DE68906514T3

DE68906514T3 - Verwendung von wässrigen Schmiermittellösungen auf der Basis von Fettalkylaminen.

Info

Publication number: DE68906514T3
Application number: DE68906514T
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Preibsch; Frank Weber
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Diversey Inc
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1989-11-29
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: BR8906197A; JPH02194096A; US5062978A; ES2040986T3; ATE150073T1; EP0538916B1; DE68927864T2; JPH0735516B2; AU623952B2; CA2004544C; ES2099199T3; AU4589689A; ES2040986T5; DE372628T1; DE68906514D1; HK5995A; EP0372628A3; CA2004544A1; DE68927864D1; EP0372628B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen wäßrige Amin-haltige Schmiermittellösungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung derartige Schmiermittellösungen und ihre Verwendung als Förderband-Schmiermittel für die Schmierung von F§rderbändern für Flaschen.
Schmiermittel werden in Anwendungen verwendet, bei denen ein guter Gleitkontakt zwischen festen Oberflächen gewährleistet sein muß, zun Beispiel Glas und Metall oder Metall und Metall. Amin-haltige synthetische Schmiermittel sind generell für eine Vielzahl von solchen Anwendungen bekannt. Siehe zum Beispiel US-A-3 372 112, US-A-3 814 212, US-A-4 549 974, GB- A-1 294 038, EP-A-0 032 415, WO-A-87/07638 und JP-A- 82/205 494.
Zusätzlich sind Amin-haltige Reinigungslösungen für zum Beispiel Hilchgeräte und Silber bekannt. Siehe FR-A-2 602 955 und US-A-3 468 804.
Schmiermittel werden auch häufig verwendet in Flaschenfüll- und Förderanlagen, wo sie bei den Förderbändern angewendet werden, um die störungsfreie Förderung von Flaschen auf dem Förderband zu gewährleisten. Wenn sie so verwendet werden, werden die Schmiermittel auch als Bandschmiermittel bezeichnet.
In vielen typischen Systemen wird eine Seife, wie eine Schmierseife auf Basis von Pottasche, als Bandschmiermittel verwendet. Ein Problem bei solchen Seifen besteht darin, daß sie dazu neigen, mit Im harten Wasser vorhandenen Kationen wie Calcium, schwerlösliche Ausfällungen zu bilden, wodurch der Zusatz von Sequestriermitteln oder die Verwendung von weichem Wasser erforderlich wird.
Als Ersatz für Seifen sind in der Literatur eine Vielzahl von synthetischen Bandschmiermitteln beschrieben worden, einschließlich gewisse Aminverbindungen. Siehe zum Beispiel DE-A-3 631 953 (US-A-4 339 067) , JP-A-74/010 794, JP-A- 89/096 294, US-A-4 521 321, US-A-4 604 720, ZA-A-77/7258, ZA- A-83/7963 und AU-A-10 004/83. Diese synthetischen Bandschmiermittel stellen im allgemeinen eine Verbesserung gegenüber den vorerwähnten Seifen auf Basis von Pottasche dar. In einigen Fällen jedoch neigen sie dazu, mit im harten Wasser vorhandenen polyvalenten Anionen, wie Carbonaten und Sulfaten, schwerlösliche Ausfällungen zu bilden, die sich selbst durch eine Trübung der Schmiermittellösung zu erkennen geben. Aus diesem Grund wird manchmal das Verhalten von Schmiermitteln in Anion-haltigem Wasser als Trübungsverhalten bezeichnet.
JP-A-74/010794 offenbart ein keimtötendes Schmiermittel für ein Flaschen-Förderband enthaltend ein Glycin-Derivat. AU-B-31,273 offenbart eine Schmiermittelzusammensetzung für Förderband-Oberflächen enthaltend eine Mischung aus einer Aminosäure und einem Aminoxid.
Da die gebildeten Ausfällungen als Folge der Ablagerungen in verdeckten Zonen oder der Verstopfung von Düsen Störungen verursachen können, müssen sie regelmäßig, meistens einmal am Tag, durch Reinigung der Anlage entfernt werden. Starkes Trübungsverhalten einer Schmiermittellösung ist besonders kritisch an Orten, an denen das Wasser einen hohen Anteil an polyvalenten Anionen aufweist. Das Problem kann an gewissen Orten wirklich derart groß sein, daß anstelle von Leitungswasser weiches Wasser verwendet wird, oder es ist wesentlich häufigeres Reinigen erforderlich.
Überraschanderwese ist nun gefunden worden, daß eine wäßrige Schmiermittellösung, die teilweise auf einer besonderen Gruppe von Hettalkylaminen basiert, die weiter unten definiert sind, ein wesentlich verbessertes Trübungsverhalten zeigt, insbesondere in Wasser mit einem hohen Anteil an polyvalenten Anionen, wie auch eine sehr günstige Gleitwirkung.
