KR100441060B1 - 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물 - Google Patents

자동차 완충부쉬용 압입유 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 엔진 및 기타 진동부위와 차체 사이에 완충역할을 하는 부쉬(bush)를 압입할때 사용하는 압입유 조성물에 관한 것으로, 특히 부쉬 조립시 고무재질의 파손 없이 압입이 가능하도록 하고 윤활성이 좋고, 삽입조립후 고무 부쉬의 이탈이 어렵도록 하는 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 탄소수 12개의 이소파라핀계 무취용제 87.5중량% ~ 91.9중량%, 탄소수 8 내지 12개의 지방산의 2가 금속염 8 중량% ~ 12중량%, 계면활성제로 글리콜에테르계 화합물 0.1중량% ~ 0.5중량%를 혼합하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물에 관한 것이다.

Description

자동차 완충부쉬용 압입유 조성물{A OIL COMPOSITE FOR INSERTING BUFFER BUSH OF VEHICLE}
본 발명은 자동차의 엔진 및 기타 진동부위와 차체 사이에 완충역할을 하는 부쉬(bush)를 압입할때 사용하는 압입유 조성물에 관한 것으로, 특히 부쉬 조립시 고무재질의 파손 없이 압입이 가능하도록 하고 윤활성이 좋고, 삽입조립후 고무 부쉬의 이탈이 어렵도록 하는 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 차체와 엔진 구동파트로 이루어진다. 이러한 자동차의 구성상 발생하는 문제점의 하나가, 엔진과 같이 진동이 일어나는 부품 및 부위로부터 차체로의 진동 및 충격을 차단 및 억제하기 위한 기술적인 문제가 있으며, 이와 반대로 주행중 차체에서 받게되는 진동 및 충격을 엔진 등의 부품 및 장치 등에전달되지 못하도록 완충작용을 주거나 전달되는 충격력을 감소시키기 위한 장치개발에 노력하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 자동차의 엔진 파트와 차체와의 전달 힘을 완충하기 위하여 도 1에 나타난 바와 같이 자동차의 현가 장치인 콘트롤암(1)을 사용하게 되고 이 부품에서 완충 고무부쉬(2)가 주로 완충작용을 갖도록 하는 기능을 갖는다.
이와 같은 고무부쉬는 도2의 상세 도면에 나타낸 바와 같이 콘트롤 암(1)의 고정홀안(3)에 고무부쉬(2)를 삽입 장착하는 조립과정과 이후 조립장착후 이완 압축운동을 하여 차체의 진동 및 충격을 완충하기 위하여 역할을 하게 된다.
그러나 지금까지는 고무부쉬가 고정홀안에 삽입 장착하는 조립과정에서 억지 끼움의 장착형태를 갖게되므로 장착시 과도한 삽입장착력을 가져야만하므로 파손되는 경우의 문제점이 발생하였다.
상기와 같은 삽입장착시 파손을 줄이기 위하여 종래에는 이온교환수(85 ~ 90중량%), 탄소수8 ~ 12개의 지방산( 5 ~ 10중량%), 중화제로 트리에탄올아민과 수산화 칼륨(KOH)등을 사용하는 수용성 윤활제를 사용하여 왔다.
그러나 상기와 같은 종래의 수용성 윤활제는 파손 없이 부쉬를 장착하였다 하더라도, 콘트롤암의 고정홀과 고무부쉬와의 접촉면이 수없이 많은 마찰을 일으키게 되므로 인해서 발생되는 마찰음으로 인해 자동차의 소비자들로부터 너무나 많은 문제제기가 되고 있는 실정이다.
이와 같은 종래 기술의 부쉬 압입유의 문제점들은 수용성 표면 경화제를 물에 용해시켜 윤활제로 사용하게 되는 조성물이 수용성이었기 때문에 발생하는 문제점이라 하겠다.
