KR20100085915A

KR20100085915A - 그리스 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20100085915A
Application number: KR1020107008148A
Authority: KR
Inventors: 히데키 아키타; 시게유키 사쿠라이; 오사무 고키타; 신이치 세키도; 마사후미 센자키; 야스치카 나가이; 미츠히로 야마모토; 도루 나카지마; 미츠루 고마치; 히로시 니시무라; 준 아라키
Original assignee: 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date: 2007-11-05
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2010-07-29
Also published as: EP2210932A4; US20110111995A1; EP2210932A1; WO2009060790A1; RU2436840C1; CN101809132A; CN101809132B; KR101550343B1

Abstract

이 그리스 조성물은, 광유계 윤활기유, 합성계 윤활기유 및 생분해계 윤활기유로부터 선택되는 적어도 1종류의 기초유에 증점제를 배합하여 생성한 그리스에, 왁스 및 물이 배합되고, 경우에 따라서는 계면활성제, 소포제 등의 첨가제를 배합하고 있다. 증점제로서는, 칼슘술포네이트콤플렉스를 함유하는 비누를 사용하고 있다. 또, 상기 왁스로서는, 카나우바왁스를 사용하는 것이 바람직하다. 이 그리스 조성물은, 그리스와 왁스가 주성분이기 때문에, 도포 후의 제거작업이 매우 용이하고, 친환경적이며, 매우 우수한 방청 성능을 가지고 있다. 또, 용접 대상의 모재에 도포하여 사용하는 경우에는, 용접 스패터의 부착 방지 효과를 얻을 수 있다.

Description

그리스 조성물 및 그 제조방법{GREASE COMPOSITION AND PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF}

본 발명은, 그리스에 적어도 왁스와 물을 배합한 그리스 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 그리스 조성물은, 대환경 대응이 필요한 요소 부품에 대한 방청(anti-corrosion), 오염 방지, 내오염, 윤활 등의 작용을 가지는 그리스로서 유용할 뿐만 아니라, 예를 들면 강재 등의 용접 대상물에 용접 스패터가 부착하는 것을 방지하기 위해서도 사용하기 적합한 것이다.

종래, 그리스 조성물에 대해서는, 방청능력을 갖게 하기 위해서는 매우 대량의 그리스를 도포해야 한다. 또, 그리스를 도포하는 부재에 대한 밀착력도 낮기 때문에, 회전운동, 왕복운동 등에 의하여 그리스가 주위로 비산하기 쉬워진다. 이 때문에, 그리스를 사용함에 있어서는, 환경에 대한 배려가 필요하였다.

또, 그리스와 동등한 방청력을 가지는 재료로서는, 오래전부터 방청유가 사용되고 있다. 그러나, 방청유는 그 대부분이 용제 희석형이고, 화기에 의한 인화의 문제, 휘발용제에 의한 환경 문제, 폐기 방법 등의 여러가지 문제가 발생하고 있다. 그 때문에, 방청유는, 방청능력이 우수하나, 그 제거작업이 곤란해지는 경우도 자주 있고, 제품의 품질에도 악영향을 미치고 있다.

그 이유는, 이러한 방청유의 제거가 완전하게 행하여지지 않으면, 방청유를 제거한 부분과 제거하지 못한 부분의 사이에서, 방청유의 막 두께만큼의 치수 차이가 발생한다. 이 때문에, 설치 부재의 상대 부재에 대한 체결에 정밀도 상의 영향을 미치고, 그리스의 도포시에 하지(下地)처리에 얼룩이 생겨, 그리스의 도포에 있어서의 품질이 저하되는 등의 문제가 실제로 발생하고 있다. 또, 그리스 조성물의 방청능력을 높이기 위해서는, 건조시의 그리스 피막의 결손을 방지해야 하고, 피막의 경도를 향상시켜, 젤 형상으로 할 필요가 있다.

또, 최근에 개발된 그리스 조성물로서, 저온에서 고온까지의 광범위한 온도영역에서 사용할 수 있고, 방청성이 우수한 것이 알려져 있다. 이 그리스 조성물은, 저온성, 방청성, 내열성 및 내하중성이 우수한 합성 또는 광유의 윤활유 기초유에, 증점제로서 저온성이 우수한 칼슘술포네이트콤플렉스 화합물을 5∼50 wt% 배합하고 있다. 이것에 의하여, 칼슘술포네이트콤플렉스 화합물의 특성을 살려, 저온성을 향상시킨 것이다(예를 들면, 일본국 특개2002-265969호 공보 참조).

또, 다른 그리스 조성물로서는, 티오황산소다를 함유하고, 극압성을 충분히 유지하면서, 녹의 발생을 억제함과 동시에 내마모성을 향상시킨 것이 알려져 있다. 이 그리스 조성물은, 티오황산소다를 0.05∼30 wt% 함유한 그리스 조성물에 있어서, (A) 칼슘살리실레이트, 마그네슘살리실레이트, 칼슘페네이트 및 칼슘술포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 첨가제를 전체 조성물에 대하여 0.1∼5 wt% 배합하고, 필요에 따라 (B) 벤조트리아졸을 전체 조성물에 대하여 0.1∼5 wt% 배합한 것이다(예를 들면, 일본국 특개2002-53889호 공보 참조).

한편, 강재 등의 용접 작업시에는, 그 용접 아크로부터 용액입자 형상의 스패터가 비산하고, 이 스패터가 용접 대상물의 표면에 부착하는 것은 알려져 있다. 그리고, 이것을 방치하면 용접 대상물의 표면에 스패터에 의한 요철이 남아, 용접 제품의 상품 가치가 저하한다. 그래서, 용접 대상물의 표면 등에는, 수성 타입 또는 비수 타입의 용접 스패터 부착 방지제를 미리 도포하여 두고, 용접시에 발생하는 스패터가 용접 대상물의 표면에 부착되는 것을 억제하도록 하고 있다(예를 들면, 일본국 특공평3-50638호 공보, 특개평7-88685호 공보, 특개2000-176680호 공보 참조).

그런데, 그리스 조성물로서는, 방청능력을 갖게 하는 데 적정량의 그리스를 도포함으로써 달성할 수 있고, 그리스를 도포한 부재에 대한 밀착력이 높고, 회전 운동, 왕복 운동 등에 의하여 그리스가 비산하지 않고, 친환경적인 그리스 조성물을 제공할 필요가 있다. 또, 여러가지 문제가 있는 방청유를 사용하지 않고, 방청능력이 우수한 그리스 조성물을 제공하는 것이 요구되고 있었다. 또한, 도포된 그리스 조성물의 건조시에, 그리스 피막의 결손을 방지하기 위하여, 또, 그리스 피막의 경도나 밀착성을 향상시켜, 그리스 조성물의 도포성을 향상시키기 위하여, 이 그리스 조성물을 에멀전 상태로 하고, 건조 후는 방청능력을 높이는 것이 요구되고 있었다.

