KR20220112270A - 윤활제 조성물 및 윤활제 조성물의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 윤활제 조성물들 및 일반 산업에서, 그리고 해양 및 내수면(inland water)에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일(transmission oil), 롤링 베어링 오일(rolling bearing oil) 및 슬라이딩 베어링 오일(sliding bearing oil)로서 윤활제 조성물들의 용도에 관한 것이다.

Description

윤활제 조성물 및 윤활제 조성물의 용도
본 발명은 윤활제 조성물들 및 일반 산업에서 트랜스미션 오일(transmission oil), 롤링 베어링 오일(rolling bearing oil) 및 슬라이딩 베어링 오일(sliding bearing oil)로서, 그리고 해양 및 내수면(inland water)에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물들의 용도에 관한 것이다.
일반 산업에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제들 또는 윤활제 조성물들의 적용 시 과제는, 맞물림(toothing)에서 매우 우수한 트라이볼로지 특성들(tribological properties)을 보장할 뿐만 아니라, 실링 재료들에 대해 윤활제의 매우 우수한 화합성(compatibility)을 보장하는 것이다. 트랜스미션, 롤링 베어링 및 슬라이딩 베어링에서는 일반적으로, 통상적으로 FKM(불소 고무), NBR(니트릴 부타디엔 고무), HNBR(수소화 니트릴 부타디엔 고무), ACM/AEM(아크릴레이트 엘라스토머/에틸렌 아크릴 엘라스토머) 및 폴리우레탄과 같은 엘라스토머들로부터 제조된 회전축 시일(rotary shaft seal)이 이용된다. 윤활제의 시일 화합성의 중요성은 트랜스미션, 롤링 베어링 및 슬라이딩 베어링의 고장 원인의 빈도에 의해 드러난다. 윤활제와 실링 재료의 불화합성으로 인한 트랜스미션, 롤링 베어링 및 슬라이딩 베어링의 고장 비율은 예를 들어 부식으로 인한 트랜스미션, 롤링 베어링 및 슬라이딩 베어링의 고장 비율보다 현저히 더 높다. 따라서 실링 재료들에서 손상을 방지하고, 그럼에도 매우 우수한 트라이볼로지 특성들을 달성하기 위해서는 윤활제의 기유 컴포넌트(들)(base oil component)의 선택 및 적합한 첨가제 선택이 필수적이다. 또 다른 한 가지 문제는, 일반 산업에서 이용되는 많은 윤활제들이 식료품과의 이따금의 예상치 못한 접촉을 위해, 예를 들어 식료품 기술적인 적용 시 적합하지 않다는 것인데, 다시 말해 상기 윤활제들은 NSF 미국 연방 규정 §21 CFR 178.3570에 따라 H1-인증을 갖지 않는다.
따라서, 실링 재료들, 특히 엘라스토머 재료들에 대해 높은 화합성을 나타내는 동시에 우수한 트라볼로지 특성들을 가짐으로써, 결과적으로 슬라이딩 특성의 향상, 특히 높은 하중 및 낮은 회전수에서 마찰 접속 시 스틱-슬립 효과(“stick-slip effect”)의 감소, 그리고 마이크로피팅(micropitting)에 대해 긍정적인 영향을 야기하는, 일반 산업에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 또는 슬라이딩 베어링 오일로서 적용하기 위한 새로운 윤활제들 또는 윤활제 조성물들이 요구된다.
또한, 실질적으로 이와 같은 윤활제 조성물들이 최소한의 독성을 갖고, NSF/H1-인증에 따라 이따금의 예상치 못한 식료품 접촉을 허용함으로써, 결과적으로 상기 윤활제 조성물들이 식료품 가공 산업에서 적용하기 위해 적합한 경우가 바람직하다.
해양 및 내수면에서 윤활제들 또는 윤활제 조성물들의 적용 시, 다시 말해 윤활제들 또는 윤활제 조성물들이 통상적으로 수면 아래에서 유수경계면들에서 이용되는 경우, 해수- 또는 담수 환경이, 예를 들어 누출로 인한 윤활제 배출에 의해 오염될 위험성이 있다. 이와 같은 적용 시 물 측면을 최대한 밀폐하려는 시도에도 불구하고, 윤활제 손실은 일상적이다. 이 때문에 화학 약품들에 의한 해양 및 내수면의 오염을 감소시키기 위한 생태학적으로 무해한 윤활제들에 대한 요구가 현저하게 증가한다. 그러나 생태학적으로 무해한 윤활제들에 대한 요구는 육지에서도 증가하는데, 그 이유는 화학 약품들에 의한 땅의 오염도 점점 더 심각해지고 있기 때문이다. 육지에서 사용되는 부품들은 예를 들어 비에 의해 물과 접촉할 수 있다. 또한, 누출은 육지에서도 배제되지 않음으로써, 결과적으로 환경 및 땅의 오염이 야기될 수 있다. 육지에서 적용하기 위한 생택학적으로 무해한 윤활제들은 특히 광업, 풍력 발전기 및 농기계에서 크게 요구된다.
최근 몇 년간 환경 보호가 더욱 중요해졌는데, 특히 해양 보호가 중요해졌다. 수면 아래 유수경계면들에서 이용되는 윤활제들에 대해, 예를 들어 미국 환경보호국(United States Environmental Protection Agency)의 일반 선박 허가(Vessel General Permit, VGP)는, 생분해성 및 수생 독성(aquatic toxicity)의 관점에서 높은 요건들을 충족해야만 하는 소위 환경 적합 윤활제들(Environmentally Acceptable Lubricants, EALs)의 사용을 전제한다. 이러한 이유로 통상의 EAL들은, 종래와 같이 광유에 기초하는 대신에, 천연 및 합성 에스테르에 기초하여 제조된다. 그러나 광유계 윤활제들과 비교하여 EAL들의 사용 시 비교적 낮은 자체 안정성으로 인해, 실링 재료들에서 손상이 빈번하게 발생하고, 슬라이딩 특성 또는 윤활 특성의 관점에서 엄청난 성능 고장들이 발생한다.
따라서, 해양 및 내수면에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 적용하기 위한, 실링 재료들, 특히 엘라스토머 재료들에 대해 높은 화합성을 갖는 생체 적합한(biocompatible), 다시 말해 우수한 생분해성 및 최소한의 수생 독성을 갖는 윤활제들이 요구된다. 상기 적용예는 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서의 적용도 포함한다.
또한, 광유계 윤활제들과 비교하여 EAL들의 사용 시 스턴 튜브(stern tube) 윤활에서 문제들이 빈번하게 발생한다. 많은 요소들이 EAL들의 사용 시 낮은 속도 및 높은 하중에서 베어링의 윤활이 부족하다는 사실을 암시한다. 윤활 부족 상황이 또 다른 윤활 위치들에서도 발생할 수 있다는 사실이 공지되어 있다. 이와 같은 윤활 위치들에는 예를 들어 모든 슬라이딩 베어링, 트랜스미션, 리니어 가이드(linear guide), 공압식 컴포넌트(pneumatic component), 피팅(fitting), 롤링 베어링, 체인(chain), 로프(rope), 스프링(spring) 및 스크루(screw)가 포함된다. 이와 같은 맥락에서, 추가로 슬라이딩 특성의 향상을 야기하는, 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 적용하기 위한 새로운 생체 적합한 윤활제들이 요구된다.
따라서 본 발명의 과제는, 실링 재료들, 특히 엘라스토머들에 대해 개선된 화합성을 나타내고, 뛰어난 트라이볼로지 특성들을 가짐으로써, 결과적으로 슬라이딩 특성의 향상, 스틱-슬립 효과(“stick-slip effect　”)의 감소, 그리고 마이크로피팅에 대한 긍정적인 영향을 야기하고, 그리고 일반 산업에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위해 적합한 윤활제들 또는 윤활제 조성물들을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 과제는, 식료품 가공 산업에서의 적용을 포함하여 일반 산업에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위해 적합하고, 그리고 마찬가지로 시일 화합성 및 슬라이딩 특성과 관련하여 앞에 언급된 바람직한 특성들을 나타내는, 최소한의 독성을 갖는, 다시 말해 NSF/H1-인증된 윤활제들을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 과제는, 실링 재료들, 특히 엘라스토머들에 대해 개선된 화합성을 갖는 동시에, 슬라이딩 특성 또는 윤활 특성의 향상을 야기하고, 그리고 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위해 적합한, 생체 적합한, 다시 말해 우수한 생분해성 및 최소한의 수생 독성을 갖는 윤활제들을 제공하는 것이다.
앞에 언급된 과제들 중 하나 또는 복수의 과제는 성분들로서:
A) 기유(base oil);
B) 하나 이상의 첨가제; 및
C) 미끄럼 향상제(glide enhancer, GE)로서, 극성 부분 및 무극성 부분을 포함하는, 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.001-10 중량％의 유기 화합물을 함유하는 윤활제 조성물에 의해 해결되고,
이때 상기 유기 화합물은 1.5 내지 10의 범위 내 비유전율(relative permittivity)(εr)을 갖고, 그리고 이때 상기 유기 화합물의 ∫　S1　/　∫ S2 비율은 1 내지 25의 범위 내에 있다.
“∫　S1　”은 유기 화합물의 ATR-스펙트럼 내 3100-2750 cm-1의 파수 범위(wavenumber region) 내 IR-흡수 대역(들)의 면적(들)의 총합을 나타낸다.
“∫　S2　”은 유기 화합물의 ATR-스펙트럼 내 1800-1650 cm-1의 파수 범위 내 IR-흡수 대역(들)의 면적(들)의 총합을 나타낸다.
놀랍게도, 윤활제 조성물 내에 함유된 또 다른 성분들/컴포넌트들에 대해 추가로 존재하는 유기 화합물(이때 상기 유기 화합물은 극성 및 무극성 부분을 포함하고 (1.5 내지 10의 범위 내 )비유전율(εr) 및 (1 내지 25의 범위 내 )∫　S1　/　∫ S2 비율의 요건들을 충족함)이 두 개의 마찰 상대, 예를 들어 금속/금속 또는 금속/엘라스토머(예컨대 FKM 또는 NBR) 사이의 슬라이딩 특성의 현저한 향상을 야기한다는 사실이 확인되었다. 때문에 이러한 점에서 유기 화합물은 “미끄럼 향상제”로 지칭된다.
본 발명의 개념에서 윤활제 조성물, 윤활제 및 제제(formulation)의 용어들은 동의어로 사용된다.
본 발명의 개념에서 “유기 화합물”은 단일 화합물(다시 말해 분자) 및 단일 화합물들의 혼합물들, 그리고 단독 중합체, 공중합체 및 중합체 블렌드(polymer blend)를 포함하여 소중합체(oligomer) 및 중합체, 그리고 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 개념에서 소중합체는, 구조적으로 동일하거나 유사한, 복수의, 특히 두 개 내지 열 개의 유기 단위(단량체)로 구성되어 있고 특히 대략 1000까지의 중량 평균 분자량(weight average molecular weight)(Mw)을 갖는 분자 또는 화학적 화합물로 이해된다. 그에 상응하게 본 발명의 개념에서 중합체(단독 중합체)는, 구조적으로 동일하거나 유사한, 많은 개수의, 특히 열 개 이상의 유기 단위(단량체)로 구성되어 있고 특히 대략 1000 이상의 중량 평균 분자량(Mw)을 갖는 분자 또는 화학적 화합물로 이해된다. 공중합체는 두 개 이상의 서로 다른 단량체 단위로 구성되어 있는 중합체들로 이해된다.
유기 화합물 C)는 본 발명에 따라 극성 및 무극성 부분을 함유하는데, 다시 말해 상기 유기 화합물은 하나 또는 복수의 동일한, 또는 상이한 극성 모이어티(moiety) 및 하나 또는 복수의 동일한, 또는 상이한 무극성 모이어티로 구성되어 있으며, 그로 인해 특정 상대 극성(relative polarity)이 야기된다. 본 발명의 개념에서 극성 모이어티들은 당업자에게 공지된 모든 극성 작용기들일 수 있다. 특히 극성 모이어티들은 카보닐기, 에스테르기(R-CO-O-R), 케토기(R-CO-R), 알데하이드기(R-CHO), 아미드기(R-CO-A, A= NH2, NHR, 또는 NR2), 이미드기(R-CO-NR-CO-R), 카르복실산 무수물기(R-CO-O-CO-R), 우레아기(R2N-CO-NR2), 우레탄기(R-NH-CO-O-R), 카르복실레이트기(R-COO-) 및 카르복실기(R-COOH) 중 하나 또는 복수의 기로부터 선택되었고, 이때 R은 각각 서로 독립적으로 임의의 지방족 또는 방향족 유기 라디칼을 나타낸다. 본 발명의 개념에서 무극성 모이어티들은 당업자에게 공지된 모든 무극성 기들일 수 있으며, 상기 무극성 모이어티들은 특히, 예를 들어 선형 또는 분지형 알킬벤젠 기들과 같이, 선형 또는 분지형 또는 고리형(cyclic) 알킬기들 또는 방향족 기들 중 하나 또는 복수의 기로부터 선택되었다.
유기 화합물 C)는 본 발명에 따라 1.5 내지 10, 바람직하게 1.7 내지 8, 특히 바람직하게 2 내지 7, 그리고 가장 바람직하게 2.3 내지 5의 범위 내 비유전율(εr)을 갖는다.
유전상수로도 지칭되는 매질의 비유전율(εr)은 자체 유전율(ε) 대 진공의 유전율(ε0)의 무차원 비율이다: εr = ε/ε0. 유전 전도율(dielectric conductivity)로도 지칭되는 유전율은 전기 절연성, 극성 또는 무극성 물질들, 소위 유전체의 재료 특성을 나타내고, 전계에 대해 재료 또는 물질의 투과율을 지시한다. 비유전율은 재료 또는 물질의 유전 분극(dielectric polarization)의 전계 약화 효과들을 나타내는 척도이다.
계속해서 본 발명에 따라 윤활제 조성물 내에 함유된 유기 화합물 C)는 1 내지 25, 바람직하게 1.3 내지 22, 특히 바람직하게 1.7 내지 17, 그리고 가장 바람직하게 2 내지 14의 범위 내에 있는 ∫　S1　/　∫　S2 비율을　갖는 것을 특징으로 한다.
