KR100241282B1 - 기어 윤활유 조성물 - Google Patents

기어 윤활유 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR100241282B1
KR100241282B1 KR1019970044758A KR19970044758A KR100241282B1 KR 100241282 B1 KR100241282 B1 KR 100241282B1 KR 1019970044758 A KR1019970044758 A KR 1019970044758A KR 19970044758 A KR19970044758 A KR 19970044758A KR 100241282 B1 KR100241282 B1 KR 100241282B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
detergent
lubricating oil
extreme pressure
oil composition
sulfur
Prior art date
Application number
KR1019970044758A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990021230A (ko
Inventor
배대윤
지태섭
송봉해
Original Assignee
김동수
한국쉘석유주식회사
엔조 룰리
정몽규
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김동수, 한국쉘석유주식회사, 엔조 룰리, 정몽규, 현대자동차주식회사 filed Critical 김동수
Priority to KR1019970044758A priority Critical patent/KR100241282B1/ko
Publication of KR19990021230A publication Critical patent/KR19990021230A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100241282B1 publication Critical patent/KR100241282B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M141/00Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential
    • C10M141/10Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential at least one of them being an organic phosphorus-containing compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M137/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing phosphorus
    • C10M137/12Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing phosphorus having a phosphorus-to-carbon bond
    • C10M137/14Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing phosphorus having a phosphorus-to-carbon bond containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

본 발명은 황-인계 극압첨가제의 열분해에 의한 피막의 형성을 억제함으로써 변속시 발생되는 소음을 방지하며 시프트 필링(shift feeling)이 향상된 기어 윤활유 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 기어 윤활유 조성물은 기재의 오일, 황-인계 극압첨가제, 칼슘계 청정제 및 마그네슘 청정제와 같은 금속 청정제, 무회계 분산제 및 유기아연디티오포스페이트를 포함하여 구성한다.
본 발명의 기어 윤활유 조성물은 금속 청정제가 고열에서 부드러운 회분을 발생시키고, 무회계 분산제가 열분해에 의한 피막 및 슬러지를 분산시킴으로써 싱크로나이저링과 기어간의 흑색 피막 발생을 억제하여 마찰계수를 높임으로써 소음을 방지하며, 시프트 필링(shift feeling)을 향상시킬 수 있다.

