KR20080070564A

KR20080070564A - 윤활유 조성물

Info

Publication number: KR20080070564A
Application number: KR1020080007805A
Authority: KR
Inventors: 아끼라 나까가와; 유타까 마부찌
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2008-07-30
Also published as: US20080248979A1; EP1953214A1; US8598098B2; CN101235337B; CN101235337A; EP1953214B1; JP5168446B2; KR100990008B1; JP2008179738A

Abstract

본 발명은 마찰계수를 대폭 감소하고, 연비의 추가적인 향상을 실현할 수 있는 윤활유 조성물을 제공한다.

본 발명의 윤활유 조성물은 윤활유 기유(基油), 산소 함유 유기 화합물, 다이아몬드 나노 입자 및 다이아몬드 나노 입자용 분산제를 함유하고, 다이아몬드 나노 입자의 함유량이 0.01 내지 3.0 ％이다.

윤활유 조성물은 윤활유 기유, 산소 함유 유기 화합물, 다이아몬드 나노 입자, 에테르계 계면활성제 및 인계 계면활성제를 함유하는 다이아몬드 나노 입자용 분산제를 함유하고, 다이아몬드 나노 입자의 함유량이 0.01 내지 3.0 ％이다.

윤활유, 윤활유 기유, 다이아몬드 나노 입자, 다이아몬드 나노 입자용 분산제

Description

윤활유 조성물 {LUBRICANT COMPOSITION}

본 발명은 윤활유 조성물에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 다이아몬드 나노 입자를 함유하고, 자동차용 내연 기관이나 동력 전달 장치의 부품의 접동 부위 등에 적용되고, 마찰계수를 대폭 감소할 수 있는 윤활유 조성물에 관한 것이다.

지구 전체의 온난화, 오존층의 파괴 등 지구 규모로 환경 문제가 크게 대두되고 있다. 특히, 지구 전체의 온난화에 큰 영향이 있다고 알려진 CO₂ 배출량의 삭감은 큰 관심사이다. CO₂ 배출량의 삭감에 대해서 자동차의 연비를 향상시키는 것은 큰 공헌 중 하나로, 지금까지 내연 기관의 기계 손실을 감소시키는 등 여러 가지 기술 개발이 진행되어 오고 있다.

윤활유에 의한 기계 손실의 감소의 방책으로서, [1] 저점도화에 의해서 유체 윤활 영역에서의 점성 저항 및 엔진 내의 교반 저항을 감소시키는 것, [2] 최적인 마찰 조정제와 각종 첨가제의 배합에 의해서 혼합 및 경계 윤활 영역하에서의 마찰 손실을 감소시키는 것이 제안되어 있고, 마찰 조정제로는 디티오카르밤산몰리브덴(MoDTC)이나 디티오인산몰리브덴(MoDTP)이라는 유기 몰리브덴 화합물을 중심으로 많은 연구가 이루어지고 있고, 종래의 강철 재료로 이루어지는 접동면에서는, 사용 개시 초기에 우수한 저마찰계수를 나타내는 유기 몰리브덴 화합물을 배합한 윤활유가 적용되어, 어느 정도의 효과를 올리고 있다(특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 (평)8-20786호 공보

그러나 상기 특허 문헌 1에 기재된 윤활유에서도, 최근 연비의 추가적인 향상의 요구에 대해서는 그 효과가 불충분하였다.

본 발명은 이러한 종래 기술이 갖는 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은 마찰계수를 대폭 감소하여, 연비의 추가적인 향상을 실현할 수 있는 윤활유 조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 거듭한 바, 윤활유 기유(基油)에 산소 함유 유기 화합물과 소정량의 다이아몬드 나노 입자와 다이아몬드 나노 입자용 분산제를 첨가하는 것 등에 의해 상기 목적이 달성할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 윤활유 조성물은 윤활유 기유, 산소 함유 유기 화합물, 다이아몬드 나노 입자 및 다이아몬드 나노 입자용 분산제를 함유하고, 상기 다이아몬드 나노 입자의 함유량이 0.01 내지 3.0 ％인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 윤활유 조성물의 제1의 적합 형태는, 다이아몬드 나노 입자 용 분산제가 에테르계 계면활성제와 인계 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 윤활유 조성물의 제2의 적합 형태는, 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 폴리옥시에틸렌알킬에테르와 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산을 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 윤활유 조성물의 제3의 적합 형태는, 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 폴리옥시에틸렌알킬에테르와 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산을 포함하고, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르의 함유량이 5 내지 15 ％이며, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산의 함유량이 85 내지 95 ％인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 윤활유 조성물의 제4의 적합 형태는, 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르와 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르인산을 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 윤활유 조성물의 제5의 적합 형태는, 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르와 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르인산을 포함하고, 상기 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르의 함유량이 10 내지 15 ％이며, 상기 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르인산의 함유량이 85 내지 90 ％인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 윤활유 조성물의 제6의 적합 형태는, 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 소르비탄트리올레이트인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 윤활유 기유에 산소 함유 유기 화합물과 소정량의 다이아몬드 나노 입자와 다이아몬드 나노 입자용 분산제를 첨가하는 것 등으로 인하여, 마찰계수를 대폭 감소하고, 연비의 추가적인 향상을 실현할 수 있는 윤활유 조성물을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 윤활유 조성물에 대해서 설명한다. 또한, 본 명세서 및 특허 청구의 범위에서 농도나 함유량 등에 관한 "％"는 특기하지 않는 한 질량 백분율을 나타내는 것으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 윤활유 조성물은 윤활유 기유, 산소 함유 유기 화합물, 다이아몬드 나노 입자 및 다이아몬드 나노 입자용 분산제를 함유하고, 다이아몬드 나노 입자의 함유량이 0.01 내지 3.0 ％인 것이며, 다이아몬드 나노 입자가 다이아몬드 나노 입자용 분산제에 의해 분산되고, 이것과 산소 함유 유기 화합물이 상승 효과를 발휘함으로써, 예를 들면 자동차용 내연 기관이나 동력 전달 장치의 부품의 접동 부위 등에 적용된 경우, 마찰계수를 대폭 감소하여 연비의 향상을 실현할 수 있다.

또한, 적용되는 강철이나 알루미늄 합금 등의 구조 부품에 대하여, 특수한 표면 처리를 실시하는 것이 필수가 아니라는 것 등의 부차적인 이점도 있다.

여기서 윤활유 기유는 윤활유 조성물의 주성분이고, 특정 성상의 광유 및 합성유 중 어느 하나 또는 모두로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 광유로는, 구체적으로는 원유를 상압 증류 및 감압 증류하여 얻어진 윤 활유 증류분을 용제 탈아스팔트화(deasphalting), 용제 추출, 수소화 분해, 용제 탈랍(dewaxing), 수소화 정제, 왁스 이성화, 황산 청정, 백토 처리 등의 정제 처리를 하나 이상 조합하여 정제한 파라핀계 또는 나프텐계의 오일이나 노르말파라핀 등을 들 수 있다.

상기 합성유로는, 구체적으로는 알킬나프탈렌, 알킬벤젠, 폴리부텐 또는 그의 수소화물; 1-옥텐올리고머, 1-데센올리고머 등의 폴리-α-올레핀 또는 그의 수소화물; 디트리데실글루타레이트, 디옥틸아디페이트, 디이소데실아디페이트, 디트리데실아디페이트, 디옥틸세바케이트 등의 디에스테르; 트리메틸올프로판카프릴레이트, 트리메틸올프로판펠아르고네이트, 펜타에리트리톨-2-에틸헥사노에이트, 펜타에리트리톨펠아르고네이트 등의 폴리올에스테르; 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다.

윤활유 기유는 광유 또는 합성유를 단독 또는 혼합하여 이용하는 것 이외에, 2종 이상의 광유, 또는 2종 이상의 합성유의 혼합물이어도 관계없다. 또한, 상기 혼합물에서의 2종 이상의 기유의 혼합비도 특별히 한정되지 않으며 임의로 선택할 수 있다.

윤활유 기유의 전체 방향족 함유량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 15 ％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 8 ％ 이하이다. 윤활유 기유의 전체 방향족 함유량이 15 ％를 초과하는 경우에는 산화 안정성이 떨어지기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 고도 수소화 분해 광유 또는 1-데센올리고머 수소화물 등, 윤활유 기 유의 전체 방향족 함유량이 2 ％ 이하, 또는 0 ％이어도 마찰 감소 효과가 높은 윤활유 조성물을 얻을 수 있지만, 예를 들면 지방산 에스테르계 무회(無灰) 마찰 조정제의 함유량이 1 ％를 초과하는 경우에는 저장 안정성이 떨어질 가능성이 있기 때문에, 필요에 따라서 용제 정제 광유나 알킬벤젠 등을 배합함으로써 윤활유 기유의 전체 방향족 함유량을 조정하는(예를 들면, 2 ％ 이상으로 함) 것이 바람직하다.

