KR101227192B1 - 내연기관 세정윤활제 조성물 - Google Patents

내연기관 세정윤활제 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엔진의 내부기관을 세정하기 위한 엔진 세정윤활제 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 엔진 세정윤활제 조성물은 내연기관용 오일, 자일렌, 산화방지제, 청정분산제, 방청제, 극압제, 실리콘계 소포제, 점도지수향상제, 유동성 강하제, 합성오일을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엔진 세정윤활제는 엔진 내부에 생성 고착되어 있는 각종 불순물, 카본, 슬럿지, 검 등을 세정시키고 고강도 최저마찰의 표면형성과 밀착도를 높여 엔진성능을 정상화시키는 효과가 있다.

Description

내연기관 세정윤활제 조성물{Engine cleaner composition}
본 발명은 엔진 내부를 세정하기 위한 엔진 세정윤활제 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 자동차 엔진 등의 내연기관의 장기간 사용 시 엔진의 내부에 생성되어 축적되는 각종 불순물, 카본, 슬럿지, 검 등을 엔진을 해체하지 않고 엔진내부를 세정하기 위한 엔진 세정윤활제 조성물에 관한 것이다.
최근 들어 가솔린 엔진, 디젤렌진, LPG 엔진 등을 장착한 일반 승용차, 버스, 트럭 및 오토바이 등이 급격하게 증가하고 있으며, 상기 엔진들은 기술 향상으로 인하여 내구성이 증가하여 종래의 엔진에 비하여 사용기간이 상당히 길어졌으나, 이에 비례하여 엔진은 장기간의 사용으로 인하여 엔진의 트로틀밸브, 분사기, 흡입밸브 및 연소실 등에 카본, 검 등의 오염 퇴적물이 생성 축적되어 엔진 운전시 엔진내부의 마찰저항의 증가시키고, 연소실 내의 기밀성 및 압축성의 저하를 초래하여 연료의 불완전 연소를 초래하는 원인이 되고 있다.
상기와 같은 문제점으로 인하여 엔진의 세정을 위하여 다음의 여러 방법을 사용하고 있다.
(a) 높은 rpm에서 엔진을 운전하면서 기화기의 개방 공기 트로틀에 직접 엔진 세정제 조성물을 투입하여 세정제를 연료와 혼합되도록 하여 연소공정동안 연소와 세정을 시키는 방법.
(b) 엔진연료 및 세정제를 포함하는 압축용기의 사용을 포함하는 분사기의 세정방법.
(c) 공기 흡입 다기관에 연결된 진공 포트로부터 진공라인을 단절시킨 후 고무 가용성 라인을 진공포트에 연결시키는 것을 포함하는 진공단절기술을 이용하는 방법.
(d) 차량의 연료탱크에 직접 첨가하는 엔진 세정제 조성물을 사용하는 방법.
(e) 내연기관의 엔진오일에 혼합한 엔진 세정제 조성물을 사용하는 방법.
상기의 세정방법 중에서 가장 흔히 사용하는 방법이 직접 연료탱크에 연료와 함께 엔진 세정제를 첨가하는 방법과 엔진오일에 혼합하여 사용하는 방법이나, 이 방법들은 엔진을 효율적으로 세정하기 위하여 넓은 용해도의 범위를 갖는 세정제 조성물이 바람직하다.
