KR20180036655A - 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유동성 파라핀유, 합성유, 광유 및 천연유 중 선택된 어느 하나 이상의 오일성분; C4~C20의 지방산 또는 지방산 화합물, 수용성 폴리올 및 이들의 혼합물 중 선택된 어 느 하나의 윤활성 향상제; 및 유화제;를 포함하는 유성 윤활유체 조성물과 흑연슬러리, 몰리브덴 이황화물, 지방산 또는 지방산염 및 C4~C20의 유기산염 중 선택되는 어느 하나 이상의 활성성분을 포함하는 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 유성 윤활 이형제 조성물은 수분산이 가능하고, 수분산 후 분산 지속시간이 10시간 이상으로 작업이 용이하여 균일한 도막을 형성할 수 있으며, 작업 중 발연, 발화 , 매연, 악취 등의 발생이 없어 환경친화적이고 원가를 획기적으로 절감할 수 있다.

Description

환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물{Environment friendly oil type lubricant release agent composition}
본 발명은 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유동성 파라핀유, 합성유, 광유 및 천연유 중 선택된 어느 하나 이상의 오일성분; C4~C20의 지방산 또는 지방산 화합물, 수용성 폴리올 및 이들의 혼합물 중 선택된 어느 하나의 윤활성 향상제; 및 유화제;를 포함하는 윤활유체 조성물과 흑연슬러리, 몰리브덴 이황화물, 지방산 또는 지방산염 및 C4~C20의 유기산염 중 선택되는 어느 하나 이상의 활성성분을 포함하는 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 단조 공정에 사용되는 윤활제는 금속재료 및 비철금속 재료의 가공을 위해 사용되는 이형 윤활제 조성물로서 사용되는 금속 재질, 공정에서 요구되는 점도, 재료의 가공정밀도, 면 압력의 크기 및 후속 공정에 따라 다양한 종류의 단조용 윤활제가 사용되고 있다.
여기서 단조 공정이란 금형 사이에 금속 덩어리나 두꺼운 금속 판 등 금속소재를 두고 가압하여 금형을 밀착시킴으로써 상기 금속소재를 변형, 성형시키는 금속 가공방법으로서 대표적으로는 해머(Hammer)와 프레스(press) 단조를 들 수 있다. 이러한 단조에는 고온으로 가공하는 열간단조와 열간단조 보다 상대적으로 저온에서 가공하는 온간단조, 상온에서 가공하는 냉간단조로 구별된다.
일반적으로 열간단조에 있어 금형의 예열온도는 열간단조 시 평상 180~230℃이지만, 단조품 소재의 온도는 1,200℃에 이르며, 이 소재가 금형으로 전도되는 온도는 수백도에 이른다.
열간단조의 경우 고온에서 이루어지는 만큼 금형이 연속적으로 반복되는 동안에 급격한 온도상승 때문에 금속의 열피로에 의한 크랙(crack)과 금형의 상태가 항복점을 넘어 응력이 작용하는 경우 기계적인 크랙이 발생할 수 있고, 금형의 온도가 적정온도로 유지되지 않거나 압력 및 응력의 불균등에 따른 소재의 소착 문제가 발생할 수 있다. 따라서 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 열간단조에 적합한 다양한 윤활제가 필요한 실정이다.
열간단조에 적합한 윤활제는 첫째, 냉각효과가 뛰어나야 한다. 정상적인 작업이 지속되려면 금형의 온도는 최대 300℃의 범위로 유지됨이 좋은데, 금형의 온도가 이를 초과하였을 경우에는 상기에서 언급한 크랙 등으로 금형 형상이 파괴되기 시작하기 때문이다. 둘째, 도포성이 원활하여야 한다. 특히, 금형의 온도가 정상이라 하더라도 단조 전후로 보통 20 내지 30%의 온도차가 발생하지만 이러한 온도차에도 도포력이 유지되어야 하고, 분산력이 좋아 소재에 빠르게 도포되어야 한다. 셋째, 부분경화가 발생하지 않아야 한다. 연속적인 단조과정에서 불량율을 높이기 때문이다.
