이(테트라-파라핀 페놀)다이프탈레이트, 테트라-파라핀 페놀의 축합물, 염소화된 파라핀과 나프탈렌의 축합물, 및 이들의 조합물을 포함한다. 몇몇 실시형태에 있어서, 유동점 강하제는 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 염소화된 파라핀과 페놀의 축합물, 폴리알킬 스타이렌 등을 포함한다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may contain one or more pour point depressants capable of lowering the pour point of the marine diesel cylinder lubricating oil composition. Any pour point depressant known to those skilled in the art may be used in the marine diesel cylinder lubricating oil composition. Non-limiting examples of suitable pour point depressants include polymethacrylates, alkyl acrylate polymers, alkyl methacrylate polymers, di(tetra-paraffinic phenol)diphthalate, condensates of tetra-paraffinic phenols, condensates of chlorinated paraffins and naphthalenes. water, and combinations thereof. In some embodiments, pour point depressants include ethylene-vinyl acetate copolymers, condensates of chlorinated paraffins and phenols, polyalkyl styrenes, and the like.
다른 실시형태에 있어서, 본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 물 또는 증기에 노출되는 윤활유 조성물에서 오일-물 분리를 촉진시킬 수 있는 1종 이상의 해유화제(demulsifier)를 함유할 수 있다. 당업자에게 알려진 임의의 해유화제는 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 해유화제의 비제한적인 예는 음이온성 계면활성제(예를 들면, 알킬-나프탈렌 설포네이트, 알킬 벤젠 설포네이트 등), 비이온성 알콕실화 알킬 페놀 수지, 알킬렌 옥사이드의 중합체(예컨대, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드의 블록 공중합체 등), 지용성 산의 에스터, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 에스터 및 이들의 혼합물을 포함한다.In another embodiment, the marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may contain one or more demulsifiers capable of promoting oil-water separation in a lubricating oil composition exposed to water or steam. Any demulsifying agent known to those skilled in the art may be used in marine diesel cylinder lubricating oil compositions. Non-limiting examples of suitable demulsifiers include anionic surfactants (e.g., alkyl-naphthalene sulfonates, alkyl benzene sulfonates, etc.), nonionic alkoxylated alkyl phenolic resins, polymers of alkylene oxides (e.g., polyethylene oxide, polypropylene oxide, ethylene oxide, block copolymers of propylene oxide, etc.), esters of fat-soluble acids, polyoxyethylene sorbitan esters, and mixtures thereof.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 부식을 저감시킬 수 있는 1종 이상의 부식 억제제를 함유할 수 있다. 당업자에게 알려진 임의의 부식 억제제가 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 부식 억제제의 비제한적인 예는 도데실숙신산의 하프 에스터 또는 아마이드, 포스페이트 에스터, 싸이오포스페이트, 알킬 이미다졸린, 사르코신 및 이들의 조합물을 포함한다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may contain one or more corrosion inhibitors capable of reducing corrosion. Any corrosion inhibitor known to those skilled in the art may be used in the marine diesel cylinder lubricating oil composition. Non-limiting examples of suitable corrosion inhibitors include half esters or amides of dodecylsuccinic acid, phosphate esters, thiophosphates, alkyl imidazolines, sarcosines, and combinations thereof.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 미끄럼 금속 표면이 극압 조건 하에서 붙잡히는 것을 방지할 수 있는 1종 이상의 극압(extreme pressure: EP)제를 함유할 수 있다. 당업자에게 알려진 임의의 극압제가 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물에 사용될 수 있다. 일반적으로, 극압제는 금속과 화학적으로 결합되어, 고부하 하에서 대향하는 금속 표면에서의 거칠한 부분의 접합을 방지하는 표면 막을 형성시킬 수 있는 화합물이다. 