KR20230017750A - 유압 유체 - Google Patents

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KR20230017750A
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hydraulic fluid
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다이어 헬렌
파트리지 마들렌
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에프톤 케미칼 코포레이션
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Abstract

본 발명은 하기 성분을 포함하는 유압 유체를 제공한다:
(a) 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 화학식 (Ⅰ)의 하나 이상의 화합물 및/또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염인 부식 억제제:
Figure pat00021

화학식 (Ⅰ)에서,
- 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고,
- x는 0 내지 4이고,
- R2는 수소 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카빌기임;
(b) 중량 기준 1500 내지 4000 ppm의 무회분 질소-함유 분산제; 및
(c) 다량의 기유.

Description

유압 유체{HYDRAULIC FLUID}
본 발명은 특히 유압 유체의 기능적 특성 및 불화중합체 밀봉재와 황색 금속(예를 들어, 구리) 성분과의 이의 상용성과 관련된 바람직한 특성의 개선된 균형을 갖는 유압 유체의 제공에 관한 것이다.
유압 유체는 우수한 동력 전달을 나타내는 것이 바람직하지만, 열 안정성, 방청(rust inhibition), 및 마모방지 성능과 같은 다른 중요한 특징을 나타내는 것이 또한 바람직하다. 따라서, 첨가제가 다양한 여러 가지 사항에서의 만족스러운 성능을 획득하도록 돕기 위해 유압 유체에 첨가될 수 있다.
그러나, 다수의 여러 가지 바람직한 특성의 획득과 관련하여 상충점이 존재할 수 있다. 예를 들어, 마모방지 첨가제는 일부 상황에서 펌프의 성능을 개선하기 위해 첨가될 수 있지만, 모든 마모방지 첨가제가 열적으로 안정한 것은 아니기 때문에 고농도에서 그들은 슬러지 또는 바니시 형성에 대한 원인이 될 수 있고/있거나 분해되어 필터의 폐색을 초래하는 산성 종을 형성할 수 있다.
한편, 기계의 신뢰도를 개선하며 유지 요구 사항을 최소화하는 목표는 유압 유체가 더 오랜 기간 동안 기능을 유지하는 것이 바람직한 것을 의미한다. 유압 유체는 연장된 기간 동안 효과적으로 기능할 수 있는 것뿐만 아니라 그들이 접촉하는 물질과 우수한 상용성을 갖는 것이 이롭다.
예를 들어, 상용성은 유압 유체와 소위 황색 금속, 예컨대 구리를 함유하는 표면을 포함하는 유체가 접촉할 수 있는 임의의 금속 표면 사이에 필요하다. 특히, 이러한 금속의 부식/용해를 방지하거나 최소화하는 것이 바람직하다. 이를 해결하기 위한 과거의 한 가지 접근법은 카복실산, 벤조트리아졸, 금속 설포네이트, 및 알킬화 카복실산으로부터 선택되는 전형적 화학 구조를 갖는 0.05 내지 1.0 wt%의 부식 억제 첨가제를 이용하는 것이었다(Hydraulic Fluids, 1996, P.K.B Hodges). 예를 들어, 이러한 목적을 위해 기술된 카복실산은 아릴 및 지방족 카복실산 둘 모두를 포함하고 - 예를 들어, 국제 공개 WO 1999/035219호 참조, 영국 특허 GB 867181호는 벤조트리아졸, 바람직하게는 중량 기준 0.25% 양의 사용을 기술한다. 벤조트리아졸의 유도체, 예컨대 상표명 Irgamet® 39로 판매되는 제품 및 또한 톨릴트리아졸(예를 들어, 미국 특허 US 6406643호 참조)이 제안되기도 했다. Irgamet® 39 부식 억제제는 하기 제시된 구조를 갖는다.
Figure pat00001
이 디알킬아미노메틸 방향족 트리아졸 구조를 갖는 화합물은 심지어 산성 환경에서도 탁월한 부식 억제 특성을 제공하는 것으로 보고되었다(예를 들어, 미국 특허 US 4522785호 참조). 이들은 또한 실온에서 고체인 예를 들어 톨릴트리아졸과 대조적으로 실온에서 액체인 이점을 갖는다.
1H-1,2,4-트리아졸은 비슷한 부식 억제를 제공하지만, 무-코팅 금속 표면 및 감소된 침전물 형성을 제공하는 것을 바탕으로 벤조트리아졸 화합물보다 선호되는 것으로 보고되었다(캐나타 특허 CA 2442697호). 1H-1,2,4-트리아졸과 벤조트리아졸 유도체의 조합이 또한 기술되었으며(국제 특허 WO 0046325호), 다양한 트리아졸 유도체 및 또한 이미다졸 유도체를 갖고(예를 들어, 국제 공개 WO 2010/021643호 참조), 0.1 내지 5 wt% 양의 벤조트리아졸 화합물 및/또는 티아디아졸 화합물을 사용한다(예를 들어, 미국 특허 US 2010/130394호).
보다 일반적으로 윤활제 및 유압 유체에 관련된 보다 최근에 기술된 다른 부식 억제 물질은 (i) 무-P 및 무-S 유기텅스텐산염; (ii) 오일 가용성 2,5-디메르캅토-1,3,4-티아디아졸, 또는 하이드로카빌-치환된 2,5-디메르캅토-1,3,4-티아디아졸 유도체; (iii) 디노닐나프탈렌-설폰산의 Na 또는 Ca 염; (iv) 하이드로카빌-치환된 1,2,4-트리아졸; 및 (v) 란타늄 산화물, 고급 카복실산의 트리글리세라이드, 알킬벤젠설폰산, 알칸올아민, 란타늄 니트레이트, 및 유기 용매의 조합을 포함한다(예를 들어, "A Review on Recent Patents in Corrosion Inhibitors", Viswanathan S. Saji, Recent Patents on Corrosion Science, 2010, 2, 6-12 참조).
유압 유체와 이와 접촉하게 되는 물질의 상용성에 대한 다른 고려 사항은 특히 유압 시스템 내의 밀봉재에 사용되는 중합체 물질과의 이의 상용성이다. 밀봉재는 이전에 니트릴계 고무 및 이들의 수소화 유사체, 아크릴레이트, 및 비닐-개질된 아크릴계 중합체와 같은 물질로부터 제조되었으며, 밀봉재 팽윤제, 예컨대 프탈레이트 에스테르, 설포란 유도체, 및 나프텐계 오일과 함께 제공되는 유체와 접촉하여 밀봉재를 팽윤시키며 유연하게 하여 효과적인 작동이 가능하도록 한다. 그러나, 보다 최근의 일부 시스템은 "FKM"으로 표기될 수 있는 불화중합체의 하위세트를 포함하는 불화중합체와 같은 물질로부터 제조된 밀봉재를 사용하는 것으로 바뀌었다. 이러한 불화중합체 밀봉재는 이점을 제공할 수는 있지만, 또한 예를 들어 탈중합 또는 가교 반응을 통한 분해에 취약할 수 있다. 특히, 유압 유체 중 포함될 수 있는 여러 가지 유형의 첨가제 중 일부는 이러한 분해 반응을 초래하거나 촉진할 가능성이 있다. 예를 들어, FKM 불화중합체는 에테르, 케톤, 에스테르, 및 아민, 또는 포스페이트 에스테르를 기반으로 하는 유압 유체에 대해 우수한 내성을 항상 나타내지는 않는다. 따라서, 우수한 기능 및 우수한 밀봉재 상용성을 제공하는 잠재적으로 경쟁하는 목적들 사이의 상충점이 존재할 수 있다. 그러므로, 기능을 손상시키기 않고 우수한 밀봉재 상용성을 획득하는 것은 어려울 수 있다.
불화중합체 밀봉재의 상용성을 개선하는 일부 방법은 다른 유체의 맥락에서는 기술된 적이 있다. 예를 들어, 윤활제 조성물과 관련되어 국제 공개 WO 2014/078702호에 기술된 한 가지 접근법은 적어도 80 mg KOH/g(ASTM D4739에 따라 시험될 때)의 총 염기값을 갖는 아민 화합물과 조합한 하기 도시된 것과 같은 에폭사이드 화합물을 첨가하는 것을 포함한다.
Figure pat00002
그러나, 밀봉재 상용성을 개선하기 위해 추가 시제를 도입하는 것은 특히 문제를 일으킬 수 있기 때문에 이상적 해결책이 아니다. 예를 들어, 국제 공개 WO 2014/178702호에서, 상기 도시된 것과 같은 에폭사이드 화합물은 산, 아민, 무수물, 트리아졸, 및/또는 산화물과 같은 다른 첨가제와 반응할 가능성을 갖는 것이 주지된다.
보다 최근에, 미국 특허출원공개 US 2016/0122680호는 두 개의 상이한 일반적인 상업적 마찰 개질제(테트라에틸렌 펜타민과 이소-스테아르산의 반응에 의해 제조된 것, 테트라에틸렌 펜타민과 이소-옥타데세닐숙신산 무수물의 반응에 의해 제조된 다른 것) 중 하나와 함께 분산제, 마모방지제, 및 산화방지제를 함유하는 동력 전달 유체의 밀봉재 상용성이 상업적 마찰 개질제를 에스테르화 촉매의 존재하에 (a) 이소-스테아르산 또는 올레산과 (b) 400 분자량의 폴리에틸렌 글리콜 또는 ETHOMEEN® C-15(폴리알콕실화 알킬 아민 화합물을 포함한다고 함)를 반응시켜서 제조된 대안적 마찰 개질제로 대체하여 개선될 수 있는 것을 보고하였다. 그러나, 다른 유형의 유체의 밀봉재 상용성을 개선하기 위한 요구가 여전히 존재하는 실정이다.
본 발명은 적은 양의 특정 유형의 부식 억제제의 사용이 특히 우수한 기능(예컨대, 우수한 부식 억제) 및 우수한 불화중합체 밀봉재 상용성의 잠재적으로 경쟁적 목표에 대한 예상치 않게 이로운 특성 균형을 제공할 수 있도록 하는 놀라운 발견을 기반으로 한다. 따라서, 본원에 정의된 부식 억제제는 특히 특정 다른 첨가제와 조합될 때도 매우 낮은 농도에서 강력한 부식 억제를 제공하는 것이 발견되었다. 이러한 이점 중 하나는 부식 억제제가 불화중합체 밀봉재 상에 가질 수 있는 임의의 잠재적 영향을 최소화할 수 있도록 하는 점이다. 추가로, 부식 억제제가 밀봉재 상에 갖는 최소 영향(즉, 이의 우수한 밀봉재 상용성)은 불화중합체 밀봉재 상에 분해 효과를 가질 수 있다는 우려때문에 달리 기피되거나 상대적으로 적게 사용될 수 있는 다른 첨가제의 수준을 높이는 것을 가능하도록 함으로써, 우수한 불화중합체 밀봉재의 상용성과 함께 유압 유체에 대한 신규하고 개선된 수준의 기능을 획득할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 용도를 위한 부식 억제제는 화학식 (I)의 하나 이상의 화합물 및/또는 이의 마찰적으로 허용 가능한 염이며:
Figure pat00003
화학식 (I)에서, 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고; x는 0 내지 4이고; R2는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카빌기이다.
매우 적은 양의 상기 부식 억제제의 사용이 불화중합체 밀봉재의 상용성 및 유압 유체의 다양한 다른 기능적 요구 사항 둘 모두의 측면에서의 탁월한 성능을 획득할 수 있도록 하는 발견은 특히 알려진 부식 억제제 Irgamet® 39(배경기술 부문에서 상기 제시되며, 화학식 (I)에서 R2에 상응하는 모이어티가 Irgamet® 39 내 비스(2-에틸헥실)아미노메틸기인 사실때문에 화학식 (I)과 상이한 것의 구조)를 사용하여 획득될 수 있는 특성들의 균형과 비교할 때 두드러진다. 이와 관련하여, 실시예에서 하기 보고되는 바, 이러한 발견은 화합물 비스(2-에틸헥실)아민(화학식 (I)에 대해 구별되는 Irgamet® 39 내의 모이어티에 해당)이 밀봉재 분해에 대해 영향을 갖지 않거나 거의 갖지 않는 것으로 발견된 사실을 고려하면 더욱더 놀랍다.
본 발명은 하기 성분을 포함하는 유압 유체를 제공한다:
(a) 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 화학식 (Ⅰ)의 하나 이상의 화합물 및/또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염인 부식 억제제:
Figure pat00004
화학식 (Ⅰ)에서,
- 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고,
- x는 0 내지 4이고,
- R2는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카빌기임;
(b) 중량 기준 1500 내지 4000 ppm(바람직하게는 중량 기준 1800 내지 3600 ppm)의 무회분 질소-함유 분산제; 및
(c) 다량의 기유.
본 발명은 또한 하기 성분을 포함하는 첨가제 농축물을 제공한다:
(a) 중량 기준 0.9 내지 3.6%의 본원에 정의된 화학식 (I)의 하나 이상의 화합물인 부식 억제제;
(b) 중량 기준 11 내지 50%(바람직하게는 중량 기준 11 내지 45%)의 무회분 질소-함유 분산제; 및 선택적으로
(c) 희석제 오일.
본 발명은 또한 적어도 하나의 불화중합체 밀봉재 및 상기 밀봉재와 접촉하게 되는 본원에 정의된 본 발명의 유압 유체를 포함하는 유압 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한 본원에 정의된 본 발명의 유압 유체의 동력 전달 유체로서의 용도를 제공한다.
본 발명은 또한 불화중합체 밀봉재의 상용성을 개선하거나, 상기 유압 유체와 접촉하게 되는 하나 이상의 불화중합체 밀봉재의 무결성을 보존하기 위한, 유압 유체 중 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 본원에 정의된 부식 억제제의 용도를 제공한다. 이와 관련하여 바람직하게는, 상기 유압 유체는 본원에 정의된 본 발명의 유압 유체이다.
본 발명은 또한 부식을 억제하는 동시에 또한 (a) 불화중합체 밀봉재의 상용성을 개선하거나, (b) 상기 유압 유체와 접촉하게 되는 하나 이상의 불화중합체 밀봉재의 무결성을 보존하기 위한, 유압 유체 중 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 상기 정의된 화학식 (I)의 하나 이상의 화합물 및/또는 이의 마찰적으로 허용 가능한 염의 용도를 제공한다.
바람직하게는, 상기 유압 유체는 본원에 정의된 본 발명의 유압 유체이다.
성분 (a): 화학식 (I)의 화합물 또는 이의 마찰적으로 허용 가능한 염
본 발명의 유압 유체는 (유압 유체의 총 중량을 기준으로) 질소 측면에서 중량 기준 40 ppm 내지 150 ppm의 상기 정의된 화학식 (I)의 하나 이상의 화합물 및/또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염인 부식 억제제를 포함한다.
이와 관련하여, 의심을 피하기 위해, 유압 유체는 화학식 (I)의 하나 초과의 상이한 유형의 화합물 및/또는 이의 염을 포함할 수 있으며, 다만, 상기 화합물/염의 총량은 질소 함량 측면에서 중량 기준 150 ppm의 상한을 초과하지 않는다. 바꾸어 말하면, 성분 (a)는 화학식 (I)의 하나 이상의 화합물 및/또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염일 수 있다(40 내지 150 ppm은 이들의 질소 함량 측면에서 이러한 모든 화합물 및/또는 염의 총 농도를 지칭함). 이와 관련하여, 용어 "하나 이상"은 바람직하게는 1개, 2개, 또는 3개를 의미하며, 보다 바람직하게는 이는 1개 또는 2개를 의미한다. 그러나, 전형적으로, 화학식 (I)의 하나의 화합물 및/또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 것이 단지 필요하다.
