KR20230005201A - 전기 차량을 위한 윤활 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 윤활 조성물에 관한 것이며, 여기서, 상기 윤활 조성물은: 적어도 하나의 베이스 오일; 및 마모 방지 첨가제, 극압 첨가제, 산화방지제, 부식 방지 첨가제, 금속 불활성화 첨가제, 소포제, 분산제 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제;를 포함하고, 상기 윤활 조성물은, 상기 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 100 중량ppm 이하의 붕소 농도, 100 중량ppm 초과 500 중량ppm 이하의 질소 농도, 및 200 내지 500 중량ppm 범위의 칼슘 농도를 갖는다.
Description
본 발명은 전기 또는 하이브리드 차량을 위한 윤활 조성물(lubricating compositions)의 분야에 관한 것이다. 본 발명은 더욱 상세하게는 전기 또는 하이브리드 차량에 사용되는 윤활 조성물의 저항률(resistivity) 및 내구성을 개선하는 것에 관한 것이다.
CO2 방출량의 감소뿐만 아니라 에너지 소비량의 감소를 위한 국제 표준의 진전으로 인해, 자동차 제조자는 내연 기관에 대한 대안적 해결책을 제안해야 한다.
자동차 제조자들에 의해 확인된 해결책들 중 하나는 내연 기관을 전기 모터로 교체하는 것이다. 따라서, CO2 방출량을 감소시키기 위한 연구는 많은 자동차 회사들을 전기 차량 개발로 이끌었다.
통상적으로, 차량에서, 차량 추진 시스템(vehicle propulsion system)의 다양한 부품들 사이의, 특히 모터의 움직이는 금속 부품들 사이의, 마찰력을 감소시킨다는 주요 목적을 위해, "윤활제(lubricants)"라고도 알려져 있는, 윤활 조성물을 사용하는 것이 필요하다. 게다가, 그러한 윤활 조성물은 그러한 부품들에 대한, 특히 그 표면에 대한, 때이른 마모 또는 심지어 손상을 방지하는 데 효과적이다.
전기 모터는 작동 중에 열을 발생시킨다. 발생된 열의 양이 통상적으로 환경 내로 소산되는 열의 양보다 큰 경우, 엔진은 냉각을 필요로 한다. 통상적으로, 냉각은, 위험한 온도가 도달되는 것을 방지하도록, 엔진의 하나 또는 복수의 열 발생 부품들 및/또는 엔진의 열 민감 부품들에 대해 수행된다.
냉각은 직접 냉각 또는 간접 냉각에 의해 수행될 수 있다. 전기 모터의 파워 밀도의 증가로 인해, 변속기 부품의 윤활 유체가 전기 모터의 뜨거운 부품들을 냉각하기 위해 추가적으로 사용될 수 있는 전기 모터의 직접 냉각 모드를 개발 및 개선하는 것이 필요할 것이다. 하나의 예는 Tesla Model S 차량인데, 여기서, 감속 기어 윤활제는 또한, 복수의 오일 제트들을 통해 고정자 코일 헤드를 냉각하기 위해 전기 모터의 중공 회전자를 통해 순환한다.
이를 위해, 윤활 조성물은 통상적으로 하나 또는 복수의 베이스 오일들로 구성되며, 이와 함께, 예를 들어 마찰 조정제 첨가제(friction modifier additives)와 같은, 베이스 오일의 윤활 성능을 촉진하는데 기여하는 것과 관련된 복수의 첨가제들이 통상적으로 사용된다.
경제성 및 구현 용이성을 위해, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템(엔진, 배터리, 등)의 윤활 및 냉각 요구 사항들을 동시에 충족하는 조성물을 갖는 것이 유리할 것이다. 불행히도, 언뜻 보기에도, 윤활과 냉각이라는 이 두 가지 속성들은 상반된 제약 조건들을 부과한다.
전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 위한 윤활 조성물에 특히 유용한 성능의 한 가지 유형은, 내마모성과 관련된 우수한 특성들을 갖는 것으로 이루어지는데, 이러한 특성들은 체계적으로(systematically), 제조자의 기술 사양에서 충족되어야 하는 요구 사항들의 부분이다.
더욱이, 그러한 유형의 윤활 조성물은 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 냉각하는 데 적절하여야 한다. 윤활제는 또한, 전기 부품의 고장을 방지하기 위해 절연 특성을 가져야 한다. 특히, 전도성 윤활제는 고정자 및 회전자 권선에서 전류 누출의 위험을 초래할 수 있고, 이는 따라서 추진 시스템의 효율을 감소시키고, 전기 부품의 과열 가능성을 발생시켜서, 심지어 시스템의 손상에 이르도록 할 수 있다. 따라서, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 위한 윤활제의 구현의 맥락에서, 윤활제는 윤활 특성과 더불어 우수한 "전기적" 특성을 갖는 것이 매우 중요하다.
따라서, 본 발명의 주제는, 내구성 및 전기 저항률의 개선된 특성들을 갖는, 전기 또는 하이브리드 차량에 특히 유용한, 신규한 윤활 조성물을 제공하는 것이다.
더욱 정확하게는, 본 발명은 윤활 조성물에 관한 것이며, 여기서, 상기 윤활 조성물은: 적어도 하나의 베이스 오일; 및 마모 방지 첨가제, 극압 첨가제, 산화방지제, 부식 방지 첨가제, 금속 불활성화 첨가제, 소포제, 분산제, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제;를 포함하고, 상기 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 100 중량ppm 이하의 붕소 농도, 및 100 중량ppm 초과 500 중량ppm 이하의 질소 농도를 갖는다.
일 구현예에 따르면, 붕소 농도는 50 중량ppm 미만, 바람직하게는 10 중량ppm 미만이고, 및/또는, 질소 농도는 200 내지 500 중량ppm의 범위, 바람직하게는 300 내지 490 중량ppm의 범위이다.
일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 70 중량%의 베이스 오일(들), 바람직하게는 75 내지 99 중량%의 베이스 오일(들), 바람직하게는 80 내지 98 중량%의 베이스 오일(들), 더욱 바람직하게는 85 내지 95 중량%의 베이스 오일(들)을 포함한다. .