적합한 극압제의 비제한적인 예는 황화된 동물 또는 식물성 지방, 또는 오일, 황화된 동물 또는 식물성 지방산 에스터, 인의 3가 또는 5가 산의 전체적으로 또는 부분적으로 에스터화된 에스터, 황화된 올레핀, 다이하이드로카빌 폴리설파이드, 황화된 딜스-알더(Diels-Alder) 부가물, 황화된 다이사이클로펜타다이엔, 지방산 에스터와 일불포화된 올레핀의 황화된 또는 공동-황화된 혼합물, 지방산, 지방산 에스터 및 알파-올레핀의 공동-황화된 블렌드, 작용적으로-치환된 다이하이드로카빌 폴리설파이드, 싸이아(thia)-알데하이드, 싸이아-케톤, 에피티오(epithio) 화합물, 황 함유 아세탈 유도체, 터펜 및 비고리형 올레핀의 공동-황화된 블렌드, 및 폴리설파이드 올레핀 생성물, 인산 에스터 또는 싸이오인산 에스터의 아민염 및 이들의 조합물을 포함한다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may contain one or more extreme pressure (EP) agents capable of preventing sliding metal surfaces from seizing under extreme pressure conditions. Any extreme pressure agent known to those skilled in the art may be used in marine diesel cylinder lubricating oil compositions. In general, extreme pressure agents are compounds that can chemically bond with metals to form a surface film that prevents bonding of asperities on opposing metal surfaces under high loads. Non-limiting examples of suitable extreme pressure agents are sulfurized animal or vegetable fats or oils, sulfurized animal or vegetable fatty acid esters, fully or partially esterified esters of trivalent or pentavalent acids of phosphorus, sulfurized olefins, dihydro Carbyl polysulphides, sulfurized Diels-Alder adducts, sulfurized dicyclopentadienes, sulfurized or co-sulfurized mixtures of fatty acid esters and monounsaturated olefins, fatty acids, fatty acid esters and alpha-olefins of co-sulfurized blends, functionally-substituted dihydrocarbyl polysulfides, thia-aldehydes, thia-ketones, epithio compounds, sulfur-containing acetal derivatives, terpenes and acyclic olefins. co-sulphurized blends, and polysulfide olefin products, amine salts of phosphoric acid esters or thiophosphoric acid esters, and combinations thereof.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 철 금속 표면의 부식을 억제할 수 있는 1종 이상의 방청제를 함유할 수 있다. 당업자에게 알려진 임의의 방청제가 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 방청제의 비제한적인 예는 비이온성 폴리옥시알킬렌 제제, 예컨대, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에터, 폴리옥시에틸렌 고급 알코올 에터, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에터, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에터, 폴리옥시에틸렌 옥틸 스테아릴 에터, 폴리옥시에틸렌 올레일 에터, 폴리옥시에틸렌 솔비톨 모노 스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 솔비톨 모노올레에이트, 및 폴리에틸렌 글리콜 모노올레에이트; 스테아르산 및 기타 지방산; 다이카복실산; 금속 비누; 지방산 아민염; 중질(heavy) 설폰산의 금속염; 다가알코올의 부분적인 카복실산 에스터; 인산 에스터; (단쇄) 알켄일 숙신산; 이들의 부분 에스터 및 이들의 질소 함유 유도체; 합성 알크아릴설포네이트, 예컨대, 금속 다이노닐나프탈렌 설포네이트; 등 및 이들의 혼합물을 포함한다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may contain at least one rust inhibitor capable of inhibiting corrosion of ferrous metal surfaces. Any rust inhibitor known to those skilled in the art may be used in the marine diesel cylinder lubricating oil composition. Non-limiting examples of suitable rust inhibitors include nonionic polyoxyalkylene agents such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene higher alcohol ethers, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene octyl stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene sorbitol mono stearate, polyoxyethylene sorbitol monooleate, and polyethylene glycol monooleate; stearic acid and other fatty acids; dicarboxylic acids; metal soap; fatty acid amine salts; metal salts of heavy sulfonic acids; partial carboxylic acid esters of polyhydric alcohols; phosphate ester; (short chain) alkenyl succinic acid; partial esters thereof and nitrogen-containing derivatives thereof; synthetic alkarylsulfonates such as metal dinonylnaphthalene sulfonate; and the like and mixtures thereof.