바람직하게는, 화학식 (I)에서, 각각의 R1은 독립적으로 선형 또는 분지형 알킬기 또는 아릴기, 예컨대 페닐이다. 보다 바람직하게는, 각각의 R1은 독립적으로 선형 또는 분지형 알킬기이다.
바람직하게는, 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자, 및 더욱더 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함한다. R1에 대한 바람직한 예는 알킬기, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, 및 t-부틸이다. 메틸 및 에틸이 특히 바람직하며, 메틸이 가장 바람직하다.
모이어티 x에 대한 상한은 바람직하게는 3, 보다 바람직하게는 2이다. x에 대한 하한은 바람직하게는 1이다. x는 0 또는 1인 것이 특히 바람직하다. 가장 바람직하게는, x는 1이다.
R2는 바람직하게는 수소, 또는 선형 또는 분지형 알킬기 또는 아릴기, 예컨대 페닐이다. 보다 바람직하게는 R2는 수소, 또는 선형 또는 분지형 알킬기이다. 가장 바람직하게는, R2는 수소이다.
R2가 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카빌기일 때, 이는 바람직하게는 1 내지 8개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자, 및 더욱더 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함한다. 이와 관련하여 R2에 대한 바람직한 예는 알킬기, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, 및 t-부틸이며, 메틸 및 에틸이 특히 바람직하고, 메틸이 가장 바람직하다.
특히 바람직한 실시형태에서, x는 0 또는 1이고, R1은 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기, 예컨대 메틸 또는 에틸(전형적으로 메틸)이고, R2는 수소, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기, 예컨대 메틸 또는 에틸(전형적으로 R2는 수소임)이다. 이와 관련하여 보다 바람직하게는, x는 1이다.
화학식 (I)의 바람직한 화합물의 예는 톨릴트리아졸 및 벤조트리아졸이며, 톨릴트리아졸이 특히 바람직하다.
성분 (a)로 사용하기에 적합한 화합물 및 염은 알려져 있으며, 일반적으로 상업적으로 입수 가능하고/하거나 잘 알려진 방법에 의해 제조될 수 있다.
유압 유체 중 부식 억제제의 농도는 (전체 유압 유체 중) 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 ppm 내지 150 ppm이다. 질소 함량 측면에서의 양은 바람직하게는 적어도 45 ppm, 예컨대 적어도 50 ppm, 적어도 55 ppm, 적어도 60 ppm, 적어도 65 ppm, 적어도 70 ppm, 적어도 75 ppm, 또는 적어도 80 ppm이다. 질소 함량 측면에서의 양에 대한 상한은 바람직하게는 최대 145 ppm, 예컨대 최대 140 ppm, 최대 135 ppm, 최대 130 ppm, 최대 125 ppm, 최대 120 ppm, 최대 115 ppm, 또는 최대 110 ppm이다. 바람직한 범위의 예는 50 내지 140 ppm, 60 내지 130 ppm, 및 70 내지 120 ppm이다.
유압 유체 중 부식 억제제의 양(즉, 질소 함량 측면에서 아님)은 x, R1, 및 R2의 정체에 따라 달라질 수 있다. 전형적으로, 상기 양은 적어도 150 ppm, 예컨대 적어도 200 ppm, 적어도 220 ppm, 적어도 240 ppm, 적어도 260 ppm, 또는 적어도 280 ppm이다. 상기 양에 대한 상한은 (예를 들어) 2850 ppm 이하, 2500 ppm 이하, 2000 ppm 이하, 1500 ppm 이하, 1000 ppm 이하, 800 ppm 이하, 600 ppm 이하, 500 ppm이하, 또는 450 ppm 이하이다. 일부 실시형태에서, 상기 양은 바람직하게는 400 ppm 이하, 380 ppm 이하, 360 ppm 이하, 340 ppm 이하, 또는 320 ppm 이하이다. 가능한 상한에 대한 더 낮은 값은 x가 더 낮을 때 및/또는 R1 및 R2가 더 작은 기일 때의 실시형태에 대해, 예컨대 (a) x가 0 또는 1이고(전형적으로 1), R1이 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기, 예컨대 메틸 또는 에틸(전형적으로 메틸)이고, R2가 수소, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기, 예컨대 메틸 또는 에틸(전형적으로 R2는 수소임)인 실시형태 및 (b) 화학식 (I)의 화합물이 톨릴트리아졸 및 벤조트리아졸로부터 선택되는 실시형태에서 특히 적절하다.
본 발명의 유압 유체에서, 바람직하게는, 치환되거나 치환되지 않은 벤조트리아졸 화합물(임의의 종류, 즉 화학식 (I)로 포함되지 않은 화합물 포함) 및 존재하는 경우 바람직하게는 또한 임의의 치환되거나 치환되지 않은 트리아졸 화합물의 총 함량은 최대 5000 ppm. 예컨대 최대 3500 ppm, 최대 2850 ppm, 최대 2500 ppm, 최대 2000 ppm, 최대 1500 ppm, 최대 1000 ppm, 최대 600 ppm, 또는 최대 450 ppm이다. (전체 유체 중) 질소 함량 측면에서, 상기 총 함량은 바람직하게는 최대 150 ppm. 예컨대 최대 145 ppm, 최대 140 ppm, 최대 135 ppm, 최대 130 ppm, 최대 125 ppm, 최대 120 ppm, 최대 115 ppm, 또는 최대 110 ppm이다. 이러한 농도 수준의 사용이 불화중합체의 상용성 및 부식 억제의 균형을 돕는 데 유용하다. 전형적으로, 치환되거나 치환되지 않은 벤조트리아졸 화합물의 총 질소 함량(및 존재하는 경우 바람직하게는 또한 임의의 치환되거나 치환되지 않은 트리아졸 화합물)은 본질적으로 화학식 (I)의 화합물의 농도에 해당한다.
유압 유체는 바람직하게는 성분 (a) 이외에 임의의 치환되거나 치환되지 않은 벤조트리아졸 화합물이 실질적으로 없다. 보다 바람직하게는, 유압 유체는 성분 (a) 이외에 임의의 치환되거나 치환되지 않은 벤조트리아졸 또는 트리아졸 화합물이 실질적으로 없다. 더욱더 바람직하게는, 유압 유체는 성분 (a) 이외에 임의의 부식 억제제가 실질적으로 없다.
성분 (b): 무회분 질소-함유 분산제
본 발명의 유압 유체는 중량 기준 1500 내지 4000 ppm(바람직하게는 중량 기준 1800 내지 3600 ppm)의 무회분 질소-함유 분산제를 포함한다.
이와 관련하여, 의심을 피하기 위해, 유압 유체는 하나 초과의 상이한 유형의 무회분 질소-함유 분산제를 포함할 수 있으며, 다만, 상기 분산제의 총량은 중량 기준 4000 ppm의 상한을 초과하지 않는다. 바꾸어 말하면, 성분 (b)는 하나 이상의 질소-함유 분산제일 수 있다(150 내지 4000 ppm은 이러한 모든 분산제의 총 농도를 지칭함). 이와 관련하여, 용어 "하나 이상"은 바람직하게는 1개, 2개, 또는 3개이며, 보다 바람직하게는 이는 1개 또는 2개를 의미한다. 그러나, 전형적으로, 이는 하나의 분산제를 포함하는 것이 단지 필요하다(그러나, 이 분야에서 일반적으로 이러한 단일 분산제는 단일 화합물이 아니라 오히려 화합물의 혼합물일 것임).
무회분 질소-함유 분산제에 대한 바람직한 선택은 (a) 아미노 화합물과 (b) 적어도 300의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환된 숙신산 및/또는 숙신산 무수물(바람직하게는 숙신산 무수물)의 반응으로부터 수득할 수 있는 생성물이고, 상기 반응은 적어도 하나의 이미도, 아미도, 아미딘, 및/또는 아실옥시 암모늄 연결의 형성을 수반하고, 생성물은 적어도 300의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환된다.
보다 바람직하게는, 무회분 질소-함유 분산제는 (a) 아미노 화합물과 (b) 500 내지 5000의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환된 숙신산 및/또는 숙신산 무수물(바람직하게는 숙신산 무수물)의 반응으로부터 수득할 수 있는 생성물이고, 상기 반응은 적어도 하나의 이미도, 아미도, 아미딘, 및/또는 아실옥시 암모늄 연결의 형성을 수반하고, 생성물은 500 내지 5000의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환된다.
전형적으로, 분산제는 하이드로카빌 치환된 숙신이미드이며, 하이드로카빌기는 적어도 300, 바람직하게는 500 내지 5000의 수평균 분자량을 갖는다.
분산제 성분에 대한 상기 실시형태에서 하이드로카빌기는 바람직하게는 PIB 기이다.
하이드로카빌기(바람직하게는 PIB 기)의 수평균 분자량은 바람직하게는 적어도 500, 예컨대 적어도 700, 적어도 800, 또는 적어도 900이다. 수평균 분자량은 바람직하게는 최대 5000, 예컨대 최대 4000, 최대 3000, 최대 2000, 최대 1500, 또는 최대 1200이다. 바람직한 범위의 예는 700 내지 4000, 700 내지 3000, 800 내지 2000, 800 내지 1500, 및 900 내지 1200이다.
무회분 질소-함유 분산제를 제조하는 데 사용하기 위한 아미노 화합물은 폴리아민, 예를 들어 폴리알킬렌 폴리아민이고/이거나 하이드록시알킬, 헤테로고리형 및/또는 방향족 기로 치환된 폴리아민인 폴리아민이다.
하이드록시알킬로 또한 치환될 수 있는 적합한 폴리알킬렌 폴리아민은 화학식 (R3)2N-(Z-N(R3))nR3의 화합물을 포함하며, 여기서, 각각의 R3은 독립적으로 수소, 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기, 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하는 하이드록시-치환된 하이드로카빌기이고, 다만, 적어도 하나의 R3은 수소이고; n은 1 내지 10이고; 각각의 Z는 독립적으로 1내지 18개의 탄소 원자를 포함하는 알킬렌 기이다. 바람직하게는, 각각의 R3은 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, i-부틸, 및 t-부틸로부터 선택된다. 가장 바람직하게는, 각각의 R3은 수소이다. Z는 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 알킬렌기, 보다 바람직하게는 에틸이며, 즉, 보다 바람직하게는 폴리알킬렌 폴리아민은 폴리에틸렌 폴리아민이다. 모이어티 n은 바람직하게는 2 내지 8, 예컨대 2 내지 6, 또는 2 내지 5이다.
폴리알킬렌 폴리아민의 예는 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타민, 펜타에틸렌헥사민, 헥사에틸렌헵타민, 트리-(트리메틸렌)테트라민, 1.2-프로필렌 디아민, 및 이의 혼합물을 포함한다. 선택적으로 8개 이상의 질소 원자를 함유하는 하나 이상의 추가의 보다 고비등 분획을 포함하는 이러한 폴리아민의 혼합물이 또한 편의상 사용될 수 있다.
하이드록시알킬로 치환된 폴리알킬렌 폴리아민의 예는 N-(2-하이드록시에틸) 에틸렌 디아민, N,N'-비스(2-하이드록시에틸) 에틸렌 디아민, N-(3-하이드록시부틸) 테트라메틸렌 디아민, 및 이의 혼합물을 포함한다.
헤테로고리형-치환된 폴리아민은 하이드록시알킬-치환된 폴리아민을 포함하며, 폴리아민은 상기 기재된 폴리알킬렌 폴리아민이고, 헤테로고리형 치환기는 질소-함유 지방족 및 방향족 헤테로고리, 예를 들어 피페라진, 이미다졸린, 피리미딘, 및/또는 모르폴린으로부터 선택된다.
헤테로고리형-치환된 폴리아민의 예는 N-2-아미노에틸 피페라진, N-2 및 N-3 아미노 프로필 모르폴린, N-3(디메틸 아미노) 프로필 피페라진, 2-헵틸-3-(2-아미노프로필) 이미다졸, 1,4-비스 (2-아미노에틸) 피페라진, 1-(2-하이드록시에틸) 피페라진, 및 2-헵타데실-1-(2-하이드록시에틸)-이미다졸린이다.
방향족 폴리아민은 페닐렌 디아민 및 나프탈렌 디아민을 포함한다.
방향족 폴리아민의 예는 화학식 Ar(N(R3)2)y의 화합물을 포함하며, 여기서, Ar은 6 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 방향족 모이어티이고, 각각의 R3은 독립적으로 상기 정의된 바와 같고, y는 2 내지 8이다.
바람직하게는, 폴리아민은 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 펜타에틸렌헥사민, 헥사에틸렌헵타민, 디메틸아미노프로필아민, 아미노에틸에탄올아민, 및 이의 혼합물로부터 선택된다.
무회분 질소-함유 분산제는 (a) 아미노 화합물과 (b) 적어도 300의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환된 숙신산 및/또는 숙신산 무수물(바람직하게는 숙신산 무수물)을 10:1 내지 1:10. 바람직하게는 5:1 내지 1:5, 보다 바람직하게는 2:1 내지 1:2, 및 가장 바람직하게는 1:1 내지 1:2의 (a):(b)의 몰비로 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 이러한 유형의 아실화 반응은 당업자에게 잘 알려져 있다.
무회분 질소-함유 분산제의 양은 바람직하게는 중량 기준 적어도 1600 ppm, 예컨대 적어도 1700 ppm 또는 적어도 1800 ppm이다. 무회분 질소-함유 분산제의 양은 바람직하게는 3900 ppm 이하, 중량 기준 3800 ppm 이하, 중량 기준 3700 ppm 이하, 또는 중량 기준 3600 ppm 이하이다. 상기 양에 대한 바람직한 범위의 예는 중량 기준 1600 내지 3900 ppm, 1700 내지 3800 ppm, 1700 내지 3700 ppm, 및 1800 내지 3600 ppm을 포함한다.
선택적 금속 세정제
바람직한 실시형태에서, 본 발명의 유압 유체는 2000 ppm 이하의 금속 세정제를 추가로 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 유압 유체는 중량 기준 50 내지 2000 ppm의 금속 세정제를 포함한다.
이와 관련하여, 의심을 피하기 위해, 금속 세정제는 하나 초과의 상이한 유형의 금속 세정제를 포함할 수 있으며, 다만, 금속 세정제(존재하는 경우)의 총량은 중량 기준 2000 ppm의 상한을 초과하지 않는다. 바꾸어 말하면, 금속 세정제는 하나 이상의 금속 세정제일 수 있다. 이와 관련하여, 용어 "하나 이상"은 바람직하게는 1개, 2개, 또는 3개를 의미하며, 보다 바람직하게는 이는 1개 또는 2개를 의미한다. 그러나, 전형적으로, 이는 하나의 금속 세정제를 포함하는 것이 단지 필요하다.
금속 세정제는 바람직하게는 알칼리 토금속 세정제이다. 보다 바람직하게는, 유압 유체는 페네이트 세정제, 치환된 벤젠 설포네이트 세정제, 및 살리실레이트 세정제로부터 선택되는 하나 이상의 알칼리 토금속 세정제를 포함하며, 상기 하나 이상의 알칼리 토금속 세정제의 총량은 중량 기준(유압 유체의 총 중량 기준) 50 내지 2000 ppm이다.
용어 치환된 벤젠 설포네이트 세정제는 벤젠 설포네이트 모이어티를 갖는 세정제 화합물을 지칭하며, 벤젠 치환기는 하나 이상(예를 들어, 1개, 2개, 또는 3개이지만, 전형적으로는 1개)의 소수성 기를 포함한다. 바람직하게는, 상기 소수성 기는 하이드로카빌기로부터 선택되며, 보다 바람직하게는 이들은 알킬기로부터 선택된다. 전형적으로, 치환된 벤젠 설포네이트 세정제는 알킬벤젠 설포네이트 세정제이다.
