KR20130035227A - Lubricating oil composition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디젤 엔진 및 가솔린 엔진과 같은 내연엔진의 윤활을 위해 유리하게 사용가능한 윤활유 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 약 0.5 중량% 이하, 특히 약 0.2 중량% 이하의 낮은 황 함량을 갖고 있어서, 저황 탄화수소 연료를 사용하는 육상 이동 자동차에 장착된 내연 엔진에서 발생하는 마찰을 감소시키고 우수한 고온 세정력을 나타내는 윤활유 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a lubricating oil composition which can advantageously be used for the lubrication of internal combustion engines such as diesel engines and gasoline engines. More specifically, the present invention has a low sulfur content of about 0.5% by weight or less, in particular about 0.2% by weight or less, thereby reducing friction and producing excellent internal combustion engines mounted on land mobile vehicles using low sulfur hydrocarbon fuels. A lubricating oil composition exhibiting high temperature cleaning power.
내연 엔진의 작동을 위해 사용되는 가솔린 또는 디젤 연료와 같은 연료에 포함된 황은 엔진에서 연료가 연소될때 산화되어 황산과 같은 산화황을 배출한다. 일부의 산화황은 엔진의 윤활을 위해 사용되는 윤활유에 들어가고, 남아있는 산화황은 기타 배출가스와 함께 배출된다. 기타 배출가스와 함께 배출된 산화황은 환경오염을 유발시킨다. 지금까지 연료 내 황 함량은 엄격한 규제하에 관리되어 왔다. 황함량에 대한 규제는 처음에는 가솔린(가솔린 엔진용 연료)에 적용되었었다. 그러나, 황함량에 대한 규제는 또한 보다 높은 황함량을 갖는 디젤 연료들에도 최근까지 적용되어 왔다. 디젤 연료에서의 황함량은 최근까지 0.0010 중량% 미만으로 규제되어 왔다.Sulfur contained in fuels such as gasoline or diesel fuel used for operation of internal combustion engines is oxidized when the fuel is burned in the engine to emit sulfur oxides such as sulfuric acid. Some sulfur oxides enter the lubricant used to lubricate the engine, and the remaining sulfur oxides are discharged along with the other emissions. Sulfur oxides emitted with other emissions cause environmental pollution. To date, sulfur content in fuels has been controlled under strict regulations. Restrictions on sulfur content were initially applied to gasoline (fuel for gasoline engines). However, restrictions on sulfur content have also been applied until recently for diesel fuels with higher sulfur content. Sulfur content in diesel fuel has until recently been regulated to less than 0.0010% by weight.
황함량의 감소로 인하여 연료가 연소될때 생성되는 윤활유가 황산과 같은 산화황으로 오염되는 것이 감소된다. 이는 윤활유 내 초과염기성(overbasic) 금속 함유 세정제의 양이 감소될 수 있다는 것을 의미한다. 염기성 금속 함유 세정제는 윤활유에서 산화황을 중화시키기 위해 제공된다.The reduction of sulfur content reduces the contamination of the lubricating oil produced when the fuel is burned with sulfur oxides such as sulfuric acid. This means that the amount of overbasic metal containing detergent in the lubricating oil can be reduced. Basic metal-containing cleaners are provided to neutralize sulfur oxides in the lubricant.
연료가 엔진에서 연소될때 연료 뿐만아니라 일부의 윤활유도 엔진에서 연소된다. 연소된 윤활유에 의해 생성된 기체는 기타 배출 기체와 함께 배출된다. 그러므로, 윤활유의 황함량을 감소시키는 것이 바람직하다.When fuel is combusted in an engine, not only the fuel but also some lubricant is combusted in the engine. The gas produced by the burned lubricating oil is discharged along with other exhaust gases. Therefore, it is desirable to reduce the sulfur content of lubricating oil.
그런데, 최근에 사용된 내연 엔진용 윤활유는 베이스 오일(윤활 점도를 갖는 탄화수소 오일) 및 생성된 산화황 중화용 염기성 금속 함유 세정제, 상승된 온도하에서 부패로부터 베이스 오일의 기능을 유지시키기 위한 산화 방지제, 연료의 연소에 의해 생성된 그을음과 베이스 오일과 베이스 오일내 금속 함유 세정제의 부패에 의해 생성된 잔류물을 분산시키기 위한 분산제, 피스톤과 실린더의 작동멈춤을 예방하기 위한 극압제, 피스톤과 실린더 사이에서 발생되는 마찰을 감소시키기 위한 마찰 감소제(마찰 개질제)와 같은 다양한 첨가제(즉, 윤활유 첨가제)를 함유한다.By the way, recently used lubricating oils for internal combustion engines include base oils (hydrocarbon oils with lubricating viscosity) and produced basic metal-containing detergents for neutralizing sulfur oxides, antioxidants for maintaining the function of base oils from rot under elevated temperatures, Dispersant for dispersing soot produced by combustion of fuel and residue produced by decay of base oil and metal-containing detergent in base oil, extreme pressure agent to prevent piston and cylinder from shutting down, between piston and cylinder It contains various additives (ie lubricant additives) such as friction reducers (friction modifiers) to reduce the friction generated.
그러므로, 윤활유 조성물에 위치한 첨가제에 포함된 인성분과 금속성분은 윤활유 조성물이 연소될때 분해되어 산화인 및 산화금속의 형태로 배출기체에 포함된다. 배출가스에 포함된 산화인과 산화금속은 배출가스 세정장치에 위치한 산화 촉매 또는 환원촉매와 접촉하여 촉매를 불활성화시킨다.Therefore, the phosphorus and metal components included in the additive located in the lubricating oil composition are decomposed when the lubricating oil composition is burned and included in the exhaust gas in the form of phosphorus oxide and metal oxide. Phosphorus oxide and metal oxide contained in the exhaust gas are contacted with an oxidation catalyst or a reduction catalyst located in the exhaust gas scrubber to deactivate the catalyst.
앞서 기술된 이유로, 윤활유 조성물의 황화 회분 함량, 인함량 및 황함량을 감소시키는 것이 요구되고 있다.For the reasons described above, there is a need to reduce the sulfurized ash content, phosphorus content and sulfur content of lubricating oil compositions.
특허공개 1(JP 2002-53888 A)는 낮은 황함량을 갖는 연료 오일을 사용하여 작동하는 내연엔진, 특히 디젤 엔진을 윤활하기 위해 바람직하게 사용가능한 윤활유 조성물을 개시하고 있다. 개시된 윤활유 조성물은 0.1 중량% 이하(바람직하게는 0.03 중량% 이하)의 황함량을 갖는 베이스 오일과 다음의 첨가제를 포함한다: Patent publication 1 (JP 2002-53888 A) discloses a lubricating oil composition which is preferably used for lubricating internal combustion engines, in particular diesel engines, which operate using fuel oils having a low sulfur content. The disclosed lubricating oil composition comprises a base oil having a sulfur content of 0.1 wt% or less (preferably 0.03 wt% or less) and the following additives:
a) 알케닐- 또는 알킬-숙신이미드 또는 이의 유도체를 포함하는 무회분 분산제(ashless dispersant), 질소 원자 함량을 기준으로 0.01 내지 0.3 중량%;a) ashless dispersant comprising alkenyl- or alkyl-succinimide or derivatives thereof, 0.01 to 0.3% by weight based on nitrogen atom content;
b) 10 내지 350 mg KOH/g의 TBN과 3 중량% 이하의 황함량을 갖는 금속 함유 세정제, 황화 회분 함량을 기준으로 0.1 내지 1 중량%; b) a metal containing detergent having a TBN of 10 to 350 mg KOH / g and a sulfur content of up to 3% by weight, 0.1 to 1% by weight, based on the ash content of sulphide;
c) 아연 디알킬디티오포스페이트, 인 함량 기준으로 0.01 내지 0.12 중량%; 및c) zinc dialkyldithiophosphate, 0.01 to 0.12 weight percent based on phosphorus content; And
d) 산화 방지 페놀 화합물 및/또는 산화 방지 아민 화합물, 0.01 내지 5 중량%를 포함하며,d) from 0.01 to 5% by weight of an antioxidant phenol compound and / or an antioxidant amine compound,
상기 윤활유 조성물은 0.1-1 중량%의 황화 회분 함량, 0.01-0.1 중량%의 인함량, 0.01-0.3 중량%의 황함량, 40 중량ppm 이하의 염소함량, 및 0.2 내지 7 중량%(바람직하게는 0.5-5 중량%, 보다 바람직하게는 1.0-3 중량%)의 금속 함유 세정제 유래 유기산염을 갖고,The lubricating oil composition may comprise 0.1-1 wt% sulphide ash content, 0.01-0.1 wt% phosphorus content, 0.01-0.3 wt% sulfur content, 40 wtppm or less chlorine content, and 0.2-7 wt% (preferably 0.5-5% by weight, more preferably 1.0-3% by weight) of the metal-containing detergent-derived organic acid salt,
여기서, 상기 함량 및 양은 윤활유 조성물의 양에 기초하여 표현된다.Wherein the content and amount are expressed based on the amount of lubricating oil composition.
상기 특허 공개 1은 상기 개시된 윤활유 조성물이 내연 엔진에서 우수한 고온 세정력을 보여주는 작동 실시예를 추가로 개시한다.Patent Publication 1 further discloses an operational embodiment in which the disclosed lubricating oil composition shows good high temperature cleaning power in an internal combustion engine.
상기 특허 공개 1은 윤활유 조성물이 마찰 개질제, 산화 방지지 및 항마모제로 작용할 수 있는 몰리브덴 함유 화합물을 함유할 수 있다는 것을 추가로 개시한다. 몰리브덴 함유 화합물은 설폭시올리브데늄 디티오카바메이트, 설폭시몰리브데늄 디티오포스페이트 및 가능한 황 함유하는 숙신이미드의 몰리브데늄 복합물과 같은 공지의 몰리브데늄 함유 화합물일 수 있다.The patent publication 1 further discloses that the lubricating oil composition may contain molybdenum containing compounds which can act as friction modifiers, antioxidant papers and anti-wear agents. Molybdenum containing compounds may be known molybdenum containing compounds such as molybdenum complexes of sulfoxyolibdenium dithiocarbamate, sulfoxymolybdenum dithiophosphate and possibly sulfur containing succinimide.
