KR20150042831A - 비-시클릭 장애 아민을 포함하는 윤활제 조성물 - Google Patents

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KR20150042831A
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Abstract

비-시클릭 아민 화합물을 포함하는 윤활제 조성물이 제공된다. 윤활제 조성물을 사용하여 플루오로중합체 씰을 포함하는 시스템을 윤활시키는 방법이 또한 제공된다. 윤활제 조성물을 위한 첨가제 농축물이 또한 제공된다. 비-시클릭 아민 화합물은 윤활제 조성물의 총 염기가를 조정하는데 유용하다. 윤활제 조성물은 플루오로중합체 씰과 상용성이다.

Description

비-시클릭 장애 아민을 포함하는 윤활제 조성물 {LUBRICANT COMPOSITION COMPRISING ACYCLIC HINDERED AMINES}
본 발명은 일반적으로 윤활제 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 비-시클릭 아민 화합물을 포함하는 윤활제 조성물, 윤활제 조성물을 형성하는 방법, 및 윤활제 조성물을 위한 첨가제 농축물에 관한 것이다.
성능 특성을 개선하기 위해 미네랄 또는 합성 오일을 기재로 하는 윤활제 조성물에 안정화제를 첨가하는 것은 공지되어 있으며 통상적이다. 항산화제는 특히 중요한 안정화제의 한 유형이다. 윤활제 조성물의 산화성 분해는 윤활제 조성물의 산화를 촉매하는 질소 산화물의 존재로 인해 엔진의 연소 챔버에서 중요한 역할을 한다.
몇몇 통상의 아민 화합물은 윤활제에 효과적인 안정화제이다. 이들 통상의 아민 화합물은 연소 과정 동안에 형성된 산을 중화시키는 것을 도울 수 있다. 그러나, 이들 통상의 아민 화합물은 일반적으로 플루오로엘라스토머 씰에 대한 이들의 유해한 영향으로 인해 연소 엔진에 사용되지 않는다.
본 발명은 베이스 오일 및 비-시클릭 아민 화합물을 포함하는 윤활제 조성물을 제공한다. 비-시클릭 아민 화합물은 하기 화학식 I을 갖는다:
<화학식 I>
Figure pct00001
각각의 R1은 독립적으로 수소, 및 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기로부터 선택되고, 여기서 R1 중 적어도 2개는 독립적으로 선택된 알킬 기이다. 각각의 R2는 독립적으로, 각각 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는, 알콜 기, 알킬 기, 아미드 기, 에테르 기 및 에스테르 기로부터 선택된다. R3은 수소, 및 각각 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는, 알콜 기, 알킬 기, 아미드 기, 에테르 기 및 에스테르 기로부터 선택된다.
본 발명은 특정 부류의 아민 화합물인 비-시클릭 아민 화합물을 갖는 윤활제 조성물의 안정화를 기재한다. 이들 아민 화합물을 포함하는 윤활제 조성물은 연소 과정 동안에 형성된 산을 중화시키는 것을 돕는다.
윤활제 조성물의 한 측면은 윤활제 조성물의 총 염기가 ("TBN")로 지칭되는, 그의 내에 분산된/용해된 염기성 물질의 양이다. TBN은 수산화칼륨의 염기도에 대한 임의의 물질의 염기도의 상관성을 보기 위해 사용되는 산업 표준 측정이다. 이 값은 2종의 ASTM 적정 방법, ASTM D2896 및 ASTM D4739에 의해 측정된다. 대부분의 TBN은 과염기화 금속 비누의 사용에 의해 전달되었지만, 이들 비누는 몇몇 보다 새로운 엔진 기술, 예컨대 디젤 미립자 필터와 관련된 문제를 야기하였다. 이들 금속 비누의 사용을 최소로 하는 배합물이 중요하며, "저 SAPS 오일"로 지칭된다 (SAPS는 황산화 회분, 인 및 황을 의미함).
저 SAPS 명칭의 요건은 윤활제 조성물에서 발견되는 전통적인 칼슘 및 마그네슘 기재 세제의 양을 본질적으로 제한한다. 이들 전통적인 세제는, 연소 과정 동안에 형성되며 윤활제 조성물에서 베이스 오일의 산화로부터 생성된 산의 중화를 비롯한 여러 기능을 갖는다. 그러나, 포함될 수 있는 이들 전통적인 칼슘 및 마그네슘 기재 세제의 양의 제한은 산을 중화시키는 윤활제 조성물의 능력을 낮춘다. 산을 중화시키는 윤활제 조성물의 감소된 능력은 보다 빈번하게 윤활제 조성물의 변화에 대한 요구를 초래한다.
본 발명은 베이스 오일 및 비-시클릭 아민 화합물을 포함하는 윤활제 조성물을 제공한다. 본 발명은 또한 윤활제 조성물을 형성하는 방법, 및 윤활제 조성물을 사용하여 시스템을 윤활시키는 방법을 제공한다. 추가로, 본 발명은 비-시클릭 아민 화합물을 포함하는 윤활제 조성물을 위한 첨가제 농축물을 제공한다. 윤활제 조성물 및 이들 방법은 하기에 추가로 기재된다. 비-시클릭 아민 화합물은 윤활제 조성물의 총 염기가 (TBN)를 조정하는데 유용하다. 비-시클릭 아민 화합물은 하기 기재된 바와 같이 다른 목적에도 또한 유용하다.
비-시클릭 아민 화합물은 하기 화학식 I을 갖는다:
<화학식 I>
Figure pct00002
화학식 I에서, 각각의 R1은 독립적으로 수소, 및 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기로부터 선택되고, 여기서 R1 중 적어도 2개는 독립적으로 선택된 알킬 기이다. 대안적으로, 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 12, 1 내지 10, 1 내지 8, 또는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기로부터 선택될 수 있다. R1에 의해 지정된 각각의 알킬 기는 직쇄형 또는 분지형일 수 있다. 화학식 I에서, 각각의 R2는 독립적으로, 각각 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는, 알콜 기, 알킬 기, 아미드 기, 에테르 기 및 에스테르 기로부터 선택된다. 각각의 R2는 독립적으로 1 내지 15, 1 내지 12, 1 내지 8, 1 내지 6, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 가질 수 있다. R2에 의해 지정된 각각의 기는 직쇄형 또는 분지형일 수 있다. R3은 수소, 및 각각 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는, 알콜 기, 알킬 기, 아미드 기, 에테르 기 및 에스테르 기로부터 선택된다. 대안적으로, 각각의 R3은 1 내지 10, 1 내지 8, 1 내지 6, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 가질 수 있다. R3에 의해 지정된 각각의 기는 직쇄형 또는 분지형일 수 있다.
R1에 의해 지정된 2개 이상의 기는 각각 독립적으로 선택된 알킬 기이다. 대안적으로, 비-시클릭 아민 화합물의 R1에 의해 지정된 3개 이상 또는 정확하게는 4개의 기는 독립적으로 선택된 알킬 기이다.
특정 실시양태에서, R1, R2 및 R3에 의해 지정된 1개 이상의 기는 비치환된다. 대안적으로, R1, R2 및 R3에 의해 지정된 2, 3, 4, 5 또는 6개 이상의 기는 비치환된다. "비치환된"이란, 지정된 기가 펜던트 관능기, 예컨대 히드록실, 카르복실, 옥시드, 티오 및 티올 기를 함유하지 않는 것이며, 지정된 기가 비-시클릭 헤테로원자, 예컨대 산소, 황 및 질소 헤테로원자를 함유하지 않는 것으로 의도된다. 다른 실시양태에서, R1, R2 및 R3에 의해 지정된 모든 기는 비치환된다. 또한 대안적으로, R1, R2 및 R3에 의해 지정된 1, 2, 3, 4, 5 또는 6개의 기가 치환되는 것이 고려된다. 용어 "치환된"은 지정된 기가 1개 이상의 펜던트 관능기, 예컨대 히드록실, 카르복실, 옥시드, 티오, 티올 기 및 그의 조합을 포함하는 것이거나, 또는 지정된 기가 1개 이상의 비-시클릭 헤테로원자, 예컨대 산소, 황, 질소 및 그의 조합을 포함하는 것을 나타낸다.
예시적인 R1, R2 및 R3 기는 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-헥실, n-옥틸, 2-에틸헥실, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, n-트리데실, n-테트라데실, n-헥사데실 및 n-옥타데실 기로부터 선택될 수 있다.
아민 화합물은 비-시클릭이다. 용어 "비-시클릭"은 아민 화합물이 어떠한 시클릭 구조도 함유하지 않는 것을 의미하는 것으로 의도된다.
하나 이상의 실시양태에서, 비-시클릭 아민 화합물은 100 내지 1200 범위의 중량 평균 분자량을 갖는다. 대안적으로, 비-시클릭 아민 화합물은 200 내지 800, 또는 200 내지 600 범위의 중량 평균 분자량을 갖는다. 비-시클릭 아민 화합물의 중량 평균 분자량은 여러 공지된 기술, 예컨대 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정될 수 있다.
하나 이상의 실시양태에서, 비-시클릭 아민 화합물은 비-중합체성이다. 용어 "비-중합체성"은 비-시클릭 아민 화합물이 50, 40, 30, 20 또는 10개 미만의 단량체 단위를 포함한다는 사실을 지칭한다.