이 경우, “∫　S1　”은 유기 화합물의 ATR-스펙트럼 내 3100-2750 cm-1의 파수 범위 내 IR-흡수 대역(들)의 면적(들)의 총합을 나타내고, “∫　S2　”은 유기 화합물의 ATR-스펙트럼 내 1800-1650 cm-1의 파수 범위 내 IR-흡수 대역(들)의 면적(들)의 총합을 나타낸다.
ATR-적외선 분광법(infrared spectroscopy)이 고체 및 액체 표본들에 적합하고 점차 다양한 영역들에서 주도적인 IR-기술인 적외선 분광법의 측정 기술이라는 사실은 당업자에게 공지되어 있다. 표본의 투과도 측정이 이루어지는 전형적인 IR-측정법과 다르게, ATR-적외선 분광법은 전반사의 원리에 기초한다(ATR, attenuated total reflection, N. J. Harrick: Internal Reflection Spectroscopy. John Wiley & Sons Inc, 1967, ISBN 0-470-35250-7 참조). 투과 분광법에서와 유사한 스펙트럼들이 주어진다. ATR-스펙트럼 내 IR-흡수 대역들은 상응하는 투과 스펙트럼에서보다 더 큰 파장들(더 작은 파수) 쪽으로 더 넓어지고 더 집중되지만, 투과 스펙트럼과 ATR-스펙트럼에서 IR-흡수 대역들의 위치는 동일하다는 사실이 공지되어 있다. 중요한 원자 그룹들의 진동 데이터의 표 및 스펙트럼 데이터베이스(예를 들어 Helmut Guenzler, Hans-Ulrich Gremlich: IR-분광법: 도입부. 제4판. Wiley-VCH, Weinheim 2003, 165-240)로부터, 투과 스펙트럼 또는 ATR-스펙트럼 내 대략 1800-1650 cm-1의 파수 범위 내에, 특히 카보닐 화합물들의 카보닐기의 C-O-신축 진동(stretching vibration)의 특징적인 IR-흡수 대역들이 놓이고, 그리고 투과 스펙트럼 또는 ATR-스펙트럼 내 대략 3100-2750 cm -1의 파수 범위 내에, 특히 지방족 또는 방향족 탄화수소들 내 그룹 -C-Hx (x = 1, 2 또는 3, 결합 수소 원자들의 개수)의 C-H-신축 진동의 특징적인 IR-흡수 대역들이 놓인다는 사실이 당업자에게 공지되어 있다.
그에 따라 ∫　S1　/　∫　S2　비율은, 주로 유기 화합물의 극성 모이어티에 의해 야기된, 1800-1650 cm-1의 파수 범위 내 흡수에 대한 주로 유기 화합물의 무극성 모이어티에 의해 야기된, 3100-2750　cm-1의 파수 범위 내 흡수의 비율이다. 그에 따라 ∫　S1　/　∫　S2　비율은, 극성 및 무극성 부분을 포함하는, 윤활제 조성물 내 함유된 유기 화합물의 극성을 나타내는 척도로서 해석될 수 있다.
최적의 엘라스토머 화합성 및 슬라이딩 효과를 달성하기 위해, 윤활제 조성물 내 유기 화합물 C)의 양은, 상기 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 바람직하게 0.001 중량％ 이상, 특히 바람직하게 0.05 중량％ 이상, 예를 들어 0.1 중량％ 이상, 그리고 10 중량％ 이하, 특히 바람직하게 5 중량％ 이하이다.
예를 들어, 이따금의 예상치 못한 식료품 접촉을 위한 식료품 가공 산업을 포함하여, 일반 산업에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 적용하기 위해 적합한 본 발명의 실시 형태들에서, 최적의 엘라스토머 화합성 및 슬라이딩 효과를 달성하기 위해, 유기 화합물 C)의 양이, 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.001-2.5 중량％, 그리고 매우 특히 바람직하게 0.05-1 중량％인 경우가 특히 바람직하다.
예를 들어, 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 적용하기 위해 적합한 본 발명의 실시 형태들에서, 최적의 엘라스토머 화합성 및 슬라이딩 효과를 달성하기 위해, 유기 화합물 C)의 양이, 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.1-10 중량％, 매우 특히 바람직하게 0.1-5 중량％, 그리고 가장 바람직하게 0.1-3 중량％인 경우가 특히 바람직하다.
기유(들) 또는 첨가제(들)와 같은 윤활제 조성물의 다른 컴포넌트들/성분들에 대해 추가로, 극성 및 무극성 부분을 포함하고 앞에 규정된 (1.5 내지 10의 범위 내) 비유전율(εr)의 요건뿐만 아니라, (1 내지 25의 범위 내) ∫　S1　/　∫　S2 비율의 요건을 충족시키는 유기 화합물을 첨가함으로써, 놀랍게도, 특히 낮은 트랜스미션 속도 및 베어링 속도, 그리고 높은 하중에서도, 슬라이딩 특성 또는 윤활 특성의 향상이 달성될 수 있다. 계속해서 유기 화합물은 FKM 및 NBR과 같은 엘라스토머 재료들에 대한 본 발명에 따른 윤활제 조성물의 화합성을 개선하는데 기여한다.
본 발명의 하나의 실시 형태에서 유기 화합물들 C)는 추가로 NSF/H1-인증을 가짐으로써, 결과적으로 상기 유기 화합물들은 식료품 가공 산업에서 이따금의 예상치 못한 식료품 접촉을 위해 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 적용되는 윤활제들에서 이용된다.
본 발명의 또 다른 하나의 실시 형태에서 유기 화합물들 C)는 추가로 (예를 들어 OECD-테스트 가이드라인 301 A-F 또는 OECD 306에 따라) 생분해 가능하고, 그리고/또는 (예를 들어 OECD-테스트 가이드라인 201, 202, 203 또는 236에 따라) 낮은 수생 독성을 갖는 유기 화합물이다. 그럼으로써 유기 화합물은, 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 적용되는 윤활제들에서 사용하기 위해 적합하다.
본 발명에 따른 윤활제 조성물 내에서 바람직하게 미끄럼 향상제로서 이용될 수 있는 유기 화합물들의 바람직한 예시들은 다음 화합물들이지만, 다음 화합물들에만 제한되지는 않는다: 말레산-올레핀-공중합체(예를 들어 Ketjenlube® 135, Ketjenlube® 2700, Ketjenlube® 23000로서 상업적으로 구할 수 있음); 변형된 폴리에스테르(예를 들어 PerfadTM 3000, PerfadTM 3050로서 상업적으로 구할 수 있음); 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 선형 중합체 및 성형 중합체(예를 들어 Lubrizol 87725로서 상업적으로 구할 수 있음); 올레산, 특히 C16-C18-지방산 및 C18-불포화 지방산으로 이루어진 혼합물(예를 들어 Herwemag OA로서 상업적으로 구할 수 있음); 글리세롤모노올레이트(GMO), 특히 최소 40％의 모놀 함량, 최대 6％의 자유 글리세롤을 갖는 글리세롤모노올레이트(예를 들어 Ilco Lube 2316로서 상업적으로 구할 수 있음); 폴리메타크릴레이트(PMA), 선형 중합체 및 빗형 중합체(comb polymer)(예를 들어 Viscoplex® 3-200로서 상업적으로 구할 수 있음); 1-데센 및 9-도데실-산 메틸에스테르로 이루어진 빗형 중합체(예를 들어 Elevance Aria® WTP 40로서 상업적으로 구할 수 있음); 펜타에리스리톨-테트라이소스테아레이트(예를 들어 PriolubeTM 3987-LQ로서 상업적으로 구할 수 있음).
본 발명에 따른 윤활제 조성물은 또 다른 성분 A)로서 기유 컴포넌트를 함유한다.
기유는 바람직하게 합성 에스테르, 특히 네오펜틸글리콜디이소스테아레이트와 같은 네오펜틸글리콜 에스테르, 펜타에리스리톨 테트라이소스테아레이트와 같은 펜타에리스리톨 에스테르, 트리메틸프로판트리올레이트 또는 트리메틸올프로판트리카프릴레이트와 같은 트리메틸올프로판 에스테르, 펜타에리스리톨-이소스테아레이트-세바케이트-복합 에스테르 또는 트리메틸올프로판-이소스테아레이트-스테아레이트-세바케이트-복합 에스테르과 같은, 선형 또는 분지형일 수 있는 4개 내지 36개의 탄소 원자의 사슬 길이의 포화 및/또는 단일 또는 다중 불포화 모노카르복실산 및/또는 디카르복실산에 의해 임의의 혼합물 내에서 바람직하게 완전히 에스테르화 또는 부분 에스테르화된 펜타에리스리톨-복합 에스테르 및 트리메틸올프로판-복합 에스테르, 디-(2-에틸헥실)-세바케이트, 디이소트리데실-아디프산 에스테르(DITA) 또는 이소프로필올레이트와 같은 지방족 카르복실산 에스테르 및 디카르복실산 에스테르, 트리글리세라이드-지방산-(C8/C10)-에스테르, 트리멜리트산 에스테르 및 파이로멜리트산 에스테르, 그리고 에스톨라이드; 탄화수소, 특히 폴리알파올레핀(PAO), 메탈로센-폴리알파올레핀(mPAO), 백유(white oil), 광유(mineral oil), 알킬나프탈렌, 에틸렌/α-올레핀-소중합체, 그리고 파르네센계 오일; 에테르 화합물, 바람직하게 수용성, 수-혼화성(water-miscible) 및/또는 유용성을 갖는, 특히 폴리에테르폴리올, 퍼플루오로폴리에테르(PFPE), 알킬디페닐에테르 및 폴리페닐에테르, 그리고 폴리글리콜, 특히 폴리부틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 및 바람직하게 수용성, 수-혼화성 및/또는 유용성을 갖는 이들의 공중합체; 그리고 실리콘 오일; 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었다.
“복합 에스테르”는 본 발명의 개념에서 특히, 제조 시 예를 들어 모노카르복실산(다시 말해 1가 카르복실산) 및 폴리올과 더불어 디카르복실산(다시 말해 2가 카르복실산)이 이용되는 에스테르로 이해된다.
일반 산업에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 적용 시, 본 발명에 따른 윤활제 조성물의 특히 바람직한 하나의 실시 형태에 따르면, 기유는 폴리알파올레핀(PAO), 메탈로센-폴리알파올레핀(mPAO), 백유, 광유, 네오펜틸글리콜 에스테르, 펜타에리스리톨 에스테르, 트리메틸올프로판 에스테르, 그리고 바람직하게 전술된 것처럼 규정된 펜타에리스리톨-복합 에스테르 및 트리메틸올프로판-복합 에스테르, 지방족 카르복실산 에스테르 및 디카르복실산 에스테르, 트리글리세라이드-지방산-(C8/C10)-에스테르, 알킬나프탈렌, 에틸렌/α-올레핀-소중합체, 그리고 수용성, 수-혼화성 및/또는 유용성 폴리글리콜, 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었다.
이 경우, 윤활제 조성물이 식료품 가공 산업에서 이따금의 예상치 못한 식료품 접촉을 위해 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 이용될 수 있도록 하기 위해, 기유가 NSF/H1-인증을 갖는 경우가 특히 바람직하다.
본 발명의 특히 바람직한 다른 하나의 실시 형태에 따르면, 기유는 폴리알파올레핀(PAO), 메탈로센-폴리알파올레핀(mPAO), 백유, 파르네센계 오일, 에스톨라이드 및 유용성 폴리글리콜, 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었다. 이와 같은 기유들은 자체 생분해성(다시 말해 예를 들어 OECD-테스트 가이드라인 301 A-F 또는 OECD 306에 따른 생분해성)의 관점에서 바람직하며, 그에 상응하게 윤활제 조성물의 생분해성 향상에 기여할 수 있음으로써, 결과적으로 이와 같은 윤활제 조성물은 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 적용하기 위해 적합하다.
윤활제 조성물 내 기유 또는 기유 혼합물의 양은 일반적으로 상기 조성물 내 함유된 또 다른 성분들/컴포넌트들의 양에 따라 결정되는데, 다시 말해, 상기 윤활제 조성물은 기유에 의해 100 중량％로 채워진다. 바람직하게 기유 또는 기유 혼합물의 총량은 최소 20 중량％, 30 중량％, 40 중량％, 50 중량％ 또는 60 중량％이다.
계속해서 바람직하게 본 발명에 따라 이용된 기유 또는 기유 혼합물은, 각각 40 ℃에서 ASTM D 7042에 따라 측정된, 최소 5 mm2/s, 더 바람직하게 5 mm2/s 내지 20000 mm2/s, 특히 바람직하게 5 mm2/s 내지 10000 mm2/s, 그리고 매우 특히 바람직하게 5 mm2/s 내지 1700 mm2/s의 점도를 갖는다.
본 발명에 따른 윤활제 조성물은 추가로 또 다른 성분 B)로서, 윤활제의 의도한 특성을 개선하는 보충제로서 하나 이상의 첨가제를 함유한다. 통상적으로 사용되는, 선행 기술에서 공지된 첨가제들 또는 보충제들은 항산화제, 내마모 첨가제, 고압 첨가제, 마찰 감소제, 부식 방지제, 비철 금속 비활성화제(non-ferrous metal deactivator), 이온 착화제, 고체 윤활제, 분산제, 유동점 개선제 및 점도 개선제, UV-안정화제, 유화제, 발색 지시제(color indicator) 및 소포제인데, 이러한 첨가제들에만 제한되지 않는다.
따라서 본 발명의 바람직한 하나의 실시 형태에서 윤활제 조성물은, 항산화제, 내마모 첨가제, 고압 첨가제, 마찰 감소제, 부식 방지제, 비철 금속 비활성화제, 이온 착화제, 고체 윤활제, 분산제, 유동점 개선제 및 점도 개선제, UV-안정화제, 유화제, 발색 지시제 및 소포제로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 함유한다. 특히 바람직하게 윤활제 조성물은, 항산화제, 내마모 첨가제, 고압 첨가제, 마찰 감소제, 부식 방지제, 비철 금속 비활성화제, 이온 착화제, 고체 윤활제, 분산제, 유동점 개선제 및 점도 개선제, UV-안정화제, 유화제, 발색 지시제 및 소포제로부터 선택된 두 개 이상의 첨가제로 이루어진 첨가제 혼합물을 함유한다.
