KR102654520B1 - 자동변속기유 조성물 - Google Patents

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KR102654520B1
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Abstract

본 발명은 자동변속기유 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기유에 메탈로센 폴리알파올레핀 및 트리-뉴클리어 몰리브데늄계 디알킬디티오카바메이트 마찰조정제를 특정 혼합비율로 혼합함으로써 동마찰계수는 동등 수준을 유지하면서 금속마찰계수를 저감시켜 변속기 금속간 동력 전달효율 및 연비향상(1.5% 이상)을 개선시킬 뿐만 아니라 내구성을 향상시키고 동시에 에너지 손실은 최소화시킨 자동변속기유 조성물에 관한 것이다.

Description

자동변속기유 조성물{AUTOMATIC TRANSMISSION OIL COMPOSITION}
본 발명은 자동변속기에 사용되는 오일 조성물로서, 자동변속기의 동마찰계수를 적정 수준으로 유지하면서 금속마찰계수는 현저하게 저감시켜 변속기의 동력 전달효율 및 연비를 향상시키고 동시에 내마모성이 개선된 자동변속기유 조성물에 관한 것이다.
최근 에너지의 효율적 이용과 지구온난화 방지를 위해 이산화탄소 등 자동차 배기가스에 대한 규제가 엄격해지고 있다. 이러한 환경규제로 인해 엔진의 에너지 손실을 줄일 수 있는 연비향상형 엔진 및 변속기 오일 개발이 활발히 이루어 지고 있다.
특히 변속기 오일에서는 기어가 변속할 때 마찰특성을 향상시키면 동력이 전달 효율이 좋아지게 되어 에너지 손실을 최소화 할 수 있다. 그러나 마찰특성을 향상시키기 위해 금속마찰계수를 낮추게 되면 동마찰계수도 함께 낮아져 클러치 마찰 시 변속슬립 현상으로 기어의 내구성이 저하된다. 또한 저하된 변속감은 연비를 악화시키는 결과를 초래한다.
따라서, 엔진 및 변속기에 적용함에 있어, 금속마찰계수 및 동마찰계수를 적정 범위로 낮추어 마찰특성을 향상시키고, 이로 인하여 기어의 내구성 및 연비를 향상시킬 수 있는 변속기유 조성물의 개발이 필요하다.
한국공개특허 제2011-0059308호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 동마찰계수를 동등 수준으로 유지하면서 금속마찰계수 저감을 극대화하여 변속기의 동력 전달효율 및 연비를 향상시킬 수 있는 자동변속기유 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은 변속기의 내마모성을 향상시키고 에너지 손실은 최소화할 수 있는 자동변속기유 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명은 기유 80~85 중량%; 메탈로센 폴리알파올레핀(Metallocene Polyalpha Olefin) 1~5 중량%; 청정분산제 1~5 중량%; 트리-뉴클리어 몰리브데늄계 디알킬디티오카바메이트(Tri-nuclear Molybdenum-based Dialkyldithiocarbamate)인 마찰조정제 0.01~0.03 중량%; 점도조정제 3~10 중량%; 및 내마모제 3~5 중량%;를 포함하는 자동변속기유 조성물을 제공한다.
상기 기유는 100 ℃에서 동점도가 2.8 ~ 3.2 cSt인 것일 수 있다.
상기 메탈로센 폴리알파올레핀은 메탈로센 화합물에 알파올레핀이 공중합된 것일 수 있다.
상기 메탈로센 화합물은 상기 메탈로센 화합물은 비스(시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(메틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(에틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(iso-프로필시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(n-프로필시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(t-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(덱실시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(트리메틸실릴시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(트리메틸실릴메틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(시클로펜타디에닐)지르코늄클로로히드리드, 비스(시클로펜타디에닐)메틸지르코늄클로라이드 및 비스(시클로펜타디에닐)에틸지르코늄클로라이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 알파올레핀은 탄소수가 6 내지 12인 단량체인 것일 수 있다.
상기 메탈로센 폴리알파올레핀은 100 ℃에서 동점도가 150~160 cSt이고, 중량평균분자량(Mw)이 1000~30000 g/mol인 것일 수 있다.