여기서 전체 방향족 함유량이란, ASTM D 2549에 준거하여 측정한 방향족 증류분 함유량을 의미하고, 통상 이 방향족 증류분에는 알킬벤젠, 알킬나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 이들 알킬화물, 4환 이상의 벤젠환이 축합한 화합물, 또는 피리딘류, 퀴놀린류, 페놀류, 나프톨류 등의 헤테로 방향족을 갖는 화합물 등이 포함된다.

상기 폴리-α-올레핀계의 합성유를 함유하는 윤활유 기유의 전체 방향족 함유량은 5 ％ 이하인 것이 바람직하고, 3 ％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 2 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

윤활유 기유의 동점도는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 내연 기관용 윤활유 조성물로서 사용하는 경우에는, 100 ℃에서의 동점도는 2 ㎟/s 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 ㎟/s 이상이며, 한편 그 동점도는 20 ㎟/s 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎟/s 이하, 특히 8 ㎟/s 이하인 것이 바람직하다.

윤활유 기유의 100 ℃에서의 동점도를 2 ㎟/s 이상으로 함으로써 유막 형성이 충분하고, 윤활성이 우수하며, 고온 조건하에서의 기유의 증발 손실이 보다 작 은 윤활유 조성물을 얻을 수 있다. 한편, 100 ℃에서의 동점도를 20 ㎟/s 이하로 함으로써, 유체 저항이 작아지기 때문에 윤활 개소에서의 마찰 저항의 보다 작은 윤활유 조성물을 얻을 수 있다.

또한, 윤활유 기유의 점도 지수는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 80 이상인 것이 바람직하고, 내연 기관용 윤활유 조성물로서 사용하는 경우에는 100 이상인 것이 바람직하며, 120 이상인 것이 특히 바람직하다. 윤활유 기유의 점도 지수가 높은 것을 선택함으로써 저온 점도 특성이 우수할 뿐만 아니라, 마찰 감소 효과가 우수한 윤활유 조성물을 얻을 수 있다.

또한, 산소 함유 유기 화합물은 분자 중에 산소를 함유하는 유기 화합물이면 특별히 제한은 없다. 예를 들면, 탄소, 수소 및 산소로 이루어지는 산소 함유 유기 화합물일 수도 있고, 분자 중에 이들 이외의 원소, 예를 들면 질소, 황, 할로겐(불소, 염소 등), 인, 붕소, 금속 등을 함유하여 이루어지는 산소 함유 유기 화합물일 수도 있다.

특히, 접동 부재가 이루는 접동면의 마찰을 보다 감소시키는 관점에서는, 히드록실기를 갖고, 탄소, 수소 및 산소로 이루어지는 산소 함유 유기 화합물이나 그 유도체가 바람직하다.

또한, 히드록실기는 2개 이상 갖는 것이 보다 바람직하다.

상기와 마찬가지의 이유로, 황 함유량이 적거나 또는 황을 함유하지 않는, 산소 함유 유기 화합물인 것이 보다 바람직하다.

또한, 여기서 말하는 "유도체"란, 대표적으로는 탄소, 수소 및 산소로 이루 어지는 산소 함유 유기 화합물에, 예를 들면 질소 함유 화합물, 인 함유 화합물, 황이나 황 함유 화합물, 붕소 함유 화합물, 할로겐 원소나 할로겐 원소 함유 화합물, 금속 원소나 금속 함유 화합물 등(유기, 무기는 관계없음)을 반응시켜 얻어지는 화합물 등을 들 수 있으며, 특별히 제한은 없다.

보다 구체적으로는 (I) 알코올류, (II) 카르복실산류, (III) 에스테르류, (IV) 에테르류, (V) 케톤류, (VI) 알데히드류, (VII) 카르보네이트류 또는 이들 유도체, 및 이들의 임의의 조합에 따른 혼합물을 들 수 있다.

여기서 (I) 알코올류는 하기 화학식 1로 표시되는 산소 함유 유기 화합물이고, 히드록실기를 1개 또는 2개 이상 갖는 화합물을 예시할 수 있다.

R-(OH)_n

알코올류 (I)로는, 구체적으로 예를 들면 1가 알코올류 (I-1), 2가의 알코올류 (I-2), 3가 이상의 알코올류 (I-3), 상기 3종의 알코올류의 알킬렌옥시드 부가물 (I-4), 상기 4종의 알코올류로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물 (I-5)를 들 수 있다.

상기 1가 알코올류 (I-1)은 히드록실기를 분자 중에 1개 갖는 것이고, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 프로판올(1-프로판올, 2-프로판올), 부탄올(1-부탄올, 2-부탄올, 2-메틸-1-프로판올, 2-메틸-2-프로판올), 펜탄올(1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 3-메틸-1-부탄올, 3-메틸-2-부탄올, 2-메틸-2-부탄올, 2,2-디메틸-1-프로판올), 헥산올(1-헥산올, 2-헥산올, 3-헥산올, 2-메틸-1-펜탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2-메틸-3-펜탄올, 3-메틸-1-펜탄올, 3-메틸-2-펜탄올, 3-메틸-3-펜탄올, 4-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 2,3-디메틸-1-부탄올, 2,3-디메틸-2-부탄올, 3,3-디메틸-1-부탄올, 3,3-디메틸-2-부탄올, 2-에틸-1-부탄올, 2,2-디메틸부탄올), 헵탄올(1-헵탄올, 2-헵탄올, 3-헵탄올, 2-메틸-1-헥산올, 2-메틸-2-헥산올, 2-메틸-3-헥산올, 5-메틸-2-헥산올, 3-에틸-3-펜탄올, 2,2-디메틸-3-펜탄올, 2,3-디메틸-3-펜탄올, 2,4-디메틸-3-펜탄올, 4,4-디메틸-2-펜탄올, 3-메틸-1-헥산올, 4-메틸-1-헥산올, 5-메틸-1-헥산올, 2-에틸펜탄올), 옥탄올(1-옥탄올, 2-옥탄올, 3-옥탄올, 4-메틸-3-헵탄올, 6-메틸-2-헵탄올, 2-에틸-1-헥산올, 2-프로필-1-펜탄올, 2,4,4-트리메틸-1-펜탄올, 3,5-디메틸-1-헥산올, 2-메틸-1-헵탄올, 2,2-디메틸-1-헥산올), 노난올(1-노난올, 2-노난올, 3,5,5-트리메틸-1-헥산올, 2,6-디메틸-4-헵탄올, 3-에틸-2,2-디메틸-3-펜탄올, 5-메틸옥탄올 등), 데칸올(1-데칸올, 2-데칸올, 4-데칸올, 3,7-디메틸-1-옥탄올, 2,4,6-트리메틸헵탄올 등), 운데칸올, 도데칸올, 트리데칸올, 테트라데칸올, 펜타데칸올, 헥사데칸올, 헵타데칸올, 옥타데칸올(스테아릴알코올 등), 노나데칸올, 에이코사놀, 헨에이코사놀, 트리코사놀, 테트라코사놀 등의 탄소수 1 내지 40의 1가 알킬알코올류(이들 알킬기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있음); 에테놀, 프로페놀, 부테놀, 헥세놀, 옥테놀, 데세놀, 도데세놀, 옥타데세놀(올레일알코올 등) 등의 탄소수 2 내지 40의 1가 알케닐알코올류(이들 알케닐기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 또한 이중 결합의 위치도 임의임); 시클로펜탄올, 시클로헥산올, 시클로헵탄올, 시클로옥탄올, 메틸시클 로펜탄올, 메틸시클로헥산올, 디메틸시클로헥산올, 에틸시클로헥산올, 프로필시클로헥산올, 부틸시클로헥산올, 디메틸시클로헥산올, 시클로펜틸메탄올, 시클로헥실메탄올(1-시클로헥실에탄올, 2-시클로헥실에탄올 등), 시클로헥실에탄올, 시클로헥실프로판올(3-시클로헥실프로판올 등), 시클로헥실부탄올(4-시클로헥실부탄올 등), 부틸시클로헥산올, 3,3,5,5-테트라메틸시클로헥산올 등의 탄소수 3 내지 40의 1가 (알킬)시클로알킬알코올류(이들 알킬기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 또한 알킬기, 히드록실기의 치환 위치도 임의임); 페닐알코올, 메틸페닐알코올(o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸), 크레오솔, 에틸페닐알코올, 프로필페닐알코올, 부틸페닐알코올, 부틸메틸페닐알코올(3-메틸-6-tert-부틸페닐알코올 등), 디메틸페닐알코올, 디에틸페닐알코올, 디부틸페닐알코올(2,6-디-tert-부틸페닐알코올, 2,4-디-tert-부틸페닐알코올 등), 디부틸메틸페닐알코올(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐알코올 등), 디부틸에틸페닐알코올(2,6-디-tert-부틸-4-에틸페닐알코올 등), 트리부틸페닐알코올(2,4,6-트리-tert-부틸페닐알코올 등), 나프톨(α-나프톨, β-나프톨 등), 디부틸나프톨(2,4-디-tert-부틸-α-나프톨 등) 등의 (알킬)아릴알코올류(이들 알킬기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 또한 알킬기, 히드록실기의 치환 위치도 임의임) 등; 6-(4-옥시-3,5-디-tert-부틸-아닐리노)-2,4-비스-(n-옥틸-티오)-1,3,5-트리아진 등; 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