그래서, 본 발명자 등은, 방청능력이 매우 높은 칼슘술포네이트콤플렉스계의 증점제를 베이스로 한 그리스에 물을 고속 교반시켜, 에멀전 상태의 그리스 조성물을 개발하였다. 그리고, 이 그리스 조성물은, 특히, 건조 후, 방청성이 우수한 특성을 발휘할 수 있는 것을 확인하였다. 즉, 이 그리스 조성물은, 도포한 후의 건조시에, 도포 표면에 칼슘술포네이트콤플렉스의 막이 형성되고, 당해 막이 높은 방청능력을 가지는 것이 확인되었다. 이 그리스 조성물은, 경도에 대해서는, 지금까지의 희석형 방청유와는 달리, 유연하게 함으로써, 고화하기 전에 제거하기 쉬운 제거 성능을 향상시킬 수도 있었다.

한편, 종래 기술에 의한 용접 스패터 부착 방지제는, 예를 들면 비수 타입인 것은 유기용제를 사용하기 때문에, 악취와 독성을 가지고, 작업 현장의 환경을 나쁘게 하는 원인이 되기 쉽다. 또, 용접 작업시에 발생하는 열의 영향을 받기 쉽고, 유기용제에 의한 환경 문제, 폐기 처리의 문제 등도 발생하는 것이다. 또, 수성 타입의 스패터 부착 방지제는, 용접시의 작업 환경에 악영향을 주는 일은 없다. 그러나, 수성 타입의 방지제는, 용접 대상물에 대한 스패터의 부착 방지 효과가 반드시 충분하지는 않다는 성능상의 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 상기의 과제를 해결하는 것으로서, 기초유에 칼슘술포네이트콤플렉스 등의 증점제를 배합한 그리스에, 특히, 왁스와 물을 배합하여 이루어지는 그리스 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.

이 그리스 조성물은, 물을 에멀전 상태로 존재시키기 위하여, 예를 들면 계면활성제를 배합함과 동시에, 도포시에 있어서의 기포의 발생을 방지하기 위하여 소포제(消泡劑)를 배합하고, 그것들의 혼합물을 페이스트형상으로 생성하며, 그것에 30∼70 wt%의 물을 첨가하면서, 고속 교반시킴으로써 양호한 에멀전 상태로 생성되는 것이다.

또, 본 발명의 목적은, 방청능력이 우수하고, 오염 방지성, 내오염성, 윤활 기능의 성능을 발휘할 수 있고, 환경에 대한 영향이 우려되지 않는 제거가 용이한 비용제 희석형인 그리스 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 수성 타입의 이점을 살리면서, 용접 대상물에 대한 스패터의 부착 방지를 행할 수 있고, 그 성능을 향상시킬 수 있도록 한 용접 스패터 부착 방지용 그리스 조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 그리스 조성물은, 광유계 윤활기유, 합성계 윤활기유 및 생분해계 윤활기유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 기초유에 증점제를 배합하여 생성한 그리스와, 왁스와, 물을 함유하고, 조성물의 중량을 기준으로 하여, 상기 그리스의 배합량이 15∼40 wt%의 범위 내이고, 상기 왁스의 배합량이 15∼30 wt%의 범위 내이며, 잔부가 물인 것을 특징으로 한다.

이 그리스 조성물에 있어서, 상기 증점제는, 적어도 칼슘술포네이트콤플렉스, 리튬콤플렉스를 함유하는 비누 및 우레아계의 비(非)비누 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 성분으로 이루어지는 것이다.

이 그리스 조성물에 있어서, 상기 왁스로서는, 카나우바왁스를 사용하는 것이 바람직한 것이다. 또, 상기 물은, 조성물 내에 에멀전의 형태로 함유되어 있다. 또, 상기 에멀전은, 상기 물과 다른 성분을 혼합할 때에, 믹서 또는 호모게나이저를 사용하여 교반함으로써 생성된다.

그리스 조성물은, 계면활성제 및 소포제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 성분을 더 함유하여도 되는 것이다. 이 경우, 상기 계면활성제는, 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.01∼10 wt%의 범위 내에서 배합된다. 또, 상기 소포제는, 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.01∼5 wt%의 범위 내에서 배합된다. 또, 경우에 따라서는, 이 그리스 조성물은, 고체 윤활제, 극압 첨가제 및 유성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 첨가제를 더 함유하는 것이 가능하다.

또한, 이 그리스 조성물은, 윤활용 그리스로서 사용된다. 이 경우, 윤활용 그리스는, 상기 왁스와 상기 그리스의 배합 비율을, 예를 들면 2 : 1로 조정하여 제작되는 것이다. 또, 이 그리스 조성물은, 오염 방지 또는 해양 생물 부착 방지의 강재 표면 처리용 그리스로서 사용된다. 이 경우, 오염 방지 또는 해양 생물 부착 방지의 강재 표면 처리용 그리스는, 상기 왁스와 상기 그리스의 배합 비율을, 예를 들면 1 : 2로 조정하여 제작되는 것이다.

또한, 본 발명에 의한 그리스 조성물은, 용접시의 스패터가 용접부 주변에 부착되는 것을 방지하기 위한 용접 스패터 부착 방지용 그리스로서도 사용되는 것이다. 이 용접 스패터 부착 방지용 그리스는, 조성물의 중량을 기준으로 하여, 상기 그리스의 배합량이 15∼20 wt%의 범위 내이고, 상기 왁스의 배합량이 15∼20 wt%의 범위 내이며, 잔부가 물 및 첨가제인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 의한 그리스 조성물의 제조방법은, 광유계 윤활기유, 합성계 윤활기유 및 생분해계 윤활기유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 기초유에 증점제를 배합하여 생성한 그리스에 대하여, 서서히 물의 일부를 가하면서 교반하여 에멀전을 생성하는 제 1 공정과, 상기 에멀전에 왁스를 교반하면서 서서히 가하여 전체를 페이스트로 생성하는 제 2 공정과, 상기 페이스트에 나머지 물을 가하여 에멀전 상태의 액체를 생성하는 제 3 공정과, 상기 액체를 여과하여 그리스 조성물을 제작하는 제 4 공정으로 이루어진다.

이 경우, 상기 증점제는, 칼슘술포네이트콤플렉스, 리튬콤플렉스를 함유하는 비누 및 우레아계의 비비누로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 성분으로 이루어지는 것이다.

또, 이 그리스 조성물의 제조방법은, 상기 제 1 공정에 있어서, 물과 함께 계면활성제를 가하여 상기 에멀전의 생성을 촉진하도록 하는 것이 좋다. 또한, 상기 제 3 공정에서 생성한 상기 액체에 소포제를 가하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 그리스 조성물 및 그 제조방법은, 상기한 바와 같이, 우수한 방청능력을 가지는 증점제(예를 들면, 칼슘술포네이트콤플렉스)를 사용하고 있기 때문에, 그 작용에 의하여 높은 방청능력을 가질 수 있다. 그리고, 왁스에 의하여 강재에 대한 부착력이 강고해지고, 그리스 조성물의 비산을 방지할 수 있다.

또, 페이스트 형상으로 하기 위하여 물을 베이스로 하고 있기 때문에, 비용제계의 그리스 조성물로 할 수 있다. 이 때문에, 인화의 우려는 거의 없고, 취급이나 강재에 대한 도포성이 용이하다. 또한, 그리스와 왁스가 주성분이기 때문에, 염화메틸렌 등의 용제를 사용함으로써, 그리스 조성물의 제거작업이 매우 간편하고, 친환경적인 그리스 조성물을 제공할 수 있다.