특허 공개 2(JP 2004-149802 A)는 베이스 오일, 에틸렌 카보네이트 후처리 무회분 분산제, 붕산염 처리된 무회분 분산제, 초과염기성 금속 함유 세정제 및 인화합물을 함유하는, 낮은 황화 회분 함량, 낮은 인 함량 및 낮은 황 함량을 갖는 내연엔진의 윤활용으로 바람직하게 사용가능한 윤활유 조성물(즉 엔진 오일)을 개시하고 있다. 상기 특허 공개 2는 개시된 윤활유 조성물이 블리브데늄-숙신이미드 복합물을 포함할 수 있다는 것을 추가로 개시한다. 상기 특허 공개 2의 작동 실시예에서, 윤활유 조성물이 우수한 산화 안정성 및 우수한 항마모 성능을 나타내는 것을 실험 데이터를 통해서 나타내고 있다.Patent Publication 2 (JP 2004-149802 A) describes a low sulfurized ash content, low phosphorus content, containing base oil, ethylene carbonate aftertreatment ashless dispersant, borate treated ashless dispersant, overbased metal containing detergents and phosphorus compounds. A lubricating oil composition (ie engine oil) which is preferably used for the lubrication of internal combustion engines with a low sulfur content is disclosed. Patent Publication 2 further discloses that the disclosed lubricating oil composition may comprise a blebdenium-succinimide complex. In the working example of Patent Publication 2, experimental data shows that the lubricating oil composition exhibits excellent oxidative stability and good anti-wear performance.
특허 공개 3은 자황 베이스 오일, 붕소 함유 무회분 분산제, 몰리브덴 함유 마찰 개질제, 설포네이트, 페네이트 또는 살리실레이트와 같은 금속 함유 세정제, 및 아연 디티오포스페이트를 함유하는 낮은 황화 회분, 낮은 인, 낮은 황 엔진오일(엔진오일 조성물)을 개시한다. 상기 몰리브덴 함유 마찰 개질제는 몰리브덴 디오가노-디티오카바메이트(molybdenum diorgano-dithiocarbamate), 몰리브덴 디오가노-디티오포스페이트(molybdenum diorgano-dithiophosphate), 몰리브덴 카르복실레이트(molybdenum carboxylate), 및 Mo3S7(dtc)4 또는 Mo3S4(dtc)4와 같은 트리뉴클리어 몰리브덴(trinuclear molybdenum) 화합물일 수 있다. 작동 실시예에서, 상기 윤활유 조성물이 상기 언급된 트리뉴클리어 몰리브덴 화합물을 사용하는 윤활유 조성물이 특히 우수한 고온 산화 안정성 및 우수한 마찰 감소 성능을 갖고 있다는 것을 실험 데이터를 통해서 나타내고 있다.Patent Publication 3 discloses low sulfurized ash, low phosphorus, low containing sulphurous base oils, boron containing ashless dispersants, molybdenum containing friction modifiers, metal containing detergents such as sulfonates, phenates or salicylates, and zinc dithiophosphate. Sulfur engine oil (engine oil composition) is disclosed. The molybdenum-containing friction modifiers include molybdenum diorgano-dithiocarbamate, molybdenum diorgano-dithiophosphate, molybdenum carboxylate, and Mo 3 S 7 ( trinuclear molybdenum compounds such as dtc) 4 or Mo 3 S 4 (dtc) 4 . In an operational embodiment, experimental data indicate that the lubricating oil composition has a particularly good high temperature oxidative stability and good friction reducing performance using the trinuclear molybdenum compound mentioned above.
앞서 기술한 바와 같이, 상기 몰리브덴 함유 화합물은 윤활유 조성물에 포함되는 마찰 개질제로서 특히 효과적이다.As described above, the molybdenum containing compounds are particularly effective as friction modifiers included in lubricating oil compositions.
알려진 몰리브덴 함유 화합물로서, 몰리브덴 디오가노 디티오카바메이트 및 몰리브덴 디오가노 디티오포스페이트가 가장 일반적으로 사용된다. 그러나, 몰리브덴 디오가노 디티오카바메이트 화합물은 분자 구조에 황(S)을 함유하고 있다는 점과, 몰리브덴 디오가노 디티오포스페이트 화합물은 분자 구조에 인(P)으을 함유하고 있다는 점에서 단점을 갖고 있고, 이에 따라 내연엔진에서 윤활유가 연소될때 산화황 기체 및 산화인 기체와 같은 독성 기체들을 생산하여 결과적으로 배출가스 세정 장치의 촉매를 불활성화시킨다. 앞서 설명한 바와 같이, 특허 공개 3은 Mo3S7(dtc)4 또는 Mo3S4(dtc)4와 같은 트리뉴클리어 몰리브덴 화합물이 우수한 마찰 개질 기능(마찰 감소 기능)을 나타내고 있다고 기술하고 있다. 그러나, 이와 같은 트리뉴클리어 몰리브덴 화합물은 자체의 리간드 잔기, 즉 디티오카바메이트, dtc의 분자 구조에 황 원자를 포함하고, 상기 몰리브덴 원자에 직접 부탁된 다른 황 원자를 추가로 포함하고 있어서, 트리뉴클리어 몰리브덴 화합물은 본질적으로 비교적 다량의 황을 화합물에 포함하고 있다. 그러므로, 만일 오일 조성물내 황 함량의 감소를 목적으로 할 경우 상기 트리뉴클리어 몰리브덴 화합물은 윤활유 조성물로 혼합되기 위해 사용되는 것이 선호되지는 않는다.As known molybdenum containing compounds, molybdenum diorgano dithiocarbamate and molybdenum diorgano dithiophosphate are most commonly used. However, the molybdenum diorgano dithiocarbamate compound has a disadvantage in that it contains sulfur (S) in the molecular structure, and the molybdenum diorgano dithiophosphate compound contains phosphorus (P) in the molecular structure. Therefore, when lubricating oil is combusted in the internal combustion engine, toxic gases such as sulfur oxide gas and phosphorus oxide gas are produced, resulting in inactivation of the catalyst of the exhaust gas scrubbing apparatus. As described above, Patent Publication 3 describes that trinuclear molybdenum compounds such as Mo 3 S 7 (dtc) 4 or Mo 3 S 4 (dtc) 4 exhibit excellent friction modifying function (friction reduction function). However, such trinuclear molybdenum compounds contain sulfur atoms in the molecular structure of their ligand residues, i.e., dithiocarbamate, dtc, and further include other sulfur atoms directly attached to the molybdenum atoms. Nuclear molybdenum compounds inherently contain a relatively large amount of sulfur in the compound. Therefore, it is not preferred that the trinuclear molybdenum compound be used to be mixed into the lubricating oil composition if the purpose is to reduce the sulfur content in the oil composition.
따라서, 본 발명의 목적은 비교적 적은 양의 황과 인을 함유하거나 이를 함유하지 않아서, 비교적 다량의 황과 인을 함유하고 있는 기존에 사용되는 마찰 감소제, 예를 들면 몰리브덴 디오가노 디티오카바메이트, 몰리브덴 디오가노 디티오포스페이트, 몰리브덴 카르복실레이트 및 Mo3S7(dtc)4 또는 Mo3S4(dtc)4와 같은 트리뉴클리어 몰리브덴 화합물을 대신하여 바람직하게 사용가능한 몰리브덴 함유 마찰 감소제를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a conventionally used friction reducing agent, for example molybdenum diorgano dithiocarbamate, which contains or does not contain relatively small amounts of sulfur and phosphorus. , A molybdenum-containing friction reducing agent which is preferably used in place of trinuclear molybdenum compounds such as molybdenum diorgano dithiophosphate, molybdenum carboxylate and Mo 3 S 7 (dtc) 4 or Mo 3 S 4 (dtc) 4 To provide.
본 발명자는 만일 염기성 질소함유 화합물의 알려진 몰리브덴 복합물이 특별히 선택된 양의 알케닐- 또는 알킬-숙신이미드 또는 이의 유도체(무회분 분산제로 알려진) 및 알케닐- 또는 알킬-숙신산 에스테르(숙시네이트) 또는 이의 유도체(무회분 분산제로 알려진)과 혼합되어 윤활유 조성물에 혼합될 경우, 몰리브덴 복합물, 예를 들면 몰리브덴-숙신이미드 복합물의 마찰 감소 기능이 현저하게 향상된다는 사실을 발견하였다. The inventors have found that if a known molybdenum complex of a basic nitrogen-containing compound has a specially selected amount of alkenyl- or alkyl-succinimide or derivative thereof (known as ashless dispersant) and alkenyl- or alkyl-succinic acid ester (succinate) or It has been found that when mixed with its derivatives (known as ashless dispersants) and mixed in a lubricating oil composition, the friction reducing function of molybdenum composites, for example molybdenum-succinimide composites, has been found to be significantly improved.
본 발명은 상기 언급한 발명자의 새로운 발견에 기초하여 발명되었다. 앞서 언급된 염기성 질소 함유 화합물의 몰리브덴 복합물을 포함하지만, 숙신이미드 또는 이의 유도체를 포함하지 않는(추가로 숙시네이트 또는 이의 유도체도 포함하지 않는) 상기 윤활유 조성물들이 고온에서 산화에 대한 향상된 저항성을 나타내지만, 상기 오일 조성물은 마찰 계수의 감소는 거의 나타내지 않는다는 것을 추가로 발견하였다.The present invention has been invented on the basis of the novel findings of the inventors mentioned above. The lubricating oil compositions which contain the molybdenum complexes of the basic nitrogen-containing compounds mentioned above, but which do not contain succinimide or derivatives thereof (in addition no succinate or derivatives thereof), do not exhibit improved resistance to oxidation at high temperatures. However, it was further found that the oil composition showed little reduction in the coefficient of friction.