이들 1가 알코올류에서는, 다이아몬드형 카본(DLC) 코팅 접동 부재 (A)와 접동 부재 (B)로 이루어지는 접동면의 마찰을 보다 감소할 수 있다는 관점, 및 휘발성이 낮고 고온 조건(예를 들면 내연 기관 등의 접동 조건)에서도 마찰 감소 효과 를 발휘할 수 있다는 관점에서 올레일알코올, 스테아릴알코올 등의 탄소수 12 내지 18의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬알코올류나 알케닐알코올류를 사용하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 2가 알코올 (I-2)는, 구체적으로는 히드록실기를 분자 중에 2개 갖는 것이고, 예를 들면 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,2-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-에틸-2-메틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 1,7-헵탄디올, 2-메틸-2-프로필-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 1,10-데칸디올, 1,11-운데칸디올, 1,12-도데칸디올, 1,13-트리데칸디올, 1,14-테트라데칸디올, 1,15-펜타데칸디올, 1,16-헥사데칸디올, 1,17-헵타데칸디올, 1,18-옥타데칸디올, 1,19-노나데칸디올, 1,20-이코사데칸디올 등의 탄소수 2 내지 40의 알킬 또는 알케닐디올류(이들 알킬기 또는 알케닐기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 알케닐기의 이중 결합의 위치는 임의이고, 히드록실기의 치환 위치도 임의임); 시클로헥산디올, 메틸시클로헥산디올 등의 (알킬)시클로알칸디올류(알킬기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 알킬기, 히드록실기의 치환 위치는 임의임), 벤젠디올(카테콜 등), 메틸벤젠디올, 에틸벤젠디올, 부틸벤젠디올(p-tert-부틸카테콜 등), 디부틸벤젠디올(4,6-디-tert-부틸-레조르신 등), 4,4'-티오비스-(3-메틸-6-tert-부틸-페놀), 4,4'-부틸리덴비스-(3-메틸-6-tert-부틸-페놀), 2,2-메틸렌비스-(4-메틸-6-tert-부틸-페놀), 2,2'-티오비스 -(4,6-디-tert-부틸-레조르신), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-tert-부틸-페놀), 4,4'-메틸렌비스-(2,6-디-tert-부틸-페놀), 2,2'-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시)프로판, 4,4'-시클로헥실리덴비스-(2,6-디-tert-부틸-페놀) 등의 탄소수 2 내지 40의 2가 (알킬)아릴알코올류(알킬기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 알킬기, 히드록실기의 치환 위치는 임의임) 등; p-tert-부틸페놀과 포름알데히드와의 축합물, p-tert-부틸페놀과 아세트알데히드와의 축합물 등; 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

이들 2가 알코올류에서는, DLC 코팅 접동 부재 (A)와 접동 부재 (B)로 이루어지는 접동면의 마찰을 보다 감소시킬 수 있다는 관점에서, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 2-에틸-2-메틸-1,3-프로판디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,11-운데칸디올, 1,12-도데칸디올 등을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 2,6-디-tert-부틸-4-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시-벤질)페닐알코올 등의 분자량 300 이상, 바람직하게는 400 이상의 고분자량의 입체장애 알코올류는 고온 조건(예를 들면 내연 기관 등의 접동 조건)에서도 휘발하기 어렵고 내열성이 우수하며, 마찰 감소 효과를 발휘할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 산화 안정성도 부여할 수 있다는 점에서 바람직하다.

또한, 3가 이상의 알코올류 (I-3)은, 구체적으로는 히드록실기를 3개 이상 갖는 것이고, 통상 3 내지 10가, 바람직하게는 3 내지 6가의 다가 알코올이 이용된다.

구체예로는, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 트리메틸올부탄 등의 트리메틸올알칸, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 1,2,4-부탄트리올, 1,3,5-펜탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 1,2,3,4-부탄테트롤, 소르비톨, 아도니톨, 아라비톨, 크실리톨, 만니톨, 이들의 중합체 또는 축합물(예를 들면, 디글리세린, 트리글리세린, 테트라글리세린 등의 글리세린의 2 내지 8량체 등, 디트리메틸올프로판 등의 트리메틸올프로판의 2 내지 8량체 등, 디펜타에리트리톨 등의 펜타에리트리톨의 2 내지 4량체 등, 소르비탄, 소르비톨글리세린 축합물 등의 축합 화합물(분자내 축합 화합물, 분자간 축합 화합물 또는 자기 축합 화합물) 등)을 들 수 있다.

또한, 크실로스, 아라비톨, 리보스, 람노스, 글루코스, 프럭토스, 갈락토스, 만노스, 소르보스, 셀로비오스, 맨토스, 이소말토스, 트레할로스, 수크로스 등의 당류도 사용 가능하다.

이들 3가 이상의 알코올류에서는, 글리세린, 트리메틸올알칼(예를 들면, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 트리메틸올부탄), 펜타에리트리톨, 1,2,4-부탄트리올, 1,3,5-펜탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 1,2,3,4-부탄테트롤, 소르비톨, 소르비탄, 소르비톨글리세린 축합물, 아도니톨, 아라비톨, 크실리톨, 만니톨 등의 3 내지 6가의 다가 알코올, 이들의 혼합물이 보다 바람직하고, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 소르비탄 및 이들의 혼합물이 더욱 바람직하고, 산소 함유량이 20 ％ 이상인 다가 알코올류인 것이 바람직하며, 30 ％ 이상인 다가 알코올류인 것이 보다 바람직하고, 40 ％ 이상인 다가 알코올류인 것이 특히 바람직하다.

또한, 6가를 초과하는 다가 알코올의 경우, 점도가 지나치게 높아진다.

또한, 알킬렌옥시드 부가물 (I-4)는, 상기 알코올류 (I-1~3)의 알킬렌옥시드 부가물이고, 구체적으로는 해당 알코올류에 탄소수 2 내지 6, 바람직하게는 탄소수 2 내지 4의 알킬렌옥시드, 그 중합체 또는 공중합체를 부가시키고, 알코올류의 히드록실기를 히드로카르빌에테르화 또는 히드로카르빌에스테르화한 것을 들 수 있다.

탄소수 2 내지 6의 알킬렌옥시드로는, 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 1,2-에폭시부탄(α-부틸렌옥시드), 2,3-에폭시부탄(β-부틸렌옥시드), 1,2-에폭시-1-메틸프로판, 1,2-에폭시헵탄, 1,2-에폭시헥산 등을 들 수 있다.

이 중에서는, 저마찰성이 우수하다는 관점에서 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 부틸렌옥시드가 바람직하고, 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드가 보다 바람직하다.

또한, 2종 이상의 알킬렌옥시드를 이용한 경우에는, 옥시알킬렌기의 중합형식에 특별히 제한은 없고, 랜덤 공중합한 것이거나, 블록 공중합한 것일 수도 있다. 또한, 히드록실기를 2 내지 6개 갖는 다가 알코올에 알킬렌옥시드를 부가시킬 때, 모든 히드록실기에 부가시킬 수도 있고, 일부의 히드록실기에만 부가시킬 수도 있다.

또한, 카르복실산류 (II)는, 하기 화학식 2로 표시되는 산소 함유 유기 화합물이고, 카르복실기를 1개 또는 2개 이상 갖는 화합물을 예시할 수 있다.

R-(COOH)_n

상기 카르복실산류 (II)로는, 구체적으로는 예를 들면 지방족 모노카르복실산류(지방산류) (II-1), 지방족 다가 카르복실산류 (II-2), 탄소환 카르복실산류 (II-3), 복소환식 카르복실산류 (II-4), 상기 4종의 카르복실산류로부터 선택되는 2종 이상의 혼합물 (II-5)를 들 수 있다.

