KR20230041713A - 하이브리드 차량용 살리실레이트 함유 윤활유 조성물 - Google Patents
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Abstract
하이브리드 엔진의 부식을 감소시키는 방법이 개시된다. 이 방법은 다량의 윤활 점도의 오일; 이성화 노말 알파 올레핀로부터 유도된 소량의 살리실레이트 세제; 및 소량의 분산제를 갖는 윤활유 조성물로 하이브리드 엔진을 윤활시키는 단계를 포함한다.
Description
발명의 배경
하이브리드 차량은 주로 저속에서는 전기 모터에 의해 구동되고 고속에서는 내연 기관에 의해 구동된다. 전기 모터에 동력을 공급하는 배터리는 일반적으로 회생 제동을 통해 내연 기관에 의해 충전된다. 가속 동안 모터가 엔진을 보조하는 병렬 시스템이 있다. 직렬/병렬 시스템은 속도가 증가함에 따라 엔진과 모터의 동력 입력을 균형 잡힌 방식으로 분배하며, 시작 및 저속에서 주 구동 장치는 모터이다.
이러한 하이브리드 차량에서, 차량이 정지할 때 엔진이 정지하고, 차량이 모터 또는 제동에 의해서만 구동될 때 엔진 연료 시스템도 중단된다. 따라서, 엔진은 정상 작동 동안 반복적으로 시작-정지 사이클을 거친다.
결과적으로, 하이브리드 차량에 사용되는 엔진 오일은 통상적인 엔진에 의해서만 구동되는 자동차의 엔진 오일과 비교하여 다른 환경에서 작동한다. 하이브리드 차량은 엔진이 짧은 시간 동안만 작동하기 때문에, 엔진이 장시간 작동을 통해 수분과 연료를 충분히 증발시킬 수 없으므로 오일에 수분과 연료가 축적되는 문제가 있다. 이는 엔진 수명을 단축시키는 엔진 부품의 부식을 야기한다.
따라서, 엔진 부품의 부식 보호를 개선하는(즉, 부식을 감소시키는) 조성물이 필요하다.
발명의 요약
수정된 ASTM D7563 방법에 의해 결정되는 바와 같이 하이브리드 차량의 엔진의 부식을 감소시키기 위한 내연 기관 윤활유 조성물이 개시된다. 하이브리드 차량의 엔진의 부식을 감소시키기 위한 상기 윤활유 조성물을 사용하는 방법이 또한 개시된다.
한 양태에서, 하이브리드 엔진의 부식을 감소시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은 하이브리드 엔진을 다음을 포함하는 윤활유 조성물로 윤활시키는 단계를 포함한다: 다량의 윤활 점도의 오일, 이성화 노말 알파 올레핀로부터 유도된 소량의 살리실레이트 세제, 및 소량의 분산제.
또 다른 양태에서, 다음 단계를 포함하는, 하이브리드 엔진의 부식 및/또는 녹을 감소시키는 방법이 제공된다: 다음을 포함하는 윤활유 조성물을 제공하는 단계: 다량의 윤활 점도의 오일; 약 0.1 내지 약 0.4의 이성화 수준 (I)을 갖는 이성화 노말 알파 올레핀로부터 유도된 소량의 살리실레이트 세제 (여기서 이성화 수준 (I)은 메틸렌 뼈대 기(-CH2-)(화학적 이동 1.01-1.38 ppm)에 부착된 메틸 기(-CH3)(화학적 이동 0.30-1.01 ppm)의 상대적인 양을 나타내고 I = m/(m+n)에 의해 정의되고, 여기서 m은 0.30 ± 0.03 내지 1.01 ± 0.03 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸 기에 대한 NMR 적분이고, n은 1.01 ± 0.03 내지 1.38 ± 0.10 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸렌 기에 대한 NMR 적분임); 및 소량의 분산제; 하이브리드 엔진을 윤활유 조성물로 윤활시키는 단계; 및 상기 엔진을 작동시키는 단계.
추가 양태에서, 다음을 포함하는 윤활유 조성물의 용도가 제공된다: 다량의 윤활 점도의 오일; 소량의 살리실레이트 세제 (여기서 윤활유 조성물은 테스트 오일 및 증류수를 포함하는 혼합물로 코팅된 시편 샘플을 사용하도록 수정된 JIS K2246 방법에 의해 정의된 바와 같이 하이브리드 차량의 엔진의 부식을 감소시킴); 및 소량의 분산제.
또 다른 양태에서, 하이브리드 차량의 엔진의 부식 또는 녹을 감소시키기 위한 윤활유 조성물의 용도가 제공되고, 여기서 윤활유 조성물은 다음을 포함한다: 다량의 윤활 점도의 오일; 약 0.1 내지 약 0.4의 이성화 수준 (I)을 갖는 이성화 노말 알파 올레핀으로부터 유도된 소량의 살리실레이트 세제; 및 소량의 분산제, 여기서 올레핀의 이성화 수준 (I)은 수소-1 (1H) NMR에 의해 결정되었고, 이성화 수준 (I)은 메틸렌 뼈대 기(-CH2-)(화학적 이동 1.01-1.38 ppm)에 부착된 메틸 기(-CH3)(화학적 이동 0.30-1.01 ppm)의 상대적인 양을 나타내고 I = m/(m+n)에 의해 정의되고 여기서 m은 0.30 ± 0.03 내지 1.01 ± 0.03 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸 기에 대한 NMR 적분이고, n은 1.01 ± 0.03 내지 1.38 ± 0.10 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸렌 기에 대한 NMR 적분이다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 다양한 수정 및 대안적 형태가 가능하지만, 본 발명의 특정 구체예가 여기에서 상세하게 설명된다. 그러나 여기서 특정 구체예의 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태로 제한하려는 것이 아니라, 그와는 반대로, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정, 균등물, 및 대안을 포괄하는 것이 의도임을 이해해야 한다.
본원에 개시된 주제의 이해를 용이하게 하기 위해, 본원에서 사용된 다수의 용어, 약어 또는 기타 약칭이 아래에 정의된다. 정의되지 않은 임의의 용어, 약어 또는 약칭은 본 출원서의 제출과 동시에 당업자에 의해 사용되는 일반적인 의미를 갖는 것으로 이해된다.
정의
본원에서 사용되는 다음 용어는 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 다음의 의미를 갖는다. 본 명세서에서, 다음 단어 및 표현은, if 및 when이 사용될 때 아래 주어진 의미를 갖는다.
"다량"은 조성물의 50 중량% 초과를 의미한다.
"소량"은 첨가제 또는 첨가제들의 활성 성분으로 생각되는, 언급된 첨가제 및 조성물에 존재하는 모든 첨가제의 총 질량에 대해 표현되는, 조성물의 50 중량% 미만을 의미한다.
"활성 성분" 또는 "활성물" 또는 "무오일"은 희석제 또는 용매가 아닌 첨가제 물질을 지칭한다.
기록된 모든 백분율은 달리 명시되지 않으면 활성 성분 기준으로 (즉, 담체 또는 희석제 오일과 관계 없이) 중량%이다.
약어 "ppm"은 윤활유 조성물의 총 중량을 기준으로 중량 백만분율을 의미한다.
150°C에서의 고온 고전단(high temperature high shear, HTHS) 점도는 ASTM D4683에 따라 결정되었다.
