KR19990022613A - 극압 첨가제, 마찰 계수 개질제 및 기능성 유체 - Google Patents

극압 첨가제, 마찰 계수 개질제 및 기능성 유체 Download PDF

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후미아키 다카기
가즈아키 아베
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도미나가 가즈토
이데미쓰 고산 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 분자내에 하기 화학식 I의 기를 갖는 화합물을 포함하는 극압 첨가제 및 마찰 계수 개질제; 각각 상기 첨가제 또는 상기 개질제를 포함하는 내하중소부성 유체 및 내마모성 유체; 및 열중합성 물질, 바람직하게는 상기 화합물을 포함하는 난연성 유체에 관한 것이다:
화학식 I
상기 식에서,
R1, R2및 R3은 각각 수소 원자 또는 메틸기이고, R2및 R3중 하나 이상은 수소 원자이다.
극압 첨가제 및 마찰 계수 개질제는 탁월한 물성을 갖고 윤활유, 금속 가공유 및 작동유에 유용하게 사용된다. 난연성 유체는, 유체가 고온에 노출되는 경우 열중합 반응에 인해 인화성 물질의 기화를 억제하여 화재를 예방하고, 윤활유, 금속 가공유, 작동유, 열처리유 및 그리스로서 유용하게 사용된다.

Description

극압 첨가제, 마찰 계수 개질제 및 기능성 유체
종래, 윤활유는 구동 장치, 내연 기관의 기어, 자동 변속기, 제동기(damper) 및 부드러운 움직임을 위한 동력조향장치(power steering)의 기어에 이용된다. 그러나, 상기 윤활성은 장치 및 기어가 고 하중하에서 고 출력에 도달하도록 사용될 경우에는 불충분한 것으로 알려져 있다. 윤활면은 마찰에 의해 마모되고 결국은 눌어붙는다. 따라서, 극압 첨가제 또는 마모 억제제를 함유한 윤활유가 사용된다. 그러나, 통상적인 극압 첨가제는, 다른 첨가제와의 상호작용으로 인해 충분한 소부 방지 효과를 내기 어렵고, 금속이 부식되고 내마모성이 좋지 않고 항상 만족스럽지는 못하다는 문제를 갖는다.
절삭, 연삭 및 변형 공정과 같은 금속 가공에 사용되는 오일의 경우, 다양한 유형의 지감(oiliness) 개량제 또는 극압 첨가제를 광유 또는 합성 탄화수소 오일에 첨가하여 가공성을 개선해보고자 하였다. 예를 들면, 기제유에 황 또는 염소를 함유한 극압 첨가제를 첨가하여 제조된 금속 가공유가 시판중이다. 그러나, 이들 금속 가공유는 공구의 수명 및 가공 물질의 마무리된 표면 정밀도로 알 수 있는 가공 효율면에서 항상 만족스럽지는 않다.
따라서, 가공 효율을 개선시키고 보다 강한 윤활막을 형성하여 공구의 마모를 감소시키는 기능을 갖는 첨가제의 개발이 요구되어 왔다.
게다가, 가공유가 다량의 염소-함유 극압 첨가제를 함유하는 경우, 폐유가 처분될 때 환경적 위험 요소(염소 가스, 다이옥신 등)를 발생시키는 화합물이 생성될 수 있다. 게다가, 황-함유 극압 첨가제를 사용할 경우, SOX가스가 형성되어 환경적 위험 요소가 발생될 수 있다. 따라서, 환경적 위험 요소를 발생시키지 않고 목적하는 탁월한 성질을 갖는 극압 첨가제의 개발이 요구되어 왔다.
작동유는 동력의 전달, 힘의 조절, 및 유압 장비 및 장치와 같은 유압 시스템에서 완충작용에 사용되는 동력 전달 유체이고, 미끄럼부의 윤활 기능도 갖는다.
이러한 작동유의 경우, 유체가 탁월한 내하중소부성 및 기본 물성으로서 내마모성을 갖는 것이 필수적이다. 따라서, 극압 첨가제 및 내마모제를 광유 또는 합성 오일과 같은 기제유에 첨가하여 상기와 같은 성질을 얻을 수 있다. 그러나, 통상적인 극압 첨가제는 충분한 하중소부 방지 효과를 가질지라도 내마모성이 불충분하거나 부식성 마모가 발생한다는 점에서 항상 만족스러운 것은 아니다.
견인 구동용 유체와 같은 작동유의 경우, 윤활성외에도 비교적 고 마찰 계수가 필요하다. 따라서, 이러한 물성을 제공할 수 있는 첨가제(마찰 계수 개질제)의 개발이 요구되어 왔다.
한편, 일본의 산업은 화재 예방을 위해 다양한 소방법(the Fire Services Act)에 의해 규제되고 있다. 예를 들면, 많은 유형의 윤활유가 4등급의 위험 물질로 분류되며 처리 지역에 따른 처리 방법이 엄격하게 규제된다. 소방서에서는 난연성 윤활유를 건축물에 사용하도록 권장한다.
난연성 윤활유로서, 예를 들면, 염소 및 플루오르와 같은 할로겐을 함유하는 윤활유, 인산의 에스테르를 함유하는 윤활유, 지방산의 에스테르를 함유하는 윤활유 및 물을 함유하는 윤활유가 개발되어 왔다. 이들 윤활유중에서, 몇몇 할로겐을 함유하는 윤활유 및 물을 함유하는 윤활유는 일본의 소방법에 따른 4등급 위험 물질의 인화점 측정시 인화점이 측정되지 않았다. 게다가, 이들 윤활유는 소방법에 의해 규제되지 않은 비위험성 물질이다. 특히, 물을 함유하는 윤활유는 불에 대해 높은 안정성을 나타내고 상기 규제에 상응하는 추가적인 장비를 필요로 하지 않으므로 그에 대한 수요가 증가하고 있다.
그러나, 비위험성 물질로 분류되는 윤활유중에서도, 염소를 함유하는 윤활유는 금속에 심각한 부식을 초래하고, 쉽게 분해되어 독성 가스를 형성하고 추가로 취급시 주의를 필요로 한다는 결점을 갖는다. 플루오르를 함유하는 윤활유는 염소를 함유하는 윤활유보다 매우 안정적이지만 매우 비싸다. 따라서, 이들 오일의 용도는 필연적으로 제한되고, 특수 목적으로밖에 사용되지 않는다.
물을 함유하는 윤활유는 일반적으로 유화제 유형의 W/O 오일(유화제 유형 및 용액 유형), 유화제 유형의 O/W 오일 및 수-글리콜 오일로 분류된다. 이들 윤활유는 공통적으로 불충분한 윤활성 및 물의 기화가 문제점이다. 이들 윤활유는 물을 함유하고 있기 때문에, 윤활성이 떨어질 수밖에 없다. 물이 기화로 사라지는 경우, 난연성도 또한 손실되고 상기 오일은 인화점을 갖는 위험 물질로 변화된다. 따라서, 수분 함량을 조절하여야 하고, 추가로 인력과 비용이 필요하게 된다.
