KR20170010778A - 저 점도 윤활 폴리올레핀 - Google Patents

저 점도 윤활 폴리올레핀 Download PDF

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Abstract

본 발명은 50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸-헨이코산(9-methyl-11-octyl-henicosane)을 포함하는 저 점도 오일, 뿐만 아니라, 상기 베이스 오일 및 임의로 다른 베이스 오일 또는 첨가제를 포함하는 윤활 조성물(lubricating composition)에 관한 것이다. 본 발명의 상기 오일은, 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서 3 내지 4 mm2.s-1의 범위의 동점도(kinematic viscosity)를 갖는다. 본 발명은 또한, 메탈로센 촉매를 사용하여 특정 방법에 따라 제조된 상기 저 점도 오일, 및 엔진, 기어, 브레이크, 유압 유체, 냉각수 및 그리스의 분야에서 고성능 윤활제로서의 오일의 용도에 관한 것이다.

Description

저 점도 윤활 폴리올레핀 {LOW-VISCOSITY LUBRICATING POLYOLEFINS}
본 발명은 50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸-헨이코산(9-methyl-11-octyl-henicosane)을 포함하는 저 점도 오일에 관한 것이고, 이러한 베이스 오일 및 임의로 다른 베이스 오일 또는 첨가제를 포함하는 윤활 조성물(lubricating composition)에 관한 것이다. 본 발명의 상기 오일은, 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서 3 내지 4 mm2.s-1의 범위의 동점도(kinematic viscosity)를 갖는다.
본 발명은 또한 메탈로센 촉매(metallocene catalyst)를 사용하여 특정 방법에 따라 제조된 상기 저 점도 오일, 및 엔진, 기어, 브레이크, 유압 유체(hydraulic fluid), 냉각수 및 그리스와 관련된 분야에서 고성능 윤활제로서의 오일의 용도에 관한 것이다.
베이스 오일의 API 분류에 따르면, 폴리알파올레핀(PAO)은 IV 군 베이스 오일로 분류된다. 이들 PAO는 점도, 휘발성, 콜드 스타트 특성 사이에서 양호한 균형을 가짐으로써, 최고 성능의 윤활제를 제조하는 데 있어서 그 사용이 증가하고 있다. 특히, 이러한 양호한 균형은 III 군의 미네랄 베이스와 비교하는 경우 매우 유리하다.
일반적으로, PAO는, 산 촉매를 통하거나 또는 메탈로센 촉매의 존재하에, 상이한 올레핀 단량체들, 특히, C6 내지 C14 단량체들로부터 합성된다.
일반적으로, 2 내지 10 등급 범위의 저 점도 산물을 제조하기 위하여, 산 촉매로 이루어진 물질을 사용하게 된다.
메탈로센 촉매를 통해 PAO를 제조하는 방법들이 공지되어 있으며, 이러한 방법들은 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서 40 내지 150 mm2.s-1 (40 내지 150 등급) 범위의 동점도를 갖는 높은 점도의 산물을 일반적으로 유도한다.
고성능 윤활제에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히, 이러한 수요는 예를 들면, 매우 높은 온도 또는 기계적 응력과 같은 심각도를 증가시키는 사용 조건에 기인한다.
오일 교환 시기 및 윤활 시스템의 크기 감소 또한 고성능 윤활제에 대한 수요를 증가시키게 된다.
에너지 효율 및, 특히, 윤활제의 개선된 연비(Fuel Eco: FE) 또는 엔진, 특히 자동차 엔진의 연료 소모 감소는 더욱 중요한 목표이며, 고성능 윤활제의 사용을 증가시킨다.
따라서, 고성능 윤활제는 특히 동점도, 점도 지수, 휘발성, 콜드 크랭킹 점도(cold cranking viscosity) 또는 냉 유동점(cold pour point)과 관련하여 향상된 특성을 가져야만 한다.
또한, 열 안정성 및 내 산화성은 고성능 윤활제에 대해 개선되어야 할 특성이다.
독성 감소 및 다른 윤활제 또는 다른 물질과의 우수한 상용성도 또한, 고성능 윤활제에 요구되는 특성이다.
또한, PAO를 제조하기 위해 개선된 방법은 특히 이들 방법의 수율 또는 선택성을 향상시키기 위해 개발되어야한다.
개선된 촉매 활성은 또 다른 목표이다.
PAO를 제조하는 방법은 또한 올리고머화 반응으로부터 유도된 부산물의 전부 또는 일부의 재사용을 허용해야 한다.
PAO를 제조하는 방법은 또한 형성된 PAO의 분포뿐만 아니라 몰 질량 및 다분산 지수에 대한 조절을 허용해야 한다.
PAO의 합성 과정에서 생성된 상이한 산물의 특성화 기술의 향상은 특히 생성된 산물을 정성적으로 또는 정량적으로 분석할 때 추구되는 것이다.
WO 제2013/055480호는 차량 엔진용 윤활제로서 사용될 수 있는 PAO의 제조를 기술하고 있다. 이 문헌은 다른 베이스 오일과 관련된 오일 및 점도 지수를 개선시키는 첨가제를 포함하는 윤활 조성물을 기술하고 있다. 그러나, 이 특허 출원은 9-메틸-11-옥틸-헨이코산, 또는 이의 특정 특성을 개시하고 있지는 않다.
EP 제1 950 278호는 메탈로센 촉매를 통해 수득된 올레핀의 포화 올리고머를 특히 포함하는 엔진 윤활 조성물을 개시한다. 그러나, 이 특허 출원은 9-메틸-11-옥틸-헨이코산, 또는 이의 특정 특성을 개시하고 있지는 않다.
WO 제2007/01973호에는 PAO의 촉매 제조가 기술되어 있다. 이 특허 출원은 비-연결된(non-bridged) 메탈로센 촉매의 사용을 기술하고 있다. 이 특허 출원은 9-메틸-11-옥틸-헨이코산, 또는 이의 특정 특성을 기술하고 있지는 않다.
WO 제2007/011459호는 C5-C24-올레핀의 중합으로부터 수득된 PAO를 기술하고 있다. 이 특허 출원은 9-메틸-11-옥틸-헨이코산의 제조, 또는 이의 특정 특성을 개시하고 있지는 않다.
WO 제02/14384호는 메탈로센 촉매를 통하는 올레핀을 중합시키는 방법을 기술하고 있다. 기술된 방법은 단지 플루오로-시클로펜타디에닐 촉매를 사용한다. 이 문헌은 9-메틸-11-옥틸-헨이코산의 제조를 기술하고 있지는 않다.
WO 제89/12662호는 0.19 미만의 메틸/메틸렌 기의 비를 갖는 C30-C300 탄화수소를 함유하는 액체 윤활 조성물을 기술하고 있다. 이 문헌은 오일에 함유된 50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸헤네이코산(octylheneicosane)을 개시하고 있지는 않다.
EP 제283922호는 폴리실록산 및 수소 첨가 된 PAO를 포함하는 혼합물에 관한 것이다. 이 문헌은 오일 내 50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸헤네이코산(octylheneicosane)을 함유하지 않는 Synfluid 4 cS 산물을 개시하고 있다.
이에 따라, 종래 기술에서 윤활제 문제의 전부 또는 일부에 대한 해결책을 찾도록 하는 고성능 윤활제가 요구된다.
따라서, 본 발명은 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서 3 내지 4 mm2.s-1 범위의 동점도를 가지며, 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체(1-decene trimer)를 포함하는 오일을 제공한다:
화학식 (I)
Figure pct00001
.
본 발명의 오일은 3 내지 4 mm2.s-1 범위의 특히 유리한 동점도를 갖는다. 보다 유리하게는, 본 발명의 오일의 동점도는 3.2 내지 3.8 mm2.s-1 범위를 갖는다. 바람직하게는, 본 발명의 오일의 동점도는 3.4 mm2.s-1, 3.5 mm2.s-1 또는 3.6 mm2.s-1 이다.
보다 유리하게는, 본 발명의 오일은 120을 초과하거나 또는 120 내지 140 사이 또는 125 내지 135 사이의 점도 지수(viscosity index)를 갖는다. 바람직하게는, 본 발명의 오일의 점도 지수는 130 이상이다.
일반적으로, 본 발명에 따르면, 점도 지수는 표준 ASTM D2270에 따라 계산된다.
또한, 유리하게는, 본 발명의 오일은 표준 ASTM D6375에 따라 측정된, 10.8 질량% 미만의 휘발성을 갖는다. 바람직하게는, 본 발명의 오일의 휘발성은 10.5 질량% 미만이다.
또한 유리하게는, 본 발명의 오일은 표준 ASTM D5293에 따라 측정된, -35℃에서 900 mPa.s 미만의 콜드 크랭킹 점도 (CCS)를 갖는다. 바람직하게는, 본 발명의 오일의 콜드 크랭킹 점도는 800 mPa.s 미만이다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 오일의 콜드 크랭킹 점도는 회전 동점도계 (rotating dynamic viscometer) (CCS 콜드 크랭킹 시뮬레이터)로 측정된다.
또한, 유리하게는, 본 발명의 오일은 300 내지 1,000 g/mol, 바람직하게는 350 내지 450 g/mol 범위의 평균 분자량을 갖는다. 일반적으로 본 발명에서는, 평균 분자량은 표준 ASTM D2502에 따라 계산된다.