상기 지방족 모노카르복실산류(지방산류) (II-1)은, 구체적으로는 카르복실기를 분자 중에 1개 갖는 지방족 모노카르복실산류이고, 예를 들면 메탄산, 에탄산(아세트산), 프로판산(프로피온산), 부탄산(부티르산, 이소부티르산 등), 펜탄산(발레르산, 이소발레르산, 피발산 등), 헥산산(카프로산 등), 헵탄산, 옥탄산(카프릴산 등), 노난산(페랄곤산 등), 데칸산, 운데칸산, 도데칸산(라우르산 등), 트리데칸산, 테트라데칸산(미리스트산 등), 펜타데칸산, 헥사데칸산(팔미트산 등), 헵타데칸산, 옥타데칸산(스테아르산 등), 노나데칸산, 이코산산, 헨이코산산, 도코산산, 트리코산산, 테트라코산산, 펜타코산산, 헥사코산산, 헵타코산산, 옥타코산산, 노나코산산, 트리아콘탄산 등의 탄소수 1 내지 40의 포화 지방족 모노카르복실산(이들 포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있음); 프로펜산(아크릴산 등), 프로핀산(프로피올산 등), 부텐산(메타크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산 등), 펜텐산, 헥센산, 헵텐산, 옥텐산, 노넨산, 데센산, 운데센산, 도데센산, 트리데센산, 테트라데센산, 펜타데센산, 헥사데센산, 헵타데센산, 옥타데센산(올레산 등), 노나데센산, 이코센산, 헨이코센산, 도코센산, 트리코센산, 테트라코센산, 펜타코 센산, 헥사코센산, 헵타코센산, 옥타코센산, 노나코센산, 트리아콘텐산 등의 탄소수 2 내지 40의 불포화 지방족 모노카르복실산(이들 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 또한 불포화 결합의 위치도 임의임) 등을 들 수 있다.

또한, 상기 지방족 다가 카르복실산류 (II-2)로는, 에탄이산(옥살산), 프로판이산(말론산 등), 부탄이산(숙신산, 메틸말론산 등), 펜탄이산(글루타르산, 에틸말론산 등), 헥산이산(아디프산 등), 헵탄이산(피멜산 등), 옥탄이산(수베르산 등), 노난이산(아젤라산 등), 데칸이산(세박산 등), 프로펜이산, 부텐이산(말레산, 푸마르산 등), 펜텐이산(시트라콘산, 메사콘산 등), 헥센이산, 헵텐이산, 옥텐이산, 노넨이산, 데센이산 등의 탄소수 2 내지 40의 포화 또는 불포화 지방족 디카르복실산(이들 포화 지방족 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 또한 불포화 결합의 위치도 임의임); 프로판트리카르복실산, 부탄트리카르복실산, 펜탄트리카르복실산, 헥산트리카르복실산, 헵탄트리카르복실산, 옥탄트리카르복실산, 노난트리카르복실산, 데칸트리카르복실산 등의 포화 또는 불포화 지방족 트리카르복실산(이들 포화 지방족 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 또한 불포화 결합의 위치도 임의임); 포화 또는 불포화 지방족 테트라카르복실산(이들 포화 지방족 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 또한 불포화 결합의 위치도 임의임) 등을 들 수 있다.

또한, 상기 탄소환 카르복실산류 (II-3)은, 구체적으로는 탄소환에 카르복실기를 분자 중에 1개 또는 2개 이상 갖는 카르복실산류이고, 예를 들면 시클로헥산모노카르복실산, 메틸시클로헥산모노카르복실산, 에틸시클로헥산모노카르복실산, 프로필시클로헥산모노카르복실산, 부틸시클로헥산모노카르복실산, 펜틸시클로헥산모노카르복실산, 헥실시클로헥산모노카르복실산, 헵틸시클로헥산모노카르복실산, 옥틸시클로헥산모노카르복실산, 시클로헵탄모노카르복실산, 시클로옥탄모노카르복실산, 트리메틸시클로펜탄디카르복실산(캄포르산 등) 등의 탄소수 3 내지 40의 탄소환 카르복실산, 나프텐환을 갖는 모노, 디, 트리 또는 테트라카르복실산(알킬기, 알케닐기를 치환기로서 갖는 경우, 이들은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 이중 결합의 위치도 임의이며, 그 치환수, 치환 위치도 임의임); 벤젠카르복실산(벤조산), 메틸벤젠카르복실산(톨루일산 등), 에틸벤젠카르복실산, 프로필벤젠카르복실산, 벤젠디카르복실산(프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등), 벤젠트리카르복실산(트리멜리트산 등), 벤젠테트라카르복실산(피로멜리트산 등), 나프탈렌카르복실산(나프토에산 등) 등의 탄소수 7 내지 40의 방향족 모노카르복실산류, 페닐프로판산(히드로아트로프산), 페닐프로펜산(아트로프산, 신남산 등), 살리실산, 탄소수 1 내지 30의 알킬기를 1개 또는 2개 이상 갖는 알킬살리실산 등의 탄소수 7 내지 40의 아릴기를 갖는 모노, 디, 트리 또는 테트라카르복실산(알킬기, 알케닐기를 치환기로서 갖는 경우, 이들은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 이중 결합의 위치도 임의이며, 그 치환수, 치환 위치도 임의임) 등을 들 수 있다.

또한, 상기 복소환식 카르복실산류 (II-4)는, 구체적으로는 카르복실기를 분자 중에 1개 또는 2개 이상 갖는 복소환식 카르복실산류이고, 예를 들면 푸란카르복실산, 티오펜카르복실산, 피리딘카르복실산(니코틴산, 이소니코틴산 등) 등 탄소수 5 내지 40의 복소환식 카르복실산류를 들 수 있다.

또한, 에스테르류 (III)은 하기 화학식 3으로 표시되는 산소 함유 유기 화합물이고, 에스테르 결합을 1개 또는 2개 이상 갖는 화합물을 예시할 수 있다.

R-(COO-R')_n

상기 에스테르류 (III)으로는, 구체적으로는 예를 들면 지방족 모노카르복실산류(지방산류)의 에스테르 (III-1), 지방족 다가 카르복실산류의 에스테르 (III-2), 탄소환 카르복실산류의 에스테르 (III-3), 복소환식 카르복실산류의 에스테르 (III-4), 알코올류 또는 에스테르류의 알킬렌옥시드 부가물 (III-5), 상기 5종의 에스테르 등으로부터 선택되는 임의의 혼합물 (III-6)을 들 수 있다.

또한, 상기 III-1 ~ 5에 예를 든 에스테르류는, 히드록실기 또는 카르복실기가 모두 에스테르화된 완전 에스테르일 수도 있고, 히드록실기 또는 카르복실기가 일부 잔존한 부분 에스테르일 수도 있다.

상기 지방산 모노카르복실산류(지방산류)의 에스테르 (III-1)로는, 상술한 지방산 모노카르복실산 (II-1)로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상과, 상술한 1가, 2가 또는 3가 이상의 알코올류 (I-1 ~ 3)으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상과의 에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 지방족 모노카르복실산으로는, 예를 들면 구체적으로는 글리세린모노올레에이트, 글리세린디올레이트, 소르비탄모노올레이트, 소르비탄디올레이트 등을 들 수 있다.

다른 에스테르 (III-1)로는, 탄소수 1 내지 5 또는 탄소수 31 내지 40의 직 쇄상 또는 분지쇄상의 탄화수소기를 갖는 지방산 에스테르를 들 수 있고, 이러한 탄화수소기를 갖는 지방산과 지방족 1가 알코올 또는 지방족 다가 알코올로 이루어지는 에스테르 등을 예시할 수 있다.

이들 중에서, 100 ℃에서의 동점도가 1 내지 100 ㎟/s인 것은 윤활유 기유로서 사용할 수 있고, 통상 지방산 에스테르계 무회 마찰 조정제와 구별할 수 있다.

이들 예로는, 예를 들면 트리메틸올프로판카프릴레이트, 트리메틸올프로판펠아르고네이트, 펜타에리트리톨-2-에틸헥사노에이트, 펜타에리트리톨펠아르고네이트 등의 탄소수 3 내지 40, 바람직하게는 탄소수 4 내지 18, 특히 바람직하게는 4 내지 12의 3가 이상의 폴리올류, 특히 네오펜틸 구조를 갖는 3가 이상의 폴리올류와, 탄소수 1 내지 40, 바람직하게는 탄소수 4 내지 18, 특히 바람직하게는 6 내지 12의 모노카르복실산으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상과의 단일 에스테르류 또는 콤플렉스 에스테르류 등의 폴리올에스테르류 및 이들 혼합물, 또는 추가로 알킬렌옥시드를 부가시킨 것 등을 들 수 있다.