바람직하게는, 알칼리 토금속은 칼슘 또는 마그네슘, 보다 바람직하게는 칼슘이다. 따라서, 바람직하게는, 상기 금속 세정제는 (i) 칼슘 세정제, (ii) 마그네슘 세정제, 또는 (iii) 칼슘 세정제 및 마그네슘 세정제이다. 보다 바람직하게는, 상기 금속 세정제는 하나 이상의 칼슘 세정제, 예컨대 하나의 칼슘 세정제이다.
바람직하게는, 상기 금속 세정제는 알칼리 토금속 페네이트(예를 들어, 칼슘 페네이트)를 포함한다. 보다 바람직하게는, 상기 금속 세정제는 칼슘 페네이트이다.
바람직하게는, 칼슘 페네이트는 적어도 100 mg KOH/g, 예컨대 적어도 200 mg KOH/g, 예를 들어 200 내지 300 mg KOH/g의 총 염기값(TBN)을 갖는 칼슘 페네이트이다. TBN은 바람직하게는 ASTM D2896에 의해 측정될 수 있다.
바람직하게는, 칼슘 페네이트는 중량 기준 5 내지 14%, 예컨대 중량 기준 8 내지 11%의 칼슘 함량을 갖는다. 전형적으로, 이는 중량 기준 대략 9.2%이다.
상기 금속 세정제의 총량에 대한 하한은 전형적으로 50 ppm이지만, 바람직하게는 예를 들어 60 ppm, 70 ppm, 80 ppm, 90 ppm, 또는 100 ppm으로 더 높을 수 있다. 상기 하나 이상의 알칼리 토금속 세정제의 총량에 대한 상한은 2000 ppm이지만, 바람직하게는 예를 들어 1800 ppm, 1700 ppm, 1600 ppm, 1500 ppm, 1400 ppm, 1300 ppm, 1200 ppm, 1100 ppm, 1050 ppm, 또는 1030 ppm으로 더 낮을 수 있다. 전형적인 바람직한 농도 범위는 예를 들어 50 내지 1500 ppm, 70 내지 1200 ppm, 90 내지 1100 ppm, 또는 100 내지 1030 ppm이다.
상기 금속 세정제의 총량에 대한 하한은 전형적으로 금속 함량 측면(유압 유체의 총 중량 기준)에서 4 ppm이지만, 바람직하게는 예를 들어 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm, 50 ppm, 60 ppm, 70 ppm, 80 ppm, 90 ppm, 또는 100 ppm으로 더 높을 수 있다. 상기 금속 세정제의 총량에 대한 상한은 전형적으로 200 ppm일 수 있지만, 바람직하게는 예를 들어 190 ppm, 180 ppm, 170 ppm, 160 ppm, 150 ppm, 140 ppm, 또는 130 ppm으로 더 낮을 수 있다. 전형적인 바람직한 농도 범위는 예를 들어 35 내지 115 ppm, 또는 40 내지 80 ppm이다. 금속의 함량은 바람직하게는 ASTM D4951에 의해 측정될 수 있다.
바람직하게는, 알칼리 토금속 세정제의 총 함량은 존재하는 경우 최대 1800 ppm, 예컨대 최대 1600 ppm, 최대 1400 ppm, 최대 1200 ppm, 최대 1100 ppm, 최대 1050 ppm, 또는 최대 1030 ppm이다.
바람직하게는, 본 발명의 유압 유체는 중량 기준 50 내지 2000 ppm의 하나 이상의 알칼리 토금속(바람직하게는 칼슘) 페네이트, 예컨대 이의 중량 기준 80 내지 1500 ppm, 또는 100 내지 1030 ppm를 포함한다.
선택적 인-함유 마모방지제
본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 인-함유 마모방지제를 포함하며, 상기 인-함유 마모방지제의 총량은 중량 기준(유압 유체의 총 중량 기준) 100 내지 3000 ppm이다. 인-함유 마모방지제는 무회분 포스페이트 및/또는 무회분 포스파이트를 포함할 수 있다(그리고 바람직하게는 상기 화합물이다).
바람직하게는, 인-함유 마모방지제는 포스페이트이다. 따라서, 본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 하나 이상의 포스페이트 마모방지제를 포함하며, 상기 하나 이상의 포스페이트 마모방지제의 총량은 중량 기준(유압 유체의 총 중량 기준) 100 내지 3000 ppm이다.
이와 관련하여, 용어 "하나 이상"은 바람직하게는 1개, 2개, 또는 3개의 포스페이트 마모방지제(들), 보다 바람직하게는 1개 또는 2개의 포스페이트 마모방지제(들), 및 가장 바람직하게는 2개의 포스페이트 마모방지제를 의미한다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 포스페이트 마모방지제는 하나 이상의 디티오포스페이트 마모방지제이다.
바람직하게는, 포스페이트 마모방지제는 아연이 없으며, 보다 바람직하게는 이들은 무회분이다. 따라서, 바람직하게는 상기 하나 이상의 포스페이트 마모방지제는 하나 이상의 무회분 포스페이트 마모방지제이다. 전형적으로, 상기 하나 이상의 무회분 포스페이트 마모방지제는 하나 이상의 유기 포스페이트 마모방지제이며, 바람직하게는 이는 하나 이상의 무회분 유기 디티오포스페이트 마모방지제이다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 포스페이트 마모방지제는 화학식 (II)의 하나 이상의 포스페이트 화합물 및/또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염이며:
Figure pat00005
상기 식에서,
- 각각의 RA 및 RB는 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고;
- 각각의 X1, X2, X3, 및 X4는 독립적으로 S 또는 O이고;
- RC는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 2가 하이드로카빌기이고;
- X5는 -C(O)O- 또는 -O-이고;
- RD는 수소, 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이다.
바람직하게는, 각각의 RA 및 RB는 독립적으로 선형 또는 분지형 알킬기 또는 아릴기, 예컨대 페닐기이다. 보다 바람직하게는, 각각의 RA 및 RB는 독립적으로 선형 또는 분지형 알킬기이다.
바람직하게는, 각각의 RA 및 RB는 독립적으로 1 내지 12개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 8개의 탄소 원자, 및 더욱더 바람직하게는 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함한다. RA 및 RB에 대한 바람직한 예는 알킬기, 예컨대, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, 및 t-부틸이다. i-프로필 및 i-부틸기가 특히 바람직하다.
X1은 바람직하게는 S이다.
X2는 바람직하게는 O이다.
X3은 바람직하게는 O이다.
X4는 바람직하게는 S이다.
바람직하게는, RC는 선형 또는 분지형 알킬렌기 또는 아릴렌(즉, 2가 아릴)기, 예컨대 페닐렌이다. 보다 바람직하게는, RC는 선형 또는 분지형 알킬렌기이다.
바람직하게는, RC는 1 내지 12개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 8개의 탄소 원자, 및 더욱더 바람직하게는 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함한다. RC에 대한 바람직한 예는 알킬렌기, 예컨대 CH2-, -CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-, -CH(CH3)-CH2-, -CH2-CH(CH3)-, -CH2-CH2-CH2-CH2-, -CH(CH3)-CH2-CH2-, -CH2-CH(CH3)-CH2-, -CH2-CH2-CH(CH3)-, -CH(CH3)-CH(CH3)-, -C(CH3)2-CH2-, 및 -CH2-C(CH3)2-이다. 이들 중 2개 또는 3개의 탄소 원자를 함유하는 기, 특히 -CH2-CH2- 및 -CH2-CH(CH3)-이 바람직하다.
X5는 바람직하게는 -C(O)O-이다.
특히 바람직한 실시형태에서, X1 및 X4는 S이며, X2 및 X3은 O이다.
RD가 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카빌기일 때, 이는 바람직하게는 1 내지 12개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 8개의 탄소 원자, 및 더욱더 바람직하게는 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함한다.
바람직하게는, RD는 수소, 선형 또는 분지형 알킬기, 또는 아릴기, 예컨대 페닐이다. 보다 바람직하게는, RD는 수소, 또는 선형 또는 분지형 알킬기이다.
RD가 선형 또는 분지형 알킬기일 때, RD에 대한 바람직한 예는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, 및 t-부틸이다. 에틸, n-프로필, 및 i-프로필이 특히 바람직하며, i-프로필이 가장 바람직하다.
특히 바람직한 실시형태에서:
- 각각의 RA 및 RB는 독립적으로 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이고;
- X1 및 X4는 S이고;
- X2 및 X3은 O이고;
- RC는 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 2가 알킬기이고;
- X5는 -C(O)O-이고;
- RD는 수소, 또는 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이다.
더욱더 바람직한 실시형태에서, 화학식 (II)의 상기 하나 이상의 포스페이트 화합물은 하기 2개의 화합물 중 하나 이상(바람직하게는 둘 모두)이다:
Figure pat00006
상기 인-함유 마모방지제(전형적으로 하나 이상의 포스페이트 마모방지제임)의 총량에 대한 하한은 100 ppm이지만, 바람직하게는 예를 들어 200 ppm, 300 ppm, 400 ppm, 500 ppm, 600 ppm, 700 ppm, 800 ppm, 900 ppm, 1000 ppm, 1100 ppm, 1200 ppm, 1300 ppm, 또는 1400 ppm으로 더 높을 수 있다. 상기 인-함유 마모방지제(전형적으로 하나 이상의 포스페이트 마모방지제임)의 총량에 대한 상한은 3000 ppm이지만, 일부 (낮은 인) 실시형태에서는 예를 들어 2900 ppm, 2800 ppm, 2700 ppm, 2600 ppm, 2500 ppm, 2400 ppm, 2300 ppm, 2200 ppm, 2100 ppm, 2000 ppm, 1900 ppm, 1800 ppm, 1700 ppm, 1600 ppm, 또는 1500 ppm으로 더 낮을 수 있다. 바람직한 농도 범위는 예를 들어 500 내지 2500 ppm, 또는 750 내지 2000 ppm, 또는 900 내지 1600 ppm이다.
인 함량 측면(유압 유체의 총 중량 기준)에서 상기 인-함유 마모방지제(전형적으로 하나 이상의 포스페이트 마모방지제임)의 총량에 대한 하한은 전형적으로 10 ppm이지만, 바람직하게는 예를 들어 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm, 50 ppm, 60 ppm, 70 ppm, 80 ppm, 90 ppm, 100 ppm, 110 ppm, 120 ppm, 또는 130 ppm으로 더 높을 수 있다. 인 함량 측면(유압 유체의 총 중량 기준)에서 상기 인-함유 마모방지제(전형적으로 하나 이상의 포스페이트 마모방지제임)의 총량에 대한 상한은 전형적으로 300 ppm이지만, 일부 (낮은 인) 실시형태에서는 예를 들어 290 ppm, 280 ppm, 270 ppm, 260 ppm, 250 ppm, 240 ppm, 230 ppm, 220 ppm, 210 ppm, 200 ppm, 190 ppm, 또는 180 ppm으로 더 낮을 수 있다. 바람직한 농도 범위는 예를 들어 50 내지 250 ppm, 또는 75 내지 200 ppm, 또는 100 내지 160 ppm이다.
특히 바람직한 실시형태에서, 상기 인-함유 마모방지제(전형적으로 하나 이상의 포스페이트 마모방지제임)는 (i) 화학식 (II)의 화합물 또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염, 여기서, 각각의 RA 및 RB는 독립적으로 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기(전형적으로 4개의 탄소 원자, 예컨대 이소부틸)이고; X1 및 X4는 S이고; X2 및 X3은 O이고; RC는 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 2가 알킬기(전형적으로 -CH2-CH(CH3)-)이고; X5는 -C(O)O-이고; RD는 수소임; 및 (ii) 화학식 (II)의 화합물 또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염, 여기서, 각각의 RA 및 RB는 독립적으로 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기(전형적으로 3개의 탄소 원자, 예컨대 이소프로필)이고; X1 및 X4는 S이고; X2 및 X3은 O이고; RC는 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 2가 알킬기(전형적으로 에틸렌)이고; X5는 -C(O)O-이고; RD는 2 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기임;의 조합이다. 이와 관련하여, 시제 (i)은 100 내지 2000 ppm, 바람직하게는 200 내지 1500 ppm, 보다 바람직하게는 250 내지 1200 ppm의 양으로 사용되고/되거나 (바람직하게는 사용되고), 시제 (ii)는 400 내지 2800 ppm, 바람직하게는 600 내지 2500 ppm, 보다 바람직하게는 750 내지 2000 ppm, 더욱더 바람직하게는 750 내지 1500 ppm의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 유압 유체는 상기 기재된 인-함유 마모방지제 이외에 마모방지제가 실질적으로 없다.
바람직하게는, 유압 유체는 상기 기재된 인-함유 마모방지제 이외에 인-함유 화합물이 실질적으로 없다.
바람직하게는, 유압 유체는 상기 기재된 인-함유 마모방지제 이외에 마모방지제 및 인-함유 화합물이 실질적으로 없다.
예를 들어, 상기 기재된 인-함유 마모방지제가 특정 하위세트/유형의 포스페이트 마모방지제 또는 이의 조합인 본 발명의 바람직한 양태에서, 유압 유체는 바람직하게는 임의의 다른 포스페이트 마모방지제가 실질적으로 없다.
바람직하게는, 유압 유체 중 인 함유 화합물(임의의 종류)의 총 함량은 중량 기준 100 내지 3000 ppm이다. 보다 바람직하게는, 인 함유 화합물의 총 함량은 최대 2600 ppm, 예컨대 최대 2400 ppm, 최대 2200 ppm, 최대 2100 ppm, 또는 최대 2000 ppm이다. 전형적으로, 인 함유 화합물(존재할 때)의 총 함량은 본질적으로 상기 인-함유 마모방지제의 농도에 해당한다.
바람직하게는, 유압 유체의 총 인 함량은 최대 2000 ppm, 예컨대 최대 1000 ppm, 최대 800 ppm, 최대 500 ppm, 최대 400 ppm, 또는 최대 300 ppm이다. 본 발명은 또한 낮은 인 함량 유체 제형이 가능하도록 한다. 따라서, 추가의 바람직한 실시형태에서, 유압 유체의 총 인 함량은 최대 250 ppm, 최대 220 ppm, 최대 200 ppm, 또는 최대 180 ppm이다. 전형적으로, 유압 유체의 총 인 함량은 적어도 20 ppm, 예컨대 적어도 40 ppm, 적어도 60 ppm, 적어도 80 ppm, 적어도 100 ppm, 또는 적어도 120 ppm이다. 특정 바람직한 양태에서, 유압 유체의 총 인 함량은 50 내지 500 ppm, 100 내지 300 ppm, 또는 120 내지 180 ppm이다. 인 함량은 바람직하게는 ASTM D4951에 의해 측정될 수 있다.
상기 언급된 바, 인-함유 마모방지제는 바람직하게는 무회분이다. 또한, 바람직하게는 유압 유체의 총 아연 함량은 최대 500 ppm, 보다 바람직하게는 최대 400 ppm, 더욱더 바람직하게는 최대 300 ppm, 예컨대 최대 200 ppm, 최대 100 ppm, 최대 50 ppm, 최대 20 ppm, 또는 최대 10 ppm이다. 특히 바람직한 실시형태에서, 유압 유체는 본질적으로 아연이 없다. 아연 함량은 바람직하게는 ASTM D4951에 의해 측정될 수 있다.
