KR20180101449A - 윤활제 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

1종 또는 여러 종의 폴리-알파 올레핀 단독중합체(들), 0.5 μm 내지 25 μm의 크기를 갖는 입자의 현탁액 및 첨가제를 포함하는 윤활제 조성물, 및 포유동물에 적용되는 제품의 패키징을 위한 중공 유리의 제조와 같은 유리 산업에서의 이의 용도가 개시된다.

Description

윤활제 조성물 및 이의 용도
본 발명은 유리 산업에 사용하기 위한, 폴리-알파 올레핀과 같은 합성 오일을 기재로 하는 신규한 윤활제 조성물에 관한 것이다.
중공 유리의 산업은 여러 몰드(mold) 중 하나 또는 이들의 사용을 포함한다.
통상적으로 중공 유리는 먼저 고온 (예를 들어, 400℃ 초과)에서 블랭크 몰드(blank mold)에서 형성되고, 다시 고온에서 마무리 몰드(finishing mold)에서 마무리 공정이 이어진다.
윤활제 제제는 통상적으로 몰드의 벽에 적용되어 이들을 급유(grease)한다. WO2007/138226은 중공 유리 생성물을 형성하기 위한 몰드의 자동 급유를 기재한다. 전형적인 윤활제 조성물은 액체 (오일) 성분, 1종 또는 여러 종의 첨가제 및 현탁액 중 입자, 예컨대 흑연 입자를 포함한다.
정제된 미네랄 오일 분획은 대량의 선행기술의 윤활제 조성물을 제조하기 위한 비용 고려사항으로 인하여 선택되며, 이들은 다른 첨가제에 의해 추가로 적합화 및 개선되는 양호한 특성들을 갖는 윤활제 제제를 가능하게 한다.
US 3,806,453은 금속 가공을 위한 윤활제를 개시하고 있으며, 이는 점성의 규정되지 않은(not-defined) 폴리부텐의 다수 부분(major portion), 고형 윤활제 및 분산제를 함유하고; 이러한 조성물은 사용 전에 등유(kerosene) 또는 유사한 액체로 희석되어야 한다.
유사하게, US 5,190,682는, 매우 점성의 규정되지 않은 폴리부텐 및 훨씬 더 적은 점성의 폴리 알파 올레핀을 포함하는 기본 유체(base fluid)로서 사용하기 위한 윤활제 혼합물을 개시하고 있다.
그러나, 선행기술 문헌 중 어떠한 것도, 본질적으로 폴리 알파 올레핀의 단독중합체를 기재로 하는 윤활제 조성물을 개시하고 있지 않다.
본 발명은 윤활제 조성물에 관한 것으로서, 여기서 미네랄 오일 분획 대신에, 1종의 합성 오일 (또는 덜 바람직하게는 합성 오일의 혼합물)이 선택되어 오일 (액체) 성분을 형성한다. 합성 오일은 알파-올레핀의 단독중합체 또는 알파-올레핀의 단독중합체의 혼합물이다.
고온이 수반되기 때문에, 선행기술의 제제를 급유 물질로서 사용하는 중공 유리의 가공에서 다환식 방향족 탄화수소를 포함하는 탄소 잔류물이 생성된다. 본 발명의 합성 오일을 윤활제 조성물 내로 혼입하는 것의 하나의 이점은, 유리에 또는 몰드(들)에 흡착되며, 몰드(들) 둘레의 열-생성된 증기 중에 존재하는 탄소 잔류물 (예컨대, 고형 탄소 잔류물 또는 다환식 방향족 탄화수소)의 현저한 감소이다. 또 다른 이점은 흑연, 카본 블랙 또는 몰리브덴 디술피드와 같은 미립자상의 물질을 더 적게 윤활제 조성물 중에 혼입하지만 탁월한 윤활제 특성은 유지하는 가능성이다.