게다가, 계면 활성제 또는 글리콜이 사용되면 오일에 물이 함유될 수 있다. 이러한 첨가제는 밀봉 물질 및 피복 물질에 부정적 효과를 나타낸다. 수-글리콜 유형의 윤활유는 폐수에서 보다 높은 COD(화학적 산소 요구량)를 초래하고, 주변 환경에 부정적 효과를 초래할 수 있다. 따라서, 윤활유는 폐수 처리에 많은 비용이 든다는 결점을 가진다.
발명의 개요
본 발명의 목적은 탁월한 물성을 갖고 윤활유, 금속 가공유 및 작동유에 유용하게 사용되는 극압 첨가제 및 마찰 계수 개질제를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 탁월한 내하중소부성, 높은 마찰 계수 및 탁월한 내마모성을 갖는 유체를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 화재 발생 위험이 거의 없고 수분 함량의 조절이 필요하지 않고, 취급 및 폐액 처리를 용이하게 하는 난연성 유체를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명자가 광범위하게 연구한 결과 분자내에 특정 구조를 갖는 화합물이 극압 첨가제 및 마찰 계수 개질제로서 탁월한 성질을 갖고 환경 오염을 초래하지 않음이 발견되었다. 상기 화합물 또는 상기 화합물과 기제유의 혼합물을 함유하는 유체가 탁월한 내하중소부성을 갖고 높은 마찰 계수 및 탁월한 내마모성을 나타냄이 발견되었다. 열중합성 물질 또는 이 물질과 기제유의 혼합물을 포함하는 유체는 유체가 고온에 노출될 때 열중합성 물질의 열중합 반응에 의해 인화성 물질의 기화를 억제하여 화재를 예방할 수 있음이 발견되었다. 본 발명은 상기 지식을 근거로 완성되었다.
이에 따라, 본 발명은 하기 물질을 제공한다:
(1) 분자내에 하기 화학식 I로 나타내어지는 기를 갖는 화합물을 포함하는 극압 첨가제:
상기 식에서,
R1, R2및 R3은 각각 수소 원자 또는 메틸기이고, R2및 R3중 하나 이상은 수소 원자이다;
(2) 분자내에 상기 화학식 I의 기를 갖는 화합물을 포함하는 마찰 계수 개질제;
(3) 분자내에 상기 화학식 I의 기를 갖는 화합물을 포함하는 액체 상태 및 반고체 상태의 내하중소부성 유체;
(4) 분자내에 상기 화학식 I의 기를 갖는 화합물을 포함하는 액체 상태 및 반고체 상태의 내마모성 유체;
(5) 기제유 및 분자내에 상기 화학식 I의 기를 갖는 화합물을 포함하는 액체 상태 및 반고체 상태의 내하중소부성 유체 또는 내마모성 유체;
(6) 열중합성 물질을 포함하는 액체 상태 및 반고체 상태의 난연성 유체;
(7) 기제유 및 열중합성 물질을 포함하는 액체 상태 및 반고체 상태의 난연성 유체;
(8) 열중합성 물질이 분자내에 상기 화학식 I의 기를 갖는 화합물인, (6) 및 (7)중 어느 하나에 기술된 난연성 유체.
본 발명은 극압 첨가제(extreme pressure agent), 마찰 계수 개질제 및 기능성 유체에 관한 것이다. 보다 특별히, 본 발명은 탁월한 물성을 갖고 윤활유, 금속 가공유 및 작동유에 유용하게 사용되는 극압 첨가제 및 마찰 계수 개질제, 및 상기 첨가제 및 상기 개질제를 각각 포함하는 내하중소부성 유체(a fluid resistant to seizure under load) 및 내마모성 유체, 및 유체가 고온에 노출되는 경우 열중합 반응에 의해 인화성 물질의 기화를 억제하여 화재를 예방하고, 수분 함량의 조절이 불필요하고 취급 및 폐액의 처리를 용이하게 하고 윤활유, 금속 가공유, 작동유, 세정유, 열처리유, 전기 절연유 및 그리스로 유용하게 사용되는 난연성 유체에 관한 것이다.
본 발명의 극압 첨가제 및 마찰 계수 개질제는 분자내에 하기 화학식 I의 기를 갖는 화합물을 포함한다:
화학식 I
상기 식에서,
R1, R2및 R3은 각각 수소 원자 또는 메틸기이고, R2및 R3중 하나 이상은 수소 원자이다.
R2및 R3가 둘다 메틸기인 경우, 극압 첨가제 또는 마찰 계수 개질제로서의 성능은 불충분하다. 화학식 I의 기는 분자내에 하나 또는 다수가 함유될 수 있다.
화합물의 화학식 I의 기 이외의 다른 구조는 용도에 따라 다양한 분자량을 갖는 구조로부터 선택될 수 있다. 화학식 I의 기를 갖는 화합물의 예는 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 카프롤락톤으로 개질된 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 에스테르 디아크릴레이트, 카프롤락톤으로 개질된 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 에스테르 디메타크릴레이트, 2,2-비스(4-에틸렌글리콕시페닐)프로판 디아크릴레이트, 2,2-비스(4-에틸렌글리콕시페닐)프로판 디메타크릴레이트, 2,2-비스(4-폴리에틸렌글리콕시페닐)프로판 디아크릴레이트, 2,2-비스(4-폴리에틸렌글리콕시페닐)프로판 디메타크릴레이트, 트리스(프로필렌 글리콜 아크릴레이트) 글리세롤 에테르, 트리스(폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트) 글리세롤 에테르, 트리메틸올프로판 (에틸렌 글리콜 아크릴레이트) 에테르, 트리메틸올프로판 (폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트) 에테르, 트리메틸올프로판 (에틸렌 글리콜 메타크릴레이트) 에테르, 트리메틸올프로판 (폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트) 에테르, 디펜타에리트리톨 아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 메타크릴레이트, 카프롤락톤으로 개질된 디펜타에리트리톨 아크릴레이트 및 카프롤락톤으로 개질된 디펜타에리트리톨 메타크릴레이트를 포함한다. 이들 화합물중 0.01 내지 1.7, 바람직하게 0.05 내지 1.7, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1.0의 작용기 지수를 갖는 화합물이 유용하게 사용된다. 작용기 지수는 다음과 같이 정의된다:
작용기 지수 = (분자내 작용기의 평균 개수/화합물의 평균 분자량) x 100
상기 정의에서, 작용기의 개수는 화학식 I의 기의 개수이다.