또한, 유리하게는, 본 발명의 오일은 -50℃ 이하, 바람직하게는 -55℃ 또는 -57℃ 이하의 유동점(pour point)을 갖는다. 일반적으로, 본 발명에 따르면, 유동점은 표준 EN ISO 3016에 따라 측정된다.
유리하게는, 본 발명은 다음을 포함하는 오일을 제공한다:
(a) ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서 3.2 내지 3.8 mm2.s-1의 범위의 동점도;
(b) 120을 초과하는 점도 지수;
(c) 표준 ASTM D6375에 따라 측정된, 10.8 질량% 미만의 휘발성; 및
(d) 표준 ASTM D5293에 따라 측정된, -35℃ 에서 900 mPa.s 미만의 콜드 크랭킹 점도 (CCS).
또한, 유리하게는, 본 발명은 이들 특성을 결합하는 오일을 제공한다: (a) 및 (b); (a) 및 (c); (a) 및 (d); (b) 및 (c); (b) 및 (d); (c) 및 (d); (a), (b) 및 (c); (a), (b) 및 (d); (a), (c) 및 (d); (b), (c) 및 (d).
바람직하게는, 본 발명은 다음을 포함하는 오일을 제공한다:
(a) 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서 3.4 mm2.s-1, 3.5 mm2.s-1 또는 3.6 mm2.s-1의 동점도;
(b) 130이상인 점도 지수;
(c) 표준 ASTM D6375에 따라 측정된, 10.5 질량% 미만의 휘발성; 및
(d) 표준 ASTM D5293에 따라 측정된, -35℃ 에서 900 mPa.s 미만의 콜드 크랭킹 점도 (CCS).
또한, 바람직하게는, 본 발명은 이들 특성을 결합하는 오일을 제공한다: (a) 및 (b); (a) 및 (c); (a) 및 (d); (b) 및 (c); (b) 및 (d); (c) 및 (d); (a), (b) 및 (c); (a), (b) 및 (d); (a), (c) 및 (d); (b), (c) 및 (d).
유리하게는, 본 발명의 오일은 적어도 65 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체 또는 적어도 70 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함한다. 보다 유리하게는, 본 발명의 오일은 적어도 80 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체 또는 적어도 90 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 오일은 50 내지 99 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 본 발명의 오일은 60 내지 90 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 본 발명의 오일은 70 내지 90 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함한다.
또한 바람직하게는, 본 발명의 오일은 60 내지 95 중량%, 60 내지 80 중량%, 70 내지 95 중량%, 70 내지 80 중량%, 75 내지 95 중량% 또는 75 내지 80 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함한다.
화학식 (I)의 1-데센 삼합체 이외에, 본 발명의 오일은 1-데센의 올리고머화로부터 유도된 기타 올리고머를 포함할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 오일은 1-데센의 적어도 하나의 기타 포화된 올리고머를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 기타 포화된 1-데센의 올리고머는 기타 포화된 1-데센의 삼합체 중에서 선택될 수 있다. 또한, 1-데센의 이합체, 기타 1-데센의 삼합체, 1-데센의 사합체, 1-데센의 오합체를 포함하는 포화 올리고머의 보다 넓은 그룹으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 오일은 9-메틸-노나데칸 및 9-메틸-11,13-디옥틸-트리코산으로부터 선택된 적어도 하나의 기타 포화된 1-데센의 올리고머를 또한 포함할 수 있다.
추가로, 본 발명의 오일은 보다 큰 크기의 기타 1-데센의 올리고머를 포함할 수 있다.
특히 유리하게는, 본 발명의 오일은 다음을 포함한다:
* 51 내지 99.9 중량%, 바람직하게는 70 내지 90 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체; 및
* 0.1 내지 49 중량%, 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 적어도 하나의 기타 포화된 1-데센의 삼합체.
또한 유리하게는, 본 발명의 오일은 다음을 포함한다:
* 51 내지 99.6 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체;
* 0.1 내지 1 중량%의 적어도 하나의 포화된 1-데센의 이합체, 예를 들면, 9-메틸-노나데칸(9-methyl-nonadecane);
* 0.1 내지 25 중량%의 적어도 하나의 기타 포화된 1-데센의 삼합체;
* 0.1 내지 20 중량%의 적어도 하나의 포화된 1-데센의 삼합체, 예를 들면, 9-메틸-11,13-디옥틸-트리코산(9-methyl-11,13-dioctyl-tricosane);
* 0.1 내지 1.5 중량%의 적어도 하나의 포화되 1-데센의 오합체.
본질적인 특성으로서, 본 발명의 오일은 50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸-헨이코산을 포함한다. 바람직하게는, 50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸-헨이코산을 포함하는 본 발명의 오일은 다음의 단계들을 포함하는 방법에 따라 제조된다:
* 수소 (H2), 메탈로센 촉매, 및 활성화제 화합물(activator compound)의 존재하에 또는 수소 (H2), 메탈로센 촉매, 활성화제 화합물 및 공-활성화제 화합물의 존재하에 1-데센을 올리고머화(oligomerisation)하는 단계;
* 수소 (H2), 및 수소화 촉매 및 팔라듐-함유 수소화 촉매 중에서 선택된 촉매의 존재하에 올리고머화 산물을 촉매 수소화(catalytic hydrogenation)하는 단계;
* 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체의 분획물을 감압하에 증류에 의해 분리하는 단계:
화학식 (I)
Figure pct00002
.
바람직하게는, 1-데센의 올리고머화는 화학식 (II)의 라세미 화합물인 메탈로센 촉매의 존재하에 수행된다:
화학식 (II)
L(Q1)(Q2)MR1R2
위의 화학식에서,
o M은 티타늄, 지르코늄, 하프늄 및 바나듐에서 선택되는 전이 금속이거나, 또는 지르코늄이고;
o 치환 또는 비치환된 Q1 및 Q2는 독립적으로 사이클릭 테트라하이드로인데닐기이고, 또는 Q1 및 Q2는 독립적으로 사이클릭 테트라하이드로인데닐기이고, 접합하여 다환식 구조를 형성하며;
o L은 C1-C20 이가 알킬기(divalent alkyl group)를 연결하는 Q1 및 Q2이거나, 또는 L은 메틸렌 (-CH2-), 에틸렌 (-CH2-CH2-), 메틸메틸렌 (-CH(CH3)-), 1-메틸-에틸렌 (-CH(CH3)-CH2-), n-프로필렌 (-CH2-CH2-CH2-), 2-메틸프로필렌 (-CH2-CH(CH3)-CH2-), 3-메틸프로필렌 (-CH2-CH2-CH(CH3)-), n-부틸렌 (-CH2-CH2-CH2-CH2-), 2-메틸부틸렌 (-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-), 4-메틸부틸렌 (-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-), 펜틸렌 및 이의 이성질체, 헥실렌 및 이의 이성질체, 헵틸렌 및 이의 이성질체, 옥틸렌 및 이의 이성질체, 노닐렌 및 이의 이성질체, 데실렌 및 이의 이성질체, 운데실렌 및 이의 이성질체, 도데실렌 및 이의 이성질체 중에서 선택된 기이고;
o 치환 또는 비치환된 R1 및 R2는 독립적으로 수소, 할로겐 (예를 들면, Cl 및 I), 알킬 (예를 들면, Me, Et, nPr, iPr), 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 실릴알킬, 실릴알케닐, 실릴알키닐, 게르밀알킬(germylalkyl), 게르밀알케닐, 게르밀알키닐 중에서 선택된 원자 또는 기이거나; 또는 R1 및 R2는 M과 함께 탄소수 3 내지 20을 포함하는 금속 함유 고리(metallocycle)를 형성한다.
더욱 바람직하게는, 메탈로센 촉매는 화학식 (II)의 라세미 화합물이고, 여기서
o M은 지르코늄이고;
o 치환 또는 비치환된 Q1 및 Q2는 독립적으로 사이클릭 테트라하이드로인데닐 기이고;
o L은 메틸렌 (-CH2-), 에틸렌 (-CH2-CH2-), 메틸메틸렌 (-CH(CH3)-), 1-메틸-에틸렌 (-CH(CH3)-CH2-), n-프로필렌 (-CH2-CH2-CH2-), 2-메틸프로필렌 (-CH2-CH(CH3)-CH2-), 3-메틸프로필렌 (-CH2-CH2-CH(CH3)-), n-부틸렌 (-CH2-CH2-CH2-CH2-), 2-메틸부틸렌 (-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-), 4-메틸부틸렌 (-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-), 펜틸렌 및 이의 이성질체, 헥실렌 및 이의 이성질체, 헵틸렌 및 이의 이성질체, 옥틸렌 및 이의 이성질체, 노닐렌 및 이의 이성질체, 데실렌 및 이의 이성질체, 운데실렌 및 이의 이성질체, 도데실렌 및 이의 이성질체 중에서 선택된 기이고;
o 치환 또는 비치환된 R1 및 R2는 독립적으로 할로겐 원자, 예를 들면, Cl 및 I, 또는 알킬 기, 예를 들면, Me, Et, nPr, iPr이다.