한편, 전방압출 단조(중공단조)에 사용되는 유성 윤활 이형제는 열간-온간단조 이형제 성분으로 대표되는 흑연슬러리나 유기산염계(백색수성이형제)와는 달리 작업이 어려운 공정에 사용되는 것으로, 주로 자동차의 차축과 타이어휠과의 결합을 유지할 수 있는 부품인 스핀들(spindle) 제조공정, 예컨대 유압프레스에서 압출단조하여 단조품 길이를 제품 정치수 만큼 늘리면서 중공(가운데 구멍이 뚫린 형상)을 만드는 공정에 사용되는 윤활제이다.
현재까지 유성 윤활 이형제는 오일로 희석하여 작업에 사용하였으나, 유성 윤활 이형제의 경우 이형성이 저하되고 사용 중 오일성분의 사용으로 인한 발연, 발화, 매연, 악취 등의 문제가 발생하며, 특히 무리한 폭발력으로 금형과 소재에 크랙을 발생시킬 수 있다는 문제가 있었다.
이에 물에 분산 가능한 유성 윤활 이형제가 개발되었으나, 기존의 수분산 유성 윤활 이형제의 경우에는 수분산이 어려우며, 수분산 후에도 분산 지속시간이 너무 짧아(10분 이내) 현실적으로 사용이 어려웠으며, 별도 교반기를 설치하여 분산을 지속시켜야한다는 문제가 있었다.
국내등록특허 제10-1156399호(등록일:2012.06.07.)
이에 본 발명은 수분산이 가능하고, 수분산 후 분산 지속시간이 10시간 이상으로 작업이 용이하여 균일한 도막을 형성할 수 있으며, 작업 중 발연, 발화, 매연, 악취 등의 발생이 없어 환경친화적이고 원가를 획기적으로 절감할 수 있는 유성 윤활 이형제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 물에 분산력이 좋아 소재에 빠르게 도포되며, 금형과 소재에 크랙을 발생시키지 않아 불량률이 낮은 유성 윤활 이형제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유동성 파라핀유, 합성유, 광유 및 천연유 중 선택된 어느 하나 이상의 오일성분; C4~C20의 지방산 또는 지방산 화합물, 수용성 폴리올 및 이들의 혼합물 중 선택된 어느 하나의 윤활성 향상제; 및 유화제;를 포함하는 유성 윤활유체 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기의 유성 윤활유체 조성물 및 흑연슬러리, 몰리브덴 이황화물, 지방산 또는 지방산염 및 C4~C20의 유기산염 중 선택되는 어느 하나 이상의 활성성분을 포함하는 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기의 유성 윤활 이형제 조성물을 수분에 1:3의 부피비로 분산시킨 후 금속 부품 표면에 도포하여 윤활 피막을 형성하는 단계; 및 상기 윤활 피막이 형성된 금속 부품을 전방압출 중공단조하는 단계;를 포함하는 금속 부품의 전방압출 중공단조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 유성 윤활 이형제 조성물은 수분산이 가능하고, 수분산 후 분산 지속시간이 10시간 이상으로 작업이 용이하여 균일한 도막을 형성할 수 있으며, 작업 중 발연, 발화, 매연, 악취 등의 발생이 없어 환경친화적이고 원가를 획기적으로 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 유성 윤활 이형제 조성물은 물에 분산력이 좋아 소재에 빠르게 도포되며, 금형과 소재에 크랙을 발생시키지 않아 불량률을 낮출 수 있다.
도 1 및 2는 일반적인 전방압출 중공단조공정을 예시한 도이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물은 정밀압출 단조공정 중 전방압출 중공단조작업(도 1 및 도 2 참조)에 사용되는 것이다. 기존의 수성타입의 흑연 분산액이나 유기산염 형태의 백색이형제의 경우 금형의 균일한 윤활막 형성이 어렵고, 유성타입의 경우 희석제로 오일을 사용해야만 한다는 문제점과 수분산형 유성타입의 경우에는 분산성 등 여러 문제점으로 인해 사용을 기피하고 있는 실정이었다.
이에 본 발명에서는 금형내부와 압출구 표면에 균일한 피막을 형성할 수 있는, 금형 최대온도가 300℃ 정도이고, 자연발화나 증발이 적은 오일성분과, 윤활성 향상제 및 유화제를 포함하는 유성 윤활유체 조성물을 제공한다.