선택적 방청제 성분
본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 하나 이상의 방청제를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 상기 하나 이상의 방청제는 적어도 하나의 설포네이트 방청제 및 보다 바람직하게는 선택적으로 치환된 나프탈렌 설폰산의 적어도 하나의 유도체를 포함하며, 유도체는 나프탈렌 설폰산의 중성 금속염, 나프탈렌 설폰산의 염기성 금속염, 나프탈렌 설폰산의 아민염의 금속 착물, 및 나프탈렌설폰산의 에스테르로 구성된 군으로부터 선택되고, 나프탈렌 설폰산은 바람직하게는 하기 화학식의 화합물이다:
Figure pat00007
상기 식에서, 각각의 R1 및 각각의 R2는 독립적으로 1 내지 30개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고, x는 0 내지 4이고, y는 0 내지 3이다. 바람직하게는, x+y≥1이다. 바람직하게는, 하이드로카빌기는 알킬기이다. 따라서, 바람직하게는, 선택적으로 치환된 나프탈렌 설폰산은 모노-, 디-, 또는 폴리-알킬화 나프탈렌 설폰산이다. 적합한 유도체는 미국 특허 제6436882호에 기술되어 있다. 이러한 시제는 본 발명의 유체의 부식 억제 특성을 향상시키는 데 특히 유용할 수 있다. 이와 관련하여 바람직하게는, 상기 하이드로카빌기는 적어도 4개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 적어도 10개의 탄소 원자를 갖는다. 바람직하게는, 상기 하이드로카빌기는 20 이하의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 14개 이하의 탄소 원자를 갖는다. 바람직하게는, 상기 하이드로카빌기는 선형 또는 분지형 알킬기, 보다 바람직하게는 선형 알킬기이다.
바람직하게는, 유도체는 Ca 알킬나프탈렌설포네이트/카복실레이트 착물이다. 상기 착물의 Ca 함량은 바람직하게는 중량 기준 1.5 내지 3.0%, 예컨대 중량 기준 2.0 내지 2.5%이다. 전형적으로, 이는 중량 기준 대략 2.2%이다.
존재할 때, 상기 하나 이상의 방청제의 총량에 대한 하한은 바람직하게는 10 ppm이지만, 보다 바람직하게는 예를 들어 20 ppm, 40 ppm, 60 ppm, 80 ppm, 또는 100 ppm으로 더 높을 수 있다. 상기 총량에 대한 상한은 바람직하게는 2000 ppm이지만, 보다 바람직하게는 예를 들어 1800 ppm, 1700 ppm, 1600 ppm, 1500 ppm, 1400 ppm, 1300 ppm, 1200 ppm, 1100 ppm, 1000 ppm, 또는 900 ppm으로 더 낮을 수 있다. 전형적인 바람직한 농도 범위는 예를 들어 40 내지 1500 ppm, 또는 100 내지 1000 ppm이다.
선택적 산화방지제 성분
본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 하나 이상의 산화방지제를 추가로 포함한다.
이와 관련하여, 용어 "하나 이상의 산화방지제"는 바람직하게는 1개, 2개, 또는 3개의 산화방지제(들), 보다 바람직하게는 1개 또는 2개의 산화방지제(들), 및 가장 바람직하게는 2개의 산화방지제를 의미한다. 그러나, 의심을 피하기 위해, 용어 "하나 이상"이 특정 수, 예를 들어 2개로 정의된 상황에서, 이는 추가의 산화방지제의 존재를 배제하지는 않는다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 산화방지제는 페놀계 산화방지제(전형적으로 힌더드 페놀 산화방지제(hindered phenol antioxidant)) 및/또는 아민 산화방지제(전형적으로 방향족 아민 산화방지제)로부터 선택된다. 특히 바람직한 실시형태에서, 상기 하나 이상의 산화방지제는 페놀계 산화방지제 및 아민 산화방지제이다.
바람직한 페놀계 산화방지제는 알킬화 모노페놀이다. 알킬화 모노페놀 산화방지제의 예는 2,6-디-tert-부틸-페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀, 2-tert-부틸-4,6-디메틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-에틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-n-부틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-이소부틸페놀, 2,6-디사이클로펜틸-4-메틸페놀, 2-(α-메틸사이클로헥실)-4,6-디메틸페놀, 2,6-디옥타데실-4-메틸페놀, 2,4,6-트리사이클로헥실페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-메톡시메틸페놀, 2,6-디-노닐-4-메틸페놀, 및 이의 조합을 포함한다.
아민 산화방지제의 예는 N,N'-디노닐-p-페닐렌디아민, N,N'-디옥틸-p-페닐렌디아민, N,N'-디데실-p-페닐렌디아민, N,N'-디이소프로필-p-페닐렌디아민, N,N'-디-sec-부틸-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1,4-디메틸펜틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1-에틸-3-메틸펜틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1-메틸헵틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-디사이클로헥실-p-페닐렌디아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(2-나프틸)-p-페닐렌디아민, N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸-부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1-메틸헵틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-사이클로헥실-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 4-(p-톨루엔설파모일)디페닐렌아민, N,N'-디메틸-N,N'-디-sec-부틸-p-페닐렌디아민, 디페닐아민, N-알릴디페닐아민, 4-이소프로폭시디페닐아민, N-페닐-1-나프틸아민, N-페닐-2-나프틸아민, 옥틸화 디페닐아민 - 예를 들어 p,p'-디-tert-옥틸디페닐아민, 4-N-부틸아미노페놀, 4-부티릴아미노페놀, 4-노나노일아미노페놀, 4-도데카노일아미노페놀, 4-옥타데카노일아미노페놀, 비스(4-메톡시페닐)아민, 2,6-디-tert-부틸-4-디메틸아미노 메틸페놀, 2,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-디아미노디페닐메탄, 1,2-비스[(2-메틸-페닐)아미노]에탄, 1,2-비스(페닐아미노)프로판, (o-톨릴)비구아니드, 비스[4-(l',3'-디메틸부틸)페닐]아민, tert-옥틸화 N-페닐-1-나프틸아민, 모노- 및 디알킬화 tert-부틸/tert-옥틸디페닐아민의 혼합물, 모노- 및 디알킬화 이소프로필/이소헥실디페닐아민의 혼합물, 모노- 및 디알킬화 tert-부틸디페닐아민의 혼합물, 2,3-디하이드로-3,3-디메틸-4H-1,4-벤조티아진, 페노티아진, N-알릴페노티아진, N,N,N',N'-테트라페닐-1,4-디아미노부트-2-엔, 및 이의 조합을 포함한다.
바람직한 아민 산화방지제는 방향족 아민 산화방지제 및 특히 디알킬화 또는 디아릴화 디아릴아민 산화방지제, 예컨대 디알킬화/디아릴화 디페닐아민 산화방지제이다. 따라서, 바람직하게는, 아민 산화방지제는 N,N'-디알킬-p-페닐렌디아민 또는 N,N'-디아릴-p-페닐렌디아민이다. 이와 관련하여 보다 바람직하게는, 아릴 모이어티는 치환되지 않거나 치환된 페닐이며, 알킬 모이어티는 1 내지 20개의 탄소 원자, 예컨대 4 내지 15개의 탄소 원자, 또는 7 내지 12개의 탄소 원자를 함유한다. 더욱더 바람직하게는, 아민 산화방지제는 N,N'-디알킬-p-페닐렌디아민이며, 알킬 모이어티는 1 내지 20개의 탄소 원자, 예컨대 4 내지 15개의 탄소 원자, 또는 7 내지 12개의 탄소 원자를 함유한다.
상기 하나 이상의 산화방지제(바람직하게는 페놀계 산화방지제 및 아민 산화방지제)의 총량은 존재할 시, 바람직하게는 500 ppm 내지 5000 ppm이다. 하한은 바람직하게는 예를 들어 600 ppm, 700ppm, 800 ppm, 900 ppm, 1000 ppm, 1100 ppm, 또는 1200 ppm일 수 있다. 상한은 바람직하게는 예를 들어 4500 ppm, 4000 ppm, 3500 ppm, 3200 ppm, 3000 ppm, 2900 ppm, 2800 ppm, 2700 ppm, 또는 2600 ppm일 수 있다. 전형적인 바람직한 농도 범위는 예를 들어 1000 내지 3500 ppm, 또는 1500 내지 2600 ppm이다.
특히 바람직한 실시형태에서, 상기 하나 이상의 산화방지제는 페놀계 산화방지제 및 아민 산화방지제이며, 페놀계 산화방지제는 알킬화 모노페놀(바람직하게는 2,6-디-tert-부틸-페놀)이고, 아민 산화방지제는 N,N'-알킬-p-페닐렌디아민이며 알킬 모이어티가 7 내지 12개의 탄소 원자를 함유한다(바람직하게는 N,N'-디노닐-p-페닐렌디아민).
상기 하나 이상의 산화방지제가 페놀계 산화방지제 및 아민 산화방지제인 바람직한 양태에서, 페놀계 산화방지제의 양은 바람직하게는 400 내지 4000 ppm이고, 아민 산화방지제의 양은 바람직하게는 100 내지 1000 ppm이다. 페놀계 산화방지제의 양에 대한 하한은 바람직하게는 500 ppm, 600 ppm, 700 ppm, 800 ppm, 900 ppm, 또는 1000 ppm이다. 일부 경우에서, 이는 1200 ppm 또는 1500 ppm과 같이 보다 더 높을 수 있다. 페놀계 산화방지제의 양에 대한 상한은 바람직하게는 3500 ppm, 3000 ppm, 2500 ppm, 2300 ppm, 2200 ppm, 2100 ppm, 또는 2000 ppm이다. 아민 산화방지제의 양에 대한 하한은 바람직하게는 150 ppm, 180 ppm, 200 ppm, 220 ppm, 240 ppm, 또는 250 ppm이다. 일부 경우에서, 이는 280 ppm, 300 ppm, 또는 320 ppm과 같이 보다 더 높을 수 있다. 아민 산화방지제의 양에 대한 상한은 바람직하게는 700 ppm, 예컨대 600 ppm, 550 ppm, 500 ppm이다. 일부 경우에서, 이는 450 ppm, 400 ppm, 또는 380 ppm과 같이 보다 더 낮을 수 있다.
기유
본 발명의 유압 유체는 다량의 기유를 포함한다. 용어 "다량"은 기유가 중량 측면에서 유압 유체의 대부분을 차지하는 것을 의미하며, 이는 중량 기준 적어도 50%를 차지한다. 전형적으로, 기유는 적어도 60%, 예컨대 적어도 70%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 92%, 또는 적어도 93%를 차지한다. 기유는 유압 유체의 99.6% 이하, 99.5% 이하, 99.4% 이하, 99.3% 이하, 또는 99.2% 이하와 같이 방대한 대부분을 차지할 수 있다. 전형적으로, 기유는 유압 유체의 중량 기준 90.0 내지 99.6%, 예컨대 92.0 내지 99.6%, 또는 93.0 내지 99.2%를 차지한다.
기유는 천연 오일, 합성 오일, 또는 하나 이상의 천연 오일 및/또는 하나 이상의 합성 오일의 혼합물일 수 있다.
특히 광유일 때, 기유는 100℃에서 2.0 mm2/s(cSt) 내지 25.0 mm2/s(cSt)의 동점도를 가질 수 있다. 그러나, 유압 유체는 또한 다른 점도를 갖는 특정 양의 오일, 예를 들어 일부 첨가제를 전달하기 위해 사용되는 분산매(carrier fluid)로부터 유래된 오일을 포함할 수 있다. 따라서, 유압 유체는 32 내지 68의 동점도를 갖는 전달 유체를 포함할 수 있다.
적합한 천연 오일은 동물성 오일, 식물성 오일(예를 들어, 피마자유 및 라드유), 석유계 유분, 광유, 또는 석탄 또는 셰일로부터 유래된 오일이다. 바람직하게는, 천연 오일은 광유이다.
바람직한 실시형태에서, 기유는 광유이다. 적합한 광유는 모든 일반적 광유의 베이스스톡(basestock)을 포함한다.
광유는 바람직하게는 2000 ppm 이하, 바람직하게는 1500 ppm, 및 보다 바람직하게는 1200 ppm 이하의 황 함량을 갖는다. 일부 실시형태에서, 황 함량은 300 ppm 이하, 100 ppm이하, 50 ppm 이하, 20 ppm 이하, 또는 10 ppm 이하와 같이 보다 더 낮을 수 있다.
광유는 바람직하게는 적어도 90%, 보다 바람직하게는 적어도 95%, 적어도 97%, 또는 적어도 98%의 포화물 함량(saturates content)을 갖는다.
광유는 바람직하게는 I족, II족, 또는 III족 기유이거나, I족, II족, 및 III족 기유로부터 선택되는 둘 이상의 기유의 혼합물이다.
광유는 나프텐계 또는 파라핀계일 수 있다. 광유는 산, 알칼리, 및 점토 또는 다른 시제, 예컨대 염화알루미늄을 사용하여 종래 방법론에 의해 정제될 수 있거나, 페놀, 이산화황, 푸르푸랄, 또는 디클로로디에틸 에테르와 같은 용매를 사용한 예를 들어 용매 추출에 의해 제조되는 추출된 오일일 수 있다. 광유는 SK Innovation Co., Ltd.(대한민국 서울 소재)로부터의 수소화분해된 기유의 Yubase ® 패밀리와 같이 수소화분해되거나, 냉각 또는 촉매적 탈랍 공정에 의해 탈랍되거나, 수소정제(hydrofine) 또는 수소처리될 수 있다. 광유는 천연 원유 공급원으로부터 제조될 수 있거나, 이성질체화 밀랍 물질 또는 기타 정제 공정의 잔사로 구성될 수 있다.
합성 오일에 대한 가능한 선택은 탄화수소 오일 및 할로-치환된 탄화수소 오일, 예컨대 올리고머화, 중합화, 및 혼성중합화 올레핀(예를 들어, 폴리부틸렌, 폴리프로필렌, 프로필렌, 이소부틸렌 공중합체, 염소화 폴리아크텐, 폴리(1-헥센), 폴리(1-옥텐), 폴리-(1-데센), 및 이의 혼합물); 알킬벤젠(예를 들어, 도세실-벤젠, 테트라데실벤젠, 디노닐-벤젠, 및 디(2-에틸헥실)벤젠); 폴리페닐(예를 들어, 바이페닐, 테르페닐, 및 알킬화 폴리페닐); 알킬화 디페닐 에테르; 및 알킬화 디페닐 설파이드를 포함한다. 바람직한 합성 오일은 α-올레핀의 올리고머, 특히 1-데센의 올리고머이다.
합성 오일에 대한 다른 가능한 선택은 알킬렌 옥사이드 중합체, 혼성중합체, 공중합체, 및 이의 유도체를 포함하며, 여기서, 말단 하이드록실기는 예를 들어 에스테르화 또는 에테르화에 의해 개질되었다. 예는 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드의 중합에 의해 제조된 폴리옥시알킬렌 중합체; 이들 폴리옥시알킬렌 중합체의 알킬 및 아릴 에테르(예를 들어, 예를 들어 대략 1000의 평균 분자량을 갖는 메틸-폴리이소프로필렌 글리콜 에테르, 및 예를 들어 1000 내지 1500의 분자량을 갖는 폴리프로필렌 글리콜의 디페닐 에테르); 및 이의 모노- 및 폴리-카복실계 에스테르(예를 들어, 아세트산 에스테르, 혼합된 C3-C8 지방산 에스테르, 및 테트라에틸렌 글리콜의 C12 옥소-산 디에스테르)를 포함한다.
합성 오일에 대한 다른 가능한 선택은 다양한 알코올(예를 들어, 부틸 알코올, 헥실 알코올, 도데실 알코올, 2-에틸헥실 알코올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 모노에테르, 또는 프로필렌 글리콜)을 갖는 디카복실산(예를 들어, 프탈산, 숙신산, 알킬 숙신산 및 알케닐 숙신산, 말레산, 아젤라산, 수베르산, 세바스산, 푸마르산, 아디프산, 리놀레산 이량체, 말론산, 알킬말론산, 또는 알케닐 말론산)의 에스테르를 포함한다. 이들 에스테르의 예는 디부틸 아디페이트, 디(2-에틸헥실) 세바케이트, 디-n-헥실 푸마레이트, 디옥틸 세바케이트, 디이소옥틸 아젤레이트, 디이소데실 아젤레이트, 디옥틸 프탈레이트, 디데실 프탈레이트, 디에이코실 세바케이트, 리놀레산 이량체의 2-에틸헥실 디에스테르, 및 1 mol의 세바스산을 2 mol의 테트라에틸렌 글리콜 및 2 mol의 2-에틸-헥사노산과 반응시켜서 형성된 복합 에스테르를 포함한다. 합성 오일의 이 분류에서는 C4 내지 C12 알코올의 아디페이트가 바람직하다.
