KR20220035319A - 이핵 몰리브덴 착화합물 및 윤활 조성물에서 이의 용도 - Google Patents
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-
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Abstract
본 발명은 화학식 (I)의 지방 3차 아민으로부터 선택되는 리간드를 가지는 이핵(dinuclear) 몰리브덴 착화합물에 관한 것이며:
상기 화학식 (I)에서,
R은 3 내지 30개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 20개, 유리하게는 7 내지 17개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬을 나타내며;
n은 동일하거나 상이하고, 2 또는 3을 나타내고;
R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, O, OR, NR'2, COOR', 또는 COO 기를 나타내며, R'는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 나타내고, 바람직하게는 R'는 H이며, 바람직하게는 R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, OH 또는 NH2 기를 나타낸다.
상기 화학식 (I)에서,
R은 3 내지 30개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 20개, 유리하게는 7 내지 17개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬을 나타내며;
n은 동일하거나 상이하고, 2 또는 3을 나타내고;
R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, O, OR, NR'2, COOR', 또는 COO 기를 나타내며, R'는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 나타내고, 바람직하게는 R'는 H이며, 바람직하게는 R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, OH 또는 NH2 기를 나타낸다.
Description
본 발명은 윤활 조성물 분야, 특히 윤활 조성물의 열 소비율(fuel economy)(FE 또는 연료 에코(fuel eco)) 특성 및 마찰 또는 마모에 대한 저항에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 적어도 하나의 기유(base oil)를 포함하는 윤활 조성물의 열 소비율 특성을 증강시키기 위한 이핵(dinuclear) 몰리브덴 착화합물에 관한 것이다.
엔진 및 엔진용 윤활 조성물의 성능 요소에서의 발전은 불가분하게 연결되어 있다. 가솔린 및 디젤 엔진에 대한 사용 조건은 매우 짧은 트립(trip)뿐만 아니라 긴 경로를 둘 다 포함한다. 사실상, 서유럽에서 자동차 트립 중 80%는 12 킬로미터 미만인 반면, 차량에 의해 망라되는 연간 마일리지(annual mileage)는 300,000 km 이하이다.
자동차용 윤활 조성물은 이들 사용 조건 모두에 맞춰줘야 하고, 개선된 특성 및 성능 특징을 가져야 한다.
따라서, 엔진용 윤활 조성물은 많은 목적을 충족시켜야 한다.
서로에 걸쳐 활강하는(slide) 파트(part)의 윤활은 특히, 이들 파트 사이의 마찰, 결과적으로 이의 마모 및 인열(tear)를 감소시켜, 특히 연료 절감을 가능하게 하는 데 있어서 결정적인 역할을 한다.
엔진용 윤활 조성물의 필수 요건은 환경 양태에 관한 것이다. 사실상, CO2 배출을 감소시키기 위해 연료 소모를 감소시키는 것이 필수적으로 되었다.
자동차용 윤활 조성물의 성질은 연료 소모에 영향을 갖는다. 연료 절감을 돕는 자동차용 윤활 조성물은 종종 열 소비율(FE) 윤활제로 지칭된다.
자동차 윤활제의 제형에서 FE(연료 에코) 관련 성능의 수준에서 개선을 달성하려는 것이 끊임없이 모색된다.
이를 위해, 마찰 계수를 낮추기 위해 마찰 변형제, 예컨대 유기몰리브덴 화합물을 윤활 조성물에 첨가하는 것이 기지의 관례이다. 이러한 화합물의 첨가는 특히, 연료 절감을 가능하게 하는 역할을 하므로, 윤활제에 FE 특성을 부여한다. 엔진이 운행될 때, 유기몰리브덴 화합물은 특히 MoS2(라멜라(lamellar) 몰리브덴 디설파이드)를 형성하며, 이는 마찰이 감소되게 한다.
황을 함유하는 유기몰리브덴 화합물은 부서지기 쉬우며(fragile), 외부의 화학적 또는 열적 현상, 예컨대 산화, 가수분해, 열 분해, 및 다른 첨가제와의 부반응에 의해 분해될 수 있다. 화합물 또는 이의 분해 산물은 또한 침전되고, 시간 경과에 따라 윤활 조성물의 연료 에코 성능(및 따라서 연료 절감)을 손실시키거나 청결도(cleanliness) 또는 부식 관련 문제점을 야기할 수 있다.
이러한 문제점을 처리하기 위해, 유기 마찰 변형제를 사용하는 것이 가능하지만 이는 덜 효과적이다. 유기몰리브덴 화합물의 양의 증가가 또한 고려되었으나, 이는 엔진 파울링(engine fouling) 및/또는 구리 부식의 위험성, 뿐만 아니라 윤활 조성물의 제형 비용의 유의한 증가를 유발할 수 있다.
따라서, 당업계의 윤활 조성물이 만나게 되는 문제점 중 모두 또는 일부에 대한 해결방안을 제공하는 것을 가능하게 하는, 엔진, 특히 차량 엔진용 윤활 조성물을 갖는 필요성이 존재한다. 특히, 침전 또는 분해(degradation)의 문제점 및 성능 손실을 제시하지 않는 안정화된 유기몰리브덴 화합물에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 일 목적은 특히 다양한 상이한 외부의 화학적 또는 열적 현상으로 인해 침전 또는 분해 문제점을 제시하지 않는 안정화된 몰리브덴 착화합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 또한, 개선된 FE 특성을 갖는 윤활 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 마찰 계수를 감소시키는 것을 가능하게 하는 윤활 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 더욱 또 다른 목적은 다양한 외부의 화학적 또는 열적 현상에 덜 민감한 유기몰리브덴 화합물을 제공하는 것이다.
더욱 다른 목적은 본원 하기에서 후속하는 본 발명의 설명을 읽을 때 명확해질 것이다.
이들 목적은 하기 화학식 (I)을 갖는 지방 3차 아민으로부터 선택되는 리간드를 가지는 몰리브덴 이핵(dinuclear) 착화합물에 관한 본 발명에 의해 충족되며,
상기 화학식 (I)에서,
R은 3 내지 30개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 20개, 유리하게는 7 내지 17개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬을 나타내며;
n은 동일하거나 상이하고, 2 또는 3을 나타내고;
R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, O, OR, NR'2, COOR', 또는 COO 기를 나타내며, R'는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 나타내고, 바람직하게는 R'는 H이며, 바람직하게는 R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, OH 또는 NH2 기를 나타낸다.