상기 청정분산제는 칼슘 살리실레이트(Calcium Salicylate), 칼슘 설포네이트(Calcium Sulfonate) 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다.
상기 트리-뉴클리어 몰리브데늄계 디알킬디티오카바메이트(Tri-nuclear Molybdenum-based Dialkyldithiocarbamate)인 마찰조정제는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 24의 알킬기이고, X1 내지 X7은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 황 또는 산소이다.)
상기 점도조정제는 폴리메타크릴레이트(Polymethacrylate, PMA), 올레핀 코폴리머(olefin copolymer) 및 폴리이소뷰틸렌(polyisobutylene)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 내마모제는 징크알킬디티오포스페이트, 아마인 포스파이트 및 이소뷰티닐석시닉에스터(isobutynyl succinic ester)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 자동변속기유 조성물은 100 ℃에서 동점도가 5.3~5.5 cSt이고, 1 m/s의 속도 및 110 ℃의 온도 조건에서 금속마찰계수가 0.075~0.078인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 자동변속기유 조성물은 기유에 특히 메탈로센 폴리알파올레핀 및 트리-뉴클리어 몰리브데늄계 디알킬디티오카바메이트 마찰조정제를 특정 혼합비율로 혼합함으로써 동마찰계수는 동등 수준을 유지하면서 금속마찰계수를 저감시켜 변속기 금속간 동력 전달효율 및 연비향상(1.5% 이상)을 극대화하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 자동변속기유 조성물은 메탈로센 폴리알파올레핀 및 트리-뉴클리어 몰리브데늄계 디알킬디티오카바메이트 마찰조정제의 각 작용기가 변속기의 금속표면에 반데르발스 힘에 의한 교차결합에 의해 흡착됨으로써 자동변속기의 내구성을 향상시키고 동시에 금속간의 저항을 줄여 전체적인 마찰저항 저감으로 에너지 손실을 최소화시키는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.
이하, 본 발명에서 금속마찰계수는 금속과 금속표면이 직접 접촉하면서 발생하는 마찰계수를 의미한다. 또한 동마찰계수는 한 물체가 다른 물체의 표면에 접하여 운동하고 있을 때 그 운동을 방해하려고 하는 힘(동마찰력)에 대한 그 면에 수직인　반력(反力)의 비를 의미한다. 또한 유체마찰 저항은 유체(윤활유 등)가 유동될 때 걸리는 저항을 의미한다.
본 발명은 자동변속기유 조성물에 관한 것으로, 기유에 특히 메탈로센 폴리알파올레핀 및 트리-뉴클리어 몰리브데늄계 디알킬디티오카바메이트 마찰조정제를 특정 혼합비율로 혼합함으로써 동마찰계수는 동등 수준을 유지하면서 금속마찰계수를 저감시켜 변속기 금속간 동력 전달효율 및 연비향상(1.5% 이상)을 극대화한 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 자동변속기유 조성물은 메탈로센 폴리알파올레핀 및 트리-뉴클리어 몰리브데늄계 디알킬디티오카바메이트 마찰조정제의 각 작용기가 변속기의 금속표면에 반데르발스 힘에 의한 교차결합에 의해 흡착됨으로써 자동변속기의 내구성을 향상시키고 동시에 금속간의 저항을 줄여 전체적인 마찰저항 저감으로 에너지 손실을 최소화시키는 효과가 있다.
보다 상세하게는 본 발명의 자동변속기유 조성물은 기유 80~85 중량%; 메탈로센 폴리알파올레핀(Metallocene Polyalpha Olefin, mPAO) 1~5 중량%; 청정분산제 1~5 중량%; 트리-뉴클리어 몰리브데늄계 디알킬디티오카바메이트(Tri-nuclear Molybdenum-based Dialkyldithiocarbamate)인 마찰조정제 0.01~0.03 중량%; 점도조정제 3~10 중량%; 및 내마모제 3~5 중량%;를 포함할 수 있다.
상기 기유는 미국 석유 협회(API, American Petroleum Institute)에서 지정한 미네랄 베이스 오일(Mineral base oil)의 기준에 따른 분류 중 그룹 3(Group3)에 해당하는 기유(Base oil)일 수 있다. 상기 기유는 100 ℃에서 동점도가 2.8 ~ 3.2 cSt인 것일 수 있다.