하나 이상의 실시양태에서, 비-시클릭 아민 화합물은 인을 함유하지 않는다. 대안적으로, 비-시클릭 아민 화합물이 질소, 수소 및 탄소 원자로 이루어지는 것이 또한 고려된다. 또한 대안적으로, 비-시클릭 아민 화합물이 질소, 수소, 산소 및 탄소 원자로 이루어지는 것이 또한 고려된다. 추가로, 비-시클릭 아민 화합물이 윤활제 조성물에서 다른 성분과 염 또는 착물을 형성하지 않는 것이 또한 고려된다.
한 특정한 실시양태에서, 비-시클릭 아민 화합물은 하기를 포함하는 군으로부터 선택된다:
N-tert-부틸-2-에틸-N-메틸-헥산-1-아민:
Figure pct00003
tert-아밀-tert-부틸아민:
Figure pct00004
; 및
N-tert-부틸헵탄-2-아민:
Figure pct00005
.
비-시클릭 아민 화합물은 윤활제 조성물을 형성하기 위해 0.1 내지 10 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물에 이용된다. 대안적으로, 비-시클릭 아민 화합물은 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.5 내지 5 중량%, 1 내지 3 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물에 이용된다.
대안적으로, 윤활제 조성물이 첨가제 농축물로서 배합되는 경우에, 아민 화합물은 첨가제 농축물의 총 중량을 기준으로 하여 0.5 내지 90 중량%, 1 내지 50 중량%, 1 내지 30 중량%, 또는 5 내지 25 중량% 범위의 양으로 포함될 수 있다.
통상의 아민 화합물의 이전 용도는 이러한 통상의 아민 화합물과 다양한 산, 옥시드, 트리아졸 및 다른 반응성 성분과의 반응 생성물을 형성하는 것을 수반하였다. 이들 적용에서, 통상의 아민 화합물은 궁극적으로 형성된 윤활제 조성물이 상당한 양의 통상의 아민 화합물을 함유하지 않도록 특정 반응에 의해 소비된다. 이러한 통상의 적용에서, 통상의 아민 화합물의 총 중량을 기준으로 하여 50 중량% 초과의 통상의 아민 화합물이 전형적으로 윤활제 조성물 중에서 다양한 산과 반응한다. 대조적으로, 본 발명의 윤활제 조성물 및 본 발명의 방법은 미반응 상태의 상당한 양의 비-시클릭 아민 화합물을 함유한다. 용어 "미반응"은 비-시클릭 아민 화합물의 미반응 부분이 윤활제 조성물 중에서 어떠한 성분과도 반응하지 않는다는 사실을 지칭한다. 따라서, 비-시클릭 아민 화합물의 미반응 부분은, 윤활제 조성물이 최종 사용자 적용, 예컨대 내연 기관에서 사용되기 전에 윤활제 조성물 중에 존재하는 경우에 그의 버진 상태로 남아 있다.
특정 실시양태에서, 윤활제 조성물 중에서의 임의의 반응 전의 윤활제 조성물을 형성하는데 이용되는 비-시클릭 아민 화합물의 총 중량을 기준으로 하여 90 중량% 이상의 비-시클릭 아민 화합물이 윤활제 조성물 중에 미반응으로 남아 있다. 대안적으로, 윤활제 조성물 중에서의 임의의 반응 전의 비-시클릭 아민 화합물의 총 중량을 기준으로 하여 95 중량%, 96 중량%, 97 중량%, 98 중량% 또는 99 중량% 이상의 비-시클릭 아민 화합물이 윤활제 조성물 중에 미반응으로 남아 있다.
어구 "윤활제 조성물 중에서의 임의의 반응 전"은 윤활제 조성물 중에서의 비-시클릭 아민 화합물의 양의 기준을 지칭한다. 이 어구는 비-시클릭 아민 화합물이 윤활제 조성물 중에서 다른 성분과 반응하는 것을 필요로 하지 않고, 즉 윤활제 조성물 중에서의 임의의 반응 전의 비-시클릭 아민 화합물의 총 중량을 기준으로 하여 100 중량%의 비-시클릭 아민 화합물이 윤활제 조성물 중에 미반응으로 남아 있을 수 있다.
한 실시양태에서, 미반응으로 남아 있는 비-시클릭 아민 화합물의 백분율은 윤활제 조성물 중에 존재하는 모든 성분이 서로 평형에 도달한 후에 결정된다. 윤활제 조성물 중에서 평형에 도달하는데 필요한 기간은 폭넓게 다양할 수 있다. 예를 들어, 평형에 도달하데 필요한 시간의 양은 단일 분 내지 수 일 또는 심지어 수 주 범위일 수 있다. 특정 실시양태에서, 윤활제 조성물 중에 미반응으로 남아 있는 비-시클릭 아민 화합물의 백분율은 1분, 1시간, 5시간, 12시간, 1일, 2일, 3일, 1주, 1달, 6달 또는 1년 후에 결정된다.
특정 실시양태에서, 윤활제 조성물은 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 중량%, 0.01 중량%, 0.001 중량% 또는 0.0001 중량% 미만의, 비-시클릭 아민 화합물과 반응할 화합물을 포함한다. 특정 실시양태에서, 윤활제 조성물은 윤활제 조성물의 총 중량의 0.1 중량% 미만인 산, 무수물, 트리아졸 및/또는 옥시드의 집합적 양을 포함할 수 있다. 용어 "산"은 전통적인 산 및 루이스 산 둘 다를 포함할 수 있다. 예를 들어, 산은 카르복실산, 예컨대 글리콜산, 락트산 및 히드라크릴산; 알킬화 숙신산; 알킬방향족 술폰산; 및 지방산을 포함한다. 예시적인 루이스 산은 알킬 알루미네이트; 알킬 티타네이트; 몰리브데너메이트, 예컨대 몰리브데넘 티오카르바메이트 및 몰리브데넘 카르바메이트; 및 몰리브데넘 술피드를 포함한다. "무수물"은 알킬화 숙신산 무수물 및 아크릴레이트에 의해 예시된다. 트리아졸은 벤조트리아졸 및 그의 유도체; 톨루트리아졸 및 그의 유도체; 2-메르캅토벤조티아졸, 2,5-디메르캅토티아디아졸, 4,4'-메틸렌-비스-벤조트리아졸, 4,5,6,7-테트라히드로-벤조트리아졸, 살리실리덴프로필렌디아민, 살리실아미노-구아니딘 및 그의 염에 의해 나타내어질 수 있다. 옥시드는 알킬렌 옥시드, 예컨대 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드; 금속 산화물; 알콕시화 알콜; 알콕실화 아민; 또는 알콕실화 에스테르에 의해 나타내어질 수 있다. 대안적으로, 윤활제 조성물은 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 중량%, 0.001 중량% 또는 0.0001 중량% 미만인 산, 무수물, 트리아졸 및 옥시드의 집합적 양을 포함할 수 있다. 또한 대안적으로, 윤활제 조성물은 산, 무수물, 트리아졸 및 옥시드를 함유하지 않을 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 윤활제 조성물은 베이스 오일 및 비-시클릭 아민 화합물로 이루어지거나 또는 본질적으로 이루어질 수 있다. 윤활제 조성물이 비-시클릭 아민 화합물의 기능성 또는 성능을 손상시키지 않는 첨가제 중 하나 이상에 추가하여 베이스 오일 및 비-시클릭 아민 화합물로 이루어지거나 또는 본질적으로 이루어질 수 있는 것이 또한 고려된다. 윤활제 조성물이 베이스 오일 및 비-시클릭 아민 화합물로 본질적으로 이루어진 다양한 실시양태에서, 윤활제 조성물은 산, 무수물, 트리아졸 및 옥시드를 함유하지 않거나 또는 0.01 중량%, 0.001 중량% 또는 0.0001 중량% 미만의 산, 무수물, 트리아졸 및 옥시드를 포함한다. 다른 실시양태에서, 용어 "로 본질적으로 이루어진"은, 통상의 기술자에 의해 인식되는 바와 같은 윤활제 조성물의 전체 성능에 실질적으로 영향을 미치는 화합물을 함유하지 않는 윤활제 조성물을 기재한다. 예를 들어, 윤활제 조성물의 전체 성능에 실질적으로 영향을 미치는 화합물은 윤활제 조성물의 TBN 증가, 윤활성, 씰 상용성, 부식 억제 또는 산도에 부정적인 영향을 미치는 화합물에 의해 기재될 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 비-시클릭 아민 화합물은 윤활제 조성물의 TBN을 개선한다. TBN은 수산화칼륨의 염기도에 대한 임의의 물질의 염기도의 상관성을 보기 위해 사용되는 산업 표준 측정이다. 값은 mg KOH/g으로서 보고되며, 개별 첨가제에 대해 ASTM D4739에 따라 측정된다. 비-시클릭 아민 화합물의 TBN 값은 적어도 70 mg KOH/비-시클릭 아민 화합물 g, 적어도 100 mg KOH/비-시클릭 아민 화합물 g, 또는 적어도 150 mg KOH/비-시클릭 아민 화합물 g이다.
한 실시양태에서, 윤활제 조성물은 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 40%, 적어도 60%, 적어도 80%, 또는 심지어 100%의 조성 TBN (ASTM D4739에 따라 측정된 바와 같음)을 아민 화합물로부터 얻는다. 추가로, 특정 실시양태에서, 윤활제 조성물은 윤활제 조성물에 대해 0.5 내지 15, 1 내지 12, 0.5 내지 4, 1 내지 3 mg KOH/g의 TBN (ASTM D4739에 따라 측정된 바와 같음)을 기여하는 아민 화합물의 양을 포함한다.
