KR20150096396A - 윤활유 조성물 - Google Patents

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요리유키 다카시마
고키 이토
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이데미쓰 고산 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 윤활유 조성물은 BF3·OEt2를 외부 표준(0ppm)으로서 이용하고, 중클로로포름 중 11B-NMR 측정하였을 때, 화학적 이동 -10ppm 내지 25ppm의 피크의 적분값에 대하여 화학적 이동 5 내지 25ppm의 피크의 적분값의 비가 0.5 이상 1.0 이하가 되는 붕소 함유 화합물이 배합되어 이루어지는 것이다.

Description

윤활유 조성물{LUBRICANT OIL COMPOSITION}
본 발명은 윤활유 조성물에 관한 것으로, 특히 가솔린 엔진, 디젤 엔진 또는 디메틸에테르를 연료로 하는 엔진이나 가스 엔진 등의 내연 기관용에 적합한 윤활유 조성물에 관한 것이다.
근년 자동차 운전 중의 에너지 손실 및 이산화탄소의 배출을 저감시키기 위해서 자동차의 연비 절약성을 향상시키는 것이 검토되고 있다. 자동차의 연비 절약성을 향상시키는 대책으로서 자동차 차체의 경량화가 진행되고 있지만, 윤활유에 대해서도 연비 절약성에 기여할 것이 요구되고 있고, 그 때문에 윤활유의 저점도화나 윤활유에 의한 마찰 저감 특성의 추가의 향상이 검토되고 있다.
종래 윤활유에 의한 마찰 저감 특성의 추가의 향상을 실현하기 위해서 마찰 저감제의 이용이 검토되고 있다. 마찰 저감제로서는 지방산 아미드, 지방산 에스테르, 지방족 에테르 등의 무회계 마찰 조정제나 몰리브덴디티오카바메이트로 대표되는 몰리브덴계 마찰 저감제가 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조). 몰리브덴계 마찰 저감제는 무회계 마찰 조정제와 비교하여 마찰 저감 효과가 높고, 특히 경계 윤활 영역에 있어서 효과가 높고, 그 때문에 수많은 엔진 오일에 배합되어 있다.
또한, 종래 내마모 특성 및 윤활 특성을 갖는 첨가제로서 붕산계의 윤활용 첨가제가 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 2에는 유기 붕산에스테르가 1,3,4-티아디아졸 화합물, 디티오카바메이트 및 비황몰리브덴 화합물과 함께 윤활유 조성물에 배합되고, 이들 화합물과 함께 상승 항마모성을 나타내는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 2에서 사용되는 유기 붕산에스테르는 지방유 및 디에탄올아민을 반응시킨 후, 붕산과 반응시킴으로써 얻어지는 반응 생성물이다.
일본 특허 공개 제2011-12213호 공보 일본 특허 공표 제2006-502287호 공보
근년 연비 절약화에 대한 요청은 높아지고 있고, 윤활유에도 추가의 저점도화나 높은 마찰 저감 특성이 요구되고 있다. 그러나, 윤활유에 몰리브덴계 마찰 저감제를 배합한 것만으로는 윤활유의 마찰 계수를 내리기에는 충분하지 않고, 추가의 저마찰화가 가능한 윤활용 첨가제 및 첨가제의 조합이 요구되고 있다.
한편, 특허문헌 2에 개시된 바와 같은 종래의 붕소계 화합물은 내마모 특성은 비교적 우수하지만, 마찰 계수를 저감할 수 있는 효과는 거의 없어, 종래의 붕소계 화합물을 첨가하여도 윤활유의 저마찰화에는 거의 기여하고 있지 않았다.
본 발명은 이상의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 저마찰화 성능을 높여 윤활유를 저마찰화로 하고, 높은 연비 절약성을 갖는 윤활유 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 의외로 특정한 붕소 함유 화합물을 윤활유에 배합하면 윤활유를 저마찰화할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하의 (1) 내지 (14)를 제공한다.
(1) BF3·OEt2를 외부 표준(0ppm)으로서 이용하고, 중클로로포름 중 11B-NMR 측정하였을 때, 화학적 이동 -10ppm 내지 25ppm의 피크의 적분값에 대하여 화학적 이동 5 내지 25ppm의 피크의 적분값의 비가 0.5 이상 1.0 이하가 되는 붕소 함유 화합물이 배합되어 이루어지는 윤활유 조성물.
(2) 상기 붕소 함유 화합물은 질소 원자량에 대한 붕소 원자량의 비가 질량 기준으로 0.6 이상인 상기 (1)에 기재된 윤활유 조성물.
(3) 상기 붕소 함유 화합물이 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물에 붕산 또는 붕산 유도체를 작용시켜 이루어지는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 윤활유 조성물.
(4) 상기 유기 화합물이 아민 화합물 (A), 히드록실기를 갖는 아미드 화합물 (B), 아미노기를 갖는 이미드 화합물 (C), 히드록실기를 갖는 에스테르 화합물 (D) 및 히드록실기를 갖는 알코올 화합물 (E)로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물인 상기 (3)에 기재된 윤활유 조성물.
(5) 상기 붕소 함유 화합물을 0.01 내지 30중량% 배합하여 이루어지는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 윤활유 조성물.
(6) 광유 및/또는 합성유를 포함하는 기유에, 상기 붕소 함유 화합물 외에 점도 지수 향상제, 몰리브덴 화합물, 디알킬디티오인산아연, 산화 방지제, 금속계 청정제 및 무회계 분산제 중 적어도 어느 하나를 배합하여 이루어지는 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 윤활유 조성물.
(7) 내연 기관용 윤활유 조성물인 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 윤활유 조성물.
(8) 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물과 붕산 또는 붕산 유도체를 100℃ 이상 150℃ 이하의 온도에서 가열 교반하여 얻어지는 붕소 함유 화합물을 배합하여 이루어지는 윤활유 조성물.
(9) BF3·OEt2를 외부 표준(0ppm)으로서 이용하고, 중클로로포름 중 11B-NMR 측정하였을 때, 화학적 이동 -10ppm 내지 25ppm의 피크의 적분값에 대하여 화학적 이동 5 내지 25ppm의 피크의 적분값의 비가 0.5 이상 1.0 이하가 되는 붕소 함유 화합물을 함유하는 윤활유 조성물.
(10) 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물과 붕산 또는 붕산 유도체를 100℃ 이상 150℃ 이하의 온도에서 가열 교반하여 얻어지는 붕소 함유 화합물을 함유하는 윤활유 조성물.
(11) 광유 및/또는 합성유를 포함하는 기유와, 점도 지수 향상제, 몰리브덴 화합물, 디알킬디티오인산아연, 산화 방지제, 금속계 청정제 및 무회계 분산제 중 적어도 어느 하나를 더 함유하는 상기 (9) 또는 (10)에 기재된 윤활유 조성물.
(12) BF3·OEt2를 외부 표준(0ppm)으로서 이용하고, 중클로로포름 중 11B-NMR 측정하였을 때, 화학적 이동 -10ppm 내지 25ppm의 피크의 적분값에 대하여 화학적 이동 5 내지 25ppm의 피크의 적분값의 비가 0.5 이상 1.0 이하가 되는 붕소 함유 화합물을, 광유 및/또는 합성유를 포함하는 기유에 배합함으로써 윤활유 조성물을 제조하는 윤활유 조성물의 제조 방법.
(13) 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물과 붕산 또는 붕산 유도체를 100℃ 이상 150℃ 이하의 온도에서 가열 교반하여 붕소 함유 화합물을 얻고, 그 붕소 함유 화합물을 광유 및/또는 합성유를 포함하는 기유에 배합함으로써 윤활유 조성물을 제조하는 윤활유 조성물의 제조 방법.
(14) 상기 기유에, 점도 지수 향상제, 몰리브덴 화합물, 디알킬디티오인산아연, 산화 방지제, 금속계 청정제 및 무회계 분산제 중 적어도 어느 하나를 더 배합하는, 상기 (12) 또는 (13)에 기재된 윤활유 조성물의 제조 방법.
본 발명의 윤활유 조성물은 특정한 붕소 함유 화합물이 배합됨으로써, 마찰 계수가 낮아져서 저마찰화되고, 내연 기관 등의 연비 절약성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 윤활유 조성물은 윤활유 기유(이하, 간단히 「기유」라고 칭하는 경우가 있음)에 붕소 함유 화합물을 배합하여 이루어지는 것이다.
[붕소 함유 화합물]
본 발명의 붕소 함유 화합물은 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물에 붕산 또는 붕산 유도체를 작용시켜 얻어지는 붕소계 윤활용 첨가제이고, 구체적으로는 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물과 붕산 또는 붕산 유도체를 100℃ 이상 150℃ 이하에서 가열 교반하여 얻어지는 붕소 함유 화합물이다.
본 발명의 붕소 함유 화합물은 윤활유 조성물의 내마모성을 향상시키면서 윤활유 조성물의 마찰 계수를 낮게 하여 저마찰화하는 것이다.
본 발명의 붕소 함유 화합물은 BF3·OEt2를 외부 표준(0ppm)으로서 이용하고, 중클로로포름 중 11B-NMR 측정하였을 때, 화학적 이동 -10 내지 25ppm의 피크의 적분값에 대하여 화학적 이동 5 내지 25ppm의 피크의 적분값의 비가 0.50 이상 1.0 이하가 되는 것이다.
BF3·OEt2 표준(0ppm)으로 한 11B-NMR 측정에 있어서는 화학적 이동 5 내지 25ppm에 3배위의 붕소계 화합물의 피크가 출현하는 것이 알려져 있고, 상기 적분값의 비가 0.50 이상이 됨으로써 3배위의 붕소 함유 화합물의 비율이 많아진다.
또한, 4배위의 붕소 함유 화합물의 피크는 -10 내지 5ppm에 출현하는 것이 알려져 있고, 따라서 본 발명의 붕소 함유 화합물은 3배위의 붕소 함유 화합물을 3배위와 4배위의 붕소 함유 화합물의 합계량에 대하여 몰비로 0.50 이상의 비율로 함유하는 것이 된다.
3배위의 붕소계 화합물은 저마찰화에 기여하는 성분이고, 따라서 상기 적분값의 비나 몰비가 0.50 미만이 되면, 윤활유 조성물의 마찰 계수가 높아져, 윤활유 조성물을 저마찰화할 수는 없다.
또한, 마찰 계수를 보다 낮게 할 수 있는 관점에서 상기한 적분값의 비(또는 상기 몰비)는 0.55 이상이 되는 것이 바람직하다.
본 발명의 붕소 함유 화합물은 질소 원자를 포함하는 경우, 그 화합물에 함유되는 질소 원자량에 대한 붕소 원자량의 비(B/N비)가 질량 기준으로 0.6 이상인 것이 바람직하고, 0.7 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, B/N비는 특별히 한정되지 않지만, 2.0 이하인 것이 바람직하고, 1.5 이하인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에서는 B/N비는 0.6 이상으로 함으로써 윤활유 조성물을 적절하게 저마찰화할 수 있다.
또한, 붕소 함유 화합물에 있어서 붕소 원자의 함유량은 바람직하게는 0.1 내지 3질량%, 보다 바람직하게는 1 내지 3질량%이다.
본 발명의 붕소 함유 화합물은 윤활유 조성물에 있어서 통상 0.01 내지 30질량%, 바람직하게는 0.1 내지 15질량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5질량% 배합된다.
본 발명에서는 상기 하한값 이상으로 함으로써 마찰 계수를 저감시키는 기능을 적절하게 발휘할 수 있다.
