KR100885412B1 - 윤활성과 밀봉성능이 향상된 자동차 엔진 오일씰용 고무조성물 - Google Patents

윤활성과 밀봉성능이 향상된 자동차 엔진 오일씰용 고무조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 자동차 엔진 front seal 및 rear seal의 밀봉 특성 및 내구성 향상을 위하여 오일씰 재료로 주로 사용되는 불소고무의 종류를 최적화하고 불소고무에 오일씰의 내마모성과 마찰계수를 감소시킬 수 있는 첨가제를 배합하여 오일씰의 밀봉특성과 내구성을 향상시키고자 하였다.
자동차의 엔진 출력 강화, 소음저하 및 compact화에 따른 자동차 엔진용 오일씰(oil seal)의 내구성 향상을 위하여 오일씰을 구성하는 불소고무를 최적화시키고, 오일씰에 윤활성을 부여할 수 있는 윤활성 충진제를 선정하였다. 불소고무로는 기본물성, 내열성, 내마모성, 내유성, 내한성 등에서 perfluoro methyl vinyl ether (PMVE) 단량체를 포함하는 불소고무, Viton GLT가 우수한 것으로 나타났다. 또한, 충진제로는 자기 윤활 특성을 보유한 K2O·TiO2 충진제가 우수한 특성을 나타내었으며, 특히 K2O·TiO2 충진제와 그라파이트를 병용할 경우 오닐씰의 누유특성 및 마모특성이 더욱 향상되었다.
불소고무, 윤활성 충진제, 그라파이트

Description

윤활성과 밀봉성능이 향상된 자동차 엔진 오일씰용 고무 조성물 {Rubber Compounds for Automobile Engine Oil Seal Having Excellent Sealing and Slip Characteristics}
엔진은 동력을 만들어 내는 자동차의 심장으로써 흡입-압축-폭발-배기의 4단계 기본동작으로 이루어진다. 자동차의 엔진은 연료에 따라 가솔린, 디젤, Liquified Petroleum Gas(LPG)로 나누어지고 구조와 작동 방식에 의해 더 세분화된다. 자동차의 엔진은 환경 보호와 경제성을 높이기 위해 가볍고 연소 효율이 좋고 작은 방향으로 발전하고 있다.
또한 엔진의 출력 강화기술, 소음 극소화기술, 내구성 강화기술 등 고도의 기술들이 속속 개발되고 있는 실정이다.
엔진의 출력 강화 기술은 캬부레터(carbulator) 방식에서 다점분사 즉 Multi-Point Injection(MPI) 방식을 거쳐 최근에는 연료직접분사 Gasoline Direct Injection(GDI) 방식으로 변경되는 추세에 있다.
따라서 자동차 생산 업체에서는 엔진에 사용되는 주요 부품인 엔진 오일씰(engine oil seal)에 대해서도 엔진이 compact화 되면서 엔진 내부의 온도가 상승되어 보다 우수한 내열성이 요구되고 가혹한 사용 조건들로 인하여 내구성의 향상을 요구하게 되었다.
따라서 자동차의 사용환경 및 엔진의 기술이 변해가는 추세속에서 내구성이 향상된 자동차 엔진용 오일씰(oil seal)의 개발필요성이 높아지고 있다.
자동차 엔진용 고무 오일의 경우 rear 및 front seal 모두 불소고무를 사용하고 있고 cam shaft 및 valve stem seal로도 불소고무를 적용하고 있다. 자동차의 transmission 및 diffside seal로는 아크릴고무 및 아크릴로니트릴 부타디엔 고무를 주로 사용하고 있다. 이것은 자동차용 seal 부위의 온도에 따라 사용할 수 있는 고무들의 내열온도가 다르기 때문이다.
자동차의 엔진 내부에는 피스톤, 실린더 등 구동 부위의 마찰과 마모를 감소시키기 위해서 엔진 오일이 사용되고 있는데 자동차 엔진용 오일씰은 엔진 오일의 종류, 첨가제 등에 따라 요구물성이 달라지게 되므로 이 들에 대한 영향의 검토가 필수적으로 요구되고 있다.