더욱 바람직하게는, 메탈로센 촉매는 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디메틸 및 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디클로라이드, 특히 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디메틸로부터 선택된다.
본 발명의 방법에서, 촉매는 1-데센의 올리고머화를 위해 활성화된 형태로 사용된다. 따라서, 본 발명의 방법은 1-데센의 올리고머화를 위한 활성화제 화합물을 사용한다.
유리하게는, 활성화제 화합물은 알루목산(alumoxane), 이온성 활성화제 및 이의 혼합물로부터 선택된다.
바람직하게는, 본 발명의 방법에서, 알루목산은 화학식 -Al(R)-O-의 잔기를 포함하는 올리고머 화합물이고, 여기서 R은 독립적으로 사이클릭 또는 직쇄 C1-C20 알킬 기이다. 바람직하게는, 알루목산은 메틸알루목산, 변형된 메틸알루목산, 에틸알루목산, 이소부틸알루목산 및 이의 혼합물 중에서 선택된다.
또한, 바람직하게는, 알루목산은 1 내지 10,000의 범위, 바람직하게는 10 내지 3,000의 범위, 더욱 바람직하게는 100 내지 1,500 범위의 알루목산/촉매 몰비로 사용된다.
바람직하게는, 본 발명의 방법에서, 활성화제 화합물은 이온성 활성화제이다. 이온성 활성화제는 디메틸아닐리늄 테트라키스-(퍼플루오로페닐)보레이트 (DMAB), 트리페닐카보늄 테트라키스-(퍼플루오로페닐)보레이트, 디메틸아닐리늄 테트라키스-(퍼플루오로페닐)알루미네이트 및 이의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 보다 바람직하게는, 이온성 활성화제는 디메틸아닐리늄 테트라키스-(퍼플루오로페닐)보레이트 (DMAB)이다.
또한, 바람직하게는, 이온성 활성화제는 0.5 내지 4의 범위, 바람직하게는 0.8 내지 1.2의 범위의 이온성 활성화제/촉매의 몰 비로 사용된다.
1-데센의 올리고머화를 위해, 본 발명의 방법은 활성화제 화합물을 사용한다. 또한, 공-활성화제 화합물(co-activator compound), 특히, 이온성 활성화제를 사용하는 경우 유리할 수 있다.
바람직하게는, 공-활성화제 화합물은 트리알킬알루미늄 유도체이다. 더욱 바람직하게는, 공-활성화제 화합물은 트리-에틸 알루미늄(TEAL), 트리-이소-부틸 알루미늄(TIBAL), 트리-메틸 알루미늄(TMA), 트리-n-옥틸 알루미늄 및 메틸-메틸-에틸 알루미늄(MMEAL) 중에서 선택된다. 유리하게는, 트리-이소-부틸 알루미늄(TIBAL)은 가능한 10 내지 60 중량% 범위의 분산액의 형태로 사용된다.
또한 바람직하게는, 공-활성화제 화합물은 10 내지 1000의 범위, 바람직하게는 20 내지 200의 범위의 공-활성화제 화합물/촉매의 몰 비로 사용된다.
유리하게는, 임의로 공-활성화제 화합물의 존재하에 메탈로센 촉매 및 활성화제 화합물을 1 바(bar)의 압력 및 20℃의 온도에서 접촉시킨다.
유리하게는, 1-데센의 올리고머화는 2 내지 300 분의 범위에 걸쳐 수행된다. 바람직하게는, 올리고머화의 시간은 5 내지 180 분, 특히, 30 내지 140 분의 범위이다.
또한, 유리하게는, 1-데센의 올리고머화는 0.1 내지 20 바 범위의 분압의 수소(H2)의 존재하에 수행된다. 바람직하게는, 수소 압력 (H2)은 1 내지 6 바(bar) 범위이다.
또한, 더욱 유리하게는, 올리고머화는 100 ppm 초과 또는 600 ppm 미만의 수소/1-데센의 중량비로 수행된다. 바람직하게는, 이러한 비는 100 내지 600 ppm 사이이다.
또한, 유리하게는, 1-데센의 올리고머화는 50 내지 200℃, 바람직하게는 70 내지 160℃ 범위의 온도에서 수행된다. 더욱 바람직하게는, 1-데센의 올리고머화를 위한 온도는 80 내지 150℃, 더욱 바람직하게는, 90 내지 140℃ 또는 100 내지 130℃ 범위 이다.
1-데센의 올리고머화는 1-데센에서 수행될 수 있으며, 이후, 이는 반응을 위한 기질로서 사용된다. 이후, 반응은 임의의 용매 없이 유리하게 수행된다.
1-데센의 올리고머화는 또한 용매 중에 수행될 수 있다. 바람직하게는, 용매는 직쇄형 또는 분지형 탄화수소, 사이클릭 또는 비-사이클릭 탄화수소, 방향족 알킬화된 화합물 및 이의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 1-데센의 올리고머화에 바람직한 용매로서, 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로펜탄, 메틸시클로헥산, 메틸시클로헵탄, 톨루엔, 크실렌 및 이의 혼합물 중에서 선택된 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
1-데센의 올리고머화 후에, 본 발명의 방법은 올리고머화 산물의 촉매 수소화를 적용시킨다. 올리고머화 산물의 촉매 수소화는 수소 (H2) 및 수소화 촉매의 존재 하에서 수행된다.
바람직하게는, 수소화 촉매는 팔라듐의 유도체, 담지된 팔라듐의 유도체(supported palladium derivative), 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐의 유도체, 니켈의 유도체, 담지된 니켈의 유도체, 규조토(kieselguhr) 상에 담지된 니켈의 유도체, 백금의 유도체, 담지된 백금의 유도체, 코발트-몰리브덴의 유도체, 담지된 코발트- 몰리브덴의 유도체 중에서 선택된다.
보다 바람직하게는, 수소화 촉매는 팔라듐을 포함한다. 하나의 특히 바람직한 수소화 촉매는 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐을 포함한다.
또한, 바람직하게는, 올리고머화 산물의 촉매 수소화를 위한 수소(H2)의 압력은 5 내지 50 바(bar), 더욱 바람직하게는 10 내지 40 바, 특히 15 내지 25 바의 범위이다.
1-데센의 올리고머화 및 올리고머화 산물의 촉매 수소화를 수행한 후, 본 발명의 방법은 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체의 분획물을, 감압하에 증류를 통해 분리하는 단계를 포함한다.
증류를 통한 분리는 감압 하에 수행된다. 유리하게는, 증류를 통한 분리는 표준 ASTM D2892 또는 표준 ASTM D5236에 따라 수행된다.
보다 유리하게는, 분리는 다음 두 단계: 표준 ASTM D2892에 따른 증류 후 표준 ASTM D5236에 따른 증류를 통해 수행된다.
바람직하게는, 표준 ASTM D2892에 따른 증류를 통해 분리할 때, 초기 비등점(IBP)은 370℃ 미만이고, 바람직하게는 375℃ 미만이다. 부분 압력은 유리하게는 0.67 mBar (0.5 mmHg) 미만이다.
ASTM D2892에 따른 증류는 이들 온도보다 낮은 비등점을 갖는 생성물을 분리시킨다.
바람직하게는, 표준 ASTM D5236에 따른 증류로 분리할 때, 초기 비등점(IBP, initial boiling point)은 360 내지 485℃, 바람직하게는 370 내지 480℃ 또는 370 내지 470℃이다. 보다 바람직하게는, 초기 비등점은 표준 ASTM D5236에 따른 증류로 분리할 때 375 내지 465℃이다. 분압(partial pressure)은 유리하게는 0.67 mBar (0.565 mmHg) 미만이다.
바람직하게는, 표준 ASTM D5236에 따른 증류에 의한 분리는, 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체의 분획물을 분리시킨다.
따라서, 감압하에 증류를 통한 분리는 1-데센의 올리고머화로부터 유도된 삼합체의 분획물을 분리시킨 다음, 올리고머화 산물을 수소화시킨다. 이러한 삼합체 분획물은 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함한다.
1-데센 올리고머화 단계, 올리고머화 산물의 촉매 수소화 단계, 및 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체의 분획물을, 감압하에 증류를 통해 분리하는 단계 이외에, 본 발명의 방법은 다른 단계를 유리하게 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 방법은 또한 다음 단계의 전부 또는 일부를 조합할 수 있다:
* 에틸렌의 촉매 올리고머화(catalytic oligomerisation)를 통한 1-데센의 예비 제조 단계;
* 1-데센의 올리고머화 후 또는 올리고머화 산물의 촉매 수소화 후 촉매를 불활성화(deactivation)하는 단계;
* 감압하에 증류에 의해 분리된 1-데센의 이합체 분획물(예를 들면, 9-메틸-노나데칸)의 재사용하는 단계, 및 상기 재사용된 1-데센 이합체의 분획물을, 수소 (H2), 메탈로센 촉매, 및 활성화제 화합물의 존재하에, 또는 수소 (H2), 메탈로센 촉매, 활성화제 화합물 및 공-활성화제 화합물의 존재하에 1-데센으로 올리고머화하는 단계;
* 수소(H2), 및 수소화 촉매 및 팔라듐-함유 수소화 촉매로부터 선택된 촉매의 존재하에, 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체 분획물을 최종 수소화(final hydrogenation)하는 단계.