상기의 붕산 유도체는 오르토붕산, 메타붕산, 4붕산, 산화붕소, 3불화붕소, 3브롬화붕소, 3염화붕소 등의 할로겐화 붕소, 붕산트리메틸, 붕산트리에틸, 붕산트리부틸, 붕산트리이소프로필, 붕산트리부틸 등의 붕산에스테르를 들 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물로서는, 예를 들어 아민 화합물 (A), 히드록실기를 갖는 아미드 화합물 (B), 아미노기를 갖는 이미드 화합물 (C), 히드록실기를 갖는 에스테르 화합물 (D) 및 히드록실기를 갖는 알코올 화합물 (E)로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물을 들 수 있다.
이하, 상기 화합물 (A) 내지 (E)에 대하여 상세하게 설명한다.
[아민 화합물 (A)]
아민 화합물 (A)는 1개 이상의 히드록실기와 1개 이상의 아미노기를 갖는 아민 화합물 (a1), 2개 이상의 아미노기를 갖는 아민 화합물 (a2), 아미노기를 1개만 갖는 아민 화합물 (a3) 등을 들 수 있다.
상기 중 아민 화합물 (a1)로서는 보다 상세하게는 하기 화학식 (A1), (A2)로 표시되는 화합물을 들 수 있는 것과 동시에, 아민 화합물 (a1) 또는 아민 화합물 (a2)로서는 하기 화학식 (A3) 또는 (A4)로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 또한, 아민 화합물 (a3)으로서는 하기 화학식 (A5)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00001
Figure pct00002
화학식 (A1) 내지 (A5)에 있어서, R1, R10, R11, R16, R29, R47은 각각 탄소수 1 내지 32의 탄화수소기이고, R10, R11은 서로 동일하거나 상이할 수도 있다. 이러한 탄화수소기로서는 포화이거나 불포화이어도 되고, 지방족이거나 방향족이어도 되고, 직쇄상이거나 분지상이거나 환상이어도 되고, 예를 들어 알킬기 또는 알케닐기 등의 지방족 탄화수소기, 또는 방향족 탄화수소기를 들 수 있다.
상기 탄화수소기는 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 부테닐기, 헥실기, 헥세닐기, 옥틸기, 옥테닐기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 데세닐기, 도데실기, 도데세닐기, 트리데실기, 테트라데실기, 테트라데세닐기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헥사데세닐기, 헵타데실기, 옥타데실기, 옥타데세닐기, 스테아릴기, 이소스테아릴기, 올레일기, 리놀기, 노나데실기, 이코실기, 에이코실기, 헨이코실기, 도코실기, 트리코실기, 테트라코실기, 펜타코실기, 헥사코실기, 헵타코실기, 옥타코실기, 노나코실기, 트리아콘틸기, 헨트리아콘틸기, 도트리아콘틸기, 데센 삼량체기, 폴리부텐기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기, 프로필시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기, 트리메틸시클로헥실기 등의 지방족 탄화수소기, 페닐기, 메틸페닐기, 에틸페닐기, 디메틸페닐기, 프로필페닐기, 트리메틸페닐기, 부틸페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
또한, 상기 탄화수소기는 탄소수 4 내지 22의 탄화수소기가 바람직하고, 6 내지 18의 탄화수소기가 보다 바람직하다.
R2 내지 R9, R12 내지 R15, R17 내지 R28, R30 내지 R45, R48 내지 R49는 수소 원자, 탄소수 1 내지 18의 탄화수소기, 또는 에테르 결합 또는 에스테르 결합을 함유하는 산소 함유 탄화수소기이고, 서로 동일하거나 상이할 수도 있지만, 수소 원자 또는 탄화수소기가 바람직하다.
해당 탄화수소기로서는 포화이거나 불포화이어도 되고, 지방족이거나 방향족이어도 되고, 직쇄상이거나 분지상이거나 환상이어도 되고, 예를 들어 알킬기 또는 알케닐기 등의 지방족 탄화수소기, 또는 방향족 탄화수소기를 들 수 있다. 보다 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 부테닐기, 헥실기, 헥세닐기, 옥틸기, 옥테닐기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 데세닐기, 도데실기, 도데세닐기, 트리데실기, 테트라데실기, 테트라데세닐기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헥사데세닐기, 헵타데실기, 옥타데실기, 옥타데세닐기, 스테아릴기, 이소스테아릴기, 올레일기, 리놀기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기, 프로필시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기, 트리메틸시클로헥실기 등의 지방족 탄화수소기, 페닐기, 메틸페닐기, 에틸페닐기, 디메틸페닐기, 프로필페닐기, 트리메틸페닐기, 부틸페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
이 탄화수소기로서는 탄소수 1 내지 18의 것이 바람직하고, 탄소수 1 내지 16의 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1 내지 12의 것이 특히 바람직하다.
에테르 결합 또는 에스테르 결합을 함유하는 산소 함유 탄화수소기로서는 예를 들어 탄소수 1 내지 18의 것이고, 메톡시메틸기, 에톡시메틸기, 프로폭시메틸기, 이소프로폭시메틸기, n-부톡시메틸기, t-부톡시메틸기, 헥실옥시메틸기, 옥틸옥시메틸기, 2-에틸헥실옥시메틸기, 데실옥시메틸기, 도데실옥시메틸기, 2-부틸옥틸옥시메틸기, 테트라데실옥시메틸기, 헥사데실옥시메틸기, 2-헥실도데실옥시메틸기, 알릴옥시메틸기, 페녹시기, 벤질옥시기, 메톡시에틸기, 메톡시프로필기, 1,1-비스메톡시프로필기, 1,2-비스메톡시프로필기, 에톡시프로필기, (2-메톡시에톡시)프로필기, (1-메틸-2-메톡시)프로필기, 아세틸옥시메틸기, 프로파노일옥시메틸기, 부타노일옥시메틸기, 헥사노일옥시메틸기, 옥타노일옥시메틸기, 2-에틸헥사노일옥시메틸기, 데카노일옥시메틸기, 도데카노일옥시메틸기, 2-부틸옥타노일옥시메틸기, 테트라데카노일옥시메틸기, 헥사데카노일옥시메틸기, 2-헥실도데카노일옥시메틸기, 벤조일옥시메틸기 등을 들 수 있다.
또한, a, b, c, e, f, g, j, k, w, m은 각각 0 내지 20의 정수를 나타내고, d, h, i는 각각 1 내지 6의 정수를 나타내고, a+b=1 내지 20, e+f+g=0 내지 20, j+k+w+m=0 내지 20이다.
(a+b)는 바람직하게는 1 내지 12, 보다 바람직하게는 1 내지 10이다. 또한, c, (e+f+g) 및 (j+k+w+m)은 각각 바람직하게는 0 내지 12, 보다 바람직하게는 0 내지 10이다. d, h 및 i는 각각 바람직하게는 2 내지 4이다.
화학식 (A1)에 있어서는 R2 내지 R5, R6 내지 R9의 모두가 수소 원자이거나, 또는 R2 내지 R4, R6 내지 R8이 모두 수소 원자임과 동시에 R5 및 R9의 한쪽 또는 양쪽이 탄화수소기인 것이 바람직하다.
화학식 (A2)에 있어서는 R12 내지 R14가 모두 수소 원자임과 동시에, R15가 수소 원자 또는 탄화수소기인 것이 바람직하다.
화학식 (A3)에 있어서 e, f 및 g 각각이 1 이상이고, R17 내지 R28은 모두 수소 원자인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 e, f 및 g 모두가 1이다. 물론, 화학식 (A3)에 있어서 e, f 및 g 모두가 0이며, 히드록실기를 갖고 있지 않아도 된다.
또한, 화학식 (A4)에 있어서는 j, k, w 및 m이 모두 0인 것이 바람직하다.
또한, 화학식 (A5)에 있어서 R47은 알킬기인 것이 바람직하고, 또한 R48, R49 중 적어도 하나가 탄화수소기가 되어도 되고, 그 탄화수소기는 알킬기인 것이 바람직하다.
화학식 (A1)의 구체적인 화합물로서는 옥틸에탄올아민, 데실에탄올아민, 도데실에탄올아민, 테트라데실에탄올아민, 헥사데실에탄올아민, 스테아릴에탄올아민, 올레일에탄올아민, 야자유에탄올아민, 팜유에탄올아민, 채종유에탄올아민, 우지에탄올아민 등으로 예시되는 히드록시에틸기 등의 2-히드록시알킬기를 1개 갖는 아민 화합물; 옥틸디에탄올아민, 데실디에탄올아민, 도데실디에탄올아민, 테트라데실디에탄올아민, 헥사데실디에탄올아민, 스테아릴디에탄올아민, 올레일디에탄올아민, 야자유디에탄올아민, 팜유디에탄올아민, 채종유디에탄올아민, 우지디에탄올아민, 1-[시클로헥실(2-히드록시에틸)아미노]도데칸-2-올, N,N-비스(2-히드록시도데실)-N-시클로헥실아민, 1-[N-(2-히드록시에틸)아닐리노]도데칸-2-올, N,N-비스(2-히드록시도데실)-N-옥틸아민, N,N-비스(2-히드록시프로필)-N-올레일아민, N,N-비스(2-히드록시도데실)-아닐린 등으로 예시되는 2-히드록시알킬기를 2개 갖는 아민 화합물; 폴리옥시에틸렌옥틸아민, 폴리옥시에틸렌데실아민, 폴리옥시에틸렌도데실아민, 폴리옥시에틸렌테트라데실아민, 폴리옥시에틸렌헥사데실아민, 폴리옥시에틸렌스테아릴아민, 폴리옥시에틸렌올레일아민, 폴리옥시에틸렌우지아민, 폴리옥시에틸렌야자유아민, 폴리옥시에틸렌팜유아민, 폴리옥시에틸렌라우릴아민, 폴리옥시에틸렌스테아릴아민, 폴리옥시에틸렌올레일아민, 에틸렌옥시드프로필렌옥시드스테아릴아민 등의 폴리알킬렌옥시드 구조를 갖는 아민 화합물;을 들 수 있지만, 이들 중에서는 2-히드록시알킬기를 2개 갖는 아민 화합물이 바람직하다.
또한, 2-히드록시알킬기를 2개 갖는 아민 화합물의 경우, 상기한 화학적 이동 -10 내지 25ppm의 피크의 적분값에 대한 화학적 이동 5 내지 25ppm의 피크의 적분값의 비를 비교적 높게 하기 쉽고, 예를 들어 0.70 이상으로 할 수 있고, 나아가 0.80 이상으로 할 수 있다. 또한, 2-히드록시알킬기를 2개 갖는 아민 화합물은 화학식 (A1)에 있어서 a, b 각각이 1이 되는 화합물이다.
또한, 화학식 (A1)로 나타내는 화합물의 시판품으로서는 아미트 105, 아미트 308, 아미트 320(이상, 가오가부시키가이샤 제조), 나이민 L-202, 나이민 L-207, 나이민 S-202, 나이민 S-204, 나이민 S-210, 나이민 S-215, 나이민 S-220, 나이민 T2-202, 나이민 T2-206, 나이민 T2-210, 나이민 T2-230, 나이민 T2-260, 나이민 DT-203, 나이민 DT-208(이상, 니치유가부시키가이샤 제조), 가와소프트 EP59S(가와켄파인케미컬), 에소민 T/15, 에소민 S/15, 에소민 O/15(이상, 라이온가부시키가이샤 제조) 등을 입수할 수 있다.
