BE1023466B1

BE1023466B1 - Smeermiddelsamenstelling en toepassingen daarvan

Info

Publication number: BE1023466B1
Application number: BE2016/5077A
Authority: BE
Inventors: Dirk Jongert; François BREYE
Original assignee: Vdv Lubricants Nv
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2016-01-29
Publication date: 2017-03-29
Also published as: US10787621B2; AU2017212692A1; US20190010415A1; JP2019509368A; WO2017129778A1; RU2018128379A3; CA3012265A1; BR112018015216A2; RU2018128379A; CN109072119A; MX2018009038A; EP3408360A1; KR20180101449A

Abstract

Een smeermiddelsamenstelling, omvattende een of verscheidene homopolymeren van alfa-alkeen, een suspensie van deeltjes met een grootte tussen 0,5 µm en 25 µm en een toevoegmiddel, en toepassingen daarvan in de glasindustrie, zoals bij de productie van holle glazen voor de verpakking van producten die voor zoogdieren worden toegepast.

Description

Smeermiddelsamenstelling en toepassingen daarvan Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op nieuwe smeermiddelsamenstellingen die op synthetische oliën zijn gebaseerd, zoals op poly-alfa-alkenen, die voor toepassing in de glasindustrie worden gebruikt.

Stand der techniek

De industrie van hol glas omvat de toepassing van een of van verscheidene matrijzen.

Gewoonlijk wordt een hol glas eerst in een lege matrijs bij een hoge temperatuur (bv. hoger dan 400°C) gevormd, gevolgd door een afwerkingswerkwijze in een afwer-kingsmatrijs, opnieuw bij een hoge temperatuur.

Smeermiddelformuleringen worden gewoonlijk op de wanden van de matrijzen aangebracht teneinde deze te smeren. In WO2007/138226 wordt een automatische smering van matrijzen beschreven voor het vormen van holle glasproducten. Kenmerkende smeermiddelsamenstellingen omvatten een vloeibare (olie) component, een of verscheidene toevoeg-middelen en deeltjes, zoals grafietdeeltjes in suspensie.

Gezuiverde minerale oliefracties worden uit kostenoverwegingen gekozen om de massa van de smeermiddelsamenstellingen uit de stand der techniek te vervaardigen, en zij maken smeermiddelformuleringen met goede eigenschappen mogelijk, die door middel van andere toevoegmiddelen verder worden aangepast en verbeterd.

Samenvatting van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een smeermiddelsamenstelling, waarbij, in plaats van een minerale oliefractie, één synthetische olie (of met minder voorkeur een mengsel van synthetische oliën) wordt gekozen om de olie (vloeibare) component te vormen. De synthetische olie is een homopolymeer van een alfa-alkeen of een mengsel van homopolymeren van alfa-alkenen.

Aangezien hoge temperaturen erbij zijn betrokken, worden koolstofresten, waaronder polycyclische aromatische koolwaterstoffen, geproduceerd bij de bewerking van hol glas onder gebruikmaking van de formuleringen uit de stand der techniek als smeermateriaal. Eén voordeel van de incorporatie van de synthetische olie volgens de onderhavige uitvinding in een smeermiddelsamenstelling is een duidelijke vermindering van koolstofresten (zoals vaste koolstofresten of polycyclische aromatische koolwaterstoffen) die op het glas of op de matrijs (matrijzen) zijn geadsorbeerd, en die aanwezig zijn in de door hitte gegenereerde damp die de matrijs (matrijzen) omgeven.

De synthetische olie van de smeermiddelsamenstelling volgens de onderhavige uitvinding (die de vloeibare/olie-component van de smeermiddelsamenstelling vormt) is (omvat, bestaat hoofdzakelijk uit, of bestaat uit) een homopolymeer van een alfa-alkeen, zoals poly-isobuteen (of 2-methyl-l-propeen).

De smeermiddelsamenstelling omvat verder, naast de oliecomponent (synthetische olie), ten minste één toevoeg-middel en/of deeltjes (van grafiet) in suspensie. Het ten minste één toevoegmiddel fungeert bij voorkeur als anti-oxidans en/of als dispergeermiddel en/of als een viscositeit (verhogend) middel (verdikkingsmiddel).

