KR102425108B1 - Mixtures of friction modifiers to provide good friction performance to transmission fluids - Google Patents
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Abstract
마찰조정제의 혼합물은 변속기 유체에 우수한 마찰 성능을 제공하고, 이 마찰조정제는 탄소 원자 12 내지 22개의 하이드로카르빌 기를 2개 이상 함유하는 N-치환된 옥살산 비스아미드 또는 아미드-에스테르를 포함하고; 아미드 또는 티오아미드는 R1R2N-C(X)R3으로 표시되는 것이며, 식에서 X는 O 또는 S이고, R1 및 R2는 6개 이상의 탄소 원자를 가진 하이드로카르빌 기이고, R3은 1 내지 6개의 탄소 원자를 가진 하이드록시알킬 기 또는 이의 축합물이다.The mixture of friction modifiers provides excellent friction performance to a transmission fluid, the friction modifier comprising an N-substituted oxalic acid bisamide or amide-ester containing at least two hydrocarbyl groups of 12 to 22 carbon atoms; Amide or thioamide is one represented by R 1 R 2 NC(X)R 3 , wherein X is O or S, R 1 and R 2 are hydrocarbyl groups having at least 6 carbon atoms, and R 3 is a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a condensate thereof.
Description
개시 기술은 자동변속기 유체와 같은 변속기용 유체 및 첨가제에 관한 것이다.The disclosed technology relates to fluids and additives for transmission, such as automatic transmission fluids.
중량을 줄이고 변속기 능력을 증가시키려는 염원에 의해 엔지니어링 변화가 빨라지고 있는 자동변속기 시장에서는 클러치 유지력 향상을 위해 높은 정지마찰계수를 나타내는 자동변속기 유체를 필요로 한다. 예를 들어, 연속 활주(slipping) 토크 컨버터 클러치는 자동변속기 유체(ATF)에 정확한 마찰 요건을 부과한다. 이 유체는 마찰 대 활주 속도 관계가 양호해야만 하고, 또는 차량에서 셔더(shudder)라 불리는 불쾌한 현상이 일어날 것이다. 변속기 셔더는 흔히 "스틱-슬립(stick-slip)" 또는 "동적마찰 진동"이라 불리고 일반적으로 활주 토크 컨버터 클러치에서 일어나는 자려(self-excited) 진동 상태이다. 이 유체 및 물질 시스템의 마찰 특성은 변속기의 기계적 디자인 및 제어와 함께 변속기의 셔더 감수성을 결정한다. 측정한 마찰계수(μ) 대 활주 속도(V)의 플롯팅은 흔히 μ-V 곡선이라 불리며, 변속기 셔더와 상관성이 있는 것으로 밝혀져 있다. 이론과 실험은 모두 이 μ-V 곡선의 포지티브 내지 약간의 네거티브 기울기 영역이 변속기 유체의 양호한 셔더 방지 성능과 상관성이 있음을 뒷받침한다. 차량이 진동 또는 셔더 없이 작동하도록 하는 유체는 "셔더방지" 성능이 양호한 것이라고 한다. 이 유체는 이의 이용 수명동안 상기 특징들을 유지해야 한다. 차량에서 셔더방지 성능의 수명은 일반적으로 "셔더방지 내구성"이라고 불린다. 가변 속도 마찰 시험기(VSFT)는 변속기 클러치에서 확인되는 속도, 하중 및 마찰 재료를 모의하는 활주 속도에 대한 마찰계수를 측정하고, 실제 사용 중에 관찰되는 성능과 상관성이 있다. 이 절차들은 문헌에 잘 기록되어 있다; 예컨대 자동차 기술자 협회 발행 #941883 참조. 또한, 마찰 성능이 양호한 윤활제를 제공하여 습식 클러치를 가진 자동변속기의 양호한 토크 용량을 수득하는 것도 바람직하다.In the automatic transmission market, where engineering changes are accelerated by the desire to reduce weight and increase transmission capability, automatic transmission fluids exhibiting a high coefficient of static friction are required to improve clutch holding force. For example, a continuously slipping torque converter clutch imposes precise friction requirements on the automatic transmission fluid (ATF). This fluid must have a good friction-to-slide velocity relationship, or an unpleasant phenomenon called shudder in the vehicle will occur. Transmission shudders are often referred to as "stick-slip" or "dynamic friction vibrations" and are a self-excited vibrational condition commonly encountered in sliding torque converter clutches. The frictional properties of this fluid and material system, along with the mechanical design and control of the transmission, determine the shudder sensitivity of the transmission. The plot of the measured coefficient of friction (μ) versus the sliding speed (V), often called the μ-V curve, has been found to correlate with the transmission shudder. Both theory and experimentation support that the positive to slightly negative slope region of this μ-V curve correlates with the good anti-shudder performance of transmission fluids. Fluids that allow the vehicle to operate without vibration or shudder are said to have good "anti-shudder" performance. This fluid should retain the above characteristics throughout its useful life. The lifetime of anti-shudder performance in a vehicle is commonly referred to as "anti-shudder durability". The Variable Speed Friction Tester (VSFT) measures the coefficient of friction for the speed, load, and sliding speed that simulates the friction material found in a transmission clutch, and correlates with the performance observed during actual use. These procedures are well documented in the literature; See, for example, publication #941883 of the Society of Automotive Engineers. It is also desirable to provide a lubricant with good friction performance to obtain a good torque capacity of an automatic transmission having a wet clutch.
높은 정적 마찰계수와 지속적인 포지티브 기울기의 복합 요건들은 종종 특허 문헌에 매우 잘 기술되어 있는 통상적인 ATF 마찰조정제와 비융화성이다. 일반적으로 사용되는 많은 마찰조정제는 낮은 정적 마찰계수를 초래하고, 포지티브 기울기에서 충분하게 사용될 수 있는 내구성이 충분하지 않다.The complex requirements of a high static coefficient of friction and a sustained positive slope are often incompatible with conventional ATF friction modifiers, which are very well documented in the patent literature. Many commonly used friction modifiers result in a low static friction coefficient, and are not sufficiently durable to be used in positive gradients.
미국 특허 8,691,740(Vickerman et al., 2014.4.8.)은 12 내지 22개의 탄소 원자로 이루어진 하이드로카르빌 기를 2개 이상 보유하는 N-치환된 옥살산 비스아미드 또는 아미드-에스테르를 함유하는 자동변속기용 마찰조정제로서 사용하기에 적합한 조성물을 개시한다. 다른 보조 마찰조정제도 존재할 수 있다. 또한 존재할 수 있는 다른 물질로는 내마모제, 예컨대 무엇보다도 타르트레이트, 타르트라미드, 타르트리미드 및 시트레이트와 같은 하이드록시 카르복시산의 다양한 장쇄 유도체를 포함한다.U.S. Patent 8,691,740 (Vickerman et al., 2014.4.8.) discloses a friction modifier for an automatic transmission containing an N-substituted oxalic acid bisamide or amide-ester bearing at least two hydrocarbyl groups of 12 to 22 carbon atoms. Disclosed are compositions suitable for use as Other auxiliary friction modifiers may also be present. Other substances that may also be present include antiwear agents such as various long chain derivatives of hydroxy carboxylic acids such as tartrates, tartramids, tartrimides and citrates, among others.
미국 특허 8,148,306(Bartley et al., 2012.4.3)은 자동변속기 유체에 적합한 마찰조정제로서 하이드록시 산과 아민의 산물을 개시한다. 한 예는 화학식 R1R2N-C(X)R3으로 표시되는 아미드 또는 티오아미드이다(여기서, X는 O 또는 S이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 적어도 6개의 탄소 원자를 가진 하이드로카르빌 기이고, R3은 1 내지 6개의 탄소 원자를 가진 하이드록시알킬 기 또는 이 하이드록시알킬 기가 이의 하이드록시 기를 통해 아실화제와 축합하여 형성된 기이다).U.S. Patent 8,148,306 (Bartley et al., 2012.4.3) discloses the product of hydroxy acids and amines as friction modifiers suitable for automatic transmission fluids. One example is an amide or thioamide represented by the formula R 1 R 2 NC(X)R 3 , wherein X is O or S, and R 1 and R 2 are each independently a hydrocarb having at least 6 carbon atoms. and R 3 is a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a group formed by condensation of this hydroxyalkyl group with an acylating agent through its hydroxy group).
미국 특허 8,450,255(Sumiejski et al., 2013.5.28.)는 적어도 2개의 하이드로카르빌 기가 극성 기 또는 원자(예, 질소 원자)에 부착되어 있는 마찰조정제를 개시하며, 이 마찰조정제는 (a) 적어도 하나의 카르복시산 또는 이의 등가물과 적어도 하나의 아미노알코올의 반응 산물, (b) 적어도 하나의 카르복시산 또는 이의 등가물과 적어도 하나의 폴리아민의 반응 산물, (c) 화학식 R1R2N-C(X)R3으로 표시되는 아미드 또는 티오아미드(여기서, X는 O 또는 S이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 적어도 약 6개의 탄소 원자를 가진 하이드로카르빌 기이며, R3은 1 내지 약 6개의 탄소 원자를 가진 하이드록시알킬 기 또는 하이드록시알킬 기와 이의 하이드록시 기를 통한 아실화제와의 축합에 의해 형성된 기이다), (d) 2개의 하이드로카르빌 기와 폴리하이드록실-함유 알킬 기 또는 폴리하이드록실-함유 알콕시알킬 기를 함유하는 적어도 하나의 3차 아민, 또는 (e) 상기 (a), (b), (c) 및 (d) 중 2 이상의 혼합물이다.U.S. Patent 8,450,255 (Sumiejski et al., May 28, 2013) discloses a friction modifier in which at least two hydrocarbyl groups are attached to a polar group or atom (eg, a nitrogen atom), the friction modifier comprising (a) at least the reaction product of at least one carboxylic acid or its equivalent with at least one aminoalcohol, (b) the reaction product of at least one carboxylic acid or its equivalent with at least one polyamine, (c) with the formula R 1 R 2 NC(X)R 3 amides or thioamides represented, wherein X is O or S, R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbyl group having at least about 6 carbon atoms, and R 3 is 1 to about 6 carbon atoms is a hydroxyalkyl group or a group formed by the condensation of a hydroxyalkyl group with an acylating agent through its hydroxy group), (d) two hydrocarbyl groups with a polyhydroxyl-containing alkyl group or a polyhydroxyl-containing alkoxy group at least one tertiary amine containing an alkyl group, or (e) a mixture of two or more of (a), (b), (c) and (d) above.
개시 기술은 (a) 윤활 점도의 오일; (b) 탄소 원자가 약 12 내지 약 22개(또는 12 내지 20개 또는 12 내지 18개 또는 12 내지 16개 또는 12 내지 14개 또는 14 내지 20개 또는 14 내지 18개 또는 14 내지 16개)인 하이드로카르빌 기를 2개 이상 함유하는 N-치환된 옥살산 비스아미드 또는 아미드-에스테르 0.05 내지 3.0 중량% (또는 0.1 내지 2 또는 0.3 내지 1 또는 약 0.7%); 및 (c) 화학식 R1R2N-C(X)R3(여기서, X는 O 또는 S이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 적어도 6개(또는 8 내지 24개 또는 10 내지 18개)의 탄소 원자를 가진 하이드로카르빌 기이며, R3은 1 내지 6개의 탄소 원자를 가진 하이드록시알킬 기 또는 이 하이드록시알킬 기가 이의 하이드록시 기를 통해 아실화제와 축합하여 형성한 기이다)로 표시되는 아미드 또는 티오아미드 0.05 내지 3.0 중량%(또는 0.1 내지 2% 또는 0.3 내지 1 또는 약 0.7%)를 함유하는 조성물을 제공한다.The disclosed technology comprises (a) an oil of lubricating viscosity; (b) a hydro having from about 12 to about 22 carbon atoms (or from 12 to 20 or from 12 to 18 or from 12 to 16 or from 12 to 14 or from 14 to 20 or from 14 to 18 or from 14 to 16). 0.05 to 3.0 weight percent (or 0.1 to 2 or 0.3 to 1 or about 0.7%) of an N-substituted oxalic acid bisamide or amide-ester containing two or more carbyl groups; and (c) formula R 1 R 2 NC(X)R 3 , wherein X is O or S, and R 1 and R 2 are each independently at least 6 (or 8 to 24 or 10 to 18) an amide represented by a hydrocarbyl group having carbon atoms, and R 3 is a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a group formed by condensation of this hydroxyalkyl group with an acylating agent through its hydroxy group) or 0.05 to 3.0 weight percent (or 0.1 to 2% or 0.3 to 1 or about 0.7%) of thioamide.
한 양태에 따르면, 조성물은 추가로 (d) 하나 이상의 석신이미드 분산제를 함유하는 분산제 성분 1 내지 6 중량%(또는 2 내지 5.5 또는 3 내지 5%)를 함유하며, 상기 분산제 성분은 0.05 내지 1 중량%(또는 0.1 내지 0.5 또는 0.2 내지 0.4%)의 붕소를 함유하고 TBN(무오일)이 40 내지 90(또는 45 내지 70 또는 50 내지 68)이다.According to one embodiment, the composition further comprises (d) from 1 to 6% by weight (or from 2 to 5.5 or from 3 to 5%) of a dispersant component comprising at least one succinimide dispersant, wherein said dispersant component comprises from 0.05 to 1 It contains boron by weight (or 0.1 to 0.5 or 0.2 to 0.4%) and has a TBN (oil free) of 40 to 90 (or 45 to 70 or 50 to 68).
자동변속기 유체는 정적 마찰(이하에 더 상세히 설명됨)을 약 0.135 초과 값으로 증가시킴이 없이, 약 0.092의 통상 달성되는 값보다 이상적으로 더 높아서, 높은 준정적(quasi-static) 마찰(이하에 더 상세히 설명됨)을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, 이 값들은 경시적으로 안정해야 하고, 즉 500회의 시험 사이클에서의 값부터 2500회 또는 10,000회까지 마찰계수의 감소가 최소인 것이 바람직하다. 이러한 양호한 성능은 변속기 작동 온도 범위에서 지속적인 것이 이상적이다. 이러한 목표에 부합하면 양호한 토크 용량, 셔더방지 성능 및 내구성의 성질을 가진 유체의 제공을 도울 것이다. 본 발명의 물질은 이러한 목적들 중 하나 이상을 충족시키는데 적합할 것이다.The automatic transmission fluid is ideally higher than the normally achieved value of about 0.092 without increasing static friction (described in more detail below) to a value greater than about 0.135, resulting in high quasi-static friction (hereinafter referred to as high quasi-static friction). described in more detail). In addition, these values should be stable over time, ie it is desirable that the decrease in the coefficient of friction from the value at 500 test cycles to 2500 or 10,000 times is minimal. Ideally, this good performance should continue over the transmission operating temperature range. Meeting these goals will help provide a fluid with good torque capacity, anti-shudder performance and durability properties. The material of the present invention will be suitable for meeting one or more of these purposes.
다양한 특징과 양태들은 비제한적 예시로서 이하에 설명될 것이다.Various features and aspects will be described below by way of non-limiting example.
개시 기술의 특정 양태들에 사용되는 한가지 성분은 윤활 점도의 오일이다. 이 오일은 천연 오일 및 합성 오일, 수소화분해, 수소화 및 수소화피니싱 유래의 오일, 미정제 오일, 정제 오일 및 재정제 오일 및 이의 혼합물을 포함한다.One component used in certain aspects of the disclosed technology is an oil of lubricating viscosity. These oils include natural and synthetic oils, oils derived from hydrocracking, hydrogenation and hydrofinishing, crude oils, refined oils and re-refined oils and mixtures thereof.
미정제 오일은 일반적으로 추가 정제 처리 없이(또는 거의 없이), 천연 또는 합성 급원으로부터 직접 수득되는 오일이다.Crude oils are oils obtained directly from natural or synthetic sources, generally with (or little) further refining treatment.
정제 오일은 하나 이상의 성질을 향상시키기 위해 하나 이상의 정제 단계들로 추가 처리된 것을 제외하고는 미정제 오일과 유사하다. 정제 기술은 당업계에 공지되어 있고, 용매 추출, 2차 증류, 산 또는 염기 추출, 여과, 퍼콜레이션(percolation) 등을 포함한다.Refined oils are similar to crude oils except that they have been further treated in one or more refining steps to improve one or more properties. Purification techniques are known in the art and include solvent extraction, secondary distillation, acid or base extraction, filtration, percolation, and the like.
