KR920010155B1 - 디클로로 모노플루오로 에탄을 함유하는 탈형제 조성물 - Google Patents

Abstract

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Description

디클로로 모노플루오로 에탄을 함유하는 탈형제 조성물

본 발명은 디클로로 모노플루오로 에탄을 용매로서 함유하면서 탈형 유효성(release effective property)을 가지는 제제를 적어도 1종 포함하는 액체 조성물 및 이 조성물의 용도와 그의 제조방법에 관한 것이다.

오늘날 주조(casting)와 성형(moulding) 및 압착(pressing)등의 작업 단계로 이루어진 여러 산업 응용분야-예를 들면, 플라스틱, 발포성 물질, 건축자재, 고무제품, 타이어, 금속제품, 유리제품, 요업제품 등의 생산 및 가공-에서 분리제(separating agent), 윤활제 또는 이형제(parting agent)가 요구되고 있다. 이런 맥락에서의 탈형제(release agent)는 인접하는 두 면사이의 접착력을 감소시켜 두면이 서로 점착되는 것을 방지할 수 있는 고체 또는 액체 필름이다. 윤활제는 압축성형 조성물 및 사출성형 조성물 등의 플라스틱 조성물에 첨가제로서 이용되어, 충전제들의 미끄러짐을 더욱 용이하게 함으로써 성형 조성물들의 변형을 도와준다. 탈착제, 윤활제 및 이형제에는 탈형 유효성분이 건조분말, 건조필름 또는 습한 필름, 페이스트, 부식된 필름, 용액 또는 분산제형태로 함유된다. 특별한 형은 소위 내부탈착 유효성분이라 불리는 것으로서, 이 성분들은 물질에 혼합되어 성형 후 분리되고 표면위에서 농축되거나 또는 표면 경화를 더 신속하게 야기함으로써, 주형 벽(mould wall)과 주형된(moulded) 물품사이의 결합이 형성되지 않게 한다. 대부분의 경우에 있어서, 상술한 작업단계에서 탈형 유효성을 가지는 제제의 잔류물들은 종종 용매에 의해 주형으로부터 제거되어야 한다. 대개 탄화수소 및 염화탄화수소 등의 용매를 사용하여 주형을 세척하는데, 전자는 화재의 위험성이 따르고 후자는 피부작극을 유발한다.

주형된 고무 제품의 생산 및 폴리우레탄 발포제의 성형에 이용되는 주형 탈형제는 독일출원 공개 제25,52,236호에 기술된 방법으로 공지되어 있다. 거기에서 사용된 주형 탈형 조성물은 파라핀 염기 오일내에 파라핀 왁스와 램프오일 및 톨오일산의 나트륨 비누를 함유한다. 사용된 주형 탈형제는 온수를 이용한 분사 또는 세척에 의해 주형 제품으로부터 주형 분리제의 분리가 가능하도록 물에서 용해 또는 에멀션화 될 수 있어야 한다.

독일출원 공개 제33, 35, 870호에는 예컨대, 탈형제 성분으로서 특히 냉각 윤활제로서 이용될 수 있는 특수 왁스 유도체의 제조에 대해 기술되어 있고, 플루오로클로로탄화수소들, 즉 트리클로로 모노플루오로 메탄, 1, 1, 2-트리클로로-1, 2, 2-트리플루오로 에탄, 1, 1, 2, 2-테트라클로로 디플루오로 에탄, 테트라클로로 모노플루오로 에탄 및/또는 트리클로로 디플루오로 에탄이 적절한 용매로 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 경제적으로 유용하고 사용된 주형의 빈번한 세척없이 이용할 수 있으며, 용매 성분들의 용매력(solvent power)을 증가시킬 수 있는, 탈형 유효성을 가지는 제제들의 신규의 개선된 액체 조성물을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 의한 조성물 및 이 조성물의 이용과 제법에 의해 달성된다.