따라서, 본 발명은 0.5 중량% 이하의 황함량을 갖고, 윤활 점도를 갖는 베이스오일을 함유하며, 하기의 a) 내지 e)의 첨가제 성분을 갖는 내연엔진의 윤활용 윤활유 조성물을 제공한다:Accordingly, the present invention provides a lubricating oil composition for lubrication of an internal combustion engine having a sulfur content of 0.5 wt% or less, containing a base oil having a lubricating viscosity, and having the additive component of a) to e) below:
a) 알케닐- 또는 알킬-숙신이미드 또는 이의 유도체를 포함하는 무회분 분산제(ashless dispersant) 0.5 - 5.0 중량%;a) 0.5-5.0 weight percent ashless dispersant comprising alkenyl- or alkyl-succinimide or derivatives thereof;
b) 알케닐- 또는 알킬-숙신산 에스테르 또는 이의 유도체를 포함하는 무회분 분산제 0.5 - 5.0 중량%;b) 0.5-5.0 weight percent ashless dispersant comprising alkenyl- or alkyl-succinic acid esters or derivatives thereof;
c) 염기성 질소 함유 화합물의 몰리브덴 복합체, 몰리브덴 함량 기준으로 50-1,200 중량ppm;c) molybdenum complex of basic nitrogen containing compound, 50-1,200 ppm by weight, based on molybdenum content;
d) 10 내지 400 mg·KOH/g의 TBN을 갖는 알칼라인 토금속 함유 세정제, 알칼라인 토금속 함량 기준으로 0.05-1.0 중량%; 및d) alkaline earth metal containing detergent having a TBN of 10 to 400 mg · KOH / g, 0.05-1.0 wt% based on alkaline earth metal content; And
c) 항마모제 0.05-0.5 중량%c) 0.05-0.5% by weight of anti-wear agents
본 발명은 앞서 언급한 본 발명에 따른 윤활유 조성물과의 윤활 하에서 0.001 중량% 이하의 황함량을 갖는 연료를 사용하여 육상 주행 자동차에 장착된 내연 엔진을 작동시키는 방법을 추가로 제공한다.The present invention further provides a method of operating an internal combustion engine mounted on a land vehicle using a fuel having a sulfur content of 0.001% by weight or less under lubrication with the lubricating oil composition according to the invention mentioned above.
본 발명의 바람직한 구현예는 하기에 기술된다.Preferred embodiments of the invention are described below.
(1) 윤활유 조성물은 0.01 내지 0.2 중량%의 황함량을 갖는다.(1) The lubricating oil composition has a sulfur content of 0.01 to 0.2% by weight.
(2) 윤활유 조성물은 0.05 내지 0.12 중량%의 황함량을 갖는다.(2) The lubricating oil composition has a sulfur content of 0.05 to 0.12% by weight.
(3) 윤활유 조성물은 점도 지수 향상제를 추가로 함유하여 0W5, 0W10, 0W15, 0W20, 0W30, 5W20, 5W30, 10W20, 또는 10W30으로 분류되는 다중 등급의 엔진오일이다.(3) The lubricating oil composition is a multi-grade engine oil which further contains a viscosity index improver and is classified into 0W5, 0W10, 0W15, 0W20, 0W30, 5W20, 5W30, 10W20, or 10W30.
(4) 윤활유 조성물은 성분 a) 즉 알케닐- 또는 알킬-숙신이미드 또는 이의 유도체를 1.0-4.0 중량% 포함한다.(4) The lubricating oil composition comprises 1.0-4.0% by weight of component a) i.e. alkenyl- or alkyl-succinimide or derivatives thereof.
(5) 윤활유 조성물은 성분 b) 즉 알케닐- 또는 알킬-숙신산 에스테르 또는 이의 유도체를 1.0-4.0 중량% 포함한다.(5) The lubricating oil composition comprises 1.0-4.0% by weight of component b) ie alkenyl- or alkyl-succinic acid esters or derivatives thereof.
(6) 윤활유 조성물은 상기 성분 a)와 성분 b)를 1:4 내지 4:1의 비율로 포함한다.(6) The lubricating oil composition comprises component a) and component b) in a ratio of 1: 4 to 4: 1.
(7) 상기 성분 c), 즉 염기성 질소 함유 화합물의 몰리브덴 복합물은 1 중량% 미만의 황을 함유한다.(7) Molybdenum composite of component c), i.e., basic nitrogen containing compound, contains less than 1% by weight of sulfur.
(8) 상기 성분 c), 즉 염기성 질소 함유 화합물의 몰리브덴 복합물은 0.05 내지 0.5 중량%의 황을 함유한다. (8) Molybdenum composite of component c), i.e., basic nitrogen containing compound, contains 0.05 to 0.5% by weight of sulfur.
(9) 상기 성분 c)는 숙신이미드의 몰리브덴 복합물이다.(9) Component c) is a molybdenum composite of succinimide.
(10) 상기 성분 d)는 알칼라인 토 금속 살리실레이트를 함유한다.(10) Component d) contains alkaline earth metal salicylate.
(11) 항마모제는 아연 디알킬디티오포스페이트이다.(11) The antiwear agent is zinc dialkyldithiophosphate.
(12) 윤활유 조성물은 산화 방지제를 추가로 함유한다.(12) The lubricating oil composition further contains an antioxidant.
(13) 윤활유 조성물은 0.001 중량% 이하의 황함량을 갖는 연료 오일을 사용하여 작동되는 내연 엔진의 윤활을 위해 사용된다.(13) The lubricating oil composition is used for lubrication of internal combustion engines operated using fuel oil having a sulfur content of 0.001% by weight or less.
본 발명의 윤활유 조성물은 알려진 분산제, 즉 알케닐- 또는 알킬-숙신이미드 또는 이의 유도체 및 알케닐- 또는 알킬-숙신산 에스테르(숙시네이트) 또는 이의 유도체 특정량과 함께 염기성 질소 함유 화합물의 몰리브덴 복합물을 포함한다. 그러므로, 상기 윤활유 조성물은 낮은 수준의 황을 포함하도록 제조될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 상기 본 발명의 윤활유 조성물은 현저히 우수한 마찰 감소 기능을 나타낸다.
The lubricating oil compositions of the present invention comprise molybdenum complexes of basic nitrogen-containing compounds together with known dispersants, i.e. alkenyl- or alkyl-succinimides or derivatives thereof and specific amounts of alkenyl- or alkyl-succinic acid esters (succinates) or derivatives thereof. Include. Therefore, the lubricating oil composition can be prepared to contain low levels of sulfur. Nevertheless, the lubricating oil compositions of the present invention exhibit a remarkably good friction reducing function.
본 발명의 윤활유 조성물의 제조를 위해 사용가능한 베이스 오일 및 첨가제들이 아래에 보다 상세히 기술될 것이다.
Base oils and additives usable for the preparation of the lubricating oil compositions of the present invention will be described in more detail below.
베이스 오일Base oil
베이스 오일은 일반적으로 100℃에서 2 내지 50 mm2/s의 동적 점도를 나타내는 미네랄 오일 또는 합성 오일이다. 상기 미네랄 오일 및 합성 오일의 성질 및 기타 특성들에 특별한 제한은 없다. 그러나, 상기 베이스 오일의 황 함량은 0.1 중량% 미만이다. 바람직하게는, 상기 황 함량은 0.03 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 0.005 중량% 미만이다.Base oils are mineral or synthetic oils which generally exhibit a dynamic viscosity of 2 to 50 mm 2 / s at 100 ° C. There is no particular limitation on the properties and other properties of the mineral oil and the synthetic oil. However, the sulfur content of the base oil is less than 0.1% by weight. Preferably, the sulfur content is less than 0.03% by weight, more preferably less than 0.005% by weight.
상기 미네랄 오일은 미네랄 오일의 윤활유 증류물을 용매 정제, 수소첨가(hydrogenation), 또는 이의 조합으로 처리하여 수득되는 오일이다. 특히 바람직하게는 고 수소첨가분해된 정제오일(100 내지 150 범위의 점도 지수, 5 중량% 이하의 방향족 함량, 50 중량 ppm 이하의 질소 함량 및 50 중량 ppm 이하의 황 함량을 갖는 수소첨가분해된 오일에 해당함)이다. 특히 바람직하게는, 슬랙 왁스(slack wax) 또는 GTL 왁스(기체 대 액체)의 수소첨가이성질화(hydroisomerization)에 의해 수득되는 140-160의 점도 지수를 갖는 예를 들면 고점도 지수 베이스 오일이다.The mineral oil is an oil obtained by treating the lubricating oil distillate of the mineral oil with solvent purification, hydrogenation, or a combination thereof. Particularly preferably hydrocracked oil having high hydrocracked oil (viscosity index in the range from 100 to 150, aromatic content up to 5% by weight, nitrogen content up to 50 ppm and sulfur content up to 50 ppm) Corresponding to). Particularly preferred are, for example, high viscosity index base oils having a viscosity index of 140-160 obtained by hydroisomerization of slack wax or GTL wax (gas to liquid).
합성 오일(합성 윤활 베이스 오일)의 예로는 폴리-α-올레핀, 즉 3-12 탄소 원자수를 갖는 α-올리펜의 중합체 화합물; 4-18의 탄소원자수를 갖는 알콜과 세바스산(sebacic acid), 아젤라산(azelaic acid) 또는 아디프산(adipic acid)과 같은 2 염기산, 예를 들면 디옥틸 세바케이트(dioctyl sebacate)의 에스테르인 디알킬 에스테르; 3-18개 탄소원자수를 갖는 1염기산과 1,1,1-트리-메틸프로판 또는 펜타에리쓰리톨의 에스테르인 폴리올 에스테르; 및 9-40 탄소원자수를 갖는 알킬기를 갖는 알킬벤젠을 포함한다. 합성 오일은 거의 황을 포함하지 않고, 우수한 산화 안정성 및 우수한 열 저항성을 갖고, 연소시 소량의 잔류 탄소와 그을음을 생성한다. 그러므로, 상기 합성 오일은 본 발명의 윤활유 조성물을 위해 바람직하게 사용된다. 특히 바람직하게는, 본 발명의 목적 관점에서 폴리-α-올레핀이다. Examples of synthetic oils (synthetic lubricating base oils) include poly-α-olefins, ie polymer compounds of α-oliphenes having 3-12 carbon atoms; Esters of alcohols having 4 to 18 carbon atoms and dibasic acids such as sebacic acid, azelaic acid or adipic acid, for example dioctyl sebacate Phosphorus dialkyl esters; Polyol esters which are esters of monobasic acids having 3-18 carbon atoms with 1,1,1-tri-methylpropane or pentaerythritol; And alkylbenzenes having alkyl groups having 9-40 carbon atoms. Synthetic oils contain little sulfur, have good oxidative stability and good heat resistance and produce a small amount of residual carbon and soot upon combustion. Therefore, the synthetic oil is preferably used for the lubricating oil composition of the present invention. Especially preferably, it is a poly-alpha-olefin from the viewpoint of the objective of this invention.
상기 미네랄 오일 및 합성 오일 각각은 단일로 사용될 수 있다. 그러나, 만일 바람직하다면, 2개 이상의 미네랄 오일이 조합하여 사용될 수 있으며, 2개 이상의 합성 오일은 조합하여 사용될 수 있다. 상기 미네랄 오일 및 합성 오일은 선택적 비율로 조합하여 사용될 수 있다.