화학식 (A2)의 구체적인 화합물로서는 예를 들어 N-메틸-옥틸에탄올아민, N-메틸-데실에탄올아민, N-메틸-도데실에탄올아민, N-메틸-테트라데실에탄올아민, N-메틸-헥사데실에탄올아민, N-메틸-스테아릴에탄올아민, N-메틸-올레일에탄올아민, N-메틸-야자유에탄올아민, N-메틸-팜유에탄올아민, N-메틸-채종유에탄올아민, N-메틸-우지에탄올아민 등으로 예시되는 히드록시에틸기 등의 2-히드록시알킬기를 1개 갖는 알킬아민 화합물; 폴리옥시에틸렌N-메틸-데실아민, 폴리옥시에틸렌N-메틸-도데실아민, 폴리옥시에틸렌N-메틸-테트라데실아민, 폴리옥시에틸렌N-메틸-헥사데실아민, 폴리옥시에틸렌N-메틸-스테아릴아민, 폴리옥시에틸렌N-메틸-올레일아민 등으로 예시되는 폴리알킬렌옥시드 구조를 갖는 알킬아민 화합물을 들 수 있다.
화학식 (A3)의 구체적인 화합물은 아미노기를 2개 이상 갖는 아민 화합물 (a2)로서 예를 들어 N-라우릴-1,3-디아미노프로판, N-스테아릴-1,3-디아미노프로판, N-올레일-1,3-디아미노프로판, N-야자유알킬-1,3-디아미노프로판, N-우지알킬-1,3-디아미노프로판, N-경화우지-1,3-디아미노프로판 등의 알킬 또는 알케닐디아민 등을 들 수 있다.
알킬 또는 알케닐디아민의 시판품으로서는 듀오민 CD, 듀오민 T, 듀오민 HT 플레이크(이상, 라이온가부시키가이샤 제조), 닛산아민 DT, 닛산아민 DT-H, 닛산아민 DOB-R(이상, 니치유가부시키가이샤 제조) 등을 시판품으로서 입수할 수 있다.
또한, 화학식 (A3)의 구체적인 화합물은 히드록시기를 1개 이상 갖고 또한 아미노기를 1개 이상 갖는 화합물 (a1)로서, 트리스(2-히드록시에틸)라우릴프로필렌디아민, 트리스(2-히드록시에틸)스테아릴프로필렌디아민, 트리스(2-히드록시에틸)올레일프로필렌디아민, 트리스(2-히드록시에틸)야자유프로필렌디아민, 트리스(2-히드록시에틸)팜유프로필렌디아민, 트리스(2-히드록시에틸)우지프로필렌디아민 등으로 예시되는 2-히드록시에틸기 등의 2-히드록시알킬기를 3개 갖는 디아민 화합물; 폴리옥시에틸렌라우릴프로필렌디아민, 폴리옥시에틸렌스테아릴프로필렌디아민, 폴리옥시에틸렌올레일프로필렌디아민, 폴리옥시에틸렌야자유프로필렌디아민, 폴리옥시에틸렌팜유프로필렌디아민, 폴리옥시에틸렌우지프로필렌디아민 등으로 예시되는 폴리알킬렌옥시드 구조를 갖는 디아민 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 에소듀오민 T/13, 에소듀오민 T/25(이상, 라이온가부시키가이샤 제조), 나이민 DT-203, 나이민 DT-208(이상, 니치유가부시키가이샤 제조) 등을 시판품으로서 입수할 수 있다.
화학식 (A4)로 나타나는 구체적인 화합물은 아미노기를 2개 이상 갖는 화합물 (a2)로서, 예를 들어 라우릴디프로필렌트리아민, 스테아릴디프로필렌트리아민, 올레일디프로필렌트리아민, 야자유알킬디프로필렌트리아민, 팜유알킬디프로필렌트리아민, 우지알킬디프로필렌트리아민, 경화우지알킬디프로필렌트리아민 등의 알킬 또는 알케닐트리아민 등을 들 수 있고, 트리아민 Y12D, 트리아민 T(이상, 라이온가부시키가이샤 제조) 등을 시판품으로서 입수할 수 있다.
또한, 화학식 (A5)로 나타내는 화합물은 아미노기를 1개만 갖는 아민 화합물 (a3)으로서, 헥실아민, 옥틸아민, 데실아민, 도데실아민, 테트라데실아민, 헥사데실아민, 옥타데실아민, 또는 올레일아민 등의 1급 아민; 디헥실아민, 디옥틸아민, 디데실아민, 디도데실아민, 디테트라데실아민, 디헥사데실아민, 디옥타데실아민, 디올레일아민 등의 2급 아민: 트리헥실아민, 트리옥틸아민, 트리데실아민, 트리도데실아민, 트리테트라데실아민, 트리헥사데실아민, 트리옥타데실아민, 트리올레일아민 등의 3급 아민 등의 탄소수 6 내지 18 정도의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 아민을 들 수 있고, 2급 또는 3급 아민이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3급 아민이다.
또한, 이상 설명한 아민 화합물 (A) 중 히드록실기 및 아미노기를 갖는 아민 화합물(아미노알코올 화합물)(a1)은 윤활유 기유에 대한 용해성을 고려하면 탄화수소기의 총 탄소수가 12 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 아민 화합물 (A) 중 윤활유 기유에 대한 용해성, 마찰 계수를 보다 낮게 할 수 있는 관점에서는 화학식 (A1)로 나타내는 화합물이 바람직하다.
히드록실기 및 아미노기를 갖는 아민 화합물(아미노알코올 화합물)(a1)은 1급 아미노기 및 2급 아미노기 중 적어도 어느 하나를 1개 이상 갖는 화합물 (Aa)와, 에폭시기를 갖는 화합물 (Ae)를 반응시킴으로써 얻어지는 것이 바람직하다.
1급 아미노기 및 2급 아미노기 중 적어도 어느 하나를 1개 이상 갖는 화합물 (Aa)는 구체적으로는 1급 아민 또는 2급 아민을 들 수 있고, 1급 아민은 총 탄소수가 1 이상 32 이하인 탄화수소기를 갖고 있는 것이 바람직하고, 또한 산소 원자를 포함하여도 된다. 또한, 2급 아민은 탄화수소기의 총 탄소수가 2 이상 40 이하인 것이 바람직하고, 또한 산소 원자를 포함하고 있어도 된다.
1급 아민 또는 2급 아민에 있어서 탄화수소기의 총 탄소수가 상기 하한값 이상이면, 그 1급 아민 또는 2급 아민으로부터 얻어지는 아미노알코올 화합물은 윤활유 기유 등에 충분히 용해되고, 상기 상한값 이하이면 고염기가의 아미노알코올 화합물이 얻어진다.
1급 아민 및 2급 아민이 갖는 탄화수소기로서는 포화이거나 불포화이어도 되고, 지방족이거나 방향족이어도 되고, 직쇄상이거나 분지상이거나 환상이어도 된다. 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 부테닐기, 헥실기, 헥세닐기, 옥틸기, 옥테닐기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 데세닐기, 도데실기, 도데세닐기, 트리데실기, 테트라데실기, 테트라데세닐기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헥사데세닐기, 헵타데실기, 옥타데실기, 옥타데세닐기, 스테아릴기, 이소스테아릴기, 올레일기, 리놀기, 노나데실기, 이코실기, 에이코실기, 헨이코실기, 도코실기, 트리코실기, 테트라코실기, 펜타코실기, 헥사코실기, 헵타코실기, 옥타코실기, 노나코실기, 트리아콘틸기, 헨트리아콘틸기, 도트리아콘틸기, 데센 삼량체기, 폴리부텐기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기, 프로필시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기 등의 지방족 탄화수소기, 페닐기, 메틸페닐기, 에틸페닐기, 디메틸페닐기, 프로필페닐기, 트리메틸페닐기, 부틸페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
1급 아민의 구체예로서는 메틸아민, 에틸아민, 부틸아민, 헥실아민, 옥틸아민, 데실아민, 도데실아민, 테트라데실아민, 헥사데실아민, 옥타데실아민, 2-에틸헥실아민, 2-데실테트라데실아민, 올레일아민, 에탄올아민, 프로판올아민, 옥타데실옥시에틸아민, 3-(2-에틸헥실옥시)프로필아민, 12-히드록시스테아릴아민, 시클로헥실아민, 아닐린 등을 들 수 있다.
2급 아민의 구체예로서는 디메틸아민, 디에틸아민, 디부틸아민, 디헥실아민, 디옥틸아민, 디데실아민, 디도데실아민, 디테트라데실아민, 디헥사데실아민, 디옥타데실아민, 디2-에틸헥실아민, 디올레일아민, 메틸스테아릴아민, 에틸스테아릴아민, 메틸올레일아민, 디에탄올아민, 디프로판올아민, 2-부틸아미노에탄올, 헥실아미노에탄올, 페닐아미노에탄올, 시클로헥실에탄올아민을 들 수 있다. 또한, 피페리딘, 피페라진, 모르폴린처럼 환상의 2급 아민도 들 수 있다.
에폭시기를 갖는 화합물 (Ae)는 에폭시기와 탄화수소기가 직접 결합된 화합물인 것이 바람직하지만, 상기 탄화수소기로서는 포화이거나 불포화이어도 되고, 지방족이거나 방향족이어도 되고, 직쇄상이거나 분지상이거나 환상이어도 되고, 예를 들어 알킬기 또는 알케닐기 등의 지방족 탄화수소기, 또는 방향족 탄화수소기를 들 수 있다. 보다 구체적으로는 탄화수소기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헥세닐기, 옥틸기, 옥테닐기, 데실기, 데세닐기, 도데실기, 도데세닐기, 테트라데실기, 테트라데세닐기, 헥사데실기, 헥사데세닐기, 옥타데실기, 옥타데세닐기, 이소스테아릴기, 데센 삼량체기, 폴리부텐기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기, 프로필시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기 등의 지방족 탄화수소기, 페닐기, 메틸페닐기, 에틸페닐기, 디메틸페닐기, 프로필페닐기, 트리메틸페닐기, 부틸페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
에폭시기를 갖는 화합물 (Ae)의 구체예로서는 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 1,2-에폭시부탄, 1,2-에폭시펜탄, 1,2-에폭시헥산, 1,2-에폭시옥탄, 1,2-에폭시데칸, 1,2-에폭시도데칸, 1,2-에폭시테트라데칸, 1,2-에폭시헥사데칸, 1,2-에폭시옥타데칸, 1,2-에폭시에이코산, 1,2-에폭시드데센, 1,2-에폭시테트라데센, 1,2-에폭시헥사데센, 1,2-에폭시옥타데센, 1,2-에폭시-2-옥틸도데칸 등을 들 수 있다.
아미노알코올 화합물은 아민 화합물 (Aa)와 에폭시 화합물 (Ae)가 1:0.7 내지 1:12의 비율(몰비)로 반응시켜 얻어진 화합물인 것이 바람직하고, 1:1 내지 10:1의 비율로 반응시켜 얻어진 화합물인 것이 보다 바람직하다.
아민 화합물 (Aa)와 에폭시 화합물 (Ae)의 반응은 약 50℃ 내지 250℃의 온도에서 행하는 것이 바람직하고, 약 80℃ 내지 200℃의 온도에서 행하는 것이 보다 바람직하다.
[아미드 화합물 (B)]
히드록실기를 갖는 아미드 화합물 (B)는 분자 내에 1개 이상의 아미드기와 분자 내에 1개 이상의 히드록실기를 갖는 아미드 알코올 화합물로서, 하기 화학식 (B1) 또는 화학식 (B2)로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00003
화학식 (B1) 및 (B2)에 있어서, R51, R61, R62는 탄소수 1 내지 32의 탄화수소기이고, R61, R62는 서로 동일하거나 상이할 수도 있다.