엔진 오일의 내부 첨가제는 엔진 내부 즉, 피스톤과 실린더 등의 표면을 코팅해 윤활성을 높이고 마찰과 마모를 줄여 엔진의 수명과 성능을 높이는 재료를 말한다. 이러한 엔진 오일 내부 첨가제는 엔진의 연비를 증강시키고 출력을 향상시킬 뿐만 아니라 저소음 및 배기가스의 감소에도 효과가 있다고 알려져 있다. 그러나 이러한 엔진 오일의 내부 첨가제는 엔진 오일씰 고무 재료에 영향을 미친다.
또한 엔진 오일의 경우 점도가 낮은 방향으로 변화하고 있으며 그 이유는 구동 접촉 부위의 friction 저하를 유도하여 연비 향상을 주목적으로 하고 있다. 그러나 오일의 저점도화는 고무 재료에 영향을 주어 팽윤 현상을 초래하고 제품의 마모 토크를 저하시키며 죔량, 내마모성을 저하시켜 오일씰 lip 부위의 마모, 파손 및 변형을 초래하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 미국에서는 고무와 PTFE 복합체 형태로 적용을 시도하고 있다. 유럽에서는 디젤차의 경우 약 40% 정도 PTFE계 오일씰이 적용되고 있으나 품질 보증 기간이 1년 미만으로 되어 있다. 오일씰 제조 회사로는 Freudenberg-NOK가 선두 주자이며 디젤차를 중심으로 연구를 진행하고 있다. 하지만 PTFE계 오일씰을 사용하는 경우 발생하는 문제점 들을 분석해보면 다음과 같다.
첫째, 비용 측면에서 PTFE와 고무 복합체는 기존의 oil seal 단가에 비해 약 2.5배의 증가가 예상된다. 둘째로, 재료적인 측면에서 살펴보면 PTFE의 재질 조절이 자체적으로 불가능함으로서 oil seal의 요구특성의 조절이 어렵다. 셋째로, 성능 측면에서 살펴보면 고무 seal 과 같이 α,β 각도와 면접촉에 의한 clearance sealing이 불가능하고 3조 우선에 의존하는 sealing이므로 정지 leak 및 sealing mechanism에 대한 규명이 어려우며 또한 조립시 lip 파손에 대비한 별도의 치공구가 필요한 점도 문제점으로 나타나고 있다.
따라서 고무 재료의 장점을 그대로 유지하면서 내구성이 향상되고 또한 PTFE 재질이 가지는 단점을 보완 할 수 있는 방향으로의 자동차 엔진용 oil seal에 대한 개발이 필요하다.
본 발명에서는 자동차 엔진 front seal 및 rear seal의 밀봉 특성 및 내구성 향상을 위하여 불소고무의 종류를 최적화하고, 오일씰의 내마모성과 내유특성을 향상시 키기 위하여 오일씰에 윤활성을 부여할 수 있는 충진제를 선정하였다.
본 발명에서는 자동차 엔진 front seal 및 rear seal의 밀봉 특성 및 내구성 향상을 위하여 오일씰 재료로 주로 사용되는 불소고무의 종류를 최적화하고 불소고무에 오일씰의 내마모성과 마찰계수를 감소시킬 수 있는 첨가제를 배합하여 오일씰의 밀봉특성과 내구성을 향상시키고자 하였다.
자동차의 엔진 출력 강화, 소음저하 및 compact화에 따른 자동차 엔진용 오일씰(oil seal)의 내구성 향상을 위하여 오일씰을 구성하는 불소고무를 최적화시키고, 오일씰에 윤활성을 부여할 수 있는 윤활성 충진제를 선정하였다. 불소고무로는 기본물성, 내열성, 내마모성, 내유성, 내한성 등에서 perfluoro methyl vinyl ether (PMVE) 단량체를 포함하는 불소고무, Viton GLT가 우수한 것으로 나타났다. 또한, 충진제로는 자기 윤활 특성을 보유한 K2O·TiO2 충진제가 우수한 특성을 나타내었으며, 특히 K2O·TiO2 충진제와 그라파이트를 병용할 경우 오닐씰의 누유특성 및 마모특성이 더욱 향상되었다.