윤활제 조성물은 적어도 1 mg KOH/윤활제 조성물 g의 TBN 값을 가질 수 있다. 대안적으로, 윤활제 조성물은 ASTM D2896에 따라 시험시에 1 내지 15, 5 내지 15, 또는 9 내지 12 mg KOH/윤활제 조성물 g 범위의 TBN 값을 갖는다.
비-시클릭 아민 화합물은 플루오로엘라스토머 씰에 대해 비-공격성이다. 플루오로엘라스토머 씰은 o-링, 연료 씰, 밸브 스템 씰, 회전 샤프트 씰, 샤프트 씰 및 엔진 씰과 같은 다양한 적용에 사용될 수 있다. 플루오로엘라스토머 씰은 또한 자동차, 항공기, 기구 및 화학 가공 산업과 같은 다양한 산업에서 사용될 수 있다. 플루오로엘라스토머는 예를 들어 FKM의 ASTM D1418 및 ISO 1629 명칭 하에 분류된다. 플루오로엘라스토머는 헥사플루오로프로필렌 (HFP)과 비닐리덴 플루오라이드 (VF2의 VDF)의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌 (TFE), 비닐리덴 플루오라이드와 헥사플루오로프로필렌의 삼원공중합체, 퍼플루오로메틸비닐에테르 (PMVE), TFE와 프로필렌의 공중합체, 및 TFE, PMVE와 에틸렌의 공중합체를 포함할 수 있다. 플루오린 함량은 예를 들어 플루오로중합체 씰의 총 중량을 기준으로 하여 66 내지 70 중량%로 달라진다. FKM은 중합체 쇄 상에 치환기 플루오로 및 퍼플루오로알킬 또는 퍼플루오로알콕시 기를 갖는 폴리메틸렌 유형의 플루오로-고무이다.
플루오로엘라스토머 씰의 비-시클릭 아민 화합물과의 상용성은 CEC-L-39-T96에서 정의된 방법으로 결정될 수 있다. 일반적으로, 통상의 아민은 플루오로엘라스토머 성분에 매우 손상을 준다. 그러나, 본 발명의 아민 화합물은 플루오로엘라스토머 씰과의 상용성과 관련하여 긍정적인 결과를 보여준다.
CEC-L-39-T96 씰 상용성 시험은 윤활제 조성물 중에 씰 또는 가스켓을 제공하고, 씰을 함유하는 윤활제 조성물을 승온으로 가열하고, 일정 기간 동안 승온을 유지함으로써 수행한다. 이어서, 씰을 꺼내고, 건조시키고, 씰의 기계적 특성을 평가하고, 윤활제 조성물 중에서 가열되지 않은 씰 시편과 비교한다. 이들 특성의 퍼센트 변화를 분석하여 씰의 윤활제 조성물과의 상용성을 평가한다. 윤활제 조성물 내로의 아민 화합물의 혼입은 다른 아민 화합물에 비해 씰을 열화시키는 윤활제 조성물의 경향을 감소시킨다.
특정 실시양태에서, 베이스 오일은 API 그룹 I 베이스 오일, API 그룹 II 베이스 오일, API 그룹 III 베이스 오일, API 그룹 IV 베이스 오일, API 그룹 V 베이스 오일 및 그의 조합으로부터 선택된다. 한 실시양태에서, 베이스 오일은 API 그룹 II 베이스 오일을 포함한다.
베이스 오일은 미국 석유 협회 (API) 베이스 오일 상호교환성 가이드라인에 따라 분류된다. 즉, 베이스 오일은 하기 베이스 오일의 다섯가지 유형 중 하나 이상을 포함하는 것으로서 추가로 기재될 수 있다: 그룹 I (황 함량 >0.03 중량%, 및/또는 <90 중량% 포화도, 점도 지수 80-119); 그룹 II (황 함량 0.03 중량% 이하, 및 90 중량% 이상 포화도, 점도 지수 80-119); 그룹 III (황 함량 0.03 중량% 이하, 및 90 중량% 이상 포화도, 점도 지수 119 이상); 그룹 IV (모든 폴리알파올레핀 (PAO)); 및 그룹 V (그룹 I, II, III 또는 IV에 포함되지 않은 모든 다른 것).
베이스 오일은 전형적으로 100℃에서 ASTM D445에 따라 시험시에 1 내지 20 cSt 범위의 점도를 갖는다. 대안적으로, 베이스 오일의 점도는 100℃에서 ASTM D445에 따라 시험시에 3 내지 17 cSt, 또는 5 내지 14 cSt 범위일 수 있다.
베이스 오일은 자동차 및 트럭 엔진, 2-사이클 엔진, 항공기 피스톤 엔진, 및 선박 및 철도 디젤 엔진을 비롯한 불꽃 점화식 및 압축 점화식 내연 기관용 크랭크케이스 윤활 오일로서 추가로 정의될 수 있다. 대안적으로, 베이스 오일은 가스 엔진, 고정식 동력 엔진 및 터빈에 사용되는 오일로서 추가로 정의될 수 있다. 베이스 오일은 대형 또는 소형 엔진 오일로서 추가로 정의될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 베이스 오일은 하나 이상의 알킬렌 옥시드 중합체 및 혼성중합체, 및 말단 히드록실 기가 에스테르화, 에테르화 또는 유사한 반응에 의해 개질된 그의 유도체를 포함할 수 있는 합성 오일로서 추가로 정의될 수 있다. 전형적으로, 이들 합성 오일은 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드의 중합을 통해, 추가로 반응하여 오일을 형성할 수 있는 폴리옥시알킬렌 중합체를 형성하여 제조된다. 예를 들어, 이들 폴리옥시알킬렌 중합체의 알킬 및 아릴 에테르 (예를 들어, 1,000의 평균 분자량을 갖는 메틸폴리이소프로필렌 글리콜 에테르; 500-1,000의 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜의 디페닐 에테르; 및 1,000-1,500의 분자량을 갖는 폴리프로필렌 글리콜의 디에틸 에테르) 및/또는 그의 모노- 및 폴리카르복실산 에스테르 (예를 들어 아세트산 에스테르, 혼합된 C3-C8 지방산 에스테르, 또는 테트라에틸렌 글리콜의 C13 옥소산 디에스테르)가 또한 베이스 오일로서 이용될 수 있다.
윤활제 조성물은 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 3 중량% 미만, 1 중량% 미만, 또는 0.5 중량% 미만의 황산화된 회분을 포함하는 저 SAPS 오일일 수 있다.
베이스 오일은 전형적으로 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 70 내지 99.9 중량%, 80 내지 99.9 중량%, 90 내지 99.9 중량%, 또는 85 내지 95 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물 중에 존재한다. 대안적으로, 베이스 오일은 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 70 중량%, 80 중량%, 90 중량%, 95 중량% 또는 99 중량% 초과의 양으로 윤활제 조성물 중에 존재할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 윤활제 조성물 중의 베이스 오일의 양 (존재하는 희석제 또는 담체 오일 포함)은 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 80 내지 99.5 중량%, 85 내지 96 중량%, 또는 90 내지 95 중량%이다.
대안적으로, 베이스 오일은 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 50 중량%, 1 내지 25 중량%, 또는 1 내지 15 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물 중에 존재할 수 있다.
윤활제 조성물은 윤활제 조성물의 다양한 화학적 및/또는 물리적 특성을 개선하기 위해 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 하나 이상의 첨가제의 구체적 예는 마모방지 첨가제, 항산화제, 금속 탈활성화제 (또는 부동태화제), 녹 억제제, 점도 지수 개선제, 유동점 강하제, 분산제, 세제 및 마찰방지 첨가제를 포함한다. 첨가제 각각은 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 사용되는 경우에, 첨가제(들)는 다양한 양으로 사용될 수 있다. 윤활제 조성물은 특정 적용에 사용하기 위한 특정 성능 목적을 달성하기 위해 추가의 여러 보조 성분과 함께 배합될 수 있다. 예를 들어, 윤활제 조성물은 녹 및 산화 배합물, 유압 배합물, 터빈 오일 및 내연 기관 배합물일 수 있다.
사용되는 경우에, 마모방지 첨가제는 다양한 유형을 가질 수 있다. 한 실시양태에서, 마모방지 첨가제는 디히드로카르빌-디티오 포스페이트 염, 예컨대 아연 디알킬디티오포스페이트이다. 디히드로카르빌-디티오 포스페이트 염은 하기 화학식에 의해 나타내어질 수 있다: [R4O(R5O)PS(S)]2M, 여기서 R4 및 R5는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌 기이고, M은 금속 원자 또는 암모늄 기이다.　 예를 들어, R4 및 R5는 각각 독립적으로 C1-20 알킬 기, C2-20 알케닐 기, C3-20 시클로알킬 기, C1-20 아르알킬 기 또는 C3-20 아릴 기이다.　 금속 원자는 알루미늄, 납, 주석, 망가니즈, 코발트, 니켈 또는 아연을 포함하는 군으로부터 선택된다.　 암모늄 기는 암모니아 또는 1급, 2급 또는 3급 아민으로부터 유도될 수 있다. 암모늄 기는 화학식 R6R7R8R9N+를 가질 수 있으며, 여기서 R6, R7, R8 및 R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 1 내지 150개의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌 기를 지정한다. 특정 실시양태에서, R6, R7, R8 및 R9는 각각 독립적으로 4 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌 기를 지정할 수 있다.