De smeermiddelsamenstelling volgens de onderhavige uitvinding omvat met voordeel ten minste 50 gew.% van de synthetische olie (een homopolymeer van een alfa-alkeen, zoals poly-isobuteen (of 2-methyl-l-propeen)).

Een eerste oogpunt van de onderhavige uitvinding is een op synthetische olie gebaseerde smeermiddelsamenstelling, omvattende een of verscheidene homopolymeren van alfa-alkeen (zoals poly-isobuteen) in een hoeveelheid van ten minste 50 gew.% van de genoemde samenstelling (totaal gewicht van alle homopolymeren van alfa-alkeen : totaal gewicht van de samenstelling), (grafiet)deeltjes (in suspensie) met een grootte tussen 0,5 μιη en 25 pm, zoals gra-fietdeeltjes, en een toevoegmiddel (een of verscheidene toevoegmiddelen). Bij voorkeur vertegenwoordigt het homo-polymeer van alfa-alkeen (vertegenwoordigen de-homopolyme-ren van alfa-alkeen) ten minste 50 gew.% en minder dan 80 gew.% van de smeermiddelsamenstelling, en/of de (grafiet)-deeltjes vertegenwoordigen ten minste 1 gew.% van de smeermiddelsamenstelling (mogelijk maximaal 5 gew.%), waarbij het toevoegmiddel (de toevoegmiddelen) het overgebleven deel van de smeermiddelsamenstelling vertegenwoordigt (vertegenwoordigen) om 100 gew.% te bereiken. Deze smeermiddelsamenstelling is vooral geschikt voor de productie van hol (verpakkings)glas.

Daarnaast omvat een geconcentreerde smeermiddelsamenstelling volgens de uitvinding: ten minste 10 gew.% van een of verscheidene homopolymeren van alfa-alkeen (zoals poly-isobuteen) en ten minste 50 gew.% van (i) ten minste één toevoegmiddel (dat wordt gekozen uit de groep, bestaande uit een zwavelbevattende C4-C22-vetzuurester van een Ci-Cs-alcohol, polydimethylsi-loxaan, een zwavelbevattend Cg-Ci8-alkeen, een viscositeit (verhogend) middel en mengsels daarvan) en uit (ii) deeltjes (van grafiet) in suspensie met een grootte tussen 0,5 μιη en 25 μηα. Deze geconcentreerde smeermiddelsamenstelling dient voor gebruik te worden verdund (ten minste meer dan tweevoudig) met een poly-alfa-alkeen (bv. met poly-isobuteen) .

Een andere doelstelling van de onderhavige uitvinding is een werkwijze voor de productie van hol (verpakkings) glas, omvattende de stappen van: aanbrengen van een glasklodder bij een temperatuur tussen 400°C-550°C in een lege matrijs en het verkrijgen van een onafgewerkt materiaal; aanbrengen van het onafgewerkte materiaal bij een temperatuur tussen 400°C-550°C in een afwerkingsmatrijs; verkrijgen van het afgewerkte holle glas, waarbij een smeermiddelsamenstelling op basis van een synthetische olie (omvattende ten minste 50 gew.% van de synthetische olie (een homopolymeer van een alfa-alkeen, zoals poly-isobuteen (of 2-methyl-l-propeen))) (eerder) is aangebracht op hetzij de lege matrijs, hetzij op de afwerkingsmatri js hetzij op de twee matrijzen. Bij voorkeur is de samenstelling volgens de uitvinding (ten minste) op de lege matrijs aangebracht.

Een andere verwante doelstelling van de onderhavige uitvinding is het holle glas dat door middel van deze werkwijze verkrijgbaar is.

Nog een andere doelstelling van de onderhavige uitvinding is de toepassing van het verkregen glas voor de verpakking van producten die met zoogdieren in contact worden gebracht, bij voorkeur voor de verpakking van parfums, cosmetica, etenswaren of van farmaceutische samenstellingen .