본 발명은 용매 및 적어도 1종의 탈형 유효성을 가지는 제제를 함유하는 개선된 액체 조성물을 제공하는 것으로서, 이 조성물에는 디클로로 모노플루오로 에탄의 이성체들 중 적어도 1종의 용매로서 함유되고, 탈형 유효성을 가진 제제가 전체 혼합물에 대해 0.1-80중량%, 바람직하게는 0.1-35중량% 존재한다.

이성체인 1, 2-디클로로-1-플루오로 에탄(R141), 1, 1-디클로로-2-플루오로 에탄(R141a) 또는 1, 1-디클로로-1-플루오로 에탄(R141b)은 본 발명의 정신에 입각한 디클로로 모노플루오로 에탄으로서, 어떤 바람직한 혼합물에서 각각 또는 배합되어 존재할 수 있다. 하지만, 바람직하게는 1, 1-디클로로-1-플루오로 에탄(R141b)이 사용된다. 게다가, 디클로로 모노플루오로 에탄 이성체들 또는 탄소수 1-6인 다른 플루오로 클로로 탄화수소들, 특히 예를 들면, 트리클로로 모노플루오로메탄, 트리클로로 트리플루오로에탄, 테트라클로로디플루오로에탄, 테트라클로로 모노플루오로에탄, 트리클로로 디플루오로에탄, 모노클로로 헥사플루오로 프로판, 디클로로 펜타플루오로 프로판 또는 그의 혼합물과의 혼합물들이 본 발명의 조성물에 이용될 수 있다. 또한, 디클로로 모노플루오로에탄 이성체들은 본 발명의 조성물에서 그외의 용매들 예컨대, 플루오로클로로 탄화수소, 플루오로 탄화수소, 클로로탄화수소, 탄화수소, 알코올, 에테르 등과 공비혼합물의 형태로 포함될 수 있다. 게다가, 본 발명의 조성물의 특징은 탈형 유효성을 가진 제제가 왁스, 왁스 유도체, 실리콘, 금속비누, 지방, 오일, 중합체, 플루오로카본 및 무기분말 등의 그룹에서, 바람직하게는 왁스, 왁스유도체, 금속비누 또는 실리콘의 그룹에서 선택된다는 점이다.

한 변형에서는, 동물성 또는 식물성원(origin)의 천연왁스, 바람직하게는 적어도 40℃에서 연화점을 가지는 천연 왁스가 본 발명의 정신에 입각한 왁스로서 사용된다.

본 발명의 또 다른 변형에서, 왁스는 모노알코올(총 탄소수 34-50)과 카르복실산의 반응에 의한 불포화 장쇄 에스테르들이다. 이 경우에 있어서, 요오드가(iodine value)가 95이하, 바람직하게는 30-95, 특히 바람직하게는 75-95인 지방산 에스테르가 선택된다.

이런 지방산 에스테르들의 혼합물은 상업적으로 얻을 수 있고, 예컨대, 화학 및 물리학 핸드북, 55판, C-753페이지(Handbook of Chemistry and Physics, 55th edition, page C-753)에 기술되어 있다.

또 다른 변형의 특징은 왁스 유도체들이 모노알코올(총 탄소수 34-50)과 카르복실산의 반응에 의한 불포화 장쇄 에스테르들을 설포클로리네이션, 설파이드화 또는 불화수소 처리함으로써 얻어진 유도체들이라는 점이다. 예컨대, 불화수소 처리에 의해 얻어진 유도체들은 불소함량이 광범위하게 변하는, 독일출원 공개 제33, 35, 870호에 공개된 불소함유 왁스유사 물질이다. 이 불포화 장쇄 에스테르들에 불화수소 처리한 어덕트(adduct)들의 불소함량은 예컨대, 0.1-4.3중량%이다.