R51, R61, R62에 있어서의 탄화수소기로서는 포화이거나 불포화이어도 되고, 지방족이거나 방향족이어도 되고, 직쇄상이거나 분지상이거나 환상이어도 되고, 예를 들어 알킬기 또는 알케닐기 등의 지방족 탄화수소기, 또는 방향족 탄화수소기를 들 수 있다. 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 부테닐기, 헥실기, 헥세닐기, 옥틸기, 옥테닐기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 데세닐기, 도데실기, 도데세닐기, 트리데실기, 테트라데실기, 테트라데세닐기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헥사데세닐기, 헵타데실기, 옥타데실기, 옥타데세닐기, 스테아릴기, 이소스테아릴기, 올레일기, 리놀기, 노나데실기, 이코실기, 에이코실기, 헨이코실기, 도코실기, 트리코실기, 테트라코실기, 펜타코실기, 헥사코실기, 헵타코실기, 옥타코실기, 노나코실기, 트리아콘틸기, 헨트리아콘틸기, 도트리아콘틸기, 데센 삼량체기, 폴리부텐기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기, 프로필시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기, 트리메틸시클로헥실기 등의 지방족 탄화수소기, 페닐기, 메틸페닐기, 에틸페닐기, 디메틸페닐기, 프로필페닐기, 트리메틸페닐기, 부틸페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
여기서, R51 및 R61의 탄화수소기의 탄소수는 4 내지 22가 바람직하고, 6 내지 18이 보다 바람직하다. 또한, R62의 탄화수소기의 탄소수는 1 내지 18이 바람직하고, 1 내지 10이 보다 바람직하고, 1 내지 4가 특히 바람직하다.
R52 내지 R59, R63 내지 R66은 수소 원자, 또는 탄소수 1 내지 18의 탄화수소기이고, 서로 동일하거나 상이할 수도 있다. 탄화수소기로서는 포화이거나 불포화이어도 되고, 지방족이거나 방향족이어도 되고, 직쇄상이거나 분지상이거나 환상이어도 되고, 예를 들어 알킬기 또는 알케닐기 등의 지방족 탄화수소기, 또는 방향족 탄화수소기를 들 수 있다. 보다 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 부테닐기, 헥실기, 헥세닐기, 옥틸기, 옥테닐기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 데세닐기, 도데실기, 도데세닐기, 트리데실기, 테트라데실기, 테트라데세닐기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헥사데세닐기, 헵타데실기, 옥타데실기, 옥타데세닐기, 스테아릴기, 이소스테아릴기, 올레일기, 리놀기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기, 프로필시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기, 트리메틸시클로헥실기 등의 지방족 탄화수소기, 페닐기, 메틸페닐기, 에틸페닐기, 디메틸페닐기, 프로필페닐기, 트리메틸페닐기, 부틸페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
R52 내지 R59, R63 내지 R66의 탄화수소기로서는 탄소수 1 내지 16의 것이 바람직하고, 탄소수 1 내지 12의 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1 내지 10의 것이 특히 바람직하다.
여기서, n은 0 내지 20의 정수를 나타내고, o, p는 각각 1 내지 20의 정수를 나타낸다. 또한, n+o=1 내지 20을 나타낸다. 또한, (n+o) 및 p는 각각 바람직하게는 1 내지 12, 보다 바람직하게는 1 내지 10이다.
화학식 (B1)에 있어서는 R52 내지 R55, R56 내지 R59의 모두가 수소 원자이거나, 또는 R52 내지 R54, R56 내지 R58이 모두 수소 원자임과 동시에 R55, R59의 한쪽 또는 양쪽이 탄화수소기인 것이 바람직하다.
화학식 (B2)에 있어서는 R63 내지 R65의 모두가 수소 원자임과 동시에, R66이 수소 원자 또는 탄화수소기인 것이 바람직하다.
화학식 (B1)의 구체적인 화합물로서는 옥틸디에탄올아미드, 데실디에탄올아미드, 도데실디에탄올아미드, 스테아릴디에탄올아미드, 올레일디에탄올아미드, 야자유지방산디에탄올아미드, 팜유지방산디에탄올아미드, 채종유지방산디에탄올아미드, 우지지방산디에탄올아미드 등으로 예시되는 지방산디에탄올아미드 등의 지방산디알칸올아미드를 들 수 있다.
이 지방산디알칸올아미드는 스타포옴 F, 스타포옴 T, 스타포옴 FK, 스타포옴 DL, 스타포옴 DF-1, 스타포옴 DF-2, 스타포옴 DF-4, 스타포옴 DFC, 스타포옴 DO, 스타포옴 DOS(이상, 니치유가부시키가이샤 제조), 아미졸 CDE, 아미졸 FDE, 아미졸 KD-1, 아미졸 KD-3, 아미졸 CD, 아미졸 FD, 아미졸 CDC, 아미졸 M, 아미졸 LDE, 아미졸 LMDE, 아미졸 MDE, 아미졸 SDE, 아미졸 SDHE, 아미졸 ODE, 아미졸 ODHE(이상, 가와켄파인케미컬가부시키가이샤 제조), 폴리논 DAO, 폴리논 DAL-C, 폴리논 DAT(이상, 쇼에이야쿠힌가부시키가이샤 제조) 등을 시판품으로서 입수할 수 있다.
또한, 화학식 (B1)을 나타내는 구체적인 화합물로서는 폴리옥시에틸렌옥탄산아미드, 폴리옥시에틸렌데칸산아미드, 폴리옥시에틸렌라우르산아미드, 폴리옥시에틸렌미리스트산아미드, 폴리옥시에틸렌팔미트산아미드, 폴리옥시에틸렌스테아르산아미드, 폴리옥시에틸렌올레산아미드, 폴리옥시에틸렌야자유지방산아미드, 폴리옥시에틸렌팜유지방산아미드, 폴리옥시에틸렌채종유지방산아미드, 폴리옥시에틸렌우지지방산아미드 등으로 예시되는 폴리옥시알킬렌지방산아미드 등의 폴리알킬렌옥시드 구조를 갖는 지방산아미드를 들 수 있고, 이들은 n, o 중 어느 한쪽만이 1 이상인 모노알칸올아미드인 것이 통상 사용되지만, n, o의 모두가 1 이상인 디알칸올아미드이어도 되고, 이들의 혼합물이어도 된다.
화학식 (B2)의 구체적인 화합물로서는 N-메틸-옥틸에탄올아미드, N-메틸-데실에탄올아미드, N-메틸-도데실에탄올아미드, N-메틸-올레일에탄올아미드, 야자유지방산 N-메틸에탄올아미드, 팜유지방산 N-메틸에탄올아미드, 채종유지방산 N-메틸에탄올아미드, 우지지방산 N-메틸에탄올아미드 등으로 예시되는 지방산 N-알킬에탄올아미드 등의 지방산 N-알킬모노알칸올아미드를 들 수 있다. 지방산 N-알킬모노알칸올아미드는 에소마이드 HT/15, 에소마이드 HT/60, 에소마이드 O/15(이상, 라이온가부시키가이샤 제조), 아미졸 CME, 아미졸 SME, 아미졸 PCME, 아미졸 PLME-A, 아미제트 2C, 아미제트 5C, 아미제트 10C, 아미제트 2L-Y, 아미넥스 HO(이상, 가와켄파인케미컬가부시키가이샤 제조), 스타포옴 MF 펠릿, 스타포옴 LIPA(이상, 니치유가부시키가이샤 제조), 아미논 C-11S(가오가부시키가이샤 제조)를 시판품으로서 입수할 수 있다.
또한, 상기 아미드 화합물 (B) 중 마찰 계수를 보다 낮게 할 수 있는 관점에서는 화학식 (B2)로 나타내는 화합물이 바람직하다.
[이미드 화합물 (C)]
이미드 화합물 (C)로서는 분자 내에 1개 이상의 이미드기를 갖고, 바람직하게는 숙신산이미드이다. 숙신산이미드로서는 하기 화학식 (C1)로 나타내는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00004
화학식 (C1)에 있어서, R69는 탄소수 20 내지 150의 탄화수소기이며, 포화이거나 불포화이어도 되고, 지방족이거나 방향족이어도 되고, 직쇄상이거나 분지상이어도 되고, 예를 들어 알케닐기 또는 알킬기를 들 수 있다. 또한, s는 0 내지 5의 정수이다.
탄소수 20 내지 150의 알케닐기 또는 알킬기로서는, 통상 탄소수 2 내지 16의 모노올레핀이나 디올레핀의 중합체 또는 공중합체, 또는 이들을 수소화한 것이 사용된다. 모노올레핀의 구체예로서는 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 부타디엔, 데센, 도데센, 헥사데센 등을 들 수 있다. 이들 모노올레핀 중에서 본 발명에 있어서는 고온에서의 청정성을 높이고, 또한 입수하기 쉬운 점에서, 특히 부텐이 바람직하고, 그의 중합체인 폴리부테닐기, 나아가 이것을 수소화한 알킬기인 수소화폴리부테닐기가 바람직하다. 이 알케닐기 또는 알킬기의 탄소수를 20 이상으로 함으로써, 윤활유 기유 등에 충분히 용해되고, 숙신산이미드의 본래의 기능인 분산 성능도 발휘할 수 있다. 또한, 150 이하로 함으로써 점도가 높아지는 것이 방지된다.
또한, 이미드 화합물 (C)의 경우, 상기한 화학적 이동 -10 내지 25ppm의 피크의 적분값에 대한 화학적 이동 5 내지 25ppm의 피크의 적분값의 비는 비교적 낮아지기 쉽고, 예를 들어 0.50 내지 0.80으로 하면 더욱 좋고, 특히 0.55 내지 0.70으로 하면 좋다.
화학식 (C1)로 표시되는 숙신산이미드는 탄소수 20 내지 150의 알켄과 말레산 무수물을 반응 온도 50 내지 280℃의 조건에서 반응시키고, 또한 이하의 화학식 (C2)로 표시되는 폴리아민과 반응 온도 50 내지 250℃에서 가열 교반함으로써 얻어진다.
이때, 탄소수 20 내지 150의 알켄과 말레산 무수물의 몰비는 1:5 내지 5:1의 비율로 조정할 수 있고, 알케닐숙신산 무수물과 폴리아민(D2)의 비는 1:5 내지 5:1의 비율로 조정할 수 있다.
Figure pct00005
(또한, 화학식 (C2)에 있어서 t는 0 내지 5의 정수임)
폴리아민(C2)의 예로서는 예를 들어 에틸렌디아민, 프로판디아민, 부탄디아민, N-메틸-1,3-프로판디아민, N,N-디메틸-1,3-프로판디아민 등의 알킬렌디아민 및 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민 등과 같은 폴리알킬렌폴리아민, 또는 아미노에틸피페라진처럼 환상의 알킬렌아민을 갖는 폴리알킬렌폴리아민을 들 수 있다.
[에스테르 화합물 (D)]
에스테르 화합물 (D)는 분자 중에 1개 이상의 히드록실기를 갖는 화합물로서, 하기 화학식 (D1) 또는 (D2)로 나타내는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00006
화학식 (D1) 및 (D2)에 있어서, R81, R101은 각각 탄소수 1 내지 32의 탄화수소기이고, 이러한 탄화수소기로서는 포화이거나 불포화이어도 되고, 지방족이거나 방향족이어도 되고, 직쇄상이거나 분지상이거나 환상이어도 되고, 예를 들어 알킬기 또는 알케닐기 등의 지방족 탄화수소기, 또는 방향족 탄화수소기를 들 수 있다.
R81, R101의 탄화수소기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 부테닐기, 헥실기, 헥세닐기, 옥틸기, 옥테닐기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 데세닐기, 도데실기, 도데세닐기, 트리데실기, 테트라데실기, 테트라데세닐기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헥사데세닐기, 헵타데실기, 옥타데실기, 옥타데세닐기, 스테아릴기, 이소스테아릴기, 올레일기, 리놀기, 노나데실기, 이코실기, 에이코실기, 헨이코실기, 도코실기, 트리코실기, 테트라코실기, 펜타코실기, 헥사코실기, 헵타코실기, 옥타코실기, 노나코실기, 트리아콘틸기, 헨트리아콘틸기, 도트리아콘틸기, 데센 삼량체기, 폴리부텐기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기, 프로필시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기, 트리메틸시클로헥실기 등의 지방족 탄화수소기, 페닐기, 메틸페닐기, 에틸페닐기, 디메틸페닐기, 프로필페닐기, 트리메틸페닐기, 부틸페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
여기서, R81 및 R101의 탄화수소기의 탄소수는 8 내지 32가 바람직하고, 12 내지 24가 보다 바람직하다.