대안적으로, 마모방지 첨가제는 황, 인 및/또는 할로겐 함유 화합물, 예를 들어 황화 올레핀 및 식물성 오일, 알킬화 트리페닐 포스페이트, 트리톨릴 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 염소화 파라핀, 알킬 및 아릴 디- 및 트리술피드, 모노- 및 디알킬 포스페이트의 아민 염, 메틸포스폰산의 아민 염, 디에탄올아미노메틸톨릴트리아졸, 비스(2-에틸헥실)아미노메틸톨릴트리아졸, 2,5-디메르캅토-1,3,4-티아디아졸의 유도체, 에틸 3-[(디이소프로폭시포스피노티오일)티오]프로피오네이트, 트리페닐 티오포스페이트 (트리페닐포스포로티오에이트), 트리스(알킬페닐) 포스포로티오에이트 및 그의 혼합물 (예를 들어 트리스(이소노닐페닐) 포스포로티오에이트), 디페닐 모노노닐페닐 포스포로티오에이트, 이소부틸페닐 디페닐 포스포로티오에이트, 3-히드록시-1,3-티아포스페탄 3-옥시드의 도데실아민 염, 트리티오인산 5,5,5-트리스[이소옥틸 2-아세테이트], 2-메르캅토벤조티아졸의 유도체, 예컨대 1-[N,N-비스(2-에틸헥실)아미노메틸]-2-메르캅토-1H-1,3-벤조티아졸, 에톡시카르보닐-5-옥틸디티오 카르바메이트 및/또는 그의 조합을 포함할 수 있다.
사용되는 경우에, 마모방지 첨가제는 다양한 양으로 사용될 수 있다. 마모방지 첨가제는 전형적으로 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 20 중량%, 0.5 내지 15 중량%, 1 내지 10 중량%, 0.1 내지 1 중량%, 0.1 내지 0.5 중량%, 또는 0.1 내지 1.5 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물 중에 존재한다. 대안적으로, 마모방지 첨가제는 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 20 중량% 미만, 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 1 중량% 미만 또는 0.1 중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 마모방지 첨가제는 각각 첨가제 농축물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 99 중량%, 1 내지 70 중량%, 5 내지 50 중량%, 또는 25 내지 50 중량% 범위의 양으로 첨가제 농축물 중에 존재할 수 있다.
사용되는 경우에, 항산화제는 다양한 유형을 가질 수 있다. 적합한 항산화제는 알킬화 모노페놀, 예를 들어 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀, 2-tert-부틸-4,6-디메틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-에틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-n-부틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-이소부틸페놀, 2,6-디시클로펜틸-4-메틸페놀, 2-(α-메틸시클로헥실)-4,6-디메틸페놀, 2,6-디옥타데실-4-메틸페놀, 2,4,6-트리시클로헥실페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-메톡시메틸페놀, 2,6-디-노닐-4-메틸페놀, 2,4-디메틸-6-(1'-메틸운데스-1'-일)페놀, 2,4-디메틸-6-(1'-메틸헵타데스-1'-일)페놀, 2,4-디메틸-6-(1'-메틸트리데스-1'-일)페놀 및 그의 조합을 포함한다.
적합한 항산화제의 추가의 예는 알킬티오메틸페놀, 예를 들어 2,4-디옥틸티오메틸-6-tert-부틸페놀, 2,4-디옥틸티오메틸-6-메틸페놀, 2,4-디옥틸티오메틸-6-에틸페놀, 2,6-디도데실티오메틸-4-노닐페놀 및 그의 조합을 포함한다. 히드로퀴논 및 알킬화 히드로퀴논, 예를 들어 2,6-디-tert-부틸-4-메톡시페놀, 2,5-디-tert-부틸히드로퀴논, 2,5-디-tert-아밀히드로퀴논, 2,6-디페닐-4-옥타데실옥시페놀, 2,6-디-tert-부틸히드로퀴논, 2,5-디-tert-부틸-4-히드록시아니솔, 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시아니솔, 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐 스테아레이트, 비스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)아디페이트 및 그의 조합이 또한 이용될 수 있다.
추가로, 히드록실화 티오디페닐 에테르, 예를 들어 2,2'-티오비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀), 2,2'-티오비스(4-옥틸페놀), 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-3-메틸페놀), 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-2-메틸페놀), 4,4'-티오비스-(3,6-디-sec-아밀페놀), 4,4'-비스-(2,6-디메틸-4-히드록시페닐)디술피드 및 그의 조합이 또한 사용될 수 있다.
알킬리덴비스페놀, 예를 들어 2,2'-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-에틸페놀), 2,2'-메틸렌비스[4-메틸-6-(α-메틸시클로헥실)페놀], 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-시클로헥실페놀), 2,2'-메틸렌비스(6-노닐-4-메틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스(4,6-디-tert-부틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스(6-tert-부틸-4-이소부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스[6-(α-메틸벤질)-4-노닐페놀], 2,2'-메틸렌비스[6-(α,α-디메틸벤질)-4-노닐페놀], 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-tert-부틸페놀), 4,4'-메틸렌비스(6-tert-부틸-2-메틸페놀), 1,1-비스(5-tert-부틸-4-히드록시-2-메틸페닐)부탄, 2,6-비스(3-tert-부틸-5-메틸-2-히드록시벤질)-4-메틸페놀, 1,1,3-트리스(5-tert-부틸-4-히드록시-2-메틸페닐)부탄, 1,1-비스(5-tert-부틸-4-히드록시-2-메틸-페닐)-3-n-도데실메르캅토 부탄, 에틸렌 글리콜 비스[3,3-비스(3'-tert-부틸-4'-히드록시페닐)부티레이트], 비스(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸-페닐)디시클로펜타디엔, 비스[2-(3'-tert-부틸-2'-히드록시-5'-메틸벤질)-6-tert-부틸-4-메틸페닐]테레프탈레이트, 1,1-비스-(3,5-디메틸-2-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스-(5-tert-부틸-4-히드록시-2-메틸페닐)-4-n-도데실메르캅토부탄, 1,1,5,5-테트라-(5-tert-부틸-4-히드록시-2-메틸 페닐)펜탄 및 그의 조합이 윤활제 조성물에서 항산화제로서 이용될 수 있는 것이 또한 고려된다.
O-, N- 및 S-벤질 화합물, 예를 들어 3,5,3',5'-테트라-tert-부틸-4,4'-디히드록시디벤질 에테르, 옥타데실-4-히드록시-3,5-디메틸벤질메르캅토아세테이트, 트리스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)아민, 비스(4-tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)디티올 테레프탈레이트, 비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)술피드, 이소옥틸-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시 벤질메르캅토아세테이트 및 그의 조합이 또한 이용될 수 있다.
히드록시벤질화 말로네이트, 예를 들어 디옥타데실-2,2-비스-(3,5-디-tert-부틸-2-히드록시벤질)-말로네이트, 디-옥타데실-2-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸벤질)-말로네이트, 디-도데실메르캅토에틸-2,2-비스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)말로네이트, 비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페닐]-2,2-비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)말로네이트 및 그의 조합이 항산화제로서 사용하기에 또한 적합하다.
트리아진 화합물, 예를 들어 2,4-비스(옥틸메르캅토)-6-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시아닐리노)-1,3,5-트리아진, 2-옥틸메르캅토-4,6-비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시아닐리노)-1,3,5-트리아진, 2-옥틸메르캅토-4,6-비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페녹시)-1,3,5-트리아진, 2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페녹시)-1,2,3-트리아진, 1,3,5-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(4-tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질 2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐에틸)-1,3,5-트리아진, 1,3,5-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐 프로피오닐)-헥사히드로-1,3,5-트리아진, 1,3,5-트리스-(3,5-디시클로헥실-4-히드록시벤질)-이소시아누레이트 및 그의 조합이 또한 사용될 수 있다.
항산화제의 추가의 예는 방향족 히드록시벤질 화합물, 예를 들어 1,3,5-트리스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)-2,4,6-트리메틸벤젠, 1,4-비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)-2,3,5,6-테트라메틸벤젠, 2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)페놀 및 그의 조합을 포함한다. 벤질포스포네이트, 예를 들어 디메틸-2,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스포네이트, 디에틸-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스포네이트, 디옥타데실-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스포네이트, 디옥타데실-5-tert-부틸-4-히드록시-3-메틸벤질포스포네이트, 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스폰산의 모노에틸 에스테르의 칼슘 염 및 그의 조합이 또한 이용될 수 있다. 추가로, 아실아미노페놀, 예를 들어 4-히드록실라우라닐리드, 4-히드록시스테아라닐리드, 옥틸 N-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)카르바메이트.
[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피온산과 1가 또는 다가 알콜, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 옥타데칸올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 네오펜틸 글리콜, 티오디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 펜타에리트리톨, 트리스(히드록시에틸)이소시아누레이트, N,N'-비스(히드록시에틸)옥사미드, 3-티아운데칸올, 3-티아펜타데칸올, 트리메틸헥산디올, 트리메틸올프로판, 4-히드록시메틸-1-포스파-2,6,7-트리옥사비시클로[2.2.2]옥탄 및 그의 조합의 에스테르가 또한 사용될 수 있다. β-(5-tert-부틸-4-히드록시-3-메틸페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알콜, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 옥타데칸올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 네오펜틸 글리콜, 티오디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 펜타에리트리톨, 트리스(히드록시에틸)이소시아누레이트, N,N'-비스(히드록시에틸)옥사미드, 3-티아운데칸올, 3-티아펜타데칸올, 트리메틸헥산디올, 트리메틸올프로판, 4-히드록시메틸-1-포스파-2,6,7-트리옥사비시클로[2.2.2]옥탄 및 그의 조합의 에스테르가 사용될 수 있는 것이 추가로 고려된다.
