KR20070089189A - 내연 기관용 윤활유 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광유 및/또는 합성유를 포함하는 윤활유 기재유에, 조성물 기준으로 (A) 무회 분산제로서, 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드 및/또는 그의 붕소 유도체를 질소 함유량 환산으로 0.01 내지 0.14 질량％ 함유하면서 또한 상기 무회 분산제 중의 알케닐 또는 알킬 숙신산 모노이미드 및/또는 그의 붕소 유도체가 질소 함유량 환산으로 0.05 질량％ 이하이고, (B) 산화 방지제로서 디알킬디페닐아민 화합물을 0.3 내지 5.0 질량％ 및 입체장애된 페놀 화합물을 0 내지 2.5 질량％ 함유하고, (C) 황산 회분이 1.2 질량％ 이하인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물이며, 저회분량이면서도 산화 안정성이 우수하고, 점도 및 산가의 상승이 적으며 윤활유의 교환 거리(시간)를 연장할 수 있는 내연 기관용으로서 바람직한 윤활유 조성물을 제공한다.
윤활유, 무회 분산제, 산화 방지제, 황산 회분

Description

내연 기관용 윤활유 조성물 {LUBRICATING OIL COMPOSITION FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 윤활유 조성물, 특히 가솔린 엔진, 디젤 엔진 또는 디메틸에테르를 연료로 하는 엔진이나 가스 엔진 등의 내연 기관용으로서 바람직한 윤활유 조성물에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 저회분(低灰分)량이면서도 산화 안정성이 우수하고, 점도 및 산가의 상승이 적으며 윤활유의 교환 거리(시간)를 연장할 수 있는 윤활유 조성물에 관한 것이다.
내연 기관용 윤활유는 주로 피스톤 링과 실린더 라이너, 크랭크 축이나 커넥팅 로드의 축, 캠, 밸브 리프터를 포함하는 밸브 작동 기구 등 각종 접동 부분의 윤활 외에, 엔진내의 냉각, 슬러지 및 연료 미연소물의 분산 등의 기능을 가지고 있다.
이와 같이, 내연 기관용 윤활유에는 많은 성능이 요구되고, 최근의 내연 기관의 저연비화, 고출력화, 운전 조건의 가혹화 등의 고성능화에 따라서 고도한 윤활유 성능이 요구되었다.
특히, 디젤 엔진에서는 배출 가스 정화 장치(특히, 미립자 필터 또는 배출 가스 정화 장치)가 개발되고, 이들 배출 가스 정화 장치에 윤활유 조성물이 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
금속계 청정제를 포함하는 윤활유 조성물은, 첨가제 유래의 금속분이 필터의 내부에 퇴적됨으로써 필터의 폐색, 촉매 활성의 저하를 야기할 우려가 있어, 윤활유의 저회분화가 요구되었다.
금속분을 포함하는 첨가제인 금속계 청정제 및 내마모제의 감량은 산화 방지성 및 내열성의 저하로 연결되고, 윤활유의 열화가 촉진되어 윤활유의 교환 거리(시간)가 짧아졌다.
또한, 경유 연료를 완전 연소시키기 위해서는, 피스톤의 사공간(dead volume)의 감소가 필요하고, 그 때문에 종래의 피스톤과 비교하여 톱 링(top ring)의 위치가 더 높은 피스톤이 채용되어 왔다.
따라서, 톱 링의 위치가 올라가면, 윤활유가 노출되는 온도가 높아지기 때문에 산화 열화에 의한 점도 및 산가의 상승이 발생하고, 윤활유의 교환 거리(시간)가 짧아진다.
윤활유 조성물의 산화 안정성을 향상시키기 위해서 페놀 화합물 또는 아민 화합물을 배합하는 것은 공지된 것이었다(예를 들면, 특허 문헌 1 내지 11).