자동차 엔진용 오일씰 제조에 사용한 고분자 재료는 DuPont Dow Elastomer사의 불 소고무 중에서 hexafluoro propylene(HFP)와 vinylidene fluoride(VF)의 공중합체인 Viton A와 hexafluoro propylene(HFP), vinyliden fluoride(VF), tetrafluoro ethylene(TFE)의 공중합체인 Viton B, hexafluoro propylene(HFP)와 vinyliden fluoride(VF), tetrafluoro ethylene(TFE), 그리고 또 하나의 단량체 X 의 공중합체인 Viton GFLT, 그리고 perfluoro methyl vinyl ether (PMVE), hexafluoro propylene (HFP), vinyliden fluoride (VF), tetrafluoro ethylene (TFE) 및 단량체, Y의 공중합체인 Viton GLT 등 4가지 종류의 시료를 사용하였으며, 내마모성 및 마찰계수 감소를 목적으로 사용한 고무 첨가제(배합제)로는 자기 윤활 특성을 보유한 K2O·TiO2 및 그라파이트(graphite), 마찰계수가 상대적으로 낮은 tetrafluoro ethylene계 파우더(분발), 내윤활성이 우수한 MoS2를 사용하였다.
<혼련>
자동차 엔진용 오일실의 제조를 위한 고무 배합의 혼련은 Kansai Roll Co., Ltd에서 제작된 배합량이 3 liter인 kneader와 국내의 봉신(bong sin)사에서 제작된 roll mill(8 inch open type)을 사용하였다.
혼련 조건은 4단계로 구성하였으며 1단계에서는 불소고무를 120초 동안 소련하여 base polymer의 사슬구조를 물리적으로 절단하였다. 2단계에서는 충진보강제를 투입하고 혼련을 하였으며 3단계에서는 나머지 약품들을 투입하고 혼련한 다음 4단계에서는 전체 배합물의 온도를 100℃가 되도록 혼련한 후 배출하였다. 배출된 배합고무는 상온까지 냉각하고 8inch open mill에서 가류제, 촉진제를 투입하였다.
배합고무의 경우 배합제의 균일한 분산이 물성에 큰 영향을 미치므로 분산성 향상을 위해 두께가 얇게 조정된 상태에서 시트(sheet)상으로 블렌딩하여 분산성을 향상시켰다.
<물성 측정>
혼련이 된 배합고무는 가류공정을 통하여 시편을 제작하고 한국공업규격(KS M 6518)에 준하여 물성을 측정하였다. 제작된 오일씰의 성능시험은 KSB 2804-1991과 부속서 성능 시험방법에 따라 시험을 하였으며 상세한 방법은 다음과 같다.
① 시험편의 제작
혼련된 oil seal 재료는 20 ton press를 이용하여 150mm × 150mm × 2mm 크기의 시트상 시험편을 제작하였다. 가공 조건은 각각의 재료에 따라 약간 달리하였고 대표적인 조건은 1차 가류는 180℃ × 8분, 2차 가류는 220℃ × 22시간으로 하였다.
재료별 최적 가공조건은 Toyoseiki(일본)의 disk형의 rheometer를 이용하여 온도에 따른 고무의 토르크 변화를 측정하여 찾아내었다. 이렇게 제작된 시험편은 dumbell cutter를 이용하여 규격에 맞는 시험편으로 다시 제작하여 각 시험에 이용하였다.
아령형 3호 시편의 경우 시험편의 치수는 평형부분의 나비가 5mm, 평형부분의 길이 및 두께가 각각 20, 3mm 이하이며 눈금거리가 20mm으로 하였다.
② 인장시험
성형된 오일씰 시편의 절단에 이르는 최대응력 및 절단시의 신장율은 Toyoseiki(일본)사의 Strograph V10-C형 만능 인장시험기를 이용하여 측정하였으며 인장강도, 신율의 계산법은 다음과 같다.