Daarentegen is de onderhavige uitvinding een werkwijze voor de productie van glas voor de verpakking van parfums, cosmetica, etenswaren of van farmaceutische samenstellingen, omvattende de stappen van: aanbrengen van een glasklodder bij een temperatuur tussen 400°C-550°C in een lege matrijs en het verkrijgen van een onafgewerkt materiaal; aanbrengen van het onafgewerkte materiaal bij een temperatuur tussen 400°C~550°C in een afwerkingsmatri js; - verkrijgen van het afgewerkte holle glas; vullen van het genoemde holle glas met de verpakking, waarbij de smeermiddelsamenstelling volgens de onderhavige uitvinding, die is gebaseerd op een synthetische olie (omvattende ten minste 50 gew.% van de synthetische olie (een homopolymeer van een alfa-alkeen·, zoals poly-isobuteen (of 2-methyl-l-propeen))), (eerder) is aangebracht op hetzij de lege matrijs, hetzij op de afwerkingsmatrijs hetzij op de twee matrijzen.

Gedetailleerd beschrijving van de uitvinding

De uitvinders hebben gekozen om gezuiverde minerale olie te vermijden en zich op synthetische oliën te richten ondanks de verhoogde kosten van de laatste.

De uitvinders hebben zeer goede resultaten verkregen met een oliecomponent die met (bestaande (hoofdzakelijk) uit) een homopolymeer van isobuteen (een polymeer dat uit 2-methyl-l-propeen is bereid) is bereid.

Bijgevolg is een eerste oogpunt van de onderhavige uitvinding een smeermiddelsamenstelling, omvattende: ten minste 40 gew.% van een synthetische olie, waarbij de synthetische olie een of verscheidene homopolymeren van alfa-alkeen, (grafiet)deeltjes (in suspensie) met een grootte tussen 0,5 pm en 25 |Jm en een toevoegmiddel (bv. een antioxidans en/of dispergeer-middel en/of een viscositeitverhogend middel) is.

Met voordeel vertegenwoordigt de synthetische olie ten minste 40 gew.%, bij voorkeur ten minste (ongeveer) 50 gew.% of ten minste (ongeveer) 55 gew.% van de samenstelling en minder dan 90 gew.%, bij voorkeur minder dan 80 gew.%, met meer voorkeur minder dan (ongeveer) 75 gew.% of minder dan (ongeveer) 70 gew.% of nog minder dan (ongeveer) 65 gew.% (bv. tussen 50 gew.% en 70 gew.%), en/of de (grafiet)deeltjes vertegenwoordigen ten minste 1 gew.% en/of maximaal 5 gew.% (gew. deeltje : gew. smeermiddel-samenstelling).

De (grafiet)deeltjes worden met voordeel in de vorm van een suspensie (waarbij de vloeibare component van de suspensie verenigbaar is met de andere verbindingen en met de smeermiddeleigenschappen van de smeermiddelsamenstel-ling volgens de onderhavig uitvinding) aan de smeermiddel-samenstelling toegevoegd.

Aldus is de vloeibare component van de suspensie van (grafiet)deeltjes een niet-waterige vloeistof, mogelijk een (gezuiverde) minerale olie, bij voorkeur een synthetische olie (poly-alfa-alkeen, zoals poly-isobuteen). Wanneer de vloeibare component van de suspensie een poly-alfa-alkeen is, wordt de hoeveelheid van het poly-alfa-alkeen dat tezamen met de suspensie van (grafiet)deeltjes is opgenomen, meegerekend met de hoeveelheid van het (massa) poly-alfa-alkeen van de samenstelling. Daarentegen wordt, wanneer de vloeibare component van de suspensie een andere (minerale) olie is, deze hoeveelheid als een toe-voegmiddel beschouwd (zelfs indien ontdaan van antioxidans en/of van dispergeermiddel en/of van verdikkende eigenschappen (verdikkingsmiddel)).

Bij voorkeur is het homopolymeer van alfa-alkeen uit monomeren bereid, die mono-onverzadigde alkenen. zijn, met de meeste voorkeur zijn de monomeren buteen zoals iso-buteen (2-methyl-l-propeen).