본 발명의 윤활제 조성물의 합성 오일 (윤활제 조성물의 액체/오일 성분을 형성함)은 알파 올레핀의 단독중합체, 예컨대 폴리 이소부텐 (또는 2-메틸-1 프로펜)이다 (이를 포함하거나, 이로 본질적으로 이루어지거나 또는 이로 이루어진다).
윤활제 조성물은 오일 성분 (합성 오일)에 더하여, 적어도 1종의 첨가제 및/또는 현탁액 중 (흑연의) 입자를 추가로 포함한다. 적어도 1종 첨가제는 바람직하게는 산화방지제로서 및/또는 분산제로서 및/또는 점도 (증가) 작용제 (증점제)로서 작용한다.
본 발명의 윤활제 조성물은 유리하게는 적어도 50 중량%의 합성 오일 (알파 올레핀의 단독중합체, 예컨대 폴리 이소부텐 (또는 2-메틸-1 프로펜))을 포함한다.
본 발명의 제1 측면은, 상기 조성물의 적어도 50 중량% (모든 폴리-알파 올레핀 단독중합체의 총 중량:상기 조성물의 총 중량)의 양의 1종 또는 여러 종의 폴리-알파 올레핀 단독중합체(들) (예컨대, 폴리 이소부텐), 흑연 입자와 같은 0.5 μm 내지 25 μm의 크기를 갖는 (흑연) 입자 (현탁액 중), 및 첨가제 (1종 또는 여러 종의 첨가제(들))를 포함하는 합성 오일-기재 윤활제 조성물이다. 바람직하게는, 폴리 알파-올레핀 단독중합체(들)는 윤활제 조성물의 적어도 50 중량% 이상 80 중량% 미만을 차지하고/거나 (흑연) 입자는 윤활제 조성물의 적어도 1 중량% (가능하게는 5 중량%까지)를 차지하고, 첨가제(들)는 100 중량%에 도달하기 위한 윤활제 조성물의 나머지 부분을 차지한다. 이러한 윤활제 조성물은 특히 중공 (패키징) 유리의 제조를 위해 적합화된다.
대안적으로, 본 발명의 농축된 윤활제 조성물은
적어도 10 중량%의 1종 또는 여러 종의 폴리-알파 올레핀 단독중합체(들) (예컨대, 폴리 이소부텐), 및
적어도 50 중량%의, (i) 적어도 1종의 첨가제 (C1-C8 알콜의 황-함유 C4-C22 지방산 에스테르, 폴리디메틸실록산, 황-함유 C8-C18 알켄, 점도 (증가) 작용제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택됨) 및 (ii) 0.5 μm 내지 25 μm의 크기를 갖는 현탁액 중 (흑연의) 입자
를 포함한다. 이러한 농축된 윤활제 조성물은 사용 전에 폴리 알파 올레핀으로 (예를 들어, 폴리 이소부텐으로) 희석되어야 (적어도 2배 초과로) 한다.
본 발명의 또 다른 목적은
- 유리 고브(glass gob)를 400℃ 내지 550℃의 온도에서 블랭크 몰드 내에 적용하고, 블랭크를 수득하는 단계;
- 상기 블랭크를 400℃ 내지 550℃의 온도에서 마무리 몰드 내에 적용하는 단계;
- 완성된 중공 유리를 수득하는 단계
를 포함하는, 중공 (패키징) 유리의 제조 방법이며, 여기서 합성 오일을 기재로 하는 윤활제 조성물 (이는 적어도 50 중량%의 합성 오일 (알파 올레핀의 단독중합체, 예컨대 폴리 이소부텐 (또는 2-메틸-1 프로펜))을 포함함)은 블랭크 몰드에 또는 마무리 몰드에 또는 두 몰두 모두에 (사전에) 적용되었다. 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 (적어도) 블랭크 몰드에 적용되었다.
본 발명의 또 다른 관련 목적은 이러한 방법에 의해 수득가능한 중공 유리이다.
본 발명의 또 다른 목적은 포유동물과 접촉되는 제품의 패키징, 바람직하게는 향수, 화장품, 식료품 또는 제약 조성물의 패키징을 위한, 수득된 유리의 용도이다.