상기 메탈로센 폴리알파올레핀은 유체마찰 저항을 저감시키는 합성기유로 메탈로센 화합물에 알파올레핀이 가교 결합에 의해 공중합된 것일 수 있다.
상기 메탈로센 화합물로는 상기 메탈로센 화합물은 비스(시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(메틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(에틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(iso-프로필시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(n-프로필시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(t-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(덱실시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(트리메틸실릴시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(트리메틸실릴메틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(시클로펜타디에닐)지르코늄클로로히드리드, 비스(시클로펜타디에닐)메틸지르코늄클로라이드 및 비스(시클로펜타디에닐)에틸지르코늄클로라이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 알파올레핀은 탄소수가 6 내지 12인 단량체인 것일 수 있다. 상기 알파올레핀은 마찰조정제의 작용기와 더불어 변속기에 금속표면의 마찰저항을 저감시키는 특성이 있다.
바람직하게는 상기 메탈로센 폴리알파올레핀은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것일 수 있다. 상기 메탈로센 폴리알파올레핀은 하기 화학식 1에서 작용기인 탄화수소 분자기가 변속기의 금속 표면에 흡착되어 유체가 흐를 때 움직임을 부드럽게 만들어주는 역할을 하여 유체저항을 줄일 수 있다.
[화학식 1]
상기 메탈로센 폴리알파올레핀은 100 ℃에서 동점도가 150~160 cSt이고, 중량평균분자량(Mw)이 1000~30000 g/mol인 것일 수 있다. 상기 메탈로센 폴리알파올레핀의 동점도가 150 cSt 미만이면 금속마찰 저항을 저감하는데 충분한 역할을 할 수 없다. 반대로 160 cSt 초과이면 오일의 점도가 과도하게 높아져 연비를 악화시키는 문제가 있다. 바람직하게는 상기 메탈로센 폴리알파올레핀은 100 ℃에서 상기 동점도가 154~158 cSt이고, 중량평균분자량(Mw)이 15000~20000 g/mol인 것이 좋다.
상기 메탈로센 폴리알파올레핀은 자동변속기유 조성물의 전체 함량을 기준으로 1~5 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 그 함량이 1 중량% 미만이면 금속마찰계수의 저감효과가 미미하고, 반대로 5 중량% 초과이면 유체마찰저항이 높아져 높은 연비 향상 효과를 기대할 수 없다. 바람직하게는 유체마찰저항을 효과적으로 감소시키기 위해 2~4 중량%를 포함하는 것이 좋다.
상기 청정분산제는 엔진 및 변속기 내에서 상기 자동변속기유 조성물의 산화에 의해 생성된 산화물이나 일부 슬러지와 같은 퇴적물을 미세한 입자 상태로 분산시켜 떠다니게 함으로써 클러치를 깨끗이 유지할 수 있다. 이러한 상기 청정분산제로는 칼슘 살리실레이트(Calcium Salicylate), 칼슘 설포네이트(Calcium Sulfonate) 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다.
상기 청정분산제는 자동변속기유 조성물의 전체 함량을 기준으로 1~5 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 그 함량이 1 중량% 미만이면 분산성 효과가 미미하여 클러치를 깨끗이 유지할 수 없다. 반대로 5 중량% 초과이면 분자간 저항력 증가로 인해 클러치 마찰성능이 저하될 수 있다. 바람직하게는 3~5 중량%를 포함하는 것이 좋다.
상기 마찰조정제는 자동변속기유 조성물에 클러치 동마찰계수는 동일하게 유지하면서 특히 금속마찰계수를 저감시키는 특성을 부여하여 변속기의 동력 전달 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 마찰조정제는 하기 화학식 2로 트리-뉴클리어 몰리브데늄계 디알킬디티오카바메이트(Tri-nuclear Molybdenum-based Dialkyldithiocarbamate)인 것일 수 있다. 특히 하기 화학식 2에서 작용기인 황화합물이 상기 메탈로센 폴리알파올레핀과 같이 반데르발스 힘에 의해 변속기의 금속 표면에 흡착되어 금속 재질간의 마찰저항을 감소시키고 내마모성을 개선할 수 있다.