하나 또는 복수의 첨가제의 의도적인 첨가에 의해, 윤활제의 특정 특성들이 개선되고, 그리고/또는 윤활제에 특정 특성들이 제공되는 상황이 달성될 수 있다.
항산화제의 첨가에 의해 윤활제 조성물의 산화 안정성이 추가로 개선되고, 그에 따라 (열) 안정성의 향상이 달성될 수 있다.
항산화제는 바람직하게 다음 화합물들로부터 선택되는데, 다음 화합물들에만 제한되지는 않는다: 아민 화합물(아민 항산화제), 특히 선형 또는 분지형 지방족 아민 화합물 및 방향족 아민 화합물, 그리고 이들의 염 ― 이때 상기 지방족 및 방향족 아민 화합물은, 선형 및/또는 분지형 알킬 라디칼 및 아릴 라디칼로부터 선택된 하나 또는 복수의 라디칼에 의해 치환될 수 있음 ― ; 페놀 화합물(페놀 항산화제); 프로피오네이트; 포스파이트; 황 함유 화합물, 특히 황 함유 페놀 화합물 및 황 함유 카르복실산, 포스포로티오네이트, 티오카르바메이트, 티오포스페이트 및 티오프로피오네이트; 그리고 이와 같은 화합물들의 혼합물들.
특히 바람직한 항산화제는 방향족 디아민 및 2차 방향족 아민, 페놀 수지, 티오페놀 수지, 포스파이트, 아연 티오카르바메이트, 아연 티오포스페이트, 부틸화 하이드록시톨루엔, 부틸화 하이드록시아니솔, 페닐-알파-나프틸아민, 페닐-베타-나프틸아민, 디페닐아민 및 디페닐아민 유도체, 특히 옥틸화 디페닐아민, 부틸화 디페닐아민 및 스티렌화 디페닐아민, 퀴놀린 및 퀴놀린 유도체, 나프틸아민 및 나프틸아민 유도체, 디-알파-토코페롤, 디-터트-부틸-페닐프로판산 및 이들의 에스테르, 그리고 이러한 항산화제들의 혼합물들로부터 선택되었다.
본 발명에 따라 특히 적합한 항산화제의 예시들은 벤젠 아민 생성물, N-페닐 생성물, 2,4,4-트리메틸펜텐, 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페닐)아민, N-[(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페닐]나프탈렌-1-아민과의 반응 생성물, 90 ％ 내지 97.5 ％의 C7 내지 C9 알킬-3-(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트 및 2.5 ％ 내지 10 ％의 메틸-3-(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트로 이루어진 이성질체 혼합물, 그리고 티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]인데, 이러한 항산화제들에만 제한되지는 않는다.
적합한 항산화제는 상업적으로 구할 수 있다.
일반 산업에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 적용 시, 본 발명에 따른 윤활제 조성물의 특히 바람직한 하나의 실시 형태에 따르면, 항산화제는 페놀 항산화제, 아민 항산화제, 바람직하게 선형 또는 분지형 지방족 아민 화합물 및 방향족 아민 화합물, 그리고 이들의 염 ― 이때 상기 지방족 및 방향족 화합물은, 선형 및/또는 분지형 알킬 라디칼 및 아릴 라디칼로부터 선택된 하나 또는 복수의 라디칼에 의해 치환될 수 있음 ― , 프로피오네이트 및 티오프로피오네이트로부터 선택되었고, 이때 이따금의 예상치 못한 식료품 접촉을 위한 식료품 가공 산업에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 적용 시, 아민 항산화제가 매우 특히 바람직하다.
해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 적용 시, 본 발명의 특히 바람직한 다른 하나의 실시 형태에 따르면, 항산화제는 페놀 항산화제, 아민 항산화제, 바람직하게 선형 또는 분지형 지방족 아민 화합물 및 방향족 아민 화합물, 그리고 이들의 염 ― 이때 상기 지방족 및 방향족 화합물은, 선형 및/또는 분지형 알킬 라디칼 및 아릴 라디칼로부터 선택된 하나 또는 복수의 라디칼에 의해 치환될 수 있음 ― , 포스파이트, 포스포로티오네이트 및 티오카르바메이트로부터 선택되었고, 이때 아민 항산화제가 매우 특히 바람직하다.
본 발명에 따르면, 항산화제로서 단일 화합물 또는 두 개 또는 복수의 화합물의 조합물이 사용될 수 있다.
계속해서 본 발명에 따른 윤활제 조성물은 하나 또는 복수의 부식 방지제를 함유할 수 있다. 부식 방지제의 첨가는 윤활제 조성물에 부식 억제 효과 및 방청 효과를 제공할 수 있다.
적합한 부식 방지제는 이러한 부식 방지제들에만 제한되지 않으면서, 바람직하게 산염(acid salt), 특히 카르복실산-금속염, 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염, 벤젠술폰산-금속염, 벤조산-금속염, 나프토산-금속염, 나프텐산-금속염, 숙신산-금속염, 살리실산-금속염 및 인산-금속염, 그리고 선형 및/또는 분지형 알킬 라디칼 및 아릴 라디칼로부터 선택된 하나 또는 복수의 라디칼에 의해 치환될 수 있는 산/산염의 선형 및 분지형 지방족 및 방향족 유도체들을 포함하는 이들의 유도체 ― 이때 나트륨(Na) 염, 칼슘(Ca) 염, 칼륨(K) 염 및 마그네슘(Mg) 염이 특히 바람직함 ―; 아민 화합물, 이민 화합물 및 이미드 화합물, 그리고 이들의 금속염, 특히 선형 및 분지형 지방족 아민 화합물, 이민 화합물 및 이미드 화합물, 그리고 방향족 아민 화합물, 이민 화합물 및 이미드 화합물, 그리고 이들의 금속염 ― 이때 상기 지방족 및 방향족 아민 화합물, 이민 화합물 및 이미드 화합물은 선형 및/또는 분지형 알킬 라디칼 및 아릴 라디칼로부터 선택된 하나 또는 복수의 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 이때 Na-염, Ca-염, K-염 및 Mg-염이 특히 바람직함 ―; 그리고 숙신산 하프 에스테르(half-ester)와 같은 부분 중화된 또는 중화되지 않은 디카르복실산 유도체의 그룹으로부터 선택되었다.
적합한 부식 방지제는 상업적으로 구할 수 있다.
이따금의 예상치 못한 식료품 접촉을 위한 식료품 가공 산업에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 적용 시, 부식 방지제로서 N-메틸글리신 또는 N-메틸글리신의 유도체(예컨대 사르코신)의 사용이 특히 바람직하다.
일반 산업에서, 그리고 이따금의 예상치 못한 식료품 접촉을 위한 식료품 가공 산업에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 적용 시, 본 발명에 따른 윤활제 조성물의 특히 바람직한 하나의 실시 형태에 따르면, 부식 방지제는 카르복실산-금속염, 술폰산-금속염, 벤젠술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염, 벤조산-금속염, 나프토산-금속염 및 나프텐산-금속염, 그리고 추가로 선형 및/또는 분지형 알킬 라디칼 및 아릴 라디칼로부터 선택된 하나 또는 복수의 라디칼에 의해 치환될 수 있는 산염의 선형 및 분지형 지방족 및 방향족 유도체들을 포함하는 이들의 유도체 ― 이때 Na-염, Ca-염, K-염 및 Mg-염이 특히 바람직함 ―; 그리고 숙신산 하프 에스테르와 같은 부분 중화된 또는 중화되지 않은 디카르복실산 유도체의 그룹으로부터 선택되었다.
해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 적용 시, 본 발명의 특히 바람직한 다른 하나의 실시 형태에 따르면, 부식 방지제는 중화된 또는 중성의 산염으로부터, 바람직하게 중성 카르복실산-금속염, 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염, 벤젠술폰산-금속염, 벤조산-금속염, 나프토산-금속염, 나프텐산-금속염 및 인산-금속염 그리고 추가로 선형 및/또는 분지형 알킬 라디칼 및 아릴 라디칼로부터 선택된 하나 또는 복수의 라디칼에 의해 치환될 수 있는 산염의 선형 및 분지형 지방족 및 방향족 유도체들을 포함하는 이들의 유도체로부터 선택되었고, 바람직하게 Na-염, Ca-염, K-염 및 Mg-염으로부터 선택되었으며, 이때 중화된 또는 중성의 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염 및 벤젠술폰산-금속염이 매우 특히 바람직하고, 그리고 특히 Ca-염 및 중성 술폰산칼슘이 가장 바람직하다. 이와 같은 실시 형태의 특히 적합한 부식 방지제의 하나의 예시는 중성 알킬나프탈렌술폰산-칼슘염이 나타낸다.
부식 방지제는 단일로, 또는 두 개 또는 복수의 부식 방지제의 조합물로 사용될 수 있다.
“중성의” 또는 “중화된” 산염 또는 금속염은 본 발명의 개념에서 30 ㎎ KOH/g 이하의 산가(acid value)(TAN)를 갖는 산염 또는 금속염으로 이해된다.
계속해서 본 발명에 따른 윤활제 조성물은 하나 또는 복수의 비철 금속 비활성화제 및/또는 이온 착화제를 함유할 수 있다.
비철 금속 비활성화제 및/또는 이온 착화제의 첨가에 의해, 예를 들어 카드뮴(Cd), 코발트(Co), 구리(Cu), 니켈(Ni), 납(Pb), 주석(Sn) 및 아연(Zn)과 같은 비철 금속들, 그리고 상기 비철 금속들의 합금들이 활성 황(active sulfur)에 의한 부식으로부터 보호될 수 있다.
적합한 비철 금속 비활성화제 및 이온 착화제는 바람직하게 트리아졸 화합물, 특히 톨일트리아졸, 벤조트리아졸 및 이들의 유도체, 이미다졸린 화합물, 디아졸, 메르캅토티아디아졸로부터 선택되었다. 일반 산업에서, 그리고 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 적용 시, 특히 바람직한 비철 금속 비활성화제 또는 이온 착화제는 트리아졸 화합물, 살리실레이트 및 메르캅토티아디아졸, 그리고 이들의 유도체이며, 이때 트리아졸 화합물 및 트리아졸 화합물의 유도체, 특히 벤조트리아졸 및 벤조트리아졸의 유도체가 매우 특히 바람직하다. 본 발명에 따르면, 비철 금속 비활성화제 또는 이온 착화제는 단일로, 또는 두 개 또는 복수의 비철 금속 비활성화제 또는 이온 착화제의 조합물로 사용될 수 있다.
특히 바람직한 비철 금속 비활성화제 또는 이온 착화제의 예시들은 벤조트리아졸 및 톨일트리아졸, 그리고 이들의 유도체, N,N-비스(2-에틸헥실)-아르-메틸-1H-벤조트리아졸-1-메탄아민, 그리고 N,N-비스(2-에틸헥실)-6-메틸-1H-벤조트리아졸-1-메탄아민, N,N-비스(2-에틸헥실)-4-메틸-2H-벤조트리아졸-2-메탄아민, N,N-비스(2-에틸헥실)-5-메틸-2H-벤조트리아졸-2-메탄아민, N,N-비스(2-에틸헥실)-4-메틸-1H-벤조트리아졸-1-메틸아민 및 N,N-비스(2-에틸헥실)-5-메틸-1H-벤조트리아졸-1-메틸아민으로부터의 반응 질량이며, 이러한 예시들에만 제한되지 않는다.
적합한 비철 금속 비활성화제 또는 이온 착화제는 상업적으로 구할 수 있다.
본 발명에 따른 윤활제 조성물은 추가로 하나 또는 복수의 내마모제, 마찰 감소제 및/또는 고압 첨가제를 함유할 수 있다. 적합한 내마모제, 마찰 감소제 및 고압 첨가제는 바람직하게 아민, 아민포스페이트, 분지형 및/또는 선형 알킬화 포스페이트, 포스파이트, 티오포스페이트, 그리고 포스포로티오네이트, 아릴포스페이트, 아릴티오포스페이트, 알킬화 폴리설파이드, 황화 아민 화합물, 황화 지방산 메틸에스테르, 나프텐산, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, WO3, Ta2O5, V2O5, CeO2, 티탄산알루미늄, BN, MoSi2, SiC, Si3N4, TiC, TiN, ZrB2, 점토 광물 및 이들의 혼합물들로부터 선택된 나노입자, 술폰산염, 그리고 열적으로 안정적인 탄산염 및 황산염, 그리고 두 개 이상의 이러한 내마모제, 마찰 감소제 및 고압 첨가제의 혼합물들로부터 선택되었고, 이러한 내마모제들, 마찰 감소제들 및 고압 첨가제들에만 제한되지 않는다. 상업적으로 구할 수 있는 적합한 첨가제들은 예를 들어 다음에 언급된 제품들이다: IRGALUBE® TPPT, IRGALUBE® 232, IRGALUBE® 349, IRGALUBE® 353, IRGALUBE® 211 및 ADDITIN® RC3760 Liq 3960, FIRC-SHUN® FG 1505 및 FG 1506, NA-LUBE® KR-015FG, LUBEBOND®, FLUORO® FG, SYNALOX® 40-D, ACHESON® FGA 1820 및 ACHESON® FGA 1810.
본 발명에 따른 윤활제 조성물은 추가로 하나 또는 복수의 점도 개선제를 함유할 수 있다. 적합한 점도 개선제는 바람직하게 선형 및 분지형 알킬화, 아크릴화 및 지방족 중합체 및 공중합체, 그리고 중합된 지방산 에스테르, 그리고 두 개 이상의 이러한 점도 개선제로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었고, 이러한 점도 개선제들에만 제한되지 않는다. 적합한 점도 개선제의 예시들은 폴리메타크릴레이트, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리이소부틸렌, 폴리알킬스티렌, 수소화 스티렌-이소프렌 공중합체이다. 적합한 점도 개선제는 구매 가능하다.
