KR100936305B1 - 자동차용 엔진 조립용 방청제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 냉각계통 내 금속부품의 부식을 방지하는 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 조립 후 엔진의 성능과 엔진 조립시 발생된 각종 이물질의 세척, 더 나아가서는 엔진 초기 시운전 후 냉각수가 배출된 상태에서 완성차에 조립될 때까지 일정 기간 동안 보관하게 되는데 이때 엔진냉각 시스템 내 각종 금속부품의 부식을 방지시켜주는 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물에 관한 것이며, 냉각계통 내에 존재하는 금속들이 엔진 방청액에 직접 접촉하지 않는 부품에 대해서도 탁월한 방청성능을 나타내고, 구성성분 중에서 유해한 성분인 아민류를 포함하지 아니하고 알루미늄 부식을 유발하는 붕산염을 제외한 것을 특징으로 한다.

엔진 조립용, 방청제, 냉각계

Description

자동차용 엔진 조립용 방청제 조성물 {Anticorrosion fluid composition for engine assembling process}

본 발명은 자동차 냉각계통 내 금속부품의 부식을 방지하는 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 조립 후 엔진의 성능과 엔진 조립시 발생된 각종 이물질의 세척, 더 나아가서는 엔진 초기 시운전 후 냉각수가 배출된 상태에서 완성차에 조립될 때 까지 일정 기간 동안 보관하게 되는데 이때 엔진냉각 시스템 내 각종 금속부품의 부식을 방지시켜주는 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물로 이용될 수 있다.

종래 자동차용 엔진 조립공정부터 차량조립단계까지 엔진 냉각계 방청을 위해서는 물(공업용수)을 사용하거나, 차량용 부동액을 사용하거나 별도의 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물을 사용하였다.

그러나 물은 방청성능이 전혀 없어 엔진이 조립되고 차량 조립단계가 아주 짧은 시간에 한하여 냉각기능으로만 사용 가능하고, 차량용 부동액은 부동액에 침 적되지 아니하는 부분의 방청성능이 부족하여 엔진 조립후 차량조립단계까지 부동액이 배수된 상황에서는 냉각계 내부에 심한 부식을 유발하는 단점이 있었다.

따라서, 종래 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물을 한국 공개특허 제10-1999-33418호, 한국 공개특허 제10-2003-454호, 한국 특허 제506779호 등의 사용을 제시되고 있었다.

그러나, 한국 공개특허 제10-1999-33418호는 트리에탄올아민 형태로 포함되는 인체에 유해한 아민 성분 함유, 알루미늄 부식에 취약한 붕산염이 함유되었으며, 엔진 조립 후 차량조립단계까지 부동액이 배수된 상황에서는 냉각계 내부에 부식을 유발하며, 한국 공개특허 제10-2003-454호의 경우 알루미늄 부식을 유발하는 붕산염은 포함하지 않으나 인체 유해한 트리에탄올아민이 포함되어 인체 발암의 위험성이 있고, 엔진 조립 후 차량조립단계까지 부동액이 배수된 상황에서는 냉각계 내부에 부식을 유발하는 문제점이 있었으며, 한국 특허 제506779호 역시 방청액이 배수된 상황에서 냉각계 부식방지 능력이 부족하여 냉각계 부식문제를 유발하는 경우가 있었다.

본 발명은 엔진 조립 후 차량조립단계까지 부동액이 배수 된 상황에서는 냉각계 내부에 부식을 방지하고, 엔진 열을 냉각시키는 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 방청제 조성물 100중량부에 대하여, 3-(2-벤조티아질티오)프로피온산[3-(2-benzothiazylthio)propionic acid] 0.5 ~ 2.5 중량부, 디벤조티아질 디설피드[dibenzothiazyl disulfide] 0.2 ~ 0.5 중량부, 디이소부틸 프탈레이트[diisobutyl phthalate] 0.5 ~ 2 중량부, 세바신산[sebacic acid] 0.2 ~ 0.6중량부, 벤조트리아졸 0.3 ~ 0.6 중량부, 톨리트리아졸 0.3 ~ 0.6 중량부 및 이온교환수로 이루어진 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물을 특징으로 한다.

