KR101925798B1

KR101925798B1 - 전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR101925798B1
Application number: KR1020180067481A
Authority: KR
Inventors: 강희성
Original assignee: 그린루브 주식회사
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2019-03-07

Abstract

본 발명은 전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 물 대신에 전해수를 기반으로 수용성 절삭유제를 제조함으로써 종래에 수용성 절삭유의 조제 시 pH를 높이기 위해 첨가되는 무기알카리의 첨가량을 줄여 조제비용을 절감시키되, 종래의 수용성 절삭유제의 품질 이상을 획득할 수 있도록 하며, 화학물질의 사용을 절제하게 하여 인체에 무해한 영향을 제공할 수 있도록 하고, 전해수가 가지는 자체적인 방청, 살균, 탈취, 세정 기능을 동시에 획득할 수 있도록 하는 전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

Description

전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제 및 그의 제조방법{Soluble cutting distraction and its manufacturing method based on electric water}

수용성 절삭유제는 물로 희석하여 사용하는 유제로서, 희석액의 외관에 따라 1종에서 3종까지 분류된다. 특히, 희석액의 외관 차이는 조성 성분의 차이와 밀접한 관계가 있고 조성 성분의 차이는 성상과 성능에 상당한 영향을 미친다.

현재까지, 수용성 절삭유제는 그 종류에 따라 1종의 에멀젼 타입(Emulsion Type), 2종의 솔루브 타입(Soluble Type), 3종의 솔루션 타입(Solution Type)으로 구분되어 있는 데, 에멀젼 타입은 물을 희석하면 우유와 같은 불투명액이 되고, 솔루브 타입은 반투명액이 되며 솔루션 타입은 완전한 투명액이 된다.

이처럼 액의 형태가 변하는 것은 수용성 절삭유제의 조제시 첨가되는 여러가지 계면활성제와 그 밖에 기유, 윤활활성제, 극압첨가제, 방청첨가제, 방부살균제, 소포제 등의 첨가여부와 그 양에 따라 결정되는 데, 이러한 조성 성분에 있어서도 그 종류에 따라 상술한 원료와 함께 에멀젼 타입은 물이 최대 10%, 솔루브 타입은 물이 최대 40%, 솔루션 타입은 물이 최대 70%까지 사용된다.

그러나, 현재까지 수용성 절삭유제를 조제 시 일반적으로 공업용수를 사용하고 있다. 공장에서 사용되는 공업용수는 쉽게 공급이 가능하고, 최근에는 정제공정 또한 용이하여 석회질이 거의 없으나, 정제를 위해 투입되는 다량의 화학물질로 인해 인체에 절대적으로 무해할 수는 없다.

이에 따라, 본 발명에서는 수용성 절삭유제의 조제시 일반적으로 사용해온 물을 대체하여 조제비용의 절감과 화학물질의 사용을 최소화하고 인체에 무해한 수용성 절삭유제를 제안하고자 한다.

선행기술문헌 : KR 등록특허공보 제1118625호(2012.3.6.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 종래에 수용성 절삭유의 조제 시 pH를 높이기 위해 첨가되는 무기알카리의 첨가량을 줄여 조제비용을 절감시키고, 종래의 수용성 절삭유제의 품질 이상을 획득할 수 있도록 하며, 화학물질의 사용을 절제하게 하여 인체에 무해한 영향을 제공할 수 있도록 하고, 전해수가 가지는 자체적인 방청, 살균, 탈취, 세정 기능을 동시에 획득할 수 있도록 하는 전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제 및 그의 제조방법은 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여, 전해수 35 중량%~45 중량%, 광물유 40 중량%, 극압첨가제 1~10 중량%, 계면활성제 5~15 중량%, 유성향상제 2~10 중량%, 방청제 0.5 중량%~2.0중량%, 소포제 0.2~0.5%를 포함할 수 있다.