또한 이러한 종래 기술의 수용성 윤활제는 부쉬의 장착삽입후 부쉬가 고정홀로부터 이탈하는데 소요되는 힘(이하 이탈방지력이라 함)이 작기 때문에 완충부쉬의 이탈이 일어나기 쉬운 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래 기술의 수용성 윤활제는 주위환경상 습도가 높거나 수분과 접촉하게 되는 환경이 되면 다시 윤활제가 수용성화 되어 부쉬의 이탈방지력이 낮아지게 되며, 부쉬와 고정홀의 접촉면 사이에서 삐걱거리는 소음이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술이 수용성 윤활제는 중화를 위해 적용된 아민으로 인해 자극적인 냄새가 심하고, 이를 사용시 부주의해서 피부에 접촉하게 되는 경우 피부트러블이 발생될 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하는 것으로 조립시 고무부쉬의 파손 없이 장착삽입이 가능하도록 윤활성을 갖는 자동차 완충부쉬의 압입유 조성물을 제공하는 것을 기술적인 과제로 한다.
또한, 본 발명은 자동차 완충부쉬의 장착삽입하기 위해 압입유를 도포 하여 부쉬를 장착한 후 건조시간이 짧은 압입유 조성물을 제공하는 것을 기술적인 과제로 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하는 것으로 비수용성 압입유 조성물로서 건조후 습기 혹은 수분에 의한 영향이 거의 없는 압입유 조성물을 제공하는 것을 기술적인 과제로 한다.
또한 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하는 것으로 고무부쉬와 금속성의 고정홀접촉면과의 흡착력을 증강시켜 이탈방지력을 높여주는 압입유 조성물을 제공하는 것을 기술적인 과제로 한다.
도 1은 자동차의 현가장치중 콘트롤 암의 장착위치를 나타내는 설명도이다.
도 2는 자동차의 현가장치인 콘트롤 암에 고무부취사 장착되는 것을 나타내기 위한 설명도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 탄소수 12개의 이소파라핀계 무취용제 87.5중량% ~ 91.9중량%, 탄소수 8 내지 12개의 지방산의 2가 금속염 8 중량% ~ 12중량%, 계면활성제로 글리콜에테르계 화합물 0.1중량% ~ 0.5중량%를 혼합하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 조성물은 탄소수 12개의 이소파라핀(iso-paraffine)계 무취용제 87.5중량% ~ 91.9중량%를 사용한다. 상기의 무취용제는 하기 화학식(1)으로 나타낼 수 있는 용제다.
CnH2n+2
(n=12)
상기 화학식(1)은 CnH2n+2(n=12)의 식을 갖는 것으로, 비등점이 40℃ ~ 80℃범위의 것으로 사용된다. 상기에서 비등점이 40℃미만인경우 너무 쉽게 휘발되어바람직하지 못하며, 80℃ 이상인 경우에는 건조성이 좋지 않아 바람직하지 못하다.
본 발명의 조성물은 탄소수 8 내지 12개의 지방산의 2가 금속염 8 중량% ~ 12중량%를 사용한다. 본 발명에서 사용하는 탄소수 8 내지 12개의 지방산의 2가 금속염은 하기 화학식(2)으로 나타낼 수 있다.
R-M-R1
(R,R1은 지방산기, M은 2가의 금속을 나타낸다)
상기 화학식(2)에서 R-M-R1(R,R1은 지방산기, M은 2가의 금속)의 식을 갖는 것으로, R, R1으로 지방산기는 C-8 직쇄 지방산기, C-10 직쇄 지방산기, 또는 C-8~10의 나프텐산기의 어느 하나로 이루어진다.
상기에서 C-8 직쇄 지방산기는 옥타노산기(Octanoic acid, 카르릴릭 지방산기), C-10 직쇄 지방산기는 데카노산기(Decanoic acid, 카프릭 지방산기), C-8~10의 나프텐산기는 나프텐산기(Naphthenic acid)이고, 상기에서 M은 2가의 금속으로, 칼슘(Ca), 아연(Zn), 코발트(Co)가 바람직하다.
본 발명의 조성물은 계면활성제로 글리콜에테르계 화합물 0.1중량% ~ 0.5중량%를 혼합 사용한다. 상기에서 계면활성제는 글리콜에테르기르 사용하며 더욱 상세하게는 하기 화학식(3)의 디-프로필렌-글리콜 모노 메틸에테르(Di-propylene-glycol mono methyl ether)가 바람직하다.