100°C에서의 동점도(KV100)는 ASTM D445에 따라 결정되었다.
금속 - 용어 "금속"은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 이들의 혼합을 지칭한다.
명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐 유용성 또는 분산성이라는 표현이 사용된다. 유용성 또는 분산성은 원하는 수준의 활성 또는 성능을 제공하기 위해 필요한 양이 윤활 점도의 오일에 용해, 분산 또는 현탁됨으로써 혼입될 수 있음을 의미한다. 일반적으로, 이는 물질의 적어도 약 0.001 중량%가 윤활유 조성물에 혼입될 수 있음을 의미한다. 용어 유용성 및 분산성, 특히 "안정적으로 분산성"의 추가 논의에 대해서는, 이와 관련하여 관련 교시에 대해 본원에 명시적으로 포함되는 미국 특허 번호 4,320,019를 참조하라.
본원에서 사용된 용어 "설페이트화 회분"은 윤활유의 세제 및 금속 첨가제에서 기인한 불연성 잔류물을 지칭한다. 설페이트화 회분은 ASTM 테스트 D874를 사용하여 결정될 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "총 염기가(Total Base Number)" 또는 "TBN"은 1 그램의 샘플 중 KOH의 밀리그램에 해당하는 염기의 양을 지칭한다. 따라서, 더 높은 TBN 수는 더 많은 알칼리성 생성물, 그러므로 더 큰 알칼리도를 반영한다. TBN은 ASTM D 2896 테스트를 사용하여 결정되었다.
붕소, 칼슘, 마그네슘, 몰리브덴, 인, 황 및 아연 함량은 ASTM D5185에 따라 결정되었다.
질소 함량은 ASTM D4629에 따라 결정되었다.
본원에 언급된 모든 ASTM 표준은 본 출원의 출원일 현재 가장 최신 버전이다.
올레핀 - 용어 "올레핀"은 다수의 공정에 의해 수득된, 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 불포화 지방족 탄화수소 부류를 지칭한다. 하나의 이중 결합을 포함하는 것은 모노-알켄으로 지칭되고, 둘의 이중 결합을 갖는 것은 디엔, 알킬디엔 또는 디올레핀으로 지칭된다. 알파 올레핀은 이중 결합이 첫 번째 탄소와 두 번째 탄소 사이에 있기 때문에 특히 반응성이다. 예는 중간 생분해성 계면활성제의 출발점으로 사용되는 1-옥텐 및 1-옥타데센이다. 선형 및 분지형 올레핀도 올레핀의 정의에 포함된다.
노말 알파 올레핀 - 용어 "노말 알파 올레핀"은 탄화수소 사슬의 알파 또는 1차 위치에 존재하는 탄소-탄소 이중 결합으 갖는 직쇄, 비분지 탄화수소인 올레핀을 지칭한다.
이성화 노말 알파 올레핀. 본원에서 사용된 용어 "이성화 노말 알파 올레핀"은 존재하는 올레핀 종의 분포 변경 및/또는 알킬 사슬을 따른 분지화 도입을 야기하는 이성화 조건을 거친 알파 올레핀을 지칭한다. 이성화 올레핀 생성물은 약 10 내지 약 40 개의 탄소 원자, 바람직하게는 약 20 내지 약 28 개의 탄소 원자, 바람직하게는 약 20 내지 약 24 개의 탄소 원자를 포함하는 선형 알파 올레핀을 이성화하여 수득될 수 있다.
C10-40 노말 알파 올레핀 - 이 용어는 10 미만의 탄소 수가 증류 또는 기타 분별 방법에 의해 제거된 노말 알파 올레핀의 분획을 정의한다.
달리 명시되지 않는 한, 모든 백분율은 중량 퍼센트이다.
본 발명은 다양한 수정 및 대안적 형태가 가능하지만, 본 발명의 특정 구체예가 여기에서 상세하게 설명된다. 그러나 여기서 특정 구체예의 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태로 제한하려는 것이 아니라, 그와는 반대로, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정, 균등물, 및 대안을 포괄하는 것이 의도임을 이해해야 한다.
일반적인 설명 또는 실시예에서 설명된 모든 활동이 필요한 것은 아니며, 특정 활동의 일부가 필요하지 않을 수 있고, 설명된 것에 추가하여 하나 이상의 추가 활동이 수행될 수 있음에 유의하라. 또한, 활동이 나열되는 순서가 반드시 수행되는 순서는 아니다.
이점, 기타 장점, 및 문제에 대한 해결책은 특정 구체예와 관련하여 본원에 설명되었다. 그러나, 이점, 장점, 문제에 대한 해결책 및, 임의의 이점, 장점, 또는 해결책을 발생시키거나 더 두드러지게 만들 수 있는 임의의 특징(들)은 임의의 또는 모든 청구항의 중요하거나, 필요하거나, 필수적인 특징으로 해석되어서는 안된다.
본원에 기재된 구체예의 명세서 및 도해는 다양한 구체예의 구조에 대한 일반적인 이해를 제공하기 위한 것으로 의도된다.
본원에서 사용되는 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)", "포함하다(includes)", "포함하는(including)", "가지다(has)", "갖는(having)" 또는 이의 다른 변형은 비배타적인 포함을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 특징들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 그러한 특징에만 한정되지 않으며, 이러한 공정, 방법, 물품 또는 장치에 대해 명시적으로 나열되지 않은 다른 특징 또는 이에 대해 고유한 다른 특징을 포함할 수 있다. 또한 달리 명시적으로 언급되지 않은 한, "또는"은 포괄적-또는을 지칭하며 배타적-또는을 지칭하지 않는다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 다음 중 어느 하나에 의해 충족된다: A가 참 (또는 존재함) 및 B가 거짓 (또는 존재하지 않음), A가 거짓 (또는 존재하지 않음) 및 B가 참 (또는 존재함), 그리고 A 및 B 모두가 참 (또는 존재함).
"하나(a)" 또는 "하나(an)"의 사용은 본원에 기재된 요소 및 구성요소를 설명하기 위해 사용된다. 이는 단지 편의상 그리고 본 발명의 구체예의 범위의 일반적인 의미를 제공하기 위해 수행된다. 이 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하도록 읽어야 하며, 달리 의미하는 것이 명백하지 않는 한 단수가 복수를 또한 포함하고, 그 반대도 마찬가지이다. 값을 언급할 때 용어 "평균된"은 평균, 기하 평균, 또는 중앙값을 의미하도록 의도된다. 원소 주기율표 내의 열에 해당하는 족 번호는 CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition (2000-2001)에서 볼 수 있는 "신 표기법(New Notation)" 규칙을 사용한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 물질, 방법 및 실시예는 예시일 뿐이며 제한하려는 의도가 아니다. 본원에 설명되지 않는 한, 특정 물질 및 가공 행위에 대한 많은 세부사항은 통상적이며 윤활제뿐만 아니라 오일 및 가스 산업 내의 교과서 및 기타 정보원에서 발견될 수 있다.
