KR20160014662A

KR20160014662A - 다기능 윤활제 조성물

Info

Publication number: KR20160014662A
Application number: KR1020157036197A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 타카타; 켄지 야마모토; 쇼지 마츠다
Original assignee: 가부시키가이샤 아데카
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2016-02-11
Also published as: EP3006543A1; JP6342892B2; EP3006543B1; WO2014196467A1; KR102102501B1; US20160122679A1; JPWO2014196467A1; US9738848B2; CN105339473A; CN105339473B; EP3006543A4

Abstract

본 발명은, 기존의 난연성 윤활용 기유와 비교하여, 안전성·가수분해 안정성이 높은, 양호한 점도를 가진 기유이고, 또한, 윤활용 첨가제로서도, 높은 마모 방지 성능을 나타내는 다기능 윤활제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 　
상기 목적을 달성하기 위해, 명세서에 규정되는 특정의 구조를 가지는 인 화합물(A) 100질량부에 대하여, 명세서에 규정되는 특정의 구조를 가지는 인 화합물(B)을 26∼43질량부, 명세서에 규정되는 특정의 구조를 가지는 인 화합물(C)을 0∼1.3질량부, 트리페닐인산염 및 트리크레질인산염을 합계로 0∼1.3질량부 함유하는, 다기능 윤활제 조성물을 제공한다.

Description

다기능 윤활제 조성물{POLYFUNCTIONAL LUBRICANT COMPOSITION}

본 발명은, 윤활용 기유(基油)로서도 윤활용 첨가제로서도 사용 가능한, 다기능의 인산에스테르를 포함하는 윤활제 조성물에 관한 것이다.

윤활유란, 기계의 접촉부의 마찰을 저감하기 위해서 사용되는 기름이며, 그 기유로서는 일반적으로, 광유, 합성유, 동식물유 또는 이들의 혼합유 등이 잘 알려져 있다. 윤활유를 필요로 하는 기계류는 매우 많고, 다방면에 걸쳐 있기 때문에, 그 사용 조건이나 요구 성능도 다양하다. 그러므로, 그 용도에 따라 기유를 구분하여 사용하지만, 항공기나 고도의 유압 시스템에서 윤활유를 사용할 때에, 높은 난연효과를 가지는 작동유(作動油)가 요구되는 경우가 있고, 이들 난연성 작동기유에는, 연소하기 어려운 화합물을 베이스로 한 합성계 난연성 작동기유나, 작동기유에 물을 함유시켜 난연성을 높인 함수계(含水系) 난연성 작동기유 등이 사용되는 것이 일반적이다. 합성계에는 TCP(트리크레질인산염)나 TPP(트리페닐인산염) 등의 인산에스테르계 화합물이나 폴리올과 직쇄 포화 지방산과의 에스테르계 화합물 등을 들 수 있다(특허문헌 1). 또한, 함수계에는, 물과 글리콜의 혼합물계, 물방울(水滴)이 기름에 분산되는 유중수적(油中水滴)(W/O) 에멀젼계, 기름 방울(油滴)이 물에 분산되는 수중유적(水中油滴)(O/W) 에멀젼계 등을 들 수 있다(특허문헌 2, 3).

그러나, TCP(트리크레질인산염)나 TPP(트리페닐인산염) 등의 인산에스테르 화합물은, 난연성은 있지만, 독성이 높다는 점이나, 기유로서 사용하기 위해서는 점도가 너무 낮다는 점에서, 환경에 대한 부하(負荷)나 기름의 사용에 있어서 제한이 필요하다는 것이 염려되고 있다. 또한, 폴리올과 직쇄 포화 지방산과의 에스테르 화합물에 관해서는, 독성은 낮기는 하지만, 난연성이 충분하지 않다. 한편, 함수계의 기유를 사용하면, 독성이 낮고, 저가격이지만, 수분의 증발에 의한 손실이나 곰팡이, 박테리아나 균 등에 의한 부식 등, 보수 관리가 용이하지 않은 것이 문제시된다. 즉, 시장에서는, 상기 종래품에 비하여, 보다 안전하고, 기유로서 사용하기 쉬운, 고성능의 난연성 기유가 요구되고 있는 것이 현 상황이다.

그런데, 상기 든 예는, 난연성 작동기유에 관한 예이지만, 이들 중에서도, TCP(트리크레질인산염)나 TPP(트리페닐인산염) 등의 인산에스테르 화합물은, 윤활용 기유로서가 아니라, 윤활용 첨가제로서, 마모를 방지하는 효과가 있는 경우도 또한 잘 알려져 있다(특허문헌 4). 그러나, 상기에 기재한 바와 같이, 이들 화합물은 독성이 높다는 점에서, 지금까지 첨가제의 분야에 있어도 대체 화합물이 요구되어 왔다. 최근, 이 요망을 받들어, 저독성의 인계 윤활용 마모방지제 조성물이 개발되기 시작하고 있어(특허문헌 5), 주목되고 있다.

그래서, 난연성 윤활용 기유로서도 사용 가능하고, 내마모성을 나타내는 윤활용 첨가제로서도 사용 가능한, 저독성의 인계 화합물이 개발되면, 이 화합물의 유용성과 신규성은 매우 높고, 다방면의 기술 분야에서의 활약을 기대할 수 있다. 따라서 시장에서는, 그와 같은 일기능(一機能) 뿐만이 아니라 다기능을 가진 화합물이 개발되는 것은, 효율적이고 또한 편리성의 면에 있어서, 공급측에도 수요측에도 메리트가 발생되는 점에서 강하게 요망되고 있다. 한편, 특허문헌 5에 기재된 인계 윤활용 마모방지제 조성물은, 저독성이고 또한 양호한 내마모성을 가지는 첨가제이다. 그러나, 고점도이기 때문에, 기유로서 사용하는 것은 불가능하다. 또한, 첨가제로서 사용하는 경우이어도 고점도이면 윤활 기유와의 혼합성이 나빠지는 경우가 있어, 취급하기 힘든 경우가 있다.

특허문헌 1 : 일본공개특허 평11-269480호 공보 특허문헌 2 : 일본공개특허 2002-235093호 공보 특허문헌 3 : 일본공개특허 2008-127427호 공보 특허문헌 4 : 일본공개특허 평09-079267호 공보 특허문헌 5 : 일본공개특허 2013-023580 공보

따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 기존의 난연성 윤활용 기유와 비교하여, 안전성·가수분해 안정성이 높은, 양호한 점도를 가진 기유이고, 또한, 윤활용 첨가제로서도, 높은 마모 방지 성능을 나타내는 다기능 윤활제 조성물을 제공하는 데 있다.

따라서 본 발명자들은 예의(銳意) 검토한 결과, 본 발명에 이르렀다. 구체적으로 본 발명은, 하기의 일반식(1)로 표시되는 인 화합물(A) 100질량부에 대하여, 하기의 일반식(2)로 표시되는 인 화합물(B)을 26∼43질량부, 하기의 일반식(3)으로 표시되는 인 화합물(C)을 0∼1.3질량부, 트리페닐인산염 및 트리크레질인산염을 합계로 0∼1.3질량부 함유하는 것을 특징으로 하는 다기능 윤활제 조성물이다.

(식 중, R¹은 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R²는 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R³ 및 R⁴는, 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 다만, R¹이 메틸기인 경우는, R²는 수소 원자로는 되지 않는다.)

(식 중, R⁵ 및 R⁷은 각각 독립하여 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R⁶ 및 R⁸은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R⁹는, 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 다만, R⁵가 메틸기인 경우는, R⁶은 수소 원자로는 되지 않고, R⁷이 메틸기인 경우는, R⁸은 수소 원자로는 되지 않는다.)

(식 중, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴는 각각 독립하여 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R¹¹, R¹³ 및 R¹⁵는, 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 다만, R¹⁰이 메틸기인 경우는, R¹¹은 수소 원자로는 되지 않고, R¹²가 메틸기인 경우는, R¹³은 수소 원자로는 되지 않고, R¹⁴가 메틸기인 경우는, R¹⁵는 수소 원자로는 되지 않는다.)

본 발명의 효과는, 기존의 난연성 윤활용 기유와 비교하여, 안전성·가수분해 안정성이 높은, 양호한 점도를 가진 기유이고, 또한, 윤활용 첨가제로서도, 높은 마모 방지 성능을 나타내는 다기능 윤활제 조성물을 제공한 것에 있다.

[도 1] 실시예에 있어서의, 실시예 3(화합물 IV)과 트리페닐인산염(TPP)을 비교한 가수분해성 시험의 결과를 나타낸 도면이다.

여기서, 본 명세서 중에서는, 윤활용 기유로서도 사용 가능하고, 윤활용 첨가제로서도 사용 가능한 화합물 및 화합물 군을 「다기능 윤활제 조성물」이라고 부르는 것으로 한다.

본 발명의 다기능 윤활제 조성물은, 하기의 일반식(1)로 표시되는 인 화합물(A) 100질량부에 대하여, 하기의 일반식(2)로 표시되는 인 화합물(B)을 26∼43질량부, 하기의 일반식(3)으로 표시되는 인 화합물(C)을 0∼1.3질량부, 트리페닐인산염 및 트리크레질인산염을 합계로 0∼1.3질량부 함유하는 것을 특징으로 하는 다기능 윤활제 조성물이다.