본 발명의 상기 화합물을 포함하는 극압 첨가제 및 마찰 계수 개질제는 염소 원자 또는 황 원자를 함유하지 않는다. 따라서, 극압 첨가제 및 마찰 계수 개질제는 환경 오염을 초래하지 않고, 탁월한 내하중성을 갖고, 마찰 계수를 증가시키고, 내마모성을 제공하는데 탁월한 효과를 나타내고, 윤활유, 금속 가공유(예: 절삭유, 연삭유 및 분해 가공유) 및 작동유에 유용하게 사용된다.
본 발명의 내하중소부성 유체 및 내마모성 유체는 분자내에 상기 화학식 I의 기를 갖는 화합물을 포함한 첨가제 및 경우에 따라 기제유를 함유한다. 유체는 단일 또는 둘 이상 유형의 첨가제를 함유할 수 있다.
내하중소부성 유체 및 내마모성 유체는 예컨대 윤활유, 금속 가공유(예: 절삭유, 연삭유 및 분해 가공유) 및 작동유로서 유용하게 사용된다. 이들 유체는 높은 마찰 계수 및 탁월한 내마모성을 갖기 때문에, 이들 유체는 예컨대 높은 마찰 계수 및 탁월한 내마모성이 필요한 윤활유, 금속 가공유(예: 절삭유, 연삭유 및 분해 가공유) 및 작동유로서 유용하게 사용되며 특히 견인 구동용 유체와 같은 금속 가공유 및 작동유로서 유용하게 사용된다.
유체내에서의 상기 화합물의 함량은 특별히 제한되지 않고 상황에 따라 적절히 선택된다. 함량은 일반적으로 0.1중량% 이상, 바람직하게는 0.5중량% 이상이다.
상기 내하중소부성 유체 및 상기 내마모성 유체에 선택적으로 사용된 기제유는 특별히 제한되지 않고 적용 목적 및 조건에 따라 광유 및 합성 오일로부터 적절하게 선택된다. 광유의 예는 파라핀 원유, 중간 원유 또는 나프텐 원유의 대기식 증류로 수득된 증류물, 대기식 증류의 잔류물의 진공 증류로 수득된 증류물 및 통상적인 방법에 따른 이들 오일의 정제에 의해 수득된 정제유를 포함한다. 광유의 구체적인 예는 용매로 정제된 오일, 수소화 정제된 오일(hydro-refined oil), 탈왁스된 오일 및 점토 처리된 오일을 포함한다.
합성 오일의 예는 저분자량 폴리부텐; 저분자량 폴리프로필렌; 8 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 α-올레핀의 올리고머; 이들 올리고머의 수소화물; 예컨대 트리메틸올프로판의 지방산 에스테르 및 펜타에리트리톨의 지방산 에스테르와 같은 폴리올 에스테르, 2가 산의 에스테르, 방향족 폴리카복실산의 에스테르 및 인산의 에스테르 등의 에스테르 화합물; 알킬벤젠 및 알킬나프탈렌과 같은 알킬 방향족 화합물; 및 실리콘 오일을 포함한다.
기제유는 단독으로 사용되거나 둘 이상 유형의 기제유의 적합한 혼합물로 사용된다.
내하중소부성 유체 및 내마모성 유체는 필요하다면, 안정성 및 수명을 증가시키기 위해 산화 방지제 및 중합 억제제중 하나 이상을 포함한다.
산화 방지제의 예는 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸히드록시페닐) 프로피오네이트], 트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐) 이소시아누레이트 및 2,2'-메틸렌 비스(4-에틸-6-t-부틸페놀)과 같은 페놀 산화 방지제; N-테닐-α-나프틸아민, 디알킬디페닐아민 및 N-(p-t-옥틸페닐)-1-나트틸아민과 같은 아민 산화 방지제; 및 펜노티아진과 같은 황을 함유한 산화 방지제를 포함한다. 중합 반응 억제제는 히드로퀴논 및 메톡시페놀과 같이 중합 반응을 방지하거나 억제시키는 화합물이다. 이들 화합물은 단독으로 또는 두가지 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 이들 화합물의 사용량은 적용 목적 및 조건에 따라 다르고, 바람직하게는 유체의 총량을 기준으로 100ppm 이상이다.
본 발명의 난연성 유체는 열중합성 물질을 포함한 유체이고 액체 상태 또는 반고체 상태를 가질 수 있다. 본 발명의 유체가 화재를 초래할 수 있는 고온에 노출될 경우, 열중합성 물질이 열에 의해 중합되고, 인화성 물질의 기화가 억제됨으로써 화재의 위험이 감소된다. 추가로 인화점 측정시 중합되는 화합물을 포함하고, 인화점을 나타내지 않는 유체를 본 발명의 난연성 유체로서 제조할 수 있다. 이러한 유체는 일본의 소방법에 따라 비위험성 물질로서 처리된다. 게다가, 본 발명의 난연성 유체에서는 중합 반응의 개시 온도가 사용 온도보다 높다는 것이 중요하다. 본 명세서에서 오일의 사용 온도란 윤활유 등을 정상적으로 사용하는 경우의 변동폭을 포함하는 오일의 최대 온도를 의미한다. 예를 들면, 작동유의 사용 온도는 유압 펌프의 배출구 온도이다. 중합 반응의 개시 온도가 사용 온도보다 낮은 경우, 사용도중 중합체가 형성되어 사용시에 어려움을 초래할 수도 있다. 사용시에 중합 반응을 방지한다는 면에서, 중합 반응의 개시 온도는 사용 온도보다 바람직하게는 10℃ 이상, 보다 바람직하게는 20℃ 이상 높다. 중합 반응의 개시 온도가 유체내의 인화성 물질의 인화점보다 바람직하게는 10℃ 이상, 보다 바람직하게는 20℃ 이상 낮아서, 유체가 인화되기 전에 중합 반응이 완결되고 인화성 물질의 기화가 억제되는 것이 바람직하다. 그러나, 중합 반응이 완결되기전에 유체가 인화된다고 해도, 그후 중합 반응이 완결되어 인화성 물질의 기화를 억제하고, 연속적인 연소를 방지하여, 화재의 위험성을 감소시킨다.
본 발명의 난연성 유체에서, 열중합성 물질 자체가 액체 상태 또는 반고체 상태를 갖는 유체인 경우, 기제유가 용도에 따라 혼합물에 사용될 필요가 없다. 열중합성 물질은 필요한 경우 기제유와 혼합되어 사용될 수 있다. 이들 성분이 혼합물에 사용되는 경우, 이들 성분의 상대적인 양은 수득된 유체가 인화점을 갖지 않는 범위에서 적합하게 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 액체 상태를 갖는 유체의 점도는 특별히 제한되지 않는다. 유체는 일반적으로 100℃에서 1 내지 50cSt 및 40℃에서 10 내지 400cSt, 바람직하게는 100℃에서 1 내지 30cSt 및 40℃에서 20 내지 200cSt의 동점도를 가진다.
