KR20170108050A - 강철의 소성 응답을 수정하여 모터 오일에서 zddp를 제거하고 강철의 마모를 줄이기 위한 모터 오일 블렌드 및 방법 - Google Patents

강철의 소성 응답을 수정하여 모터 오일에서 zddp를 제거하고 강철의 마모를 줄이기 위한 모터 오일 블렌드 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170108050A
KR20170108050A KR1020177022963A KR20177022963A KR20170108050A KR 20170108050 A KR20170108050 A KR 20170108050A KR 1020177022963 A KR1020177022963 A KR 1020177022963A KR 20177022963 A KR20177022963 A KR 20177022963A KR 20170108050 A KR20170108050 A KR 20170108050A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor oil
blend
group
olefin
motor
Prior art date
Application number
KR1020177022963A
Other languages
English (en)
Inventor
로날드 제이. 슬로안
Original Assignee
베스트라인 인터내셔널 리서치, 인코포레이티드
로날드 제이. 슬로안
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/699,924 external-priority patent/US20150247103A1/en
Application filed by 베스트라인 인터내셔널 리서치, 인코포레이티드, 로날드 제이. 슬로안 filed Critical 베스트라인 인터내셔널 리서치, 인코포레이티드
Publication of KR20170108050A publication Critical patent/KR20170108050A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M161/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of a macromolecular compound and a non-macromolecular compound, each of these compounds being essential
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F17/00—Metallocenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/02—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/16—Halogen-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M125/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
    • C10M125/06—Sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M127/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a non- macromolecular hydrocarbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M131/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M143/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular hydrocarbon or such hydrocarbon modified by oxidation
    • C10M143/08—Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular hydrocarbon or such hydrocarbon modified by oxidation containing aliphatic monomer having more than 4 carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/04—Elements
    • C10M2201/041—Carbon; Graphite; Carbon black
    • C10M2201/042—Carbon; Graphite; Carbon black halogenated, i.e. graphite fluoride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/02—Well-defined aliphatic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/10—Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/10—Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen
    • C10M2203/1006—Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/10—Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen
    • C10M2203/102—Aliphatic fractions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/10—Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen
    • C10M2203/102—Aliphatic fractions
    • C10M2203/1025—Aliphatic fractions used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/02—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
    • C10M2205/028—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/02—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
    • C10M2205/028—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms
    • C10M2205/0285—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2213/00—Organic macromolecular compounds containing halogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2213/06—Perfluoro polymers
    • C10M2213/062—Polytetrafluoroethylene [PTFE]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/044—Sulfonic acids, Derivatives thereof, e.g. neutral salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/046—Overbasedsulfonic acid salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/40—Low content or no content compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/64—Environmental friendly compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/25—Internal-combustion engines
    • C10N2230/64—
    • C10N2240/10—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

엔진의 부품들을 적절히 윤활하고, 엔진 부품들의 소성 응답을 유리하게 수정하기 위한 환경적으로 개선된 모터 오일 블렌드 및 관련 방법으로서, 상기 블렌드는 아연 디알킬디티오인산염(ZDDP) 및 아연 디티오인산염(ZDTP)을 함유하지 않고, 그룹 Ⅰ, 그룹 Ⅱ, 그룹 Ⅲ, 그룹 Ⅳ, 및 그룹 Ⅴ의 모터 오일로 구성된 모터 오일 그룹에서 선택된 모터 오일; 알파-올레핀 및 수첨 이성질화된 수첨 개질된 고도의 수첨 분해된 기유를 포함하는 모터 오일 첨가제; 모터 오일의 화학 성분에서 제외된 ZDDP; 및 모터 오일의 화학 성분에서 제외된 ZDTP를 포함한다.

Description

강철의 소성 응답을 수정하여 모터 오일에서 ZDDP를 제거하고 강철의 마모를 줄이기 위한 모터 오일 블렌드 및 방법
본 출원은 2015년 4월 29일자로 출원된 계류 중인 미국 특허 출원 제14/699,924호의 우선권을 주장하고, 이는 차례로 2015년 1월 29일자로 출원된 계류 중인 가출원 미국 특허 제62/109,172호의 이익을 주장한다. 또한, 본 출원은 2016년 1월 28일자로 출원된 계류 중인 가출원 미국 특허 제62/287,942호의 이익을 주장한다. 상기 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 발명의 분야는 마모 방지 성분으로서 모터 오일에서의 아연 디알킬디티오인산염(ZDDP)의 필요성을 제거하면서 강철 간 마모를 실질적으로 줄이기 위한 최신 기술에 관한 것이다. 본 발명의 조성은 마찰로 인해 마모된 표면의 화학적 반응성에 긍정적인 영향을 미치면서 강철의 소성 응답을 수정하는 것으로 나타났다. 구체적으로, 미국 특허 제62/109,172호에 상세히 설명된 마찰 시험을 기반으로 하여, 엔진 디스크의 마모 트랙의 분광 분석에 의하면, 오일 내의 ZDDP로부터 유래될 수 있는 P, S, Mn, Zn과 같은 화학 원소들이 검출되지 않았다. 이는 이러한 조성이 ZDDP의 반응을 억제하고, 마모를 줄이는 데 ZDDP가 불필요하도록 만든다는 것을 시사한다.
오늘날 여러 주 및 나라에서 모터 오일에서의 ZDDP의 필요성을 제거하거나 실질적으로 줄이려는 움직임이 있기 때문에 이는 중요하다. 미국의 환경 운동가들은 이러한 금지령을 제정하기 위해 주 및 연방 부서에 로비 활동을 벌이고 있다. 유감스럽게도, 정부들은 ZDDP 자체의 필요성을 제거하면서, ZDDP와 동일하거나 더 양호한 내마모성 성능 결과들을 가질 수 있는 비용 효율적인 대안이 이용 가능해질 때까지 이러한 금지령을 공표하거나 시행하는 것을 꺼리고 있다.