일반식(1)에 있어서, R¹은 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R²는 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타낸다. 다만, R¹이 메틸기인 경우는, R²는 수소 원자로는 되지 않는다. R¹ 및 R²가 취할 수 있는 탄소수 1∼10의 탄화수소기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 분기(分岐) 펜틸기, 제2급 펜틸기, 제3급 펜틸기, n-헥실기, 분기 헥실기, 제2급 헥실기, 제3급 헥실기, n-헵틸기, 분기 헵틸기, 제2급 헵틸기, 제3급 헵틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기, 분기 옥틸기, 제2급 옥틸기, 제3급 옥틸기, n-노닐기, 분기 노닐기, 제2급 노닐기, 제3급 노닐기, n-데실기, 분기 데실기, 제2급 데실기, 제3급 데실기 등의 지방족 탄화수소기를 들 수 있고, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 헵테닐기, 옥테닐기, 노네닐기, 데세닐기(이들 기는, 직쇄이어도 분기쇄이어도 되고, 1급이어도 2급이어도 3급이어도 된다.) 등의 불포화 지방족 탄화수소기를 들 수 있고, 페닐기, 톨릴기, 자일릴기, 쿠메닐기, 메시틸기, 벤질기, 페네틸기, 스티릴기, 신나밀기, 제릴기, 티밀기, 카르바크릴기, 벤즈히드릴기, 트리틸기, 에틸페닐기, 프로필페닐기, 부틸페닐기, 스티렌화 페닐기, α-나프틸기, β-나프틸기 등의 방향족 탄화수소기를 들 수 있고, 사이클로펜틸기, 메틸사이클로펜틸기, 에틸사이클로펜틸기, 프로필사이클로펜틸기, 부틸사이클로펜틸기, 펜틸사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 메틸사이클로헥실기, 에틸사이클로헥실기, 프로필사이클로헥실기, 부틸사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 메틸사이클로헵틸기, 에틸사이클로헵틸기, 프로필사이클로헵틸기, 사이클로펜테닐기, 메틸사이클로펜테닐기, 에틸사이클로펜테닐기, 프로필사이클로펜테닐기, 부틸사이클로펜테닐기, 펜틸사이클로펜테닐기, 사이클로헥세닐기, 메틸사이클로헥세닐기, 에틸사이클로헥세닐기, 프로필사이클로헥세닐기, 부틸사이클로헥세닐기, 사이클로헵테닐기, 메틸사이클로헵테닐기, 에틸사이클로헵테닐기, 프로필사이클로헵테닐기 등의 사이클로알킬기를 들 수 있다. 또한, R³ 및 R⁴는, 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.

이 중에서도, R¹이 탄소수 2∼8의 탄화수소기이고, R²∼R⁴가 모두 수소 원자인 화합물이 바람직하고, R¹이 파라 위치에 결합된 탄소수 2∼8의 지방족 탄화수소기이고, R²∼R⁴가 모두 수소 원자인 화합물이 보다 바람직하고, R¹이 파라 위치에 붙은 탄소수 2∼5의 지방족 탄화수소기이고, R²∼R⁴가 모두 수소 원자인 화합물이 더욱 바람직하고, R¹이 파라 위치에 붙은 t-부틸기이고, R²∼R⁴가 모두 수소 원자인 화합물이 가장 바람직하다.

또한, 상기 「파라 위치」란, 인 화합물(A)의 인 원자에 결합되는 산소 원자가 벤젠환에 결합되는 위치에 대한 위치이다.

일반식(2)에 있어서, R⁵ 및 R⁷은 각각 독립하여 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R⁶ 및 R⁸은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타낸다. 다만, R⁵가 메틸기인 경우는, R⁶은 수소 원자로는 되지 않고, R⁷이 메틸기인 경우는, R⁸은 수소 원자로는 되지 않는다. R⁵∼R⁸이 취할 수 있는 탄소수 1∼10의 탄화수소기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 분기 펜틸기, 제2급 펜틸기, 제3급 펜틸기, n-헥실기, 분기 헥실기, 제2급 헥실기, 제3급 헥실기, n-헵틸기, 분기 헵틸기, 제2급 헵틸기, 제3급 헵틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기, 분기 옥틸기, 제2급 옥틸기, 제3급 옥틸기, n-노닐기, 분기 노닐기, 제2급 노닐기, 제3급 노닐기, n-데실기, 분기 데실기, 제2급 데실기, 제3급 데실기의 지방족 탄화수소기를 들 수 있고, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 헵테닐기, 옥테닐기, 노네닐기, 데세닐기(이들 기는, 직쇄이어도 분기쇄이어도 되고, 1급이어도 2급이어도 3급이어도 된다) 등의 불포화 지방족 탄화수소기를 들 수 있고, 페닐기, 톨릴기, 자일릴기, 쿠메닐기, 메시틸기, 벤질기, 페네틸기, 스티릴기, 신나밀기, 제릴기, 티밀기, 카르바크릴기, 벤즈히드릴기, 트리틸기, 에틸페닐기, 프로필페닐기, 부틸페닐기, 스티렌화 페닐기, α-나프틸기, β-나프틸기 등의 방향족 탄화수소기를 들 수 있고, 사이클로펜틸기, 메틸사이클로펜틸기, 에틸사이클로펜틸기, 프로필사이클로펜틸기, 부틸사이클로펜틸기, 펜틸사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 메틸사이클로헥실기, 에틸사이클로헥실기, 프로필사이클로헥실기, 부틸사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 메틸사이클로헵틸기, 에틸사이클로헵틸기, 프로필사이클로헵틸기, 사이클로펜테닐기, 메틸사이클로펜테닐기, 에틸사이클로펜테닐기, 프로필사이클로펜테닐기, 부틸사이클로펜테닐기, 펜틸사이클로펜테닐기, 사이클로헥세닐기, 메틸사이클로헥세닐기, 에틸사이클로헥세닐기, 프로필사이클로헥세닐기, 부틸사이클로헥세닐기, 사이클로헵테닐기, 메틸사이클로헵테닐기, 에틸사이클로헵테닐기, 프로필사이클로헵테닐기 등의 사이클로알킬기를 들 수 있다. 또한, R⁹는, 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.

이 중에서도, R⁵ 및 R⁷이 탄소수 2∼8의 탄화수소기이고, R⁶, R⁸ 및 R⁹가 모두 수소 원자인 화합물이 바람직하고, R⁵ 및 R⁷이 파라 위치에 붙은 탄소수 2∼8의 지방족 탄화수소기이고, R⁶, R⁸ 및 R⁹가 모두 수소 원자인 화합물이 보다 바람직하고, R⁵ 및 R⁷이 파라 위치에 붙은 탄소수 2∼5의 지방족 탄화수소기이고, R⁶, R⁸ 및 R⁹가 모두 수소 원자인 화합물이 더욱 바람직하고, R⁵ 및 R⁷이 파라 위치에 붙은 t-부틸기이고, R⁶, R⁸ 및 R⁹가 모두 수소 원자인 화합물이 가장 바람직하다.

또한, 상기 「파라 위치」란, 인 화합물(B)의 인 원자에 결합되는 산소 원자가 벤젠환에 결합되는 위치에 대한 위치이다.

일반식(3)에 있어서, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴는 각각 독립하여 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R¹¹, R¹³ 및 R¹⁵는, 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 다만, R¹⁰이 메틸기인 경우는, R¹¹은 수소 원자로는 되지 않고, R¹²가 메틸기인 경우는, R¹³은 수소 원자로는 되지 않고, R¹⁴가 메틸기인 경우는, R¹⁵는 수소 원자로는 되지 않는다. R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴가 취할 수 있는 탄소수 1∼10의 탄화수소기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 분기 펜틸기, 제2급 펜틸기, 제3급 펜틸기, n-헥실기, 분기 헥실기, 제2급 헥실기, 제3급 헥실기, n-헵틸기, 분기 헵틸기, 제2급 헵틸기, 제3급 헵틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기, 분기 옥틸기, 제2급 옥틸기, 제3급 옥틸기, n-노닐기, 분기 노닐기, 제2급 노닐기, 제3급 노닐기, n-데실기, 분기 데실기, 제2급 데실기, 제3급 데실기의 지방족 탄화수소기를 들 수 있고, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 헵테닐기, 옥테닐기, 노네닐기, 데세닐기(이들 기는, 직쇄이어도 분기쇄이어도 되고, 1급이어도 2급이어도 3급이어도 된다.) 등의 불포화 지방족 탄화수소기를 들 수 있고, 페닐기, 톨릴기, 자일릴기, 쿠메닐기, 메시틸기, 벤질기, 페네틸기, 스티릴기, 신나밀기, 제릴기, 티밀기, 카르바크릴기, 벤즈히드릴기, 트리틸기, 에틸페닐기, 프로필페닐기, 부틸페닐기, 스티렌화 페닐기, α-나프틸기, β-나프틸기 등의 방향족 탄화수소기를 들 수 있고, 사이클로펜틸기, 메틸사이클로펜틸기, 에틸사이클로펜틸기, 프로필사이클로펜틸기, 부틸사이클로펜틸기, 펜틸사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 메틸사이클로헥실기, 에틸사이클로헥실기, 프로필사이클로헥실기, 부틸사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 메틸사이클로헵틸기, 에틸사이클로헵틸기, 프로필사이클로헵틸기, 사이클로펜테닐기, 메틸사이클로펜테닐기, 에틸사이클로펜테닐기, 프로필사이클로펜테닐기, 부틸사이클로펜테닐기, 펜틸사이클로펜테닐기, 사이클로헥세닐기, 메틸사이클로헥세닐기, 에틸사이클로헥세닐기, 프로필사이클로헥세닐기, 부틸사이클로헥세닐기, 사이클로헵테닐기, 메틸사이클로헵테닐기, 에틸사이클로헵테닐기, 프로필사이클로헵테닐기 등의 사이클로알킬기를 들 수 있다.