일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물은, 3 내지 50 mm²/s, 바람직하게는 4 내지 25 mm²/s, 더 바람직하게는 5 내지 10 mm²/s 범위의 100 ℃에서의 동점도를 갖는다.
일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물은, 200 내지 600 mm²/s, 바람직하게는 250 내지 500 mm²/s, 더 바람직하게는 275 내지 400 mm²/s 범위의 -10 ℃에서의 동점도를 갖는다.
일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물은, 질소를 함유하는 적어도 하나의 분산 첨가제를 포함한다.
본 발명은 또한, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 윤활 및/또는 냉각하기 위한, 본 발명에 따른 윤활 조성물의 용도에 관한 것이다.
일 구현예에 따르면, 차량은 전기 차량이다.
일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 윤활 및 냉각하기 위해 사용된다.
일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 윤활 조성물은, 감속 기어를 윤활하기 위해, 그리고 회전자를 냉각하기 위해, 사용된다.
본 발명에 의해 정의되는 "추진 시스템(propulsion system)"은 차량의 추진에 필요한 기계 부품들을 포함하는 시스템을 지칭한다. 따라서, 전기 차량의 맥락에서, 추진 시스템은, 더욱 특히, 전기 모터, 또는 전력 전자 시스템(속도 조절 전용)의 회전자-고정자 어셈블리, 감속 기어라고도 불리우는 변속기, 및 배터리를 포함한다.
본 발명에 의해 정의되는 "전기 차량(electric vehicle)"은, 조합된 추진 수단으로서 내연 기관 및 전기 모터를 포함하는 하이브리드 차량과 달리, 유일한 추진수단으로서 전기 모터를 포함하는 차량을 지칭한다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은 개선된 저항률 및 개선된 내구성을 갖는다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템의 특정 부품들을 윤활하는 것, 및 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템의 특정 부품들을 냉각하는 것 둘 다를 위해 사용되기에 적절하다는 이점을 갖는다.
본 발명의 구현의 다른 특징들, 변형들 및 이점들은, 본 발명의 예시로서 제공되지만 본 발명을 제한하지 않는 하기 설명 및 실시예들을 읽으면 더 명확해질 것이다.
이하 문장에서, "... 내지 ... 내에 포함된(comprised between … and …)", "... 내지 ... 범위의(ranging from … to …)" 및 "... 내지 ...의 범위의(varying from … to …)"의 표현들은 서로 균등한 표현들이며, 달리 명시되지 않는 한, 종점들이 포함됨을 의미한다.
도 1은 전기 모터 구동 시스템을 도식적으로 보여준다.
본 발명은 윤활 조성물에 관한 것이며, 여기서, 상기 윤활 조성물은: 적어도 하나의 베이스 오일; 및 마모 방지 첨가제, 극압 첨가제, 산화방지제, 부식 방지 첨가제, 금속 불활성화 첨가제, 소포제, 분산제, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제;를 포함하고,
상기 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 100 중량ppm 이하의 붕소 농도, 및 엄격하게 100 중량ppm보다 더 크고 500 중량ppm보다 작거나 같은 질소 농도를 갖는다.
질소 농도는 표준 NF T 60-106에 따라 측정될 수 있다. 붕소와 같은 다른 원소들의 경우, 원소 농도는 ASTM 표준 D4951에 따라 측정될 수 있다.
베이스 오일
따라서, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 하나 또는 복수의 베이스 오일들을 포함할 수 있다.
그러한 베이스 오일들은, 윤활유 분야에서 통상적으로 사용되는 베이스 오일들, 예를 들어, 합성 또는 천연의 미네랄 오일, 동물성 또는 식물성 오일, 또는 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
복수의 베이스 오일들의 혼합물, 예를 들어, 2, 3, 또는 4개의 베이스 오일들의 혼합물이 있을 수 있다.
본 발명에 따른 윤활 조성물에 사용되는 베이스 오일은, 특히, 하기 표 1에 나타나 있는 API 분류에 의해 정의된 부류에 따른 그룹 I 내지 V에 속하는 미네랄 또는 합성 오일들(또는, ATIEL 분류에 따른 균등물), 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
| 포화물의 농도 | 황 농도 | 점도 지수 (VI) | |
| 그룹 I 미네랄 오일 |
< 90% | > 0.03% | 80 ≤ VI < 120 |
| Group II 수소첨가분해된 오일 |
≥ 90% | ≤ 0.03% | 80 ≤ VI < 120 |
| Group III 수소첨가이성질화 또는 수소첨가분해된 오일 |
≥ 90% | ≤ 0.03% | ≥ 120 |
| 그룹 IV | 폴리알파올레핀 (PAO) | ||
| 그룹 V | 그룹들 I 내지 IV에 포함되지 않은 에스테르 및 기타 베이스 오일들 | ||
미네랄 베이스 오일은, 원유를 상압 증류 및 진공 증류한 후 용매 추출, 탈아스팔트, 용매 탈납, 수소화 처리, 수소첨가분해, 수소첨가이성질체화 및 수소화 마무리(hydrofinishing)와 같은 정제 작업에 의해 얻은 임의의 유형의 베이스 오일을 포함한다.
생물유래일 수 있는 합성 및 미네랄 오일들의 혼합물도 사용될 수 있다.
통상적으로 본 발명에 따라 사용되는 조성물을 제조하기 위한 다양한 베이스 오일들의 사용과 관련하여 제한은 없으나, 다만, 조성물은, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템에 사용하기에 적합한, 특히, 점도, 점도 지수 또는 산화 저항성 측면들에서의, 특성들을 가져야 한다.
본 발명에 따라 사용되는 조성물의 베이스 오일은, 합성 오일들, 예를 들어 특정 카르복실산 에스테르 및 알코올 에스테르, 폴리알파올레핀(PAO), 및 2 내지 8개의 탄소 원자를, 특히 2 내지 4개의 탄소 원자를, 포함하는 알킬렌 옥사이드의 중합 또는 공중합에 의해 얻어지는 폴리알킬렌 글리콜(PAG)로부터 추가적으로 선택될 수 있다.