또, 증점제로서 사용하는 칼슘술포네이트콤플렉스는 매우 우수한 면압특성을 가지고 있고, 그리스 조성물을 제거하지 않고, 예를 들면 윤활제로서 톱니바퀴나 기어 등에 사용하는 것이 가능해진다.

한편, 본 발명에 의한 그리스 조성물을, 용접 스패터 부착 방지용 그리스(즉, 용접 스패터 부착 방지제)로서 사용한 경우에는, 상기한 바와 같이 물을 베이스로 한 비용제계의 용접 스패터 부착 방지제(액체)이기 때문에, 용접시에 발생하는 고온, 고열의 영향으로 인화 등이 발생할 우려는 없고, 예를 들면 용접 대상물에 대한 도포작업 등을 안심하고 용이하게 행할 수 있다. 또, 물 외에는, 그리스와 왁스를 주성분으로 한 액체로서 제작되기 때문에, 용접현장에서의 작업성, 환경성에도 우수하여, 스패터의 부착 방지 효과를 충분히 높일 수 있다.

게다가, 그리스와 왁스를 주성분으로 한 스패터 부착 방지제는, 예를 들면 염화메틸렌 등의 용제, 또는 등유, 경유 등을 사용하여 간단하게 제거할 수 있어, 용접 작업의 종료 후에 당해 스패터 부착 방지제를 제거하는 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또, 스패터 부착 방지제를 모재(母材)(용접 대상물)의 표면에 도포하여 건조시켰을 때에, 왁스는, 끈적거림 등이 생기는 것을 억제하기 위하여 필요한 것이다.

또, 스패터 부착 방지제는, 그리스의 증점제로서, 예를 들면 칼슘술포네이트콤플렉스를 사용하고 있기 때문에, 그 작용에 의하여 스패터 부착의 방지 성능을 높일 수 있다. 또, 왁스에 의하여 강재(용접 대상물)에 대한 부착력이 강고해져서, 액체로 이루어지는 스패터 부착 방지제를 도포한 상태에서의 비산 방지 효과가 얻어진다. 즉, 이 스패터 부착 방지제는, 도포한 후의 건조시에, 도포 표면에 칼슘술포네이트콤플렉스의 막이 형성되고, 이 막이 높은 스패터 부착의 방지 성능을 가지는 것이 확인되었다. 이 스패터 부착 방지제는, 경도에 대해서는, 지금까지의 것과는 달리, 유연하게 할 수 있어, 고화하기 전에 제거하기 쉽고, 그 제거 성능을 향상시킬 수도 있었다.

또, 이 용접 스패터 부착 방지제는, 조성물의 중량을 기준으로 하여, 그리스를 15∼20 wt%의 범위 내에서 배합하고, 왁스를 15∼20 wt%의 범위 내에서 배합하며, 잔부로서 물을 배합함으로써 제작할 수 있다. 이 경우, 물과 함께 첨가제를 배합하여도 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실험예 1에 의한 시험 데이터의 스패터수를 그래프화하여 나타낸 특성도,
도 2는 실험예 1에 의한 시험 데이터의 스패터 지름과 스패터수의 관련을 그래프화하여 나타낸 특성도
도 3은 실험예 2에 의한 시험 데이터의 스패터수를 그래프화하여 나타낸 특성도,
도 4는 실험예 2에 의한 시험 데이터의 스패터 지름과 스패터수의 관련을 그래프화하여 나타낸 특성도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 의한 그리스 조성물 및 그 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 그리스 조성물 및 그 제조방법에 대하여 설명한다.

제 1 실시형태에 의한 그리스 조성물은, 특히, 광유계 윤활기유, 합성계 윤활기유 및 생분해계 윤활기유로부터 선택되는 적어도 1종류의 기초유에 증점제를 배합하여 생성한 그리스에, 왁스 및 물이 배합되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 광유계 윤활기유로서는, 예를 들면 이데미쓰코산주식회사제의 윤활기유인 「다이아나프레시아」(상품명)를 들 수 있다. 또, 합성계 윤활기유로서는, 예를 들면 마츠무라석유주식회사제의 윤활기유인 「모레스코」(상품명)를 들 수 있다. 또한, 생분해계 윤활기유로서는, 예를 들면 「PAO」(폴리 알파 올레인)라 불리는 범용 제품의 기초유, 또는 쇼와쉘석유주식회사제의 윤활기유인 「XHVI」(상품명)를 들 수 있다.

이 그리스 조성물에 있어서의 그리스로서는, 예를 들면 일본국 특개2002-265969호 공보에 개시되어 있는 것을 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 증점제는, 칼슘술포네이트콤플렉스, 리튬콤플렉스를 함유하는 비누 및 우레아계의 비비누로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 성분으로 이루어진다.

그리고, 칼슘술포네이트콤플렉스는, 중성인 알킬 또는 알킬벤젠술폰산칼슘을 처리하여 높은 전염기가를 부여한 것으로서, 고염기성 칼슘술포네이트라고도 불리는 것이다. 칼슘술포네이트콤플렉스로서는, 예를 들면 주식회사니혼코유제의 「칼포렉스」(상품명)를 들 수 있다. 또, 리튬콤플렉스로서는, 예를 들면 이데미쓰코산주식회사제의 「다프니에보넥스 SR」(상품명)을 들 수 있다. 또한, 우레아계의 비비누로서는, 예를 들면 고스모석유주식회사제의 「코스모 우레아 그리스」(상품명)를 들 수 있는 것이다.

또, 왁스로서는, 납 중에서도, 식물 유래의 카나우바 야자의 나뭇잎에서 채취하여 제작된 카나우바왁스가 가장 바람직하다. 또, 왁스로서, 파라핀계 왁스를 사용한 경우에는, 도포한 후에 건조시키나, 건조한 후에도 다시 유화(乳化)하고, 도포면의 막을 유지할 수 없는 현상이 발생하기 때문에, 적용 부분을 고려할 필요가 있다.

제 1 실시형태에 의한 그리스 조성물은, 가장 먼저, 베이스가 되는 칼슘술포네이트를 증점제로 하는 그리스를 제작한다. 이 그리스의 주된 작용은, 방청 효과와 극압성이다. 그 후, 식물 유래의 납을 주성분으로 하는 왁스, 계면활성제의 하나인 알킬술폰산나트륨, 소포제인 실리콘유, 또는 유기계 소포제를 첨가하여 베이스가 되는 윤활제를 만든다. 왁스는 건조 후의 끈적거림을 억제하기 위하여 필요하다. 왁스 없이는 매우 끈적거려, 먼지의 부착을 유발하여 보호부재의 표면을 손상할 우려가 있고, 소포제, 계면활성제가 없으면, 건조시의 피막의 품질이 안정되지 않고, 방청 성능이 떨어지는 것이 판명되어 있다.