이 중에서도, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴가 탄소수 2∼8의 탄화수소기이고, R¹¹, R¹³ 및 R¹⁵가 모두 수소 원자인 화합물이 바람직하고, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴가 파라 위치에 붙은 탄소수 2∼8의 지방족 탄화수소기이고, R¹¹, R¹³ 및 R¹⁵가 모두 수소 원자인 화합물이 보다 바람직하고, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴가 파라 위치에 붙은 탄소수 2∼5의 지방족 탄화수소기이고, R¹¹, R¹³ 및 R¹⁵가 모두 수소 원자인 화합물이 더욱 바람직하고, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴가 파라 위치에 붙은 t-부틸기이고, R¹¹, R¹³ 및 R¹⁵가 모두 수소 원자인 화합물이 가장 바람직하다.

또한, 상기 「파라 위치」란, 인 화합물(C)의 인 원자에 결합되는 산소 원자가 벤젠환에 결합되는 위치에 대한 위치이다.

또한, 일반식(1)∼(3)의 화합물의 입수, 제조의 면으로부터, 상기 R¹, R⁵, R⁷, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴는 동일한 기인 것이 바람직하다. 또한, 이 경우에 있어서, R¹, R⁵, R⁷, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴가 파라 위치에 붙은 탄소수 2∼8의 탄화수소기이고, R²∼R⁴, R⁶, R⁸, R⁹, R¹¹, R¹³ 및 R¹⁵가 모두 수소 원자인 화합물이 보다 바람직하고, R¹, R⁵, R⁷, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴가 파라 위치에 붙은 탄소수 2∼5의 탄화수소기이고, R²∼R⁴, R⁶, R⁸, R⁹, R¹¹, R¹³ 및 R¹⁵가 모두 수소 원자인 화합물이 더욱 바람직하고, R¹, R⁵, R⁷, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴가 파라 위치에 붙은 t-부틸기이고, R²∼R⁴, R⁶, R⁸, R⁹, R¹¹, R¹³ 및 R¹⁵가 모두 수소 원자인 화합물이 가장 바람직하다.

본 발명품은, 일반식(1)로 표시되는 인 화합물(A), 일반식(2)로 표시되는 인 화합물(B), 일반식(3)으로 표시되는 인 화합물(C), 트리페닐인산염 및 트리크레질인산염으로 이루어지는 혼합물이며, 윤활용 기유로서도 사용 가능하고, 윤활용 첨가제로서도 사용 가능한 다기능 윤활제 조성물이다. 본 발명의 다기능 윤활제 조성물을, 윤활용 기유로서 사용하는 경우는, 내열성이 양호하기 때문에, 난연성 윤활용 기유로서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 윤활용 첨가제로서 사용하는 경우는, 내마모성이 뛰어난 점에서, 윤활용 마모방지제(내마모제)로서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 가수분해 안정성이 양호하기 때문에, 수분 혼입의 가능성이 높은 윤활 기유 용도, 윤활용 첨가제 용도로도 사용 가능하다.

본 발명품은, 인 화합물(A), 인 화합물(B), 인 화합물(C), 트리페닐인산염 및 트리크레질인산염의 혼합비가, 인 화합물(A) 100질량부에 대하여, 인 화합물(B)이 26∼43질량부, 인 화합물(C)이 0∼1.3질량부, 트리페닐인산염 및 트리크레질인산염이 합계로 0∼1.3질량부이다. 인 화합물(B)이 26질량부 미만이면, 기름에 대한 용해성이 악화되기 때문에, 윤활용 첨가제로서의 사용이 곤란하게 되는 경우가 있다. 반대로, 43질량부를 초과하면, 너무 고점도가 되어서, 난연성 윤활용 기유로서 매우 사용하기 어렵게 되는 경우가 있다. 인 화합물(C)에 관해서는, 1.3질량부를 초과하면, 인 화합물(B) 이상으로 점도 상승을 일으키는 경우가 있다.

트리페닐인산염 및 트리크레질인산염에 관해서는, 이들 화합물 자체의 독성이 높고, 2009년, PRTR법(특정화학 물질의 환경에 대한 배출량의 파악 등 및 관리의 개선의 촉진에 관한 법률) 제１종 지정 화학물질로 지정된 점에서, 양쪽 합계로 0∼1.0질량부인 것이 바람직하고, 0∼0.5질량부인 것이 보다 바람직하고, 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다. 1.3질량부를 초과하면, 자연 환경의 보전에 지장을 초래하는 경우가 있다. 또한, 물이 혼재될 가능성이 있는 곳(場面)에서 사용하는 경우는, 트리페닐인산염의 함유량이 많으면, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물의 가수분해성이 오를 가능성이 있다. 구체적으로는, 0∼1.0질량부인 것이 바람직하고, 0∼0.5질량부인 것이 보다 바람직하고, 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다. 즉, 난연성 윤활용 기유로서도 윤활용 마모방지제로서도 사용 가능한 다기능 윤활제 조성물이기 위해서는, 인 화합물(A)∼(C), 트리페닐인산염 및 트리크레질인산염의 조성비(밸런스)가 매우 중요하고, 이 조성비(밸런스)가 무너지면, 난연성 윤활용 기유로서의 기능 혹은 윤활용 내마모제로서의 기능의 어느 한쪽 혹은 양쪽이 상실되는 경우가 있다.

본 발명의 다기능 윤활제 조성물은, 그 제조 방법에 특별히 제한은 없고, 공지된 제조 방법으로 제조한 것이면 문제는 없다. 예를 들면, 인 화합물(A) 100질량부에 대하여, 인 화합물(B)이 26∼43질량부, 인 화합물(C)이 0∼1.3질량부, 트리페닐인산염 및 트리크레질인산염이 합계로 0∼1.3질량부 함유하는 조성물을, 원료의 장입비를 조정함으로써 일 단계로 합성한 것이어도 문제는 없고, 또한, 인 화합물(A)만, 인 화합물(B)만, 인 화합물(C)만을 각각 제조하고, 그것을 배합함으로써 얻어진 조성물이어도 문제는 없다.

본 발명의 다기능 윤활제 조성물을 얻는 일례로서 이하의 방법을 들 수 있다.

＜방법 1＞

우선, 클로로인산디페닐 및/또는 클로로인산디크레질에, 적절한 촉매 존재 하 또한 질소 분위기 하에서, 1개의 치환기를 가지는 페놀 화합물(1종 이상) 및/또는 1개의 치환기를 가지는 크레졸 화합물(1종 이상)을 반응시켜, 일반식(1)로 표시되는 인 화합물(A)을 얻는다. 다음으로, 디클로로인산페닐 및/또는 디클로로인산 크레질에, 적절한 촉매 존재 하 또한 질소 분위기 하에서, 1개의 치환기를 가지는 페놀 화합물(1종 이상) 및/또는 1개의 치환기를 가지는 크레졸 화합물(1종 이상)을 반응시켜, 일반식(2)로 표시되는 인 화합물(B)을 얻는다. 계속하여, 옥시염화인에, 적절한 촉매 존재 하 또한 질소 분위기 하에서, 1개의 치환기를 가지는 페놀 화합물(1종 이상) 및/또는 1개의 치환기를 가지는 크레졸 화합물(1종 이상)을 반응시켜, 일반식(3)으로 표시되는 인 화합물(C)을 얻는다. 상기 반응에서는, 각각, 반응계 중에 존재하는 염산 등을 감압하여 제거하는 것이 바람직하다. 반응 후에 반응계를 감압해도 되고, 반응 중에, 연속적으로, 단속적으로 혹은 일시적으로 감압해도 된다. 마지막으로, 얻어진 인 화합물(A) 100질량부에 대하여, 인 화합물(B)을 26∼43질량부, 인 화합물(C)을 0∼1.3질량부 함유하도록 배합하여, 본 발명의 다기능 윤활 재료 조성물을 얻는다.

＜방법 2＞

우선, 옥시염화인에, 적절한 촉매의 존재 하 또한 질소 분위기 하에서, 1개의 치환기를 가지는 페놀 화합물(1종 이상) 및/또는 1개의 치환기를 가지는 크레졸 화합물(1종 이상)을 첨가하여, 반응시키고, 그 후, 동일계내에, 페놀 및/또는 크레졸을 첨가하여, 반응시켜, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물을 얻는다.

이때, 옥시염화인 1몰에 대하여, 그 페놀 화합물 및/또는 그 크레졸 화합물을 총량으로, 1.1몰∼1.3몰, 바람직하게는 1.18몰∼1.28몰 첨가한다. 또한, 페놀 및/또는 크레졸은, 총량으로, 옥시염화인 1몰에 대하여, 1.7몰∼1.9몰, 바람직하게는 1.72몰∼1.82몰 첨가한다. 여기서, 1종 이상의 하나의 치환기를 가지는 페놀 및/또는 1종 이상의 하나의 치환기를 가지는 크레졸을 반응에 사용하는 경우는, 일괄하여 옥시염화인에 첨가해도 되고, 반응 상황을 고려하여 분할해서 첨가해도 된다. 또한, 반응계 중에 존재하는 염산 등을 감압하여 제거하는 것이 바람직하다. 반응 후에 반응계를 감압해도 되고, 반응 중에, 연속적으로, 단속적으로 혹은 일시적으로 감압해도 된다.