에틸렌의 촉매 올리고머화를 통한 1-데센의 예비 제조 단계는 그 자체로 공지되어있다. 이는 본 발명의 방법의 기타 단계와 조합하여 특히 유리한 것으로 입증될 수 있다. 에틸렌의 촉매 올리고머화를 통한 1-데센의 이러한 예비 제조는 특히 보다 많은 양의 출발 기질 공급원을 사용하도록 한다.
또한, 바람직하게는, 일단 1-데센의 올리고머화가 완료되면, 본 발명의 방법은 촉매의 불활성화를 포함할 수 있다.
올리고머화 촉매의 불활성화는 1-데센의 올리고머화 후에 또는 올리고머화 산물의 촉매 수소화 후에 수행될 수 있다. 바람직하게는, 올리고머화 촉매의 불활성화는 1-데센의 올리고머화 후에 및 올리고머화 산물의 촉매 수소화 전에 수행된다.
유리하게는, 촉매의 불활성화는 공기 또는 물의 작용을 통해 또는 적어도 하나의 알코올 또는 불활성화제(deactivating agent)의 용액을 사용하여 달성된다. 바람직하게는, 촉매의 불활성화는 하나 이상의 알코올, 예를 들면, 이소프로판올을 사용하여 달성된다.
특히 유리한 방식으로, 본 발명의 방법은 또한 감압하에 증류를 통해 분리된 1-데센의 이합체 분획물을 재사용시킨 다음, 1-데센의 재사용된 이합체 분획물을 1-데센으로 올리고머화 시킴을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 1-데센 이합체의 재사용된 분획물은 9-메틸-노나데칸을 포함한다.
이후, 수소 (H2), 메탈로센 촉매, 및 활성화제 화합물의 존재하에 또는 수소 (H2), 메탈로센 촉매, 활성화제 화합물 및 공-활성화제 화합물의 존재하에 1-데센 이합체의 재사용된 분획물의 올리고머화를 수행할 수 있다.
1-데센의 이합체의 재사용된 분획물의 올리고머화는 1-데센의 올리고머화 반응기에서 또는 하나 이상의 개별 반응기에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 1-데센의 올리고머화 반응기에서 1-데센의 올리고머화와 동일한 조건하에 수행된다.
특히 유리한 방식으로, 재사용 후 1-데센 이합체의 재사용된 분획물을 1-데센으로 올리고머화하여 본 발명의 제조 방법의 전체적인 수율을 향상시키고, 이로써 50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸-헨이코산을 포함하는 본 발명의 더 많은 양의 오일을 생산할 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명의 방법은 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체 분획물의 최종 수소화 단계를 포함할 수 있다. 이러한 최종 수소화는 수소 (H2) 및 수소화 촉매의 존재 하에서 수행된다.
바람직하게는, 수소화 촉매는 팔라듐의 유도체, 담지된 팔라듐의 유도체(derivative of supported palladium), 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐의 유도체, 니켈 유도체, 담지된 니켈의 유도체, 규조토 상에 담지된 니켈의 유도체, 백금의 유도체, 담지된 백금의 유도체, 코발트-몰리브덴의 유도체, 담지된 코발트- 몰리브덴의 유도체 중에서 선택된다. 보다 바람직하게는, 수소 촉매는 팔라듐을 함유한다. 하나의 특히 바람직한 촉매는 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐을 포함한다.
수소화 촉매는 유리하게는 1-데센의 올리고머화 후에 수소화에 사용되는 수소화 촉매와 동일하다.
유리하게는, 최종 수소화의 경우, 수소 압력 (H2)은 5 내지 50 바 또는 10 내지 40 바, 바람직하게는 15 내지 25 바의 범위이다.
또한, 유리하게는, 최종 수소화의 경우, 수소화 시간은 2 내지 600 분, 바람직하게는 30 내지 300분이다.
최종 수소화에 유리하게는, 온도 범위는 50 내지 200℃ 또는 60 내지 150℃의 범위이다. 바람직하게는, 70 내지 140℃ 또는 80 내지 120℃의 온도 범위이다.
바람직하게는, 본 발명의 오일은 하기 방법을 사용하여 제조된다:
* 1-데센의 올리고머화는 2 내지 300분 또는 5 내지 180분 또는 30 내지 140분에 걸쳐 수행되거나; 또는
* 1-데센의 올리고머화는 0.1 내지 20 바 또는 1 내지 6 바 범위의 분압의 수소 (H2)의 존재 하에서 수행되거나; 또는
* 올리고머화는 100 ppm 초과 또는 600 ppm 미만, 또는 100 내지 600 ppm 사이의 수소/1-데센의 중량비로 수소(H2)의 존재하에 수행되거나; 또는
* 1-데센의 올리고머화는 50 내지 200℃ 또는 70 내지 160℃ 또는 80 내지 150℃ 또는 90 내지 140℃ 또는 100 내지 130℃ 범위의 온도에서 수행되거나; 또는
* 메탈로센 촉매는 화학식 (II)의 라세미 화합물이고,
화학식 (II)
L(Q1)(Q2)MR1R2
위의 화학식에서,
o M은 티타늄, 지르코늄, 하프늄 및 바나듐에서 선택되는 전이 금속이거나, 또는 지르코늄이고;
o 치환 또는 비치환된 Q1 및 Q2는 독립적으로 사이클릭 테트라하이드로인데닐기이고, 또는 Q1 및 Q2는 독립적으로 사이클릭 테트라하이드로인데닐기이고, 접합하여 다환식 구조를 형성하며;
o L은 C1-C20 이가 알킬기(divalent alkyl group)를 연결하는 Q1 및 Q2이거나, 또는 L은 메틸렌 (-CH2-), 에틸렌 (-CH2-CH2-), 메틸메틸렌 (-CH(CH3)-), 1-메틸-에틸렌 (-CH(CH3)-CH2-), n-프로필렌 (-CH2-CH2-CH2-), 2-메틸프로필렌 (-CH2-CH(CH3)-CH2-), 3-메틸프로필렌 (-CH2-CH2-CH(CH3)-), n-부틸렌 (-CH2-CH2-CH2-CH2-), 2-메틸부틸렌 (-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-), 4-메틸부틸렌 (-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-), 펜틸렌 및 이의 이성질체, 헥실렌 및 이의 이성질체, 헵틸렌 및 이의 이성질체, 옥틸렌 및 이의 이성질체, 노닐렌 및 이의 이성질체, 데실렌 및 이의 이성질체, 운데실렌 및 이의 이성질체, 도데실렌 및 이의 이성질체 중에서 선택된 기이고;
o 치환 또는 비치환된 R1 및 R2는 독립적으로 수소, 할로겐 (예를 들면, Cl 및 I), 알킬 (예를 들면, Me, Et, nPr, iPr), 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 실릴알킬, 실릴알케닐, 실릴알키닐, 게르밀알킬(germylalkyl), 게르밀알케닐, 게르밀알키닐 중에서 선택된 원자 또는 기이거나; 또는 R1 및 R2는 M과 함께 탄소수 3 내지 20을 포함하는 금속 함유 고리(metallocycle)를 형성하거나; 또는
메탈로센 촉매는 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디메틸 및 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디클로라이드로부터 선택되거나; 또는
* 1-데센의 올리고머화는 직쇄형 또는 분지형 탄화수소, 사이클릭 또는 비-사이클릭 탄화수소, 방향족 알킬화된 화합물 및 이의 혼합물 중에서 선택된 용매 중에 수행되거나, 또는 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로펜탄, 메틸시클로헥산, 메틸시클로헵탄, 톨루엔, 크실렌 및 이의 혼합물 중에서 선택된 용매 중에 수행되거나; 또는
* 활성화제 화합물은 이온성 활성화제 및 화학식 -Al(R)-O-의 잔기를 포함하는 올리고머 화합물로부터 선택되며, 여기서, R은 독립적으로 사이클릭 또는 직쇄형 C1-C20 알킬기이고; 또는 활성화제 화합물은 메틸알루목산, 변형된 메틸알루목산, 에틸알루목산, 이소부틸알루목산 및 이의 혼합물 중에서 선택되거나; 또는 활성화제 화합물은 디메틸아닐리늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)보레이트(DMAB), 트리페닐카보늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)보레이트, 디메틸아닐리늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)알루미네이트 및 이의 혼합물 중에서 선택되거나; 또는
* 공-활성화제 화합물은 트리알킬알루미늄 유도체이거나 또는 트리-에틸 알루미늄(TEAL), 트리-이소-부틸 알루미늄(TIBAL), 트리-메틸 알루미늄(TMA), 트리-n-옥틸 알루미늄 및 메틸-메틸-에틸 알루미늄(MMEAL) 중에서 선택된 화합물이거나; 또는
* 촉매의 불활성화는 공기 또는 물의 작용을 통해 또는 적어도 하나의 알코올 또는 불활성화제의 용액을 사용하여 달성되거나; 또는
* 올리고머화 산물의 촉매 수소화를 수행하는 동안의 수소(H2)의 압력은 5 내지 50 바(bar), 더욱 바람직하게는 10 내지 40 바, 특히, 15 내지 25 바의 범위이거나; 또는
* 수소화 촉매는 팔라듐의 유도체, 담지된 팔라듐의 유도체, 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐의 유도체, 니켈 유도체, 담지된 니켈의 유도체, 규조토 상에 담지된 니켈의 유도체, 백금의 유도체, 담지된 백금의 유도체, 코발트-몰리브덴의 유도체, 담지된 코발트- 몰리브덴의 유도체 중에서 선택되거나; 또는
* 화학식 (I)의 1-데센 삼합체의 중량에 의한 대부분의 분획물의 최종 수소화를 위한 수소 (H2) 압력은 5 내지 50 바(bar), 또는 10 내지 40 바, 또는 15 내지 25 바의 범위이거나; 또는
* 최종 수소화를 위한 수소화 시간은 2 내지 600 분, 또는 30 내지 300 분이거나; 또는.