재정제 오일은 또한 재생(reclaimed) 또는 재가공 오일이라고도 알려진 것으로, 정제 오일을 수득하기 위해 사용했던 것과 유사한 공정에 의해 수득되고, 종종 소비된 첨가제 및 오일 분해 산물의 제거에 관한 기술에 의해 추가로 가공처리된다.Rerefined oils, also known as reclaimed or reprocessed oils, are obtained by processes similar to those used to obtain refined oils, and are often further processed by techniques directed to the removal of spent additives and oil degradation products. processed
본 발명의 윤활제를 제조하는데 유용한 천연 오일은 동물 오일, 식물 오일(예, 피마자유), 광물성 윤활 오일, 예컨대 액체 석유 오일 및 파라핀형, 나프텐형 또는 혼합 파라핀-나프텐형의 용매-처리된 또는 산-처리된 광물성 윤활 오일 및 석탄 또는 셰일(shale) 유래의 오일 또는 이의 혼합물을 포함한다.Natural oils useful for preparing the lubricants of the present invention include animal oils, vegetable oils (eg castor oil), mineral lubricating oils such as liquid petroleum oils and solvent-treated or acidic paraffinic, naphthenic or mixed paraffinic-naphthenic types. - including treated mineral lubricating oils and oils derived from coal or shale or mixtures thereof.
합성 윤활 오일이 유용하고, 탄화수소 오일, 예컨대 중합된 올레핀 및 상호중합된 올레핀(예, 폴리부틸렌, 폴리프로필렌, 프로필렌-이소부틸렌 공중합체); 폴리(1-헥센), 폴리(1-옥텐), 폴리(1-데센), 및 이의 혼합물; 알킬-벤젠(예, 도데실벤젠, 테트라데실벤젠, 디노닐벤젠, 디-(2-에틸헥실)-벤젠); 폴리페닐(예, 비페닐, 터페닐, 알킬화된 폴리페닐); 디페닐 알칸, 알킬화된 디페닐 알칸, 알킬화된 디페닐 에테르 및 알킬화된 디페닐 설파이드 및 이의 유도체, 유사체 및 동족체 또는 이의 혼합물을 포함한다.Synthetic lubricating oils are useful and include hydrocarbon oils such as polymerized and interpolymerized olefins (eg, polybutylene, polypropylene, propylene-isobutylene copolymer); poly(1-hexene), poly(1-octene), poly(1-decene), and mixtures thereof; alkyl-benzenes (eg, dodecylbenzene, tetradecylbenzene, dinonylbenzene, di-(2-ethylhexyl)-benzene); polyphenyls (eg, biphenyls, terphenyls, alkylated polyphenyls); diphenyl alkanes, alkylated diphenyl alkanes, alkylated diphenyl ethers and alkylated diphenyl sulfides and derivatives, analogs and homologues or mixtures thereof.
다른 합성 윤활 오일로는 폴리올 에스테르(예, Priolube®3970), 디에스테르, 인-함유 산의 액체 에스테르(예, 트리크레실 포스페이트, 트리옥틸 포스페이트 및 데칸 포스폰산의 디에틸 에스테르), 또는 중합체성 테트라하이드로푸란을 포함한다. 합성 오일은 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 반응으로 생산할 수 있고, 일반적으로 수소화이성체화된 피셔-트롭쉬 탄화수소 또는 왁스일 수 있다. 한 양태에 따르면, 오일은 피셔-트롭쉬 기액 합성 절차로 제조할 수 있고, 뿐만 아니라 다른 기액 오일일 수 있다.Other synthetic lubricating oils include polyol esters (eg Priolube® 3970), diesters, liquid esters of phosphorus-containing acids (eg diethyl esters of tricresyl phosphate, trioctyl phosphate and decane phosphonic acid), or polymeric tetrahydrofuran. Synthetic oils may be produced by Fischer-Tropsch reactions and may generally be hydroisomerized Fischer-Tropsch hydrocarbons or waxes. According to one embodiment, the oil may be prepared by a Fischer-Tropsch gas-liquid synthesis procedure, as well as other gas-liquid oils.
윤활 점도의 오일은 또한 미국 석유협회(API) 기유 호환성 지침서에 명시된 바와 같이 정의될 수 있다. 5가지 기유 그룹은 다음과 같다: 그룹 I(황 함량 >0.03 wt% 및/또는 <90 wt% 포화물, 점도 지수 80-120); 그룹 II(황 함량 ≤0.03 wt% 및 ≥90 wt% 포화물, 점도 지수 80-120); 그룹 III(황 함량 ≤0.03 wt% 및 ≥90 wt% 포화물, 점도 지수 ≥120); 그룹 IV(모든 폴리알파올레핀(PAO)); 및 그룹 V(그룹 I, II, III 또는 IV에 포함되지 않는 기타 모든 것). 또한, 윤활 점도의 오일은 API 그룹 II+ 기유일 수 있고, 이 용어는 점도 지수가 110 이상 120 미만인 그룹 II 기유를 의미하며, 이에 대해서는 SAE 간행물 ["Design Practice: Passenger Car Automatic Transmissions", fourth Edition, AE-29, 2012, page 12-9] 뿐 아니라 US 8,216,448 컬럼 1, 57줄에 설명되어 있다.Oils of lubricating viscosity may also be defined as specified in the American Petroleum Institute (API) Base Oil Compatibility Guidelines. The five base oil groups are: Group I (sulphur content >0.03 wt% and/or <90 wt% saturates, viscosity index 80-120); Group II (sulfur content ≤0.03 wt% and ≥90 wt% saturates, viscosity index 80-120); Group III (sulphur content ≤0.03 wt% and ≥90 wt% saturates, viscosity index ≥120); Group IV (all polyalphaolefins (PAOs)); and Group V (all others not included in Groups I, II, III or IV). In addition, the oil of lubricating viscosity may be an API Group II+ base oil, the term meaning a Group II base oil having a viscosity index of not less than 110 and less than 120, as described in SAE publications ["Design Practice: Passenger Car Automatic Transmissions", fourth Edition, AE-29, 2012, page 12-9] as well as US 8,216,448 col. 1, line 57.
윤활 점도의 오일은 API 그룹 IV 오일, 또는 이의 혼합물, 즉 폴리알파올레핀일 수 있다. 폴리알파올레핀은 메탈로센 촉매 공정에 의해 또는 비-메탈로센 공정으로부터 제조될 수 있다.The oil of lubricating viscosity may be an API group IV oil, or a mixture thereof, i.e. a polyalphaolefin. Polyalphaolefins can be prepared by metallocene catalyzed processes or from non-metallocene processes.
윤활 점도의 오일은 API 그룹 I, 그룹 II, 그룹 III, 그룹 IV, 그룹 V 오일 또는 이의 혼합물을 함유한다.Oils of lubricating viscosity contain API Group I, Group II, Group III, Group IV, Group V oils or mixtures thereof.
종종 윤활 점도의 오일은 API 그룹 I, 그룹 II, 그룹 II+, 그룹 III, 그룹 IV 오일 또는 이의 혼합물이다. 대안적으로, 윤활 점도의 오일은 종종 API 그룹 II, 그룹 II+, 그룹 III 또는 그룹 IV 오일 또는 이의 혼합물이다. 대안적으로, 윤활 점도의 오일은 종종 API 그룹 II, 그룹 II+, 그룹 III 오일 또는 이의 혼합물이다.Often the oils of lubricating viscosity are API Group I, Group II, Group II+, Group III, Group IV oils or mixtures thereof. Alternatively, oils of lubricating viscosity are often API Group II, Group II+, Group III or Group IV oils or mixtures thereof. Alternatively, oils of lubricating viscosity are often API Group II, Group II+, Group III oils or mixtures thereof.
윤활 점도의 오일의 존재량은 일반적으로 전술한 첨가제의 양과 기타 성능 첨가제의 양의 합을 100wt%에서 뺀 후 남는 잔여량이다.The amount of oil of lubricating viscosity is generally the remaining amount after subtracting the sum of the amount of the above-mentioned additive and the amount of other performance additives from 100 wt%.
윤활 조성물은 농축물 및/또는 완전 배합 윤활제의 형태일 수 있다. 본 발명의 윤활 조성물이 농축물 형태라면(추가 오일과 배합하여 전체가 또는 일부가 최종 윤활제를 형성할 수 있음), 본 발명의 성분 대 윤활 점도의 오일 및/또는 희석 오일의 비는 1:99 내지 99:1 (중량 기준), 또는 80:20 내지 10:90 (중량 기준)의 범위를 포함한다.Lubricating compositions may be in the form of concentrates and/or fully formulated lubricants. If the lubricating composition of the present invention is in the form of a concentrate (which may be combined in whole or in part with additional oils to form the final lubricant), the ratio of the components of the present invention to the oil of lubricating viscosity and/or diluent oil is 1:99 to 99:1 (by weight), or 80:20 to 10:90 (by weight).
현 기술은 한가지 성분으로서, 탄소 원자가 12 내지 22개인 하이드로카르빌 기를 2개 이상 함유하는 N-치환된 옥살산 비스아미드 또는 아미드-에스테르를 제공한다. 특정 양태에 따르면, 이 화합물은 1차 아민 기를 함유하지 않는다(이 기는 세부적인 화학적 본성이 무엇이든 간에, 그리고 기타 성분들의 존재 또는 부재하에, 임의의 양태들에는 존재하지 않을 수 있다). 이 물질은 마찰조정제로서 유용하며, 특히 자동변속기를 윤활처리하는데 유용하다. 이 성분은 비스아미드로서 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:The present technology provides, as one component, N-substituted oxalic acid bisamides or amide-esters containing at least two hydrocarbyl groups having 12 to 22 carbon atoms. In certain embodiments, this compound does not contain a primary amine group (this group may not be present in any embodiments, whatever its specific chemical nature, and with or without other components). This material is useful as a friction modifier, especially for lubricating automatic transmissions. This component as a bisamide can be represented by the formula:
이 구조에서 2개 이상의 R들은 독립적으로 탄소 원자가 1 내지 22개인 하이드로카르빌 기를 함유하는 기이고, 최대 2개의 R 기들은 수소 또는 탄소 원자 10개 이하의 하이드로카르빌 기이다. 다른 양태들에서, 하나 이상의 R 기들은 독립적으로 12 내지 20개, 12 내지 18개 또는 12 내지 16개, 12 내지 14개, 14 내지 20개, 14 내지 18개 또는 14 내지 16개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 탄소 원자가 12 내지 22개인 하이드로카르빌 기가 2개 있다면, 둘 다 동일한 질소 위에 있거나, 또는 다른 질소 원자 위에 있을 수 있고; 즉 R3 및 R4 또는 대안적으로 R1 및 R4는 수소일 수 있다. 하이드로카르빌 기는 전체 조성물 중에서 주어진 분자 내에서 또는 분자의 혼합물 내에서 동일하거나 상이한 것일 수 있다.Two or more R groups in this structure are independently a group containing a hydrocarbyl group having 1 to 22 carbon atoms, and up to two R groups are hydrogen or a hydrocarbyl group of up to 10 carbon atoms. In other embodiments, one or more R groups independently contain 12 to 20, 12 to 18 or 12 to 16, 12 to 14, 14 to 20, 14 to 18 or 14 to 16 carbon atoms. can do. If there are two hydrocarbyl groups of 12 to 22 carbon atoms, both may be on the same nitrogen or on different nitrogen atoms; ie R 3 and R 4 or alternatively R 1 and R 4 may be hydrogen. The hydrocarbyl groups may be the same or different within a given molecule in the overall composition or within a mixture of molecules.
R1, R2, R3 및 R4 기들 중 적어도 2개의 기는 12 내지 22개 탄소 원자의 하이드로카르빌 기를 함유하므로, 이러한 기들은 예컨대 12 내지 22개 탄소 원자의 알킬 기와 같은 하이드로카르빌 기일 수 있다. 대안적으로, 이 기들은 더 큰 구조의 일부와 같은 하이드로카르빌 기를 함유할 수 있다. 즉, 이 기들은 R5R6N-R9-와 같은 일반 구조를 가진 것일 수 있고, 여기서 R5 및 R6 중 하나 또는 둘 모두는 12 내지 22개의 탄소를 가진 하이드로카르빌 기이며, 경우에 따라 R5 및 R6 중 하나는 수소이거나 더 짧은 하이드로카르빌 기일 수 있다. R9는 하이드로카르빌렌 결합 기, 예컨대 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 또는 부틸렌일 것이고, 몇몇 경우에는 1,3-프로필렌 기일 것이다. 특정 양태에서, 12 내지 22개 탄소 원자의 알킬 기는 선형 종 및 환형 종을 둘 다 함유할 수 있고, 예컨대 20% 이하의 환형 종을 함유할 수 있다.Since at least two of the R 1 , R 2 , R 3 and R 4 groups contain a hydrocarbyl group of 12 to 22 carbon atoms, these groups may be hydrocarbyl groups such as, for example, an alkyl group of 12 to 22 carbon atoms. have. Alternatively, these groups may contain hydrocarbyl groups as part of a larger structure. That is, these groups may have a general structure such as R 5 R 6 NR 9 —, wherein one or both of R 5 and R 6 is a hydrocarbyl group having 12 to 22 carbons, optionally One of R 5 and R 6 may be hydrogen or a shorter hydrocarbyl group. R 9 will be a hydrocarbylene linking group such as methylene, ethylene, propylene or butylene, and in some cases a 1,3-propylene group. In certain embodiments, an alkyl group of 12 to 22 carbon atoms may contain both linear and cyclic species, such as up to 20% cyclic species.
몇몇 양태들에 따르면, 치환된 옥살산 비스아미드는 대략 R1, R2, R3 및 R4 중 2개가 독립적으로 탄소 원자 12 내지 22개의 알킬 기인 구조의 물질을 함유할 수 있다. 이러한 물질들은 다음과 같은 구조를 보유할 수 있다:According to some embodiments, the substituted oxalic acid bisamide may contain a material of approximately structure in which two of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently alkyl groups of 12 to 22 carbon atoms. These materials may have the following structures:
여기서, 각 R1 및 R2는 독립적으로 예컨대 12 내지 18개 탄소 원자의 알킬 기이다. 이러한 물질은 에틸 옥사메이트와 같은 알킬 옥사메이트와 디알킬아민을 반응시키는 공정과 같은 공지된 방법을 통해 수득하거나 수득할 수 있다. wherein each R 1 and R 2 is independently an alkyl group of, for example, 12 to 18 carbon atoms. These substances are obtained or can be obtained through known methods such as a process of reacting an alkyl oxamate such as ethyl oxamate with a dialkylamine.
다른 양태에 따르면, N-치환된 옥살산 비스아미드 또는 아미드-에스테르는 하기 식으로 표시되는 아미드-에스테르를 함유한다:In another embodiment, the N-substituted oxalic acid bisamide or amide-ester contains an amide-ester represented by the formula:
이 양태에서, 각 R1 및 R2는 독립적으로 본 명세서의 다른 곳에서 정의된 바와 같은 12 내지 22개 탄소 원자의 하이드로카르빌 기일 수 있고, R10은 1 내지 22개 탄소 원자의 하이드로카르빌 기일 수 있다. 특정 양태에서, R10은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소부틸 또는 t-부틸이다.In this aspect, each R 1 and R 2 can independently be a hydrocarbyl group of 12 to 22 carbon atoms as defined elsewhere herein, and R 10 is a hydrocarbyl group of 1 to 22 carbon atoms. it can be a gimmick In certain embodiments, R 10 is methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl or t-butyl.