여기서, 상기 「1개의 치환기를 가지는 페놀 화합물」이란, 일반식(1)∼(3)의 화합물 중, R¹, R⁵, R⁷, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴에 대응하는 치환기를 가지고, R², R⁶, R⁸, R¹¹, R¹³, R¹⁵가 수소 원자인 화합물을 가리킨다. 또한, 「1개의 치환기를 가지는 크레졸 화합물」이란, 일반식(1)∼(3)의 화합물 중, R¹, R⁵, R⁷, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴에 대응하는 치환기를 가지고, R², R⁶, R⁸, R¹¹, R¹³, R¹⁵가 메틸기인 화합물을 가리킨다. 해당 페놀 화합물에 해당하는 화합물로서, 예를 들면, 에틸페놀, n-프로필페놀, 이소프로필페놀, n-부틸페놀, t-부틸페놀, 펜틸페놀, 헥실페놀, 헵틸페놀, n-옥틸페놀, 2-에틸헥실페놀 등의 알킬페놀； 에테닐페놀, 프로페닐페놀, 부테닐페놀, 펜테닐페놀, 헥세닐페놀, 헵테닐페놀, 옥테닐페놀 등의 알케닐페놀； 페닐페놀, 톨릴페놀, 자일릴페놀, 쿠메닐페놀, 메시틸페놀, 벤질페놀, 페네틸페놀 등의 방향환을 가지는 기를 가지는 페놀； 사이클로펜틸페놀, 알킬사이클로펜틸페놀, 사이클로헥실페놀, 알킬사이클로헥실페놀 등의 사이클로환을 가지는 기를 가지는 페놀 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 알킬페놀, 알케닐페놀이 바람직하고, 알킬페놀이 가장 바람직하다. 또한, 당해 알킬페놀의 알킬기는, 통상 탄소수 1∼10의 알킬기이며, 탄소수 2∼5의 알킬기가 바람직하고, t-부틸기가 보다 바람직하고, 페놀의 수산기에 대하여 파라 위치에 위치되는 t-부틸기가 가장 바람직하다.

또한, 당해 크레졸 화합물에 해당하는 화합물로서, 예를 들면, 에틸크레졸, n-프로필크레졸, 이소프로필크레졸, n-부틸크레졸, t-부틸크레졸, 펜틸크레졸, 헥실크레졸, 헵틸크레졸, n-옥틸크레졸, 2-에틸헥실크레졸 등의 알킬크레졸； 에테닐크레졸, 프로페닐크레졸, 부테닐크레졸, 펜테닐크레졸, 헥세닐크레졸, 헵테닐크레졸, 옥테닐크레졸 등의 알케닐크레졸； 페닐크레졸, 톨릴크레졸, 자일릴크레졸, 쿠메닐크레졸, 메시틸크레졸, 벤질크레졸, 페네틸크레졸 등의 방향환을 가지는 기를 가지는 크레졸； 사이클로펜틸크레졸, 알킬사이클로펜틸크레졸, 사이클로헥실크레졸, 알킬사이클로헥실크레졸 등의 사이클로환을 가지는 기를 가지는 크레졸 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 알킬크레졸, 알케닐크레졸이 바람직하고, 알킬크레졸이 가장 바람직하다. 또한, 당해 알킬크레졸의 알킬기는, 통상 탄소수 1∼10의 알킬기이고, 탄소수 2∼5의 알킬기가 바람직하고, t-부틸기가 보다 바람직하고, 크레졸의 수산기에 대하여 파라 위치에 위치되는 t-부틸기가 가장 바람직하다.

또한, 반응 조작의 편리성을 고려하면, 당해 페놀 화합물 혹은 크레졸 화합물은 1종만 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물은 상기 기재한 방법 1을 이용하여 얻어도, 방법 2를 이용하여 얻어도 되지만, 간편하고 단시간에 얻어지는 점에서 방법 2로 얻는 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물을 난연성 윤활용 기유로서 사용하는 경우, 기유로서 요구되는 점도의 범위는 40℃의 동점도(動粘度)에 있어서 30∼55mm²/s의 범위가 바람직하다. 이는, 30mm²/s미만이면 윤활 기유로서 기능하지 않게 되는 경우가 있고, 유온(油溫) 상승시의 유막(油膜) 잘림(유막이 얇아지기 때문) 등이 일어나기 쉽게 되는 경우가 있다. 또한, 55mm²/s를 초과하면, 기유로서는 점도가 너무 높아서 사용하기 어려운 경우가 있어, 구체적으로는, 기유는 사용량이 많기 때문에, 점도가 너무 높으면 핸들링이 나쁘고, 용기로부터 꺼내는 공정이 곤란(필요에 따라 가열 등의 처치를 실시하지 않으면 안 된다)하게 되는 경우가 있다. 또한, 저점도의 기유에 비하여, 로스(loss)(용기에 잔존해 버리는 양)도 많아지는 경우가 있고, 한랭 지역에서는 온난한 기후의 지역에 비하여, 보다 취급이 곤란하게 되는 경우도 있다. 나아가서는, 교반하는데 큰 기계력이 필요하게 되고, 그 밖의 첨가제 등을 용해시킬 때, 일손(가열처리 등)과 시간이 필요 이상으로 걸리는 경우가 있고, 또한, 교반할 때, 거품을 일으킬 가능성도 높아지기 때문에, 이 거품의 영향으로 공기와의 접촉 면적이 증가되어, 열화를 촉진시키는 경우도 있다.

또한, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위이면, 다른 기유와 병용하여 사용해도 되고, 구체적으로는, 사용 목적이나 사용 조건에 따라 적절히, 광물 기유, 화학합성 기유, 동식물 기유로부터 선택되고, 이들 각종 기유는, 1종을 조합하여 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

본 발명의 다기능 윤활제 조성물을, 난연성 윤활용 기유로서 사용하는 경우, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내이면, 공지된 윤활용 첨가제를 사용 목적에 따라 적절히 사용하는 것이 가능하다. 본 발명의 다기능 윤활제 조성물 100질량부에 대하여, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물 이외의 마모방지제, 극압제(極壓劑), 마찰조정제, 금속계 청정제, 무회(無灰)분산제, 산화방지제, 마찰저감제, 점도지수향상제, 유동점강하제, 방청제, 부식방지제, 내하중첨가제, 소포제, 금속 불활성화제, 유화제, 항유화제 및 곰팡이방지제 등으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 0.001∼40질량부 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다기능 윤활제 조성물은, 난연성 윤활용 기유로서 사용했을 경우, 윤활용 첨가제로서의 마모방지제 효과도 또한 발휘되지만, 그 외의 마모방지제를 병용해도 된다. 본 발명의 다기능 윤활제 조성물 이외의 마모방지제 혹은 극압제로서는, 예를 들면, 황화 유지(油脂), 올레핀폴리설피드, 황화 올레핀, 디벤질설피드, 에틸-3-[[비스(1-메틸에톡시)포스피노티오일]티오]프로피오네이트, 트리스-[(2또는 4)-이소알킬페놀]티오포스페이트, 3-(디이소부톡시-티오포스포릴설퍼닐)-2-메틸-프로피온산, 트리페닐포스포로티오네이트, β-디티오포스포릴화 프로피온산, 메틸렌비스(디부틸디티오카바메이트), O,O-디이소프로필-디티오포스포릴에틸프로피오네이트, 2,5-비스(n-노닐디티오)-1,3,4-티아디아졸, 2,5-비스(1,1,3,3-테트라메틸부탄티오)1,3,4-티아디아졸 및 2,5-비스(1,1,3,3-테트라메틸디티오)-1,3,4-티아디아졸 등의 황계 첨가제； 모노옥틸포스페이트, 디옥틸포스페이트, 트리옥틸포스페이트, 모노부틸포스페이트, 디부틸포스페이트, 트리부틸포스페이트, 모노페닐포스페이트, 디페닐포스페이트, 모노이소프로필페닐포스페이트, 디이소프로필페닐포스페이트, 트리이소프로필페닐포스페이트, 트리페닐티오포스페이트, 모노옥틸포스파이트, 디옥틸포스파이트, 트리옥틸포스파이트, 모노부틸포스파이트, 디부틸포스파이트, 트리부틸포스파이트, 모노페닐포스파이트, 디페닐포스파이트, 트리페닐포스파이트, 모노이소프로필페닐포스파이트, 디이소프로필페닐포스파이트, 트리이소프로필페닐포스파이트, 모노-tert-부틸페닐포스파이트, 디-tert-부틸페닐포스파이트 및 트리-tert-부틸페닐포스파이트 등의 인계 화합물； 일반식(4)로 표시되는 디티올린산 아연(ZnDTP), 디티올린산 금속염(Sb, Mo 등), 디티오카르바민산 금속염(Zn, Sb, Mo 등), 나프텐산 금속염, 지방산 금속염, 인산 금속염, 인산에스테르 금속염 및 아인산에스테르 금속염 등의 유기 금속 화합물； 그 외, 붕소 화합물, 모노 및 디헥실포스페이트의 알킬아민염, 인산에스테르 아민염 및 트리페닐티오인산에스테르와 tert-부틸페닐 유도체의 혼합물 등을 들 수 있다.

