KR101882372B1 - 부식방지 및 엔진과열방지를 위한 부동액 첨가제 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부식방지와 엔진과열방지를 위한 부동액 첨가제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 필수광물 5종(백금, 금, 은, 동 및 몰리브덴)과 보조광물(망간, 니켈, 코발트, 알루미늄 및 베릴륨) 5종을 분쇄한 분쇄광물을 여과한 광물수에 목초액과 피톤치드 오일 및 글리세린을 첨가한 부동액은 부식방지와 침전물 생성을 억제하여 엔진과열방지 및 출력과 연비 향상의 효과를 가져 오도록 하기 위한 부식방지와 엔진과열방지를 위한 부동액 첨가제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

부식방지 및 엔진과열방지를 위한 부동액 첨가제 및 그 제조방법{Antifreeze for prevention of corrosion and overheating of engine and manufacturing method thereof}

본 발명은 부식방지와 엔진과열방지를 위한 부동액 첨가제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 백금, 금, 은, 동 및 몰리브덴인 필수광물 5종과 망간, 니켈, 코발트, 알루미늄, 및 베릴륨인 보조광물 5종을 1 : 1 의 비율로 혼합하여 1000 내지 1300℃에서 3 ~ 5시간 동안 소성한 후 콜로이드 밀로 회전속도 1000 - 1500rpm으로 회전시켜 1 - 50 nm로 분쇄한 나노 광물분쇄혼합물을 얻은 후 이를 정제수에 넣고 교반기로 교반한 후 전기분해시켜 정제된 콜로이드 상의 광물수를 얻고 상기 광물수 100중량에 대하여 목초액 10 내지 20중량부, 피톤치드 오일 10 내지 15중량부, 산화방지제 5 내지 15중량부, 유화제 5 내지 10중량부, 침전방지제 10 내지 20중량부, 기포제거제 5 내지 15중량부 및 글리세린 20 내지 30중량부를 첨가한 부동액 첨가제로 상기의 부동액 첨가제는 엔진의 부식 및 과열을 방지하기 위한 것이다.

일반적으로 부동액은 자동차 등의 내연기관의 과열을 방지하기 위해 사용되는 물과 에틸렌글리콜이 혼합된 액체로 엔진의 부식이나 동결 등을 방지하기 위한 첨가제이다.

상기 자동차 냉각수로 사용되는 물은 그 지역에 따라 수질이 상이하며, 칼슘이나 마그네슘 이온의 농도에 따라 경수와 연수로 구분된다.

경수를 냉각수로 사용하게 되면 스케일이 발생하고 생성된 스케일은 자동차 냉각 계통의 모세관을 막아 오버 히트(over heat) 현상의 원인이 된다. 또한 생성된 스케일은 부착된 금속 표면의 부식을 촉진시켜 결과적으로 자동차 수명을 단축시키는 등의 문제점을 가지고 있다.

그리고 열대 지방이나 사막 지대와 같이 해수를 담수화하여 사용하는 지역에서는 필연적으로 염소이온 농도가 높은 물을 사용하고 있으며, 이와 같이 염소 이온 농도가 높은 물을 냉각수로 사용할 경우, 자동차 냉각계통을 이루고 있는 여러 금속들의 부식을 유발시켜 나쁜 영향을 끼치게 된다.

냉각수 중의 염소는 금속의 미세 구조 사이에 침투하기 쉽고 물속의 수소 이온과 결합하여 매우 강한 산성 물질이 되어 금속의 부식을 급속히 진행시킬 수 있는 결과를 초래하게 된다.

상술한 바와 같이 냉각수에 칼슘, 마그네슘 이온 등이 많은 경수 또는 염소 이온이 높은 농도로 존재할 경우 냉각수는 냉각 기관의 금속 부식을 촉진시킬 뿐만 아니라 난용성 스케일을 형성하여 냉각수의 냉각 효율을 급속히 저하시킨다.

상기한 바와 같이 냉각수 내에 존재하는 염소이온 등에 의한 냉각 기관의 부식을 억제하기 위하여 부동액에 부식 방지 능력을 부여한 부동액이 제조되고 있다.

미합중국 특허 제5,000,866호에서는 칼슘 이온이 실리케이트가 함유된 부동액 조성물의 부식 능력을 방해한다고 언급하고 알칸 테트라 카복실산 계통의 실리케이트 보호제를 사용할 경우 방식 효과를 지속시킬 수 있다고 기재하고 있다.