Bij voorkeur bestaat de synthetische olie van de smeermiddelsamenstelling hoofdzakelijk uit (bestaat uit) één homopolymeer van één mono-onverzadigd alkeen, zoals poly-isobuteen (CAS 9044-17-1).

Bij voorkeur heeft het homopolymeer van alfa-alkeen, zoals het poly-isobuteen, bij 40°C een viscositeit tussen 5 en 2000 cSt, met meer voorkeur tussen 10 en 500 cSt, met nog meer voorkeur tussen 20 en 140 cSt.

Bij voorkeur heeft het polymeer van alfa-alkeen, zoals het poly-isobuteen, bij 100°C een viscositeit tussen 20 en 3000 cSt, met meer voorkeur tussen 40 en 1500 cSt, met nog meer voorkeur tussen 50 en 150 cSt.

De toevoegmiddelen waaraan de voorkeur wordt gegeven, worden uit de groep gekozen, bestaande uit een zwavel-bevattende C4-C22-vetzuurester van een Ci-Cs-alcohol (bij voorkeur een Ci2-C22_vetzuurester van methanol), polydime-thylsiloxaan, een zwavelbevattend C8-Ci8-alkeen, een viscositeit (verhogend) middel (verdikkingsmiddel) en mengsels daarvan (hetzij een van de drie verbindingen, een mengsel van twee verbindingen uit de lijst, hetzij alle drie verbindingen) .

Wanneer de zwavelbevattende C4-C22~vetzuurester van een Ci-Cg-alcohol aanwezig is, wordt deze bij voorkeur in een hoeveelheid tussen 10 en 16 gew.% toegevoegd. Wanneer po-lydimethylsiloxaan wordt toegevoegd, wordt dat bij voorkeur in een hoeveelheid tussen 1 en 10 gew.% toegevoegd en wanneer het zwavelbevattende Cg-Cig-alkeen wordt toegevoegd, wordt dat bij voorkeur in een hoeveelheid tussen 5 en 12 gew.% toegevoegd.

De totale hoeveelheid van de toevoegmiddelen ligt gewoonlijk in het bereik tussen (ongeveer) 15 gew.% en (ongeveer) 45 gew.%, bijvoorbeeld tussen (ongeveer) 20 gew.% en (ongeveer) 30 gew.%.

Een viscositeit(verhogende) middel waaraan de voorkeur wordt gegeven, is een of verscheidene verdikkingsmiddelen zoals mineraal smeer (bv. calciumvet).

Bij voorkeur wordt het viscositeit(verhogende) middel (verdikkingsmiddel) in een zodanige concentratie gekozen en toegevoegd dat de eigenschappen van de samenstelling worden behouden en om aan de smeermiddelsamenstelling een viscositeit tussen 1000 en 10.000 cPs (25°C) (d.w.z., 1 tot 10 Pa.s; 25°C) te verschaffen, bij voorkeur een viscositeit tussen 4000 en 8000 (25°C), met meer voorkeur tussen (ongeveer) 4500 en (ongeveer) 5000 cPs (25°C).

Met "ongeveer" wordt bij voorkeur bedoeld plus of min 10% en alle tussenliggende waarden (bv. "ongeveer 100" betekent een waarde van 90 tot 110).

Opgemerkt wordt, dat hoewel de toevoegmiddelen volgens de onderhavige uitvinding vloeibaar of gebaseerd op lange koolwaterstoffen kunnen zijn, mogen zij bij de onderhavige uitvinding niet worden opgevat als deel van de synthetische oliecomponent, en de definitie van de samenstelling van de synthetische oliecomponent sluit deze toevoegmiddelen uit, en richt zich op homopolymeren van mono-onverzadigde alkenen; daarentegen dienen de percentages (bv. 50 gew.%-70 gew.%) die bij de onderhavige uitvinding aan de synthetische oliecomponent worden verschaft niet de som van de toevoegmiddelen te omvatten naast de hoeveelheid homopolymeren van de synthetische olie (mono-onverzadigde alkenen of poly-alfa-alkeen (poly-alfa-alkenen)).