연료에 첨가하는 방식의 세정제로서는 미합중국특허 제3,676,089호 미합중국특허 제3,649,229호, 미합중국특허 제4,247,301호, 대한민국특허 제1994-8390호 등에서는 폴리아민류 및 그 유도체들을 함유하는 조성물을 개시하고 있으나, 운전시 엔진 부품을 오염시키는 문제점이 있으며, 대한민국 공개특허 제2002-15162호에는 트리클로로에탄, 메틸렌클로라이드를 포함하는 조성물을 자동차 윤활유와 혼합한 내연기관용 세정제 조성물이 공지되어 있으나, 상기의 세정제 조성물만으로는 세정 시 오염물의 표면만을 세정하고 두텁게 축적된 오염물들의 효과적인 세정이 이루어지지 않는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 엔진의 장기 사용시 발생하는 투터운 오염 축적물들에 대한 세정효과가 우수하며, 그 세정 효과가 오래 지속될 수 있는 엔진 세정윤활제 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 카본을 효율적으로 제거할 수 있으며, 환경 유해물질을 포함하지 않아 친환경적인 엔진 세정윤활제 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 내연기관용 오일, 자일렌(C6H4(CH3)2), 산화방지제, 청정분산제, 방청제, 극압제, 실리콘계 소포제, 점도지수향상제, 유동성 강하제, 합성오일을 포함하는 엔진 세정윤활제 조성물에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본 발명은 내연기관용 오일 20 내지 60중량%, 자일렌(C6H4(CH3)2) 5 내지 15 중량%, 산화방지제로 디부틸하이드록시톨루엔 5 ~ 10 중량%, 청정분산제로 벤질아민 5 ~ 15 중량%, 방청제로 술폰산염 10 ~ 15 중량%, 극압제로 트리크레질 포스페이트 또는 황화 테르펜 5 ~ 10 중량%, 실리콘계 소포제 1 ~ 8 중량%, 점도지수향상제로 에틸렌-프로필렌 공중합체 5 ~ 10 중량%, 유동성 강하제로 폴리알킬(메타)아크릴레이트 1 ~ 5 중량%, 합성오일로 디메틸폴리실록산 1 ~ 5 중량%을 포함하는 엔진 세정윤활제 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 필요에 따라 탄소나노입자, 중량평균분자량이 1×106 ~ 5×106인 초고분자량폴리에틸렌 분말 또는 이들의 혼합물을 0.1 ~ 2 중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 필요에 따라 안료, 향료 또는 이들의 혼합물을 0.1 내지 2 중량% 더 포함할 수 있다.
이하는 본 발명의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 상기 내연기관용 오일은 기계류의 원활한 작동을 유지시키는 작용을 하며, 통상의 내연기관용 오일이면 모두 가능하나 7.5W/30, 육상 3종 특 10/30 정도가 바람직하다. 그 함량은 20 내지 60중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 20 중량%미만으로 사용하는 경우는 윤활제로 사용하기에 적합하지 않으며, 60 중량%를 초과하는 경우는 다른 첨가제들의 사용함량이 감소하여 목적으로 하는 오염물질(카본, 슬럿지 등)의 세정효과가 감소될 수 있다.
본 발명에서 상기 자일렌(xylene)은 금속표면에 생성 고착된 슬럿지 등의 오염물질 등을 분해 제거하는 작용을 한다. 본 발명자는 오염물질의 효율적인 제거 및 환경 유해물질을 포함하지 않는 조성물을 개발하기 위하여 연구하는 과정에서 자일렌이 환경규제물질이 아니며, 다른 방향족탄화수소 물질들에 비하여 오염물질의 제거 효율이 좋으며, 특히, 특정 함량범위로 사용하는 경우 오염물질의 제거 효율이 매우 향상됨을 발견하여 본 발명을 완성한 것이다. 본 발명에서 상기 자일렌은 5 내지 15 중량%로 사용하는데 특징이 있다. 상기 자일렌의 함량이 5 중량% 미만으로 사용되는 경우는 오염물질의 제거효율이 미미하며, 5중량% 이상 15중량% 사용시 오염물질 제거 효율이 매우 우수하다.
본 발명에서 상기 산화방지제(antioxidants)는 윤활유의 산화속도를 지연시켜 장기간 사용이 가능하도록 하는 작용을 하는 구성성분으로서, 본 발명에서는 디부틸하이드록시톨루엔을 사용하는 경우 다른 성분들과 함께 더욱 향상된 효과를 발현한다. 그 함량은 5 ~ 10 중량%를 사용하는 범위에서 가장 우수한 효과를 발현한다.
본 발명에서 상기 청정분산제(dispersant)는 계면활성 작용으로 인하여 오일에 들어있는 불용성 물질을 분산시켜 엔진 내부에 슬럿지 등 오염물질의 응집을 막아주며, 산성 물질을 중화시키는 작용을 하며, 통상의 계면활성제는 가능하나, 본 발명의 조성에는 벤질아민을 사용하는 것이 바람직하며, 특히 5 ~ 15 중량%로 사용하는 경우 오염제거 및 방지 효과가 매우 우수하다.