또한, 윤활유의 열화를 억제하기 위해서, 윤활유 기재유(基油)에 대하여 탄소수 5 내지 20의 2급 탄화수소기를 갖는 유기 디티오인산아연, 살리실산의 알칼리 토류 금속염 및 붕소/질소의 원자수의 비가 0.2 내지 0.4인 알케닐 숙신산 이미드의 붕소 유도체를 배합하는 것도 알려져 있지만(예를 들면, 특허 문헌 12), 산화 안정성의 향상은 충분하지 않았다.
또한, 내NOx 산화 안정성을 향상시키기 위해서, 윤활유 기재유에 대하여 (a) 폴리알케닐 숙신산 이미드 및/또는 그의 붕소 유도체 4 내지 10 중량％, (b) 특정 디아릴아민류 0.7 내지 1.5 중량％ 및 (c) 특정 입체장애된(hindered) 페놀류 0.7 내지 1.5 중량％를 배합하고(예를 들면, 특허 문헌 13), 디아릴아민류로서 페닐나프틸아민류의 실시예가 있지만, 산화 안정성의 향상은 충분하지 않았다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 (평)6-93281호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 (평)7-331270호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 (평)8-302378호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 (평)9-3463호 공보
[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 (평)9-71795호 공보
[특허 문헌 6] 일본 특허 공개 제2001-158896호 공보
[특허 문헌 7] 일본 특허 공개 제2002-53888호 공보
[특허 문헌 8] 일본 특허 공개 제2002-371292호 공보
[특허 문헌 9] 일본 특허 공개 제2003-327987호 공보
[특허 문헌 10] 일본 특허 공개 제2004-107556호 공보
[특허 문헌 11] 일본 특허 공개 제2004-131742호 공보
[특허 문헌 12] 일본 특허 공개 (평)9-235579호 공보
[특허 문헌 13] 일본 특허 공개 (평)7-126681호 공보
<발명의 개시>
본 발명은 상기 상황을 감안하여, 점도 상승이 적으며 우수한 산화 안정성을 가지면서 또한 저회분량으로 배출 가스 정화 장치에 대한 악영향이 적고, 장래의 배출 가스 규제에 충분히 대응할 수 있는 내연 기관용으로서 바람직한 윤활유 조성물을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 윤활유의 산화 열화에 따른 점도 상승을 억제하기 위해서 무회(無灰) 분산제로서, 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드 및/또는 그의 붕소 유도체, 및 특정 산화 방지제를 소정량 배합함으로써 윤활유의 교환 거리(시간)를 연장할 수 있는 것을 발견하였다.
본 발명은 이러한 발견에 기초하여 완성된 것이다.
즉, 본 발명은 다음을 제공하는 것이다.
1. 광유 및/또는 합성유를 포함하는 윤활유 기재유에, 조성물 기준으로
(A) 무회 분산제로서 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드 및/또는 그의 붕소 유도체를 질소 함유량 환산으로 0.01 내지 0.14 질량％ 함유하면서, 또한 무회 분산제 중의 알케닐 또는 알킬 숙신산 모노이미드 및/또는 그의 붕소 유도체가 질소 함유량 환산으로 0.05 질량％ 이하이고,
(B) 산화 방지제로서 디알킬디페닐아민 화합물을 0.3 내지 5.0 질량％ 및 입체장애된 페놀 화합물을 0 내지 2.5 질량％ 함유하고,
(C) 황산 회분이 1.2 질량％ 이하
인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.
2. 상기 1에 있어서, 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드가 중량 평균 분자량 500 내지 3000의 알케닐기 또는 알킬기를 갖는 숙신산 모노이미드 및/또는 숙신산 비스이미드인 윤활유 조성물.
3. 상기 1 또는 2에 있어서, 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드에 있어서 숙신산 모노이미드/숙신산 비스이미드의 질소 함유량 환산 비율이 1 이하인 윤활유 조성물.