사실상, 오늘날 사용되는 모터 오일에 보편적으로 첨가되는 아연 티오인산염에는 두 가지 유형 즉, 아연 디알킬디티오인산염(엄밀한 의미의 ZDDP) 및/또는 아연 디티오인산염(자주 ZDTP로 약칭되는) 이 있다. 달리 명시되지 않는 한, 본 개시에서 약어 ZDDP가 사용되는 경우, 이는 디알킬기의 유무와 관계없이 이들 중 어느 하나를 지칭하는 데 사용된다. 구체적으로, 본 발명의 조성은 더 이상 모터 오일에 엄밀한 의미의 ZDDP 또는 ZDTP가 사용될 필요성을 제거한다.
초기의 자동차 산업은 훨씬 더 단순했다. 엔진 베어링은 일반적으로 배빗(babbitt)이라고 불리는 연질의 주석/구리/안티몬 합금으로 제조되었다. 이 합금은 화학적으로 비교적 불활성이고, 소량의 이물질을 흡수할 수 있는 능력을 갖는다. 그러나, 엔진 마력이 증가함에 따라, 배빗 합금 표면은 이러한 표면에 증가된 하중을 견디기에는 부적합한 것으로 판명되었다.
따라서, 더 단단한 베어링에 대한 필요성이 생겼고, 카드뮴/은, 카드뮴/니켈, 및 구리/납 구성을 가지는 새로운 유형의 베어링이 개발되었다. 이러한 베어링은 훨씬 더 강했지만, 배빗만큼 화학적으로 불활성이 아니었고, 오일 산화로부터 생성된 산에 의해 공격을 받을 수 있었다. 이들 새로운 베어링은 베어링 재료에 탄소, 모래 및 마모 부스러기와 같은 이물질을 흡수할 수 없었고, 결과적으로, 조기 마모를 줄이기 위해 오일 여과가 개선되어 차량에 사용되었다.
또한, 베어링 부식 억제제, 내마모제 및 산 억제제 화합물이 이들 새로운 베어링을 보호하기 위해 개발되었다. 부식성 및 기계적 마모 둘 다로부터 베어링을 보호할 필요성이 있었으며, 이들 화합물 중 많은 것들이 두 가지 기능을 수행하였다. 조기 마모를 줄이기 위해 황화된 경유, 유기 인산염, 디티오탄산염 및 디티오인산염과 같은 화합물들을 실험하였다. 1941년, 루브리졸(Lubrizol)은 가장 일반적으로 사용되는 형태의 ZDDP로 남아 있는 아연 디알킬디티오인산염을 개발하여 시장에 내놓았다.
초기에, ZDDP는 베어링 표면의 화학 반응성을 감소시키기 위해 금속을 처리하거나 코팅하는 것으로 정의되는 베어링 패시베이터로서 0.3 부피% 미만의 낮은 농도로 모터 오일에 첨가되었다. 또한, ZDDP는 매우 효과적인 내마모제; 캠축 및 밸브 리프터 또는 태핏과 같은 고 하중의 강철-온-강철(steel-on-steel) 슬라이딩 메커니즘을 위한 진정한 극압(EP) 첨가제로 밝혀졌다. 이 기간 동안, 환경에 미치는 ZDDP의 영향에 대한 관심은 거의 없었다.
수년간, 이들 ZDDP 첨가제는 가솔린 및 디젤 비-세제 모터 오일의 초기부터 현재까지 충분한 내마모성 서비스를 제공하고 있다. 일반적으로 더 저속에서 작동하고, 더 크게 제조된 반세기 전의 디젤 엔진은 동일한 마모 문제를 드러내지 않았다. 그러나, 가솔린 엔진에서는 더 높은 엔진 속도로 인해 밸브 트레인이 더 심하게 스트레스를 받고, 이들 첨가제는 마모를 줄이는 데 중요한 역할을 계속하고 있다.
현재 및 이전의 모터 오일은 강철 간 접촉에 의한 및 베어링 표면 간의 조기 마모를 방지하기 위한 수단으로서 ZDDP의 사용에 의존하였다. 특히, 환경에 대한 ZDDP의 해로운 영향을 고려할 때, 엔진 부품들에 대해 동일한 수준의 보호 및 훨씬 더 좋은 보호를 제공함과 동시에, ZDDP에 대한 필요성을 제거할 수 있는 이용 가능한 대체 첨가제를 갖는 것이 바람직할 것이다.
Ronald J. Sloan에게 발부되고, 본 출원의 발명가 및 출원인인 BestLine International Research Inc. (BestLine)에 양도된 여러 개의 미국 및 외국 특허 중 첫 번째 특허였던 미국 특허 제7,745,382호에는, 중합된 알파-올레핀(PAOs), 수첨 이성질화된 수첨 개질된 고도의 수첨분해된 기유(hydrocracked base oil), 및 합성 술폰산염을 포함하는 합성 윤활유 첨가제가 더 나은 엔진 윤활을 제공하여 엔진 마모를 줄일 수 있고, 사실상 PAO 및 기유가 강철을 포함하여 많은 상이한 물질들에 적용되고, 자동차 어플리케이션을 포함하여 많은 상이한 상황에서 유용한 광범위한 윤활제의 주요 구성이 될 수 있음이 개시되었다. 이는 디젤 연료 첨가제(미국 특허 제8,062,388호 이하 참조), 가솔린 첨가제(미국 특허 제7,931,704호 이하 참조), 범용 윤활유(미국 특허 제8,022,020호 이하 참조), 선박용 윤활유(미국 특허 제8,334,244호 이하 참조) 및 골프 클럽 클리너(미국 특허 제8,071,522호 이하 참조)를 포함한다.
그러나, 미국 특허 제62/109,172호에 상세히 설명된 마찰 시험 전까지, BestLine의 합성 윤활유 첨가제의 유효성의 기저가 되는 마찰 공학적 메커니즘은 완전히 이해되지 않았다. 이 시험에 의해 이러한 PAO, 기유 및 (선택적으로) 합성 술폰산염 조성이 윤활을 향상시킬 뿐만 아니라, 이러한 조성이 조사된 강철의 소성 응답을 수정하고, 마모된 표면들의 화학 반응성에 영향을 미치는 것이 밝혀졌다. 특히, 전술한 바와 같이, 이러한 조성이 ZDDP와 함께 엔진 오일에 첨가되는 경우에 P, S, Mn, Zn과 같은 원소들이 검출되지 않았기 때문에, 이는 이러한 조성이 ZDDP의 반응을 억제하고, PAO 및 기유가 대체물로서 사용되는 경우 마모를 감소시키는 데 ZDDP가 필요 없도록 만든다는 것을 의미이다.