인장강도 : Tb = Fb/A
여기에서 Tb 는 인장강도, Fb 는 최대하중, A는 시험편의 단면적을 말한다.
신율 : Eb = (L1-Lo)/Lo × 100
여기에서 Eb 는 인장강도, Lo는 눈금거리, L1은 절단 될 때의 눈금사이의 거리를 말한다.
③ 경도시험
경도 측정을 위해서 사용된 시험기는 스프링식 경도계로서 가압면을 시험편 표면에 접촉시켰을 때 가압면의 중심에 있는 구멍에서 스프링의 압력에 의하여 누름 바늘이 고무면에 눌렸다가 되돌아오는 거리를 눈금으로 가리키게 되어있다.
<공기 가열 노화시험>
항온조 안의 각 부분의 온도 허용 차이가 중앙부의 온도에 대하여 ±2℃ 이어야 하고 또한 항온조 안의 온도를 ±1℃의 범위로 조절할 수 있는 자동 온도 조절장치가 부착된 기어식 노화시험기를 사용하였다.
시험편을 항온조 안에 매달고 가열하여 노화시킨 다음 노화된 시험편의 경도, 인장강도, 신율 등을 측정하여 시험전의 측정치와 비교하여 나타내었다.
<내유시험>
시험용기는 외경 약 38mm, 길이 약 300mm의 유리제 시험관을 사용하였고 온도 및 시험시간은 재료별로 조정하여 사용하였다.
시험방법은 두께를 측정한 아령형 3호 시험편을 시험용 윤활유 150㎖를 넣은 시험용기에 넣고 규정 온도 및 시간동안 담갔다가 꺼내 냉각하고, 여분의 기름을 제거한 다음 인장강도 및 신장율을 측정하였다.
부피변화 측정은 기름에 담그기 전 시험편의 공기중의 무게를 측정하고 실온의 증류수 중의 무게를 측정한 다음 수분을 제거하였다. 다음에 시험편을 시험용 기름에 규정 온도로 규정 시간 동안 침하였다 꺼내어 세척한 후 시험편의 공기중의 무게와 수중의 무게를 측정하였다.
오일씰(oil seal) 시편의 부피 변화율의 계산식은 다음과 같다.
△V = (W3-W4)-(W1-W2)/(W1-W2)×100
여기서 W1은 담그기전의 공기중의 무게, W2은 담그기전의 수중의 무게이며 W3, W4는 각각 담근 후의 공기중 및 수중의 무게이다.
<마모시험>
마모시험은 한국공업규격 KS M 6624(1997)에 따라 행하였으며 시험장치 및 방법은 다음과 같다. 먼저 시험편을 지름 12.7mm 의 스핀들에 끼우고 그 양쪽을 2개의 원반 사이에 끼워 너트로 고정하였다. 원반은 둘레가 57mm로서 그 둘레 부분은 시험편이 상하지 않도록 둥근 형태로 가공하였다. 시험편을 250±5rpm의 속도로 연마 원반의 원주 측면상에 회전시켰다. 연마원반은 지름 150mm, 두께 25mm의 크기로서 그 재질은 90Mn을 사용하였다.
연마원반의 회전축은 볼 베어링에 의해서 지지되어 있으며 시험편의 회전에 의해서 접촉 회전한다. 회전축에는 회전 계수기가 장착되어 있다. 시험편과 연마 원반의 회전면 사이의 접촉 각도는 임의로 조정할 수 있으며 본 시험에서는 15도로 고정하였고 만회의 회전이 진행된 다음 마모의 정도를 백분율로 나타내었다.
<오일씰 제품의 성능시험>
엔진용 오일씰 제품 상태에서의 내구력을 비교하기 위하여 KS B 2804(1991) 성능 시험방법에 준하여 제품의 회전 내구시험을 실시하였으며 회전시험기의 제원은 다음과 같다. 회전수는 650~8120rpm이며 회전 방향의 좌, 우 압력은 최고 5 kgf/cm2으로 사용하였다. 또한 온도는 상온에서 부터 150℃까지 변화시켰으며 축편심은 0.02 ~ 2mm TIR, 취부 편심은 0.02 ~ 2mm TIR로 변경 조정하였다.