합성 기유로 유용한 에스테르는 또한 C5 내지 C12 모노카복실산 및 폴리올 및 폴리올 에테르, 예컨대 네오펜틸 글리콜, 트리메틸올프로판 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 및 트리펜타에리스리톨로부터 제조된 것들을 포함한다.
합성 오일에 대한 다른 가능한 선택은 규소계 오일, 예컨대 폴리알킬-, 폴리아릴-, 폴리알콕시-, 또는 폴리아릴옥시-실록산 오일 및 실리케이트 오일을 포함한다. 예는 테트라-에틸 실리케이트, 테트라이소프로필 실리케이트, 테트라-(2-에틸헥실)실리케이트, 테트라-(4-메틸-2-에틸헥실)실리케이트, 테트라-(p-tert-부틸페닐)실리케이트, 헥사-(4-메틸-2-펜톡시)-디실록산, 폴리(메틸)-실록산, 및 폴리(메틸페닐)실록산을 포함한다.
다른 합성 오일은 인-함유 산의 액체 에스테르(예를 들어, 트리크레실 포스페이트, 트리옥틸 포스페이트, 및 데실포스폰산의 디에틸 에스테르), 중합체성 테트라-하이드로푸란, 및 폴리-α-올레핀이다. 그러나, 물론, 인-함유 산의 액체 에스테르는 유압 유체가 상대적으로 낮은 수준의 인을 함유하는 상기 언급된 본 발명의 바람직한 실시형태를 위한 기유의 적절한 선택이 아닐 것이다.
오일은 정제되지 않거나, 정제되거나, 재-정제될 수 있거나, 정제되지 않은/정제된/재-정제된 오일의 혼합물을 함유할 수 있다. 정제되지 않은 오일은 추가의 정제 또는 처리 없이 천연 공급원 또는 합성 공급원(예를 들어, 석탄, 셰일, 또는 타르 샌드 역청)으로부터 직접 수득된다. 정제되지 않은 오일의 예는 레토르트 작업(retorting operation)으로부터 직접 수득된 셰일 오일, 증류로부터 직접 수득된 석유계 유분, 에스테르화 공정으로부터 직접 수득된 에스테르 오일을 포함하며, 이들 각각은 이어서 추가 처리 없이 사용된다. 정제된 오일은 하나 이상의 정제 단계에서 처리되어 하나 이상의 특성을 개선했던 것을 제외하고 정제되지 않은 오일과 유사하다. 적합한 정제 기술은 증류, 수소처리, 탈랍, 용매 추출, 산 또는 염기 추출, 여과, 및 투수(percolation)를 포함하며, 이들 모두는 당업자에게 알려져 있다. 재-정제된 오일은 정제된 오일을 수득하는 데 사용된 것들과 유사한 공정에서 사용된 오일을 처리하여 수득된다. 이러한 재-정제된 오일은 또한 재생되거나 재처리된 오일로 알려지며, 대개 추가로 처리되어 이용된 첨가제 및 오일 분해 생성물을 제거한다. 본 발명에서 사용하기 위한 기유는 바람직하게는 정제되거나 재-정제된 오일이며, 보다 바람직하게는 이들은 정제된 오일이다.
기유에 대한 다른 가능한 선택은 때때로 가스에서 액체(GTL: gas-to-liquid)로의 베이스스톡으로 지칭되는 피셔-트롭시 반응과 같은 공정에 의해 천연 가스로부터 유래된 오일을 포함한다.
기유가 하나 이상의 천연 오일과 하나 이상의 합성 오일의 혼합물인 실시형태에서, 천연 오일은 바람직하게는 광유이고/이거나(전형적으로는 광유이고), 합성 오일은 바람직하게는 폴리-α-올레핀(PAO), 예를 들어 1-데센의 올리고머를 기반으로 하는 오일이다.
유압 유체의 추가의 양태
본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 항유화제를 포함한다. 바람직하게는, 항유화제는 비-이온성 계면활성제이다. 보다 바람직하게는, 이는 하이드록실기로 종결되는 블록 공중합체이다.
유압 유체 중 항유화제의 농도는 바람직하게는 중량 기준 1 ppm 내지 500 ppm이다. 상기 양은 바람직하게는 적어도 2 ppm, 예컨대 적어도 5 ppm, 적어도 8 ppm, 또는 적어도 10 ppm이다. 상기 양에 대한 상한은 바람직하게는 400 ppm, 예컨대 최대 300 ppm, 최대 200 ppm, 최대 150 ppm, 최대 120 ppm, 또는 최대 100 ppm이다.
본 발명의 유압 유체는 점도 지수 개선제(VII)로도 지칭될 수 있는 점도 개질제(VM)를 포함할 수 있다. VII의 예는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 비닐피롤리돈/메타크릴레이트 공중합체, 폴리비닐피롤리돈, 폴리부텐, 올레핀 공중합체, 스티렌/아크릴레이트 공중합체, 폴리에테르, 및 이의 조합을 포함한다. 존재하는 경우, VII는 100 내지 250의 점도 지수(VI)를 전달하기 위한 양으로 사용될 수 있다. 보다 바람직하게는, VII는 개선된 저온 특성 및/또는 시스템 작동 효율을 위해 145 내지 190의 VI를 전달하기 위한 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 유압 유체는 100℃에서 15 mm2/s(cSt) 내지 150 mm2/s(cSt)의 동점도를 가질 수 있다.
본 발명의 유압 유체는 유동점 강하제(PPD)를 포함할 수 있다. PPD의 예는 폴리메타크릴레이트 및 알킬화 나프탈렌 유도체, 및 이의 조합을 포함한다. 존재하는 경우, PPD는 개선된 저온 특성을 위해 유압 유체의 중량 기준 0.001 내지 1.0%의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 유압 유체는 (특히) 부식 억제제를 위한 담체 또는 용매를 포함할 수 있다. 본 발명의 부식 억제제는 고체 형태일 수 있으며, 이러한 경우, 유압 유체의 다른 성분과 이를 접촉시키기 전에 담체 또는 용매 중에 이를 용해시키는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 유압 유체는 전형적으로 부식 억제제(즉, 성분 (a))를 용해시키기에 적합한 50 내지 1000 ppm의 담체 또는 용매를 포함한다. 담체(또는 용매)의 양은 존재하는 경우 적어도 100 ppm, 예컨대 적어도 200 ppm, 또는 적어도 300 ppm이다. 담체(또는 용매)의 양은 존재하는 경우 바람직하게는 최대 800 ppm, 예컨대 최대 600 ppm, 최대 500 ppm, 또는 최대 400 ppm이다. 바람직하게는, 담체/용매는 알코올, 전형적으로 알칸올(즉, 비-방향족 알코올)이다. 바람직하게는, 담체/용매는 1차 알코올이다. 알콜에 대한 바람직한 예는 4 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬 알코올이다. 적합한 예는 1-헥산올, 2-에틸헥산올, 1-옥탄올, 및 1-데칸올을 포함한다.
달리 명시되지 않는 한(예를 들어. 특정 유형의 화합물의 양에 대한 상한을 제공하는 실시형태에 관련하여), 일반 규칙으로서, 본 발명의 유압 유체는 선택적으로 당업계에 알려진 하나 이상의 추가 첨가제, 예컨대 0.2 내지 1.5%의 양으로 사용될 수 있는 산화방지제(예를 들어, 금속 디티오포스페이트 및/또는 황화 올레핀); 0.05 내지 1.0%의 양으로 사용될 수 있는 부식 억제제(예를 들어, 카복실산, 금속 설포네이트, 및/또는 알킬화 카복실산); 0.5 내지 50 ppm의 양으로 사용될 수 있는 소포제(예를 들어, 폴리실록산 및/또는 유기 에스테르); 0.5 내지 2.0%의 양으로 사용될 수 있는 마모방지제(예를 들어, 아릴 포스페이트, 아연 디알킬디티오포스페이트, 및/또는 유기 황/인 화합물); 3 내지 25%의 양으로 사용될 수 있는 점도 지수 개선제(예를 들어 폴리메타크릴레이트 에스테르, 스티렌 이소프렌 공중합체, 및/또는 폴리올레핀); 0.05 내지 1.5%의 양으로 사용될 수 있는 유동점 강하제(예를 들어, 폴리메타크릴레이트 에스테르 및/또는 나프탈렌 밀랍 축합 생성물); 0.1 내지 1%의 양으로 사용될 수 있는 마찰 개질제(예를 들어, 지방산 및/또는 지방산의 에스테르); 0.02 내지 0.2%의 양으로 사용될 수 있는 세정제(예를 들어, 금속 살리실레이트 및/또는 금속 설포네이트); 및/또는(바람직하게는 및) 1 내지 5%의 양으로 사용될 수 있는 밀봉재 팽윤제(예를 들어, 유기 에스테르 및/또는 방향족 물질)를 포함할 수 있다.
본 발명의 유압 유체는 다양한 선택적 첨가제를 포함할 수 있지만, 본원에 기재된 본 발명의 유익한 효과를 손상시킬 첨가제의 불필요한 사용은 피하는 것이 바람직하다. 따라서, 밀봉재 및/또는 황색 금속에 유해한 첨가제의 사용을 피하거나 최소화하는 것이 바람직하다(예를 들어, 밀봉재에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 지방 이미다졸린의 사용은 피하는 것이 바람직함). 이와 같이, 본 유체는 하기 언급되는 것들과 같은 성능 수준을 가질 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 RFT-EC-Rexroth-유체-시험-엘라스토머-상용성 HLP/HVLP/HEPR에 따라 측정 가능한 하나 이상(바람직하게는 모든)의 하기 특성의 측면에서 통과 점수, 즉, 허용 한계 내(보다 바람직하게는 이상적 한계 내)의 점수를 제공한다: 부피에서의 변화, 중량에서의 변화, 경도에서의 변화, 인장 강도에서의 변화, 및/또는 파단 시 신율에서의 변화. 이와 관련하여 바람직하게는, 사용된 밀봉재는 FKM 불화중합체(또는 FKM 불화엘라스토머), 예컨대 75 FKM 595이다.
본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 ASTM D130 구리 스트립 시험에 따라 시험될 때 적어도 2B 및 보다 바람직하게는 1B의 등급을 기록하며, 상기 시험은 3시간의 기간 동안 그리고 100℃의 온도에서 실행된다.
본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 ASTM D130 구리 스트립 시험에 따라 시험될 때 적어도 2B 및 보다 바람직하게는 1B의 등급을 기록하며, 상기 시험은 3시간의 기간 동안 그리고 121℃의 온도에서 실행된다.
본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 ASTM D130 구리 스트립 시험에 따라 시험될 때 적어도 2B, 바람직하게는 적어도 2A, 및 보다 바람직하게는 1B의 등급을 기록하며, 상기 시험은 168시간의 기간 동안 그리고 100℃의 온도에서 실행된다.
본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 ASTM D2619에 따라 시험될 때 (i) 0.15 미만, 보다 바람직하게는 0.10 미만의 구리 중량 손실; 및/또는 (ii) 적어도 2B, 보다 바람직하게는 적어도 1B의 구리 등급을 제공한다.
본 발명의 유압 유체는 ASTM D664에 따라 시험될 때, 0(제로)의 H2O TAN 점수를 제공한다.
본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 회전 압력 용기에 의한 증기 터빈유의 산화 안정도에 대한 ASTM D2272 표준 시험 방법에 따라 시험될 때 적어도 300분, 보다 바람직하게는 적어도 350분의 RPVOT 점수를 제공한다.
본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 물의 존재 하에서의 억제된 광유의 방청 특징에 대한 ASTM D665 표준 시험 방법에서 통과를 획득한다.
억제된 광유의 슬러지화 및 부식 경향성의 결정을 위한 ASTM D4310 표준 시험 방법에 따라 시험될 때, 본 발명의 유압 유체는 바람직하게는 (i) 10.0 mg 이하 및 바람직하게는 8.0 mg 이하의 구리 중량; 및/또는 (ii) 1.0 mg 이하 및 바람직하게는 0.7 mg 이하의 철 중량을 획득한다.
첨가제 농축물
유압 유체와 같은 윤활유 조성물은 보통 기유를 상대적으로 고농도의 다수의 첨가제를 함유하는 첨가제 농축물와 조합함으로써 제형화자에 의해 제조된다. 본 발명은 하기 성분을 포함하는 첨가제 농축물을 제공한다:
(a) 중량 기준 0.9 내지 3.6%의 화학식 (Ⅰ)의 하나 이상의 화합물 및/또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염인 부식 억제제:
Figure pat00008
화학식 (Ⅰ)에서,
- 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고,
- x는 0 내지 4이고,
- R2는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카빌기임;
(b) 중량 기준 11 내지 50% (바람직하게는 중량 기준 11 내지 45%)의 무회분 질소-함유 분산제; 및 선택적으로
(c) 희석제.
바람직하게는, 부식 억제제는 중량 기준 적어도 1.1%, 보다 바람직하게는 적어도 1.3%, 더욱더 바람직하게는 적어도 1.5%, 및 전형적으로 적어도 1.7%의 양으로 존재한다. 부식 억제제의 양에 대한 상한은 중량 기준 바람직하게는 3.3%, 보다 바람직하게는 3.1%, 더욱더 바람직하게는 2.9%, 및 전형적으로 2.7%이다. 전형적으로, 부식 억제제는 중량 기준 1.7 내지 2.7%의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 부식 억제제는 질소 함량 측면에서 중량 기준 적어도 0.30%, 보다 바람직하게는 적어도 0.40, 더욱더 바람직하게는 적어도 0.50%, 및 전형적으로 적어도 0.54%의 양으로 존재한다. 부식 억제제의 양에 대한 상한은 질소 함량 측면에서 중량 기준 바람직하게는 2.0%, 보다 바람직하게는 1.6%, 더욱더 바람직하게는 1.2%, 및 전형적으로 0.85%이다. 전형적으로, 부식 억제제는 질소 함량 측면에서 중량 기준 0.40 내지 2.0%, 보다 전형적으로 0.54 내지 0.85%의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 분산제는 중량 기준 적어도 11%, 보다 바람직하게는 적어도 12%, 및 전형적으로 적어도 13%의 양으로 존재한다. 분산제의 양에 대한 상한은 중량 기준 바람직하게는 48%, 보다 바람직하게는 46%, 및 전형적으로 45%이다. 전형적으로, 분산제는 중량 기준 13 내지 45%의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 부식 억제제는 중량 기준 1.7 내지 2.7%의 양으로 존재하며, 분산제는 중량 기준 13 내지 45%의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 첨가제 농축물은 하나 이상의 금속 세정제를 추가로 포함한다. 상기 하나 이상의 금속 세정제는 바람직하게는 중량 기준 적어도 0.4%, 보다 바람직하게는 적어도 0.5%, 더욱더 바람직하게는 적어도 0.6%, 및 전형적으로 적어도 0.7%의 양으로 존재한다. 상기 하나 이상의 금속 세정제의 양에 대한 상한은 중량 기준 바람직하게는 15%, 보다 바람직하게는 12%, 더욱더 바람직하게는 10%, 및 전형적으로 8.0%이다. 전형적으로, 상기 하나 이상의 금속 세정제는 중량 기준 0.7 내지 8.0%의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 첨가제 농축물은 인-함유 마모방지제를 추가로 포함한다. 보다 바람직하게는, 인-함유 마모방지제는 하나 이상의 포스페이트 마모방지제이다. 상기 인-함유 마모방지제(바람직하게는 하나 이상의 포스페이트 마모방지제임)는 바람직하게는 중량 기준 적어도 0.7%, 보다 바람직하게는 적어도 3.7%, 더욱더 바람직하게는 적어도 5.5%, 및 전형적으로 적어도 6.5%의 양으로 존재한다. 상기 인-함유 마모방지제(바람직하게는 하나 이상의 포스페이트 마모방지제임)의 양에 대한 상한은 중량 기준 바람직하게는 23%, 보다 바람직하게는 19%, 더욱더 바람직하게는 15%이다. 전형적으로, 상기 인-함유 마모방지제(바람직하게는 하나 이상의 포스페이트 마모방지제임)는 중량 기준 6.5 내지 15%의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 첨가제 농축물은 하나 이상의 산화방지제를 추가로 포함한다. 상기 하나 이상의 산화방지제는 바람직하게는 중량 기준 적어도 3.7%, 보다 바람직하게는 적어도 7.5%, 및 전형적으로 적어도 11%의 양으로 존재한다. 상기 하나 이상의 산화방지제의 양에 대한 상한은 중량 기준 바람직하게는 37%, 보다 바람직하게는 30%, 및 전형적으로 26%이다. 전형적으로, 상기 하나 이상의 산화방지제는 중량 기준 11 내지 26%의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 첨가제 농축물은 하나 이상의 방청제를 추가로 포함한다. 상기 하나 이상의 방청제는 바람직하게는 중량 기준 적어도 0.07%, 보다 바람직하게는 적어도 0.3%, 및 전형적으로 적어도 0.7%의 양으로 존재한다. 상기 하나 이상의 방청제의 양에 대한 상한은 중량 기준 바람직하게는 15%, 보다 바람직하게는 13%, 및 전형적으로 11%이다. 전형적으로, 상기 하나 이상의 방청제는 중량 기준 0.7 내지 11%의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 첨가제 농축물은 항유화제를 추가로 포함한다. 상기 항유화제는 바람직하게는 중량 기준 적어도 0.007%, 보다 바람직하게는 적어도 0.04%, 및 전형적으로 적어도 0.07%의 양으로 존재한다. 상기 하나 이상의 항유화제의 양에 대한 상한은 중량 기준 바람직하게는 3.7%, 보다 바람직하게는 2.3%, 및 전형적으로 1.0%이다. 전형적으로, 상기 하나 이상의 항유화제는 중량 기준 0.07 내지 1.0%의 양으로 존재한다.