HO-C3H6-O-C3H6-O-CH3
상기 화학식(3)의 계면활성제는 용제와 지방산금속염과의 안정성을 부여하기 위하여 소량 적용되는 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 실시예와 비교예에 의해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예1
본 발명에 의한 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물을 이소파라핀 89.6g, C-8의 카프릴릭아연염 10g, 디-프로필렌-글리콜 모노 메틸에테르 0.4g을 혼합 배합하여 본 발명에 의한 실시예 1의 압입유 조성물을 제조하였다.
상기 본 발명에 의한 실시예 1의 조성물의 물성치를 시험하여 하기 표 1에 나타냈다.
비교예 1
종래에 사용되던 수용성 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물을 카르복실산 8.6g, 물 86g, 지방산으로 아세트산(acetic acid) 3g, 아민화합물로 메틸아민( CH3NH2) 1.4g을 첨가 혼합하여 제조하였다.
상기 종래 기술에 의한 비교예 1의 조성물의 물성치를 시험하여 하기 표 1에 나타냈다.
시험예 1
상기 본 발명에 의해 제조된 실시예 1의 조성물과 종래 기술에 의한 비교예1의 조성물을 비교하기 위하여 양 조성물의 물성치를 시험 분석한 결과를 다음 표 1에 나타냈다.
시험항목 실시예1조성물 비교예1조성물 비고
비중(15/4℃) 0.774 1.0211 제품의 특성치
굴절률 1.423 1.3538 제품의 특성치
항유화성(1500rpm,5분) 40/40/0(40분) 0/0/80(계속) 오일/물/혼합층
습식마찰계수 0.14 0.14 건조전마찰계수
건식마찰계수 0.82 0.42 건조후마찰계수
표면장력 24.0 33.5 물73
상기 표 1에서 항유화성은 물과 각 조성물을 각각 40ml씩 항유화성 시험관에 넣고, 1500rpm으로 5분간 강교반후 정지하고 분리되는 양상 및 시간을 측정함. 물과 친화성이 있는 유제인 경우 분리 안됨(0/0/80).
상기 표 1에서 건/습식 마찰계수는 진자식 마찰계수 시험기로 마찰계수 시험시 측정시편에 각 조성물을 도유하고 건조전과 건조후의 마찰계수를 비교하였다. 건조전 마찰계수가 낮을수록 윤활성이 우수하며, 건조후의 마찰계수는 높을수록 이탈방지력이 우수하다.
상기 표 1에서 항유화성은 실시예 1의 조성물의 경우 물과 친화성이 없어 분리되나, 비교예 1의 조성물의 겨우 물과 친화력이 높아 시간에 관계없이 분리되지 않는다.
또한 상기 표 1의 건/습식 마찰계수에 나타나 바와 같이 건조전 마찰계수가 낮을수록 윤활성이 우수하며 건조후의 마찰계수는 높을수록 이탈방지력이 우수한것으로 나타났다.
상기 표1의 표면장력에서는 수치가 낮을수록 침투성이 우수하며, 즉 고르게 도포가 가능한 것을 나타낸다.
시험예 2
상기 본 발명에 의해 제조된 실시예 1의 조성물과 종래 기술에 의한 비교예 1의 조성물을 비교하기 위하여 이탈방지력, 건조성, 이음(異音)정도를 시험 측정한 결과를 다음 표 2에 나타냈다.
구분 실시예 1 비교예 1 비고
이탈방지력 500~800kgf 220~485kgf 153kgf
건조성 2시간이후 15시간이후
이음정도 정상시:무음물도포후상태:무음 정상시:미음(微音)물묻힘 상태:이음심함
상기 표 2에서, 이탈방지력은 고무부쉬와 고정홀의 튜브 단품에 압입후 강제 이탈시켜 측정하였고, 건조성은 압입후 48 ~ 72시간 경과후 "만능재료시험기"로 시험하였고, 이음(異音)정도는 DWMC(군산소재) 품질보증팀 실차 TEST 하여 측정한 결과이다.