R82 내지 R85, R102 내지 R106은 각각 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 18의 탄화수소기이고, 서로 동일하거나 상이할 수도 있고, 이러한 탄화수소기로서는 포화이거나 불포화이어도 되고, 지방족이거나 방향족이어도 되고, 직쇄상이거나 분지상이거나 환상이어도 되고, 예를 들어 알킬기 또는 알케닐기 등의 지방족 탄화수소기, 또는 방향족 탄화수소기를 들 수 있다. 보다 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 부테닐기, 헥실기, 헥세닐기, 옥틸기, 옥테닐기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 데세닐기, 도데실기, 도데세닐기, 트리데실기, 테트라데실기, 테트라데세닐기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헥사데세닐기, 헵타데실기, 옥타데실기, 옥타데세닐기, 스테아릴기, 이소스테아릴기, 올레일기, 리놀기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기, 프로필시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기, 트리메틸시클로헥실기 등의 지방족 탄화수소기, 페닐기, 메틸페닐기, 에틸페닐기, 디메틸페닐기, 프로필페닐기, 트리메틸페닐기, 부틸페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
또한, r은 1 내지 20의 정수를 나타내지만, 바람직하게는 1 내지 12, 보다 바람직하게는 1 내지 10이다.
화학식 (D1)에 있어서는 R82 내지 R85의 모두가 수소 원자이거나, 또는 R82 내지 R84가 모두 수소 원자임과 동시에 R85가 탄화수소기인 것이 바람직하다. 또한, 화학식 (D2)에 있어서는 R102 내지 R106의 모두가 수소 원자인 것이 바람직하다.
화학식 (D1)로 나타내는 화합물은 예를 들어 지방산과 알킬렌옥시드의 반응에 의해 얻어지는 것이다.
여기서, 화학식 (D1)로 나타내는 화합물을 얻기 위한 지방산으로서는 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 올레산, 우지지방산, 야자유지방산 등을 들 수 있다.
또한, 알킬렌 악시드로서는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌옥시드를 들 수 있고, 구체적으로는 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 부틸렌옥시드, 헥실렌옥시드, 옥틸렌옥시드, 데실렌옥시드, 도데실렌옥시드 등을 들 수 있다.
화학식 (D1)의 화합물로서는 폴리옥시에틸렌모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌모노올레레이트를 들 수 있다. 또한, 화학식 (D1)의 화합물은 비이온(L-2, L-4, S-2, S-4, S-6, S-10, S-15, S-15K, S-15.4, O-2, O-3, O-4, O-5, O-6)(라이온가부시키가이샤 제조), 이오넷 시리즈(MS-400, MS-1000, DL-200 및 DS-4000, MO-400, MO-600, DO-400, DO-600)(산요가세이고교가부시키가이샤 제조)를 시판품으로서 입수할 수 있다.
화학식 (D2)로 나타내는 화합물로서는 글리세롤모노라우레이트, 글리세롤모노스테아레이트, 글리세린모노미스테레이트, 글리세린모노올레에이트 등의 글리세린지방산모노에스테르를 들 수 있다.
화학식 (D2)로 나타내는 화합물은 시판품으로서 유니글리 GO-102R, 유니글리 GO-106, 유니글리 GL-106, 유니글리 GS-106(이상, 니치유가부시키가이샤 제조), 료토폴리글리에스테르 L-10D, 료토폴리글리에스테르 L-7D, 료토폴리글리에스테르 M-10D, 료토폴리글리에스테르 M-7D, 료토폴리글리에스테르 P-8D, 료토폴리글리에스테르 SWA-20D, 료토폴리글리에스테르 SWA-10D, 료토폴리글리에스테르 O-50D, 료토폴리글리에스테르 O-15D, 료토폴리글리에스테르 ER-60D(이상, 미츠비시가가쿠쇼쿠힌가부시키가이샤 제조), 니콜(NIKKOL) DGMO-CV, 니콜 DGMO-90V, 니콜 테트라글린(Tetraglyn) 1-OV, 니콜 데카글린(Decaglyn) 1-OV, 니콜 데카글린 1-LN, 니콜 데카글린 5-HS, 니콜 데카글린 5-OV, 니콜 데카글린 7-OV, 니콜 데카글린 10-OV, 니콜 데카글린 10-MAC, 니콜 데카글린 PR-20(이상, 닛코케미컬즈가부시키가이샤 제조) 등을 입수할 수 있다.
[알코올 화합물 (E)]
알코올 화합물 (E)는 분자 내에 히드록실기를 1개 이상 갖는 화합물로서, 예를 들어 하기 화학식 (E1), (E2) 및 (E3)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00007
화학식 (E1) 내지 (E3)에 있어서 R71, R91, R111은 각각 탄소수 1 내지 32의 탄화수소기이고, 이러한 탄화수소기로서는 포화이거나 불포화이어도 되고, 지방족이거나 방향족이어도 되고, 직쇄상이거나 분지상이거나 환상이어도 되고, 예를 들어 알킬기 또는 알케닐기 등의 지방족 탄화수소기, 또는 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다. R71, R91, R111에 있어서의 탄화수소기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 부테닐기, 헥실기, 헥세닐기, 옥틸기, 옥테닐기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 데세닐기, 도데실기, 도데세닐기, 트리데실기, 테트라데실기, 테트라데세닐기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헥사데세닐기, 헵타데실기, 옥타데실기, 옥타데세닐기, 스테아릴기, 이소스테아릴기, 올레일기, 리놀기, 노나데실기, 이코실기, 에이코실기, 헨이코실기, 도코실기, 트리코실기, 테트라코실기, 펜타코실기, 헥사코실기, 헵타코실기, 옥타코실기, 노나코실기, 트리아콘틸기, 헨트리아콘틸기, 도트리아콘틸기, 데센 삼량체기, 폴리부텐기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기, 프로필시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기, 트리메틸시클로헥실기 등의 지방족 탄화수소기, 페닐기, 메틸페닐기, 에틸페닐기, 디메틸페닐기, 프로필페닐기, 트리메틸페닐기, 부틸페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
R71, R91, R111의 탄화수소기로서는 탄소수 8 내지 24의 탄화수소기가 바람직하고, 8 내지 18의 탄화수소기가 보다 바람직하다.
R72 내지 R75, R92 내지 R98, R112 내지 R118은 각각 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 18의 탄화수소기이고, 서로 동일하거나 상이할 수도 있다. 이러한 탄화수소기로서는 포화이거나 불포화이어도 되고, 지방족이거나 방향족이어도 되고, 직쇄상이거나 분지상이거나 환상이어도 되고, 예를 들어 알킬기 또는 알케닐기 등의 지방족 탄화수소기, 또는 방향족 탄화수소기를 들 수 있다. 보다 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 부테닐기, 헥실기, 헥세닐기, 옥틸기, 옥테닐기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 데세닐기, 도데실기, 도데세닐기, 트리데실기, 테트라데실기, 테트라데세닐기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헥사데세닐기, 헵타데실기, 옥타데실기, 옥타데세닐기, 스테아릴기, 이소스테아릴기, 올레일기, 리놀기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기, 프로필시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기, 트리메틸시클로헥실기 등의 지방족 탄화수소기, 페닐기, 메틸페닐기, 에틸페닐기, 디메틸페닐기, 프로필페닐기, 트리메틸페닐기, 부틸페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
이 탄화수소기로서는 탄소수 1 내지 16의 것이 바람직하고, 탄소수 1 내지 12의 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1 내지 10의 것이 특히 바람직하다.
또한, q는 0 내지 20의 정수를 나타내지만, 바람직하게는 0 내지 12, 보다 바람직하게는 0 내지 10이다.
화학식 (E1)에 있어서는 R72 내지 R75의 모두가 수소 원자이거나, 또는 어느 하나가 탄화수소기이고 그 외가 수소 원자인 것이 바람직하다. 화학식 (E2)에 있어서는 A는 산소 원자인 것이 바람직하고, 또한 R92 내지 R98가 모두 수소 원자인 것이 바람직하다. 또한, 화학식 (E3)에 있어서 R112 내지 R117의 모두가 수소 원자이고, R117이 탄화수소기인 것이 바람직하다.
화학식 (E1)의 구체적인 화합물은 q가 0이며, 분자 내에 히드록실기를 1개 갖는 화합물로서, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 노난올, 데칸올, 운데칸올, 도데칸올, 트리데칸올, 테트라데칸올, 펜타데칸올, 헥사데칸올, 헵타데칸올, 옥타데칸올, 노나데칸올, 에이코산올, 헤네이코산올, 도코산올, 트리코산올, 테트라코산올, 펜타코산올, 헥사코산올, 헵타코산올, 옥타코산올, 노나코산올, 트리아코산올 등의 직쇄 알칸올; 헥센올, 헵텐올, 옥텐올, 노넨올, 데센올, 운데센올, 도데센올, 트리데센올, 테트라데센올, 펜타데센올, 헥사데센올, 헵타데센올, 옥타데센올, 노나데센올, 에이센올, 도코센올, 테트라코센올, 펜타코센올, 헥사코센올, 헵타코센올, 옥타코센올, 노나코센올 및 트리아콘센올 등의 직쇄 알켄올; 2-에틸헥산올, 1-메틸헵타데칸올, 1-헥실헵탄올, 이소데칸올, 이소트리데칸올 등의 분지 알칸올; 이소헥센올, 2-에틸헥센올, 이소트리데센올, 1-메틸헵타데센올, 1-헥실헵텐올, 이소트리데센올, 이소옥타데센올 등의 분지 알켄올 등의 알코올 화합물을 들 수 있다.
또한, q가 1 내지 20인 화학식 (E1)로 나타내는 구체적인 화합물로서는, 상기 각종 알코올 화합물의 알킬렌옥시드 부가물이나 스티렌옥시드 부가물을 들 수 있다. 여기서, 알킬렌옥시드로서는 탄소수 2 내지 8의 알킬렌옥시드를 들 수 있고, 구체적으로는 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 부틸렌옥시드, 헥실렌옥시드, 옥틸렌옥시드, 데실렌옥시드, 도데실렌옥시드를 들 수 있다.
알킬렌옥시드의 부가 몰수는 알코올 1몰당 1 내지 20이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 내지 10, 특히 바람직하게는 1 내지 7이다. 이 범위이면 광유에 대한 용해성이 더욱 양호해진다.
알킬렌옥시드는 1종 단독으로 부가되어도 되고, 2종 이상이 혼합되어 부가되어도 되며, 혼합하여 부가되는 경우, 블록 형상, 랜덤 형상 및 이들의 조합 중 어느 것이어도 된다. 구체적으로는 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌글리콜, 폴리옥시프로필렌·에틸렌글리콜(옥시프로필렌 및 옥시에틸렌의 결합 양식: 랜덤), 폴리옥시부틸렌·에틸렌글리콜(옥시프로필렌 및 옥시에틸렌의 결합 양식: 랜덤), 폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌·폴리옥시에틸렌글리콜(옥시프로필렌 및 옥시에틸렌의 결합 양식: 블록)이 포함된다.