역으로, 본 발명은
- 유리 고브를 400℃ 내지 550℃의 온도에서 블랭크 몰드 내에 적용하고, 블랭크를 수득하는 단계;
- 상기 블랭크를 400℃ 내지 550℃의 온도에서 마무리 몰드 내에 적용하는 단계;
- 완성된 중공 유리를 수득하는 단계;
- 상기 중공 유리를 패키징으로 충전하는 단계
를 포함하는, 향수, 화장품, 식료품 또는 제약 조성물의 패키징을 위한 유리의 제조 방법이며, 여기서 합성 오일을 기재로 하는 본 발명의 윤활제 조성물 (이는 적어도 50 중량%의 합성 오일 (알파 올레핀의 단독중합체, 예컨대 폴리 이소부텐 (또는 2-메틸-1 프로펜))을 포함함)은 블랭크 몰드에 또는 마무리 몰드에 또는 두 몰드 모두에 (사전에) 적용되었다.
본 발명자들은 합성 오일의 증가된 비용에도 불구하고, 정제된 미네랄 오일을 피하고 합성 오일에 집중하는 것을 선택하였다.
본 발명자들은 이소부텐의 단독중합체 (2-메틸-1-프로펜으로 구성된 중합체)로 제조된 (이로 (본질적으로) 이루어진) 오일 성분을 사용하여 매우 양호한 결과를 얻었다.
따라서, 본 발명의 제1 측면은 하기를 포함하는 윤활제 조성물이다:
적어도 40 중량%의, 1종 또는 여러 종의 폴리-알파 올레핀 단독중합체(들)인 합성 오일,
0.5 μm 내지 25 μm의 크기를 갖는 (흑연) 입자 (현탁액 중), 및
첨가제 (예를 들어, 산화방지제 및/또는 분산제 및/또는 점도 증가 작용제).
유리하게는, 합성 오일은 조성물의 적어도 40 중량%, 바람직하게는 적어도 (약) 50 중량% 또는 적어도 (약) 55 중량% 이상 90 중량% 미만, 바람직하게는 80 중량% 미만, 보다 바람직하게는 (약) 75 중량% 미만 또는 (약) 70 중량% 미만 또는 심지어 (약) 65 중량% 미만 (예를 들어, 50 중량% 내지 70 중량%)을 차지하고/거나 (흑연) 입자는 적어도 1 중량% 및/또는 최대 5 중량% (입자 중량:윤활제 조성물 중량)를 차지한다.
(흑연) 입자는 유리하게는 현탁액 (현탁액의 액체 성분은 다른 화합물 및 본 발명의 윤활제 조성물의 윤활제 특성과 상용성임)의 형태로 윤활제 조성물에 첨가된다.
따라서, (흑연) 입자의 현탁액의 액체 성분은 비수성 액체, 가능하게는 (정제된) 미네랄 오일, 바람직하게는 합성 오일 (폴리 알파 올레핀, 예컨대 폴리 이소부텐)이다. 현탁액의 액체 성분이 폴리 알파 올레핀인 경우, (흑연) 입자 현탁액과 함께 혼입된 폴리 알파 올레핀의 양은 조성물의 (벌크) 폴리 알파 올레핀의 양과 함께 계수된다. 역으로, 현탁액의 액체 성분이 또 다른 (미네랄) 오일인 경우, 이러한 양은 첨가제 (산화방지 및/또는 분산 및/또는 증점 특성 (증점제)이 없는 경우라 할지라도)로서 간주된다.
바람직하게는, 알파 올레핀 단독중합체는 모노-불포화 알켄인 단량체, 가장 바람직하게는 이소부텐 (2-메틸-1-프로펜)과 같은 부텐인 단량체로 구성된다.
바람직하게는, 윤활제 조성물의 합성 오일은 폴리-이소-부텐 (CAS 9044-17-1)과 같은 1종의 모노-불포화 알켄의 1종의 단독중합체로 본질적으로 이루어진다 (이로 이루어진다).