또 유럽 특허 제86308892.8호는 인산류가 경수 내에서의 규산염을 보호하여 방식 능력을 지속시킬 수 있다고 개시되어 있다. 그러나 이러한 카복실산이나 인산류 등이 실지로 실리케이트류를 보호하는지 또는 칼슘 이온과의 상호 작용으로 실리케이트에 영향을 끼치지 못하는 것인지 그 정확한 메카니즘은 밝혀지지 않고 있다.

미국 특허 제5,290,468호, 동 제5,290,469호, 동 제5,320,771호, 동 제5,330,637호 등에서는 경수 조건에서 효과적으로 동결 및 부식을 방지할 수 있는 폴리카복실레이트를 첨가한 조성물이 개시되어 있지만 이들 조성물은 염소 이온이 높은 조건에서의 부식 방지 효과가 검증되지 않고 있다.

또 미국 특허 제5,387,360호, 동 제5,366,651호, 동 제4,647,392호, 동 제4,759,864호 등은 유기계 부식방식제를 개시하고 있으나 이들은 우수한 방식 성능에도 불구하고 부유물이 생성되는 단점이 있다.

그리고 미국 특허 제3,362,910호, 동 제3,282,846호, 동 제4,149,985호, 동 제4,33,843호는 첨가제로서 인산 및 그 염, 규산염, 질산염, 아질산염, 벤조산염, 메캅토벤조티아졸염, 토릴트리아졸염, 몰포린, 삼부틸인산 등을 첨가제로 포함하고 있는 부동액을 개시하고 있으며, 브리티쉬 스탠다드 4959(British Standard 4959)에는 상기 첨가제 이외에 크롬염, 수용성 오일탄닌, 트레이탄올 아민의 포스페이트류 등의 사용이 기술되어 있고 옥타노익산과 세바스산 등이 기재되어 있다. 그러나 이들 첨가제의 사용 효과는 단지 알루미늄과 주철을 포함한 여러 금속 재질의 방식을 목적으로 하고 있으나 상기 첨가제중 아민과 아질산소다는 이들이 동시에 사용될 때 발암성 물질인 니트로소아민이 형성된다는 보고가 있기 때문에 그 사용이 규제되고 있고, 또한 규산염은 장시간 저장 및 운전시 침전이 발생되어 냉각계 기능을 저하시키게 됨으로 미국 특허 제3,198,820호 및 동 제4,485,026호에서 기술한 바와 같이 규산염 안정제를 별도로 사용하고 있다. 특히 인산과 그 염의 경우에는 주철 및 알루미늄의 부식방지 기능과 조성물에 관한 완충 기능이 있고 pH 조절제 등의 유용하게 쓰이는 첨가제들이기는 하지만, 경수 조건에서는 난용성 포스페이트에 의한 침전물이 생성되는 단점이 있다. 알카리 금속 이온으로부터 겔형의 인산칼슘과 같은 침전의 생성을 방지하기 위해 유럽의 MAN 324 규격, DBL7700 규격, OPEL280 규격 등에서는 인산 및 그 염의 사용을 적극 규제하고 있다.

즉, ASTM D 1384, JIS K 2234 및 KS M 2142 규격에 명시된 금속 부식 시험 방법을 만족하는 부동액 조성물 자체가 고경도, 고염화 이온 환경에서 자동차 냉각 계통의 보호에 불충분할 뿐더러 부식 방지 효과의 지속성도 미비하다.

또한, 일본 공개특허공보 평8-85782호에는 저렴하고, 우수한 부식 억제 작용을 갖는 부동액 조성물이 개시되어 있다. 일본 특허공표공보 평9-504812호에는 물을 사용하지 않은 프로필렌글리콜계 냉각액이 개시되어 있다. 일본 특허공표공보 2003-504453호에는 유의하게 향상된 금속의 부식 보호 효과를 나타내는 냉각재 조성물이 개시되어 있다. 일본 공개특허공보 평1-315481호에는 알루미늄에 대한 부식 방지 효과가 현저히 개선되는 부동액이 개시되어 있다. 일본 공개특허공보 평4-59885호에는 엔진 냉각 계통에 알루미늄 합금이 채용되는 경향이 있는 자동차 등에 있어서 특히 유효한 것이 되는 냉각액 조성물이 개시되어 있다.