본 발명의 유성 윤활유체 조성물에 포함되는 상기 오일성분은 금형 최대온도가 300℃ 정도로 자연발화나 휘발성이 거의 없으며, 영하 10℃ 정도에서도 유동성을 유지할 수 있는 성분이 사용되는 것이 좋으며, 특히 유동성 파라핀유, 합성유, 광유, 천연유 등이 사용될 수 있다.
상기 유동성 파라핀유는 CnH2n+2(n≥20)의 파라핀유를 사용하는 것이 좋으며, n이 20 이하인, 바람직하게는 n이 4 내지 18, 더욱 바람직하게는 n이 6 내지 16인 파라핀유를 사용하는 것이 좋다. 파라핀유의 탄소수가 많을수록 유막특성은 좋아지나, 탄소수가 16 이상일 경우에는 유화가 어려울 수 있고, 영하의 온도에서 침전물이 생길 수 있으며, 탄소수가 4개 미만일 경우에는 휘발성이 강할 수 있다.
상기 유동성 파라핀유는 분자량이 500~1,500인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 800~1,200인 것이 균일한 윤활막의 형성에 있어 좋다.
또한 상기 유동성 파라핀유로는 하기 화학식 1의 직쇄 파라핀유(straight paraffin oil) 또는 하기 화학식 2의 분지 파라핀유(branched paraffin oil)가 사용될 수 있으며, 작업의 용이성을 위해서는 직쇄 파라핀유를 사용하는 것이 좋다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 합성유 또는 광유는 금형 최대온도가 300℃ 정도이고, 자연발화나 증발이 적은 오일로, 엔진 오일의 기유(base oil)인 하기 화학식 3으로 표시되는 합성유나 광유를 사용할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
\*32또한 상기 천연유로는 통상의 식물유나 동물유 등이 사용될 수 있으며, 예를 들어 하기 화학식 4로 표시되는 것을 사용할 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00004
상기 화학식 4에서,
R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 포화지방산 또는 불포화지방산일 수 있으며, 이때 상기 포화지방산은 하기 화학식 5, 불포화지방산은 하기 화학식 6으로 표시되는 것을 사용할 수 있다.
특히, 상기 R1, R2 및 R3는 유동성의 우수성과, 유화 분산의 용이성을 위해서는 불포화지방산인 것이 바람직하다.
[화학식 5]
Figure pat00005
[화학식 6]
Figure pat00006
특히 상기 천연유로는 피마자유를 사용할 수 있으며, 상기 피마자유의 경우 젖음성(wetting)이 우수하고 부패 및 산패성이 낮아 본 발명의 유성 윤활유체 조성물에 사용하기 적합하다.
또한 상기 오일성분인 유동성 파라핀유, 합성유, 광유 및 천연유 이외에 통상의 재생유를 추가로 첨가하여 사용할 수 있다.
상기 오일성분은 점도가 500~1,500cps(ks 분석법 기준)가 되도록 사용하는 것이 유화 분산의 용이성과 윤활 이형제의 성능을 위해서도 보다 바람직하다.
본 발명의 유성 윤활유체 조성물에 포함되는 상기 윤활성 향상제는 윤활성에 도움이 되며, 수분산에 도움이 되는 것을 사용하는 것이 좋다. 예를 들어, 상기 윤활성 향상제로는 C4~C20의 지방산 또는 지방산 화합물, 수용성 폴리올 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
상기 C4~C20의 지방산 또는 지방산 화합물로는 솔비탄 모노라우레이트(sorbitan monolaurate), 솔비탄 팔미테이트(sorbitan palmitate), 솔비탄 스테아레이트(sorbitan stearate), 솔비탄 올레이트(sorbitan oleate), 솔비탄 트리올레이트(sorbitan trioleate), POE 솔비탄 모노라우레이트(POE sorbitan monolaurate), POE 솔비탄 팔미테이트(POE palmitate), POE 솔비탄 스테아레이트(POE stearate), POE 솔비탄 올레이트(POE oleate), POE 솔비탄 트리올레이트(POE sorbitan trioleate) 등이 사용될 수 있다.
상기 수용성 폴리올로는 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene), 폴리옥시프로필렌(polyoxypropylene), 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG), 바람직하게는 PEG 200~1000 등을 사용할 수 있다.