4. 상기 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 금속계 청정제로서, 염기가 30 내지 600 mgKOH/g의 알칼리 토류 금속 살리실레이트를 상기 금속으로서 100 내지 2800 질량ppm 함유하는 윤활유 조성물.
5. 상기 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 디젤 엔진용 윤활유인 윤활유 조성물.
본 발명의 윤활유 조성물은 저회분량이면서도 산화 안정성이 우수하고, 점도 및 산가의 상승이 적으며 윤활유의 교환 거리(시간)를 연장할 수 있고, 내연 기관용 윤활유, 특히 디젤 엔진용 윤활유로서 바람직하다.
또한, 장래의 배출 가스 규제에 충분히 대응할 수 있는 내연 기관용 윤활유 조성물이다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
본 발명의 윤활유 조성물에 사용되는 기재유로서는, 광유 또는 합성유가 사용된다.
이 광유나 합성유의 종류에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 상기 윤활유 조성물을 내연 기관에 이용하는 경우, 100 ℃에서의 동점도가 통상 1 내지 100 mm2/s, 바람직하게는 2 내지 40 mm2/s이다.
100 ℃에서의 동점도가 1 mm2/s 미만이면, 밸브 작동부나 베어링부에서 마모가 증대하고, 100 mm2/s를 초과하면, 연비 절약성이 손상된다.
광유로서는, 예를 들면 파라핀 기재계 원유, 중간 기재계 원유 또는 나프텐 기재계 원유를 상압 증류하거나, 또는 상압 증류의 잔사유를 감압 증류하여 얻어지는 유출유, 또는 이것을 통상법에 따라서 정제함으로써 얻어지는 정제유, 예를 들면 용제 정제유, 수소 첨가 정제유, 탈납 처리유, 백토 처리유 등을 들 수 있다.
또한, 합성유로서는, 예를 들면 탄소수 8 내지 14의 α-올레핀 올리고머인 폴리(α-올레핀), α-올레핀 공중합체, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌, 알킬벤젠, 알킬나프탈렌, 모노에스테르, 디에스테르, 폴리올에스테르, 폴리옥시알킬렌글리콜, 폴리옥시알킬렌글리콜에스테르, 폴리옥시알킬렌글리콜에테르, 방향족 에스테르, 입체장애된 에스테르, 실리콘 오일, 불소계 오일 등을 들 수 있다.
모노에스테르로서는 노르말부틸올레에이트, 2-에틸헥실올레에이트, 2-에틸헥실스테아레이트, 2-에틸헥실팔미테이트, 올레산부톡시에틸 등을 들 수 있고, 디에스테르로서는 아디프산디옥틸, 아디프산디이소노닐, 아디프산디이소데실, 아젤라산디-2-에틸헥실, 아젤라산디이소옥틸, 아젤라산이소노닐, 세박산디-2-에틸헥실, 세박산디이소옥틸, 세박산디이소노닐, 도데칸이산-2-에틸헥실 등을 들 수 있고, 폴리올에스테르로서는, 네오펜틸글리콜과 탄소수 8 내지 10의 카르복실산을 포함하는 에스테르, 트리메틸올프로판과 탄소수 8 내지 10의 카르복실산을 포함하는 에스테르등을 들 수 있다.
본 발명에서는 기재유로서 상기 광유, 합성유를 1종 사용할 수도 있고, 2종 이상 조합하여 사용할 수도 있다.
또한, 광유와 합성유를 혼합하여 사용할 수도 있다.
다음에, 본 발명의 (A), (B) 및 (C) 성분에 대하여 설명한다.
본 발명의 윤활유 조성물에는 (A) 무회 분산제로서, 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드 및/또는 그의 붕소 유도체가 사용된다.
알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드로서는, 예를 들면 화학식 (1)로 표시되는 알케닐 또는 알킬 숙신산 모노이미드 및 화학식 (2)로 표시되는 알케닐 또는 알킬 숙신산 비스이미드가 바람직한 것으로서 들 수 있다.