명세서 및 예시는 본원에 기재된 구조 및 방법을 사용하는 제제, 조성물, 장치 및 시스템의 모든 요소 및 특징에 대한 완전하고 포괄적인 설명을 제공하는 것으로 의도되지 않는다. 개별 구체예는 또한 단일 구체예에서 조합되어 제공될 수 있고, 반대로 간결함을 위해, 단일 구체예의 맥락에서 기재된 다양한 특징이 또한 개별적으로 또는 임의의 하위조합으로 제공될 수 있다. 또한, 범위에 언급된 값에 대한 참조는 해당 범위 내의 각각의 모든 값이 포함된다. 많은 다른 구체예가 본 명세서를 읽은 후에만 당업자에게 명백할 수 있다. 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 구조적 치환, 논리적 치환, 또는 또 다른 변경이 이루어질 수 있도록 다른 구체예가 본 개시내용으로부터 사용되고 도출될 수 있다. 따라서, 본 개시내용은 제한적이기보다는 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
다음을 포함하는, 하이브리드 차량의 엔진의 부식을 감소시키는 내연 기관 윤활유 조성물이 개시된다:
다량의 윤활 점도의 오일;
소량의 살리실레이트 세제; 및
소량의 분산제.
수정된 JIS K2246 테스트(본원에 개시됨)에 의해 결정된 바와 같이 하이브리드 엔진의 부식을 감소시키는 방법이 또한 개시되고, 상기 방법은 하이브리드 엔진을 다음을 포함하는 윤활유 조성물로 윤활시키고 작동시키는 것을 포함한다:
다량의 윤활 점도의 오일;
소량의 살리실레이트 세제; 및
소량의 분산제.
다음을 포함하는, 내연 기관을 윤활시키기 위한 윤활유 조성물의 용도가 또한 개시된다:
다량의 윤활 점도의 오일;
소량의 살리실레이트 세제; 및
소량의 분산제.
다음을 포함하는, 내연 기관을 윤활시키기 위한 윤활유 조성물의 용도가 또한 개시된다:
다량의 윤활 점도의 오일;
소량의 살리실레이트 세제; 및
소량의 분산제
여기서 윤활유 조성물은 수정된 JIS K2246 방법에 의해 결정된 바와 같이 하이브리드 차량의 엔진의 부식을 감소시켰다.
위에 설명된 하나 이상의 구체예에서, 살리실레이트 세제는 이성화 노말 알파 올레핀으로부터 유도될 수 있으며, 여기서 올레핀의 이성화 수준 (I)은 수소-1 (1H) NMR에 의해 결정되었고, 여기서 NMR 스펙트럼은 TopSpin 3.2 스펙트럼 처리 소프트웨어를 사용하여 400 MHz에서 클로로포름-d1에서 Bruker Ultrashield Plus 400에서 획득되었고, 이성화 수준 (I)은 메틸렌 뼈대 기(-CH2-)(화학적 이동 1.01-1.38 ppm)에 부착된 메틸 기(-CH3)(화학적 이동 0.30-1.01 ppm)의 상대적인 양을 나타내고 다음에 의해 정의되고
I = m/(m+n)
여기서 m은 0.30 ± 0.03 내지 1.01 ± 0.03 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸 기에 대한 NMR 적분이고, n은 1.01 ± 0.03 내지 1.38 ± 0.10 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸렌 기에 대한 NMR 적분이다.
윤활 점도의 오일
윤활 점도의 오일(때로 "베이스 스톡" 또는 "기유"로 지칭됨)은 윤활제의 주요 액체 성분이며, 여기에 첨가제 및 가능하게는 오일이 블렌딩되어, 예를 들어 최종 윤활제(또는 윤활제 조성물)를 생성한다. 기유는 농축물 제조뿐만 아니라 이로부터의 윤활유 조성물 제조에 유용하고 천연 및 합성 윤활유 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
천연 오일은 동물성 및 식물성 오일, 액체 석유 오일 및 파라핀계, 나프텐계 및 혼합 파라핀계-나프틴계 유형의 수소화 정제되고 용매 처리된 미네랄 윤활유를 포함한다. 석탄 또는 셰일로부터 유도된 윤활 점도의 오일이 또한 유용한 기유이다.
합성 윤활유는 탄화수소 오일, 예컨대 중합 및 혼성중합 올레핀 (예를 들어, 폴리부틸렌, 폴리프로필렌, 프로필렌-이소부틸렌 공중합체, 염소화 폴리부틸렌, 폴리(1-헥센), 폴리(1-옥텐), 폴리(1-데센); 알킬벤젠 (예를 들어, 도데실벤젠, 테트라데실벤젠, 디노닐벤젠, 디(2-에틸헥실)벤젠; 폴리페놀 (예를 들어, 비페닐, 터페닐, 알킬화 폴리페놀); 및 알킬화 디페닐 에테르 및 알킬화 디페닐 설파이드 및 이들의 유도체, 유사체 및 동족체를 포함한다.
합성 윤활유의 또 다른 적합한 부류는 디카르복실산(예를 들어, 말론산, 알킬 말론산, 알케닐 말론산, 석신산, 알킬 석신산 및 알케닐 석신산, 말레산, 푸마르산, 아젤라산, 수베르산, 세바스산, 아디프산, 리놀레산 이량체, 프탈산)과 다양한 알코올(예를 들어, 부틸 알코올, 헥실 알코올, 도데실 알코올, 2-에틸헥실 알코올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 모노에테르, 프로필렌 글리콜)의 에스테르를 포함한다. 이러한 에스테르의 특정 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, 1 몰의 세바스산과 2 몰의 테트라에틸렌 글리콜 및 2 몰의 2-에틸헥산산을 반응시켜 형성된 복합 에스테르를 포함한다.
합성 오일로서 유용한 에스테르는 또한 C5 내지 C12 모노카르복실산 및 폴리올, 및 폴리올 에테르, 예컨대 네오펜틸 글리콜, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨 및 트리펜타에리트리톨로부터 제조된 것을 포함한다.
기유는 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 합성된 탄화수소로부터 유도될 수 있다. 피셔-트롭쉬 합성된 탄화수소는 피셔-트롭쉬 촉매를 사용하여 H2 및 CO를 포함하는 합성 가스로부터 제조된다. 이러한 탄화수소는 전형적으로 기유로서 유용하기 위해 추가 처리를 필요로 한다. 예를 들어, 탄화수소는 당업자에게 공지된 공정을 사용하여 수소화이성질화; 수소화분해 및 수소화이성질화; 탈납; 또는 수소화이성질화 및 탈납될 수 있다.
비정제, 정제 및 재정제 오일이 본 윤활유 조성물에서 사용될 수 있다. 비정제 오일은 추가의 정제 처리 없이 천연 또는 합성 공급원으로부터 직접 수득된 것이다. 예를 들어, 레토르팅 작업으로부터 직접 수득한 셰일 오일, 증류로부터 직접 수득한 석유 오일 또는 에스테르화 공정으로부터 직접 수득하고 추가의 처리 없이 사용되는 에스테르 오일이 비정제 오일일 것이다. 정제 오일은 하나 이상의 특성을 개선하기 위해 하나 이상의 정제 단계에서 추가로 처리된다는 점을 제외하고 비정제 오일과 유사하다. 증류, 용매 추출, 산 또는 염기 추출, 영과 및 삼출과 같은 이러한 많은 정제 기술이 당업자에게 공지되어 있다.
재정제 오일은 이미 사용 중인 정제 오일에 적용된, 정제 오일을 얻기 수득하기 위해 사용된 것과 유사한 공정에 의해 수득된다. 이러한 재정제 오일은 재생 또는 재가공 오일로도 알려져 있으며 흔히 사용된 첨가제 및 오일 분해 생성물의 승인을 위한 기술에 의해 추가로 가공된다.
