KR19980057337A - 항공기 동체의 동결방지용 유체조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공기 동체의 동결방지용 유체조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동절기에 항공기 동체의 표면에 얼음이 형성되는 것을 방지하거나 형성된 얼음을 제거하는데 사용되는 동결방지용 유체(Deicing Fluid) 조성을 종래와는 달리 독성이 적은 프로필렌글리콜을 주원료로 구성하므로써 항공기 동체의 알루미늄 합금재질에 대한 부식이 없고 동체표면에 표기된 페인트 도장에 악영향을 주지 않으며 일정 점도유지로 이륙과정에서 추가 동결이 발생하지 않는 새로운 조성의 항공기 동체에 적용되는 동결방지용 유체조성물에 관한 것이다.

Description

항공기 동체의 동결방지용 유체조성물

본 발명은 항공기 동체의 동결방지용 유체조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동절기에 항공기 동체의 표면에 얼음이 형성되는 것을 방지하거나 형성된 얼음을 제거하는데 사용되는 동결방지용 유체(Deicing Fluid) 조성을 종래와는 달리 독성이 적은 프로필렌글리콜을 주원료로 구성하므로써 항공기 동체의 알루미늄 합금재질에 대한 부식이 없고 동체표면에 표기된 페인트 도장에 악영향을 주지 않으며 일정점도유지로 이륙과정에서 추가 동결이 발생하지 않는 새로운 조성의 항공기 동체에 적용하는 동결방지용 유체조성물에 관한 것이다.

일반적으로 항공기는 동절기에 눈 또는 비로 인해 그 동체표면이 결빙되기 쉽고 그 동체에 얼음이 형성되어 있으면 이륙시 동체표면 기류장애로 인하여 안전한 이륙에 크게 지장을 초래하게 되며, 심지어는 그 안전성이 크게 지장을 받아서 추락하는 사례도 있다.

이러한 이유로 인해 동절기에 항공기 동체의 표면에 얼음형성을 방지하기 위하여 동결방지용 유체를 도포·사용하고 있다.

종래의 항공기 동체 동결방지용 유체조성물로는 에틸렌글리콜을 주성분으로 하고 여기에 프탈산나트륨, 인산칼륨, 벤조산나트륨 등을 이온교환수와 함께 첨가하여서 된 유체가 사용되었다.

그러나, 이러한 종래의 동결방지용 유체조성물은 비교적 알루미늄 부식성이 크고 저장안정성도 떨어져서 동체에 적용시 동체부식의 원인이 되거나 동체표면에 표기된 항공사 표시문자나 마크 등과 같은 페인트도장에 악영향을 주어 페인트가 쉽게 벗겨지거나 변색되는 등의 문제가 있었다.

또한, 그 점도가 비교적 낮아서 항공기가 이륙하는 동안에 공기저항에 의해 비행기 동체로부터 동결방지제가 잔류하지 못하므로 이륙이 완료되기 전에 추가 동결이 발생하는 문제도 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 항공기 동체 동결방지용 유체조성물에서 나타나는 문제점을 해소시키기 위하여, 유체조성물의 주성분을 프로필렌글리콜로 구성하고 여기에 특정첨가제를 혼합하여서 종래의 조성보다 도막보호성이 우수하고 알루미늄 내부식성 및 저장안정성이 크게 향상된 새로운 동결방지용 유체조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 글리콜을 주성분으로 하고 첨가제와 이온교환수로 이루어진 항공기 동체의 동결방지용 유체조성물에 있어서, 주성분으로 프로필렌글리콜을 함유하고 첨가제로서 아크릴아미드 코폴리머, 트리에탄올아민, 벤조산나트륨 및 머캡토벤조트리아졸을 함유하는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 종래의 동결방지용 유체조성물과는 달리 글리콜 성분으로서 프로필렌글리콜을 사용함과 동시에 첨가제 성분도 종래와 전혀 다른 성분들을 사용하여 알루미늄에 대한 내부식성 향상, 저장안정성 향상, 도막보호성 향상 등을 달성한 개선된 유체조성물이다.

본 발명에서 사용된 프로필렌글리콜은 전체의 유체조성에 대해 40∼60 중량% 사용하는 것이 바람직한 바, 그 사용량이 너무 적으면 어는점이 낮아 동결의 문제가 있고 너무 과량이면 제조원가가 상승하므로 바람직하지 못하다.

또한, 본 발명에서 사용되는 각종 첨가제의 조성을 살펴보면, 아크릴아미드 코폴리머 0.1∼0.5 중량%, 트리에탄올아민 0.3∼0.8 중량%, 벤조산나트륨 1∼2 중량%, 머캡토벤조트리아졸 0.1∼0.5 중량%로 구성하는 것이 바람직하다.

여기서, 아크릴아미드 코폴리머는 적절한 점도를 유지하기 위해 사용하는 것으로서 과량 첨가하면 잔류량이 너무 많아 역효과의 우려가 있다. 트리에탄올아민은 비행기 동체의 금속부식방지를 위해 사용되며 과량이면 부식방지의 효과가 낮아지므로 좋지 못하다. 또 벤조산나트륨은 알루미늄합금의 부식방지 및 산화방지의 목적으로 첨가되는데 그 사용량이 과량이면 원가상승이 발생하고, 머캡토벤조트리아졸은 동계 금속부식방지를 위해 사용되는 것이나 그 사용량이 과다하면 다른 금속을 변색시키므로 바람직하지 못하다.