본 발명에 따른 윤활제 조성물은 추가로 하나 또는 복수의 UV-안정화제를 함유할 수 있다. 적합한 UV-안정화제는 바람직하게 질소 헤테로사이클(nitrogen heterocycle) 및 치환된 질소 헤테로사이클, 그리고 두 개 이상의 이러한 UV-안정화제로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었고, 이러한 UV-안정화제들에만 제한되지 않는다. 적합한 UV-안정화제는 구매 가능하다.
본 발명에 따른 윤활제 조성물은 추가로 하나 또는 복수의 고체 윤활제를 함유할 수 있다. 적합한 고체 윤활제는 바람직하게 PTFE, 질화붕소, 산화아연, 산화마그네슘, 피로포스페이트, 티오설페이트, 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 칼슘스테아레이트, 황화아연, 황화몰리브덴, 황화텅스텐, 황화주석, 그래파이트, 그래핀, 나노튜브, SiO2-변형체, 그리고 두 개 이상의 이러한 고체 윤활제로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었고, 이러한 고체 윤활제들에만 제한되지 않는다. 적합한 고체 윤활제는 구매 가능하다.
본 발명에 따른 윤활제 조성물은 추가로 하나 또는 복수의 유화제를 함유할 수 있다. 적합한 유화제는 바람직하게 분지형 및/또는 선형 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알코올 및 이들의 염, 특히 14-18개의 C-원자의 사슬 길이를 갖는 알코올, 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알킬에테르, 지방산 에스테르 및 예를 들어 알킬술폰산의 나트륨염과 같은 이온 계면 활성제, 그리고 두 개 이상의 이러한 유화제로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었고, 이러한 유화제들에만 제한되지 않는다. 적합한 유화제는 구매 가능하다.
고체 발포체들의 형성을 억제하기 위해, 본 발명에 따른 윤활제 조성물은 추가로 하나 또는 복수의 소포제를 함유할 수 있다. 적합한 소포제는 바람직하게 10-18개의 C-원자의 사슬 길이를 갖는 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알코올, 식용 지방의 모노글리세라이드 및 디글리세라이드, 아크릴레이트, 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알킬에테르, 디올을 포함하는 폴리올 및 실리콘 오일 또는 폴리디메틸실록산과 같은 폴리실록산, 그리고 두 개 이상의 이러한 소포제로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었고, 이러한 소포제들에만 제한되지 않는다. 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 적용 시뿐만 아니라, 일반 산업에서, 그리고 이따금의 예상치 못한 식료품 접촉을 위한 식료품 가공 산업에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 적용 시, 본 발명에 따라 특히 바람직한 소포제는 10-18개의 C-원자의 사슬 길이를 갖는 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알코올, 폴리올, 아크릴레이트 및 폴리실록산이고, 이때 폴리실록산이 매우 특히 바람직하다. 적합한 소포제는 구매 가능하다.
본 발명에 따른 윤활제 조성물은 추가로 하나 또는 복수의 발색 지시제를 함유할 수 있다. 적합한 발색 지시제는 예를 들어 2,5-티오펜디일 비스(5-터-부틸-1,3-벤즈옥사졸)이고, 이러한 발색 지시제에만 제한되지 않는다. 적합한 발색 지시제는 구매 가능하다.
모든 첨가제들은 본 발명에 따른 윤활제 조성물 내에 각각 단일 화합물로서, 또는 두 개 또는 복수의 첨가제의 조합물로 존재할 수 있다.
윤활제 조성물 내 모든 첨가제들 또는 보충제들의 총량은, 전체 윤활제 조성물을 기준으로, 바람직하게 0.01 중량％ 이상, 특히 바람직하게 0.025 중량％ 이상, 예를 들어 0.5 중량％ 이상, 그리고 10 중량％ 이하, 특히 바람직하게 7.5 중량％ 이하, 예를 들어 6 중량％ 이하 또는 5 중량％ 이하이다.
예를 들어, 이따금의 예상치 못한 식료품 접촉을 위한 식료품 가공 산업을 포함하여, 일반 산업에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 적용하기 위해 적합한 본 발명의 실시 형태들에서, 모든 첨가제들의 총량이, 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.01-7.5 중량％, 매우 특히 바람직하게 0.01-6.0 중량％인 경우가 특히 바람직하다.
예를 들어, 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 적용하기 위해 적합한 본 발명의 실시 형태들에서, 모든 첨가제들의 총량이, 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.5-7.0 중량％, 매우 특히 바람직하게 0.5-5.0 중량％인 경우가 특히 바람직하다.
첨가제들은 윤활제의 특정 특성들을 개선하고, 그리고/또는 이와 같은 윤활제에 특정 특성들을 제공하기 위해 이용되기 때문에, 상기 첨가제들은 필요에 따라, 또는 윤활제의 요건에 따라 상기 윤활제에 단일 물질로서, 또는 두 개 이상의 첨가제의 혼합물로서 첨가될 수 있고, 이때 전체 윤활제 조성물을 기준으로, 앞에 규정된 모든 첨가제들의 총량을 초과하지 않는 경우에 한해서, 첨가제 혼합물 내 단일 첨가제들의 양은 제한되지 않는다.
본 발명의 바람직한 하나의 실시 형태에 따르면, 윤활제 조성물은
A) 기유;
B) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.01-10 중량％의 하나 이상의 첨가제; 및
C) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.001-10 중량％, 바람직하게 0.001-5 중량％의 유기 화합물을 함유하고,
이때 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지고, 컴포넌트들 A), B) 및 C)는 전술된 것처럼 규정되어 있다.
식료품 가공 산업을 포함하여, 일반 산업에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 적용하기 위해 적합한 본 발명의 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 윤활제 조성물은, 하나 또는 복수의 항산화제, 하나 또는 복수의 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제, 하나 또는 복수의 소포제, 선택적으로 하나 또는 복수의 비철 금속 비활성화제, 선택적으로 하나 또는 복수의 부식 방지제 및 선택적으로 발색 지시제를 포함하는 두 개 또는 복수의 첨가제로 이루어진 첨가제 혼합물을 함유한다.
일반 산업에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 또는 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위해 적합한 본 발명에 따른 윤활제 조성물의 특히 바람직한 하나의 실시 형태에 따르면, 윤활제 조성물은
A) 기유;
B) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.01-7.5 중량％의 첨가제 혼합물 ― 이때 상기 첨가제 혼합물은 하나 또는 복수의 항산화제, 하나 또는 복수의 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제, 하나 또는 복수의 소포제, 선택적으로 하나 또는 복수의 비철 금속 비활성화제, 선택적으로 하나 또는 복수의 부식 방지제 및 선택적으로 발색 지시제를 포함함 ―; 및
C) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.001-10 중량％, 바람직하게 0.001-5 중량％의 유기 화합물을 함유하고,
이때 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지고, 컴포넌트들 A), B) 및 C)는 전술된 것처럼 규정되어 있다.
일반 산업에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 또는 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위해 적합한 본 발명에 따른 윤활제 조성물의 매우 특히 바람직한 하나의 실시 형태에 따르면, 윤활제 조성물은
A) 기유;
B) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.01-6.0 중량％의 첨가제 혼합물 ― 이때 상기 첨가제 혼합물은:
페놀 항산화제, 아민 항산화제, 프로피오네이트 및 티오프로피오네이트로부터 선택된 하나 또는 복수의 항산화제;
10-18개의 C-원자의 사슬 길이를 갖는 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알코올, 폴리올, 아크릴레이트 및 폴리실록산으로부터 선택된 하나 또는 복수의 소포제;
아민, 아민포스페이트, 분지형 및/또는 선형 알킬화 포스페이트, 포스파이트, 티오포스페이트 및 포스포로티오네이트, 아릴포스페이트, 알킬화 폴리설파이드, 황화 아민 화합물, 황화 지방산 메틸에스테르, 나프텐산, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, WO3, Ta2O5, V2O5, CeO2, 티탄산알루미늄, BN, MoSi2, SiC, Si3N4, TiC, TiN, ZrB2, 점토 광물 및 이들의 혼합물들로부터 선택된 나노입자, 술폰산염, 그리고 열적으로 안정적인 탄산염 및 황산염으로부터 선택된 하나 또는 복수의 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제;
선택적으로, 트리아졸 화합물, 살리실레이트 및 메르캅토티아디아졸, 그리고 이들의 유도체로부터 선택된 하나 또는 복수의 비철 금속 비활성화제;
선택적으로, 카르복실산-금속염, 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염, 벤젠술폰산-금속염, 벤조산-금속염, 나프토산-금속염 및 나프텐산-금속염, 그리고 선형 및/또는 분지형 알킬 라디칼 및 아릴 라디칼로부터 선택된 하나 또는 복수의 라디칼에 의해 치환될 수 있는 산염들의 선형 및 분지형 지방족 및 방향족 유도체들을 포함하는 이들의 유도체, 그리고 특히 Na-염, Ca-염, K-염 및 Mg-염의 그룹으로부터 선택된 하나 또는 복수의 부식 방지제;
선택적으로 발색 지시제로서 2,5-티오펜디일 비스(5-터-부틸-1,3-벤즈옥사졸)을 포함함 ― ; 및
C) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.001-2.5 중량％의 유기 화합물을 함유하고,
이때 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지고, 컴포넌트들 A) 및 C)는 전술된 것처럼 규정되어 있다.
이와 같은 실시 형태에 따르면, 기유는 바람직하게 폴리알파올레핀(PAO), 메탈로센-폴리알파올레핀(mPAO), 백유, 광유, 네오펜틸글리콜 에스테르, 펜타에리스리톨 에스테르, 트리메틸올프로판 에스테르, 그리고 바람직하게 전술된 것처럼 규정된 펜타에리스리톨-복합 에스테르 및 트리메틸올프로판-복합 에스테르, 지방족 카르복실산 에스테르 및 디카르복실산 에스테르, 트리글리세라이드-지방산-(C8/C10)-에스테르, 알킬나프탈렌, 에틸렌/α-올레핀-소중합체 및 수용성, 수-혼화성 및/또는 유용성 폴리글리콜, 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었다.
이와 같은 실시 형태의 윤활제들은, 통상적으로 실링 재료로서 이용되는 FKM, NBR, HNBR, ACM/AEM 및 폴리우레탄과 같은 엘라스토머들에 대해 높은 화합성을 갖는다. 동시에 이와 같은 실시 형태의 윤활제들은 우수한 트라이볼로지 특성들을 나타냄으로써, 결과적으로 상기 윤활제들은, 특히 높은 하중 및 낮은 베어링 속도에서 마찰 접촉 시, 슬라이딩 특성의 향상, 스틱-슬립 효과(“stick-slip effect”)의 감소 및 마이크로피팅에 대한 긍정적인 영향을 야기하며, 그로 인해 상기 윤활제들은 일반 산업에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위해 적합하다.
해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 적용하기 위해 적합한, 본 발명의 또 다른 하나의 실시 형태에 따르면, 윤활제 조성물은 추가 성분 D)로서 에스테르 화합물을 함유하고, 이때 두 개 이상의 서로 다른 에스테르 화합물로 이루어진 혼합물들도 본 발명에 따라 포함된다.
바람직하게 이와 같은 실시 형태에 따르면, 하나 이상의 에스테르 화합물 D)는 천연 글리세라이드 에스테르로부터, 특히, 각각 단량체, 소중합체 및/또는 중합된 형태로 존재할 수 있는, 해바라기유, 유채유 또는 종유, 아마인유, 옥배유, 홍화유, 대두유, 아마씨유, 땅콩유, 레스퀘렐라유, 팜유, 올리브유로 이루어진 그룹으로부터, 그리고 언급된 오일들로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었고; 합성 에스테르, 특히 폴리올 에스테르, 폴리올-복합 에스테르, 다이머산으로 이루어진 복합 에스테르, 다이머산 에스테르, 지방족 카르복실산 에스테르 및 디카르복실산 에스테르, 포스페이트 에스테르, 그리고 트리멜리트산 에스테르 및 파이로멜리트산 에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되었으며; 그리고 이들의 조합물들로부터 선택되었고, 이때 폴리올 에스테르 및 폴리올-복합 에스테르가 특히 바람직하고, 그리고 특히, 모노카르복실산(다시 말해 1가 카르복실산)과 다가 알코올(다시 말해 하나 이상의 하이드록실기를 갖는 알코올)의 반응에 의해 얻을 수 있는 폴리올 에스테르, 그리고 특히, 임의의 혼합물 내 모노카르복실산 및 디카르복실산(다시 말해 2가 카르복실산)과 다가 알코올의 반응에 의해 얻을 수 있는 폴리올-복합 에스테르, 그리고 이들의 조합물들이 특히 바람직하다.
본 발명의 이와 같은 실시 형태에 따르면, 본 발명에 따른 윤활제 조성물의 생분해성 및 친환경성의 향상을 달성하기 위해, 에스테르 화합물들 D)가 규격 OECD 301 A - F 또는 OECD 306에 따라 생분해 가능한 것이 바람직하다.
계속해서, 하나 이상의 에스테르 화합물이 40 ℃에서 최소 130 ㎟/s의 동적 점도를 갖는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게, 각각 ASTM D 7042에 따라 측정된 하나 이상의 에스테르 화합물의 동적 점도는 40 ℃에서 130-1500 ㎟/s의 범위 내에, 더 바람직하게 40 ℃에서 130-1300 ㎟/s의 범위 내에 있다.
계속해서, 본 발명의 이와 같은 실시 형태에 따르면, 윤활제 조성물 내 에스테르 화합물들이, 상기 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.1-85 중량％, 더 바람직하게 5-85 중량％, 특히 바람직하게 10-85 중량％의 양으로 함유되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에 따르면, 본 발명의 윤활제 조성물은:
A) 기유;
B) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.5-7 중량％의 하나 이상의 첨가제;
C) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.1-10 중량％의 유기 화합물; 및
D) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.1-85 중량％의 에스테르 화합물을 함유하고,
이때 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지고, 컴포넌트들 A), B), C) 및 D)는 전술된 것처럼 규정되어 있다.
이와 같은 조성물의 윤활제는 실링 재료들, 특히 엘라스토머들에 대한 높은 화합성과 더불어, 우수한 슬라이딩 특성을 나타내는 동시에 우수하게 생분해 가능하고, 따라서 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위해 적합하다.