물과 그리스를 1 : 1의 비율로 호모게나이저를 사용하여 에멀전으로 한다. 이 형태에서는, 물과 그리스는 에멀전 상태로 존재하고 있기 때문에, 도포 후 건조함으로써 윤활제만이 남아, 방청 성능을 가지는 피막이 생긴다. 이때, 막두께의 컨트롤은, 물의 비율에 의하여 행하고 있기 때문에, 그 용도에 따라 필요한 방청 성능을, 물의 비율에 의하여 변경하는 것이 가능하다.

이 경우, 예를 들면, 물 : 그리스의 비율이 1 : 1이면, 방청유와 동일한 방청 능력을 발휘할 수 있다. 물: 그리스의 비율이 2 : 1이 되면, 방청 능력이 떨어진다. 그러나, 물의 비율이 증가함으로써 도포시의 작업성이 좋은 그리스 조성물이 된다.

다음에, 제 1 실시형태에 의한 그리스 조성물의 제조방법에 대하여 설명한다.

이 그리스 조성물의 제조방법은, 광유계 윤활기유, 합성계 윤활기유 및 생분해계 윤활기유로부터 선택되는 적어도 1종류의 기초유에 증점제인 칼슘술포네이트콤플렉스를 배합하여 얻은 그리스에, 서서히 물과 함께 계면활성제를 가하여 에멀전의 생성을 촉진시키면서 양호한 에멀전을 생성한다(제 1 공정). 이어서, 당해 에멀전에 왁스를 교반하면서 서서히 가하여 전체를 페이스트로 생성한다(제 2 공정).

또한, 상기 페이스트에 나머지 물을 가하여 에멀전 상태의 액체를 생성한다(제 3 공정). 이 경우, 상기 액체에는 소포제를 가하여도 된다. 가장 마지막으로, 상기 액체를, 예를 들면, 60∼100 메시의 필터를 사용하여 여과하여 그리스 조성물을 제작한다(제 4 공정). 그 후, 이 그리스 조성물을 용기에 옮기고, 용기를 밀봉하여 제품을 완성시켰다.

또, 여기서 사용한 그리스 조성물의 혼화(混和)조도는, No.2(265∼295)이다. 그러나, 그리스 조성물의 사용 조도 범위에서는, No.0∼No.3(385∼220) 정도인 것을 사용할 수 있고, 이 조도 범위가 적정한 그리스의 경도 범위가 된다고 사료된다.

이 그리스 조성물의 제조방법에 있어서, 그리스에 물을 서서히 가하는 경우에는, 계면활성제를 가하여 에멀전 상태로 하는 것이 바람직하다. 계면활성제로서는, 예를 들면, 아니온계, 비이온계, 양성 이온계, 양이온계 중 적어도 1종을 함유하는 것을 사용한다.

아니온계의 계면활성제로서는, 예를 들면 알킬술폰산나트륨을 들 수 있다. 또, 비이온계의 계면활성제로서는, 예를 들면 폴리옥시에틸렌알킬에테르를 들 수 있다. 또, 양성 이온계의 계면활성제로서는, 예를 들면 알킬디메틸아민옥시드를 들 수 있다. 또한, 양이온계의 계면활성제로서는, 예를 들면 알킬트리메틸암모늄염을 들 수 있다.

이 계면활성제는, 그리스와 물의 혼합을 용이하게 하기 위해서 필요하나, 증점제로서 칼슘술포네이트콤플렉스 그리스를 사용하는 경우에는, 계면활성제가 없어도 혼합이 가능하다. 또, 왁스는, 물과 그리스를 에멀전 상태로 혼합시키는 경우에, 가열 등에 의하여 왁스를 용해시킴으로써 용이하게 혼합시켜 페이스트로 할 수 있다.

또, 그리스와 물(경우에 따라서는, 물과 함께 계면활성제)을 혼합하기 위한 교반은, 고속 믹서 또는 초음파 믹서를 사용하여, 처음에는 500∼800 rpm에서 교반하고, 서서히 회전 속도를 올려, 최종적으로는 2000∼3000 rpm 정도의 고속으로 전체가 균일한 에멀전이 될때까지 교반한다. 이것에 대체하여, 그리스와 물(또는 그리스와 물과 계면활성제)을 호모게나이저를 사용하여 혼합하고, 전체가 균일한 에멀전 상태가 되도록 하여도 된다.

특히, 물과 그리스의 에멀전에 왁스를 혼합하여 왁스 에멀전을 생성하는 경우에는, 처음에는 저속으로 교반하고, 서서히 고속으로 교반하여 혼합함으로써, 교반시에 왁스 에멀전이 비산하여 교반 용기에 부착되고, 고화하는 것을 피할 수 있다. 이 그리스 조성물은, 고화하기 쉬운 왁스 에멀전을, 물과 그리스의 에멀전에 양호하게 혼합하고, 물을 더 가함으로써 비용제 희석형의 제품으로 하여, 철강부재의 표면에 대한 도포성을 양호하게 한 것이다.

(실시예 1∼8)

하기의 표 1에 나타내는 실시예 1∼8은, 기초유에 증점제인 칼슘술포네이트콤플렉스를 배합하여 얻은 그리스(즉, 칼슘술포네이트콤플렉스 그리스)에, 왁스 성분(예를 들면, 카나우바왁스)과 물을 혼합함과 동시에, 경우에 따라서는 각종 첨가제를 배합한 것이다. 또, 표 2에는, 실시예 1∼8에 대한 비교예 1∼4를 나타내고 있다.

이 경우, 실시예 2∼8과 비교예 2∼4에서는, 계면활성제로서 알킬술폰산나트륨을 첨가한 것이다. 또, 실시예 5∼8에서는, 소포제로서 실리콘유를 첨가하고 있다. 그리고, 하기의 표 1 및 표 2에는, 실시예 1∼8과 비교예 1∼4에 대하여 염수 분무 시험을 행한 결과가 나타나 있다.

표 1 및 표 2에 있어서, 각 시료(실시예 1∼8, 비교예 1∼4)의 그리스 조성물을, 강판에 귀얄로 칠한 결과에 대하여, 도포를 매우 용이하게 할 수 있는 것을 ◎, 양호한 것을 ○으로 나타내고, 도포작업이 어려운 것을 ×로 나타내고 있다.

강판에 각 시료를 도포한 후에, 당해 강판을 염수 분무 시험조 내에 세트하고, 이 강판을 향하여 5% 염수를 1∼3 ml/hr의 비율로 계속 분무하였다. 그리고, 72시간, 144시간, 500시간 경과한 후에, 강판 상에서의 녹이 생기는 정도를 비교하였다. 강판 상의 녹이 생기는 정도는, A급은 녹 없음, B급, C급 및 D급은 녹이 생기고, B급에서 D급으로 녹이 생긴 면적이 넓은 것을 나타내고 있다.