장쇄 모노알킬 아민 및 디알킬 아민은 시중에서 입수할 수 있다. 아민의 하이드로카르빌 기 또는 기들은 장쇄 하이드로카르빌 기라고 표현할 수 있고, 이에 따라 일반적으로 12 내지 22개의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카르빌 기를 의미한다. 모노알킬 아민, 즉 1차 아민의 경우, 하이드로카르빌 기는 일반적으로 12 내지 22개 탄소 원자 범위에 속하는 다양한 탄소 수를 가진 여러 분자들 위에 개별 기들의 혼합물을 함유할 수 있지만, 이 범위 밖의 하이드로카르빌 기를 가진 분자도 존재할 수 있다. 하이드로카르빌 기의 혼합물이 존재한다면, 탄소 수는 많은 자연 발생 물질에서 유래하는 기의 특징과 같이 주로 짝수의 탄소 수(예컨대, 12, 14, 16, 18, 20 또는 22개)일 수 있고, 또는 짝수와 홀수의 혼합 탄소 수이거나, 또는 대안적으로 홀수의 탄소 수 또는 혼합 홀수일 수 있다. 이 기들은 분지형, 선형 또는 환형일 수 있고, 포화되거나 또는 불포화되거나, 또는 이의 혼합일 수 있다. 특정 양태에 따르면, 하이드로카르빌 기는 16 내지 18개의 탄소 원자를 함유할 수 있고, 때로는 주로 16개 또는 주로 18개를 함유할 수 있다. 구체 예로는 코코아민(주로 C12 및 C14 아민) 유래의 혼합 "코코" 기, 즉 코코알킬 기, 및 탈로우아민(주로 C16 및 C18 기) 유래의 혼합 "탈로우(tallow)" 기, 즉 탈로우알킬 기, 및 이소스테아릴 기를 포함한다. 탈로우 기는 경우에 따라 수소화될 수 있다. 이와 마찬가지로, 디알킬 아민, 즉 2차 아민은 입수용이한 것으로, 전술한 바와 같은 하나의 장쇄 알킬 기와 탄소 원자 1 내지 10개의 하나의 단쇄 알킬 기를 보유할 수 있거나, 또는 2개의 장쇄 알킬 기를 보유할 수 있다. 후자의 예로는 디코코아민(Armeen 2C™으로 이용할 수 있음) 및 디탈로우아민을 포함한다. 기타, 예컨대 이소스테아릴-코코 아민은 일반적으로 이하 제조예 B에 설명된 바와 같이 합성할 수 있다.Long chain monoalkyl amines and dialkyl amines are commercially available. The hydrocarbyl group or groups of an amine can be expressed as a long-chain hydrocarbyl group, thus generally meaning a hydrocarbyl group containing from 12 to 22 carbon atoms. In the case of monoalkyl amines, i.e. primary amines, hydrocarbyl groups may contain mixtures of individual groups on different molecules having varying carbon numbers, generally falling within the range of 12 to 22 carbon atoms, although hydrocarbyl groups outside this range Molecules with bil groups may also exist. If a mixture of hydrocarbyl groups is present, the number of carbons may be predominantly an even number of carbons (eg, 12, 14, 16, 18, 20 or 22), as is characteristic of groups derived from many naturally occurring materials; or a mixed even and odd carbon number, or alternatively an odd number of carbons or a mixed odd number. These groups may be branched, linear or cyclic, saturated or unsaturated, or mixtures thereof. According to certain embodiments, a hydrocarbyl group may contain 16 to 18 carbon atoms, sometimes containing predominantly 16 or predominantly 18 carbon atoms. Specific examples include mixed "coco" groups, i.e. cocoalkyl groups, derived from cocoamines (mainly C12 and C14 amines), and mixed "tallow" groups, i.e. lowalkyl groups, and isostearyl groups. The tallow group may optionally be hydrogenated. Likewise, dialkyl amines, i.e. secondary amines, are available and may have one long-chain alkyl group and one short-chain alkyl group of 1 to 10 carbon atoms as described above, or may have two long-chain alkyl groups. can Examples of the latter include dicocoamine (available as Armeen 2C™) and ditallowamine. Others, such as isostearyl-coco amine, can generally be synthesized as described in Preparation B below.
또한, R1, R2, R3 및 R4 기 중 2개 이상이 독립적으로 N-하이드로카르빌-치환된 또는 이치환된 아미노알킬 기일 수 있고, 이 하이드로카르빌 치환체 또는 치환체들은 12 내지 22개의 탄소 원자를 함유하고 알킬 모이어티는 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유하는 것인 것이 고찰된다. 이의 일반 구조를 나타내는 화학식은 다음과 같이 나타낼 수 있다:In addition, two or more of the R 1 , R 2 , R 3 and R 4 groups may independently be N-hydrocarbyl-substituted or disubstituted aminoalkyl groups, wherein the hydrocarbyl substituent or substituents are 12 to 22 It is contemplated that those containing carbon atoms and alkyl moieties containing 1 to 4 carbon atoms. The chemical formula representing its general structure can be represented as follows:
이 식에서, R5 및 R7은 독립적으로 약 12 내지 약 22개의 탄소 원자의 하이드로카르빌 기이고, R6 및 R8은 독립적으로 수소 또는 탄소 원자 1 내지 22개의 하이드로카르빌 기, 예컨대 탄소 원자 10개 이하의 하이드로카르빌 기 또는 탄소 원자 약 12 내지 약 22개의 하이드로카르빌 기이다. 이러한 산물을 제조하는데 적합한 디아민은 예컨대 다음과 같은 화학식으로 표시되는, Akzo에서 입수할 수 있는 "Duomeen" 시리즈의 디아민을 포함한다:wherein R 5 and R 7 are independently hydrocarbyl groups of from about 12 to about 22 carbon atoms, and R 6 and R 8 is independently hydrogen or a hydrocarbyl group of 1 to 22 carbon atoms, such as a hydrocarbyl group of up to 10 carbon atoms or a hydrocarbyl group of about 12 to about 22 carbon atoms. Suitable diamines for preparing such products include, for example, the "Duomeen" series of diamines available from Akzo, represented by the formula:
이러한 폴리아민은 모노아민 R3R4NH를 아크릴로니트릴에 첨가하여 하기 식으로 표시되는 알킬 니트릴 아민을 제조하고, 그 다음 니트릴 기를, 예컨대 Pd/C 촉매 상의 H2를 사용하여 촉매적 환원시켜 디아민을 제공함으로써 제조할 수 있다:These polyamines are prepared by addition of monoamine R 3 R 4 NH to acrylonitrile to produce an alkyl nitrile amine represented by the formula It can be prepared by providing:
관련된 양태에 따르면, N-치환된 옥살산 비스아미드 또는 아미드-에스테르는 하기 식으로 표시되는 아미드-에스테르를 함유할 수 있다:In a related embodiment, the N-substituted oxalic acid bisamide or amide-ester may contain an amide-ester represented by the formula:
이 식에서, R5 및 R6은 독립적으로 전술한 바와 같은 12 내지 22개의 탄소 원자를 가진 하이드로카르빌 기이고, R10은 1 내지 22개의 탄소 원자를 가진 하이드로카르빌 기, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소부틸 또는 t-부틸일 수 있다.wherein R 5 and R 6 are independently a hydrocarbyl group having 12 to 22 carbon atoms as described above, and R 10 is a hydrocarbyl group having 1 to 22 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl or t-butyl.
개시 기술의 이 성분에 대한 몇몇 구체적인 물질의 예로는 하기 화학식으로 표시되는 것을 포함한다:Examples of some specific materials for this component of the disclosure include those represented by the formula:
여기서, 코코 및 탈로우는 앞서 정의된 바와 같고, 이소스테아릴은 이소스테아르산의 탄소 구조를 나타낸다.Here, coco and tallow are as defined above, and isostearyl represents the carbon structure of isostearic acid.
본원에 개시된 비스아미드는 미국 특허 8,691,740의 제조예에 예시된 바와 같이 옥살산 또는 이의 반응성 등가물, 예컨대 에틸 옥사미드 또는 디메틸 옥살레이트와 적당한 아민의 반응과 같은 공지된 기술로 제조할 수 있다. 아미드-에스테르는 조절된 양의 아민(약 1:1 몰 비)을 사용하여 디알킬 옥살레이트와 적당한 아민을 반응시켜 제조하거나, 또는 반에스테르(half ester)-반클로라이드(half-chloride)(예, 에틸 2-클로로-2-옥소-아세테이트)와 아민을 반응시켜 제조할 수 있다. 소량의 아미드-에스테르는 비스아미드의 제법에 따라 제조할 수 있고, 상대적 양은 공지된 기술로 조정할 수 있다.The bisamides disclosed herein can be prepared by known techniques, such as by reacting oxalic acid or a reactive equivalent thereof, such as ethyl oxamide or dimethyl oxalate with a suitable amine, as exemplified in the preparations of US Pat. No. 8,691,740. Amide-esters can be prepared by reacting a dialkyl oxalate with a suitable amine using a controlled amount of the amine (about 1:1 molar ratio), or a half ester-half-chloride (e.g. , ethyl 2-chloro-2-oxo-acetate) and an amine. Small amounts of amide-esters can be prepared according to the preparation of bisamides, and the relative amounts can be adjusted by known techniques.
완전 배합된 윤활제에서 옥살산 비스아미드 또는 아미드 에스테르의 양은 0.05 내지 3 중량%, 또는 0.1 내지 2, 0.3 내지 1 또는 약 0.7 중량%일 수 있다.The amount of oxalic acid bisamide or amide ester in the fully formulated lubricant can be from 0.05 to 3 weight percent, or from 0.1 to 2, 0.3 to 1 or about 0.7 weight percent.
개시된 기술의 다른 성분인 성분 (c)는 화학식 R1R2N-C(X)R3으로 표시되는 아미드 또는 티오아미드(적어도 하나의 아미드 또는 티오아미드)이고, 이 식에서 X는 O 또는 S이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 적어도 약 6개(또는 8개 내지 24개 또는 10개 내지 18개) 탄소 원자를 가진 하이드로카르빌 기이며, R3은 탄소 원자 1 내지 약 6개의 하이드록시알킬 기 또는 이 하이드록시알킬 기와 이의 하이드록시 기를 통해 아실화제와의 축합에 의해 형성된 기이다. 이 성분은 하이드록시 산 또는 티오산(이하에 설명됨)과 2차 아민의 축합 산물로 간주될 수 있고, 이 또한 마찰조정제로서 사용될 수 있다. 아민은 치환체 하이드로카르빌 기, 예컨대 알킬 기를 함유할 것이다. 이 아민은 화학식 R1R2NH로 나타낼 수 있고, 이때 R1 및 R2는 각각 독립적으로 적어도 6개의 탄소 원자(예컨대, 6 내지 30개의 탄소 원자 또는 8 내지 24개의 탄소 원자, 또는 10 내지 20개 또는 10 내지 18개 또는 12 내지 16개)를 가진 하이드로카르빌 기이다. R1 및 R2 기는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화된, 지방족, 방향족 또는 혼합 지방족 및 방향족일 수 있다. 특정 양태에서, 이 기들은 알킬 기이고, 특히 선형 알킬 기이다. R1 및 R2 기는 동일하거나 상이할 수 있다. 적당한 아민의 상품 예로는 2개의 C12 알킬 기를 보유하는 것으로 생각되는 상표명 Armeen 2C™으로 판매되는 것이다. 한 양태로, 아민은 디-코코알킬 아민 또는 동족 아민을 포함한다. 디-코코알킬 아민(또는 디-코코아민)은 상기 식에서 2개의 R 기가 코코넛 오일에서 유래되는 주로 C12 기(C8 내지 C18의 양들은 일반적으로 존재하지만)인 2차 아민이다. 특정 양태에 따르면, R1 및 R2 기 중 하나 또는 둘 모두는 2-에틸헥실 기일 수 있다. 한 양태에 따르면, 아미드 또는 티오아미드의 아민 모이어티(또는 "치환된 질소 모이어티") R1R2N-은 (2-에틸헥실)(수소화된 탈로우) 아민 모이어티를 함유하고, 여기서 "수소화된 탈로우" 모이어티는 주로 C18 기를 보유하는 탈로우에서 유래된다. 시중에서 입수할 수 있는 디알킬아민은 특정량의 모노알킬아민 및/또는 트리알킬아민을 함유하는 것으로 이해하고, 이러한 시판 물질로 제조된 산물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 고찰되어야 한다(임의의 트리알킬아민 성분은 아미드를 형성하기 위해 반응할 것으로 생각되지 않는다는 것을 알 수 있다).Another component of the disclosed technology, component (c), is an amide or thioamide (at least one amide or thioamide) represented by the formula R 1 R 2 NC(X)R 3 , wherein X is O or S, and R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbyl group having at least about 6 (or 8 to 24 or 10 to 18) carbon atoms, and R 3 is a hydroxyalkyl group of 1 to about 6 carbon atoms or a group formed by condensation of this hydroxyalkyl group with an acylating agent through its hydroxy group. This component can be considered the condensation product of a hydroxy acid or a thioic acid (described below) with a secondary amine, which can also be used as a friction modifier. The amine will contain a substituent hydrocarbyl group such as an alkyl group. This amine may be represented by the formula R 1 R 2 NH, wherein R 1 and R 2 are each independently at least 6 carbon atoms (eg, 6 to 30 carbon atoms or 8 to 24 carbon atoms, or 10 to 20 or 10 to 18 or 12 to 16). The R 1 and R 2 groups may be linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic, aromatic or mixed aliphatic and aromatic. In certain embodiments, these groups are alkyl groups, particularly linear alkyl groups. The R 1 and R 2 groups may be the same or different. A commercial example of a suitable amine is that sold under the trade name Armeen 2C™, which is believed to have two C 12 alkyl groups. In one embodiment, the amine comprises a di-cocoalkyl amine or a cognate amine. Di-cocoalkyl amines (or di-cocoamines) are secondary amines in which the two R groups are predominantly C 12 groups derived from coconut oil (although amounts of C 8 to C 18 are usually present). In certain embodiments, one or both of the R 1 and R 2 groups can be a 2-ethylhexyl group. In one embodiment, the amine moiety (or "substituted nitrogen moiety") R 1 R 2 N- of the amide or thioamide contains a (2-ethylhexyl)(hydrogenated tallow) amine moiety, wherein A “hydrogenated tallow” moiety is derived primarily from a tallow bearing a C 18 group. It is understood that commercially available dialkylamines contain certain amounts of monoalkylamines and/or trialkylamines, and products made from these commercially available materials are to be considered to be included within the scope of the present invention. It can be seen that the trialkylamine component of
본 발명의 아미드 또는 티오아미드는 전술한 아민과 하이드록시 산 또는 하이드록시 티오산 또는 이의 반응성 등가물과의 축합 산물로서 간주될 수 있다. X가 O인 경우에, 아미드는 화학식 R3COOH로 표시될 수 있는 하이드록시 산의 유도체이다. 하이드록시 산(또는 경우에 따라 하이드록시 티오산)에서 R3은 탄소 원자 1 내지 6개의 하이드록시알킬 기 또는 이러한 하이드록시알킬 기가 이의 하이드록시 기를 통해 아실화제(함황 아실화제를 포함할 수도 있다)와 축합하여 형성한 기이다. 즉, R3 에 존재하는 -OH 기는 그 자체가 잠재적으로 반응성이고, 다른 산성 물질 또는 이의 반응성 등가물과 축합하여, 예컨대 에스테르를 형성할 수 있다. 즉, 하이드록시 산은 예컨대 글리콜산과 같은 산의 하나 이상의 추가 분자와 축합할 수 있다. 적당한 하이드록시 산의 예는 글리콜산, 즉 하이드록시아세트산, HO-CH2-COOH이다. 글리콜산은 실질적으로 순수한 형태로 또는 70% 수용액으로 시중에서 쉽게 입수할 수 있다. R3이 1개보다 많은 탄소 원자를 함유할 때, 하이드록시 기는 1번 탄소(α) 또는 사슬 중의 다른 탄소(예, β 또는 ω)에 존재할 수 있다. 탄소 사슬자체는 선형, 분지형 또는 환형일 수 있다.The amides or thioamides of the present invention may be considered as condensation products of the aforementioned amines with hydroxy acids or hydroxy thio acids or reactive equivalents thereof. When X is O, the amide is a derivative of a hydroxy acid which may be represented by the formula R 3 COOH. R 3 in the hydroxy acid (or hydroxy thioacid as the case may be) is a hydroxyalkyl group of 1 to 6 carbon atoms or such a hydroxyalkyl group is via its hydroxy group an acylating agent (which may also include a sulfur-containing acylating agent) It is a group formed by condensation with That is, the —OH group present in R 3 is itself potentially reactive and can condense with other acidic substances or reactive equivalents thereof, such as to form esters. That is, the hydroxy acid may condense with one or more additional molecules of the acid, such as, for example, glycolic acid. Examples of suitable hydroxy acids are glycolic acid, ie hydroxyacetic acid, HO—CH 2 —COOH. Glycolic acid is readily available commercially in substantially pure form or as a 70% aqueous solution. When R 3 contains more than one carbon atom, the hydroxy group may be present on carbon 1 (α) or at another carbon in the chain (eg, β or ω). The carbon chain itself may be linear, branched or cyclic.
본 발명의 조성물에 존재하는 성분(c)의 양은 최종 유체 포뮬레이션의 0.05 내지 3.0 중량%일 수 있다. 대안적인 양은 중량 기준으로 0.1 내지 2%, 0.3 내지 1%, 또는 약 0.7%를 포함한다. 농축물인 경우, 그 양은 비례적으로 더 높을 것이다.The amount of component (c) present in the composition of the present invention may be from 0.05 to 3.0% by weight of the final fluid formulation. Alternative amounts include 0.1 to 2%, 0.3 to 1%, or about 0.7% by weight. In the case of a concentrate, the amount will be proportionally higher.