본 발명에서 상기 방청제(anti-rust additives)는 엔진내부에 수분으로 인하여 발생하는 녹 등의 생성을 방지하는 작용을 하며, 술폰산염, 카르복실산염 또는 메탄올 등이 사용될 수 있으나, 본 발명의 조성에는 술폰산염을 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 술폰산염으로는 구체적으로 예를 들면, 암모늄설포네이트, 바륨설포네이트 등을 사용할 수 있다. 그 함량범위는 10 ~ 15 중량%로 사용하는 경우 부식방지및 오염제거 효율이 매우 우수하다.
본 발명에서 상기 극압제(extreme press additives)는 금속끼리의 접촉이 일어날 때 국부적 융착에 의한 발열로 금속면과 반응하여 금속무기 화합물의 피막을 빠른 속도로 형성하여 극한 마모를 방지하는 작용을 한다. 본 발명의 조성에는 트리크레질 포스페이트 또는 황화 테르펜을 사용하는 것이 바람직하다. 그 함량은 5 ~ 10 중량%로 사용하는 경우 금속표면의 극한 마모방지 효율이 매우 우수하다.
본 발명에서 실리콘계 소포제(antifoam agents)는 윤활유 기포현상을 완화시키거나 없애주는 작용을 하기 위하여 사용되는 것으로, 본 발명의 조성에는 실리콘 오일이 바람직하며, 특히 콘점도(25℃) 250 ~ 2500mPas인 시메티콘(Simethicone)을 사용하는 것이 바람직하다. 시메티콘은 (-(CH3)2-SiO-)의 트리메틸실록시 말단 보호 단위로 안정화시킨 (-(CH2)2-SiO-)n의 반복 단위를 함유하는 선형 실록산 중합체로 이루어진 디메티콘 화합물과 이산화규소의 혼합물을 의미한다. 그 함량은 1 ~ 8 중량%로 사용하는 경우 오염제거 효율이 매우 우수하다.
본 발명에서 상기 점도지수 향상제(viscosity index improvers)는 윤활유의 점도 특성을 개선하는 작용을 위하여 사용되는 것으로, 윤활유를 비롯한 유기물질은 온도변화에 민감하게 변화하는데, 저온에서는 점성이 커지고 고온에서는 매우 점성이 작아진다. 저온에서는 기계류의 시동성이 좋지 않고 고온에서는 윤활 피막이 약해져 마모현상이 쉽게 일어난다. 이러한 점도 특성을 개선하기 위한 점도지수 향상제로는 에틸렌-프로필렌 공중합체가 바람직하다. 구체적으로 중량평균분자량이 5000 ~ 50000인 에틸렌-프로필렌 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 그 함량은 5 ~ 10 중량%로 사용하는 경우 윤활점도 안정성이 매우 우수하다.
본 발명에서 상기 유동성 강하제(pour point depressants)는 유동점을 낮추기 위하여 사용하는 것으로, 윤활유의 주성분이 각종의 탄화수소 혼합물이므로 윤활유 냉각 시 0℃ 부근에서 함유된 수분이 얼면서 윤활유에 포함된 유동성이 높은 물질들이 표출되어 윤활유를 변질시키는 결과를 초래한다. 이른바 구조점성 현상이 나타나게 되는데 이 경우 유동성 강하제(pour point depressants)를 첨가하면 유동점이 낮아지게 하는 작용을 한다. 본 발명에서는 유동성 강하제로는 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 알킬은 (C1-C10)의 알킬을 사용할 수 있으며, 이 중 메틸, 에틸이 바람직하다. 상기 폴리알킬(메타)아크릴레이트의 중량평균분자량은 5000 ~ 15000인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그 함량은 1 ~ 5 중량%를 사용하는 것이 구조점성 현상을 막아주는 효율이 매우 우수하다.
본 발명에서 상기 합성오일은 본 발명의 조성성분들의 혼합을 향상시키고, 보관안정성을 향상시키기 위하여 사용하는 것으로, 구체적으로는 디메틸폴리실록산을 사용하는 것이 바람직하다. 그 함량은 1 ~ 5 중량%를 사용하는 것이 오염제거및 오염방지 효율이 매우 우수하다.