시료	실시예
시료	1	2	3	4	5	6	7	8
왁스성분	15	15	15	20	20	15	30	20
칼슘술포네이트콤플렉스 그리스	15	15	20	20	20	30	15	40
계면활성제	0	5	5	5	7	10	7	7
소포제	0	0	0	0	3	5	3	3
물	70	65	60	55	50	40	45	30
도포성	◎	◎	○	○	○	○	○	×
염수분무 시험결과 72시간	B	A	A	A	A	A	A	A
염수분무 시험결과 144시간	D	C	B	B	A	A	A	A
염수분무 시험결과 500시간	-	-	-	-	A	A	B	A

시료	비교예
시료	1	2	3	4
왁스성분	0	10	30	50
칼슘술포네이트콤플렉스 그리스	80	60	40	10
계면활성제	0	1	3	5
소포제	0	0	0	0
물	20	29	27	35
도포성	×	×	×	×
염수분무 시험결과 72시간	A	A	B	C
염수분무 시험결과 144시간	B	B	-	-
염수분무 시험결과 500시간	-	-	-	-

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1은, 물의 비율이 많고, 계면활성제와 소포제를 함유하고 있지 않으나, 도포성은 양호하고, 방청성이 약간 악화되는 것을 알 수 있다. 따라서, 실시예 1의 그리스 조성물은, 사용되는 대상물에 따라서는 방청성을 충분히 발휘할 수 있고, 사용 가능한 것을 알 수 있다. 실시예 2∼4는, 점점 물의 비율이 적어지고 있고, 계면활성제가 첨가되어 있으나, 소포제는 첨가되어 있지 않다. 실시예 2∼4의 그리스 조성물에 대해서는, 도포성은 양호하고, 실시예 2는 물이 많음으로써, 염수 분무 시험의 방청성이 약간 저하하나, 실시예 3, 4는 염수 분무 시험의 방청성이 그런대로 양호한 것을 알 수 있다. 실시예 5∼8은, 물이 50∼30 wt%이고, 계면활성제와 소포제를 첨가한 것이다. 실시예 5∼8은, 염수 분무 시험은 양호하고 방청성이 우수한 것을 알 수 있다. 실시예 8은, 물의 비율이 적기 때문에, 도포시의 작업성이 저하하나, 장시간의 염수 분무 시험을 행하여도 방청성이 우수하고, 충분히 실용가치가 있음을 알 수 있다.

한편, 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예 1∼4의 그리스 조성물은, 물의 비율(20∼35 wt%)이 적고, 도포성이 곤란한 것이었다. 비교예 1은, 왁스, 계면활성제, 소포제가 첨가되어 있지 않고, 그리스 단독인 경우의 도포성과 염수 분무 시험의 결과를 나타내고 있다. 비교예 2는, 왁스와 계면활성제가 약간 첨가되어 있으나, 거의 그리스 단독의 성질과 상태를 나타내었다. 비교예 3은, 왁스의 첨가 비율은 30 wt%이나, 물의 비율이 27 wt%로 적고, 도포성이 나빠져 있으며, 염수 분무 시험의 결과도 충분하지는 않았다. 또, 비교예 4는, 왁스의 비율이 많고, 물의 비율이 왁스의 비율에 비하여 적으며, 도포성과 방청성에서는 좋은 결과는 얻어지지 않았다.

상기한 것으로부터, 이 그리스 조성물은, 물의 비율은 30∼70 wt%이면 되고, 50∼45 wt% 전후인 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 또, 계면활성제는 에멀전 상태로 하기 위해서는 첨가하는 것이 바람직하고, 소포제는 그리스 조성물의 도포시에 기포의 발생을 억제할 수 있기 때문에, 소포제를 첨가하는 편이 바람직한 것을 알 수 있다.

즉, 상기 계면활성제는, 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.01∼10 wt%의 범위 내에서 배합되는 것이다. 또, 상기 소포제는, 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.01∼5 wt%의 범위 내에서 배합된다.

본 발명에 의한 그리스 조성물에 대하여, 염수 분무 시험의 결과가 양호한 이유는, 소포제를 혼합한 점도 크다고 생각된다. 이것은, 지금까지의 시험 결과로부터, 녹의 발생 패턴이, 도포시에 발생하는 기포와 비슷했다는 것을 발견하였기 때문이다. 그래서, 오일계의 윤활제에서는 자주 채용되나, 그리스 조성물에는 채용되지 않는 소포제를 혼합한 바, 도포시에 기포의 발생이 전무해지고, 균일한 막이 얻어졌기 때문에, 상기한 바와 같이, 방청 성능을 높임에 있어서 매우 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

상기의 각 실시예에 대해서는, 방청성의 특성을 가지는 그리스 조성물에 대하여 설명하였으나, 왁스와 칼슘술포네이트콤플렉스 그리스의 배합 비율을 변경하는 것만으로, 전혀 다른 성능을 가지는 형태의 그리스 조성물을 제작하는 것이 가능하다.

예를 들면, 왁스와 칼슘술포네이트콤플렉스 그리스와의 배합 비율을 2 : 1 정도로 조정하면, 끈적거림이 매우 적은 스러스트 베어링용, 즉 윤활용의 그리스 조성물로서 사용하는 것이 가능하다.

또, 왁스와 칼슘술포네이트콤플렉스 그리스의 배합 비율을 1 : 2 정도로 조정하면, 강재의 표면에 오일막이 생기기 때문에, 오염 방지용 그리스의 강재의 표면 처리로서의 생성물에 적용할 수 있고, 또, 해양 생물 부착 방지용의 강재의 표면 처리로서의 생성물에 응용하는 것도 가능하다.

제 1 실시형태에 의한 그리스 조성물은, 예를 들면, 건설기계, 토목기계, 차량, 자동차, 선박 등의 각종 기계장치에 있어서의 부재간의 슬라이딩부, 베어링, 강재 표면에 대한 도포, 분무 등에 의하여 적용할 수 있고, 특히, 슬라이딩부에 사용하기 바람직한 것이다.

다음에, 본 발명의 제 2 실시형태에서 채용한 용접 스패터 부착 방지용 그리스(이하, 용접 스패터 부착 방지제라고 한다)에 대하여 상세하게 설명한다.

제 2 실시형태에 의한 용접 스패터 부착 방지제는, 상기한 제 1 실시형태에 의한 그리스 조성물과 대략 동일한 구성을 가지고, 광유계 윤활기유, 합성계 윤활기유 및 생분해계 윤활기유로부터 선택되는 적어도 1종류의 기초유에 증점제를 배합하여 생성한 그리스에, 왁스와 물이 혼합, 교반되어 배합되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

제 2 실시형태에 의한 용접 스패터 부착 방지제는, 가장 먼저, 베이스가 되는 칼슘술포네이트를 증점제로 하는 그리스를 제작한다. 이 그리스의 주된 작용은, 용접 스패터의 부착 방지 성능이다. 그 후, 식물 유래의 납을 주성분으로 하는 왁스, 계면활성제의 하나인 알킬술폰산나트륨, 소포제인 실리콘유를 필요에 따라 첨가하여 베이스가 되는 윤활제를 만든다.