또한, 알코올 화합물 (E)의 탄소수는 C12 내지 C30이 바람직하고, C12 내지 C24가 바람직하고, C12 내지 C18이 특히 바람직하다. 탄소수가 이들 범위이면 광유에 대한 용해성이 양호해진다.
q가 1 내지 20인 화학식 (E1)로 나타내는 화합물은 시판품으로서 비이온(K-204, K-220, K-230), 퍼소프트(NK-60, NK-60C, NK-100, NK-100C), 비이온(P-208, P-210, P-213, E-202, E-202S, E-205, E-205S, E-212, E-215, E-230, S-202, S-207, S-215, S-220, EH-204, EH-208, ID-203, ID-206, ID-209, EAD-13, TA-405, TA-407, TA-409, TA-411, TA-412, TA-413, TA-415, TA-418)(이상, 라이온가부시키가이샤 제조), 블라우논(BLAUNON) 시리즈(EL-1303, EN-1502, EN-905, EH-2, EH-4, DAL-2, DAH-3, NDB-2040, DAP-1008, ELP-0809B, ELP-1608B, EHP-4, BPO-3), FINESURF 시리즈(NDB-800, IDEP-608, IDEP-604, IDEP-802, IDEP-560, IDEP-580, IDEP-9161, IDEP-5010, IDEP-9010, IDEP-7045, IDEP-7085, 5010, 7045, 7085, 9010, TDP-0108, TDP-0109, TDP-0255, TDP-0633K, TDP-1033, TDP-1055), WONDERSURF 시리즈(100, 140, NDR-800, NDR-1000, NDR-1400, RL-80, RL-100, RL-80, RL-100, RL-140, ID-50, ID-70, ID-90, S-800, S-1000, S-1400)(이상, 아오키유시고교가부시키가이샤 제조), 라이오놀 시리즈(TDL-20, TDL-30, TDL-50)(이상, 라이온가부시키가이샤 제조), 뉴폴 시리즈(LB-285, LB-625, LB-1715, 50HB-100, 50HB-260, 50HB-400, 50B-2000, 50HB-5100, PP-400)(이상, 산요가세이고교가부시키가이샤 제조)를 들 수 있다.
화학식 (E2)로 나타내는 화합물로서는 3-(도데실옥시)프로판-1,2-디올, 3-(테트라데실옥시)프로판-1,2-디올, 3-(헥사데실옥시)프로판-1,2-디올, 3-(옥타데실옥시)프로판-1,2-디올, 3-(올레일옥시)프로판-1,2-디올, 1,2-도데칸디올, 1,2-테트라데칸디올, 1,2-헥사데칸디올, 1,2-옥타데칸디올을 들 수 있다.
화학식 (E3)으로 나타내는 화합물로서는 라우릴글리콜히드록시프로필에테르, 미리스틸글리콜히드록시프로필에테르, 스테아릴글리콜히드록시프로필에테르, 올레일글리콜히드록시프로필에테르 등을 들 수 있다. 또한, 화학식 (E3)으로 나타내는 화합물의 시판품으로서는 비스코세이프 LPE, 비스코세이프 LMPE(이상, 가와켄파인케미컬가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.
상기 알코올 화합물 (E) 중 마찰 계수를 보다 낮게 할 수 있는 관점에서 화학식 (E2)로 나타내는 화합물이 바람직하다.
또한 상기 화합물 (A) 내지 (E) 중, 저마찰화할 수 있고, 또한 내마모성을 높이는 관점에서는 화합물 (A) 내지 (C)가 바람직하다.
[붕소 함유 화합물의 제조 방법]
본 발명에 따른 붕소 함유 화합물은 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물과 붕산 또는 붕산 유도체를 100℃ 이상 150℃ 이하의 온도에서 가열 교반하여 얻은 붕소 함유 화합물로서, 통상 3배위의 붕소 함유 화합물과 4배위의 붕소 함유 화합물의 혼합물을 함유하는 것인데, 3배위의 붕소 함유 화합물만으로 이루어지는 것이어도 된다. 또한, 얻어진 붕소 함유 화합물은 붕산 또는 붕산 유도체가 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 화합물과 결합한 것이나, 결합하지 않고, 분산한 것 같은 상태의 것도 포함된다.
상기 유기 화합물과 붕산을 150℃보다 높은 온도에서 가열 교반하면, 3배위의 붕소 화합물의 생성량이 적어지고, 마찰 계수 저감의 효과가 얻어지기 어려워지고, 나아가 점도 상승이 일어나는 경우도 있다. 특히, 아미드 화합물 (B)에 있어서 고온에서 처리하면 마찰 계수가 커지는 경향이 강하다.
또한, 100℃ 이상의 온도에서 가열 교반하지 않으면, 탈수 반응에 의해 생성되는 수분이 잔존하고, 그 잔존하는 수분이 연료유나 윤활유 등에서 다른 첨가제에 가수분해를 야기하여 연료유나 윤활유 등의 열화를 촉진시키고, 성능을 불안정하게 하는 원인이 된다.
본 발명에 있어서는 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물과 붕산은 100 내지 150℃의 온도 범위에서 30분 이상 30시간 이하 가열 교반하는 것이 바람직하고, 30분 이상 10시간 이하 가열 교반하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물과 붕산 또는 붕산 유도체를 100℃ 이상 130℃ 이하의 온도에서 가열 교반함으로써, 상기 유기 화합물에 붕산 또는 붕산 유도체를 작용시켜 본 발명의 붕소 함유 화합물을 얻는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 구체적으로는 먼저 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물과 붕산 또는 붕산 유도체를 혼합하고, 100℃ 미만(예를 들어 80℃ 전후)에서 교반·혼합하면서 탈수함으로써 붕산염, 붕산 분산체가 얻어진다. 그 후, 온도를 서서히 또는 단계적으로 상승시켜 가며, 100 내지 150℃, 바람직하게는 100 내지 130℃의 온도 범위 내에서 더 교반·혼합하면서 탈수함으로써, 붕산염, 붕산에스테르, 붕산아미드, 및 붕산 및 붕산 탈수 축합물의 분산물 중 어느 하나를 포함하는 붕소 함유 화합물, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 붕소 함유 화합물이 얻어진다.
또한, 본 조작에 있어서 100 내지 150℃의 온도 범위에서도 단계적 또는 서서히 온도를 상승시키는 것이 바람직하다.
또한, 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물과 붕산 또는 붕산 유도체의 가열 교반은 용제, 예를 들어 탄화수소유 등의 유기 용제 존재하에서 행할 수도 있다.
용제를 가하는 타이밍은 특별히 한정되지 않고, 붕산 또는 붕산 유도체를 유기 화합물과 혼합하기 전에 유기 화합물에 가할 수도 있고, 붕산 또는 붕산 유도체를 유기 화합물과 혼합한 후에 가할 수도 있다. 또한, 100 내지 150℃의 온도 범위에서 소정 시간 가열한 후에 용제를 가하고, 그 후 100 내지 150℃의 온도 범위에서 소정 시간 더 가열할 수도 있다.
또한, 가열 교반할 때 감압을 하여 수분을 제거하기 쉽게 할 수도 있다.
단, 본 발명에서는 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물과 붕산 또는 붕산 유도체를 혼합하고, 가열 교반하여 붕소 함유 화합물을 얻는 일련의 조작에 있어서, 150℃보다 높은 온도로 가열되는 일은 없고, 또한 130℃보다 높은 온도로 가열되는 일이 없는 것이 바람직하다. 이와 같이 본 발명에서는 고온에서 가열되는 일이 없기 때문에 3배위의 붕소 화합물을 많이 생성하는 것이 가능하게 된다.
붕소 함유 화합물은 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물의 몰수와 붕산 또는 붕산 유도체의 몰수의 비가 1:0.01 이상 1:10 이하의 비율로 가열 교반하여 얻어진 화합물인 것이 바람직하고, 상기 비가 1:0.05 이상 1:8 이하의 비율로 가열 교반하여 얻어진 화합물인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 해당 몰수의 비가 1:0.01 이상이면 저마찰 계수 및 내마모성이 우수한 붕소 함유 화합물이 얻어진다. 한편, 해당 몰수의 비가 1:10 이하이면 붕소 함유 화합물의 윤활유 기유나 연료유에 대한 용해성을 양호하게 할 수 있다.
[윤활유 기유]
본 발명에서 이용하는 기유는 특별히 제한은 없고, 종래 사용되고 있는 공지된 광유 및/또는 합성유를 사용할 수 있다.
광유로서는 예를 들어 파라핀기계 원유, 중간기계 원유 또는 나프텐기계 원유를 상압 증류하거나, 또는 상압 증류의 잔사유를 감압 증류하여 얻어지는 유출유(留出油), 또는 이것을 통상법에 따라 정제함으로써 얻어지는 정제유, 예를 들어 용제 정제유, 수소 첨가 정제유, 수소화 분해유, 탈랍 처리유, 백토 처리유 등을 들 수 있다. 나아가 왁스류(슬랙 왁스 등)의 이성화유도 이용할 수 있다.
한편, 합성유로서는 예를 들어 탄소수 8 내지 14의 α-올레핀 올리고머인 폴리α-올레핀, 폴리부텐, 폴리올에스테르, 알킬벤젠 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는 기유로서 상기 광유를 1종 이용하여도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 된다. 또한, 상기 합성유를 1종 이용하여도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 된다. 나아가, 광유 1종 이상과 합성유 1종 이상을 조합하여 이용하여도 된다.
본 발명의 윤활유 조성물은 통상 상기 붕소 함유 화합물 외에 기유를 함유하는 것인데, 조성물 중의 기유 함유량은 70질량% 이상이 바람직하고, 80질량% 이상이 보다 바람직하다.
상기 기유로서는 100℃에서의 동점도가 통상 1.5 내지 50mm2/s, 바람직하게는 3 내지 30mm2/s이다. 100℃에서의 동점도가 1.5mm2/s 이상이면 증발 손실이 적고, 또한 50mm2/s 이하이면 점성 저항에 의한 동력 손실이 억제되고, 연비 개선 효과가 양호하게 발휘된다.
또한, 이 기유는 점도 지수가 80 이상, 나아가 90 이상, 특히 100 이상인 것이 바람직하다. 점도 지수가 80 이상이면 기유의 온도에 의한 점도 변화가 작고, 안정된 윤활 성능을 발휘한다.
또한, 기유로서는 JIS K2541에 준거하여 측정한 황분이 50질량ppm 이하인 것이 바람직하다. 황분이 50질량ppm 이하이면 저마찰 접동 재료의 내마모성을 높이는 효과가 있다. 보다 바람직한 황분은 30질량ppm 이하, 나아가 20질량ppm 이하이다.
본 발명의 윤활유 조성물은 상기 기유에, 점도 지수 향상제, 몰리브덴 화합물, 디알킬디티오인산아연, 산화 방지제, 금속계 청정제 및 무회계 분산제의 하나 이상을 더 배합하여 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명의 붕소 함유 화합물은 이들 첨가제가 배합된 윤활유 조성물의 마찰 계수를 충분히 저감시키는 것이 가능하다.
이하, 각 첨가제에 대하여 상세하게 설명한다.
[점도 지수 향상제]
점도 지수 향상제로서는 예를 들어 비분산형 폴리메타크릴레이트, 분산형 폴리메타크릴레이트, 올레핀계 공중합체(예를 들어 에틸렌-프로필렌 공중합체 등), 분산형 올레핀계 공중합체, 스티렌계 공중합체(예를 들어 스티렌-디엔 수소화 공중합체 등) 등을 들 수 있지만, 폴리알킬메타크릴레이트 등의 비분산형 폴리메타크릴레이트가 바람직하다. 점도 지수 향상제의 중량 평균 분자량은 예를 들어 10,000 내지 1,000,000, 바람직하게는 50,000 내지 600,000이다.
점도 지수 향상제는 윤활유 조성물에 통상 0.5 내지 30질량%, 바람직하게는 2 내지 20질량% 정도 배합된다.