본 발명에 따른 엔진 세정윤활제는 필요에 따라 탄소나노입자, 중량평균분자량이 1×106 ~ 5×106인 초고분자량폴리에틸렌 분말 또는 이들의 혼합물을 0.1 ~ 2 중량% 더 포함할 수 있다. 상기 초고분자량폴리에틸렌 분말은 내마모성이 뛰어나고 기계적 강도가 우수한 물질로, 오염물질의 제거효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 탄소나노입자는 엔진의 실린더 펌프의 마찰계수를 감소시키고, 오염물질의 제거효율을 더욱 향상시키기 위하여 사용되는 것으로, 평균입경이 10 ~ 100nm인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 형태는 제한이 없다. 상기 탄소나노입자 또는 중량평균분자량이 1×106 ~ 5×106인 초고분자량폴리에틸렌 분말은 0.1 ~ 2 중량% 범위에서 경제적이면서 효과적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 엔진 세정윤활제는 필요에 따라 안료, 향료 또는 이들의 혼합물을 0.1 내지 2 중량% 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 내연기관 세정윤활제는 기존의 엔진오일량에 따른 본 조성물질을 3%~5%를 엔진오일에 첨가한 후 일정기간 주행(100km~300km) 또는 아이들 상태로 공회전(60분~180분) 시킨 후 오일을 교환하는 방법으로 사용한다.
다음으로 본 발명의 엔진 세정윤활제를 제조하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 엔진 세정윤활용 조성물은 투입순서 및 투입온도에 특징이 있으며, 혼합온도가 하기 범위를 벗어나는 경우는 조성이 혼합되지 않고 층 분리가 일어날 수 있으며, 분산성 및 보관안정성이 저하될 수 있다.
본 발명의 엔진 세정윤활제를 제조하는 방법은
a) 반응기에 산화방지제로 디부틸하이드록시톨루엔을 넣고, 50 ~ 70 ℃로 가열한 후, 방청제로 술폰산염을 첨가하여 혼합하는 단계;
b) a)단계의 혼합물을 80 ~ 85℃로 가열한 후, 합성오일로 디메틸폴리실록산을 첨가하여 혼합하는 단계;
c) 상기 b)단계의 혼합물을 0 ~ 10℃로 냉각시킨 후, 자일렌을 첨가하여 10000 ~ 30000rpm으로 고속 회전하여 믹싱하는 단계;
d) 상기 c)단계의 혼합물을 65 ~ 75℃로 가열한 후, 극압제로 트리크레질 포스페이트를 첨가하여 혼합하는 단계;
e) 상기 d)단계의 혼합물의 온도를 40 ~ 45℃로 낮추고, 내연기관용 오일을 첨가하여 혼합하는 단계;
f) 상기 e)단계의 혼합물에 청정분산제인 벤질아민, 실리콘계 소포제, 점도지수향상제로 에틸렌-프로필렌 공중합체, 유동성 강하제로 폴리메틸메타크릴레이트를 첨가하여 혼합하는 단계;
를 포함한다.
본 발명은 필요에 따라 상기 f)단계에서 탄소나노입자, 중량평균분자량이 1×106 ~ 5×106인 초고분자량폴리에틸렌 분말 또는 이들의 혼합물을 첨가할 수 있다.
본 발명은 필요에 따라 상기 d)단계에서 안료, 향료 또는 이들의 혼합물을 첨가할 수 있다.
본 발명에 따른 엔진 세정윤활제는 엔진 내부에 생성되어 고착되어 있는 각종 불순물, 카본, 슬럿지, 검 등을 분해, 세정시키고 고강도의 최저 마찰의 표면을 형성하며, 접착면의 밀착도를 높여 엔진의 성능을 정상화 시켜 엔진의 성능을 정상화시켜 연비의 개선으로 인한 에너지의 효율적인 사용과 환경물질의 배출 감소로 인한 환경보호의 효과가 있다.
이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 물성은 다음의 측정방법으로 측정하였다.
1) 비중
비중시험은 KS M 2002에 따라 실험하였다.
2) 동점도
동점도 시험은 KS M 2014에 따라 실험하였다.
3) 동판부식
동판부식 시험은 KS M 2018에 따라 실험하였다.
4) 유동점
유동점 시험은 KS M 2016에 따라 실험하였다.
5) 산화안정도
산화안정도 시험은 KS M 2008에 따라 실험하였다.
6) 방청성능시험
방청성능 시험은 KS M 2009에 따라 실험하였다.
7) 내하중성능시험
내하중성능 시험은 KS M 2026에 따라 실험하였다.