시험에 사용한 엔진 오일은 시판용 5W30 오일을 사용하였다. 내구시험에서 1 cycle을 24 시간으로 하여 20 시간은 6000 rpm으로 시험하고 4 시간 동안은 정지시키고 다시 시험을 하는 방식을 채택하였다. 성능시험은 상기 조건으로 10 cycle을 실시하여 비교하였다.
<내한성 시험>
오일씰 시편의 내한성 시험으로는 ASTM D 1329에 규정되어 있는 temperature retraction test를 실시하였고 그 값은 10% 회복되는 온도인 TR-10 값으로 비교하였다. TR-10 값은 고무탄성의 회복 정도를 나타내는 것으로 재료의 저온 사용 능력과 관련되어 있다.
자동차 엔진용 오일씰의 배합을 위하여 불소고무를 사용하는 기본배합을 표 1.에 나타내었다. 주요 성분은 불소고무, 기계적인 물성 및 강도를 위한 충진보강제, 가공성의 향상을 위한 가공조제, 그리고 가교 결합의 형성을 위한 가류제와 촉진제로 구성하였다. 상기 배합에서 불소고무의 가교 반응점들의 차이로 인하여 Viton-A와 Viton-B 불소고무를 사용한 경우는 bisphenol계 가류제인 AF-50과 가류조제로서 MgO 및 Ca(OH)2를 사용하였고 Viton GFLT 및 Viton GLT 불소고무를 사용한 경우는 peroxide계 가류제인 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane(Varox DBPH-50, Vanderbilt사)과 가류조제로서 MgO만을 사용하였다. 그 외 충진보강제로서 SiO2와 가공조제로서 C-wax(carnuba wax), 그리고 안료로서 Fe2O3 를 사용하였으며 동일한 조건으로 비교하기 위하여 경도를 일정 수준에 일치시키고 각 배합의 가교 곡선상 의 90% 가교점에 해당하는 온도와 시간에서 시험편을 제작하고 물성을 측정하였다.
표 1.
A B C D
Viton A 100
Viton B 100
Viton GFLT 100
Viton GLT 100
SiO2 35 35 35 35
C-Wax 2 2 2 2
AF-50 2.5 2.5
DBPH 50 2 2
MgO 6 6 5 5
Ca(OH)2 3 3
Fe2O3 5 5 5 5
<기본 물성의 비교>
자동차 엔진용 오일씰은 기능 발휘를 위해 기본 물성 중에서 인장강도는 90 이상 신율은 100이상, 300이하가 될 필요가 있다. 표 1.에 나타낸 배합에 대한 물성 시험결과 각각의 시편들이 거의 다 현재 사용되는 오일씰 시편(표 1.의 배합 A)과 대등한 수준의 물성을 보여주고 있으나 아래의 결과에서 보듯이 불소고무로서 Viton GLT를 사용한 D 배합을 사용한 시험품의 물성이 상대적으로 우수하게 나타났다.(표 2.)
표 2. 불소고무 종류에 따른 인장강도, 신율 및 경도
A B C D
인장강도, kgf/cm2 290 260 235 285
신율, % 100 127 115 114
경도 77 77 76 77
< 내열성>
오일씰용 고무 재료의 내열 특성을 파악하기 위해서는 경도의 변화를 비교하는 것이 중요하다. 왜냐하면 고무의 경도가 변화하면 오일씰의 밀봉 특성이 영향을 받기 때문이다. 표 3.은 불소고무 재료(A-D)를 이용하여 오일씰 시험편을 제작하고 상온에서 경도를 측정한 후에 230℃에서 70시간을 노화한 후, 변화된 경도를 나타낸 것으로서 3원계 불소고무 재료인 D 시료가 우수한 결과를 나타내었다.
