KR100521545B1 - 전동접이식 미러용 그리이스 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 전동접이식 미러용 그리이스 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저온성을 향상 시키면서 이유성 및 내구성을 동시에 향상시키기 위해서 저점도 폴리올레핀 합성기유를 사용하고, 여기에 우레아계 증주제와 점성을 얻기 위한 에틸렌프로필렌 폴리머가 함유되어 있어 그리이스의 저온성 및 내구성을 향상시킨 자동차 전동접이식 미러용 그리이스 조성물에 관한 것이다.

Description

전동접이식 미러용 그리이스 조성물{Grease Composition for Auto mirror}

본 발명은 자동차 전동접이식 미러용 그리이스 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저온성을 향상 시키면서 이유성 및 내구성을 동시에 향상시키기 위해서 저점도 폴리올레핀 합성기유를 사용하고, 여기에 우레아계 증주제와 점성을 얻기 위한 에틸렌프로필렌 폴리머가 함유되어 있어 그리이스의 저온성 및 내구성을 향상시킨 자동차 전동접이식 미러용 그리이스 조성물에 관한 것이다.

자동차의 전동접이식 미러는 자동차 운행시 후방 및 좌우의 상황을 파악하기위한 장치로서 운전자가 자동으로 조정할 수 있는 편의장치 이다. 이러한 전동 접이식 미러는 자동으로 작동이 되므로 작동부위에 윤활성이 필요하며 또한 외부에 노출되어 있어 물에 대한 저항성 및 저온성이 우수하여야 한다. 따라서 전동접이식 미러의 각 작동부위에 사용되는 그리이스는 윤활성 뿐만 아니라 저온성 및 내구성이 우수하여야 한다.

즉, 자세히 설명하면 전동접이식 미러가 직접적으로 물과 접촉하지는 않지만 수분환경에서 작동을 하므로 물의 혼입이 예상되므로 사용된 그리이스가 수분에 의해서 씻겨져 없어지면 전동접이식 미러의 작동이 지속적으로 윤활이 어려워 마모가 발생하여 전동접이식 미러에서 소음이 발생하며, 더 나아가 고장의 주요 원인이 된다.

또한 작동부위가 외부에 노출되어 있어 겨울철이나 극한지역에서는 전동접이식 미러를 윤활시켜주는 그리이스가 내한성이 떨어지면 전격미러가 작동이 되지 않기 때문에 그리이스의 저온성이 요구된다.

반면에, 여름철이나 고온지역에서는 온도가 올라감에 따라 그리이스의 누유가발생하기 때문에 내열성, 즉 이유성이 우수하여야 한다.

이러한 상황하에서, 그리이스 조성물로서 다음과 같은 것들이 사용되어져 왔다. 기유로서의 정제 광유와 증점제(thickening agent)로서의 리튬 비누를 포함하는 그리이스 조성물이다. 이러한 종류의 그리이스는 일반적으로 초가압 특성, 내마모성 및 마찰 억제작용을 부여하는 첨가제를 함유한다. 최근에는, 증점제로서 리튬 비누보다 내열성이 더 큰 칼슘 착화합물 비누 또는 우레아를 함유하는 그리이스의 사용이 확대되고 있다. 미합중국 특허 제4,787,992호에는 칼슘 비누로 증점화된 전륜구동 그리이스가 기재되어 있는데, 여기서 칼슘 비누 또는 칼슘 착화합물 비누를 포함하는 증점제는 기유에 초가압특성을 부여하기 위해 기타 첨가제(예: 인산삼칼슘 및 탄산칼슘)와 함께 혼합사용한다. 미합중국 특허 제4,514,312호에는 우레아 그리이스와 여기에 혼입된 첨가제로서 유기 몰리브덴 화합물 및 아연 디티오 포스페이트를 포함하는 그리이스 조성물이 기재되어 있다. 그러나, 불충분한 초가압특성 및 내마모성과 같은 특정의 단점이 수반되는 통상적인 그리이스는 추력을 유도하고 고온에서 연화되는 경향이 있다.

상기와 같은 종래에 사용된 그리이스는 내수성 및 내열성이 약하여 그리이스가 표면에서 흘러내리거나 물에 의해 씻겨 내리는 현상이 발생하게 되고, 이틈으로 수분 및 염분(염화칼슘)이 혼입되어 부식을 유발하고 결국에는 작동불능의 원인이 되었다.