대한민국 등록특허제10-0748779호 대한민국 등록특허 제10-0178859호 대한민국 공개특허 제2016 - 0086113호 미합중국 특허 제5,000,866호 미합중국 특허 제5,290,468호 미합중국 특허 제5,290,469호 미합중국 특허 제5,320,771호 미합중국 특허 제5,330,637호 미합중국 특허 제5,387,360호 미합중국 특허 제5,366,651호 미합중국 특허 제4,647,392호 미합중국 특허 제4,759,864호 미합중국 특허 제3,362,910호 미합중국 특허 제3,282,846호 미합중국 특허 제4,149,985호 미합중국 특허 제3,198,820호 미합중국 특허 제4,485,026호 일본 특허공고공보 평9-504812호 일본 특허공고공보 2003-504453호 일본 공개특허공보 평8-85782호 일본 공개특허공보 평4-59885호 유럽 특허 제86308892.8호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 백금, 금, 은, 동 및 몰리브덴인 필수광물 5종과 보조광물(망간, 니켈, 코발트, 알루미늄 및 베릴륨) 5종을 1 : 1 로 혼합하여 1000 내지 1300℃에서 3 ~ 5시간 동안 소성한 후 회전속도 1000 - 1500rpm의 콜로이드 밀로 1 - 50 nm로 분쇄하여 나노 광물분쇄혼합물을 얻은 후 이를 정제수에 넣고 교반기로 교반한 후 전기분해시켜 정제된 콜로이드상의 광물수를 얻고, 상기 광물수와 목초액, 피톤치드 오일, 산화방지제, 유화제, 침전방지제 및 기포제거제를 첨가하여 부동액 첨가제를 제조하는 것으로 상기의 부동액 첨가제는 양자에너지를 방사함은 물론 원적외선과 음이온이 방사되어 냉각기관의 부식방지는 물론, 침전물 생성을 억제하여 엔진과열방지 및 출력과 연비향상을 가져오도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기존의 화공약품으로부터 합성되는 에틸린글리콜이나 프로필렌글리콜 부동액 조성물이 아닌 천연 성분의 광물질과 식물 성분으로부터 합성되는 보다 환경 친화적이고 독성이 없는 성분들로 장시간의 고온, 고압의 가혹 조건에서도 침전물이 발생하지 않고 부식 방지 효능과 동결 방지가 뛰어난 부동액 첨가제 조성물을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 갖는 본 발명에 따른 구성을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 부식방지와 엔진과열방지를 위한 부동액 첨가제의 조성물은, 필수광물과 보조광물을 나노화하여 분쇄한 분쇄광물과,

상기 나노화된 분쇄광물을 정제수에 넣고 교반기로 교반한 후 전기분해시켜 정제된 콜로이드상의 광물수를 얻는 공정과 상기 광물수에 목초액과 산화방지제와 유화제와 기포제거제, 피톤치드오일 및 글리세린을 혼합하여 부동액 첨가제를 얻는데 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 혼합액의 침전을 방지하기 위하여 혼합되는 침전방지제와,

상기 침전방지제가 혼합된 혼합액을 부동액에 첨가함으로써 엔진의 부식방지와 침전물 생성을 억제하여 엔진의 과열을 방지하는데 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 부식방지와 엔진과열방지를 위한 부동액 첨가제의 제조방법은,백금, 금, 은, 동 및 몰리브덴으로 이루어진 필수광물과 망간, 니켈, 코발트, 알루미늄, 및 베릴륨으로 이루어진 보조광물을 분쇄하여 중량비 1 : 1로 혼합하여 1000 내지 1300℃에서 3 ~ 5시간 동안 소성한 후 회전속도 1000 - 1500rpm의 콜로이드 밀로 1 - 50 nm로 분쇄한 나노 광물분쇄혼합물을 제조하는 공정과,

상기 분쇄광물을 정제수에 넣고 교반기로 교반한 후 전기분해시켜 정제된 콜로이드 상의 광물수를 얻는 공정과,

상기 광물수에 목초액과, 산화방지제, 유화제, 기포제거제, 피톤치드오일 및 글리세린을 혼합하여 부동액 첨가제를 얻는 공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 부동액 첨가제는 침전물 생성을 억제하여 냉각기관의 직접적인 손상을 방지하고, 엔진의 출력을 증대시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 내연기관용 기능성 부동액 첨가제는 배기가스 배출량도 현저히 감소시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 내연기관용 기능성 부동액 첨가제는 장기간 사용하더라도 쉽게 변질이 되지 않는 효과가 있다.