8) 엔진 내부 세정성 및 배출가스 제거율(%)
- 준비물 : 시험용 중고 자동차(배기량 2000cc, 주행거리 14,523 km)
- 성능시험 :
본 발명에 따른 엔진 세정제의 엔진 세정력 평가를 위하여, 배기량 2000cc, 주행거리 14,523 km인 승용차를 이용하여 세정전과 세정후의 엔진 배기가스의 일산화탄소, 이산화탄소, 탄화수소의 농도를 측정하여 제거율(%)을 측정하였다.
세정 전 통상의 자동차 운전조건(주행속도 50 ~ 60Km(기어 2~3단)으로 1시간 운행하고 이후부터는 4단 운행함)에서 300 km를 주행하였다. 주행 후 엔진의 뚜껑을 열고, 엔진의 초기 상태를 육안으로 관찰하였으며, 엔진배기가스의 일산화탄소, 이산화탄소, 탄화수소의 농도 및 공기 과잉률을 측정하였다.
이후, 엔진오일과 함께 실시예 및 비교예의 엔진 세정액 80 ml를 엔진에 직접 첨가한 후, 세정 전과 동일한 운전조건에서 300 km를 주행하여 세정 후 일산화탄소, 이산화탄소, 탄화수소 농도 및 공기 과잉률을 측정하였다. 또한 머플러 및 엔진내부의 상태를 육안으로 관찰하였다.
세정전과 세정후의 공기과잉률(λ:ben)은 1.00±0.02의 편차로 유지하였고, 하기 식 1 ~ 식 3에 따른 제거율을 계산하여 표 3에 나타내었다.
[식 1]
일산화탄소 제거율(%)= (세정 전 일산화탄소의 농도 - 세정 후 일산화탄소의 농도)/세정 전 일산화탄소의 농도 × 100
[식 2]
이산화탄소 제거율(%)= (세정 전 이산화탄소의 농도 - 세정 후 이산화탄소의 농도)/세정 전 이산화탄소의 농도 × 100
[식 3]
탄화수소 제거율(%)= (세정 전 탄화수소의 농도 - 세정 후 탄화수소의 농도)/세정 전 탄화수소의 농도 × 100
[실시예 1 ~ 3]
엔진 세정제 조성물의 제조
반응기에 산화방지제로 디부틸하이드록시톨루엔 8 중량%를 넣고, 60℃로 가열한 후, 방청제로 술폰산염(암모늄설포네이트)을 12 중량% 첨가하여 혼합하였다. 80℃로 가열 후 합성오일로 디메틸폴리실록산(shinetsu사, KF-96)을 4 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물을 0℃로 냉각시킨 후, 자일렌을 5 중량% 첨가하여 20000rpm으로 고속 회전하여 믹싱 하였다. 다시 70℃로 가열한 후, 극압제로 트리크레질 포스페이트를 8 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물에 안료(프탈로시아닌블루) 0.5 중량%와 향료(아카시아 유화향료) 0.5 중량%를 첨가한 후, 온도를 40℃로 낮추고, 내연기관용 오일(GS Caltex Deluxe Gold V 7.5W/30, Hyundai gear oil 85W/140)을 35 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물에 청정분산제인 벤질아민 10 중량%, 실리콘계 소포제(shinetsu사, KS-66, 점도(25℃) 300mPas인 SIMETHICONE)를 5 중량%, 점도지수향상제로 에틸렌-프로필렌 공중합체(중량평균분자량 15,000) 8 중량%, 유동성 강하제로 폴리메틸메타크릴레이트(중량평균분자량 20,000) 4 중량%를 첨가하여 혼합하였다.