Een verwant oogpunt van de onderhavige uitvinding is een werkwijze voor de productie van hol glas, omvattende de stappen van: smeren van ten minste één matrijs met de smeermiddelsamenstelling volgens de onderhavige uitvinding, laden van de glasmassa in de ten minste ingevette één matrijs (bv. een lege matrijs en/of een afwerkingsma-trijs, bij voorkeur is de lege matrijs ingevet) en het verkrijgen van het holle glas.

De werkwijze omvat bijvoorbeeld een ingevette lege matrijs met de smeermiddelsamenstelling volgens de uitvinding en een afwerkingsmatrijs (niet gesmeerd, gesmeerd met een smeermiddelsamenstelling uit de stand der techniek, of gesmeerd met de smeermiddelsamenstelling volgens de onderhavige uitvinding) . Het laden van de glasmassa in de lege matrijs kan door middel van zwaartekracht worden uitgevoerd. Vervolgens voert een pons een beweging uit die de glasmassa daarmee voortdrijft. Daarna is de lege matrijs open en wordt de lege matrijs in de afwerkingsmatri js overgebracht. Het afgewerkte product wordt verkregen door middel van het strekken van de lege matrijs tot zijn eigen gewicht, waarbij de gestrekte lege matrijs wordt opgeblazen en uit het holle glas wordt getrokken.

Een ander verwant oogpunt van de onderhavige uitvinding is het holle glas (het verkregen glas) dat door middel van deze werkwijze verkrijgbaar is. Dit glas omvat bijvoorbeeld geringe sporen van koolstofresten.

Daarentegen wordt dit holle glas (verkrijgbaar of vér-kregen door middel van deze werkwijze) gebruikt voor ver-pakkingssamenstellingen die bij zoogdieren worden toegepast, zoals farmaceutische samenstellingen, cosmetische samenstellingen, voedingssamenstellingen of -producten en parfums.