존재할 수 있는 다른 성분은 분산제 성분이고, 이는 단일 분산제 종 또는 복수의 분산제 종을 포함할 수 있다. 분산제는 전술한 몇몇 화합물들이 약간의 분산제 특성을 나타낼 수 있는 경우에, "전술한 화합물 외에 다른 것"으로 표현할 수 있다. 한 예로서, "카르복시 분산제"의 예는 주로 미국 특허, 예컨대 3,219,666, 3,316,177, 3,340,281, 3,351,552, 3,381,022, 3,433,744, 3,444,170, 3,467,668, 3,501,405, 3,542,680, 3,576,743, 3,632,511, 4,234,435, Re 26,433 및 6,165,235에 기술되어 있다.Another component that may be present is a dispersant component, which may include a single dispersant species or a plurality of dispersant species. A dispersant may be expressed as "other than the compound described above", in which case some of the compounds described above may exhibit some dispersant properties. As an example, examples of "carboxy dispersants" are primarily described in US patents, such as 3,219,666, 3,316,177, 3,340,281, 3,351,552, 3,381,022, 3,433,744, 3,444,170, 3,467,668, 3,501,234405, 3,542,680, 3,576,165,235, 4,632, Re 26743, 3,632 .
카르복시 분산제의 일종인 석신이미드 분산제는 전술한 아민과 하이드로카르빌-치환된 석신산 무수물(또는 이의 반응성 등가물, 예컨대 산, 산 할라이드 또는 에스테르)을 반응시켜 제조한다. 하이드로카르빌 치환 기는 일반적으로 평균 적어도 8개, 또는 20개, 또는 30개 또는 35개 내지 최대 350개, 또는 최대 200개, 또는 최대 100개의 탄소 원자를 보유한다. 한 양태에 따르면, 하이드로카르빌 기는 폴리알켄에서 유래된다. 이러한 폴리알켄은 (수평균분자량, Mn 으로 기재할 수도 있다)이 적어도 500인 것을 특징으로 할 수 있다. 일반적으로, 폴리알켄은 이 500 또는 700 또는 800 또는 900, 최대 5000, 또는 최대 2500, 또는 최대 2000 또는 최대 1500인 것을 특징으로 한다. 다른 양태에 따르면, 은 500 또는 700 또는 800부터 1200 또는 1300까지 다양하다. 한 양태에 따르면, 다분산도()는 적어도 1.5이다.A succinimide dispersant, a type of carboxyl dispersant, is prepared by reacting the aforementioned amine with a hydrocarbyl-substituted succinic anhydride (or a reactive equivalent thereof, such as an acid, acid halide or ester). Hydrocarbyl substituents generally have an average of at least 8, or 20, or 30 or 35 to up to 350, or up to 200, or up to 100 carbon atoms. In one embodiment, the hydrocarbyl group is derived from a polyalkene. These polyalkenes are (It may be described as a number average molecular weight, M n ) may be at least 500. In general, polyalkenes are It is characterized as 500 or 700 or 800 or 900, at most 5000, or at most 2500, or at most 2000 or at most 1500. According to another aspect, varies from 500 or 700 or 800 to 1200 or 1300. In one embodiment, the polydispersity ( ) is at least 1.5.
폴리알켄은 탄소 원자가 2 내지 16 또는 2 내지 6, 또는 2 내지 4개인 중합성 올레핀 단량체들의 단독중합체 및 상호중합체를 포함한다. 올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐 및 1-옥텐과 같은 모노올레핀; 또는 1,3-부타디엔 및 이소프렌과 같은 디올레핀계 단량체 등의 폴리올레핀계 단량체일 수 있다. 한 양태에 따르면, 중합체는 단독중합체이다. 중합체의 한 예는 폴리부텐이다. 한 예로, 폴리부텐의 약 50%는 이소부틸렌에서 유래된다. 폴리알켄은 통상의 절차에 따라 제조할 수 있다.Polyalkenes include homopolymers and interpolymers of polymerizable olefinic monomers having 2 to 16 or 2 to 6, or 2 to 4 carbon atoms. Olefins include monoolefins such as ethylene, propylene, 1-butene, isobutene and 1-octene; or a polyolefin-based monomer such as a diolefin-based monomer such as 1,3-butadiene and isoprene. In one embodiment, the polymer is a homopolymer. One example of a polymer is polybutene. In one example, about 50% of the polybutene is derived from isobutylene. Polyalkenes can be prepared according to conventional procedures.
한 양태에 따르면, 석신계 아실화제는 폴리알켄을 과량의 말레산 무수물과 반응시켜, 치환 기의 각 당량당 석신산 기의 수가 적어도 1.3, 예컨대 1.5 또는 1.7 또는 1.8인 치환된 석신계 아실화제를 제공하여 제조한다. 치환기 당 석신 기의 최대 수는 일반적으로 4.5 또는 2.5 또는 2.1 또는 2.0을 초과하지 않을 것이다. 치환기가 상기 폴리올레핀으로부터 유래되는 치환된 석신계 아실화제의 제법 및 용도는 미국 특허 4,234,435에 기술되어 있다. 석신계 아실화제는 염소 보조 경로 또는 가열("엔(ene)") 반응으로 제조할 수 있다. 이 합성 경로는 미국 특허 7,615,521(컬럼 3 내지 5 참조)에 더 상세히 설명되어 있다.In one embodiment, the succinic acylating agent reacts the polyalkene with an excess of maleic anhydride to form a substituted succinic acylating agent having at least 1.3, such as 1.5 or 1.7 or 1.8, the number of succinic acid groups per each equivalent of a substituent. provided and manufactured. The maximum number of succinic groups per substituent will generally not exceed 4.5 or 2.5 or 2.1 or 2.0. The preparation and use of substituted succinic acylating agents wherein the substituents are derived from the above polyolefins are described in US Pat. No. 4,234,435. Succinic acylating agents can be prepared by the chlorine assisted route or by heating (“ene”) reaction. This synthetic route is described in more detail in US Pat. No. 7,615,521 (see columns 3-5).
치환된 석신계 아실화제는 전술한 아민 및 아민 스틸 보텀(still bottom)으로 알려진 중질 아민 산물을 비롯한 아민과 반응할 수 있다. 아실화제와 반응한 아민의 양은 일반적으로 CO:N의 몰 비가 1:2 내지 1:0.25, 또는 1:2 내지 1:0.75, 또는 1:1.4 내지 1:0.95의 몰 비를 제공하는 양이다. 다른 양태에서, CO:N 비는 1:0.2 내지 1:0.3일 수 있고, 이러한 비인 경우 또는 임의의 다른 비인 경우, 최종 분산제는 예컨대 디머캅토티아디아졸에 의해 추가로 처리될 수 있다. 아민이 1차 이민인 경우, 이미드에 대한 완전한 축합이 일어날 수 있다. 또한, 다양한 양의 아미드 산물, 예컨대 아미드산이 존재할 수도 있다. 반응이 오히려 알코올과 이루어진다면, 최종 분산제는 에스테르 분산제일 것이다. 별도의 분자에든지 또는 동일한 분자(전술한 축합된 아민에서처럼)에든지 아민 및 알코올 작용기가 둘 다 존재한다면, 아미드, 에스테르 및 아마도 이미드 작용기의 혼합물이 존재할 수 있다. 이 분산제는 소위 에스테르-아미드 분산제이다.Substituted succinic acylating agents can react with amines, including the aforementioned amines and heavy amine products known as amine still bottoms. The amount of amine reacted with the acylating agent is generally such that it provides a molar ratio of CO:N from 1:2 to 1:0.25, or from 1:2 to 1:0.75, or from 1:1.4 to 1:0.95. In other embodiments, the CO:N ratio can be from 1:0.2 to 1:0.3, at such a ratio or at any other ratio, the final dispersant can be further treated, such as with dimercaptothiadiazole. When the amine is a primary imine, complete condensation to the imide can occur. In addition, various amounts of the amide product, such as amic acid, may be present. If the reaction is rather with an alcohol, the final dispersant will be an ester dispersant. Mixtures of amide, ester and possibly imide functional groups may be present, provided that both amine and alcohol functionalities are present, either in separate molecules or in the same molecule (as in the condensed amines described above). This dispersant is a so-called ester-amide dispersant.
"아민 분산제"는 비교적 고 분자량의 지방족 또는 지환족 할라이드 및 아민의 반응 산물, 예컨대 폴리알킬렌 폴리아민이다. 이의 예는 미국 특허 3,275,554, 3,438,757, 3,454,555 및 3,565,804에 기술되어 있다."Amine dispersants" are reaction products of relatively high molecular weight aliphatic or cycloaliphatic halides and amines, such as polyalkylene polyamines. Examples thereof are described in US Pat. Nos. 3,275,554, 3,438,757, 3,454,555 and 3,565,804.
"마니히 분산제"는 알킬 기가 적어도 30개의 탄소 원자를 보유하는 알킬 페놀과 알데하이드(특히, 포름알데하이드) 및 아민(특히 폴리알킬렌 폴리아민)의 반응 산물이다. 이의 예는 다음과 같은 미국 특허에 기술된 물질들이다: 3,036,003, 3,236,770, 3,414,347, 3,448,047, 3,461,172, 3,539,633, 3,586,629, 3,591,598, 3,634,515, 3,725,480, 3,726,882 및 3,980,569."Mannich dispersants" are reaction products of aldehydes (particularly formaldehyde) and amines (particularly polyalkylene polyamines) with alkyl phenols in which the alkyl group contains at least 30 carbon atoms. Examples of these are materials described in the following US patents: 3,036,003, 3,236,770, 3,414,347, 3,448,047, 3,461,172, 3,539,633, 3,586,629, 3,591,598, 3,634,515, 3,725,480, 3,726,882 and 3,980,569.
또한, 후처리된 분산제들도 개시 기술의 일부일 수 있다. 이 분산제는 일반적으로 카르복시 분산제, 아민 분산제 또는 마니히 분산제를 우레아, 티오우레아, 이황화탄소, 알데하이드, 케톤, 카르복시산, 탄화수소-치환된 석신산 무수물, 니트릴, 에폭사이드, 붕소 화합물, 예컨대 붕산("붕산화된 분산제"를 제공함), 인 화합물, 예컨대 인의 산 또는 무수물, 또는 2,5-디머캅토티아디아졸(DMTD)과 같은 시약과 반응시킴으로써 수득된다. 특정 양태에서, 하나 이상의 개별 분산제들은 붕소 또는 DMTD에 의해, 또는 붕소와 DMTD 둘 모두에 의해 후처리될 수 있다. 이러한 종류의 물질의 예는 다음과 같은 미국 특허에 기술되어 있다: 3,200,107, 3,282,955, 3,367,943, 3,513,093, 3,639,242, 3,649,659, 3,442,808, 3,455,832, 3,579,450, 3,600,372, 3,702,757 및 3,708,422.Post-treated dispersants may also be part of the disclosed technology. These dispersants generally contain carboxyl dispersants, amine dispersants or Mannich dispersants with urea, thiourea, carbon disulfide, aldehyde, ketone, carboxylic acid, hydrocarbon-substituted succinic anhydride, nitrile, epoxide, boron compound, such as boric acid ("boric acid"). dispersants"), phosphorus compounds, such as acids or anhydrides of phosphorus, or reagents such as 2,5-dimercaptothiadiazole (DMTD). In certain embodiments, one or more of the individual dispersants may be post-treated with boron or DMTD, or with both boron and DMTD. Examples of materials of this kind are described in the following US patents: 3,200,107, 3,282,955, 3,367,943, 3,513,093, 3,639,242, 3,649,659, 3,442,808, 3,455,832, 3,579,450, 3,600,372, 3,708,422.
한 양태에 따르면, 분산제 성분은 윤활제 포뮬레이션의 1 내지 6 중량%의 양으로, 또는 대안적으로 2 내지 5.5 또는 3 내지 5%의 양으로 존재할 것이다. 이 양이 1종보다 많이 존재한다면, 존재할 수 있는 각 분산제들의 합계를 나타낸다. 한 양태에 따르면, 분산제 성분은 하나 이상의 석신이미드 분산제를 함유한다. 한 양태에 따르면, 석신이미드 분산제 또는 분산제들은 붕산화될 것이고, 즉 붕소를 함유하거나 또는 붕소 종 또는 붕산화제와 반응할 것이며, 그 결과 분산제 성분은 전체적으로 0.05 내지 1 중량% 붕소, 또는 대안적으로 0.1 내지 0.7% 또는 0.2 내지 0.6%를 함유할 것이다. 다수의 석신이미드 분산제가 존재한다면, 붕소는 하나 이상의 분산제에 보유되어 있거나 또는 결합되어 있을 수 있고, 반면 하나 이상의 다른 분산제는 붕산화되지 않을 것이다(붕소와 분산제 종과의 반응 또는 결합의 형태는 제한적인 것이 아니다). 전체 분산제 성분의 TBN은 무오일 기준(oil-free basis)으로 나타내면 40 내지 100, 또는 40 내지 95, 또는 40 내지 90, 또는 45 내지 70, 또는 50 내지 68일 수 있다[TBN, 또는 총 염기가(total base number)는 샘플을 특정 종점까지 적정하는데 필요한 샘플 g당 KOH의 밀리그램으로 나타낸 산의 양이며, ASTM D-794에 정의되어 있다].In one embodiment, the dispersant component will be present in an amount of 1 to 6% by weight of the lubricant formulation, or alternatively in an amount of 2 to 5.5 or 3 to 5%. If more than one type is present, this amount represents the sum of each dispersant that may be present. In one embodiment, the dispersant component contains one or more succinimide dispersants. According to one embodiment, the succinimide dispersant or dispersants will be borated, i.e. contain boron or will react with a boron species or boron oxidizing agent, so that the dispersant component as a whole is from 0.05 to 1 wt % boron, or alternatively 0.1 to 0.7% or 0.2 to 0.6%. If multiple succinimide dispersants are present, the boron may be retained or bound to one or more dispersants, while one or more other dispersants will not be borated (the form of reaction or association of boron with the dispersant species is not restrictive). The TBN of the total dispersant component may be from 40 to 100, or from 40 to 95, or from 40 to 90, or from 45 to 70, or from 50 to 68 on an oil-free basis [TBN, or the total base is (total base number) is the amount of acid in milligrams of KOH per gram of sample required to titrate the sample to a specified endpoint, as defined in ASTM D-794].
한 양태에 따르면, 분산제 성분은 붕소 함량이 약 0.1 내지 약 1 중량%, 또는 0.3 내지 0.8, 또는 0.5 내지 0.7 중량%이고 TBN이 특정 양태에서 4 내지 90 또는 50 내지 70인 제1 붕산화된 석신이미드 분산제 성분(즉, 하나 이상의 개별 종)을 함유한다. 이 양태에서, 분산제 성분은 또한 붕산화되지 않거나, 또는 제1 분산제 성분보다 덜 붕산화된 제2 분산제 성분(하나 이상의 개별 종)을 함유할 수도 있다. 따라서, 제2 석신이미드 분산제 성분은 붕소 함량이 0.1 중량% 미만, 또는 0.05 또는 0.01 중량% 미만일 수 있고, 또는 붕소를 함유하지 않을 수도 있다. 제2 석신이미드 분산제 성분의 TBN은 특정 양태에 따르면 40 내지 80, 40 내지 70 또는 50 내지 60일 수 있다.In one embodiment, the dispersant component has a first borated succinate having a boron content of about 0.1 to about 1 weight percent, or 0.3 to 0.8, or 0.5 to 0.7 weight percent, and a TBN of 4 to 90 or 50 to 70 in certain embodiments. Contains an imide dispersant component (ie, one or more distinct species). In this aspect, the dispersant component may also contain a second dispersant component (one or more distinct species) that is not borated or less borated than the first dispersant component. Accordingly, the second succinimide dispersant component may have a boron content of less than 0.1% by weight, or less than 0.05 or 0.01% by weight, or may be boron-free. The TBN of the second succinimide dispersant component may be from 40 to 80, from 40 to 70 or from 50 to 60 according to certain embodiments.
특정 양태들에서, 분산제 성분은 하나보다 많은 개별 분산제 종, 예컨대 하나보다 많은 개별 석신이미드 분산제 종을 함유한다. 이들 중 하나 이상은 테레프탈산, 무기 인 화합물 또는 디머캅토티아디아졸 화합물 중 적어도 하나와 반응하는(또는 후처리되는) 석신이미드 분산제일 수 있다. 예를 들어, 한 양태에 따르면 3개의 개별 석신이미드 분산제 종이 존재할 수 있는데, 여기서 하나는 붕소 및 테레프탈산으로 처리될 수 있고, 두 번째는 붕소, 테레프탈산 및 디머캅토티아디아졸로 처리될 수 있으며, 세 번째는 어떠한 후처리제로도 처리되지 않을 수 있다. 개별 분산제들의 많은 이러한 조합들은 당업자에게 자명할 것이고; 이러한 조합은 전체 분산제 성분에서 특정한 양의 붕소가 충족되도록 선택할 수 있다.In certain embodiments, the dispersant component contains more than one individual dispersant species, such as more than one individual succinimide dispersant species. One or more of these may be a succinimide dispersant that is reacted (or post-treated) with at least one of terephthalic acid, an inorganic phosphorus compound, or a dimercaptothiadiazole compound. For example, according to one embodiment there may be three separate succinimide dispersant species, wherein one may be treated with boron and terephthalic acid, the second may be treated with boron, terephthalic acid and dimercaptothiadiazole, and three The second may not be treated with any post-treatment agent. Many such combinations of individual dispersants will be apparent to those skilled in the art; Such combinations may be selected such that a particular amount of boron is met in the total dispersant component.