본 발명의 난연성 유체에 사용되는 열중합성 물질의 바람직한 예는 분자내에 상기 기술된 화학식 I의 기를 갖는 화합물을 포함한다. 화학식 I의 R2및 R3둘다가 메틸기를 나타내는 경우, 화합물은 낮은 중합성을 갖고 있어서 중합 반응이 비상시에 충분하게 발생되지 않을 수 있고, 인화성 물질이 기화되어 화재가 발생될 수 있다. 화학식 I의 기는 분자내에 하나 또는 다수가 함유될 수 있다.
본 발명의 난연성 유체에 열중합성 물질로 사용된 화학식 I의 기를 갖는 화합물의 예는, 극압 첨가제 및 마찰 계수 개질제로 사용된 화합물의 예로서 전술된 화합물과 동일한 화합물을 포함한다. 이들 화합물중, 200 이상의 분자량을 갖는 화합물이 바람직하다. 200 미만의 분자량을 갖는 화합물은 고온에 노출되는 경우, 열중합 반응이 일어나 인화가 되기 전에 화합물이 기화될 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 난연성 유체에서 열중합성 물질은 단독으로 또는 두가지 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.
본 발명의 난연성 유체는 상기 열중합성 물질 및 경우에 따라 기제유를 포함하고, 예컨대 윤활유, 금속 가공유(예: 절삭유, 연삭유 및 분해 가공유), 작동유, 세정유, 열처리유, 전기 절연유 및 그리스로 유용하게 사용된다. 난연성 유체중 열중합성 물질의 함량은 특별히 제한되지 않고 상황에 따라 적절히 선택된다. 함량은 일반적으로 15중량% 이상, 바람직하게는 25중량% 이상이다.
경우에 따라 난연성 오일에 사용된 기제유는 특별히 제한되지 않고, 용도의 목적 및 조건에 따라 광유, 합성 오일 및 용매로부터 적절하게 선택된다. 기제유의 예는 폴리알킬렌 글리콜(PAG)계 오일, 규산(silicic acid) 에스테르계 오일, 탄산 에스테르계 오일, 카보메이트계 오일, 질소-함유 오일 및 할로겐-함유 오일뿐만 아니라, 내하중소부성 유체 및 내마모성 유체에 함유된 기제유의 예로서 상기 기술된 오일을 추가로 포함한다. 난연성 오일이 화재 가능성이 높은 장소에서 사용되는 경우, 비교적 고 인화점을 갖는 기제유가 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, 100℃ 이상의 인화점을 갖는 기제유가 유용하게 사용되고, 200℃ 이상의 인화점을 갖는 기제유가 보다 유용하게 사용된다. 기제유는 단독적으로 또는 두가지 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.
본 발명의 난연성 유체에서, 안정성을 강화시키고 수명을 연장시키기 위해서 산화 방지제 및 중합 반응 억제제로부터 선택된 하나 이상을 포함시킬 수 있다. 산화 방지제 및 중합 반응 억제제의 예는 내하중소부성 유체 및 내마모성 유체에 사용된 산화 방지제 및 중합 반응 억제제로서 전술된 화합물과 동일한 화합물을 포함한다. 산화 방지제 및 중합 반응 억제제는 단독으로 또는 두가지 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 사용량은 사용 목적 및 조건에 따라 다르고, 바람직하게는 난연성 유체의 총 중량을 기준으로 100중량ppm 이상이다.
본 발명의 난연성 유체의 경우, 시차 열 분석(TG/DTA)에서 10% 중량 감소를 나타내는 온도가 발열(중합 반응에 의한 발열)의 개시 온도보다 높은 것이 바람직하다. 발열의 개시 온도는 중합 반응열이 측정되는 온도이다. 따라서, 이는 유체의 중량 감소가 10%에 도달되기 전에 중합 반응이 개시되는 것이 바람직하다는 것을 뜻한다. 화재의 가능성을 감소시키기 위해 중합 반응 개시 전에 유체 중량 감소가 10% 미만으로 유지되는 것이 바람직하다. 인화성의 정도가 다양한 것을 감안한다면, 유체 중량 감소는 5% 미만으로 유지하는 것이 보다 바람직하다. 시차 열 분석은 300ml/min 유속의 기류, 10℃의 온도 증가율, 백금 팬의 사용 및 8mg 샘플의 조건하에서 실행된다.
본 발명의 난연성 유체는 정상적인 사용 조건하에서 일반적인 기능을 완벽하게 수행한다. 유체가 정상적인 사용 온도보다 비정상적으로 높은 고온에 노출되는 경우, 화재 발생 가능성이 커지고 열에 의해 중합 반응이 발생한다. 그 결과, 인화성 물질의 기화는 억제되고, 화재 가능성의 감소 효과가 나타난다. 본 발명의 난연성 유체는 탁월한 난연성을 가져서 화재의 미미한 가능성도 제거된다. 게다가, 물이 사용되지 않으므로 물-함유 난연성 유체에 필요한 귀찮은 수분 함량의 조절이 필요 없다. 본 발명의 난연성 유체는 탁월한 윤활성을 갖고, 폐수의 처리가 용이하다. 인화점을 나타내지 않는 난연성 유체가 본 발명의 난연성 유체로 제조될 수 있다. 본 유체는 일본의 소방법에 따라 비위험성 물질로서 취급된다.
본 발명의 내하중소부성 유체, 내마모성 유체 및 난연성 유체는 부식 억제제, 점도 지수 개선제, 다른 극압 첨가제, 미스트(mist) 방지제, 자외선 흡수제 및 난연제와 같은 다양한 첨가제뿐만 아니라 경우에 따라 사용 목적에 따라 산화 방지제 및 중합 반응 억제제를 포함한다.
부식 억제제의 예는 알킬- 또는 알케닐숙신산, 소르비탄 모노올레에이트, 펜타에리트리톨 모노- 또는 디올레에이트, 아민 포스페이트 및 벤조트리아졸을 포함한다. 점도 지수 개선제의 예는 폴리메타크릴레이트, 폴리이소부틸렌 및 폴리알킬스티렌을 포함한다. 다른 극압 첨가제의 예는 징크 디알킬디티오포스페이트, 디알킬 폴리설파이드, 트리아릴 포스페이트 및 트리알킬 포스페이트를 포함한다. 미스트 방지제의 예는 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜 알킬 에테르, 스티렌-올레핀 공중합체, 스티렌-말레산 에스테르 공중합체 및 폴리에스테르를 포함한다.