Each of the mineral oil and the synthetic oil may be used singly. However, if desired, two or more mineral oils may be used in combination, and two or more synthetic oils may be used in combination. The mineral oil and the synthetic oil may be used in combination in an optional ratio.
무회분Ashless 분산제Dispersant
본 발명의 윤활유 조성물은 적어도 2개의 상이한 무회분 분산제, 즉 알케닐- 또는 알킬-숙신이미드 또는 이의 유도체(성분 a) 및 알케닐- 또는 알킬-숙신산 에스테르 또는 이의 유도체(성분 b)를 각각 0.5-5.0 중량%, 바람직하게는 1.0-4.0 중량%(양은 윤활유 조성물의 총량에 기초한다)로 함유한다. 상기 성분 a) 및 성분 b)는 바람직하게는 1:4 내지 4:1, 보다 바람직하게는 1:2 내지 2:1의 중량비로 포함된다.The lubricating oil compositions of the invention comprise at least two different ashless dispersants, i.e., alkenyl- or alkyl-succinimides or derivatives thereof (component a) and alkenyl- or alkyl-succinic acid esters or derivatives thereof (component b), respectively. -5.0 wt%, preferably 1.0-4.0 wt% (amount based on total amount of lubricating oil composition). Component a) and component b) are preferably included in a weight ratio of 1: 4 to 4: 1, more preferably 1: 2 to 2: 1.
성분 a), 즉 알케닐- 또는 알킬-숙신이미드 또는 이의 유도체는 공지의 알케닐- 또는 알킬-숙신이미드 또는 이의 유도체일 수 있다. 예를 들면, 폴리올레핀 또는 이의 유도체로부터 유래된 알케닐- 또는 알킬-숙신이미드가 사용될 수 있다. 대표적인 숙신이미드는 고분자량 알케닐 또는 알킬의 치환기를 갖는 숙신산 무수물과 4 내지 10(바람직하게는 5 내지 7)의 평균 질소원자수를 갖는 폴리알킬렌 폴리아민간의 반응에 의해 수득될 수 있다. 고분자량 알케닐 또는 알킬은 바람직하게는 약 900 내지 3,000의 평균분자량을 갖는 폴리부텐(특히 비닐리덴 말단을 갖는 고반응성 폴리부텐)으로부터 유래된다. Component a), ie alkenyl- or alkyl-succinimides or derivatives thereof, may be known alkenyl- or alkyl-succinimides or derivatives thereof. For example, alkenyl- or alkyl-succinimides derived from polyolefins or derivatives thereof can be used. Representative succinimides can be obtained by reaction between succinic anhydrides having substituents of high molecular weight alkenyl or alkyl and polyalkylene polyamines having an average nitrogen atom number of 4 to 10 (preferably 5 to 7). High molecular weight alkenyls or alkyls are preferably derived from polybutenes (particularly highly reactive polybutenes having vinylidene ends) having an average molecular weight of about 900 to 3,000.
폴리부텐과 말레익산 무수물과의 반응을 통한 폴리부테닐 숙신산 무수물의 제조과정은 염소 화합물을 이용한 염소화(chlorination) 공정에 의해 일반적으로 수행된다. 상기 염소화 공정은 반응 수율 측면에서 유리하다. 그러나, 상기 염소화 공정에 의해 수득된 반응 산물은 다량의 (예를 들면 약 2,000 내지 3,000 ppm) 염소를 포함한다. 대조적으로, 만일 염소 화합물을 사용하지 않은 열반응이 사용될 경우 반응 생성물은 극히 적은 염소 함량(예를 들면 0-30 ppm)을 포함한다. 그러므로, 열반응에 의해 수득된 폴리부테닐 숙신산 무수물로부터 숙신이미드를 제조하는 것이 바람직하며, 이로써 상기 생성된 숙신이미드의 염소 함량은 0 내지 30 중량 ppm이다. 상기 숙신이미드는 붕산, 알콜, 알데히드, 케톤, 알킬페놀, 시클릭 카보네이트, 유기산 등과 반응하여 개질 숙신이미드를 제공할 수 있다. 특히, 붕산 또는 붕소 함유 화합물과의 반응에 의해 수득된 붕산 알케닐-(또는 알킬-) 숙신이미드가 열 안정성 및 산화 안정성 측면에서 유리하다.The preparation of polybutenyl succinic anhydride through the reaction of polybutene with maleic anhydride is generally carried out by a chlorination process using a chlorine compound. The chlorination process is advantageous in terms of reaction yield. However, the reaction product obtained by the chlorination process contains a large amount (eg about 2,000 to 3,000 ppm) chlorine. In contrast, the reaction product contains an extremely low chlorine content (eg 0-30 ppm) if a thermal reaction without chlorine compounds is used. Therefore, it is preferable to prepare succinimide from polybutenyl succinic anhydride obtained by thermal reaction, whereby the chlorine content of the resulting succinimide is 0 to 30 ppm by weight. The succinimide can be reacted with boric acid, alcohols, aldehydes, ketones, alkylphenols, cyclic carbonates, organic acids and the like to provide modified succinimides. In particular, borate alkenyl- (or alkyl-) succinimides obtained by reaction with boric acid or boron containing compounds are advantageous in terms of thermal stability and oxidative stability.
상기 성분 b), 즉 알케닐- 또는 알킬-숙신산 에스테르 또는 이의 유도체는 공지의 알케닐- 또는 알킬-숙신산 에스테르 또는 이의 유도체일 수 있다. 예를 들면, 폴리올레핀 또는 이의 유도체로부터 유래된 알케닐- 또는 알킬- 숙신산 에스테르가 사용될 수 있다. 대표적인 숙신산 에스테르는 고분자량 알케닐 또는 알킬로 치환된 숙신산 무수물과 평균적으로 하나의 분자에 1 내지 6개의 히드록실기를 포함한 알코올간의 반응에 의해 제조될 수 있다. 상기 고분자량 알케닐 또는 알킬은 바람직하게는 약 900 내지 3,000의 평균 분자량을 갖는 폴리부텐(특히 비닐리덴 말단을 갖는 고반응성 폴리부텐)으로부터 유래된다.The component b), ie the alkenyl- or alkyl-succinic acid esters or derivatives thereof, may be known alkenyl- or alkyl-succinic acid esters or derivatives thereof. For example, alkenyl- or alkyl-succinic esters derived from polyolefins or derivatives thereof can be used. Representative succinic esters can be prepared by the reaction between succinic anhydrides substituted with high molecular weight alkenyl or alkyl and alcohols containing, on average, 1 to 6 hydroxyl groups in one molecule. The high molecular weight alkenyl or alkyl is preferably derived from polybutenes (especially high reactive polybutenes having vinylidene ends) having an average molecular weight of about 900 to 3,000.
본 발명의 윤활유 조성물은 무회분 분산제 a)(즉, 성분 a)) 및 무회분 분산제 b)(즉 성분 b)) 이외에 알케닐벤질아민 무회분 분산제와 같은 기타 무회분 분산제들을 포함할 수 있다.
The lubricating oil composition of the present invention may comprise other ashless dispersants, such as alkenylbenzylamine ashless dispersants, in addition to ashless dispersant a) (ie component a)) and ashless dispersant b) (ie component b)).
염기성 질소-함유 화합물의 몰리브덴 복합체(Molybdenum complex of basic nitrogen-containing compound ( molybdenummolybdenum complexcomplex ))
본 발명의 윤활유 조성물은 염기성 질소-함유 화합물의 몰리브덴 복합체(molybdenum complex)를 몰리브덴 함량 기준 50-1,200 wt.ppm의 양으로 추가로 포함할 수 있다. 상기 몰리브덴 복합체는 다기능성 첨가제로 알려져 있다. 상기 염기성 질소-함유 화합물의 몰리브덴 복합체는 소량의 황을 함유할 수 있다.The lubricating oil composition of the present invention may further comprise a molybdenum complex of the basic nitrogen-containing compound in an amount of 50-1,200 wt. Ppm based on molybdenum content. The molybdenum composite is known as a multifunctional additive. The molybdenum complex of the basic nitrogen-containing compound may contain a small amount of sulfur.
상기 염기성 질소-함유 화합물의 몰리브덴 복합체는 상기 윤활유 조성물 내에서 산화방지제(oxidation inhibitor), 항마모제(anti-wear agent) 또는 마찰개질제(friction modifier)로서 작용할 수 있다.The molybdenum complex of the basic nitrogen-containing compound may act as an oxidation inhibitor, an anti-wear agent or a friction modifier in the lubricating oil composition.
상기 염기성 질소-함유 화합물의 몰리브덴 복합체는 바람직하게 산성 몰리브덴 화합물과 염기성 질소-함유 화합물의 반응에 의해 수득된 옥시몰리브덴 복합체(oxymolybdenum complex)일 수 있다. 이때, 상기 산성 몰리브덴 화합물의 예로는 몰리브덴산(molybdic acid), 암모늄 몰리브데이트(ammonium molybdate) 및 몰리브데이트의 알칼리 금속염 등이 포함되며, 염기성 질소-함유 화합물의 예로는 숙신이미드(suc-cin-imide), 카복시아미드(carboxylic amide), 하이드로카빌아민(hydrocarbylamine ) 및 만니히 염기 화합물(Man-nich basic compound) 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 염기성 질소-함유 화합물의 몰리브덴 복합체의 예로는 숙신이미드의 몰리브덴 복합체 및 2차 지방족 아민(secondary aliphatic amine)의 몰리브덴 복합체 등이 포함될 수 있다.The molybdenum complex of the basic nitrogen-containing compound may preferably be an oxymolybdenum complex obtained by the reaction of an acidic molybdenum compound with a basic nitrogen-containing compound. In this case, examples of the acidic molybdenum compound include molybdic acid, ammonium molybdate, and an alkali metal salt of molybdate, and examples of the basic nitrogen-containing compound include succinimide (suc- cin-imide, carboxylic amide, hydrocarbylamine, and Mannich basic compound. Further, examples of the molybdenum complex of the basic nitrogen-containing compound may include a molybdenum complex of succinimide and a molybdenum complex of secondary aliphatic amine.