개시 기술의 윤활제에는 다른 첨가제들이 존재할 수 있다. 흔히 사용되는 한가지 성분은 점도개질제이며, 점도향상제라고도 불린다. 점도개질제(VM) 및 분산제 점도개질제(DVM)는 잘 알려져 있다. VM 및 DVM의 예로는 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리올레핀, 스티렌-말레산 에스테르 공중합체, 및 이와 유사한 중합체 물질, 예컨대 단독중합체, 공중합체 및 그래프트(graft) 공중합체를 포함할 수 있다. DVM은 질소-함유 메타크릴레이트 중합체, 예컨대 메틸 메타크릴레이트와 디메틸 아미노프로필아민에서 유래되는 질소-함유 메타크릴레이트 중합체를 함유할 수 있다.Other additives may be present in the lubricants of the disclosed technology. One commonly used component is a viscosity modifier, also called a viscosity improver. Viscosity modifiers (VM) and dispersants Viscosity modifiers (DVM) are well known. Examples of VMs and DVMs may include polymethacrylates, polyacrylates, polyolefins, styrene-maleic acid ester copolymers, and similar polymeric materials such as homopolymers, copolymers and graft copolymers. The DVM may contain nitrogen-containing methacrylate polymers, such as nitrogen-containing methacrylate polymers derived from methyl methacrylate and dimethyl aminopropylamine.
시중에서 입수할 수 있는 VM, DVM 및 이의 화학적 종류의 예로는 다음과 같은 것을 포함할 수 있다: 폴리이소부틸렌(예, Indopol™ (BP Amoco) 또는 Parapol™ (ExxonMobil); 올레핀 공중합체(예, Lubrizol™ 7060, 7065 및 7067(Lubrizol) 및 Lucant™ HC-2000L 및 HC-600(Mitsui)); 수소화된 스티렌-디엔 공중합체(예, Shellvis™ 40 및 50 (Shell) 및 LZ® 7308 및 7318(Lubrizol); 분산제 공중합체인 스티렌/말리에이트 공중합체(예, LZ® 3702 및 3715, Lubrizol); 폴리메타크릴레이트, 이 중 몇몇은 분산제 성질을 갖고 있다(예, Viscoplex™ 시리즈(RohMax), Hitec™ 시리즈(Afton), LZ 7702™, LZ 7727™, LZ 7725™ 및 LZ 7720C™ (Lubrizol)); 올레핀-그래프트-폴리메타크릴레이트 중합체(예, Viscoplex™ 2-500 및 2-600 (RohMax)); 및 수소화된 폴리이소프렌 성상(star) 중합체(예, Shellvis™ 200 및 260, Shell). 또한, Lubrizol의 Asteric™ 중합체(방사상 또는 성상 구조를 가진 메타크릴레이트 중합체)도 포함된다. 사용될 수 있는 점도개질제는 미국 특허 5,157,088, 5,256,752 및 5,395,539에 기술되어 있다. VM 및/또는 DVM은 기능성 유체에 최대 20중량%의 농도로 사용될 수 있다. 1 내지 12중량% 또는 3 내지 10중량%의 농도도 사용될 수 있다.Examples of commercially available VMs, DVMs and their chemical classes may include: polyisobutylene (eg Indopol™ (BP Amoco) or Parapol™ (ExxonMobil); olefin copolymers (eg , Lubrizol™ 7060, 7065 and 7067 (Lubrizol) and Lucant™ HC-2000L and HC-600 (Mitsui); hydrogenated styrene-diene copolymers such as Shellvis™ 40 and 50 (Shell) and LZ® 7308 and 7318 (Lubrizol); styrene/maleate copolymers that are dispersant copolymers (e.g. LZ® 3702 and 3715, Lubrizol); polymethacrylates, some of which have dispersant properties (e.g. Viscoplex™ series (RohMax), Hitec) ™ series (Afton), LZ 7702™, LZ 7727™, LZ 7725™ and LZ 7720C™ (Lubrizol); olefin-grafted-polymethacrylate polymers such as Viscoplex™ 2-500 and 2-600 (RohMax) ), and hydrogenated polyisoprene star polymers (such as Shellvis™ 200 and 260, Shell), also include Lubrizol's Asteric™ polymers (methacrylate polymers with a radial or star structure). Viscosity modifiers are described in U.S. Pat. can
본 기술에 사용된 조성물에 사용될 수 있는 다른 성분은 보조 마찰조정제이다. 이 마찰조정제는 당업자에게 잘 알려져 있다. 사용될 수 있는 마찰조정제의 목록은 미국 특허 4,792,410, 5,395,539, 5,484,543 및 6,660,695에 포함되어 있다. 미국 특허 5,110,488은 마찰조정제로서 유용한 지방산의 금속 염, 특히 아연 염을 개시한다. 사용될 수 있는 보조 마찰조정제의 목록은 다음과 같은 것을 포함할 수 있다:Another component that may be used in the compositions used in the present technology is an auxiliary friction modifier. These friction modifiers are well known to those skilled in the art. A list of friction modifiers that can be used is included in US Pat. Nos. 4,792,410, 5,395,539, 5,484,543 and 6,660,695. U.S. Pat. No. 5,110,488 discloses metal salts of fatty acids, particularly zinc salts, useful as friction modifiers. A list of auxiliary friction modifiers that may be used may include:
지방 포스파이트 붕산화된 알콕시화된 지방 아민Fatty phosphite borated alkoxylated fatty amine
지방산 아미드 지방산의 금속염Metal salts of fatty acids amides fatty acids
지방 에폭사이드 황화된 올레핀Fatty Epoxide Sulfurized Olefins
붕산화된 지방 에폭사이드 지방 이미다졸린Borated Fat Epoxide Fat Imidazoline
전술한 지방 아민외에 카르복시산과 폴리알킬렌-폴리아민의In addition to the aforementioned fatty amines, carboxylic acids and polyalkylene-polyamines
다른 지방 아민 축합 산물 Other fatty amine condensation products
글리세롤 에스테르 알킬 살리실레이트의 금속 염Metal salts of glycerol esters alkyl salicylates
붕산화된 글리세롤 에스테르 알킬인산의 아민 염Amine salt of borated glycerol ester alkylphosphoric acid
알콕시화된 지방 아민 에톡시화된 알코올Alkoxylated fatty amine ethoxylated alcohol
옥사졸린 이미다졸린oxazoline imidazoline
하이드록시알킬 아미드 폴리하이드록시 3차 아민hydroxyalkyl amides polyhydroxy tertiary amines
및 이들의 2종 이상의 혼합물.and mixtures of two or more thereof.
이러한 종류의 각 마찰조정제의 대표예는 공지되어 있고 시중에서 입수할 수 있다. 예를 들어, 지방 포스파이트는 일반적으로 화학식 (RO)2PHO 또는 (RO)(HO)PHO일 수 있고, 여기서 R은 오일 용해성을 부여하기에 충분한 길이의 알킬 또는 알케닐 기일 수 있다. 적당한 포스파이트는 시중에서 입수할 수 있고, 미국 특허 4,752,416에 기술된 바와 같이 합성될 수 있다.Representative examples of each friction modifier of this kind are known and commercially available. For example, the fatty phosphite may generally be of the formula (RO) 2 PHO or (RO)(HO)PHO, where R may be an alkyl or alkenyl group of sufficient length to impart oil solubility. Suitable phosphites are commercially available and may be synthesized as described in US Pat. No. 4,752,416.
사용될 수 있는 붕산화된 지방 에폭사이드는 캐나다 특허 1,188,704에 개시되어 있다. 이러한 오일 용해성 붕소-함유 조성물은 붕산 또는 붕소 삼산화물과 같은 붕소 급원을 적어도 8개의 탄소 원자를 함유할 수 있는 지방 에폭사이드와 반응시켜 제조할 수 있다. 비-붕산화된 지방 에폭사이드도 보조 마찰조정제로서 유용할 것이다.Borated fatty epoxides that may be used are disclosed in Canadian Patent 1,188,704. Such oil soluble boron-containing compositions may be prepared by reacting a boron source, such as boric acid or boron trioxide, with a fatty epoxide, which may contain at least 8 carbon atoms. Non-borated fatty epoxides would also be useful as auxiliary friction modifiers.
사용될 수 있는 붕산화된 아민은 미국 특허 4,622,158에 개시되어 있다. 붕산화된 아민 마찰조정제(예, 붕산화된 알콕시화된 지방 아민)는 전술한 붕소 화합물을 대응하는 아민, 예컨대 단순 지방 아민 및 하이드록시 함유 3차 아민과 반응시켜 제조할 수 있다. 붕산화된 아민을 제조하는데 유용한 아민은 상표명 "ETHOMEEN"으로 알려져 있고 Akzo Nobel에서 입수할 수 있는 시판 알콕시화된 지방 아민을 포함할 수 있고, 그 예로는 비스[2-하이드록시에틸]-코코아민, 폴리옥시에틸렌[10]코코아민, 비스[2-하이드록시에틸]-소이아민, 비스[2-하이드록시에틸]-탈로우아민, 폴리옥시에틸렌-[5]탈로우아민, 비스[2-하이드록시에틸]올레일아민, 비스[2-하이드록시에틸]옥타데실아민, 및 폴리옥시에틸렌[15]-옥타데실아민이 있다. 이러한 아민은 미국 특허 4,741,848에 기술되어 있다.Borated amines that can be used are disclosed in US Pat. No. 4,622,158. Borated amine friction modifiers (eg, borated alkoxylated fatty amines) can be prepared by reacting the aforementioned boron compounds with corresponding amines, such as simple fatty amines and hydroxyl containing tertiary amines. Amines useful for preparing borated amines may include commercially available alkoxylated fatty amines known under the trade name “ETHOMEEN” and available from Akzo Nobel, such as bis[2-hydroxyethyl]-cocoamine , polyoxyethylene [10] cocoamine, bis [2-hydroxyethyl] - soiamine, bis [2-hydroxyethyl] - tallowamine, polyoxyethylene- [5] tallowamine, bis [2- hydroxyethyl]oleylamine, bis[2-hydroxyethyl]octadecylamine, and polyoxyethylene[15]-octadecylamine. Such amines are described in US Pat. No. 4,741,848.
알콕시화된 지방 아민 및 지방 아민 자체(예, 올레일아민)은 마찰조정제로서 유용할 수 있다. 이 아민들은 시중에서 입수할 수 있다.Alkoxylated fatty amines and fatty amines themselves (eg, oleylamine) may be useful as friction modifiers. These amines are commercially available.
글리세롤의 붕산화된 지방산 에스테르 및 글리세롤의 미붕산화된 지방산 에스테르는 둘 다 마찰조정제로서 사용될 수 있다. 글리세롤의 붕산화된 지방산 에스테르는 글리세롤의 지방산 에스테르를 붕산과 같은 붕소 급원으로 붕산화시켜 제조할 수 있다. 글리세롤의 지방산 에스테르 자체는 당업계에 공지된 다양한 방법으로 제조할 수 있다. 이러한 많은 에스테르, 예컨대 글리세롤 모노올리에이트 및 글리세롤 탈로우에이트는 상업적 규모로 제조된다. 상업적 글리세롤 모노올리에이트는 45 내지 55중량%의 모노에스테르와 55 내지 45중량%의 디에스테르의 혼합물을 함유할 수 있다.Both borated fatty acid esters of glycerol and unborated fatty acid esters of glycerol can be used as friction modifiers. Borated fatty acid esters of glycerol can be prepared by boronation of fatty acid esters of glycerol with a boron source such as boric acid. The fatty acid ester of glycerol itself can be prepared by a variety of methods known in the art. Many of these esters, such as glycerol monooleate and glycerol tallowate, are produced on a commercial scale. Commercial glycerol monooleate may contain a mixture of 45 to 55 weight percent monoester and 55 to 45 weight percent diester.
지방산은 상기 글리세롤 에스테르를 제조하는데 사용될 수 있다: 지방산은 또한 이의 금속 염, 아미드 및 이미다졸린을 제조하는데 사용될 수 있고, 이들 모두 마찰조정제로서 사용될 수도 있다. 지방산은 6 내지 24개의 탄소 원자, 또는 8 내지 18개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 유용한 산은 올레산일 수 있다.Fatty acids can be used to prepare the glycerol esters: fatty acids can also be used to prepare their metal salts, amides and imidazolines, all of which can also be used as friction modifiers. Fatty acids may contain from 6 to 24 carbon atoms, or from 8 to 18 carbon atoms. A useful acid may be oleic acid.
지방산의 아미드는 암모니아 또는 1차 아민 또는 2차 아민, 예컨대 디에틸아민 및 디에탄올아민과의 축합에 의해 제조된 것일 수 있다. 지방 이미다졸린은 디아민 또는 폴리아민, 예컨대 폴리에틸렌폴리아민과 산의 환형 축합 산물을 포함할 수 있다. 한 양태로, 마찰조정제는 폴리알킬렌 폴리아민과 C8 내지 C24 지방산의 축합 산물, 예컨대 테트라에틸렌펜타민과 이소스테아르산의 산물일 수 있다. 카르복시산과 폴리알킬렌아민의 축합 산물은 이미다졸린 또는 아미드일 수 있다.Amides of fatty acids may be those prepared by condensation with ammonia or with primary or secondary amines such as diethylamine and diethanolamine. Fatty imidazolines may include cyclic condensation products of diamines or polyamines, such as polyethylenepolyamines, with acids. In one embodiment, the friction modifier may be a condensation product of a polyalkylene polyamine with a C8 to C24 fatty acid, such as a product of tetraethylenepentamine and isostearic acid. The condensation product of a carboxylic acid with a polyalkyleneamine may be an imidazoline or an amide.
또한, 지방산은 이의 금속 염, 예컨대 아연 염으로 존재할 수도 있다. 이 아연 염은 산성, 중성 또는 염기성(과염기화된)일 수 있다. 이 염은 아연 함유 시약과 카르복시산 또는 이의 염을 반응시켜 제조할 수 있다. 이러한 염을 제조하는데 유용한 방법은 카르복시산과 산화아연을 반응시키는 것이다. 유용한 카르복시산은 전술한 것이다. 적당한 카르복시산은 화학식 RCOOH로 표시되는 것을 포함하고, 이 식에서 R은 지방족 또는 지환족 탄화수소 라디칼이다. 이 중에는 R이 지방 기, 예컨대 스테아릴, 올레일, 리놀레일 또는 팔미틸인 것이 있다. 또한, 아연이 중성 염을 제조하는데 필요한 양보다 화학량론적 과량으로 존재하는 아연 염도 적합하다. 아연이 화학량론적 양의 1.1 내지 1.8배, 예컨대 아연의 화학량론적 양의 1.3 내지 1.6배로 존재하는 염이 사용될 수 있다. 이러한 아연 카르복실레이트는 당업계에 공지되어 있고, 미국 특허 3,367,869에 기술되어 있다. 또한, 금속 염도 칼슘 염을 포함할 수 있다. 그 예로는 과염기화된 칼슘 염을 포함할 수 있다.Fatty acids may also be present as their metal salts, such as zinc salts. This zinc salt can be acidic, neutral or basic (overbased). This salt can be prepared by reacting a zinc-containing reagent with a carboxylic acid or a salt thereof. A useful method for preparing such salts is to react carboxylic acids with zinc oxide. Useful carboxylic acids are those described above. Suitable carboxylic acids include those represented by the formula RCOOH, wherein R is an aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbon radical. Among these are those wherein R is a fatty group such as stearyl, oleyl, linoleyl or palmityl. Also suitable are zinc salts in which the zinc is present in a stoichiometric excess than is necessary to prepare the neutral salt. Salts in which zinc is present in 1.1 to 1.8 times the stoichiometric amount, such as 1.3 to 1.6 times the stoichiometric amount of zinc, may be used. Such zinc carboxylates are known in the art and are described in US Pat. No. 3,367,869. Metal salts may also include calcium salts. Examples may include overbased calcium salts.
