KR910010096B1

KR910010096B1 - 가교폴리올레핀 증주제 그리스

Info

Publication number: KR910010096B1
Application number: KR1019890018739A
Authority: KR
Inventors: 양래승; 문두호
Original assignee: 주식회사 삼정유화; 양래승
Priority date: 1989-12-16
Filing date: 1989-12-16
Publication date: 1991-12-16
Also published as: KR910012214A

Abstract

내용 없음.

Description

가교폴리올레핀 증주제 그리스

본 발명은 가교폴리올레핀의 신규한 용도에 관한 것이다. 좀더 상세하게는 가교폴리올레핀을 증주제 성분으로 함유하는 신규의 윤활용 그리스에 관한 것이다.

연골상윤활제(軟骨狀潤滑劑)의 주류를 이루는 그리스는 기유(base oil)와 증주제(thickening agent)를 주성분으로 하고 특수한 성능을 향상시키기 위한 첨가제가 첨가된 구성으로 되어있다. 기유로 사용되고 있는 윤활유는 윤활성의 주체로서 광유계와 합성유계가 있으며 광유계 기유로는 용도에 따라서 저점도(ISO VG10)의 것으로부터 고점도(ISO VG 1000)의 것에 이르기까지 광범위하게 사용되는데 기유의 점도는 그리스의 성질을 가늠하는 중요한 성상이며 사용목적에 따라 적당한 점도, 온도특성을 고려해서 선택하게 된다. 일반적으로 고하중, 저속운전 및 고온 개소에는 고점도유를 원료 광유로 택하고 있으며, 경하중, 고속운전 개소에는 저점도 광유가, 특히 저온을 요구하는 경우는 저유동점 베이스 오일이, 또 항공기, 계기류, 광학기계 등의 정밀 특수용도에는 실리콘 오일, 디에스테르 오일 등의 합성유가 사용되고 있다.

기유와 함께 그리스 조직의 주체를 이루는 증주제는 지금까지 금속비누가 사용되어 왔는데 금속비누는 망목상 구조(micelle)를 갖고 있어 이 망목상 구조에 70∼90%의 윤활유가 끼워 들어가서 그리스 조직을 형성하게 되는 것이다. 위 비누입자의 형태는 비누의 종류에 따라 차이가 있고 또 비누 제조조건에 의해서도 변화하며 그 구조는 기유의 성상과 더불어 그리스의 특성을 결정짓는 중요인자이다.

지금까지 그리스의 물리화학적 특성을 향상시킬 수 있는 방안은 광유 대신에 합성유를 기유로 사용한다거나 또는 증주제로 사용하는 비누의 금속성분을 여러 가지로 조합시켜 제조하고, 또 벤토나이트, 콜로이달 실리카(colloidal silica), 그레파이트, 이황화몰리브덴, 산화아연, 산화마그네슘, 석면이나 양모등을 병용하여 제조하며 기타 산화방지제, 극압첨가제(extreme pressure additive), 방청첨가제, 충전제(充塡劑)등 각종 첨가제를 첨가 사용하는 측면에서 연구가 진행되어 왔다. 이러한 선기술의 예로는 미합중국 특허 제3,920,571호, 제4,305,831호, 제4,440,658호, 제4,514,312호 미합중국 특허 제31,611호 및 한국공개 특허 제88-14086호 등을 들 수 있다. 그러나 이들 선기술 그리스는 그 사용처 및 용도에 따라 어느 한두가지의 특성만을 개량시킨 것일뿐 여러 가지 용도에 다각적으로 만족스럽게 사용할 수 있는 다목적 그리스(multipurpose grease)는 아직 실용화의 초보 단계에 머물러 있는 실정이다. 그것도 상기한 바와 같이 여러 가지 증주제와 기유 또는 첨가제를 잘 조합시켜야 하므로 그 제조공정이 복잡하여 비용이 많이 소요되는 단점이 있다. 이에 본 발명자들은 다목적 그리스를 개발하고자 수년간 연구를 거듭한 끝에 그리스의 증주제로 금속 비누 대신에 가교폴리올레핀을 사용하면 비누기 그리스와 똑같은 윤활작용을 할 뿐만 아니라 간단히 그리스의 혼화주도만 조절함으로써 여러 용도에 다각적으로 사용할 수 있는 다목적 그리스를 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 본 발명은 광유 및/또는 합성유와 가교폴리올레핀으로 구성됨을 특징으로 하는 신규의 그리스와 관련된다. 본 발명의 다목적 그리스는 윤활제산업분야에서 전혀 예기치 못한 획기적 신규의 그리스로서 첫째, 다종을 단일종으로 사용하게 되므로 그리스의 제조공정이 간편해지고 재고가 감소되며; 둘째, 제품의 혼용을 극소화할 수 있고; 셋째 그리스의 오용 및 남용을 피할 수 있는 효과가 기대된다.