불화수소 처리함으로써 얻을 수 있는 장쇄 불포화 에스테르의 완전히 다른 형태의 유도체들은 출발 왁스와 비교해 볼 때 1.1-1.9배의 몰 중량을 가지고, 비반응 왁스의 함량이 1중량% 이하인 오일성 생성물(이하 세스퀴머(sesquimer)라 함)이다. 이들 왁스 유도체에서 결합된 불소의 함량은 있다손 치더라도 극소량이다. 일반적으로는 불소함량은 0.1중량% 이하이고, 요오드가는 5-20이다. 다른 왁스유도체들, 예컨대 모노알코올(총 탄소수 34-50)과 카르복실산의 반응에 의한 불포화 장쇄 에스테르의 수소화(hydrogenation)에 의해 부분적으로 또는 완전히 포화된 유도체들이 이용될 수 있다. 여기서 부분적으로 포화된 유도체들은 요오드가가 수소화에 사용된 유리체보다 더 낮다고 이해된다.

본 발명의 정신에 입각하여 사용된 또 다른 왁스들은 합성왁스이며, 바람직하게는 파라핀 왁스 또는 폴리에틸렌 왁스이다. 또 다른 변형예에서는 평균 분자량이 3,700-4,500(점도계측정)이고 산가(acid munber)가 20-30이며, 융점(m.p.)이 89-99℃인 산화된 폴리에틸렌왁스가 사용된다.

본 발명이 조성물의 또 다른 유형에는 실리콘들이 함유되어 있다. 사용된 실리콘들은 오일형, 지방형 또는 수지형일 수 있다. 실리콘들은 상술한 형으로 이용되거나 실리콘 오일에 결합되는 컨시스턴시(consistency) 조절제(예 : 고도로 분산된 규산)를 함유하는 실리콘 페이스트형 또는 실리콘 오일 에멀션형으로 이용될 수 있다.

실리콘 지방들은 컨시스턴시 조절 성분으로서 금속 비누를 함유하며, 본 발명에서 사용된 실리콘 제품들은 상업적으로 이용가능한 산물이다.

본 발명의 또 다른 변형의 특징은 그 조성물이 마그네슘, 칼슘, 아연, 알루미늄 또는 납 등의 금속 지방산 염인 금속 비누들을 함유하고 있다는 점이다. 임의적으로 스테아르산의 금속 염이 이용되며, 이 경우에 있어서는 스테아르산의 마그네슘 염이 바람직하다.

본 발명의 정신에 압각한 조성물의 또 다른 변형에서는 무기분말, 바람직하게는 흑연, 활석 또는 운모를 함유한다.

또한, 광물성 오일 및 헤스터(Hester)오일 등의 오일류 같은 탈형 유효성을 갖는 다른 종래의 제제들이 본 발명의 조성물에 이용될 수 있다. 탈형제로서 활성을 가지는 다른 적절한 제제들은 폴리머릭 알코올(폴리에틸렌 글리콜), 플로아마이드 또는 폴리올레핀 등의 중합체들이다.

본 발명의 한 변형에서는 탈형 유효제용 기존의 가용화제가 그 조성물에 첨가되는데, 가용화제로는 가용화성을 지닌 독물학적으로 허용 가능한 용매들이 알려져 있고, 이들은 1-80중량%, 바람직하게는 10-30중량%로 포함된다. 이 경우의 %는 전체 조성물에 대한 것이다. 본 발명의 이런 변형예의 특징은 지방족 탄화수소, 바람직하게는 비점이 100-140℃인 석유 증류물이 가용화제로 사용된다는 점이다. 또한 그 자체가 공지인 기타 가용화제도 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물의 구체예에서, 공지된 부식 억제제가 1중량%까지 부가적으로 첨가될 수 있다. 마그네슘, 알루미늄, 티타늄, 놋쇠, 청동 및 강철 들의 금속들에 대한 부식 억제제들이 상업적으로 이용가능하다. 대부분의 경우에, 그것들은 황 또는 질소 등의 헤테로원자가 있는 유기화합물을 함유하는 조성물에 근거를 둔다. 벤조티아졸(예 : 머캡토 벤조티아졸), 벤조이미다졸(예 : 2-페닐-벤즈이미다졸), 트리아졸(예 : 벤조트리아졸), 톨일트리아졸, 옥사졸인(예, 알킬-치환 및/또는 하이드록시알킬-치환 옥사졸린), 아미드, 아민(예 : 3급 아민)의 부류에서의 각각의 화합물 또는 혼합물들이 그 예이다. 게다가, 특히 디클로로 모노플루오로 에탄의 안정화를 위한 임의의 표준 안정화제가 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있다. 또한, 컨시스턴시조절 첨가제들이 그 조성물에 함유될 수도 있다.