Claims

Conclusies

1. Op synthetische olie gebaseerde smeermiddelsamenstelling, omvattende: ten minste 50 gew.% van een of verscheidene homopoly-meren van alfa-alkeen, een suspensie van deeltjes met een grootte tussen 0,5 μτη en 25 |Jm en een toevoegmiddel.
2. Smeermiddelsamenstelling volgens conclusie 1, waarbij het homopolymeer (de homopolymeren) ten minste 50 gew.% van de genoemde samenstelling en minder dan 80 gew.% vertegenwoordigt (vertegenwoordigen).
3. Smeermiddelsamenstelling volgens conclusie 1 of 2, waarbij de deeltjes ten minste 1 gew.% van de genoemde smeermiddelsamenstelling. vertegenwoordigen.
4. Smeermiddelsamenstelling volgens een van de voorgaande conclusies 1-3, waarbij de deeltjes in de vorm van een suspensie in een niet-waterig medium, mogelijk een minerale olie, bij voorkeur een poly-alfa-alkeen, worden toegevoegd.
5. Smeermiddelsamenstelling volgens conclusie 3, waarbij het toevoegmiddel (de toevoegmiddelen) het resterende deel van de smeermiddelsamenstelling vertegenwoordigt (vertegenwoordigen), bij voorkeur waarbij de genoemde toevoegmiddelen antioxidantia en/of dispergeermiddelen en/of verdikkingsmiddelen zijn.
6. Smeermiddelsamenstelling volgens conclusie 4, waarbij het toevoegmiddel (de toevoegmiddelen) het resterende deel van de smeermiddelsamenstelling vertegenwoordigt (vertegenwoordigen), waarbij bij voorkeur de genoemde toevoegmiddelen antioxidantia en/of dispergeermiddelen en/of verdikkingsmiddelen zijn, en mogelijk het sus-pensiemedium van de deeltjes.
7. Smeermiddelsamenstelling volgens een van de voorgaande conclusies 1-6, waarbij het homopolymeer (de homopoly-meren) hoofdzakelijk polybuteen omvat (omvatten) of hoofdzakelijk uit polybuteen bestaat (bestaan).
8. Smeermiddelsamenstelling volgens conclusie 7, waarbij het polybuteen een polymeer van 2-methyl-l-propeen is.
9. Smeermiddelsamenstelling volgens een van de voorgaande conclusies 1-8, waarbij de een of verscheidene homopo-lymeren van alfa-alkeen een viscositeit bij 40°C tussen 5 en 2000 cSt hebben en een viscositeit bij 100°C tussen 20 en 3000 cSt.
10. Smeermiddelsamenstelling volgens een van de voorgaande conclusies 1-9, waarbij het toevoegmiddel wordt gekozen uit de groep, bestaande uit een zwavelbevattende C4-C22“vetzuurester van een Ci-Cg-alcohol, polydimethyl-siloxaan, een zwavelbevattend C8-Ci8-alkeen, een verdikkingsmiddel en mengsels daarvan.
11. Smeermiddelsamenstelling volgens conclusie 10, waarbij het toevoegmiddel het verdikkingsmiddel, en de zwavelbevattende C4-C22-vetzuurester van een Ci-C8-alcohol en polydimethylsiloxaan, of de zwavelbevattende C4-C22-vetzuurester van een Ci-C8-alcohol en het zwavelbevattende C8-Ci8-alkeen, of polydimethylsiloxaan en het zwavelbevattende C8-Ci8-alkeen omvat.
12. Smeermiddelsamenstelling volgens conclusie 10 of 11, waarbij de zwavelbevattende C4-C22-vetzuurester van een Ci-Cs-alcohol een Ci2-C22-vetzuurester van methanol is.
13. Smeermiddelsamenstelling volgens een van de voorgaande conclusies 10-12, omvattende tussen 10 en 16 gew.% van de zwavelbevattende C4-C22-vetzuurester van een Ci-Ce-alcohol en/of tussen 1 en 10 gew.% polydimethylsi-loxaan en/of tussen 5 en 12 gew.% van het zwavelbevattende Cs-Cig-alkeen.
14. Smeermiddelsamenstelling volgens een van de voorgaande conclusies 10-13, met een viscositeit (25°C) tussen 1000 en 10.000 cPs.
15. Geconcentreerde smeermiddelsamenstelling, omvattende ten minste 10 gew.% van een of verscheidene homopoly-meren van alfa-alkeen, een suspensie van deeltjes met een grootte tussen 0,5 μιη en 25 μη en een toevoegmid-del, waarbij de genoemde deeltjes en het genoemde toe-voegmiddel ten minste 50 gew.% van de genoemde geconcentreerde smeermiddelsamenstelling vormen.
16. Werkwijze voor de productie van een hol glas, omvattende de stappen van: aanbrengen van een glasmassa bij een temperatuur tussen 400°C-550°C in ten minste één matrijs; verkrijgen van het afgewerkte holle glas, waarbij de smeermiddelsamenstelling volgens een van de voorgaande conclusies 1-14 vooraf is aangebracht in de smeer van de genoemde ten minste één matrijs.
17. Werkwijze volgens conclusie 16, omvattende de stappen van het aanbrengen van een glasmassa bij een temperatuur tussen 400°C-550°C in een lege matrijs en de stap van het aanbrengen van de glasmassa die uit de genoemde lege matrijs bij een temperatuur tussen 400°C-550°C in een afwerkingsmatrijs is verkregen in een afwer-kingsmatrijs, waarbij de smeermiddelsamenstelling volgens een van de voorgaande conclusies 1-14 vooraf is aangebracht in hetzij de smeer van de lege matrijs hetzij in de smeer van de afwerkingsmatrijs, hetzij in de smeer van zowel de lege matrijs als de afwerkingsmatri js .
18. Hol glas dat verkrijgbaar is door middel van de werkwijze volgens conclusie 16 of 17.
19. Toepassing van het glas volgens conclusie 18 voor de verpakking van producten die met zoogdieren in contact worden gebracht, bij voorkeur voor de verpakking van parfums, cosmetica, etenswaren of van farmaceutische samenstellingen.