* 최종 수소화는 50 내지 200℃ 또는 60 내지 150℃ 또는 70 내지 140℃ 또는 80 내지 120℃ 범위의 온도에서 수행되거나; 또는
* 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체 분획물을 최종 수소화하기 위한 수소화 촉매는 팔라듐 유도체, 담지된 팔라듐의 유도체, 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐의 유도체, 니켈 유도체, 담지된 니켈의 유도체, 규조토 상에 담지된 니켈의 유도체, 백금의 유도체, 담지된 백금의 유도체, 코발트-몰리브덴의 유도체, 담지된 코발트- 몰리브덴의 유도체 중에서 선택된다.
보다 바람직하게는, 본 발명의 오일은 이들 모든 특성을 조합한 방법을 사용하여 제조된다.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 오일은 하기 방법을 사용하여 제조된다:
* 1-데센의 올리고머화는 30 내지 140분의 범위에 걸쳐 수행된다;
* 1-데센의 올리고머화는 1 내지 6바 범위의 분압의 수소(H2)의 존재하에 수행되고;
* 1-데센의 올리고머화는 100 내지 600 ppm의 수소/1-데센 중량비로 수행되고;
* 1-데센의 올리고머화는 100 내지 130℃ 범위의 온도에서 수행되고;
* 메탈로센 촉매는 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디메틸 및 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디클로라이드로부터 선택되고;
* 1-데센의 올리고머화는 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로펜탄, 메틸시클로헥산, 메틸시클로헵탄, 톨루엔, 크실렌 및 이의 혼합물 중에서 선택된 용매 중에 수행되며;
* 활성화제 화합물은 디메틸아닐리늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)보레이트, 트리페닐카보늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)보레이트, 디메틸아닐리늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)알루미네이트 및 이의 혼합물 중에서 선택된 이온성 활성화제 중에 선택되고;
* 공-활성화제 화합물은 트리-에틸 알루미늄(TEAL), 트리-이소-부틸 알루미늄(TIBAL), 트리-메틸 알루미늄(TMA), 트리-n-옥틸 알루미늄 및 메틸-메틸-에틸 알루미늄(MMEAL) 중에서 선택된 화합물이며;
* 촉매의 불활성화는 하나 이상의 알코올을 사용하여 달성되고;
* 올리고머화 산물의 촉매 수소화를 위한 수소(H2)의 압력 범위는 15 내지 25 바이며;
* 수소화 촉매는 알루미나(예: 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐의 유도체이고;
* 화학식 (I)의 1-데센 삼합체의 대부분의 중량 분율의 최종 수소화를 위한 수소 (H2)의 압력은 15 내지 25 바의 범위이고;
* 최종 수소화를 위한 수소화 시간은 30 내지 300분이고;
* 최종 수소화는 80 내지 120℃ 범위의 온도에서 수행되고;
* 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체 분획물의 최종 수소화를 위한 수소화 촉매는 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐의 유도체이다.
특히 유리한 방식으로, 본 발명의 오일은 또한 다음을 포함하는 방법을 사용하여 제조된다:
* 에틸렌의 촉매 올리고머화를 통한 1-데센의 예비 제조 단계;
* 1-데센의 올리고머화 후 및 올리고머화 산물의 촉매 수소화 전 촉매의 비활성화 단계;
* 감압하에 증류에 의해 분리된 1-데센의 이합체 분획물(예를 들면, 9-메틸-노나데칸)의 재사용하는 단계, 및 1-데센 이합체의 상기 재사용된 분획물을, 수소 (H2), 메탈로센 촉매, 활성화제 화합물 및 공-활성화제 화합물의 존재하에 1-데센으로 올리고머화하는 단계;
* 수소(H2), 및 수소화 촉매 및 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐을 함유하는 수소화 촉매로부터 선택된 촉매의 존재하에, 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체 분획물의 최종 수소화 단계.
본 발명은 또한 베이스 오일 또는 윤활 베이스 오일로서 본 발명의 오일의 용도에 관한 것이다. 따라서, 이 용도는 50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸-헨이코산을 포함하는 저 점도 오일에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 윤활제의 연비(FE)를 향상시키는 본 발명의 오일의 용도에 관한 것이다. 또한, 엔진의 연료 소비를 줄이거나 차량 엔진의 연료 소비를 줄이기 위한 이의 용도에 관한 것이다.
이들 용도는 또한 이의 유리한, 특정의 또는 바람직한 특성 및 이의 제조 방법에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 오일에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명의 오일을 포함하는 윤활 조성물에 관한 것이다. 따라서, 이러한 윤활 조성물은 50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸-헨이코산을 포함하는 저 점도 오일을 포함한다.
유리하게는, 본 발명의 조성물은 적어도 10 중량% 또는 적어도 20 중량%의 본 발명의 오일을 포함한다. 보다 유리하게는, 본 발명의 조성물은 적어도 30 중량%, 40 중량%, 50 중량%, 또는 60 중량%의 본 발명의 오일을 포함한다.
또한 유리하게는, 본 발명의 조성물은 본 발명의 오일 및 적어도 하나의 기타 베이스 오일을 포함한다. 또한, 본 발명의 오일 및 적어도 하나의 첨가제, 또는 본 발명의 오일 및 적어도 하나의 기타 베이스 오일 및 적어도 하나의 첨가제를 포함할 수있다.
본 발명의 윤활 조성물은 이의 유리한, 특정의 또는 바람직한 특성 및 이의 제조 방법에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 오일울 포함할 수 있다.
본 발명의 오일과 조합된 다른 베이스 오일로서, 본 발명의 조성물은 III군의 오일, IV군의 오일 중에서 선택된 오일을 포함할 수 있다.
본 발명의 윤활 조성물은 특히 엔진, 기어, 브레이크, 유압 유체, 냉각제 및 그리스와 관련된 영역에서 윤활을 위한 고성능 윤활제로서 사용하기에 유리하다.
본 발명은 또한, 윤활제의 연비(FE)를 향상시키는 본 발명의 윤활 조성물의 용도에 관한 것이다. 또한, 엔진의 연료 소비를 줄이거나 차량 엔진의 연료 소비를 줄이기 위한 이의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 상이한 국면은 예시적인 목적을 위해 제공된 하기 실시예의 대상이 된다.
실시예
교반기 및 온도 조절 시스템이 장착되고 질소, 수소 및 1-데센을 공급한 오토 클레이브 반응기가 사용된다.
1-데센(TCI 또는 Acros에 의해 제조됨)은 94 %를 초과하는 순도로 사용된다. 3 Å 및 13X 분자 여과기(molecular sieve) [시그마-알드리치(Sigma-Aldrich)]로 정제시킨다. 사용 전에, 분자 여과기는 200℃에서 16시간 동안 미리 건조시킨다.
산물은 1H NMR 및 2 차원 가스 크로마토그래피(GCxGC)를 특징으로 한다.
NMR의 경우, PAO 시료를 중수소화된 클로로포름으로 희석하고, NMR 스펙트럼을 브루커(Bruker) 400 MHz 분광기로 300 K에서 수행한다: 1H, 13C, HMQC (이종핵 다중 양자 결합력: heteronuclear multiple quantum coherence) 및 HMBC (이종핵 다중 접합 결합력: heteronuclear multiple bond coherence).
2차원 크로마토그래피는 연속 모드에서 무극성 및 극성의 두개의 컬럼을 사용하여 구현된다. 제1 컬럼에서 추출된 유출물 전체는 제2 차원에서 분리된다. 화합물의 분리는 제1 컬럼의 휘발성 및 제2 차원의 특정 상호 작용 (π-π 유형, 쌍극자 상호작용 등)에 의해 결정된다. 화합물의 점도의 기능으로서, 시료는 일반적으로 헵탄으로 2회 희석된다. 크로마토그래피 조건은 본 발명에 따라 제조된 PAO를 용리시킬 수 있도록 최적화되었다. 시료는 3℃/분의 램프로 45℃(5분)에서 320℃(20 분)까지 계획되어 있는 제1 오븐, 및 3℃/분의 램프로 60℃(5분)에서 330℃ (20 분)까지 계획되어 있는 제2 오븐, 및 다음 작업 조건에서 사용되는 컬럼을 이용하여, 극저온 변조(cryogenic modulation) (액체 질소)가 있는 GCxGC로 분석되었다.
o 1차 디멘션: HP1, 25 m, ID 0.32 mm, 막 두께: 0.17μm;
o 2차 디멘션: BPX-50, 1.5m, ID 0.1mm, 막 두께: 0.1μm;
o 주입기: 스플릿 100: 1, 주입 용적: 0.1 μl;
o 탐지기: FID, 320℃;
o 핫 제트 온도: 320℃;
o 80 내지 5%로 계획된 콜드 제트;
o 변조 기간: 4.8초.