바람직하게는, 화학식 (I)을 갖는 화합물은 하기 화합물로부터 선택되며,
또는
R은 상기 정의된 바와 같다.
본 발명에 따른 이핵 화합물은 2개의 몰리브덴 원자를 포함하는 착화합물이며, 각각은 바람직하게는 8면체 구조를 갖고, 화학식 (I)을 갖는 화합물과 착화합된다. 그러므로, 본 발명의 이핵 착화합물은 바람직하게는 하기 화학식 (II)에 상응하며,
상기 화학식 (II)에서, R 및 n은 상기 정의된 바와 같으며, (다수의) X는 동일하거나 상이하고, 각각 O, OR, NR'2, COOR', 또는 COO를 나타내고, R'는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 나타내며; 바람직하게는 R'는 H이고; 바람직하게는 X는 OH 또는 NH2이다.
특히 유리한 방식으로, 이러한 착화합물은 황을 함유하지 않는다.
임의의 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 화학식 (I)을 갖는 리간드의 존재는 몰리브덴을 안정화시키는 것, 사실상 심지어 다양한 외부의 화학적 및 열적 현상으로부터 몰리브덴을 보호하고 결과적으로 예를 들어 아연 디알킬 디티오포스페이트(DTPZn)와 같은 윤활제에 존재하는 황 화합물과의 황화(sulfurisation)를 촉진하는 것을 가능하게 한다.
임의의 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 본 발명에 따른 착화합물은 낮은 마찰 계수, 윤활제의 FE 특성의 개선을 수득하는 것을 효과적으로 가능하게 하여, 연료 절감을 달성한다.
본 발명에 따른 착화합물은 몰리브덴 화합물과 적어도 하나의 화학식 (I)을 갖는 화합물 사이의 반응을 유도하는 단계를 포함하는 방법에 의해 수득된다.
몰리브덴 화합물은 MoO3, 몰리브덴을 함유하는 무기 생성물, 예컨대 암모늄 몰리브데이트, 몰리브덴 클로라이드, 몰리브덴 옥시클로라이드, 또는 유기몰리브덴 화합물일 수 있으며, 이는 본 발명에 따르면 적어도 하나의 몰리브덴(Mo) 화학 원소 및 적어도 하나의 리간드, 예컨대 카르복실레이트 리간드, 에스테르 리간드, 아미드 리간드, 디티오포스페이트 리간드, 디티오카르바메이트 리간드를 포함하는 유기 몰리브덴 착화합물 중에서 선택될 수 있다. 상기 방법은 착화합물의 형성과 함께 무기 화합물의 용해에 의해 또는 유기몰리브덴 화합물을 사용하는 경우 리간드 교환에 의해 본 발명에 따른 화학식 (I)을 갖는 화합물과 몰리브덴의 착화합에 상응한다. 예를 들어, 몰리브덴과 카르복실레이트, 에스테르, 및 아미드의 유기 착화합물은 몰리브덴 옥사이드 또는 암모늄 몰리브데이트와 지방 성분, 글리세라이드, 지방산 또는 지방산의 유도체(에스테르, 아민, 아미드 등)와의 반응을 유발함으로써 수득될 수 있다. 본 발명의 의미 및 범위 내에서, 카르복실레이트 리간드, 에스테르 리간드 및 아미드 리간드는 황 및 인이 없다.
일 구현예에서, 본 발명의 유기몰리브덴 화합물은, 예를 들어 몰리브덴 트리옥사이드일 수 있는 몰리브덴 공급원, 및 아민 유도체, 및 예를 들어 4 내지 36개의 탄소 원자를 포함하는 지방산, 예컨대 식물유 또는 동물유에 함유된 지방산의 반응을 유도함으로써 주로 제조되는, 아미드 리간드를 가지는 몰리브덴 착화합물로부터 선택된다. 이러한 화합물의 합성은 예를 들어, 특허 US4889647, EP0546357, US5412130 또는 EP1770153에 기재되어 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에서, 유기몰리브덴 화합물은 하기의 반응을 유도함으로써 수득되는 아미드 리간드를 가지는 유기 몰리브덴 착화합물 중에서 선택된다:
(i) 모노, 디 또는 트리 글리세라이드와 같은 유형의 지방 성분, 또는 지방산;
(ii) 화학식 (A)를 갖는 아미노 공급원:
상기 화학식 (A)에서,
- X1은 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내며;
- X2는 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내며;
- n 또는 m은, X1 또는 X2가 각각 산소 원자를 나타낼 때 1을 나타내고;
- n 또는 m은, X1 또는 X2가 각각 질소 원자를 나타낼 때 2를 나타냄; 및
(iii) 몰리브덴 트리옥사이드 또는 몰리브데이트, 바람직하게는 암모늄 몰리브데이트로부터 선택되는 몰리브덴 공급원.
본 발명의 일 구현예에서, 유기몰리브덴 화합물은 유기몰리브덴 착화합물의 총 중량에 비해, 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 20%, 더욱 바람직하게는 2 내지 8.5 중량%의 몰리브덴을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 유기몰리브덴 화합물은 화학식 (III), (IV) 또는 (V)를 갖는 적어도 하나의 유기 몰리브덴 착화합물을 단독으로 또는 혼합물로서 포함하며,
상기 화학식 (III)에서,
X1은 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내며;
X2는 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내며;
n은 X1이 산소 원자를 나타낼 때 1을 나타내고, m은 X2가 산소 원자를 나타낼 때 1을 나타내며;
n은 X1이 질소 원자를 나타낼 때 2를 나타내고, m은 X2가 질소 원자를 나타낼 때 2를 나타내고;
R1은 4 내지 36개의 탄소 원자, 바람직하게는 4 내지 20개의 탄소 원자, 유리하게는 6 내지 18개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형, 포화된 또는 불포화된 알킬기를 나타내며;
상기 화학식 (IV)에서,
X1은 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내며;
X2는 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내며;
n은 X1이 산소 원자를 나타낼 때 1을 나타내고, m은 X2가 산소 원자를 나타낼 때 1을 나타내며;
n은 X1이 질소 원자를 나타낼 때 2를 나타내고, m은 X2가 질소 원자를 나타낼 때 2를 나타내며;
R1은 4 내지 36개의 탄소 원자, 바람직하게는 4 내지 20개의 탄소 원자, 유리하게는 6 내지 18개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형, 포화된 또는 불포화된 알킬기를 나타내고;
R2는 4 내지 36개의 탄소 원자, 바람직하게는 4 내지 20개의 탄소 원자, 유리하게는 6 내지 18개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형, 포화된 또는 불포화된 알킬기를 나타내며;
상기 화학식 (V)에서,
R1은 4 내지 36개의 탄소 원자, 바람직하게는 4 내지 20개의 탄소 원자, 유리하게는 6 내지 18개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형, 포화된 또는 불포화된 알킬기를 나타낸다.