따라서, 이러한 PAO, 기유 및 선택적으로 합성 술폰산염 조성을 모터 오일에 첨가하고, 동시에 동일한 모터 오일에서 ZDDP 및/또는 ZDTP를 모두 제거하는 것을 고려할 수 있었던 것은 단지 미국 특허 제62/109,172호에 처음으로 개시된 새로운 해석에 의해서였다. 따라서, 모든 형태의 ZDDP의 제거와 동시에 모터 오일에 이러한 PAO, 기유, 술폰산염 조성을 첨가하는 것은 우수한 윤활에 의해 엔진 마모를 줄일 뿐만 아니라, 윤활유를 사용하는 모든 강철 요소의 소성 응답을 유리하게 수정함과 동시에 중요한 환경 문제를 해결한다.
ZDDP 및 ZDTP에 의해 야기된 환경적 피해를 제거하면서 모터 오일을 개선하기 위한 이러한 조성의 사용은 미국 석유 협회(API)가 정의한 5 가지 모터 오일 그룹 모두에 적용될 수 있다. 이러한 API 분류는 본 개시 및 그와 관련된 청구 범위에 참조로 포함된다. 구체적으로, http://www.api.org/~/media/files/certlfication/engine-oil-diesel/publications/appendix-e-rev-09-01-ll.pdf?la=en의 20011년 9월 API 표준은 다음과 같이 명시한다:
"모든 베이스 스톡은 다음과 같이 5개의 일반적인 카테고리로 나뉜다.
a. 그룹 Ⅰ 베이스 스톡은 90% 미만의 포화 물질 및/또는 0.03% 초과의 황을 함유하고, 표 E-1에 명시된 시험 방법들을 사용하여 80 이상 내지 120 미만의 점도 지수를 갖는다.
b. 그룹 Ⅱ 베이스 스톡은 90% 이상의 포화 물질 및 0.03% 이하의 황을 함유하고, 표 E-1에 명시된 시험 방법들을 사용하여 80 이상 내지 120 미만의 점도 지수를 갖는다.
c. 그룹 Ⅲ 베이스 스톡은 90% 이상의 포화 물질 및 0.03% 이하의 황을 함유하고, 표 E-1에 명시된 시험 방법들을 사용하여 120 이상의 점도 지수를 갖는다.
d. 그룹 Ⅳ 베이스 스톡은 폴리알파올레핀(PAO)이다. PAO는 상호 교환 PAO가 물리적 및 화학적 특성에서 원래의 PAO 제조업체의 사양을 충족시키는 한 추가적인 품질 시험없이 상호 교환될 수 있다. 대체된 스톡에서 다음의 주요 특성들이 충족되어야 한다:
1) 100℃, 40℃, 및 -40℃에서의 동점도
2) 점도 지수
3) NOACK 휘발성
4) 유동점
5) 불포화 물질
e. 그룹 Ⅴ 베이스 스톡은 그룹 Ⅰ, 그룹 Ⅱ, 그룹 Ⅲ, 또는 그룹 Ⅳ에 포함되지 않은 모든 다른 베이스 스톡을 포함한다.
표 E-1 - 베이스 스톡 분석 방법
특성 시험 방법
포화 물질 ASTM D2007
점도 지수 ASTM D2270
황 ASTM D1552
(하나의 나열된 방법 사용)ASTM D2622
ASTM D3120
ASTM D4294
ASTM D4927"
강철의 소성 응답을 수정하기 위한 첨가제 및 관련 방법으로서, 첨가제는 중합된 알파 올레핀, 수첨이성질화된 수첨 개질된 고도의 수첨분해된 기유(hydroisomerized hydro-treated severe hydrocracked base oil), 및 선택적으로 합성 술폰산염을 포함한다. 미국 특허 제62/109,172호 및 본 명세서에 상세히 설명된 마찰 연구 결과에 의하면, (1) 이러한 첨가제는 첨가제를 포함하지 않는 순수 오일에서 관찰된 마모의 6%까지 탄소강 디스크의 마모를 크게 감소시키고, (2) 마찰 계수의 시간에 따른 약간 더 나은 안정성을 제외하고는 마찰에 대한 첨가제의 확실한 효과는 없고, (3) 첨가제는 ZDDP의 반응을 억제하고, 마모를 감소시키는데 ZDDP가 불필요하도록 만드는 것으로 보인다. 이는 첨가제가 모터 오일에서 ZDDP의 대체물이 될 수 있음을 시사하고, (4) 첨가제가 조사된 강철의 소성 응답을 수정하고 마모된 표면의 화학 반응성에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 시험이 마찰 계수를 설정하기 위해 수행되지는 않았지만, 나중에 결론지어질 것이므로 이전 시험은 마찰이 줄어든다는 것을 뒷받침한다.
본 발명은 베어링과 강철 표면 간 또는 강철 간 마모에 대한 보호 필요성을 제공하기 위해 다양한 비율로 첨가될 수 있는 합성 윤활유 첨가제뿐만 아니라, 이러한 첨가제를 제조하는 방법 및 그 사용 방법에 관한 것이다. 또한, 이러한 첨가제는 합성, 합성 블렌드 및 비-합성 모터 오일(그룹 Ⅰ 내지 그룹 Ⅴ 전체의 모터 오일)에 첨가되어 오늘날의 고속 및 저속 가솔린 및 디젤 모터 오일에서 필요한 내마모성 보호를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 극압 하에서 강철이 금속 표면의 파손 없이 소성 변형을 일으키거나 소성 변형에 응답할 수 있도록 한다.
첨가제는 중합된 알파-올레핀(PAO), 수첨 이성질화된 수첨 개질된 고도의 수첨 분해된 기유; 및 선택적으로, 합성 술폰산염의 사용을 포함한다. 또한, 선택적으로, 진공 증류된 비 방향족 용매 및 액화 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이 사용될 수 있고, 첨가제에 특정 순서를 조합하는 경우, 이것은 환경 친화적인 대체물을 제공하면서 ZDDP의 금속 보호 기능 및 이점을 능가하는 완제품을 형성한다. 또한, 이 제품은 마모된 금속 표면의 화학 반응성에 긍정적인 영향을 미치면서 강철 간 접촉에 대한 보호를 제공한다. 또한, 계류 중인 가출원 미국 특허 제62/109,172호에 보고된 독립적인 시험에서 이 제품은 극압 하에 놓인 강철의 소성 응답을 수정할 수 있는 능력을 입증했다.
