KR100236476B1 - 식물성 엔진오일 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새로운 식물성 엔진오일 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 올레산을 포함하는 식물성유를 기유로 사용하고, 그 외 자연 분해가 가능하고 유해성이 적은 마모 방지제, 산화안정제, 부식방지제, 점도지수 향상제, 유동성 향상제, 산화방지제, 소포제 등을 포함한 환경 친화적인 새로운 엔진오일 조성물에 관한 것이다.

Description

식물성 엔진오일 조성물

본 발명은 새로운 식물성 엔진오일 조성물에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 본 발명은 올레산을 포함하는 식물성유를 기유로 사용하고, 그 외 자연 분해가 가능하고 유해성이 적은 마모 방지제, 산화안정제, 부식방지제, 점도지수 향상제, 유동성 향상제, 산화방지제, 소포제 등을 포함한 환경 친화적인 새로운 엔진오일 조성물에 관한 것이다.

전세계적으로 환경 오염이 사회 문제로 부각되면서 환경 친화적인 상품에 대한 관심이 날로 높아져 가고 있는 추세에 있다. 특히 자동차에 의한 환경 오염은 자동차 사용이 급격히 증가함에 따라 심각한 수준에 이르고 있으며 이와 함께 자동차와 관련한 환경 규제도 한층 강화되고 있다. 특히 엔진오일은 자동차의 수의 증가와 더불어 주요 환경 오염의 수단으로 등장하면서 그의 교환 주기를 연장하는 등으로 오염을 줄이기 위한 노력이 계속되고 있다.

엔진의 윤활은 엔진 내부의 마찰 저항을 저감시키면서 엔진 내부를 냉각시키는 중요한 의미가 있다. 엔진의 윤활 방식에는 오일 펌프에 의한 압송과 주요 운동부분의 비산 (spresh)에 의한 것 등이 있는데, 일반적으로 엔진오일을 엔진 하부의 오일 팬에 모아 이것을 오일 펌프로 주요 부분에 보내는 습식 섬프(sump) 방식이 사용되고 있다.

이러한 기능을 가지는 엔진오일의 성능을 개선시키기 위하여 SAE (자동차 기술자 협회 : Society of Automotive Engineers), ASTM (테스팅 및 재료 미국 협회 : formly the American Society for Testing and Materials) 및 API (미국 석유 기구 : American Petroleum Institute) 등의 여러 기관이 끊임없이 노력하고 있고, 구체적으로 상기 기관들에 의하여 수년 동안 엔진오일에 관한 여러 표준들이 설정되고 개량되어 왔다.

엔진오일은 상기 크랭크 기구 및 각종 엔진 부위의 윤활 기능 및 냉각 기능을 수행하기 위하여 적당한 점도 특성, 고하중에서의 윤활 성능인 극압성, 산화안정성 및 마찰 특성이 요구되는데, 이러한 성능을 향상시키기 위해서는 적당한 특성을 가지는 기유와 첨가제 등이 알맞게 배합되어야 한다.

일반적으로 기유에는 광유계와 합성유계가 많이 사용되고 있으며 현재에는 광유계가 주류를 이루고 있다. 특히 광유계는 가격이 비교적 싸며 각종 점도의 것을 용이하게 입수할 수 있는 장점이 있다. 그러나 광유계 및 합성유계를 기유로 한 윤활유의 경우 사용한 다음 나오는 폐유를 처리하는데 많은 문제점이 있다.

구체적으로 광유계 및 합성유계 윤활유는 자연적으로 분해되지 않기 때문에 그대로 폐기될 경우 토양을 오염시키거나 하천을 오염시키는 등의 심각한 문제를 초래하게 되므로 이를 안전한 방법으로 소각하거나 정제하도록 규제하고 있다.

이에 본 발명자들은 환경 친화적인 새로운 엔진오일을 개발하기 위하여 시도한 결과, 올레산을 함유한 식물성유를 기유로 사용하고 마모방지제 및 산화안정제로서 디알킬 디티오포스페이트 아연 (zinc dialkyl dithiophosphate), 부식방지제로서 알킬이미디졸린 및 그 외 다양한 첨가제 등에 유해성이 적은 원료를 사용하여 자연적으로 분해가 가능한 새로운 엔진오일 조성물을 제조함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 올레산을 포함하는 식물성유를 기유로 사용하고, 자연적으로 분해가 가능한 유해성이 적은 다양한 첨가제를 포함하는 새로운 식물성 엔진오일 조성물을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 올레산을 함유하는 식물성유를 기유로 사용하고, 그외 자연 분해가 가능하고 유해성이 적은 마모 방지제, 산화안정제, 부식방지제, 점도지수 향상제, 유동성 향상제, 산화방지제, 소포제 등을 첨가한 식물성 엔진오일 조성물을 제공한다.

구체적으로, 마모방제제 및 산화안정제로는 디알킬 디티오포스페이트 아연, 부식방지제로 알킬이미디졸린 등을 사용한다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자연적으로 분해가 가능한 유해성이 적은 원료를 사용하면서 기존의 엔진오일이 가지는 윤활 특성을 나타내는 환경 친화적인 식물성 엔진오일 조성물을 제공한다.