이와 같이, 자동차 전동접이식 미러에 사용되는 그리이스는 윤활성 뿐만 아니라 저온성, 내구성, 내열성 등의 물성이 요구된다.

본 발명에서는 상기와 같은 종래의 자동차 전동접이식 미러에 사용되는 그리이스 조성물이 가지고 있는 문제점을 극복하고자 노력한 결과, 저온성을 향상시키기 위해 기유로 저점도 폴리알파올레핀 합성기유를 사용하고, 내구성, 이유성 및 내열성을 향상시키기 위해 증주제로 우레아계 증주제를 사용하며, 증점제로 에틸렌프로필렌 폴리머하면 종래 그리이스에 비해 저온성, 내구성을 향상됨을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 종래 그리이스에 비해 저온성, 내구성을 향상시킨 자동차 전동접이식 미러용 그리이스 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 그리이스 조성물에 있어서, 기유를 주재로 하고, 여기에 하기 화학식 1로 표시되는 우레아계 그리이스 증주제 10 ∼ 25 중량%와 에틸렌프로필렌 폴리머 0.5 ∼ 5.0 중량%가 함유된 자동차 전동접이식 미러용 그리이스 조성물을 그 특징으로 한다.

R1NH-CO-NH-C₆H₄-p-CH₂-C₆H₄-p-NH-CO-NHR2

상기 화학식 1에서, R1과 R2는 각각 독립적으로 또는 동시에 탄소수 6∼7의 방향족 탄화수소, 또는 시클로헥실기; 또는 탄소수가 6∼20의 지방족 탄화수소이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 기유로 저온성이 우수한 저점도의 폴리알파올레핀 합성기유를 사용하고, 여기에 내열성 및 내구성을 향상시키기 위해서 그리이스 증주제로서 내열성, 내구성이 우수한 우레아계 증주제를 사용하며, 또한 그리이스의 점착성을 높이기 위해 증점제로 에틸렌프로필렌 폴리머 증점제를 혼련하여 그리이스의 저온성 및 내구성이 향상되었을 뿐만 아니라 윤활성이 매우 우수한 자동차 전동접이식 미러용 그리이스 조성물에 관한 것이다.

상기와 같은 본 발명의 그리이스 조성물은 기유를 주재로 하여, 우레아계 증주제, 점착성 향상을 위한 첨가제를 포함한다.

상기 기유로는 그리이스의 저온성을 향상시키기위해 저점도 폴리알파올레핀 합성윤활기유를 사용하는 것이 바람직하며, 이때 합성윤활기유는 100 ℃에서 동점도가 4 ∼ 10 cSt인 것이 저온성이 가장 좋다. 상기 기유는 전체 조성물 중에 70 ~ 85 중량%로 사용한다.

또한, 본 발명은 내열성 및 내구성을 향상시키기 위해 증주제로서 상기 화학식 1로 표시되는 우레아계 증주제를 사용한다. 상기와 같이 그리이스의 저온성을 우수하게 하기 위하여 저점도, 즉 유동점이 낮은 오일을 기유로 사용하면 이유성이 나빠지는 단점이 있으므로, 본 발명에서는 내열성, 즉 이유성을 향상시키기 위하여 우레아계 증주제를 사용하여 이유성을 향상시켰다. 상기 화학식 1의 우레아계 증주제는 1당량의 디이소시아네이트와 2당량의 알킬, 시클로 또는 아릴아민을 윤활기유 존재하에서 반응시켜 제조할 수 있다. 이때, 상기 디이소시아네이트는 4,4-메틸렌비스(페닐이소시아네이트)를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 아민으로는 탄소수가 6-7개인 방향족아민 또는 시클로헥실아민, 또는 탄소수가 6-20개인 지방족아민을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 우레아계 증주제의 사용함량은 전체 조성물 중에 10 ∼ 25 중량%인 것이 바람직하며, 만일 그 함량이 10 중량% 미만이면 주도가 묽어지며 점착성이 떨어지는 문제가 있고, 25 중량%를 초과하면 주도가 되어지며 저온성이 나빠지는 문제가 있다.

또한, 본 발명은 그리이스 조성물의 내구성 및 점착성을 향상시키기 위해 증점제를 사용한다. 즉, 저온성을 향상시키기 위해 저점도의 기유를 사용하면 그리이스의 점착성이 떨어지는 단점이 있으므로 이를 보완하기 위하여 본 발명은 증점제로 에틸렌프로필렌 폴리머를 사용함으로써 그리이스의 점착성을 향상시켜 그리이스가 작동부위에 잘 흡착되도록 하여 물에 잘 씻겨 내려가지 않도록 하며, 수분이 침투하지도 못하게 하여 내수성을 향상시키고 전동접이식 미러 작동시 그리이스의 비산을 방지하여 윤활성능을 향상시키는 것이다. 그리고 본 발명에서 특징적으로 사용하는 에틸렌프로필렌 폴리머는 유동점 강하제로도 사용하기 때문에 점착성을 유지하면서도 저온성을 향상시킨다. 상기 윤활제로 사용되는 증점제는 에틸렌프로필렌 폴리머를 전체 조성물 중에 0.5 ~ 5.0 중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 만일 그 함량이 0.5 중량% 미만이면 점착성 및 내수성이 나빠지는 문제가 있고, 5.0 중량%를 초과하면 유동점 강하제의 성능이 저하되어 저온에서 그리이스가 굳어지기 때문에 저온유동성이 나빠지는 문제가 있다.

또한, 본 발명의 그리이스 조성물은 필요에 따라 적절한 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 그리이스 조성물은 아민계 산화방지제 0.5 ∼ 1.0 중량%, 방청제인 아연나프타네이트 0.1 ∼ 0.5 중량%, 마모방지제인 아연디시오포스페이트 1.0 ∼ 2.0 중량%, 및 동부식방지제인 사이아다이아졸 0.5 ∼ 1.0 중량%를 사용할 수 있다. 상기 첨가제는 내구성 및 점착성을 향상시켜 전격미러 작동시 마찰을 적게하여 소음을 감소시킨다.

상기와 같이, 본 발명에서는 내열성, 내구성 및 점착성을 향상시키면서 저온에서도 유동성이 유지되는 그리이스를 제조하기 위하여, 저점도의 유동점이 우수한 기유를 사용하고 증주제로 우레아계 증주제를 사용하였으며 증점제인 에틸렌프로필렌 폴리머를 첨가함으로써 점착성을 향상시켰다.

이러한 본 발명의 그리이스 조성물은 40℃에서 저온토오크 기동이 600 gf·㎝ 이하이고, 수혼화안정도(+10 ∼ +40) 또한 우수하다.

이와같은 본 발명에 따른 그리이스 조성물은 저온성, 내구성 및 윤활성능이 우수하여 자동차의 전동접이식 미러용 그리이스로 유용하게 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예 및 비교예를 통하여 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

온도계, 적하깔대기, 교반기가 장착된 2L 그리이스 반응기에 100 ℃에서 동점도가 10 cSt인 윤활기유 400 g과 4,4-메틸렌비스(페닐이소시아네이트) 114 g을 가하고 70 ∼ 110 ℃로 가열하여 10 ∼ 30 분간 교반하였다. 내용물이 완전히 용해되면 지방족아민 50 g과 시클로헥실아민 50 g을 가하고 80 ∼ 120 ℃에서 교반하면서 반응시켰다. 반응이 대부분 완료되면 반응기 내부의 온도를 120 ∼ 150 ℃로 승온하여 20분 이상 충분히 교반하면서 반응시켰다. 반응 내용물에 윤활기유 100 g을 추가로 가하고 반응기 내부의 온도를 180 ∼ 210 ℃로 승온시켰다. 이 온도에서 약 10 분간 교반한 후 나머지 윤활기유 200 g을 가하고 교반하면서 냉각시켰다. 반응기 내부의 온도가 120 ℃ 전후로 냉각되면 점착성 향상제인 에틸렌프로필렌 폴리머 4.0 중량%, 아민계 산화방지제 0.5 ∼ 1.0 중량%, 방청제인 아연나프타네이트 0.1 ∼ 0.5 중량%, 마모방지제인 아연디시오포스페이트 1.0 ∼ 2.0 중량%, 및 동부식방지제인 사이아다이아졸 0.5 ∼ 1.0 중량%를 첨가한 후 10-30분간 추가로 교반하였다. 제조가 완료되면 로울밀로 균질화 처리를 하여 최종 그리이스 조성물을 얻었다.

본 발명에서 제조한 그리이스 조성물인 실시예 1과 비교예 1 및 리튬계 그리스인 비교예 2의 그리이스 조성물의 각 함량 그 성상을 다음 표 1에 나타내었다.

비교예 1

상기 실시예의 방법과 동일하게 제조하였으나 점착성 향상제인 에틸렌프로필렌 폴리머를 첨가하지 않았다.

실험예

실시예 및 비교예 1 ~ 2의 수세내수성을 비교하기 위하여, 수세내수성 시험을 실시하였다. 이 시험은 KS M 2087 방법에 따라 실시하였으며 시험방법은 각각의 그리이스 4 g이 채워진 6204 볼베어링을 하우징에 부착하여 600 회전수로 회전시키고 79도를 유지한 증류수를 매초 5 ml의 비율로 1시간 분사한 후 시료의 무게 감소를 중량%로 측정하였다. 그 결과는 다음 표 2에 나타내었다.

또한, 내수성을 비교하기 위한 또 다른 시험으로 수혼화안정도를 실시하였다. 이 시험은 KS M 2051 방법에 따라 실시하였으며 시험 방법은 각각의 그리이스에 10 중량%의 물을 가하고 잘 교반한 후, 주도 혼화기에 가하고 상온에서 100,000회 혼화한 후 초기 주도 대비 주도의 묽어진 정도를 측정하였다. 그 결과는 다음 표 3에 나타내었다.

상기 표 2 ~ 3의 결과에서 보면, 본 발명에 따른 실시예의 수세 내수도가 3.8 중량%로 가장 우수한 수세내수성을 보이고 있으며, 수혼화안정도에서도 실시예의 주도 증가분이 20으로 가장 적었다. 즉, 실시예의 그리이스가 수분에 의한 풀어지는 현상이 가장 적었다. 여기서 증주제에 따른 내수성의 결과를 볼 수 있는데, 상기 실시예의 우레아계 증주제가 비교예 2의 리튬계 증주제에 비하여 내수성이 우수함을 확인하였다.

실험예 2

상기 실시예 및 비교예 1 ~ 2의 저온성을 비교하기 위하여, 저온토오크 시험을 실시하였다. 이 시험은 KS M 2130 방법에 따라 실시하였으며 시험 방법은 베어링에 그리이스를 채운후 하우징에 고정시키고 저온공기중탕의 구동장치에 하우징의 스핀들을 끼우고 40℃의 저온공기중탕에서 2시간 유지후 전동기를 가동시켜 기동토오크를 측정한 후 10분 후에 회전토오크를 측정하였고, 그 결과는 다음 표 4에 나타내었다.

상기 표 4의 결과를 살펴보면, 유동점 강하제를 사용한 실시예의 저온성이 유동점 강하제를 사용하지 않은 비교예 1 보다 우수하게 나타났고 비교예 2 보다 기동에서 다소 우수함을 확인하였다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 내열성 및 내구성이 우수한 우레아계 증주제를 사용하며, 또한 점성이 강하여 수분의 침투가 용이하지 못한 고분자 물질인 에틸렌프로필렌 폴리머를 혼합하여 사용함으로써, 점착성 및 내수성이 향상되었을 뿐만 아니라 본 발명에서 가장 중요한 물성인 저온성이 우수하여 자동차의 전동접이식 미러용 그리이스로 사용이 가능한 그리이스 조성물을 제공할 수 있다.

Claims (2)

1. 그리이스 조성물에 있어서,

   기유 70 ∼ 85 중량%를 주재로 하고, 여기에 하기 화학식 1로 표시되는 우레아계 그리이스 증주제 10 ∼ 25 중량%와 에틸렌프로필렌 폴리머 0.5 ∼ 5.0 중량%가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 전동접이식 미러용 그리이스 조성물:

   [화학식 1]

   R1NH-CO-NH-C₆H₄-p-CH₂-C₆H₄-p-NH-CO-NHR2

   상기 화학식 1에서, R1과 R2는 각각 독립적으로 또는 동시에 탄소수 6∼7의 방향족 탄화수소, 또는 시클로헥실기; 또는 탄소수가 6∼20의 지방족 탄화수소이다.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기유는 폴리알파올레핀 합성윤활기유이며, 100 ℃에서 동점도가 4∼10 cSt인 것을 특징으로 하는 자동차 전동접이식 미러용 그리이스 조성물.