본 발명의 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 1종 이상의 다기능 첨가제를 함유할 수 있다. 적합한 다기능성 첨가제의 비제한적인 예는 황화된 옥시몰리브덴 다이싸이오카바메이트, 황화된 옥시몰리브덴 오가노포스포로다이싸이오에이트, 옥시몰리브덴 모노글리세라이드, 옥시몰리브덴 다이에틸레이트 아마이드, 아민-몰리브덴 복합 화합물, 및 황 함유 몰리브덴 복합 화합물을 포함한다.The marine diesel cylinder lubricating oil composition of the present invention may contain one or more multifunctional additives. Non-limiting examples of suitable multifunctional additives include sulfurized oxymolybdenum dithiocarbamates, sulfurized oxymolybdenum organophosphorodithioates, oxymolybdenum monoglycerides, oxymolybdenum diethyl amides, amine-molybdenum complexes. compounds, and sulfur-containing molybdenum complex compounds.
실시예Example
이하의 실시에는 단지 예시적인 목적으로 의도된 것일 뿐, 본 개시내용의 범위를 어떠한 방식으로도 제한하지 않는다.The following implementation is intended for illustrative purposes only and does not limit the scope of the present disclosure in any way.
DSC 산화 시험DSC oxidation test
DSC 산화 시험은 ASTM D-6186에 따라서 시험 오일의 박막 산화 안정성을 평가하기 위하여 사용된다. 시험 동안 샘플 컵에서 시험 오일로부터의 열 유동(heat flow)은 기준 컵과 비교된다. 산화 개시 온도는 시험 오일의 산화가 시작되는 온도이다. 산화 유도 시간은 시험 오일의 산화가 시작되는 시간이다. 산화 유도 시간이 길수록 더 양호한 성능을 의미한다. 산화 반응은 열 유동에 의해 명확하게 나타나는 발열 반응을 초래한다. 산화 유도 시간은 시험 오일의 박막 산화 안정성을 평가하기 위하여 계산된다.The DSC oxidation test is used to evaluate the thin film oxidation stability of test oils according to ASTM D-6186. During the test the heat flow from the test oil in the sample cup is compared to a reference cup. The oxidation onset temperature is the temperature at which oxidation of the test oil begins. Oxidation induction time is the time at which oxidation of the test oil begins. A longer oxidation induction time means better performance. The oxidation reaction results in an exothermic reaction which is evident by the heat flow. Oxidation induction time is calculated to evaluate the thin film oxidation stability of the test oil.
실시예 1 및 비교예 AExample 1 and Comparative Example A
실시예 1 및 비교예 A는, 표 1에 나타낸 바와 같이, 다량의 Esso 600N 그룹 I 기유, Esso 2500 브라이트스톡, 비-황 함유 방향족 아민, 거품 억제제 및 추가의 첨가제를 포함하는 25 BN, SAE 50 점도 등급의 완전 제형화된 선박용 실린더 윤활유 조성물로 제형화되었다. 이 실시예에서 사용된 비-황 함유 방향족 아민은 노닐 치환된 다이페닐아민이었다. 3.5 중량%의 질소가 함유된 이 첨가제는, 약 135 ㎎KOH/g의 TBN을 가지며 희석제 오일을 함유하지 않았다. 시험 오일은 DSC 산화 시험을 이용해서 평가되었다. 결과는 이하의 표 1에 제시되어 있다.Example 1 and Comparative Example A are 25 BN, SAE 50 containing amounts of Esso 600N Group I base oil, Esso 2500 Brightstock, non-sulfur containing aromatic amine, antifoam and additional additives, as shown in Table 1. Formulated as a fully formulated marine cylinder lubricating oil composition of a viscosity grade. The non-sulfur containing aromatic amine used in this example was a nonyl substituted diphenylamine. This additive, containing 3.5% nitrogen by weight, had a TBN of about 135 mgKOH/g and contained no diluent oil. The test oil was evaluated using the DSC oxidation test. The results are presented in Table 1 below.