표 3. 불소고무 종류에 따른 내열 경도변화
A B C D
경도변화 +2.4 +1.2 +1.4 +0.7
<내마모성>
오일씰 시편의 내마모성 비교를 위해 아크론식 마모시험기를 변형한 마모시험기를 사용하여 상온에서 마모 정도를 조사하였다. 표 4.는 마모시험기의 회전수에 따른 마모율(%)를 도시한 것으로 불소고무 D 시료를 이용하여 제작된 오일씰 시편의 마모도가 가장 낮게 나타났다.
표 4. 불소고무 종류에 따른 내마모성(%)
회전수 A B C D
0 0 0 0 0
500 0.008 0.006 0.007 0.005
1,000 0.012 0.012 0.012 0.007
2,500 0.02 0.016 0.019 0.013
5,000 0.03 0.02 0.031 0.015
10,000 0.035 0.025 0.036 0.02
<내유성>
오일씰은 엔진 룸 내부의 엔진오일과 고온에서 접촉하기 때문에 오일씰을 형성하는 주성분인 고무재료의 변화에 따른 내유 노화특성의 파악이 중요하다. 표 5.는 각각 ASTM No. 1 및 No. 3 오일을 사용하여 175℃에서 70시간 내유 노화시험을 한 후 경도(Hs) 및 체적 변화(ΔV)를 나타낸 것으로 불소고무 재료로서 D를 사용한 것이 경도 및 체적 변화가 작게 나타나는 것을 볼 수 있다.
실제 엔진오일에서의 내유성을 확인하기 위하여 불소고무 시편을 175℃에서 SJ급 엔진오일 10W30에 1000시간 동안 방치하였다. 그 결과 표 6.에서 보듯이 불소고무 시료 D를 사용한 시편이 경도 및 체적 변화율이 가장 작게 나타났다.
표 5. 불소고무 종류에 따른 내유 경도 및 부피변화
A B C D
ASTM No. 1 oil 경도변화 -1.2 -1.1 -1.3 -1.2
부피변화, % +0.4 +0.25 +0.24 +0.24
ASTM No. 3 oil 경도변화 -3.0 -2.2 -2.2 -2.1
부피변화, % +4.51 +4.40 +3.54 +3.42
표 6. 불소고무 종류에 따른 내유 경도변화(엔진오일)
A B C D
경도변화 +8.0 +4.49 +4.49 +0.40
부피변화, % +3.2 +2.1 +1.9 +1.6
<내열시험>
오일씰 시편의 장기 노화 성질 중 내열성을 보기 위하여 시편을 230℃에서 1000시 간 동안 방치시킨 다음 경도 변화를 조사하였다. 표 7.에서 보듯이 불소고무로서 D시료를 채용한 시험편이 경도변화가 최소로 나타냈다.
표 7. 불소고무 종류에 따른 내열 경도변화
A B C D
경도변화 +4.9 +2.8 +1.9 +0.4
<내한성>
오일씰 재료의 저온에서의 회복 성질을 조사하기 위하여 ASTM D 1329에 규정되어 있는 온도-회복 시험(temperature - retraction test)을 실시하였다. 시험결과 표 8.에서 보듯이 불소고무 시료 D를 이용한 시편의 TR-10치가 -30℃로서 가장 우수함을 알 수 있었다. 이상의 결과에서 보듯이 오일씰에 사용되는 불소고무로는 Viton GLT가 가장 적합한 것으로 나타났다.
표 8. 불소고무 종류에 따른 내한성 시험 결과
A B C D
TR-10, ℃ -16.0 -12.5 -23.5 -30.0
표 9.에는 불소고무로서 Viton GLT를 사용하고 본 발명에 따른 윤활성 충진 보강제들을 바꾸어 조합한 조성물에 대한 배합표를 나타내고 있다.