상기 염기성 질소-함유 화합물은 소량의 황-함유 화합물과의 반응 후 사용될 수 있으며, 특히 숙신이미드의 몰리브덴 복합체의 저온에서의 황화반응(sulfurization)에 의한 반응 산물을 사용할 수 있다. 이때, 상기 반응 산물은 바람직하게 10 중량% 미만의 상대적으로 소량의 양으로 황을 함유할 수 있다. 이러한 설포옥시몰리브덴(sulf-oxymolybdenum) 복합체는 미국 특허 공보 제6,562,765호의 실시예 C 내지 H에 제시된 방법에 따라 제조될 수 있다.The basic nitrogen-containing compound may be used after the reaction with a small amount of sulfur-containing compound, and in particular, a reaction product by sulfidation at low temperature of the molybdenum complex of succinimide may be used. The reaction product may then contain sulfur in a relatively small amount of less than 10% by weight. Such sulfooxymolybdenum complexes can be prepared according to the methods set forth in Examples C-H of US Pat. No. 6,562,765.
본 발명의 윤활유 조성물은 또한 설포옥시몰리브덴 디티오카바메이트(sulfoxymolybdenum dithiocarbamate), 설포옥시몰리브덴 디티오포스페이트(sulfoxymolyb-denum dithiophosphate) 및 옥시몰리브덴 모노글리세리드(oxymolybdenum monoglyceride) 등의 기타 몰리브덴-함유 화합물들을 추가로 포함할 수 있다.
The lubricating oil composition of the present invention may further contain other molybdenum-containing compounds such as sulfooxymolybdenum dithiocarbamate, sulfooxymolybdene dithiophosphate and oxymolybdenum monoglyceride. It may include.
알칼리 토금속-함유 세정제Alkaline Earth Metal-Containing Cleaner
본 발명의 윤활유 조성물은 10 내지 400 mg·KOH/g 범위의 TBN 값을 갖는 알칼리 토금속-함유 세정제를 알칼리 토금속 기준 0.05-1.0 중량%의 양으로 추가로 포함할 수 있다. 상기 알칼리 토금속-함유 세정제로는 10 내지 400 mg·KOH/g 범위의 TBN 값을 갖는 공지의 세정제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 칼슘 알킬살리실산염 세정제(calcium alkylsalicylate detergent)를 사용할 수 있다. 상기 칼슘 알킬살리실산염 세정제는 유기산염을 바람직하게는 0.2-7 중량%, 더 바람직하게는 0.5-5 중량%, 가장 바람직하게는 1.0-3 중량%의 양으로 함유하는 것일 수 있다. 상기 칼슘 알킬살리실산염 세정제는 바람직하게 14-18개 탄소원자 함유 알킬기를 갖는 비황화 알킬살리실산염 세정제(unsulfurized calcium alkyl-sali-cylate detergent)를 포함할 수 있다. 상기 14-18개 탄소원자 함유 알킬기를 갖는 비황화 칼슘 알킬살리실삼염 세정제는 20-28개 탄소원자 함유 알킬기를 갖는 비황화 칼슘 알킬살리실삼염 세정제과 함께 사용될 수 있다. 구체적으로, 14-18개 탄소원자 함유 알킬기를 갖는 비황화 칼슘 알킬살리실삼염 세정제는 14-18개 탄소원자 함유 알킬기가 90 몰(mole)% 이상인 알킬기를 갖는 비황화 칼슘 알킬살리실삼염 세정제를 의미하며, 20-28개 탄소원자 함유 알킬기를 갖는 비황화 칼슘 알킬살리실삼염 세정제도 동일한 의미를 갖는다. 즉, 20-28개 탄소원자 함유 알킬기를 갖는 비황화 칼슘 알킬살리실삼염 세정제는 20-28개 탄소원자 함유 알킬기가 90 몰(mole)% 이상인 알킬기를 갖는 비황화 칼슘 알킬살리실삼염 세정제를 의미한다. The lubricating oil composition of the present invention may further comprise an alkaline earth metal-containing detergent having a TBN value in the range of 10 to 400 mg · KOH / g in an amount of 0.05-1.0% by weight based on alkaline earth metal. As the alkaline earth metal-containing detergent, a known detergent having a TBN value in the range of 10 to 400 mg · KOH / g may be used, and preferably, a calcium alkylsalicylate detergent may be used. The calcium alkylsalicylate detergent may be one containing an organic acid salt in an amount of preferably 0.2-7% by weight, more preferably 0.5-5% by weight, most preferably 1.0-3% by weight. The calcium alkyl salicylate detergent may preferably include an unsulfurized calcium alkyl-sali-cylate detergent having 14-18 carbon atom-containing alkyl groups. The unsulfated calcium alkyl salicylic trichloride detergent having 14-18 carbon atom-containing alkyl groups may be used together with the unsulfated calcium alkyl salicylic trichloride detergent having 20-28 carbon atoms-containing alkyl groups. Specifically, the unsulfated calcium alkylsalicylic trisalt cleaner having 14-18 carbon atom-containing alkyl groups is a nonsulfated calcium alkylsalicylic trisalt cleaner having an alkyl group having 14-18 carbon atoms-containing alkyl groups of at least 90 mole%. Unsulfated calcium alkylsalicylic trisalt cleaner having 20-28 carbon atom-containing alkyl groups also has the same meaning. That is, a non-sulfurized calcium alkyl salicylic trichloride detergent having 20 to 28 carbon atom-containing alkyl groups means a non-sulfurized calcium alkyl salicylic trichloride detergent having an alkyl group having 20 to 28 carbon atom-containing alkyl groups of at least 90 mole%. do.
상기 비황화 칼슘 알킬살리실산염은 바람직하게 Kolbe-Schmidt 반응에 의해 알킬페놀(바람직한 탄소원자수를 갖는 α-올레핀과 페놀과의 반응에 의해 생성)로부터 제조될 수 있는 알킬살리실산의 칼슘염일 수 있다. 통상적으로, 상기 알킬살리실산의 칼슘염은 석회(lime)와 이산화탄소를 사용하여 과염화(overbasing)될 수 있으며, 따라서 과염화된 칼슘 살리실산염(overbased calcium salicylate)의 형태일 수 있다.The unsulfated calcium alkylsalicylate may preferably be a calcium salt of alkylsalicylic acid, which may be prepared from alkylphenols (produced by the reaction of α-olefins with preferred carbon atoms with phenols) by the Kolbe-Schmidt reaction. Typically, the calcium salt of alkylsalicylic acid can be overbased using lime and carbon dioxide, and thus can be in the form of overbased calcium salicylate.
또한, 상기 알킬살리실산의 칼슘염은 페놀을 중화시켜 그 칼슘염을 생성한 후 탄소화반응(carbonation)을 수행하는 공정에 의해 제조될 수 있다.In addition, the calcium salt of the alkyl salicylic acid may be prepared by a process of neutralizing phenol to generate the calcium salt and then performing carbonation.
상기 칼슘 알킬살리실산염 세정제는 바람직하게 칼슘 알킬살리실산염 세정제 내에 함유된 유기산 염의 양이 윤활유 조성물 총량 대비 0.2 내지 7 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량%, 더 바람직하게는 1.0 내지 3 중량% 범위가 되도록 본 발명의 윤활유 조성물 내에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 칼슘 알킬살리실산염 세정제는 유성 매질(oily medium) 내 분산된 유기산 금속염(통상적으로, 비누 성분) 및 상기 유기산 금속염 둘레에 응집된 염기성 무기염 미세입자(예를 들면, 칼슘 카보네이트 입자)를 포함하는 유성 분산체(oily dispersion)일 수 있다. 통상적으로 상기 분산체는 유성 매질을 30 내지 50 중량%의 양으로 포함할 수 있다. 상기 칼슘 알킬살리실산염 세정제의 함유량이 감소할지라도, 윤활유 조성물의 고온 세정력(high tem-perature detergency)(즉, 고온에서 작동하는 엔진의 내부 공간 유지력)이 실질적으로 낮아지지 않도록 유기산 금속염의 함유량을 조절할 수 있다.The calcium alkylsalicylate detergent is preferably in the range of 0.2 to 7% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight, more preferably 1.0 to 3% by weight, of the amount of the organic acid salt contained in the calcium alkylsalicylate detergent. It may be included in the lubricating oil composition of the present invention. Specifically, the calcium alkylsalicylate detergent is an organic acid metal salt (usually a soap component) dispersed in an oily medium and basic inorganic salt microparticles (eg calcium carbonate particles) aggregated around the organic acid metal salt. It may be an oily dispersion (oily dispersion) comprising a. Typically the dispersion may comprise an oily medium in an amount of 30 to 50% by weight. Even if the content of the calcium alkylsalicylate detergent is reduced, the content of the organic acid metal salt is adjusted so that the high tem-perature detergency of the lubricating oil composition (that is, the internal space retention of the engine operating at a high temperature) is not substantially lowered. Can be.
상기 알칼리 토금속-함유 세정제는 탄소-질소 결합을 갖는 유기산 또는 페놀 유도체의 알칼리 토금속염일 수 있다. 상기 세정제는 아민 화합물 처리를 수행하는 경우 황화 회분(sulfated ash) 함량에 상관없이 높은 TBN 값은 가질 수 있으며, 이때 상기 아민 화합물은 염기성 질소 원소들로부터 유래된 염기수를 갖는다. 예를 들면, 아민카복실산의 금속염이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 Mannich 염기 구조를 갖는 비황화 알킬페네이트(unsulfurized alkylphenate)(즉, 알칼리 토금속염)일 수 있다. 상기 화합물은 알킬페놀, 포름알데히드와 아민 또는 아민화합물을 사용하는 Mannich 반응을 통해 아미노메틸화된 페놀을 수득한 후, 반응 산물을 수산화칼슘 등의 염기로 중화(neutralization)시키는 공정에 의해 제조될 수 있다. The alkaline earth metal-containing detergent may be an alkaline earth metal salt of an organic acid or phenol derivative having a carbon-nitrogen bond. The detergent may have a high TBN value regardless of the amount of sulfated ash when the amine compound is treated, wherein the amine compound has a base number derived from basic nitrogen elements. For example, metal salts of aminecarboxylic acids can be used, preferably unsulfurized alkylphenate (ie alkaline earth metal salts) having a Mannich base structure. The compound may be prepared by a process of obtaining an aminomethylated phenol through a Mannich reaction using alkylphenol, formaldehyde and an amine or an amine compound, and then neutralizing the reaction product with a base such as calcium hydroxide.