표 1에 예시된 결과로부터 명백한 바와 같이, 윤활유 조성물의 TBN에 대한 비-황 함유 방향족 아민의 TBN 기여도가 약 30% 초과인 실시예 1의 선박용 실린더 윤활유 조성물은, 통상의 높은 과염기화된 설포네이트 세정제로부터의 더 높은 BN 기여도를 함유하는 비교예 A에 비해서, 전체적인 더 높은 산화 유도 시간에 의해 입증되는 바와 같이 시험 오일의 놀랍게도 더 양호한 박막 산화 안정성을 나타내었다. 벌크 유체에서가 아니라 오히려 박막 조건에서 높은 산화 안정성을 갖는 실린더 오일은 더 적은 점도 증가, 높은 확산성 및 더 큰 스커핑 방지 성능을 나타낼 것이다.As is evident from the results illustrated in Table 1, the marine cylinder lubricating oil composition of Example 1, wherein the TBN contribution of the non-sulfur containing aromatic amine to the TBN of the lubricating oil composition is greater than about 30%, is comparable to that of conventional highly overbased sulfonates. Compared to Comparative Example A, which contains a higher BN contribution from detergent, the test oils exhibit surprisingly better thin film oxidation stability as evidenced by the overall higher oxidation induction time. Cylinder oils with high oxidation stability in thin film conditions rather than in bulk fluid will exhibit less viscosity increase, higher diffusivity and greater anti-scuffing performance.
Claims (15)
(a) 다량의 윤활 점도의 오일(oil of lubricating viscosity) 및
(b) 비-황 함유 방향족 아민을 포함하되;
상기 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 ASTM D2896에 의해 결정된 5 내지 100㎎ KOH/g의 전염기가(total base number: TBN)를 갖고; 또한 상기 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 상기 TBN에 대한 상기 비-황 함유 방향족 아민의 기여도(contribution)가 30% 초과이며,
여기서 비-황 함유 방향족 아민은 다이페닐아민, N-페닐나프틸아민, 또는 다이나프틸아민으로부터 선택되는 것인, 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물.
As a marine diesel cylinder lubricating oil composition,
(a) a large amount of oil of lubricating viscosity and
(b) a non-sulfur containing aromatic amine;
The marine diesel cylinder lubricating oil composition has a total base number (TBN) of 5 to 100 mg KOH/g determined by ASTM D2896; In addition, the contribution of the non-sulfur containing aromatic amine to the TBN of the marine diesel cylinder lubricating oil composition is greater than 30%,
wherein the non-sulfur containing aromatic amine is selected from diphenylamine, N-phenylnaphthylamine, or dinaphthylamine.
2. The marine diesel cylinder lubricating oil composition according to claim 1, wherein the non-sulfur containing aromatic amine consists essentially of diphenylamine.
The method of claim 2, wherein the diphenylamine is diphenylamine, N-methyldiphenylamine, 4-butyldiphenylamine, 4,4'-dibutyldiphenylamine, 4-hexyldiphenylamine, 4,4 '-dihexyldiphenylamine, 4-heptyldiphenylamine, 4,4'-diheptyldiphenylamine, 4-octyldiphenylamine, 4,4'-dioctyldiphenylamine, 4-nonyldiphenylamine, 4 ,4'-dinonyldiphenylamine, or 4-tetradecyldiphenylamine, 4,4'-ditetradecyldiphenylamine, p,p'-di-α-methylbenzyl-diphenylamine; A marine diesel cylinder lubricating oil composition selected from Np-butylphenyl-N-p'-octylphenylamine, or bis(dialkylphenyl) amine.
The method of claim 1, wherein the non-sulfur containing aromatic amine is alkylphenyl-1-naphthylamine, octylphenyl-1-naphthylamine, N-4-dodecylphenyl-1-naphthylamine; Marine diesel cylinder lubricating oil selected from arylnaphthylamine, phenyl-1-naphthylamine, phenyl-2-naphthylamine, N-hexylphenyl-2-naphthylamine or N-octylphenyl-2-naphthylamine composition.