베이스 오일로서 사용되는 PAO는, 예를 들어, 4 내지 32개의 탄소 원자를 포함하는 모노머, 예를 들어, 옥텐 또는 데센으로부터 얻어진다. PAO의 중량 평균 분자량은 상당히 다양할 수 있다. 바람직하게는, PAO의 중량 평균 분자량은 600 Da 미만이다. PAO의 중량 평균 분자량은 추가적으로, 100 내지 600 Da, 150 내지 600 Da, 또는 추가적으로 200 내지 600 Da의 범위일 수 있다.
유리하게는, 본 발명에 따른 조성물의 베이스 오일 또는 오일들은, 폴리알파올레핀(PAO), 폴리알킬렌 글리콜(PAG), 및 카르복실산과 알코올의 에스테르로부터 선택된다.
대안적인 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물의 베이스 오일 또는 오일들은 그룹 II 또는 III의 베이스 오일들로부터 선택될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 윤활 조성물은, 적어도 하나의 그룹 II 또는 III의 베이스 오일, 및 적어도 하나의 폴리알파올레핀 베이스 오일을 포함한다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 70 중량%의 베이스 오일(들), 바람직하게는 75 내지 99 중량%의 베이스 오일(들), 바람직하게는 80 내지 98 중량%의 베이스 오일(들), 더욱 바람직하게는 85 내지 95 중량%의 베이스 오일(들)을 포함할 수 있다.
첨가제(들)
본 발명에 따른 윤활 조성물은, 마모방지 첨가제, 극압 첨가제, 산화방지제, 부식방지 첨가제, 금속 불활성화 첨가제, 소포제, 분산제, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제를 포함한다.
그러한 첨가제 또는 첨가제들은, 윤활 조성물이 (첨가제 또는 첨가제들의 첨가 후), 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 100 중량ppm 이하의 붕소 농도, 및 엄격하게 100 중량ppm보다 더 크고 500 중량ppm 이하인 질소 농도를 갖게 되도록 하는 방식으로 선택된다.
바람직하게는, 붕소 농도는 50 중량ppm 이하, 더욱 바람직하게는 10 중량ppm 이하일 것이다.
바람직하게는, 질소 농도는 200중량ppm 이상, 더욱 바람직하게는 300 중량ppm 이상일 것이다.
바람직하게는, 질소 농도는 490 중량ppm 이하일 것이다.
일 구현예에 따르면, 붕소 농도는 0.1 내지 10 중량ppm, 또는 심지어 0.5 내지 5중량ppm 범위이고, 질소 농도는 200 내지 500 중량ppm, 또는 심지어 300 내지 490 중량ppm 범위이다.
그러한 첨가제들은, 통상의 기술자에게 잘 알려져 있는, ACEA(European Automobile Manufacturers Association) 및/또는 API(American Petroleum Institute)에 의해 정의된 성능 수준을 갖는, 차량 엔진용 상업용 윤활제 제형을 위해 이미 상업적으로 입수가능한 첨가제와 유사한 혼합물로서 및/또는 개별적으로 도입될 수 있다.
윤활 조성물은, 예를 들어, 적어도 하나의 마모 방지 첨가제를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 윤활 조성물을 위한 마모 방지 첨가제는, 금속 알킬티오포스페이트, 특히 아연 알킬티오포스페이트, 더욱 특히 아연 디알킬디티오포스페이트 또는 ZnDTP와 같은 인-황 첨가제들로부터 선택된다. 바람직한 화합물은 화학식 Zn((SP(S)(OR2)(OR3))2를 가지며, 여기서, R2 및 R3은 동일하거나 상이하고, 알킬 기, 바람직하게는 1 내지 18개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 기를 독립적으로 나타낸다.
아민 포스페이트 또한, 본 발명에 따른 윤활 조성물에 사용될 수 있는 마모 방지 첨가제이다. 그러나, 그러한 첨가제에 의해 제공되는 인은 회분(ash)을 발생시키기 때문에 차량의 촉매 시스템에서 독으로서 작용할 수 있다. 그러한 효과는, 아민 포스페이트를, 효과 폴리술피드, 특히 황-함유 올레핀과 같이 인을 함유하지 않는 첨가제로 부분적으로 대체함으로써 최소화될 수 있다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 마모방지제(들)를 포함할 수 있다.
윤활 조성물은, 예를 들어, 적어도 하나의 산화방지제를 포함할 수 있다.
산화방지제 첨가제는 통상적으로 사용 중인 조성물의 열화를 지연시키는 것을 가능하게 한다. 그러한 열화는 대부분의 경우에, 침전물 형성(deposit formation)으로서, 슬러지의 존재로서, 또는 조성물의 점도의 증가로서, 나타난다.
산화방지제 첨가제는 특히 하이드로퍼옥사이드류의 라디칼 억제제 또는 파괴자로서 작용한다. 통상적으로 사용되는 산화방지제 첨가제는 페놀계 산화방지제, 아민계 산화방지제, 인황계 산화방지제(phosphosulfur antioxidant) 첨가제를 포함한다. 그러한 산화방지제 첨가제들 중 일부, 예를 들어 인황계 산화방지제 첨가제는 회분(ashes)을 발생시킬 수 있다. 페놀계 산화방지제 첨가제는 회분이 없을 수 있거나, 또는 중성 또는 염기성 금속 염의 형태일 수 있다. 산화방지제 첨가제는 특히, 입체 장애 페놀, 입체 장애 페놀 에스테르, 및 티오에테르 브리지를 포함하는 입체 장애 페놀, 디페닐아민, 적어도 하나의 C1-C12 알킬 기로 치환된 디페닐아민, N,N'-디알킬-아릴-디아민, 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따르면, 입체 장애 페놀은, 페놀 기를 포함하는 화합물들이되, 상기 페놀 기에 있어서 알코올 작용기를 갖는 탄소 원자에 이웃하는 탄소 원자들 중 적어도 하나가 적어도 하나의 C1-C10 알킬 기, 바람직하게는 C1-C6 알킬 기, 바람직하게는 C4 알킬 기, 바람직하게는 터트-부틸 기로 치환된, 화합물들 중에서 선택된다.