유리하게는, 화학식 (III), (IV) 또는 (V)를 갖는 유기 몰리브덴 착화합물은 하기의 반응을 유도함으로써 제조된다:
(i)
모노, 디 또는 트리 글리세라이드와 같은 유형의 지방 성분, 또는 지방산;
(ii)
디에탄올아민 또는 2-(2-아미노에틸) 아미노에탄올; 및
(iii)
몰리브덴 트리옥사이드 또는 몰리브데이트, 바람직하게는 암모늄 몰리브데이트로부터 선택되는 몰리브덴.
더욱 유리하게는, 화학식 (III)을 갖는 유기 몰리브덴 착화합물은 하기 화학식 (III-a) 또는 (III-b)를 갖는 적어도 하나의 화합물 단독으로 또는 혼합물로서 이루어지며,
상기 화학식 (III-a)에서, R1은 4 내지 36개의 탄소 원자, 바람직하게는 4 내지 20개의 탄소 원자, 유리하게는 6 내지 18개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형, 포화된 또는 불포화된 알킬기를 나타내고;
상기 화학식 (III-b)에서, R1은 4 내지 36개의 탄소 원자, 바람직하게는 4 내지 20개의 탄소 원자, 유리하게는 6 내지 18개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형, 포화된 또는 불포화된 알킬기를 나타낸다.
본 발명에 따른 무황(sulfur-free)인 몰리브덴 화합물의 일례로서, Vanderbilt 사에 의해 판매되는 Molyvan 855®가 언급될 수 있다.
본 발명의 하나의 다른 구현예에서, 유기몰리브덴 화합물은 디티오포스페이트 리간드를 가지는 유기 몰리브덴 착화합물 또는 디티오카르바메이트 리간드를 가지는 유기 몰리브덴 착화합물 중에서 선택된다.
본 발명의 목적을 위해, 디티오포스페이트 리간드를 가지는 유기 몰리브덴 착화합물은 또한, 몰리브덴 디티오포스페이트 또는 Mo-DTP 화합물로 알려져 있고, 디티오카르바메이트 리간드를 가지는 유기 몰리브덴 착화합물은 몰리브덴 디티오카르바메이트 또는 Mo-DTC 화합물로 알려져 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, 유기몰리브덴 화합물은 몰리브덴 디티오카르바메이트로부터 선택된다.
Mo-DTC 화합물은 하나 이상의 리간드에 결합된 몰리브덴의 금속 핵(nucleus)으로부터 형성된 착화합물이며, 상기 리간드는 알킬 디티오카르바메이트기이다. 이들 화합물은 당업자에게 널리 알려져 있다.
본 발명의 일 구현예에서, Mo-DTC 화합물은 상기 Mo-DTC 화합물의 총 중량에 비해, 1 내지 40%, 바람직하게는 2 내지 30%, 더욱 바람직하게는 3 내지 28%, 유리하게는 4 내지 15 중량%의 몰리브덴을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, Mo-DTC 화합물은 상기 Mo-DTC 화합물의 총 중량에 비해, 1 내지 40%, 바람직하게는 2 내지 30%, 더욱 바람직하게는 3 내지 28%, 유리하게는 4 내지 15 중량%의 황을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, Mo-DTC 화합물은, 핵이 2개의 몰리브덴 원자를 갖는 것(이량체성 Mo-DTC로도 알려져 있음) 및 핵이 3개의 몰리브덴 원자를 갖는 것(삼량체성 Mo-DTC로도 알려져 있음) 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 삼량체성 Mo-DTC 화합물은 화학식 Mo3SkLn에 상응하며, 이 화학식에서,
k는 적어도 4와 동일한 정수, 바람직하게는 4 내지 10, 유리하게는 4 내지 7의 범위의 정수를 나타내며;
n은 1 내지 4의 범위의 정수이고;
L은 1 내지 100개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 40개의 탄소 원자, 유리하게는 3 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 디티오카르바메이트기이다.
본 발명에 따른 삼량체성 Mo-DTC 화합물의 예로서, 문헌 WO 98 /26030 및 US 2003 /022954에 기재된 바와 같은 화합물 및 이의 제조 방법이 언급될 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에서, Mo-DTC 화합물은 이량체성 Mo-DTC 화합물이다.
이량체성 Mo-DTC 화합물의 예로서, 문헌 EP 0757093, EP 0719851, EP 0743354 또는 EP 1013749에 기재된 바와 같은 화합물 및 이의 제조 방법이 언급될 수 있다.
이량체성 Mo-DTC 화합물은 일반적으로, 화학식 (VI)을 갖는 화합물에 상응하며,
상기 화학식 (VI)에서,
R3, R4, R5, R6은 동일하거나 상이하고, 독립적으로, 알킬, 알케닐, 아릴, 사이클로알킬 또는 사이클로알케닐 기 중에서 선택되는 탄화수소 기를 나타내며;
X3, X4, X5 및 X6은 동일하거나 상이하고, 독립적으로, 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다.
다르게 지시되지 않는 한, 본 발명의 의미 및 범위 내에서, 특히 화학식 (VI)을 갖는 R3, R4, R5 및 R6에 대해 용어 "알킬기"는 1 내지 24개의 탄소 원자, 바람직하게는 4 내지 18개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형, 포화된 또는 불포화된 탄화수소 기를 지칭하는 것으로 이해된다.
본 발명의 일 구현예에서, 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소-펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 이소트리데실, 테트라데실, 헥사데실, 스테아릴, 이코실(icosyl), 도코실, 테트라코실, 트리아콘틸, 2-에틸헥실, 2-부틸옥틸, 2-부틸데실, 2-헥실옥틸, 2-헥실데실, 2-옥틸데실, 2-헥실도데실, 2-옥틸도데실, 2-데실테트라데실, 2-도데실헥사데실, 2-헥사데실옥타데실, 2-테트라데실옥타데실, 미리스틸, 팔미틸 및 스테아릴에 의해 형성된 군으로부터 선택된다.