실시예 1:
8L 오토클레이브 반응기를 사용하였다. 사용 전에, 오토 클레이브 반응기를 질소 스트림하에 130℃에서 1 시간 동안 건조시킨 다음 110℃로 냉각시켰다. 이어서, 질소 스트림하에 1-데센 3 500 mL로 충전 하였다. 반응기의 온도를 110℃로 유지하고, 414 ppm의 H2/1-데센의 m/m 비로 수소 (H2)를 공급하였다.
촉매는 1.75의 B/Zr 몰비로 디메틸아닐리늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)보레이트 (DMAB)로 활성화된 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디메틸이었다. Al/Zr 몰 비가 200인 공-활성화제 화합물로서 트리이소부틸 알루미늄(TiBA1)을 사용 하였다. 반응기에 함유된 불순물을 포착하게 된다.
올리고머화 용액에 대해 활성화된 촉매가 17 μM의 농도로 첨가되자마자 올리고머화가 발생하기 시작했다.
120분 후, 5 mL의 이소프로판올을 첨가하여 촉매를 불활성화시켰다.
이후, 반응 산물의 수소화는 알루미나 상에 담지된 팔라듐 촉매(알루미나에 대해 5% m/m의 감마-알루미나 상의 팔라듐 5g - Alfa Aesar사 제품) 및 20 바에서의 수소 (H2)를 사용하여 100℃의 온도에서 240 분 동안 수행되었다.
이후, 올리고머화 산물 및 50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸 헨이코산을 포함하는 삼합체 분획물을, 먼저 표준 ASTM D2892 및 표준 ASTM D5236에 따른 2단계, 즉, 15개 이론 플레이트와 375℃의 최대 온도를 가진 컬럼을 이용하는 (1) 단계, 이후 2개 이론 플레이트와 375 내지 445℃ 범위의 컬럼 헤드에서의 증기 온도를 갖는 컬럼을 이용하는 (2) 단계로 감압(0.67 mBar 또는 0.5 mmHg)하에 증류로 분리하였다.
표준 ASTM D2892에 따른 증류로 375℃보다 낮은 비등점을 갖는 산물을 분리하게 된다. 표준 ASTM D5236에 따른 증류로 375 내지 445℃ 범위의 비등점을 갖는 산물을 분리하게 된다.
본 발명의 오일 중의 9-메틸-11-옥틸-헨이코산의 함량은 71.4 %이다.
50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸-헨이코산을 포함하는 본 발명의 오일은 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서 3.448 mm2.s-1의 동점도를 갖는다. 이 오일의 점도 지수는 130이다. 표준 ASTM D6375에 따라 측정된 오일의 휘발성은 10.3 질량%이며, 표준 ASTM D5293에 따라 측정된, -35℃에서의 오일의 콜드 크랭킹 점도(CCS)는 780 mPa.s이다. 평균 분자량은 372 g/mol이다.
본 발명의 오일의 특성으로 연비(Fuel Eco)뿐만 아니라 우수한 윤활성, 유동학성 및 내산화성을 달성하게 된다.
실시예 2:
1-데센의 올리고머화에 대해 실시예 1과 동일한 과정이 수행된다.
이후, 올리고머화 산물 및 50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸 헨이코산을 포함하는 삼합체 분획물을, 먼저 표준 ASTM D2892 및 표준 ASTM D5236에 따른 2단계, 즉, 15개 이론 플레이트와 375℃의 최대 온도를 가진 컬럼을 이용하는 (1) 단계, 이후 2개 이론 플레이트와 445 내지 465℃ 범위의 컬럼 헤드에서의 증기 온도를 갖는 컬럼을 이용하는 (2) 단계로 감압(0.67 mBar 또는 0.5 mmHg)하에 증류로 분리하였다.
표준 ASTM D2892에 따른 증류로 375℃보다 낮은 비등점을 갖는 산물을 분리하게 된다. 표준 ASTM D5236에 따른 증류로 445 내지 465℃ 범위의 비등점을 갖는 산물을 분리하게 된다.
수득된 본 발명의 오일은 65.7% 함량의 9-메틸-11-옥틸-헨이코산을 갖는다.
50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸-헨이코산을 포함하는 본 발명의 오일은 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서 3.640 mm2.s-1의 동점도를 갖는다. 이 오일의 점도 지수는 132이다. 표준 ASTM D6375에 따라 측정된 오일의 휘발성은 9.1 질량%이며, 표준 ASTM D5293에 따라 측정된 -35℃에서의 오일의 콜드 크랭킹 점도(CCS)는 890 mPa.s이다. 평균 분자량은 383 g/mol이다.
본 발명의 오일의 특성으로 연비(Fuel Eco) 뿐만 아니라 우수한 윤활성, 유동학성 및 내산화성을 달성하게 된다.
실시예 3:
실시예 1과 동일한 과정을 수행하여 본 발명의 제1 오일 분획물을 제조한다. 실시예 2와 동일한 과정을 수행하여 본 발명의 제2 오일 분획물을 제조한다. 이후, 2개의 분획물을 함께 합한다.
이후, 최종 수소화는 알루미나에 담지된 팔라듐 촉매(H2 대비 0.5% m/m) (알루미나에 대하여 5% m/m의 감마-알루미나 상의 팔라듐 5g - Alfa Aesar사 제품) 및 20 바에서의 수소 (H2)를 사용하여 90℃의 온도에서 240 분 동안 수행되었다.
수득된 본 발명의 오일은 74.7 % 함량의 9-메틸-11-옥틸-헨이코산을 갖는다.
50 중량%을 초과하는 9-메틸-11-옥틸-헨이코산을 포함하는 본 발명의 오일은 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서 3.569 mm2.s-1의 동점도를 갖는다. 이 오일의 점도 지수는 130이다. 표준 ASTM D6375에 따라 측정된 오일의 휘발성은 10.3 질량%이며, 표준 ASTM D5293에 따라 측정된, -35℃에서의 오일의 콜드 크랭킹 점도(CCS)는 720 mPa.s이다. 평균 분자량은 378 g/mol이다.
본 발명의 오일의 특성으로 연비(Fuel Eco) 뿐만 아니라 우수한 윤활성, 유동학성 및 내산화성을 달성하게 된다.
비교예 1
시판용 참고오일을 사용하여 동일한 측정 및 특성화를 수행하였다. 이는 산성 촉매 작용을 통해 올레핀으로부터 제조된 PAO 오일(ExxonMobil Spectrasyn Plus 3.6에 의해 제조됨)이었다.
이러한 기준 PAO 오일은 표준 ASTM D445에 따라 측정한, 100℃에서 3.671 mm2.s-1의 동점도를 갖는다. 점도 지수는 118이다. 표준 ASTM D6375에 따라 측정된 오일의 휘발성은 14.3 질량%이며, 표준 ASTM D5293에 따라 측정된 -35℃에서의 오일의 콜드 크랭킹 점도(CCS)는 1100 mPa.s이다. 평균 분자량은 374 g/mol이다.
또한, 상기 시판용 오일의 사양은 다음과 같다: 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서 동점도는 3.5 내지 3.9 mm2.s-1이고, 표준 ASTM D5800에 따라 측정된 휘발성은 17 질량% 미만이다.
따라서, 본 발명의 방법은, 시판되는 PAO 오일의 특성과 동등하거나 더 우수한 특성, 특히, 더 높은 등급의 점도 지수 또는 콜드 크랭킹 점도를 갖는 본 발명의 오일을 제조하도록 한다.

Claims (18)

  1. 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서 3 내지 4 mm2.s-1 범위의 동점도(kinematic viscosity)를 가지며, 50 중량%를 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체(1-decene trimer)를 포함하는 오일:
    화학식 (I)
    Figure pct00003
    .
  2. 제1항에 있어서,
    50 내지 99 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체, 또는 60 내지 90 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체, 또는 70 내지 90 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는, 오일.