Description

기어 윤활유 조성물
본 발명은 기어 윤활유 조성물에 관한 것으로서, 상세하게는 황-인계 극압첨가제, 칼슘계 청정제 및 마그네슘계 청정제와 같은 금속 청정제, 무회계 분산제 및 유기아연디티오포스페이트를 함유하는 기어 윤활유 조성물에 관한 것이다.
지금까지 기어 윤활유로 통상의 정제 광유에 황-인계 극압첨가제가 첨가된 것이 사용되어 왔다. 황-인계 극압첨가제는 특히 높은 하중이 가해지는 기어 윤활에 있어서 기어표면에 대한 보호성능 즉, 내피팅 성능, 내스코어링 성능 등이 우수하여 승용차 및 상용차에 사용되는 기어 윤활유에 사용되고 있다. 황-인계 극압첨가제는 활동성이 높으며, 열에 의해 반응하는 특징을 가지고 있어 맞물린 두 기어간의 마찰열에 의해 접촉면 부위에서 열분해함으로써 황화철 또는 인화철의 피막을 형성하여 치면을 보호하는 역할을 한다.
한편, 종래의 승용차의 경우 기어박스에 대한 공기의 흐름성이 좋아 냉각이 효과적으로 이루어 질 수 있으므로 기어 윤활유의 온도가 80 내지 90℃로 유지되는 것이 일반적이다. 그러나 최근, 특히 승용차에 있어서 차량의 디자인이 공기저항을 줄이는 형상으로 채택되어감에 따라 기어박스를 냉각하기 위한 공기의 양이 감소되어 기어박스의 냉각성이 감소되고 있으며, 특히 전륜구동형 승용차에 있어서 기어박스는 엔진 밑에 위치하므로 기어박스의 냉각성이 더욱 감소되어 기어 윤활유의 온도가 130 내지 150℃의 높은 온도로 운전되는 경향이 있다.
황-인계 극압첨가제는 극압이 가해지는 운전조건에서 매우 우수한 성능을 가지고 있으며, 열분해되어 사용되는 것으로서 기어 윤활유의 온도를 기준으로 약120℃ 정도에서 열분해된다. 이러한 황-인계 극압첨가제의 열분해는 열과 함께 접촉하는 금속에 대하여 영향을 받으며, 특히 황동이나 청동과 같은 구리를 함유한 합금의 경우에 열분해가 가속된다. 황-인계 극압첨가제의 열분해에 의하여 변속장치내의 동기물림장치중 황동재질로 된 싱크로나이저링의 표면에 첨가제의 열분해 물질로 된 피막이 형성되어 싱크로나이저링의 표면을 흑색으로 변색시킨다. 싱크로나이저링에 부착된 상기 첨가제의 흑색 피막은 변속시 기어와 싱크로나이저링간의 마찰력을 저하시켜 치합을 곤란하게 하여 시프트 필링(shift feeling)이 좋지 않으며, 소음을 발생시킨다.
이에, 본 발명자들은 상기에서 언급한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 첨가제의 열분해에 의한 피막의 형성을 억제할 수 있는 첨가제에 대하여 연구한 결과, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 황-인계 극압첨가제의 열분해에 의한 피막의 형성을 억제함으로써 변속시 발생되는 소음을 방지하며 시프트 필링(shift feeling)이 향상된 기어 윤활유 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 실시예에 따른 본 발명의 기어 윤활유 조성물 및 비교예의 기어 윤활유 조성물의 동마찰계수를 나타낸 그래프이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기어 윤활유 조성물은 기재의 오일, 황-인계 극압첨가제, 금속 청정제 및 유기아연디티오포스페이트를 포함하여 구성한다.
또한, 본 발명의 기어 윤활유 조성물은 기재의 오일, 황-인계 극압첨가제, 금속 청정제, 무회계 분산제 및 유기아연디티오포스페이트를 포함하여 구성한다.
본 발명의 기어 윤활유 조성물은 금속 청정제가 고열에서 부드러운 회분을 발생시키고, 무회계 분산제가 열분해에 의한 피막 및 슬러지를 분산시킴으로써 싱크로나이저링과 기어간의 흑색 피막 발생을 억제하여 마찰계수를 높임으로써 소음을 방지하며, 시프트 필링을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 기어 윤활유 조성물에 있어서, 금속 청정제는 칼슘계 청정제 또는 마그네슘 청정제를 사용한다.
칼슘계 청정제는 다음 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용하며, 칼슘함량을 기준으로 0.05 내지 5중량%를 사용한다. 상기의 범위보다 함량이 적으면 회분을 발생시키지 못하며, 함량이 많은 경우에는 그 이상의 효과를 얻지 못한다.
Figure kpo00000
(상기 식에서 R은 아릴기 또는 알킬기이다.)
마그네슘계 청정제는 다음 화학식 2로 표시되는 화합물을 사용하며, 마그네슘함량을 기준으로 0.05 내지 5중량%를 사용한다. 상기의 범위보다 함량이 적으면 회분을 발생시키지 못하며, 함량이 많은 경우에는 그 이상의 효과를 얻지 못한다.
Figure kpo00001
(상기 식에서 R은 아릴기 또는 알킬기이다.)