(식 중, R¹⁶∼R¹⁹는, 각각 독립하여, 탄소수 1∼20의 제1급 알킬기, 제2급 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.)

일반식(4)에 있어서, R¹⁶∼R¹⁹는, 각각 독립하여 탄소수 1∼20의 탄화수소기를 나타내고, 이들 기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기 및 이코실기 등의 1급 알킬기； 2급 프로필기, 2급 부틸기, 2급 펜틸기, 2급 헥실기, 2급 헵틸기, 2급 옥틸기, 2급 노닐기, 2급 데실기, 2급 운데실기, 2급 도데실기, 2급 트리데실기, 2급 테트라데실기, 2급 펜타데실기, 2급 헥사데실기, 2급 헵타데실기, 2급 옥타데실기, 2급 노나데실기 및 2급 이코실기 등의 2급 알킬기； 3급 부틸기, 3급 펜틸기, 3급 헥실기, 3급 헵틸기, 3급 옥틸기, 3급 노닐기, 3급 데실기, 3급 운데실기, 3급 도데실기, 3급 트리데실기, 3급 테트라데실기, 3급 펜타데실기, 3급 헥사데실기, 3급 헵타데실기, 3급 옥타데실기, 3급 노나데실기, 및 3급 이코실기 등의 3급 알킬기； 분기 프로필기(이소프로필기 등), 분기 부틸기(이소부틸기 등), 분기 펜틸기(이소펜틸기 등), 분기 헥실기(이소헥실기), 분기 헵틸기(이소헵틸기), 분기 옥틸기(이소옥틸기, 2-에틸헥실기 등), 분기 노닐기(이소노닐기 등), 분기 데실기(이소데실기 등), 분기 운데실기(이소운데실기 등), 분기 도데실기(이소도데실기 등), 분기 트리데실기(이소트리데실기 등), 분기 테트라데실기(이소테트라데실기), 분기 펜타데실기(이소펜타데실기 등), 분기 헥사데실기(이소헥사데실기), 분기 헵타데실기(이소헵타데실기 등), 분기 옥타데실기(이소옥타데실기 등), 분기 노나데실기(이소노나데실기 등), 및 분기 이코실기(이소이코실기 등) 등의 분기 알킬기； 페닐기, 톨릴기, 자일릴기, 쿠메닐기, 메시틸기, 벤질기, 페네틸기, 스티릴기, 신나밀기, 벤즈히드릴기, 트리틸기, 에틸페닐기, 프로필페닐기, 부틸페닐기, 펜틸페닐기, 헥실페닐기, 헵틸페닐기, 옥틸페닐기, 노닐페닐기, 데실페닐기, 운데실페닐기, 도데실페닐기, 스티렌화 페닐기, p-쿠밀페닐기, 페닐페닐기 및 벤질페닐기 등의 아릴기를 들 수 있다. 이들 마모방지제의 바람직한 배합량은, 기유에 대하여 0.01∼3질량%, 보다 바람직하게는 0.05∼2질량%이다.

마찰 조정제로서는, 예를 들면, 올레일알코올, 스테아릴알코올 및 라우릴알코올 등의 고급 알코올류； 올레인산, 스테아린산 및 라우린산 등의 지방산류； 올레인산글리세릴, 스테아린산글리세릴, 라우린산글리세릴, 알킬글리세릴에스테르, 알케닐글리세릴에스테르, 알키닐글리세릴에스테르, 에틸렌글리콜올레인산에스테르, 에틸렌글리콜스테아린산에스테르, 에틸렌글리콜라우린산에스테르, 프로필렌글리콜올레인산에스테르, 프로필렌글리콜스테아린산에스테르 및 프로필렌글리콜라우린산에스테르 등의 에스테르류； 올레일아미드, 스테아릴아미드, 라우릴아미드, 알킬아미드, 알케닐아미드 및 알키닐아미드 등의 아미드류； 올레일아민, 스테아릴아민, 라우릴아민, 알킬아민, 알케닐아민, 알키닐아민, 코코비스(2-하이드록시에틸)아민, 우지(牛脂)비스(2-하이드록시에틸)아민, N-(2-하이드록시헥사데실)디에탄올아민 및 디메틸우지 3급 아민 등의 아민류； 올레일글리세릴에테르, 스테아릴글리세릴에테르, 라우릴글리세릴에테르, 알킬글리세릴에테르, 알케닐글리세릴에테르및 알키닐글리세릴에테르 등의 에테르류를 들 수 있다. 이들 마찰조정제의 바람직한 배합량은, 기유에 대하여 0.1∼5질량%, 보다 바람직하게는 0.2∼3질량%이다.

금속계 청정제로서는, 예를 들면, 칼슘, 마그네슘, 바륨 등의 설포네이트, 페네이트, 살리실레이트, 포스페이트 및 이들의 과염기성 염 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 과염기성 염이 바람직하고, 과염기성 염 중에서도 TBN(토탈 베이직 넘버)이 10∼500mgKOH/g인 것이 보다 바람직하다. 이러한 금속계 청정제의 바람직한 배합량은, 기유에 대하여 0.5∼10질량%, 보다 바람직하게는 1∼8질량%이다.

무회분산제로서는, 윤활유에 사용되는 임의의 무회분산제이면 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, 예를 들면, 탄소수 40∼400의 직쇄 혹은 분지상(分枝狀)의 알킬기 또는 알케닐기를 분자 중에 적어도 1개 가지는 함질소 화합물 또는 그 유도체 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 석신산이미드, 석신산아미드, 석신산에스테르, 석신산에스테르-아미드, 벤질아민, 폴리아민, 폴리석신산이미드 및 만니히 염기 등을 들 수 있고, 그 유도체로서는, 이들 함질소 화합물에 붕산, 붕산염 등의 붕소 화합물, 티오인산, 티오인산염 등의 인 화합물, 유기산 및 하이드록시폴리옥시알킬렌카보네이트 등을 작용시킨 것 등을 들 수 있다. 알킬기 또는 알케닐기의 탄소수가 40 미만인 경우는 화합물의 윤활유 기유에 대한 용해성이 저하되는 경우가 있어, 한편, 알킬기 또는 알케닐기의 탄소수가 400을 초과하는 경우는, 윤활유 조성물의 저온 유동성이 악화되는 경우가 있다. 이들 무회분산제의 바람직한 배합량은, 기유에 대하여 0.5∼10질량%, 보다 바람직하게는 1∼8질량%이다.

산화방지제로서는, 예를 들면, 2,6-디-tert-부틸페놀(이하, tert-부틸을 t-부틸로 약기(略記)한다.), 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 2,6-디-t-부틸-4-에틸페놀, 2,4-디메틸-6-t-부틸페놀, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-t-부틸페놀), 4,4'-비스(2,6-디-t-부틸페놀), 4,4'-비스(2-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-t-부틸페놀), 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 4,4'-이소프로필리덴비스(2,6-디-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-사이클로헥실페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-노닐페놀), 2,2'-이소부틸리덴비스(4,6-디메틸페놀), 2,6-비스(2'-하이드록시-3'-t-부틸-5'-메틸벤질)-4-메틸페놀, 3-t-부틸-4-하이드록시아니솔, 2-t-부틸-4-하이드록시아니솔, 3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피온산스테아릴, 3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피온산올레일, 3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피온산도데실, 3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피온산데실, 3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피온산옥틸, 테트라키스{3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피오닐옥시메틸}메탄, 3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피온산글리세린모노에스테르, 3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피온산과 글리세린모노올레일에테르와의 에스테르, 3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피온산부틸렌글리콜디에스테르, 3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피온산티오디글리콜디에스테르, 4,4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 4,4'-티오비스(2-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸-α-디메틸아미노-p-크레졸, 4,6-비스(옥틸티오메틸)-o-크레졸, 4,6-비스(도데실티오메틸)-o-크레졸, 2,6-디-t-부틸-4-(N,N'-디메틸아미노메틸페놀), 비스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질)설파이드, 트리스{(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오닐-옥시에틸}이소시아누레이트, 트리스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 비스{2-메틸-4-(3-n-알킬티오프로피오닐옥시)-5-t-부틸페닐}설파이드, 1,3,5-트리스(4-t-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸벤질)이소시아누레이트, 테트라프탈로일-디(2,6-디메틸-4-t-부틸-3-하이드록시벤질설파이드), 6-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸아닐리노)-2,4-비스(옥틸티오)-1,3,5-트리아진, 2,2'-티오-디에틸렌비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 트리데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리스리틸-테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 옥틸-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 헵틸-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 옥틸-3-(3-메틸-5-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 노닐-3-(3-메틸-5-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 헥사메틸렌비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], [3,5-비스(1,1-디메틸-에틸)-4-하이드록시]벤젠프로피온산 C7-C9측쇄 알킬에스테르, 2,4,8-테트라옥사설피로[5,5]운데칸-3,9-디일비스(2-메틸프로판-2,1-디일)비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 3,5-디-t-부틸-4-하이드록시-벤질-인산디에스테르, 비스(3-메틸-4-하이드록시-5-t-부틸벤질)설파이드, 3,9-비스[1,1-디메틸-2-{β-(3-t-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시}에틸]-2,4,8,10-테트라옥사설피로[5,5]운데칸, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-부틸페닐)부탄, 1,1-비스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질)메시틸렌, 3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질알킬에스테르 및 비스{3, 3'-비스-(4'-하이드록시-3'-t-부틸페닐)부티릭아시드}글리콜에스테르 등의 페놀계 산화방지제；