2. The method of claim 1, wherein the contribution of the non-sulfur containing aromatic amine to the TBN of the marine diesel cylinder lubricating oil composition is greater than 32%, greater than 34%, greater than 36%, greater than 38%, greater than 40%, greater than 42%, greater than 44%. greater than, greater than 46%, greater than 48%, greater than 50%, greater than 52%, greater than 54%, greater than 56%, greater than 58%, greater than 60%, greater than 62%, greater than 64%, greater than 66%, greater than 68%; greater than 70%, greater than 72%, greater than 74%, greater than 76%, greater than 78%, greater than 80%, greater than 82%, greater than 84%, greater than 86%, greater than 88%, or greater than 90% marine diesel cylinder lubricating oil composition.
The method of claim 1, wherein the contribution of the non-sulfur containing aromatic amine to the TBN of the marine diesel cylinder lubricating oil composition is 95% or less, 90% or less, 85% or less, 80% or less, 75% or less, 70% or less , 65% or less, 60% or less, 55% or less, or 50% or less, marine diesel cylinder lubricating oil composition.
The method of claim 1, wherein the contribution of the non-sulfur containing aromatic amine to the TBN of the marine diesel cylinder lubricating oil composition is 30% to 95%, 32% to 85%, 34% to 75%, or 36% to 65%. %, marine diesel cylinder lubricating oil composition.
The marine diesel cylinder lubricating oil composition according to claim 1, further comprising a detergent selected from an alkyl-substituted hydroxyaromatic carboxylate or an alkyl-substituted hydroxyaromatic compound.
The method of claim 1, wherein the non-sulfur containing aromatic amine is between 100 mg KOH/g and 600 mg KOH/g, between 100 mg KOH/g and 300 mg KOH/g, or between 120 mg KOH/g and 250 mg KOH/g. Marine diesel cylinder lubricating oil composition having an overall value of.
The marine diesel cylinder lubricating oil composition according to claim 1, having a TBN of 5 to 70 mg KOH/g or 5 to 40 mg KOH/g.
(a) 다량의 윤활 점도의 오일, 및
(b) 비-황 함유 방향족 아민을 포함하되;
여기서, 비-황 함유 방향족 아민이 실질적으로 결핍된 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물과 비교할 때, 비-황 함유 방향족 아민이, ASTM D-6186에 의해 결정된 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 산화 안정성을 적어도 5% 증가시키기에 충분한 양으로 존재하고,
여기서 증가된 산화 안정성을 갖는 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물의 TBN에 대한 비-황 함유 방향족 아민의 기여는 30% 초과이고, 상기 TBN은 ASTM D2896에 의해 결정되며,
여기서 임의의 비-황 함유 방향족 아민이 실질적으로 결핍된 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물은 0.5 중량% 미만의 양으로 비-황 함유 방향족 아민을 포함하는 것인, 선박용 디젤 실린더 윤활유 조성물.
As a marine diesel cylinder lubricating oil composition,
(a) a quantity of oil of lubricating viscosity, and
(b) a non-sulfur containing aromatic amine;
wherein the non-sulfur containing aromatic amine increases the oxidative stability of the marine diesel cylinder lubricating oil composition as determined by ASTM D-6186 by at least 5% when compared to a marine diesel cylinder lubricating oil composition substantially devoid of non-sulfur containing aromatic amines. present in sufficient quantities to
wherein the contribution of non-sulfur containing aromatic amines to the TBN of marine diesel cylinder lubricating oil compositions with increased oxidative stability is greater than 30%, said TBN as determined by ASTM D2896;
wherein the marine diesel cylinder lubricating oil composition is substantially devoid of any non-sulfur containing aromatic amine, wherein the marine diesel cylinder lubricating oil composition comprises a non-sulfur containing aromatic amine in an amount of less than 0.5% by weight.
12. The marine diesel cylinder lubricating oil composition of claim 11, wherein the amount of non-sulfur containing aromatic amine used increases the oxidative stability by at least 7%, at least 9%, at least 11%, at least 13%, or at least 15%.
12. The marine diesel cylinder lubricating oil composition of claim 11, wherein the marine diesel cylinder lubricating oil composition is substantially devoid of any non-sulfur containing aromatic amine, wherein the non-sulfur containing aromatic amine is present in an amount of less than 0.4 weight percent, less than 0.3 weight percent, or less than 0.2 weight percent. A marine diesel cylinder lubricating oil composition comprising an amine.
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