무회계 분산제는 다음 화학식 3으로 표시되는 화합물을 사용하며, 질소의 함량을 기준으로 0.03 내지 5중량%를 사용한다. 상기의 범위보다 함량이 적으면 열분해에 의한 피막 및 슬러지를 분산시키지 못하며, 함량이 많더라도 더 이상의 효과를 얻지는 못한다.
Figure kpo00002
(상기 식에서, n은 1 내지 12이고, m은 1 내지 17이다)
또한, 본 발명의 기어 윤활유 조성물은 싱크로나이저링의 마모를 방지하기 위하여 하기 화학식 4의 유기아연디티오포스페이트를 함유하며, 유기아연디티오포스페이트의 첨가로 싱크로나이저링의 마모를 현저히 줄일 수 있다. 유기아연디티오포스페이트의 함량은 0.3 내지 5 중량%로서, 상기의 범위보다 함량이 적으면 내마모성을 발휘하지 못하며, 함량이 많으면 산화안정성 및 열안정성이 좋지 않아 슬러지가 형성될 수 있다.
Figure kpo00003
(상기 식에서 R은 아릴기 또는 알킬기이다.)
또한, 본 발명의 황-인계 극압첨가제로는 통상의 황-인계 극압첨가제를 사용할 수 있다. 대표적인 황계 극압첨가제는 황화올레핀, 황화유지 등이 있으며, 대표적인 인계 극압첨가제로는 인산에스테르, 인산에스테르아민염 등이 있다. 특히 불활성 유황계 극압첨가제로서 황화경유를 사용할 수 있다. 황-인계 극압첨가제는 0.5 내지 5중량%의 범위로 사용한다.
또한, 본 발명의 기어 윤활유 조성물은 점도지수 향상제, 유동점 강하제 또는 산화방지제를 함유할 수 있다.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 예시일 뿐이며, 본 발명이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
〈실시예 및 비교예〉
하기 표 1에 따라 기재의 오일에 각종 첨가제를 첨가하여 기어 윤활유 조성물을 조성하였다.
실시예 및 비교예의 기어 윤활유 조성물의 첨가제의 조성
번호 첨가제 실시예 비교예
1 2 3 4
1 점도지수향상제 11.5 11.5 11.5 12.0
2 황-인계 극압제 1.0 3.6 3.6 3.6
3 유기Zn-DTP 0.5 1.0 1.5
4 유동점 강하제 0.5 0.5
5 마그네슘계 청정제 1.6 1.6
6 칼슘계 청정제 1.0 1.0 1.0
7 무회계 분산제 0.75
상기 표에서 사용된 각각의 첨가제는 다음과 같은 것이다.
1) PMA 타입 점도지수 향상제
2) NIPPON COOPER사 제품의 황-인계 극압첨가제(황화경유 함유)
3) ETHYL사 유기아연디티오포스페이트
4) SELL사의 유동점 강하제
5) ETHYL사 마그네슘 함량이 1.6중량%
6) ETHYL사 칼슘 함량이 1.0중량%
7) 질소함량이 0.75 중량%
〈성능시험〉
시험방법
4구 내하중성 : ASTM D 217
산화안정도 : JIS K 2514로 150℃에서 96시간 시험
싱크로나이저 내구시험 : 기어와 싱크로나이저를 1500RPM 이상에서 동기시킬 수 있으며 마찰토크를 측정할 수 있는 장비로 시험(SAE NO.2의 구조를 수정한 장비) 1200 RPM, 하중 25kgf, 온도 80℃에서 시험.
시험결과
상기 시험방법에 따라 상기 실시예 및 비교예의 기어 윤활유 조성물을 시험 평가하여 하기 표 2 및 도 1에 나타내었다.
실시예 및 비교예의 기어 윤활유의 물성시험 결과
구 분 실 시 예 비교예
1 2 3 4
4구 내하중성 200 250 250 250
산화안정도 점도증가율 1.2 3.3 3.4 6.0
펜탄불용분 0.05 0.05 0.05 2.0
싱크로나이저 내구 마모량 mg 24 50 29 200
실차시험(50,000km) 소음발생 없음 소음발생
상기 표 2 및 도 1의 결과를 보면, 칼슘계, 마그네슘계 청정제를 첨가한 실시예 1 및 2의 산화안정도와 싱크로 마찰계수는 첨가하지 않은 비교예 4보다 월등히 우수한 것을 알 수 있으며, 실시예 3에서 보는 바와 같이 무회계 분산제를 첨가하면 더욱 향상된다는 것을 알 수 있다. 즉, 무회계 분산제를 첨가하면 동마찰계수를 일정하게 유지시키며 싱크로 내구후 무회계 분산제를 첨가하지 않은 실시예 2보다 마모량을 현저히 줄일 수 있다.
이상에서 보는 바와 같이, 본 발명의 기어 윤활유 조성물은 황-인계 극압첨가제를 포함하는 기재오일에 칼슘계 청정제 또는 마그네슘계 청정제와 같은 금속계 청정제, 무회계 분산제 및 유기아연디티오포스페이트를 첨가함으로써 금속계 청정제에 의하여 고열에서 부드러운 회분을 발생하게 하고, 무회분산제에 의하여 열분해에 의한 피막 및 슬러지를 분산시키며, 유기아연디티오포스페이트에 의하여 싱크로나이저링의 마모를 방지함으로써 극압첨가제에 의하여 싱크로나이저링에 발생하는 피막의 발생을 억제하여 소음을 방지하고 시프트 필링을 향상시키며, 아울러 내마모성을 향상시킨다.