따라서 본 발명은 또 다른 하나의 양상에서, 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위한 윤활제 조성물에 관한 것이고, 성분들로서:
A) 기유;
B) 0.5-7 중량％의 하나 이상의 첨가제;
C) 극성 부분 및 무극성 부분을 포함하는 0.1-10 중량％의 유기 화합물; 및
D) 0.1-85 중량％의 에스테르 화합물을 함유하고,
이때 제시된 양들은 각각 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고 전체적으로 100 중량％로 채워지며,
그리고 이때 상기 유기 화합물은 1.5 내지 10, 바람직하게 1.7 내지 8, 특히 바람직하게 2 내지 7, 그리고 가장 바람직하게 2.3 내지 5의 범위 내 비유전율(εr)을 갖고, 그리고 이때 상기 유기 화합물의 ∫　S1　/　∫ S2 비율은 1 내지 25, 바람직하게 1.3 내지 22, 특히 바람직하게 1.7 내지 17, 그리고 가장 바람직하게 2 내지 14의 범위 내에 있으며, 이때 “∫　S1”은 상기 유기 화합물의 ATR-스펙트럼 내 3100-2750 cm-1의 파수 범위 내 IR-흡수 대역(들)의 면적(들)의 총합을 나타내고, 그리고 “∫　S2”는 상기 유기 화합물의 ATR-스펙트럼 내 1800-1650 cm-1의 파수 범위 내 IR-흡수 대역(들)의 면적(들)의 총합을 나타낸다.
이 경우, 성분들 A), B), C) 및 D)는 바람직하게 전술된 것처럼 규정되어 있다.
이와 같은 실시 형태에 따라 특히 바람직하게 에스테르 화합물 D)는, 특히 C4-C36, 바람직하게 C10-C36, 특히 바람직하게 C14-C36, 그리고 매우 특히 바람직하게 C18-C36의 사슬 길이의 포화 및/또는 단일 또는 다중 불포화, 선형 및/또는 분지형 모노카르복실산에 의해 에스테르화된 네오펜틸글리콜 에스테르, 트리메틸올프로판 에스테르 및 펜타에리스리톨 에스테르로부터 선택되었고; 그리고 특히 C4-C36, 바람직하게 C10-C36, 특히 바람직하게 C14-C36, 그리고 매우 특히 바람직하게 C18-C36의 사슬 길이의 포화 및/또는 단일 또는 다중 불포화, 선형 및/또는 분지형 모노카르복실산에 의해, 그리고 C4-C36, 바람직하게 C4-C18, 특히 바람직하게 C4-C12의 사슬 길이의 포화 및/또는 단일 또는 다중 불포화, 선형 및/또는 분지형 디카르복실산에 의해 임의의 혼합물 내에서 완전 에스테르화 또는 부분 에스테르화된(다시 말해 아직 에스테르화되지 않은 자유 하이드록실기들이 존재함) 네오펜틸글리콜-복합 에스테르, 트리메틸올프로판-복합 에스테르 및 펜타에리스리톨-복합 에스테르로부터 선택되었으며; 그리고 이들의 조합물들로부터 선택되었다.
이와 같은 에스테르 화합물들은 윤활제 조성물의 생체 적합성 또는 생분해성의 관점에서 특히 바람직하다.
특히 바람직한 에스테르 화합물들의 예시들은 펜타에리스리톨-테트라이소테아레이트, 펜타에리스리톨-이소스테아레이트-세바케이트-복합 에스테르, 트리메틸올프로판-트리이소스테아레이트, 트리메틸올프로판-트리올레이트, 트리메틸올프로판-트리카프릴레이트, 트리메틸올프로판-이소스테아레이트-스테아레이트-세바케이트-복합 에스테르, 네오펜틸글리콜-디이소스테아레이트이고, 이러한 에스테르 화합물들에만 제한되지 않는다.
계속해서 이와 같은 실시 형태에 따르면, 기유가 유용성 폴리글리콜, 폴리알파올레핀(PAO), 메탈로센-폴리알파올레핀(mPAO), 백유, 파르네센계 오일, 에스톨라이드, 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택되는 것이 특히 바람직하고, 이때 유용성 폴리글리콜, 폴리알파올레핀(PAO) 및 메탈로센-폴리알파올레핀(mPAO)이 매우 특히 바람직하다. 이와 같은 기유들은 자체 생분해성(다시 말해 예를 들어 OECD-테스트 가이드라인 301 A-F 또는 OECD 306에 따른 생분해성)의 관점에서 특히 바람직한 특성들을 갖고, 그에 상응하게 윤활제 조성물의 생분해성 향상에 기여할 수 있다.
엘라스토머 재료, 윤활제 및 금속으로 이루어진 트라이보시스템(tribosystem)에 최적으로 맞춘 신중한 첨가제 선택에 의해, 윤활제 조성물의 엘라스토머 적합성의 추가 개선이 달성될 수 있다. 그에 상응하게 본 발명의 이와 같은 실시 형태에 따르면, 윤활제 조성물이 하나 또는 복수의 항산화제, 비철 금속 비활성화제 및 부식 방지제, 그리고 경우에 따라 하나 또는 복수의 소포제, 그리고 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제를 포함하는 첨가제 혼합물을 함유하는 경우가 바람직하다.
따라서 본 발명의 이와 같은 실시 형태에 따르면, 하나 이상의 첨가제 B)가 하나 또는 복수의 항산화제, 비철 금속 비활성화제 및 부식 방지제, 그리고 경우에 따라 하나 또는 복수의 소포제, 그리고 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제를 함유하는 첨가제 혼합물인 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 관점에서 특히 바람직한 첨가제는:
페놀 항산화제, 아민 항산화제, 바람직하게 선형 또는 분지형 지방족 아민 화합물 및 방향족 아민 화합물, 그리고 이들의 염 ― 이때 상기 지방족 및 방향족 화합물들은 선형 및/또는 분지형 알킬 라디칼 및 아릴 라디칼로부터 선택된 하나 또는 복수의 라디칼에 의해 치환될 수 있음 ― , 포스파이트, 포스포로티오네이트 및 티오카르바메이트로부터 선택된 항산화제이고, 이때 아민 항산화제가 특히 바람직하며;
트리아졸 화합물, 살리실레이트 및 메르캅토티아디아졸, 그리고 이들의 유도체로부터 선택된 비철 금속 비활성화제이고, 이때 트리아졸 화합물, 특히 벤조트리아졸 화합물, 그리고 이들의 유도체가 특히 바람직하며;
중화된 또는 중성 카르복실산-금속염, 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염, 벤젠술폰산-금속염, 벤조산-금속염, 나프토산-금속염, 나프텐산-금속염 및 인산-금속염, 그리고 이들의 유도체, 바람직하게 Na-염, Ca-염, K-염 및 Mg-염으로부터 선택된 부식 방지제이고, 이때 중화된 또는 중성의 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염 및 벤젠술폰산-금속염이 특히 바람직하고, 특히 Ca-염이 특히 바람직하고, 그리고 이때 중성 알킬나프탈렌술폰산-칼슘염과 같은 중성 술폰산칼슘이 매우 특히 바람직하며;
10-18개의 C-원자의 사슬 길이를 갖는 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알코올, 디올을 포함하는 폴리올, 아크릴레이트 및 폴리실록산으로부터 선택된 소포제이고, 이때 폴리실록산이 특히 바람직하며;
아민, 아민포스페이트, 분지형 및/또는 선형 알킬화 포스페이트, 포스파이트, 티오포스페이트 및 포스포로티오네이트, 아릴포스페이트, 알킬화 폴리설파이드, 황화 아민 화합물, 황화 지방산 메틸에스테르, 나프텐산, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, WO3, Ta2O5, V2O5, CeO2, 티탄산알루미늄, BN, MoSi2, SiC, Si3N4, TiC, TiN, ZrB2, 점토 광물 및 이들의 혼합물들로부터 선택된 나노입자, 술폰산염, 그리고 열적으로 안정적인 탄산염 및 황산염으로부터 선택된 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제이다.
상기 유형의 첨가제 혼합물은, 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 또는 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위한 윤활제 조성물들을 위해 특히 적합하다.
따라서 본 발명의 이와 같은 실시 형태에 따라 계속해서 특히 바람직한 첨가제 혼합물은:
아민 항산화제, 페놀 항산화제, 포스파이트, 포스포로티오네이트 및 티오카르바메이트로부터 선택된 하나 또는 복수의 항산화제;
트리아졸 화합물, 살리실레이트 및 메르캅토티아디아졸, 그리고 이들의 유도체로부터 선택된 하나 또는 복수의 비철 금속 비활성화제;
중화된/중성 카르복실산-금속염, 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염, 벤젠술폰산-금속염, 벤조산-금속염, 나프토산-금속염, 나프텐산-금속염 및 인산-금속염, 그리고 이들의 유도체, 특히 Na-염, Ca-염, K-염 및 Mg-염으로부터 선택된 하나 또는 복수의 부식 방지제;
선택적으로, 10-18개의 C-원자의 사슬 길이를 갖는 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알코올, 폴리올, 아크릴레이트 및 폴리실록산으로부터 선택된 하나 또는 복수의 소포제; 및
선택적으로, 아민, 아민포스페이트, 분지형 및/또는 선형 알킬화 포스페이트, 포스파이트, 티오포스페이트 및 포스포로티오네이트, 아릴포스페이트, 알킬화 폴리설파이드, 황화 아민 화합물, 황화 지방산 메틸에스테르, 나프텐산, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, WO3, Ta2O5, V2O5, CeO2, 티탄산알루미늄, BN, MoSi2, SiC, Si3N4, TiC, TiN, ZrB2, 점토 광물 및 이들의 혼합물들로부터 선택된 나노입자, 술폰산염, 그리고 열적으로 안정적인 탄산염 및 황산염으로부터 선택된 하나 또는 복수의 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제를 포함한다.
따라서, 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 또는 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위해 적합한 윤활제 조성물은 본 발명의 특히 바람직한 하나의 실시 형태에 따라,
A) 기유;
B) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.5-7 중량％의 첨가제 혼합물 ― 이때 상기 첨가제 혼합물은:
아민 항산화제, 페놀 항산화제, 포스파이트, 포스포로티오네이트 및 티오카르바메이트로부터 선택된 하나 또는 복수의 항산화제;
트리아졸 화합물, 살리실레이트 및 메르캅토티아디아졸, 그리고 이들의 유도체로부터 선택된 하나 또는 복수의 비철 금속 비활성화제;
중화된/중성 카르복실산-금속염, 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염, 벤젠술폰산-금속염, 벤조산-금속염, 나프토산-금속염, 나프텐산-금속염 및 인산-금속염, 그리고 이들의 유도체로부터 선택된 하나 또는 복수의 부식 방지제;
선택적으로, 10-18개의 C-원자의 사슬 길이를 갖는 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알코올, 폴리올, 아크릴레이트 및 폴리실록산으로부터 선택된 하나 또는 복수의 소포제; 및
선택적으로, 아민, 아민포스페이트, 분지형 및/또는 선형 알킬화 포스페이트, 포스파이트, 티오포스페이트 및 포스포로티오네이트, 아릴포스페이트, 알킬화 폴리설파이드, 황화 아민 화합물, 황화 지방산 메틸에스테르, 나프텐산, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, WO3, Ta2O5, V2O5, CeO2, 티탄산알루미늄, BN, MoSi2, SiC, Si3N4, TiC, TiN, ZrB2, 점토 광물 및 이들의 혼합물들로부터 선택된 나노입자, 술폰산염, 그리고 열적으로 안정적인 탄산염 및 황산염으로부터 선택된 하나 또는 복수의 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제를 포함함 ―;
C) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.1-10 중량％의 유기 화합물; 및
D) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 5-85 중량％의 에스테르 화합물을 함유하고,
이때 상기 에스테르 화합물은, 특히 C4-C36, 바람직하게 C10-C36, 특히 바람직하게 C14-C36, 그리고 매우 특히 바람직하게 C18-C36의 사슬 길이의 포화 및/또는 단일 또는 다중 불포화, 선형 및/또는 분지형 모노카르복실산에 의해 에스테르화된 네오펜틸글리콜 에스테르, 트리메틸올프로판 에스테르 및 펜타에리스리톨 에스테르로부터 선택되었고; 그리고 특히 C4-C36, 바람직하게 C10-C36, 특히 바람직하게 C14-C36, 그리고 매우 특히 바람직하게 C18-C36의 사슬 길이의 포화 및/또는 단일 또는 다중 불포화, 선형 및/또는 분지형 모노카르복실산에 의해, 그리고 C4-C36, 바람직하게 C4-C18, 특히 바람직하게 C4-C12의 사슬 길이의 포화 및/또는 단일 또는 다중 불포화, 선형 및/또는 분지형 디카르복실산에 의해 임의의 혼합물 내에서 완전 에스테르화 또는 부분 에스테르화된 네오펜틸글리콜-복합 에스테르, 트리메틸올프로판-복합 에스테르 및 펜타에리스리톨-복합 에스테르로부터 선택되었으며; 그리고 이들의 조합물들로부터 선택되었고,
이때 상기 기유는 유용성 폴리글리콜, 폴리알파올레핀(PAO), 메탈로센-폴리알파올레핀(mPAO), 백유, 파르네센계 오일들, 에스톨라이드, 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었으며,
그리고 이때 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지고, 성분 C)는 전술된 것처럼 규정되어 있다.
이 경우, 첨가제 혼합물이 전반적으로 중성이거나, 또는 가급적 낮은 총 산가(TAN)를 갖는 것이 특히 바람직한데, 그 이유는 이러한 상황이 윤활제 조성물들의 엘라스토머 적합성의 관점에서 특히 바람직하게 작용하기 때문이다.