이하에서 본 발명의 실시에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서 우주는 다양한 종류의 파동들로 이루어져 있으며, 모든 생물체뿐만 아니라 무생물도 자체의 파동을 가지고 있다. 그리고 이 파동은 순간순간 상념의 변화에 따라서 수시로 변화하며 특정한 파형을 가지고 있다.

사전적인 파동의 의미로는 "공간적으로 퍼져가는 진동"을 말한다. "파동"이라는 관념은 1974년에 세상을 떠난 헤럴드 색스톤바에 의하여 주장되어 졌는데 그가 말하기를 "이 세상에 존재하는 모든 것은 각각의 고유의 전기적인 파동의 움직임, 즉 '장'을 갖는다" 라고 했다.

그것을 시간적으로 연계하여 측정해가면 전기적 변화의 크기, 주기가 특유한 "파"가 기록되는 것이다. 기록상으로 보면 정확히 파의 단면을 보는듯한 형태가 되지만 입체적으로 이미지화하여 보면 수면의 파문처럼 파도치면서 방사선형태로 퍼져나가면서도 위와 아래 그리고 모든 방향으로 퍼져나가는 모습으로 이해할 수 있다.

전위의 연속적 변화는 "파동"을 그리고 있는 것이다. 모든 물질은 분해하다 보면 원자라는 작은 입자가 있다.

또 이 원자는 원자핵과 전자로 나눌 수 있다. 그 원자핵의 주위를 몇 개의 전자가 마치 태양과 지구의 관계처럼 자전과 공전으로 하고 있다. 그것은 그들이 서로 언제나 고유한 자장을 발생시키고 있기 때문이다.

그리고 각 원자는 각각의 진동을 가지고 있기 때문에 서로 간섭하고 물질마다 특유의 진동 파장을 가지고 있다.

예를 들어 지리에서는 수맥과 지맥의 흐름을 감지하고 그 맥들의 기운이 결집되어 있는 혈점을 찾는 것이다. 이것을 위해 사용하는 것으로는 Y자형의 나뭇가지(dowsing Rod )나 진동추 등이 있는데 이러한 것들을 사용하거나 도구 없이 몸으로 파동을 느껴서 파동에너지의 흐름을 감지할 수도 있다. 이것은 우주 에너지와 인간 간에 에너지가 상호작용함을 나타내는 실예이다.

또한, 수질의 오염으로 건강에 문제가 되고 있는데 이는 물분자가 서로 엉켜서 분자적으로 하나의 덩어리(Cluster)를 형성하고 있기 때문이다. 그런데 여기에 강한 파동에너지나 자장으로 걸어주면 물분자의 그 덩어리가 변화된다는 연구가 있다. 이렇게 하면 물분자의 덩어리가 작아져서 인체에 곧바로 흡수될 수가 있게 된다.

이와 같이 모든 물체는 분자와 원자로 구성되어 있고 원자는 다시 전자, 중성자, 양자로 구성되어 있다.

원자핵은 궁극적으로는 더 이상 쪼갤 수 없는 극미(極微)의 세계인 소립자(素立子)로 구성되어 있다.

원자 전체 혹은 원자핵의 소립자가 진동하면 그 주변에 전자장이 형성되면서 눈에 보이지 않은 에너지가 발산되는데.이것을 파동(波動:wave) 혹은 기(氣)라고 한다.

현대 물리학에 양자역학(量子力學 : Quantum Physics)의 분야가 있는데 이 학문은 양(量)이 있는 입자(粒子)의 세계가 역(力 :power)의 세계 즉, 에너지(energy)의 세계라는 뜻을 의미한다.

양자역학의 궁극적인 의미는 에너지 즉 파동이 모여 파동의 밀도가 커지면 물질로 바뀐다는 것이다.

양자역학의 궁극의 핵심은 물질=에너지=파동이라는 것이다. 즉, 지구상의 모든 물질은 원자로 생성되어 있고, 이 원자를 분석해 보면 전자와 양성자로 구성되어 있으며, 그것들이 서로 전기적으로 마이너스, 플러스 특성을 띠고 있어서 상호간에 반반하기도 하고 서로 끌어당기고 하면서, 그곳으로부터 진동이 나오며, 그 진동이 바로 에너지의 근원이 되는 것이다.

상기에서 설명한 바와 같이 양자 에너지를 이용한 본 발명에 따른 부동액 첨가제의 조성물과 그 제조방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

일반적으로 광물은 무기물질로 규칙적인 결정 구조 및 명확한 화학구조를 갖는 고체를 뜻하며, 천연에 존재하기 때문에 인공적으로 만들어졌거나 합성된 물질은 제외되며, 규칙적인 결정 구조를 가져야 하기 때문에 비결정질 물질은 제외된다. 무기물질이라는 조건이 있지만 해양생물들이 만들어 낸 탄산칼슘이 쌓여 집합체를 이룬 경우에는 일반적으로 광물로 인정하고 있다.