자외선 흡수제의 예는 페닐 살리실레이트 및 부틸 살리실레이트와 같은 살리실산 자외선 흡수제, 2,4-디히드록시-벤조페논 및 2-히드록시-4-메톡시벤조페논과 같은 벤조페논 자외선 흡수제, 1,3,5-벤조트리아졸 및 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸과 같은 벤조트리아졸 자외선 흡수제 및 시아노아크릴레이트 자외선 흡수제를 포함한다. 난연제로서, 예컨대 할로겐-함유 난연제 및 인-함유 난연제가 사용될 수 있지만, 이들 난연제는 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 가능한한 상기 난연제들을 첨가하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명은 다음의 실시예와 관련하여 보다 상세하게 기술된다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것이 아니다.
성분을 기술하는데 사용된 약자는 다음에 기술된다;
(1) 중합성 화합물
화합물 A: 카프롤락톤으로 개질된 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(평균 분자량: 540)
화합물 B: 카프롤락톤으로 개질된 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(평균 분자량: 768)
화합물 C: 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(평균 분자량: 522)
화합물 D: 트리스(폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트) 글리세롤 에테르(평균 분자량: 463)
화합물 E: 트리스(폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트) 트리메틸올프로판 에테르(평균 분자량: 428)
화합물 F: 트리스(폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트) 트리메틸올프로판 에테르(평균 분자량: 470)
화합물 G: 카프롤락톤으로 개질된 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 디(아크릴레이트, 2-에틸헥사노에이트) 혼합물
화합물 H: 트리메틸올프로판 (디이소스테아레이트) 모노아크릴레이트
화합물 I: 트리메틸올프로판 (디-2-에틸헥사노에이트) 모노아크릴레이트
화합물 J: 트리메틸올프로판 (이소스테아레이트)(2-에틸헥사노에이트) 모노아크릴레이트
화합물 K: 펜타에리트리톨(디이소스테아레이트) 디아크릴레이트
화합물 L: 펜타에리트리톨(트리이소스테아레이트) 모노아크릴레이트
화합물 M: 펜타에리트리톨(디이소스테아레이트)(2-에틸헥사노에이트) 모노아크릴레이트
화합물 N: 펜타에리트리톨(이소스테아레이트)(2-에틸헥사노에이트) 디아크릴레이트
화합물 O: 펜타에리트리톨(트리-2-에틸헥사노에이트) 모노아크릴레이트
(2) 기제유
기제유 A: 트리메틸올프로판 트리(올레에이트, 이소스테아레이트) 혼합물
기제유 B: (2,2-디메틸-3-히드록시프로필 2',2'-디메틸-3'-히드록시프로피오네이트) 디이소스테아레이트
기제유 C: (2,2-디메틸-3-히드록시프로필 2',2'-디메틸-3'-히드록시프로피오네이트) 디(이소스테아레이트, 올레에이트) 혼합물
기제유 D: 트리(2-에틸헥실, 라우릴) 트리멜리테이트 혼합물
기제유 E: 펜타에리트리톨 테트라(카프로에이트, 노나노에이트) 혼합물
기제유 F: 트리메틸올프로판 트리(2-에틸헥사노에이트, 이소스테아레이트) 혼합물
기제유 G: 펜타에리트리톨 트리(2-에틸헥사노에이트, 올레에이트) 혼합물
기제유 H: 트리메틸프로판 트리올레에이트
기제유 I: 1,2,4-트리이소노닐 트리멜리테이트
기제유 J: HG-500(광유, 500 중성 등급)
기제유 K: 펜타에리트리톨 (2-에틸헥사노에이트, 이소스테아레이트) 혼합물
(3) 첨가제
첨가제 A: p-메톡시페놀
첨가제 B: 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-t-부틸페놀)
첨가제 C: N-페닐-α-나프틸아민
첨가제 D: 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]
실시예 1
표 1의 배합예에서 제시된 조성을 갖는 난연성 유체를 제조한다. 제조된 유체의 동점도를 측정하고, 난연성 시험을 다음의 방법에 따라 시행한다.
난연성 시험
자기 도가니(외경 x 높이: 53mm x 43mm, 부피: 50ml)에 샘플 10ml(실온에서)를 넣는다. 가스 버너에 의해 900℃까지 가열된 금속 조각(SUS 316, 10g)을 샘플에 넣고, 샘플의 발화성 및 난연성을 평가한다.
샘플이 발화되지 않는 경우 ◎ 마크로 나타내고, 20초내에 저절로 소화되는 경우 ○ 마크로 나타내고, 및 20초 이상 동안 화재가 진행되는 경우 × 마크로 나타냄으로써 상기 결과를 나타낸다.
비교 실시예에서, 다음 물질이 사용된다:
비교 실시예 1: 광유(150 중성 등급)
비교 실시예 2: PEG #400(폴리에틸렌 글리콜 #400)
비교 실시예 3: PAO[폴리-α-올레핀(데센 올리고머), 점도 등급 47]
배합예 1 배합예 2 배합예 3 배합예 4
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 A 화합물 A 화합물 A 화합물 A
양(중량%) 99.99 99.50 99.00 98.00
기제유 유형 - - - -
양(중량%) - - - -
첨가제 유형 첨가제 A 첨가제 A 첨가제 A 첨가제 A
양(중량%) 0.01 0.50 1.00 2.00
40℃ 동점도 (cSt) 45.22 45.40 46.24 46.55
난연성 시험 ◎ ◎ ○ ○
배합예 5 배합예 6 배합예 7 배합예 8
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 A 화합물 A 화합물 A 화합물 A
양(중량%) 99.80 99.80 99.80 69.00
기제유 유형 - - - 기제유 A
양(중량%) - - - 30.00
첨가제 유형 첨가제 B 첨가제 C 첨가제 D 첨가제 C
양(중량%) 0.20 0.20 0.20 1.00
40℃ 동점도 (cSt) 46.30 45.35 45.80 50.96
난연성 시험 ◎ ◎ ◎ ◎
배합예 9 배합예 10 배합예 11 배합예 12
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 A 화합물 A 화합물 A 화합물 A
양(중량%) 49.00 69.00 69.00 69.90
기제유 유형 기제유 A 기제유 B 기제유 C 기제유 D
양(중량%) 50.00 30.00 30.0 30.0
첨가제 유형 첨가제 C 첨가제 D 첨가제 D 첨가제 C
양(중량%) 1.00 1.00 1.00 0.10
40℃ 동점도 (cSt) 53.76 49.05 41.32 52.39
난연성 시험 ○ ○ ○ ◎
배합예 13 배합예 14 배합예 15 배합예 16
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 A 화합물 A 화합물 A 화합물 A
양(중량%) 69.80 69.90 69.80 69.90
기제유 유형 기제유 E 기제유 F 기제유 G 기제유 H
양(중량%) 30.00 30.00 30.00 30.00
첨가제 유형 첨가제 A 첨가제 C 첨가제 B 첨가제 C
양(중량%) 0.20 0.10 0.20 0.10
40℃ 동점도 (cSt) 43.90 44.62 49.28 46.10
난연성 시험 ○ ○ ◎ ◎
배합예 17 배합예 18 배합예 19 배합예 20
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 B 화합물 B 화합물 B 화합물 B
양(중량%) 99.99 99.50 99.90 99.00
기제유 유형 - - - -
양(중량%) - - - -
첨가제 유형 첨가제 A 첨가제 B 첨가제 C 첨가제 D
양(중량%) 0.01 0.50 0.10 1.00
40℃ 동점도 (cSt) 107.0 108.1 107.5 108.8
난연성 시험 ◎ ○ ◎ ○