이들은 히드록실기 또는 카르복실기가 모두 에스테르화된 완전 에스테르일 수도 있고, 히드록실기 또는 카르복실기가 일부 잔존한 부분 에스테르일 수도 있지만, 완전 에스테르인 것이 바람직하고, 그 히드록실기가는 통상 100 mgKOH/g 이하, 보다 바람직하게는 50 mgKOH/g 이하, 특히 바람직하게는 10 mgKOH/g 이하이다.

또한, 이들 윤활유 기유의 100 ℃에서의 동점도는, 바람직하게는 2 내지 60 ㎟/s, 특히 바람직하게는 3 내지 50 ㎟/s이다.

또한, 지방족 다가 카르복실산류의 에스테르 (III-2)로는, 상술한 지방족 다 가 카르복실산류 (II-2)로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상과, 상술한 1가, 2가 또는 3가 이상의 알코올류 (I-1 내지 3)으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상과의 에스테르 등을 들 수 있다.

구체적으로는, 예를 들면 디부틸말레에이트, 디트리데실글루타레이트, 디-2-에틸헥실아디페이트, 디이소데실아디페이트, 디트리데실아디페이트, 디-2-에틸헥실세바케이트 등의 탄소수 2 내지 40, 바람직하게는 탄소수 4 내지 18, 특히 바람직하게는 6 내지 12의 디카르복실산류로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 다가 카르복실산류와, 탄소수 4 내지 40, 바람직하게는 탄소수 4 내지 18, 특히 바람직하게는 6 내지 14의 1가 알코올류로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상과의 디에스테르류, 이들 디에스테르류(예를 들면 디부틸말레에이트 등)와 탄소수 4 내지 16의 폴리 α 올레핀 등과의 공중합체, 아세트산 무수물 등에 α 올레핀을 부가한 화합물과 탄소수 1 내지 40의 알코올류와의 에스테르 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 100 ℃에서의 동점도가 1 내지 100 ㎟/s인 것은 윤활유 기유로서 사용할 수 있다.

또한, 탄소환 카르복실산류의 에스테르 (III-3)으로는, 상술한 탄소환 카르복실산류 (II-3)으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상과, 상술한 1가, 2가 또는 3가 이상의 알코올류 (I-1 ~ 3)으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상과의 에스테르 등을 들 수 있다.

구체적으로는, 예를 들면 프탈산에스테르류, 트리멜리트산에스테르류, 피로멜리트산에스테르류, 살리실산에스테르류 등의 방향족 카르복실산에스테르류를 들 수 있다.

이들 중에서, 100 ℃에서의 동점도가 1 내지 100 ㎟/s인 것은 윤활유 기유로서 사용할 수 있다.

또한, 복소환식 카르복실산류의 에스테르 (III-4)로는, 상술한 복소환식 카르복실산류 (II-4)로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상과, 상술한 1가, 2가 또는 3가 이상의 알코올류 (I-1 ~ 3)으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상과의 에스테르류를 들 수 있다.

또한, 알코올류 또는 에스테르류의 알킬렌옥시드 부가물 (III-5)로는, 상술한 1가, 2가 또는 3가 이상의 알코올류 (I-1 ~ 3)으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 알킬렌옥시드를 부가하여 에스테르화한 것이나, 상술한 (III-1 ~ 4)에스테르에 알킬렌옥시드를 부가한 것 등을 들 수 있다.

또한, 에테르류 (IV)는 하기 화학식 4로 표시되는 산소 함유 유기 화합물이고, 에테르 결합을 1개 또는 2개 이상 갖는 화합물을 예시할 수 있다.

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상기 에테르류 (IV)로는, 구체적으로는 예를 들면 포화 또는 불포화 지방족 에테르 (IV-1), 방향족 에테르류 (IV-2), 환식 에테르류 (IV-3), 상기 3종 에테르류로부터 선택되는 2종 이상의 혼합물 (IV-4)를 들 수 있다.

포화 또는 불포화 지방족 에테르류 (IV-1)로는, 구체적으로는 예를 들면 디메틸에테르, 디에틸에테르, 디-n-프로필에테르, 디이소프로필에테르, 디부틸에테르, 디이소부틸에테르, 디-n-아밀에테르, 디이소아밀에테르, 디헥실에테르, 디헵틸에테르, 디옥틸에테르, 디노닐에테르, 디데실에테르, 디운데실에테르, 디도데실에테르, 디트리데실에테르, 디테트라데실에테르, 디펜타데실에테르, 디헥사데실에테르, 디헵타데실에테르, 디옥타데실에테르, 디노나데실에테르, 디이코실에테르, 메틸에틸에테르, 메틸-n-프로필에테르, 메틸이소프로필에테르, 메틸이소부틸에테르, 메틸-tert-부틸에테르, 메틸-n-아밀에테르, 메틸이소아밀에테르, 에틸-n-프로필에테르, 에틸이소프로필에테르, 에틸이소부틸에테르, 에틸-tert-부틸에테르, 에틸-n-아밀에테르, 에틸이소아밀에테르, 디비닐에테르, 디알릴에테르, 메틸비닐에테르, 메틸알릴에테르, 에틸비닐에테르, 에틸알릴에테르 등의 탄소수 2 내지 40의 포화 또는 불포화 지방족 에테르류(이들 포화 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 불포화 결합의 위치는 임의임)를 들 수 있다.

또한, 방향족 에테르류 (IV-2)로는, 구체적으로는 예를 들면 아니솔, 페네톨, 페닐에테르, 벤질에테르, 페닐벤질에테르, α-나프틸에테르, β-나프틸에테르, 폴리페닐에테르, 퍼플루오로에테르 등을 들 수 있으며, 이들은 포화 또는 불포화 지방족기를 가질 수도 있다(이들 포화 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 불포화 결합의 위치는 임의이며, 그 치환 위치와 개수도 임의임). 이들은 그 사용 조건, 특히 상온에서 액상인 것이 바람직하다.

또한, 환식 에테르류 (IV-3)으로는, 구체적으로는 예를 들면 산화에틸렌, 산화프로필렌, 산화트리메틸렌, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 디옥산, 글리시딜에테르류 등의 탄소수 2 내지 40의 환식 에테르류를 들 수 있고, 이들은 포화 또는 불포화 지방족기, 탄소환, 포화 또는 불포화 지방족기를 갖는 탄소환을 가질 수도 있다(이들 포화 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 불포화 결합의 위치는 임의이며, 그 치환 위치와 개수도 임의임).

또한, 케톤류 (V)는 하기 화학식 5로 표시되는 산소 함유 유기 화합물이고, 카르보닐 결합을 1개 또는 2개 이상 갖는 화합물을 예시할 수 있다.

R-(CO-R')_n

상기 케톤류 (V)로는, 구체적으로는 포화 또는 불포화 지방족 케톤류 (V-1),탄소환 케톤류 (V-2), 복소환 케톤류 (V-3), 케톤알코올류 (V-4), 케톤산류 (V-5), 상기 5종의 케톤류 등으로부터 선택되는 2종 이상의 혼합물 (V-6)을 들 수 있다.

포화 또는 불포화 지방족 케톤류 (V-1)로는, 구체적으로는 예를 들면 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸이소프로필케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 피나콜론, 디에틸케톤, 부티론, 디이소프로필케톤, 메틸비닐케톤, 메시틸옥시드, 메틸펩테논 등의 탄소수 1 내지 40의 포화 또는 불포화 지방족 케톤류(이들 포화 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 불포화 결 합의 위치는 임의임) 등을 들 수 있다.

또한, 탄소환 케톤류 (V-2)로는, 구체적으로는 예를 들면 시클로부타논, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 아세토페논, 프로피오페논, 부틸페논, 발레로페논, 벤조페논, 디벤질케톤, 2-아세토나프톤 등의 탄소수 4 내지 40의 탄소환 케톤류를 들 수 있고, 이들은 포화 또는 불포화 지방족기를 가질 수도 있다(이들 포화 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 불포화 결합의 위치는 임의이며, 그 치환 위치와 개수도 임의임).

또한, 복소환케톤류 (V-3)으로는, 구체적으로는 예를 들면 2-피롤리디논, 카프로락탐 등의 탄소수 4 내지 40의 복소환케톤류를 들 수 있고, 이들은 포화 또는 불포화 지방족기를 가질 수도 있다(이들 포화 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 불포화 결합의 위치는 임의이며, 그 치환 위치와 개수도 임의임).