적합한 항산화제의 추가의 예는 질소를 포함하는 것, 예컨대 β-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피온산의 아미드, 예를 들어 N,N'-비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐프로피오닐)헥사메틸렌디아민, N,N'-비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐프로피오닐)트리메틸렌디아민, N,N'-비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐프로피오닐)히드라진을 포함한다. 항산화제의 다른 적합한 예는 아민계 항산화제, 예컨대 N,N'-디이소프로필-p-페닐렌디아민, N,N'-디-sec-부틸-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1,4-디메틸펜틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1-에틸-3-메틸펜틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1-메틸헵틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-디시클로헥실-p-페닐렌디아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(2-나프틸)-p-페닐렌디아민, N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸-부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1-메틸헵틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-시클로헥실-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 4-(p-톨루엔술파모일)디페닐아민, N,N'-디메틸-N,N'-디-sec-부틸-p-페닐렌디아민, 디페닐아민, N-알릴디페닐아민, 4-이소프로폭시디페닐아민, N-페닐-1-나프틸아민, N-페닐-2-나프틸아민, 옥틸화 디페닐아민, 예를 들어 p,p'-디-tert-옥틸디페닐아민, 4-n-부틸아미노페놀, 4-부티릴아미노페놀, 4-노나노일아미노페놀, 4-도데카노일아미노페놀, 4-옥타데카노일아미노페놀, 비스(4-메톡시페닐)아민, 2,6-디-tert-부틸-4-디메틸아미노 메틸페놀, 2,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-디아미노디페닐메탄, 1,2-비스[(2-메틸-페닐)아미노]에탄, 1,2-비스(페닐아미노)프로판, (o-톨릴)비구아니드, 비스[4-(1',3'-디메틸부틸)페닐]아민, tert-옥틸화 N-페닐-1-나프틸아민, 모노- 및 디알킬화 tert-부틸/tert-옥틸디페닐아민의 혼합물, 모노- 및 디알킬화 이소프로필/이소헥실디페닐아민의 혼합물, 모노- 및 디알킬화 tert-부틸디페닐아민의 혼합물, 2,3-디히드로-3,3-디메틸-4H-1,4-벤조티아진, 페노티아진, N-알릴페노티아진, N,N,N',N'-테트라페닐-1,4-디아미노부트-2-엔, N,N-비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리드-4-일-헥사메틸렌디아민, 비스(2,2,6,6-테트라메틸 피페리드-4-일)세바케이트, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-온 및 2,2,6,6-테트라메틸 피페리딘-4-올, 및 그의 조합을 포함한다.
적합한 항산화제의 또 다른 추가의 예는 지방족 또는 방향족 포스파이트, 티오디프로피온산 또는 티오디아세트산의 에스테르, 또는 디티오카르밤산 또는 디티오인산의 염, 2,2,12,12-테트라메틸-5,9-디히드록시-3,7,1-트리티아트리데칸 및 2,2,15,15-테트라메틸-5,12-디히드록시-3,7,10,14-테트라티아헥사데칸, 및 그의 조합을 포함한다. 추가로, 황화 지방산 에스테르, 황화 지방 및 황화 올레핀, 및 그의 조합이 사용될 수 있다.
사용되는 경우에, 항산화제는 다양한 양으로 사용될 수 있다. 항산화제는 전형적으로 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5 중량%, 0.1 내지 3 중량%, 또는 0.5 내지 2 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물 중에 존재한다. 대안적으로, 항산화제는 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 5 중량% 미만, 3 중량% 미만, 또는 2 중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 항산화제는 첨가제 농축물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 99 중량%, 1 내지 70 중량%, 5 내지 50 중량%, 또는 25 내지 50 중량% 범위의 양으로 첨가제 농축물 중에 존재할 수 있다.
사용되는 경우에, 금속 탈활성화제는 다양한 유형을 가질 수 있다. 적합한 금속 탈활성화제는 벤조트리아졸 및 그의 유도체, 예를 들어 4- 또는 5-알킬벤조트리아졸 (예를 들어, 톨루트리아졸) 및 그의 유도체, 4,5,6,7-테트라히드로벤조트리아졸 및 5,5'-메틸렌비스벤조트리아졸; 벤조트리아졸 또는 톨루트리아졸의 만니히(Mannich) 염기, 예를 들어 1-[비스(2-에틸헥실)아미노메틸)톨루트리아졸 및 1-[비스(2-에틸헥실)아미노메틸)벤조트리아졸; 및 알콕시알킬벤조트리아졸, 예컨대 1-(노닐옥시메틸)벤조트리아졸, 1-(1-부톡시에틸)벤조트리아졸 및 1-(1-시클로헥실옥시부틸)톨루트리아졸, 및 그의 조합을 포함한다.
적합한 금속 탈활성화제의 추가의 예는 1,2,4-트리아졸 및 그의 유도체, 예를 들어 3-알킬(또는 아릴)-1,2,4-트리아졸, 및 1,2,4-트리아졸의 만니히 염기, 예컨대 1-[비스(2-에틸헥실)아미노메틸-1,2,4-트리아졸; 알콕시알킬-1,2,4-트리아졸, 예컨대 1-(1-부톡시에틸)-1,2,4-트리아졸; 및 아실화 3-아미노-1,2,4-트리아졸, 이미다졸 유도체, 예를 들어 4,4'-메틸렌비스(2-운데실-5-메틸이미다졸) 및 비스[(N-메틸)이미다졸-2-일]카르비놀 옥틸 에테르, 및 그의 조합을 포함한다. 적합한 금속 탈활성화제의 추가의 예는 황-함유 헤테로시클릭 화합물, 예를 들어 2-메르캅토벤조티아졸, 2,5-디메르캅토-1,3,4-티아디아졸 및 그의 유도체; 및 3,5-비스[디(2-에틸헥실)아미노메틸]-1,3,4-티아디아졸린-2-온, 및 그의 조합을 포함한다. 금속 탈활성화제의 또 다른 추가의 예는 아미노 화합물, 예를 들어 살리실리덴프로필렌디아민, 살리실아미노구아니딘 및 그의 염, 및 그의 조합을 포함한다.
사용되는 경우에, 금속 탈활성화제는 다양한 양으로 사용될 수 있다. 금속 탈활성화제는 전형적으로 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.1 중량%, 0.05 내지 0.01 중량%, 또는 0.07 내지 0.1 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물 중에 존재한다. 대안적으로, 금속 탈활성화제는 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 중량% 미만, 0.7 중량% 미만, 또는 0.5 중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 금속 탈활성화제는 첨가제 농축물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 99 중량%, 1 내지 70 중량%, 5 내지 50 중량%, 또는 25 내지 50 중량% 범위의 양으로 첨가제 농축물 중에 존재할 수 있다.
사용되는 경우에, 녹 억제제 및/또는 마찰 개질제는 다양한 유형을 가질 수 있다. 녹 억제제 및/또는 마찰 개질제의 적합한 예는 유기 산, 그의 에스테르, 금속 염, 아민 염 및 무수물, 예를 들어 알킬- 및 알케닐숙신산, 및 알콜, 디올 또는 히드록시카르복실산과의 그의 부분 에스테르, 알킬- 및 알케닐숙신산, 4-노닐페녹시아세트산, 알콕시- 및 알콕시에톡시카르복실산, 예컨대 도데실옥시아세트산, 도데실옥시(에톡시)아세트산의 부분 아미드 및 그의 아민 염, 및 또한 N-올레오일사르코신, 소르비탄 모노올레에이트, 납 나프테네이트, 알케닐숙신산 무수물, 예를 들어 도데세닐숙신산 무수물, 2-카르복시메틸-1-도데실-3-메틸글리세롤 및 그의 아민 염, 및 그의 조합을 포함한다. 추가의 예는 질소-함유 화합물, 예를 들어 1급, 2급 또는 3급 지방족 또는 시클로지방족 아민 및 유기 및 무기 산의 아민 염, 예를 들어 오일-가용성 알킬암모늄 카르복실레이트, 및 또한 1-[N,N-비스(2-히드록시에틸)아미노]-3-(4-노닐페녹시)프로판-2-올, 및 그의 조합을 포함한다. 추가의 예는 헤테로시클릭 화합물, 예를 들어: 치환된 이미다졸린 및 옥사졸린, 및 2-헵타데세닐-1-(2-히드록시에틸)이미다졸린, 인-함유 화합물, 예를 들어: 인산 부분 에스테르 또는 포스폰산 부분 에스테르의 아민 염, 및 아연 디알킬디티오포스페이트, 몰리브데넘-함유 화합물, 예컨대 몰리브데넘 디티오카르바메이트 및 다른 황 및 인 함유 유도체, 황-함유 화합물, 예를 들어: 바륨 디노닐나프탈렌술포네이트, 칼슘 석유 술포네이트, 알킬티오-치환된 지방족 카르복실산, 지방족 2-술포카르복실산의 에스테르 및 그의 염, 글리세롤 유도체, 예를 들어: 글리세롤 모노올레에이트, 1-(알킬페녹시)-3-(2-히드록시에틸)글리세롤, 1-(알킬페녹시)-3-(2,3-디히드록시프로필)글리세롤 및 2-카르복시알킬-1,3-디알킬글리세롤, 및 그의 조합을 포함한다.