따라서, 본 윤활유 조성물을 제조하기 위해 사용될 수 있는 기유는 미국 석유 협회(American Petroleum Institute, API) 기유 호환성 지침(Base Oil Interchangeability Guidelines) (API 간행물 1509)에 명시된 바와 같이 그룹 I-V의 기유 중 임의의 것으로부터 선택될 수 있다. 이러한 기유 그룹은 아래 표 1에 요약된다:
기유 특성 | |||
그룹 (a) | 포화물 (b) , wt. % | 황 (c) , wt. % | 점도 지수 (d) |
그룹 I | <90 및/또는 | >0.03 | 80 내지 <120 |
그룹 II | ≥90 | ≤0.03 | 80 내지 <120 |
그룹 III | ≥90 | ≤0.03 | ≥120 |
그룹 IV | 폴리알파올레핀(PAO) | ||
그룹 V | 그룹 I, II, III 또는 IV에 포함되지 않은 다른 모든 베이스 스톡 |
(a) 그룹 I-III은 미네랄 오일 베이스 스톡임.
(b) ASTM D2007에 따라 결정됨.
(c) ASTM D2622, ASTM D3120, ASTM D4294 또는 ASTM D4927에 따라 결정됨.
(d) ASTM D2270에 따라 결정됨.
본원에서 사용하기에 적합한 기유는 예외적인 휘발성, 안정성, 점도 및 청정도 특색으로 인해 API 그룹 I, 그룹 II, 그룹 III, 그룹 IV, 및 그룹 V 오일 및 이들의 조합, 바람직하게는 그룹 III 내지 그룹 V 오일에 해당하는 임의의 다양한 것이다.
기유로도 지칭되는, 본 개시내용의 윤활유 조성물에서 사용하기 위한 윤활 점도의 오일은 조성물의 총 중량을 기준으로 전형적으로 다량, 예를 들어, 50 wt. % 초과, 바람직하게는 약 70 wt. % 초과, 더욱 바람직하게는 약 80 내지 약 99.5 wt. %, 가장 바람직하게는 약 85 내지 약 98 wt. %의 양으로 존재한다. 본원에서 사용된 표면 "기유"는 단일 제조업체가 동일한 사양(공급원 또는 제조업체의 위치와 무관)으로 생산하는 윤활제 성분인 베이스 스톡 또는 베이스 스톡의 블렌드를 의미하는 것으로 이해되어야 하고; 동일한 제조업체의 사양을 충족하며; 고유한 포뮬라, 제품 식별 번호, 또는 두 가지 모두에 의해 식별된다. 본원에서 사용하기 위한 기유는 임의의 모든 적용을 위한 윤활유 조성물, 예를 들어, 엔진 오일, 선박용 실린더 오일, 기능성 유체, 예컨대 유압 오일, 기어 오일, 변속기 오일 등 제제화에서 사용되는 윤활 점도의 임의의 현재 공지되어 있거나 이후에 발견된 오일일 수 있다. 추가로, 본원에서 사용하기 위한 기유는 점도 지수 개선제, 예를 들어, 중합체 알킬메타크릴레이트; 올레핀 공중합체, 예를 들어, 에틸렌-프로필렌 공중합체 또는 스타이렌-부타디엔 공중합체; 등 및 이들의 혼합을 선택적으로 포함할 수 있다.
당업자가 쉽게 이해할 것과 같이, 기유의 점도는 적용에 의존한다. 따라서, 본원에서 사용하기 위한 기유의 점도는 일반적으로 섭씨 100°(C)에서 약 2 내지 약 2000 센티스토크(cSt) 범위일 것이다. 일반적으로, 개별적으로 엔진 오일로서 사용되는 기유는 약 2 cSt 내지 약 30 cSt, 바람직하게는 약 3 cSt 내지 약 16 cSt, 가장 바람직하게는 약 4 cSt 내지 약 12 cSt의 100° C에서의 동점도 범위를 가질 것이고, 원하는 최종 용도 및 최종 오일 중의 첨가제에 따라 선택되어나 블렌딩되어 원하는 등급의 엔진 오일, 예를 들어 0W, 0W-8, 0W-12, 0W-16, 0W-20, 0W-26, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 15W, 15W-20, 15W-30, 15W-40, 30, 40 등의 SAE 점도 등급을 갖는 윤활유 조성물을 제공할 것이다.
살리실레이트 세제
살리실레이트 세제는 염기성 금속 화합물을 적어도 하나의 카르복실산과 반응시키고 반응 생성물로부터 물을 제거함으로써 제조될 수 있다. 살리실산으로부터 제조된 세제는 카르복실산으로부터 제조된 세제의 한 부류이다. 유용한 살리실레이트는 장쇄 알킬 살리실레이트를 포함한다. 조성물의 한 유용한 계열은 다음 구조이다:
여기서 R"은 C1 내지 C30(예를 들어 C13 내지 C30) 알킬 기이고; n은 1 내지 4의 정수이고; M은 알칼리 토금속(예를 들어 Ca 또는 Mg)이다.
하이드로카르빌-치환된 살리실산은 콜베 반응에 의해 페놀로부터 제조될 수 있다 (미국 특허 번호 3,595,791 참조). 하이드로카르빌-치환된 살리실산의 금속 염은 물 또는 알코올과 같은 극성 용매에서 금속 염의 이중 분해에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 한 양태에서, 살리실레이트는 C10-C40 이성화 NAO로부터 유도되고 약 0.10 내지 약 0.40, 약 0.10 내지 약 0.35, 바람직하게는 약 0.10 내지 약 0.30, 약 0.12 내지 약 0.30, 약 0.12 내지 약 0.25, 약 0.12 내지 약 0.23, 약 0.12 내지 약 0.22, 약 0.12 내지 약 0.20, 약 0.13 내지 약 0.19, 약 0.14 내지 약 0.18, 약 0.15 내지 약 0.17의 이성화 수준 (i)을 갖는 이성화 NAO로부터 유도된 알킬 기를 갖는 알킬페놀로부터 제조된다.
일반적인 세제는 분자의 장쇄 소수성 부분 및 분자의 더 작은 음이온성 또는 소유성 친수성 부분을 포함하는 음이온성 물질이다. 세제의 음이온성 부분은 일반적으로 황산, 카르복실산, 아인산, 페놀 또는 이들의 혼합과 같은 유기산으로부터 유도된다. 반대이온은 일반적으로 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속이다.
실질적으로 화학량론적 양의 금속을 포함하는 염은 중성 염으로 기재되며 0 내지 80 mg KOH/g의 총 염기가(TBN)를 갖는다. 많은 조성물이 과량의 금속 화합물(예를 들어 금속 수산화물 또는 산화물) 풍부 산성 가스(예를 들어 이산화탄소)를 반응시켜 달성된 다량의 금속 염기를 포함하여, 과염기성이다. 유용한 세제는 중성, 약간 과염기성 또는 매우 과염기성일 수 있다.
세제 혼합물에서 사용되는 적어도 일부 세제는 과염기성인 것이 바람직하다. 과염기화 세제는 연소 과정에서 생성된 산성 불순물을 중화시키고 오일에 포획되는 것을 돕는다. 일반적으로, 과염기성 물질은 당량 기준은로 1.05:1 내지 50:1(예를 들어 4:1 내지 25:1)의 세제의 금속 이온 대 음이온 부분의 비율을 갖는다. 생성된 세제는 150 mg KOH/g 이상(예를 들어 250 내지 450 mg KOH/g 이상)의 TBN을 일반적으로 가질 과염기성 세제이다.