본 발명의 목적은 가교폴리올레핀의 신규한 용도를 개발하고 이를 이용하여 가교폴리올레핀을 증주제로 함유하는 신규의 다목적 그리스를 제공하는데 있다.

본 발명의 그리스의 베이스 오일로 사용되는 광유에는 나프텐계 오일, 파라핀계 오일, 방향족계 오일 등이, 합성유에는 실리콘 오일, 디에스테르 오일, 폴리올에스테르, 폴리페닐에스테르, 폴리올에테르, 폴리글리콜 등의 합성유가 사용될 수 있다. 본 발명 증주제로는 가교폴리올레핀 또는 가교폴리올레핀계 공중합체가 사용된다. 이들은 단독으로 또는 필요에 따라 적당한 비율로 혼화하여 사용할 수도 있고 또는 금속계(Al, Ba, Ca, Li, Na, Na-Ca)비누기 증주제 및 비비누기 증주제(벤토나이트 콜로이달실리카, 그레파이트등)와 병용 사용할 수도 있다. 본 발명 증주제인 가교폴리올레핀 및 올레핀계 공중합체를 제조하는 통상의 방법은 크게 두가지로 대별되는데, 첫째, 폴리올레핀을 방사선 조사에 의해 가교시키는 방법이고 둘째, 폴리올레핀을 유기과산화물등의 가교제와 혼합하여 가열함으로써 가교 구조로 만드는 방법이다.

방사선 조사에 의한 가교폴리올레핀은 필름등의 제조에, 유기과산화물에 의한 가교폴리올레핀을 전선 피복, 기타의 성형분야에 이용되고 있다. 본 발명에 사용되는 가교폴리올레핀에는 어느 것을 사용해도 상관없으나 공정상 유기과산화물을 이용한 가교폴리올레핀을 사용하는 것이 편리하다.

본 발명에 사용되는 가교폴리올레핀의 종류에는 가교폴리에틸렌, 가교폴리프로필렌, 가교폴리비닐클로라이드, 가교에틸렌프로필렌 공중합체, 가교에틸렌프로필렌디엔 공중합체, 가교에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 가교에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체, 가교에틸렌비닐 아세테이트비닐클로라이드 공중합체 또는 이들의 블렌드이며 좋기로는 가교폴리에틸렌, 가교폴리프로필렌, 가교폴리에틸렌프로필렌 공중합체, 가교폴로에틸렌 프로필렌디엔 공중합체가 좋고 가장좋기로는 가교폴리에틸렌, 가교폴리프로필렌이 좋다. 또한 본 발명 그리스에는 필요에 따라 각종 첨가제가 사용될 수 있는데 페놀계, 아민계, 유기 금속화합물등의 산화방지제; 연소, 인, 황화합물과 황화유, 연비누등의 극압첨가제; 석유설포네이트, 무기염류등의 방청제; 이황화몰리브덴, 그레파이트, 금속(동, 아연) 분말등의 충전제; 그밖의 첨가제로 착색제, 유성향상제, 구조안정제, 점도 지수향상제등이 사용될 수 있다. 이들 첨가제의 배합은 그리스중에 미립자의 형태로 균일하게 분산시켜 주어야 하는데, 이때 경유(鯨油)에 용해시켜 혼합하면 더욱 좋다. 또 이들 첨가제는 종류에 따라 가교폴리올레핀 제조시에 혼합해서 사용할 수도 있다.

본 발명 그리스 제조시의 기유와 증주제의 배합비율은 기유 95∼65중량%에 증주제 5∼35중량% 비율로 배합하는 것이 좋고, 더욱 좋기로는 기유 85∼70중량%, 증주제 15∼30중량%가 좋다. 첨가제의 양은 기유와 증주제 총량에 대해 0.01∼20중량% 가하는 것이 좋다. 본 발명 그리스는 변형 안정성, 내수도, 방식성, 유동 특성, 저온 분배성등에 우수한 특성을 갖는다.

이하 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명한다. 본 발명 실시예에서 제조한 그리스는 KSM 2032-86, 2046-85, 2037-85, 2051-86, 2050-86, 2048-86, 2087-85에 따라 혼화주도, 동판부식, 증발량, 혼화안정도, 이유도, 협잡물, 수세내수도등의 물성을 측정하고 기존 그리스와의 비교를 위해 표 1에 그 측정치를 나타내었다.