전형적 실시형태에서, 첨가제 농축물은 중량 기준 0.7 내지 8.0% 양의 하나 이상의 금속 세정제; 중량 기준 0.7% 내지 23% 양의 하나 이상의 포스페이트 마모방지제; 중량 기준 3.7 내지 37% 양의 하나 이상의 산화방지제; 및 중량 기준 0.07 내지 15% 양의 하나 이상의 방청제; 및/또는 중량 기준 0.007 내지 3.7% 양의 항유화제를 (추가로) 포함한다.
본 발명의 유압 유체 중 존재할 수 있는 첨가제의 성질에 관해 상기/본원에 제시된 특성(즉, 부식 억제, 분산제, 세정제, 마모방지, 산화방지제, 방청제, 및 항유화제 성분)이 또한 본 발명의 첨가제 농축물에서의 사용을 위한 첨가제에 (독립적으로) 적용된다.
첨가제 농축물은 바람직하게는 희석제를 포함한다.
희석제가 존재할 때, 희석제를 구성하는 임의의 물질의 정체는 특별히 제한되지 않는다. 존재하는 하나 이상의 첨가제 성분에 대한 담체로서의 역할을 하기에 적합한 임의의 물질이 사용될 수 있다. 전형적으로, 희석제는 기유이다. 본 발명의 유압 유체 중 존재하는 기유의 성질에 관해 상기/본원에 제시된 특성이 또한 본 발명의 첨가제 농축물 중 희석제로서의 가능한 사용을 위한 기유에 (독립적으로) 적용된다.
본 발명의 첨가제 농축물은 바람직하게는 (예를 들어, 적절한 양의 첨가제 농축물을 기유와 조합하여) 본원에 정의된 본 발명의 유압 유체를 제조하는 데 사용하기에 적합하다.
정의
달리 명시되지 않는 한, ppm 또는 %에 대한 본원의 모든 언급은 중량 측면에서의 ppm 또는 %를 지칭하도록 의도된다. 또한, 달리 명시되지 않는 한, 이러한 모든 언급은 유압 유체의 총 중량에 대한 소정의 물질의 양을 지칭하도록 의도된다.
본원에 사용된 바, 용어 "하이드로카빌"은 분자의 나머지 부분에 직접 부착되는 탄소 원자를 가지며 하이드로카빌 또는 주로 하이드로카빌 특징을 갖는 기를 지칭한다. 비-탄화수소(헤테로) 원자, 기, 또는 치환기는 그들의 존재가 기의 주요 하이드로카빌 성질을 변경하지 않는 한, 존재할 수 있으며, 예를 들어 바람직하게는 모든 헤테로원자, 헤테로원자-함유기, 또는 헤테로원자-함유 치환기에 대해(바람직하게는 모든 헤테로원자에 대해) 적어도 4개, 보다 바람직하게는 적어도 6개, 보다 더 바람직하게는 적어도 8개, 및 더욱더 바람직하게는 적어도 10개의 탄소 원자가 존재하여야 한다. 바람직한 헤테로원자는 O, S, N, 및 할로이며, O, S, 및 N이 보다 바람직하다. 바람직한 헤테로원자-함유기 또는 치환기는 아민, 케토, 할로, 하이드록시, 니트로, 시아노, 알콕시, 및 아실이다. 최대 1개 또는 2개의 헤테로원자, 헤테로원자-함유기, 또는 헤테로원자-함유 치환기를 함유하는 하이드로카빌기가 바람직하다. 오직 탄소 및 수소 원자를 기반으로 하는 하이드로카빌기가 보다 바람직하며, 지방족 기, 특히 알킬기가 가장 바람직하다.
본원에 사용된 바와 같이, 문구 "마찰학적으로 허용 가능한 염(들)"은 달리 명시되지 않는 한, 산성 및/또는 염기성 기의 염을 포함한다. 따라서, 염기 부가염 및 산 부가염이 고려될 수 있다. 당업자에 의해 인식될 것인 바, 마찰학은 상대적 동작, 특히 마찰, 윤활, 및 마모의 측면에서의 표면들의 상호 작용을 다루는 학문을 정의하는 용어이다. 마찰학적으로 허용 가능한 염은 화합물의 마찰학적 활성도를 무력화시키거나 간섭하지 않는 염이다.
사실상 산성인 본원의 화합물에 대해 고려되는 염기 부가염을 제조하는 데 사용될 수 있는 염기는 이러한 화합물과 마찰학적으로 허용 가능한 염기 부가염을 형성하는 것들(즉, 마찰학적으로 허용 가능한 양이온 함유 염)이다. 이러한 양이온/염기 염은 양이온, 예컨대 알칼리 금속 양이온(예를 들어, 칼륨 및 나트륨) 및 알칼리 토금속 양이온(예를 들어, 칼슘 및 마그네슘), 암모늄 또는 아민 부가염, 예컨대 N-메틸글루카민-(메글루민), 및 알칸올암모늄, 비제한적으로 알킬아민, 예컨대 옥틸아민 및 올레일아민, 및 또한 알칸올아민을 포함하는 마찰학적으로 허용 가능한 유기 아민의 기타 염기 염을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지는 않는다. 그러나, 특정 실시형태에서, 화합물(특히, 화학식 (I)의 화합물에 대한)의 염기 부가염은 아민염이 아니다. 이와 관련하여, 일반적으로 본 발명의 유압 유체 중 아민 염의 함량을 최소화하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 따라서, 아민염의 형태로 존재하는 임의의 다른 성분(특히, 마모방지제(들))은 바람직하게는 약 1.0 wt% 이하, 약 0.5 wt% 이하, 약 0.1 wt% 이하, 약 0.05 wt% 이하, 약 0.01 wt% 이하, 약 0.05 wt% 이하의 양으로 본 발명의 유압 유체 중에 존재한다.
사실상 염기성인 본원의 화합물에 대해 고려되는 산 부가염을 제조하는 데 사용될 수 있는 산은 이러한 화합물과 마찰학적으로 허용 가능한 산 부가염을 형성하는 것들(즉, 마찰학적으로 허용 가능한 음이온 함유 염)이다. 이러한 산 염은 하이드로클로라이드, 하이드로브로마이드, 하이드로아이오다이드, 니트레이트, 설페이트, 바이설페이트, 포스페이트, 산 포스페이트, 이소니코티네이트, 아세테이트, 락테이트, 살리실레이트, 시트레이트, 산 시트레이트, 타르트레이트, 판토테네이트, 바이타르트레이트, 아스코르베이트, 숙시네이트, 말레에이트, 푸마레이트, 글루코네이트, 글로쿠로네이트, 사카레이트, 포르메이트, 벤조에이트, 글루타메이트, 메탄설포네이트, 에탄설포네이트, 벤젠설포네이트, p-톨루엔설포네이트, 및 파모에이트[즉, 1,1'-메틸렌-비스-(2-하이드록시-3-나프토에이트)] 염을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다. 아미노기와 같은 염기성 모이어티를 포함하는 본 개시내용의 화합물은 상기 언급된 산 이외에 다양한 아민과 마찰학적으로 허용 가능한 염을 형성할 수 있다.
본원에 기재된 일부 화합물 및/또는 이의 염은 화학식 (I)의 화합물에 대해 하기 도시되는 상이한 상호변이성 형태로 존재할 수 있다. 이러한 모든 상호변이성 형태는 본 개시내용의 범주 내에 포함된다. 화학식 (I)에서, 이는 트리아졸 고리 내의 인접한 질소 원자들 사이의 점선 및 이 고리 상의 R2 기의 위치가 개방 상태인 사실로 나타난다. 일반 규칙으로서, 단지 하나의 호변 이성질체가 기재될 수 있는 본원의 임의의 예시에서, 대안적인 가능한 상호변이성 형태가 또한 예상된다.
Figure pat00009
본원에 기재된 화합물이 하나 초과의 상이한 입체이성질체 형태로 존재하는 예시에서, 이러한 모든 입체이성질체 형태(예를 들어, 광학적 이성질체, 즉, R 및 S 거울상이성질체 배열), 위치 이성질체뿐만 아니라 이러한 이성질체의 라세미, 부분입체이성질체, 및 기타 혼합물이 예상되며, 본 발명의 범주 내에 포함된다.
본 발명의 유압 시스템
본 발명은 적어도 하나의 불화중합체 밀봉재 및 상기 밀봉재와 접촉하게 되는 본원에 정의된 본 발명의 유압 유체를 포함하는 유압 시스템을 제공한다.
유압 시스템은 바람직하게는 또한 황색 금속, 예컨대 구리, 황동, 청동을 포함하는 하나 이상의 구성 요소를 포함한다. 특히, 유압 시스템은 구리를 포함하는 하나 이상의 구성 요소를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 유체는 구리와 접촉하게 된다. 황색 금속(전형적으로 구리)은 예를 들어 유압 시스템 내 하나 이상의 밸브 내에 존재할 수 있다.
본원에 사용된 바, 용어 불화중합체는 불소-함유 엘라스토머를 의미하도록 의도되며, 불화엘라스토머로도 지칭될 수 있다. 바람직하게는, 불화중합체는 ASTM D1418에 따라 FKM, FFKM, 또는 FEPM으로 분류되는 것이며, 보다 바람직하게는, 불화중합체는 ASTM D1418에 따라 FKM로 분류되는 것이고, 즉, 보다 바람직하게는, 불화중합체는 FKM 불화중합체(또는 FKM 불화엘라스토머), 예컨대 75 FKM 595이다.
일 실시형태에서, 불화중합체는 육불화프로필렌(HFP) 및 비닐리덴 불화물(VF2/VDF)의 공중합체이다. 이와 관련하여, 불화중합체는 바람직하게는 (a) 적어도 62 wt%, 적어도 64 wt%, 또는 적어도 65 wt%이고/이거나 (b) 최대 72 wt%, 최대 70 wt%, 최대 68 wt%, 최대 67 wt%인 불소 함량을 갖는다. 전형적으로, 불소 함량은 대략 66 wt%이다. 따라서, 불화중합체는 유형 1 FKM 불화중합체일 수 있다. 유형 1 FKM 불화중합체는 우수한 전체 성능을 나타낼 수 있다.
다른 실시형태에서, 불화중합체는 사불화에틸렌(TFE), 육불화프로필렌(HFP), 및 비닐리덴 불화물(VF2/VDF)의 삼원중합체이다. 이와 관련하여, 불화중합체는 바람직하게는 (a) 적어도 62 wt%, 적어도 64 wt%, 적어도 66 wt%, 또는 적어도 67 wt%이고/이거나 (b) 최대 74 wt%, 최대 72 wt%, 최대 71 wt%, 또는 최대 70 wt%인 불소 함량을 갖는다. 전형적으로, 불소 함량은 대략 68 내지 69 중량 %이다. 따라서, 불화중합체는 유형 2 FKM 불화중합체일 수 있다. 유형 2 FKM 불화중합체는 내약품성 및 내열성의 측면에서 상대적으로 우수한 성능이 가능하도록 할 수 있지만, 더 약한 압축 설정 및 낮은 온도 유연성을 가질 수 있다.
다른 실시형태에서, 불화중합체는 사불화에틸렌(TFE), 불화 비닐 에테르(PMVE), 및 비닐리덴 불화물(VF2/VDF)의 삼원중합체이다. 이와 관련하여, 불화중합체는 바람직하게는 (a) 적어도 60 wt%, 또는 적어도 61 wt%이고/이거나 (b) 최대 74 wt%, 최대 72 wt%, 최대 70 wt%, 또는 최대 69 wt%인 불소 함량을 갖는다. 전형적으로, 불소 함량은 대략 62 내지 68 wt%이다. 따라서, 불화중합체는 유형 3 FKM 불화중합체일 수 있다. 유형 3 FKM 불화중합체는 저온 유연성의 측면에서 상대적으로 우수한 성능을 제공할 수 있다.
다른 실시형태에서, 불화중합체는 사불화에틸렌(TFE), 프로필렌(P), 및 비닐리덴 불화물(VF2/VDF)의 삼원중합체이다. 이와 관련하여, 불화중합체는 바람직하게는 (a) 적어도 63 wt%, 적어도 65 wt%, 또는 적어도 66 wt%이고/이거나 (b) 최대 73 wt%, 최대 71 wt%, 최대 69 wt%, 또는 68 wt%의 불소 함량을 갖는다. 전형적으로, 불소 함량은 대략 67 wt%이다. 따라서, 불화중합체는 유형 4 FKM 불화중합체일 수 있다. 유형 4 FKM 불화중합체는 증가된 내염기성(base resistance)을 제공할 수 있지만, 특히 탄화수소 중 팽윤 특성의 측면에서 덜 바람직한 성능을 제공할 수 있다.
다른 실시형태에서, 불화중합체는 사불화에틸렌(TFE), 육불화프로필렌(HFP), 에틸렌(E), 불화 비닐 에테르(PMVE), 및 비닐리덴 불화물(VF2/VDF)의 오원중합체이다. 따라서, 불화중합체는 유형 5 FKM 불화중합체일 수 있다. 유형 5 FKM 불화중합체는 내염기성의 측면에서 우수한 성능 및 고온 황화수소 내성이 가능하도록 할 수 있다.