살리실레이트는 칼슘 또는 마그네슘 살리실레이트일 수 있다. 칼슘 살리실레이트(들) 세제는 윤활유 조성물의 칼슘의 중량으로 적어도 250 ppm 내지 2400 ppm, 500 ppm 내지 2400 ppm, 750 ppm 내지 2200 ppm, 1000 ppm 내지 2200 ppm, 1000 ppm 내지 2000 ppm, 1000 ppm 내지 1800 ppm을 제공하는 양으로 사용될 수 있다. 마그네슘 살리실레이트(들) 세제는 윤활유 조성물의 마그네슘의 중량으로 적어도 50 ppm 내지 2000, 50 ppm 내지 1500 ppm, 50 ppm 내지 1200 ppm, 50 ppm 내지 1000 ppm, 50 ppm 내지 800 ppm, 100 ppm 내지 1500 ppm, 150 ppm 내지 1200 ppm, 150 ppm 내지 1100 ppm, 200 ppm 내지 1000 ppm, 200 ppm 내지 800 ppm을 제공하는 양으로 사용될 수 있다. 살리실레이트의 혼합물이 사용될 수 있다.
분산제
분산제는 오일에 불용성인 엔진 작동 중 산화로 인한 현탁 물질에 잔류하여, 슬러지 응집 및 금속 부품 상의 침전 또는 침착을 방지한다. 본원에서 유용한 분산제는 가솔린 및 디젤 엔진에서 사용 시 침착물의 형성을 감소시키는 데 효과적인 것으로 알려진 질소 함유 무회분 (무금속) 분산제를 포함한다.
적합한 분산제는 하이드로카르빌 석신이미드, 하이드로카르빌 석신이미드, 하이드로카르빌-치환된 석신산의 혼합된 에스테르/아미드, 하이드로카르빌-치환된 석신산의 하이드록시에스테르, 및 하이드로카르빌-치환된 페놀, 포름알데하이드 및 폴리아민의 마니히 축합 생성물을 포함한다. 또한 폴리아민 및 하이드로카르빌-치환된 페닐 산의 축합 생성물도 적합하다. 이러한 분산제의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
염기성 질소 함유 무회분 분산제는 잘 알려진 윤활유 첨가제이며 이들의 제조 방법은 특허 문헌에 광범위하게 기술되어 있다. 바람직한 분산제는 알케닐-치환기가 바람직하게는 40 개 초과의 탄소 원자의 장쇄인 알케닐 석신이미드 및 석신이미드이다. 이러한 물질은 하이드로카르빌-치환된 디카르복실산 물질을 아민 작용기 함유 분자와 반응시켜 쉽게 제조된다. 적합한 아민의 예는 폴리아민, 예컨대 폴리알킬렌 폴리아민, 하이드록시-치환된 폴리아민 및 폴리옥시알킬렌 폴리아민이다. 특히 바람직한 무회분 분산제는 폴리이소부테닐 석신산 무수물 및 다음 화학식의 폴리에틸렌 폴리아민과 같은 폴리알킬렌 폴리아민으로부터 형성된 폴리이소부테닐 석신이미드이다:
NH2(CH2CH2NH) z H
여기서 z는 1 내지 11이다. 폴리이소부테닐 기는 폴리이소부텐으로부터 유도되며 바람직하게는 700 내지 3000 달톤(예를 들어, 900 내지 2500 달톤) 범위의 수평균 분자량(M n )을 갖는다. 예를 들어, 폴리이소부테닐 석신이미드는 약 900 내지 약 3000 달톤의 M n 을 갖는 폴리이소부테닐 기로부터 유도된 비스-석신이미드일 수 있다. 한 양태에서, 비스-석신이미드는 약 900 내지 약 2500 달톤의 M n 을 갖는 폴리이소부테닐 기로부터 유도될 수 있다. 한 양태에서, 비스-석신이미드는 약 1300 내지 약 2500 달톤의 M n 을 갖는 폴리이소부테닐 기로부터 유도될 수 있다. 한 양태에서, 비스-석신이미드는 2000 내지 2500 달톤의 M n 을 갖는 폴리이소부테닐 기로부터 유도될 수 있다. 또 다른 양태에서, 비스-석신이미드는 2300 달톤의 M n 을 갖는 폴리이소부테닐 기로부터 유도될 수 있다.
당업계에 공지된 바와 같이, 분산제는 예를 들어 붕소화제 또는 환형 카보네이트로 후처리될 수 있다.
한 양태에서, 비스-석신이미드는 1000 내지 2500 달톤의 M n 을 갖는 폴리이소부테닐 기로부터 유도된 보레이트화 비스-석신이미드이다. 또 다른 양태에서, 비스-석신이미드는 1300 달톤의 M n 을 갖는 폴리이소부테닐 기로부터 유도된 보레이트화 비스-석신이미드이다.
질소 함유 무회분 (무금속) 분산제는 염기성이며, 추가 설페이트화 회분을 도입하지 않고 첨가되는 윤활유 조성물의 TBN에 기여한다. 한 양태에서, 분산제는 후처리되지 않은 비스-석신이미드 분산제이다. 또 다른 양태에서, 분산제는 에틸렌 카르보네이트 후처리된 비스-석신이미드 분산제이다. 또 다른 양태에서, 분산제는 보레이트화 비스-석신이미드 분산제이다. 한 양태에서, 하나 이상의 분산제는 윤활유 조성물의 활성물 수준을 기준으로 약 0.1 내지 약 10 wt. % (예를 들어, 약 0.5 내지 약 8, 약 0.7 내지 약 7, 약 0.7 내지 약 6, 약 0.7 내지 약 6, 약 0.7 내지 약 5, 약 0.7 내지 약 4 wt. %) 범위의 양으로 존재할 수 있다. 분산제의 질소는 최종 오일 중 분산제의 중량을 기준으로 약 0.0050 초과 내지 약 0.30 wt.%(예를 들어, 약 0.0050 초과 내지 약 0.10 wt.%, 약 0.0050 내지 약 0.080 wt.%, 약 0.0050 내지 약 0.060 wt. %, 약 0.0050 내지 약 0.050 wt.%, 약 0.0050 내지 약 0.040 wt.%, 약 0.0050 내지 약 0.030 wt.%)로 존재한다.
추가 윤활유 첨가제
본 개시내용의 윤활유 조성물은 첨가제가 분산되거나 용해되는 윤활유 조성물의 임의의 바람직한 특성을 부여하거나 개선할 수 있는 다른 통상적인 첨가제를 또한 포함할 수 있다. 당업자에게 공지된 임의의 첨가제가 본원에 개시된 윤활유 조성물에서 사용될 수 있다. 일부 적합한 첨가제가 Mortier et al., "Chemistry and Technology of Lubricants", 2nd Edition, London, Springer, (1996); 및 Leslie R. Rudnick, "Lubricant Additives: Chemistry and Applications", New York, Marcel Dekker (2003)에 기재되어 있고, 이들 모두는 본원에 참조로 포함된다. 예를 들어, 윤활유 조성물은 산화방지제, 마모방지제, 금속 세제와 같은 세제, 방청제, 탈연무제, 해유화제, 금속 불활성화제, 마찰 조절제, 유동점 강하제, 소포제, 공용매, 부식 억제제, 분산제, 다기능제, 염료, 극압제 등 및 이들의 혼합과 블렌딩될 수 있다. 다양한 첨가제가 알려져 있고 상업적으로 입수 가능하다. 이러한 첨가제 또는 이들의 유사한 화합물은 보통의 블렌딩 절차에 의해 본 개시내용의 윤활유 조성물의 제조에 사용될 수 있다.