1-나프틸아민, 페닐-1-나프틸아민, N-나프틸-(1,1,3,3-테트라메틸부틸페닐)-1-아민, 알킬페닐-1-나프틸아민, p-옥틸페닐-1-나프틸아민, p-노닐페닐-1-나프틸아민, p-도데실페닐-1-나프틸아민 및 페닐-2-나프틸아민 등의 나프틸아민계 산화방지제； N,N'-디이소프로필-p-페닐렌디아민, N,N'-디이소부틸-p-페닐렌디아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-디-β-나프틸-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-이소프로필-p-페닐렌디아민, N-사이클로헥실-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-1,3-디메틸부틸-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 디옥틸-p-페닐렌디아민, 페닐 헥실-p-페닐렌디아민 및 페닐 옥틸-p-페닐렌디아민 등의 페닐렌디아민계 산화방지제； 디피리딜아민, 디페닐아민, 디알킬페닐아민, 비스(4-n-부틸페닐)아민, 비스(4-t-부틸페닐)아민, 비스(4-n-펜틸페닐)아민, 비스(4-t-펜틸페닐)아민, 비스(4-n-옥틸페닐)아민, 비스(4-(2-에틸헥실)페닐)아민, 비스(4-노닐페닐)아민, 비스(4-데실페닐)아민, 비스(4-도데실페닐)아민, 비스(4-스티릴페닐)아민, 비스(4-메톡시페닐)아민, 4,4'-비스(4-α,α-디메틸벤조일)디페닐아민, p-이소프로폭시디페닐아민, 디피리딜아민 및 N-페닐벤젠 아민과 2,2,4-트리메틸펜텐의 반응 생성물 등의 디페닐아민계 산화방지제； 페노티아진, N-메틸페노티아진, N-에틸페노티아진, 3,7-디옥틸페노티아진, 페노티아진카복실산에스테르 및 페노셀레나진 등의 페노티아진계 산화방지제 등을 들 수 있다. 이들 산화방지제의 바람직한 배합량은, 기유에 대하여 0.01∼5질량%, 보다 바람직하게는 0.05∼4질량%이다.

마찰저감제로서는, 예를 들면, 하기 일반식(5)로 표시되는 황화옥시몰리부덴디티오카바메이트, 일반식(6)으로 표시되는 황화옥시몰리부덴디티오포스페이트 및 일반식(7)로 표시되는 디알킬아민과 5가 또는 6가의 몰리부덴 원자를 가지는 화합물과의 반응물 등의 유기 몰리부덴 화합물을 들 수 있다.

(식 중, R²⁰∼R²³은, 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼20의 탄화수소기를 나타내고, X¹∼X⁴는 황 원자 또는 산소 원자를 나타낸다.)

(식 중, R²⁴∼R²⁷은, 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼20의 탄화수소기를 나타내고, X⁵∼X⁸은 황 원자 또는 산소 원자를 나타낸다.)

(식 중, R²⁸ 및 R²⁹는, 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼20의 탄화수소기를 나타내지만, 동시에 수소 원자인 경우는 없다.)

일반식(5)에 있어서, R²⁰∼R²³은, 각각 독립하여, 탄소수 1∼20의 탄화수소기를 나타내고, 이들 기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 이코실기(이들 기는, 직쇄이어도 분기쇄이어도 되고, 1급이어도 2급이어도 3급이어도 된다.) 등의 포화 지방족 탄화수소기； 에테닐기(비닐기), 프로페닐기(알릴기), 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 헵테닐기, 옥테닐기, 노네닐기, 데세닐기, 운데세닐기, 도데세닐기, 트리데세닐기, 테트라데세닐기, 펜타데세닐기, 헥사데세닐기, 헵타데세닐기, 옥타데세닐기, 노나데세닐기, 이코세닐기(이들 기는, 직쇄이어도 분기쇄이어도 되고, 1급이어도 2급이어도 3급이어도 된다.) 등의 불포화 지방족 탄화수소기； 페닐기, 톨릴기, 자일릴기, 쿠메닐기, 메시틸기, 벤질기, 페네틸기, 스티릴기, 신나밀기, 벤즈히드릴기, 트리틸기, 에틸페닐기, 프로필페닐기, 부틸페닐기, 펜틸페닐기, 헥실페닐기, 헵틸페닐기, 옥틸페닐기, 노닐페닐기, 데실페닐기, 운데실페닐기, 도데실페닐기, 스티렌화 페닐기, p-쿠밀페닐기, 페닐페닐기, 벤질페닐기, α-나프틸기, β-나프틸기 등의 방향족 탄화수소기； 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 메틸사이클로펜틸기, 메틸사이클로헥실기, 메틸사이클로헵틸기, 사이클로펜테닐기, 사이클로헥세닐기, 사이클로헵테닐기, 메틸사이클로펜테닐기, 메틸사이클로헥세닐기, 메틸사이클로헵테닐기 등의 사이클로알킬기 등을 들 수 있다. 일반식(6)의 R²⁴∼R²⁷, 일반식(7)의 R²⁸ 및 R²⁹도 또한, 일반식(5)의 R²⁰∼R²³과 동일하게, 각각 독립하여 탄소수 1∼20의 탄화수소기를 나타내고, 이들 기로서는, 상기에 기재된 것과 동일한 것을 들 수 있다. 이들 마찰저감제의 바람직한 배합량은, 기유에 대하여 몰리부덴 함량으로 30∼2000질량ppm, 보다 바람직하게는 50∼1000질량ppm이다.

점도지수향상제로서는, 예를 들면, 폴리(C1∼18)알킬메타크릴레이트, (C1∼18)알킬아크릴레이트/(C1∼18)알킬메타크릴레이트 공중합체, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트/(C1∼18)알킬메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌/(C1∼18)알킬메타크릴레이트 공중합체, 폴리이소부틸렌, 폴리알킬스티렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 스티렌/말레산에스테르 공중합체, 스티렌/이소프렌 수소화 공중합체, 올레핀 코폴리머(OCP) 및 스타폴리머 등을 들 수 있다. 혹은, 분산 성능을 부여한 분산형 혹은 다기능형 점도지수향상제를 사용해도 된다. 중량평균분자량은 10,000∼1,500,000, 바람직하게는 20,000∼500,000 정도이다. 이들 점도지수향상제의 바람직한 배합량은, 기유에 대하여 0.1∼20질량%, 보다 바람직하게는 0.3∼15질량%이다.

유동점강하제로서는, 예를 들면, 폴리알킬메타크릴레이트, 폴리알킬아크릴레이트, 폴리알킬스티렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 및 폴리비닐아세테이트 등을 들 수 있고, 중량평균분자량은 1000∼100,000, 바람직하게는 5000∼50,000 정도이다. 이들 유동점강하제의 바람직한 배합량은, 기유에 대하여 0.005∼3질량%, 보다 바람직하게는 0.01∼2질량%이다.

방청제로서는, 예를 들면, 아질산 나트륨, 산화 파라핀 왁스 칼슘염, 산화 파라핀 왁스 마그네슘염, 우지(牛脂) 지방산 알칼리 금속염, 알칼리 토류 금속염, 알칼리 토류 아민염, 알케닐 석신산, 알케닐 석신산 하프 에스테르(알케닐기의 분자량은 100∼300 정도), 솔비탄모노에스테르, 노닐페놀에톡실레이트 및 라놀린 지방산 칼슘염 등을 들 수 있다. 이들 방청제의 바람직한 배합량은, 기유에 대하여 0.01∼3질량%, 보다 바람직하게는 0.02∼2질량%이다.

부식방지제, 금속 불활성화제로서는, 예를 들면, 트리아졸, 톨릴트리아졸, 벤조트리아졸, 벤조이미다졸, 벤조티아졸, 벤조티아디아졸 또는 이들 화합물의 유도체인, 2-하이드록시-N-(1H-1,2,4-트리아졸-3-일)벤즈아미드, N,N-비스(2-에틸헥실)-[(1,2,4-트리아졸-1-일)메틸]아민, N,N-비스(2-에틸헥실)-[(1,2,4-트리아졸-1-일)메틸]아민 및 2,2'-[[(4 또는 5 또는 1)-(2-에틸헥실)-메틸-1H-벤조트리아졸 1-메틸]이미노]비스에탄올 등을 들 수 있고, 그 밖에도 비스(폴리-2-카복시에틸)포스핀산, 하이드록시포스포노아세트산, 테트라알킬티우람디설파이드, N'1, N'12-비스(2-하이드록시벤조일)도데칸디하이드라지드, 3-(3,5-디-t-부틸-하이드록시페닐)-N'-(3-(3,5-디-tert-부틸-하이드록시페닐)프로파노일)프로판하이드라지드, 테트라 프로펜일석신산과 1,2-프로판디올의 에스테르화물, 디소듐세바케이트, (4-노닐페녹시)아세트산, 모노 및 디헥실포스페이트의 알킬아민염, 톨릴트리아졸의 나트륨염 및 (Z)-N-메틸N-(1-옥소9-옥타데세닐)글리신 등을 들 수 있다. 이들 부식방지제의 바람직한 배합량은, 기유에 대하여 0.01∼3질량%, 보다 바람직하게는 0.02∼2질량%이다.