또한, 케톤알코올(케톨)류 (V-4)로는, 구체적으로는 예를 들면 아세톨, 아세토인, 아세토에틸알코올, 디아세톤알코올, 페나실알코올, 벤조인 등의 탄소수 3 내지 40의 케톤알코올류를 들 수 있고, 이들은 탄소환, 복소환을 갖고 있을 수도 있으며, 포화 또는 불포화 지방족기를 갖는 탄소환, 복소환을 가질 수도 있다(이들 포화 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 불포화 결합의 위치는 임의이며, 그 치환 위치와 개수도 임의임).

또한, 케톤산류 (V-5)로는, 구체적으로는 예를 들면 피루브산, 벤조일포름산, 페닐피루브산 등의 α-케톤산류, 아세토아세트산, 프로피오닐아세트산, 벤조일 아세트산 등의 β-케톤산류, 레불린산, β-벤조일프로피온산 등의 γ-케톤산류 등의 탄소수 1 내지 40의 케톤산류를 들 수 있다.

알데히드류 (VI)은, 하기 화학식 6으로 표시되는 산소 함유 유기 화합물이고, 알데히드기를 1개 또는 2개 이상을 갖는 화합물을 예시할 수 있다.

R-(CHO)_n

상기 알데히드류 (VI)으로는, 구체적으로는 포화 또는 불포화 지방족 알데히드류 (VI-1), 탄소환 알데히드류 (VI-2), 복소환 알데히드류 (VI-3), 상기 3종의 알데히드류로부터 선택되는 2종 이상의 혼합물 (VI-4) 등을 들 수 있다.

포화 또는 불포화 지방족 알데히드류 (VI-1)로는, 구체적으로는, 예를 들면 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드, 이소부틸알데히드, 발레르알데히드, 이소발레르알데히드, 피발린알데히드, 카프론알데히드, 헵토알데히드, 카프릴알데히드, 페랄곤알데히드, 카프린알데히드, 운데실알데히드, 라우린알데히드, 트리데실알데히드, 미리스트알데히드, 펜타데실알데히드, 팔미틴알데히드, 마르가르알데히드, 스테아린알데히드, 아크롤레인, 크로톤알데히드, 프로피올알데히드, 글리옥살, 숙신디알데히드 등의 탄소수 1 내지 40의 포화 또는 불포화 지방족 알데히드류(이들 포화 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 불포화 결합의 위치는 임의임) 등을 들 수 있다.

또한, 탄소환 알데히드류 (VI-2)로는, 구체적으로는 예를 들면 벤즈알데히 드, o-톨루알데히드, m-톨루알데히드, p-톨루알데히드, 살리실알데히드, 신남알데히드, α-나프토알데히드, β-나프토알데히드 등의 탄소수 1 내지 40의 탄소환 알데히드류 등을 들 수 있으며, 이들은 포화 또는 불포화 지방족기를 가질 수도 있다(이들 포화 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 불포화 결합의 위치는 임의이며, 치환 위치와 개수도 임의임).

또한, 복소환 알데히드류 (VI-3)으로는, 구체적으로는, 예를 들면 푸르푸랄 등의 탄소수 1 내지 40의 복소환 알데히드류 등을 들 수 있으며, 이들은 포화 또는 불포화 지방족기를 가질 수도 있다(이들 포화 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 불포화 결합의 위치는 임의이며, 치환 위치와 개수도 임의임).

카르보네이트류 (VII)은, 하기 화학식 7로 표시되는 산소 함유 유기 화합물이고, 카르보네이트 결합을 1개 또는 2개 이상 갖는 화합물을 예시할 수 있다.

R-(O-COO-R')_n

상기 카르보네이트류 (VII)로는, 구체적으로는 예를 들면 디메틸카르보네이트, 디에틸카르보네이트, 디-n-프로필카르보네이트, 디이소프로필카르보네이트, 디 n-부틸카르보네이트, 디이소부틸카르보네이트, 디-tert-부틸카르보네이트, 디펜틸카르보네이트, 디헥실카르보네이트, 디헵틸카르보네이트, 디옥틸카르보네이트, 디노닐카르보네이트, 디데실카르보네이트, 디운데실카르보네이트, 디도데실카르보네 이트, 디트리데실카르보네이트, 디테트라데실카르보네이트, 디펜타데실카르보네이트, 디헥사데실카르보네이트, 디헵타데실카르보네이트, 디옥타데실카르보네이트, 디페닐카르보네이트 등의 탄소수 1 내지 40의 포화 또는 불포화 지방족, 탄소환, 포화 또는 불포화 지방족을 갖는 탄소환, 탄소환을 갖는 포화 또는 불포화 지방족 등을 갖는 카르보네이트류(이들 포화 또는 불포화 지방족은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 불포화 결합의 위치는 임의이며, 치환 위치와 개수도 임의임) 등, 또는 이들 카르보네이트류에 알킬렌옥시드를 부가한 히드록시(폴리)옥시알킬렌카르보네이트류 등을 들 수 있다.

또한, 상기 산소 함유 유기 화합물 I 내지 VII의 유도체로는, 예를 들면 상기 산소 함유 유기 화합물에 질소 함유 화합물, 인 함유 화합물, 황이나 황 함유 화합물, 붕소 함유 화합물, 할로겐 원소나 할로겐 원소 함유 화합물, 금속 원소나 금속 함유 화합물 등(유기, 무기는 관계없음)을 반응시켜 얻어지는 화합물 등을 들 수 있지만, 특히 이들로 제한되는 것은 아니다.

또한, 유도체를 얻을 때에 이용하는 상기 화합물은 통상 첨가제로서 이용되는 것이지만, 기유로서 이용되는 경우에도 그 효과는 특별히 한정되는 것은 아니다.

한편, 화학식 1 내지 7에서의 R 및 R'은 각각 개별적으로 알킬기, 알케닐기, 알킬렌기, 시클로알킬기, 알킬시클로알킬기, 아릴기, 알킬아릴기, 아릴알킬기 등의 탄화수소기(이들 탄화수소기는, 히드록실기, 카르복실기, 카르보닐기, 에스테르 결합, 에테르 결합으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 기 또는 결합을 추가로 가 질 수도 있고, 탄소, 수소 및 산소 이외의 원소, 예를 들면 질소나 황(예를 들면 복소환 화합물), 할로겐(불소, 염소 등), 인, 붕소, 금속 등을 함유할 수도 있음)을 나타낸다.

또한, 상기 탄화수소기는 그 탄소수에 하등 제한은 없지만, 바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 3 내지 20이다.

또한, 상기 탄화수소기와 함께 히드록시기나 카르복실기를 갖는 경우는, 이들 함유량은 특별히 제한은 없지만, 조성물 전량 기준으로 10 내지 1000 ppm인 것이 바람직하다.

상기 알킬기로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 직쇄 또는 분지쇄의 펜틸기, 직쇄 또는 분지쇄의 헥실기, 직쇄 또는 분지쇄의 헵틸기, 직쇄 또는 분지쇄의 옥틸기, 직쇄 또는 분지쇄의 노닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 데실기, 직쇄 또는 분지쇄의 운데실기, 직쇄 또는 분지쇄의 도데실기, 직쇄 또는 분지쇄의 트리데실기, 직쇄 또는 분지쇄의 테트라데실기, 직쇄 또는 분지쇄의 펜타데실기, 직쇄 또는 분지쇄의 헥사데실기, 직쇄 또는 분지쇄의 헵타데실기, 직쇄 또는 분지쇄의 옥타데실기, 직쇄 또는 분지쇄의 노나데실기, 직쇄 또는 분지쇄의 이코실기, 직쇄 또는 분지쇄의 헨이코실기, 직쇄 또는 분지쇄의 도코실기, 직쇄 또는 분지쇄의 트리코실기, 직쇄 또는 분지쇄의 테트라코실기 등의 탄소수 1 내지 40의 알킬기 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 탄소수 2 내지 30의 알킬기, 특히 바람직하게는 탄소수 3 내지 20의 알킬기이다.

또한, 상기 알케닐기로는 비닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 프로페닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 부테닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 펜테닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 헥세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 헵테닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 옥테닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 노네닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 데세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 운데세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 도데세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 트리데세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 테트라데세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 펜타데세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 헥사데세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 헵타데세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 옥타데세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 노나데세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 이코세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 헨이코세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 도코세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 트리코세닐기, 직쇄 또는 분지쇄의 테트라코세닐기 등의 탄소수 2 내지 40의 알케닐기 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 특히 바람직하게는 탄소수 3 내지 20의 알케닐기이다.

또한, 상기 시클로알킬기로는 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등의 탄소수 3 내지 40의 시클로알킬기 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 특히 바람직하게는 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기이다.