윤활유 제제의 제조에서, 탄화수소 오일, 예를 들어 광물 윤활유, 또는 기타 적합한 용매 중의 10 내지 100 wt. % 활성 성분 농축물 형태의 첨가제를 도입하는 것이 일반적인 관례이다.
일반적으로 이러한 농축물은 완성된 윤활제, 예를 들어 크랭크케이스 모터 오일 형성에서 첨가제 패키지의 중량부당 3 내지 100, 예를 들어 5 내지 40 중량부의 윤활유로 희석될 수 있다. 물론 농축물의 목적은 다양한 재료의 취급을 덜 어렵고 어색하게 만들고 최종 블렌드에서 용해 또는 분산을 용이하게 하는 것이다.
상기 첨가제 각각은 사용될 때 윤활제에 원하는 특성을 부여하기 위해 기능적으로 유효한 양으로 사용된다. 따라서, 예를 들어 첨가제가 마찰 조절제인 경우, 이 마찰 조절제의 기능적 유효량은 원하는 마찰 조정 특징을 윤활제에 부여하기에 충분한 양일 것이다.
일반적으로, 윤활유 조성물 중의 첨가제 각각의 농도는, 사용되는 경우, 윤활유 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.001 wt. % 내지 약 20 wt. %, 약 0.01 wt. % 내지 약 15 wt. %, 또는 약 0.1 wt. % 내지 약 10 wt. %, 약 0.005 wt.% 내지 약 5 wt.%, 또는 약 0.1 wt.% 내지 약 2.5 wt.% 범위일 수 있다. 또한, 윤활유 조성물 중의 첨가제의 총량은 윤활유 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.001 wt.% 내지 약 20 wt.%, 약 0.01 wt.% 내지 약 10 wt.%, 또는 약 0.1 wt.% 내지 약 5 wt.% 범위일 수 있다.
다음 실시예는 본 발명의 구체예를 예시하기 위해 제시되지만 본 발명을 제시된 특정 구체예로 제한하려고 의도하지 않는다. 달리 지시되지 않는 한, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다. 모든 수치는 근사치이다. 수치 범위가 주어지는 경우, 언급된 범위 밖의 구체예가 여전히 본 발명의 범위 내에 속할 수 있음을 이해해야 한다. 각 실시예에 기재된 특정 세부사항은 본 발명의 필수적인 특징으로 해석되어서는 안 된다.
본원에 개시된 구체예에 대해 다양한 수정이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 상기 설명은 제한적으로 해석되어서는 안 되며, 단지 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예를 들어, 상기 기재되고 본 발명을 조작하는 최선의 방식으로서 구현되는 기능은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 다른 배열 및 방법이 본 발명의 범위 및 사상에서 벗어나지 않고 당업자에 의해 구현될 수 있다. 더욱이, 당업자는 여기에 첨부된 청구범위의 범위 및 사상 내에서 다른 수정을 구상할 것이다.
실시예
다음 실시예는 단지 설명적 목적을 위한 것이며 어떤 식으로든 본 개시내용의 범위를 제한하지 않는다.
윤활유는 아래 설명된 수정된 JIS 방법에 의해 내식성에 대해 평가되었다.
윤활유는 하이브리드 차량 윤활제를 위해 약간 수정된 일본 산업 표준(JIS) K2246 테스트에 의해 평가되었다. 수정된 JIS K2246 테스트에서, 시편 샘플은 테스트 오일 및 증류수를 포함하는 혼합물로 코팅된다. 시편 샘플을 49°C에서 95% 초과 상대 습도(RH)의 습도 캐비닛에 두고 72 시간 동안 방치한다. 이 테스트는 주로 철 및 강철로 구성된 금속 재료 또는 금속 제품의 녹을 방지하는 오일의 능력을 평가한다. A 합격 등급은 일반적으로 10 이하이다. ASTM D1748 테스트(흡도 캐비닛 녹 테스트)가 유사한 방식으로 실행된다. 테스트 오일 및 증류수를 포함하는 혼합물을 다음 단계에 따라 제조했다
1. 플라스틱 용기에서 30 ml의 증류수를 270 ml의 테스트 오일과 혼합한다
2. 테스트 오일 및 증류수의 혼합물을 500 ml 용기로 옮긴다.
3. JIS K2246 테스트 당일에 테스트 오일 및 증류수를 포함하는 혼합물을 교반하고 이어서 30 초 핸드셰이킹한다.
4. 테스트 오일을 70 ºC의 컨벡션 오븐에서 30 분 동안 가열한다.
5. 30 분 후, 테스트 오일을 오븐에서 꺼내고 테스트 오일이 실온으로 냉각되도록 한다.
6. 테스트 샘플을 테스트 오일에 담그기 직전에, 테스트 오일을 30 초 동안 다시 핸드셰이킹한다.
7. JIS K2246 테스트를 시작한다.
등급화 방법
등급화는 다음 방식으로 수행된다:
1. 테스트 강판을 완전히 덮는 격자선이 있는 투명한 플라스틱 게이지를 준비한다.
2. 게이지는 0.5mm 폭을 갖는 격자선 및 130 개의 정사각형(5.5mm x 5.5mm 정사각형)으로 구성된다.
3. 녹이 관찰되는 정사각형을 센다. 정사각형의 녹을 등급화에 대해 1로 센다. 최소는 0이고 최대는 130이다.
베이스라인 제제
윤활유 조성물은 SAE 0W-20 점도 등급 제제를 얻기 위해 다음 성분들을 함께 블렌딩함으로써 제조되었다:
인 함량 측면에서 약 770 ppm의 1차 및 2차 징크 디알킬디티오포스페이트의 혼합물;
알킬화 디페닐아민 산화방지제;
에틸렌 프로필렌 VII;
통상적인 양의 유동점 저하제,
거품 억제제; 및
잔부 그룹 III 기유의 혼합물.
세제 A
알킬화 페놀 및 Ca 살리실레이트는 C20-24 이성화 노말 알파 올레핀을 사용하여 미국 특허 번호 8,993,499와 실질적으로 동일한 방식으로 제조되었다. 알파 올레핀의 이성화 수준은 약 0.16이다. 생성된 살리실레이트 조성물은 약 630의 TBN 및 무오일 기준으로 약 22.4 wt.%의 Ca 함량을 갖는다.
세제 B
알킬화 페놀 및 알킬화 Ca 살리실레이트는 CP Chem으로부터 입수 가능한 C20-24 이성화 노말 알파 올레핀을 사용하여 미국 특허 번호 8,993,499와 실질적으로 동일한 방식으로 제조되었다. 알파 올레핀의 이성화 수준은 약 0.16이다. 생성된 알킬화 살리실레이트 조성물은 약 225의 TBN 및 무오일 기준으로 8 wt.%의 Ca 함량을 갖는다.