또한, 전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제를 제조하는 방법에 있어서, (a) 전해수를 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 35~45중량% 혼합탱크에 충진하는 단계; (b) 전해수에 용해가 잘되는 아민계, 무기계, 및 유기계, 비철금속 중 선택된 어느 하나 이상의 방청제를 혼합탱크에 투입하고 충분히 다 용해될 때까지 서서히 교반하는 단계; (c) 혼합탱크 내의 온도가 38~43℃가 되도록 유지하는 단계; (d) 광물유와 커플링제, 산화방지제, 염료, 기타 무기염를 포함하는 기타 첨가제와 방부제를 투입한 다음 30분간 교반하는 단계; (e) 계면활성제를 투입하고 30분간 교반한 다음 유화안정성 시험, pH 시험을 포함하는 중간검사를 실시하는 단계; 및 (f) 유화밸런스에 이상이 없을 경우 최종 규정된 최종검사를 실시하고, 절삭유제 속에 함유된 불순물을 제거하는 필터공정을 거쳐 포장용기에 충진하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, (e) 단계는 (e1) 유화안정성 시험에서 유화밸런스가 기 설정된 목표치에 도달되지 못할 경우, 계면활성제를 더 투입하여 유화밸런스를 조절하는 단계, (e2) 유화안정성 시험에서 유화밸런스가 기 설정된 목표치에 도달하여 물을 희석하여 장시간 방치하여도 물과 오일층이 분리되지 않는 상태가 되면 소포제를 투입하여 유화밸런스를 재조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 물 대신에 전해수를 기반으로 수용성 절삭유제를 제조함으로써 종래에 수용성 절삭유의 조제 시 pH를 높이기 위해 첨가되는 무기알카리의 첨가량을 줄여 조제비용을 절감시키되, 종래의 수용성 절삭유제의 품질 이상을 획득할 수 있도록 하며, 화학물질의 사용을 절제하게 하여 인체에 무해한 영향을 제공할 수 있도록 하고, 전해수가 가지는 자체적인 방청, 살균, 탈취, 세정 기능을 동시에 획득할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 전해수를 기반으로 극압첨가제와 계면활성제를 첨가함으로써 공작물과 공구에 손상을 최소화하며, 윤활성능이 향상된 절삭유제를 제공하는 데 그 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제의 제조방법의 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

수용성 절삭유제는 금속을 기계가공하는 작업에서 이용하는 물질로서, 공구와 칩 또는 가공물과의 경계면에 침입하여 마찰, 마모, 용착 등을 방지하고, 발열의 억제와 발생열을 제거하여 공구의 수명을 연장하여 다듬질면의 향상과 가공물의 정밀도를 유지하도록 하기 위하여 이용된다.

특히, 수용성 절삭유제는 사용과정에서 발생되는 산화로 인해 쉽게 부패되는 것을 방지하기 위하여 알칼리성으로 제조하여야 하는 데, 종래에는 제조된 절삭유제에 물을 희석하여 사용함으로써 장시간 사용 시 온도와 습도에 의해 변질될 우려가 있었다. 이를 위해, 알카놀아민이나 무기 알카리 등의 화학물질을 다량 첨가하여 pH 를 알칼리성으로 조정하는 작업이 이루어졌다.

그러나, pH를 알칼리성으로 조정하기 위해 투입되는 알카놀아민이나 무기 알카리는 인체에 유해하여 최근에 와서는 일부 사용이 금지되고 있는 추세이다.

따라서, 본 발명에서는 물 대신 전해수를 기반으로 하여 상술한 문제점을 해결하고자 하며, 더불어 인계의 극압첨가제와 아민계의 계면활성제를 첨가함으로써 공작물과 공구에 손상을 최소화하며, 윤활성능이 향상된 절삭유제를 제공하고자 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제는 수용성 절삭유제는 전해수, 광물유, 유성향상제, 극압첨가제, 계면활성제, 방청제, 소포제를 포함한다.

전해수는 절삭유의 기본원료로서, pH 11.5 이상의 강알카리성으로 된 것을 사용하여 제품의 pH를 높여 산화의 진행을 더디게 함으로써 유제의 수명을 연장하고, 인체에 무해하며, 알카놀아민이나 무기알카리 등의 화학물질의 사용을 저감할 수 있도록 한다.

종래의 절삭유는 주원료로 물을 이용함으로써 대략 pH 8.5~10의 범위를 유지게 되는데, 이는 산성화로 인해 부패가 금방 일어날 수 있는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명에서는 물 대신 강알카리성을 지닌 전해수를 사용하여 제품의 부패현상을 지연하고, 종래에 알카리화를 위해 투입되는 알카놀아민, 무기알카리 등의 화학물질의 사용을 낮출 수 있도록 하였다.

또한, 전해수는 자체적으로 세정성, 탈취성, 살균성, 방청성을 가지고 있어 종래의 유제 제조 시 첨가되는 부패방지제, 방청제 등의 첨가량을 현저하게 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.