아민 화합물은, 적절한 경우, 페놀계 산화방지제 첨가제와 함께 사용될 수 있는 또 다른 부류의 산화방지제 첨가제이다. 아민 화합물의 예는 방향족 아민, 예를 들어 화학식 NR4R5R6을 갖는 방향족 아민이고, 여기서, R4는 지방족 기 또는 가능하게는 치환된 방향족 기를 나타내고, R5는 가능하게는 치환된 방향족 기이고, R6은 수소 원자, 알킬 기, 아릴 기, 또는 화학식 R7S(O)zR8의 기(여기서, R7은 알킬렌 또는 알케닐렌 기를 나타내고, R8은 알킬 기, 알케닐 기, 또는 아릴 기를 나타내고, z는 0, 1 또는 2임)이다.
황 알킬 페놀 또는 그것의 알칼리 또는 알칼리토 금속 염이 산화방지제 첨가제로서 추가적으로 사용될 수 있다.
산화방지제 첨가제의 또 다른 부류는, 구리 화합물 부류, 예를 들어, 구리 티오- 또는 디티오-포스페이트, 구리 염 및 카르복실산 염, 구리 디티오카바메이트, 구리 술포네이트, 구리 페네이트, 구리 아세틸아세토네이트이다. 구리 염 I 및 II, 숙신산 염 또는 숙신산 무수물 염 또한 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 윤활 조성물은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 임의의 유형의 산화방지제를 더 포함할 수 있다.
유리하게는, 본 발명에 따라 사용되는 윤활 조성물은 회분이 없는 적어도 하나의 산화방지제 첨가제를 포함한다.
본 발명에 따라 사용되는 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 2 중량%의 적어도 하나의 산화방지제 첨가제를 포함할 수 있다.
윤활 조성물은, 예를 들어, 적어도 하나의 부식 방지 첨가제를 포함할 수 있다.
부식 방지 첨가제는 유리하게는, 추진 시스템의 금속 부품의 부식을, 특히, 통상적으로 구리로 만들어지는, 전기 모터의 회전자와 고정자 사이에 배치된 베어링의 부식을, 지연시키거나 방지하는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 2 중량% 또는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량% 또는 0.1 내지 2 중량%의 부식방지제를 포함할 수 있다. .
윤활 조성물은, 예를 들어, 적어도 하나의 금속 불활성화제 첨가제를 포함할 수 있다.
금속 불활성화제 첨가제는, 톨루트리아졸, 알킬 기에 의해 치환될 수 있는 벤조트리아졸, 알킬 기에 의해 치환될 수 있는 트리아졸, 또는 디메르캅토티아디아졸 중에서 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 2 질량% 또는 0.01 내지 5 질량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 질량% 또는 0.1 내지 2 질량%의 금속 불활성화제 첨가제를 포함할 수 있다. .
윤활 조성물은, 예를 들어, 적어도 하나의 소포제를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 소포제는 폴리아크릴레이트, 왁스, 및 폴리오르가노실록산으로부터 선택된다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 2 중량% 또는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량% 또는 0.1 내지 2 중량%의 소포제를 포함할 수 있다.
윤활 조성물은, 예를 들어, 적어도 하나의 분산제를 포함할 수 있다.
분산제는, 만니히 염기(Mannich bases), 숙신이미드, 예를 들어, 폴리이소부틸렌 숙신이미드 중에서 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 예를 들어, 0.05 내지 5 중량%의 분산제, 바람직하게는 0.1 내지 3 질량% 또는 0.1 내지 2 질량%의 소포제를 포함할 수 있다.
추가 첨가제
윤활 조성물은, 예를 들어, 마찰 조정제, 청정제(detergents) 및 유동점 강하제(pour point depressants)로부터 선택되는, 앞에서 정의된 첨가제와 다른 하나 또는 복수의 다른 첨가제를 더 포함할 수 있다.
마찰 조정제 첨가제는 금속 원소를 제공하는 화합물들 및 회분 없는 화합물들 중에서 선택될 수 있다. 금속 원소를 제공하는 화합물은, Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn과 같은 전이 금속의 착물을 포함하고, 이때, 이들의 리간드는 산소, 질소, 황 또는 인 원자를 포함하는 탄화수소 화합물일 수 있다. 회분 없는 마찰 조정제 첨가제는 통상적으로 유기 기원이며, 지방산 및 폴리올 모노에스테르, 알콕실화 아민, 알콕실화 지방 아민, 지방 에폭사이드, 지방 에폭사이드 보레이트; 지방 아민 또는 지방산 글리세롤 에스테르 중에서 선택될 수 있다. 본 발명에 따르면, 지방 화합물은 10 내지 24개의 탄소 원자를 포함하는 적어도 하나의 탄화수소 기를 포함한다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 2 중량% 또는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량% 또는 0.1 내지 2 중량%의 마찰 조정제 첨가제를 포함할 수 있다.
청정제 첨가제는 통상적으로, 산화 및 연소 부생성물을 용해시킴으로써, 금속 부품들의 표면 상의 침착물의 형성을 감소시킨다.
본 발명에 따른 윤활 조성물에 사용될 수 있는 청정제 첨가제는 통상적으로 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 알려져 있다. 청정제 첨가제는 긴 친유성 탄화수소 사슬 및 친수성 헤드를 포함하는 음이온성 화합물일 수 있다. 회합된 양이온은 알칼리 또는 알칼리토 금속의 금속 양이온일 수 있다.
청정제 첨가제는 바람직하게는, 카르복실산, 술포네이트, 살리실레이트, 나프테네이트, 뿐만 아니라 페네이트 염의 알칼리 금속 염 또는 알칼리토 금속 염 중에서 선택된다. 알칼리 금속 및 알칼리토 금속은 바람직하게는 칼슘, 마그네슘, 소듐 또는 바륨이다.