본 발명의 이와 같은 실시 형태에 따르면, 윤활제 조성물이:
A) 유용성 폴리글리콜, 폴리알파올레핀(PAO) 및 메탈로센-폴리알파올레핀(mPAO), 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택된 기유;
B) 하나 또는 복수의 아민 항산화제, 하나 또는 복수의 중화된/중성 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염 및/또는 벤젠술폰산-금속염, 하나 또는 복수의 트리아졸 화합물, 특히 벤조트리아졸 화합물 및/또는 이들의 유도체, 그리고 하나 또는 복수의 폴리실록산을 포함하는 0.5-5 중량％의 첨가제 혼합물;
C) 0.1-5 중량％의 유기 화합물; 및
D) 10-85 중량％의 펜타에리스리톨 에스테르를 함유하고;
이때 제시된 양들은 각각 상기 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지며, 그리고 상기 유기 화합물 C)는 전술된 것처럼 규정되어 있다.
이와 같은 조성물의 윤활제는 실링 재료들, 특히 엘라스토머들에 대한 높은 화합성을 나타내고, 우수한 슬라이딩 특성 또는 윤활 특성을 나타낸다. 또한, 이와 같은 조성물의 윤활제는 우수한 생체 적합성, 다시 말해 규격 OECD 301 A - F 또는 OECD 306에 따른 우수한 생분해성 및 (예를 들어 규격 OECD 201, 202, 203 또는 236에 따른) 낮은 수생 독성을 갖고, 따라서 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 특히 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 또는 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위해 적합하다.
따라서 본 발명의 대상은 추가로, 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위한 윤활제 조성물이고, 성분들로서:
A) 유용성 폴리글리콜, 폴리알파올레핀(PAO) 및 메탈로센-폴리알파올레핀(mPAO), 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택된 기유;
B) 하나 또는 복수의 아민 항산화제, 하나 또는 복수의 중화된/중성 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염 및/또는 벤젠술폰산-금속염, 하나 또는 복수의 트리아졸 화합물 및/또는 트리아졸 유도체, 그리고 하나 또는 복수의 폴리실록산을 포함하는 0.5-5 중량％의 첨가제 혼합물;
C) 극성 부분 및 무극성 부분을 포함하는 0.1-5 중량％의 유기 화합물; 및
D) 10-85 중량％의 펜타에리스리톨 에스테르를 함유하고,
이때 제시된 양들은 각각 상기 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지며,
그리고 이때 상기 유기 화합물은 1.5 내지 10, 바람직하게 1.7 내지 8, 특히 바람직하게 2 내지 7, 그리고 가장 바람직하게 2.3 내지 5의 범위 내 비유전율(εr)을 갖고, 그리고 이때 상기 유기 화합물의 ∫　S1　/　∫ S2 비율은 1 내지 25, 바람직하게 1.3 내지 22, 특히 바람직하게 1.7 내지 17, 그리고 가장 바람직하게 2 내지 14의 범위 내에 있으며, 이때 “∫　S1”은 상기 유기 화합물의 ATR-스펙트럼 내 3100-2750 cm-1의 파수 범위 내 IR-흡수 대역(들)의 면적(들)의 총합을 나타내고, 그리고 “∫　S2”는 상기 유기 화합물의 ATR-스펙트럼 내 1800-1650 cm-1의 파수 범위 내 IR-흡수 대역(들)의 면적(들)의 총합을 나타낸다.
하나의 실시 형태에 따르면, 본 발명에 따른 윤활제 조성물은 식료품과의 이따금의 예상치 못한 접촉을 위한 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서의 사용을 포함하여, 일반 산업에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위해 뛰어나게 적합하다.
일반 산업에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서의 사용을 포함하는 일반 적용 분야들은, 트랜스미션, 특히 스퍼 기어(spur gear), 베벨 기어(bevel gear), 유성 기어(planetary gear), 웜 기어(worm gear), 하이포이드 기어(hypoid gear) 및 사이클로이드 기어(cycloidal gear), 유압 장치, 리니어 가이드, 공압식 컴포넌트, 피팅, 베어링, 특히 슬라이딩 베어링 및 롤링 베어링, 체인, 로프, 스프링, 스크루 및 압축기의 윤활을 포함하고, 특히 식료품과 이따금 예상치 못하게 접촉하는 설비들 내에서의 윤활과 기계 부품들의 윤활을 포함하며, 이러한 적용 분야들에만 제한되지 않는다.
체인은 동일한 형태의 서로 연결된 부재들로 구성된다. 체인은 힘 전달에 이용되고, 예를 들어 자전거에서 구동 체인으로서, 자동차 모터에서 제어 체인으로서, 수문(lock gate)에서 로드 체인(load chain)으로서, 또는 이송 설비에서 운반 체인으로서 사용된다. 로프는, 예를 들어 기중기, 권상기 및 승강기에 위치하는 이동식 로프, 가이 로프(guy rope)와 같은 정지식 로프, 그리고 지지 로프 및 와이어 로프 슬링(wire rope sling)으로 구분된다. 스크루로는 가급적 적은 복잡성으로 조립 및 분해되고 이때 이용된 재료들이 손상되지 않는 연결 요소들이 고려된다. 스프링은 리프 스프링 패키지(leaf spring package), 디스크 스프링 패키지(disc spring package), 환형 스프링 패키지(annular spring package), 나선형 플레이트 스프링(helical plate spring) 및 토션 스프링(torsion spring)을 포함한다. 피팅은 고체 흐름, 액체 흐름 및 기체 흐름을 조절하기 위해 이용된다. 추가로 피팅은 설정 기능, 다시 말해 하나 또는 복수의 부피 흐름의 혼합 및 조절 기능을 담당할 수 있다. 콕(cock) 또는 혼합 밸브(mixing valve)로서의 전형적인 적용들과 더불어 모든 종류의 밸브들도 피팅으로 간주된다.
공압식 컴포넌트로는, 공압 에너지에서 기계 에너지로의 변환에 의해 공작물 및 공구의 이동, 상승 또는 복귀를 위한 직선 운동을 발생시키는 공압식 밸브 및 공압식 실린더가 고려된다.
유압 장치의 경우, 압력 및 부피 흐름에 의해 힘 및 토크가 전달된다. 예시들로 축방향 피스톤 기계, 외측 기어 기계 및 방사방향 피스톤 모터가 있다.
따라서 본 발명의 또 다른 하나의 대상은, 특히 스퍼 기어, 베벨 기어, 유성 기어, 웜 기어, 하이포이드 기어 및 사이클로이드 기어와 같은 트랜스미션, 유압 장치, 리니어 가이드, 공압식 컴포넌트, 피팅, 슬라이딩 베어링 및 롤링 베어링과 같은 베어링, 체인, 로프, 스프링, 스크루 및 압축기의 윤활을 위한, 그리고 특히 식료품과 이따금 예상치 못하게 접촉하는 설비들 내에서의 윤활과 기계 부품들의 윤활을 위한, 일반 산업에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 본 발명에 따른 윤활제 조성물들의 용도이고, 이때 상기 윤활제 조성물은 바람직하게:
A) 기유;
B) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.01-10 중량％의 하나 이상의 첨가제; 및
C) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.001-10 중량％의 유기 화합물을 함유하고,
이때 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지고, 컴포넌트들 A), B) 및 C)는 전술된 것처럼 규정되어 있다.
A) 기유;
B) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.01-6.0 중량％의 첨가제 혼합물 ― 이때 상기 첨가제 혼합물은:
페놀 항산화제, 아민 항산화제, 프로피오네이트 및 티오프로피오네이트로부터 선택된 하나 또는 복수의 항산화제;
10-18개의 C-원자의 사슬 길이를 갖는 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알코올, 폴리올, 아크릴레이트 및 폴리실록산으로부터 선택된 하나 또는 복수의 소포제;
아민, 아민포스페이트, 분지형 및/또는 선형 알킬화 포스페이트, 포스파이트, 티오포스페이트 및 포스포로티오네이트, 아릴포스페이트, 알킬화 폴리설파이드, 황화 아민 화합물, 황화 지방산 메틸에스테르, 나프텐산, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, WO3, Ta2O5, V2O5, CeO2, 티탄산알루미늄, BN, MoSi2, SiC, Si3N4, TiC, TiN, ZrB2, 점토 광물 및 이들의 혼합물들로부터 선택된 나노입자, 술폰산염, 그리고 열적으로 안정적인 탄산염 및 황산염으로부터 선택된 하나 또는 복수의 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제;
선택적으로, 트리아졸 화합물, 살리실레이트 및 메르캅토티아디아졸, 그리고 이들의 유도체로부터 선택된 하나 또는 복수의 비철 금속 비활성화제;
선택적으로, 카르복실산-금속염, 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염, 벤젠술폰산-금속염, 벤조산-금속염, 나프토산-금속염 및 나프텐산-금속염, 그리고 선형 및/또는 분지형 알킬 라디칼 및 아릴 라디칼로부터 선택된 하나 또는 복수의 라디칼에 의해 치환될 수 있는 산염들의 선형 및 분지형 지방족 및 방향족 유도체들을 포함하는 이들의 유도체, 그리고 특히 Na-염, Ca-염, K-염 및 Mg-염의 그룹으로부터 선택된 하나 또는 복수의 부식 방지제;
선택적으로 발색 지시제로서 2,5-티오펜디일 비스(5-터-부틸-1,3-벤즈옥사졸)을 포함함 ― ; 및
C) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.001-2.5 중량％의 유기 화합물을 함유하고,
이때 상기 기유는 폴리알파올레핀(PAO), 메탈로센-폴리알파올레핀(mPAO), 백유, 광유, 네오펜틸글리콜 에스테르, 펜타에리스리톨 에스테르, 트리메틸올프로판 에스테르, 그리고 바람직하게 전술된 것처럼 규정된 펜타에리스리톨-복합 에스테르 및 트리메틸올프로판-복합 에스테르, 지방족 카르복실산 에스테르 및 디카르복실산 에스테르, 트리글리세라이드-지방산-(C8/C10)-에스테르, 알킬나프탈렌, 에틸렌/α-올레핀-소중합체 및 유용성 폴리글리콜, 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택되었고,
그리고 이때 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지고, 상기 유기 화합물 C)는 전술된 것처럼 규정되어 있는,
일반 산업에서, 그리고 이따금의 예상치 못한 식료품 접촉을 위한 식료품 가공 산업에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 용도가 특히 바람직하다.
또 다른 하나의 실시 형태에 따르면, 본 발명에 따른 윤활제 조성물은 추가로, 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 사용하기 위해 뛰어나게 적합하다.
해양 및 내수면에서의 적용 분야들은 특히 트랜스미션, 유압 장치, 슬라이딩 베어링, 롤링 베어링 또는 스턴 튜브 베어링과 같은 베어링, 러더 프로펠러(rudder propeller), 프로펠러 샤프트(propeller shaft), 공압식 컴포넌트, 리니어 가이드, 기계 내 로프 및 체인의 윤활, 예를 들어 해안 설비와 같이 해양에서 염수와 접촉하거나, 또는 내수면에서 물 및/또는 수성 매질과 접촉하는 설비들 및 기계 부품들의 윤활을 포함하고, 이러한 적용 분야들에만 제한되지 않는다.
해양에서는 트랜스미션이 예를 들어 트러스터(thruster) 및 아지포드(azipod)에서 사용된다. 이와 같은 적용은 구동 장치와 프로펠러 사이에서 진행되는 힘 전달 및 힘 변환에 이용된다. 이 경우, 내부로 물의 유입뿐만 아니라 해양 환경으로 윤활제의 배출이 고려되어야 한다.
해양에서의 또 다른 하나의 적용은, 풍력 터빈 또는 석유 굴착 장치용 설치 선박, 플랫폼을 들어올리는 잭업 시스템(jack-up system)이다. 이와 같은 운동은 개방형 트랜스미션에 의해 실행된다.
해양에서의 유압 장치는 조정 가능한 러더 프로펠러의 구동을 위해, 그리고 핀 안정기(fin stabilizer) 및 러더 베어링(rudder bearing)에서 이용된다. 러더 베어링에서는 리니어 가이드도 이용되는데, 상기 리니어 가이드는 대부분 동일한 윤활제로 윤활된다. 이 경우에도 윤활은 수면 아래에서 이루어진다. 그에 상응하게 이와 같은 경우에도 기계부 내로 물의 유입뿐만 아니라 해양 환경으로 윤활제의 배출이 고려되어야 한다.
해양에서 슬라이딩 베어링 적용 시 우선 스턴 튜브 내에 위치하는 프로펠러 샤프트 베어링, 소위 스턴 튜브 베어링이 고려된다. 프로펠러 샤프트의 일차 과제는 선체를 통해 스크루 쪽으로 구동 운동을 전달하는 것이다. 이 경우, 베어링은 마찰 없는 운동을 위해 이용된다.
계속해서, 해수, 물 및 수성 매질과 접촉하는, 해안 풍력 발전기, 원유 생산 플랫폼 및 가스 생산 플랫폼, 항만 시설, 조선소 등에서의 기계 및 기계 부품들이 윤활된다.
이러한 기계 부품들에는 예를 들어 수문에서 사용되는 체인, 선박용 로프와 같은 로프 또는 그물에 사용되는 로프, 그리고 고체 흐름, 액체 흐름 및 기체 흐름을 조절하기 위한 피팅도 포함된다. 마찬가지로 다양한 장치 및 기계 내 밸브, 스프링, 스크루가 윤활되어야 한다.
따라서 본 발명의 또 다른 하나의 대상은, 특히 트랜스미션, 유압 장치, 러더 프로펠러, 프로펠러 샤프트, 리니어 가이드, 공압식 컴포넌트, 피팅, 슬라이딩 베어링, 롤링 베어링 또는 스턴 튜브 베어링과 같은 베어링, 기계 내 스크루, 스프링, 로프 및 체인의 윤활을 위한, 그리고 해양에서 염수와 접촉하거나, 또는 내수면에서 물 및/또는 수성 매질과 접촉하는 설비들 및 기계 부품들의 윤활을 위한, 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 본 발명에 따른 윤활제 조성물의 용도이고, 이때 상기 윤활제 조성물은 바람직하게:
A) 기유;
B) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.5-7 중량％의 하나 이상의 첨가제;
C) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.1-10 중량％의 유기 화합물; 및
D) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.1-85 중량％의 에스테르 화합물을 함유하고,
이때 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지고, 컴포넌트들 A), B), C) 및 D)는 전술된 것처럼 규정되어 있다.