본 발명의 조성물들은 용액 또는 분산액이며, 분산액은 서스펜션 뿐만 아니라 에멀션도 의미한다.

또한, 본 발명은 플라스틱 또는 발포제의 생산 또는 그외의 응용분야에서 그 조성물의 탈형제, 윤활제 또는 분리제로서의 용도도 포함한다.

뿐만 아니라, 본 발명에는 본 발명의 조성물을 제조하는 방법도 포함되며, 이 제조방법에서는 디클로로 모노플루오로 에탄 그룹의 용매에 1종 이상의 탈형 유효성을 가지는 제제를 전체 조성물에 대해 0.1-80중량%, 바람직하게는 0.1-35중량%로 혼합시키고, 임의로 안정화제 또는 부식억제제 등의 첨가제나 가용화제를 동시에 첨가시킨다.

디클로로 모노플루오로 에탄을 용매로서 함유하는 본 발명의 조성물들은 점착-감소성이 개선되고 높은 화학적 중립성 및 양호한 전착성(spreading capacity)을 갖는다. 탄화수소가 용매로서 사용된 기존의 탄형제에 비해 본 발명의 조성물들의 인화점은 더 높다. 예를 들어, 용매로서 탄화수소를 사용하는 탈형제의 제조와는 대조적으로 본 발명에 따른 조성물의 제조방법은 디클로로 모노플루오로 에탄의 우수한 용매력으로 인해 특히 간단하다. 지금까지 선행 기술에서 이용해 온 용매에는 탈형 유효성을 갖는 우수한 제제들이 용해되기가 비교적 어려웠다. 이리하여, 본 발명에 따른 조성물의 장점은 용매로서 사용된 디클로로 모노플루오로 에탄의 이외로 높은 용매력으로 인해 그 자체로는 용해시키기 어려운 탈형 유효성을 갖는 제제를 함유한 탈형 유효 조성물의 제조가 가능하도록 한다는 것이다. 게다가, 동일 용도에 대한 소량이 적기 때문에 기존의 탈형 조성물에 비해 본 발명의 조성물의 이용은 더 경제적이다. 또한 사용된 주형이 작업 단계사이에서 덜 세척되어도 되므로 주형을 장기간 사용할 수 있는 추가적인 장점이 있다.

다음의 실시예들은 본 발명을 상세히 설명하고자 함이지, 이의 범위에 제한을 두고자 함은 아니다.

[실시예 1]

본 발명의 조성물은 HF-왁스 어덕트(독일출원 공개 제33, 35, 870호에 adducts로 공지됨) 5중량% 및, 1, 1-디클로로-1-플루오로 에탄(R141b) 95중량%로부터 제조된다. HF-왁스 어덕트는 카르복실산과 총탄소수 34-50의 모노알코올 반응에 의한 불포화 장쇄 에스테르에 불화수소 처리함으로써 얻어지는 왁스 유도체이며, 이 유도체는 그 유리체의 2중 결합에 첨가되는 불화수소를 함유한다.

이 HF-왁스 어덕트의 제조는 독일 출원 공개 제33, 35, 870호의 실시예 1에 상응한다. 그 조성물은 투명한 용액이고 탈형제로서의 활성에 있어서 우수한 특성을 갖는다.

[실시예 2-14]

본 발명의 조성물의 실시예 2-14는 다음 표에 주어져 있고, 또한, 그 조성물들은 탈형제로서의 활성에 있어서 우수한 특성을 가지는데, 실시예 1과 유사하게 제조되었다. 성분들은 중량%로 주어져 있다.