Figure 112007044970959-PCT00001
(식 중, R1, R3 및 R4는 각각 중량 평균 분자량 500 내지 3,000의 알케닐기 또는 알킬기이며, R3 및 R4는 동일하거나 상이할 수도 있고, R2, R5 및 R6은 각각 탄소수 2 내지 5의 알킬렌기이며, R5 및 R6은 동일하거나 상이할 수도 있고, m은 1 내지 10의 정수를 나타내고, n은 0 또는 1 내지 10의 정수를 나타낸다.)
화학식 (1), (2)에서 R1, R3 및 R4의 중량 평균 분자량은 각각 바람직하게는 500 내지 3,000, 보다 바람직하게는 1,000 내지 3,000의 알케닐기 또는 알킬기이다.
상기 R1, R2 및 R3의 중량 평균 분자량이 500 미만이면, 기재유에 대한 용해성이 저하되고, 3000을 초과하면, 청정성이 저하되어 목적하는 성능이 얻어지지 않을 우려가 있다.
또한, 상기 m은 바람직하게는 2 내지 5, 보다 바람직하게는 3 내지 4이다.
m이 2를 초과하면, 양호한 청정성을 가지고, m이 5 미만이면, 기재유에 대한 용해성이 양호해진다.
화학식 (2)에서 n은 바람직하게는 1 내지 4, 보다 바람직하게는 2 내지 3이다.
n이 1을 초과하면, 양호한 청정성을 가지고, n이 4 미만이면, 기재유에 대한 용해성이 양호해진다.
알케닐기로서는 폴리부테닐기, 폴리이소부테닐기, 에틸렌-프로필렌 공중합체를 들 수 있고, 알킬기로서는 이들을 수소 첨가한 것이다.
바람직한 알케닐기의 대표예로서는 폴리부테닐기 또는 폴리이소부테닐기를 들 수 있다.
폴리부테닐기는 1-부텐과 이소부텐의 혼합물 또는 고순도의 이소부텐을 중합시킴으로써 얻어진다.
또한, 바람직한 알킬기의 대표예로서는 폴리부테닐기 또는 폴리이소부테닐기를 수소 첨가한 것이다.
상기 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드는 통상 폴리올레핀과 무수 말레산과의 반응으로 얻어지는 알케닐 숙신산 무수물, 또는 그것을 수소 첨가하여 얻어지는 알킬 숙신산 무수물을 폴리아민과 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 숙신산 모노이미드 및 숙신산 비스이미드는 알케닐 숙신산 무수물 또는 알킬 숙신산 무수물과 폴리아민과의 반응 비율을 변경함으로써 제조할 수 있다.
상기 폴리올레핀을 형성하는 올레핀 단량체로서는, 탄소수 2 내지 8의 α-올레핀의 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있지만, 이소부텐과 부텐-1의 혼합물을 바람직하게 사용할 수 있다.
한편, 폴리아민으로서는 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 부틸렌디아민, 펜틸렌디아민 등의 단일 디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 펜타에틸렌헥사민, 디(메틸에틸렌)트리아민, 디부틸렌트리아민, 트리부틸렌테트라민, 펜타펜틸렌헥사민 등의 폴리알킬렌폴리아민을 들 수 있다.
또한, 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드 화합물의 붕소 유도체는 통상법에 의해 제조한 것을 사용할 수 있다.
예를 들면, 상기 폴리올레핀을 무수 말레산과 반응시켜 알케닐 숙신산 무수물로 만든 후, 또한 상기 폴리아민과 산화붕소, 할로겐화붕소, 붕산, 붕산 무수물, 붕산에스테르, 붕소산의 암모늄염 등의 붕소 화합물을 반응시켜 얻어지는 중간체와 반응시켜 이미드화시킴으로써 얻어진다.