[몰리브덴 화합물]
몰리브덴 화합물은 마찰 조정제로서 사용되는 것으로, 예를 들어 하기 화학식 (F)로 나타내는 것이다.
Figure pct00008
화학식 (F)에 있어서, R151 내지 R154는 탄소수 4 내지 22의 탄화수소기를 나타내고, R151 내지 R154는 동일하거나 상이할 수도 있다. 탄소수를 4 이상으로 함으로써 유용성이 양호해지고, 22 이하로 함으로써 융점이 적절한 값이 되어 취급성이 양호해짐과 동시에 마찰 저감능이 양호해진다. 상기 관점으로부터 그 탄소수는 바람직하게는 탄소수 4 내지 18이다.
상기 탄화수소기로서는 알킬기, 알케닐기, 알킬아릴기, 시클로알킬기, 시클로알케닐기를 들 수 있고, 분지쇄 또는 직쇄의 알킬기 또는 알케닐기가 바람직하고, 분지쇄 또는 직쇄의 알킬기가 보다 바람직하다. 탄소수 4 내지 18의 분지쇄 또는 직쇄의 알킬기로서는 각종 부틸기, 각종 헥실기, 각종 옥틸기, 각종 노닐기, 각종 데실기, 각종 도데실기, 각종 테트라데실기, 각종 헥사데실기, 각종 옥타데실기 등을 들 수 있다. 기유에 대한 용해성, 저장 안정성 및 마찰 저감능의 관점에서 R151 및 R152가 동일한 알킬기, R153 및 R154가 동일한 알킬기이고, R151 및 R152의 알킬기와 R153 및 R154의 알킬기가 상이한 것이 바람직하다.
화학식 (F)에 있어서 X1 내지 X4는 황 원자 또는 산소 원자를 나타내고, X1 내지 X4는 동일하거나 상이할 수도 있다. 바람직하게는 황 원자와 산소 원자의 비가 황 원자/산소 원자=1/3 내지 3/1, 보다 바람직하게는 1.5/2.5 내지 3/1이다. 상기 범위 내이면 내부식성이나 기유에 대한 용해성의 면에서 양호한 성능이 얻어진다. 또한, X1 내지 X4의 모두가 황 원자 또는 산소 원자이어도 된다.
본 발명에 있어서는 상기 붕소 함유 화합물 외에 몰리브덴 화합물을 배합함으로써, 윤활유 조성물의 마찰 계수를 양호하게 저감할 수 있다.
유기 몰리브덴 화합물은 윤활유 조성물에 몰리브덴 함유량으로서 통상 0.005 내지 0.5질량%, 바람직하게는 0.01 내지 0.15질량% 정도 배합되는 것이 바람직하다.
[디알킬디티오인산아연]
디알킬디티오인산아연은 마모 방지제로서 사용되는 것으로, 예를 들어 하기의 화학식 (G)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00009
화학식 (G)에 있어서 R155 내지 R158은 각각 독립적으로 알킬기를 나타내고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 24의 알킬기가 이용된다.
탄소수 1 내지 24의 알킬기는 직쇄상, 분지쇄상, 환상 중 어느 것이어도 되고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 각종 프로필기, 각종 부틸기, 각종 펜틸기, 각종 헥실기, 각종 헵틸기, 각종 옥틸기, 각종 노닐기, 각종 데실기, 각종 운데실기, 각종 도데실기, 각종 트리데실기, 각종 테트라데실기, 각종 펜타데실기, 각종 헥사데실기, 각종 헵타데실기, 각종 옥타데실기, 각종 노나데실기, 각종 이코실기, 각종 헨이코실기, 각종 도코실기, 각종 트리코실기 및 각종 테트라코실기, 또는 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기 및 이들의 알킬 치환체 등을 들 수 있다.
디알킬디티오인산아연은 윤활유 조성물에 통상 0.01 내지 10질량%, 바람직하게는 0.1 내지 5질량% 정도 배합되는 것이 바람직하다.
[산화 방지제]
산화 방지제로서는 페놀계 산화 방지제나 아민계 산화 방지제를 들 수 있다.
페놀계 산화 방지제로서는 예를 들어 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-t-부틸페놀); 4,4'-비스(2,6-디-t-부틸페놀); 4,4'-비스(2-메틸-6-t-부틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-t-부틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀); 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-t-부틸페놀); 4,4'-이소프로필리덴비스(2,6-디-t-부틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-노닐페놀); 2,2'-이소부틸리덴비스(4,6-디메틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-시클로헥실페놀); 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀; 2,6-디-t-부틸-4-에틸페놀; 2,4-디메틸-6-t-부틸페놀; 2,6-디-t-아밀-p-크레졸; 2,6-디-t-부틸-4-(N,N'-디메틸아미노메틸페놀); 4,4'-티오비스(2-메틸-6-t-부틸페놀); 4,4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀); 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀); 비스(3-메틸-4-히드록시-5-t-부틸벤질)술피드; 비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)술피드; n-옥타데실-3-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피오네이트; 2,2'-티오[디에틸-비스-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트］등을 들 수 있다.
또한, 아민계 산화 방지제로서는 예를 들어 모노옥틸디페닐아민, 모노노닐디페닐아민 등의 모노알킬디페닐아민; 4,4'-디부틸디페닐아민; 4,4'-디펜틸디페닐아민, 4,4'-디헥실디페닐아민, 4,4'-디헵틸디페닐아민, 4,4'-디옥틸디페닐아민, 4,4'-디노닐디페닐아민 등의 디알킬디페닐아민; 테트라부틸디페닐아민, 테트라헥실디페닐아민, 테트라옥틸디페닐아민, 테트라노닐디페닐아민 등의 폴리알킬디페닐아민; α-나프틸아민 등의 나프틸아민; 페닐-α-나프틸아민; 부틸페닐-α-나프틸아민, 펜틸페닐-α-나프틸아민, 헥실페닐-α-나프틸아민, 헵틸페닐-α-나프틸아민, 옥틸페닐-α-나프틸아민, 노닐페닐-α-나프틸아민 등의 알킬 치환 페닐-α-나프틸아민 등을 들 수 있다.
상기 산화 방지제는 1종을 선택하거나, 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 된다. 또한, 상기 산화 방지제 중에서는 디알킬디페닐아민이 적합하다.
산화 방지제는 윤활유 조성물에 통상 0.05 내지 10질량%, 바람직하게는 0.1 내지 5질량% 정도 배합된다.
[금속계 청정제]
금속계 청정제로서는 윤활유에 이용되는 임의의 알칼리 토금속계 청정제가 사용 가능하고, 예를 들어 알칼리 토금속 술포네이트, 알칼리 토금속 페네이트, 알칼리 토금속 살리실레이트 및 이들 중에서 선택되는 2종류 이상의 혼합물 등을 들 수 있다.
알칼리 토금속 술포네이트로서는 분자량 300 내지 1,500, 바람직하게는 400 내지 700의 알킬 방향족 화합물을 술폰화함으로써 얻어지는 알킬 방향족 술폰산의 알칼리 토금속염, 특히 마그네슘염 및/또는 칼슘염 등을 들 수 있고, 그 중에서도 칼슘염이 바람직하게 이용된다.
알칼리 토금속 페네이트로서는 알킬페놀, 알킬페놀술피드, 알킬페놀의 만니히 반응물의 알칼리 토금속염, 특히 마그네슘염 및/또는 칼슘염 등을 들 수 있고, 그 중에서도 칼슘염이 특히 바람직하게 이용된다.
알칼리 토금속 살리실레이트로서는 알킬살리실산의 알칼리 토금속염, 특히 마그네슘염 및/또는 칼슘염 등을 들 수 있고, 그 중에서도 칼슘염이 바람직하게 이용된다.
이들 금속계 청정제 중에서는 바람직하게는 칼슘살리실레이트가 사용된다.
본 발명에 있어서 금속계 청정제의 전체 염기가는 통상 10 내지 500mgKOH/g, 바람직하게는 20 내지 450mgKOH/g이다.
또한, 여기서 말하는 전체 염기가란 JIS K-2501: 과염소산법으로 측정된 전체 염기가이다.
금속계 청정제는 윤활유 조성물에 있어서 통상 0.1 내지 10질량%, 바람직하게는 0.5 내지 5.0질량% 배합된다.
[무회계 분산제]
무회계 분산제는 붕소를 함유하지 않는 이미드계 분산제가 사용되는 것이 바람직하다. 이미드계 분산제로서는 상기 화학식 (C1)로 나타내는 숙신산이미드가 바람직하고, R69가 폴리부테닐기인 폴리부테닐숙신산이미드가 보다 바람직하다.
무회계 분산제는 윤활유 조성물에 통상 0.1 내지 10질량%, 바람직하게는 1 내지 5질량% 정도 배합된다.
[그 밖의 첨가제]
본 발명의 윤활 조성물은 상기 첨가제 이외에도 유동점 강하제, 방청제, 부식 방지제, 소포제 등을 배합하여 이루어지는 것일 수도 있다.
유동점 강하제로서는 예를 들어 중량 평균 분자량이 10,000 내지 150,000 정도인 폴리메타크릴레이트 등을 이용할 수 있다. 또한, 방청제로서는 알킬벤젠술포네이트, 디노닐나프탈렌술포네이트, 알케닐숙신산에스테르, 다가 알코올에스테르 등을 들 수 있다. 부식 방지제로서는 벤조트리아졸계, 벤즈이미다졸계, 벤조티아졸계, 티아디아졸계 등을 들 수 있다. 소포제로서는 예를 들어 디메틸폴리실록산, 폴리아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 붕소 함유 화합물, 나아가 필요에 따라 점도 지수 향상제, 몰리브덴 화합물, 디알킬디티오인산아연, 산화 방지제, 금속계 청정제, 무회계 분산제 및 그 밖의 첨가제 등으로부터 선택되는 각종 첨가제를 배합하여 이루어지는 윤활유 조성물은 통상 그 배합된 것을 함유하는 것이지만, 경우에 따라서는 배합된 첨가제의 적어도 일부는 반응 등을 하여 별도의 화합물이 될 수도 있다.
본 발명의 윤활유 조성물의 제조 방법은 상기한 붕소 함유 화합물을 기유에 배합함으로써 윤활유 조성물을 제조하는 것이다. 또한, 본 발명의 윤활유 조성물의 제조 방법은 상기한 붕소 함유 화합물의 제조 방법에 의해 얻어진 붕소 함유 화합물을 기유에 배합함으로써 윤활유 조성물을 제조하는 것이어도 된다. 이들 제조 방법에서는 기유에는, 필요에 따라 상기한 점도 지수 향상제, 몰리브덴 화합물, 디알킬디티오인산아연, 산화 방지제, 금속계 청정제, 무회계 분산제 및 그 밖의 첨가제 등의 각종 첨가제 중 적어도 하나를 더 배합하여도 된다.
또한, 본 발명의 윤활유 조성물의 100℃에서의 동점도는 통상 1 내지 30mm2/s, 바람직하게는 2 내지 15mm2/s이고, 40℃에서의 동점도는 통상 5 내지 100mm2/s, 바람직하게는 20 내지 80mm2/s이다. 또한, 점도 지수는 통상 90 이상, 바람직하게는 100 이상 정도이다.
본 발명의 윤활유 조성물은 붕소 함유 화합물에 의해 저마찰화되고, 또한 내마모성이 양호해지는 것이고, 내연 기관용에 적절하게 사용할 수 있는 윤활유 조성물이다. 본 발명의 윤활유 조성물은 예를 들어 엔진 중의 접동부의 마찰을 저하시킴으로써 연비를 향상시킬 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 하등 한정되는 것은 아니다. 또한, 붕소 함유 화합물, 기유 및 윤활유 조성물은 하기 방법에 따라 각종 물성이 측정되었다.