배합예 21 배합예 22 배합예 23 배합예 24
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 B 화합물 B 화합물 C 화합물 C
양(중량%) 69.50 49.50 99.00 99.00
기제유 유형 기제유 D 기제유 D - -
양(중량%) 30.00 50.00 - -
첨가제 유형 첨가제 C 첨가제 C 첨가제 A 첨가제 B
양(중량%) 0.50 0.50 1.00 1.00
40℃ 동점도 (cSt) 95.60 88.96 24.55 24.65
난연성 시험 ○ ○ ○ ○
배합예 25 배합예 26 배합예 27 배합예 28
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 C 화합물 C 화합물 C 화합물 C
양(중량%) 99.00 99.00 69.00 48.00
기제유 유형 - - 기제유 E 기제유 E
양(중량%) - - 30.00 50.00
첨가제 유형 첨가제 C 첨가제 D 첨가제 C 첨가제 A
양(중량%) 1.00 1.00 1.00 2.00
40℃ 동점도 (cSt) 24.90 24.60 28.43 32.25
난연성 시험 ○ ○ ○ ○
배합예 29 배합예 30 배합예 31 배합예 32
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 C 화합물 D 화합물 D 화합물 D
양(중량%) 68.50 99.00 99.00 99.50
기제유 유형 기제유 G - - -
양(중량%) 30.00 - - -
첨가제 유형 첨가제 A 첨가제 A 첨가제 B 첨가제 C
양(중량%) 1.50 1.00 1.00 0.50
40℃ 동점도 (cSt) 31.53 30.99 31.55 31.75
난연성 시험 ○ ○ ○ ○
배합예 33 배합예 34 배합예 35 배합예 36
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 D 화합물 D 화합물 D 화합물 D
양(중량%) 99.00 69.50 69.00 69.50
기제유 유형 - 기제유 E 기제유 F 기제유 F
양(중량%) - 30.00 30.00 30.00
첨가제 유형 첨가제 D 첨가제 C 첨가제 A 첨가제 C
양(중량%) 1.00 0.50 1.00 0.50
40℃ 동점도 (cSt) 31.70 33.63 33.92 34.15
난연성 시험 ○ ○ ○ ○
배합예 37 배합예 38 배합예 39 배합예 40
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 E 화합물 E 화합물 E 화합물 E
양(중량%) 99.99 99.50 99.00 99.00
기제유 유형 - - - -
양(중량%) - - - -
첨가제 유형 첨가제 A 첨가제 B 첨가제 C 첨가제 D
양(중량%) 0.01 0.50 1.00 1.00
40℃ 동점도 (cSt) 27.89 28.10 27.94 27.90
난연성 시험 ◎ ○ ○ ○
배합예 41 배합예 42 배합예 43 배합예 44
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 F 화합물 F 화합물 F 화합물 F
양(중량%) 99.00 99.50 99.90 99.00
기제유 유형 - - - -
양(중량%) - - - -
첨가제 유형 첨가제 A 첨가제 B 첨가제 C 첨가제 D
양(중량%) 1.00 0.50 0.10 1.00
40℃ 동점도 (cSt) 32.61 32.50 32.49 32.66
난연성 시험 ○ ○ ○ ○
배합예 45 배합예 46 배합예 47
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 F 화합물 F 화합물 F
양(중량%) 79.80 69.00 69.00
기제유 유형 기제유 E 기제유 F 기제유 H
양(중량%) 20.00 30.00 30.00
첨가제 유형 첨가제 D 첨가제 A 첨가제 A
양(중량%) 0.20 1.00 1.00
40℃ 동점도 (cSt) 34.10 35.59 36.53
난연성 시험 ○ ○ ○
배합예 48 배합예 49 배합예 50 배합예 51
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 G 화합물 H 화합물 I 화합물 J
양(중량%) 99.99 99.99 99.99 99.99
기제유 유형 - - - -
양(중량%) - - - -
첨가제 유형 첨가제 A 첨가제 A 첨가제 A 첨가제 A
양(중량%) 0.01 0.01 0.01 0.01
40℃ 동점도 (cSt) 117.91 106.74 64.04 59.45
난연성 시험 ◎ ◎ ◎ ◎
배합예 52 배합예 53 배합예 54 배합예 55
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 K 화합물 L 화합물 M 화합물 N
양(중량%) 99.99 99.99 99.99 99.99
기제유 유형 - - - -
양(중량%) - - - -
첨가제 유형 첨가제 A 첨가제 A 첨가제 A 첨가제 A
양(중량%) 0.01 0.01 0.01 0.01
40℃ 동점도 (cSt) 168.51 133.47 104.60 122.02
난연성 시험 ◎ ◎ ◎ ◎
배합예 56 배합예 57 배합예 58 배합예 59
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 O 화합물 N 화합물 N 화합물 L
양(중량%) 99.99 99.50 99.00 69.99
기제유 유형 - - - 기제유 I
양(중량%) - - - 30.00
첨가제 유형 첨가제 A 첨가제 C 첨가제 D 첨가제 A
양(중량%) 0.01 0.50 1.00 0.01
40℃ 동점도 (cSt) 127.30 123.88 124.20 119.50
난연성 시험 ◎ ◎ ◎ ◎
배합예 60 배합예 61 배합예 62 배합예 63
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 L 화합물 L 화합물 L 화합물 N
양(중량%) 69.50 84.50 69.50 69.99
기제유 유형 기제유 I 기제유 J 기제유 K 기제유 I
양(중량%) 30.00 15.00 30.00 30.00
첨가제 유형 첨가제 C 첨가제 C 첨가제 C 첨가제 A
양(중량%) 0.50 0.50 0.50 0.01
40℃ 동점도 (cSt) 117.07 125.18 120.73 110.10
난연성 시험 ◎ ○ ◎ ◎
배합예 64 배합예 65 배합예 66 배합예 67
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 N 화합물 N 화합물 N 화합물 B
양(중량%) 59.50 79.50 49.50 39.80
기제유 유형 기제유 I 기제유 J 기제유 K 기제유 I
양(중량%) 40.00 20.00 50.00 60.00
첨가제 유형 첨가제 C 첨가제 C 첨가제 C 첨가제 C
양(중량%) 0.50 0.50 0.50 0.20
40℃ 동점도 (cSt) 105.35 114.62 123.49 90.05
난연성 시험 ◎ ○ ◎ ◎
배합예 68 배합예 69 배합예 70
배합조성 중합성화합물 유형 화합물 D 화합물 D 화합물 B
양(중량%) 39.30 29.10 34.00
기제유 유형 기제유 D 기제유 D 기제유 A/기제유 D
양(중량%) 60.00 70.00 60.00/5.00
첨가제 유형 첨가제 C 첨가제 C 첨가제 C
양(중량%) 0.70 0.90 1.00
40℃ 동점도 (cSt) 51.49 56.40 88.34
난연성 시험 ◎ ◎ ◎
비교 실시예 1 비교 실시예 2 비교 실시예 3
배합조성 중합성화합물 유형 - - -
양(중량%) - - -
기제유 유형 광유 PEG #400 PAO
양(중량%) 100.00 100.00 100.00
첨가제 유형 - - -
양(중량%) - - -
40℃ 동점도 (cSt) 32.15 41.55 46.86
난연성 시험 × × ×
실시예 2
표 2에 제시된 바와 같이, 표 1에 제시된 배합예로부터 선택된 조성을 갖는 난연성 유체를 사용한다. 난연성 유체의 시차 열 분석(TG/DTA)을 다음의 조건에서 실행하고, 발열 개시 온도 및 10%의 중량 감소를 나타내는 온도를 측정한다. 표 2에 그 결과를 제시한다.