본 발명의 3-(2-벤조티아질티오)프로피온산 및 디이소부틸 프탈레이트는 기체 상에서 음이온 형태로 금속과 결합하여 금속표면에 흡착하므로써 금속부식을 방지하며, 3-(2-벤조티아질티오)프로피온산 함량이 전체 방청제 조성물에서 0.5 중량부 미만의 경우 기체 상에 노출되는 금속부품의 부식이 진행되며, 3-(2-벤조티아질티오)프로피온산이 2.5 중량부를 초과하면 액상에 침전을 유발시킨다. 또한, 디이소부틸 프탈레이트가 전체 방청제 조성물에서 0.5 중량부 미만이면 액조성의 pH조절능력을 상실하여 부식을 발생시키고, 2 중량부를 초과하게 되면 액성이 알칼리성 이 되어 알루미늄 성분을 부식시킨다. 도 1에는 3-(2-벤조티아질티오)프로피온산 또는 디이소부틸 프탈레이트에 의한 방청액 비접촉 금속부품 방청 모식도를 나타내었다.

본 발명의 디벤조티아질 디설피드는 액상에서 알루미늄 금속 부식방지 작용을 하며, 전체 방청제 조성물에서 0.2 중량부 미만이면 알루미늄 성분을 부식시키고, 0.5 중량부 초과하면 불용해분을 발생시켜 침전을 발생시킨다.

본 발명의 세사신산은 알루미늄 및 철계 금속 부식을 방지하며,전체 방청제 조성물에서 0.2 중량부 미만이면 알루미늄 및 철계 금속의 부식을 유발하며, 0.6 중량부를 초과하게 되면 액성이 산성 성분으로 변화시켜 부식을 유발한다.

본 발명의 벤조트리아졸, 톨리트리아졸은 구리계 금속 부식을 방지하는 첨가제로 전체 방청제 조성물에서 벤조트리아졸 또는 톨리트리아졸이 0.3 중량부 이하이면 구리계 금속의 부식을 유발하며, 0.6 중량부를 초과하면 침전을 발생시킨다.

본 발명의 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물은 액상은 물론 기상에서도 금속의 부식방지 역할을 하는 것을 특징으로 하고, 특히 상기 각 구성성분의 범위에서 각 성분의 사용량이 상한치를 초과할 경우에는 침전유발을 발생시키고 원가상승을 발생시켜 좋지 못하고, 하한치 미만일 경우에는 부식방지 수명이 짧아 방청제로서 기능을 제대로 발휘하지 못한다.

본 발명의 방청제 조성물의 pH는 7 ~ 9가 적당하다. pH가 7 미만이면 철계 금속을 부식시키며, 9보다 크면 수산기(OH-)에 의하여 알루미늄 금속을 부식시킨다.

또한, 본 발명 방청제 조성물에서, 이온교환수의 일부를 에틸렌 글리콜로 대체하면, 방청 기능은 저하시키지 않으면서, 결빙 방지를 도모할 수 있어 더욱 좋다. 결빙을 방지하기 위해서는 본 발명의 방청제 조성물 100 중량부 중에서 사용되는 이온교환수 중에서 5 ~ 40 중량부를 에틸렌 글리콜로 대체하는 것이 바람직하다.

본 발명의 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물은 금속부품들이 방청제 조성물에 침지된 부분은 종래 부동액이나 방청제 조성물과 동등한 방청성능을 나타내지만, 본 발명의 방청제 조성물은 종래와 달리 방청제 조성물이 직접 접촉하지 않는 기상에서도 현저한 방청 효과를 나타내고 있고, 따라서 본 발명의 방청제 조성물을 엔진 조립시 사용하여 엔진 착화시험을 하고 방청액을 1/10만 남겨두고 배수하여도 냉각계 중에 남아 있는 방청제 조성물에 의해서 엔진 냉각계의 부식 방지 효과를 가져온다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하나, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예

다음 표 1에 나타낸 성분조성과 같이 혼합하여 실시예 1~5 및 비교예 1, 2의 엔진 냉각 방청제 조성물을 제조하였다.