그러한 금속 염은 통상적으로, 화학양론비적 양의, 또는 과량의 양의, 즉, 화학양론비적 양보다 큰 농도의, 금속을 포함한다. 과염기화 청정제(overbased detergents)도 마찬가지이다; 청정제 첨가제에 과염기화된 성질을 부여하는 과량의 금속은 통상적으로, 유불용성 금속 염(oil-insoluble metal salt), 예를 들어, 카보네이트, 하이드록사이드, 옥살레이트, 아세테이트, 글루타메이트의 형태이고, 바람직하게는 카보네이트의 형태이다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.05 내지 4 중량%의 청정제 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은 적어도 하나의 유동점 강하제 첨가제(PPD로도 알려짐)를 더 포함할 수 있다.
파라핀 결정의 형성을 늦춤으로써, 유동점 강하제 첨가제는 통상적으로 저온 조건 하에서의 조성물의 거동을 개선한다. 유동점 강하제 첨가제의 예는, 알킬 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아릴아미드, 폴리알킬페놀, 폴리알킬나프탈렌, 알킬 폴리스티렌을 포함한다.
그러한 윤활 조성물의 제형과 관련하여, 상기 첨가제(들)는 오일에 또는 베이스 오일들의 혼합물에 첨가될 수 있고, 이어서 다른 추가 첨가제가 첨가될 수 있다.
대안적으로, 상기 첨가제(들)는, 특히 하나의 또는 복수의 베이스 오일들 및 하나의 또는 복수의 보조 첨가제들을 포함하는 종래의 통상적인 윤활 제형에 첨가될 수 있다.
대안적으로, 모든 첨가제들은 첨가제 패키지로 함께 제형화될 수 있고, 이렇게 형성된 첨가제 패키지는 베이스 오일에 또는 베이스 오일들의 혼합물에 첨가된다.
윤활 조성물 내의 첨가제들의 총량은 본 발명에서 정의된 바와 같은 붕소 및 질소 농도를 얻도록 적합화된다.
본 발명에 따른 윤활 조성물
유리하게는, 본 발명에 따른 윤활 조성물은, ISO 표준 3104에 따라 100 ℃에서 측정된, 3 내지 50 mm²/s, 바람직하게는 4 내지 25 mm²/s, 더 바람직하게는 5 내지 10 mm²/s 범위의 동점도(kinematic viscosity)를 갖는다.
유리하게는, 본 발명에 따른 윤활 조성물은, ISO 표준 3104에 따라 -10 ℃에서 측정된, 200 내지 600 mm²/s, 바람직하게는 250 내지 500 mm²/s, 더 바람직하게는 275 내지 400 mm²/s 범위의 동점도를 갖는다.
유리하게는, 본 발명에 따른 윤활 조성물은, ASTM 표준 D2983에 따라 -40 ℃에서 측정된, 3,000 내지 10,000 mPa·s, 바람직하게는 4,000 내지 9,000 mPa·s, 더 바람직하게는 4,500 내지 8,800 mPa·s 범위의 동점도를 갖는다.
유리하게는, 본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 250 내지 450 중량ppm 범위의, 바람직하게는 300 내지 400 중량ppm 범위의, 농도로 칼슘을 포함한다.
유리하게는, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 몰리브덴을 실질적으로 결여하며, 즉, 윤활 조성물이 몰리브덴을 포함하더라도, 윤활 조성물은 전형적으로 1 ppm 미만의 몰리브덴을 포함할 것이다.
유리하게는, 본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 50 내지 1000 중량ppm 범위의, 바람직하게는 100 내지 500 중량ppm 범위의, 농도로 인을 포함한다.
유리하게는, 본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 50 내지 2000 중량ppm 범위의, 바람직하게는 100 내지 1500 중량ppm 범위의, 농도로 황을 포함한다.
따라서, 일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 다음을 포함한다:
- 0.1 내지 10 중량ppm 범위의, 또는 심지어 0.5 내지 5 중량ppm 범위의, 붕소 농도, 및
- 200 내지 500 중량ppm 범위의, 또는 심지어 300 내지 490 중량ppm 범위의, 질소 농도, 및
- 150 내지 1,000 중량ppm 범위의, 또는 심지어 200 내지 500 중량ppm 범위의, 칼슘 농도, 및
- 50 내지 1,000 중량ppm 범위의, 또는 심지어 100 내지 500 중량ppm 범위의, 인 농도, 및
- 50 내지 2,000 중량ppm 범위의, 또는 심지어 100 내지 1,500 중량ppm 범위의, 황 농도.
본 발명의 유리한 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 윤활 조성물의 90 ℃에서 측정된 전기 저항률 값은 5 내지 10,000 Mohm·m 내에, 바람직하게는 6 내지 5,000 Mohm·m 내에 포함된다.
일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 다음을 포함하거나, 또는 심지어 다음으로 이루어진다:
- 바람직하게는 폴리알파올레핀(PAO), 폴리알킬렌 글리콜(PAG), 카르복실산과 알코올의 에스테르, 그룹 II 베이스 오일, 및 그룹 III 베이스 오일로부터 선택된, 바람직하게는 폴리알파올레핀(PAO), 및 그룹 III 베이스 오일로부터 선택된, 베이스 오일 또는 베이스 오일들의 혼합물;
- 바람직하게는, 폴리이소부틸렌 숙신이미드와 같은, 숙신이미드로부터 선택된, 적어도 하나의 분산제 첨가제;
- 선택적으로(optionally), 마모방지 첨가제, 극압 첨가제, 산화방지제, 부식방지 첨가제, 금속 불활성화 첨가제, 소포제, 및 이들의 혼합물로부터 선택된, 하나 또는 복수의 첨가제들.
일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 다음을 포함하거나, 또는 심지어 다음으로 이루어진다:
- 0.05 내지 5 중량%의, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%의, 바람직하게는 0.1 내지 2 중량%의, 분산제(들), 바람직하게는 숙신이미드(들);
- 바람직하게는 폴리알파올레핀(PAO), 폴리알킬렌 글리콜(PAG), 카르복실산과 알코올의 에스테르, 그룹 II 베이스 오일, 및 그룹 III 베이스 오일로부터 선택된, 바람직하게는 폴리알파올레핀(PAO), 그룹 II 베이스 오일, 및 그룹 III 베이스 오일로부터 선택된, 적어도 70 중량%의, 바람직하게는 80 내지 99.95 중량%의, 베이스 오일(들);
- 선택적으로(optionally), 마모 방지 첨가제, 극압 첨가제, 산화방지제, 부식 방지 첨가제, 금속 불활성화 첨가제, 소포제, 및 이들의 혼합물로부터 선택된, 0.1 내지 10 중량%의 하나 이상의 첨가제들;
여기서, 상기 농도들은 상기 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 표현된다.