바람직하게는, 폴리-이소부텐과 같은 알파 올레핀 단독중합체는 5 내지 2000 cSt, 보다 바람직하게는 10 내지 500 cSt, 보다 더 바람직하게는 20 내지 140 cSt의 40℃에서의 점도를 갖는다. 예를 들어, 폴리-이소부텐과 같은 알파 올레핀 단독중합체는 5 (또는 10) 내지 500 cSt의 40℃에서의 점도를 가질 수 있다.
바람직하게는, 폴리-이소부텐과 같은 알파 올레핀 단독중합체는 5 내지 3000 cSt, 보다 바람직하게는 20 내지 1500 cSt, 보다 더 바람직하게는 40 내지 500 cSt, 보다 더 바람직하게는 50 내지 150 cSt의 100℃에서의 점도를 갖는다. 적합한 점도는 5 내지 500 cSt (100℃)의 범위이다.
알파 올레핀 중합체의 점도는 ASTM D 445 방법 (40℃에서 또는 100℃에서)에 의해 측정될 수 있다.
알파 올레핀의 적합한 단독중합체는 (약) 200 내지 (약) 1300 달톤, 바람직하게는 (약) 450 내지 (약) 800 달톤의 단독중합체 (예를 들어, 이소부텐 (또는 2-메틸-1 프로펜)의 단독중합체)이다. 이러한 문맥에서, 단어 '약'은 상기 값 부근의 10%의 편차 (플러스 또는 마이너스), 바람직하게는 5%의 편차를 지칭하며, 따라서 '약 200'은 상기 문맥에서 180 내지 220의 임의의 정수, 바람직하게는 190 내지 210의 임의의 정수를 의미한다. 분자량은 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 측정될 수 있다.
바람직한 첨가제는 C1-C8 알콜의 황-함유 C4-C22 지방산 에스테르 (바람직하게는 메탄올의 C12-C22 지방산 에스테르), 폴리디메틸실록산, 황-함유 C8-C18 알켄, 점도 (증가) 작용제 (증점제) 및 이들의 혼합물 (상기 3종의 화합물 중 1종, 상기 목록으로부터의 2종의 화합물의 임의의 혼합물, 또는 상기 3종의 화합물 모두)로 이루어진 군으로부터 선택된다.
C1-C8 알콜의 황-함유 C4-C22 지방산 에스테르가 존재하는 경우, 이는 바람직하게는 10 내지 16 중량%의 양으로 첨가된다. 폴리디메틸실록산이 첨가되는 경우, 이는 바람직하게는 1 내지 10 중량%의 양으로 첨가되고, 황-함유 C8-C18 알켄이 첨가되는 경우, 이는 바람직하게는 5 내지 12 중량%의 양으로 첨가된다.
첨가제의 총 양은 통상적으로 (약) 15 중량% 내지 (약) 45 중량%, 예를 들어 (약) 20 중량% 내지 (약) 30 중량%의 범위이다.
바람직한 점도 (증가) 작용제는 미네랄 그리스(mineral grease) (예를 들어, 칼슘 그리스)와 같은 1종 또는 여러 종의 증점제(들)이다.
바람직하게는 점도 (증가) 작용제 (증점제)는, 조성물의 특성들이 유지되고, 윤활제 조성물에 1000 내지 10000 cPs (25℃) (즉, 1 내지 10 Pa.s; 25℃)의 점도, 바람직하게는 4000 내지 8000 cPs (25℃), 보다 바람직하게는 (약) 4500 내지 (약) 5000 cPs (25℃)의 점도를 부여하도록 하는 농도로 선택 및 첨가된다.
"약"은 바람직하게는 플러스 또는 마이너스 10% 및 모든 중간 값을 의미한다 (예를 들어, "약 100"은 90에서부터 110까지의 임의의 값을 의미함).