사용되는 경우에, 녹 억제제 및/또는 마찰 개질제는 다양한 양으로 사용될 수 있다. 녹 억제제 및/또는 마찰 개질제는 전형적으로 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.1 중량%, 0.05 내지 0.01 중량%, 또는 0.07 내지 0.1 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물 중에 존재한다. 대안적으로, 녹 억제제 및/또는 마찰 개질제는 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 중량% 미만, 0.7 중량% 미만, 또는 0.5 중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 녹 억제제 및/또는 마찰 개질제는 첨가제 농축물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.1 중량%, 0.05 내지 0.01 중량%, 또는 0.07 내지 0.1 중량% 범위의 양으로 첨가제 농축물 중에 존재할 수 있다.
사용되는 경우에, 점도 지수 개선제 (VII)는 다양한 유형을 가질 수 있다. VII의 적합한 예는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 비닐피롤리돈/메타크릴레이트 공중합체, 폴리비닐피롤리돈, 폴리부텐, 올레핀 공중합체, 스티렌/아크릴레이트 공중합체 및 폴리에테르, 및 그의 조합을 포함한다. 사용되는 경우에, VII는 다양한 양으로 사용될 수 있다. VII는 전형적으로 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 20 중량%, 1 내지 15 중량%, 또는 1 내지 10 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물 중에 존재한다. 대안적으로, VII는 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 10 중량% 미만, 8 중량% 미만, 또는 5 중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. VII는 첨가제 농축물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 20 중량%, 1 내지 15 중량%, 또는 1 내지 10 중량% 범위의 양으로 첨가제 농축물 중에 존재할 수 있다.
사용되는 경우에, 유동점 강하제는 다양한 유형을 가질 수 있다. 유동점 강하제의 적합한 예는 폴리메타크릴레이트 및 알킬화 나프탈렌 유도체, 및 그의 조합을 포함한다.
사용되는 경우에, 유동점 강하제는 다양한 양으로 사용될 수 있다. 유동점 강하제는 전형적으로 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.1 중량%, 0.05 내지 0.01 중량%, 또는 0.07 내지 0.1 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물 중에 존재한다. 대안적으로, 유동점 강하제는 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 중량% 미만, 0.7 중량% 미만, 또는 0.5 중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 유동점 강하제는 첨가제 농축물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 99 중량%, 1 내지 70 중량%, 5 내지 50 중량%, 또는 25 내지 50 중량% 범위의 양으로 첨가제 농축물 중에 존재할 수 있다.
사용되는 경우에, 분산제는 다양한 유형을 가질 수 있다. 분산제의 적합한 예는 폴리부테닐숙신산 아미드 또는 -이미드, 폴리부테닐포스폰산 유도체 및 염기성 마그네슘, 칼슘 및 바륨 술포네이트 및 페놀레이트, 숙시네이트 에스테르 및 알킬페놀 아민 (만니히 염기), 및 그의 조합을 포함한다.
아민 분산제는 폴리알켄 아민일 수 있다. 폴리알켄 아민은 폴리알켄 모이어티를 포함한다.　 폴리알켄 모이어티는 동일하거나 상이한, 직쇄 또는 분지형 C2-6 올레핀 단량체의 중합 생성물이다.　 적합한 올레핀 단량체의 예는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐, 1-펜텐, 2-메틸부텐, 1-헥센, 2-메틸펜텐, 3-메틸펜텐 및 4-메틸펜텐이다.　 폴리알켄 모이어티는 200 내지 10,000 범위의 수 평균 분자량 Mn을 갖는다.
하나의 구조에서, 폴리알켄 아민은 폴리이소부텐으로부터 유도된다. 특히 적합한 폴리이소부텐은 말단 이중 결합의 높은 함량을 특징으로 하는 "고도의 반응성" 폴리이소부텐으로 공지되어 있다. 적합한 고도의 반응성 폴리이소부텐은, 예를 들어 폴리이소부텐 내의 이중 결합의 총 수를 기준으로 하여 70 mol% 초과, 80 mol% 초과, 85 mol% 초과, 90 mol% 초과, 또는 92 mol% 초과의 말단 비닐리덴 이중 결합의 분율을 갖는 폴리이소부텐이다. 특히, 균일한 중합체 골격을 갖는 폴리이소부텐이 추가로 바람직하다. 균일한 중합체 골격은 85 중량%, 90 중량% 또는 95 중량% 이상의 이소부텐 단위로 구성된 폴리이소부텐이다. 이러한 고도의 반응성 폴리이소부텐은 바람직하게는 상기 언급된 범위로 수-평균 분자량을 갖는다. 추가로, 고도의 반응성 폴리이소부텐은 1.05 내지 7, 또는 1.1 내지 2.5 범위의 다분산도를 가질 수 있다. 고도의 반응성 폴리이소부텐은 1.9 미만, 또는 1.5 미만의 다분산도를 가질 수 있다. 다분산도는 수-평균 분자량 Mn에 의해 나눠진 중량-평균 분자량 Mw의 몫을 지칭한다.
폴리알켄 아민은 숙신산 무수물로부터 유도된 모이어티를 포함할 수 있고, 히드록실 및/또는 아미노 및/또는 아미도 및/또는 이미도 기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 아민 분산제는 300 내지 5000 범위의 수 평균 분자량을 갖는 통상의 또는 고도의 반응성 폴리이소부텐을 열 경로에 의해 또는 염소화 폴리이소부텐을 통해 말레산 무수물과 반응시킴으로써 수득가능한 폴리이소부테닐숙신산 무수물로부터 유도될 수 있다. 지방족 폴리아민, 예컨대 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 또는 테트라에틸렌펜타민을 갖는 유도체가 특히 관심대상이다.
폴리알켄 아민을 제조하기 위해, 폴리알켄 성분은 그 자체로 공지된 방식으로 아민화될 수 있다. 바람직한 방법은 적합한 히드로포르밀화 및 질소 화합물의 존재 하의 후속 환원성 아미노화에 의한 옥소 중간체의 제조를 통해 진행된다.
아민 분산제는 하기 화학식에 의해 나타내어질 수 있다: HNR10R11, 여기서 R10　및 R11은 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌 기, 또는 모노- 또는 폴리히드록실화된 그의 유사체일 수 있다. 아민 분산제는 또한 화학식 Z-NH-(C1-C6-알킬렌-NH)m-C1-C6-알킬렌의 폴리(옥시알킬) 라디칼 또는 폴리알킬렌 폴리아민 라디칼일 수 있으며, 여기서 m은 0 내지 5 범위의 정수이고, Z는 수소 원자, 또는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌 기이고, C1-C6 알킬렌은 알킬 라디칼의 상응하는 가교된 유사체를 나타낸다.　 아민 분산제는 또한 1 내지 10개의 C1-C4 알킬렌 이민 기로 구성된 폴리알킬렌 이민 라디칼일 수 있거나; 또는 이들이 결합되어 있는 질소 원자와 함께, 1 내지 3개의 C1-C4 알킬 라디칼에 의해 임의로 치환되고 1개의 추가의 고리 헤테로원자, 예컨대 O 또는 N을 임의로 보유하는 임의로 치환된 5- 내지 7-원 헤테로시클릭 고리이다.
적합한 알킬 라디칼의 예는 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 라디칼, 예컨대 메틸, 에틸, 이소- 또는 n-프로필, n-, 이소-, sec- 또는 tert-부틸, n- 또는 이소펜틸; 및 또한 n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-트리데실, n-테트라데실, n-펜타데실, n-헥사데실 및 n-옥타데실, 및 또한 그의 일분지형 또는 다분지형 유사체; 및 또한 탄화수소 쇄가 1개 이상의 에테르 가교를 갖는 상응하는 라디칼을 포함한다.
적합한 알케닐 라디칼의 예는 2 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼의 단일- 또는 다중불포화, 바람직하게는 단일- 또는 이중-불포화 유사체를 포함하며, 여기서 이중 결합은 탄화수소 쇄 내에서 임의의 위치에 있을 수 있다.
C4-C18 시클로알킬 라디칼의 예는 시클로부틸, 시클로펜틸 및 시클로헥실, 및 또한 1 내지 3개의 C1-C4 알킬 라디칼에 의해 치환된 그의 유사체를 포함한다.　 C1-C4 알킬 라디칼은, 예를 들어 메틸, 에틸, 이소- 또는 n-프로필, n-, 이소-, sec- 또는 tert-부틸로부터 선택된다.
아릴알킬 라디칼의 예는 모노시클릭 또는 비시클릭, 4- 내지 7-원, 특히 6-원 방향족 또는 헤테로방향족 기, 예컨대 페닐, 피리딜, 나프틸 및 비페닐로부터 유도된 C1-C18 알킬 기와 아릴 기를 포함한다.