또한, 상기 알칼리 토금속-함유 세정제는 석유 술폰산(petroleum sulfonic acid), 알킬벤젠술폰산(alkylbenzenesulfonic acid) 또는 알킬톨루엔술폰산(alkyltoluenesulfonic acid)으로부터 수득된 술폰산의 알칼리 토금속염(즉, 술폰산염)일 수 있다. The alkaline earth metal-containing detergent may also be an alkaline earth metal salt of sulfonic acid (ie, sulfonate) obtained from petroleum sulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acid or alkyltoluenesulfonic acid.
또한, 상기 알칼리 토금속-함유 세정제는 황화 알킬 페놀(sulfurized alkyl phenol )의 알칼리 토금속염, 즉 황화 페네이트(sulfurized phenate)일 수 있다.
In addition, the alkaline earth metal-containing detergent may be an alkaline earth metal salt of sulfurized alkyl phenol, that is, sulfurized phenate.
항마모제(Anti-wear agents ( antianti -- wearwear agentagent ))
본 발명의 윤활유 조성물은 항마모제(성분 e)를 0.05-5.0 중량%의 양으로 추가로 포함할 수 있다. 항마모제로는 특별히 제한되는 것은 아니나 공지의 황-함유 항마모제 뿐 아니라 공지의 인(phosphorus)-함유 항마모제도 사용될 수 있다. 상기 황-함유 항마모제의 예로는 황화 올레핀(sulfurized olefin), 폴리설파이드 화합물(polysulfide compound), 황화 에스테르(sulfurized ester), 황화 알코올(sulfu-rized alcohol), 황화 아미드(sulfurized amide), 황화 유/지방(sulfurized oil/fat), 무회분 디티오카바메이트(ashless dithiocarbamate), 금속(몰리브덴이 아닌) 디티오카바메이트, 메캅토 티아디아졸(mercapto thiadiazole), 메캅토 벤조티아디아졸(mercapto benzo-thiadiazole) 및 메캅토 티아졸린(mercapto thiazoline) 등이 포함될 수 있다. 인-함유 항마모제의 예로는 인산 에스테르(phos-phoric acid ester), 아인산 에스테르(phosphorous acid ester), 티오인산 에스테르(thiophosphoric acid ester), 이들의 아민염, 및 아연 디알킬디티오인산염(zinc dialkyldithiophosphate), 아연 디하이드로카빌인산염(zinc dihydrocarbylphos-phate) 및 아연 디알킬인산염(zinc dialkylphosphate) 등을 포함하는 이들의 금속염 등이 포함될 수 있다.The lubricating oil composition of the present invention may further comprise an antiwear agent (component e) in an amount of 0.05-5.0% by weight. The anti-wear agent is not particularly limited but known sulfur-containing anti-wear agents as well as known phosphorus-containing anti-wear agents may be used. Examples of the sulfur-containing anti-wear agents include sulfurized olefins, polysulfide compounds, sulfurized esters, sulfurized alcohols, sulfurized amides, sulfurized oils. Sulfurized oil / fat, ashless dithiocarbamate, metal (non-molybdenum) dithiocarbamate, mercapto thiadiazole, mercapto benzothiadiazole -thiadiazole) and mercapto thiazoline. Examples of phosphorus-containing anti-wear agents include phos-phoric acid esters, phosphorous acid esters, thiophosphoric acid esters, amine salts thereof, and zinc dialkyldithiophosphates. metal salts thereof, including dialkyldithiophosphate, zinc dihydrocarbylphos-phate, zinc dialkylphosphate, and the like.
항 마모제, 즉 성분 e)는 바람직하게 아연 디알킬디티오인산염 또는 아연 디하이드로카빌인산염일 수 있다. 이러한 아연 인산염 항마모제는 당분야에 공지된 것으로 통상적인 공정에 의해 용이하게 제조될 수 있다. 상기 아연 인산염 항마모제는 바람직하게 0.01-0.12 중량%로 사용될 수 있으나, 낮은 인 함량 및 황 함량이 바람직한 것을 고려하여 0.01-0.06 중량%로 사용되는 것이 바람직하다. The antiwear agent, ie component e), may preferably be zinc dialkyldithiophosphate or zinc dihydrocarbyl phosphate. Such zinc phosphate anti-wear agents are known in the art and can be readily prepared by conventional processes. The zinc phosphate anti-wear agent may be preferably used at 0.01-0.12% by weight, but is preferably used at 0.01-0.06% by weight in consideration of the low phosphorus content and the sulfur content.
상기 아연 디알킬디티오인산염은 바람직하게 3-18개의 탄소원자를 갖는 알킬기 또는 C3 -18 알킬기를 갖는 알킬아릴기를 함유할 수 있고, 가장 바람직하게는 3-18개의 탄소원자를 갖는 2차 알코올로부터 유도된 알킬기 함유 아연 디알킬디티오인산염 또는 3-18개의 탄소원자를 갖는 1차 알코올 및 3-18개의 탄소원자를 갖는 2차 알코올의 혼합물로부터 유도된 알킬기 혼합물 함유 아연 디알킬디티오인산염일 수 있으며, 이들 두 화합물은 마모를 감소시키는 데 특히 효과적이다. 1차 알코올로부터 유도된 아연 디알킬디티오인산염은 우수한 고온 저항성을 나타낸다. 이러한 아연 디알킬디티오인산염들은 단독으로, 또는 2차 알코올로부터 유도된 것 및/또는 1차 알코올로부터 유도된 것을 주로 포함하는 혼합물의 형태로 함께 사용될 수 있다.
The zinc dialkyl dithio phosphate may preferably contain an alkyl group or an aryl group having a C 3 -18 alkyl group having from 3-18 carbon atoms, and most preferably derived from a secondary alcohol having from 3-18 carbon atoms Alkyl group-containing zinc dialkyldithiophosphates or zinc dialkyldithiophosphates containing alkyl group mixtures derived from mixtures of primary alcohols having 3-18 carbon atoms and secondary alcohols having 3-18 carbon atoms, Both compounds are particularly effective at reducing wear. Zinc dialkyldithiophosphates derived from primary alcohols exhibit good high temperature resistance. These zinc dialkyldithiophosphates can be used alone or together in the form of a mixture mainly comprising those derived from secondary alcohols and / or those derived from primary alcohols.
산화방지제(Antioxidants oxidationoxidation inhibitorinhibitor ))
본 발명의 윤활유 조성물은 산화방지제를 0.01-5 중량%, 바람직하게 0.1-3 중량%로 포함할 수 있다. 상기 산화방지제로는 산화방지 페놀화합물(phenolic oxidation inhibitor) 및 산화방지 아민 화합물(amine oxidation inhibitor) 등이 사용될 수 있다. 낮은 황화 회분 함량, 낮은 인 함량 및 낮은 황 함량을 갖는 윤활유 조성물은 금속-함유 세정제 및 아연 디티오인산염의 함량 감소로 인해 고온 세정성, 산화방지성 및 항마모성이 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명의 윤활유 조성물은 이러한 현상을 개선하고 효과를 향상시키기 위해 바람직하게 산화방지제를 포함할 수 있다.The lubricating oil composition of the present invention may comprise 0.01-5% by weight of antioxidant, preferably 0.1-3% by weight. As the antioxidant, an antioxidant phenol compound (phenolic oxidation inhibitor) and an antioxidant amine compound (amine oxidation inhibitor) may be used. Lubricating oil compositions having a low sulfide ash content, a low phosphorus content and a low sulfur content may degrade high temperature cleansing, antioxidant and anti-wear properties due to the reduced content of metal-containing detergents and zinc dithiophosphate. Therefore, the lubricating oil composition of the present invention may preferably contain an antioxidant for improving this phenomenon and enhancing the effect.
상기 산화방지제의 바람직한 예로는 디아릴아민 산화방지제 및 장애 페놀(hindered phenol) 산화방지제 등이 포함될 수 있다. 이러한 산화방지제들은 또한 고온 세정성을 향상시키는 기능을 할 수 있다. 디아릴아민 산화방지제는 질소 원자들로부터 유래된 염기수를 제공하는 장점이 있으며, 장애 페놀 산화방지제는 NOx 가스를 유발하지 않는 점에 장점이 있다. Preferred examples of the antioxidant may include diarylamine antioxidants and hindered phenol antioxidants. Such antioxidants may also function to improve high temperature cleanability. Diarylamine antioxidants have the advantage of providing base water derived from nitrogen atoms, while hindered phenolic antioxidants have the advantage of not causing NO x gas.
장애 페놀 산화방지제의 예로는 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-t-부틸페놀), 4,4'-메틸렌비스(6-t-부틸페놀-o-크레졸), 4,4'-이소프로필리덴비스(2,6-디-t-부틸페놀), 4,4'-비스(2,6-디-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 4,4'-티오비스(2-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-티오-디에틸렌비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 옥틸 3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트 및 옥타데실 3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트 및 옥틸 3-(3,5-t-부틸-4-하이드록시-3-메틸페닐)프로피오네이트 등이 포함될 수 있다.Examples of hindered phenol antioxidants include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 4,4'-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol), 4,4'-methylenebis (6 -t-butylphenol-o-cresol), 4,4'-isopropylidenebis (2,6-di-t-butylphenol), 4,4'-bis (2,6-di-t-butylphenol ), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-thiobis (2-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-thio-di Ethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octyl 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate And octadecyl 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate and octyl 3- (3,5-t-butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl) propionate Etc. may be included.
디아릴아민 산화방지제의 예로는 4 내지 9의 탄소수를 갖는 혼합 알킬기 함유 알킬디페닐아민, p,p'-디옥틸디페닐아민, 페닐-α-나프틸아민, 페닐-α-나프틸아민, 알킬화된 β-나프틸아민 및 알킬화된 페닐-α-나프틸아민 등이 포함될 수 있다.Examples of diarylamine antioxidants include mixed alkyl group-containing alkyldiphenylamines having 4 to 9 carbon atoms, p, p'-dioctyldiphenylamine, phenyl-α-naphthylamine, phenyl-α-naphthylamine, alkylation Β-naphthylamine and alkylated phenyl-α-naphthylamine, and the like.
장애 페놀 산화방지제 및 디아릴아민 산화방지제 각각은 단독으로 또는 함께 사용될 수 있으며, 바람직하게는 기타 오일-가용 산화방지제(oil soluble oxida-tion inhibitors)를 상기 산화방지제들과 함께 사용할 수 있다.
Each of the hindered phenolic antioxidants and the diarylamine antioxidants may be used alone or in combination, and preferably other oil soluble oxida-tion inhibitors may be used with the antioxidants.