본 발명의 첨가제가 액체이거나 또는 긴 탄화수소를 기재로 할 수 있지만, 본 발명에서 이들은 합성 오일 성분의 부분인 것으로 이해되어서는 안 되며, 합성 오일 성분의 조성의 정의는 모노-불포화 알켄의 단독중합체에 집중되므로, 이러한 첨가제를 제외하고; 역으로, 본 발명에서 합성 오일 성분에 부여된 백분율 (예를 들어, 50 중량% 내지 70 중량%)은 합성 오일의 단독중합체 (모노-불포화 알켄 또는 폴리-알파 올레핀(들))의 양에 더한 첨가제의 총합을 포함해서는 안 된다는 것에 유의해야 한다.
본 발명의 관련 측면은 하기 단계를 포함하는, 중공 유리의 제조 방법이다: 적어도 1종의 몰드를 본 발명의 윤활제 조성물로 급유하는 단계, 유리 패리슨(glass parison)을 적어도 1종의 급유된 몰드 (예를 들어, 블랭크 몰드 및/또는 마무리 몰드, 바람직하게는 블랭크 몰드가 급유됨) 내로 충전하는 단계 및 중공 유리를 수득하는 단계.
예를 들어, 상기 방법은 본 발명의 윤활제 조성물로 급유된 블랭크 몰드, 및 마무리 몰드 (비급유되거나, 선행기술의 윤활제 조성물로 급유되거나, 또는 본 발명의 윤활제 조성물로 급유됨)를 포함한다. 패리슨을 블랭크 몰드 내로 충전하는 단계는 중력에 의해 수행될 수 있다. 이어서, 펀치(punch)는 이동을 수행하여 이와 함께 패리슨을 추진시킨다. 그 후, 블랭크 몰드가 개방되고, 블랭크는 마무리 몰드 내로 이송된다. 블랭크를 그 자신의 중량으로 연신하고, 연신된 블랭크를 팽창시키고(inflating), 중공 유리를 추출함으로써 완성품이 수득된다.
본 발명의 또 다른 관련 측면은 이러한 방법에 의해 수득가능한 중공 유리 (이러한 방법에 의해 수득된 유리)이다. 예를 들어, 이러한 유리는 극미량의 탄소 잔류물을 포함한다.
역으로, 이러한 중공 유리 (이러한 방법에 의해 수득가능하거나 또는 수득됨)는 포유동물에 적용하고자 하는 조성물, 예컨대 제약 조성물, 화장품 조성물, 식료 조성물 또는 식료품 및 향수를 패키징하기 위해 사용된다.
실시예:
본 발명자들은, 약 5%의 첨가제; 46.7%의 일반명의 폴리부텐 (이소부텐의 단독중합체 아님) 및 더 적은 점성의 폴리 알파 올레핀, 및 13%의 미립자상 성분 (흑연, 몰리브덴 디술피드 및 카본 블랙)을 포함하는 선행기술 (US 5,190,682)에서와 같은 윤활제 조성물을, 폴리 이소부텐을 본질적으로 포함하는 본 발명에 따른 조성물과 비교하였다. 본 발명자들은 심지어 미립자상 성분의 로딩량을 감소시키는 경우에도 유사한 윤활제 특성들이 달성되었음 (3%의 흑연은 선행기술의 예에서와 거의 유사하게 작용함)을 알았다. 또한, 고온에서 탁월한 윤활제 특성을 유지하면서, 40℃에서의 점도와 같은 조성물의 물리적 특성을 제어하는 것, 따라서 필요한 경우 이를 적합화하는 것이 보다 용이하였다.