구체적으로 본 발명의 엔진오일 조성물은,

1) 올레산 (oleic acid)이 85% 이상 함유된 식물성유를 기유로 사용하고,

2) 디알킬 디티오포스페이트 아연 (zinc dialkyl dithiophosphate, ZDDP)을 마모 방지제 및 산화 안정제로 사용하고,

3) 알킬이미디졸린을 부식방지제로 사용하고,

4) 그외 점도지수 향상제, 유동성 향상제, 산화 방지제, 소포제 등을 첨가한 것을 특징으로 한다.

이 때 상기 마모방지제 및 산화안정제인 디알킬 디티오포스페이트는 0.7 - 1.0 중량% 로 사용하는 것이 바람직하고, 부식방지제인 알킬이미디졸린은 0.01 - 1 중량% 로 사용하는 바람직하다.

이 때 기유로 해바라기유를 사용하는 것이 바람직한데, 이는 올레산을 89.5 중량% 이상 포함하고, 포화 지방산을 4.5 - 5.5 중량%, 불포화 지방산을 5 - 6 중량%, 자유 지방산을 0.1 중량% 이하로 포함한다.

본 발명의 식물성 엔진오일 조성물의 성능을 조사하기 위하여, 저탄소강 촉매를 사용한 미세-산화 시험 (micro-oxidation test) 및 내마모성 시험 (ASTM D4172) 등을 수행하였다. 그 결과, 상기 식물성 엔진오일 조성물은 증발량이 적고 내마모성이 우수함이 확인되었다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 해바라기유를 사용한 엔진오일 조성물의 제조

본 발명은 기유로서 해바라기유를 98 중량% 를 함유하고 디알킬 디티오포스페이트 아연을 0.9 중량%, 알킬아미디졸린 0.8 중량%, 그 외 첨가제를 1.3 중량% 를 함유하는 식물성 엔진오일 조성물을 제조하였다. 이 때 해바라기유는 올레산을 89.5 중량% 이상 포함하고, 포화 지방산을 4.5 - 5.5 중량%, 불포화 지방산을 5 - 6 중량%, 자유 지방산을 0.1 중량% 이하로 포함한다.

<실시예 2> 저탄소강 촉매를 이용한 미세-산화 시험

실시예 1 에서 제조한 해바라기유를 함유하는 엔진오일 조성물을 이용하여 온도 220℃ 에서 120분 동안 미세-산화 시험 (micro-oxidation test)을 수행하였다. 이 때 비교군으로 SAE 10W30 SG 급 상당의 엔진오일을 사용하였고 그 결과는 표 1 에 나타내었다.

	실시예 1 (단위 : 중량%)	비교군 (단위 : 중량%)
	침전물	액상	증발	침전물	액상	증발
30분	1.5	97.5	1	0.5	69	30.5
120분	11	82	7	1	32	67

표 1 에서 살펴본 바와 같이, 상기 식물성 엔진오일 조성물은 기존의 엔진오일에 비하여 증발량 측면에서는 우수하고 침전물 측면에서는 다소 불리한 것으로 나타났다.

<실시예 3> 내마모성 시험 (ASTM D4172)

실시예 1 에서 제조한 해바라기유를 함유하는 엔진오일 조성물을 이용하여 온도 75℃ 에서 회전속도 600rpm 으로 하중 40kg 를 가하여 그의 내마모성을 조사하였다. 이 때 비교군으로 SAE 10W30 SG 급 상당의 엔진오일을 사용하였고 그 결과는 표 2 에 나타내었다.

시간	실시예 1	비교군
30분	0.34mm	0.36mm
60분	0.35mm	0.40mm
90분	0.36mm	0.42mm

표 2 에서 살펴본 바와 같이, 상기 식물성 엔진오일 조성물은 기존의 엔진오일에 비하여 내마모성이 우수하게 나타났다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 식물성 엔진오일 조성물은 자연분해가 가능한 유해성이 적은 원료를 사용하여 환경 오염의 문제를 유발하지 않고, 산화안정도는 기존의 엔진오일 수준과 유사하면서 내마모성은 보다 우수하다.

Claims (4)

1. 올레산 (oleic acid)이 85% 이상 함유된 식물성유를 기유로 사용하고, 그 외 자연 분해가 가능한 마모 방지제 및 산화 안정제로서 디알킬 디티오포스페이트 아연, 부식방지제로서, 알킬 이미디졸린, 그밖에 점도지수 향상제, 유동성 향상제, 산화 방지제, 소포제를 첨가한 식물성 엔진오일 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 기유로 해바라기유를 사용하는 것을 특징으로 하는 식물성 엔진오일 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 디알킬 디티오포스테이트는 0.7 - 1.0 중량% 로 함유하는 것을 특징으로 하는 식물성 엔진오일 조성물.
4. 제 1항에 있어서, 알킬이미디졸린을 0.01 - 1 중량% 로 함유하는 것을 특징으로 하는 식물성 엔진오일 조성물.