이러한 광물에서는 양자 에너지가 방사된다. 본 발명에서는 양자 에너지를 발생시키는 필수광물로 백금, 금, 은, 동 및 몰리브덴으로 구분하였고, 보조광물로는 망간, 니켈, 코발트, 알루미 및 베릴륨으로 구분하였다.

이에 따라 본 발명에서는 상기 필수광물과 보조광물들을 1000 내지 1300℃에서 3 ~ 5시간 동안 소성하여 1 - 50 nm로 분쇄한 나노 광물분쇄혼합물을 얻었다. 상기 광물분쇄혼합물의 필수광물 조성비는 백금 : 금 : 은 : 동 : 몰리브덴 = 0.001 : 0.001 : 0.001 : 0.01 : 1 로 조성되며, 상기 혼합된 보조광물의 조성비는 각각이 1 : 1로 균등하게 조성하였고, 상기의 필수광물과 보조광물은 1 : 1로 혼합한 후 회전속도 1000 - 1500rpm의 콜로이드 밀로 1 - 50 nm로 분쇄한 나노 광물분쇄혼합물을 얻는다.

그리고 상기 분쇄광물을 정제수에 넣고 교반기에서 교반한 후, 전기분해시켜 광물을 정제하여 정제된 콜로이드 상의 광물수를 얻는다. 이때, 정제는 광물수에 포함된 금속 등을 정제하기 위한 것으로, 증류법, 분별결정, 크로마토그래피법, 전기영동법, 대역융해법, 전기분해 등이 있지만, 본 발명에서는 전기분해를 통하여 정제하는 것이 바람직하다. 상기에서 얻어진 콜로이드 상의 광물수에서는 양자에너지가 방사된다.

상기와 같이 얻어진 콜로이드 상의 광물수에 목초액과, 산화방지제와, 유화제와, 기포제거제와, 피톤치드오일과, 에틸렌글리콜 및 글리세린을 혼합하여 음이온 및 원적외선이 발생하는 혼합액을 얻는다.

이때 상기 광물수 100중량부에 대하여 목초액 10~20중량부, 산화방지제 5~15중량부, 유화제 5~10중량부, 기포제거제 5~15중량부, 피톤치드오일은 10~15중량부 및 글리세린 20~30중량부를 혼합한다.

이때 광물수는 부동액과 혼합될 때 불순물을 분해 또는 흡착하고, 다량의 원적외선과 음이온을 발생시킴은 물론 양자에너지가 발생된다.

상기 음이온과 원적외선의 파장은 피스톤 운동에 의해 생기는 정전기를 방지하여 실린더 내부로 기화되는 연료의 양을 높여줌으로써 연료를 절감시켜 준다.

그뿐만 아니라 자동차 냉각수가 장기간 열과 접촉하게 되면 냉각수가 산성화되어 냉각라인의 기능이 떨어지는 현상이 생기는데, 광물수는 냉각수를 약 알칼리화하여 산성화를 방지하는 기능을 한다.

그리고 상기 목초액은 숯을 굽는 가마와 같이 공기가 적은 곳에 목재를 쌓아놓고 불을 지펴 가마 내부 온도가 350∼450℃가 되면 백색의 연기가 나오며 목재는 숯이 되고, 상기 백색의 연기를 모아 냉각시키면 물방울이 얻어지는데, 이 물방울을 모은 것을 용기에 담아 6개월 이상 정치시키면 대략 경유질의 최상층, 목초액의 중간층 및 타르층의 하층의 3개층으로 분리되며 상기 이중 중간층만 따로 분리하여 목초액을 얻을 수 있다.

상기 목초액의 성분은 여러 가지 성분이 함유되어 있으며, 개미산이나 초산, 락산 등의 유기산류; 페놀, 크레졸, 2,4- 및 3,5- 키시레놀 등의 페놀류; 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온 알데히드 등의 카보닐 화합물류; 알코올류로서 메탄올, 에탄올 등의 알코올류 등의 유기산 및 미네랄 등이 함유되어 있는 것으로 알려져있다.