다른 실시형태에서, 불화중합체는 과불화엘라스토머이며, 중합체 골격은 (실질적으로) 완전히 불화된다. 특히, 불화중합체는 사불화에틸렌(TFE) 및 과불화메틸비닐에테르(MVE)의 공중합체일 수 있다. (이와 관련하여, 상기 공중합체는 또한 경화-부위 단량체(CSM), 즉, 자유 라디칼에 대해 반응성인 부위를 함유하는 단량체로부터 유도된 단위를 함유하며 - 이러한 경화-부위 단량체의 일 예는 4-브로모-3,3,4,4-사불화부텐(BTFB)임). 따라서, 과불화엘라스토머 내의 중합체 골격 상의 모든 치환기는 바람직하게는 불화, 과불화알킬, 또는 과불화알콕시이며, 불화중합체는 폴리메타크릴레이트 유형일 수 있다. 이 실시형태의 특정 양태에서, 불화중합체는 FFKM 불화중합체일 수 있다.
다른 실시형태에서, 불화중합체는 사불화에틸렌(TFE) 및 폴리프로필렌(P)의 공중합체이다. 따라서, 불화중합체는 FEPM 불화중합체일 수 있다.
부식 억제제의 용도에 관한 바람직한 양태
상기 설명되고, 실시예에서 하기 입증되는 바, 본 발명은 특정 유형의 부식 억제제가 특히 특정 다른 첨가제와 조합될 때 매우 낮은 농도에서 강력한 부식 억제를 제공할 수 있으며, 이의 이점은 개선된 불화중합제 밀봉재의 상용성 및 불화중합체 밀봉재 상용성 유체의 기능적 특징에서의 개선을 포함한다는 발견을 기반으로 한다.
본 발명은 불화중합체 밀봉재의 상용성을 개선하기 위한, 유압 유체 중 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 본원에 정의된 부식 억제제의 용도를 제공한다.
본 발명은 유압 유체와 접촉하게 되는 하나 이상의 불화중합체 밀봉재의 무결성을 보존하기 위한, 유압 유체 중 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 본원에 정의된 부식 억제제의 용도를 제공한다.
본 발명은 부식을 억제하는 동시에, 불화중합체 밀봉재의 상용성을 또한 개선하기 위한, 유압 유체 중 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 화학식 (I)의 화합물 또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염의 용도를 제공한다.
본 발명은 부식을 억제하는 동시에, 유압 유체와 접촉하게 되는 하나 이상의 불화중합체 밀봉재의 무결성을 또한 보존하기 위한, 유압 유체 중 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 화학식 (I)의 화합물 또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염의 용도를 제공한다.
상기 언급된 본 발명의 용도에서, 유압 유체는 바람직하게는 본원에 일반적으로 정의된 바와 같으며, 즉, 상기 제시된 유압 유체 및 이의 성분의 바람직한 양태가 또한 상기 언급된 본 발명의 용도에 적용된다.
당업자에게 용이하게 명백할 것인 바, 불화중합체 상용성의 개선 또는 하나 이상의 불화중합체 밀봉재의 무결성의 보존에 대한 상기 언급은 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 명시된 시제가 이들의 일반적 처리 속도에서 달리 이용될 수 있는 다른 부식 억제제(예컨대, Irgamet® 39)보다 더 낮은 속도로 불화중합체 밀봉재(들)를 분해시키는 사실을 나타낸다.
이러한 효과를 결정하기 위한 방법은 당업자에게 알려져 있다. 예를 들어, 불화중합체 물질의 샘플은 명시된 성분(들)을 포함하는 유압 유체 중에 연장된 기간 동안 그리고 승온에서 침지되어 사용 중인 상태를 모방할 수 있다. 이어서, 샘플은 기계적 시험 및/또는 물리적 측정에 적용되고, 하나 이상의 다른 유체(들) 및/또는 무-유체(대조군으로서)에 노출되었던 샘플과 비교된다. 관련된 기술적 효과는 다른 유체(들)와 비교한 인장 강도에서의 증가, 파단 시 신율에서의 증가, 또는 부피, 중량, 및/도는 경도에서의 변화의 감소일 수 있다.
따라서, 본 발명의 맥락에서, 불화중합체 밀봉재의 상용성을 개선하거나 불화중합체 밀봉재의 무결성을 보존하기 위한 용도는 바람직하게는 (i) 불화중합체의 인장 강도의 손실 속도를 감소시키고/시키거나. (ii) 불화중합체의 파단 시 신율에서의 감소 속도를 감소시키고/시키거나, (iii) 불화중합체의 부피에서의 변화 속도를 감소시키고/시키거나, (iv) 불화중합체의 중량에서의 변화 속도를 감소시키고/시키거나, (v) 불화중합체의 경도에서의 변화 속도를 감소시키는 것을 의미할 수 있다.
불화중합체 밀봉재의 상용성 및 특히 상기 언급된 임의 또는 모든 명시된 특성(즉, 인장 강도, 파단 시 신율, 및 부피, 중량 및/또는 경도에서의 변화)은 RFT-EC-Rexroth-유체-시험-엘라스토머-상용성 HLP/HVLP/HEPR에 따라 결정 가능할 수 있다: 부피에서의 변화, 중량에서의 변화, 경도에서의 변화, 인장 강도에서의 변화, 및/또는 파단 시 신율에서의 변화. 이와 관련하여 바람직하게는, 밀봉재는 FKM 불화중합체(또는 FKM 불화엘라스토머), 예컨대 75 FKM 595이다.
본 발명의 상기 용도와 관련하여, 부식 억제에 대한 언급은 바람직하게는 황색 금속 및 보다 바람직하게는 구리의 부식을 지칭한다.
예를 들어, 부식 억제에 대한 언급은 바람직하게는 상기 논의된 임의의 표준 시험, 예를 들어 ASTM D130,ASTM D2619, ASTM D664, ASTM D2272, ASTM D4310, 및/또는 ASTM D665에 따라 측정 가능한 부식 억제를 지칭한다.
따라서, 부식 억제에 대한 언급은 상기 언급된 (부식 억제의 측면에서의) 본 발명의 유압 유체에 대한 임의의 바람직한 성능 특징의 제공을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 이들은 (i) 100℃의 온도에서 3시간의 기간 동안 실행되는 시험인 ASTM D130에 따라 측정 가능한 적어도 2B 및 보다 바람직하게는 1B의 등급; (ii) 121℃의 온도에서 3시간의 기간 동안 실행되는 시험인 ASTM D130에 따라 측정 가능한 적어도 2B 및 보다 바람직하게는 1B의 등급; (iii) 100℃의 온도에서 168시간의 기간 동안 실행되는 시험인 ASTM D130에 따라 측정 가능한 적어도 2B 및 보다 바람직하게는 1B의 등급의 제공; (iv) ASTM D2619에 따라 측정 가능한 0.15 미만, 보다 바람직하게는 0.10 미만의 구리 중량 손실; (v) ASTM D2619에 따라 측정 가능한 적어도 2B, 보다 바람직하게는 적어도 1B의 구리 등급; (vi) ASTM D664에 따라 측정 가능한 0의 H2O TAN 점수; (vii) ASTM D2272에 따라 측정 가능한 적어도 300분, 보다 바람직하게는 적어도 350의 RPVOT 점수; (viii) ASTM D665 시험에서의 통과; 및/또는 (ix) ASTM D4310에 따라 측정 가능한 바, 10.0 mg 이하, 바람직하게는 8.0 mg 이하의 구리 중량 및/또는 1.0 mg 이하 및 바람직하게는 0.7 mg 이하의 철 중량의 제공을 지칭할 수 있다.
본 발명의 상기 용도와 관련하여, 불화중합체 밀봉재의 상용성의 개선 또는 불화중합체 밀봉재의 무결성의 보존에 대한 언급은 바람직하게는 RFT-EC-Rexroth-유체-시험-엘라스토머-상용성 HLP/HVLP/HEPR에 따라 결정 가능한 하나 이상의 특성, 예컨대 부피에서의 변화, 중량에서의 변화, 경도에서의 변화, 인장 강도에서의 변화, 및/또는 파단 시 신율에서의 변화 중 하나 이상을 지칭한다. 이와 관련하여바람직하게는, 사용된 밀봉재는 FKM 불화중합체(또는 FKM 불화엘라스토머), 예컨대 75 FKM 595이다.
바람직한 양태에서, 본 발명은 상기 언급된 여러 가지 사항 중 임의의 하나에서 부식을 억제하는 동시에 유압 유체가 통과 점수, 즉, RFT-EC-Rexroth-유체-시험-엘라스토머-상용성 HLP/HVLP/HEPR에 따라 측정 가능한, 부피에서의 변화, 중량에서의 변화, 경도에서의 변화, 인장 강도에서의 변화, 및/또는 파단 시 신율에서의 변화 중 하나 이상(바람직하게는 모든)의 측면에서 허용 한계 내(보다 바람직하게는 이상적 한계 내) 점수를 제공하도록 하는 속도로 상기 유체와 접촉하게 되는 하나 이상의 불화중합체 밀봉재를 (또한) 분해하는 화학식 (I)의 화합물 또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염의 용도를 제공한다. 이와 관련하여 바람직하게는, 사용된 밀봉재는 FKM 불화중합체(또는 FKM 불화엘라스토머), 예컨대 75 FKM 595이다.
본원에 기재된 본 발명의 유압 유체 및 유압 시스템의 상기 모든 양태는 본 발명의 상기 용도의 맥락에 적용된다. 따라서, 상기 용도의 맥락에서, 유압 유체는 바람직하게는 본원에 정의된 본 발명의 유압 유체이다. 또한, 유압 유체 및 불화중합체 밀봉재는 바람직하게는 본원에 정의된 본 발명의 유압 시스템 내에 포함된다.
실시예
실시예 1 - 시험용 유체의 제조
표 1에 제공된 조성물을 갖는 유압 유체를 제조하였다. 유체 1 내지 3은 단독 부식 억제제로 톨릴트리아졸을 (상이한 양으로) 함유하는 반면, 유체 4는 단독 부식 억제제로 Irgamet® 39를 (mol의 측면에서 유체 2에서의 톨릴트리아졸의 양과 비슷한 양으로) 함유하는 사실을 제외하고 유체 1 내지 4는 동일하였다. 각각의 경우에, 유체 1 내지 4의 조성물은 (표 1에서 하기 확인되는 성분들 이외에) 6%의 점도 개질제; 0.3%의 유동점 저하제; 0.2%의 페놀계 및 아민계 산화방지제의 조합; 소량(각각 0.1% 이하)의 설포네이트 방청제, 가용화제, Ca 페네이트 세정제, 항유화제, 일부 C8-알코올 용매, 및 소포제를 포함하고, 나머지는 기유였다.
Figure pat00010
분산제 1 = 대략 950의 수평균 분자량을 갖는 PIB로부터 제조된 PIB 숙신이미드
AW1: 무회분 알킬 디티오포스페이트 산: (iBuO)2P(=S)S-CH2-CH(CH3)-CO2H
AW2: 무회분 알킬 디티오포스페이트 에스테르: (iPrO)2P(=S)S-CH2-CH2-CO2R, 여기서, R = C2-5.
실시예 2 - 불화중합체 밀봉재 상용성 및 구리 부식 시험
유체 1 내지 4 각각을 불화중합체 밀봉재의 상용성 시험에 적용했으며, 상업적으로 입수 가능한 유압 유체의 대표인 2개의 추가 유체(하기 표지된 유체 5 및 6)가 존재하였다. 구리 부식 시험을 또한 유체 1 내지 4에 대해 실행하였다.
불화중합체 밀봉재의 상용성 시험의 경우, FKM 불화중합체 물질의 샘플을 정의된 기간 동안 그리고 특정 온도에서 유압 유체 중에 침지시켰다. 이어서, 샘플을 다른 유체에 노출된 샘플의 것들과 비교하여 그들의 특성을 분석하였다. 불화중합체 밀봉재의 상용성에서의 증가는 인장 강도에서의 증가, 파단 시 신율에서의 증가, 또는 부피(팽윤), 중량 및/또는 경도에서의 변화 감소 중 하나 이상에 의해 입증될 수 있다.
구리 부식 시험의 경우, 유체를 하기 제시되는 표준 시험에 따라 시험하였다.
(a) ASTM D130: 구리 스트립 시험에 의한 석유 제품으로부터의 구리에의 부식에 대한 표준 시험 방법.
(b) ASTM D2619: 유압 유체의 가수분해 안정성에 대한 표준 시험 방법.
(c) ASTM D664: 전위차 적정에 의한 석유 제품의 산값에 대한 표준 시험 방법
(d) ASTM D2272: 회전 압력 용기에 의한 증기 터빈유의 산화 안정성에 대한 표준 시험 방법
(e) ASTM D4310: 억제된 광유의 슬러지화 및 부식 경향성의 결정을 위한 표준 시험 방법
(f) ASTM D665: 물의 존재 하에서의 억제된 광유의 방청 특징에 대한 표준 시험 방법
불화중합체 밀봉재의 상용성 시험 결과는 표 2에 하기 제시되며, 구리 부식 시험 결과는 표 3에 제시된다(탈락 결과는 밑줄침). 결과는 또한 상업적으로 입수 가능한 유압 유체의 대표인 2개의 추가 유체(유체 5 및 6)에 대해 포함하였다. 유체 5는 0.15%의 부식 억제제 혼합물(톨릴트리아졸 포함); 0.11%의 마모방지제 혼합물; 0.3%의 유동점 강하제; 0.1%의 아민계 산화방지제 조합; 소량(각각 0.1% 이하)의 가용화제, 항유화제, 및 소포제를 포함하며, 나머지는 기유(소량의 분산매/용매 포함)였다. 유체 6은 0.08%의 C2-C6-알킬 벤조트리아졸 부식 억제제; 0.6%의 마모방지제(마모방지제 1 포함); 및 이어서 유체 1 내지 4에서 사용된 것과 동일한 양의 동일한 점도 개질제, 유동점 강하제, 산화방지제 성분, 방청제, 가용화제, 세정제, 항유화제, 및 소포제를 포함하며, 나머지는 역시 기유였다(소량의 분산매/용매 포함).
Figure pat00011
*기록된 시험 점수는 두 차례의 시험 실행에 대한 평균이다
Figure pat00012
*기록된 시험 점수는 두 차례의 시험 실행에 대한 평균이다
상업적 유압 유체의 대표인 유체 5 및 6은 FKM 밀봉재 상용성 시험에 실패한다(파단 시 신율 결과 및 유체 5에 대한 인장 강도 결과 또한 참조). 상대적으로 적은 양의 Irgamet® 39를 함유하는 유체 4는 만족스러운 부식 억제를 제공할 수 있지만, FKM 밀봉재 상용성 시험에는 실패한다(다시 파단 시 신율 결과 참조). 이들 결과는 시험의 공격적 성향을 나타내며(130℃에서 1008시간), 결과적으로 밀봉재 상용성의 측면에서 현재의 유압 시스템에 요구되는 점점 더 높은 표준을 반영한다. 유체 1 내지 3은 단독 부식 억제제로 다양한 양의 톨릴트리아졸을 함유한다. 0.03%의 톨릴트리아졸을 갖는 유체 2는 놀랍게도 부식 억제 및 밀봉재 상용성 둘 모두의 측면에서 강력한 성능을 제공한다(예를 들어, 0.082%의 Irgamet® 39를 함유하는 유체 4에 대한 0.09 mg과 비교하여 단지 0.03 mg의 ASTM D2619 구리 중량 손실과 비교). 0.01%의 톨릴트리아졸을 갖는 유체 3은 또한 우수한 밀봉재 상용성을 제공하지만, 부식 억제의 측면에서 유체 2보다 덜 강력하다. 유체 1은 부식 억제제로 톨릴트리아졸을 가짐에도 불구하고, 농도가 유체 1 내지 4 모두에 일반적인 추가 시제(세정제, 분산제, 마모방지, 및 산화방지제 첨가제)를 함유하는 유체 중 0.05%에 도달하는 경우, 그 때에 이는 FKM 밀봉재 상용성 시험에서의 실패를 초래할 수 있는 것을 나타낸다(다시 파단시 신율 결과 참조).