  3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 65 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체, 또는 적어도 70 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체, 또는 적어도 80 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체, 또는 적어도 90 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는, 오일.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 기타 포화된 1-데센의 올리고머를 더 포함하며,
    상기 기타 포화된 1-데센의 올리고머는,
    기타 1-데센의 삼합체 중에서 선택되거나; 또는
    1-데센의 이합체, 기타 1-데센의 삼합체, 1-데센의 사합체, 1-데센의 오합체 중에서 선택되는, 오일.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    9-메틸-노나데칸 및 9-메틸-11,13-디옥틸-트리코산으로부터 선택된 적어도 하나의 기타 포화된 1-데센의 올리고머를 더 포함하는, 오일.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    51 내지 99.9 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체, 및 0.1 내지 49 중량%의 적어도 하나의 기타 포화된 1-데센의 삼합체를 포함하는, 오일.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    * 51 내지 99.6 중량%의 화학식 (I)의 1-데센 삼합체;
    * 0.1 내지 1 중량%의 적어도 하나의 포화된 1-데센의 이합체 또는 9-메틸-노나데칸;
    * 0.1 내지 25 중량%의 적어도 하나의 기타 포화된 1-데센의 삼합체;
    * 0.1 내지 20 중량%의 적어도 하나의 포화된 1-데센의 사합체 또는 9-메틸-11,13-디옥틸-트리코산;
    * 0.1 내지 1.5 중량%의 적어도 하나의 포화된 1-데센의 오합체를 포함하는, 오일.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서의 동점도가 3.2 내지 3.8 mm2.s-1의 범위이거나 또는 3.5 mm2.s-1이거나; 또는
    (b) 점도 지수가 120을 초과하거나, 또는 130 이상이거나, 또는 120 내지 140 사이이거나, 또는 125 내지 135 사이이거나; 또는
    (c) 표준 ASTM D6375에 따라 측정된 휘발성이 10.8 질량% 미만, 또는 10.5 질량% 미만이거나; 또는
    (d) 표준 ASTM D5293에 따라 측정된, -35℃에서의 콜드 크랭킹 점도 (CCS)가 900 mPa.s 미만 또는 800 mPa.s 미만인, 오일.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 표준 ASTM D445에 따라 측정된, 100℃에서의 동점도가 3.2 내지 3.8 mm2.s-1, 또는 3.5 mm2.s-1이고;
    (b) 점도 지수가 120을 초과하거나, 또는 130 이상이거나, 또는 120 내지 140 사이이거나 또는 125 내지 135 사이이고;
    (c) 표준 ASTM D6375에 따라 측정된 휘발성이 10.8 질량% 미만, 또는 10.5 질량% 미만이며;
    (d) 표준 ASTM D5293에 따라 측정된, -35℃에서의 콜드 크랭킹 점도 (CCS)가 900 mPa.s 미만 또는 800 mPa.s 미만인, 오일.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음의 단계들을 포함하는 방법을 사용하여 제조된 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 오일:
    * 수소(H2), 메탈로센 촉매(metallocene catalyst) 및 활성화제 화합물(activator compound)의 존재하에, 또는 수소(H2), 메탈로센 촉매, 활성화제 화합물 및 공-활성화제 화합물(co-activator compound)의 존재하에 1-데센을 올리고머화(oligomerisation)하는 단계;
    * '수소화 촉매 및 팔라듐-함유 수소화 촉매' 중에서 선택된 촉매 및, 수소(H2)의 존재하에 올리고머화 산물을 촉매 수소화(catalytic hydrogenation)하는 단계;
    * 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체의 분획물을 감압하에 증류에 의해 분리하는 단계.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음의 단계들을 더 포함하는 제10항의 방법을 사용하여 제조된 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 오일:
    * 에틸렌의 촉매 올리고머화를 통한 1-데센의 예비 제조 단계; 또는
    * 1-데센의 올리고머화 후 또는 올리고머화 산물의 촉매 수소화 후에 촉매를 불활성화하는 단계;
    * 감압하에 증류에 의해 분리된 1-데센의 이합체 분획물(예를 들면, 9-메틸-노나데칸)을 재사용하는 단계, 및 상기 재사용된 1-데센의 이합체 분획물을, 수소(H2), 메탈로센 촉매, 및 활성화제 화합물의 존재하에, 또는 수소(H2), 메탈로센 촉매, 활성화제 화합물 및 공-활성화제 화합물의 존재하에 1-데센으로 올리고머화하는 단계; 또는
    * '수소화 촉매 및 팔라듐-함유 수소화 촉매'로부터 선택된 촉매 및 수소(H2)의 존재하에, 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체 분획물을 최종 수소화하는 단계.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    제10항 또는 제11항의 방법을 사용하여 제조된 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 오일로서,
    * 1-데센의 올리고머화는 2 내지 300분 또는 5 내지 180분 또는 30 내지 140분에 걸쳐 수행되거나; 또는
    * 1-데센의 올리고머화는 0.1 내지 20 바 또는 1 내지 6 바 범위의 분압의 수소(H2) 존재 하에서 수행되거나; 또는
    * 올리고머화는 100 ppm 초과 또는 600 ppm 미만, 또는 100 내지 600 ppm 사이의 수소/1-데센의 중량비로 수행되거나; 또는
    * 1-데센의 올리고머화는 50 내지 200℃ 또는 70 내지 160℃ 또는 80 내지 150℃ 또는 90 내지 140℃ 또는 100 내지 130℃ 범위의 온도에서 수행되거나; 또는
    * 메탈로센 촉매는 화학식 (II)의 라세미 화합물이고,
    화학식 (II)
    L(Q1)(Q2)MR1R2
    위의 화학식에서,
    o M은 티타늄, 지르코늄, 하프늄 및 바나듐에서 선택되는 전이 금속이거나, 또는 지르코늄이고;
    o 치환 또는 비치환된 Q1 및 Q2는 독립적으로 사이클릭 테트라하이드로인데닐기이거나, 또는 Q1 및 Q2는 독립적으로 사이클릭 테트라하이드로인데닐기이고 접합하여 다환식 구조를 형성하며;
    o L은 C1-C20 이가 알킬기(divalent alkyl group)를 연결하는 Q1 및 Q2이거나, 또는 L은 메틸렌 (-CH2-), 에틸렌 (-CH2-CH2-), 메틸메틸렌 (-CH(CH3)-), 1-메틸-에틸렌 (-CH(CH3)-CH2-), n-프로필렌 (-CH2-CH2-CH2-), 2-메틸프로필렌 (-CH2-CH(CH3)-CH2-), 3-메틸프로필렌 (-CH2-CH2-CH(CH3)-), n-부틸렌 (-CH2-CH2-CH2-CH2-), 2-메틸부틸렌 (-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-), 4-메틸부틸렌 (-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-), 펜틸렌 및 이의 이성질체, 헥실렌 및 이의 이성질체, 헵틸렌 및 이의 이성질체, 옥틸렌 및 이의 이성질체, 노닐렌 및 이의 이성질체, 데실렌 및 이의 이성질체, 운데실렌 및 이의 이성질체, 도데실렌 및 이의 이성질체 중에서 선택된 기이고;
    o 치환 또는 비치환된 R1 및 R2는 독립적으로 수소, 할로겐 (예를 들면, Cl 및 I), 알킬 (예를 들면, Me, Et, nPr, iPr), 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 실릴알킬, 실릴알케닐, 실릴알키닐, 게르밀알킬(germylalkyl), 게르밀알케닐, 게르밀알키닐 중에서 선택된 원자 또는 기(group)이거나; 또는 R1 및 R2는 M과 함께 탄소수 3 내지 20을 포함하는 금속 함유 고리(metallocycle)를 형성하거나; 또는
    메탈로센 촉매는 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디메틸 및 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디클로라이드로부터 선택되거나; 또는
    * 1-데센의 올리고머화는 직쇄형 또는 분지형 탄화수소, 사이클릭 또는 비-사이클릭 탄화수소, 방향족 알킬화된 화합물 및 이의 혼합물 중에서 선택된 용매 중에 수행되거나, 또는 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로펜탄, 메틸시클로헥산, 메틸시클로헵탄, 톨루엔, 크실렌 및 이의 혼합물 중에서 선택된 용매 중에 수행되거나; 또는
    * 활성화제 화합물은 이온성 활성화제 및 화학식 -Al(R)-O-의 잔기를 포함하는 올리고머 화합물로부터 선택되며, 여기서, R은 독립적으로 사이클릭 또는 직쇄형 C1-C20 알킬기이고; 또는 활성화제 화합물은 메틸알루목산, 변형된 메틸알루목산, 에틸알루목산, 이소부틸알루목산 및 이의 혼합물 중에서 선택되거나; 또는 활성화제 화합물은 디메틸아닐리늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)보레이트(DMAB), 트리페닐카보늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)보레이트, 디메틸아닐리늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)알루미네이트 및 이의 혼합물 중에서 선택되거나; 또는
    * 공-활성화제 화합물은 트리알킬알루미늄 유도체이거나 또는 트리-에틸 알루미늄(TEAL), 트리-이소-부틸 알루미늄(TIBAL), 트리-메틸 알루미늄(TMA), 트리-n-옥틸 알루미늄 및 메틸-메틸-에틸 알루미늄(MMEAL) 중에서 선택된 화합물이거나; 또는
    * 촉매의 불활성화는 공기 또는 물의 작용을 통해 또는 적어도 하나의 알코올 또는 불활성화제(deactivating agent) 용액을 사용하여 달성되거나; 또는
    * 올리고머화 산물의 촉매 수소화를 위한 수소(H2)의 압력은 5 내지 50 바(bar), 또는 10 내지 40 바, 또는 15 내지 25 바의 범위이거나; 또는
    * 수소화 촉매는 팔라듐의 유도체, 담지된 팔라듐의 유도체, 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐의 유도체, 니켈 유도체, 담지된 니켈의 유도체, 규조토 상에 담지된 니켈의 유도체, 백금의 유도체, 담지된 백금의 유도체, 코발트-몰리브덴의 유도체, 담지된 코발트- 몰리브덴의 유도체 중에서 선택되거나; 또는
    * 화학식 (I)의 1-데센 삼합체의 중량에 의한 대부분의 분획물의 최종 수소화를 위한 수소 (H2) 압력은 5 내지 50 바(bar), 또는 10 내지 40 바, 또는 15 내지 25 바의 범위이거나; 또는
    * 최종 수소화를 위한 수소화 시간은 2 내지 600 분 사이, 또는 30 내지 300 분 사이이거나; 또는.