상기 오일성분과 윤활성 향상제는 각각 15 내지 50중량부, 5 내지 50중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 오일성분의 함량이 15중량부 미만일 경우에는 영하의 온도에서 유동성을 유지할 수 없고, 이형될 수 있으며, 50중량부를 초과할 경우 이형성 저하와 제품의 점도가 너무 높아 사용이 힘들다. 또한 상기 오일성분으로 유동성 파라핀유와 천연유를 병용하는 것이 바람직하며, 이때 유동성 파라핀유와 천연유는 오일성분에 1~4:3~5의 부피비로 사용되는 것이 유화작업의 편리성과 수분산성을 위해 더욱 좋다.
또한 윤활성 향상제의 함량이 5중량부 미만일 경우에는 윤활성 및 수분산성 향상 효과가 미미하며, 50중량부를 초과할 경우에는 윤활 이형제로서의 기능이 저하될 수 있다.
본 발명의 유성 윤활유체 조성물에 포함되는 상기 유화제는 비이온계 또는 음이온계 유화제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 비이온계 유화제로는 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르(polyoxyethylene lauryl ether), 폴리옥시에틸렌 올레일에테르(polyoxyethylene oleyl ether), 폴리옥시에틸렌 세틸에테르(polyoxyethylene cetyl ether), 폴리옥시에틸렌 스테아릴에테르(polyoxyethylene stearyl ether), 폴리옥시에틸렌 옥틸에테르(polyoxyethylene octyl ether), 폴리옥시에틸렌 부틸에테르(polyoxyethylene butyl ether), 폴리옥시에틸렌 올레일에테르(polyoxyethylene oleyl ether), 폴리옥시에틸렌 트리데실에테르(polyoxyethylene tridecyl ether) 등이 사용될 수 있으며, 음이온계 유화제로는 소듐 도데실벤젠 설포네이트(sodium dodecyl benzene sulfonate), 암모늄 도데실벤젠 설포네이트(ammonium dodecyl benzene sulfonate), 소듐 알킬 디설페이트(sodium alkyl disulfate), 소듐 디옥틸 설포숙시네이트(sodium dioctyl sulfosuccinate) 등이 사용될 수 있다.
상기 유화제는 오일성분 및 윤활성 향상제 총 100중량부에 대하여 3 내지 15중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 유성 윤활유체 조성물은 필요에 따라 당업계에서 통상 사용하는 유화보조제, 증점제, 액안정제, 분산제, 중화제, 알칼리제, pH 조절제 등의 첨가제를 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 분산매로 전술한 유성 윤활유체 조성물을, 분산질로 활성성분을 포함하는 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물을 제공한다.
상기 분산질로 사용되는 활성성분은 흑연슬러리, 몰리브덴 이황화물, 지방산 또는 지방산염, C4~C20의 유기산염 등을 사용할 수 있다.
상기 활성성분은 유성 윤활유체 조성물 100중량부에 대하여 5 내지 20중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 5중량부 미만일 경우에는 윤활성이 저하로 인한 마찰력 감소율이 낮을 수 있으며, 20중량부를 초과할 경우에는 수분산성이 저하될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물은 물과 1:1~3의 부피비로 혼합하여 전방압출 중공단조에 적용할 수 있으며, 주조물의 열간작업온도 1,250℃ 정도에서 금형 내부압력이 6,300KN 이하이고, 1,000톤의 압력으로 전방압출 중공단조시 마찰력이 6,000~6,300KN인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 금속 부품의 전방압출 중공단조 방법을 제공하는 바, 상기 전방압출 중공단조 방법은 전술한 유성 윤활 이형제 조성물을 수분에 1:3의 부피비로 분산시킨 후 금속 부품 표면에 도포하여 윤활 피막을 형성하는 단계 및 상기 윤활 피막이 형성된 금속 부품을 전방압출 중공단조하는 단계를 포함한다.
상기 전방압출 중공단조 방법의 각 공정에 대한 구체적인 설명은 생략하나, 각 공정은 당업계에서 실시하는 통상의 방법과, 업계에서 통상 변형하여 사용하는 방법에 따라 수행할 수 있음은 물론이다.