또한, 황화 올레핀은 마찰조정제로서 사용되는 공지된 시판 물질이다. 적당한 황화 올레핀은 미국 특허 4,957,651 및 4,959,168의 상세한 교시에 따라 제조되는 것이다. 또한, 다가 알코올의 적어도 하나의 지방산 에스테르, 적어도 하나의 지방산, 적어도 하나의 올레핀 및 1가 알코올의 적어도 하나의 지방산 에스테르로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 2 이상의 반응물들의 공-황화된(cosulfurized) 혼합물일 수도 있다. 올레핀 성분은 보통 4 내지 40개의 탄소 원자를 함유하는 지방족 올레핀일 수 있다. 이 올레핀의 혼합물은 시중에서 입수할 수 있다. 본 발명의 방법에 유용한 황화제로는 원소 황, 황화수소, 할로겐화 황 + 황화나트륨, 및 황화수소와 황 또는 이산화황의 혼합물을 포함한다.Sulfurized olefins are also known commercially available materials used as friction modifiers. Suitable sulfurized olefins are those prepared according to the detailed teachings of US Pat. Nos. 4,957,651 and 4,959,168. It may also be a cosulfurized mixture of two or more reactants selected from the group consisting of at least one fatty acid ester of a polyhydric alcohol, at least one fatty acid, at least one olefin and at least one fatty acid ester of a monohydric alcohol. have. The olefin component may be an aliphatic olefin, usually containing from 4 to 40 carbon atoms. Mixtures of these olefins are commercially available. Sulfidizing agents useful in the process of the present invention include elemental sulfur, hydrogen sulfide, sulfur halide plus sodium sulfide, and mixtures of hydrogen sulfide with sulfur or sulfur dioxide.
알킬 살리실레이트의 금속 염은 장쇄(예, C12 내지 C16) 알킬-치환된 살리실산의 칼슘 염 및 기타 염을 포함한다.Metal salts of alkyl salicylates include calcium salts and other salts of long chain (eg, C12 to C16) alkyl-substituted salicylic acids.
알킬인산의 아민 염은 3차-지방족 1차 아민과 같은 아민과 인산의 올레일 및 기타 장쇄 에스테르의 염을 포함하며, 이는 상표명 Primene™으로 판매되고 있다.Amine salts of alkylphosphoric acids include salts of oleyl and other long chain esters of phosphoric acid with amines such as tertiary-aliphatic primary amines, sold under the trade name Primene™.
보조 마찰조정제의 양은 존재한다면 윤활 조성물의 중량을 기준으로 0.1 내지 1.5%, 예컨대 0.2 내지 1.0 또는 0.25 내지 0.75%일 수 있다. 하지만, 몇몇 양태들에서, 보조 마찰조정제의 양은 0.2중량% 미만 또는 0.1중량% 미만, 예컨대 0.01 내지 0.1%로 존재한다.The amount of auxiliary friction modifier, if present, may be 0.1 to 1.5% by weight of the lubricating composition, such as 0.2 to 1.0 or 0.25 to 0.75%. However, in some embodiments, the amount of auxiliary friction modifier is less than 0.2% by weight or less than 0.1% by weight, such as 0.01 to 0.1%.
본 기술의 조성물은 또한 청정제를 포함할 수도 있다. 본원에 사용되는 청정제는 유기산의 금속 염이다. 청정제의 유기 산 부위는 설포네이트, 카르복실레이트, 페네이트 또는 살리실레이트일 수 있다. 청정제의 금속 부위는 알칼리 또는 알칼리토금속일 수 있다. 적당한 금속은 나트륨, 칼슘, 칼륨 및 마그네슘을 포함한다. 일반적으로, 청정제는 과염기화되고, 이는 중성 금속 염을 형성하는데 필요한 양보다 화학량론적 과량의 금속 염기가 존재하는 것을 의미한다.Compositions of the present technology may also include detergents. As used herein, detergents are metal salts of organic acids. The organic acid moiety of the detergent may be a sulfonate, carboxylate, phenate or salicylate. The metal moiety of the detergent may be an alkali or alkaline earth metal. Suitable metals include sodium, calcium, potassium and magnesium. In general, detergents are overbased, meaning that there is a stoichiometric excess of the metal base than is needed to form the neutral metal salt.
적당한 과염기화된 유기 염은 실질적으로 친유성 특성이 있고 유기 물질로부터 제조되는 설포네이트 염을 포함한다. 유기 설포네이트는 윤활제 및 청정제 기술분야에 잘 알려진 물질이다. 설포네이트 화합물은 평균 10 내지 40개의 탄소 원자, 예컨대 12 내지 36개의 탄소 원자, 또는 14 내지 32개의 탄소 원자를 함유할 것이다. 이와 마찬가지로, 페네이트, 살리실레이트 및 카르복실레이트는 실질적으로 친유성 특성이 있다.Suitable overbased organic salts include sulfonate salts that are substantially lipophilic in nature and are prepared from organic materials. Organic sulfonates are well known substances in the lubricant and detergent art. The sulfonate compound will contain an average of 10 to 40 carbon atoms, such as 12 to 36 carbon atoms, or 14 to 32 carbon atoms. Likewise, phenates, salicylates and carboxylates are substantially lipophilic in nature.
본 발명은 방향족 형태 또는 파라핀 형태의 탄소 원자를 허용하지만, 특정 양태들에서는 알킬화된 방향족이 이용된다. 나프탈렌계 물질이 이용될 수 있지만, 최상의 방향족은 벤젠 모이어티이다.Although the present invention allows for carbon atoms in aromatic or paraffinic form, alkylated aromatics are employed in certain embodiments. Although naphthalene-based materials can be used, the best aromatic is the benzene moiety.
따라서, 적당한 조성물은 과염기화된 모노설폰화된 알킬화된 벤젠, 예컨대 모노알킬화된 벤젠을 포함한다. 일반적으로, 알킬 벤젠 분획은 스틸 보텀 급원으로부터 수득되고 모노알킬화 또는 디알킬화된다. 본 발명에서는 모노알킬화된 방향족이 디알킬화된 방향족보다 전체적인 성질이 우수한 것으로 여겨진다.Accordingly, suitable compositions include overbased monosulfonated alkylated benzenes, such as monoalkylated benzenes. In general, the alkyl benzene fraction is obtained from a still bottom source and is monoalkylated or dialkylated. It is believed in the present invention that monoalkylated aromatics have better overall properties than dialkylated aromatics.
때로는 본 발명에서 모노알킬화된 염(벤젠 설포네이트)을 수득하기 위해 모노알킬화된 방향족(벤젠)의 혼합물이 이용되는 것이 바람직하다. 조성물의 상당 부분이 알킬 기의 급원으로서 프로필렌의 중합체를 함유하는 혼합물은 염의 용해성에 도움을 줄 수 있다. 단일작용기성(예, 모노설폰화된) 물질의 이용은 분자의 가교를 피하여 윤활제로부터 염이 더 적게 침전되게 한다. 또한, α-올레핀으로 알킬화하여 제조한 알킬화된 벤젠을 사용하는 것도 종종 바람직하다.It is sometimes preferred in the present invention to use mixtures of monoalkylated aromatics (benzenes) to obtain monoalkylated salts (benzene sulfonates). Mixtures in which a significant portion of the composition contains a polymer of propylene as a source of alkyl groups can aid in the solubility of the salt. The use of monofunctional (eg monosulfonated) materials avoids crosslinking of the molecules, resulting in less salt precipitation from the lubricant. It is also often desirable to use alkylated benzenes prepared by alkylation with α-olefins.
염은 "과염기화"될 수 있다. 과염기화란, 금속 염기의 화학량론적 과량이 중성 염의 음이온에 필요한 양 이상으로 존재하는 것을 의미한다. 과염기화로부터 과량의 금속은 윤활제에서 축적될 수 있는 산을 중화시키는 효과가 있다. 일반적으로, 과량의 금속은 음이온을 중화시키는데 필요한 양 이상으로, 당량 기준으로 최대 30:1, 예컨대 5:1 내지 18:1의 비(ratio)로 존재할 것이다. 과염기화된 물질은 종종 탄산화되고, 즉 이산화탄소와 반응하여 금속의 초과 당량의 허용에 도움을 줄 수 있다.Salts may be "overbased". By overbased it is meant that a stoichiometric excess of the metal base is present above the amount required for the anion of the neutral salt. The excess metal from overbased has the effect of neutralizing acids that can build up in the lubricant. In general, the excess metal will be present in a ratio of up to 30:1 on an equivalent basis, such as 5:1 to 18:1, above the amount necessary to neutralize the anion. Overbased materials are often carbonized, i.e. react with carbon dioxide to help tolerate excess equivalents of metal.
조성물에 이용된 과염기화된 염의 양은 일반적으로 무오일 기준으로 0.025 내지 3중량%, 예컨대 0.1 내지 1.0%이다. 다른 양태에 따르면, 최종 윤활 조성물은 청정제를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않거나 또는 소량의 청정제만을 함유할 수 있다. 즉, 예컨대 칼슘 과염기화된 청정제인 경우, 그 양은 250 ppm 미만의 칼슘, 예컨대 0 내지 250, 1 내지 200 또는 10 내지 150 또는 20 내지 100 또는 30 내지 50 ppm의 칼슘을 제공할 정도이거나, 또는 0이 아닌 전술한 임의의 양보다 적은 양으로 존재할 수 있다. 이것은 300 내지 600 ppm의 칼슘을 제공하기에 충분한 칼슘 청정제를 함유할 수 있는 더욱 통상적인 포뮬레이션들과는 대조적이다. 과염기화된 염은 일반적으로 약 50% 이하의 오일을 보유하고 TBN 범위는 10 내지 180 또는 10 내지 600(무오일 기준)이다. 붕산화 및 미붕산화된 과염기화된 청정제는 미국 특허 5,403,501 및 4,792,410에 기술되어 있다.The amount of overbased salt employed in the composition is generally from 0.025 to 3% by weight on an oil-free basis, such as from 0.1 to 1.0%. In other embodiments, the final lubricating composition may contain no, substantially no, or only minor amounts of detergent. That is, for example in the case of a calcium overbased detergent, the amount is such that it provides less than 250 ppm calcium, such as 0-250, 1-200 or 10-150 or 20-100 or 30-50 ppm calcium, or 0 It may be present in an amount less than any of the amounts described above. This is in contrast to more conventional formulations, which may contain sufficient calcium detergent to provide 300 to 600 ppm of calcium. Overbased salts generally have no more than about 50% oil and have a TBN in the range of 10-180 or 10-600 (on an oil-free basis). Borated and unborated overbased detergents are described in US Pat. Nos. 5,403,501 and 4,792,410.
본 발명의 조성물은 또한 적어도 하나의 인의 산, 인의 산 염, 인의 산 에스테르 또는 이의 유도체, 예컨대 함황 유사체를 0.002 내지 1.0 중량%의 양으로 포함할 수 있다. 이러한 인의 산, 염, 에스테르 또는 이의 유도체는 인산, 아인산, 인의 산 에스테르 또는 이의 염, 아인산염, 인-함유 아미드, 인-함유 카르복시산 또는 에스테르, 인-함유 에테르 및 이의 혼합물을 포함한다.The composition of the present invention may also comprise at least one acid of phosphorus, an acid salt of phosphorus, an acid ester of phosphorus or a derivative thereof, such as a sulfur-containing analog, in an amount of 0.002 to 1.0% by weight. Such acids, salts, esters or derivatives of phosphorus include phosphoric acid, phosphorous acid, acid esters of phosphorus or salts thereof, phosphites, phosphorus-containing amides, phosphorus-containing carboxylic acids or esters, phosphorus-containing ethers and mixtures thereof.
한 양태에 따르면, 인의 산, 에스테르 또는 유도체는 유기 또는 무기 인의 산, 인의 산 에스테르, 인의 산 염, 또는 이의 유도체일 수 있다. 인의 산으로는 인산, 포스폰산, 포스핀산 및 티오인산, 예컨대 디티오인산 뿐 아니라 모노티오인산, 티오포스핀산 및 티오포스폰산을 포함한다. 인 화합물의 한 그룹은 하기 식으로 표시되는 알킬인산 모노 알킬 1차 아민 염이다:In one embodiment, the acid, ester or derivative of phosphorus can be an organic or inorganic acid of phosphorus, an acid ester of phosphorus, an acid salt of phosphorus, or a derivative thereof. Acids of phosphorus include phosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid and thiophosphoric acid such as dithiophosphoric acid as well as monothiophosphoric acid, thiophosphinic acid and thiophosphonic acid. One group of phosphorus compounds is an alkylphosphoric acid monoalkyl primary amine salt represented by the formula:
여기서, R1, R2, R3은 알킬 또는 하이드로카르빌 기이고, 또는 R1 및 R2 중 하나는 H일 수 있다. 이 물질은 디알킬 인산 에스테르와 모노알킬 인산 에스테르의 1:1 혼합물일 수 있다. 이러한 종류의 화합물은 미국 특허 5,354,484에 기술되어 있다.wherein R 1 , R 2 , R 3 may be an alkyl or hydrocarbyl group, or one of R 1 and R 2 may be H. This material may be a 1:1 mixture of a dialkyl phosphoric acid ester and a monoalkyl phosphoric acid ester. Compounds of this class are described in US Pat. No. 5,354,484.
85% 인산은 완전 배합된 조성물에 첨가하기에 적합한 물질이고 조성물의 중량을 기준으로 0.01 내지 0.3중량%의 수준, 예컨대 0.03 내지 0.2 또는 0.03 내지 0.1%의 수준으로 포함될 수 있다.85% phosphoric acid is a suitable material for addition to a fully formulated composition and may be included at a level of 0.01 to 0.3% by weight based on the weight of the composition, such as 0.03 to 0.2 or 0.03 to 0.1%.
존재할 수 있는 다른 인-함유 물질로는 디알킬포스파이트(때로, 디알킬 수소 포스포네이트라 불린다), 예컨대 디부틸 포스파이트를 포함한다. 또 다른 인 물질로는 포스포로티오산의 포스포릴화된 하이드록시-치환된 트리에스테르 및 이의 아민 염, 뿐만 아니라 인산의 무황 하이드록시-치환된 디에스테르, 인산의 무황 포스포릴화된 하이드록시-치환된 디에스테르 또는 트리에스테르, 및 이의 아민 염을 포함한다. 이러한 물질들은 미국 특허출원 US 2008-0182770에 더 상세히 설명되어 있다.Other phosphorus-containing materials that may be present include dialkylphosphites (sometimes called dialkyl hydrogen phosphonates), such as dibutyl phosphite. Still other phosphorus materials include phosphorylated hydroxy-substituted triesters of phosphorothioic acids and their amine salts, as well as sulfur-free hydroxy-substituted diesters of phosphoric acid, sulfur-free phosphorylated hydroxy- substituted diesters or triesters, and amine salts thereof. These materials are described in more detail in US patent application US 2008-0182770.
다른 물질도 경우에 따라 본 기술의 조성물에 포함될 수 있으며, 다만 전술한 필요 성분들 또는 사양들과 비융화성은 아니어야 한다. 이러한 물질로는 산화방지제(즉, 산화억제제), 예컨대 힌더드 페놀계 산화방지제, 2차 방향족 아민 산화방지제, 예컨대 디노닐디페닐아민, 뿐만 아니라 모노옥틸 또는 디옥틸과 같은 다른 알킬 치환체를 가진 모노노닐디페닐아민 및 디페닐아민과 같은 공지된 변형체, 황화된 페놀계 산화방지제, 오일-용해성 구리 화합물, 인-함유 산화방지제, 및 유기 설파이드, 디설파이드, 및 폴리설파이드, 예컨대 2-하이드록시알킬, 알킬 티오에테르 또는 1-t-도데실티오-2-프로판올 또는 황화된 4-카르보부톡시사이클로헥센 또는 기타 황화된 올레핀을 포함한다. 또한, 톨릴 트리아졸 및 디머캅토티아디아졸 및 이러한 물질들의 오일 용해성 유도체와 같은 부식 억제제도 포함될 수 있다. 기타 선택적 성분들로는 씰의 유연성을 유지하기 위해 구현된 이소데실 설폴란 또는 프탈레이트 에스테르와 같은 씰 팽창(seal swell) 조성물을 포함한다. 또한, 유동점 강하제, 예컨대 알킬나프탈렌, 폴리메타크릴레이트, 비닐 아세테이트/푸마레이트 또는 /말리에이트 공중합체, 및 스티렌/말리에이트 공중합체도 포함될 수 있다. 기타 물질은 내마모제, 예컨대 아연 디알킬디티오포스페이트, 트리데실 아디페이트, 및 하이드록시 카르복시산의 다양한 장쇄 유도체, 예컨대 타르트레이트, 타르트라미드, 타르트리미드, 및 미국 출원 2006-0183647에 기술된 시트레이트이다. 이러한 선택적 물질들은 당업자에게 공지되어 있고, 일반적으로 시중에서 입수용이하며, 공개된 유럽특허출원 761,805에 더 상세하게 설명되어 있다. 또한, 부식 억제제(예, 톨릴트리아졸, 디머캅토티아디아졸), 염료, 유동화제, 악취 차단제, 및 소포제와 같은 공지된 물질도 포함될 수 있다. 유기 붕산염 에스테르 및 유기 붕산염도 포함될 수 있다.Other materials may also be included in the composition of the present technology in some cases, provided that they are not incompatible with the above-mentioned necessary components or specifications. Such substances include antioxidants (i.e., antioxidants) such as hindered phenolic antioxidants, secondary aromatic amine antioxidants such as dinonyldiphenylamine, as well as mononos with other alkyl substituents such as monooctyl or dioctyl. Known variants such as nyldiphenylamine and diphenylamine, sulfurized phenolic antioxidants, oil-soluble copper compounds, phosphorus-containing antioxidants, and organic sulfides, disulfides, and polysulfides such as 2-hydroxyalkyl, alkyl thioethers or 1-t-dodecylthio-2-propanol or sulfurized 4-carbobutoxycyclohexene or other sulfurized olefins. Corrosion inhibitors such as tolyl triazole and dimercaptothiadiazole and oil soluble derivatives of these substances may also be included. Other optional ingredients include seal swell compositions such as isodecyl sulfolane or phthalate esters formulated to maintain the flexibility of the seal. Pour point depressants may also be included, such as alkylnaphthalenes, polymethacrylates, vinyl acetate/fumarate or /maleate copolymers, and styrene/maleate copolymers. Other materials include antiwear agents, such as zinc dialkyldithiophosphate, tridecyl adipate, and various long chain derivatives of hydroxy carboxylic acids, such as tartrate, tartramid, tartrimide, and citrate as described in US Application 2006-0183647. to be. Such optional materials are known to those skilled in the art and are generally commercially available and are described in more detail in published European Patent Application 761,805. In addition, known substances such as corrosion inhibitors (eg, tolyltriazole, dimercaptothiadiazole), dyes, glidants, odor blockers, and defoamers may also be included. Organoborate esters and organoborates may also be included.