본 발명의 의미 및 범위 내에서 용어 "알케닐기"는 적어도 하나의 이중 결합을 포함하고 2 내지 24개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 탄화수소 기를 지칭하는 것으로 이해된다. 알케닐기는 비닐, 알릴, 프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, 펜테닐, 이소펜테닐, 헥세닐, 헵테닐, 옥테닐, 노네닐, 데세닐, 운데세닐, 도데세닐, 테트라데세닐 및 올레익(oleic) 중으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 의미 및 범위 내에서, 용어 "아릴기"는 알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않든 간에, 다환식 방향족 탄화수소 또는 방향족 기를 지칭하는 것으로 이해된다. 아릴기는 6 내지 24개의 탄소 원자를 함유할 수 있다.
일 구현예에서, 아릴기는 페닐, 톨루일, 자일릴, 쿠메닐, 메시틸, 벤질, 페네틸, 스티릴, 신나밀, 벤즈하이드릴, 트리틸, 에틸페닐, 프로필페닐, 부틸페닐, 펜틸페닐, 헥실페닐, 헵틸페닐, 옥틸페닐, 노닐페닐, 데실페닐, 운데실페닐, 도데실페닐, 페닐페닐, 벤질페닐, 페닐-스티렌, p-쿠밀페닐 및 나프틸에 의해 형성된 군 중으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 의미 및 범위 내에서, 용어 "사이클로알킬기"는 알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않든 간에, 다환식 또는 환식 탄화수소를 지칭하는 것으로 이해된다.
본 발명의 의미 및 범위 내에서, 용어 "사이클로알케닐기"는 알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않든 간에, 그리고 적어도 하나의 불포화를 포함하는 다환식 또는 환식 탄화수소를 지칭하는 것으로 이해된다.
사이클로알킬기 및 사이클로알케닐기는 3 내지 24개의 탄소 원자를 포함할 수 있다.
본 발명의 의미 및 범위 내에서, 사이클로알킬기 및 사이클로알케닐기는 비제한적인 방식으로, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 메틸사이클로펜틸, 메틸사이클로헥실, 메틸사이클로헵틸, 사이클로펜테닐, 사이클로헥세닐, 사이클로헵테닐, 메틸사이클로펜테닐, 메틸사이클로헥세닐로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에서, 화학식 (VI)을 갖는 R3, R4, R5 및 R6은 동일하거나 상이하고, 독립적으로, 1 내지 24개의 탄소 원자, 바람직하게는 4 내지 18개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기, 또는 2 내지 24개의 탄소 원자를 포함하는 알케닐기를 나타낸다.
본 발명의 일 구현예에서, X3, X4, X5 및 X6은 동일할 수 있고, 황 원자를 나타낼 수 있다.
본 발명의 하나의 다른 구현예에서, X3, X4, X5 및 X6은 동일할 수 있고, 산소 원자를 나타낼 수 있다.
본 발명의 하나의 다른 구현예에서, X3 및 X4는 황 원자를 나타낼 수 있고, X5 및 X6은 산소 원자를 나타낼 수 있다.
본 발명의 하나의 다른 구현예에서, X3 및 X4는 산소 원자를 나타낼 수 있고, X5 및 X6은 황 원자를 나타낼 수 있다.
본 발명의 하나의 다른 구현예에서, Mo-DTC 화합물의 산소 원자의 수에 대한 황 원자의 수의 비(S/O)는 (1 /3) 내지 (3 /1)로 다양할 수 있다.
본 발명의 하나의 다른 구현예에서, 화학식 (VI)을 갖는 Mo-DTC 화합물은 대칭 Mo-DTC 화합물, 비대칭 Mo-DTC 화합물 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 용어 "대칭 Mo-DTC 화합물"은 R3, R4, R5 및 R6 기가 동일한 화학식 (VI)을 갖는 Mo-DTC 화합물을 지칭하는 것으로 이해된다.
본 발명에 따른 용어 "비대칭 Mo-DTC 화합물"은 R3 및 R4 기가 동일하며 R5 및 R6 기가 동일하고 R3 및 R4 기가 R5 및 R6 기와 상이한 화학식 (VI)을 갖는 Mo-DTC 화합물을 지칭하는 것으로 이해된다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에서, Mo-DTC 화합물은 적어도 하나의 대칭 Mo-DTC 화합물과 적어도 하나의 비대칭 Mo-DTC 화합물의 혼합물이다.
본 발명의 일 구현예에서, 화학식 (VI)을 갖는 R3 및 R4는 동일하며, 5 내지 15개의 탄소 원자, 바람직하게는 8 내지 13개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내고, 화학식 (VI)을 갖는 R5 및 R6은 동일하며, 5 내지 15개의 탄소 원자, 바람직하게는 8 내지 13개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내고, 화학식 (VI)을 갖는 R3 및 R4 기는 화학식 (VI)을 갖는 R5 및 R6 기와 동일하거나 상이하다.
본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에서, 화학식 (VI)을 갖는 R3 및 R4는 동일하며, 6 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내고, 화학식 (VI)을 갖는 R5 및 R6은 동일하며, 10 내지 15개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내고, 화학식 (VI)을 갖는 R3 및 R4 기는 화학식 (VI)을 갖는 R5 및 R6 기와 상이하다.
본 발명의 하나의 다른 바람직한 구현예에서, 화학식 (VI)을 갖는 R3 및 R4는 동일하며, 10 내지 15개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내고, 화학식 (VI)을 갖는 R5 및 R6은 동일하며, 6 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내고, 화학식 (VI)을 갖는 R3 및 R4 기는 화학식 (VI)을 갖는 R5 및 R6 기와 상이하다.
본 발명의 하나의 다른 바람직한 구현예에서, R3, R4, R5 및 R6은 동일하며, 5 내지 15개의 탄소 원자, 바람직하게는 8 내지 13개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타낸다.
유리한 방식에서, Mo-DTC 화합물은 화학식 (V)를 갖는 화합물 중에서 선택되며,
이 화학식 (V)에서,
- X3 및 X4는 산소 원자를 나타내며;
- X5 및 X6은 황 원자를 나타내며;
- 화학식 (VI)을 갖는 R3은 8개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 13개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내며;
- 화학식 (VI)을 갖는 R4는 8개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 13개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내며;
- 화학식 (VI)을 갖는 R5는 8개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 13개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내고;
- 화학식 (VI)을 갖는 R6은 8개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 13개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타낸다.