화학식 HNR10R11의 적합한 화합물의 예는 하기와 같다: 암모니아; 1급 아민, 예컨대 메틸아민, 에틸아민, n-프로필아민, 이소프로필아민, n-부틸아민, 이소부틸아민, sec-부틸아민, tert-부틸아민, 펜틸아민, 헥실아민, 시클로펜틸아민 및 시클로헥실아민; 하기 화학식의 1급 아민: CH3-O-C2H4-NH2, C2H5-O-C2H4-NH2, CH3-O-C3H6-NH2, C2H5-O-C3H6-NH2, C4H9-O-C4H8-NH2, HO-C2H4-NH2, HO-C3H6-NH2　및 HO-C4H8-NH2; 2급 아민, 예를 들어 디메틸아민, 디에틸아민, 메틸에틸아민, 디-n-프로필아민, 디이소프로필아민, 디이소부틸아민, 디-sec-부틸아민, 디-tert-부틸아민, 디펜틸아민, 디헥실아민, 디시클로펜틸아민, 디시클로헥실아민 및 디페닐아민; 및 또한 하기 화학식의 2급 아민: (CH3-O-C2H4)2NH, (C2H5-O-C2H4)2NH, (CH3-O-C3H6)2NH, (C2H5-O-C3H6)2NH, (n-C4H9-O-C4H8)2NH, (HO-C2H4)2NH, (HO-C3H6)2NH 및 (HO-C4H8)2NH; 및 헤테로시클릭 아민, 예컨대 피롤리딘, 피페리딘, 모르폴린 및 피페라진, 및 또한 그의 치환된 유도체, 예컨대 N-C1-6 알킬피페라진 및 디메틸모르폴린; 및 폴리아민 및 폴리이민, 예컨대 n-프로필렌디아민, 1,4-부탄디아민, 1,6-헥산디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 및 폴리에틸렌 이민, 및 또한 그의 알킬화 생성물, 예를 들어 3-(디메틸아미노)-n-프로필아민, N,N-디메틸에틸렌디아민, N,N-디에틸에틸렌디아민 및 N,N,N',N'-테트라메틸디에틸렌트리아민.
사용되는 경우에, 분산제는 다양한 양으로 사용될 수 있다. 분산제는 전형적으로 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 15 중량%, 0.1 내지 12 중량%, 0.5 내지 10 중량%, 또는 1 내지 8 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물 중에 존재한다. 대안적으로, 분산제는 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 15 중량% 미만, 12 중량% 미만, 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 이들 분산제는 첨가제 농축물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 99 중량%, 1 내지 70 중량%, 5 내지 50 중량%, 또는 25 내지 50 중량% 범위의 양으로 첨가제 농축물 중에 존재할 수 있다.
사용되는 경우에, 세제는 다양한 유형을 가질 수 있다. 세제의 적합한 예는 과염기화 또는 중성 금속 술포네이트, 페네이트 및 살리실레이트, 및 그의 조합을 포함한다.
사용되는 경우에, 세제는 다양한 양으로 사용될 수 있다. 세제는 전형적으로 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5 중량%, 0.1 내지 4 중량%, 0.5 내지 3 중량%, 또는 1 내지 3 중량% 범위의 양으로 윤활제 조성물 중에 존재한다. 대안적으로, 세제는 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 5 중량% 미만, 4 중량% 미만, 3 중량% 미만, 2 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 세제는 전형적으로 첨가제 농축물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 99 중량%, 1 내지 70 중량%, 5 내지 50 중량%, 또는 25 내지 50 중량% 범위의 양으로 첨가제 농축물 중에 존재한다.
다양한 실시양태에서, 윤활제 조성물은 물을 실질적으로 함유하지 않으며, 예를 들어 윤활제 조성물은 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 5 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 또는 0.1 중량% 미만의 물을 포함한다. 대안적으로, 윤활제 조성물은 물을 전혀 함유하지 않을 수 있다.
상기 기재된 화합물 중 일부는 윤활제 조성물 중에서 상호작용할 수 있으므로, 최종 형태의 윤활제 조성물의 성분은 최초에 첨가되거나 또는 함께 조합된 성분과 상이할 수 있다. 이에 의해 형성된 일부 생성물, 예컨대 본 발명의 윤활제 조성물을 그의 의도된 용도로 사용할 때 형성되는 생성물은 용이하게 설명되지 않거나 또는 설명가능하지 않다. 그럼에도 불구하고, 모든 이러한 개질물, 반응 생성물, 및 본 발명의 윤활제 조성물을 그의 의도된 용도로 사용할 때 형성되는 생성물은 명확히 고려되며 이에 의해 본원에 포함된다. 본 발명의 다양한 실시양태는 상기 기재된 바와 같이 개질물, 반응 생성물, 및 윤활제 조성물의 사용으로부터 형성된 생성물 중 하나 이상을 포함한다.
플루오로중합체 씰을 포함하는 시스템을 윤활시키는 방법이 또한 제공된다. 상기 방법은 플루오로중합체 씰을 상기 기재된 비-시클릭 아민 화합물과 접촉시키는 것을 포함한다. 비-시클릭 아민 화합물은 베이스 오일 중에 용해될 수 있으며, 이로써 상기 방법은 플루오로중합체 씰을 윤활제 조성물과 접촉시키는 것을 포함할 수 있다. 플루오로중합체 씰을 포함하는 시스템은 내연 기관을 포함할 수 있다. 대안적으로, 플루오로중합체 씰을 포함하는 시스템은 윤활제 조성물이 사용된 임의의 장치, 예컨대 컨베이어, 변속기, 디젤 엔진, 기어장치, 풀리 및 다른 기계류를 포함할 수 있다.
추가로, 윤활제 조성물을 형성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 베이스 오일과 상기 기재된 비-시클릭 아민 화합물을 조합하는 것을 포함한다. 따라서, 아민 화합물은, 이를 베이스 오일 중에 목적하는 수준의 농도로 분산시키거나 또는 용해시킴으로써 베이스 오일에 직접 첨가될 수 있다. 대안적으로, 베이스 오일은 아민 화합물이 목적하는 수준의 농도로 제공될 때까지 교반하면서 아민 화합물에 직접 첨가될 수 있다. 이러한 블렌딩은 주위 온도 또는 승온에서 수행할 수 있다. 한 실시양태에서, 첨가제 중 하나 이상은, 윤활제 조성물을 제조하기 위해 후속적으로 베이스 오일에 블렌딩되는 농축물에 블렌딩된다. 농축물은 전형적으로 농축물이 미리 결정된 양의 베이스 오일과 조합되는 경우에 윤활제 조성물에서 목적하는 농도를 제공하도록 배합될 것이다.
실시예
분산제, 세제, 아민계 항산화제, 페놀계 항산화제, 소포제, 베이스 오일, 마모방지 첨가제, 유동점 강하제 및 점도 개질제를 함유하는 완전히 배합된 윤활 오일 조성물을 제조하였다. 상업용 크랭크케이스 윤활제를 대표하는 이 윤활제 조성물을 "참조 윤활제"로서 지정하고, 기준선으로 사용하여 씰 상용성에 대한 상이한 아민 화합물의 효과를 비교하였다.
참조 윤활제를 다양한 상이한 아민계 화합물과 조합하여 씰 상용성에 대한 아민계 화합물의 효과를 결정하였다. 본 발명의 실시예 #1은 한 실시양태에 따른 본 발명의 아민 화합물을 포함하였다. 비교 실시예 #1-3은 본 발명의 범주 외의 다른 아민계 화합물을 포함하였다.
본 발명의 실시예 #1에서의 참조 윤활제에 첨가된 화합물은 tert-아밀-tert-부틸아민이었다. 비교 실시예 #1에서의 참조 윤활제에 첨가된 화합물은 1-도데실아민이었고; 비교 실시예 #2에서의 참조 윤활제에 첨가된 화합물은 N-N-디메틸시클로헥실아민이었고; 비교 실시예 #3에서의 참조 윤활제에 첨가된 화합물은 4-벤질피페리딘이었다.
각각의 아민계 첨가제를 충분한 양으로 첨가하여 참조 윤활제의 TBN에 비해 3 단위의 TBN을 제공하였다. 생성된 샘플 각각의 TBN은 ASTM D4739 및 ASTM D2896 (mg KOH/g의 단위로) 각각에 따라 결정하였다. 추가의 양의 베이스 오일을 샘플 각각에 첨가하여 대등한 총 질량을 제공하였다. 참조 윤활제, 및 본 발명 및 비교 실시예 각각에 대해 첨가된 화합물의 양을 하기 표 1에 제시하였다:
<표 1> 본 발명 및 비교 실시예의 배합물
Figure pct00006
본 발명 및 비교 실시예의 씰 상용성은 산업-표준 CEC L-39-T96 씰 상용성 시험을 사용하여 평가하였다. CEC-L-39-T96 씰 상용성 시험은 윤활제 조성물 중에 씰 또는 가스켓을 제공하고, 씰을 함유하는 윤활제 조성물을 승온으로 가열하고, 일정 기간 동안 승온을 유지함으로써 수행하였다. 이어서, 씰을 꺼내고, 건조시키고, 씰의 기계적 특성을 평가하고, 윤활제 조성물 중에서 가열되지 않은 씰 시편과 비교하였다. 이들 특성의 퍼센트 변화를 분석하여 씰의 윤활제 조성물과의 상용성을 평가하였다. 각각의 배합물을 동일한 조건 하에 2회 (실행 #1 및 실행 #2) 시험하였다. 씰 상용성 시험의 결과는 하기 표 2 및 3에 제시하였다.
<표 2> 씰 상용성 시험 결과 (실행 1)
Figure pct00007
<표 3> 씰 상용성 시험 결과 (실행 2)
Figure pct00008
표 2 및 3에 제시한 바와 같이, 본 발명의 실시예 #1의 씰 상용성은 비교 실시예 #1-3의 씰 상용성과 비교하여 인장 강도 및 파괴 신율의 면에서 개선되었다. 보다 특히, 본 발명의 실시예 #1의 인장 강도는 -44 및 -49%였으며, 반면에 비교 실시예 #1, 2, 3의 인장 강도는 각각 -64 및 -70; -75 및 -75, 및 -70 및 -69였다. 유사하게, 본 발명의 실시예 #1에 대한 파괴 신율은 -67 및 -71%였으며, 반면에 비교 실시예 #1, 2, 3의 파괴 신율은 각각 -100 및 -98; -82 및 -78, 및 -75 및 -76이었다.