유체 2는 특히 (유체에 추가의 특성을 부여할) 세정제, 분산제, 포스페이트 마모방지, 및 산화방지제 첨가제를 포함하는 일련의 추가 첨가제를 함유하는 유체의 맥락에서 강한 부식 억제 및 우수한 밀봉재 상용성 둘 모두를 획득할 수 있는 것은 주목할 만하다(N의 측면에서 40 내지 150 ppm의 양의 톨릴트리아졸의 존재에 기인할 수 있음). 이는 본 발명의 부식 억제제의 놀라운 효과로 인해 불화중합체 밀봉재 상용성 유체의 제형이 바람직한 특성의 이로운 균형을 제공하는 방식을 예증한다.
실시예 3 - 추가 실험
불화중합체 밀봉재의 상용성에 대한 유체 4(상업적 제품 Irgamet® 39) 중에 존재하는 부식 억제제 성분의 효과를 조사하기 위해 다수의 추가 유체를 제조하였다. 유체 7 내지 10은 표 4에 하기 제시된 조성물로 이와 같이 제조하였다.
유체 7 내지 9는 다양한 양의 Irgamet® 39를 함유한다. 유체 10은 Irgamet® 39를 함유하지 않으며, 대신 화합물 비스(2-에틸헥실)아민을 함유한다. 하기 도시된 바, 그 화합물은 Irgamet® 39 내에 존재하는 디알킬아민 모이어티에 해당한다.
Figure pat00013
따라서, 유체 10은 실패를 초래하도록 한 것이 Irgamet® 39 내의 디알킬아미노인지 여부에 대한 정보를 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 비스(2-에틸헥실)아미노는 유체 10 중 0.51%의 양으로 이용하며, 이의 농도는 Irgamet® 39가 유체 7 중(및 또한 유체 4 중 - 상기 참조) 0.082%의 양으로 사용될 때 그 모이어티를 함유하는 분자의 농도보다 10배 더 높은 것을 의미한다. 결과는 하기 표에 제시되며, 탈락 결과는 밑줄을 쳤다.
Figure pat00014
*기록된 시험 결과는 세 차례 시험 실행에 대한 평균이다
유체 7 내지 9에 대한 결과는 Irgamet® 39가 불화중합체 밀봉재의 상용성에 영향을 미치며, 실패는 감소된 부식 억제를 제공할 수준으로 이의 농도를 감소하는 것에 의해서만 피할 수 있는 것을 확인시켜준다. 한편, 유체 10에 대한 데이터는 놀랍게도 비스(2-에틸헥실)아민이 불화중합체 밀봉재 상에 현저한 분해 효과를 갖지 않는 것을 나타낸다. 그러므로, Irgamet® 39와 비교하여 본 발명의 부식 억제제(이러한 아민 모이어티의 존재/부재에 의해 서로 상이함)의 우수한 성능은 이러한 발견을 고려할 때 더욱더 놀랍다.
이제 본 발명의 바람직한 실시형태를 정의하는 일련의 번호를 매긴 조항 [1] 내지 [21]가 하기 제공된다. 이들 번호를 매긴 조항은 청구범위가 아니다(청구범위는 "청구범위"라는 명칭의 별도의 부문에서 하기 추가로 나타남).
[1] 유압 유체로서,
(a) 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 화학식 (Ⅰ)의 하나 이상의 화합물 및/또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염인 부식 억제제:
Figure pat00015
화학식 (Ⅰ)에서,
- 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고,
- x는 0 내지 4이고,
- R2는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카빌기임;
(b) 중량 기준 1500 내지 4000 ppm의 무회분 질소-함유 분산제; 및
(c) 다량의 기유.
[2] [1]에 있어서, 상기 식에서,
- 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기이고, 바람직하게는 메틸이고/이거나;
- x는 0 또는 1이고/이거나;
- R2는 수소, 또는 1개 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기이고, 바람직하게는 수소인, 유압 유체.
[3] [1] 또는 [2]에 있어서, 부식 억제제는 톨릴트리아졸인, 유압 유체.
[4] [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 있어서, 무회분 질소-함유 분산제는 (a) 아미노 화합물과 (b) 적어도 300, 및 바람직하게는 900 내지 1200의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환된 숙신산 및/또는 숙신산 무수물의 반응으로부터 수득할 수 있는 생성물이고, 상기 반응은 적어도 하나의 이미도, 아미도, 아미딘, 및/또는 아실옥시 암모늄 연결의 형성을 수반하고, 생성물은 적어도 300, 및 바람직하게는 900 내지 1200의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환되는, 유압 유체.
[5] [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 중량 기준 50 내지 2000 ppm의 양의 하나 이상의 금속 세정제를 추가로 포함하고, 바람직하게는 상기 유체는 페네이트 세정제, 치환된 벤젠 설포네이트 세정제, 및 살리실레이트 세정제로부터 선택되는 하나 이상의 알칼리 토금속 세정제를 포함하고, 상기 하나 이상의 알칼리 토금속 세정제의 총량은 중량 기준으로 50 내지 2000 ppm인, 유압 유체.
[6] [5]에 있어서, 중량 기준 100 내지 1030 ppm의 하나 이상의 알칼리 토금속 페네이트를 포함하는, 유압 유체.
[7] [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 있어서, 하나 이상의 포스페이트 마모방지제를 추가로 포함하고, 상기 포스페이트 마모방지제의 총량은 중량 기준 100 내지 3000 ppm이고, 바람직하게는 상기 하나 이상의 포스페이트 마모방지제는 아연이 없는, 유압 유체.
[8] [7]에 있어서, 상기 하나 이상의 포스페이트 마모방지제는 화학식 (II)의 하나 이상의 포스페이트 화합물 또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염이고:
Figure pat00016
상기 식에서,
- 각각의 RA 및 RB는 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고,
- 각각의 X1, X2, X3, 및 X4는 독립적으로 S 또는 O이고;
- Rc는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 2가 하이드로카빌기이고;
- X5는 C(O)O- 또는 -O-이고;
- RD는 수소, 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기인, 유압 유체.
[9] [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 있어서, 하나 이상의 산화방지제, 바람직하게는 페놀계 산화방지제 및/또는 아민 산화방지제를 추가로 포함하는, 유압 유체.
[10] [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 있어서, 100 내지 2000 ppm 양의 방청제를 추가로 포함하고, 바람직하게는 상기 방청제는 아릴 설포네이트 염인, 유압 유체.
[11] [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 있어서, 항유화제, 바람직하게는 비-이온성 계면활성제, 예컨대 하이드록실기로 종결된 블록 공중합체를 추가로 포함하는, 유압 유체.
[12] [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 있어서, 점도 개질제 및/또는 유동점 강하제를 추가로 포함하는, 유압 유체.
[13] 첨가제 농축물로서,
(d) 중량 기준 0.9 내지 3.6%의 화학식 (I)의 하나 이상의 화합물 및/또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염인 부식 억제제:
Figure pat00017
화학식 (I)에서,
- 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고,
- x는 0 내지 4이고,
- R2는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카빌기임;
(e) 중량 기준 11 내지 50%의 무회분 질소-함유 분산제; 및 선택적으로
(f) 희석제를 포함하는, 첨가제 농축물.
[14] [13]에 있어서, 상기 식에서,
- 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기이고, 바람직하게는 메틸이고/이거나;
- x는 0 또는 1이고/이거나;
- R2는 수소, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기이고, 바람직하게는 수소인, 첨가제 농축물.
[15] [13] 또는 [14]에 있어서, 무회분 질소-함유 분산제는 (a) 아미노 화합물과 (b) 적어도 300, 및 바람직하게는 900 내지 1200의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환된 숙신산 및/또는 숙신산 무수물의 반응으로부터 수득할 수 있는 생성물이고, 상기 반응은 적어도 하나의 이미도, 아미도, 아미딘, 및/또는 아실옥시 암모늄 연결의 형성을 수반하고, 생성물은 적어도 300, 및 바람직하게는 900 내지 1200의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환되는, 첨가제 농축물.
[16] [13] 내지 [15] 중 어느 하나에 있어서, 부식 억제제는 중량 기준 1.7 내지 2.7%의 양으로 존재하고/하거나 분산제는 중량 기준 13 내지 45%의 양으로 존재하는, 첨가제 농축물.
[17] [13] 내지 [16] 중 어느 하나에 있어서, 중량 기준 0.7 내지 8.0% 양의 하나 이상의 금속 세정제; 중량 기준 0.7 내지 23% 양의 하나 이상의 포스페이트 마모방지제; 중량 기준 3.7 내지 37% 양의 하나 이상의 산화방지제; 중량 기준 0.07 내지 15% 양의 하나 이상의 방청제; 및/또는 중량 기준 0.007 내지 3.7% 양의 항유화제를 추가로 포함하는, 첨가제 농축물.
[18] 적어도 하나의 불화중합체 밀봉재 및 상기 밀봉재와 접촉하게 되는 [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 정의된 유압 유체를 포함하는 유압 시스템.
[19] [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 정의된 유압 유체의 동력 전달 유체로서의 용도.
[20] 불화중합체 밀봉재의 상용성을 개선하거나, 유압 유체와 접촉하게 되는 하나 이상의 불화중합체 밀봉재의 무결성을 보존하기 위한, 유압 유체 중 질소 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 정의된 부식 억제제의 용도.
[21] 부식을 억제하는 동시에, 또한 (a) 불화중합체 밀봉재의 상용성을 개선하거나 (b) 유압 유체와 접촉하게 되는 하나 이상의 불화중합체 밀봉재의 무결성을 보존하기 위한, 유압 유체 중 질소 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 정의된 부식 억제제의 용도.

Claims (15)

  1. 유압 유체로서,
    (a) 질소 함량 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 화학식 (Ⅰ)의 하나 이상의 화합물 및/또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염인 부식 억제제:
    Figure pat00018

    화학식 (Ⅰ)에서,
    - 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고,
    - x는 0 내지 4이고,
    - R2는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카빌기임;
    (b) 중량 기준 1500 내지 4000 ppm의 무회분 질소-함유 분산제; 및
    (c) 다량의 기유
    를 포함하는, 유압 유체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식에서,
    - 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기이고, 바람직하게는 메틸이고/이거나;
    - x는 0 또는 1이고/이거나;
    - R2는 수소, 또는 1개 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기이고, 바람직하게는 수소인, 유압 유체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 부식 억제제는 톨릴트리아졸인, 유압 유체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 무회분 질소-함유 분산제는 (a) 아미노 화합물과 (b) 적어도 300, 및 바람직하게는 900 내지 1200의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환된 숙신산 및/또는 숙신산 무수물의 반응으로부터 수득할 수 있는 생성물이고, 상기 반응은 적어도 하나의 이미도, 아미도, 아미딘, 및/또는 아실옥시 암모늄 연결의 형성을 수반하고, 생성물은 적어도 300, 및 바람직하게는 900 내지 1200의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환되는, 유압 유체.
  5. 제1항에 있어서, 중량 기준 50 내지 2000 ppm 양의 하나 이상의 금속 세정제를 추가로 포함하고, 바람직하게는 상기 유체는 페네이트 세정제, 치환된 벤젠 설포네이트 세정제, 및 살리실레이트 세정제로부터 선택되는 하나 이상의 알칼리 토금속 세정제를 포함하고, 상기 하나 이상의 알칼리 토금속 세정제의 총량은 중량 기준으로 50 내지 2000 ppm인, 유압 유체.
  6. 제1항에 있어서, 하나 이상의 포스페이트 마모방지제를 추가로 포함하고, 상기 하나 이상의 포스페이트 마모방지제의 총량은 중량 기준 100 내지 3000 ppm이고, 바람직하게는 상기 하나 이상의 포스페이트 마모방지제는 아연이 없고/없거나; 상기 하나 이상의 포스페이트 마모방지제는 화학식 (II)의 하나 이상의 포스페이트 화합물 또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염이고:
    Figure pat00019

    상기 식에서,
    - 각각의 RA 및 RB는 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고,
    - 각각의 X1, X2, X3, 및 X4는 독립적으로 S 또는 O이고;
    - Rc는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 2가 하이드로카빌기이고;
    - X5는 C(O)O- 또는 -O-이고;
    - RD는 수소, 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기인, 유압 유체.
  7. 제1항에 있어서, 하나 이상의 산화방지제, 바람직하게는 페놀계 산화방지제 및/또는 아민 산화방지제를 추가로 포함하고/하거나; 100 내지 2000 ppm 양의 방청제를 추가로 포함하고, 바람직하게는 상기 방청제는 아릴 설포네이트 염이고/이거나; 항유화제, 바람직하게는 비-이온성 계면활성제, 예컨대 하이드록실기로 종결된 블록 공중합체를 추가로 포함하고/하거나; 점도 개질제 및/또는 유동점 강하제를 추가로 포함하는, 유압 유체.
  8. 첨가제 농축물로서,
    (a) 중량 기준 0.9 내지 3.6%의 화학식 (I)의 하나 이상의 화합물 및/또는 이의 마찰학적으로 허용 가능한 염인 부식 억제제:
    Figure pat00020

    화학식 (I)에서,
    - 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 하이드로카빌기이고,
    - x는 0 내지 4이고,
    - R2는 수소, 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카빌기임;
    (b) 중량 기준 11 내지 50%의 무회분 질소-함유 분산제; 및 선택적으로
    (c) 희석제를 포함하는, 첨가제 농축물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 식에서,
    - 각각의 R1은 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기이고, 바람직하게는 메틸이고/이거나;
    - x는 0 또는 1이고/이거나;
    - R2는 수소, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬기이고, 바람직하게는 수소인, 첨가제 농축물.
  10. 제8항에 있어서, 상기 무회분 질소-함유 분산제는 (a) 아미노 화합물과 (b) 적어도 300, 및 바람직하게는 900 내지 1200의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환된 숙신산 및/또는 숙신산 무수물의 반응으로부터 수득할 수 있는 생성물이고, 상기 반응은 적어도 하나의 이미도, 아미도, 아미딘, 및/또는 아실옥시 암모늄 연결의 형성을 수반하고, 생성물은 적어도 300, 및 바람직하게는 900 내지 1200의 수평균 분자량을 갖는 하이드로카빌기로 치환되는, 첨가제 농축물.
  11. 제8항에 있어서, 상기 부식 억제제는 중량 기준 1.7 내지 2.7%의 양으로 존재하고/하거나 상기 분산제는 중량 기준 13 내지 45%의 양으로 존재하는, 첨가제 농축물.
  12. 제8항에 있어서,
    중량 기준 0.7 내지 8.0% 양의 하나 이상의 금속 세정제;
    중량 기준 0.7 내지 23% 양의 하나 이상의 포스페이트 마모방지제;
    중량 기준 3.7 내지 37% 양의 하나 이상의 산화방지제;
    중량 기준 0.07 내지 15% 양의 하나 이상의 방청제; 및/또는
    중량 기준 0.007 내지 3.7% 양의 항유화제를 추가로 포함하는, 첨가제 농축물.
  13. 적어도 하나의 불화중합체 밀봉재 및 상기 밀봉재와 접촉하게 되는 제1항에 정의된 유압 유체를 포함하는 유압 시스템.
  14. 제1항의 정의된 유압 유체의 동력 전달 유체로서의 용도.
  15. 유압 유체 중 질소 측면에서 중량 기준 40 내지 150 ppm의 제1항에 정의된 부식 억제제를 사용하여 불화중합체 밀봉재의 상용성을 개선하거나 상기 유압 유체와 접촉하게 되는 하나 이상의 불화중합체 밀봉재의 무결성을 보존하는 방법.
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