이러한, 본 발명에 따른 조성물은 이온교환수로 희석하여 유체조성물로 제조하는 바, 이온교환수는 상기 조성에 따라 35∼50 중량%로 사용된다.

상기와 같은 조성으로 혼합하게 되면 약간 끈적이는 액체 형태의 유체조성물이 생성되며 이러한 유체조성은 어는점이 34∼38℃를 유지하게 되고 점도는 5000 cm·pa·s를 유지하며, 알루미늄 부식성은 90 ℃, 500 시간의 침지 조건하에서 0.01∼0.02mg/cm²를 나타내는 것으로 분석된다.

따라서, 그 점도 상태로 보아 항공기 동체에 적용시 시속 200∼500 km/hr로 이륙하는 20∼40 분 동안의 이륙시간에 추가동결이 발생하지 않게 되는 것이다.

이와 같은, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1∼3]

다음 표 1의 조성으로 각각 유체조성물을 제조하였다. 이때 조성방법은 각 성분을 40 ℃ 에서 교반 혼합의 과정으로 수행하였다.

[비교예 1∼2]

상기 실시예의 방법과 동일한 과정으로 다음 표 1의 조성에 따라 유체조성물을 제조하였다.

(단위 : 중량%)
구분조성	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2
프로필렌글리콜	56	57	58	-	-
에틸렌글리콜	-	-	-	45	46
아크릴아미드코폴리머	25	2	25	-	-
프탈산나트륨	-	-	-	1.5	2
트리에탄올아민	0.3	0.25	0.25	-	-
인산칼륨	-	-	-	2	1.5
벤조산나트륨	1.5	1	1.5	1	1
퍼캡토벤조트리아졸	0.35	0.4	0.4	-	-
이온교환수	41	40	40	50	50.5

[실험예]

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 각각의 동결방지용 유체조성물에 대하여 물성시험을 하고 그 시험결과는 다음 표 2에 나타내었다.

[물성시험 방법]

1. 어는점 : ASTM D 1177

2. 점도 : Brookfield viscosity(20 ℃)

3. 도막보호성 : ASTM D 1882

4. 알루미늄 부식성: ASTM D 1384

5. 저장안정성 : 60℃에서 200 시간 방치

6. 부착성 : 10 ㎠의 시험편을 25 ℃ 상태에서 침지하여 45。경사로 기울여서 10분간 방치 후 잔류량의 무게를 측정한다.

구분항복	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2
어는점(℃)	-35	-36	-37	-36	-35
점도(cm·pa·s)	4800	4900	5000	4300	4000
도막보호성	양호	양호	양호	양호	양호
알루미늄 부식성(mg/cm2)	0.02	0.01	0.01	0.07	0.07
저장안정성	6개월이상	6개월이상	6개월이상	5개월이하	5개월이하
부착성	양호	양호	양호	보통	양호

상기 표2 에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 조성된 실시예 1∼3의 경우 종래의 조성인 비교예 1∼2에 비해 도막보호성에서 우수하여 이륙시에도 추가 동결이 발생하지 않으며, 알루미늄 내부식성이나 저장안정성에서도 큰 향상을 보여주고 있음이 확인되었다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 종래의 동결방지용 유체조성물과는 달리 주성분으로서 새로운 프로필렌글리콜을 사용하고 그 이외의 첨가제도 전혀 달리 조성하므로서, 기본 특성은 종래보다 나쁘지 않으면서도 도막보호성, 알루미늄 내부식성, 저장안정성 등에서 크게 향상되어 항공기 동체에 적용시 동체부식을 방지하고 동체에 표시된 페인트도장에 나쁜 영향을 끼치지 않을 뿐아니라 이륙 도중에도 유체가 잔류하여 추가동결이 발생하지 않으므로 매우 효과적으로 이용될 수 있는 장점이 있는 것이다.

Claims (4)

1. 글리콜을 주성분으로 하고 첨가제와 이온교환수로 이루어진 항공기 동체의 동결방지용 유체조성물에 있어서, 주성분으로 프로필렌글리콜을 함유하고 첨가제로서 아크릴아미드 코포리머, 트리에탄올아민, 벤조산 나트륨 및 머캡토벤조트리아졸을 함유하는 것을 특징으로 하는 항공기 동체의 동결방지용 유체조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로필렌글리콜은 전체조성중에 40∼60 중량%로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 항공기 동체의 동결방지용 유체조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 첨가제로 사용된 성분은 아크릴아미드 코폴리머 0.1∼0.5 중량%, 트리에탄올아민 0.3∼0.8 중량%, 벤조산 나트륨 1∼2 중량%, 그리고 머캡토벤조트리아졸 0.1∼0.5 중량%가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 항공기 동체의 동결방지용 유체조성물.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유체조성물은 점도가 4000 cm·pa·s 이고, ASTM D 1384의 조건 하에서 알루미늄 부식성이 0.01∼0.02mg/cm²인 것을 특징으로 하는 항공기 동체의 동결방지용 유체조성물.