소포제로서는, 예를 들면, 폴리디메틸실리콘, 디메틸실리콘 오일, 트리플루오로프로필메틸실리콘, 콜로이달 실리카, 폴리알킬아크릴레이트, 폴리알킬메타크릴레이트, 알코올에톡시/프로폭시레이트, 지방산 에톡시/프로폭시레이트 및 솔비탄 부분 지방산 에스테르 등을 들 수 있다. 이들 소포제의 바람직한 배합량은, 기유에 대하여 0.001∼0.1질량%, 보다 바람직하게는 0.001∼0.01질량%이다.

본 발명의 다기능 윤활제 조성물을, 마모방지제 등의 윤활용 첨가제로서 사용하는 경우, 윤활 기유에는, 본 발명의 윤활 기유 이외의 윤활 기유를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 윤활용 첨가제의 배합량은, 윤활 기유 100질량부에 대하여, 0.01∼6질량부가 바람직하다. 0.01질량부 미만이면 유효 성분이 부족하여, 내마모제로서의 효과를 발휘하지 않는 경우가 있고, 6질량부보다 많으면 기유에 대한 용해성이 저하되고, 나아가서는 내마모제로서의 효과도 볼 수 없게 되는 경우가 있다. 윤활용 첨가제로서 사용 가능하기 위해서는, 기유에 대한 용해성이 양호한 것이 바람직하고, 기유 100질량부에 대하여 0.01∼6질량부 용해되었을 때에, 백탁 등으로 하여 불용(不溶) 성분이 보여지는 것은 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물을, 마모방지제 등의 윤활용 첨가제로서 사용하는 경우, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위이면, 그 외의 첨가제를 첨가할 수 있다. 사용 가능한 그 외 첨가제로서는, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물 이외의 마모방지제, 극압제, 마찰조정제, 금속계 청정제, 무회분산제, 산화방지제, 마찰저감제, 점도지수향상제, 유동점강하제, 방청제, 부식방지제, 내하중첨가제, 소포제, 금속 불활성화제, 유화제, 항유화제 및 곰팡이방지제 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 0.001∼40질량부 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 첨가제는, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물을, 난연성 윤활용 기유로서 사용하는 경우에 사용 가능한, 그 외 첨가제로서 상기에 열거한 것과 동일한 것이다.

또한, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물을, 마모방지제 등의 윤활용 첨가제로서 사용하는 경우, 사용 가능한 기유로서는 특별히 제한은 없고, 사용 목적이나 사용 조건에 따라 적절히, 광물 기유, 화학합성 기유, 동식물 기유 및 이들의 혼합기유 등으로부터 선택된다. 여기서, 광물 기유로서는, 예를 들면, 파라핀기계(基系) 원유(原油), 중간기계 원유 또는 나프텐기계 원유를 상압 증류하거나, 혹은 상압 증류의 잔사유(殘渣油)를 감압 증류하여 얻어지는 유출유(留出油) 또는 이들을 상법(常法)에 따라 정제함으로써 얻어지는 정제유, 구체적으로는 용제 정제유, 수소 첨가 정제유, 탈납(脫蠟) 처리유 및 백토 처리유 등을 들 수 있다. 화학합성 기유로서는, 예를 들면, 폴리-α-올레핀, 폴리이소부틸렌(폴리부텐), 디에스테르, 폴리올에스테르, 규산에스테르, 폴리알킬렌글리콜, 폴리페닐에테르, 실리콘, 불소화 화합물 및 알킬벤젠 등을 들 수 있고, 이들 중에서도, 폴리-α-올레핀, 폴리이소부틸렌(폴리부텐), 디에스테르 및 폴리올에스테르 등은 범용적으로 사용할 수 있고, 폴리-α-올레핀으로서는 예를 들면, 1-헥센, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-도데센 및 1-테트라데센 등을 폴리머화 또는 올리고머화한 것, 혹은 이들을 수소화한 것 등을 들 수 있고, 디에스테르로서는 예를 들면, 글루타르산, 아디핀산, 아젤라인산, 세바신산 및 도데칸이산(二酸) 등의 2염기산과, 2-에틸헥산올, 옥탄올, 데칸올, 도데칸올 및 트리데칸올 등의 알코올의 디에스테르 등을 들 수 있고, 폴리올에스테르로서는 예를 들면, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올에탄, 트리메티롤프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨 및 트리펜타에리트리톨 등의 폴리올과 카프로산, 카프릴산, 라우린산, 카프린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산 및 올레인산 등의 지방산과의 에스테르 등을 들 수 있다. 동식물 기유로서는, 예를 들면, 피마자유, 올리브유, 카카오지방, 참기름, 코메누카유, 서플라워유, 대두유, 동백유, 콘유, 유채유, 팜유, 팜핵유, 피마자유, 해바라기유, 면실유 및 야자유 등의 식물성 유지(油脂), 우지, 돈지(豚脂), 유지(乳脂), 어유(魚油) 및 경유(鯨油) 등의 동물성 유지(油脂)를 들 수 있다. 상기에 든 이들 각종 기유는, 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 적절히 배합하여 사용해도 된다.

실시예

이하 본 발명을 실시예에 의해, 구체적으로 설명하지만, 본 발명은, 이들 예에 의해 아무런 한정되는 것은 아니며, 또한 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 변화시켜도 된다.

·독성 데이터

트리페닐인산염 및 트리크레질인산염을 포함하는 독성 데이터를 하기 표 1에 나타낸다. 여기서, 주홍송사리 급성 독성 96h-LC50mg/L의 값은 「생태 영향 시험 결과 일람(2010년 3월 판, 환경성)」을 참고문헌으로서 사용하고, 무지개송어 급성 독성 96h-LC50mg/L의 값은 「국제 공통화학 정보 데이타 베이스(International　Uniform　Chemical　Information　Data　Base)」, 「미합중국 환경보호청 타카오산 화학물질 정보시스템」을 참고문헌으로서 사용하고 있다.

표 1의 트리-tert-부틸페닐계(혼합물)란, 트리-tert-부틸페닐인산염, 디-tert-부틸페닐인산염 및 모노-tert-부틸페닐인산염의 혼합물을 나타내지만, 이들의 배합비는 불분명하다. 그러나, 배합비는 다르지만, 트리-tert-부틸페닐인산염이란, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물 중의 인 화합물(C)이고, 디-tert-부틸페닐인산염이란, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물 중의 인 화합물(B)이며, 모노-tert-부틸페닐인산염이란, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물 중의 인 화합물(A)이라는 점에서, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물은, 상기 표 1의 트리-tert-부틸페닐계(혼합물)와 동등한 독성을 나타내는 것이 예측된다.

따라서, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물은, 트리페닐인산염 및 트리크레질인산염 등의 인 화합물에 비해, 독성이 낮고, 안전하다.

(실시예 1：화합물 II의 합성 방법)

온도계, 질소 도입관, 감압용의 흡입관 및 교반기를 부착한 용량 1000ml의 4구 플라스크에, 옥시염화인 153.3g(1.0몰) 및 p-tert-부틸페놀 166.9g(1.1몰)을 넣고, 또한 촉매로서 염화마그네슘을 0.3g 계내에 첨가했다. 질소 치환 후, 교반하면서 계내의 온도를 130℃까지 승온하고, 2시간의 상압 반응을 실시하고, 그 후, 계내의 압력을 3.0×10³Pa까지 감압하여 2시간의 감압 반응을 실시했다. 상압으로 되돌려, 계내에 페놀 180.6g(1.9몰)을 첨가하여, 더욱 130℃에서 5시간 반응했다. 그 후, 계내의 압력을 3.0×10³Pa까지 감압하여 3시간의 감압 반응을 실시하고, 상압으로 되돌린 후, 수세 및 수세 후의 수층(水層)의 제거를 실시했다. 마지막으로, 온도 120℃, 압력 3.0×10³Pa에서 2시간 감압 탈수를 실시하여, 화합물 II를 얻었다.

다음으로, 상기 합성 방법과 동일한 방법으로, 실시예 2∼5를 실시하여, 화합물 III∼VI을 얻었다.

(비교예 1：화합물 I의 합성 방법)

온도계, 질소 도입관, 감압용의 흡입관 및 교반기를 부착한 용량 1000ml의 4구 플라스크에, 옥시염화인 153.3g(1.0몰) 및 p-tert-부틸페놀 151.7g(1.0몰)을 넣고, 또한 촉매로서 염화마그네슘을 0.3g 계내에 첨가했다. 질소 치환 후, 교반하면서 계내의 온도를 130℃까지 승온하여 2시간 반응을 실시했다. 그 후, 계내에 페놀 190.1g(2.0몰)을 첨가하고, 또한 130℃에서 5시간 반응했다. 그 후, 계내의 압력을 3.0×10³Pa까지 감압하여 3시간의 감압 반응을 실시하고, 상압으로 되돌린 후, 수세 및 수세 후의 수층의 제거를 실시하고, 또한 온도 120℃, 압력 3.0×10³Pa에서 2시간 감압 탈수를 실시하여, 화합물 I을 얻었다. 　　

다음으로, 상기 합성 방법과 동일한 방법으로, 비교예 2를 실시하여, 화합물 VII을 얻었다.

합성 후의 화합물 I∼VII의 조성을 표 2에 나타냈다.

비교예 1：인 화합물(A) 100질량부에 대하여 인 화합물(B) 4질량부

실시예 1：인 화합물(A) 100질량부에 대하여 인 화합물(B) 27질량부.