A) 유용성 폴리글리콜, 폴리알파올레핀(PAO) 및 메탈로센-폴리알파올레핀(mPAO), 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택된 기유;
B) 하나 또는 복수의 아민 항산화제, 하나 또는 복수의 중화된/중성 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염 및/또는 벤젠술폰산-금속염, 하나 또는 복수의 트리아졸 화합물 및/또는 트리아졸 유도체, 그리고 하나 또는 복수의 폴리실록산을 포함하는 0.5-5 중량％의 첨가제 혼합물;
C) 0.1-5 중량％의 유기 화합물; 및
D) 10-85 중량％의 펜타에리스리톨 에스테르를 함유하고,
이때 제시된 양들은 각각 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지며, 그리고 이때 상기 유기 화합물 C)는 전술된 것처럼 규정되어 있는,
해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 용도가 특히 바람직하다.
도 1은 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 1) 및 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제(예시 8)의 스트라이벡 곡선(Stribeck curve)의 측정을 보여준다.
도 2에는 검사된 모든 윤활제들의 전이 속도가 도시되어 있다.
도 3a 내지 도 3d는, 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제 조성물(예시 2: GE 3; 예시 5: GE 5; 예시 11: GE 2; 예시 14: GE 1) 및 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 3)의 시간에 따른 마찰 계수(μ)를 보여준다.
도 4a는, 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제 조성물 및 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 3)의 엘라스토머 몸체에서의 마모를 보여준다.
도 4b는, 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제 조성물 및 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 3)의 강철 대응 몸체에서의 마모를 보여준다.
도 5a는, 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 2) 및 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제 조성물들(예시 1, 예시 4, 예시 6, 예시 12 참조)에서의 중량 손실을 보여준다.
도 5b는, 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 4) 및 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제 조성물들(예시 4, 예시 7, 예시 10, 예시 15 참조)에서의 마모 트랙 폭을 보여준다.
본 발명은 다음의 제한되지 않은 예시들에 의해 더 상세하게 기술된다. 당업자는 추가 발명 없이도 본 발명에 따른 또 다른 관계들을 제조할 수 있다.
예시
사용된 일반 검사 방법
제조사 측에 의해 공지되어 있지 않은 경우에 한해, 윤활제 조성물 및 윤활제 조성물 내 함유된 컴포넌트들의 특성들은 다음 방법들에 의해 결정된다:
- 점도 결정:
점도 측정은 ASTM D 7042에 따라 스태빙어 점도계(stabinger viscometer) SVM 3000(Anton Paar(社))에 의해 이루어진다.
- 산가 결정(TAN, total acid number [㎎ KOH/g]):
산가를 결정하기 위해, 표본이 용매 혼합물 내에 용해되고, 후속하여 ASTM D 664-18E02에 따라 알코올 수산화칼륨 용액에 의해 적정된다(titrated). 적정 방법은 Solvotrode에 의해 전위차법으로 Metrohm(社)의 905 Titrando 적정 유닛에서 실시된다.
- 분자량(Mn) 결정:
분자량 결정은 GPC(gel permeation chromatography)에 의해 DIN 55672-1:2016-03 “겔 침투 크로마토그래피(GPC)-파트 1: 용리액으로서 테트라하이드로푸란(THF)”에 따른 폴리스티렌 표준에 대해 SECcure(社)의 GPC 시스템의 사용하에 이루어진다.
- ∫　S1　및 ∫　S2 적분 결정:
미끄럼 향상제에서 ATR-적외선 분광법 측정은 규격 DIN 51451 (DIN 51451:2020-02) “석유 제품 및 관련 제품의 검사: 적외선 분광법에 의한 분석 - 일반 작업 원리”와 관련하여, Bruker Optik GmbH(社)의 IR-분광계 Bruker Tensor 27(Software OPUS 7.5) 또는 Bruker Vertex 70(Software OPUS 7.0)의 사용하의 ATR-측정에 적합하게 실시된다.
∫　S1 또는　∫　S2 적분을 형성하기 위해 ATR 스펙트럼 내 다음 범위들이 이용된다:
∫　S1: 3100 - 2750 cm-1
∫　S2: 1800 - 1650 cm-1
기준선을 형성하기 위해, 두 개의 적분에서 다음과 같이 실시된다.
적분 범위가 양분된다. 이와 같은 두 개의 부분 범위 내에서 개별적인 절대 최소치가 결정된다. 하나의 부분 범위 내에 복수의 절대 최소점이 존재하면, 전체 적분의 가장자리 범위 내에서 가장 멀리 위치하는 점이 이용된다. 기준선은 전체 적분 내 두 개의 절대 최소점으로부터 일차 방정식을 통해 계산된다. 적분될 스펙트럼은 기준선을 중심으로 결정된다. 그런 다음 기준선을 중심으로 결정된 스펙트럼의 적분이 이루어진다.
- 비유전율(εr) 결정:
비유전율(εr) 결정을 위해, 규격 DIN EN 60247 (DIN EN 60247:2005-01) “절연액 - 비유전율, 유전 손실률(tan δ) 및 전기 비저항의 측정”과 관련하여, 제조사 flucon fluid control GmbH의 시스템 EPSILON+의 실험 장치에서 복합 유체 임피던스(complex fluid impedance)가 결정된다. 검사될 미끄럼 향상제 각각에 대해 실온(대략 20 ℃)에서 표본의 주입 이후에 연속 데이터 검출과 함께 측정이 이루어지는데, 말하자면 대략 18.5 내지 21.5 ℃(제1 단계)에서 이루어지고, 재차 21.5 내지 18.5 ℃(제2 단계)에서 이루어진다. 후속하여 두 개의 단계로부터 해당 20.0 ℃에서 얻어진 데이터가 비교되고 평균화된다.
예시들에서 사용된 미끄럼 향상제에 대한 개관(표 1-a 및 1-b 참조)
표 1-a
Figure pct00001
표 1-b
Figure pct00002
윤활제 조성물들의 제조:
윤활제 조성물들의 제조는 당업자에게 공지된 조치에 따라 이루어지며, 이때 기유들 및 첨가제들은 적합한 용기 내에서, 예를 들어 혼합 용기 내에서 적합한 교반기의 사용하에 혼합된다. 고체 첨가제들 또는 컴포넌트들은 온도 상승에 의해 용액으로 제공되고 교반된다. 제조는 연속적인 방법에 의해서도 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 다음 윤활제 조성물들은 전술된 것처럼 제조된다(도 2 ― 예시 1-15b 참조). 검사를 위해, 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 윤활제 조성물들(기제)이 전술된 것처럼 제조된다(표 2 ― 비교 예시 1-5 참조).
표 2
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
예시 16: 윤활제들의 슬라이딩 특성에 대한 미끄럼 향상제의 작용
윤활제들의 슬라이딩 특성에 대한 미끄럼 향상제의 작용을 검사하기 위해, 낮은 접촉 압력에서 화이트 메탈(white metal)/강철의 접촉면에서 전이 속도(transition speed)의 변화가 결정된다. 전이 속도는, 접촉면들을 완전히 분리하는 속도, 다시 말해 혼합 마찰(다시 말해 금속 마찰 상대들의 이따금의 접촉/불완전하게 형성된 윤활막)에서 탄성유체역학적(EHL) 범위(다시 말해 완전하게 형성된 윤활막 및 윤활막에 의한 금속 마찰 상대들의 완전한 분리)로의 전이를 야기하는 속도로서 규정되어 있다.
검사들은 마찰계(AC²T research/Austrian Competence Center for Tribology의 볼-온-디스크(ball-on-disc) 마찰계의 사용하에 실린더-온-링(cylinder on ring) 검사 조합에 의해 실시된다. 대략 0.02 ㎛의 조도(Ra)를 갖는 10 × 10 ㎜(지름 × 길이)의 100Cr6-강철 실린더가 규정된 하중의 제공하에 대략 1.3 ㎛의 조도(Ra)를 갖는 화이트 메탈 링에 대하여 갈린다(grated). 이 경우, 화이트 메탈 링은 오일 리저버(oil reservoir) 내에 위치한다.
낮은 속도에서 높은 속도로(0.05 m/s - 2.5 m/s), 그리고 역으로 높은 속도에서 낮은 속도로(2.5 m/s - 0.05 m/s) 화이트 메탈 링의 속도를 연속적으로 변경하여 마찰 계수를 측정함으로써, 스트라이벡 곡선(마찰-속도 곡선)이 주어진다.
검사를 시작하기 전에 러닝-인 공정(running-in process)이 실시되었다. 이러한 러닝-인 공정은 실온에서 10 N 및 20 N에서, 그리고 40 ℃에서 10 N에서 0.05 m/s에서 2.5 m/s로, 그리고 후속하여 2.5 m/s에서 0.05 m/s로의 속도 램프(speed ramp)를 포함한다.
후속하여 40 ℃에서 20 N에서 0.05 m/s 내지 2.5 m/s의 속도 램프에 의한 스트라이벡 곡선이 생성된다.
도 1은 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 1) 및 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제(예시 8)의 스트라이벡 곡선의 측정을 보여준다. 미끄럼 향상제의 존재 시 전이 속도가 확연히 더 낮은 속도(A에서 B) 쪽으로 이동한다는 사실을 확인할 수 있다.
도 2에는 검사된 모든 윤활제들의 전이 속도가 도시되어 있다. 도 2로부터 유추할 수 있는 것처럼, 미끄럼 향상제를 포함하는 검사된 모든 윤활제들(예시 2, 예시 5, 예시 8, 예시 9, 예시 11)은 기제(비교 예시 1) 및 본 발명에 따르지 않는 미끄럼 향상제를 함유하는 윤활제 조성물(비교 예시 5)보다 현저히 더 낮은 전이 속도를 갖고, 이러한 사실은 본 발명에 따른 미끄럼 향상제를 함유하는 본 발명에 따른 윤활제들이 비교 예시들보다 윤활막을 훨씬 더 신속하게 형성한다는 것을 암시한다. 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제들의 향상된 윤활 특성은, 상기 윤활제들이, 예를 들어 슬라이딩 베어링 및 유사한 부품들에서 향상된 하중 용량을 야기한다는 사실을 나타낸다.
예시 17 ― 탄성 역학적 측정에 의한 슬라이딩 특성 결정:
검사들은 Huettinger, Hermes, Woeppermann의 시험 프로그램(Huettinger, Hermes, Woeppermann, Prem (2015): 기어 모터들의 동적 시일을 위한 새로운 시험 절차. Berger und Kiefer(발행) 실링 기술 연감 2016, 만하임: Isgatec)에 따라 DIN 3761-10:1984-10(Beuth(발행): DIN 3761, 자동차용 회전축 시일, 1984)와 관련한 시험 장치에서 실시된다.
조건들/측정 파라미터들은 다음과 같이 선택된다: 엘라스토머 재료: 75 FKM 585; 압력: 0.25 bar; 온도: 70 ℃; 실험 시간: 240 h; 2000 rpm(20 h) 및 0 rpm(4 h)의 회전수로 10 사이클; 윤활제: Bremer & Leguil(社)의 Cassida GTS 2.
전술된 시험 프로그램에 따른 Freudenberg(社)의 BAU3 38-90-12 75FKM585(품목 번호 49385291/ 49370995)의 FKM-회전축 시일에서의 탄성 역학적 측정에 의해 본 발명에 따른 윤활제 조성물들(예시 3 및 예시 15b)의 사용 시 동적 엘라스토머 화합성이 결정된다. 후속하여, 윤활제 조성물의 슬라이딩 특성 또는 엘라스토머 화합성의 척도를 나타내는 마모 트랙 폭(wear track width) 및 샤프트 런아웃(shaft runout)이 측정된다. 검사를 위해, 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 2)가 이용된다.
측정 결과들은 표 3에 기술되어 있다:
표 3
Figure pct00010
측정 결과들은 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제 조성물들(각각 비교 예시 2와 비교하여 예시 3: GE 1; 예시 15b: GE 2)에서 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 2)와 비교하여 0.66 ㎜에서 0.35 ㎜(예시 3) 또는 0.54 ㎜(예시 15b)로 회전축 시일-마모 트랙/마모 폭의 감소 및 20 ㎛에서 0 ㎛(예시 3) 또는 14 ㎛(예시 15b)로 샤프트 런아웃의 감소가 달성된다는 사실을 보여준다. 반면 비교 예시 4에 대한 측정 결과들이 보여주는 것처럼, 기제의 점도를 높이는 것(mPAO 65/비교 예시 2와 비교하여 mPAO 150/비교 예시 4)으로는 어떠한 개선도 달성되지 않는다.
예시 18 ― 마찰 상대가 엘라스토머인 경우, DES(dynamic elastomer screening)에 의한 슬라이딩 특성 결정:
검사들은 Sommer M. 및 Haas W.가 기술한 구조의 발전하에 “링-온-디스크(ring-on-disc) 마찰계”에 의해 실시된다([1] Sommer, M., Haas, W. “A new approach on grease tribology in sealing technology: Influence of the thickener particles”, Tribology International (2016), 103, 574-583). 검사 재료로서 FKM 엘라스토머 재료가 사용된다. 대응 몸체(counter body)는 강철 대응 몸체이다.
검사될 윤활제 조성물은 [1]에 기술된 것과 같은 링-온-디스크 마찰계에서 1.5 m/s의 일정한 속도 및 60 ℃의 온도에서, 바람직하지 않은 윤활막 형성 시 윤활막의 파괴 및 고체 접촉을 유발하기 위해, 0.90 N/㎜의 선 하중(line load)에서 관찰된다.
도 3a 내지 도 3d에서 알 수 있는 것처럼, 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제 조성물(예시 2: GE 3; 예시 5: GE 5; 예시 11: GE 2; 예시 14: GE 1)은 시간에 걸쳐서 마찰 계수(μ)의 현저히 더 잔잔하고 더 낮은 파형을 나타내는데, 이는 안정적인 윤활막 구조를 의미하고 유체역학적 윤활을 대변한다. 이는 더 적은 마모를 갖는 엘라스토머/윤활제/강철 대응 몸체의 더 안정적인 트라이보시스템을 암시한다(도 4a, 도 4b). 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 3)는 불안정적인 윤활막 구조를 나타내는데, 이는 마찰 계수의 강한 변동 및 더 높은 파형으로 나타난다. 이는 적어도 국부적인 고체 접촉 및 뚜렷한 스틱-슬립 효과(“stick-slip effect”)를 대변한다.