그러므로, 유리한 방식에서, Mo-DTC 화합물은 하기 화학식 (VI-a)를 갖는 화합물 중에서 선택되며,
상기 화학식 (VI-a)에서, R3, R4, R5 및 R6 기는 화학식 (V)에 대해 정의된 바와 같으며,
더욱 유리한 방식에서, Mo-DTC 화합물은 하기의 혼합물이다:
- R3, R4, R5 및 R6이 8개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내는 화학식 (VI-a)를 갖는 Mo-DTC 화합물,
- R3, R4, R5 및 R6이 13개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내는 화학식 (VI-a)를 갖는 Mo-DTC 화합물, 및/또는
- R3, R4가 8개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내고 R5 및 R6이 13개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기를 나타내는 화학식 (VI-a)를 갖는 Mo-DTC 화합물.
Mo-DTC 화합물의 예로서, R. T Vanderbilt Compagny 회사에 의해 판매되는 제품 Molyvan L®, Molyvan 807® 또는 Molyvan 822® 또는 Adeka사에 의해 판매되는 제품 Sakura-lube 200®, Sakura-lube 165®, Sakura-lube 525® 또는 Sakura-lube 600®이 언급될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 이핵 착화합물을 제조하기 위한 몰리브덴 착화합물 제조 방법은 0℃ 내지 250℃, 바람직하게는 20℃ 내지 150℃의 온도, 바람직하게는 주위 온도, 예를 들어 15℃ 내지 30℃의 온도에서 수행된다.
바람직하게는, 본 발명의 방법의 혼합물에서 N /Mo 원자 비(atomic ratio)는 1 내지 50, 바람직하게는 2 내지 10이다.
바람직하게는, 상기 방법은 물의 존재 하에 수행된다. 임의의 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 물은 유리한 방식에서 촉매로서 역할을 할 것이다. 바람직하게는, 물과 화학식 (I)을 갖는 화합물 사이의 몰비는 0.5 내지 10이다.
본 발명은 또한, 윤활 조성물에 관한 것이며,
- 적어도 하나의 기유 ;
- 적어도 하나의 본 발명에 따른 이핵 몰리브덴 착화합물
을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 상기 조성물의 총 중량에 비해, 0.001 내지 0.1 중량%의 본 발명에 따른 이핵 몰리브덴 착화합물을 포함한다.
일반적인 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 당업자에게 알려진 임의의 유형의 미네랄, 합성 또는 천연, 동물 또는 식물 윤활 기유를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 윤활 조성물에 사용되는 기유는 미국 석유 협회(API) 분류에서 정의된 클래스에 따라 I 내지 V 군에 속하는 미네랄 또는 합성 기원의 오일(또는 ATIEL(유럽 윤활제 산업의 기술 연합) 분류에 따른 이의 등가물)(표 1) 또는 이의 혼합물일 수 있다.
| 포화물 함량 | 황 함량 | 점도 지수 (VI) | |
| 1군 미네랄 오일 | <90% | >0.03% | 80≤VI<120 |
| II군 수소화분해 오일 | ≥90% | ≤0.03% | 80≤VI<120 |
| III군 수소화분해 또는 수소화이성질화(hydroisomerised) 오일 | ≥90% | ≤0.03% | ≥120 |
| IV 군 | 폴리알파올레핀(PAO) | ||
| V 군 | I 내지 IV 군에 포함되지 ?莩? 에스테르 및 다른 염기 | ||
본 발명에 따른 미네랄 기유는 원유의 상압(atmospheric) 및 진공 증류, 뒤이어 정제 작업, 예컨대 용매 추출, 탈아스팔트(deasphalting), 용매 탈왁스, 수소처리(hydrotreatment), 수소화분해(hydrocracking), 수소화이성질화(hydroisomerisation)에 의해 수득되는 모든 유형의 기유를 포함한다.
합성 오일과 미네랄 오일의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 윤활 조성물을 생성하기 위해 상이한 윤활 베이스(lubricating base)를 사용하는 것에 관해서는, 이들 윤활 베이스가 엔진 또는 차량 변속(vehicle transmission)에 사용하기에 적합한 특성 - 특히 점도, 점도 지수, 황 함량, 내산화성 - 을 가져야 하는 경우를 제외하고는, 어떠한 제한도 없다.
본 발명에 따른 윤활 조성물의 기유는 또한, 합성 오일, 예컨대 카르복실산과 알코올의 소정의 에스테르, 및 폴리알파올레핀으로부터 선택될 수 있다. 기유로서 사용되는 폴리알파올레핀은 예를 들어, 4 내지 32개의 탄소 원자를 포함하는 단량체, 예를 들어, 데센, 옥텐 또는 도데센으로부터 수득되며, 100℃에서 이의 점도는 표준 ASTM D445[과거 American Society for Testing and Materials인 ASTM International로부터)에 따라 1.5 내지 15 mm2.s1이다. 이들의 평균 분자량은 일반적으로, 표준 ASTM D5296에 따라 250 내지 3000이다.
바람직한 방식에서, 본 발명의 기유는, 방향족 함량이 0 내지 45%, 바람직하게는 0 내지 30%인 상기 기유로부터 선택된다. 오일의 방향족 함량은 Burdett UV 방법에 따라 측정된다. 임의의 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 기유의 방향족성은, 중합체의 기능(functioning)을 온도의 함수로서 최적화하는 역할을 하는 특징이다. 방향족-부족(lean) 오일의 선택은 더 높은 온도에서 최적을 가능하게 한다.
유리한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 상기 조성물의 총 중량에 비해, 적어도 50 중량%의 기유를 포함한다.
더욱 유리한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 상기 조성물의 총 중량에 비해, 적어도 60 중량%, 또는 심지어 적어도 70 중량%의 기유를 포함한다.
특히 더욱 유리한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 상기 조성물의 총 중량에 비해, 60 내지 99.5 중량%의 기유, 바람직하게는 70 내지 99.5 중량%의의 기유를 포함한다.
많은 추가의 첨가제가 본 발명에 따른 이러한 윤활 조성물에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 윤활 조성물에 바람직한 추가의 첨가제는 세제 첨가제, 내마모성 첨가제, 유기몰리브덴 화합물 이외의 마찰 변형 첨가제, 극압 첨가제, 분산제, 유동점(pour point) 개선제, 소포제, 증점제 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다.