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 24의 알킬기이고, X1 내지 X7은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 황 또는 산소이다.)
상기 마찰조정제는 자동변속기유 조성물의 전체 함량을 기준으로 0.01~0.03 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 그 함량이 0.01 중량% 미만이면 금속마찰계수 저감 효과가 미미하고, 반대로 0.03 중량% 초과이면 동마찰계수도 함께 저하되어 내구성이 악화될 수 있다. 바람직하게는 0.02 중량%를 포함하는 것이 좋다.
상기 점도조정제는 상기 자동변속기유 조성물이 저온일 때는 높아지는 조성물의 점도를 낮추어 클러치가 원활하게 동작할 수 있도록 할 수 있다. 또한 상기 자동변속기유 조성물이 고온일 때는 낮아지는 조성물의 점도를 높여 금속 간 마찰 및 마모가 일어나지 않게 할 수 있다. 상기 점도조정제는 폴리메타크릴레이트(Polymethacrylate, PMA), 올레핀 코폴리머(olefin copolymer) 및 폴리이소뷰틸렌(polyisobutylene)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 점도조정제는 자동변속기유 조성물의 전체 함량을 기준으로 3~10 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 그 함량이 3 중량% 미만이면 점도 상승 효과가 적어 내구성이 저하될 수 있고, 반대로 10 중량% 초과이면 저온점도가 과도하게 높아서 저온 작동성이 악화될 수 있다. 바람직하게는 8~10 중량%를 포함하는 것이 좋다.
상기 내마모제는 마찰재, 금속 플레이트 등의 마찰금속 표면에 보호막을 형성하여 마모를 방지하는 역할을 할 수 있다. 상기 내마모제로는 징크알킬디티오포스페이트, 아마인 포스파이트 및 이소뷰티닐석시닉에스터(isobutynyl succinic ester)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 자동변속기유 조성물은 100 ℃에서 동점도가 5.3~5.5 cSt이고, 1 m/s의 속도 및 110 ℃의 온도 조건에서 금속마찰계수가 0.075 ~ 0.078인 것일 수 있다. 또한 상기 자동변속기유 조성물은 3600 rpm, 230 kPa 및 120 ℃ 조건에서 동마찰계수가 0.122~0.125인 것일 수 있다. 상기와 같은 금속마찰계수 및 동마찰계수 조건을 모두 만족하는 경우 변속기의 동력 전달효율 및 연비를 극대화시킬 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~7 및 비교예 1~7
하기 표 1 및 2에 나타낸 성분과 함량으로 통상의 방법에 의해 자동변속기유 조성물을 제조하였다.
실험예
상기 실시예 1~7 및 비교예 1~7에서 제조된 자동변속기유 조성물에 대해 다음과 같은 방법으로 물성을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 금속마찰계수: Block on ring test 장비로 1 m/s x 110 ℃ 조건에서 금속(metal) 마찰재와 강판(steel plate)의 금속 재질간 금속마찰을 측정하였다.
(2) 동마찰계수: 3600 rpm x 230 kPa x 120 ℃조건에서 종이(paper) 마찰재와 강판(steel plate) 간 동마찰 측정
(3) 연비향상율(%): 실차연비인 FTP 75 인증모드로 샤시다이나모를 이용하여 측정하였다. 상기 연비측정법은 한국 공인연비시험모드인 CVS 75와 동일하다.
(4) 내구후 Fe 마모함량(ppm): 엔진 260 ~ 1600 rpm의 속도로 300 ~ 2000N 토크를 1~6 단으로 변속하면서 700 h 동안 평가하였다.
상기 표 3 및 4의 결과에 의하면, 상기 실시예 1~7이 상기 비교예 1~7에 비해 동마찰계수는 동등 수준을 유지하면서 금속마찰계수가 현저하게 저감시켰다. 또한 이러한 금속마찰계수의 감소로 연비가 개선되고 내마모성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 특히 상기 실시예 2~4 및 7의 경우 연비 개선율 및 내구후 마모량 저감 특성이 현 사양인 상기 비교예 1에 비해 현저하게 향상된 수치를 보였다. 그 중에서도 상기 실시예 3이 가장 우수한 수치를 보임을 확인하였다.