표 9. 윤활성 충진제 종류에 다른 배합물
실시예 I 실시예 II 실시예 III 실시예 IV 실시예 V
Viton GLT 100 100 100 100 100
SiO2 35
K2O·TiO2 35 30
PTFE 35
MoS2 35
Graphite 5
DBPH 50 5 5 5 5 5
MgO 5 5 5 5 5
C-Wax 2 2 2 2 2
Fe2O3 5 5 5 5 5
<경도 및 인장특성>
표 10.에서 보듯이 각각 다른 충진제를 사용하여 제조된 오일씰 시편의 경도는 거의 같은 수준으로 나타났다. 그러나 표 10.에서 보듯이 인장강도는 K2O·TiO2 (일본 오쯔카 케미칼사, TISOMO-D) 충진제가 가장 우수하고 다음으로 K2O·TiO2와 그라파이트를 병용한 경우, SiO2, PTFE, MoS2 순으로 나타났다.
오일씰의 신율은 인장강도와의 상호 관계를 고려할 때 300%를 초과하지 않는 것이 좋다. 그러므로 SiO2, K2O·TiO2 및 PTFE 그리고 K2O·TiO2와 그라파이트를 병용하여 사용한 충진제를 사용한 오일씰이 적합한 물성을 나타낸다고 볼 수 있다. 하지만 PTFE 파우더는 다른 충진제의 종류에 비해 고가이므로 오일씰 고무재료의 단가를 상승시키므로 경제적이지 못하다.
표 10. 윤활성 충진제 종류에 기본물성
실시예 I 실시예 II 실시예 III 실시예 IV 실시예 V
경도, Hs 77 78 78 77 78
Tb, ㎏f/㎠ 118 120 115 103 119
Eb, % 250 279 290 310 275
<오일씰 제품 성능시험>
상기 표 9.의 조성물 가운데 양호한 인장특성을 가지는 실시예 I, II와 V의 조성물을 이용하여 시험용 오일씰을 제조하고 이에 대하여 성능시험을 진행하였다.
표 11.에서 보듯이 본 발명에 따른 K2O·TiO2를 사용한 오일씰의 경우가 누유량이 현저히 감소함을 확인할 수 있었으며, 특히 K2O·TiO2와 소량의 그라파이트를 병용한 실시예 V의 경우 더욱 큰 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
표 11. 오일씰 누유량
비교예 실시예 I 실시예 II 실시예 V
누유량, cc 0.0034 0.0027 0.0015 0.00097
표 11.의 비교예는 기존 자동차용 엔진용 오일씰과 가장 유사한 조성물인 표 1.에 나타낸 A 배합물을 이용하여 제조된 오일씰의 경우이다.
상기 결과와 같이 가장 우수한 결과를 나타낸 실시예 V를 이용하여 제조된 오일씰을 실제 자동차에 장착하여 자동차용 엔진오일의 누유량과 오일씰의 lip부분의 마
상기 결과와 같이 가장 우수한 결과를 나타낸 실시예 V를 이용하여 제조된 오일씰을 실제 자동차에 장착하여 자동차용 엔진오일의 누유량과 오일씰의 lip부분의 마 모도를 조사한 결과를 표 12.에 나타내었다.
표 12. 오일씰의 실장시험 결과
비교예 실시예 V
누유량, cc 0.003 0.001
마모도, ㎜ 0.3 0.21

Claims (6)

  1. 불소고무 100 중량부, 윤활성 충진제 35 중량부를 포함하는 자동차 엔진 오일씰용 고무 조성물에 있어서, 상기 윤활성 충진제는 K2O·TiO2 30 중량부와 그라파이트 5중량부를 병용한 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 오일씰용 고무 조성물
  2. 제1항에 있어서, 불소고무는 perfluoro methyl vinyl ether (PMVE), hexafluoro propylene (HFP), vinyliden fluoride (VF), tetrafluoro ethylene (TFE)를 포함하는 공중합체인 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 오일씰용 고무 조성물
  3. 제2항에 있어서, 불소고무는 Viton GLT(상표명, DuPont사)인 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 오일씰용 고무 조성물
  4. 제1항에 있어서, 불소고무로는 Viton GLT(상표명, DuPont사) 100 중량부, 윤활성 충진제로는 K2O·TiO2 30 중량부, 그라파이트 5 중량부, 과산화물 가교제 5 중량부, 금속산화물 가교조제로 MgO 6 중량부, 가공조제 2 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 오일씰용 고무 조성물
  5. 삭제
  6. 삭제
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