바람직한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 적어도 하나의 내마모성 첨가제, 적어도 하나의 극압 첨가제 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
내마모성 첨가제 및 극압 첨가제는 이들 표면 상에 흡착되는 보호 필름을 형성함으로써 마찰 접촉 시 표면을 보호한다.
광범위하게 다양한 내마모성 첨가제가 존재한다. 바람직한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물에 대해, 내마모성 첨가제는 황-인 첨가제, 예컨대 금속 알킬티오포스페이트, 특히 아연 알킬티오포스페이트, 더욱 구체적으로 아연 디알킬디티오포스페이트 또는 ZnDTP로부터 선택된다. 바람직한 화합물은, R1 및 R2가 동일하거나 상이하고, 독립적으로, 알킬기, 바람직하게는 1 내지 18개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기인 화학식 Zn((SP(S)(OR1)(OR2))2를 갖는 것이다.
아민 포스페이트는 또한, 본 발명에 따른 윤활 조성물에 사용될 수 있는 내마모성 첨가제이다. 그러나, 이들 첨가제에 의해 제공되는 인은, 이들 첨가제가 회분-발생적이기 때문에 자동차에서 촉매 시스템에 독성물(poison)로서 작용할 수 있다. 이들 효과는, 아미노 포스페이트를, 예를 들어, 폴리설파이드, 특히 황-함유 올레핀과 같이 인을 제공하지 않는 첨가제로 부분적으로 치환함으로써 최소화될 수 있다.
유리한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 상기 윤활 조성물의 총 중량에 비해, 0.01 내지 6 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 4 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 2 중량%의 내마모성 첨가제 및 극압 첨가제를 포함할 수 있다.
유리한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 유기몰리브덴 화합물 이외의 적어도 하나의 추가의 마찰 변형 첨가제를 포함할 수 있다. 추가의 마찰 변형 첨가제는 금속 원소를 제공하는 화합물 및 무회(ash-free) 화합물로부터 선택될 수 있다. 금속 원소를 제공하는 화합물 중에서는, 전이 금속, 예컨대 Sb, Sn, Fe, Cu, Zn의 착화합물이 언급될 수 있으며, 이의 리간드는 산소, 질소, 황 또는 인 원자를 포함하는 탄화수소 화합물일 수 있다. 무회, 마찰 변형 첨가제는 일반적으로 유기 기원이고, 지방산과 폴리올의 모노에스테르, 지방 에폭사이드, 보레이트 지방 에폭사이드; 또는 지방산 글리세롤 에스테르 중에서 선택될 수 있다. 본 발명에 따르면, 지방 화합물은 10 내지 24개의 탄소 원자를 포함하는 적어도 하나의 탄화수소 기를 포함한다.
유리한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 적어도 하나의 항산화 첨가제를 포함할 수 있다.
항산화 첨가제는 일반적으로, 사용 시 윤활 조성물의 분해를 지연시키는 것을 가능하게 한다. 이러한 분해는 특히, 슬러지(sludge) 또는 슬러리의 존재 하에, 침착물의 결과적인 형성, 또는 윤활 조성물의 점도 증가로 반영될 수 있다.
항산화 첨가제는 특히, 라디칼 저해제 또는 하이드로퍼옥사이드 파괴제로 작용한다. 보편적으로 사용되는 항산화 첨가제 중에서는, 다양한 유형, 예컨대 페놀성 항산화 첨가제, 아민 항산화 첨가제, 및 황-인 항산화 첨가제가 언급될 수 있다. 이들 항산화 첨가제 중 일부, 예를 들어 황-인 항산화 첨가제는 회분-발생적일 수 있다. 페놀성 항산화 첨가제는 무회일 수 있거나, 사실상 염기성 또는 중성 금속 염의 형태로 존재할 수 있다. 항산화 첨가제는 특히, 입체 장해(sterically hindered) 페놀, 입체 장해 페놀성 에스테르, 및 티오에테르 브릿지를 포함하는 입체 장해 페놀, 디페닐아민, 적어도 하나의 C1-C12 알킬기로 치환된 디페닐아민, N, N'-디알킬-아릴-디아민 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 따르면, 입체 장해 페놀은, 알코올 작용기를 보유하는 탄소의 적어도 하나의 인접 탄소(vicinal carbon)가 적어도 하나의 C1-C10 알킬기, 바람직하게는 C1-C6 알킬기, 바람직하게는 C4 알킬기, 바람직하게는 tert-부틸기에 의해 치환되는 페놀기를 포함하는 화합물로부터 선택된다.
아미노 화합물은 가능하게는 페놀성 항산화 첨가제와 조합되어 사용될 수 있는 또 다른 클래스의 항산화 첨가제이다. 아미노 화합물의 예는 방향족 아민, 예를 들어 화학식 NR7R8R9를 갖는 방향족 아민이며, 이 화학식에서, R7은 선택적으로 치환되는 지방족 기 또는 방향족 기를 나타내며, R8은 선택적으로 치환되는 방향족 기를 나타내고, R9는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 또는 화학식 R10S(O)zR11을 갖는 기를 나타내며, 이 화학식에서, R10은 알킬렌기 또는 알케닐렌기를 나타내며, R11은 알킬기, 알케닐기, 또는 아릴기를 나타내고, z는 0, 1 또는 2를 나타낸다.
황화된 알킬 페놀 또는 이의 알칼리 금속 염 및 알칼리 토금속 염 또한 항산화 첨가제로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은 당업자에게 알려진 모든 유형의 항산화 첨가제를 함유할 수 있다.
유리한 방식에서, 윤활 조성물은 적어도 하나의 무회 항산화 첨가제를 포함한다.
동일하게 유리한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 상기 조성물의 총 중량에 비해, 0.5 내지 2 중량%의 적어도 하나의 항산화 첨가제를 포함한다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은 또한, 적어도 하나의 세제 첨가제를 포함할 수 있다.
세제 첨가제는 일반적으로, 산화 및 연소의 부산물을 용해시킴으로써 금속 파트의 표면 상에서 바니쉬(varnish)의 형성을 감소시키는 역할을 한다.
본 발명에 따른 윤활 조성물에 사용될 수 있는 세제 첨가제는 일반적으로, 당업자에게 알려져 있다. 세제 첨가제는 길이가 긴 친유성 탄화수소 사슬 및 친수성 헤드를 포함하는 음이온성 화합물일 수 있다. 회합된(associated) 양이온은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 금속 양이온일 수 있다.