전술한 바와 같이, 특정 조건 하에서 매우 특정한 순서로 블렌딩하는 경우, 이러한 첨가제의 성분들은 모터 오일에서 내마모제로서의 ZDDP의 필요성을 대체할 수 있는 그 능력을 보여주는 윤활유를 제공할 것이다. 블렌딩은 장기간 안정적인 블렌드를 가능하게 하는 화합물들의 균질화와 정확하게 제어된 시어링의 조합이다. 일단 특정 순서로 블렌딩되면, 증류 또는 동결과 같은 간단한 정제 또는 물리적 분리는 예를 들어, 화학 반응을 통해 원유에서 합성 그룹 Ⅲ 및 그룹 Ⅳ를 만드는 방식으로 합성을 구성하지 않는다.
완제품은
- 중합된 알파-올레핀
- 수첨이성질화된 수첨개질된 고도의 수첨분해된 기유
- 선택적으로, 합성 술폰산염
- 선택적으로, 진공 증류된 비 방향족 용매(0.5% 미만의 방향족)
- 선택적으로, 안정한 수성 분산액을 포함하는 액화 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)의 조합이다.
합성 윤활유는 한동안 성공적으로 사용되었다. 합성 윤활유는 매우 높은 점도 지수, 낮은 휘발성, 우수한 산화 내성, 높은 열 안정성, 뛰어난 온도 유동성, 및 환경에 대한 낮은 유독성을 제공할 수 있는 능력을 갖는다. 완성된 윤활유의 이러한 특성들은 현대적인 고속 및 고 마력 엔진에서 매우 중요하다. 또한, 이들 특성은 자동차 부품에 대한 최대 보호를 제공하면서 환경에 대한 유독성을 줄이려는 장기 목표에 도움이 된다.
시험하였을 때, 이러한 합성 윤활유는 모터 오일에 ZDDP를 포함시킴으로써 현재 제공되는 내마모성 보호를 제공하고, 능가하는 능력을 입증하였다. 합성 윤활유는 자동차, 디젤 및 선박용 모터 오일에서 필요한 내마모성을 제공할 수 있지만, ZDDP의 환경적 영향은 없다. 합성 윤활유는 그룹 Ⅰ, 그룹 Ⅱ, 그룹 Ⅲ, 그룹 Ⅳ, 및 그룹 Ⅴ 기유 모두와 블렌딩할 수 있는 능력을 가지며, 효과적이다.
그 바람직한 실시 예에서, 엔진의 부품들을 적절히 윤활하고 엔진 부품들의 소성 응답을 유리하게 수정하기 위한 환경적으로 개선된 모터 오일 블렌드 및 관련 방법들이 여기에 개시되고, 상기 블렌드는 아연 디알킬디티오인산염(ZDDP) 및 아연 디티오인산염(ZDTP)을 함유하지 않고, 그룹 Ⅰ, 그룹 Ⅱ, 그룹 Ⅲ, 그룹 Ⅳ, 및 그룹 Ⅴ의 모터 오일로 구성된 모터 오일 그룹에서 선택된 모터 오일; 알파-올레핀 및 수첨이성질화된 수첨개질된 고도의 수첨분해된 기유를 포함하는 모터 오일 첨가제; 모터 오일의 화학 성분에서 제외된 ZDDP; 및 모터 오일의 화학 성분에서 제외된 ZDTP를 포함한다.
이러한 첨가제의 각 성분에 대한 바람직한 블렌딩 비율은 아래와 같다. 다음의 비율 내에서 성분들의 블렌딩을 유지하는 것이 중요하다.
중합된 알파-올레핀(PAO): 이들은 20 부피% 내지 60 부피% 를 포함하는 것이 바람직하다. 이들은 대략 55 부피% 를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 또한, PAO가 바람직하지만, 중합되지 않은 알파-올레핀(AO)이 사용될 수 있다. 또한, 종래의 PAO보다 높은 점도 지수를 갖는 현대적인 메탈로센 폴리-알파-올레핀(mPAO)이 사용될 수 있다.
수첨이성질화된 고점도 지수(VI)의 수첨 개질(HT:hydro-treated)된 고도의 수첨분해된 기유: 이들은 5 부피% 내지 55 부피% 를 포함하는 것이 바람직하다. 이들은 7 부피% 내지 25 부피% 를 포함하는 것이 더 바람직하다. 이들은 대략 21 부피% 를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 필수는 아니지만, 이들 기유는 32의 점도 등급을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 기유용으로 포화 탄화수소, 프로세스 오일 및 유압 오일이 또한 사용될 수 있다.
합성 술폰산염: 이들은 비록 선택적 성분이지만 바람직하다. 사용하는 경우, 이들은 0.05 부피% 내지 10 부피%를 포함하는 것이 바람직하다. 이들은 대략 3 부피%를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 이들 합성 술폰산염은 200 내지 600의 전 알칼리가(TBN: total base number)를 포함하는 것이 바람직하다. 이들은 300 TBN을 포함하는 것이 가장 바람직하다. 또한, 요변성 칼슘 술폰산염(thixotropic calcium sulfonates)이 사용될 수 있다.
진공 증류된 저점도 및 저방향족 용매: 종종 지방족 또는 미네랄 스피릿이라고도 불리는 이들은 선택적 성분이다. 사용하는 경우, 이들은 10 부피% 내지 40 부피%를 포함하는 것이 바람직하다. 이들은 대략 21.5 부피%를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 저방향족 범위는 0.5% 미만의 방향족인 것이 바람직하다. 이들 용매는 캘리포니아 대기 자원위원회에 의해 "대기 중에서의 그들의 낮은 반응성으로 인해 오존 형성에 의미 있게 기여할 것으로 기대되지 않는" 화합물들을 포함하는 것으로 정의된 VOC 면제를 갖는 것이 바람직하다. 구상된 저점도는 대략 40C mm2/s(ASTM D 445)의 범위 및 25C cSt 2.60 및 40C cSt 1.98(ASTM D 445)에서의 점도이다.