상기의 목초액은 토양소독제, 병충해구제, 방부제, 퇴비, 탈취제, 응고제, 염색조제, 도료용 뿐만 아니라 의약, 농약, 식품, 가공용 첨가제, 사료첨가제, 향료, 공업화학원료 등 농축산, 의약, 비료 및 식품 첨가제 등으로 널리 사용되고 있다.

상기의 목초액은 공기가 적은 곳에서 목재가 연소되면서 발생하는 연기를 응축시켜 얻기 때문에 목초액 특유의 타는 냄새 및/또는 강한 냄새 등의 불쾌한 냄새가 발생하는 문제가 있다.

이와 같이 목초액 특유의 불쾌한 냄새를 제거하기 위해 소나무나 편백나무에서 취득한 피톤치드를 첨가하여 교반하면 목초액 특유의 불쾌한 냄새가 제거된 목초액 혼합물을 얻을 수 있다.

그리고 상기 목초액이 10중량부 이하이면, 방부 및 탈취효과가 적고, 20중량부 이상이면 냉각수 순환이 원활하지 못할 우려가 있다

또한, 상기 산화방지제는 유기산화물을 감소시킴과 그에 따른 산화 연쇄반응을 중지시키고, 오일내에 있는 산소를 감소시킴으로써 산의 생성을 방지하는 것으로, 2,6-디-t-뷰틸-4-메틸페놀(페놀계 : 2,6-di-t-Butyl-4-methylphenol, BHT), 2,4-디-t-뷰틸페닐포스파이트(인계 : 2,4-di-t-butylphenylphosphite), 디-n-뷰틸포스파이트(Di-nbutylphosphite),디라우릴티오디프로피오네이트(Dilaurylthiodipropionate) 중 1종 이상을 혼합된다. 상기 산화방지제가 5중량부 이하이면 산화방지의 효능이 떨어지고 15중량부 이상이면 산화방지기능은 높지만, 냉각수의 순환이 원활하게 이루어지지 못한다.

또한, 상기 유화제는 계면장력을 감소시키기 위하여 오일과 물속에 달라붙어 오일 속에 물 혹은 물속에 오일이 존재하도록 하며, 칼슘알킬설폰네이트(Calcium alkyl sulfonate), 리튬 12-하이드록시스테아레이트(Lithium 12-hydroxystearate) 중 1종 이상을 혼합한다. 상기 유화제가 5중량부 이하이면 원적외선 방사물질의 입자들 간에 흡착하거나 뭉치는 것을 방지하지 못하고, 10중량부 이상이면, 자동차의 냉각수 순환을 원활하지 못할 우려가 있다.

또한, 기포제거제는 무-극성 오일, 극성 오일, 소수성 고체들, 계면활성제들 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 기포제거제가 5중량부 이하면 기포방지기능이 저하되고, 15중량부 이상이면, 다른 성분들의 첨가비율이 낮아져 발생하는 원적외선의 양이 적어진다.

그뿐만 아니라 상기 피톤치드 오일은 편백나무 지엽을 건조시켜 분쇄기에 넣어서 분말화하여 초임계추출기를 이용하여 오일을 추출하여 제조한다. 즉, 남해산 편백나무의 지엽을 세척 후 30℃에서 1~3일 동안 냉풍 건조 또는 3~7일간 음건한 후, 분쇄기를 이용하여 1~2 mm의 입자 크기로 분쇄한 분말화하여 초임계 추출한다.

상기 편백나무(Chamaecyparis obtusa)는 일본과 대만 등에서 자생하고 있는 측백나무과 편백나무속의 상록 침엽 교목으로 일본이 원산지인데 우리나라의 남부지방에 조림된 뒤 성공적으로 생육하여 우리의 나무가 된 침엽수이다.

이러한 편백나무 줄기에는 독특한 향기가 있는 피톤치드가 다량 생산된다. 편백나무의 피톤치드는 세균, 진균 등 다양한 세균에 대한 항균작용이 있다. 피톤치드 정유(essential oil)는 식물체를 수증기로 증류하여 얻는 휘발성 방향성분을 말하는데, 이들 휘발성분들은 수십 종에서 많은 것은 200여 종에 달하는 화합물로 구성되어 있다. 피톤치드는 항균작용, 소취작용, 진정작용, 스트레스 해소 작용 등 수많은 기능을 하는 것으로 알려져 있다.

그리고 피톤치드오일이 10중량부 이하이면 항균작용이 약하고, 15중량부 이상이면 냉각수 순환이 원활하지 못할 우려가 있다.