기타 첨가제Other additives
본 발명의 윤활유 조성물은 고온에서의 안정성 및 염기수(base number) 향상을 위해 알칼리 금속 붕산염 수화물(alkali metal borate hydrate)을 추가로 포함할 수 있다. 알칼리 금속 붕산염 수화물은 미국특허 제3,929,650호 및 제4,089,790호에 제시된 방법에 따라 제조될 수 있다. 상기 알칼리 금속 붕산염 수화물은 예를 들면, 중성 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 술폰염을 알칼리 금속 수산화물 존재 하에 탄소화하여 과염기화된 술폰산염을 수득한 후 이를 붕산과 반응시키는 공정에 의해 제조된, 알칼리 금속 붕산염 수화물의 미세입자 함유 분산체의 형태일 수 있다. 이때, 상기 탄소화 반응에서 반응 혼합물에 숙신이미드(succinimide) 등의 무회분 분산제(ashless dispersant)를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 알칼리 금속은 바람직하게 칼륨 또는 나트륨이며, 상기 알칼리 금속 붕산염 수화물은 중성 칼슘 술포네이트 및 숙신이미드 존재 하에 분산된 0.3 ㎛ 이하의 입경 크기를 갖는 KB3O5·H2O 입자들의 분산체일 수 있다. 또한, 가수분해에 대한 저항성을 고려하여 칼륨을 나트륨으로 대체하여 사용할 수 있다.The lubricating oil composition of the present invention may further include an alkali metal borate hydrate for improving stability at high temperature and base number. Alkali metal borate hydrates can be prepared according to the methods set forth in US Pat. Nos. 3,929,650 and 4,089,790. The alkali metal borate hydrate is, for example, an alkali metal borate prepared by a process of carbonizing a neutral alkali metal or alkaline earth metal sulfone salt in the presence of an alkali metal hydroxide to obtain an overbased sulfonate and reacting it with boric acid. It may be in the form of a microparticle-containing dispersion of hydrate. At this time, it is preferable to add an ashless dispersant such as succinimide to the reaction mixture in the carbonization reaction. The alkali metal is preferably potassium or sodium, and the alkali metal borate hydrate may be a dispersion of KB 3 O 5 H 2 O particles having a particle size of 0.3 μm or less dispersed in the presence of neutral calcium sulfonate and succinimide. have. In addition, potassium may be substituted for sodium in consideration of resistance to hydrolysis.
본 발명의 윤활유 조성물은 20 중량% 이하, 바람직하게는 1 내지 20 중량%의 양으로 점도 지수 향상제(viscosity index improver)를 포함할 수 있다. 상기 점도 지수 향상제의 예로는 폴리알킬메타크릴레이트(polyalkyl methacrylate), 에틸렌-프로필렌 공중합체(ethylene-propylene copol-ymer), 스티렌-부타디엔 공중합체(styrene-butadiene copolymer) 및 폴리이소프렌(polyisoprene) 등이 포함될 수 있다. 바람직하게는 점도 지수 향상제 및 상기 중합체에 분산성을 부여하여 제조된 다기능 점도 지수 향상제가 사용될 수 있으며, 이러한 점도 지수 향상제들은 단독으로 또는 함께 사용될 수 있다.The lubricating oil composition of the present invention may comprise a viscosity index improver in an amount of up to 20% by weight, preferably 1 to 20% by weight. Examples of the viscosity index improver include polyalkyl methacrylate, ethylene-propylene copol-ymer, styrene-butadiene copolymer and polyisoprene. May be included. Preferably, a viscosity index improver and a multifunctional viscosity index improver prepared by imparting dispersibility to the polymer may be used, and these viscosity index improvers may be used alone or in combination.
본 발명의 윤활유 조성물은 소량의 여러 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 보조 첨가제의 예는 다음과 같다: 금속 비활성화제(metal deactivating agent)로서 작용하는 벤조트리아졸 화합물(benzotriazol compounds) 및 티아디졸 화합물(thiadi-azol compounds); 및 방청제(anti-rust agent) 및 유화방지제(anti-emulsifying agent)로서 작용하는 폴리옥시에틸렌알킬페닐 에테르(polyoxyethylene-alkylphenyl ether) 및 에틸렌 산화물과 프로필렌 산화물의 공중합체들(co-pol-y-mers of eth-yl-ene oxide and propylene oxide) 등의 비이온성 폴리옥시알킬렌 표면 개질제(nonionic polyoxy-alkyl-ene surface active agents). 또한, 기포억제제 및 유동점 강하제 등으로서 작용하는 여러 화합물들이 함께 사용될 수 있다.The lubricating oil composition of the present invention may further comprise small amounts of various auxiliary additives. Examples of such auxiliary additives are: benzotriazol compounds and thiadi-azol compounds, which act as metal deactivating agents; And co-pol-y-mers and polyoxyethylene-alkylphenyl ethers, which act as anti-rust and anti-emulsifying agents, and copolymers of ethylene oxide and propylene oxide. nonionic polyoxy-alkyl-ene surface active agents such as of eth-yl-ene oxide and propylene oxide. In addition, various compounds that act as foam inhibitors, pour point depressants and the like can be used together.
상기 보조첨가제는 윤활유 조성물에 3 중량% 이하, 바람직하게는 0.001-3 중량%의 양으로 포함될 수 있다.
The coadditive may be included in the lubricant composition in an amount of 3% by weight or less, preferably 0.001-3% by weight.
실시예Example
(1) 윤활유 조성물의 제조((1) Preparation of lubricating oil composition 시험유Test oil ))
오일 성능평가를 위해 낮은 황함량(0.5 중량% 이하)을 갖는 윤활유 조성물을 베이스 오일 및 첨가제를 사용하여 다음과 같이 제조하였다. 윤활유 조성물은 점도 지수 향상제의 첨가에 의해 5W30의 점도 등급(SAE 점도등급)을 나타내도록 제조되었다.
A lubricating oil composition having a low sulfur content (0.5 wt% or less) for oil performance evaluation was prepared as follows using base oil and additives. The lubricating oil composition was prepared to exhibit a viscosity grade (SAE viscosity grade) of 5W30 by the addition of a viscosity index improver.
(2) 베이스 오일 및 첨가제(2) base oils and additives
1) 베이스 오일(상기 베이스 스탁 A와 베이스 스탁 B가 46:54의 중량비로 혼합된 혼합물)1) base oil (a mixture of the base stock A and the base stock B in a weight ratio of 46:54)
베이스 스탁 A: 6.4 mm2/s(100℃)의 동적 점도, 132의 점도지수, 92 중량%의 포화 성분 함량 및 0.001 중량% 미만의 황함량을 나타내는 수소첨가분해 베이스 스탁Base stock A: Hydrocracked base stock showing a dynamic viscosity of 6.4 mm 2 / s (100 ° C.), a viscosity index of 132, a saturated component content of 92 wt% and a sulfur content of less than 0.001 wt%
베이스 스탁 B: 4.1 mm2/s(100℃)의 동적 점도, 127의 점도지수, 92 중량%의 포화 성분 함량 및 0.001 중량% 미만의 황함량을 나타내는 수소첨가분해 베이스 스탁Base stock B: Hydrocracked base stock showing a dynamic viscosity of 4.1 mm 2 / s (100 ° C.), a viscosity index of 127, a saturated component content of 92 wt% and a sulfur content of less than 0.001 wt%
2) 첨가제2) additive
무회분 분산제 A: 폴리부텐(평균 분자량 약 2,200)과 말레산 무수물을 열반응시켜 폴리이소부틸렌숙신 무수물을 수득하고, 수득된 약 2몰의 폴리이소부테닐숙신 무수물와 분자 당 6.5 개(평균)의 질소원자를 갖는 폴리알킬렌 폴리아민을 반응시켜 비스형(bis-type) 숙신이미드를 수득한 후, 비스형 숙신이미드를 에틸렌 카보네이트와 반응키는 공정에 의해 제조된 에틸렌 카르보네이트 후처리 숙신이미드 분산제(질소함량: 0.85중량%).Ashless Dispersant A: Polybutene (average molecular weight about 2,200) and maleic anhydride were thermally reacted to obtain polyisobutylenesuccinic anhydride, about 2 moles of polyisobutenylsuccinic anhydride and 6.5 (average) per molecule Ethylene carbonate post-treatment succinate prepared by the process of reacting polyalkylene polyamine with nitrogen atom to obtain bis-type succinimide, and then reacting bis-type succinimide with ethylene carbonate Imide dispersant (nitrogen content: 0.85% by weight).
무회분 분산제 B: 폴리부텐(평균 분자량 약 1,000)과 말레산 무수물을 열반응시켜 폴리이소부테닐숙신 무수물을 수득한 후 약 1.14 몰의 폴리이소부테닐숙신 무수물과 1 몰의 펜타에릴트리톨(pentaerythritol)을 반응시키는 공정에 의해 제조된 알케닐숙신 에스테르(TAN: 5 mg·KOH/g).Ashless dispersant B: Thermal reaction of polybutene (average molecular weight about 1,000) with maleic anhydride to obtain polyisobutenylsuccinic anhydride followed by about 1.14 moles of polyisobutenylsuccinic anhydride and 1 mole pentaerythritol Alkenylsuccinic ester (TAN: 5 mg · KOH / g) prepared by the process of reacting ().