전해수는 수용성 절삭유제의 전체 100 중량%에 대하여, 35 중량%~45 중량%로 투입되는 것이 바람직하다. 전해수의 함량이 35 중량% 미만일 경우, pH 값이 기 지정된 규격 이하로 떨어져 품질을 저하시키고, 전해수의 자체성능인 방청기능이 떨어지게 할 우려가 있다. 보다 바람직하게는, 전해수는 수용성 절삭유제의 전체 100 중량%에 대하여 40 중량%로 투입되는 것이 바람직하다.

광물유는 '기유'라고도 지칭하며, 윤활성을 부여하는 기능을 가진다. 광물유는 수용성 절삭유제의 전체 100 중량%에 대하여, 40 중량% 투입되는 것이 바람직하다.

계면활성제는 자체적으로 윤활성을 저해하는 특성이 있어 과도하게 첨가될 경우에는 절삭유의 윤활성이 떨어지게 되고, 소량으로 투입될 경우 유화밸런스(HLB,Hydrophile Lipophile Balance)를 조절하기가 다소 어려우므로, 수용성 절삭유제의 전체 100 중량%에 대하여, 5~15 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 계면활성제는 전체 100 중량%에 대하여, 5.5 중량% 투입되는 것이 바람직하다. 또한, 계면활성제는 HLB(유화밸런스) 조절이 용이한 아민계를 이용하는 것이 바람직하다.

여기서, HLB는 hydrophile-lipophile balance(친수성·친유성 비, 유화밸런스)의 약어로서, 계면 활성제의 친수성과 친유성(소수성)의 균형을 나타내는 지표로서, 통상적으로 0~20 까지로 나타내며, HLB 가 0에 근접할 수록 친유성에 가깝고, 20에 가까울 수록 친수성에 가깝다.

유성향상제는 공구와 가공물 간의 마찰면 상에 흡착배열하여 분자막층을 형성하는 것으로, 예컨대, 유성향상제는 에스테르유, 고급지방산 등을 사용할 수 있다.

유성향상제는 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 2~10 중량%가 투입되는 것이 바람직하다. 유성향상제의 함량이 2 중량% 미만으로 투입될 경우, 가공 시 마찰저항에 따른 공작물과 공구에 손상을 입힐 우려가 있고, 10 중량%를 초과할 경우, 가격이 비싸 원가 상승의 요인이 있으므로, 상술한 범위를 유지하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 유성향상제는 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 3 중량%가 투입되는 것이 바람직하다.

극압첨가제는 금속과 반응하여 각각 대응하는 금속화합물의 고체윤활막을 형성하여 마찰 및 마모를 감소시키는 기능을 한다. 예컨대, 극압첨가제는 염소계, 황계, 인계 등의 극압첨가제를 사용할 수 있다. 특히, 황계는 악취가 심하며, 염소계는 환경오염원으로서 인체에 유해하므로, 보다 바람직하게는, 인체에 무해하면서 윤활성능을 향상시킬 수 있는 인계를 사용하는 것이 바람직하다.

극압첨가제는 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 1~10 중량%가 투입되는 것이 바람직하다. 극압첨가제의 함량이 1 중량% 미만으로 투입될 경우, 가공 시 마찰저항에 따른 공작물과 공구에 손상을 입힐 우려가 있고, 10 중량%를 초과할 경우, 원가 상승의 요인이 있으므로, 상술한 범위를 유지하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 극압첨가제는 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 1 중량%가 투입되는 것이 바람직하다.

방청제는 녹이나 부식이 일어나지 않도록 대비하기 위하여 첨가되는 것으로, 예컨대, 방청제는 아민계 방청제, 무기계 방청제, 유기계 방청제, 비철금속계 방지제 등이 사용될 수 있다.

방청제는 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 0.5 중량%~ 2.0중량%로 투입되는 것이 바람직하다. 특히, 아민계, 무기계, 유기계 방청제는 최소 1.0 중량% 투입되는 것이 바람직하며, 비철금속방청제는 0.5 중량%~1 중량% 첨가하여야 강판에 부식이 발생할 우려가 없다.

기타첨가제는 커플링제, 산화방지제, 염료, 기타 무기염 등의 첨가제이다.

여기서, 커플링제는 글리콜 또는 알콜류 등의 커플링제가 사용될 수 있다.

기타첨가제는 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 6.0 중량% 투입되는 것이 바람직하다.

