KR101667693B1 - 산업, 농업 또는 가정 유체 생산에 이용되는 수소탈납 탄화수소 유체 - Google Patents

산업, 농업 또는 가정 유체 생산에 이용되는 수소탈납 탄화수소 유체 Download PDF

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Abstract

산업 제품, 농업 제품 또는 가정용 제품의 조성물에서 이용될 수 있는 탄화수소 유체로서, ASTM 표준 D97에 따른 유동점이 -15℃ 이하이고, 초기 끓는점 및 최종 끓는점이 200 내지 450℃이며, 50중량% 이상의 이소파라핀(isoparaffin) 및 많아야 40중량%의 나프텐(naphthene)을 포함하며, 끓는점이 200℃이상인 수소탈납 경유 커트(hydrodewaxed gas-oil cut)를 증류하여 얻은 탄화수소의 혼합물로 이루어진다.

Description

산업, 농업 또는 가정 유체 생산에 이용되는 수소탈납 탄화수소 유체{HYDRODEWAXED HYDROCARBON FLUID USED IN THE PRODUCTION OF INDUSTRIAL, AGRICULTURAL OR HOUSEHOLD FLUIDS}
본 발명은 산업 유체, 농업 유체 및 가정 유체의 조성물에서 이용될 수 있는, 수소탈납 탄화수소 유체(hydrodewaxed hydrocarbon fluid)에 관한 것이다. 이들은 자동차 산업, 식물위생 생성물(phytosanitary product), 잉크, 가정용 연료, 실란트용 익스텐션 오일(extension oil), 수지 기반 제제용 점도 저감제(viscosity reducer), 약제 조성물 및 푸트-접촉(food-contact) 조성물을 포함하는 시추액(drilling fluid), 산업용 윤활유를 포함한다.
기술분야의 숙련자에게 공지된 유체의 화학적 본질 및 조성물은 예정된 적용분에 따라 상당히 다양하다. 따라서, (요구되는 최종 끓는점이 365℃ 이하인지 이상인지에 따라 선택되는) ASTM D-86 또는 ASTM D-1160에 의해 측정되는 증류 범위(distillation range), 유동점, 점도, 밀도, 황 및 방향족 화합물 함량, 밀도, ASTM D-611에 의해 측정된 아닐린 점(aniline point), 이런 탄화수소의 생성방법, 특히 분획 증류된 공급 원료의 본질, 인화점(flash point)은 다른 적용분야에서 유체를 채택할 수 있게 하는 중요한 특성을 구성한다.
이 탄화수소 유체는 초기 끓는점(initial boiling point; IBP) 및 최종 끓는점(final boiling point; FBP) 사이가 좁은 끓는점 범위를 가진다. 이 범위는 예정된 적용분야에 따라 선택된다. 끓는점 범위가 좁으면 안전의 이유로 중요한 매개변수인 발화점(ignition point) 및/또는 인화점을 명백하게 한다. 커트 범위가 좁으면 또한 점도가 잘 정의되고, 나중의 안정성이 향상되며 증발 특성이 제어되는 시간(duration)의 건조 단계를 요구하는 적용분야에 적합해진다: 또한 표면 장력이 잘 정의되고, 아닐린 점 및 용해력이 더 정확해진 탄화수소 커트의 생성을 촉진한다. 그러나 이것은 항상 필요하지 않고 다른 특성이 우선될 수도 있다.
황 함량을 줄이기 위한 및/또는 방향족 탄화수소를 제거하기 위한 및/또는 불포화 고리를 나프텐(naphthene)로 전환하여 불포화 고리를 제거하기 위한 정제(purification)는 수소탈황(desulphurization) 및/또는 수소첨가(hydrogenation) 단계로 이루어져 있다. 이렇게 정제된 탄화수소 유체는 주로 지방족이며, 파라핀, 이소파라핀(isoparaffin) 및 나프텐(naphthene)을 포함한다. 방향족 화합물에 제거된(dearomatized) 유체가 요구되는 경우에, 존재하는 모든 방향족 탄화수소를 포화시키기 위하여 수소탈황되고(hydrodesulphurized) 나서 분획된(fractionated) 탄화수소 생성물을 수소화할 수 있다. 수소첨가(hydrogenation)는 또한 최종 분획(fractionation) 이전에 실행될 수 있다.
현재, 사용자는 근본적으로 낮은 농도의 방향족 탄화수소를 포함하고 황 함량이 매우 적은 탄화수소 유체, 환경 및 안전 조건을 고려하기 위해 초기 끓는점이 높은 커트를 찾고 있다.
대기압 하에서 직접 증류(direct distillation)로 얻어진 경유(gas-oil)를 먼저 수소처리하는(hydrotreat) 과정을 통해 커트의 최종 끓는점(FBP)이 320℃가 되도록 할 수 있다. 예를 들면 350℃ 이상의, 더 높은 최종 끓는점(FBP)을 찾는 경우, 황 함량이 많고 방향족 탄화수소 함량이 많은 증류된 커트를 형성할 수 있다. 탄화수소에 그런 화합물이 존재하면 수소첨가 촉매(hydrogenation catalyst)에 해로운 영향을 미쳐서, 탄화수소의 수명을 단축한다. 때때로, 이 생성물의 황 함량을 더 감소시키기 위하여 보완적인 수소첨가(hydrogenation) 처리가 필요하다. 따라서, 이들 커트의 처리는 수소 소비가 상당히 증가수소의 소비 및 급속하게 비활성화되는 촉매를 새로 교체하는 비용이 증가해서 수소첨가(hydrogenation) 방법에 특히 경제적으로 불리하게 영향을 미친다.
이런 탄화수소 유체는 또한 높은 점도와 양호한 저온 특성(low-temperature property), 즉 -20℃ 이하와 같이 매우 낮은 어는점(freezing point) 사이의 양호한 절충안, 특히 수지의 용해를 요구하는 프린팅-잉크 분야를 위하여 또한 시추액(drilling fluid)의 조성물에 포함되는 점성 화합물(viscous) 또는 고체 화합물을 위하여 높은 용해력(solvent power)을 나타내야 한다. 실리콘-기반 실란트를 생성하는데 익스텐션 오일(extension oil)로서 사용되는 이 탄화수소 유체는 실리콘 중합체와의 양호한 상용성(compatibility) 및 PVC 페이스트(paste) 또는 플라스티솔(plastisol)의 생성시 이용될 때 폴리염화비닐(polyvinyl chloride) 또는 PVC 중합체와 같은 특정 중합체의 점도를 감소시키는 힘을 나타내야 한다.
또한 이런 탄화수소 유체는 특허 EP1447437에 기술된 것과 같이 수소첨가반응(hydrogenation) (수소탈황(desulphurization), hydrodearomatization)과 결합된 접촉 분해(catalytic cracking)와 같은 다른 공정을 거친 후 진공 분해 경유(vacuum-cracked gas-oil) 또는 스팀-분해 경유(steam-cracked gas-oil)의 진공증류(vacuum distillation)에서 기인한 화합물에서 얻거나, 특허 WO03/074634 및 WO03/074635에서 기술된 대로 수소첨가반응(hydrogenation)과 결합된 스팀 분해(steam cracking) 얻는 것이 공지되어 있다. 이들은 스팀 분해(steam cracking) 또는 접촉 분해(catalytic cracking) 공정은 방향족의 농축, 특히 200 내지 450℃ 커트에서 다환 방향족(polycyclic aromatic)의 농축을 촉진시키며, 이들 방향족은 수소첨가(hydrogenation)에 의해 나프텐(naphthene), 특히 높은 농도의 다환 나프텐(naphthene)으로 전환된다.
그러나, 새로운 점도가 낮으면서 독성이 더 적은 유체 또는 휘발성이 낮은 유체에 대한 요구로 인해 이 분야의 전문가들은 이런 유체를 생성하는 새로운 베이스를 찾고 있다.
발견된 탄화수소 유체는 특정한 순도 명세서를 만족시켜야 한다; ASTM D-5453에 의해 측정된 황 함량은 10ppm, 바람직하게는 5ppm를 초과해서 안 되며 때로는 1ppm를 초과해서는 안 된다. 탄화수소 유체는 일반적으로 낮은 농도의 방향족 탄화수소를 가져야 하며 최종 끓는점이 320℃ 이상인 커트로 이루어져야 한다.
탄화수소 유체로서 이용될 수 있는 베이스를 다양화시키기 위하여, 본 출원인은 다른 정제 유닛에서 기인하는 다른 경유 커트(gas-oil cut)의 수소탈납(hydrodewaxing)을 위한 유닛에서 기인한 탄화수소 커트를 이용하고, 선택적으로 황 및 방향족 탄화수소를 제거하기 위해 탄화수소 커트를 정제 처리한 후에, 탄화수소 커트로부터 적당한 커트 범위를 가지는 수소탈납(hydrodewaxed) 유체를 생성하기 위해 탄화수소 커트를 증류하는 것을 선택하였다. 현 명세서의 나머지 부분에서는, 이런 탄화수소 유체를 증류 탈파라핀 탄화수소 유체(distilled deparaffinized hydrocarbon fluid) 또는 단순히 수소탈납 유체(hydrodewaxed fluid)라 부를 것이다.
그러므로 본 발명의 주제는 ASTM 표준 D97에 따른 유동점이 -15℃ 이하이고, 초기 끓는점 및 최종 끓는점이 200 내지 450℃이며, 50중량% 이상의 이소파라핀(isoparaffin) 및 많아야 40중량%의 나프텐(naphthene)을 포함하고, 끓는점이 200℃이상인 수소탈납 경유 커트(hydrodewaxed gas-oil cut)를 증류하여 얻은 탄화수소의 혼합물로 구성된, 산업 제품, 농업 제품 또는 가정용 제품의 조성물에서 이용될 수 있는 탄화수소 유체이다.
본 발명은 끓는점이 280 내지 450℃ 또는 200 내지 325℃인 탄화수소 유체에 관한 것이다.
유체의 각각의 ASTM 표준 D 97에 따른 유동점은 - 30℃ 이하이다.
황 함량은 10ppm, 바람직하게는 2ppm 이하이다.
각 유체는 500ppm 이하의 방향족 화합물을 포함하며, 함량은 UV 분광분석에 의해 결정된다.
탄화수소 유체는 상압 증류(atmospheric distillation), 진공 증류(vacuum distillation), 수소처리(hydrotreatment), 수소화분해(hydrocracking), 접촉 분해(catalytic cracking) 및/또는 열분해(visbreaking)에 의해 얻은 경유 유형 커트를 수소탈납하여(hydrodewaxing) 얻으며, 또는 선택적으로 탈황(desulphurization) 및/또는 보완적인 방향족 화합물 제거 처리 후에, 생물자원(biomass)의 전환에서 기인하는 생성물이다.
탄화수소 유체는 20 내지 40중량%의 나프텐(naphthene) 및 60중량% 이상의 이소파라핀(isoparaffin)을 포함한다.
탄화수소 유체는 바람직하게는 60중량% 이상의 이소파라핀(isoparaffin) 및 10중량% 이하의 일반 파라핀(normal paraffin)을 포함한다.
끓는점이 280 내지 450℃인 유체를 위한 제1 구체예에서, ASTM 표준 D445에 따른 40℃에서의 점도는 5㎟/s 이상, 바람직하게는 7㎟/s 이상이다.
이 유체는 65중량% 이하의, 16 내지 22의 탄소 원자로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소 및 30중량% 이상의, 22 이상의 탄소 원자로 이루어진, 바람직하게는 C23 내지 C30으로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소를 포함한다.
바람직하게, 각각의 이 유체는 50중량% 이하의, 16 내지 22의 탄소 원자로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소 및 40중량% 이상의, 22 이상의 탄소 원자로 이루어진, 바람직하게는 C23 내지 C30으로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소를 포함한다. 또한, 탄화수소 유체는 일반 파라핀을 포함하지 않는다.
제2 구체예에서, 끓는점이 200 내지 325℃인 유체의 ASTM 표준 D445에 따른 40℃에서의 점도는 3.5㎟/s 이하이며, C22 이상의 탄소 사슬을 가지는 탄화수소를 포함하지 않는다.
본 발명은 또한 수소탈납되지 않은(non-hydrodewaxed) 유체와 혼합된 수소탈납(hydrodewaxed) 유체를 포함하는 탄화수소 유체 조성물에 관련된다.
수소탈납되지 않은(non-hydrodewaxed) 유체는 커트 범위가 70℃ 이상이고, 200 내지 400℃로 이루어진 수소분해(hydrocracked) 및 수소처리(hydrotreated) 커트에서 기인하며, 나프텐(naphthene) 함량은 40중량% 이상이다.
수소탈납되지 않은(non-hydrodewaxed) 탄화수소 유체는 또한 200 내지 350℃로 이루어진 증류 커트를 정밀 수소처리된(severely hydrotreated) 경유로부터 얻어질 수 있고 황 함량은 10ppm 이하이다.
본 발명에 따른 탄화수소 유체 조성물은 적어도 40중량%의 수소탈납(hydrodewaxed) 유체를 포함한다.
본 발명은 또한 산업 제품, 농업 제품 또는 가정용 제품의 조성물에서 단독으로 또는 용매로서 조성물과의 혼합물에서의 적어도 하나의 수소탈납(hydrodewaxed) 유체의 사용에 관한 것이다.
본 발명은 머드(mud) 조성물에 포함된 시추액(drilling fluid)으로서, 적어도 하나의 수소탈납(hydrodewaxed) 유체 또는 끓는점이 200 내지 350℃인 커트 조성물의 사용에 관한 것이다.
본 발명은 식물위생 생성물(phytosanitary product)의 조성물에서 적어도 하나의 수소탈납(hydrodewaxed) 유체 또는 끓는점이 300 내지 450℃인 커트 조성물의 사용과 관련된다.
본 발명은 금속 작업용 윤활유로서, 적어도 하나의 수소탈납(hydrodewaxed) 유체 또는 끓는점이 280 내지 450℃인, 특히 290 내지 380℃인 커트 조성물의 사용과 관련된다.
본 발명은 수지 및/또는 중합체용 용매로서, 적어도 하나의 수소탈납(hydrodewaxed) 유체 또는 끓는점이 280 내지 400℃인 커트 조성물의 사용에 관한 것으로, 최종 조성물은 5 내지 95중량%의 상기 유체 또는 상기 조성물을 포함한다.
본 발명은 실리콘 실란트 또는 실리콘 접착제 조성물에서, 적어도 하나의 수소탈납(hydrodewaxed) 유체 또는 끓는점이 280 내지 380℃, 특히 300 내지 350℃인 커트 조성물의 사용과 관련된다.
본 발명은 중합체, 특히 건축재료를 생성하기 위한 PVC(소위 플라스티솔(plastisol))에 기반을 둔 제제에서, 적어도 하나의 수소탈납(hydrodewaxed) 유체 또는 끓는점이 290℃ 내지 400℃인, 특히 330 내지 380℃인 커트 조성물의 사용에 관련된다.
본 발명은 강하게 산화된 역청질 화합물(strongly oxidized bituminous compound)과의 혼화제(admixture)에서, 옵셋 잉크(offset ink) 조성물에서, 적어도 하나의 수소탈납(hydrodewaxed) 유체 또는 끓는점이 290℃ 내지 380℃인 커트 조성물의 사용과 관련된다.
본 발명은 가정 연료 조성물에서, 적어도 하나의 수소탈납(hydrodewaxed) 유체 또는 끓는점이 280 내지 400℃인 커트 조성물의 사용과 관련된다.
본 발명에 따르면, 수소탈납 탄화수소 유체(hydrodewaxed hydrocarbon fluid)는 산업 조성물, 농업 생성물, 가정생성물에서 이용될 수 있다. 이 탄화수소 유체의 ASTM 표준 D97에 따른 유동점이 -15℃ 이하이고, 이 탄화수소 유체의 초기 및 최종 끓는점이 200 내지 450℃이다. 이 탄화수소 유체는 50중량% 이상의 이소파라핀(isoparaffin)을 포함하며 많아야 40중량%의 나프텐(naphthene)을 포함한다. 이 탄화수소 유체는 끓는점이 200℃ 이상인 수소탈납 경유 커트(hydrodewaxed gas-oil cut)를 증류하여 얻어진 탄화수소의 혼합물로 이루어진다.
산업 생성물은 시추액(drilling fluid), 자동차 산업을 포함한 산업용 윤활유, 잉크, 실란트용 익스텐션 오일(extension oil), 수지-기반 제제용 점도 저감제(viscosity reducer)를 의미한다.
농업 생성물 및 가정 생성물은 약제 조성물, 식물위생 생성물(phytosanitary product), 가정용 연료 및 푸드-접촉 조성물(food-contact composition)을 의미한다.
이 유체는 근본적으로 280℃ 내지 450℃, 또는 200 내지 325℃로 이루어진 커트에서 수소탈납 탄화수소(hydrodewaxed hydrocarbon)로 이루어진다.
ASTM 표준 D97에 따른 유동점은 바람직하게 -30℃ 이하이다.
본 발명에 따른 이 유체는 10ppm 이하, 바람직하게는 2ppm 이하의 황 및 500ppm 이하의 방향족 화합물을 가지며, 함량은 UV 분광분석에 의하여 결정된다.
이 탄화수소 유체는 상압 증류(atmospheric distillation), 진공 증류(vacuum distillation), 수소처리(hydrotreatment), 수소화분해(hydrocracking), 접촉 분해(catalytic cracking) 및/또는 열분해(visbreaking)에 의해 얻어진 경유 유형 커트를 수소탈납(hydrodewaxing)하여, 또는 필요한 황 함량 및 방향족 탄화수소 함량 특성을 만족시키기 위하여 선택적으로 정제를 예상해서 탈황(desulphurization) 및/또는 방향족 화합물의 제거의 추가 처리 후에, 생물자원(biomass)의 전환으로부터 기인하는 생성물이다.
수소분해(hydrocracked) 유체와 달리, 이용된 유체는 40중량% 이하의 나프텐(naphthene)을 가지며, 60중량% 이상의 이소파라핀(isoparaffin)을 포함한다. 전형적으로, 나프텐(naphthene) 평균 함량은 20 내지 40중량%이다.
바람직하게, 본 발명에 따른 유체는 65중량% 이상의 이소파라핀(isoparaffin) 및 10중량% 이하의 일반 파라핀(normal paraffins)을 포함한다.
특히, 끓는점이 280 내지 450℃인 본 발명에 따른 유체의 ASTM 표준 D445에 따른 40℃에서의 점도는 5㎟/s 이상, 바람직하게는 7㎟/s 이상이다.
또한, 이 유체는 65중량% 이하의, 16 내지 22의 탄소 원자로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소 및 30중량% 이상의, 22 이상의 탄소 원자로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소를 포함한다. 특히, 50중량% 이하의, 16 내지 22의 탄소 원자로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소 및 40중량% 이상의, 22 이상의 탄소 원자로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소를 포함하는 유체가 바람직하다. 이 바람직한 구체예에서, 유체는 실제로 일반 파라핀(normal paraffin)을 포함하지 않는다.
끓는점이 280 내지 450℃인 유체와 달리, 끓는점이 200 내지 325℃인 본 발명에 따른 유체의 ASTM 표준 D445에 따른 40℃에서의 점도는 3.5 ㎟/s 이하이며, C22 이상의 탄소 사슬을 가진 아무 탄화수소를 포함하지 않는다.
종래 기술의 유체와 달리, 좁은 증류 커트를 찾지 않고 오히려 높은 점도 및 매우 낮은 유동점의 절충을 나타내는 커트를 찾는다. 이 유체는 유동점이 항상 -30℃ 이하여서 저온에서 사용할 수 있도록 하는 장점이 있다. 이 특성을 통해 저장 온도 및 이용 온도가 아주 낮을 수 있는 용도에 특히 적합해진다.
본 발명의 또 다른 구체예는 이 수소탈납(hydrodewaxed) 유체를 위한 표적 용도에서 증류 범위(distillation range)가 70℃ 이하이고 나프텐(naphthene) 함량이 40중량% 이상인, 200 내지 400℃로 이루어진 증류 커트에서 수소탈납되지 않은(non-hydrodewaxed) 유체와 혼합된 유체 조성물에서의 수소탈납(hydrodewaxed) 유체의 사용에 관한 것이다.
수소탈납되지 않은(non-hydrodewaxed) 유체는 증류 범위(distillation range)가 70℃ 이하이고 나프텐(naphthene) 함량이 40중량% 이상, 바람직하게는 60중량% 이상인, 200 내지 400℃로 이루어진 증류 커트에서 스팀 분해(steam cracking) 및 수소처리(hydrotreatment)에 의해 얻어진 유체를 포함한다.
상술한 것과 동일한 적용분야를 위해 수소탈납(hydrodewaxed) 유체와 혼합하여 이용될 수 있는 다른 유체는 끓는점이 200 내지 350℃이고, 황 함량이 10ppm 이하이며, 방향족 화합물 함량이 0.1% 이하인 증류 커트에서 정밀 수소처리(highly hydrotreated) 경유로 이루어진다.
이 탄화수소 유체는 화석 탄화수소의 소스, 분획(fractionation) 및 정제 처리된 식물성 및 동물성 기원의 탄화수소 및 화석 근원의 탄화수소에서 얻어진 유체에 대응하는 증류 범위(distillation range) 및 커트를 정제하여 얻을 수 있다.
따라서, 이 탄화수소 유체 또는 이들을 포함하는 조성물은 시추액(drilling fluid), 산업용 윤활유(industrial lubricant), 금속 작업용 유체, 특정 작물의 질병 치료를 위한 식물위생 제품(phytosanitary product), 잉크, 오일 램프 또는 정원용 전등(garden torches)에서 이용되는 착색 또 비착색, 방향 또는 무향 오일, 바베큐와 같은 가정용 기구의 연료로 이용되는 제제 또한 실리콘으로 처리할 수도 있는 실란트 조성물에서 익스텐션 오일(extension oil)로서 이용되는 제제, 및 폴리염화비닐(PVC) 제제에서의 점도 저감제를 형성하는데 이용될 수 있다.
따라서, 200 내지 325℃로 이루어진 증류 커트에서 얻은 수소탈납 탄화수소 유체(hydrodewaxed hydrocarbon fluid) 또는 그 유체 조성물이 시추액(drilling fluid)의 조성물에서 이용된다. 유체는 적용분야에 특이한 다양한 첨가제가 첨가된 오일 에멀젼(oil emulsion)/수상(aqueous phase)으로 이루어진 드릴링 머드(mud)의 유기상을 포함할 수 있다.
근해 또는 육지에서 사용하기 위해, 시추액(drilling fluid)은 허용가능한 생물분해성, 만족할만한 생태-유독성(eco-toxicity) 및 낮은 생물축적(bioaccumulation)을 나타내야 한다. 이 적용분야를 위해 유체는 일반적으로 40℃에서 3.5 ㎟/s 이하의 점도, 100℃ 이상의 인화점 및 "thermofrost"를 위한 적용분야를 위해 - 40℃ 이하의 유동점을 가져야 한다. 그런 특성은 수소화된 폴리알파올레핀(hydrogenated polyalphaolefin), 불포화 내부 올레핀(unsaturated internal olefin), 선형 알파올레핀(linear alphaolefin) 및 에스테르와 같은 비싼 합성 유체를 사용하는 경우에만 얻을 수 있었다.
280 내지 450℃로 이루어진 증류 커트에서의 수소탈납 탄화수소 유체(hydrodewaxed hydrocarbon fluid) 또는 유체의 조성물은 식물위생 생성물(phytosanitary product) 조성물에서 특히 작물 또는 과일 나무에 살포될 수 있는 용매 벡터(solvent vector)로서 이용된다.
280 내지 450℃, 바람직하게는 290 내지 380℃로 이루어진 증류 커트에서의 수소탈납 탄화수소 유체(hydrodewaxed hydrocarbon fluid) 또는 이 유체의 조성물은 커트의 폭과 관계없이 금속 작업용 윤활유로 이용된다. 본 발명의 범위는 라이트-그레이드(light-grade) 산업 윤활유(유압식 기계(hydraulics), 기어, 터빈 등등), 자동차 윤활유(기어 박스(gearbox), 충격 흡수 오일(shock absorber oil) 등등)으로서 본 발명의 이 탄화수소 유체의 용도를 초과하지 않는다.
수지 및/또는 중합체용 용매로서 280℃ 내지 400℃로 이루어진 증류 커트에서의 유체 또는 그 유체 조성물을 이용할 수 있으며, 최종 조성물은 5 내지 95중량%의 본 발명에 따른 유체를 포함한다. 유체 또는 유체를 포함하는 조성물의 용해도는 다음과 같은 수지의 점도 감소 및 액화(liquefaction)를 위해 사용될 수 있게 한다: a) 열가소성 아크릴(acrylic thermoplastic); b) 열경화성 아크릴(acrylic thermosetting); c) 염소처리 고무(chlorinated rubber); d) 에폭시(epoxide) (in one or two parts); e) 탄화수소(hydrocarbon) (예를 들면, 올레핀(olefin), 테르펜 수지(terpene resin), 로진 에스테르(rosin ester), 석유 수지(petroleum resin), 쿠마론-인덴(coumarone-indene), 스틸렌 부타디엔(styrene butadiene), 스틸렌(styrene), 메틸 스틸렌(methyl styrene), 비닐톨루엔(vinyltoluene), 폴리클로로부타디엔(polychlorobutadiene), 폴리아미드(polyamide), 염화폴리비닐(polyvinyl chloride) 및 이소부틸렌(isobutylene)); f) 페놀(phenolic); g) 폴리에스테르(polyester) 및 알키드(alkyd); h) 폴리우레판(polyurethane); i) 실리콘(silicone); j) 우레아(urea); 및 k) 비닐 아세테이트 중합체(vinyl acetate polymer) 및 폴리비닐 아세테이트 중합체(polyvinyl acetate polymer).
특히, 실리콘 실란트 또는 실리콘 접착제의 조성물, 저온-저항 생성물이 강하게 추천되는 생성물에서, 280 내지 380℃, 바람직하게 300 내지 350℃로 이루어진 증류 커트의 탄화수소 유체 또는 유체의 조성물이 유리하다.
또한, 290℃ 내지 400℃, 바람직하게는 330 내지 380℃로 이루어진 증류 커트의 탄화수소 유체 또는 유체 조성물은 바닥 마무리재(floor coverings), 실란트, 인조가죽(simulated leather), 벽지와 같은 건물자재 또는 장식물을 생성하기 위한 또한 코팅 와이어 또는 직물(블라인드, 돛 또는 타폴린(tarpaulin) 등등)를 위한 중합체, 특히 (플라스티솔(plastisol)이라 불리는) PVC 제제에서 사용된다.
290℃ 내지 380℃로 이루어진 증류 커트의 탄화수소 유체 또는 유체 조성물은 강하게 산화된, 아주 단단한 역청질 화합물과의 혼화제로, 소위 "콜드셋(coldset)" 신문 옵셋 잉크의 생산에 특히 유용하며, 바람직한 조성물은 45중량% 이상의 역청질 화합물 및 40중량% 이상의 이 유체를 포함할 수 있다.
이 탄화수소 유체는 독자적으로 (오일 램프, 정원 토치) 또는 바베큐 점화에 사용되는 유체, 젤 또는 연탄(briquette)에서 다른 화합물과 조합하여 가정용 연료로 이용될 수 있다.
후자의 적용분야를 위해, 인화점이 100℃ 이하인 적어도 하나의 탄화수소 유체와 280 내지 380℃으로 이루어진 증류 커트 범위의 적어도 하나의 유체의 혼합물이 이용되며, 이 혼합물은 ASTM D445에 따른 점도가 7㎟/s 이상이다. 그들은 가정용 연료 베이스로서 역할을 할 때 이용된다. 그들은 R65 라벨링(labelling)(Harmful: may cause lung damage if swallowed)의 특징을 가진다.
본 발명의 이점을 다음의 실시예에서 기술하지만 이는 발명을 설명할 뿐 제한하지 않는다.
실시예 1
본 실시예는 종래의 유체와의 혼합물로 이용될 수 있는 다른 수소탈납(hydrodewaxed) 유체 및 그들의 특성을 기술한다.
따라서, 표 1는 Di로 표시되는 본 발명에 따라 이용할 수 있는 수소탈납(hydrodewaxed) 유체 및 Ti로 표시되는 혼합물에서 이용될 수 있는 종래의 유체를 나타낸다. 각 유체의 내재적 성질을 표 1에서 언급한다. 또한 이 유체는 식물 위생(phytosanitary) 분야(D4), 드릴링 분야(D5) 또는 실란트 분야(D6)에서 이용될 수 있다.
시험 방법 단위 T1 T2 T3 T4 D1 D2 D3 D4 D5 D6
초기
끓는점		 ASTM D86 ℃ 182 233 201 305 289 334 295 305 225 301
최종
끓는점		 ASTM D86 ℃ 216 264 239 347 373 378 380 380 325 348
증류
범위		 ℃ 34 31 38 42 84 44 85 75 100 47
20℃에서의 점도 ASTM D445 ㎟/s 1.7 3.3 2.4 11 17.7 21.4 13.0 - 3.8 -
40℃에서의 점도 ASTM D445 ㎟/s 2.3 1.7 6.1 7.7 10.6 7.1 8.5 2.5 6,1
유동점 ASTM D97 ℃ <-30 <-20 <-30 -2 -42 -35 -18 - 36 -36 -48
인화점 ASTM D93 ℃ 65 103 76 159 149 175 151 157 99 158
15℃에서의 밀도 ASTM D4052 kg/㎥ 815 823 825 822 824 801 820
탄소의 분포 ASTM D2887 중량%
<C16(C11-C15) 100 94 100 0 8,0 0,5 4,1 0.1 61.4 2,5
C16-C22 0 6 0 90.1 48.8 20.7 62.8 44.6 38.6 81.9
>C22(C23-C30) 0 0 0 9.9 43.2 78.8 33.1 55.3 0 15.6
조성물 GC MS 중량%
이소알칸 24.9 30.5 26.8 59.0 73.1 65.7 69.5 75.5 62.6 62.2
n 알칸 21.3 24.0 5.3 8.3 0 0 5,5 0 9.7 0
시클로알칸 53,8 45.5 67.9 32.7 26.9 34.3 25.0 24.5 27.7 37.8
방향족 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
D3는 70중량%의 D1 및 30중량%의 T4의 혼합물이다.
실시예 2
이 실시예는 단독의 또는 종래 유체 Ti와 혼합한 이소탈납(isodewaxed) 유체 Di의 특성을 나타낸다.
오일 램프에서 사용하기 위한 연료 조성물
84.4중량%의 D2를 15.6중량%의 T3와 혼합하여 오일 램프용 연료로서 또는 젤 또는 고체블록 형태로 바베큐 점화기의 생성하기 위한 베이스로서 이용되는 40℃에서의 동점도가 7.2　㎟/s인 생성물을 제공한다.
그 점도가 40℃에서 7㎟/s 이상이기 때문에 혼합물은 R65-레벨에 해당하지 않는다.
콜드셋 ( coldset ) 잉크 분야용 잉크 조성물:
42중량%의 D1, 54중량%의 (하기 표 2에 주어진 특징을 가지는) 유형 B1 산화 역청 및 유형 H1 중방향족 오일을 혼합하여 얻은 용액을 신문용 콜드셋 블록 잉크 제제에서 이용한다. 잉크에서 이용되는 얻어진 역청 용액(SB1)의 특징을 타프텐-유형 오일을 기반으로 하여 제조되지만 동일한 분야에서 상용되는 참조 제품(Ri)과 비교하면서 하기 표 3에서 주어진다.
단위 방법 H1 B1
25℃에서의 침투성 1/10 mm EN 1426 - 0-6
Ring and ball temperature ℃ EN 1427 - 90-100
인화점 COC ℃ EN ISO 2592 303 300
25℃에서의 밀도 Kg/㎥ EN ISO 3838 1002 1060
100℃에서의 점도 ㎟/s ISO 3104 75
아닐린 점 ℃ ISO 2977 59
특징 단위 방법 R1 R2 R3 SB1
점도 mPa.s Duke 25℃ 2500s-1 11.8 13.5 11.2 11.5
점착(Tack) Tackometer 0.4 ml, 30℃, 100m/min after 1 minute 140 145 141 144
After 20 minutes 157 160 161 157
저전단 점도 (Low-shear viscosity) Pa.s 20℃ 220 123 60 100
미스트 형성 0 = poor
10 = correct		 40℃ 0.5cc tackometer 5 5 6 5
불투명성(Opacity) 0 = poor
10 = correct		 Visual 5 3 1 3
금속 작업용 윤활유 조성물:
이 조성물에, 83중량%의 윤활유를 7중량%의 황화물 유형의 황화 화합물과 혼합된 내마모제 ZnDTP, 칼슘 술포네이트(calcium sulphonate) 유형의 극압 첨가제, 칼슘 술포네이트(calcium sulphonate) 유형의 과염기 세제(overbased detergent), 접착제, 구리-부식 저해제 및 소포제로 이루어진 고성능 첨가제 세트에 추가한다. 하기 표 4는 성능의 측면에서 얻어지는 결과를 나타내며, 점도는 특정 등급으로 조정되지 않는다. D1 및 D3가 내마모 성능, 극압 성능이 좋고 파라핀 또는 나프텐 오일에서 관찰된 것보다 거품이 적다.
특징 방법 단위 D1 D2 T5 T6 T7
KV 40℃ ISO 3104 ㎟/s 10.46 9.84 11.11 10.1 20.75
KV100℃ ISO 3104 ㎟/s 2.91 2.81 2.80 2.81 4.36
Four-ball
"waer" test

average wear diameter 		ASTM D4172 　

mm

0.41

0.38

0.45

0.42

0.37
Four-ball "extreme pressure" test ASTM D2783 　 　 　 　 　 　
Last load before seizure 　 kg 100 100 63 80 126
Weld load 　 kg 500 500 400 500 620
LWI: (load wear index) 　 kg 87 84 69.5 84 98
Foaming - sequence I ISO 6247 ml/ml 50/0 90/0 >600 30/0 >500/0
T5= 나프텐 오일(naphthenic oil), T6= 백색 광유, T7= 85NS 오일
실리콘 실란트 조성물
본 실시예는 실리콘 실란트, 특히 실리콘 실란트 RTV-1(VRoom Temperature Vulcanizable-1 component)에서 본 발명에 따른 희석제의 사용을 기술한다.
다음의 표는 이런 유형의 실란트의 전형적인 조성물을 보여준다(중량%):
실리콘 중합에 51.15%
가소제 34.10%
실리콘 오일 q.s.
탄화수소 용매 HC%
가교제 4.74%
실리카 10.00%
촉매 0.01%
이 조성물에서, 중합체:가소제 비율은 1.5:1이고 탄화수소 용매의(HC%) + 실리콘 오일(q.s.)의 합은 34.1중량%이다.
하기 표 6에서, 탄화수소 용매의 양은 10 내지 20중량%로 변하며, 실란트의 비드가 흡수지에 도포되며, 교차 결합된 실란트를 일주일 동안 저온(+5℃)에서 저장한 후, 흡수지, 특히 실란트 비드 주위를 관찰하며, 탄화수소 용매의 브리딩(bleeding)에서 유래하는 "할로(halo)"가 존재하므로 중합체와의 상용성(compatibility)이 열악하다.
탄화수소(HC) 용매 함량 10% 15% 20%
T4 약간의 블리딩 상당한 블리딩 상당한 블리딩
D6 블리딩 없음 블리딩 없음 블리딩 없음
D7= 40%T4+60%D6 블리딩 없음 블리딩 없음 아주 약간의 블리딩
이 시험은 -18℃의 온도에서 20중량%의 탄화수소 용매에서 반응하며, 그 결과를 하기 표 7에 나타낸다:
탄화수소(HC) 용매 함량 20중량%
T4 아주 상당한 블리딩
D6 아주 약간의 블리딩
D7 약간의 블리딩
본 발명의 범위 내의 유체 D6 및 D7(유동점 -48℃ 및 -20℃), 종래 기술의 유체 T4(유동점 +2℃)를 비교한 결과에서 중합체와의 양호한 상용성(compatibility)을 나타내는 탄화수소 용매 D6, D7은 블리딩이 적음을 알 수 있고, 세 유체 D6, D7 및 T4 는 유사한 증류 범위(distillation range) 및 40℃에서의 점도를 가진다.

Claims (24)

  1. 산업 제품, 농업 제품 또는 가정용 제품의 조성물에서 이용될 수 있는 탄화수소 유체로서, ASTM 표준 D97에 따른 유동점이 -15℃ 이하이고, 초기 끓는점 및 최종 끓는점이 200 내지 450℃이며, 50중량% 이상의 이소파라핀(isoparaffin) 및 20 내지 40중량%의 나프텐(naphthene)을 포함하며, 끓는점이 200℃ 이상인 화석-기원(fossil origin)의 수소탈납 경유 커트(hydrodewaxed gas-oil cut)를 증류하여 얻은 탄화수소의 혼합물로 이루어진 탄화수소 유체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄화수소 유체의 끓는점은 280 내지 450℃인 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄화수소 유체의 ASTM 표준 D 97에 따른 유동점이 - 30℃ 이하인 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄화수소 유체의 황 함량은 10ppm 이하인 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄화수소 유체는 UV 분광분석에 의해 결정된, 500ppm 이하의 방향족 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄화수소 유체는 상압 증류(atmospheric distillation), 진공 증류(vacuum distillation), 수소처리(hydrotreatment), 수소화분해(hydrocracking), 접촉 분해(catalytic cracking) 및 열분해(visbreaking) 중 적어도 한 방법에 의해 얻은 경유(gas-oil) 유형 커트를 수소탈납하여(hydrodewaxing) 얻는 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄화수소 유체는 60중량% 이상의 이소파라핀(isoparaffin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 탄화수소 유체는 60중량% 이상의 이소파라핀(isoparaffin) 및 10중량% 이하의 일반 파라핀(normal paraffin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  9. 제1항에 있어서,
    끓는점이 280 내지 450℃인 탄화수소 유체의, ASTM 표준 D445에 따른 40℃에서의 점도는 5㎟/s 이상인 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  10. 제9항에 있어서,
    끓는점이 280 내지 450℃인 탄화수소 유체에 있어서, 상기 탄화수소 유체는
    65중량% 이하의, 16 내지 22의 탄소 원자로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소 및
    30중량% 이상의, 22 이상의 탄소 원자로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 탄화수소 유체는
    50중량% 이하의, 16 내지 22의 탄소 원자로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소 및
    40중량% 이상의, 22 이상의 탄소 원자로 이루어진 사슬 길이를 가지는 탄화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 탄화수소 유체는 일반 파라핀을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  13. 제1항에 있어서,
    끓는점이 200 내지 325℃인 탄화수소 유체의 ASTM 표준 D445에 따른 40℃에서의 점도는 3.5㎟/s 이하이며, C22 이상의 탄소 사슬을 가지는 탄화수소를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체.
  14. 수소탈납되지 않은(non-hydrodewaxed) 유체와 조합하여 제1항에 따른 유체를 포함하는 탄화수소 유체 조성물로서,
    상기 수소탈납되지 않은(non-hydrodewaxed) 유체는
    - 나프텐(naphthene) 함량은 40중량% 이상이며, 커트 범위가 70℃ 이하이고, 200 내지 400℃로 이루어진 수소분해(hydrocracked) 및 수소처리(hydrotreated) 커트 및
    - 황 함량은 10ppm 이하이고, 200 내지 350℃로 이루어진 증류 커트를 정밀 수소처리된(severely hydrotreated) 경유(gas-oil) 중 적어도 하나로부터 기인하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체 조성물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 탄화수소 유체 조성물은 적어도 40중량%의 제1항에 따른 탄화수소 유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 유체 조성물.
  16. 산업 제품, 농업 제품 또는 가정용 제품의 조성물에서의 용매로서,
    제14항에 따른 탄화수소 유체 조성물과 혼합하거나 단독으로 제1항에 따른 탄화수소 유체를 포함하는, 용매.
  17. 시추액(drilling fluid) 또는 드릴링 머드(drilling mud) 조성물로서,
    제1항에 따른 탄화수소 유체 또는 제14항에 따른 끓는점이 200 내지 350℃인 탄화수소 유체 조성물을 포함하는, 시추액 또는 드릴링 머드 조성물.
  18. 식물위생 생성물(phytosanitary product)의 조성물로서,
    제1항에 따른 탄화수소 유체 또는 제14항에 따른 끓는점이 300 내지 450℃인 탄화수소 유체 조성물을 포함하는, 식물위생 생성물의 조성물.
  19. 금속 작업용 윤활유로서,
    제1항에 따른 탄화수소 유체 또는 제14항에 따른 끓는점이 280 내지 450℃인 탄화수소 유체 조성물을 포함하는, 금속 작업용 윤활유.
  20. 수지 및 중합체 중 적어도 하나를 위한 용매로서,
    제1항에 따른 탄화수소 유체 또는 제14항에 따른 끓는점이 280 내지 400℃인 탄화수소 유체 조성물을 포함하고,
    상기 용매의 최종 조성물은 5 내지 95중량%의 상기 유체 또는 상기 조성물을 포함하는, 수지 및 중합체 중 적어도 하나를 위한 용매.
  21. 실리콘 실란트 또는 실리콘 접착제 조성물로서,
    제1항에 따른 탄화수소 유체 또는 제14항에 따른 끓는점이 280 내지 380℃인 탄화수소 유체 조성물을 포함하는, 실리콘 실란트 또는 실리콘 접착제 조성물.
  22. 건축재료를 생성하기 위한 중합체 기반 제제로서,
    제1항에 따른 탄화수소 유체 또는 제14항에 따른 끓는점이 290℃ 내지 400℃인 탄화수소 유체 조성물를 포함하는, 건축재료를 생성하기 위한 중합체 기반의 제제.
  23. 강하게 산화된 역청질 화합물(strongly oxidized bituminous compound)과의 혼화제(admixture)에서의, 옵셋 잉크(offset ink) 조성물로서,
    제1항에 따른 탄화수소 유체 또는 제14항에 따른 끓는점이 290℃ 내지 380℃인 탄화수소 유체 조성물을 포함하는, 옵셋 잉크 조성물.
  24. 가정 연료 조성물로서,
    제1항에 따른 탄화수소 유체 또는 제14항에 따른 끓는점이 280 내지 400℃인 탄화수소 유체 조성물을 포함하는, 가정 연료 조성물.
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