구분	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	비교예1	비교예2
에틸렌 글리콜	30	30	30	30	10	45	30
3-(2-벤조티아질티오)프로피온산	0.5	1.0	1.5	2.0	2.0	-	-
디벤조티아질 디설피드	0.5	0.5	0.2	0.2	0.2	-	-
디이소부틸 프탈레이트	0.5	0.5	2.0	1.0	1.0	-	-
세바신산	0.2	0.4	0.4	0.6	0.6	2.0	-
벤조트리아졸	0.6	0.6	0.3	0.3	0.3	0.5	0.4
톨리트리아졸	0.3	0.3	0.3	0.6	0.6	0.5	0.4
소듐 벤조에이트	-	-	-	-	-	1.5	2.5
트리에탄올아민	-	-	-	-	-	-	1.2
질산나트륨	-	-	-	-	-	0.3	0.5
인산나트륨	-	-	-	-	-	0.4	-
몰리브덴산염	-	-	-	-	-	0.3	0.5
이온교환수 및 미량의 소포제	잔부	잔부	잔부	잔부	잔부	잔부	잔부

비교예1은 한국 공개특허 제10-1999-33418호에 의해 제조된 엔진냉각 방청제 조성물이고, 비교예2는 한국 공개특허 제10-2003-424호에 따라 제조된 엔진 냉각 방청제 조성물이다.

실험예 1. 금속부식(침적) 측정

실시예 1~5 및 비교예 1, 2의 엔진 냉각 방청제 조성물을 이용하여KSM2142 부동액 시험방법에 준하여 금속부식을 측정하였다.

구분		실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	비교예1	비교예2
금속 부식 시험 88℃ 14일 5%	Al	-0.04	-0.03	-0.02	-0.01	-0.01	-0.05	-0.07
	주철	-0.11	-0.10	-0.01	-0.07	-0.06	-0.10	-0.05
	강	-0.06	-0.06	-0.04	-0.04	-0.04	-0.02	-0.06
	황동	-0.06	-0.05	-0.06	-0.04	-0.07	-0.08	-0.06
	땜납	-0.09	-0.08	-0.06	-0.08	-0.07	-0.10	-0.02
	동	-0.08	-0.06	-0.06	-0.07	-0.08	-0.06	-0.03
	외관	부식 없음	부식 없음	부식 없음	부식 없음	부식 없음	부식 없음	부식 없음

실험예 2. 방청액 금속부식 측정

본 실험의 시험방법은 320번 내수연마지로 연마하여 에탄올로 세정 후, 건조한 주철시험편을 시험액에 1분간 침지 후, 상온에서 건조한다. 시험액 10 ㎖를 넣은 시험관에 주철시험편((FC20, 90 × 12 × 3 ㎜)이 절반쯤 침지되도록 하고, 실리콘 고무마개로 막아서 50 ± 2 ℃의 항온조 중에 336 ± 2 h 방치한 후, 시험편이 기상 부에서의 부식상태를 평가하였다. 도 2에 방청액 금속부식 측정 개요도를 나타내었다.

도 3의 a 내지 g에 각각 실시예 1 내지 5 및 비교예 1, 2의 336 시간 방치 후의 시험편을 각각 나타내었다. 도 3의 a내지 e, 즉 실시예 1 내지 5에서는 기상부에 어떠한 부식도 관찰할 수 없었으나, 도 3의 f 및 g, 즉 비교예 1 및 2에서는 기상부 부식이 발생하였음을 확인할 수 있었다.

도 1은 3-(2-벤조티아질티오)프로피온산 또는 디이소부틸 프탈레이트에 의한 방청액 비접촉 금속부품 방청 모식도이다.

도 2는 실험예 2의 방청액 금속부식 측정 개요도이다.

도 3a 내지 도 3g는 각각 실시예 1 내지 5 및 비교예 1, 2의 실험예 2에 의해 336 시간 방치 후의 시험편의 사진이다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 방청제 조성물 100중량부에 대하여, 3-(2-벤조티아질티오)프로피온산0.5 ~ 2.5중량부, 디벤조티아질 디설피드0.2 ~ 0.5중량부, 디이소부틸 프탈레이트0.5 ~ 2 중량부, 세바신산 0.2 ~ 0.6중량부, 벤조트리아졸 0.3 ~ 0.6중량부, 톨리트리아졸 0.3 ~ 0.6 중량부, 에틸렌 글리콜 10 ~ 40 중량부 및 이온교환수 잔부로 이루어진 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물.
3. 제 2 항에 있어서,

   pH가 7 ~ 9 인 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 조립용 방청제 조성물.

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