상기 성분들은 완전 배합된 윤활제의 형태로 또는 더 소량의 윤활 오일 내에 농축물 형태로 존재할 수 있다. 이들이 농축물로 존재한다면, 이들의 농도는 일반적으로 최종 블렌드에 희석 형태로 존재하는 농도에 정비례할 것이다.The ingredients may be present in the form of a fully formulated lubricant or in the form of a concentrate in a smaller amount of lubricating oil. If they are present as concentrates, their concentrations will generally be directly proportional to the concentrations present in dilute form in the final blend.
본원에 사용된, "하이드로카르빌 치환체" 또는 "하이드로카르빌 기"란 용어는 당업자에게 공지된 통상의 의미로 사용된다. 구체적으로, 탄소 원자가 분자의 나머지에 직접 부착되어 있고 주로 탄화수소 특성을 가진 기를 의미한다. 하이드로카르빌 기의 예로는 다음과 같은 것을 포함한다:As used herein, the terms "hydrocarbyl substituent" or "hydrocarbyl group" are used in their ordinary meanings known to those skilled in the art. Specifically, it refers to a group in which a carbon atom is directly attached to the remainder of the molecule and has predominantly hydrocarbon character. Examples of hydrocarbyl groups include:
- 탄화수소 치환체, 즉 지방족(예, 알킬 또는 알케닐), 지환족(예, 사이클로알킬, 사이클로알케닐) 치환체 및 방향족-, 지방족- 및 지환족-치환된 방향족 치환체, 뿐만 아니라 고리가 분자의 다른 부위를 통해 완성되는 환형 치환체(예컨대 2개의 치환체가 함께 고리를 형성함);- hydrocarbon substituents, i.e. aliphatic (e.g. alkyl or alkenyl), cycloaliphatic (e.g. cycloalkyl, cycloalkenyl) substituents and aromatic-, aliphatic- and cycloaliphatic-substituted aromatic substituents, as well as wherein the ring is different from the molecule cyclic substituents completed through a site (eg, two substituents taken together to form a ring);
- 치환된 탄화수소 치환체, 즉 본 발명의 상황에서 치환체의 주요 탄화수소 성질을 변경시키는 않는 비-탄화수소 기를 함유하는 치환체(예, 할로(특히 클로로 및 플루오로), 하이드록시, 알콕시, 머캅토, 알킬머캅토, 니트로, 니트로소 및 설폭시);- substituted hydrocarbon substituents, i.e. substituents containing non-hydrocarbon groups that do not alter the main hydrocarbon properties of the substituent in the context of the present invention (e.g. halo (especially chloro and fluoro), hydroxy, alkoxy, mercapto, alkylmer capto, nitro, nitroso and sulfoxy);
- 헤테로 치환체, 즉 본 발명의 상황에서 주로 탄화수소 특성이 있지만, 탄소 원자로 구성된 고리 또는 사슬에 탄소 외에 다른 원자를 함유하고 피리딜, 푸릴, 티에닐 및 이미다졸릴과 같은 치환체를 포함하는 치환체. 헤테로원자는 황, 산소 및 질소를 포함한다. 일반적으로, 헤테로원자는 하이드로카르빌 기의 탄소 원자 10개당 2개 이하 또는 1개 이하로 존재할 것이다; 일반적으로 하이드로카르빌 기에 헤테로원자는 존재하지 않을 것이다.-heterosubstituents, i.e. substituents which, in the context of the present invention, have predominantly hydrocarbon character, but which contain atoms other than carbon in a ring or chain composed of carbon atoms and which include substituents such as pyridyl, furyl, thienyl and imidazolyl. Heteroatoms include sulfur, oxygen and nitrogen. In general, heteroatoms will be present with no more than 2 or no more than 1 per 10 carbon atoms of the hydrocarbyl group; Generally there will be no heteroatoms in the hydrocarbyl group.
전술한 몇몇 물질들은 최종 포뮬레이션에서 상호작용하여 최종 포뮬레이션의 성분들은 초기 첨가된 것과 달라질 수 있음은 알려져 있다. 예를 들어, 금속 이온(예컨대, 청정제의 금속 이온)은 다른 분자의 다른 산성 또는 음이온성 부위로 이동할 수 있다. 이와 같이 형성된 산물, 예컨대 목적한 용도에 본 발명의 조성물을 이용할 때 형성된 산물은 용이하게 설명하기가 쉽지 않다. 그럼에도, 이러한 모든 변형 및 반응 산물은 본 발명의 범위 내에 포함되고; 본 발명은 전술한 성분들을 혼합하여 제조한 조성물을 포괄한다.It is known that several of the substances described above interact in the final formulation so that the ingredients in the final formulation may differ from those initially added. For example, metal ions (eg, metal ions in detergents) can migrate to other acidic or anionic sites of other molecules. The products thus formed, such as those formed when the compositions of the present invention are used for their intended use, are not readily descriptive. Nevertheless, all such modifications and reaction products are included within the scope of this invention; The present invention encompasses compositions prepared by mixing the aforementioned ingredients.
본 발명의 조성물에 존재하는 인-함유 화합물 또는 화합물들의 양은 특정 양태에 따르면, 0.01 내지 2중량%, 대안적으로 0.02 내지 1 중량% 또는 0.05 내지 0.5 중량%일 수 있다. 이에 대응하여, 조성물의 총 인 함량은 물론 선택된 특정 화합물의 인 함량에 따라서, 예컨대 0.01 내지 0.3 중량%, 0.003 또는 0.03 내지 0.20 중량% 또는 0.05 내지 0.15 중량%일 수 있다. 특정 양태에 따르면, 개시 기술의 포뮬레이션은 인을 아연 디알킬디티오포스페이트의 형태로 함유하거나 또는 함유하지 않을 수 있다. 몇몇 양태들에는 아연 디알킬디티오포스페이트가 0.1중량% 미만 또는 0.01 중량% 미만으로 존재한다. 이러한 물질은 하기 식으로 표시될 수 있다:The amount of the phosphorus-containing compound or compounds present in the composition of the present invention may, according to certain embodiments, be from 0.01 to 2% by weight, alternatively from 0.02 to 1% by weight or from 0.05 to 0.5% by weight. Correspondingly, the total phosphorus content of the composition may of course be, for example, 0.01 to 0.3% by weight, 0.003 or 0.03 to 0.20% by weight or 0.05 to 0.15% by weight, depending on the phosphorus content of the particular compound selected. According to certain embodiments, formulations of the disclosed technology may or may not contain phosphorus in the form of zinc dialkyldithiophosphates. In some embodiments, the zinc dialkyldithiophosphate is present in less than 0.1% or less than 0.01% by weight. Such materials can be represented by the formula:
여기서, R8 및 R9는 독립적으로 탄소 원자 3 내지 20개, 또는 3 내지 16개 또는 3 내지 12개를 가진 알킬, 사이클로알킬, 아르알킬 또는 알카릴 기와 같은 하이드로카르빌 기이다. 이 물질은 일반적으로 2차 알코올과 1차 알코올의 혼합물, 예컨대 이소프로판올과 4-메틸-2-펜탄올의 혼합물일 수 있는 알코올 R8OH 및 R9OH 중 하나 또는 이의 혼합물을 오황화인과 반응시켜 산을 제공한 뒤, 이를 산화아연으로 중화시켜 제조한다.wherein R 8 and R 9 are independently a hydrocarbyl group such as an alkyl, cycloalkyl, aralkyl or alkaryl group having 3 to 20 carbon atoms, or 3 to 16 or 3 to 12 carbon atoms. This material is generally prepared by reacting with phosphorus pentasulfide one or a mixture of alcohols R 8 OH and R 9 OH, which may be mixtures of secondary and primary alcohols, such as isopropanol and 4-methyl-2-pentanol. It is prepared by providing an acid and then neutralizing it with zinc oxide.
조성물이 농축물 형태일 때, 다양한 성분들의 상대적 양은 10과 같은 배율 등으로 비례적으로 증가할 것이다(윤활 점도의 오일은 제외, 이는 상응하게 감소함)When the composition is in the form of a concentrate, the relative amounts of the various components will increase proportionally by a factor such as 10 or the like (except for oils of lubricating viscosity, which will decrease correspondingly)
본원에 사용된 "축합 산물"이란 용어는 에스테르, 아미드, 이미드 및 축합 반응이 실제 산물로 직접 유도되도록 수행되는지에 상관없이, 알코올 또는 아민과 산 또는 산의 반응성 등가물(예, 산 할라이드, 무수물 또는 에스테르)의 축합 반응에 의해 제조될 수 있는 기타 물질들을 포괄하려는 것이다. 따라서, 예컨대 특정 에스테르는 직접 축합 반응이 아닌 에스테르교환 반응에 의해 제조될 수 있다. 그 결과 산출되는 산물은 여전히 축합 산물로 간주된다.As used herein, the term "condensation product" refers to esters, amides, imides, and reactive equivalents of acids or acids with alcohols or amines, whether or not the condensation reaction is carried out directly to the actual product (e.g., acid halides, anhydrides or esters), which may be prepared by the condensation reaction. Thus, for example, certain esters can be prepared by transesterification rather than direct condensation. The resulting product is still considered a condensation product.
기술된 각 화학 성분의 양은 다른 언급이 없는 한 시판 물질에 통상적으로 존재할 수 있는 임의의 용매 또는 희석 오일을 배제한 양, 즉 활성 화학물질을 기준으로 한 양이다. 하지만, 다른 표시가 없는 한, 본원에 언급된 각 화학물질 또는 조성물은 이성질체, 부산물, 유도체 및 보통 상업적 등급에 존재하는 것으로 알고 있는 기타 물질을 보유할 수 있는 시판 등급의 물질인 것으로 해석되어야 한다.The amounts of each chemical component stated are, unless otherwise stated, excluding any solvents or diluent oils that may ordinarily be present in commercially available materials, i.e., based on the active chemical. However, unless otherwise indicated, each chemical or composition referred to herein should be construed as being of a commercial grade, which may possess isomers, by-products, derivatives and other materials normally known to exist in commercial grades.
본원에 사용된, "하이드로카르빌 치환체" 또는 "하이드로카르빌 기"란 용어는 당업자에게 공지된 통상적인 의미로 사용된다. 구체적으로, 이 용어는 분자의 나머지에 직접 부착된 탄소 원자가 있고 주로 탄화수소 특성을 나타내는 기를 의미한다. 하이드로카르빌 기의 예로는 탄화수소 치환체, 예컨대 지방족, 지환족 및 방향족 치환체; 치환된 탄화수소 치환체, 즉 본 발명의 상황에서 주로 치환체의 탄화수소 본성을 변경시키지 않는 비-탄화수소 기를 함유하는 치환체; 및 헤테로 치환체, 즉 마찬가지로 주로 탄화수소 특성을 갖지만, 고리 또는 사슬에 탄소 외에 다른 원자를 함유하는 치환체를 포함한다. "하이드로카르빌 치환체" 또는 "하이드로카르빌 기"란 용어의 더 상세한 설명은 공개 출원 US 2010-0197536의 문단 [0137] 내지 [0141]에서 발견된다.As used herein, the terms "hydrocarbyl substituent" or "hydrocarbyl group" are used in their ordinary meanings known to those skilled in the art. Specifically, the term refers to groups having carbon atoms directly attached to the remainder of the molecule and exhibiting predominantly hydrocarbon properties. Examples of hydrocarbyl groups include hydrocarbon substituents such as aliphatic, cycloaliphatic and aromatic substituents; substituted hydrocarbon substituents, ie those containing non-hydrocarbon groups which in the context of the present invention do not primarily alter the hydrocarbon nature of the substituent; and hetero substituents, i.e., substituents which likewise have predominantly hydrocarbon character, but which contain atoms other than carbon in the ring or chain. A more detailed description of the term "hydrocarbyl substituent" or "hydrocarbyl group" is found in paragraphs [0137] to [0141] of published application US 2010-0197536.
전술한 몇몇 물질은 최종 포뮬레이션에서 상호작용하여, 최종 포뮬레이션의 성분들은 초기 첨가된 성분과 다를 수 있다는 것은 공지되어 있다. 예를 들어, 금속 이온(예컨대, 청정제의 금속 이온)은 다른 분자의 다른 산성 또는 음이온성 부위로 이동할 수 있다. 이와 같이 형성된 산물, 예컨대 목적한 용도에 본 발명의 조성물을 이용할 때 형성되는 산물은 용이하게 설명하기가 쉽지 않다. 그럼에도, 이러한 모든 변형과 반응 산물들은 본 발명의 범위내에 포함된다; 본 발명은 전술한 성분들을 혼합하여 제조한 조성물을 포괄한다.It is known that several of the substances described above interact in the final formulation, so that the ingredients of the final formulation may differ from the ingredients initially added. For example, metal ions (eg, metal ions in detergents) can migrate to other acidic or anionic sites of other molecules. The products thus formed, such as those formed when the compositions of the present invention are used for their intended use, are not readily descriptive. Nevertheless, all such modifications and reaction products are included within the scope of this invention; The present invention encompasses compositions prepared by mixing the aforementioned ingredients.
본 발명은 변속기 유체에 양호한 마찰 성능을 제공하는데 유용하고, 이는 이하 실시예를 참고로 하면 더 잘 이해될 것이다. The present invention is useful for providing good friction performance to transmission fluids, which will be better understood with reference to the following examples.
실시예Example
이하의 포뮬레이션들은 시험을 위해 제조했다:The following formulations were prepared for testing:
자동변속기의 전형적인 또는 통상적인 윤활제를 나타내는 출발 윤활제는 다음 성분들을 함유하는 것으로 제조했다(오일 외의 각 성분들은 무오일 기준으로 나타냈고, 모든 %는 중량을 기준으로 한다):Starting lubricants representing typical or conventional lubricants for automatic transmissions were prepared containing the following components (each component other than oil is expressed on an oil-free basis, all percentages are by weight):
윤활 점도의 오일(총 100%를 만드는 양);oil of lubricating viscosity (amount to make a total of 100%);
폴리메타크릴레이트 점도 조정제, 3.4%Polymethacrylate viscosity modifier, 3.4%
유동점 강하제, 0.2%Pour point depressant, 0.2%
내마모제: 0.28%, 예컨대 디부틸 포스파이트 및 디(장쇄 알킬) 포스파이트Antiwear agent: 0.28%, such as dibutyl phosphite and di(long chain alkyl) phosphite
석신이미드 분산제: 4.28%, 예컨대 붕산화된 석신이미드 분산제(들) 및 디머캅토티아디아졸-처리된 분산제(들)Succinimide dispersant: 4.28%, such as borated succinimide dispersant(s) and dimercaptothiadiazole-treated dispersant(s)
씰 팽창제: 0.5%Seal Inflator: 0.5%
부식 억제제: 0.06%Corrosion inhibitor: 0.06%
산화방지제: 1.1%, 예컨대, 힌더드 페놀계 에스테르 산화방지제 및 방향족 아민 산화방지제 포함Antioxidants: 1.1%, including hindered phenolic ester antioxidants and aromatic amine antioxidants
청정제: 0.18% 과염기화된 칼슘 설포네이트 청정제(저 TBN 및 고 TBN 물질)Detergent: 0.18% overbased calcium sulfonate detergent (low TBN and high TBN material)
통상적인 마찰조정제 패키지: 0.61%, 예컨대 인산(85%), 붕산염 에스테르, 폴리옥시에틸렌 탈로우알킬아민, 하이드록시에틸 헵타데세닐 이미다졸린, 및 장쇄 하이드록시알킬아민Typical friction modifier package: 0.61%, such as phosphoric acid (85%), borate ester, polyoxyethylene tallowalkylamine, hydroxyethyl heptadecenyl imidazoline, and long chain hydroxyalkylamine
소량의 기타 통상적인 첨가제(예컨대, 소포제, 염료 및 향료 첨가제(들) 포함).Minor amounts of other conventional additives (including, for example, defoamers, dyes and fragrance additive(s)).