액화 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE): 이것은 선택적 성분이다. 사용하는 경우, 이들은 0.001 부피% 내지 10 부피%를 포함하는 것이 바람직하다. 이들은 대략 0.45 부피%를 포함하는 것이 가장 바람직하다. PTFE는 응집을 막기 위해 액화되어야 하고, 바람직하게는 물 또는 오일 중의 PTFE 입자들의 안정한 수성 분산액을 포함해야 한다. 오일을 사용하는 경우, 150 용매 중성 석유 오일 또는 대략적인 등가물을 사용하는 것이 바람직하다.
다음은 이러한 모터 오일 첨가제를 제조하기 위해 이들 성분을 블렌딩하기 위한 바람직한 방법을 기술한다.
처음에, 알파 올레핀과 기유를 분리 현상 없이 액체가 일관되게 융합될 때까지 블렌딩하여 제1 블렌드를 얻는다. 블렌딩은 교반기 속도를 기반으로 하고, 온도는 블렌드가 완료되는 데 걸리는 시간을 결정할 것이다. 블렌딩 시간 범위는 4시간에서 6시간까지 다양할 수 있다. 각 성분에 대한 이상적인 온도는 최적의 블렌딩을 위해 22℃ 내지 30℃이다.
또한, 진공 증류된 비-방향족 용매와 합성 술폰산염을 함께 블렌딩하여 제2 블렌드를 제조한다. 이러한 제2 블렌드는 훨씬 작은 고속의 밀폐된 블렌더에서 제조될 수 있다. 이후, 이러한 제2 블렌드는 제1 블렌드에 첨가된다.
PTFE를 사용하는 경우, 제1 및 제2 블렌드가 PTFE와 함께 마지막으로 블렌딩된다.
저방향족 지방족 용매를 사용하는 경우, 제1 및 제2 블렌드가 추가의 저방향족 지방족 용매와 블렌딩되어 제3 블렌드가 제조된다. 이때, PTFE를 사용하는 경우, 상기 모두가 PTFE와 함께 블렌딩된다.
사용되는 경우, 지방족 또는 미네랄 스피릿에 대한 칼슘 술폰산염의 비율은 대략 25%/75%가 바람직하다.
성분들의 균형과 함께, 합성 술폰산염이 없는 제3 블렌드 또는 미네랄 스피릿만 제1 블렌드에 첨가하고, 성분들이 일관된 액체로 완전히 블렌딩된 것처럼 보일 때까지 교반기를 가동한다. 블렌딩 이후, 제품이 일관될 때까지 고속 시어링 펌프로 제품을 시어링한다. 시어링은 뉴턴 거동을 나타내는 안정한 유동 점도를 제공하고, 각 성분의 비중에 상당한 차이가 있는 경우 저장 수명을 크게 향상시킨다.
본 프로세스에서 사용되는 바람직한 블렌딩 장비는 다음과 같다: 이러한 프로세스는 제품을 계량한 후 일관된 흐름 및 압력을 유지하기 위해 제어 밸브를 통해 펌핑될 수 있는 여러 개의 블렌딩 및 저장 탱크를 포함한다. 제품의 증발 손실을 줄이고 오픈 스파크에 노출되는 것을 막기 위해 블렌딩은 밀폐된 탱크에서 수행되어야 한다. 블렌딩 장비는 고속 또는 저속 블렌딩 장치의 조합으로 이루어질 수 있다. 탱크의 크기 또는 부피는 블렌드에 중요하지 않다. 시어링 장비는 초당 3600 사이클의 전형적인 속도로 초당 60 사이클 내지 5200 사이클의 범위를 가져야 하고, 에어레이션 없이 액체 현탁액 및 분산액을 제공하는 오일 성분으로 제품의 안정한 에멀젼을 제조할 수 있어야 한다.
이후, 이러한 모터 첨가제는 ZDDP 또는 ZDTP를 사용하지 않고, 그룹 Ⅰ, 그룹 Ⅱ, 그룹 Ⅲ, 그룹 Ⅳ, 또는 그룹 Ⅴ의 모터 오일로 구성된 모터 오일 그룹에서 선택된 모터 오일과 조합되어 엔진의 부품들을 적절히 윤활하고 엔진의 부품들의 소성 응답을 유리하게 수정하기 위한 환경적으로 개선된 모터 오일 블렌드를 제공한다. 바람직한 블렌드 비율은 85 부피% 내지 95 부피%의 모터 오일 및 5 부피% 내지 15 부피%의 모터 오일 첨가제이다.
모터 오일 블렌드를 생성하기 위해, 모터 오일과 첨가제가 함께 조합되고, 이후 이 조합은 포장되기 전에 고속 블렌더로 간단히 혼합된다. 모터 오일 및 첨가제의 화학적 특성을 고려할 때, 포장된 블렌드가 선반에서 유지되는 동안 그 후에 분리는 없거나 분리가 최소화되어야 한다, 즉 사용자가 엔진에 붓기 전에 모터 오일 블렌드가 가질 수 있는 저장 수명이 얼마이든 간에 블렌드는 균질해야 한다.
바람직한 사용 모드는 아니지만, ZDDP 및 ZDTP가 없는 모터 오일을 선택하여 윤활유를 도입하는 것과는 별도로 엔진에 도입할 수 있다. 그러나, 이러한 상황에서, 사용자는 5 부피% 내지 15 부피%의 모터 오일 첨가제와 85 부피% 내지 95 부피%의 모터 오일의 최적 혼합을 유지하기 위해 주의를 기울여야 한다. 사용자가 원하는 범위 내에서 첨가제에 대한 모터 오일의 비율을 유지하는 것에 관심을 가질 필요가 없고, 사용자 실수의 가능성이 제거되기 때문에 원하는 비율로 이미 혼합된 블렌드를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 배경에서 앞서 제시된 API 특성들을 참조하면, ZDDP 또는 ZDTP가 함유되지 않은 호스트 모터 오일의 점도에 의존하는 윤활유와 모터 오일의 전체적인 조합은 다음의 특성들을 가질 것이다: 1) 일부 선택된 온도의 경우: 100℃, 동점도 1.7 내지 102.0; 40℃, 동점도 5.4 내지 1350; -40℃, 동점도 2,704 내지 35,509. 2) 점도 지수: 90 내지 200. 3) NOACK 휘발성 0.6 내지 99.5. 4) 유동점 최대 -20℃ 내지 -61℃. 다시, 이들 범위는 호스트 오일의 점도에 의존한다. 마지막으로, 5) POA (또는 AO 또는 mPAO) 베이스는 PAO-2 내지 PAO-10의 PAO 불포화 물질 점도 등급을 가져야 한다.