시차 열 분석
장치: 세이코 덴시 코교 캄파니, 리미티드(SEIKO DENSHI KOGYO Co., Ltd.)의 제품인 TG/DTA 300
팬: 백금으로 제조된 샘플용 용기
대기 가스: 공기; 유속: 300ml/min
온도 상승 속도: 10℃/min
측정 온도 범위: 실온 내지 600℃
상기 난연성 유체의 인화점은 일본 소방법의 방법(개방식 클리블랜드(Cleveland) 방법, JIS K-2265)에 따라 측정한다. 표 2에 그 결과를 또한 제시한다.
발열 개시 온도(℃) 10% 중량 감소 온도(℃) 인화점(COC)(℃)
배합예 1 188.0 309.4 없음*
배합예 9 154.4 266.8 없음*
배합예 10 229.6 245.9 없음*
배합예 11 185.3 279.3 없음*
배합예 17 190.0 336.5 없음*
배합예 18 230.8 285.0 없음*
배합예 20 230.0 284.0 없음*
배합예 23 175.1 310.0 없음*
배합예 24 188.2 318.8 없음*
배합예 25 212.1 309.2 없음*
배합예 26 162.5 320.9 없음*
배합예 30 189.4 314.0 없음*
배합예 31 213.9 270.5 없음*
배합예 32 222.2 253.9 없음*
배합예 33 193.4 258.4 없음*
배합예 34 236.5 268.3 없음*
배합예 35 198.2 271.1 없음*
배합예 36 228.1 263.6 없음*
배합예 37 169.0 331.0 없음*
배합예 38 217.9 244.8 없음*
배합예 40 195.8 308.7 없음*
배합예 42 219.0 240.3 없음*
배합예 46 198.9 322.8 없음*
배합예 53 173.0 311.4 없음*
배합예 55 174.8 321.2 없음*
배합예 57 190.5 302.8 없음*
배합예 59 214.4 292.9 없음*
배합예 60 242.3 290.5 없음*
배합예 63 204.4 297.5 없음*
배합예 64 245.5 295.6 없음*
배합예 67 240.0 281.5 없음*
배합예 68 239.7 286.0 없음*
배합예 69 212.1 309.2 없음*
배합예 70 256.4 298.6 없음*
* 인화점 측정중에 경화됨(인화점이 없음)
실시예 3
표 3에 제시된 바와 같이, 표 1에 제시된 배합예로부터 선택된 조성을 갖는 난연성 유체를 사용한다. 난연성 유체의 열 안정성 시험은 다음의 방법에 따라 150℃에서 실행한다. 표 3에 그 결과를 제시한다.
열 안정성 시험
100ml 샘플 병에 샘플 10g을 넣는다. 샘플 병을 150℃의 오일 팬에 담그고, 50시간 후의 샘플 상태를 관찰한다.
열 안정성 시험(150℃)(경화물의 유무)
배합예 10 없음
배합예 11 없음
배합예 18 없음
배합예 20 없음
배합예 24 없음
배합예 25 없음
배합예 31 없음
배합예 32 없음
배합예 34 없음
배합예 36 없음
배합예 42 없음
배합예 57 없음
배합예 59 없음
배합예 60 없음
배합예 63 없음
배합예 64 없음
배합예 67 없음
배합예 68 없음
배합예 69 없음
배합예 70 없음
표 3에 제시된 바와 같이, 이들 유체는 150℃에서 사용된 후에 경화물의 발생과 같은 불리한 결과를 나타내지 않고 윤활유와 같은 용도에 만족스럽게 사용될 수 있다.
실시예 4
표 4에 제시된 바와 같이, 표 1에 제시된 배합예로부터 선택된 조성을 갖는 난연성 유체를 사용한다. 고압 분무 연소 시험은 다음의 방법에 따라 실행한다. 표 4에 그 결과를 제시한다.
고압 분무 연소 시험
고압으로 분무된 샘플 오일을 버어너로 점화시킨다. 버어너의 불꽃에 10초동안 놓아 예비 연소시킨 후에, 버어너의 불꽃을 끄고, 연속 연소 시간을 측정하여 난연성 지수를 얻는다. 30초 이상 연속적인 연소를 하는 경우, 시험을 중단시키고 샘플을 연속 연소성이라고 평가한다.
시험 조건
분무 압력: 70 kg/cm2G (질소 압력)
시험 오일의 온도: 60℃
노즐: MONARCH 60°PL2.25(중공 원뿔 유형)
노즐과 버어너 사이의 거리: 10cm
예비 연소 시간: 10초
오토클레이브의 부피: 1l
연속 연소 시간(초) 비고
배합예 18 4 연속 연소성 아님
배합예 20 4 연속 연소성 아님
배합예 60 1 연속 연소성 아님
배합예 64 3 연속 연소성 아님
배합예 67 3 연속 연소성 아님
배합예 70 1 연속 연소성 아님
시판품* 30 이상 연속 연소성
HG150** 30 이상 연속 연소성
* 퀸토루브릭(QUINTOLUBRIC)(퀘이커 케미칼 캄파니(QUAKER CHEMICAL Co.)의 제품)** 광유(500 중성 등급)
표 4에 제시된 바와 같이, 본 발명의 유체는 미미한 화재에서 탁월한 난연성을 나타낸다.