방부제는 사용액이 부패되면 방청성이 저하되고, 에멀젼이 분리되어 성능이 저하될 우려가 있으므로, 부패가 잘 일어나지 않도록 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 0.3~1.0 중량% 소량 투입하는 것이 바람직하다.

소포제는 유해한 기포를 제거하기 위해 투입되는 물질로서, 소포제를 투입하지 않을 경우, 상당량의 기포가 발생하는 문제점이 있으므로, 소량 투입하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 소포제는 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 0.2~0.5% 가량 첨가하는 것이 바람직하다.

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제를 제조하는 방법에 관하여 설명한다.

먼저, 전해수를 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 35~45중량% 혼합탱크에 충진한다.(S100)

그 다음, 전해수에 용해가 잘되는 아민계, 무기계, 및 유기계, 비철금속계 중 선택된 어느 하나 이상의 방청제를 혼합탱크에 투입하고 충분히 다 용해될 때까지 서서히 교반한다.(S200) 이때, 방청제는 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 1.0~2.0 중량% 투입하는 것이 바람직하다.

그 다음, 혼합탱크 내의 온도를 38~43℃ 유지하며 가열한다.(S300) 만약, 혼합탱크 내의 온도가 과도하게 높은 경우(예컨대, 43℃ 초과), 각종 첨가제의 용해도는 높아지나 전해수의 증발의 속도가 빨라질 우려가 있고, 온도가 과도하게 낮을 경우(예컨대, 38℃ 미만) 용해속도가 느려지는 단점이 있으므로, 상술한 온도범위를 유지하는 것이 바람직하다.

그 다음, 광물유와 커플링제, 산화방지제, 염료, 기타 무기염를 포함하는 기타 첨가제와 방부제를 투입한 다음 30분간 교반한다.(S400)

보다 바람직하게는 기타첨가제와 방부제는 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여, 각각 6.0 중량%, 1.0 중량% 투입하는 것이 바람직하다.

그 다음, 계면활성제를 정량 투입하고 30분 간 교반한 다음 중간검사를 실시한다.(S500)

중간검사는 KSM 2173에서 요구하는 수용성 절삭유제의 기본물성시험과 간이식 내마모시험기를 이용한 윤활성시험을 통해 수행할 수 있으며, 유화안정도(ml, 실온/24h)는 유층이 2.0ml 이하, 크림층이 2.0ml 이하이고, pH는 9.5~11.5 이며, 기포발생이 1ml 이하이고, 금속부식(실온, 48h)에 변색이 없는 경우 합격으로 판단할 수 있다.(이때, 금속부식은 강판, 알루미늄, 동판에 대하여 시험한다.)

만약, 유화안정성 시험에서 합격으로 판단되지 않을 경우, 계면활성제를 더 투입하여 유화밸런스를 조절한다.(S510)

유화안정성 시험에서 합격으로 판단될 경우 소포제를 투입하고 다시 한번 유화밸런스를 조절한다.(S520) 이때, 유화밸런스가 맞을 경우에는 물을 희석하여 장시간 방치하여도 물과 오일층이 분리되지 않는 상태가 된다.

S520 에서 소포제를 투입하고 다시 유화밸런스를 조절하는 이유는 소포제의 종류에 따라 유화밸런스 값에 영향을 주기 때문에 유화밸런스가 깨질 우려가 있으므로, 소포제 투입 후 유화밸런스 값이 기 지정된 목표치에서 벗어나지 않았는 지 재확인하기 위함이다.

유화밸런스에 이상이 없을 경우 최종 규정된 2차 중간검사를 실시하고, 절삭유제 속에 함유된 불순물을 제거하는 필터공정을 거쳐 포장용기에 충진한다.(S600)

여기서, 필터공정은 제조후 제품을 용기에 충진하기 전 거치는 공정으로서, 제조과정 중 각종 첨가제나 화학약품들이 완전히 용해되지 않았거나 또 다른 이물질이 침투하여 제품 속에 불순물이 섞여있는 경우 이를 제거하기 위한 공정이다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 (전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제) 제조방법에 따라 각 성분의 조성을 달리하여 유화안정도, pH, 기포시험, 금속부식, 윤활성에 대한 요구성능을 테스트한 실험결과를 표 1에 나타내었다.