일반적으로, 모터 오일 블렌드의 경우, PAO-2 내지 PAO-10의 범위가 충분하다. 그러나, ZDDP 및 ZDTP와 같은 환경적으로 바람직하지 않은 화학 물질들을 제거하고, 이들을 본 개시의 알파-올레핀 및 기유 첨가제로 대체하는 것이 바람직한 다른 윤활 어플리케이션의 경우, 이러한 첨가제가 소성 응답을 유리하게 수정하고 화학적 반응성에 영향을 미치는 방법에 관한 미국 특허 제62/109,172호에 개시된 이해를 고려할 때, 아래에서 더 설명하는 바와 같이, 다른 윤활 어플리케이션에 대해 PAO-100을 포함하여 더 높은 범위까지 알파-올레핀을 사용하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.
구체적으로, 알파-올레핀과 수첨 이성질화된 수첨 개질된 고도의 수첨분해된 기유의 조합이 모터 오일뿐만 아니라 다른 윤활제/내마모제 및
- 기어 오일
- 자동 변속기 유체
- 유압 유체
- 그리스
- 터빈 오일 및 유체
- 금속 가공 오일
- 체인 윤활유
- 압축기 윤활유
- 컨베이어 윤활유
- 제지 기계 오일
- 폼 오일
- 웨이 오일
- 드릴 오일
- 드로잉 및 스탬핑 오일
- 바 오일
- 2 사이클 오일
- 증기 오일을 포함하지만 이에 국한되지는 않는 어플리케이션에서 환경적으로 바람직하지 않은 화학 물질의 대체물로 사용될 수 있음이 여기에서 또한 이해되고 개시된다.
적절한 윤활을 제공하고 마모를 방지하는 데 필수적이라고 널리 인식되는 환경적으로 바람직하지 않은 화학 물질을 이러한 광범위한 상황에서 제외하는 능력은 알파-올레핀과 수첨 이성질화된 수첨 개질된 고도의 수첨 분해된 기유의 이러한 기본 조합이 강철의 소성 응답을 수정하고, 마찰로 인해 마모된 표면들의 화학적 반응성을 변화시킴으로써, 이들 환경적으로 바람직하지 않은 화학 물질이 마모 트랙들의 분광 분석 하에서 검출되지 않았다는 미국 특허 제62/109,172호의 개시에서 나온다. 따라서, 이들 오일의 광범위한 사용 및 이에 따른 이들 오일의 상당한 환경적 영향으로 인해 본 발명의 매우 중요한 어플리케이션은 모터 오일에 관한 것이지만, 본 발명이 다른 어플리케이션, 특히 일반적으로 유체, 윤활유, 및 오일로부터의 적절한 윤활 및 내마모성 보호에 필수적인 것으로 널리 간주되는 환경적으로 바람직하지 않은 화학 물질의 제거에 또한 유익하게 적용될 수 있도록 하는 많은 다른 어플리케이션에서도 동일한 유리한 소성 응답 수정 및 화학 반응 변화가 발생할 것이라는 것이 또한 이해된다.
경제를 위해, 당업자가 보유한 것으로 이해되는 특정 지식에 대한 명시적 진술들은 본 발명에서 생략되지만, 본 출원과 함께 개시된 선행 기술을 포함하지만 이에 국한되지 않는 본 개시 당시의 당업자가 보유한 지식은 본 개시의 일부분 및 부분으로 이해되고, 본 명세서에서 참조로 암시적으로 포함된다. 복수의 요소의 조합을 포함하는 본 발명을 본 개시에서 참조할 수 있지만, 요소가 출원인의 조합에 필수적이고 제외될 수 없다고 본 명세서에 명시적으로 언급되지 않는 한, 요소 또는 요소들의 이러한 제외 또는 배제가 본 명세서에 명시되지 않더라도, 본 발명은 이러한 요소들의 하나 이상을 제외 또는 배제한 조합들을 포함하는 것으로 간주된다고 또한 이해된다. 또한, 본 명세서에 기재된 이러한 부정적인 제한의 확실한 진술이 없더라도, 관련된 선행 기술이 본 발명이 부정적인 청구 범위 제한에 의해 구별될 수 있는 요소들을 포함할 수 있음이 이해된다. 경제적인 이유로 여기에서 확실하게 재현되지 않지만, 본 명세서에 포함되는 당업자에 의한 선행 기술 및 선행 기술의 지식과 본 명세서에 명기된 출원인 발명의 긍정적인 진술 사이에서, 임의의 특정 부정적인 청구 범위에 관한 확실한 진술이 없더라도, 본 발명 및 그와 관련된 청구 범위의 범위 내에 있는 것으로 또한 간주되는 선행 기술에 의해 뒷받침된 이러한 임의의 및 모든 부정적인 청구 범위 제한을 이해해야 한다.
마지막으로, 본 발명의 특정한 바람직한 특징들만 예시되고 기술되었지만, 많은 수정 예, 변경 예, 및 대체 예들이 당업자에게 발생할 것이다. 따라서, 첨부된 청구 범위들은 본 발명의 진정한 사상 내에 있는 수정 예 및 변경 예들을 모두 포함하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다.