실시예 1은 추가로 출발 윤활제내에 디코코아민과 글리콜산의 축합 산물(아미드) 0.70 중량% 및 디메틸옥살레이트와 N,N-디(C18 알킬) 프로필렌-1,3-디아민의 반응에 의해 형성된 비스아미드 0.70 중량%를 함유한다(C18 알킬 기는 이소스테아르산 구조의 특징이다). Example 1 further comprises 0.70% by weight of the condensation product (amide) of dicocoamine and glycolic acid in a starting lubricant formed by the reaction of dimethyloxalate with N,N-di(C18 alkyl)propylene-1,3-diamine 0.70% by weight of bisamides (the C18 alkyl group is characteristic of the isostearic acid structure).
실시예 2. 실시예 1과 동일한 출발 윤활제를 사용하지만, 단 장쇄 하이드록시알킬아민의 양이 0.01%의 양 정도 적고, 산화방지제 성분이 추가로 0.4%의 치환된 하이드로카르빌 설파이드를 함유하며, 기타 통상적인 첨가제는 특정 소량이 약간 다르다. 실시예 2의 포뮬레이션은 변형된 출발 윤활제 내에 디메틸 옥살레이트와 N,N-디(C18알킬)프로필렌-1,3-디아민(C18 알킬 기는 이소스테아르산 구조의 특징이다)의 반응에 의해 형성된 비스아미드 0.70 중량%를 함유한다. Example 2 The same starting lubricant as Example 1 was used, except that the amount of long-chain hydroxyalkylamine was less than that of 0.01%, the antioxidant component contained an additional 0.4% of substituted hydrocarbyl sulfide, and other conventional additives. are slightly different in certain small quantities. The formulation of Example 2 is a bis formed by the reaction of dimethyl oxalate with N,N-di(C18alkyl)propylene-1,3-diamine (the C18 alkyl group is characteristic of the isostearic acid structure) in a modified starting lubricant. 0.70% by weight of amide.
참고예 B(138), C(129) 및 D(123)를 위해서는 유사한 출발 윤활제를 사용하되, 임의의 특정 성분의 조성 및 양이 일반적으로 다음과 같이 다르다:For Reference Examples B (138), C (129) and D (123), similar starting lubricants are used, but the composition and amounts of any specific ingredients generally differ as follows:
참고예 B(138): 내마모 성분의 양: 0.28% Reference Example B (138) : Amount of anti-wear component: 0.28%
분산제 성분의 양: 3.71%Amount of dispersant component: 3.71%
산화방지제 성분의 양: 1.5%Amount of antioxidant component: 1.5%
청정제 성분의 양: 0.29%Amount of cleaning agent component: 0.29%
통상적인 마찰조정제 성분의 양: 0.51%Amount of conventional friction modifier component: 0.51%
참고예 B(138)는 추가로 디메틸 옥살레이트와 N,N-디(C18 알킬)프로필렌-1,3-디아민의 반응에 의해 형성된 비스아미드 0.60 중량%를 함유한다.Reference Example B (138) further contains 0.60% by weight of a bisamide formed by the reaction of dimethyl oxalate with N,N-di(C18 alkyl)propylene-1,3-diamine.
참고예 C(129): 내마모 성분의 양: 0.2% Reference Example C (129) : Amount of anti-wear component: 0.2%
분산제 성분의 양: 3.77%Amount of dispersant component: 3.77%
부식 억제제 성분의 양: 0.11%Amount of corrosion inhibitor component: 0.11%
산화방지제 성분의 양: 1.5%Amount of antioxidant component: 1.5%
청정제 성분의 양: 0.23%Amount of cleaning agent component: 0.23%
통상적인 마찰조정제 성분의 양: 0.62%Amount of conventional friction modifier component: 0.62%
참고예 C(129)는 추가로 디코코아민과 글리콜산의 축합 산물(아미드)을 0.75중량% 함유한다.Reference Example C (129) further contains 0.75% by weight of a condensation product (amide) of dicocoamine and glycolic acid.
참고예 D(123): 내마모 성분의 양: 0.2% Reference Example D (123) : Amount of anti-wear component: 0.2%
분산제 성분의 양: 3.99%Amount of dispersant component: 3.99%
부식억제제 성분의 양: 0.12%Amount of corrosion inhibitor component: 0.12%
산화방지제 성분의 양: 1.5%Amount of antioxidant component: 1.5%
청정제 성분의 양: 0.10%Amount of cleaning agent component: 0.10%
통상적인 마찰조정제 성분의 양: 0.57%Amount of conventional friction modifier component: 0.57%
참고예 D(123)는 추가로 디코코아민과 글리콜산의 축합 산물(아미드)을 0.66 중량% 함유한다.Reference Example D (123) further contains 0.66% by weight of a condensation product (amide) of dicocoamine and glycolic acid.
이와 같이 제조된 포뮬레이션들은 종이계 마찰 디스크와 윤활처리된 강철 클러치 판의 반복적인 체결과 해리를 수반하는 마찰 시험으로 처리했다. 이 시험은 SAE No.2 Universal Wet Friction Material Test Machine에서, 또는 GK 또는 DKA 사양에 따르는 등가의 기계에서 수행했다. 측정 값들은 500회, 2500회 및 10,000회의 해리 사이클에서 기록했다.The formulations thus prepared were subjected to a friction test involving repeated engagement and disengagement of a paper-based friction disk and a lubricated steel clutch plate. This test was performed on a SAE No.2 Universal Wet Friction Material Test Machine, or an equivalent machine conforming to GK or DKA specifications. Measurements were recorded at 500, 2500 and 10,000 dissociation cycles.
모든 측정은 100℃에서 유지되는 윤활제 포뮬레이션을 가지고 수행했다. 첫 번째 측정은 "준정적" 마찰 계수이다. 이 측정을 위해, 고온 조건에서 270℃ 강철판 온도에 도달하기 위해 10 rpm으로 변속후 즉시 클러치를 풀었다. 준정적 마찰계수는 분리가 개시되고 활주 속도가 안정화된 후 0.5초 후에 측정했다. 두번째 측정은 "정적" 마찰계수로서, 이 조건은 클러치 판을 해리한 직후 이 판이 10 rpm의 상대적 속도로 이동할 때의 마찰계수로서 정의된다. 이와 마찬가지로, 동적 마찰계수는 클러치 체결 시 90%, 50% 및 10% 활주 속도에서 기록했다.All measurements were performed with the lubricant formulation maintained at 100°C. The first measurement is the "quasi-static" coefficient of friction. For this measurement, the clutch was released immediately after shifting to 10 rpm to reach the 270°C steel plate temperature under high temperature conditions. The quasi-static coefficient of friction was measured 0.5 s after separation was initiated and the sliding speed stabilized. The second measurement is the "static" coefficient of friction, which is defined as the coefficient of friction when the clutch plate moves at a relative speed of 10 rpm immediately after disengagement. Likewise, dynamic coefficients of friction were recorded at 90%, 50% and 10% slide speeds when the clutch is engaged.
시험 결과는 이하 표에 제시했다. 각 엔트리마다 관련 마찰계수를, 즉 500 사이클(시험 초반), 2500 사이클(시험 중반) 및 10,000 사이클(시험 종반)에서 기록했다:The test results are presented in the table below. For each entry, the relevant coefficient of friction was recorded, namely at 500 cycles (early test), 2500 cycles (mid-test) and 10,000 cycles (end of test):
결과들은 옥살산 비스아미드와 성분 (c)의 아미드를 둘 다 함유하는 본 발명의 실시예가 이 시험에서 500 내지 10,000 사이클 동안 비교적 안정하게 유지되는 우수한 마찰 성능을 나타낸다는 것을 보여준다. 준정적 마찰계수는 1.02 내지 1.09의 높고 안정한 값이다. 정적 마찰계수는 실질적으로 0.135를 초과하지 않는 안정된 값이다.The results show that the inventive example containing both the oxalic acid bisamide and the amide of component (c) exhibits good friction performance in this test, remaining relatively stable for 500 to 10,000 cycles. The quasi-static coefficient of friction is a high and stable value of 1.02 to 1.09. The static friction coefficient is substantially a stable value that does not exceed 0.135.
앞에서 구체적으로 나열되거나 나열되지 않은, 우선권이 주장된 모든 선행 출원을 비롯해서 앞에서 언급한 문헌들은 각각 본원에 참고 인용된다. 어떠한 문헌의 언급은 이 문헌이 선행 기술로서 자격이 있거나, 임의의 사법권에서 숙련된 자의 일반 지식을 구성하는 것임을 인정하는 것이 아니다. 본 명세서에서 물질의 양, 반응 조건, 분자량, 탄소 원자의 수 등을 명시한 모든 수치 양들은 실시예를 제외하고 또는 다른 분명한 표시가 있는 경우를 제외하고는, "약"이란 단어가 경우에 따라 수식하고 있는 것으로서 이해되어야 한다. 본원에 제시된 상한 및 하한의 양, 범위 및 비의 한계들은 독립적으로 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 이와 마찬가지로, 본 발명의 각 성분의 범위 및 양은 임의의 다른 성분의 범위 또는 양과 함께 사용될 수 있다.Each of the aforementioned documents is incorporated herein by reference, including all prior applications for which priority is claimed, whether or not specifically listed above. The mention of any document is not an admission that this document is qualified as prior art or constitutes the general knowledge of one skilled in any jurisdiction. In the present specification, all numerical quantities specifying amounts of substances, reaction conditions, molecular weights, number of carbon atoms, etc., except in the examples or where otherwise expressly indicated, the word "about" may be modified as the case may be. It should be understood as doing It should be understood that the upper and lower amounts, ranges, and ratio limits set forth herein may be independently combined. Likewise, ranges and amounts for each component of the present invention may be used in conjunction with ranges or amounts for any other component.
본원에 사용된, "함유하는"이란 전이어는 "포함하는", "보유하는" 또는 "특징으로 하는"과 동의어이며, 내포적 또는 개방적이고, 추가 언급되지 않은 성분 또는 방법 단계들을 배제하지 않는다. 하지만, 본원에서 "함유하는"이란 언급마다, 이 용어가 또한 대안적 양태들로서 "본질적으로 이루어지는" 및 "이루어지는"이란 어구도 포괄하고 있고, 이 "이루어지는"은 명시되지 않은 임의의 성분 또는 단계는 배제하고, "본질적으로 이루어지는"은 고찰 중인 조성물 또는 방법의 필수 또는 기본 및 신규 특성들에 중대한 영향을 미치지 않는 언급되지 않은 추가 성분들 또는 단계들의 내포를 허용하려고 한다. "이루어지는" 또는 "본질적으로 이루어지는"이란 표현은 청구항의 한 성분에 적용되었을 때, 청구항의 다른 곳에서 "함유하는"이란 존재가 있음에도 불구하고, 그 성분으로 표현되는 종류의 모든 종을 제한하려는 것이다.As used herein, the transitional word "comprising" is synonymous with "comprising," "having," or "characterized by," is implicit or open, and does not exclude components or method steps not further mentioned. . However, whenever referenced to "comprising" herein, the term also encompasses the phrases "consisting essentially of" and "consisting of" as alternative aspects, wherein "consisting of" means that any component or step not specified is In exclusion, "consisting essentially of" is intended to permit the inclusion of additional, unrecited components or steps that do not materially affect the essential or basic and novel properties of the composition or method under consideration. The expression "consisting of" or "consisting essentially of, when applied to one component of a claim, is intended to limit all species of the kind expressed by that component, notwithstanding the presence of "comprising" elsewhere in the claim. .
특정 대표적인 양태들과 세부사항들은 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 나타냈지만, 당업자에게는 다양한 변화 및 변형이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 제조될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 이와 관련하여, 본 발명의 범위는 이하 청구항들에 의해서만 제한되어야 한다. 특정 사법권에서, 수치 범위 중 하나 이상의 더 좁은 값들의 언급 또는 더 넓은 목록으로부터 성분들의 더 좁은 선택의 언급은, 이러한 언급들이 바람직한 양태를 나타낸다는 것을 의미한다.While certain representative embodiments and details have been shown for the purpose of illustrating the invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made therein without departing from the scope of the invention. In this regard, the scope of the present invention should be limited only by the following claims. In certain jurisdictions, recitation of narrower values of one or more of a numerical range or recitation of a narrower selection of ingredients from a broader list means that such recitations are indicative of preferred embodiments.
Claims (16)
(b) 탄소 원자가 12 내지 22개인 하이드로카르빌 기를 2개 이상 함유하는 N-치환된 옥살산 비스아미드 또는 아미드-에스테르 0.05 내지 3.0 중량%; 및
(c) 화학식 R1R2N-C(X)R3로 표시되는 아미드 또는 티오아미드 0.05 내지 3.0 중량%
를 함유하는 조성물로서,
상기 식에서, X는 O 또는 S이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소 원자가 적어도 6개인 하이드로카르빌 기이며, R3은 탄소 원자가 1 내지 6개인 하이드록시알킬 기이거나 또는 상기 하이드록시알킬 기의 하이드록시 기를 통해 아실화제와 상기 하이드록시알킬기의 축합에 의해 형성된 기인,
조성물.(a) oils of lubricating viscosity;
(b) 0.05 to 3.0% by weight of an N-substituted oxalic acid bisamide or amide-ester containing at least two hydrocarbyl groups having 12 to 22 carbon atoms; and
(c) 0.05 to 3.0 wt% of an amide or thioamide represented by the formula R 1 R 2 NC(X)R 3
As a composition containing,
wherein X is O or S, R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbyl group having at least 6 carbon atoms, R 3 is a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or the hydroxyalkyl group A group formed by the condensation of the hydroxyalkyl group with an acylating agent through a hydroxyl group of
composition.
상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 2개는 독립적으로 탄소원자가 12 내지 22개인 하이드로카르빌 기를 함유하는 기이고, 상기 R1, R2, R3 및 R4 기 중 2개 이하는 독립적으로 수소 또는 탄소 원자가 10개 이하인 하이드로카르빌 기임.The composition according to claim 1, wherein the N-substituted oxalic acid bisamide or amide ester contains a bisamide represented by the formula:
wherein at least two of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently a group containing a hydrocarbyl group having 12 to 22 carbon atoms, and among the R 1 , R 2 , R 3 and R 4 groups 2 or less are independently hydrogen or a hydrocarbyl group of 10 or fewer carbon atoms.
상기 식에서, 각 R1 및 R2는 독립적으로 12 내지 18개 탄소 원자의 알킬 기임.The composition according to claim 1, wherein the N-substituted oxalic acid bisamide or amide ester contains a bisamide represented by the formula:
wherein each R 1 and R 2 is independently an alkyl group of 12 to 18 carbon atoms.
상기 식에서, R1 및 R2는 독립적으로 탄소 원자가 12 내지 22개인 하이드로카르빌 기이고, R10은 탄소 원자가 1 내지 22개인 하이드로카르빌 기임.The composition according to claim 1, wherein the N-substituted oxalic acid bisamide or amide-ester contains an amide-ester represented by the formula:
wherein R 1 and R 2 are independently a hydrocarbyl group having 12 to 22 carbon atoms, and R 10 is a hydrocarbyl group having 1 to 22 carbon atoms.
상기 식에서, 각 R5 및 R7은 독립적으로 탄소 원자가 12 내지 22개인 하이드로카르빌 기이고, 각 R6 및 R8은 독립적으로 수소 또는 탄소 원자 1 내지 22개인 하이드로카르빌 기임.The composition according to claim 1, wherein (b) the N-substituted oxalic acid bisamide or amide ester contains a bisamide represented by the formula:
wherein each R 5 and R 7 is independently a hydrocarbyl group having 12 to 22 carbon atoms, and each R 6 and R 8 is independently hydrogen or a hydrocarbyl group having 1 to 22 carbon atoms.
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