이 경우에, 왁스는 건조 후의 끈적거림을 억제하기 위하여 필요하다. 왁스 없이는 끈적거림이 발생하고, 먼지의 부착을 유발하기 쉽고, 모재(용접 대상물)의 표면이 손상될 우려가 있다. 즉, 왁스를 사용하지 않은 경우에는, 도포면에 끈적거림이 남고, 모재 표면에 대한 진애, 모래알 등의 부착을 유발하는 원인도 되며, 용접 작업시에 모재의 표면을 손상시킬 가능성이 높아진다. 그러나, 왁스를 첨가함으로써, 끈적거림의 발생을 억제할 수 있어, 스패터 부착 방지제의 도포면을 청정한 상태로 유지할 수 있다. 또, 소포제 또는 계면활성제를 사용하지 않는 경우에는, 건조시의 피막의 품질이 안정되지 않고, 스패터 부착 방지제로서의 성능이 떨어지는 경향이 있다.

또, 용접 스패터 부착 방지제에 함유한 물은, 고속 교반에 의하여 조성물 내에 에멀전의 형태로 존재한다. 이 경우, 그리스와 물을, 예를 들면 1 : 1의 배합 비율로 호모게나이저를 사용하여 에멀전으로 한다. 이 형태에서는, 윤활제(즉, 그리스와 왁스에 알킬술폰산나트륨과 실리콘유를 첨가한 것)와 물은 유화상태로 존재하고 있기 때문에, 도포 후에 건조함으로써 윤활제만이 남고, 용접 스패터의 부착 방지 성능을 가지는 피막이 생긴다.

그리고, 막 두께의 컨트롤은, 물의 배합 비율에 의하여 행하고 있다. 이 때문에, 스패터의 부착 방지에 필요한 성능, 용도를, 물의 비율에 따라 변경하는 것이 가능하다. 즉, 물 : 윤활제의 배합 비율이, 1 : 1이면 방청유와 동일한 방청 능력, 스패터 부착 방지 성능을 가지나, 배합 비율이, 2 : 1이 되면 방청 능력, 스패터 부착 방지 성능이 상대적으로 떨어진다. 그러나, 이 경우에는, 스패터 부착 방지제로서 도포시의 작업성을 향상할 수 있다.

다음에, 제 2 실시형태에 의한 용접 스패터 부착 방지제의 제조방법에 대하여 설명한다.

이 스패터 부착 방지제의 제조방법은, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 광유계 윤활기유, 합성계 윤활기유 및 생분해계 윤활기유로부터 선택되는 적어도 1종류의 기초유에, 증점제인 칼슘술포네이트콤플렉스를 배합하여 그리스(예를 들면, 칼슘술포네이트콤플렉스 그리스)를 작성한다. 이렇게 하여 얻은 그리스에, 서서히 물(경우에 따라서는, 물과 함께 계면활성제)을 가하여 에멀전의 생성을 촉진시키면서 양호한 에멀전을 생성한다.

그리고, 이와 같이 생성한 에멀전에, 왁스를 교반하면서 서서히 가하여 전체를 페이스트로서 생성하고, 다시, 이 페이스트에 나머지의 물을 가하여 에멀전 상태의 액체를 생성한다. 이 경우, 물과 함께 소포제를 가하여 액체를 생성하여도 된다.

가장 마지막으로, 상기 액체를, 예를 들면, 60∼100 메시의 필터를 사용하여 여과하여 액체로 이루어지는 용접 스패터 부착 방지제를 제작하고, 용기에 옮긴 후에, 이 용기를 밀봉하여 액체의 제품(용접 스패터 부착 방지제)을 완성시킨다.

제 2 실시형태에 의한 용접 스패터 부착 방지제는, 고화하기 쉬운 경향이 있는 왁스 에멀전을, 물과 그리스의 에멀전에 양호하게 혼합하고, 물을 더 가함으로써 수성 타입(비용제 타입)의 제품으로 하고, 용접 대상의 모재 표면에 대한 도포성을 양호하게 한 것이다.

(실시예 11∼15)

하기의 표 3은, 기초유에 증점제를 배합하여 얻은 그리스(칼슘술포네이트콤플렉스 그리스)에, 왁스 성분(예를 들면, 카나우바왁스)과 물을 혼합함과 동시에, 경우에 따라서는 각종 첨가제를 배합한 실시예 11∼15에 대하여, 용접 스패터가 부착되는지의 여부의 성능시험을 행한 결과를 나타내고 있다.

이 경우, 실시예 12∼15에서는, 계면활성제로서 알킬술폰산나트륨을 첨가한 것이다. 또, 실시예 5에서는, 소포제로서 실리콘유를 첨가하고 있다.

표 3에 있어서, 각 시료(실시예 11∼15)의 용접 스패터 부착 방지제를, 용접 대상의 모재(강판)에 귀얄로 칠한 결과에 대하여, 도포를 매우 용이하게 할 수 있는 것을 ◎로 하고, 양호한 것을 ○로서 나타내고 있다. 그리고, 강판에 각 시료를 도포한 후에, 용접 작업을 행하여 스패터의 부착이 있는지의 여부를 눈으로 봄으로써 확인하였다.

표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 11은, 조성물의 중량을 기준으로 하여, 물의 배합 비율이 70 wt%(중량%)로 많고, 계면활성제 및 소포제를 함유하고 있지는 않다. 그러나, 실시예 11의 시료는, 도포성은 매우 양호하고, 용접 스패터의 부착을 방지할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 실시예 11의 용접 스패터 부착 방지제는, 용접 대상의 모재에 도포하여 사용함에 있어서 적합하고, 용접 스패터의 부착 방지 성능도 양호한 것을 알 수 있다.

또, 실시예 12∼14는, 점차 물의 배합 비율이 65∼55 wt%로 적어지고 있다. 그리고, 이 경우는, 계면활성제가 첨가되어 있으나, 소포제는 첨가되어 있지 않다. 실시예 12∼14의 용접 스패터 부착 방지제에 대해서는, 도포성이 양호하고, 용접 스패터의 부착을 충분하게 방지할 수 있음을 알 수 있다.

또, 실시예 15는, 물의 배합 비율을 50 wt%로 하고, 첨가제로서 계면활성제와 소포제를 첨가한 것이다. 이 실시예 E에 의한 시료로도, 도포성은 양호하고, 용접 스패터의 부착을 방지할 수 있음을 알 수 있다.

시료	실시예
시료	11	12	13	14	15
왁스 성분	15	15	15	20	20
칼슘술포네이트콤플렉스 그리스	15	15	20	20	20
계면활성제	0	5	5	5	7
소포제	0	0	0	0	3
물	70	65	60	55	50
도포성	◎	◎	○	○	○
시험결과	스패터 부착 없음	스패터 부착 없음	스패터 부착 없음	스패터 부착 없음	스패터 부착 없음

상기한 바와 같이, 제 2 실시형태에 의한 용접 스패터 부착 방지제는, 그리스(칼슘술포네이트콤플렉스 그리스)를 15∼20 wt%, 왁스를 15∼20 wt%, 잔부로서 적어도 물을 배합함으로써 제작할 수 있다. 이 경우, 실시예 12∼15와 같이, 잔부로서 물과 함께 첨가제(계면활성제, 소포제)를 배합할 수 있다.

또, 용접 스패터 부착 방지제에 배합하는 물의 비율은, 예를 들면 50∼70 wt%이면 되고, 특히, 도포성 등을 고려하면, 65∼70 wt% 전후인 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 또, 계면활성제는, 스패터 부착 방지제를 에멀전 상태로 하기 위해서는 첨가하는 것이 바람직하다.