Claims (27)

  1. 엔진의 부품들을 적절히 윤활하고, 엔진 부품들의 소성 응답을 유리하게 수정하기 위한 환경적으로 개선된 모터 오일 블렌드로서, 상기 블렌드는 아연 디알킬디티오인산염(ZDDP) 및 아연 디티오인산염(ZDTP)을 함유하지 않고,
    그룹 Ⅰ, 그룹 Ⅱ, 그룹 Ⅲ, 그룹 Ⅳ, 및 그룹 Ⅴ의 모터 오일로 구성된 모터 오일 그룹에서 선택된 모터 오일;
    알파-올레핀 및 수첨이성질화된 수첨개질된 고도의 수첨분해된 기유를 포함하는 모터 오일 첨가제;
    상기 모터 오일의 화학 성분에서 제외된 ZDDP; 및
    상기 모터 오일의 화학 성분에서 제외된 ZDTP를 포함하는 모터 오일 블렌드.
  2. 제1항에 있어서,
    85 부피% 내지 95 부피%의 상기 모터 오일; 및
    5 부피% 내지 15 부피%의 상기 모터 오일 첨가제를 더 포함하는 모터 오일 블렌드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 모터 오일 첨가제는 합성 술폰산염을 더 포함하는 모터 오일 블렌드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 합성 술폰산염은 요변성 칼슘 술폰산염을 포함하는 모터 오일 블렌드.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 알파-올레핀은 중합된 알파-올레핀을 포함하는 모터 오일 블렌드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 중합된 알파-올레핀은 메탈로센 중합된 알파-올레핀을 포함하는 모터 오일 블렌드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 모터 오일 첨가제는 진공 증류된 비-방향족 용매를 더 포함하는 모터 오일 블렌드.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 모터 오일 첨가제는 액화 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 더 포함하는 모터 오일 블렌드.
  9. 엔진의 부품들을 적절히 윤활하고, 엔진 부품들의 소성 응답을 유리하게 수정하기 위한 환경적으로 개선된 모터 오일 블렌드를 제조하는 방법으로서, 상기 블렌드는 아연 디알킬디티오인산염(ZDDP) 및 아연 디티오인산염(ZDTP)을 함유하지 않고,
    그룹 Ⅰ, 그룹 Ⅱ, 그룹 Ⅲ, 그룹 Ⅳ, 및 그룹 Ⅴ의 모터 오일로 구성된 모터 오일 그룹에서 선택된 모터 오일을 제공하는 단계;
    상기 모터 오일의 화학 성분에서 ZDDP를 제외하는 단계;
    상기 모터 오일의 화학 성분에서 ZDTP를 제외하는 단계; 및
    알파-올레핀 및 수첨 이성질화된 수첨 개질된 고도의 수첨 분해된 기유를 포함하는 모터 오일 첨가제와 상기 모터 오일을 조합하여 상기 모터 오일 블렌드를 얻는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 5 부피% 내지 15 부피%의 상기 모터 오일 첨가제와 85 부피% 내지 95 부피%의 상기 모터 오일을 조합하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 모터 오일 첨가제는 합성 술폰산염을 더 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 합성 술폰산염은 요변성 칼슘 술폰산염을 포함하는 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 알파-올레핀은 중합된 알파-올레핀을 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 중합된 알파-올레핀은 메탈로센 중합된 알파-올레핀을 포함하는 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 모터 오일 첨가제는 진공 증류된 비-방향족 용매를 더 포함하는 방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기 모터 오일 첨가제는 액화 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 더 포함하는 방법.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 알파-올레핀과 상기 기유를 블렌딩하여 제1 블렌드를 제조하는 단계;
    비-방향족 용매와 합성 술폰산염을 블렌딩하여 제2 블렌드를 제조하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 블렌드와 액화 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 블렌딩하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 5 부피% 내지 15 부피%의 상기 모터 오일 첨가제와 85 부피% 내지 95 부피%의 상기 모터 오일을 조합하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제9항에 있어서,
    상기 알파-올레핀과 상기 기유를 블렌딩하여 제1 블렌드를 제조하는 단계;
    비-방향족 용매와 합성 술폰산염을 블렌딩하여 제2 블렌드를 제조하는 단계;
    상기 제1 및 제2 블렌드와 추가의 저방향족 지방족 용매를 블렌딩하여 제3 블렌드를 제조하는 단계; 및
    상기 제1, 제2, 및 제3 블렌드를 액화 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 블렌딩하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 아연 디알킬디티오인산염(ZDDP) 및 아연 디티오인산염(ZDTP)을 사용하지 않고 엔진 및 그 부품들을 윤활하기 위한 방법으로서,
    그 화학 성분에서 ZDDP를 제외하고, 그 화학 성분에서 ZDTP를 제외한, 그룹 Ⅰ, 그룹 Ⅱ, 그룹 Ⅲ, 그룹 Ⅳ, 및 그룹 Ⅴ의 모터 오일로 구성된 모터 오일 그룹에서 선택된 모터 오일;
    중합된 알파-올레핀 및 수첨이성질화된 수첨 개질된 고도의 수첨분해된 기유를 포함하는 모터 오일 첨가제를 엔진에 도입하는 단계를 포함하고,
    상기 기유와 상기 중합된 알파-올레핀의 조합이 상기 엔진 부품들을 적절히 윤활하고, 엔진 부품들의 소성 응답을 유리하게 수정하고,
    상기 ZDDP 및 ZDTP의 제외가 환경에 또한 유리한 영향을 미치는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 85 부피% 내지 95 부피%의 상기 모터 오일 및 5 부피% 내지 15 부피%의 상기 모터 오일 첨가제를 엔진에 도입하는 단계를 더 포함하는 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 모터 오일 첨가제는 합성 술폰산염을 더 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 합성 술폰산염은 요변성 칼슘 술폰산염을 포함하는 방법.
  24. 제20항에 있어서, 상기 알파-올레핀은 중합된 알파-올레핀을 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 중합된 알파-올레핀은 메탈로센 중합된 알파-올레핀을 포함하는 방법.
  26. 제20항에 있어서, 상기 모터 오일 첨가제는 진공 증류된 비-방향족 용매를 더 포함하는 모터 오일 블렌드.
  27. 제20항에 있어서, 모터 오일 첨가제는 액화 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 더 포함하는 모터 오일 블렌드.