실시예 5
배합예 67의 조성을 갖는 난연성 유체인 화합물 B 및 기제유 I(비교 실시예에서)를 사용한다. 난연성 유체의 내하중성 및 내마모성을 다음의 방법에 따라 평가한다. 표 5에 그 결과를 나타낸다.
내하중성
내하중성은 하기 조건에서 방법 A에 따라 팔렉스(FALEX) 유형의 마찰 마모 시험기를 사용하여 얻는다:
핀: AISI-3135; 블록: AISI-1137; 회전 속도: 290rpm; 온도: 25℃; 예비 하중: 250Lbs; 예비 작동 시간: 5분.
마모성
마모성을 측정하기 위해, 마찰 계수 및 마모량을 하기 조건에서 방법 A에 따라 팔렉스(FALEX) 유형의 마찰 마모 시험기를 사용하여 얻는다:
핀: AISI-3135; 블록: AISI-1137; 회전 속도: 290rpm; 온도: 80℃; 하중: 300Lbs;시간: 30분.
소부 하중(Lbs) 마찰 계수 마모량(mg)
화합물 B 2600 미만 0.15 13.0
배합예 67 2200 0.08 15.8
비교 실시예1) 1100 0.06 40.0
1) 기제 오일 I
표 5에 제시된 바와 같이, 본 발명의 유체는 높은 마찰 계수 및 탁월한 마모성을 가진다. 따라서, 이들 유체가 금속 가공유로 사용되는 경우, 금속 가공시에 발생할 수 있는 미끄럼 및 소부를 방지할 수 있다.
실시예 6
표 6에 제시된 조성을 갖는 유체를 사용하여 40℃에서 동점도를 얻고, 내하중성을 실시예 5에서 실행된 방법과 동일한 방법에 따라 측정한다. 표 6에 그 결과를 나타낸다.
배합예 비교예 71 72 73 74
배합 조성(중량%) 기제 오일(HG 150) 100 98.0 98.0 98.0 98.0
극압 첨가제 유형 - 화합물 B 화합물 D 화합물 E 배합예 67
양 - 2.0 2.0 2.0 2.0
40℃ 동점도(cSt) 30.08 29.51 29.29 29.45 29.83
소부 하중 (Lbs) 333 955 659 789 895
표 6에 제시된 바와 같이, 본 발명의 화학식 I의 기를 갖는 화합물은 탁월한 내하중성을 갖고, 윤활유, 금속 가공유 및 작동유의 극압 첨가제로서 유용하게 사용된다.
본 발명의 극압 첨가제는 환경 오염을 초래하지 않고, 탁월한 내하중소부성을 갖고, 윤활유, 금속 가공유 및 작동유에 유용하게 사용된다. 본 발명의 마찰 계수 개질제는 마찰 계수를 증가시키고 내마모성을 제공하는 탁월한 효과를 갖고, 이러한 물성이 요구되는 윤활유, 금속 가공유, 작동유 등에 유용하게 사용된다.
본 발명의 난연성 유체는 액체 상태 또는 반고체 상태를 가진다. 난연성 유체는 유체가 고온에 노출되는 경우 열중합 반응에 의해 인화성 물질의 기화를 방지하여 화재를 예방하고, 수분 함량 조절을 필요로 하지 않고, 취급 및 폐액의 처리를 용이하게 하고, 예컨대 윤활유, 금속 가공유, 작동유, 세정유, 열처리유 및 그리스로서 유용하게 사용된다.

Claims (16)

  1. 분자내에 하기 화학식 I의 기를 갖는 화합물을 포함하는 극압 첨가제:
    화학식 I
    상기 식에서,
    R1, R2및 R3은 각각 수소 원자 또는 메틸기이고, R2및 R3중 하나 이상은 수소 원자이다.
  2. 분자내에 하기 화학식 I의 기를 갖는 화합물을 포함하는 마찰 계수 개질제:
    화학식 I
    상기 식에서,
    R1, R2및 R3은 각각 수소 원자 또는 메틸기이고, R2및 R3중 하나 이상은 수소 원자이다.
  3. 제 2 항에 있어서,
    마찰 계수를 증가시키고 내마모성을 제공하는 마찰 계수 개질제.
  4. 분자내에 하기 화학식 I의 기를 갖는 화합물을 포함하는, 액체 상태 또는 반고체 상태의 내하중소부성 유체(fluid resistant to seizure under load):
    화학식 I
    상기 식에서,
    R1, R2및 R3은 각각 수소 원자 또는 메틸기이고, R2및 R3중 하나 이상은 수소 원자이다.
  5. 분자내에 화학식 I의 기를 갖는 하기 화합물을 포함하는, 액체 상태 또는 반고체 상태의 내마모성 유체:
    화학식 I
    상기 식에서,
    R1, R2및 R3은 각각 수소 원자 또는 메틸기이고, R2및 R3중 하나 이상은 수소 원자이다.
  6. 제 5 항에 있어서,
    높은 마찰 계수를 갖는 내마모성 유체.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    분자내에 화학식 I의 기를 갖는 화합물 및 기제유를 포함하는 유체.
  8. 제 4 항, 제 5 항 및 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    분자내에 화학식 I의 기를 갖는 화합물 및 산화 방지제 및 중합 억제제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하는 유체.
  9. 제 4 항, 제 5 항 및 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    윤활유, 금속 가공유 또는 작동유인 유체.
  10. 열중합성 물질을 포함하는, 액체 상태 또는 반고체 상태의 난연성 유체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    기제유 및 열중합성 물질을 포함하는 난연성 유체.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    사용 온도보다 높고 유체중 가연성 성분의 인화점보다 낮은 중합 반응 개시 온도를 갖는 난연성 유체.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    열중합성 물질이 분자내에 하기 화학식 I의 기를 갖는 화합물인 난연성 유체:
    화학식 I
    상기 식에서,
    R1, R2및 R3은 각각 수소 원자 또는 메틸기이고, R2및 R3중 하나 이상은 수소 원자이다.
  14. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    열중합성 물질과 함께, 산화 방지제 및 중합 반응 억제제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하는 난연성 유체.
  15. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    시차 열 분석에서 10%의 중량 감소를 나타내는 온도가 발열 개시 온도보다 높은 난연성 유체.
  16. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    윤활유, 금속 가공유, 작동유, 세정유, 열처리유, 전기 절연유 또는 그리스인 난연성 유체.
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