이 붕소 유도체 중의 붕소 함유량에는 특별히 제한은 없지만, 붕소로서 통상 0.05 내지 5 질량％, 바람직하게는 0.1 내지 3 질량％이다.
본 발명의 윤활유 조성물은 조성물 기준으로 무회 분산제로서, 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드 및/또는 그의 붕소 유도체를 질소 함유량 환산으로 0.01 내지 0.14 질량％ 함유하면서 또한 상기 무회 분산제 중의 알케닐 또는 알킬 숙신산 모노이미드 및/또는 그의 붕소 유도체가 질소 함유량 환산으로 0.05 질량％ 이하 함유된다.
알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드 및/또는 그의 붕소 유도체의 함유량은 바람직하게는 0.05 내지 0.13 질량％이다.
알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드 및/또는 그의 붕소 유도체의 함유량이 0.01 질량％ 미만이면, 무회 분산제로서의 효과가 충분히 발휘되지 않고, 또한 0.14 질량％를 초과하면, 점도 증가가 커지고, 롱드레인(long drain)성이 저하된다.
또한, 상기 무회 분산제 중의 알케닐 또는 알킬 숙신산 모노이미드 및/또는 그의 붕소 유도체의 함유량은 바람직하게는 0.01 내지 0.04 질량％이다.
무회 분산제 중의 알케닐 또는 알킬 숙신산 모노이미드 및/또는 그의 붕소 유도체의 함유량이 0.05 질량％를 초과하면, 점도 증가가 커지고, 롱드레인성이 저하된다.
본 발명의 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드에서 숙신산 모노이미드/숙신산 비스이미드의 질소 함유량 환산 비율은 1 이하이고, 바람직하게는 0.8 이하, 보다 바람직하게는 0.7 이하이다.
이 비율이 1을 초과하면, 점도 증가가 커지고, 롱드레인성이 악화된다.
본 발명의 윤활유 조성물에는 (B) 산화 방지제로서, 디알킬디페닐아민 화합물 및 경우에 따라서 입체장애된 페놀 화합물이 사용된다.
디알킬디페닐아민 화합물로서는, 탄소수가 4 내지 18인 혼합 알킬디페닐아민 화합물을 들 수 있다.
구체적으로는 4,4'-디부틸디페닐아민; 4,4'-디펜틸디페닐아민; 4,4'-디헥실디페닐아민; 4,4'-디헵틸디페닐아민; 4,4'-디옥틸디페닐아민; 4,4'-디노닐디페닐아민 등을 들 수 있다.
상기 디알킬디페닐아민 화합물은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
입체장애된 페놀 화합물로서는, 예를 들면 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-t-부틸페놀); 4,4'-비스(2-메틸-6-t-부틸페놀); 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀; 2,6-디-t-부틸-4-에틸페놀; 2,4-디메틸-6-t-부틸페놀; 2,6-디-t-부틸-4-(N,N'-디메틸아미노메틸페놀); 4,4'-티오비스(2-메틸-6-t-부틸페놀); 4,4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀); 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀); 비스(3-메틸-4-히드록시-5-t-부틸벤질)술피드; 비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)술피드; n-옥타데실-3-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피오네이트; 2,2'-티오[디에틸-비스-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트; 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-t-부틸페놀); 4,4'-비스(2,6-디-t-부틸페놀); 4,4'-비스(2-메틸-6-t-부틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-디-t-부틸페놀); 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-디-t-부틸페놀); 4,4'-이소프로필리덴비스(2,6-디-t-부틸페놀); 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀; 2,6-디-t-부틸-4-에틸페놀; 2,4-디메틸-t-부틸페놀; 2,6-디-t-부틸-(N,N-디메틸아미노메틸페놀; 4,4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀); 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀); 비스(3-메틸-4-히드록시-5-t-부틸벤질)술피드; 비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)술피드; 2,2'-디티오-디에틸렌비스[3(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페놀)프로피오네이트]; 트리데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페놀)프로피오네이트; 펜타에리트리틸-테트라키스[3(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페놀)프로피오네이트]; 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페놀)프로피오네이트; 옥틸-3-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피오네이트 등을 들 수 있다.