도 4a 및 도 4b에 도시되어 있는 것처럼, 미끄럼 향상제의 첨가에 의해, 각각 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 3)와 비교하여, 엘라스토머 몸체에서 마모가 감소하는데, 말하자면 57 ％(예시 2: GE 3), 50 ％(예시 14, GE 1), 67 ％(예시 11, GE 2) 또는 63 ％(예시 5, GE 5)만큼 감소하고, 그리고 강철 대응 몸체에서 마모가 감소하는데, 말하자면 80 ％(예시 2: GE 3), 67 %(예시 14: GE 1), 67 %(예시 11: GE 2) 또는 73 %(예시 5: GE 5)만큼 감소한다.
예시 19: 마이크로피팅 저항에 대한 미끄럼 향상제의 작용
마이크로피팅 저항은 Micro-Pitting-Resistance(MPR-) 시험 장치(PCS Instruments, London, UK)에서 검사된다. 마이크로피팅은 기어 접촉 시 손상들을 나타낸다.
시험 장치는 삼중 구조를 사용하는데, 상기 삼중 구조에서 중앙 롤이 세 개의 디스크와 접촉하며, 이는 롤 회전당 세 번의 롤 접촉 사이클을 야기한다. 두 개의 하부 디스크는 부분적으로 오일 내에 잠겨 있고 검사 동안에 이와 같은 오일을 접촉부 내로 운반함으로써, 담금 윤활(immersion lubrication)이 시뮬레이션된다. 롤과 디스크들은 별도의 모터에 의해 구동되는데, 이는 서로 다른 슬라이드-투-롤 비율(slide-to-roll ratio, SRR)의 시뮬레이션을 야기한다. 검사들은 1.7 GPa의 헤르츠 접촉 압력(Hertzian contact pressure), 20 ％ 내지 30 ％의 SRR, 90 ℃의 오일 온도 및 1000만 사이클에서 실시된다. 실험 동안에 마찰 계수 및 진동은 토크 미터(torque meter) 또는 가속도계에 의해 측정된다. 검사 종료 시, 남아 있는 오일을 제거하기 위해 용매의 사용하에 검사 롤이 세척되고, 롤의 중량이 결정되며, 그리고 광학 현미경에 의해 마모 트랙이 촬영된다. 마이크로피팅 저항의 관점에서 윤활제 조성물의 기능은 롤의 중량 손실(측정 이전 또는 이후 중량 비교)(도 5a 참조)에 의해, 그리고 마모 트랙 폭의 변동률(도 5b 참조)에 의해 평가된다.
도 5a의 MPR-측정 결과들은, 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 2)와 비교하여 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제 조성물들(예시 1, 예시 4, 예시 6, 예시 12 참조)에서 중량 손실의 현저한 감소가 확인된다는 사실을 보여준다.
도 5b의 MPR-측정 결과들은, 미끄럼 향상제를 포함하지 않는 기제(비교 예시 4)와 비교하여 미끄럼 향상제를 포함하는 본 발명에 따른 윤활제 조성물들(예시 4, 예시 7, 예시 10, 예시 15 참조)에서 마모 트랙 폭의 현저한 감소가 확인된다는 사실을 보여준다.

Claims (17)

  1. 윤활제 조성물로서,
    A) 기유(base oil);
    B) 하나 이상의 첨가제; 및
    C) 미끄럼 향상제(glide enhancer, GE)로서, 극성 부분 및 무극성 부분을 포함하는, 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.001-10 중량％의 유기 화합물을 함유하고,
    상기 유기 화합물은 1.5 내지 10의 범위 내 비유전율(relative permittivity)(εr)을 갖고 그리고 상기 유기 화합물의 ∫　S1　/　∫S2 비율은 1 내지 25의 범위 내에 있으며,
    ∫　S1　은 상기 유기 화합물의 ATR-스펙트럼 내 3100-2750 cm-1의 파수 범위(wavenumber region) 내 IR-흡수 대역(들)의 면적(들)의 총합을 나타내고, 그리고
    ∫　S2　은 상기 유기 화합물의 ATR-스펙트럼 내 1800-1650 cm-1의 파수 범위 내 IR-흡수 대역(들)의 면적(들)의 총합을 나타내는, 윤활제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기 화합물의 양은, 상기 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.001-5 중량％인, 윤활제 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하나 이상의 첨가제의 양은, 상기 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.01-10 중량％인, 윤활제 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 첨가제는 항산화제, 내마모 첨가제, 마찰 감소제, 고압 첨가제, 부식 방지제, 비철 금속 비활성화제(non-ferrous metal deactivator), 이온 착화제, 고체 윤활제, 분산제, 유동점 개선제 및 점도 개선제, UV-안정화제, 유화제, 발색 지시제(color indicator) 및 소포제로부터 선택된, 윤활제 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    A) 기유;
    B) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.01-10 중량％의 하나 이상의 첨가제; 및
    C) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.001-5 중량％의 유기 화합물을 함유하고,
    함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지는, 윤활제 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 첨가제는 하나 또는 복수의 항산화제, 하나 또는 복수의 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제, 하나 또는 복수의 소포제, 선택적으로 하나 또는 복수의 비철 금속 비활성화제, 선택적으로 하나 또는 복수의 부식 방지제 및 선택적으로 발색 지시제를 포함하는 첨가제 혼합물인, 윤활제 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    A) 기유;
    B) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.01-6.0 중량％의 첨가제 혼합물 ― 상기 첨가제 혼합물은:
    페놀 항산화제, 아민 항산화제, 프로피오네이트 및 티오프로피오네이트로부터 선택된 하나 또는 복수의 항산화제;
    10-18개의 C-원자의 사슬 길이를 갖는 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알코올, 폴리올, 아크릴레이트 및 폴리실록산으로부터 선택된 하나 또는 복수의 소포제;
    아민, 아민포스페이트, 분지형 및/또는 선형 알킬화 포스페이트, 포스파이트, 티오포스페이트 및 포스포로티오네이트, 아릴포스페이트, 알킬화 폴리설파이드, 황화 아민 화합물, 황화 지방산 메틸에스테르, 나프텐산, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, WO3, Ta2O5, V2O5, CeO2, 티탄산알루미늄, BN, MoSi2, SiC, Si3N4, TiC, TiN, ZrB2, 점토 광물 및 이들의 혼합물들로부터 선택된 나노입자, 술폰산염, 그리고 열적으로 안정적인 탄산염 및 황산염으로부터 선택된 하나 또는 복수의 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제;
    선택적으로, 트리아졸 화합물, 살리실레이트 및 메르캅토티아디아졸, 그리고 이들의 유도체로부터 선택된 하나 또는 복수의 비철 금속 비활성화제;
    선택적으로, 카르복실산-금속염, 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염, 벤젠술폰산-금속염, 벤조산-금속염, 나프토산-금속염, 나프텐산-금속염 및 N-메틸글리신, 그리고 이들의 유도체의 그룹으로부터 선택된 하나 또는 복수의 부식 방지제;
    선택적으로 발색 지시제로서 2,5-티오펜디일 비스(5-터-부틸-1,3-벤즈옥사졸)을 포함함 ― ; 및
    C) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.001-2.5 중량％의 유기 화합물을 함유하고,
    함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지는, 윤활제 조성물.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 윤활제 조성물은 추가 컴포넌트 D)로서 에스테르 화합물을 함유하는, 윤활제 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에스테르 화합물은 천연 글리세라이드 에스테르, 폴리올 에스테르, 폴리올-복합 에스테르, 다이머산 에스테르 및 다이머산 복합 에스테르, 지방족 카르복실산 에스테르 및 디카르복실산 에스테르, 트리멜리트산 에스테르 및 파이로멜리트산 에스테르, 그리고 포스페이트 에스테르, 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 에스테르 화합물로 이루어진 혼합물들로부터 선택된, 윤활제 조성물.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 에스테르 화합물의 양은, 상기 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.1-85 중량％인, 윤활제 조성물.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    A) 기유;
    B) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.5-7 중량％의 하나 이상의 첨가제;
    C) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.1-10 중량％의 유기 화합물; 및
    D) 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.1-85 중량％의 에스테르 화합물을 함유하고,
    함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지는, 윤활제 조성물.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에스테르 화합물은, C4-C36의 사슬 길이의 포화 및/또는 단일 또는 다중 불포화, 선형 및/또는 분지형 모노카르복실산에 의해 에스테르화된, 네오펜틸글리콜 에스테르, 트리메틸올프로판 에스테르 및 펜타에리스리톨 에스테르로부터 선택되었고; 그리고 C4-C36의 사슬 길이의 포화 및/또는 단일 또는 다중 불포화, 선형 및/또는 분지형 모노카르복실산에 의해, 그리고 C4-C36의 사슬 길이의 포화 및/또는 단일 또는 다중 불포화, 선형 및/또는 분지형 디카르복실산에 의해 임의의 혼합물 내에서 완전히 에스테르화 또는 부분 에스테르화된 네오펜틸글리콜-복합 에스테르, 트리메틸올프로판-복합 에스테르 및 펜타에리스리톨-복합 에스테르로부터 선택되었으며, 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 에스테르 화합물로 이루어진 혼합물들로부터 선택된, 윤활제 조성물.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기유는 유용성 폴리글리콜, 폴리알파올레핀, 메탈로센-폴리알파올레핀, 백유(white oil), 광유(mineral oil), 파르네센계 오일들, 에스톨라이드, 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택된, 윤활제 조성물.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 첨가제는
    아민 항산화제, 페놀 항산화제, 포스파이트, 포스포로티오네이트 및 티오카르바메이트로부터 선택된 하나 또는 복수의 항산화제;
    트리아졸 화합물, 살리실레이트 및 메르캅토티아디아졸, 그리고 이들의 유도체로부터 선택된 하나 또는 복수의 비철 금속 비활성화제;
    중성 카르복실산-금속염, 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염, 벤젠술폰산-금속염, 벤조산-금속염, 나프토산-금속염, 나프텐산-금속염, 인산-금속염 및 N-메틸글리신, 그리고 이들의 유도체로부터 선택된 하나 또는 복수의 부식 방지제;
    선택적으로, 10-18개의 C-원자의 사슬 길이를 갖는 에톡시화 및/또는 프로폭시화 알코올, 폴리올, 아크릴레이트 및 폴리실록산으로부터 선택된 하나 또는 복수의 소포제; 및
    선택적으로, 아민, 아민포스페이트, 분지형 및/또는 선형 알킬화 포스페이트, 포스파이트, 티오포스페이트 및 포스포로티오네이트, 아릴포스페이트, 알킬화 폴리설파이드, 황화 아민 화합물, 황화 지방산 메틸에스테르, 나프텐산, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, WO3, Ta2O5, V2O5, CeO2, 티탄산알루미늄, BN, MoSi2, SiC, Si3N4, TiC, TiN, ZrB2, 점토 광물 및 이들의 혼합물들로부터 선택된 나노입자, 술폰산염, 그리고 열적으로 안정적인 탄산염 및 황산염으로부터 선택된 하나 또는 복수의 내마모 첨가제 및/또는 고압 첨가제를 포함하는 첨가제 혼합물인, 윤활제 조성물.
  15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    A) 유용성 폴리글리콜, 폴리알파올레핀 및 메탈로센-폴리알파올레핀, 그리고 두 개 또는 복수의 이러한 기유로 이루어진 혼합물들로부터 선택된 기유;
    B) 하나 또는 복수의 아민 항산화제, 하나 또는 복수의 중성 술폰산-금속염, 나프탈렌술폰산-금속염 및/또는 벤젠술폰산-금속염, 하나 또는 복수의 트리아졸 화합물 및/또는 트리아졸 유도체, 그리고 하나 또는 복수의 폴리실록산을 포함하는 0.5-5 중량％의 첨가제 혼합물;
    C) 0.1-5 중량％의 유기 화합물; 및
    D) 10-85 중량％의 펜타에리스리톨 에스테르를 함유하고,
    제시된 양들은 각각 윤활제 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 함유된 성분들은 전체적으로 100 중량％로 채워지는, 윤활제 조성물.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른, 특히 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 윤활제 조성물의 용도로서,
    특히 스퍼 기어(spur gear), 베벨 기어(bevel gear), 유성 기어(planetary gear), 웜 기어(worm gear), 하이포이드 기어(hypoid gear) 및 사이클로이드 기어(cycloidal gear)와 같은 트랜스미션, 유압 장치, 리니어 가이드(linear guide), 공압식 컴포넌트(pneumatic component), 피팅(fitting), 슬라이딩 베어링(sliding bearing) 및 롤링 베어링(rolling bearing)과 같은 베어링, 체인(chain), 로프(rope), 스프링(spring), 스크루(screw) 및 압축기의 윤활을 위한, 그리고 특히 식료품과 이따금 예상치 못하게 접촉하는 설비들 내에서의 윤활과 기계 부품들의 윤활을 위한, 일반 산업에서 트랜스미션 오일(transmission oil), 롤링 베어링 오일(rolling bearing oil) 및 슬라이딩 베어링 오일(sliding bearing oil)로서 윤활제 조성물의 용도.
  17. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른, 특히 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 윤활제 조성물의 용도로서,
    특히 트랜스미션, 유압 장치, 러더 프로펠러(rudder propeller), 프로펠러 샤프트(propeller shaft), 리니어 가이드, 공압식 컴포넌트, 피팅, 슬라이딩 베어링, 롤링 베어링 또는 스턴 튜브 베어링(stern tube bearing)과 같은 베어링, 기계 내 스크루, 스프링, 로프 및 체인의 윤활을 위한, 그리고 해양에서 염수와 접촉하거나, 또는 내수면(inland water)에서 물 및/또는 수성 매질과 접촉하는 설비들 및 기계 부품들의 윤활을 위한, 해양 및 내수면에서, 그리고 물 및/또는 수성 매질과 접촉할 수 있는 육지 기계들 및 기계요소들에서 트랜스미션 오일, 롤링 베어링 오일 및 슬라이딩 베어링 오일로서 윤활제 조성물의 용도.
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