적용 분야
본 발명은 또한, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 윤활 및/또는 냉각하기 위한 본 발명에 따른 윤활 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 윤활 조성물은, 기어 박스, 변속기, 모터, 및 감속 기어로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 윤활하기 위해 적용된다.
도 1은 전기 모터 구동 시스템을 도식적으로 보여준다.
전기 차량(1)의 모터는 고정자(13) 및 회전자(14)에 연결된 전력 전자 시스템(11)을 포함한다. 회전자의 회전 속도는 매우 높으므로, 전기 모터(1)와 차량의 바퀴 사이에 감속 기어(3)를 추가하는 것이 필요하다.
고정자는, 전류가 교대로 공급되는 코일들, 특히 구리 코일들을 포함한다. 이러한 방식으로, 회전 자기장이 발생된다. 그에 따라, 회전자는 코일 또는 영구 자석 또는 기타 자성 재료를 포함하고, 회전 자기장에 의해 회전된다.
전력 전자 시스템, 및 전기 모터의 고정자 및 회전자는, 복잡한 구조를 가지며 모터가 작동하는 동안 많은 열을 발생시키는 부품들이다. 이러한 이유로, 본 발명에 따른 윤활 조성물은 더욱 특히, 전력 전자 시스템, 및/또는 전기 모터의 회전자 및/또는 고정자를 냉각하기 위해 사용된다.
바람직한 구현예에서, 본 발명은, 전력 전자 시스템, 및 전기 모터의 회전자 및 고정자를 냉각하기 위한, 본 발명에서 정의된 바와 같은 윤활 조성물의 용도에 관한 것이다.
회전 샤프트를 유지하기 위한 베어링(12)도 회전자와 고정자 사이에 통합된다. 베어링은 높은 기계적 응력을 받으므로, 피로 마모 문제를 일으킨다. 따라서, 베어링의 수명을 늘리기 위해 베어링을 윤활할 필요가 있다. 이러한 이유로, 앞에서 정의된 바와 같은 윤활 조성물은 또한, 전기 차량의 모터를 윤활하기 위해 사용된다.
바람직한 구현예에서, 본 발명은, 회전자와 고정자 사이에 위치된 베어링을 윤활하기 위한, 본 발명에서 정의된 윤활 조성물의 용도에 관한 것이다.
변속기의 부품인 감속기어(3)는, 전기 모터의 출력에서 회전 속도를 줄이고 바퀴에 전달되는 속도를 조정하는 기능을 가지며, 그에 따라, 동시에 차량의 속도를 제어하는 것을 가능하게 한다. 감속 기어는 높은 마찰 응력을 받으며, 그에 따라, 너무 빨리 손상되는 것을 방지하기 위해 적합한 방식으로 윤활될 필요가 있다. 이러한 이유로, 본 발명에서 정의된 윤활 조성물은 또한, 전기 차량의 감속기어 및 변속기를 윤활하기 위해 사용된다.
바람직한 구현예에서, 본 발명은, 전기 차량의 감속 기어를 윤활하기 위한, 본 발명에서 정의된 바와 같은 윤활 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 전기 차량 모터의 전력 전자 시스템, 및/또는 회전자/고정자 쌍을 냉각하기 위한, 그리고 감속 기어, 및/또는 회전자/고정자 쌍의 베어링을 윤활하기 위한, 본 발명에서 정의된 윤활 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 전기 차량의 배터리를 냉각하기 위한, 본 발명에 정의된 윤활 조성물의 용도에 관한 것이다.
실제로, 전기 모터는 전기 배터리(2)로 구동된다. 리튬 이온 배터리는 전기 차량 분야에서 가장 널리 보급되어 있다. 크기가 점점 작아지면서 점점 더 강력해지는 배터리의 개발은 배터리 냉각 문제를 수반한다. 실제로, 배터리가 50 내지 60 ℃ 정도의 온도를 초과하면, 배터리가 점화되거나 또는 심지어 폭발할 위험이 높아진다. 또한, 배터리가 너무 빨리 방전되는 것을 방지하고 사용 수명을 연장하기 위해, 약 20 내지 25 ℃ 초과의 온도로 배터리를 유지할 필요가 있다. 따라서, 배터리를 허용가능한 온도로 유지하는 것이 필요하다.
본 발명은 또한, 전기 차량의 배터리 및 모터를 냉각하기 위한, 본 발명에 정의된 바와 같은 윤활 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 하이브리드 차량의 전기 모터를 냉각하기 위한, 본 발명에 정의된 바와 같은 윤활 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 윤활 조성물에 대해 기술된 바와 같은 모든 특징들 및 바람직한 사항들 또한 그것의 용도들에 적용된다.
본 발명은 또한, 본 발명의 다른 양태들에 따라, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 윤활 및/또는 냉각하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법은, 본 발명에 따른 윤활 조성물을, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템의 적어도 하나의 금속 부품과 함께 실시하는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 방법은, 금속 부품이 윤활 및/또는 냉각되는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 용도 및/또는 방법의 일 구현예에 따르면, 윤활 조성물은, 추진 시스템의 일 부품을 윤활하는 것, 및 다른 부품을 냉각하는 것의 둘 다를 위해 사용될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 윤활 조성물은, 감속 기어를 윤활하고 회전자를 냉각하는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 윤활 조성물은, 윤활 조성물이 내구성 및 저항률을 현저히 향상시킨다는 점에서, 특히 유리하다. 실제로, 상기 붕소 및 질소 농도는, 놀랍게도, 개선된 저항률 및 개선된 내구성을 나타내는 윤활 조성물을 얻는 것을 가능하게 한다.