이 시험은 비교 실시예 #1-3의 조성물이 본 발명의 실시예 #1의 조성물보다 훨씬 큰 정도로 플루오로엘라스토머 씰의 인장 강도 및 파괴 신율을 열화시키는 것을 보여주었다.
아민계 화합물 (본 발명 및 비교) 각각의 TBN은 ASTM D4739 (mg KOH/g의 단위로) 각각에 따라 결정하였다. 결과는 하기 표 4에 제시하였다.
<표 4> 순수한 아민 화합물의 TBN
Figure pct00009
표 2-4에 제시한 바와 같이, 본 발명의 실시예 #1이 비교 실시예 #1-3의 TBN 값과 비교하여 중간 TBN 값을 나타내었지만, 본 발명의 실시예 #1의 씰 상용성은 인장 강도 및 파괴 신율의 면에서 훨씬 개선되었다.
첨부된 특허청구범위는 발명의 상세한 설명에 기재된 분명하고 특정한 화합물, 조성물 또는 방법으로 제한되지 않는 것으로 이해되어야 하고, 이는 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 해당되는 특정한 실시양태들로 달라질 수 있다. 다양한 실시양태의 특정한 특징 또는 측면을 기재하기 위해 본원에서 의존되는 어떠한 마쿠시 군에 대하여도, 상이하고/거나, 특별하고/하거나 예기치 않은 결과가, 모든 다른 마쿠시 구성원으로부터 독립된 각각의 마쿠시 군의 각각의 구성원으로부터 수득될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 마쿠시 군의 각각의 구성원은 개별적으로 및/또는 조합되어 의존될 수 있으며, 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 구체적 실시양태에 대한 충분한 지지를 제공한다.
본 발명의 다양한 실시양태를 기재함에 있어 의존되는 임의의 범위 및 하위범위는 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 독립적으로 및 집합적으로 해당되는 것으로 또한 이해되어야 하고, 그 안에 전체 및/또는 단편적인 값을 포함하는 모든 범위를, 본원에서 이러한 값이 명백히 기재되어 있지 않다 하더라도, 기재하고 고려하는 것으로 이해된다. 통상의 기술자는, 열거한 범위 및 하위범위가 본 발명의 다양한 실시양태를 충분히 기재하고 가능하게 하는 것이며, 이러한 범위 및 하위범위는 관련 1/2, 1/3, 1/4, 1/5 등으로 추가로 기술될 수 있음을 용이하게 인식한다. 단지 한 예로서, "0.1 내지 0.9" 범위는 하위 1/3, 즉 0.1 내지 0.3, 중위 1/3, 즉 0.4 내지 0.6, 및 상위 1/3, 즉 0.7 내지 0.9로 추가로 상술될 수 있으며, 이는 개별적으로 및 집합적으로 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 포함되고, 이는 개별적으로 및/또는 집합적으로 의존될 수 있고, 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 구체적 실시양태에 대한 충분한 지지를 제공한다.
추가로, 범위를 한정하거나 또는 변형시키는 용어, 예컨대 "이상", "초과", "미만", "이하" 등과 관련하여, 이러한 용어가 하위범위 및/또는 상한 또는 하한을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또 다른 예로서, "10 이상"의 범위는 본래 10 이상 내지 35의 하위범위, 10 이상 내지 25의 하위범위, 25 내지 35의 하위범위 등을 포함하고, 각각의 하위범위는 개별적으로 및/또는 집합적으로 의존될 수 있으며, 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 구체적 실시양태에 대한 충분한 지지를 제공한다. 최종적으로, 개시된 범위 내의 개별 수치는 의존될 수 있으며, 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 구체적 실시양태에 대한 충분한 지지를 제공한다. 예를 들어, "1 내지 9" 범위는 다양한 개별 정수, 예컨대 3 뿐만 아니라, 소수점 (또는 분수)을 포함하는 개별 수치, 예컨대 4.1을 포함하며, 이는 의존될 수 있으며, 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 구체적 실시양태에 대한 충분한 지지를 제공한다.
본 발명은 예시적 방식으로 기재되어 있으며, 사용된 용어는 제한적 용어라기보다는 본질적으로 설명적 용어인 것으로 의도됨을 이해하여야 한다. 상기 교시내용에 비추어 본 발명의 많은 변형 및 변화가 가능하고, 본 발명은 구체적으로 기재된 것과 다르게 실행될 수 있다.

Claims (15)

  1. 베이스 오일; 및
    크랭크케이스 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량% 범위의 양으로 존재하는 하기 화학식 I을 갖는 비-시클릭 아민 화합물
    을 포함하는 크랭크케이스 윤활제 조성물.
    <화학식 I>
    Figure pct00010

    상기 식에서, 각각의 R1은 독립적으로 수소, 및 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기로부터 선택되고, 여기서 R1 중 적어도 2개는 독립적으로 선택된 알킬 기이고,
    각각의 R2는 독립적으로, 각각 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는, 알킬 기, 아미드 기, 에테르 기 및 에스테르 기로부터 선택되고,
    R3은 수소, 및 각각 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는, 알콜 기, 알킬 기, 아미드 기, 에테르 기 및 에스테르 기로부터 선택된다.
  2. (삭제)
  3. 제1항에 있어서, 상기 비-시클릭 아민 화합물이 비-중합체성이고, 100 내지 1200 범위의 중량 평균 분자량을 갖는 것인 윤활제 조성물.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 비-시클릭 아민 화합물이 200 내지 800 범위의 중량 평균 분자량을 갖는 것인 윤활제 조성물.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 R1이 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 독립적으로 선택된 알킬 기인 윤활제 조성물.
  6. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 R2가 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 독립적으로 선택된 알킬 기인 윤활제 조성물.
  7. 제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, R3이 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기인 윤활제 조성물.
  8. 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비-시클릭 아민 화합물이 ASTM D4739에 따라 시험시에 상기 비-시클릭 아민 화합물의 g당 70 mg KOH 이상의 TBN 값을 갖는 것인 윤활제 조성물.
  9. 제1항 및 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 중량% 미만의, 상기 비-시클릭 아민 화합물과 반응할 화합물을 포함하는 윤활제 조성물.
  10. 제1항 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 오일이 API 그룹 I 오일, API 그룹 II 오일, API 그룹 III 오일, API 그룹 IV 오일 및 그의 조합으로부터 선택되고, ASTM D445에 따라 100℃에서 시험시에 1 내지 20 cSt 범위의 점도를 갖는 것인 윤활제 조성물.
  11. 제1항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 윤활제 조성물 중에서의 임의의 반응 전의 윤활제 조성물을 형성하는데 이용되는 상기 비-시클릭 아민 화합물의 총 중량을 기준으로 하여 90 중량% 이상의 상기 비-시클릭 아민 화합물이 윤활제 조성물 중에 미반응으로 남아 있는 것인 윤활제 조성물.
  12. 베이스 오일, 및 크랭크케이스 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량% 범위의 양으로 존재하는 비-시클릭 아민 화합물을 포함하는 크랭크케이스 윤활제 조성물을 사용하여 플루오로중합체 씰을 포함하는 시스템을 윤활시키는 방법으로서, 상기 방법은
    플루오로중합체 씰을 크랭크케이스 윤활제 조성물과 접촉시키는 것
    을 포함하며, 여기서 비-시클릭 아민 화합물은 하기 화학식 I을 갖는 것인 방법.
    <화학식 I>
    Figure pct00011

    상기 식에서, 각각의 R1은 독립적으로 수소, 및 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기로부터 선택되고, 여기서 R1 중 적어도 2개는 독립적으로 선택된 알킬 기이고,
    각각의 R2는 독립적으로, 각각 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는, 알킬 기, 아미드 기, 에테르 기 및 에스테르 기로부터 선택되고,
    R3은 수소, 및 각각 1 내지 17개의 탄소 원자를 갖는, 알콜 기, 알킬 기, 아미드 기, 에테르 기 및 에스테르 기로부터 선택된다.
  13. 황 및/또는 인을 포함하는 마모방지 첨가제; 및
    첨가제 농축물의 총 중량을 기준으로 하여 0.5 내지 90 중량% 범위의 양으로 존재하는 하기 화학식 I을 갖는 비-시클릭 아민 화합물
    을 포함하는 크랭크케이스 윤활제 조성물을 위한 첨가제 농축물.
    <화학식 I>
    Figure pct00012

    상기 식에서, 각각의 R1은 독립적으로 수소, 및 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기로부터 선택되고, 여기서 R1 중 적어도 2개는 독립적으로 선택된 알킬 기이고,
    각각의 R2는 독립적으로, 각각 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는, 알킬 기, 아미드 기, 에테르 기 및 에스테르 기로부터 선택되고,
    R3은 수소, 및 각각 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는, 알콜 기, 알킬 기, 아미드 기, 에테르 기 및 에스테르 기로부터 선택된다.
  14. 제13항에 있어서, 상기 비-시클릭 아민 화합물이 비-중합체성이고, 100 내지 1200 범위의 중량 평균 분자량을 갖는 것인 첨가제 농축물.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 분산제를 추가로 포함하는 첨가제 농축물.
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