이들 중에서 특히 비스페놀 및 에스테르기 함유 페놀계의 것이 바람직하다.
상기 입체장애된 페놀 화합물은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 윤활유 조성물은 조성물 기준으로 디알킬디페닐아민 화합물을 0.3 내지 5.0 질량％ 및 입체장애된 페놀 화합물을 0 내지 2.5 질량％ 함유한다.
디알킬디페닐아민 화합물의 함유량은 바람직하게는 0.3 내지 2.0 질량％이다.
디알킬디페닐아민 화합물의 함유량이 0.3 질량％ 미만이면, 점도가 증가되며 롱드레인성이 악화되고, 5.0 질량％를 초과하면, 양의 증가에 비해 효과의 향상을 볼 수 없어 경제적으로 불리해진다.
또한, 입체장애된 페놀 화합물의 함유량은 바람직하게는 0.2 내지 2.5 질량％이다.
입체장애된 페놀 화합물의 함유량이 2.5 질량％를 초과하면, 양의 증가에 비해 효과의 향상을 볼 수 없고, 점도가 증가하며 롱드레인성이 악화된다.
본 발명의 윤활유 조성물은 조성물 기준으로 (C) 황산 회분이 1.2 질량％ 이하이고, 바람직하게는 1.1 질량％ 이하이다.
황산 회분량이 1.2 질량％를 초과하면, 상기 윤활유 조성물을, 예를 들면 디젤 엔진에 사용하는 경우, DPF(디젤 미립자 필터)의 막힘(clogging)을 야기하여 그 수명을 짧게 한다.
본 발명의 윤활유 조성물에서는 조성물 기준으로 통상 금속계 청정제로서, 염기가 30 내지 600 mgKOH/g의 알칼리 토류 금속 살리실레이트가 상기 금속으로서 100 내지 2800 질량ppm의 비율로 함유된다.
알칼리 토류 금속 살리실레이트의 염기가(JISK2501 과염소산법)는 바람직하게는 30 내지 600 mgKOH/g, 보다 바람직하게는 50 내지 400 mgKOH/g이다.
이 염기가가 30 mgKOH/g 미만이면, 산 중화 성능, 청정 성능이 충분하지 않고, 600 mgKOH/g을 초과하면, 저장 안정성이 저하된다.
또한, 알칼리 토류 금속의 함유량은 바람직하게는 100 내지 2,800 질량ppm, 보다 바람직하게는 300 내지 2,700 질량ppm이다.
이 알칼리 토류 금속의 함유량이 100 질량ppm 미만이면, 금속계 청정제로서의 효과가 충분히 발휘되지 않을 우려가 있고, 또한 2800 질량ppm을 초과하면, 황산 회분이 1.2 질량％를 초과하는 경우가 있다.
알칼리 토류 금속 살리실레이트로서는 알킬살리실산의 알칼리 토류 금속염이고, 통상 탄소수 8 내지 18의 α-올레핀을 이용하여 페놀을 알킬화하고, 이어서 콜베 슈미트(Kolbe-Schmitt) 반응으로 카르복실기를 도입한 후, 복분해하여 탄산화하는 방법에 의해 얻을 수 있다.
알킬살리실산의 구체적인 예로서는 도데실살리실산, 도데실메틸살리실산, 테트라데실살리실산, 헥사데실살리실산, 옥타데실살리실산, 디옥틸살리실산 등을 들 수 있다.
또한, 알칼리 토류 금속 술포네이트, 알칼리 토류 금속 페네이트를 적절하게 첨가할 수도 있다.
본 발명의 윤활유 조성물에는, 필요에 따라서 종래 내연 기관용 윤활유에 관용되는 다른 첨가 성분, 예를 들면 마모 방지제, 마찰 조정제, 점도 지수 향상제, 유동점 강하제, 방청제, 부식 방지제, 소포제 등을 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 적절하게 첨가할 수 있다.