Claims (22)

1. 디클로로 모노 플루오로에탄을 용매로서 함유하고 탈형유형성 성분이 전체의 0.1-80중량%가 되도록 조성된 디클로로 모노플루오로에탄을 함유하는 탈형제 조성물.
2. 제1항에 있어서, 탈형유효성을 갖는 제제는 왁스, 왁스유도체, 실리콘, 금속비누, 지방, 오일, 중합체, 플루오로탄소 및 무기분말로 구성된 구룹에서 선택됨을 특징으로 하는 조성물.
3. 제2항에 있어서, 왁스는 요오드가가 85이고, 적어도 연화점이 40℃인 천연왁스에스테르 임을 특징으로 하는 조성물.
4. 제2항에 있어서, 왁스는 카르복실산과 총 탄소수 34-50인 모노알코올의 반응에 의한 불포화 장쇄에스테르 임을 특징으로 하는 조성물.
5. 제2항에 있어서, 왁스유도체는 총 탄소수 34-50인 모노알코올과 카르복실산의 반응에 의한 불포화 장쇄 에스테르를 설포클로리네이션, 설파이드화 또는 불화수소 처리함으로써 얻어진 유도체 임을 특징으로 하는 조성물.
6. 제2항에 있어서, 왁스는 합성왁스 임을 특징으로 하는 조성물.
7. 제2항에 있어서, 실리콘은 오일형, 지방형, 수지형, 페이스트형 또는 오일에멀션형 임을 특징으로 하는 조성물.
8. 제2항에 있어서, 금속비누는 마그네슘, 칼슘, 아연, 알루미늄과 납중에서 선택된 금속의 지방산염임을 특징으로 하는 조성물.
9. 제2항에 있어서, 무기분말은 흑연, 활석 또는 운모 임을 특징으로 하는 조성물.
10. 제1항에 있어서 가용화제(Solubilizer)는 전 조성물의 1-80중량%의 양으로 부가됨을 특징으로 하는 조성물.
11. 제10항에 있어서, 가용화제는 지방족 탄화수소 임을 특징으로 하는 조성물.
12. 제1항에 있어서, 디클로로 모노플루오로에탄은 1, 1-디클로로-1-플루오로에탄(R141b)임을 특징으로 하는 조성물.
13. 제1항에 있어서, 탈형유효 성분은 전체의 0.1-35중량% 임을 특징으로 하는 조성물.
14. 제8항에 있어서, 지방산염은 스테아린산염임을 특징으로 하는 조성물.
15. 제10항에 있어서, 가용화제는 전조성물의 10-30중량% 임을 특징으로 하는 조성물.
16. 제11항에 있어서, 지방족 탄화수소는 비점이 100-140℃인 석유증류물 임을 특징으로 하는 조성물.
17. 디클로로 모노플루오로에탄을 용매로서 함유하고 탈형유효성 성분이 전체의 0.1-80중량% 되도록 조성된 조성물을 탈형제로서 이용하는 방법.
18. 전체 혼합물에 대해 0.1-80중량% 함유되어 있고 왁스, 왁스유도체, 금속비누 및 실리콘으로 구성된 그룹으로부터 선택된 일종이상의 탈형유효성을 갖는 제제를 디클로로모노플루오로에탄 용매에 혼합시킴을 특징으로 하는 제1항에 따른 조성물의 제조방법.
19. 제18항에 있어서, 전체 혼합물에 대해 0.1-35중량% 함유되어 있고 왁스, 왁스유도체, 금속비누 및 실리콘으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 일종 이상의 탈형유형성을 갖는 제제를 용매인 디클로로 모노플루오로에탄 용매에 혼합시킴을 특징으로 하는 방법.
20. 제18항에 있어서, 디클로로 모노플루오로에탄 용매에 가용화제가 혼합됨을 특징으로 하는 방법.
21. 제2항에 있어서, 탈형유효성을 갖는 제제는 왁스, 왁스유도체, 실리콘 및 금속비누로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
22. 제6항에 있어서, 왁스는 파라핀왁스 또는 폴리에틸렌왁스임을 특징으로 하는 조성물.