[실시예 1]

정제 광유 75중량부에 가교폴리에틸렌 25중량부를 140℃로 유지시킨 믹서기에 넣고 서서히 혼합시킨다. 1시간 정도 혼련후에 온도를 180℃로 올리고 계속하여 60∼80rpm으로 1시간 30분에 걸쳐 교반한다. 교반후 그대로 방치하여 내용물 온도가 130℃로 냉각되면 첨가제로 산화방지제 이가녹스(Irganox), 1076(상표명-시바가이기사제) 0.5중량부, 극압 첨가제 황화유 0.9중량부를 가하고 혼련하여 고르게 분산시킨 후 생성물을 여과하여 협잡물을 제거하고 롤밀로 혼합한 후 상온으로 방냉시켜 신규의 그리스를 제조한다.

[실시예 2]

실시예 1의 가교폴리에틸렌 대신에 가교폴리프로필렌을 사용하는 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 그리스를 제조한다.

[실시예 3]

실시예 1의 가교폴리에틸렌 대신에 가교폴리에틸렌프로필렌디엔 공중합체를 사용하는 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 그리스를 제조한다.

[비교예 1]

정제유지와 수산화리튬용액을 검화탱크를 사용하여 공지의 방법으로 비누화한 다음, 생성된 리튬비누 25중량부를 정제 광유 75중량부에 혼합하고 온도를 100℃로 가열 교반하면서 잘 분산시킨다. 1시간 정도 혼련후에 첨가제로 산화방지제 이가녹스 1076 0.5중량부, 극압첨가제 황화유 0.9중량부를, 가하고 혼련하여 고르게 분산시킨 후 방냉, 여과하여 협잡물을 제거하고 롤밀을 사용 혼합하여 그리스를 제조한다.

[표 1]

상기 표 1의 시험치에서 알수 있는 바와 같이 본 발명 그리스는 종래의 그리스에 비해 품질면에서 우수할 뿐만 아니라 베아링용 양질의 물성이 요구되는 그리스 표준 규격(베아링용 그리스 1종)에 적합함을 알 수있다. 또한 본 발명 그리스 제조에는 우지비누 대신 가교폴리올레핀을 사용하므로 우지의 소비를 줄이며 우지의 비누화공정이 생량되어 강알카리를 사용하는데 따른 위험과 부식성의 문제가 없게 된다. 또한 전선피복 공장에서 나오는 폐가교폴리올레핀을 본 발명 증주제로 사용하면 제조원가면에서도 경제적일 뿐만 아니라 공해 방지 측면에서도 큰 역할을 담당하게 된다.

지금까지 폐가교폴리올레핀은 표면에서부터 서서히 용융되는 용융특성 때문에 성형원료로는 재사용할 수 없는 단점이 있어 왔고 플라스틱 폐기물이어서 그 처치가 곤란한 실정이었다.

Claims

가교폴리올레핀을 증주제성분으로 함유함을 특징으로 하는 윤활용 그리스.
제1항에 있어서, 가교폴리올레핀은 가교폴리에틸렌, 가교폴리프로필렌, 가교에틸렌프로필렌 공중합체, 가교에틸렌프로필렌중합체, 가교에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 가교에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체, 가교에틸렌닐 아세테이트비닐 클로라이드 공중합체 중에서 선택된 1개 또는 2이상의 성분임을 특징으로 하는 윤활용 그리스.
제2항에 있어서, 가교폴리올레핀이 가교폴리에틸렌, 가교폴리프로필렌, 가교에틸렌프로필렌 공중합체, 가교에틸렌프로필렌디엔 공중합체 중에서 선택된 1개 또는 2이상의 성분임을 특징으로 하는 윤활용 그리스.
제1항에 있어서, 증주제 성분으로 Al비누, Ba비누, Ca비누, Li비누, Na비누, Na-Ca비누 또는 벤토나이트, 콜로이달 실리카, 그레파이트 중에서 선택된 1개 또는 2 이상의 성분을 가교폴리올레핀과 병용함을 특징으로 하는 윤활용 그리스.
제1항 내지 제4항중 어느 한항에 있어서, 그리스의 증주제 배합비율이 기유와 증주제 총량에 대해 5∼35중량%임을 특징으로 하는 윤활용 그리스.
제5항에 있어서, 첨가제로 산화방지제, 극압 첨가제, 충전제, 착색제중 1개 또는 2 이상의 성분을 기유와 총량에 대해 0.01∼20중량% 추가로 함유함을 특징으로 하는 윤활용 그리스.