또한, 글리세린은 식품 첨가제나 화장품 원료 또는 합성 수지의 원료로 사용하여 왔는데 상대적으로 에틸렌글리콜이나 프로필렌글리콜 보다 고가였기 때문에 자동차용 부동액으로 크게 고려되지 않았었다.

하지만 바이오디젤이 소개되고 이 제품의 공급이 많아질수록 글리세린의 생산량도 많아지게 되어 궁극적으로는 에틸렌글리콜이나 프로필렌글리콜 가격 이하가 될 것으로 예상되며, 일부 선도 기업에서는 이미 글리세린의 용도 개발로 에틸렌글리콜이나 프로필렌글리콜 합성 프로세스를 고안하고 있는 실정이다. 이와 같은 글리세린을 직접 자동차 부동액 원료로 사용할 수 있다면 매우 적절한 용도 개발이 될 수 있을 것이다.

글리세린은 에틸렌글리콜이나 프로필렌글리콜과 유사하게 물에 희석이 잘 되며 물의 동결 방지액으로 사용이 가능하다. 글리세린이 물과 50 부피% 희석되었을 때의 동결온도는 약 -30 ℃ 정도 된다. 하지만, 글리세린 수용액은 그 자체로서는 자동차 냉각 계통에 사용되는 알루미늄이나 철에 부식성을 가지고 있기 때문에 글리세린 수용액에 맞는 부식방지 조성물과 그 첨가제와 물속의 미네랄들간의 간섭을 줄여 줄 수 있는 안정제 등이 필요하게 된다. 이를 위하여 본 발명에서는 아크릴레이트 코폴리머와 보론산 등을 적정한 조성비로 추가로 첨가함으로써, 우수한 방식성 및 침전억제성능을 제공할 수 있다.

본 발명에서 글리세린은 일반적으로 물 등 다른 용매와 혼화성이 좋은 것으로 알려진 상용 글리세린을 사용하는 것이 바람직하며 특히 자연 친화적인 바이오 디젤 부산물로 생산되는 글리세린 물질인 것이 바람직하다.

그리고 글리세린이 20중량부 이하이면, 부동액의 동결방지기능이 저하되고, 30중량부를 초과하면 다른 성분들의 첨가비율이 낮아져 발생하는 원적외선의 양이 적어진다.

상기와 같이 원적외선과 음이온이 발생하도록 얻어진 혼합액의 침전을 방지하기 위하여 침전방지제를 혼합한다. 이때 혼합액 100중량부에 대하여 침전방지제는 10~20중량부를 혼합한다.

상기 침전방지제는 고체 (분산상)-액체 (연속상) 분산액 또는 현탁액에 도입 시, 상기 분산액 또는 현탁액의 고형분의 유착, (예를 들어, 중력으로 인한) 침전, 및/또는 고형분을 재분산 또는 재현탁될 수 없는 고체 덩어리(예를 들어, 경화되거나 및/또는 압축된 고체 덩어리)로 되게 하는 임의의 다른 과정(들)의 발생을 실질적으로 방지하는 분산성 성분일 수 있다. 소정의 구현예에서, 분산성 성분은 고체 성분이다.

일부 구현 예에서, 침전 방지제는 금속 옥사이드 및/또는 유기 변형된 클레이이다 (또는 이들을 포함한다). 일부 구현 예에서, 침전 방지제는 금속 옥사이드이다 (또는 이들을 포함한다).

소정의 구현 예에서, 침전 방지제는 흄드 금속 옥사이드 및/또는 침전된 금속 옥사이드이다 (또는 이들을 포함한다).

소정의 구현 예에서, 침전 방지제는 하기 실리카 형태들인, 침전된 실리카 (예를 들어, 미처리된, 침전된 실리카) 또는 흄드 실리카 (예를 들어, 미처리된, 흄드 실리카) 중 1종 이상이다 (또는 이들을 포함한다). 본 발명에서, 용어 "미처리된 흄드 실리카" 등은 친수성 흄드 실리카를 지칭하는 데 사용된다. 본 발명에서, 용어 "처리된 흄드 실리카" 등은 소수성 흄드 실리카를 지칭하는 데 사용된다.

소정의 구현 예에서, 침전 방지제는 Aerosil 200이다.