각 성분의 함량은 하기 표 1에 정리하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 2 ~ 3]
상기 실시예 1에서 내연기관용 오일과 자일렌의 함량을 표 1과 같이 변화시킨 것을 제외하고는 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
각 성분의 함량은 하기 표 1에 정리하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 4]
반응기에 산화방지제로 디부틸하이드록시톨루엔 8 중량%를 넣고, 60℃로 가열한 후, 방청제로 술폰산염(암모늄설포네이트)을 12 중량% 첨가하여 혼합하였다. 80℃로 가열 후 합성오일로 디메틸폴리실록산(shinetsu사, KF-96)을 4 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물을 0℃로 냉각시킨 후, 자일렌을 10 중량% 첨가하여 20000rpm으로 고속 회전하여 믹싱 하였다. 다시 70℃로 가열한 후, 극압제로 트리크레질 포스페이트를 8 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물에 향료(아카시아 유화향료) 0.5 중량%를 첨가한 후, 온도를 40℃로 낮추고, 내연기관용 오일(GS Caltex Deluxe Gold V 7.5W/30, Hyundai gear oil 85W/140)을 30 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물에 청정분산제인 벤질아민 10 중량%, 실리콘계 소포제(shinetsu사, KS-66, 점도(25℃) 300mPas인 SIMETHICONE)를 5 중량%, 점도지수향상제로 에틸렌-프로필렌 공중합체(중량평균분자량 15,000) 8 중량%, 유동성 강하제로 폴리메틸메타크릴레이트(중량평균분자량 20,000) 4 중량%, 탄소나노입자(평균입경 50nm)를 0.5 중량%를 첨가하여 혼합하였다.
각 성분의 함량은 하기 표 1에 정리하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 5]
반응기에 산화방지제로 디부틸하이드록시톨루엔 8 중량%를 넣고, 60℃로 가열한 후, 방청제로 술폰산염(암모늄설포네이트)을 12 중량% 첨가하여 혼합하였다. 80℃로 가열 후 합성오일로 디메틸폴리실록산(shinetsu사, KF-96)을 4 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물을 0℃로 냉각시킨 후, 자일렌을 10 중량% 첨가하여 20000rpm으로 고속 회전하여 믹싱 하였다. 다시 70℃로 가열한 후, 극압제로 트리크레질 포스페이트를 8 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물에 향료(아카시아 유화향료) 0.5 중량%를 첨가한 후, 온도를 40℃로 낮추고, 내연기관용 오일(GS Caltex Deluxe Gold V 7.5W/30, Hyundai gear oil 85W/140)을 30 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물에 청정분산제인 벤질아민 10 중량%, 실리콘계 소포제(shinetsu사, KS-66, 점도(25℃) 300mPas인 SIMETHICONE)를 5 중량%, 점도지수향상제로 에틸렌-프로필렌 공중합체(중량평균분자량 15,000) 8 중량%, 유동성 강하제로 폴리메틸메타크릴레이트(중량평균분자량 20,000) 4 중량%, 중량평균분자량이 3.8×106인 초고분자량폴리에틸렌 분말(Ticona GmbH사, Hostalen GUR 4113)을 0.5 중량%를 첨가하여 혼합하였다.
각 성분의 함량은 하기 표 1에 정리하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 6]
반응기에 산화방지제로 디부틸하이드록시톨루엔 8 중량%를 넣고, 60℃로 가열한 후, 방청제로 술폰산염(암모늄설포네이트)을 12 중량% 첨가하여 혼합하였다. 80℃로 가열 후 합성오일로 디메틸폴리실록산(shinetsu사, KF-96)을 4 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물을 0℃로 냉각시킨 후, 자일렌을 10 중량% 첨가하여 20000rpm으로 고속 회전하여 믹싱 하였다. 다시 70℃로 가열한 후, 극압제로 트리크레질 포스페이트를 8 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물에 향료 0.5 중량%를 첨가한 후, 온도를 40℃로 낮추고, 내연기관용 오일(GS Caltex Deluxe Gold V 7.5W/30, Hyundai gear oil 85W/140)을 30 중량% 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물에 청정분산제인 벤질아민 10 중량%, 실리콘계 소포제(shinetsu사, KS-66, 점도(25℃) 300mPas인 SIMETHICONE)를 5 중량%, 점도지수향상제로 에틸렌-프로필렌 공중합체(중량평균분자량 15,000) 8 중량%, 유동성 강하제로 폴리메틸메타크릴레이트(중량평균분자량 20,000) 4 중량%, 탄소나노입자(평균입경 50nm)를 0.3 중량%, 중량평균분자량이 3.8×106인 초고분자량폴리에틸렌 분말(Ticona GmbH사, Hostalen GUR 4113)을 0.2 중량%를 첨가하여 혼합하였다.