또한, 상기 알킬시클로알킬기로는 메틸시클로펜틸기, 디메틸시클로펜틸기(모든 구조 이성체를 포함함), 메틸에틸시클로펜틸기(모든 구조 이성체를 포함함), 디에틸시클로펜틸기(모든 구조 이성체를 포함함), 메틸시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기(모든 구조 이성체를 포함함), 메틸에틸시클로헥실기(모든 구조 이성체를 포함 함), 디에틸시클로헥실기(모든 구조 이성체를 포함함), 메틸시클로헵틸기, 디메틸시클로헵틸기(모든 구조 이성체를 포함함), 메틸에틸시클로헵틸기(모든 구조 이성체를 포함함), 디에틸시클로헵틸기(모든 구조 이성체를 포함함) 등의 탄소수 4 내지 40의 알킬시클로알킬기 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 탄소수 5 내지 20의 알킬시클로알킬기, 특히 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 알킬시클로알킬기이다.

또한, 상기 아릴기로는 페닐기, 나프틸기 등, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 바람직하게는 탄소수 6 내지 10의 아릴기를 들 수 있다.

또한, 상기 알킬아릴기로는 톨릴기(모든 구조 이성체를 포함함), 에틸페닐기(모든 구조 이성체를 포함함), 직쇄 또는 분지쇄상의 프로필페닐기(모든 구조 이성체를 포함함), 직쇄 또는 분지쇄상의 부틸페닐기(모든 구조 이성체를 포함함), 직쇄 또는 분지쇄의 펜틸페닐기(모든 구조 이성체를 포함함), 직쇄 또는 분지쇄의 헥실페닐기(모든 구조 이성체를 포함함), 직쇄 또는 분지쇄의 헵틸페닐기(모든 구조 이성체를 포함함), 직쇄 또는 분지쇄의 옥틸페닐기(모든 구조 이성체를 포함함), 직쇄 또는 분지쇄의 노닐페닐기(모든 구조 이성체를 포함함), 직쇄 또는 분지쇄의 데실페닐기(모든 구조 이성체를 포함함), 직쇄 또는 분지쇄의 운데실페닐기(모든 구조 이성체를 포함함), 직쇄 또는 분지쇄의 도데실페닐기(모든 구조 이성체를 포함함)와 같은 1 치환 페닐기; 크실릴기(모든 구조 이성체를 포함함), 디에틸페닐기, 디프로필페닐기, 2-메틸-6-tert-부틸페닐기, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐기, 2,6-디-tert-부틸-4-(3,5-디-tert-부틸-4-벤질)페닐기 등과 같은 동일하거나 상이한 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 2개 이상 갖는 아릴기(알킬기는 추가로 아릴기, 알킬아릴기, 아릴알킬기를 포함할 수도 있고, 모든 구조 이성체를 포함함) 등의 알킬아릴기 등을 들 수 있으며, 탄소수 7 내지 40의 알킬아릴기, 바람직하게는 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 특히 바람직하게는 탄소수 7 내지 12의 알킬아릴기이다.

또한, 아릴알킬기로는 벤질기, 페닐에틸기, 페닐프로필기(프로필기의 이성체를 포함함), 페닐부틸기(부틸기의 이성체를 포함함), 페닐펜틸기(펜틸기의 이성체를 포함함), 페닐헥실기(헥실기의 이성체를 포함함) 등의 탄소수 7 내지 40의 아릴알킬기, 바람직하게는 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 특히 바람직하게는 탄소수 7 내지 12의 아릴알킬기를 들 수 있다.

이상 설명한 산소 함유 유기 화합물은 이들의 유도체로서도 마찬가지로 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 상기 알코올류, 카르복실산류, 에스테르류, 에테르류, 케톤류, 알데히드류 및 카르보네이트류로부터 선택되는 1종을 황화한 화합물이나, 할로겐화(불화, 염화 등)한 화합물이나, 황산, 질산, 붕산, 인산 및 이들 산의 에스테르류 또는 금속염류와의 반응 생성물이나, 금속, 금속 함유 화합물 또는 아민 화합물과의 반응 생성물 등을 들 수 있다.

이 중에서는, 알코올류, 카르복실산류 및 알데히드류 및 이들 유도체로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상과, 아민 화합물과의 반응 생성물(예를 들면 만니치(mannich) 반응 생성물, 아실화 반응 생성물, 아미드 등)을 바람직한 예로서 들 수 있다.

상기 아민 화합물로는 암모니아, 모노아민, 디아민, 폴리아민을 들 수 있다.

보다 구체적으로는, 암모니아; 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 펜틸아민, 헥실아민, 헵틸아민, 옥틸아민, 노닐아민, 데실아민, 운데실아민, 도데실아민, 트리데실아민, 테트라데실아민, 펜타데실아민, 헥사데실아민, 헵타데실아민, 옥타데실아민, 스테아릴아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, 디펜틸아민, 디헥실아민, 디헵틸아민, 디옥틸아민, 디노닐아민, 디데실아민, 디운데실아민, 디도데실아민, 디트리데실아민, 디테트라데실아민, 디펜타데실아민, 디헥사데실아민, 디헵타데실아민, 디옥타데실아민, 메틸에틸아민, 메틸프로필아민, 메틸부틸아민, 에틸프로필아민, 에틸부틸아민, 및 프로필부틸아민 등의 탄소수 1 내지 30의 알킬기(이들 알킬기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있음)를 갖는 알킬아민; 에테닐아민, 프로페닐아민, 부테닐아민, 옥테닐아민, 및 올레일아민 등의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기(이들 알케닐기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있음)를 갖는 알케닐아민; 메탄올아민, 에탄올아민, 프로판올아민, 부탄올아민, 펜탄올아민, 헥산올아민, 헵탄올아민, 옥탄올아민, 노난올아민, 메탄올에탄올아민, 메탄올프로판올아민, 메탄올부탄올아민, 에탄올프로판올아민, 에탄올부탄올아민, 및 프로판올부탄올아민 등의 탄소수 1 내지 30의 알칸올기(이들 알칸올기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있음)를 갖는 알칸올아민; 메틸렌디아민, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 및 부틸렌디아민 등의 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기를 갖는 알킬렌디아민; 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 펜타에틸렌헥사아민 등의 폴리아민; 운데실디에틸아민, 운데실디에탄올아민, 도데실디프로판올아민, 올레일디에탄올아민, 올레일프로필렌디아민, 스테아릴테트라에틸렌펜타민 등 의 상기 모노아민, 디아민, 폴리아민에 탄소수 8 내지 20의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 화합물이나 N-히드록시에틸올레일이미다졸린 등의 복소환 화합물; 이들 화합물의 알킬렌옥시드 부가물; 및 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다.

이들 질소 화합물 중에서도 데실아민, 도데실아민, 트리데실아민, 헵타데실아민, 옥타데실아민, 올레일아민 및 스테아릴아민 등의 탄소수 10 내지 20의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 지방족 아민(이들은 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있음)을 바람직한 예로서 들 수 있다.

이들 산소 함유 유기 화합물의 유도체 중에서도, 올레산아미드와 같은 탄소수 8 내지 20의 카르복실산아미드류의 바람직한 예로서 들 수 있다.

산소 함유 유기 화합물의 함유량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 0.001 ％ 이상인 것이 바람직하고, 0.05 ％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.1 ％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 3.0 ％를 초과하여 함유시킬 수도 있다.

또한, 바람직하게는 50 ％ 이하인 것이 바람직하고, 20 ％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 10 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 특히 바람직하게는 5 ％ 이하이며, 0.1 내지 2 ％ 정도의 소량의 첨가로도 우수한 저마찰 특성을 발휘할 수 있다.

또한, 필요에 따라서, 점도 지수 향상제, 유동점 강하제, 마모 방지제, 극압제, 마찰 제조제, 청정 분산제, 산화 방지제, 방청제, 금속 불활성화제, 계면활성제, 항유화제, 실(seal) 팽창제, 증점제, 점착제, 고체 윤활제, 구조 안정제, 소포제 및 착색제 등으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제를 배합할 수 있다.

상기 점도 지수 향상제로는, 구체적으로는 각종 메타크릴산 또는 이들의 임 의의 조합에 따른 공중합체나 그 수소 첨가물 등의 소위 비분산형 점도 지수 향상제, 및 추가로 질소 화합물을 포함하는 각종 메타크릴산에스테르를 공중합시킨 소위 분산형 점도 지수 향상제 등을 예시할 수 있다. 또한, 비분산형 또는 분산형 에틸렌-α-올레핀 공중합체(α-올레핀으로는, 예를 들면 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐 등) 및 수소화물, 폴리이소부틸렌 및 그의 수소 첨가물, 스티렌-디엔수소화 공중합체, 스티렌-말레산 무수물 에스테르 공중합체, 및 폴리알킬스티렌 등도 예시할 수 있다.