(1) 11B-NMR
BF3·OEt2를 외부 표준(0ppm)으로서 이용하고, 중클로로포름 중 펄스폭 90도에서 측정하였다.
(2) 붕소 함유 화합물에 있어서의 붕소 함유량 및 질소 함유량의 측정
붕소 함유량은 ASTM D4951에 준하여 측정한 값이다. 질소 함유량은 JISK2609에 준하여 측정한 값이다.
(3) 동점도, 점도 지수
JIS K2283에 준하여 측정한 값이다.
(4) 마찰 계수
MTM(Mini Traction Machine) 시험기(PCS 인스트루먼츠(Instruments))를 이용하여 유온 80℃, 하중 30N, 속도 1000mm/s, 윤활율(SRR) 50%의 조건에서 60분간 적응(러빙)을 행한 후, 유온 80℃, 하중 30N, 속도 10m/s, SRR 50%로 시험을 행하고, 이때의 마찰 계수를 계측하였다.
제조 실시예 1
1L 오토클레이브에 폴리부텐(Mn: 960) 550g, 브롬화세틸 1.5g, 무수 말레산 59g(0.6몰)을 넣고, 질소 치환한 후 240℃에서 5시간 반응시켰다. 215℃로 강온하고, 미반응한 무수 말레산과 브롬화세틸을 감압 증류 제거하고, 140℃ 강온하여 여과하였다. 얻어진 폴리부테닐숙신산 무수물의 수량은 550g, 비누화가는 86mgKOH/g이었다.
500mL 세퍼러블 플라스크 중에 폴리부테닐숙신산 무수물 200g, 아미노에틸피페라진(AEP) 7.2g(0.056몰), 디에틸렌트리아민(DETA) 4.3g(0.042몰), 트리에틸렌테트라아민(TETA) 6.1g(0.042몰), 150 뉴트럴의 광유 100g을 넣고, 질소 기류하 150℃에서 2시간 반응시켰다. 200℃로 승온하여 미반응한 AEP, DETA와 생성수를 감압 증류 제거하였다. 얻어진 폴리부테닐숙신산이미드의 수량은 315g, 염기가(염산법) 30.8mgKOH/g이었다.
교반 장치, 가열 장치, 온도계, 딘스타르크관, 딤로스(Dimroth) 냉각관 및 질소 취입관을 구비한 세퍼러블 플라스크 반응 용기에 폴리부테닐숙신산이미드 110g을 투입하고, 질소 기류하 70 내지 80℃로 가열하였다. 이 혼합물에 붕산 19.1g(0.308mol)을 서서히 가하고, 80℃에서 2시간 교반하였다. 또한, 탈수하면서 90 내지 100℃에서 2시간, 150℃에서 2시간 가열 교반하였다. 얻어진 혼합물을 여과판(NA-600, 보류 입자 직경 0.4㎛, 어드밴텍도요가부시키가이샤 제조)을 이용한 가압 여과(압력 4.0kg/cm2)를 행함으로써, 110g의 붕소 함유 폴리부테닐숙신산이미드(붕소 함유 화합물 1)를 얻었다. 이 붕소 함유 폴리부테닐숙신산이미드는 붕소 함유량 2.1질량%, 질소 함유량 2.1질량%이고, 붕소 원자/질소 원자의 질량비가 1.0이었다.
제조 실시예 2
붕산의 양을 13.6g(0.220mol)으로 변경한 점을 제외하고 제조 실시예 1과 마찬가지로 실시하여 붕소 함유 폴리부테닐숙신산이미드(붕소 함유 화합물 2)를 얻었다. 이 붕소 함유 폴리부테닐숙신산이미드는 붕소 함유량 1.5질량%, 질소 함유량 2.1질량%이고, 붕소 원자/질소 원자의 질량비가 0.7이었다.
제조 실시예 3
교반 장치, 가열 장치, 온도계, 딘스타르크관, 딤로스 냉각관 및 질소 취입관을 구비한 세퍼러블 플라스크 반응 용기에 1-옥틸아민 129.2g(1.00mol)과 1,2-에폭시도데칸 368.6g(2.00mol)을 투입하고, 질소 분위기하, 80℃에서 2시간, 120℃에서 2시간 가열 교반하고, 또한 160℃에서 12시간 가열 교반하고, N,N-비스(2-히드록시도데실)-N-옥틸아민을 얻었다.
이 반응물에 질소 기류하, 붕산 61.8g(1.00mol)을 서서히 가하고, 80℃에서 2시간 교반하였다. 또한, 탈수하면서 90 내지 100℃에서 2시간, 110℃ 내지 120℃에서 3시간 가열 교반하였다. 광유 A(100℃의 동점도=4.12mm2/s, 점도 지수=134) 113g 가하고, 120℃에서 30분 가열 교반하였다. 얻어진 혼합물을 여과판(NA-600, 보류 입자 직경 0.4㎛, 어드밴텍도요가부시키가이샤 제조)을 이용한 가압 여과(압력 4.0kg/cm2)를 행함으로써, 609g의 붕소 함유 N,N-비스(2-히드록시도데실)-N-옥틸아민(붕소 함유 화합물 3)을 얻었다. 이 얻어진 붕소 함유 화합물은 붕소 함유량 1.7질량%, 질소 함유량 2.1질량%이고, 붕소 원자/질소 원자의 질량비가 0.79였다.
제조 비교예 1
붕산을 가하여 80℃에서 2시간 교반한 후, 90 내지 100℃에서 2시간, 110 내지 120℃에서 2시간, 150 내지 160℃에서 3시간 가열 교반하고, 계속해서 제조 실시예 2와 마찬가지로 여과한 점을 제외하고 제조 실시예 2와 마찬가지로 실시하고, 붕소 함유 폴리부테닐숙신산이미드(붕소 함유 화합물 4)를 얻었다.
제조 비교예 2
교반 장치, 가열 장치, 온도계, 딘스타르크관, 딤로스 냉각관 및 질소 취입관을 구비한 세퍼러블 플라스크 반응 용기에 2-데실테트라데칸-1-아민 123.78g(0.35mol)을 투입하고, 질소 기류하, 70 내지 80℃로 가열하였다. 이 혼합물에 붕산 21.64g(0.35mol)을 서서히 가하고, 80℃에서 2시간 교반하였다. 또한, 탈수하면서 90 내지 100℃에서 2시간, 110℃ 내지 120℃에서 2시간, 150 내지 160℃에서 3시간 가열 교반하였다. 얻어진 혼합물을 여과판(NA-600, 보류 입자 직경 0.4㎛, 어드밴텍도요가부시키가이샤 제조)을 이용한 가압 여과(압력 4.0kg/cm2)를 행함으로써, 125g의 붕소 함유 2-데실테트라데칸-1-아민(붕소 함유 화합물 5)을 얻었다. 이 붕소 함유 2-데실테트라데칸-1-아민은 붕소 함유량 2.7질량%, 질소 함유량 2.8질량%이고, 붕소 원자/질소 원자의 질량비가 1.0이었다.
각 제조 실시예 1 내지 3, 비교예 1, 2에서 얻은 붕소 함유 화합물 1 내지 5에 대하여 붕소 원자 함유량과 질소 원자 함유량을 측정하여 붕소 원자량/질소 원자량(질량 기준)을 구하였다. 또한, 각 제조 실시예 1 내지 3, 비교예 1, 2에서 얻은 붕소 함유 화합물 1 내지 5에 대하여 11B-NMR을 측정하고, [화학적 이동 5 내지 25ppm의 피크의 적분값/화학적 이동 -10 내지 25ppm의 피크의 적분값]을 산출하였다. 그 적분비를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00010
실시예 4 내지 6, 비교예 3, 4
각 제조 실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 2에서 제조한 붕소 함유 화합물 1 내지 5를 사용하여 이하의 표 2에 나타내는 배합의 윤활유 조성물을 제조하였다. 각 윤활유 조성물에 대하여 상기 방법으로 마찰 계수를 산출하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00011
표 2에 있어서의 각 성분은 이하와 같다.
(1) 기유: 광유(100N), 40℃ 동점도 19.5mm2/s, 100℃ 동점도 4.2mm2/s, 점도 지수 120, 황 함유량 10질량ppm 이하
(2) 점도 지수 향상제: 폴리알킬메타크릴레이트(중량 평균 분자량: 475,000)
(3) 유동점 강하제: 폴리알킬메타크릴레이트(중량 평균 분자량: 62,000)
(4) 산화 방지제: 디알킬디페닐아민(질소 함유량 4.6질량%)
(5) 금속계 청정제: 칼슘살리실레이트(전체 염기가 225mgKOH/g, 칼슘 함유량 7.8질량%)
(6) 무회계 분산제: 폴리부테닐숙신산이미드(질소 함유율 0.7질량%)
(7) 마모 방지제: 디알킬디티오인산아연(Zn 함유량: 0.11질량%, 인 함유량: 0.10질량%, 알킬기: 제2급 부틸기 및 제2급 헥실기의 혼합물)
(8) 마찰 조정제: 몰리브덴디티오카바메이트(Mo 함유량: 10질량%)
(9) 그 밖의 첨가제: 방청제, 부식 방지제 및 소포제
표 1, 표 2로부터 명백해진 바와 같이 붕소 NMR 적분비 0.5 내지 1.0이고, 또한 붕소 원자량/질소 원자량이 0.6 이상인 각 실시예에 있어서는 마찰 계수가 0.06 내지 0.07이 되어, 윤활유 조성물을 저마찰화할 수 있었다. 한편, 붕소 NMR 적분비가 0.50 미만인 각 비교예에서는 마찰 계수가 0.09 내지 0.10이 되어, 윤활유 조성물을 충분히 저마찰화할 수 없었다.
<산업상 이용 가능성>
본 발명에 따르면, 마찰 계수를 저감시켜 저마찰화함과 동시에 내마모성을 향상시킨 윤활유 조성물을 얻을 수 있고, 그 윤활유 조성물은 특히 내연 기관용의 윤활유로서 적절하게 사용할 수 있다.

Claims (8)

  1. BF3·OEt2를 외부 표준(0ppm)으로서 이용하고, 중클로로포름 중 11B-NMR 측정하였을 때, 화학적 이동 -10ppm 내지 25ppm의 피크의 적분값에 대하여 화학적 이동 5 내지 25ppm의 피크의 적분값의 비가 0.5 이상 1.0 이하가 되는 붕소 함유 화합물이 배합되어 이루어지는 윤활유 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 붕소 함유 화합물은 질소 원자량에 대한 붕소 원자량의 비가 질량 기준으로 0.6 이상인 윤활유 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 붕소 함유 화합물이 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물에 붕산 또는 붕산 유도체를 작용시켜 이루어지는 것인 윤활유 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유기 화합물이 아민 화합물 (A), 히드록실기를 갖는 아미드 화합물 (B), 아미노기를 갖는 이미드 화합물 (C), 히드록실기를 갖는 에스테르 화합물 (D) 및 히드록실기를 갖는 알코올 화합물 (E)로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물인 윤활유 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 붕소 함유 화합물을 0.01 내지 30중량% 배합하여 이루어지는 윤활유 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광유 및/또는 합성유를 포함하는 기유에, 상기 붕소 함유 화합물 외에 점도 지수 향상제, 몰리브덴 화합물, 디알킬디티오인산아연, 산화 방지제, 금속계 청정제 및 무회계 분산제 중 적어도 어느 하나를 배합하여 이루어지는 윤활유 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 내연 기관용 윤활유 조성물인 윤활유 조성물.
  8. 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 유기 화합물과 붕산 또는 붕산 유도체를 100℃ 이상 150℃ 이하의 온도에서 가열 교반하여 얻어지는 붕소 함유 화합물을 배합하여 이루어지는 윤활유 조성물.
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