시험예 3
본 발명에 의한 실시예 1의 조성물과 고무부쉬의 재질과의 상용성을 평가하기 위하여 실시에 1의 조성물에 고무부쉬 시험편을 침적한 후 무게 및 치수의 변화를 측정하여 다음 표 3에 나타냈다.
침적시간 시험전 1시간건조후 2시간건조후 3시간건조후 비고
무게(g) 치수(mm) 무게 (g) 치수 (mm) 무게 (g) 치수 (mm) 무게 (g) 치수 (mm) 무게 (g) 치수 (mm)
10초 177.26 39.1 177.30 39.2 177.29 39.2 177.29 39.2 +0.03 +0.1
10분 176.92 39.2 176.95 39.3 176.94 39.3 176.94 39.3 +0.02 +0.2
30분 176.69 39.1 176.73 39.3 176.71 39.3 176.71 39.3 +0.02 +0.2
60분 177.68 39.1 177.74 39.3 177.71 39.3 176.71 39.3 +0.03 +0.2
120분 177.31 39.0 177.38 39.3 177.35 39.2 177.35 39.2 +0.04 +0.2
상기 표 3에 나타나 바와 같이 2시간 경과이후 부터는 무게 및 치수의 변화가 관찰되지 않았다.
본 발명에 의한 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물은 종래 기술의 고무부쉬용 압입유에 비해 건조성이 매우 빠른 효과를 나타낸다.
본 발명에 의한 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물은 표면장력이 매우 낮아 고무부쉬 표면에 균일하게 도포가 가능하다.
본 발명에 의한 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물은 건조되기 전의 마찰계수가 낮은(마찰계수가 낮을수록 윤활성은 좋음) 반면에 건조후의 마찰계수는 매우 높아 이탈방지력이 우수한것으로 나타났다.
본 발명에 의한 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물은 부쉬에 도포 건조후에는 물과 친화력이 전혀 없어 지속적으로 큰 이탈방지력을 나타내는 효과를 갖는다.
본 발명에 의한 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물은 고무부쉬의 이탈방지력과 소음방지력이 종래의 압입유에 비해 매우 높은 효과를 갖는다.
본 발명에 의한 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물은 종래 기술의 압입유에서 사용하는 아민기 화합물을 사용하지 않으므로 피부자극이 나타나지 않는 효과를 갖는다.

Claims (5)

  1. 탄소수 12개의 이소파라핀계 무취용제 87.5중량% ~ 91.9중량%, 탄소수 8 내지 12개의 지방산의 2가 금속염 8 중량% ~ 12중량%, 계면활성제로 글리콜에테르계 화합물 0.1중량% ~ 0.5중량%를 혼합하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 탄소수 12개의 이소파라핀(iso-paraffine)계 무취용제는 비등점이 40℃ ~ 80℃범위인 것을 특징으로 하는 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 본 발명에서 사용하는 탄소수 8 내지 12개의 지방산의 2가 금속염은 하기 화학식 (2)의 지방산 금속염인 것을 특징으로 하는 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물.
    [화학식 2]
    R-M-R1
    상기 화학식에서 R, R1으로 지방산기는 C-8 직쇄 지방산기, C-10 직쇄 지방산기, 또는 C-8~10의 나프텐산기의 어느 하나로 이루어진다.
  4. 제 3항에 있어서, 상기에서 C-8 직쇄 지방산기는 옥타노산기(Octanoic acid, 카르릴릭 지방산기), C-10 직쇄 지방산기는 데카노산기(Decanoic acid, 카프릭 지방산기), C-8~10의 나프텐산기는 나프텐산기(Naphthenic acid)이고, 상기에서 M은 2가의 금속은 칼슘(Ca), 아연(Zn) 또는 코발트(Co)의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 계면활성제로 글리콜에테르계 화합물은 하기 화학식(3)의 디-프로필렌-글리콜 모노 메틸에테르인 것을 특징으로 하는 자동차 완충부쉬용 압입유 조성물.
    [화학식 3]
    HO-C3H6-O-C3H6-O-CH3
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