한편, 소포제는 스패터 부착 방지제의 도포시에 기포의 발생을 억제함에 있어서, 바람직한 것을 알 수 있다. 스패터 부착 방지제에 통상은 채용되지 않는 소포제를 혼합한 바, 도포시에 기포의 발생이 전무해지고, 균일한 막이 얻어졌기 때문에, 상기한 바와 같이, 용접 스패터의 부착 방지에도 매우 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

(실험예 1)

다음에, 상기한 실시예 15(표 3 참조)에 의한 용접 스패터 부착 방지제(이하, 본 실시예품이라고 한다)를, 용접부의 주변에 도포한 경우의 시험 데이터를, 실험예 1로서 도 1 및 도 2에 나타낸다. 이들 도 1, 도 2는, 본 실시예품의 용접 스패터 부착 방지제와 종래품(뒤에서 설명하는 비교예 11, 12)의 비교 결과를 그래프화하여 나타낸 특성선도이다.

이 경우, 용접 대상인 모재에는, 길이 200㎜, 폭 250㎜, 두께 10㎜의 철판(SS400)을 사용하고, 그 흑피(黑皮) 상에 상기 실시예 E에 의한 용접 스패터 부착 방지제를 귀얄로 칠하였다. 그리고, 스패터 부착 방지제가 충분히 건조한 상태에서, 상기 철판의 중앙부에 비드 온 플레이트 용접을 행하였다.

다음에, 용접 작업이 완료한 후에, 걸레로 표면의 흄을 닦아내고, 이 상태에서 도포부에 부착되어 있는 용접 스패터의 개수, 그 바깥 지름(스패터 지름)을 차례로 계측함으로써, 도 1, 도 2에 나타내는 시험 데이터를, 본 실시예품과 비교예 11, 12와의 비교 결과로서 작성한 것이다.

여기서, 도 1, 도 2에 나타내는 시험 데이터는, 용접용 실드가스로서 일반적인 혼합가스(80% Ar - 20% CO₂)를 사용하고, 용접 와이어에는, 예를 들면 바깥 지름이 1.2㎜인 니테츠스미킨용접공업주식회사제의 YM-28S(상품분류명)를 사용한 것이다. 또, 용접 전류는 290A이고, 전압은 28V이며, 그 용접 속도는 30㎝/min으로 하고, 와이어의 돌출 길이는, 예를 들면 22㎜로 설정하는 조건 하에서 용접 작업을 행한 것이다.

한편, 비교예 11에는, 종래부터 시판되고 있는 비이온계의 계면활성제 등으로 이루어지는 스패터 부착 방지제(주식회사타이호코자이제의 상품명 「클린 스패터 300」: 성분으로서 폴리에틸렌노닐페닐에테르 4.0%를 함유한다)를 사용하였다. 그리고, 비교예 11(수성 타입)의 스패터 부착 방지제는, 그 원액을 분무기로 철판의 흑피에 분무한 것 이외는, 본 실시예품의 스패터 부착 방지제와 동일한 조건으로 설정한 것이다.

또, 비교예 12에는, 시판의 유기용제가 함유되어 있는 스패터 부착 방지제(주식회사타이호코자이제의 상품명「클린스패터 GW-2」: 성분으로서 이소프로필알콜을 함유한다)를 사용하였다. 그리고, 비교예 12(비수 타입)의 스패터 부착 방지제는, 본 실시예품의 스패터 부착 방지제와 마찬가지로 철판의 흑피에 귀얄로 칠하고, 본 실시예품과 동일한 조건으로 설정한 것이다.

그리고, 이러한 비교예 11, 12의 경우에서도, 용접 작업이 완료한 후에, 걸레로 표면의 흄을 닦아내고, 이 상태에서 도포부에 부착되어 있는 용접 스패터의 개수, 그 바깥 지름(스패터 지름)을 계측하였다. 이 결과, 도 1에 나타내는 바와 같이, 비교예 11의 스패터 부착 방지제에서는, 합계 16개의 용접 스패터가 부착되어 있는 것을 확인하였다. 또, 비교예 12의 스패터 부착 방지제에서는, 합계 4개의 용접 스패터가 부착되어 있는 것을 확인하였다.

이것에 대하여, 상기한 바와 같이 제작한 본 실시예품의 용접 스패터 부착 방지제에서는, 합계 2개의 용접 스패터가 부착되어 있는 것을 확인하였다. 그리고, 그 내역을 보면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 부착된 스패터의 바깥 지름(스패터 지름)이 0.5∼1.0㎜의 크기가 되는 범위에서 1개의 스패터 부착이 있고, 1.0∼1.5㎜의 크기에서는 1개만 발견되고, 전체로서 용접 스패터의 부착은, 거의 무시할 수 있는 정도이었다.

한편, 비교예 11(수성 타입의 스패터 부착 방지제)을 보면, 도 2에 나타내는 바와 같이 스패터 지름이 0.5∼1.0㎜의 크기에서는 5개 발견되고, 1.0∼1.5㎜의 크기에서는 8개까지 증가해 있다. 또, 스패터 지름이 1.5∼2.0㎜의 크기인 것이 1개, 또한, 2.0∼2.5㎜의 크기의 스패터 부착이 1개 있고, 전체로서 용접 스패터의 부착이 매우 눈에 띄는 것이 확인되었다.

또, 비교예 12(비수 타입의 스패터 부착 방지제)를 보면, 스패터 지름이 0.5∼1.0㎜의 크기가 되는 스패터 부착이 1개, 1.0∼1.5㎜의 스패터 부착이 3개까지 확인되었다. 따라서, 비교예 2의 스패터 부착 방지제도, 본 실시예품에 비하여, 용접 스패터의 부착이 눈에 띄고, 용접 스패터의 부착 방지 효과는, 본 실시예품이 가장 현저한 것이 확인되었다.

(실험예 2)

다음에, 도 3 및 도 4는, 탄산가스 아크 용접을 사용한 경우의 실험예 2를 나타내고, 이 경우도 실시예 15(표 3 참조)에 의한 용접 스패터 부착 방지제와 종래품(실험예 1과 대략 동일한 비교예 11, 12)의 비교 결과를 그래프화하여 나타낸 것이다.

이 경우, 용접용의 실드가스로서 탄산가스(100% CO₂)를 사용하고, 용접 와이어에는, 예를 들면 바깥 지름이 1.2㎜인 니테츠스미킨용접공업주식회사제의 YM-26(상품 분류명)을 사용한 것 이외는, 상기한 실험예 1과 동일한 조건으로 설정하여 시험 데이터를 작성한 것이다.

즉, 용접 대상인 철판(SS400)에는, 그 흑피 상에 상기한 표 3의 실시예 15에 의한 용접 스패터 부착 방지제를 귀얄로 칠하고, 이 스패터 부착 방지제가 충분히 건조한 상태에서, 상기 철판의 중앙부에 실험예 1에서 설명한 바와 같이 비드 온 플레이트 용접을 행하였다.