성분/종류	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	실시예 8
광물유	65	60	50	40	30	20	10	5
유성향상제	1	1.5	2	3	1	1.5	2	3
극압첨가제	0.5	1	0.5	1	0.5	1	0.5	1
계면활성제	3.5	4.5	5.2	5.5	3.9	3.6	4.9	6.1
방청제(아민,무기계,유기계)	0.5	1.0	1.5	2.0	0.5	1.0	1.5	2.0
방부제	0.3	0.5	0.7	1.0	0.3	0.5	0.7	1.0
방청제(비철금속)	1.0	0.5	0.2	1.0	0.5	0.2	1.0	0.5
기타첨가제	2.7	0.5	4.7	6.0	3.1	6.7	8.9	6.4
소포제	0.5					0.5	0.5	-
전해수	25	30	35	40	60	65	70	75
계	100	100	100	100	100	100	100	100

* 기타 첨가제 : 커플링제, 산화방지제, 염료, 기타 무기염

아래의 표 2는 중간검사에 대한 시험결과를 나타낸 것이다.

No	시험항목					비고
	유화안정도		PH	기포시험	금속부식 (실온,48h)
	유층	크림층	PH	기포시험	금속부식 (실온,48h)
규격	2 이하	2이하	9.5~11.5	1.0 이하	변색없음	-
1	0	3	9.4	0	일부변색	크림층 불량,pH 불량,변색(강판)
2	1	0	9.8	0	변색없음	적합
3	1	0	9.5	1	일부변색	변색(동, 알루미늄)
4	0	0	9.7	0	변색없음	적합
5	0	2.5	9.8	1	일부변색	크림층 불량, 변색(강판)
6	1	2.5	10.2	0	일부변색	크림층 불량, 변색(동, 알루미늄)
7	0	0	9.9	0	변색없음	적합
8	0	1	10	12	변색없음	기포불량

1. 유화안정도 시험

실시예 1, 실시예 5에서는 크림층이 다량 발생하였고, 실시예 6에서는 유층과 크림층이 발생하였다. 특히, 크림층은 광물유, 전해수, 기타 첨가제의 전체적인 유화밸런스가 다소 맞지 않고 계면활성제의 첨가량이 다소 낮아 크림층이 규격이상으로 발생하였다.

또한, 실시예 8에서는 계면활성제에 의한 유화밸런스의 조절이 적절하게 이루어지지 않아 소량의 크림층이 발생하였다.

2. pH 시험

실시예 1의 경우, 전해수의 함량이 절삭유제의 전체 100 중량%에 대하여 약 25 중량%로서 다소 낮아 pH 가 규격이하인 9.4로 낮게 측정되었다.

3. 기포 시험

소포제를 첨가한 실시예 1 내지 실시예 7과 소포제를 첨가하지 않은 실시예 8을 비교하였을 때, 소포제를 첨가하지 않은 실시예 8에서는 상당량의 기포가 발생되었다.

또한, 전체 조성물 대비 0.2 중량% 첨가한 실시예 3과 실시예 5는 기포가 1ml로서 규격을 겨우 만족시켰으며, 0.5 중량% 첨가한 나머지 실시예에서는 기포가 전혀 발생하지 않았다.

4. 금속부식 시험

방청제를 0.5 중량% 첨가한 실시예 1과 실시예 5에서 일부 강판에 부식이 발생하였다. 또한, 비철금속방청제를 0.2 중량% 첨가한 실시예 3과 실시예 6에 있어서도 일부 동과 알루미늄 판에 부식이 발생하였다.

따라서, 방청제의 함량은 1.0 중량% 이상 투입하고, 비철금속방지제는 최소 0.5 중량% 이상 투입하는 것이 강판, 알루미늄판, 동판의 부식 발생을 방지하는 것으로 판단된다.

5. 윤활성 시험

아래의 표 3은 윤활성 평가에 대한 시험결과를 나타낸 것이다.

시험항목	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6	실시예7	실시예8
윤활성(kg/cm)	1.5~1.7	1.8~2.1	2.2~2.4	3.5~3.7	2.6~2.8	1.8~2.1	2.2~2.4	3.5~3.7

* 윤활성 평가에 대한 시험은 간이식 내마모 시험기를 이용함.

윤활성 시험은 실시예 4과 실시예 8에서와 같이 유성향상제와 극압첨가제의 함량이 증가할 수록 윤활성능이 나옴을 알 수 있었다.

그 결과, 유화안정도, pH, 금속부식, 기포발생여부, 윤활성 등의 시험결과, 실시예 4가 중간검사의 모든 시험항목에서 평균적으로 가장 우수한 값을 나타냄을 확인할 수 있었다.