실시예 2：인 화합물(A) 100질량부에 대하여 인 화합물(B) 30질량부.

실시예 3：인 화합물(A) 100질량부에 대하여 인 화합물(B) 36질량부.

실시예 4：인 화합물(A) 100질량부에 대하여 인 화합물(B) 38질량부.

실시예 5：인 화합물(A) 100질량부에 대하여 인 화합물(B) 41질량부

인 화합물(C) 0.7질량부.

비교예 2：인 화합물(A) 100질량부에 대하여 인 화합물(B) 132질량부,

인 화합물(C) 5질량부.

·점도 데이터

상기 화합물 I∼VII의 40℃에서의 동점도 측정 결과를 표 3에 나타낸다. 사용한 점도측정기기는, Anton　Paar사 제의 stabinger　viscometer　「SVM　3000」이다.

본 발명의 다기능 윤활제 조성물은, 윤활용 기유로서 사용하는 경우에 구해지는 적절한 점도의 범위(40℃ 동점도 30∼55mm²/s)를 만족하고 있고, 첨가제로서 사용했을 경우도 취급하기 쉬운 점도라고 할 수 있다. 한편, 비교예 2는 인 화합물(B) 및 (C)의 영향으로 고점도로 되어 있고, 윤활용 기유로서 사용하는 데 적합하지 않고, 또한, 첨가제로서 사용했을 경우도 취급하기 어려운 경우가 있다.

·용해성 데이터

화합물 I∼VII을 윤활용 첨가제로서 사용하는 경우, 기유에 대한 용해성이 양호하다는 것이 필수가 된다. 그래서, 기유에 대한 용해성 시험을 실시했으므로, 그 결과를 표 4에 나타낸다. 시험 방법은 이하와 같다.

＜시험 방법＞

화합물 I∼VII을 기유 100질량부에 대하여 6질량부 첨가하여, 용액 I∼VII을 조정했다. 각 용액 I∼VII은, 50℃에서 1시간 가열 교반하여, 화합물 I∼VII을 기유에 용해시켰다. 그 후 수시간 실온 방치하고, 25℃의 항온조에서 일주일간 정치 (靜置)했다. 사용한 기유는, 40℃의 동점도 19.5mm²/s, 점도지수 123의 광물유이다. 　　＜평가방법＞

용해성 시험 종료 후의 샘플이, 완전하게 용해되어 있고, 무색 투명한 것을◎, 불투명함이 나온 것을 ○, 탁함·침강물(沈降物)·불용(不溶) 성분이 나온 것을 △, 시험을 실시하기 이전에 불용이었던 것을 ×로서 평가했다.

결과, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물은, 양호한 용해성을 나타내고, 윤활용 첨가제로서 사용 가능하다. 한편, 비교예 1은 불용 성분에 의한 백탁이 보여져, 윤활용 첨가제로서 사용하는 데 적절하지 않았다.

·윤활 특성 시험

본 발명의 다기능 윤활제 조성물에 관하여, 내마모성의 평가를 실시했다. 윤활용 기유로서 사용한 화합물 I∼VII 원체(原體), 또한, 화합물 II∼VII을 윤활용 첨가제로서 사용한 용액 II∼VII에 관하여 시험을 실시했다(화합물 I은 전술한 용해성 시험에 의해 기유에 대한 용해성이 나쁘다는 점에서, 첨가제로서의 내마모성의 평가는 실시하지 않았다).

화합물 II∼VII을 첨가제로서 사용한 용액 II∼VII은, 기유로 더 희석되고, 화합물 II∼VII가 기유에 대하여 0.1wt%가 되도록 조정하여, 평가를 실시했다. 사용한 기유는, 용해성 시험과 동일하게, 40℃의 동점도 19.5mm²/s, 점도지수 123의 광물유이다.

시험은, SRV 시험기(메이커명　Optimol, 형식　type3)를 사용하고, 이하 조건에서, 점접촉법(Ball　on　Disk)으로 시험을 실시하고, 시험 후의 Ball에 생긴 마모자국의 크기에 관하여, 평가했다.

시험 조건

· 하중 200N

· 진폭 4.0mm

· 주파수 20HZ

· 온도 80℃

· 시간 60min

평가방법

◎ : 마모흔 직경 0.40 ∼ 0.55mm

○ : 마모흔 직경 0.56 ∼ 0.70mm

△ : 마모흔 직경 0.71 ∼ 0.85mm

× : 마모흔 직경 0.86 ∼ 1.00mm

이하 표 5, 6에, 내마모성의 평가 결과를 나타냈다.

이상으로부터, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물은, 윤활용 첨가제로서 사용하면 매우 양호한 내마모성을 나타내고, 또한, 윤활용 기유로서 사용했을 경우도 내마모성을 발휘하는 것을 알 수 있었다.

·가수분해성 데이터

본 발명의 다기능 윤활제 조성물(실시예 3)의 가수분해성에 관하여 조사했다.

＜시험 방법＞

인 화합물에 1mass%의 물을 첨가하여, 60℃의 항온조에서 보존. 경과 일수 마다의 산가를 측정함으로써 그 가수분해성을 평가했다. 결과를 도 1에 나타낸다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, TPP는 가수분해성이 높고, 이에 비해, 본 발명의 다기능 윤활제 조성물(실시예 3)은 가수분해성이 낮은 것을 알 수 있다.

산업상의 이용 가능성

본 발명의 조성물은, 윤활용 기유로서도, 윤활용 첨가제로서도 사용 가능한 다기능의 윤활제 조성물이다. 난연성이나 내마모성 등의 성능을 겸비하고, 저독성·고가수분해 안정성이라는 점에서 환경에도 뛰어나고 안전하다. 향후, 트리페닐인산염이나 트리크레질인산염의 대체 화합물로서, 윤활 업계 및 그 외 폭넓은 업계에서 사용되어, 주목받는 것이 예측된다.

Claims

하기의 일반식(1)로 표시되는 인 화합물(A) 100질량부에 대하여, 하기의 일반식(2)로 표시되는 인 화합물(B)을 26∼43질량부, 하기의 일반식(3)으로 표시되는 인 화합물(C)을 0∼1.3질량부, 트리페닐인산염 및 트리크레질인산염을 합계로 0∼1.3질량부 함유하는, 다기능 윤활제 조성물.

(식 중, R¹은 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R²는 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R³ 및 R⁴는, 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 다만, R¹이 메틸기인 경우는, R²는 수소 원자로는 되지 않는다.)

(식 중, R⁵ 및 R⁷은 각각 독립하여 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R⁶ 및 R⁸은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R⁹는, 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 다만, R⁵가 메틸기인 경우는, R⁶은 수소 원자로는 되지 않고, R⁷이 메틸기인 경우는, R⁸은 수소 원자로는 되지 않는다.)

(식 중, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴는 각각 독립하여 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R¹¹, R¹³ 및 R¹⁵는, 각각 독립하여 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 다만, R¹⁰이 메틸기인 경우는, R¹¹은 수소 원자로는 되지 않고, R¹²가 메틸기인 경우는, R¹³은 수소 원자로는 되지 않고, R¹⁴가 메틸기인 경우는, R¹⁵는 수소 원자로는 되지 않는다.)
제1항에 있어서,
일반식(1)로 표시되는 화합물(A) 중의 R¹은 파라 위치의 탄소수 2∼5의 탄화수소기를 나타내고, R²∼R⁴는 수소 원자를 나타내고, 일반식(2)로 표시되는 화합물(B) 중의 R⁵ 및 R⁷은 파라 위치의 탄소수 2∼5의 탄화수소기를 나타내고, R⁶, R⁸ 및 R⁹는 수소 원자를 나타내고, 일반식(3)으로 표시되는 화합물(C) 중의 R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴는 파라 위치의 탄소수 2∼5의 탄화수소기를 나타내고, R¹¹, R¹³ 및 R¹⁵가 수소 원자를 나타내는, 다기능 윤활제 조성물.
제2항에 있어서,
상기 R¹, R⁵, R⁷, R¹⁰, R¹² 및 R¹⁴가, t-부틸기인, 다기능 윤활제 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 다기능 윤활제 조성물로 이루어지는 윤활 기유(基油) 이외의 윤활 기유 100질량부에 대하여, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 다기능 윤활제 조성물을 0.01∼6질량부 함유하는, 윤활유 조성물.
제4항에 있어서.
마모방지제, 극압제(極壓劑), 마찰조정제, 금속계 청정제, 무회(無灰)분산제, 산화방지제, 마찰저감제, 점도지수향상제, 유동점강하제, 방청제, 부식방지제, 금속 불활성화제 및 소포제로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을, 상기 윤활 기유 100질량부에 대하여 0.001∼40질량부 함유하는, 윤활유 조성물.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다기능 윤활제 조성물로 이루어지는 윤활 기유 이외의 윤활 기유가, 광물 기유, 화학합성 기유, 동식물 기유 또는 이들의 혼합 기유로부터 선택되는, 윤활유 조성물.
제1항 또는 제2항에 기재된 다기능 윤활제 조성물로 이루어지는 윤활 기유.
제7항에 기재된 윤활 기유 100질량부에 대하여, 마모방지제, 극압제, 마찰 조정제, 금속계 청정제, 무회분산제, 산화방지제, 마찰저감제, 점도지수향상제, 유동점강하제, 방청제, 부식방지제, 금속 불활성화제 및 소포제로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 0.001∼40질량부 함유하는, 윤활유 조성물.