KR1020177022963A 2015-01-29 2016-01-28 강철의 소성 응답을 수정하여 모터 오일에서 zddp를 제거하고 강철의 마모를 줄이기 위한 모터 오일 블렌드 및 방법 KR20170108050A (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562109172P 2015-01-29 2015-01-29
US62/109,172 2015-01-29
US14/699,924 2015-04-29
US14/699,924 US20150247103A1 (en) 2015-01-29 2015-04-29 Motor Oil Blend and Method for Reducing Wear on Steel and Eliminating ZDDP in Motor Oils by Modifying the Plastic Response of Steel
US201662287942P 2016-01-28 2016-01-28
US62/287,942 2016-01-28
PCT/US2016/015256 WO2016123279A1 (en) 2015-01-29 2016-01-28 Motor oil blend and method for reducing wear on steel and eliminating zddp in motor oils by modifying the plastic response of steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170108050A true KR20170108050A (ko) 2017-09-26

Family

ID=56544303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177022963A KR20170108050A (ko) 2015-01-29 2016-01-28 강철의 소성 응답을 수정하여 모터 오일에서 zddp를 제거하고 강철의 마모를 줄이기 위한 모터 오일 블렌드 및 방법

Country Status (14)

Country Link
JP (3) JP2018505276A (ko)
KR (1) KR20170108050A (ko)
AU (1) AU2016211474B2 (ko)
BR (1) BR112017016291A2 (ko)
CA (1) CA2972633C (ko)
CL (1) CL2017001905A1 (ko)
EA (1) EA201791682A1 (ko)
IL (1) IL253663B (ko)
MX (1) MX2017009809A (ko)
PE (1) PE20171535A1 (ko)
PH (1) PH12017501281A1 (ko)
SG (1) SG11201706040UA (ko)
WO (1) WO2016123279A1 (ko)
ZA (1) ZA201704431B (ko)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1224803A (en) * 1983-09-09 1987-07-28 Witco Corporation One-step process for preparation of overbased calcium sulfonate greases and thickened compositions
GB8919598D0 (en) * 1989-08-30 1989-10-11 Exxon Chemical Patents Inc Coating compositions
US7745382B2 (en) * 2005-01-18 2010-06-29 Bestline International Research Inc. Synthetic lubricant additive with micro lubrication technology to be used with a broad range of synthetic or miner host lubricants from automotive, trucking, marine, heavy industry to turbines including, gas, jet and steam
US8022020B2 (en) * 2005-01-18 2011-09-20 Bestline International Research, Inc. Universal synthetic penetrating lubricant, method and product-by-process
US20080236538A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Lam William Y Lubricating oil composition for improved oxidation, viscosity increase, oil consumption, and piston deposit control
JP5068784B2 (ja) * 2009-04-21 2012-11-07 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 内燃機関用潤滑油組成物
US8709984B2 (en) * 2009-12-15 2014-04-29 Chevron Oronite Company Llc Lubricating oil compositions
JP5755253B2 (ja) * 2010-02-01 2015-07-29 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーＥｘｘｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ トラクション係数を低下させることによって大きい低速および中速エンジン用のエンジンオイル組成物の燃料効率を向上させる方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2016211474B2 (en) 2018-08-09
MX2017009809A (es) 2018-06-28
IL253663B (en) 2020-03-31
EA201791682A1 (ru) 2017-12-29
BR112017016291A2 (pt) 2018-03-27
AU2016211474A1 (en) 2017-07-27
PH12017501281A1 (en) 2018-01-15
SG11201706040UA (en) 2017-08-30
CA2972633C (en) 2020-12-01
ZA201704431B (en) 2018-04-25
JP2022126670A (ja) 2022-08-30
IL253663A0 (en) 2017-09-28
CL2017001905A1 (es) 2018-04-13
PE20171535A1 (es) 2017-10-27
CA2972633A1 (en) 2016-08-04
JP2019070140A (ja) 2019-05-09
JP2018505276A (ja) 2018-02-22
WO2016123279A1 (en) 2016-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11377616B2 (en) Motor oil blend and method for reducing wear on steel and eliminating ZDDP in motor oils by modifying the plastic response of steel
Sniderman The chemistry and function of lubricant additives
JP2018203803A (ja) 自動変速機用潤滑油組成物
JP5964943B2 (ja) 潤滑剤組成物及び潤滑剤組成物を使用する方法
RU2633350C1 (ru) Смазка пластичная антифрикционная высокотемпературная водостойкая
KR20170108050A (ko) 강철의 소성 응답을 수정하여 모터 오일에서 zddp를 제거하고 강철의 마모를 줄이기 위한 모터 오일 블렌드 및 방법
US20160272918A1 (en) Synthetic anti-friction & extreme pressure metal conditioner composition and method of preparation
US20230174884A1 (en) Motor oil blends void of zppd and methods for reducing engine wear via motor oil blends void of zppd
Kozdrach The tribological properties of lubricating greases based on renewable oils
Singh et al. Effect of additive addition in base oil of a lubricant—A review
JP2005330328A (ja) オイル性能の改善方法
RU2042712C1 (ru) Защитная смазочная композиция
KR102423111B1 (ko) 윤활 조성물
Sniderman The chemistry and function of lubricant additives: Their effectiveness depends on the base oil and how they interact with other chemicals.
Khuzhakulov et al. OPTIMIZATION OF THE COMPOSITION OF HYDRAULIC OILS
JP2022041932A (ja) 潤滑油添加剤組成物、潤滑油添加剤組成物を含有する潤滑油組成物及び潤滑油添加剤組成物の用途
RU2030450C1 (ru) Смазочная композиция
JP2022044925A (ja) 変速機用潤滑油組成物
KR20200089945A (ko) 식물성 엔진오일 추출물
JP2023132276A (ja) オイル漏れ止め剤組成物及び該オイル漏れ止め剤組成物を含有する潤滑油組成物並びにオイル漏れ止め剤組成物の使用方法
Hussian Thermal expansion coefficient of lubricant oils
Mahdi Role of wear debris on the tribological characteristics of steel-on-steel contacts under lubricated sliding in presence of liquid paraffin based lubricant containing anti-wear and anti-friction additives Role
Totten et al. Current needs and developments in hydraulic fluid technologies
KR19990014470A (ko) 고수명 자동차 엔진오일
KR20180041472A (ko) 디젤 엔진 오일 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal