JP2009545720A - Novel filling composition and process for producing the same - Google Patents
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Abstract
アルコキシ化グリセリン系充填組成物を含む新規な費用効率の高い発射体、および該充填組成物を作る方法。発射体は、ゼラチン、ポリスチレン、ポリオレフィンまたはそれらの混合物から構成され得る。アルコキシ化グリセリンは、精製または未精製グリセリンと、エチレンオキシドのようなアルキレンオキシドの触媒反応生成物であることができる。 Novel cost-effective projectile comprising an alkoxylated glycerin-based filling composition and a method of making the filling composition. The projectile can be composed of gelatin, polystyrene, polyolefin, or mixtures thereof. The alkoxylated glycerin can be a catalytic reaction product of purified or unpurified glycerin and an alkylene oxide such as ethylene oxide.
Description
本発明は、アルコキシ化グリセリンを含む充填組成物（fill composition）を含む発射体（projectile）に関する。本発明は、また、新規充填組成物の種々の用途に関する。 The present invention relates to a projectile comprising a fill composition comprising an alkoxylated glycerin. The present invention also relates to various uses of the novel filling composition.
樹木用のフィールド・マーカーからレクリエーション用「ペイントボール」スポーツ活動に及ぶ用途において発射体として使用するための適切な標示物質（marking materials）を含むカプセル剤は、当技術分野においてよく知られている（米国特許第３，８６１，９４３号明細書、米国特許第４，６３４，６０６号明細書、米国特許第４，６５６，０９２号明細書、米国特許第５，３９３，０５４号明細書、米国特許第５，８８５，６７１号明細書、米国特許第６，５３０，９６２号明細書、欧州特許第０７８６６４１号明細書）。そのようなカプセル発射体用の初期の充填組成物は染料のみからなっていた。しかし、米国特許第３，８６１，９４３号明細書に開示されているように、そのような発射体は、染料とカプセルの不適合性を含む重大な欠点を持っていた。ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を主成分とする充填組成物は、ＰＥＧが、一般に、染料および他の充填成分の両方と適合性があり、またカプセルとも適合性があるという事実によりそのようなカプセル剤の実際的使用において進歩を示した。１つの配合物は、この用途に最適な粘度に達するために、液体のＰＥＧ（分子量６００未満）と固体のＰＥＧ（分子量６００超）のブレンドを使用することを含む（米国特許第５，３９３，０５４号明細書）。この手法の欠点は、液体のＰＥＧと混合する前に、固体のＰＥＧを溶融しなければならないことである。これは、処理時間および費用の増加をもたらす。さらに、このように製造された充填組成物は、比較的高い温度で凍結し、その結果、カプセルの大きさが変化するという問題があった。米国特許第５，８８５，６７１号明細書に、ＰＥＧ３００を主成分とするペイントボール充填組成物が紹介された。この充填物質は、充填物の製造に必要な処理がより少ないという点において先行技術に対し改善を示した。それは、適切な充填物粘度を達成するために粘度調整剤または増粘剤を用い、そしてそれは以前に報告された充填組成物よりもよい寒冷気候特性も有していた。大豆油を主成分とする別の充填配合物が、ＰＥＧ系充填物より安価な充填物を製造するために紹介された（米国特許第６，５３０，９６２号明細書）。しかし、大豆油充填組成物は、おそらく劣った性能と生分解性のために、広くは受け入れられていない。 Capsules containing suitable marking materials for use as projectiles in applications ranging from field markers for trees to recreational “paintball” sports activities are well known in the art ( US Pat. No. 3,861,943, US Pat. No. 4,634,606, US Pat. No. 4,656,092, US Pat. No. 5,393,054, US Patent No. 5,885,671, U.S. Pat. No. 6,530,962, and European Patent No. 078641). Early filling compositions for such capsule projectiles consisted solely of dyes. However, as disclosed in US Pat. No. 3,861,943, such projectiles have significant drawbacks including dye and capsule incompatibility. Filling compositions based on polyethylene glycol (PEG) are such that PEG is generally compatible with both dyes and other filling ingredients and is also compatible with capsules. It has shown progress in practical use. One formulation involves the use of a blend of liquid PEG (molecular weight <600) and solid PEG (molecular weight> 600) to reach the optimum viscosity for this application (US Pat. No. 5,393,393). No. 054). The disadvantage of this approach is that the solid PEG must be melted before being mixed with the liquid PEG. This results in increased processing time and cost. Furthermore, the filling composition produced in this way has a problem that the capsule size changes as a result of freezing at a relatively high temperature. U.S. Pat. No. 5,885,671 introduced a paintball filling composition based on PEG300. This packing material represents an improvement over the prior art in that less processing is required to produce the packing. It used a viscosity modifier or thickener to achieve the proper fill viscosity, and it also had better cold weather properties than previously reported fill compositions. Another filling formulation based on soybean oil was introduced to produce a cheaper packing than PEG-based packing (US Pat. No. 6,530,962). However, soy oil-filled compositions are not widely accepted, probably due to poor performance and biodegradability.
したがって、それほど高価でないが、ＰＥＧ系充填組成物と同等のまたはそれより優れた性能特性を与えることができる、発射体に使用するのに適した充填物質および組成物に対するニーズがある。 Accordingly, there is a need for a filling material and composition suitable for use in projectiles that is less expensive but can provide performance characteristics that are comparable or superior to PEG-based filling compositions.
本発明は、アルコキシ化グリセリンを含む充填組成物を含む発射体に関する。発射体は、ゼラチン、ポリスチレン、ポリオレフィンまたはそれらの混合物で作ることができる。アルコキシ化グリセリンはグリセリンとアルキレンオキシドの反応生成物であることができる。１つの実施態様においては、アルコキシ化グリセリンはグリセリンとアルキレンオキシドの触媒反応生成物である。１つの限定的でない例においては、アルコキシ化グリセリンはグリセリンとアルキレンオキシドの反応生成物であり、その反応は、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、二金属シアン化物またはそれらの混合物のうちの１種によって触媒される。 The present invention relates to a projectile comprising a filling composition comprising an alkoxylated glycerin. The projectile can be made of gelatin, polystyrene, polyolefin or mixtures thereof. The alkoxylated glycerin can be a reaction product of glycerin and an alkylene oxide. In one embodiment, the alkoxylated glycerin is a catalytic reaction product of glycerin and an alkylene oxide. In one non-limiting example, the alkoxylated glycerin is a reaction product of glycerin and alkylene oxide, and the reaction is catalyzed by one of NaOH, KOH, dimetallic cyanide, or mixtures thereof.
出発物質グリセリンは未精製のものであってもよいし精製されていてもよい。１つの実施態様においては、グリセリンはバイオディーゼルプロセスの副産物から得られる。 The starting material glycerin may be unpurified or purified. In one embodiment, glycerin is obtained from a byproduct of a biodiesel process.
他の反応出発物質アルキレンオキシドは、ａ）エチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはブチレンオキシドのうちの１種であってもよいし、ｂ）エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシドの任意の組合わせの混合物であってもよい。 The other reaction starting material alkylene oxide may be a) one of ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide, or b) a mixture of any combination of ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide. Good.
反応生成物アルコキシ化グリセリンは、グリセリン：アルキレンオキシドのモル比が約１：１〜約１：２０である。１つの実施態様においては、グリセリン：アルキレンオキシドのモル比は約１：１〜約１：１０である。別の実施態様においては、グリセリン：アルキレンオキシドのモル比は約１：２〜約１：１０である。 The reaction product alkoxylated glycerin has a molar ratio of glycerin: alkylene oxide of about 1: 1 to about 1:20. In one embodiment, the molar ratio of glycerin: alkylene oxide is about 1: 1 to about 1:10. In another embodiment, the molar ratio of glycerin: alkylene oxide is from about 1: 2 to about 1:10.
１つの非限定的な例においては、アルコキシ化グリセリンは、グリセリン：エチレンオキシドのモル比が約１：２〜約１：７のエトキシ化されたグリセリンである。別の例においては、グリセリン：エチレンオキシドのモル比は約１：２．４〜１：６．４である。別の例においては、グリセリン：エチレンオキシドのモル比は約１：４．４である。 In one non-limiting example, the alkoxylated glycerin is an ethoxylated glycerin having a glycerin: ethylene oxide molar ratio of about 1: 2 to about 1: 7. In another example, the molar ratio of glycerin: ethylene oxide is about 1: 2.4 to 1: 6.4. In another example, the molar ratio of glycerin: ethylene oxide is about 1: 4.4.
発射体用充填組成物は、アルコキシ化グリセリンを約１５〜１００質量％、好ましくは約５０〜１００質量％、より好ましくは約７５〜１００質量％、そして最も好ましくは約９０〜１００質量％含む。 The projectile filling composition comprises about 15-100%, preferably about 50-100%, more preferably about 75-100%, and most preferably about 90-100% by weight of alkoxylated glycerin.
発射体充填組成物は、さらに、染料、増粘剤、香料、グリセリン、密度ビルダー、界面活性剤、フィラー、ポリエチレングリコールまたはそれらの混合物を含んでもよい。１つの実施態様においては、充填組成物は、約１５〜１００質量％のアルコキシ化グリセリン、約５質量％未満の染料、約３質量％未満のグリセリン、約５質量％未満の水、約４質量％未満の増粘剤、約８５質量％未満のＰＥＧ、および１質量％未満のフィラーを含む。 The projectile filling composition may further comprise a dye, thickener, fragrance, glycerin, density builder, surfactant, filler, polyethylene glycol or mixtures thereof. In one embodiment, the filling composition comprises about 15-100% by weight alkoxylated glycerin, less than about 5% by weight dye, less than about 3% by weight glycerin, less than about 5% by weight water, about 4% by weight. % Thickener, less than about 85% PEG, and less than 1% filler.
アルコキシ化グリセリンは、−４０℃より高い温度で実質的に液体の状態にある。１つの実施態様においては、アルコキシ化グリセリンは、−３０℃より高い温度で実質的に液体の状態にある。別の実施態様においては、アルコキシ化グリセリンは、−２５℃より高い温度で実質的に液体の状態にある。 The alkoxylated glycerin is in a substantially liquid state at temperatures above -40 ° C. In one embodiment, the alkoxylated glycerin is in a substantially liquid state at a temperature greater than −30 ° C. In another embodiment, the alkoxylated glycerin is in a substantially liquid state at a temperature greater than −25 ° C.
アルコキシ化グリセリンの流動点は、通常、約−２０〜−４０℃である。１つの実施態様においては、アルコキシ化グリセリンの流動点は約−２５〜−４０℃である。別の実施態様においては、アルコキシ化グリセリンの流動点は約−３０〜−４０℃である。 The pour point of alkoxylated glycerin is usually about -20 to -40 ° C. In one embodiment, the pour point of the alkoxylated glycerin is about −25 to −40 ° C. In another embodiment, the pour point of the alkoxylated glycerin is about -30 to -40 ° C.
アルコキシ化グリセリンの粘度は、通常、４０℃において約７５〜８００センチストークスである。１つの実施態様においては、アルコキシ化グリセリンの粘度は、４０℃において約７５〜１５０センチストークスである。別の実施態様においては、アルコキシ化グリセリンの粘度は、４０℃において約８５〜１４０センチストークスである。 The viscosity of the alkoxylated glycerin is typically about 75-800 centistokes at 40 ° C. In one embodiment, the viscosity of the alkoxylated glycerin is about 75-150 centistokes at 40 ° C. In another embodiment, the alkoxylated glycerin has a viscosity of about 85-140 centistokes at 40 ° C.
アルコキシ化グリセリンの分子量は通常約１３０〜１０００である。１つの実施態様においては、アルコキシ化グリセリンの分子量は約１３０〜６００である。別の実施態様においては、アルコキシ化グリセリンの分子量は約１７５〜４００である。 The molecular weight of the alkoxylated glycerin is usually about 130-1000. In one embodiment, the molecular weight of the alkoxylated glycerin is about 130-600. In another embodiment, the molecular weight of the alkoxylated glycerin is about 175-400.
さらに別の実施態様においては、発射体は、グリセリン：エチレンオキシドのモル比が１：２．４〜１：６．４、流動点が−３０〜−４０℃、分子量が約１７５〜約４００、そして粘度が４０℃において８５〜１４０センチストークスのエトキシ化グリセリン充填物質を含む。 In yet another embodiment, the projectile has a molar ratio of glycerin: ethylene oxide of 1: 2.4 to 1: 6.4, a pour point of −30 to −40 ° C., a molecular weight of about 175 to about 400, and Contains an ethoxylated glycerin filler material having a viscosity of 85-140 centistokes at 40 ° C.
本発明の充填組成物は、さらに、顔料、野生生物管理で使用されるフィールドまたは匂いマーカー、および悪臭化合物を含んでもよい。それはペイントボール用の充填物質として使用することができる。 The filling composition of the present invention may further comprise pigments, field or odor markers used in wildlife management, and malodorous compounds. It can be used as a filling material for paintball.
ペイントボール用の充填物質として使用されることに加えて、本発明の新規組成物におけるアルコキシ化グリセリンの使用は、他の分野において用途を見いだすことができる。たとえば、アルコキシ化グリセリンは、化粧品用途において保湿剤として、油田用途において掘削泥水または絶縁流体の一部として、農薬配合物において、クリーニング製品、パーソナルケア製品において、または飼料保湿剤の一部として、使用することができる。それは、また、軍事演習における任意の装置において、または非致死性兵器の一部として使用されてもよい。 In addition to being used as a fill material for paintballs, the use of alkoxylated glycerin in the novel compositions of the present invention can find application in other fields. For example, alkoxylated glycerin is used as a humectant in cosmetic applications, as part of drilling mud or insulating fluid in oilfield applications, in agrochemical formulations, in cleaning products, personal care products, or as part of feed humectant can do. It may also be used in any device in military exercises or as part of a non-lethal weapon.
本発明を、さらに、以下の詳細な説明において、本発明の実施態様の非限定的の例としての注目すべき複数の図面（図面中の類似の参照数字は複数の図を通じて類似の部分を表わす。）を参照して、説明される。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention, and in the following detailed description, is to be taken as a non-limiting example of embodiments of the present invention, notable drawings (like reference numerals in the drawings represent like parts throughout the several views). Will be described with reference to FIG.
次の詳細な説明において、本発明の特定の実施態様はその好ましい実施態様に関して記載される。しかしながら、次の説明が本技術の特定の実施態様または特定の使用に特有である限りにおいて、それは単に例証となることを、そして単に典型的な実施態様の簡潔な説明を提供することを目的としている。したがって、本発明は以下に記述する特定の実施態様に限定されるものではなく、むしろ本発明は添付された特許請求の範囲の真の範囲内に入るすべての代替、変形、および均等物を含む。 In the following detailed description, specific embodiments of the present invention are described with reference to preferred embodiments thereof. However, to the extent that the following description is specific to a particular embodiment or specific use of the technology, it is merely intended to be exemplary and merely to provide a brief description of exemplary embodiments. Yes. Accordingly, the invention is not limited to the specific embodiments described below, but rather the invention includes all alternatives, modifications, and equivalents that fall within the true scope of the appended claims. .
ここで用いるときは、
別段の言及がない限り、百分率（％）はすべて、組成物の全質量を基準とする質量％である。
「分子量」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって、次の条件を用いて、測定される。試料は、室温でテトラヒドロフラン中にそれを溶解することによって調製される。ＧＰＣカラムはポリマー・ラボ・ミックスＥ（Polymer Labs Mixed E）であり、検出器はウォーターズ４１０示差屈折計（Waters 410 Differential Refractometer）である。溶離剤はテトラヒドロフランであり、流量は１ｍＬ／分である。カラム温度は４０℃である。試料濃度は０．２５質量％であり、注入体積は１５０μＬである。検量線の作成はポリマー・ラボラトリーズＰＥＧ １０標準（Polymer Laboratories PEG 10 Calibrants）を用いて行なわれる。
「粘度」はＡＳＴＭ法Ｄ−７０４２を用いて測定される。
「流動点」はＡＳＴＭ法Ｄ−９７を用いて測定される。
When used here,
Unless otherwise noted, all percentages (%) are weight percent based on the total weight of the composition.
“Molecular weight” is measured by gel permeation chromatography (GPC) using the following conditions. The sample is prepared by dissolving it in tetrahydrofuran at room temperature. The GPC column is Polymer Labs Mixed E and the detector is a Waters 410 Differential Refractometer. The eluent is tetrahydrofuran and the flow rate is 1 mL / min. The column temperature is 40 ° C. The sample concentration is 0.25% by mass and the injection volume is 150 μL. A calibration curve is created using Polymer Laboratories PEG 10 Calibrants.
“Viscosity” is measured using ASTM method D-7042.
"Pour point" is measured using ASTM method D-97.
本発明は、ペイントボール、非致死性兵器、および発射体が用いられる他の多くの用途のような用途において、従来のＰＥＧの使用に取って代わる新規な充填組成物を提供する。新規な組成物はアルコキシ化されたグリセリン、すなわちトリオールを含む。本発明のために作られたアルコキシ化グリセリンの分子量は、典型的には１３０〜１０００、好ましくは１３０〜６００、より好ましくは１７５〜４００である。アルコキシ化グリセリンは、通常、グリセリンとアルキレンオキシドの反応によって作ることができる。そのような反応は、通常、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、二金属シアン化物またはそれらの混合物のうちの１種によって触媒される。 The present invention provides a novel filling composition that replaces the use of conventional PEGs in applications such as paintball, non-lethal weapons, and many other applications where projectiles are used. The novel composition comprises alkoxylated glycerin, ie triol. The molecular weight of the alkoxylated glycerol made for the present invention is typically 130-1000, preferably 130-600, more preferably 175-400. Alkoxylated glycerol can usually be made by the reaction of glycerol and alkylene oxide. Such reactions are usually catalyzed by one of NaOH, KOH, dimetallic cyanide or mixtures thereof.
アルコキシ化グリセリンを作るために、精製グリセリンを使用してもよいし、未精製グリセリンを使用してもよい。本発明の１つの実施態様においては、バイオディーゼルプロセスの副産物から得られたグリセリンが、アルキレンオキシドと反応させるために使用される。アルキレンオキシドは、典型的にはａ）エチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはブチレンオキシドのうちの１種であってもよいし、ｂ）エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシドの任意の組合わせの混合物であってもよい。 To make alkoxylated glycerin, purified glycerin may be used, or unpurified glycerin may be used. In one embodiment of the invention, glycerin obtained from the by-product of the biodiesel process is used to react with the alkylene oxide. The alkylene oxide is typically a) one of ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide, and b) may be a mixture of any combination of ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide. .
典型的には、アルコキシ化グリセリンは、グリセリン：アルキレンオキシドのモル比が約１：１〜約１：２０、好ましくは約１：１〜約１：１０、より好ましくは約１：２〜約１：１０である。 Typically, the alkoxylated glycerin has a molar ratio of glycerin: alkylene oxide of from about 1: 1 to about 1:20, preferably from about 1: 1 to about 1:10, more preferably from about 1: 2 to about 1. : 10.
たとえば、本発明の１つの実施態様においては、エチレンオキシド（「ＥＯ」）は、下に示されるように、グリセリンと反応させてエトキシ化グリセリンを作るために使用される。 For example, in one embodiment of the invention, ethylene oxide (“EO”) is used to react with glycerine to make ethoxylated glycerin, as shown below.
この反応において、ｎは、任意の特定用途において望まれる粘度および／または分子量に依存して、０．３〜６．７であることができる。反応は約１３０〜１４０℃で行なうことができる。残存触媒は、通常、酢酸または可溶塩を生成する他の有機酸を加えることによって中和することができる。反応した残存触媒（たとえば可溶性酢酸カリウム塩）は、反応生成物の中に残されてもよく、濾過は必要ではない。その代わりに、燐酸または硫酸のような酸を使用して、不溶性の触媒の塩を形成し、引き続いて濾過してもよい。 In this reaction, n can be between 0.3 and 6.7, depending on the viscosity and / or molecular weight desired in any particular application. The reaction can be carried out at about 130-140 ° C. The remaining catalyst can usually be neutralized by adding acetic acid or other organic acids that produce soluble salts. The reacted residual catalyst (eg, soluble potassium acetate) may be left in the reaction product and filtration is not necessary. Alternatively, an acid such as phosphoric acid or sulfuric acid may be used to form an insoluble catalyst salt followed by filtration.
本発明の１つの実施態様においては、エトキシ化グリセリンは、グリセリン：エチレンオキシドのモル比が約１：２〜約１：７である。別の実施態様においては、グリセリン：エチレンオキシドのモル比は約１：２．４〜約１：６．４である。さらに別の実施態様においては、グリセリン：エチレンオキシドのモル比は約１：４．４である。 In one embodiment of the invention, the ethoxylated glycerin has a molar ratio of glycerin: ethylene oxide of about 1: 2 to about 1: 7. In another embodiment, the molar ratio of glycerin: ethylene oxide is about 1: 2.4 to about 1: 6.4. In yet another embodiment, the molar ratio of glycerin: ethylene oxide is about 1: 4.4.
本発明において、充填組成物は、典型的には、約１５〜１００質量％、好ましくは約５０〜１００質量％、より好ましくは７５〜１００質量％、最も好ましくは約９０〜１００質量％のアルコキシ化グリセリンを含む。 In the present invention, the filling composition is typically about 15-100% by weight, preferably about 50-100% by weight, more preferably 75-100% by weight, most preferably about 90-100% by weight alkoxy. Containing glycerin.
用途によって、充填組成物は、また、染料または顔料、増粘剤、香料、グリセリン、悪臭化合物、密度ビルダー、野生生物管理におけるフィールドまたは匂いマーカー、界面活性剤、フィラー、ポリエチレングリコールまたはそれらの混合物のような他の成分を含んでもよい。もし必要ならば、さらに費用を下げ、そして粘度を減少させるために、水を充填組成物に加えてもよい。本発明の充填組成物は、また、ＰＥＧと適合性があり、そして充填物質において使用されるＰＥＧの量を減らし、それにより充填物質の総費用を減少させるために、ＰＥＧ物質とのブレンドとして使用してもよい。 Depending on the application, the filling composition may also be a dye or pigment, thickener, fragrance, glycerin, malodorous compound, density builder, field or odor marker in wildlife management, surfactant, filler, polyethylene glycol or mixtures thereof. Such other components may be included. If necessary, water may be added to the fill composition to further reduce costs and reduce viscosity. The filling composition of the present invention is also compatible with PEG and used as a blend with PEG material to reduce the amount of PEG used in the filling material, thereby reducing the total cost of the filling material. May be.
本発明の１つの実施態様においては、充填組成物は、約１５〜１００質量％のアルコキシ化グリセリン、約５質量％未満の染料、約３質量％未満のグリセリン、約５質量％未満の水、約４質量％未満の増粘剤、約８５質量％未満のＰＥＧ、および１質量％未満のフィラーを含む。 In one embodiment of the invention, the filling composition comprises about 15-100% by weight alkoxylated glycerin, less than about 5% by weight dye, less than about 3% by weight glycerin, less than about 5% by weight water, Less than about 4% thickener, less than about 85% PEG, and less than 1% filler.
本発明において使用されるアルコキシ化グリセリンは、−４０℃より高い温度で実質的に液体の状態にある。１つの実施態様においては、それは−３０℃より高い温度で実質的に液体の状態にある。別の実施態様においては、それは、−２５℃より高い温度で実質的に液体の状態にある。 The alkoxylated glycerin used in the present invention is in a substantially liquid state at a temperature higher than −40 ° C. In one embodiment, it is in a substantially liquid state at a temperature greater than −30 ° C. In another embodiment, it is in a substantially liquid state at a temperature greater than −25 ° C.
本発明において使用されるアルコキシ化グリセリンは、約−２０〜−４０℃の流動点を有する。１つの実施態様においては、流動点は約−２５〜−４０℃である。別の実施態様においては、流動点は約−３０〜−４０℃である。 The alkoxylated glycerin used in the present invention has a pour point of about -20 to -40 ° C. In one embodiment, the pour point is about −25 to −40 ° C. In another embodiment, the pour point is from about -30 to -40 ° C.
本発明において使用されるアルコキシ化グリセリンの粘度は、通常、４０℃で約７５〜８００センチストークスである。１つの実施態様においては、粘度は４０℃で約７５〜１５０センチストークスである。別の実施態様においては、粘度は４０℃で約８５〜１４０センチストークスである。 The viscosity of the alkoxylated glycerin used in the present invention is typically about 75-800 centistokes at 40 ° C. In one embodiment, the viscosity is about 75-150 centistokes at 40 ° C. In another embodiment, the viscosity is about 85-140 centistokes at 40 ° C.
本発明において使用されるアルコキシ化グリセリンの分子量は、通常、約１３０〜１０００である。１つの実施態様においては、それは約１３０〜６００である。別の実施態様においては、それは約１７５〜４００である。 The molecular weight of the alkoxylated glycerin used in the present invention is usually about 130-1000. In one embodiment, it is about 130-600. In another embodiment, it is about 175-400.
本発明は、さらに、次の非限定的な実施例によって実証される。 The invention is further demonstrated by the following non-limiting examples.
実施例１
出発物質として精製グリセリンを使用し、異なる量（ｎ）のＥＯでエトキシ化したグリセリンの４つの試料を調製し、それらの特性を測定した。試料は、４０℃における粘度および流動点について試験した。比較のために、ＰＥＧ３００について同一の特性を含めた。結果のいくつかを表１にまとめて示す。
Example 1
Using purified glycerin as starting material, four samples of glycerin ethoxylated with different amounts (n) of EO were prepared and their properties measured. Samples were tested for viscosity and pour point at 40 ° C. For comparison, the same properties were included for PEG300. Some of the results are summarized in Table 1.
図１に示されるように、エトキシ化グリセリンの粘度は、同一の分子量のＰＥＧの粘度よりも大きい。このことは、グリセリンエトキシラートがＰＥＧに対して最も経済的な利点を示す、分子量が比較的低い場合に、特に真実である。図２は、種々の温度において、ＰＥＧ３００と比較した、比較的低分子量のグリセリンエトキシラートの粘度を示す。エトキシ化グリセリンの低温粘度はＰＥＧ３００よりも著しく大きいことが注目される。このために、エトキシ化グリセリン系充填組成物において、粘度調整剤を減らしまたは省くことができ、したがって費用を削減することができる。これらの増加した粘度においてでさえ、エトキシ化グリセリンは実質的に液体の状態にある。温度が高くなると粘度が収斂することもまたは重要な意義を持ち、それはさらに、より高粘度のエトキシ化グリセリンは、貯蔵および加工に典型的な温度において、ＰＥＧと比較して、加工上の問題を示さないであろうという見解を支持する。
As shown in FIG. 1, the viscosity of ethoxylated glycerin is greater than the viscosity of PEG of the same molecular weight. This is particularly true when the molecular weight is relatively low, where glycerine ethoxylates show the most economic advantage over PEG. FIG. 2 shows the viscosity of a relatively low molecular weight glycerine ethoxylate compared to
実施例２
本発明のいくつかのエトキシ化グリセリン系充填組成物を調製し、上述の種々の用途の実施可能性を実証する。エトキシ化グリセリン系充填組成物のペイントボールを、商業的に市販されている充填組成物と比較した。
Example 2
Several ethoxylated glycerin-based filling compositions of the present invention are prepared to demonstrate the feasibility of the various applications described above. The paintball of the ethoxylated glycerin-based filling composition was compared to a commercially available filling composition.
前記充填組成物のペイントボール（本発明の試料Ａ、ＢまたはＣ）が商用ペイントボール充填物と同等またはそれより優れた性能特性を与えることが実証される。 It is demonstrated that the paint ball of the filling composition (Sample A, B or C of the present invention) provides performance characteristics equivalent to or better than commercial paint ball fillings.
実施例３
本発明の充填組成物は、所望の性能特性を達成するために、および／または生成物の原価を下げるために、他の成分、たとえばＰＥＧを含んでもよい。たとえば、アルコキシ化グリセリン系物質は次の組成物を使用して作ることができる。
Example 3
The filling composition of the present invention may include other components, such as PEG, to achieve the desired performance characteristics and / or to reduce the cost of the product. For example, an alkoxylated glycerin-based material can be made using the following composition.
実施例４
発射体シェルと充填物質の適合性は、発射体の性能にとってきわめて重要である。シェルの親水性成分と充填物質の間で平衡が達成されるであろう。グリセリンおよび水のようなこれらの親水性成分は、シェル可塑剤の役目を果たし、その成分が親水性であればあるほど、それはシェルを可塑化する効果が大きくなる一般的傾向がある。発射体シェルは硬すぎなくてもいけないし柔らかすぎてもいけないので、充填物質の親水性が非常に重要であることは明白である。充填物中身が、下記試料Ａの場合のように、親水性でありすぎる場合は、シェルは柔らかくなりすぎる。充填物質が十分に親水性でない場合は、下記試料Ｃの場合のように、シェルから充填物へグリセリンのような可塑剤の移行があるので、シェルは脆くなりすぎる。
Example 4
The compatibility of the projectile shell and filler material is critical to the performance of the projectile. An equilibrium will be achieved between the hydrophilic component of the shell and the filler material. These hydrophilic components, such as glycerin and water, serve as shell plasticizers, the more hydrophilic that component is, the more generally it tends to have a greater effect of plasticizing the shell. Obviously, the hydrophilicity of the filler material is very important, as the projectile shell must not be too hard or too soft. If the filling content is too hydrophilic, as in Sample A below, the shell will be too soft. If the filler material is not sufficiently hydrophilic, the shell becomes too brittle due to the transfer of a plasticizer such as glycerin from the shell to the filler as in Sample C below.
実施例２の試料Ｎｏ．Ａ、ＢおよびＣを３つのゼラチンシェルに充填し、その結果を下表にまとめて示す。 Sample No. 2 of Example 2 A, B and C are filled into three gelatin shells and the results are summarized in the table below.
したがって、試料Ｂがゼラチンシェルと最も良い適合性を有すると結論される。 Therefore, it is concluded that Sample B has the best compatibility with the gelatin shell.
ペイントボール用の充填物質として使用されることに加えて、本発明の新規組成物におけるアルコキシ化グリセリンの使用は、他の分野において用途を見いだすことができる。たとえば、アルコキシ化グリセリンは、保湿剤として化粧品配合物において、油田用途における掘削泥水または絶縁流体の一部として、農薬配合物において、クリーニング製品、パーソナルケア製品において、または飼料保湿剤の一部として使用することができる。それは、また、軍事演習における任意の装備において、または非致死性兵器の一部として、使用することもできる。 In addition to being used as a fill material for paintballs, the use of alkoxylated glycerin in the novel compositions of the present invention can find application in other fields. For example, alkoxylated glycerin is used as a moisturizer in cosmetic formulations, as part of drilling mud or insulating fluids in oilfield applications, in agrochemical formulations, in cleaning products, personal care products, or as part of feed moisturizers can do. It can also be used in any equipment in military exercises or as part of a non-lethal weapon.
本発明は種々の修正や代替が可能であるけれども、上述の典型的な実施態様は実施例として示された。しかしながら、本発明がここに開示された特定の実施態様に限定されるものではないことは再び理解されるべきである。実に、本発明の技術は、次の特許請求の範囲によって定められる発明の精神および範囲内にあるすべての修正物、均等物および代替物を包含する。 While the invention is susceptible to various modifications and alternatives, the foregoing exemplary embodiments have been shown by way of example. However, it should be understood again that the present invention is not limited to the specific embodiments disclosed herein. Indeed, the technology of the invention encompasses all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the following claims.
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