숙신이미드의 Mo 복합체(Mo complex of succinimide): 약 1,000의 평균 분자량을 갖는 폴리이소부텐으로부터 유도된 단일형(mono-type) 알케닐숙신이미드와 몰리브덴산을 반응시켜 몰리브덴 복합체를 수득한 후 이를 소량의 황과 반응시켜 제조된 A 산물(A product)(Mo 함량: 4.5 중량%, N 함량: 2.1 중량%, S 함량: 0.16 중량%)Mo complex of succinimide: A mono-type alkenylsuccinimide derived from polyisobutene having an average molecular weight of about 1,000 and molybdate are reacted to obtain a molybdenum complex A product prepared by reacting with a small amount of sulfur (Mo content: 4.5 wt%, N content: 2.1 wt%, S content: 0.16 wt%)
MoDTC: 술폭시몰리브덴 디알킬티오카바메이트(Mo 함량: 10 중량%, S 함량: 11 중량%)MoDTC: sulfoxymolybdenum dialkylthiocarbamate (Mo content: 10 wt%, S content: 11 wt%)
Ca-함유 세정제 A: 칼슘 모노알킬살리실산염(약 14-18 탄소수 함유 알킬, 과염기도(over-base degree): 2.0, Ca 함량: 6.2 중량%, S 함량: 0.12 중량%)Ca-containing detergent A: calcium monoalkylsalicylate (alkyl containing about 14-18 carbon atoms, over-base degree: 2.0, Ca content: 6.2% by weight, S content: 0.12% by weight)
Ca-함유 세정제 B: 칼슘 모노알킬살리실산염(약 20-28 탄소수 함유 알킬, 과염기도(over-base degree): 8.2, Ca 함량: 11.4 중량%, S 함량: 0.17 중량%)Ca-containing detergent B: calcium monoalkylsalicylate (alkyl containing about 20-28 carbon atoms, over-base degree: 8.2, Ca content: 11.4 wt%, S content: 0.17 wt%)
Ca-함유 세정제 C: 칼슘 술포네이트(중성(neu-tral type), Ca 함량: 2.4 중량%, 황 함량: 2.7 중량%)Ca-containing cleaner C: calcium sulfonate (neu-tral type, Ca content: 2.4 wt%, sulfur content: 2.7 wt%)
ZnDTP: 아연 디알킬디티오인산염(P 함량: 7.2 중량%, S 함량: 14.4 중량%, 탄소수 4의 2차 알코올과 탄소수 6의 2차 알코올의 혼합물로부터 유도됨)ZnDTP: zinc dialkyldithiophosphate (P content: 7.2 wt%, S content: 14.4 wt%, derived from a mixture of secondary alcohols having 4 carbon atoms and secondary alcohols having 6 carbon atoms)
산화방지제: 디알킬디페닐아민 산화방지제 및 장애 페놀 프로피오네이트 산화방지제의 혼합물Antioxidant: Mixture of dialkyldiphenylamine antioxidants and hindered phenol propionate antioxidants
점도 지수 향상제(VII): 비분산형(non-dispersant type) 에틸렌-프로필렌 공중합체(Paratone 8057)
Viscosity Index Enhancer (VII): non-dispersant type ethylene-propylene copolymer (Paratone 8057)
(3) 마찰계수((3) coefficient of friction frictionfriction coefficientcoefficient ) 측정) Measure
마찰계수는 극초단파 마모시험기(high frequency reciprocating rig, HFRR)를 통해 다음과 같은 조건 하에 측정되었다:The coefficient of friction was measured using a high frequency reciprocating rig (HFRR) under the following conditions:
오일 온도: 105℃, 하중: 400g, 마찰 길이: 1,000 μm, 왕복 주파수: 20 Hz, 시험 기간: 1시간
Oil temperature: 105 ° C., load: 400 g, friction length: 1,000 μm, reciprocating frequency: 20 Hz, test duration: 1 hour
(4) 고온 (4) high temperature 침적물의Deposits 생성 억제 평가 Generation suppression evaluation
고온 침적물(Deposit)의 생성을 억제하는 능력은 아래에 기술된 조건하에서 고온 튜브 시험기(HTT)를 사용하여 평가되었다:The ability to inhibit the formation of hot deposits was evaluated using a hot tube tester (HTT) under the conditions described below:
히터 블록에서 유리 튜브(내부 지름: 2 mm)를 수직으로 위치시켰다. 시험 오일과 공기를 0.31 cc/시간 내지 10 cc/분의 공급속도로 바닥을 통해 튜브에 공급하였다. 이와 같은 절차를 히터 온도를 280℃로 유지한 채로 16시간 동안 수행하였다. 그 후, 유리 튜브를 히터블록에서 꺼내고, 석유 에테르로 세척한 후 건조하였다. 유리 튜브 내부 표면에 부착된 침적물을 관찰하고 고과 평가에 따라 점수화하였다.The glass tube (inner diameter: 2 mm) was placed vertically in the heater block. Test oil and air were fed to the tube through the bottom at a feed rate of 0.31 cc / hour to 10 cc / min. This procedure was performed for 16 hours while maintaining the heater temperature at 280 ° C. The glass tube was then removed from the heater block, washed with petroleum ether and dried. Deposits adhered to the inner surface of the glass tube were observed and scored according to overuse evaluation.
고과 평가는 10점을 기초로 하여 공지의 방법에 따라 수행되었다. 높은 점수는 침적물의 생성을 억제하는 능력이 높은 것을 의미한다.
Overuse evaluation was performed according to a known method based on 10 points. High scores indicate a high ability to inhibit the formation of deposits.
(5) 시험 오일의 조성 및 측정 및 평가 결과(5) Composition and measurement and evaluation result of test oil
하기 표 1에 시험 오일의 시험 결과가 기재되어 있다.
Table 1 lists the test results of the test oils.
표 1에 기재된 시험결과들은 다음을 나타낸다:The test results listed in Table 1 indicate the following:
숙신이미드-Mo 복합물, 숙신이미드 분산제(무회분 분산제 A) 및 숙신산 에스테르 분산제(무회분 분산제 B) 조합을 포함하는 본 발명의 윤활유 조성물(실시예 1의 시험 오일)은 동일한 고온 침적물 생성 억제 능력을 나타내었지만, 숙신이미드-Mo 복합물과 숙신이미드 분산제(무회분 분산제 A)와의 조합을 포함하지만 숙신산 에스테르 분산제(무회분 분산제 B)는 포함하지 않는 윤활유 조성물(비교실시예 1의 시험 오일)과 비교하여 현저하게 낮은 마찰계수를 나타내었다. 상기 숙신이미드-Mo 복합물 대신에 동량의 MoDTC(설폭시 몰리브덴 디알킬디티오카바메이트)를 사용하여 제조된 비교 실시예 2의 시험 오일은 동일한 마찰계수를 나타내었지만 고온 침적물 생성 억제능은 우수하지 않은 것으로 나타났다.The lubricating oil composition of the present invention (test oil of Example 1) comprising a succinimide-Mo composite, a succinimide dispersant (ashless dispersant A) and a succinic acid ester dispersant (ashless dispersant B), inhibited the formation of the same high temperature deposit. Lubricant compositions (test oils of Comparative Example 1), which showed the ability, but included a combination of the succinimide-Mo composite and the succinimide dispersant (ashless dispersant A) but did not include the succinic acid ester dispersant (ashless dispersant B) ), It showed a significantly lower coefficient of friction. The test oil of Comparative Example 2 prepared using the same amount of MoDTC (sulfoxy molybdenum dialkyldithiocarbamate) in place of the succinimide-Mo composite exhibited the same coefficient of friction but was not good at inhibiting the formation of high temperature deposits. Appeared.
Claims (15)
a) 알케닐- 또는 알킬-숙신이미드 또는 이의 유도체를 포함하는 무회분 분산제(ashless dispersant) 0.5 - 5.0 중량%;
b) 알케닐- 또는 알킬-숙신산 에스테르 또는 이의 유도체를 포함하는 무회분 분산제 0.5 - 5.0 중량%;
c) 염기성 질소 함유 화합물의 몰리브덴 복합체, 몰리브덴 함량 기준으로 50-1,200 중량ppm;
d) 10 내지 400 mg·KOH/g의 TBN을 갖는 알칼라인 토금속 함유 세정제, 알칼라인 토금속 함량 기준으로 0.05-1.0 중량%; 및
c) 항마모제 0.05-0.5 중량%.A lubricating oil composition for lubricating internal combustion engines having a sulfur content of 0.5% by weight or less, containing a base oil having a lubricating viscosity, and having the additive component of a) to e) below:
a) 0.5-5.0 weight percent ashless dispersant comprising alkenyl- or alkyl-succinimide or derivatives thereof;
b) 0.5-5.0 weight percent ashless dispersant comprising alkenyl- or alkyl-succinic acid esters or derivatives thereof;
c) molybdenum complex of basic nitrogen containing compound, 50-1,200 ppm by weight, based on molybdenum content;
d) alkaline earth metal containing detergent having a TBN of 10 to 400 mg · KOH / g, 0.05-1.0 wt% based on alkaline earth metal content; And
c) 0.05-0.5 weight percent anti-wear agent.
상기 황 함량은 0.01 내지 0.2 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The sulfur content is a lubricant composition, characterized in that the range of 0.01 to 0.2% by weight.
상기 황 함량은 0.05 내지 0.12 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The sulfur content is a lubricating oil composition, characterized in that the range of 0.05 to 0.12% by weight.
상기 윤활유 조성물은 점도 지수 향상제를 추가로 함유하여 0W5, 0W10, 0W15, 0W20, 0W30, 5W20, 5W30, 10W20, 또는 10W30으로 분류되는 다중 등급의 엔진오일인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The lubricating oil composition is a lubricating oil composition, characterized in that it is a multi-grade engine oil further comprises a viscosity index improver classified into 0W5, 0W10, 0W15, 0W20, 0W30, 5W20, 5W30, 10W20, or 10W30.
상기 성분 a)는 1.0-4.0 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The component a) is a lubricant composition, characterized in that it comprises in an amount of 1.0-4.0% by weight.
상기 성분 b)는 1.0-4.0 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The component b) is a lubricant composition, characterized in that it comprises in an amount of 1.0-4.0% by weight.
상기 성분 a) 대 상기 성분 b)의 비율은 1:4 내지 4:1의 범위인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The ratio of component a) to component b) is in the range of 1: 4 to 4: 1.
상기 성분 c)는 1 중량% 미만의 황을 함유하는 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The component c) contains less than 1% by weight of sulfur.
상기 성분 c)는 0.05 내지 0.5 중량% 범위의 황을 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The component c) comprises sulfur in the range of 0.05 to 0.5% by weight.
상기 성분 c)는 숙신이미드의 몰리브덴 복합물인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
Said component c) is a molybdenum composite of succinimide.
상기 성분 d)는 알칼라인 토 살리실레이트(alkaline earth metal salicylate)를 함유하는 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The component d) is a lubricating oil composition, characterized in that it contains alkaline earth metal salicylate.
상기 항마모제는 아연 디알킬디티오포스페이트(zinc dialkyldithiophosphate)인 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The anti-wear agent is a lubricant composition, characterized in that zinc dialkyldithiophosphate (zinc dialkyldithiophosphate).
상기 윤활유 조성물은 산화 방지제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The lubricant composition is a lubricant composition, characterized in that it further comprises an antioxidant.
상기 윤활유 조성물은 0.001 중량% 이하의 황함량을 갖는 연료 오일을 사용하여 작동되는 내연 엔진의 윤활을 위해서 사용되는 것을 특징으로 하는 윤활유 조성물.The method of claim 1,
The lubricating oil composition is used for lubricating an internal combustion engine operated using fuel oil having a sulfur content of 0.001% by weight or less.
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