마모 방지제로서는, 예를 들면 디티오인산 금속염(Zn, Pb, Sb, Mo 등), 디티오카르바민 금속염(Zn 등), 황 화합물, 인산에스테르, 아인산에스테르, 인산에스테르의 아민염, 아인산에스테르의 아민염 등을 들 수 있다.
마찰 조정제로서는 디알킬티오카르밤산몰리브덴(MoDTC), 각종 아민, 아미드, 아민염 및 이들의 유도체, 또는 다가 알코올의 지방산 에스테르, 다가 알코올의 알킬에테르 및 이들의 유도체를 들 수 있다.
또한, 점도 지수 향상제로서는 폴리메타크릴레이트, 올레핀계 공중합체, 스티렌계 공중합체 등을 들 수 있다.
유동점 강하제로서는 예를 들면 폴리메타크릴레이트 등, 방청제로서는 예를 들면 알케닐 숙신산이나 그의 부분 에스테르 등, 부식 방지제로서는 예를 들면 벤조트리아졸, 벤조이미다졸, 티아디아졸 등, 소포제로서는 예를 들면 디메틸폴리실록산, 폴리아크릴레이트 등을 들 수 있다.
다음에, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 전혀 한정되지 않는다.
실시예 1 내지 14 및 비교예 1 내지 6
표 1-1 및 표 1-2에 나타낸 바와 같이, 하기 기재유 및 첨가제를 사용하여 본 발명의 윤활유 조성물을 제조하고, 이들의 성상과 성능을 평가하였다.
(기재유 및 첨가제)
하기 기재유를 사용하여, 윤활유 조성물의 100 ℃에서의 동점도가 10.5 mm2/s가 되도록 제조하였다.
1. 기재유 1: 100 ℃에서의 동점도가 4.4 mm2/s인 광유를 사용하였다.
2. 기재유 2: 100 ℃에서의 동점도가 4 mm2/s인 폴리(α-올레핀)을 사용하였다.
3. 알케닐 숙신산 비스이미드 A: 중량 평균 분자량 1000의 폴리부테닐기를 갖는 알케닐 숙신산 비스이미드(질소 함유량은 1.1 질량％, OLOA373, 쉐브론 텍사코 재팬사 제조)를 사용하였다.
4. 알케닐 숙신산 모노이미드 B: 중량 평균 분자량 1000의 폴리부테닐기를 갖는 알케닐 숙신산 모노이미드(질소 함유량은 2.0 질량％, 루브리졸 6406, 닛본 루브리졸사 제조)를 사용하였다.
5. 알케닐 숙신산 모노이미드의 붕소 유도체 C: 중량 평균 분자량 1000의 폴리부테닐기를 갖는 알케닐 숙신산 모노이미드의 붕소 유도체(질소 함유량은 2.3 질량％, 붕소의 함유량은 1.9 질량％, 루브리졸 935, 닛본 루브리졸사 제조)를 사용하였다.
6. 디알킬디페닐아민 화합물: 디알킬디페닐아민(알킬기는 부틸기와 옥틸기의 혼합물)[이루가녹스 L57, 시바 스페셜티 케미칼즈사 제조]을 사용하였다.
7. 입체장애된 페놀 화합물 D: 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-t-부틸페놀)[Hitec 4710, 아프톤 케미칼 재팬사 제조]을 사용하였다.
8. 입체장애된 페놀 화합물 E: 옥틸-3-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피오네이트(이루가녹스 L135, 시바 스페셜티 케미칼즈사 제조)를 사용하였다.
9. 나프틸아민 화합물 F: 페닐-1-나프틸아민(안티겐 PA, 스미토모 가가꾸 고교사 제조)을 사용하였다.