세제 첨가제는 또한 바람직하게는, 카르복실산의 알칼리 금속 염 또는 알칼리 토금속 염, 설포네이트, 살리실레이트, 나프테네이트, 뿐만 아니라 페네이트의 염 중에서 선택될 수 있다. 알칼리 금속 및 알칼리 토금속은 바람직하게는 칼슘, 마그네슘, 나트륨 또는 바륨이다.
이들 금속 염은 일반적으로, 화학양론적 양 또는 심지어 사실상 과량, 따라서, 화학양론적 양보다 많은 양의 금속을 포함한다. 그러므로 이들은 오버베이스드(overbased) 세제 첨가제이며; 세제 첨가제에 오버베이스드 특징을 기여하는 과량의 금속은 일반적으로, 오일에서 불용성인 금속 염의 형태, 예를 들어, 카르보네이트, 하이드록사이드, 옥살레이트, 아세테이트, 글루타메이트, 바람직하게는 카르보네이트이다.
유리한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 상기 윤활 조성무의 총 중량에 비해, 2 내지 4 중량%의 세제 첨가제를 포함한다.
동일하게 유리한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 또한, 적어도 하나의 유동점 강하(depressant) 첨가제를 포함할 수 있다.
파라핀 결정의 형성을 느리게 함으로써, 유동점 강하 첨가제는 일반적으로, 본 발명에 따른 윤활 조성물의 저온 거동을 개선한다.
유동점 강하 첨가제의 예로서, 폴리알킬 메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아릴아미드, 폴리알킬페놀, 폴리알킬나프탈렌, 알킬화된 폴리스티렌이 언급될 수 있다.
유리한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 또한, 적어도 하나의 분산제를 포함할 수 있다.
분산제는 만니히 염기(Mannich base), 숙신이미드 및 이들의 유도체 중에서 선택될 수 있다.
동일하게 유리한 방식에서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 상기 윤활 조성물의 총 중량에 비해, 0.2 내지 10 중량%의 분산제를 포함할 수 있다.
본 발명의 윤활 조성물은 또한, 점도 지수를 개선하는 적어도 하나의 추가 중합체를 포함할 수 있다. 점도 지수를 개선하는 추가 중합체의 예로서, 스티렌, 부타디엔 및 이소프렌의 수소화된 또는 비-수소화된 중합체 에스테르, 동종중합체 또는 공중합체, 폴리메타크릴레이트(PMA)가 언급될 수 있다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은 바람직하게는 적어도 하나의 내마모성 첨가제 외에도, 예를 들어 ZnDTP(아연 디티오포스페이트)를 포함한다.
본 발명은 또한, 엔진, 특히, 내연 기관(internal combustion engine)을 윤활시키기 위한 윤활 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 엔진의 부품 파트를 본 발명의 윤활 조성물로 윤활시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 화학식 (I)을 갖는 화합물의 용도에 관한 것으로서, 상기 용도는 윤활 조성물에서 몰리브덴의 분해로부터 상기 몰리브덴을 보호하기 위한, 특히 몰리브덴을 안정화시키기 위한 것이다.
본 발명은 또한, 적어도 하나의 기유를 포함하는 윤활 조성물에서 본 발명에 따른 이핵 몰리브덴 착화합물의 용도에 관한 것이며, 상기 용도는 상기 윤활 조성물의 연료 에코 특성을 증강시키고 시간이 경과해도 이러한 특성을 유지시키기 위한 것이다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 이핵 몰리브덴 착화합물은 상기 윤활 조성물의 총 중량에 비해, 100 중량 ppm 내지 1000 중량 ppm 몰리브덴, 바람직하게는 400 중량 ppm 내지 800 중량 ppm 몰리브덴 범위의 양으로 실시에 사용된다.
본 발명은 또한, 적어도 하나의 기유를 포함하는 윤활 조성물에서 몰리브덴을 분해(degradation)로부터 보호하기 위한 몰리브덴 보호 방법에 관한 것으로서, 특히 가수분해에 의한 것이며, 상기 방법은 이핵 착화합물 형태의 상기 몰리브덴을 본 발명에 따른 화학식 (I)을 갖는 적어도 하나의 화합물과 착화합시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 적어도 하나의 기유를 포함하는 윤활 조성물의 연료 에코 특성을 증강시키기 위한 연료 에코 증강 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 본 발명에 따른 이핵 착화합물을 상기 윤활 조성물에 첨가하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 이핵 몰리브덴 착화합물은 상기 윤활 조성물의 총 중량에 비해, 100 중량 ppm 내지 1000 중량 ppm 몰리브덴, 바람직하게는 400 중량 ppm 내지 800 중량 ppm 몰리브덴 범위의 양으로 실시에 사용된다.
그러므로, 그리고 특히 유리한 방식에서, 본 발명에 따른 이핵 몰리브덴 착화합물의 실시에서의 용도는 특히 윤활제로서의, 바람직하게는 마찰 변형제로서의 유기몰리브덴 화합물의 특성이 시간이 경과해도 연장될 수 있게 한다.
특히 유리한 방식에서, 본 발명의 착화합물을 포함하는 본 발명의 조성물은 시간이 경과해도 유지되는 낮은 마찰 계수를 나타낸다.
본 발명에 따른 조합된 용도의 특정한, 유리한 또는 바람직한 특징적인 특질은 본 발명에 따라 사용될 수 있는 특정한, 유리한 또는 바람직한 조합을 정의한다.
도 1은 1개월 후 본 발명에 따른 조성물 및 비교 조성물에 대한 몰리브덴 함량을 제공한다.
본 출원은 본원 하기에서 비제한적인 실시예의 도움을 받아 기재될 것이다.
실시예 1
: 이핵 몰리브덴 착화합물의 제조
주위 온도에서 2주 기간 동안 MoO3을 하기 아민과 혼합함으로써 이핵 몰리브덴 착화합물을 수득한다. 실시예 사용되는 아민의 중량은 3x (0.5 /n)%와 동일하며, n은 분자 내 질소의 수에 상응한다.
| 실시예 1.1 (비교) | 듀오메엔(Duomeen) CD(N-코코-1,3-디아미노프로판. N-코코알킬-1,3-디아미노프로판) |
| 실시예 1.2 (비교) | 트리아메엔(Triameen) T(N-탤로우 알킬디프로필렌 트리아민) |
| 실시예 1.3 (본 발명) | 스테아릴디에탄올아민 |
| 실시예 1.4 (본 발명) | 트리아메엔 YT(N 탤로우 알킬 디프로필렌 분지형 트리아민) |
그 후에, 윤활 조성물을 폴리알파올레핀(PAO) 유형의 기유를 착화합물(윤활 조성물에 40 ppm 이하의 Mo를 갖는 방식으로) 및 1 중량%의 ZnDTP와 함께 혼합함으로써 수득된 착화합물 각각으로부터 생성된다. 혼합물을 60℃에서 30분 동안 가열한다.