이하에서는 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나. 이들 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
분자량이 800~1,200이고 점도가(400-600)cps인 파라핀유 및 점도와 무관하며 유통중인 피마자유를 7:3의 비율로 혼합한 오일성분 50중량부 및 윤활성 향상제로 수용성 폴리올인 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 20중량부와 상기 오일성분과 윤활성 향상제 총 100중량부에 대하여 유화제로 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르 2중량부 및 소듐 도데실벤젠 설포네이트 1중량부를 혼합하여 유성 윤활유체를 제조하였다.
상기 유성 윤활유체 100중량부 및 분산질로 평균입경이 4~10인 흑연파우더 10중량부를 혼합하여 유성 윤활 이형제를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 윤활성 향상제로 C6~20의 솔비탄 올레이트 10중량부와 중화제로 알칼리 물질 2중량부 및 트리에탄올아민 2중량부를 추가로 더 혼합하여 유성 윤활유체를 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 윤활성 향상제인 수용성 폴리올로 PEG 600 15중량부를 사용하여 유성 윤활유체를 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 윤활성 향상제인 수용성 폴리올로 PEG 300~500 15중량부를 사용하여 유성 윤활유체를 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 실시예 1 내지 4에서 제조한 유성 윤활 이형제와 수분을 1:1의 부피비로 분산시킨 후 금속 부품 표면에 윤활 피막을 형성한 후 금속 부품을 전방압출 중공단조하는 단조공정을 실시하였으며, 1,000톤의 압력의 작업기계로 전방압출 중공단조 작업 시 마찰력과, 최대 온도 300에서 작업 중 연소율 및 연소가스 발생 여부를 확인하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 평균 마찰력
실시예 1 6,000~6,200KN
실시예 2 6,050~6,259KN
실시예 3 6,030~6,165KN
실시예 4 6,000~6,150KN
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 실시예 1 내지 4에서 제조한 유성 윤활 이형제를 이용하여 금속 부품의 유막 형성 시 균일한 유막을 형성할 수 있었으며, 최대 온도 300℃에서 휘발성이나 자연발화되지 않았으며, 연소가스 또한 발생하지 않았다. 또한 1,000톤 압력의 작업기계로 전방압출 중공단조 작업 시 금형의 수명을 예측할 수 있는 마찰력이 6,000~6,300KN 수준으로 본 발명의 유성 윤활 이형제로 유막을 형성하여 중공단조 작업을 거친 금형의 수명 또한 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 본 발명의 유성 윤활 이형제는 윤활유체의 오일성분으로 점도가 500~1,500cps인 것을 사용함으로써 유화 분산을 향상시키고 이로써 윤활 이형제의 성능을 향상시킬 수 있었다.
비록 본 발명이 상기에 언급된 바람직한 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 또한 첨부된 청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (11)

1) 15 내지 50 중량부의 유동성 파라핀유, 합성유, 광유 및 천연유 중 선택된 어느 하나 이상의 오일성분;
5 내지 50 중량부의 C4~C20의 지방산 또는 지방산 화합물, 수용성 폴리올 및 이들의 혼합물 중 선택된 어느 하나의 윤활성 향상제; 및
오일성분 및 윤활성 향상제 총 100중량부에 대하여 3 내지 15 중량부의 유화제;
를 포함하는 유성 윤활유체 조성물; 및
2) 흑연슬러리, 몰리브덴 이황화물, 지방산 또는 지방산염 및 C4~C20의 유기산염 중 선택되는 어느 하나 이상의 활성성분;
을 포함하는 전방압출 중공단조용 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 유동성 파라핀유는 CnH2n+2(n≥20)의 직쇄 파라핀(straight paraffin), 분지 파라핀(branched paraffin) 및 이들의 혼합물 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전방압출 중공단조용 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 천연유는 하기 화학식 4로 표시되는 식물유 또는 동물유인 것을 특징으로 하는 전방압출 중공단조용 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물..
[화학식 4]
Figure pat00007

상기 화학식 4에서,
R1 , R2 및 R3은 각각 독립적으로 포화지방산 또는 불포화지방산이다.
제1항에 있어서,
상기 오일성분의 점도 는 500~1,500cps인 것을 특징으로 하는 전방압출 중공단조용 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물..