Claims (18)

  1. 합성 오일-기재 윤활제 조성물로서,
    적어도 50 중량%의 1종 또는 여러 종의 폴리-알파 올레핀 단독중합체(들),
    0.5 μm 내지 25 μm의 크기를 갖는 입자의 현탁액, 및
    첨가제를 포함하는 합성 오일-기재 윤활제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 1종 또는 여러 종의 폴리-알파 올레핀 단독중합체(들)가 5 내지 500 cSt의 40℃에서의 점도를 갖는 것인 윤활제 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단독중합체(들)가 상기 윤활제 조성물의 적어도 50 중량% 이상 80 중량% 미만을 차지하는 것인 윤활제 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자가 상기 윤활제 조성물의 적어도 1 중량%를 차지하는 것인 윤활제 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자가 비수성 매질, 가능하게는 미네랄 오일, 바람직하게는 폴리-알파 올레핀 중 현탁액의 형태로 첨가된 것인 윤활제 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 첨가제(들)가 상기 윤활제 조성물의 나머지 부분을 차지하며, 바람직하게는 상기 첨가제가 산화방지제 및/또는 분산제 및/또는 증점제인 윤활제 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 첨가제(들)가 상기 윤활제 조성물의 나머지 부분을 차지하며, 바람직하게는 상기 첨가제가 산화방지제 및/또는 분산제 및/또는 증점제, 및 가능하게는 상기 입자의 현탁 매질인 윤활제 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단독중합체(들)가 2-메틸-1 프로펜을 포함하거나 또는 이로 본질적으로 이루어진 것인 윤활제 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 첨가제가 C1-C8 알콜의 황-함유 C4-C22 지방산 에스테르, 폴리디메틸실록산, 황-함유 C8-C18 알켄, 증점제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 윤활제 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 첨가제가
    증점제, 및
    상기 C1-C8 알콜의 황-함유 C4-C22 지방산 에스테르 및 폴리디메틸실록산,
    또는 상기 C1-C8 알콜의 황-함유 C4-C22 지방산 에스테르 및 상기 황-함유 C8-C18 알켄,
    또는 폴리디메틸실록산 및 상기 황-함유 C8-C18 알켄
    을 포함하는 것인 윤활제 조성물.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 C1-C8 알콜의 황-함유 C4-C22 지방산 에스테르가 메탄올의 C12-C22 지방산 에스테르인 윤활제 조성물.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 10 내지 16 중량%의 상기 C1-C8 알콜의 황-함유 C4-C22 지방산 에스테르 및/또는 1 내지 10 중량%의 폴리디메틸실록산 및/또는 5 내지 12 중량%의 상기 황-함유 C8-C18 알켄을 포함하는 윤활제 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 1000 내지 10000 cPs의 점도 (25℃)를 갖는 윤활제 조성물.
  14. 농축된 윤활제 조성물로서,
    적어도 10 중량%의 1종 또는 여러 종의 폴리-알파 올레핀 단독중합체(들),
    0.5 μm 내지 25 μm의 크기를 갖는 입자의 현탁액, 및
    첨가제를 포함하며, 상기 입자 및 상기 첨가제는 상기 농축된 윤활제 조성물의 적어도 50 중량%를 형성하는, 농축된 윤활제 조성물.
  15. 중공 유리의 제조 방법으로서,
    - 패리슨(parison)을 400℃ 내지 550℃에서 적어도 1종 몰드(mold) 내에 적용하는 단계;
    - 완성된 중공 유리를 수득하는 단계
    를 포함하며, 상기 적어도 1종 몰드의 급유(greasing) 시 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 윤활제 조성물을 사전적용하는, 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 패리슨을 400℃ 내지 550℃의 온도에서 블랭크 몰드(blank mold) 내에 적용하는 단계 및 상기 블랭크 몰드로부터 수득한 패리슨을 400℃ 내지 550℃의 온도에서 마무리 몰드(finishing mold) 내에 적용하는 단계를 포함하며, 상기 블랭크 몰드의 급유 시 또는 상기 마무리 몰드의 급유 시 또는 상기 블랭크 몰드 및 마무리 몰드 둘 모두의 급유 시 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 윤활제 조성물을 사전적용하는 것인 제조 방법.
  17. 제15항 또는 제16항의 제조 방법에 의해 수득가능한 중공 유리.
  18. 포유동물과 접촉되는 제품의 패키징, 바람직하게는 향수, 화장품, 식료품 또는 제약 조성물의 패키징을 위한, 제17항의 중공 유리의 용도.
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