윤활 조성물의 저항률은, 장기간 동안, 즉, 윤활 조성물의 장기간 사용 후에도, 높은 수준으로 유지된다. 달리 표현하면, 본 발명에 따른 윤활 조성물의 저항률은, 청구된 농도의 붕소 및 질소를 함유하지 않는 선행 기술 윤활 조성물의 저항률보다, 덜 악화된다.
우수한 저항률을 갖는 것과 더불어, 본 발명에 따른 윤활 조성물은, 시간이 지남에 따라, 즉, 추진 시스템 내의 윤활 조성물의 사용(실시) 동안, 지속되는 저항률을 갖는다.
본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 윤활 조성물의 특별한, 유리한 또는 바람직한 특징들은 또한, 특히 유리하거나 바람직한 본 발명에 따른 용도들을 한정(define)하는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 이제, 물론 본 발명의 예시로서 제공되는, 하기 실시예들에 의해 설명될 것이지만, 이에 제한되지는 않는다.
<실시예>
실시예 1: 윤활 조성물의 설명
다음과 같은 4가지 윤활 조성물들을 시험하고 비교하였다:
- 어느 공급자로부터의 상업적 윤활 조성물 CC1,
- 다른 공급자로부터의 상업적 윤활 조성물 CC2,
- 약 96.75 중량%의 베이스 오일, 0.5 중량%의 점도 조절제 첨가제, 및 2.75 중량%의 첨가제 패키지를 포함하는 본 발명에 따른 윤활 조성물 CI1,
- 91.1 중량%의 베이스 오일, 5.6 중량%의 점도 조절제 첨가제, 및 3.3 중량%의 첨가제 패키지를 포함하는 본 발명에 따른 윤활 조성물 CI2.
윤활 조성물들 CI1 및 CI2은, 전형적으로 40 ℃ 정도의 온도에서, 구성성분들을 혼합함으로써, 제조되었다.
하기 표 2는 조성물들의 특성들을 함께 나타낸다.
| 방법 | CI1 | CI2 | CC1 | CC2 | ||
| 동점도 (mm2/s) |
-10°C | ISO 3104 | 304.6 | 356.8 | 406.7 | 328.6 |
| 25°C | 42.68 | 48.53 | 50.16 | 43.18 | ||
| 40°C | 23.66 | 26.76 | 26.43 | 23.9 | ||
| 100°C | 5.22 | 5.80 | 5.79 | 5.40 | ||
| 점도 지수 | ASTM D2270 | 161 | 168 | 171 | 168 | |
| 저온 점도 (mPa·s) |
-30°C | ASTM D2983 | 1721 | 1750 | 2080 | |
| -40°C | 5710 | 8500 | 7070 | 8600 | ||
| 원소 분석 (중량ppm) |
N | NF T 60-106 | 365 | 480 | 1405 | 1756 |
| B | ASTM D4951 | 1 | 1 | 140 | 63 | |
| Ca | 273 | 331 | 125 | 123 | ||
| P | 226 | 261 | 285 | 304 | ||
| S | 800 | 1100 | 1000 | 630 | ||
| Mo | <1 | <1 |
실시예 2: 윤활 조성물들의 전기적 특성에 대한 조사
실시예 1에 기술된 바와 같은 윤활 조성물들의 전기적 특성을 측정하여 표 3에 나타냈다.
| 방법 | CI1 | CI2 | CC1 | CC2 | ||
| 유전 파괴 (dielectric breakdown) (kV) |
23°C | IEC 60156 | >94 | 82 | 66 | 64 |
| 유전율 (permittivity) |
23°C | IEC 60247 | 2.111 | 2.211 | ||
| 90°C | 2.042 | 2.131 | ||||
| 새 오일 저항률 (new oil resistivity) (MOhm·m) |
23°C | IEC 60247 | 1070 | 694.1 | 502 | 534 |
| 90°C | 59 | 40 | 22 | 32 | ||
| 사용된 오일* 저항률 (used oil resistivity) (MOhm·m) |
23°C | IEC 60247 | 854 | 619 | 241 | 384 |
| 90°C | 65 | 40 | 27 | 33 | ||
| 새 오일의 50 Hz에서의 손실 계수 (dissipation factor) (탄젠트 델타) |
23°C | IEC 60247 | 0.28 | 0.32 | 0.33 | |
| 90°C | 3.63 | 4.75 | 5.18 | |||
| 사용된 오일*의 50 Hz에서의 손실 계수 (탄젠트 델타) |
23°C | IEC 60247 | 0.42 | 0.47 | 0.90 | 0.59 |
| 90°C | 4.94 | 5.51 | 8.73 | 6.08 |
* 사용된 오일은 GFC-Tr-41-A 시험 후 오일에 해당한다.
표 3의 결과는, 본 발명에 따른 윤활 조성물이 매우 우수한 전기적 특성, 특히 매우 우수한 저항률을 갖는다는 것을 보여준다. 또한, 시간 경과에 따라 우수한 저항률이 유지되는데, 이는, "폐유(waste oil)"에 대한 시험은 윤활 조성물의 마모 및 이에 따른 윤활 조성물의 사용 중 열화를 모사하는 것을 가능하게 하고, 폐유에 대한 결과에 나타난 바에 따르면, 조성물의 사용 시간에 걸쳐 상기 특성들이 유지되고, 특히 저항률이 유지된다는 것을 보여주기 때문이다.