이들 점도 지수 향상제의 분자량은 전단 안정성을 고려하여 선정할 필요가 있다. 구체적으로는, 점도 지수 향상제의 수 평균 분자량은, 예를 들면 분산형 및 비분산형 폴리메타크릴레이트에서는 5000 내지 1000000, 바람직하게는 100000 내지 800000이고, 폴리이소부틸렌 또는 그의 수소화물에서는 800 내지 5000, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 그의 수소화물에서는 800 내지 300000, 바람직하게는 10000 내지 200000이다. 또한, 이러한 점도 지수 향상제는 단독으로 또는 복수종을 임의로 조합하여 함유시킬 수 있지만, 통상 그 함유량은 윤활유 조성물 기준으로 0.1 내지 40.0 ％인 것이 바람직하다.

본 발명의 윤활유 조성물에서는, 상기 중 폴리메타크릴레이트계의 점도 지수 향상제의 사용이 저마찰 특성을 유지하는 데에 특히 바람직하다.

또한, 다이아몬드 나노 입자는 트리니트로톨루엔, 헥소겐 등의 산소 결핍형 폭약을 폭발시켜 얻어진 탄소질매를 회수하고, 이물질을 분리하여 질산이나 황산, 과망간산칼륨 등으로 화학적 산화 처리하고, 볼밀로 분쇄하여 얻은 것으로, 일차 입경이 평균 직경 약 5 nm인 단결정이다.

또한, 다이아몬드 나노 입자의 함유량은 윤활유 조성물 전량 기준으로 0.01 내지 3.0 ％인 것을 요하고, 0.05 ％ 내지 1.0 ％인 것이 바람직하며, 0.05 내지 0.15 ％인 것이 보다 바람직하다.

다이아몬드 나노 입자의 함유량이 0.01 ％ 미만인 경우나 3.0 ％를 초과하는 경우에는, 연비 절약 효과를 발휘할 수 없다.

또한, 다이아몬드 나노 입자용 분산제는 상술한 다이아몬드 나노 입자를 오일 중에 분산할 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 윤활유 조성물에 악영향을 미치지 않는 비이온성이고, 계면활성을 나타내며, 비이온성 계면활성제인 것이 바람직하다.

구체적으로는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌디알킬페놀에테르, 알킬글리시드, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 수크로스 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 지방산 알칸올아미드를 들 수 있다.

그 중에서도, 폴리옥시에틸렌알킬에테르와 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산을 함유하는 것이 바람직하고, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 5 내지 15 ％, 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산 85 ％ 내지 95 ％로 구성되어 있는 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 특히 바람직하다.

또한, 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르와 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르인산을 함유하는 것도 바람직하고, 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르 10 내지 15 ％, 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르인산 85 ％ 내지 90 ％로 구성되어 있는 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 특히 바람직하다.

또한, 소르비탄트리올레이트로 이루어지는 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 특히 바람직하다.

본 발명의 윤활유 조성물은 밀폐식, 순환식 등의 시스템에 공급하고, 운전함으로써, 연비 절약 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 윤활유 조성물은 대향하여 상대적으로 운동하는 접촉면을 구비한 시스템, 예를 들면 4사이클이나 2사이클 엔진 등의 내연 기관, 구체적으로는 구동 벨브계, 피스톤, 피스톤 링, 피스톤 스커트, 실린더 라이너, 연접봉(connecting rod), 크랭크 샤프트, 베어링, 베어링 메탈, 기어, 체인(회로), 벨트, 오일 펌프 등을 비롯하여, 구동계 전달 기구, 예를 들면 기어, 조인트 등이나, 하드 디스크 드라이브의 접촉면을 갖는 구동부, 기타 마찰 조건이 엄격하고, 저마찰성이 요구되는 여러 가지 접촉면을 갖는 시스템에 사용할 수 있다.

<실시예>

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

윤활유 기유로서의 폴리-α-올레핀에 산소 함유 유기 화합물로서 GMO를 1 ％, 입경 5 nm의 다이아몬드 나노 입자를 0.01 ％, 다이아몬드 나노 입자용 분산제로서 비이온성 계면활성제(폴리옥시에틸렌알킬에테르 5 ％, 폴리옥시에틸렌알킬에 테르인산 95 ％)를 1 ％ 함유하도록 제조하여, 본 예의 윤활유 조성물을 얻었다. 사양의 일부를 하기 표 1에 나타낸다.

또한, 표 1 중 분산성이란, 다이아몬드 나노 입자의 분산성을 외관에 의해 판정한 결과이고, "○"는 다이아몬드 나노 입자가 완전 용해(액이 투명)되어, 분산하고 있는 것, "△"는 다이아몬드 나노 입자가 약간 용해(액이 백탁)되어, 분산하고 있는 것, "×"는 다이아몬드 나노 입자가 불용해(액이 백탁 및 나노다이아가 침강)되어, 분산하지 않은 것을 나타낸다.

(실시예 2 내지 7 및 비교예 1 내지 4)

표 1에 나타낸 바와 같이 분산제의 조성이나 종류를 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 반복하여, 각 예의 윤활유 조성물을 얻었다.

[성능 평가]

(SRV 마찰 시험)

저마찰 운동 시스템의 접촉면의 일례로서, 옵티몰(OPTIMAL)사 제조 SRV 마찰 시험기용의 시험편을 제조하였다. 시험편은 SUJ2 열 처리재로부터 디스크 재료, 원통 재료에 연마 가공 후, 랩핑 테이프를 이용한 연마에 의해서 소정의 표면 조도(Ra=0.2 ㎛ 이하)로 마무리하였다. 옵티몰사 제조 SRV 시험기에 세팅하고, 각 예의 윤활유 조성물을 시험편에 적하하고, 하기의 시험 조건으로 10 분 내지 20 분까지의 마찰계수를 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1에 병기한다.

또한, 시험 개시 후 10 분 내지 20 분까지가 가장 안정적인 마찰계수를 나타내기 때문에, 해당 마찰계수를 평가하였다.

또한, 마찰계수를 측정할 때, 각 예의 윤활유 조성물로는 다이아몬드 나노 입자를 교반·혼합한 후 1주간 경과한 것을 이용하였다.

(시험 조건)

·온도: 80 ℃

·하중: 400 N

·진폭: 3 mm

·주파수: 50 Hz

표 1로부터 본 발명의 범위에 속하는 실시예 1 내지 7의 윤활유 조성물은 본 발명외의 비교예 1 내지 4의 윤활유 조성물보다 마찰계수를 감소시킬 수 있어, 안정적인 마찰 감소 효과를 나타내는 것을 알 수 있었다.

이는 다이아몬드 나노 입자가 분산되지 않은 비교예 1 내지 4의 윤활유 조성물이 접동 부위에서 마모나 소성을 일으키기 쉬운 것으로 생각된다.

또한, 안료나 카본 블랙을 분산하는 고분자계 분산제가 다이아몬드 나노 입자를 분산시키기 어렵다는 것을 알 수 있다.

또한, 현시점에서는 다이아몬드 나노 입자의 금속 표면에의 흡착성의 향상의 관점에서 실시예 1, 2, 3, 4, 7이 가장 양호한 결과를 가져오는 것으로 생각된다.

Claims

윤활유 기유(基油), 산소 함유 유기 화합물, 다이아몬드 나노 입자 및 다이아몬드 나노 입자용 분산제를 함유하는 윤활유 조성물이며, 상기 다이아몬드 나노 입자의 함유량이 0.01 내지 3.0 ％인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.
제1항에 있어서, 상기 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 에테르계 계면활성제와 인계 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.
제1항에 있어서, 상기 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 폴리옥시에틸렌알킬에테르와 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산을 함유하는 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.
제1항에 있어서, 상기 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 폴리옥시에틸렌알킬에테르와 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산을 포함하고, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르의 함유량이 5 내지 15 ％이며, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산의 함유량이 85 내지 95 ％인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.
제1항에 있어서, 상기 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르와 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르인산을 함유하는 것을 특징으로 하 는 윤활유 조성물.
제1항에 있어서, 상기 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르와 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르인산을 포함하고, 상기 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르의 함유량이 10 내지 15 ％이며, 상기 폴리옥시에틸렌디알킬페닐에테르인산의 함유량이 85 내지 90 ％인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.
제1항에 있어서, 상기 다이아몬드 나노 입자용 분산제가 소르비탄트리올레이트인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.