상기 실시예 4에 따른 조성물을 일정 비율로 혼합한 후 불휘발분, 전유황분, 내마모성능(쉘식)을 측정한 시험을 아래의 표 4에 나타내었다.

시험항목	불휘발분(%)	전유황분(%)	내마모성능(쉘식,mm)
규격	80 이하	5 이하	2.0 이하
시험결과	61	0.45	0.76

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제는 인체에 유해한 아민과 무기알카리, 유기계, 무기계 방청제의 함량을 크게 낮추어도 기존의 수용성 절삭유제와 비교하여도 윤활성 등 품질면에서 동등 이상의 수준의 결과값을 얻을 수 있었고, 전해수를 기반으로 하여 전해수의 특성 상 쉽게 변하지 않은 pH 의 지속력이 장기간 유지되어 사용과정에서 산화로 인한 변질을 방지하고 절삭유제의 수명을 연장시켜 줄 수 있으며, 전해수 자체의 세정력과 탈취성, 살균성, 방청성으로 인해 사용과정에서도 쉽게 녹슬지 않고 부패하지 않도록 하는 장점을 가지고 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S100 - 전해수를 혼합탱크에 충진하는 단계
S200 - 전해수에 아민계, 무기계, 및 유기계, 비철금속 계의 방청제를 혼합탱크에 투입하고 용해될 때까지 교반하는 단계
S300 - 혼합탱크 내의 온도가 38~43℃가 되도록 유지하며 가열하는 단계
S400 - 광물유와 커플링제, 산화방지제, 염료, 기타 무기염를 포함하는 기타첨가제와 방부제를 투입한 후 교반하는 단계
S500 - 계면활성제를 투입하고 교반한 다음 유화안정성 시험, pH 시험을 포함하는 중간검사를 실시하는 단계
S510 - 유화안정성 시험에서 유화밸런스가 기 설정된 목표치에 도달되지 못할 경우 계면활성제를 투입하여 유화밸런스를 조절하는 단계
S520 - 유화안정성 시험에서 유화밸런스가 기 설정된 목표치에 도달하면 소포제를 투입하여 유화밸런스를 재조절하는 단계
S600 - 유화밸런스에 이상이 없을 경우 최종검사를 실시하고, 절삭유제 속에함유된 불순물을 제거한 후 포장용기에 충진하는 단계

Claims

수용성 절삭유제는 전체 100 중량%에 대하여, 전해수 35~45 중량%, 광물유 40중량%, 극압첨가제 1~10 중량%, 계면활성제 5~15 중량%, 유성향상제 2~10 중량%, 방청제 0.5~2.0 중량%, 소포제 0.2~0.5 중량%를 포함하고,
상기 전해수는 pH 11.5 이상인 것을 사용할 수 있고, 극압첨가제는 염소계, 황계, 인계 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있고, 방청제는 아민계, 무기계, 유기계, 비철금속계 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있으며,
전해수를 수용성 절삭유제 전체 100 중량%에 대하여 35~45중량% 혼합탱크에 충진하고, 전해수에 용해가 잘되는 아민계, 무기계, 및 유기계, 비철금속 중 선택된 어느 하나 이상의 방청제를 혼합탱크에 투입하고 충분히 다 용해될 때까지 서서히 교반하여 혼합탱크 내의 온도가 38~43℃가 되도록 유지하고, 광물유와 커플링제, 산화방지제, 염료, 기타 무기염를 포함하는 기타 첨가제와 방부제를 투입한 다음 30분간 교반하고, 계면활성제를 투입하고 30분간 교반한 다음 유화안정성 시험, pH 시험을 포함하는 중간검사를 실시하고, 유화밸런스에 이상이 없을 경우 최종 규정된 최종검사를 실시하고, 제조공정 중 각종 첨가제나 화학약품이 완전히 용해되지 않았거나 절삭유제 속에 함유된 불순물을 제거하기 위해 필터공정을 거친 후 포장용기에 충진하는 절차를 거쳐 제조되며, 유화안정성 시험에서 유화밸런스가 기 설정된 목표치에 도달되지 못할 경우, 계면활성제를 더 투입하여 유화밸런스를 조절하고, 유화안정성 시험에서 유화밸런스가 기 설정된 목표치에 도달하여 물을 희석하여 장시간 방치하여도 물과 오일층이 분리되지 않는 상태가 되면 소포제를 투입하여 유화밸런스를 재조절하는 것을 특징으로 하는 전해수를 기반으로 한 수용성 절삭유제.
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