실시예 3: 윤활 조성물들의 마모 방지 및 극압 특성들의 연구
실시예 1에 기술된 윤활 조성물들의 마모 방지 및 극압 특성들을 측정하여 표 4에 나타냈다.
| 방법 | CC1 | CC2 | CI1 | CI2 | ||
| 4-볼(ball) 시험 1500 rpm |
파괴 전 최종 부하 (Last load before breakdown) (kgf)(1) |
ASTM D2783 | 80 | 80 | ||
| 마모 흔 직경 (Wear scar diameter) (mm) (2) |
0.55 | 0.51 | ||||
| FZG 하중 시험 | 하중 단계들의 개수 (Number of load steps)(3) |
6 | 5 | 8 | 8 | |
| 시간(4) | NOK | >50 | >50 |
표 4의 시험 조건은 다음과 같다:
(1) 60 kgf로부터의 극압 다이어그램, 10 kgf로부터 150 kgf까지 단계적으로 하중 증가
(2) 마모 방지 40 kgf/1시간
(3) CEC L-84-02 표준에 따라 수행된 A10/16.6R/120 ℃ 극압 시험
(4) C(톱니 유형(type of teeth)) 점식(pitting) 시험/1440 rpm(회전 속도)/베어링 9(시험 동안 가해지는 하중)/120 ℃(시험 온도). 결과 "NOK"는 조성물 CC1이 그러한 시험을 통과하지 못했음을 나타낸다.
표 4의 결과는 본 발명에 따른 조성물이 매우 우수한 마모 방지 및 극압 특성들을 가짐을 보여준다.
실시예 4: 전단 안정성(shear stability)의 연구
실시예 1에 기술된 윤활 조성물들의 전단 안정성을 측정하여 표 5에 나타냈다.
| 방법 | CC1 | CC2 | CI1 | CI2 | ||
| KRL 시험 후 100 ℃에서의 동점도 | 20 h 후 | CEC L-45-A-99 | 5.686 | 5.156 | 5.03 | 5.5 |
| 72 h 후 | 5.00 | 5.26 | ||||
| 192 h 후 | 5.443 | 4.83 | 4.98 | 5.18 |
표 5의 결과는 본 발명에 따른 조성물이 우수한 전단 안정성을 나타냄을 보여준다.
실시예 5: 조성물들 CI3 및 CC3
조성물들 CI3 및 CC3을 조성물들 CI1 및 CI2(실시예 1)와 유사한 방식으로 제조하였다.
조성물 CI3은 베이스 오일 91.6 중량%, 점도 조절제 첨가제 5.1 중량%, 및 소포제 및 금속 불활성화제를 포함하는 첨가제 패키지 3.3 중량%를 포함한다.
조성물 CC3은 0.3 중량%의 칼슘 술포네이트 청정제 첨가제(detergent additive)를 더 포함한다는 점에서 조성물 C13과 다르다(따라서, 베이스 오일의 양은 조성물 CC3에서 91.3 중량%이다).
조성물들 CI3 및 CC3의 원소 조성을 표 6에 나타냈다.
실시예 3에 기재된 방법과 동일한 방법을 사용하여, 조성물들 CI3 및 C3의 극압 특성을 측정하여 표 6에 나타냈다.
실시예 2에 기술된 방법과 동일한 방법을 사용하여, 두 조성물들 CI3 및 CC3의 새 오일에 대한 저항률을 측정하고 표 6에 나타냈다.
| 방법 | CI3 | CC3 | ||
| 동점도 (mm2/s) |
40°C | ISO 3104 | 26.76 | 26.90 |
| 100°C | 5.80 | 5.836 | ||
| 점도 지수 | ASTM D2270 | 168 | 169 | |
| 원소 분석 (중량ppm) |
N | NF T 60-106 | 480 | 531 |
| B | ASTM D4951 | <1 | <1 | |
| Ca | 331 | 711 | ||
| P | 261 | 252 | ||
| S | 1100 | 1140 | ||
| Mo | <1 | <1 | ||
| FZG 하중 시험 | 하중 단계들의 개수 | 9 | 7 | |
| 새 오일 저항률 (MOhm·m) | 90°C | IEC 60247 | 40 | 18.5 |
표 6은, 331 중량ppm의 칼슘을 포함하는 조성물 C13이 711 중량ppm의 칼슘을 포함하는 조성물 CC3보다 더 우수한 극압 특성 및 더 우수한 전기 저항률을 갖는다는 것을 보여준다.
청구된 양의 붕소 및 질소와 결합된 더 낮은 칼슘 농도는 윤활 조성물의 극압 특성을 개선한다.
Claims (10)
- 윤활 조성물(lubricating composition)로서,
상기 윤활 조성물은: 적어도 하나의 베이스 오일; 및 마모 방지 첨가제, 극압 첨가제(extreme pressure additives), 산화방지제, 부식 방지 첨가제, 금속 불활성화 첨가제, 소포제, 분산제 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제;를 포함하고,
상기 윤활 조성물은, 상기 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 100 중량ppm 이하의 붕소 농도, 엄격하게 100 중량ppm 초과 500 중량ppm 이하의 질소 농도, 및 200 내지 500 중량ppm 범위의 칼슘 농도를 갖는,
윤활 조성물. - 제 1 항에 있어서, 상기 붕소 농도는 50 중량ppm 미만, 바람직하게는 10 중량ppm 미만이며, 및/또는, 상기 질소 농도는 200 내지 500 중량ppm 범위, 바람직하게는 300 내지 490 중량ppm 범위인, 윤활 조성물.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 윤활 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 70 중량%의 베이스 오일(들), 바람직하게는 75 내지 99 중량%의 베이스 오일(들), 바람직하게는 80 내지 98 중량%의 베이스 오일(들), 더욱 바람직하게는 85 내지 95 중량%의 베이스 오일(들)을 포함하는 윤활 조성물.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 100 ℃에서 3 내지 50 mm2/s, 바람직하게는 4 내지 25 mm2/s, 더욱 바람직하게는 5 내지 10 mm2/s의 동점도(kinematic viscosity)를 갖는 윤활 조성물.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, -10 ℃에서 200 내지 600 mm2/s, 바람직하게는 250 내지 500 mm2/s, 더욱 바람직하게는 275 내지 400 mm2/s 범위의 동점도를 갖는 윤활 조성물.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 질소를 함유하는 적어도 하나의 분산제 첨가제를 포함하는 윤활 조성물.
- 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템(propulsion system)을 윤활 및/또는 냉각하기 위한, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 윤활 조성물의 용도.
- 제 7 항에 있어서, 상기 차량은 전기 차량인, 용도.
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 윤활 및 냉각하기 위한 용도.
- 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 감속 기어를 윤활하고 회전자를 냉각하기 위한 용도.
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