세제 C
알킬화 페놀 및 알킬화 Ca 살리실레이트는 CP Chem으로부터 입수 가능한 C20-28 노말 알파 올레핀을 사용하여 미국 특허 번호 8,030,258과 실질적으로 동일한 방식으로 제조되었다. 생성된 알킬화 살리실레이트 조성물은 약 520의 TBN 및 무오일 기준으로 약 8 wt.%의 Ca 함량을 갖는다.
세제 D
세제 D는 700의 TBN 및 무오일 기준으로 약 26.3 wt.%의 Ca 함량을 갖는 C20-24 칼슘 설포네이트 세제이다.
세제 E
MeOH(81.4 그램) 및 자일렌(500 그램) 중의 MgO(82 그램)의 슬러리를 제조하고 반응기에 도입한다. 이후 이성화 알파 올레핀(C20-24, 0.16 이성화 수준)으로부터 제조된 하이드록시벤조산(1774 그램, 자일렌에서 43% 활성)을 반응기에 로딩하고 온도를 40°C에서 15 분 동안 유지한다. 이후 도데세닐안하이드라이드(DDSA, 7.6 그램)에 이어서 AcOH(37.3 그램) 그 다음 H2O(69 그램)를 온도를 50°C까지 상승시키며 30 분에 걸쳐 반응기에 도입한다. 이후 CO2를 강한 교반하에 반응기에 도입한다 (96 그램). 이후 자일렌(200 그램) 중의 MgO(28 그램)로 구성된 슬러리를 반응기에 도입하고 추가 양의 CO2를 혼합물을 통해 버블링시킨다. CO2 주입이 끝나면, 132 °C로 가열하여 용매의 증류를 수행한다. 이후 500 그램의 기유를 반응기에 도입한다. 이후 혼합물을 실험실 원심분리기에서 원심분리하여 미반응 산화 마그네슘 및 기타 고체를 제거한다. 마지막으로, 혼합물을 170°C에서 진공(15 mbar)하에 가열하여 자일렌을 제거하고 0.16의 이성화 수준을 갖는 이성화 NAO로부터 제조된, C20-C24 마그네슘 알킬하이드록시벤조에이트 세제로서 4.3% 마그네슘을 포함하는 최종 생성물로 이어진다. 특성: TBN (mgKOH/g) = 35 wt%의 희석제 오일에서 199.
실시예 1
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 A의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 후처리되지 않은 비스-석신이미드 분산제를 첨가했다.
실시예 2
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 A의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 에틸렌 카르보네이트 후처리 비스-석신이미드 분산제를 첨가했다.
실시예 3
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 A의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 보레이트화 비스-석신이미드 분산제를 첨가했다.
실시예 4
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 B의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 후처리되지 않은 비스-석신이미드 분산제(실시예 1과 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
실시예 5
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 B의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 에틸렌 카르보네이트 후처리 비스-석신이미드 분산제(실시예 2와 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
실시예 6
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 B의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 보레이트화 비스-석신이미드 분산제(실시예 3과 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
실시예 7
제제 베이스라인에 약 1040 ppm의 세제 E의 Mg 및 4 wt.%(농축물 기준)의 후처리되지 않은 비스-석신이미드 분산제(실시예 1과 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
실시예 8
제제 베이스라인에 약 1040 ppm의 세제 E의 Mg 및 4 wt.%(농축물 기준)의 에틸렌 카르보네이트 후처리 비스-석신이미드 분산제(실시예 2와 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
실시예 9
제제 베이스라인에 약 1040 ppm의 세제 E의 Mg 및 4 wt.%(농축물 기준)의 보레이트화 비스-석신이미드 분산제(실시예 3과 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
실시예 10
제제 베이스라인에 약 260 ppm의 세제 E의 Mg 및 4 wt.%(농축물 기준)의 에틸렌 카르보네이트 후처리 분산제(실시예 2와 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
실시예 11
제제 베이스라인에 약 520 ppm의 세제 E의 Mg 및 4 wt.%(농축물 기준)의 에틸렌 카르보네이트 후처리 분산제(실시예 2와 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
실시예 12
제제 베이스라인에 약 1040 ppm의 세제 E의 Mg 및 2 wt.%(농축물 기준)의 에틸렌 카르보네이트 후처리 분산제(실시예 2와 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
실시예 13
제제 베이스라인에 약 1040 ppm의 세제 E의 Mg 및 1 wt.%(농축물 기준)의 에틸렌 카르보네이트 후처리 분산제(실시예 2와 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
실시예 14
제제 베이스라인에 약 520 ppm의 세제 E의 Mg 및 2 wt.%(농축물 기준)의 에틸렌 카르보네이트 후처리 분산제(실시예 2와 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
비교예 1
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 D의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 후처리되지 않은 비스-석신이미드 분산제(실시예 1과 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
비교예 2
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 D의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 에틸렌 카르보네이트 후처리 비스-석신이미드 분산제(실시예 2와 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
비교예 3
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 D의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 보레이트화 비스-석신이미드 분산제(실시예 3과 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
비교예 4
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 C의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 후처리되지 않은 비스-석신이미드 분산제(실시예 1과 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
비교예 5
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 C의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 에틸렌 카르보네이트 후처리 비스-석신이미드 분산제(실시예 2와 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
비교예 6
제제 베이스라인에 약 1670 ppm의 세제 C의 Ca 및 4 wt.%(농축물 기준)의 보레이트화 비스-석신이미드 분산제(실시예 3과 동일한 유형 및 양)를 첨가했다.
이성화 수준은 NMR 방법에 의해 측정되었다.
이성화 수준 (I) 및 NMR 방법
올레핀의 이성화 수준 (I)은 수소-1 (1H) NMR에 의해 결정되었다. NMR 스펙트럼은 TopSpin 3.2 스펙트럼 처리 소프트웨어를 사용하여 400 MHz에서 클로로포름-d1에서 Bruker Ultrashield Plus 400에서 획득되었다.
이성화 수준 (I)은 메틸렌 뼈대 기(-CH2-)(화학적 이동 1.01-1.38 ppm)에 부착된 메틸 기(-CH3)(화학적 이동 0.30-1.01 ppm)의 상대적인 양을 나타내고 아래 나타나는 식에 의해 정의되고,
I = m/(m+n)
여기서 m은 0.30 ± 0.03 내지 1.01 ± 0.03 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸 기에 대한 NMR 적분이고, n은 1.01 ± 0.03 내지 1.38 ± 0.10 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸렌 기에 대한 NMR 적분이다.