Claims (4)

  1. 기재의 오일에 금속 함량을 기준으로 0.05 내지 5중량%의 금속 청정제, 마모방지제 및 극압제로 작용하는, 0.3 내지 5중량%의 유기아연디티오포스페이트 및 0.5 내지 5중량%의 황-인계 극압첨가제를 함유하는 기어 윤활유 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 금속 청정제는 다음과 같은 칼슘계 청정제 및 마그네슘계 청정제로 구성되는 그룹에서 하나 이상이 선택되는 것임을 특징으로 하는 기어 윤활유 조성물.
    1) 칼슘계 청정제는 하기 화학식 1과 같다.
    화학식 1
    Figure kpo00004
    (상기 식에서 R은 아릴기 또는 알킬기이다.)
    2) 마그네슘계 청정제는 하기 화학식 2와 같다.
    화학식 2
    Figure kpo00005
    (상기 식에서 R은 아릴기 또는 알킬기이다.)
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 다음 화학식 3과 같은, 질소함량을 기준으로 0.03 내지 5중량%의 무회계 분산제를 더 함유하는 기어 윤활유 조성물.
    화학식 3
    Figure kpo00006
    (상기 식에서, n은 1 내지 12이고, m은 1 내지 17임)
  4. 제1항 내지 제3항에 있어서, 점도지수 향상제, 유동점 강하제 및 산화방지제중 최소한 하나를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 기어 윤활유 조성물.
KR1019970044758A 1997-08-30 1997-08-30 기어 윤활유 조성물 KR100241282B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970044758A KR100241282B1 (ko) 1997-08-30 1997-08-30 기어 윤활유 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970044758A KR100241282B1 (ko) 1997-08-30 1997-08-30 기어 윤활유 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990021230A KR19990021230A (ko) 1999-03-25
KR100241282B1 true KR100241282B1 (ko) 2000-02-01

Family

ID=19520346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970044758A KR100241282B1 (ko) 1997-08-30 1997-08-30 기어 윤활유 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100241282B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030090891A (ko) * 2002-05-22 2003-12-01 현대자동차주식회사 자동차 기어유 조성물

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100435360B1 (ko) * 2001-06-25 2004-06-10 현대자동차주식회사 자동차 수동변속기유 조성물

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08109388A (ja) * 1994-10-07 1996-04-30 Cosmo Sogo Kenkyusho:Kk ギヤ油組成物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08109388A (ja) * 1994-10-07 1996-04-30 Cosmo Sogo Kenkyusho:Kk ギヤ油組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030090891A (ko) * 2002-05-22 2003-12-01 현대자동차주식회사 자동차 기어유 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990021230A (ko) 1999-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2163206C (en) Lubricating oil composition
CN1981021B (zh) 等速联轴节用润滑脂组合物以及封入其的等速联轴节
EP0668900B1 (en) Greases
CA1318685C (en) Cyclic phosphate additives and their use in oleaginous compositions
CN101010418A (zh) 润滑油用添加剂
JPH0978079A (ja) 潤滑油組成物
WO2007093632A2 (en) Lubricant composition
JP2006096949A (ja) ボールタイプ等速ジョイント用グリース組成物及びボールタイプ等速ジョイント。
JP4363701B2 (ja) ギヤ潤滑油組成物
CA2484391A1 (en) Marine diesel cylinder lubricants comprising complex detergents
JP2016506996A (ja) アミン化合物をベースとする潤滑剤組成物
JP4140791B2 (ja) 潤滑油組成物
KR100241282B1 (ko) 기어 윤활유 조성물
WO1995015368A1 (en) Lubrication oil composition
JP5028701B2 (ja) 等速ジョイント用グリース組成物及び等速ジョイント
JP2009203374A (ja) べベルギヤ用グリース組成物及びこれを含むベベルギヤ
EP0803566B1 (en) Lubricating oil for internal combustion engine
JP2795911B2 (ja) 潤滑油組成物
KR100298035B1 (ko) 자동차용 수동변속기 기어유 조성물
JP5344422B2 (ja) 等速ジョイント用グリース組成物及び等速ジョイント
US5763371A (en) Ethylene compressor lubricant containing phospate ester of a monoglyceride or diglyceride
KR100435360B1 (ko) 자동차 수동변속기유 조성물
JPH07150173A (ja) 潤滑油組成物
JP3871086B2 (ja) グリース組成物
KR100551808B1 (ko) 자동차 엔진오일 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20051227

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee