KR100844466B1

KR100844466B1 - Hydraulic oil composition

Info

Publication number: KR100844466B1
Application number: KR1020060125622A
Authority: KR
Inventors: 이준균
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2008-07-07
Also published as: KR20080053719A

Abstract

본 발명은 각종 유압장치에 사용이 가능한 유압작동유 조성물에 관한 것으로, 물 30~50중량부, 용제 37~45중량부 및 증점제 10~20중량부를 주성분으로 하고 여기에 첨가제로서 마찰조절제, 분산제, 액상 방청제 및 금속비활성제를 포함하는 것이다.The present invention relates to a hydraulic fluid composition that can be used in various hydraulic devices, 30 to 50 parts by weight of water, 37 to 45 parts by weight of solvent and 10 to 20 parts by weight of thickener as a main component, friction additives, dispersants, liquids as additives It contains a rust inhibitor and a metal deactivator.

상기 본 발명의 유압작동유 조성물은 가격이 저렴하면서도 화재의 위험성이 있는 모든 유압장치에 사용이 가능한 것으로 점도지수가 높으며 유체 자체의 수명이 길고, 펌프의 내마모성이 우수하며 베어링의 수명도 연장시킬 수 있고, 유동점이 -45℃ 이하로서 저온 유동성이 원활하고 패킹재료와의 상용성이 우수하여 각종 합성고무의 실링 재료로서 유용하고 방청성이 우수하며, 제품 고유의 안정성이 양호하여 펌프의 체적효율이 증대되고, 외관이 선명하여 누유 부분이 명확히 구분되며, 열적 특성에 의해 냉각성이 우수하면서 내부식성이 양호하여 각종 금속에 적용이 가능하다.The hydraulic hydraulic oil composition of the present invention can be used for all hydraulic devices that are inexpensive and have a risk of fire, and have a high viscosity index, a long life of the fluid itself, excellent wear resistance of the pump, and a long life of the bearing. It has a pour point of -45 ℃ or less, it has low temperature fluidity and excellent compatibility with packing materials, so it is useful as a sealing material for various synthetic rubbers and has excellent anti-rusting properties. The clear appearance is clearly distinguished, and the oil leakage part is clearly distinguished. It is excellent in cooling property and good in corrosion resistance by thermal characteristics, so it can be applied to various metals.

유압작동유, 조성물, 화재, 유압장치, 점도지수, 유체, 내마모성, 유동점 Hydraulic fluid, composition, fire, hydraulic system, viscosity index, fluid, wear resistance, pour point

Description

Hydraulic oil composition

본 발명은 각종 유압장치에 사용이 가능한 유압작동유 조성물에 관한 것으로, 물 30~50중량부, 용제 37~45중량부 및 증점제 10~20중량부를 주성분으로 하고 여기에 첨가제로서 분산제, 마찰조절제, 액상 방청제 및 금속비활성제를 포함하는 것이다.The present invention relates to a hydraulic hydraulic oil composition that can be used in various hydraulic devices, comprising 30 to 50 parts by weight of water, 37 to 45 parts by weight of solvent and 10 to 20 parts by weight of thickener as additives, dispersant, friction control agent, liquid It contains a rust inhibitor and a metal deactivator.

산업 현장에서 사용되고 있는 각종 유압작동유는 동력전달의 매체로서 유압 장치 각 부의 윤활, 방청, 밀봉, 냉각 등의 역할을 담당하며, 그 조성물에 따라 크게 석유계, 함수계 및 합성계의 3가지로 구분된다. 함수계는 다시 에멀전형과 솔루션형으로 분류되는데, 에멀전형은 광유를 포함하기 때문에 분리, 부패의 위험이 있다.Various hydraulic oils used in industrial sites are the medium of power transmission and play the role of lubrication, rust prevention, sealing and cooling of each part of hydraulic system.It is divided into three types of oil system, water system and synthetic system according to its composition. . The functional system is divided into emulsion type and solution type. Since emulsion type contains mineral oil, there is a risk of separation and corruption.

유압작동유는 동력을 전달하는 유체이므로 도중에 동력의 손실이 적고, 전달시간의 지연이 적어야 한다. 따라서, 작동유는 압축률이 적으며, 유동저항이 적은 저점도의 것이 바람직하다. 그러나 점도가 너무 낮으면 접동부에서 새기 쉽고, 윤활유지가 곤란해지기 때문에 적당한 점도범위에서 사용할 필요가 있다.Since hydraulic fluid is a fluid that transmits power, there should be little loss of power along the way and a delay in delivery time. Therefore, it is preferable that the working oil has a low compression ratio and low viscosity with low flow resistance. However, if the viscosity is too low, it is easy to leak from the sliding part and it becomes difficult to maintain lubrication. Therefore, it is necessary to use it in an appropriate viscosity range.

일반적으로 유압작동유는 여러 가지 물성이 요구되는데, 운전조건하의 온도, 압력, 미끄러지는 속도에서 양호한 윤활성능을 유지하며, 접동부의 마모가 적을 것, 펌프와 기타 유압기기에 대해 적당한 점도를 유지하며, 온도에 대한 점도변화가 적고 전단안정성이 양호할 것, 장기간의 사용에 대해 안정된 상태를 유지하고 물리적 및 화학적 변화가 적을 것, 각종 금속에 대해 부식성이 없고 방청성을 갖을 것 등이다. In general, hydraulic fluids require various physical properties. They maintain good lubrication performance under operating conditions such as temperature, pressure, and sliding speed. They also have less wear on sliding parts. They maintain proper viscosity for pumps and other hydraulic equipment. It should have a low viscosity change with good temperature and good shear stability, maintain a stable state for long-term use, and have little physical and chemical changes, and have no corrosion and corrosion resistance to various metals.

기존의 유압작동유로서 대한민국 특허 제154891호에는 물과 글리콜 및 수용성 증점제를 주성분으로 하고 여기에 기타 첨가제가 배합된 난연성 수 글리콜계 유압작동유 조성물이 개시되어 있다.As a conventional hydraulic oil, Korean Patent No. 154149 discloses a flame retardant water glycol-based hydraulic oil composition comprising water, glycol, and a water-soluble thickener as a main component, and other additives.

상기 조성물은 솔류션형으로서 난연성이고 고온안전성도 우수하여 고온의 금속, 전기스파크, 가열로 등의 화재 위험성이 있는 곳에서도 사용할 수 있고, 그외에도 내마모성, 내부식성, 냉각성 및 방청성등이 어느 정도 우수한 것으로 보이나 가격이 워낙 비싸기 때문에 그 이용이 한정되고 제한될 수밖에 없는 문제가 있었다.The composition is a solution type, flame retardant and excellent in high temperature safety and can be used in places where there is a risk of fire such as high temperature metals, electric sparks, heating furnaces, etc. Besides, the composition is somewhat superior in abrasion resistance, corrosion resistance, cooling property, and rust resistance. Although the price is so expensive, its use has been limited and limited.

따라서, 본 발명에서는 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 가격이 저렴하면서도 화재의 위험성이 있는 모든 유압장치에 사용이 가능하고, 유압작동유로서 요구되는 점도지수, 펌프의 내마모성, 유동성, 방청성, 안정성, 냉각성이 우수하면서 내부식성이 양호하여 각종 금속에 적용이 가능한 새로운 형태의 유압작동유 조성물을 제공하고자 한다.Therefore, the present invention has been made in view of this point, and can be used for all hydraulic devices which are inexpensive and have a risk of fire, and have a viscosity index required as hydraulic hydraulic oil, abrasion resistance, flowability, rust resistance, stability, and cooling property of the hydraulic oil. The excellent and corrosion resistance is good to provide a new type of hydraulic fluid composition that can be applied to various metals.

상기한 과제를 위하여 본 발명에서의 유압작동유 조성물은 물 30~50중량부, 용제 37~45중량부 및 증점제 10~20중량부를 주성분으로 하고 여기에 첨가제로서 분산제 0.5~5중량부, 마찰조절제 0.5~3중량부, 액상 방청제 0.05~1중량부 및 금속비활성제 0.005~0.1중량부를 포함하는 것이 특징이다.Hydraulic hydraulic oil composition according to the present invention for the above problems is 30 to 50 parts by weight of water, 37 to 45 parts by weight of solvent and 10 to 20 parts by weight of thickener as a main component, 0.5 to 5 parts by weight of dispersant as an additive, 0.5 friction regulator It is characterized by including -3 weight part, 0.05-1 weight part of liquid rust inhibitors, and 0.005-0.1 weight part of metal non-active agents.

여기서, 상기 물의 함량이 30중량부 미만이면 친환경성과 냉각성이 나빠져 좋지 않고 반대로 50중량부를 넘으면 유압작동유의 성능이 떨어져 바람직한 범위는 30~50중량부이고, 상기 물로서는 이온수, 증류수, 공업용수 등을 사용할 수 있으나 그 가운데 특히 이온수가 좋다.Here, if the content of the water is less than 30 parts by weight, environmentally friendly and poor cooling performance is not good, on the contrary, if it exceeds 50 parts by weight, the performance of the hydraulic oil is poor, the preferred range is 30 to 50 parts by weight, the water is ion water, distilled water, industrial water, etc. It can be used, but especially ionic water is good.

상기 용제의 함량이 37중량부 미만이면 상용성이 떨어져 좋지 않고 반대로 45중량부를 넘으면 용제의 과량으로 다른 성능이 떨어져 바람직한 범위는 37~45중량부이고, 상기 용제로서는 모노에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등을 사용할 수 있으나 그 가운데 특히 모노에틸렌글리콜이 좋다.When the content of the solvent is less than 37 parts by weight, the compatibility is not good, on the contrary, when the content is more than 45 parts by weight, the range is 37 to 45 parts by weight due to the excessive performance of the solvent, the preferred range is monoethylene glycol, propylene glycol, di Ethylene glycol, dipropylene glycol, etc. can be used, but monoethylene glycol is especially preferable.

상기 증점제는 폴리이소부틸렌, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 에틸렌프로필렌공중합체, 스티렌말레산에스테르공중합체, 수첨스티렌부타디엔공중합체 등을 사용할 수 있으나 에틸렌글리콜과 프로필렌글리콜이 3:1의 몰비로 혼합된 공중합체(LM3900)가 특히 바람직하고, 그 첨가 함량이 10중량부 미만이면 점도가 낮아 좋지 않고 반대로 20중량부를 넘으면 너무 고점도여서 바람직한 범위는 10~20중량부이다.The thickener may be polyisobutylene, polymethacrylate, polyacrylate, ethylene propylene copolymer, styrene maleic acid ester copolymer, hydrogenated styrene butadiene copolymer, etc., but the molar ratio of ethylene glycol and propylene glycol is 3: 1. The copolymer (LM3900) mixed with is particularly preferred, the viscosity is not good if the added content is less than 10 parts by weight, on the contrary is too high viscosity if it exceeds 20 parts by weight, the preferred range is 10 to 20 parts by weight.

상기 분산제는 폴리메타아크릴레이트, 알킬숙시네이트, 숙시네이트에스테르를 포함하는 고분자량을 가진 아민과 아마이드의 질소를 함유한 고분자로서 본 발명에서는 이소프로필에탄올아민과 디에틸에탄올아민의 혼합 사용이 바람직하고, 상기 분산제의 함량이 0.5중량부 미만이면 저온에서의 분산성이 떨어져 좋지 않고 반대로 5중량부를 넘으면 원래의 유압작동 성능이 떨어져 좋지않아 바람직한 범위는 0.5~5중량부이다.The dispersant is a high molecular weight containing polymethacrylate, alkyl succinate, succinate ester, amine and amide containing nitrogen of the amide in the present invention, isopropylethanolamine and diethyl ethanolamine mixed use is preferred. When the content of the dispersant is less than 0.5 parts by weight, the dispersibility at low temperatures is not good, and if the content is more than 5 parts by weight, the original hydraulic operation performance is not good, and the range is preferably 0.5 to 5 parts by weight.

상기 마찰조절제는 유막의 파열 방지를 위하고 유막강도를 증가시키는 성분으로 그 함량이 0.5중량부 미만이면 유막강도 조절이 원활하지 못하고 반대로 3중량부를 넘으면 마찰조절 기능을 상실하게 되어 바람직한 범위는 0.5~3중량부이고, 상기 마찰조절제로는 데칸산, 지방산, 지방산아민, 지방 등이 있으나 그 가운데 데 칸산이 좋다.The friction modifier is a component for preventing oil film rupture and increase the oil film strength if the content is less than 0.5 parts by weight, the oil film strength control is not smooth, and if the content exceeds 3 parts by weight, the friction control function is lost. 3 parts by weight, and the friction modifiers include decanoic acid, fatty acids, fatty acid amines, fats, etc. Among them, decanoic acid is preferred.

상기 액상 방청제의 함량이 0.05중량부 미만이면 철을 보호하고 있는 표면의 부식 방지가 미약하여 좋지 않고 반대로 1중량부를 넘어도 오히려 방청효과가 떨어져 바람직한 범위는 0.05~1중량부이고, 상기 액상 방청제로는 디메틸아미노-2-프로파놀, 아연디티오인산염(zinc dithiophosphate), 황 또는 인테르펜류(sulphurized or phosphorized terpenes), 황화올레핀류(sulphurized olefins) 등을 사용할 수 있으나 이 가운데 특히 디메틸아미노-2-프로파놀이 바람직하다.If the content of the liquid rust preventive agent is less than 0.05 parts by weight, the corrosion protection of the surface protecting the iron is not good, and on the contrary, even if it exceeds 1 part by weight, the anti-corrosion effect is deteriorated. Dimethylamino-2-propanol, zinc dithiophosphate, sulfur or interferes (sulphurized or phosphorized terpenes), sulfurized olefins (sulphurized olefins), etc. can be used, but in particular dimethylamino-2-prop Phanol is preferred.

상기 금속비활성제는 금속의 산화 부식에 대한 촉매작용을 중지시키는 성분으로서 트리아릴포스파이트, 디아민계 황화합물, 디머캡토티아디아졸 유도체 등을 들 수 있고 특히 톨리트리아졸이 바람직하며, 그 함량이 0.005중량부 미만이면 산화방지성이 떨어지고 반대로 0.1중량부를 넘어도 부식 억제 효과가 너무 커서 바람직한 범위는 0.005~0.1중량부이다.The metal deactivator may include triaryl phosphite, diamine-based sulfur compounds, dimercaptothiadiazole derivatives, and the like, as components which stop the catalytic action against oxidative corrosion of metals, and tolytriazole is particularly preferable. If it is less than 0.005 part by weight, the oxidation resistance is inferior, and on the contrary, even if it exceeds 0.1 part by weight, the corrosion inhibitive effect is so large that the preferred range is 0.005 to 0.1 part by weight.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

실시예 Example

각 성분에 대해 하기 표1의 배합비율로 실시하였다.Each component was carried out at the mixing ratio of Table 1 below.

성분ingredient 함량(중량부)Content (parts by weight) 이온수Ionized water 41.1841.18 LM3900LM3900 13.4813.48 이소프로필에탄올아민Isopropylethanolamine 1.301.30 데칸산Decanoic acid 1.201.20 디에틸에탄올아민Diethylethanolamine 0.250.25 디메틸아미노-2-프로판올Dimethylamino-2-propanol 0.100.10 모노에틸렌글리콜Monoethylene glycol 43.4843.48 톨리트리아졸Tolytriazole 0.010.01 계system 100100

먼저 이온수, LM3900, 이소프로필에탄올아민, 데칸산, 디에틸에탄올아민, 디메틸아미노-2-프로판올을 순서대로 반응기에 첨가하였다.First, ionized water, LM3900, isopropylethanolamine, decanoic acid, diethylethanolamine, and dimethylamino-2-propanol were sequentially added to the reactor.

반응기의 온도를 35~40℃로 가열하여 1시간 이상 잘 교반한 다음, 여기에 주 원료인 모노에틸렌글리콜을 첨가하고 온도를 35~40℃로 계속 유지하면서 1시간 교반하였다.The temperature of the reactor was heated to 35 to 40 ° C. and stirred well for at least 1 hour. Then, monoethylene glycol as a main raw material was added thereto, and the mixture was stirred for 1 hour while maintaining the temperature at 35 to 40 ° C.

이어서, 톨리트리아졸을 충분히 용해하여 첨가한 후 30분 이상 교반시킨 다음, 점도를 조정하여 반응을 완성시켰다.Subsequently, the tolytriazole was sufficiently dissolved and added, stirred for 30 minutes or more, and then the viscosity was adjusted to complete the reaction.

얻어진 반응물을 1㎛ 크기의 여과지(1,200 메쉬)로 여과하여 본 발명의 유압작동유 조성물을 얻었다. The obtained reaction was filtered through a 1 μm filter paper (1,200 mesh) to obtain a hydraulic oil composition of the present invention.

상기 본 발명의 유압작동유 조성물에 대해 측정한 물성은 하기 표2와 같았다.Physical properties measured for the hydraulic oil composition of the present invention was as shown in Table 2.

품목subject 측정값Measures 비중(15/4℃)Specific gravity (15/4 ℃) 1.08361.0836 동점도(40℃, cSt)Kinematic viscosity (40 ℃, cSt) 37.9837.98 점도지수Viscosity index 216216 유동점(℃)Pour point (℃) -45-45 pH(원액)pH (stock solution) 9.89.8 예비알칼리도(AR)Reserve alkalinity (AR) 146146 방청 성능(증류수,24시간)Antirust performance (distilled water, 24 hours) 녹 없음No rust 수분(%)moisture(%) 40.040.0 기포성(24℃, ml)Foamability (24 ℃, ml) 40/040/0 외관(원액)Appearance (stock solution) 적색 투명Red transparent 원액 안정성Stock Stability 3일/실온3 days / room temperature

상기 표에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 유압작동유 조성물은 점도지수가 높고 유동점이 낮아 저온 유동성이 원활하며, 방청성과 제품의 안정성이 뛰어난 것이다.As can be seen in the above table, the hydraulic hydraulic oil composition of the present invention has a high viscosity index and a low pour point, so that the low temperature fluidity is smooth, and the rust prevention property is excellent in product stability.

또한, 패킹 재료와의 상용성이 우수하여 거의 모든 합성고무에 실링재료로서 사용이 가능하고 펌프의 내마모성이 우수하며 베어링의 수명도 연장시킬 수 있고, 전단 안정성이 양호하여 펌프의 체적효율을 증대시키고 외관이 선명하여 누유 부분이 명확히 나타날 수 있어 수리가 용이하고 내식성이 양호한 것으로, 특히 기존의 유압작동유에 비하여 가격이 저렴하면서도 화재의 위험성이 있는 모든 유압장치에 사용이 가능하다.In addition, it has excellent compatibility with packing materials, so it can be used as a sealing material for almost all synthetic rubbers, has excellent abrasion resistance of pumps, extends the life of bearings, and has good shear stability to increase volumetric efficiency of pumps. Its clear appearance makes it possible to clearly see the leakage part, so it is easy to repair and has good corrosion resistance. In particular, it can be used for all hydraulic devices which are cheaper than the existing hydraulic oil and have a risk of fire.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 가격이 저렴하면서도 화재의 위험성이 있는 모든 유압장치에 사용이 가능하고, 유압작동유로서 요구되는 점도지수, 펌프의 내마모성, 유동성, 방청성, 안정성, 냉각성이 우수하면서 내부식성이 양호하여 각종 금속에 적용이 가능하다.As described above, according to the present invention, it can be used for any hydraulic device which is inexpensive and has a risk of fire, and has excellent viscosity index, hydraulic resistance, fluidity, rust resistance, stability, and cooling ability required as hydraulic oil. Good corrosion resistance can be applied to various metals.

Claims

30 to 50 parts by weight of water, 37 to 45 parts by weight of monoethylene glycol as a solvent, and 10 to 20 parts by weight of copolymer (LM3900) in which ethylene glycol and propylene glycol are mixed in a molar ratio of 3: 1 as a thickener, and additives are added thereto. 0.5 to 5 parts by weight of a dispersant (a mixture of isopropylethanolamine and diethylethanolamine), 0.5 to 3 parts by weight of friction modifier (decanoic acid), 0.05 to 1 part by weight of a liquid rust preventive agent (dimethylamino-2-propanol) and a metal Hydraulic working oil composition, characterized in that it comprises 0.005 ~ 0.1 parts by weight of non-active agent (tolytriazole)

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