10. 칼슘 살리실레이트: 염기가 170 mgKOH/g의 칼슘 살리실레이트(칼슘 함유량은 6.1 질량％)를 사용하였다.
11. 2급 알킬형 디알킬디티오인산아연: 디-(sec-프로필)디티오인산아연 및 디-(sec-헥실)디티오인산아연의 혼합물을 사용하였다. 인 함유량은 8.2 질량％이다.
12. 점도 지수 향상제: 파라톤 8220(쉐브론 텍사코 재팬사 제조)을 사용하였다.
13. 그 밖의 첨가제: 유동점 강하제, 구리 불활성화제 등을 사용하였다.
또한, 표 1-1 및 표 1-2의 기재유의 비율은 윤활유 조성물에 함유하는 전체 성분의 합계량이 100 질량％가 되도록 조정하였다.
(시험법)
1. 황산 회분 시험: JIS K 2544에 준거하여 측정하였다.
2. 평가 시험
유리제 시험관에 윤활유 조성물 시료 150 g, 구리(25 mm×10 mm×0.5 mm),철(25 mm×30 mm×0.5 mm)을 첨가하고, 170 ℃에서 공기(500 ml/분)을 불어 넣어 산화 열화시켰다.
시료는 24 시간마다 채취하여 96, 144 시간 시험 후의 100 ℃에서의 동점도를 측정하고, 점도 증가 비율을 구하였다.
점도 상승이 적을 수록 산화 안정성이 우수한 것을 나타낸다.
Figure 112007044970959-PCT00002
Figure 112007044970959-PCT00003
표 1의 결과로부터, 실시예 1 내지 14의 윤활유 조성물은 점도 상승이 적으며 우수한 산화 안정성을 가지고, 윤활유의 교환 거리(시간)가 길었다.
한편, 비교예 1 내지 6의 윤활유 조성물은 144 시간 후의 점도 상승이 크며 산화 안정성이 열악하고, 윤활유의 교환 거리(시간)가 짧았다.
본 발명의 윤활유 조성물은 저회분량이면서도 산화 안정성이 우수하고, 점도 및 산가의 상승이 적으며 윤활유의 교환 거리(시간)를 연장할 수 있기 때문에, 내연 기관용 윤활유 조성물, 특히 가솔린 엔진, 디젤 엔진 또는 디메틸에테르를 연료로 하는 엔진이나 가스 엔진 등의 내연 기관용 윤활유 조성물로서 바람직하다.

Claims (5)

  1. 광유 및/또는 합성유를 포함하는 윤활유 기재유에, 조성물 기준으로
    (A) 무회(無灰) 분산제로서 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드 및/또는 그의 붕소 유도체를 질소 함유량 환산으로 0.01 내지 0.14 질량％ 함유하면서, 또한 무회 분산제 중의 알케닐 또는 알킬 숙신산 모노이미드 및/또는 그의 붕소 유도체가 질소 함유량 환산으로 0.05 질량％ 이하이고,
    (B) 산화 방지제로서 디알킬디페닐아민 화합물을 0.3 내지 5.0 질량％ 및 입체장애된(hindered) 페놀 화합물을 0 내지 2.5 질량％ 함유하고,
    (C) 황산 회분(灰分)이 1.2 질량％ 이하
    인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드가 중량 평균 분자량 500 내지 3000의 알케닐기 또는 알킬기를 갖는 숙신산 모노이미드 및/또는 숙신산 비스이미드인 윤활유 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 알케닐 또는 알킬 숙신산 이미드에 있어서 숙신산 모노이미드/숙신산 비스이미드의 질소 함유량 환산 비율이 1 이하인 윤활유 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 금속계 청정제로서, 염기가 30 내지 600 mgKOH/g의 알칼리 토류 금속 살리실레이트를 상기 금속으로서 100 내지 2800 질량ppm 함유하는 윤활유 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 디젤 엔진용 윤활유인 윤활유 조성물.
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