    * 최종 수소화는 50 내지 200℃ 또는 60 내지 150℃ 또는 70 내지 140℃ 또는 80 내지 120℃ 범위의 온도에서 수행되거나; 또는
    * 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체 분획물을 최종 수소화하기 위한 수소화 촉매는 팔라듐 유도체, 담지된 팔라듐의 유도체, 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐의 유도체, 니켈 유도체, 담지된 니켈의 유도체, 규조토 상에 담지된 니켈의 유도체, 백금의 유도체, 담지된 백금의 유도체, 코발트-몰리브덴의 유도체, 담지된 코발트- 몰리브덴의 유도체 중에서 선택되는, 오일.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    제10항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법을 사용하여 제조된 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 오일로서,
    * 1-데센의 올리고머화는 2 내지 300분 또는 5 내지 180분 또는 30 내지 140분에 걸쳐 수행되고;
    * 1-데센의 올리고머화는 0.1 내지 20 바 또는 1 내지 6 바 범위의 분압의 수소 (H2)의 존재하에서 수행되며;
    * 1-데센의 올리고머화는 100 ppm 초과 또는 600 ppm 미만, 또는 100 내지 600 ppm 사이의 수소/1-데센의 중량비로 수행되고; 또는
    * 1-데센의 올리고머화는 50 내지 200℃ 또는 70 내지 160℃ 또는 80 내지 150℃ 또는 90 내지 140℃ 또는 100 내지 130℃ 범위의 온도에서 수행되며;
    * 메탈로센 촉매는 화학식 (II)의 라세미 화합물이고,
    화학식 (II)
    L(Q1)(Q2)MR1R2
    위의 화학식에서,
    o M은 티타늄, 지르코늄, 하프늄 및 바나듐에서 선택되는 전이 금속이거나, 또는 지르코늄이고;
    o 치환 또는 비치환된 Q1 및 Q2는 독립적으로 사이클릭 테트라하이드로인데닐기이고, 또는 Q1 및 Q2는 독립적으로 사이클릭 테트라하이드로인데닐기이고, 접합하여 다환식 구조를 형성하며;
    o L은 C1-C20 이가 알킬기(divalent alkyl group)를 연결하는 Q1 및 Q2이거나, 또는 L은 메틸렌 (-CH2-), 에틸렌 (-CH2-CH2-), 메틸메틸렌 (-CH(CH3)-), 1-메틸-에틸렌 (-CH(CH3)-CH2-), n-프로필렌 (-CH2-CH2-CH2-), 2-메틸프로필렌 (-CH2-CH(CH3)-CH2-), 3-메틸프로필렌 (-CH2-CH2-CH(CH3)-), n-부틸렌 (-CH2-CH2-CH2-CH2-), 2-메틸부틸렌 (-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-), 4-메틸부틸렌 (-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-), 펜틸렌 및 이의 이성질체, 헥실렌 및 이의 이성질체, 헵틸렌 및 이의 이성질체, 옥틸렌 및 이의 이성질체, 노닐렌 및 이의 이성질체, 데실렌 및 이의 이성질체, 운데실렌 및 이의 이성질체, 도데실렌 및 이의 이성질체 중에서 선택된 기이고;
    o 치환 또는 비치환된 R1 및 R2는 독립적으로 수소, 할로겐 (예를 들면, Cl 및 I), 알킬 (예를 들면, Me, Et, nPr, iPr), 알케닐, 알키닐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 실릴알킬, 실릴알케닐, 실릴알키닐, 게르밀알킬(germylalkyl), 게르밀알케닐, 게르밀알키닐 중에서 선택된 원자 또는 기이거나; 또는 R1 및 R2는 M과 함께 탄소수 3 내지 20을 포함하는 금속 함유 고리(metallocycle)를 형성하거나; 또는
    메탈로센 촉매는 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디메틸 및 rac-에틸렌 비스(테트라하이드로인데닐)지르코늄 디클로라이드로부터 선택되며;
    * 1-데센의 올리고머화는 직쇄형 또는 분지형 탄화수소, 사이클릭 또는 비-사이클릭 탄화수소, 방향족 알킬화된 화합물 및 이의 혼합물 중에서 선택된 용매 중에 수행되거나, 또는 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로펜탄, 메틸시클로헥산, 메틸시클로헵탄, 톨루엔, 크실렌 및 이의 혼합물 중에서 선택된 용매 중에 수행되고;
    * 활성화제 화합물은 이온성 활성화제 및 화학식 -Al(R)-O-의 잔기를 포함하는 올리고머 화합물로부터 선택되며, 여기서, R은 독립적으로 사이클릭 또는 직쇄형 C1-C20 알킬기이고; 또는 활성화제 화합물은 메틸알루목산, 변형된 메틸알루목산, 에틸알루목산, 이소부틸알루목산 및 이의 혼합물 중에서 선택되거나; 또는 활성화제 화합물은 디메틸아닐리늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)보레이트, 트리페닐카보늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)보레이트, 디메틸아닐리늄 테트라키스(퍼플루오로페닐)알루미네이트 및 이의 혼합물 중에서 선택되며;
    * 공-활성화제 화합물은 트리알킬알루미늄 유도체이거나 또는 트리-에틸 알루미늄(TEAL), 트리-이소-부틸 알루미늄(TIBAL), 트리-메틸 알루미늄(TMA), 트리-n-옥틸 알루미늄 및 메틸-메틸-에틸 알루미늄(MMEAL) 중에서 선택된 화합물이고;
    * 촉매의 불활성화는 공기 또는 물의 작용을 통해 또는 적어도 하나의 알코올 또는 불활성화 제의 용액을 사용하여 달성되거나; 또는
    * 올리고머화 산물의 촉매 수소화를 위한 수소(H2)의 압력은 5 내지 50 바(bar), 또는 10 내지 40 바, 또는 15 내지 25 바의 범위이며;
    * 수소화 촉매는 팔라듐의 유도체, 담지된 팔라듐의 유도체, 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐의 유도체, 니켈 유도체, 담지된 니켈의 유도체, 규조토 상에 담지된 니켈의 유도체, 백금의 유도체, 담지된 백금의 유도체, 코발트-몰리브덴의 유도체, 담지된 코발트- 몰리브덴의 유도체 중에서 선택되고;
    * 화학식 (I)의 1-데센 삼합체의 중량에 의한 대부분의 분획물의 최종 수소화를 위한 수소 (H2) 압력은 5 내지 50 바(bar), 또는 10 내지 40 바, 또는 15 내지 25 바의 범위이며;
    * 최종 수소화를 위한 수소화 시간은 2 내지 600 분, 또는 30 내지 300 분이고;
    * 최종 수소화는 50 내지 200℃ 또는 60 내지 150℃ 또는 70 내지 140℃ 또는 80 내지 120℃ 범위의 온도에서 수행되며;
    * 50 중량%을 초과하는 화학식 (I)의 1-데센 삼합체를 포함하는 삼합체 분획물을 최종 수소화하기 위한 수소화 촉매는 팔라듐 유도체, 담지된 팔라듐의 유도체, 알루미나(예를 들면, 감마-알루미나) 상에 담지된 팔라듐의 유도체, 니켈 유도체, 담지된 니켈의 유도체, 규조토 상에 담지된 니켈의 유도체, 백금의 유도체, 담지된 백금의 유도체, 코발트-몰리브덴의 유도체, 담지된 코발트- 몰리브덴의 유도체 중에서 선택되는, 오일.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 오일의 베이스 오일(base oil) 또는 윤활 베이스 오일(lubricating base oil)로서의 용도.
  15. 윤활제의 연비(Fuel Eco: FE)를 개선시키거나 또는 엔진의 연료 소모를 감소시키거나, 또는 자동차 엔진의 연료 소모를 감소시키는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 오일의 용도.
  16. * 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 오일 중에서 선택된 적어도 하나의 베이스 오일; 또는
    * 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 오일 중에서 선택된 적어도 하나의 베이스 오일 및 적어도 하나의 기타 베이스 오일; 또는
    * 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 오일 중에서 선택된 적어도 하나의 베이스 오일 및 적어도 하나의 첨가제; 또는
    * 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 오일 중에서 선택된 적어도 하나의 베이스 오일, 적어도 하나의 기타 베이스 오일, 및 적어도 하나의 첨가제;를 포함하는, 윤활 조성물.
  17. 제14항에 있어서,
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 오일 중에서 선택된 적어도 하나의 베이스 오일을 적어도 10 중량%, 또는 적어도 20 중량%, 또는 적어도 30 중량%, 또는 적어도 40 중량%, 또는 적어도 50 중량%, 또는 적어도 60 중량%로 포함하는, 윤활 조성물.
  18. 윤활제의 연비(Fuel Eco: FE)를 개선시키거나 또는 엔진의 연료 소모를 감소시키거나, 또는 자동차 엔진의 연료 소모를 감소시키는 제16항 또는 제17항에 따른 윤활 조성물의 용도.
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