실시예 2
: 몰리브덴의 안정성에 미치는 리간드의 영향
실시예 1에 수득된 윤활 조성물을 수 개월의 기간에 걸쳐 보관하여, 이의 안정성을 평가하였다.
Mo의 양을 1개월 후에 측정하였으며, 그 결과를 도 1에 제공하고, 이는 비교 조성물과 비교하여 본 발명의 조성물의 안정성을 명확하게 도시한다.
실시예 3
: 시간의 함수로서의 마찰 계수의 연구
실시예 1의 조성물 각각에 대해, 둘 다 100C6 강철로 제작된 볼(ball)(Ø 12 mm)-평면 접점(contact)을 갖는 마찰계(tribometer) 상에서 시험을 수행하였다. 이들 시험에 사용된 조건은 하기와 같다: 540 MPa의 최대 접점 압력(contact pressure)에 상응하는 7 N의 정상 하중(normal load), 110℃의 온도, 5 Hz의 속도, 및 5 mm의 진폭. 5 A /R 사이클을 1초 내에 수행하며, 이는 시간당 18,000 사이클에 상응한다.
10,000 사이클에 대한 마찰 계수의 결과는 하기와 같다:
실시예 1.1 : 0.045
실시예 1.2 : 0.045
실시예 1.3 : 0.04
실시예 1.4 : 0.03.
이들 결과는 본 발명의 조성물에 의한 마찰 계수의 감소를 보여준다. 이러한 낮은 마찰 계수는 시간 경과에 따라 유지된다.
Claims (13)
- 하기 화학식 (I)을 갖는 지방 3차 아민으로부터 선택되는 리간드를 가지는 몰리브덴 이핵(dinuclear) 착화합물로서:
여기서,
R은 3 내지 30개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 20개, 유리하게는 7 내지 17개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬을 나타내며;
n은 동일하거나 상이하고, 2 또는 3을 나타내고;
R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, O, OR, NR'2, COOR', 또는 COO 기를 나타내며, R'는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 나타내고, 바람직하게는 R'는 H이며, 바람직하게는 R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, OH 또는 NH2 기를 나타내는, 착화합물. - 제1항에 있어서,
상기 화학식 (I)을 갖는 화합물은 하기 화합물로부터 선택되고,
또는
R은 제1항에 정의된 바와 같은, 착화합물. - 제1항에 있어서,
상기 착화합물은 하기 화학식 (II)에 상응하고,
여기서,
R 및 n은 상기 정의된 바와 같으며, (다수의) X는 동일하거나 상이하고, 각각 O, OR, NR'2, COOR', 또는 COO를 나타내고, R'는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 나타내며; 바람직하게는 R'는 H이고; 바람직하게는 X는 OH 또는 NH2인, 착화합물. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 착화합물을 제조하기 위한 몰리브덴 착화합물 제조 방법으로서,
상기 방법은 몰리브덴 화합물 및 화학식 (I)을 갖는 화합물을 혼합하는 단계를 포함하는, 방법. - 윤활 조성물로서,
- 적어도 하나의 기유(base oil);
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 이핵 몰리브덴 착화합물
을 포함하는, 윤활 조성물. - 제5항에 있어서,
적어도 하나의 내마모성(anti-wear) 첨가제, 예를 들어 아연 디티오포스페이트(ZnDTP)를 추가로 포함하는, 윤활 조성물. - 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 조성물의 총 중량에 대해, 0.001 내지 0.1 중량%의 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 이핵 몰리브덴 착화합물을 포함하는, 윤활 조성물. - 적어도 하나의 기유를 포함하는 윤활 조성물에서 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 착화합물의 용도로서,
윤활 조성물의 마찰 계수를 낮추기 위한, 그리고 바람직하게는 시간 경과에 따른 낮은 마찰 계수를 유지시키기 위한, 용도. - 하기 화학식 (I)을 갖는 화합물의 용도로서,
상기 용도는 윤활 조성물에서 몰리브덴을 안정화시키기 위한 용도이며,
여기서,
R은 3 내지 30개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 20개, 유리하게는 7 내지 17개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬을 나타내며;
n은 동일하거나 상이하고, 2 또는 3을 나타내고;
R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, O, OR, NR'2, COOR', 또는 COO 기를 나타내며, R'는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 나타내고, 바람직하게는 R'는 H이며, 바람직하게는 R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, OH 또는 NH2 기를 나타내는, 용도. - 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 윤활 조성물의 용도로서,
엔진, 특히, 내연 기관(internal combustion engine)을 윤활시키기 위한, 용도. - 적어도 하나의 기유를 포함하는 윤활 조성물에서 몰리브덴을 분해(degradation)로부터 보호하기 위한, 특히 가수분해에 의한, 몰리브덴 보호 방법으로서,
상기 방법은 이핵 착화합물 형태의 상기 몰리브덴을 하기 화학식 (I)을 갖는 적어도 하나의 화합물과 착화합시키는 단계를 포함하고:
여기서,
R은 3 내지 30개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 20개, 유리하게는 7 내지 17개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬을 나타내며;
n은 동일하거나 상이하고, 2 또는 3을 나타내고;
R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, O, OR, NR'2, COOR', 또는 COO 기를 나타내며, R'는 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 나타내고, 바람직하게는 R'는 H이며, 바람직하게는 R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, OH 또는 NH2 기를 나타내는, 방법. - 적어도 하나의 기유를 포함하는 윤활 조성물의 연료 에코(fuel eco) 특성을 증강시키기 위한 연료 에코 증강 방법으로서,
상기 방법은 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 이핵 착화합물을 상기 윤활 조성물에 첨가하는 단계를 포함하는, 방법. - 제12항에 있어서,
상기 이핵 몰리브덴 착화합물은 상기 윤활 조성물의 총 중량에 대해, 100 중량 ppm 내지 1000 중량 ppm 몰리브덴, 바람직하게는 400 중량 ppm 내지 800 중량 ppm 몰리브덴 범위의 양으로 실시에 사용되는, 방법.
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