각 성분의 함량은 하기 표 1에 정리하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112011041926187-pat00001
[비교예 1]
자일렌을 사용하지 않고 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다. 각 성분의 함량은 하기 표 2에 정리하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[비교예 2]
상기 실시예 1에서 각 성분의 함량을 표 1과 같이 변화시킨 것을 제외하고는 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
각 성분의 함량은 하기 표 2에 정리하였으며, 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[표 2]
Figure 112011041926187-pat00002
[표 3]
Figure 112011041926187-pat00003
상기의 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 세정윤활제 조성물을 사용하여 엔진을 세정하였을 때 일산화 탄소, 이산화탄소 및 탄화수소의 제거율이 99%이상임을 알 수 있었으며, 이러한 결과들은 본 발명에 따른 엔진 세정윤활제는 엔진 내부에 축적되어 있는 오염물질은 세정하는데 우수한 효과를 보임을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 세정윤활제 조성물은 자동차 엔진의 실린더 헤드, 기화기, 인젝터 등 촉매 머플러 등 금속 표면에 붙어있는 카본슬러지와 엔진 내부에 흡착된 수준까지 분해 제거하여 윤활작용을 원활하게 하고, 출력증강 및 배출가스를 감소해주는 효과가 있음을 알 수 있었다.

Claims (9)

  1. 내연기관용 오일 20 내지 60중량%, 자일렌(C6H4(CH3)2) 5 내지 15 중량%, 산화방지제로 디부틸하이드록시톨루엔 5 ~ 10 중량%, 청정분산제로 벤질아민 5 ~ 15 중량%, 방청제로 술폰산염 10 ~ 15 중량%, 극압제로 트리크레질 포스페이트 또는 황화 테르펜 5 ~ 10 중량%, 실리콘계 소포제 1 ~ 8 중량%, 점도지수향상제로 에틸렌-프로필렌 공중합체 5 ~ 10 중량%, 유동성 강하제로 폴리알킬(메타)아크릴레이트 1 ~ 5 중량%, 합성오일로 디메틸폴리실록산 1 ~ 5 중량%을 포함하는 내연기관 세정윤활제 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    탄소나노입자, 중량평균분자량이 1×106 ~ 5×106인 초고분자량폴리에틸렌 분말 또는 이들의 혼합물을 0.1 ~ 2 중량% 더 포함하는 내연기관 세정윤활제 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 탄소나노입자는 평균입경이 10 ~ 100nm인 것을 사용하는 내연기관 세정윤활제 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    안료, 향료 또는 이들의 혼합물을 0.1 내지 2 중량% 더 포함하는 내연기관 세정윤활제 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 실리콘계 소포제는 점도(25℃) 250 ~ 2500mPas인 시메티콘(Simethicone)을 사용하는 내연기관 세정윤활제 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 술폰산염은 암모늄설포네이트 또는 바륨설포네이트인 내연기관 세정윤활제 조성물.
  7. a) 반응기에 산화방지제로 디부틸하이드록시톨루엔을 넣고, 50 ~ 70 ℃로 가열한 후, 방청제로 술폰산염을 첨가하여 혼합하는 단계;
    b) a)단계의 혼합물을 80 ~ 85℃로 가열한 후, 합성오일로 디메틸폴리실록산을 첨가하여 혼합하는 단계;
    c) 상기 b)단계의 혼합물을 0 ~ 10℃로 냉각시킨 후, 자일렌을 첨가하여 10000 ~ 30000rpm으로 고속 회전하여 믹싱하는 단계;
    d) 상기 c)단계의 혼합물을 65 ~ 75℃로 가열한 후, 극압제로 트리크레질 포스페이트를 첨가하여 혼합하는 단계;
    e) 상기 d)단계의 혼합물의 온도를 40 ~ 45℃로 낮추고, 내연기관용 오일을 첨가하여 혼합하는 단계;
    f) 상기 e)단계의 혼합물에 청정분산제인 벤질아민, 실리콘계 소포제, 점도지수향상제로 에틸렌-프로필렌 공중합체, 유동성 강하제로 폴리메틸메타크릴레이트를 첨가하여 혼합하는 단계;
    를 포함하는 내연기관 세정윤활제 조성물의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 f)단계에서 탄소나노입자, 중량평균분자량이 1×106 ~ 5×106인 초고분자량폴리에틸렌 분말 또는 이들의 혼합물을 첨가하는 내연기관 세정윤활제 조성물의 제조방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 d)단계에서 안료, 향료 또는 이들의 혼합물을 더 첨가하는 내연기관 세정윤활제 조성물의 제조방법.
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