그리고, 탄산가스 아크 용접이 완료한 후에, 걸레로 표면의 흄를 닦아내고, 이 상태에서 도포부에 부착되어 있는 용접 스패터의 개수, 그 바깥 지름(스패터 지름)을 차례로 계측함으로써, 도 3, 도 4에 나타내는 시험 데이터를, 본 실시예품과 비교예 11, 12와의 비교 결과로서 작성한 것이다.

이 결과, 도 3에 나타내는 바와 같이, 비교예 11(수성 타입)의 스패터 부착 방지제에서는, 합계 21개의 용접 스패터가 부착되어 있는 것을 확인하였다. 또, 비교예 12(비수 타입)의 스패터 부착 방지제에서는, 합계 3개의 용접 스패터가 부착되어 있는 것을 확인하였다.

이것에 대하여, 본 실시예품의 용접 스패터 부착 방지제에서는, 합계 2개의 용접 스패터가 부착되어 있는 것을 확인하였다. 그리고, 그 내역은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 부착된 스패터의 바깥 지름(스패터 지름)이 0.5 미만의 크기가 되는 범위에서 1개의 스패터 부착이 있고, 1.0∼1.5㎜의 크기에서는 1개만 발견되며, 전체로서 용접 스패터의 부착은, 거의 무시할 수 있는 정도이었다.

한편, 비교예 11(수성 타입의 용접 스패터 부착 방지제)을 보면, 도 4에 나타내는 바와 같이 스패터 지름이 0.5∼1.0㎜의 크기에서 8개 발견되고, 1.0∼1.5㎜의 크기에서도 8개 발견되어 있다. 또, 스패터 지름이 1.5∼2.0㎜의 크기인 것이 4개, 또한, 2.0∼2.5㎜의 크기의 스패터 부착이 1개 있고, 전체로서 용접 스패터의 부착이 매우 눈에 띄는 것이 확인되었다.

또, 비교예 12(비수 타입의 용접 스패터 부착 방지제)를 보면, 스패터 지름이 0.5∼1.0㎜의 크기가 되는 스패터 부착이 1개, 1.0∼1.5㎜의 스패터 부착이 1개, 또한, 2.0∼2.5㎜의 크기의 스패터 부착이 1개 확인되었다. 따라서, 비교예 12의 스패터 부착 방지제도, 본 실시예품에 비하여, 용접 스패터의 부착이 눈에 띄고, 용접 스패터의 부착 방지 효과는, 본 실시예품이 가장 현저한 것이 확인되었다.

또한, 상기 제 1, 제 2 실시형태에서는, 그리스의 증점제로서, 예를 들면 칼슘술포네이트콤플렉스를 함유한 비누를 사용하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 칼슘술포네이트콤플렉스 대신 리튬콤플렉스를 함유한 비누를 사용하여도 된다. 또, 예를 들면 우레아계의 비비누에 의하여 그리스의 증점제를 구성하여도 된다. 또, 예를 들면 칼슘술포네이트콤플렉스를 함유한 비누와 우레아계의 비비누 그리스의 양쪽을 증점제로서 채용하여도 된다.

또, 본 발명에 있어서는, 왁스와 칼슘술포네이트콤플렉스 그리스의 배합 비율을 변경하는 것만으로, 전혀 다른 성능을 가지는 형태의 스패터 부착 방지제(생성물)를 제작하는 것이 가능하다. 예를 들면, 왁스와 칼슘술포네이트콤플렉스 그리스의 배합 비율을 2 : 1 정도로 조정하면, 끈적거림이 매우 적은 스패터 부착 방지제로서 사용하는 것이 가능하다. 한편, 왁스와 칼슘술포네이트콤플렉스 그리스의 배합 비율을 1 : 2 정도로 조정하면, 강재의 표면 등에 오일막을 형성할 수 있는 것이다.

Claims

광유계 윤활기유, 합성계 윤활기유 및 생분해계 윤활기유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 기초유에 증점제를 배합하여 생성한 그리스와, 왁스와, 물을 함유하고, 조성물의 중량을 기준으로 하여, 상기 그리스의 배합량이 15∼40 wt%의 범위 내이고, 상기 왁스의 배합량이 15∼30 wt%의 범위 내이며, 잔부가 물인 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 증점제는, 칼슘술포네이트콤플렉스, 리튬콤플렉스를 함유하는 비누 및 우레아계의 비(非)비누로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 성분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 왁스는, 카나우바왁스인 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 물은 에멀전의 형태로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 4항에 있어서,
상기 에멀전은, 상기 물과 다른 성분을 혼합할 때에, 믹서 또는 호모게나이저를 사용하여 교반함으로써 생성된 것임을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 1항에 있어서,
계면활성제 및 소포제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 성분을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 6항에 있어서,
상기 계면활성제는, 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.01∼10 wt%의 범위 내에서 배합되는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 6항에 있어서,
상기 소포제는, 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.01∼5 wt%의 범위 내에서 배합되는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 1항에 있어서,
고체 윤활제, 극압 첨가제 및 유성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 첨가제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 1항에 있어서,
윤활용 그리스로서 사용되는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 10항에 있어서,
상기 왁스와 상기 그리스의 배합 비율이 2:1이고, 상기 윤활용 그리스로서 사용되는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 1항에 있어서,
오염 방지 또는 해양 생물 부착 방지의 강재 표면 처리용 그리스로서 사용되는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 12항에 있어서,
상기 왁스와 상기 그리스의 배합 비율이 1 : 2이고, 상기 오염 방지 또는 해양 생물 부착 방지의 강재 표면 처리용 그리스로서 사용되는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 1항에 있어서,
용접시의 스패터가 용접부 주변에 부착되는 것을 방지하기 위한 용접 스패터 부착 방지용 그리스로서 사용되는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
제 14항에 있어서,
조성물의 중량을 기준으로 하여, 상기 그리스의 배합량이 15∼20 wt%의 범위 내이고, 상기 왁스의 배합량이 15∼20 wt%의 범위 내이며, 잔부가 물 및 첨가제인 것을 특징으로 하는 그리스 조성물.
광유계 윤활기유, 합성계 윤활기유 및 생분해계 윤활기유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 기초유에 증점제를 배합하여 생성한 그리스에 대하여, 서서히 물의 일부를 가하면서 교반하여 에멀전을 생성하는 제 1 공정과,
상기 에멀전에 왁스를 교반하면서 서서히 가하여 전체를 페이스트로 생성하는 제 2 공정과,
상기 페이스트에 나머지 물을 가하여 에멀전 상태의 액체를 생성하는 제 3 공정과,
상기 액체를 여과하여 그리스 조성물을 제작하는 제 4 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물의 제조방법.
제 16항에 있어서,
상기 증점제는, 칼슘술포네이트콤플렉스, 리튬콤플렉스를 함유하는 비누 및 우레아계의 비(非)비누로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 성분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물의 제조방법.
제 16항에 있어서,
상기 제 1 공정에 있어서, 계면활성제를 가하여 상기 에멀전의 생성을 촉진하는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물의 제조방법.
제 16항에 있어서,
상기 제 3 공정에서 생성한 상기 액체에 소포제를 가하는 것을 특징으로 하는 그리스 조성물의 제조방법.