일부 구현 예에서, 침전 방지제는 유기 변형된 클레이이다 (또는 이들을 포함한다). 소정의 구현예에서, 침전방지제는 하기 유기 변형된 클레이, 유기 개질화된 스멕타이트(smectite) 클레이, 유기 개질화된 헥토라이트(hectorite) 클레이, 유기 개질화된 벤토나이트(bentonite) 클레이, 유기 개질화된 몬모릴로나이트(montmorillonite) 클레이 및 유기 개질화된 아타풀가이트(attapulgite) 클레이 중 1종 이상이다 (또는 이들을 포함한다).

상기 침전방지제가 혼합된 혼합액을 부동액에 첨가하여 양자에너지 방사 부동액을 얻게 되는 것이다. 이때 혼합액 100중량부에 대하여 침전방지제는 10~20중량부를 혼합한다.

상기와 같이 본 발명의 부동액 첨가제를 사용하게 되면, 양자에너지는 물론 음이온과 원적외선이 방사되면서, 부식방지와 침전물 생성을 억제하여 엔진 과열방지 및 출력과 연비향상을 효과를 가져오게 된다.

즉, 나노화 된 연료 분자에 원적외선의 전기적 파동에 의해 발생된 고주파가 방사되면 연료 분자의 핵 주위를 돌고 있는 전자의 움직임이 빨라져 연료가 최상의 활성을 가지게 되어, 차량의 파워 증가, 연료절감 및 매연감소의 효과를 얻을 수 있게 된다.

본 발명의 내연기관용 기능성 부동액 첨가제는 일반적으로 사용되는 부동액의 20중량%의 비율로 첨가하며 외부온도, 연료 및 차량의 상태 등을 고려하여 가감할 수 있다.

내연기관에는 가스터빈, 가솔린 기관, 석유 기관 및 디젤 기관 등이 있으며, 주로 자동차 엔진용 내연기관에 적용되는 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 필수광물인 백금, 금, 은, 동 및 몰리브덴과 보조광물인 망간, 니켈, 코발트, 알루미늄 및 베릴륨을 중량비 1 : 1로 혼합하여 1000 내지 1300℃에서 3 ~ 5시간 동안 소성하여 1 - 50 nm로 분쇄한 나노 광물분쇄혼합물을 정제수에 넣고 교반기로 교반한 후 전기분해시켜 정제된 콜로이드 상의 광물수 100중량부에 대하여 편백나무의 지엽을 세척 후 30℃에서 1~3일 동안 냉풍 건조 또는 3~7일간 음건한 후, 분쇄기를 이용하여 1~2 mm의 입자 크기로 분쇄한 분말화하여 초임계 추출한 피톤치드 오일 10 내지 15 중량부, 목초액 10 내지 20중량부, 산화방지제 5 내지 15중량부, 유화제 5 내지 10중량부, 침전방지제 10 내지 20중량부, 기포제거제 5 내지 15중량부 및 글리세린 20 내지 30중량부로 조성되는 것을 특징으로 하는 부식방지 및 엔진과열방지를 위한 부동액 첨가제.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 백금, 금, 은, 동 및 몰리브덴으로 이루어진 필수광물과 망간, 니켈, 코발트, 알루미늄 및 베릴륨으로 이루어진 보조광물을 분쇄하여 중량비 1 : 1로 혼합한 후 1000 내지 1300℃에서 3 ~ 5시간 동안 소성하여 1 - 50 nm로 분쇄하는 혼합광물 분쇄공정;
   상기 분쇄 혼합광물을 정제수에 넣고 교반기로 교반한 후 전기분해시켜 정제된 콜로이드 상의 광물수를 얻는 공정;
   편백나무의 지엽을 세척 후 30℃에서 1~3일 동안 냉풍 건조 또는 3~7일간 음건한 후, 분쇄기를 이용하여 1~2 mm의 입자 크기로 분쇄한 분말화하여 초임계 추출한 피톤치드 오일을 제조하는 공정;
   상기 콜로이드 상의 광물수에 100중량부에 대하여 피톤치드 오일 10 내지 15 중량부, 목초액 10 내지 20중량부, 산화방지제 5 내지 15중량부, 유화제 5 내지 10중량부, 침전방지제 10 내지 20중량부, 기포제거제 5 내지 15중량부 및 글리세린 20 내지 30중량부를 조성하는 공정;
   으로 이루어진 것을 특징으로 하는 부식방지 및 엔진과열방지를 위한 부동액 첨가제의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   필수광물인 백금, 금, 은, 동 및 몰리브덴의 조성비는 0.001 : 0.001 : 0.001 : 0.01 : 1 인 것을 특징으로 하는 부식방지와 엔진과열방지를 위한 부동액 첨가제의 제조방법.