제1항에 있어서,
상기 C4~C20의 지방산 또는 지방산 화합물은 솔비탄 모노라우레이트(sorbitan monolaurate), 솔비탄 팔미테이트(sorbitan palmita te), 솔비탄 스테아레이트(sorbitan stearate), 솔비탄 올레이트(sorbitan oleate), 솔비탄 트리올레이트( sorbitan trioleate), POE 솔비탄 모노라우레이트(POE sorbitan monolaurate), POE 솔비탄 팔미테이트(POE palmitate), POE 솔비탄 스테아레이트(POE stearate), POE 솔비탄 올레이트(POE oleate) 및 POE 솔비탄 트리 올레이트(POE sorbitan trioleate) 중 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전방압출 중공단조용 환 경친화적 유성 윤활 이형제 조성물..
제1항에 있어서,
상기 수용성 폴리올은 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene), 폴리옥시 프로필렌(polyoxypropylene), 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glyco l) 및 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 중 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전방압출 중 공단조용 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물..
제1항에 있어서,
상기 유화제는 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르(polyoxyethylene lau ryl ether), 폴리옥시에틸렌 올레일에테르(polyoxyethylene oleyl ether), 폴리옥시에틸렌 세틸에테르(poly oxyethylene cetyl ether), 폴리옥시에틸렌 스테아릴에테르(polyoxyethylene stearyl ether), 폴리옥시에틸 렌 옥틸에테르(polyoxyethylene octyl ether), 폴리옥시에틸렌 부틸에테르(polyoxyethylene butyl ether), 폴리옥시에틸렌 올레일에테르(polyoxyethylene oleyl ether), 폴리옥시에틸렌 트리데실에테르(polyoxyethyl ene tridecyl ether), 소듐 도데실벤젠 설포네이트(sodium dodecyl benzene sulfonate), 암모늄 도데실벤젠 설포네이트(ammonium dodecyl benzene sulfonate), 소듐 알킬 디설페이트(sodium alkyl disulfate) 및 소듐 디옥틸 설포숙시네이트(sodium dioctyl sulfosuccinate) 중 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전 방압출 중공단조용 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물..
제1항에 있어서,
상기 유성 윤활유체 조성물은 유화보조제, 증점제, 액안정제, 분산 제, 중화제, 알칼리제 및 pH 조절제 중 선택된 어느 하나 이상의 첨가제를 추가로 더 포함하는 것을 특징으 로 하는 전방압출 중공단조용 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물..
제1항에 있어서,
상기 활성성분은 유성 윤활유체 조성물 100중량부에 대하여 5 내지 20중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 전방압출 중공단조용 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 유성 윤활 이형 제 조성물은 1,000톤의 압력으로 전방압출 중공단조 시 마찰력이 6,000~6,300KN인 것을 특징으로 하는 전방 압출 중공단조용 환경친화적 유성 윤활 이형제 조성물.
제1항 기재의 유성 윤활 이형제 조성물과 수분을 1:1~3의 부피비로 분산시킨 후 금속 부품 표면에 도포하여 윤활 피막을 형성하는 단계; 및
상기 윤활 피막이 형성된 금속 부품을 전방압출 중 공단조하는 단계;
를 포함하는 금속 부품의 전방압출 중공단조 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110029010A (zh) * 2019-05-13 2019-07-19 山西佳维新材料股份有限公司 一种水性脱模剂及其制备方法
CN110628498A (zh) * 2019-10-15 2019-12-31 河北欧狮顿新能源科技有限公司 一种环保水基金属加工液及其制备方法
CN111136771A (zh) * 2019-12-27 2020-05-12 湖南加美乐素新材料股份有限公司 一种由聚氧乙烯醚-20油酰蓖麻醇酸酯制造的脱模剂
CN115838614A (zh) * 2022-11-28 2023-03-24 北京市三强钢筋预应力设备有限公司 一种润滑油及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110029010A (zh) * 2019-05-13 2019-07-19 山西佳维新材料股份有限公司 一种水性脱模剂及其制备方法
CN110628498A (zh) * 2019-10-15 2019-12-31 河北欧狮顿新能源科技有限公司 一种环保水基金属加工液及其制备方法
CN111136771A (zh) * 2019-12-27 2020-05-12 湖南加美乐素新材料股份有限公司 一种由聚氧乙烯醚-20油酰蓖麻醇酸酯制造的脱模剂
CN115838614A (zh) * 2022-11-28 2023-03-24 北京市三强钢筋预应力设备有限公司 一种润滑油及其制备方法
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