이에 반해, 메탈로센 폴리알파올레핀 및 마찰조정제를 전혀 포함하지 않거나 둘 중 하나만을 포함한 상기 비교예 1, 2 및 5의 경우 금속마찰계수의 저감 효과가 미미하거나 연비 및 내마모성이 급격하게 저조하였다.
또한 메탈로센 폴리알파올레핀의 함량을 적게 포함하는 상기 비교예 3의 경우 마찰저감 효과가 적어 연비개선율이 좋지 않았다. 반대로 메탈로센 폴리알파올레핀의 함량을 너무 많이 포함하는 상기 비교예 4의 경우 분자간 상호작용에 의한 유체마찰이 커져 연비 및 내마모성이 저하되었다.
또한 마찰조정제를 극소량 포함하는 상기 비교예 6의 경우 상기 비교예 5와 유사하게 금속마찰계수의 저감 효과가 미미하였고, 이로 인해 연비효율 및 내마모성이 저조한 수치를 보였다.
상기 마찰조정제를 많이 포함하는 비교예 7의 경우 금속마찰계수는 상기 실시예 1~7과 유사한 수준으로 낮았으나 동마찰계수가 떨어져 연비개선율 및 내마모성이 현저하게 저하됨을 확인하였다.

Claims (11)

  1. 기유 80~85 중량%;
    메탈로센 폴리알파올레핀(Metallocene Polyalpha Olefin) 1~5 중량%;
    청정분산제 1~5 중량%;
    트리-뉴클리어 몰리브데늄계 디알킬디티오카바메이트(Tri-nuclear Molybdenum-based Dialkyldithiocarbamate)인 마찰조정제 0.01~0.03 중량%;
    점도조정제 3~10 중량%; 및
    내마모제 3~5 중량%;
    를 포함하고,
    상기 기유는 100 ℃에서 동점도가 2.8~3.2 cSt인 것이고,
    상기 메탈로센 폴리알파올레핀은 100 ℃에서 동점도가 150~160 cSt이고, 중량평균분자량(Mw)이 1000~30000 g/mol인 것인, 자동변속기유 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메탈로센 폴리알파올레핀은 메탈로센 화합물을 이용하여 알파올레핀 단량체들이 중합된 것인 자동변속기유 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메탈로센 화합물은 비스(시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(메틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(에틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(iso-프로필시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(n-프로필시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(t-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(덱실시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(트리메틸실릴시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(트리메틸실릴메틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드, 비스(시클로펜타디에닐)지르코늄클로로히드리드, 비스(시클로펜타디에닐)메틸지르코늄클로라이드 및 비스(시클로펜타디에닐)에틸지르코늄클로라이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 자동변속기유 조성물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 알파올레핀 단량체는 탄소수가 6 내지 12인 단량체인 것인 자동변속기유 조성물.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 청정분산제는 칼슘 살리실레이트(Calcium Salicylate), 칼슘 설포네이트(Calcium Sulfonate) 또는 이들의 혼합물인 것인 자동변속기유 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 트리-뉴클리어 몰리브데늄계 디알킬디티오카바메이트(Tri-nuclear Molybdenum-based Dialkyldithiocarbamate)인 마찰조정제는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 것인 자동변속기유 조성물.
    [화학식 2]

    (상기 화학식 2에서, R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 24의 알킬기이고, X1 내지 X7은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 황 또는 산소이다.)
  9. 제1항에 있어서,
    상기 점도조정제는 폴리메타크릴레이트(Polymethacrylate, PMA), 올레핀 코폴리머(olefin copolymer) 및 폴리이소뷰틸렌(polyisobutylene)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 자동변속기유 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 내마모제는 징크알킬디티오포스페이트, 아마인 포스파이트 및 이소뷰티닐석시닉에스터(isobutynyl succinic ester)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 자동변속기유 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 자동변속기유 조성물은 100 ℃에서 동점도가 5.3~5.5 cSt이고, 1 m/s의 속도 및 110 ℃의 온도 조건에서 금속마찰계수가 0.075~0.078인 것인 자동변속기유 조성물.
KR1020180124538A 2018-10-18 2018-10-18 자동변속기유 조성물 KR102654520B1 (ko)

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