세제 유형 | 분산제 유형 | 세제의 Ca (ppm) | 세제의 Mg (ppm) | 분산제 함량 (wt%) | 부식 테스트 결과 (JIS K2246) | |
실시예 1 | A | 비스-석신이미드 | 1670 | 0 | 4 | 9 |
실시예 2 | A | EC 처리됨 | 1670 | 0 | 4 | 4 |
실시예 3 | A | 보레이트화 | 1670 | 0 | 4 | 4 |
실시예 4 | B | 비스-석신이미드 | 1670 | 0 | 4 | 7 |
실시예 5 | B | EC 처리됨 | 1670 | 0 | 4 | 3 |
실시예 6 | B | 보레이트화 | 1670 | 0 | 4 | 5 |
실시예 7 | E | 비스-석신이미드 | 0 | 1040 | 4 | 8 |
실시예 8 | E | EC 처리됨 | 0 | 1040 | 4 | 5 |
실시예 9 | E | 보레이트화 | 0 | 1040 | 4 | 6 |
실시예 10 | E | EC 처리됨 | 0 | 260 | 4 | 11 |
실시예 11 | E | EC 처리됨 | 0 | 520 | 4 | 2 |
실시예 12 | E | EC 처리됨 | 0 | 1040 | 2 | 3 |
실시예 13 | E | EC 처리됨 | 0 | 1040 | 1 | 10 |
실시예 14 | E | EC 처리됨 | 0 | 520 | 2 | 9 |
비교예 1 | D | 비스-석신이미드 | 1670 | 0 | 4 | 45 |
비교예 2 | D | EC 처리됨 | 1670 | 0 | 4 | 28 |
비교예 3 | D | 보레이트화 | 1670 | 0 | 4 | 44 |
비교예 4 | C | 비스-석신이미드 | 1670 | 0 | 4 | 32 |
비교예 5 | C | EC 처리됨 | 1670 | 0 | 4 | 36 |
비교예 6 | C | 보레이트화 | 1670 | 0 | 4 | 25 |
Claims (15)
- 하이브리드 엔진의 부식을 감소시키는 방법으로서, 상기 방법은 하이브리드 엔진을 다음을 포함하는 윤활유 조성물로 윤활시키는 것을 포함하는, 방법:
a. 다량의 윤활 점도의 오일;
b. 이성화 노말 알파 올레핀로부터 유도된 소량의 살리실레이트 세제; 및
c. 소량의 분산제. - 제1항에 있어서, 세제는 마그네슘 살리실레이트, 칼슘 살리실레이트 세제, 또는 이들의 조합인 방법.
- 제1항에 있어서, 조성물은 하이브리드 차량의 엔진의 부식을 감소시키는 방법.
- 제1항에 있어서, 이성화 노말 알파 올레핀은 1H NMR에 의해 측정된 약 0.1 내지 약 0.4의 노말 알파 올레핀의 이성화 수준 (I)을 갖고, 여기서 이성화 수준 (I)은 메틸렌 뼈대 기(-CH2-)(화학적 이동 1.01-1.38 ppm)에 부착된 메틸 기(-CH3)(화학적 이동 0.30-1.01 ppm)의 상대적인 양을 나타내고 다음에 의해 정의되고
I = m/(m+n)
여기서 m은 0.30 ± 0.03 내지 1.01 ± 0.03 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸 기에 대한 NMR 적분이고, n은 1.01 ± 0.03 내지 1.38 ± 0.10 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸렌 기에 대한 NMR 적분인, 방법. - 제4항에 있어서, 이성화 노말 알파 올레핀은 약 0.1 내지 약 0.3의 노말 알파 올레핀의 이성화 수준 (I)을 갖는 방법.
- 제4항에 있어서, 이성화 노말 알파 올레핀은 약 0.12 내지 약 0.25의 노말 알파 올레핀의 이성화 수준 (I)을 갖는 방법.
- 제1항에 있어서, 분산제는 후처리되지 않은 비스-석신이미드 분산제, 에틸렌 카르보네이트 후처리된 비스-석신이미드 분산제, 보레이트화 비스-석신이미드 분산제, 또는 이들의 조합인 방법.
- 제1항에 있어서, 살리실레이트 세제는 윤활유 조성물을 기준으로 약 100 내지 약 2000 ppm의 금속을 제공하는 방법.
- 제1항에 있어서, 분산제는 윤활유 조성물을 기준으로 약 0.5 wt % 내지 약 5 wt %로 존재하는 방법.
- 다음 단계를 포함하는, 하이브리드 엔진의 부식 및/또는 녹을 감소시키는 방법:
a. 다음을 포함하는 윤활유 조성물을 제공하는 단계:
다량의 윤활 점도의 오일;
약 0.1 내지 약 0.4의 이성화 수준 (I)를 갖는 이성화 노말 알파 올레핀로부터 유도된 소량의 살리실레이트 세제, 여기서 이성화 수준 (I)은 메틸렌 뼈대 기(-CH2-)(화학적 이동 1.01-1.38 ppm)에 부착된 메틸 기(-CH3)(화학적 이동 0.30-1.01 ppm)의 상대적인 양을 나타내고 I = m/(m+n)에 의해 정의되고, 여기서 m은 0.30 ± 0.03 내지 1.01 ± 0.03 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸 기에 대한 NMR 적분이고, n은 1.01 ± 0.03 내지 1.38 ± 0.10 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸렌 기에 대한 NMR 적분임; 및
소량의 분산제;
b. 하이브리드 엔진을 윤활유 조성물로 윤활시키는 단계; 및
c. 상기 엔진을 작동시키는 단계. - 제10항에 있어서, 부식 및/또는 녹의 감소는 JIS K2246 테스트에 의해 결정되는 방법.
- 제11항에 있어서, JIS K2246 테스트는 시편 샘플이 테스트 오일 및 증류수를 포함하는 혼합물로 코팅되도록 수정되는 방법.
- 다음을 포함하는 윤활유 조성물의 용도:
a. 다량의 윤활 점도의 오일;
b. 소량의 살리실레이트 세제,
여기서 윤활유 조성물은 테스트 오일 및 증류수를 포함하는 혼합물로 코팅된 시편 샘플을 사용하도록 수정된 JIS K2246 방법에 의해 결정된 바와 같이 하이브리드 차량의 엔진의 부식을 감소시킴; 및
c. 소량의 분산제. - 제13항에 있어서, 살리실레이트 세제는 약 0.1 내지 약 0.4의 이성화 수준 (I)을 갖는 이성화 노말 알파 올레핀으로부터 유도되고, 여기서 이성화 수준 (I)은 메틸렌 뼈대 기(-CH2-)(화학적 이동 1.01-1.38 ppm)에 부착된 메틸 기(-CH3)(화학적 이동 0.30-1.01 ppm)의 상대적인 양을 나타내고 I = m/(m+n)에 의해 정의되고, 여기서 m은 0.30 ± 0.03 내지 1.01 ± 0.03 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸 기에 대한 NMR 적분이고, n은 1.01 ± 0.03 내지 1.38 ± 0.10 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸렌 기에 대한 NMR 적분인, 용도.
- 하이브리드 차량의 엔진의 부식 또는 녹을 감소시키기 위한 윤활유 조성물의 용도로서, 윤활유 조성물은 다음을 포함하는, 용도:
다량의 윤활 점도의 오일;
약 0.1 내지 약 0.4의 이성화 수준 (I)을 갖는 이성화 노말 알파 올레핀으로부터 유도된 소량의 살리실레이트 세제; 및
소량의 분산제, 여기서 올레핀의 이성화 수준 (I)은 수소-1 (1H) NMR에 의해 결정되었고, 이성화 수준 (I)은 메틸렌 뼈대 기(-CH2-)(화학적 이동 1.01-1.38 ppm)에 부착된 메틸 기(-CH3)(화학적 이동 0.30-1.01 ppm)의 상대적인 양을 나타내고 다음에 의해 정의됨
I = m/(m+n)
여기서 m은 0.30 ± 0.03 내지 1.01 ± 0.03 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸 기에 대한 NMR 적분이고, n은 1.01 ± 0.03 내지 1.38 ± 0.10 ppm의 화학적 이동을 갖는 메틸렌 기에 대한 NMR 적분임.
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