Die vorliegende Erfindung betrifft demgemäß die Verwendung einer wäßrigen Schmiermittellösung, die 0.001 bis 1 Gew.%, auf Basis des Gewichts der wäßrigen Schmiermittellösung, mindestens einer Verbindung der Formel (I):
worin R¹ eine gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder lineare Alkylgruppe mit 8-22 Kohlenstoffatomen,
R² Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder -A-NH&sub2; , und
A eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 1-8 Kohlenstoffatomen;
und einen pH-Wert von 5 bis 8 besitzt, für die Schmierung von Förderbändern.
Wie weiter unten beschrieben wird, kann die wäßrige Schmiermittellösung nötigenfalls auch andere Zusätze enthalten, wie eine oder mehrere andere Fettalkylamine, Säuren zur Anpassung des pH-Wertes der Lösung, Dispergiermittel und Auflösungsmittel.
Die wäßrigen Schmiermittellösungen gemäß der vorliegenden Erfindung finden vor allem Verwendung bei Flaschenförderabläufen, bei denen ein Förderband mit mindestens einem Schmiermittel geschmiert wird, das diese wäßrige Schmiermittellösungen enthält.
Wenn die wäßrigen Schmiermittellösungen gemäß der vorliegenden Erfindung als Bandschmiermittel verwendet werden, zeigen sie sehr günstige Schmiereigenschaften und zeigen wegen der Anwesenheit der Fettalkylamine der Formel (I) auch ein verbessertes Trübungsverhalten im Vergleich zu anderen Schmiermittellösungen des Standes der Technik, wie solchen von DE-A-3 631 953, die auf neutralisierten primären Fettalkyl-monoaminen basieren.
Außerdem ist wegen dieses verbesserten Trübungsverhaltens im angegebenen pH-Bereich die Anwesenheit eines Sequestriermittels nicht erforderlich, und die Reinigung kann wegen der verminderten Bildung von Ausfällungen in weniger häufigen Intervallen vorgenommen werden.
Die wäßrigen Schmiermittellösungen gemäß der vorliegenden Erfindung besitzen noch zusätzlich niedrige Schaumneigungen und gute antimikrobielle Eigenschaften.
Die wäßrigen Schmiermittellösungen gemäß der Erfindung werden vorzugsweise als Konzentrat hergestellt und vor der Verwendung auf ihre Endkonzentration verdünnt. Als Folge ihrer verbesserten Trübungseigenschaften, ist eine Verdünnung dieser wäßrigen Schmiermittellösungen mit Wasser mit einem hohen Anteil an polyvalenten Anionen möglich.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann leichter verständlich sein nach Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung.
Wie vorstehend angegeben, enthalten die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten wäßrigen Schmiermittellösungen 0.001 bis 1 Gew.%, auf Basis des Gewichts der wäßrigen schmiermittellösung, eines Fettalkylamins der Formel (I):
worin R¹ eine gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder lineare Alkylgruppe mit 8-22 Kohlenstoffatomen, R² Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder -A-NH&sub2; , und A eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 1-8 Kohlenstoffatomen ist.
Bevorzugt sind Verbindungen, bei denen R¹ eine gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder lineare Alkylgruppe mit 12-18 Kohlenstoffatomenr R² Wasserstoff oder -A-NH&sub2; ; und A einegesättigte Alkylengruppe mit 2-4 Kohlenstoffatomen bedeuten. Besonders bevorzugt sind solche Verbindungen, bei denen R¹ die oben genannte Bedeutung hat, R² Wasserstoff ist und A eine Propylengruppe darstellt.
Als Beispiele solcher Fettalkylamine können N-Coco-1,3- diaminopropan, N-Talg-1,3-diaminopropan, N-Oleyl-1,3-diaminopropan und N-Lauryl-1,3-diaminopropan, genannt werden.
In bevorzugten Ausführungsformen enthalten die wäßrigen Schmiermittellösungen 0.005 bls 0.1 Gew.%, auf Basis des Gewichts der wäßrigen Schmiermittellösung, Fettalkylamine der Formel (I).
Zusätzlich zu den vorerwähnten Fettalkylaminen können die wäßrigen Schmiermittellösungen gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein Fettalkyl-monoamin der Formel (II):
worin R³ eine gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder lineare Alkylgruppe mit 8-22 Kohlenstoffatomen und
R&sup4; Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen bedeuten und
R&sup5; gleich R³ oder R&sup4; ist,
enthalten.
Als Beispiele solcher Fettalkyl-monoamine können Hexadecyl-dimethylamin, Octadecyl-dimethylamin, Coco-dimetylarin, Talg-dimethylamin. Oleyl-dimethylamin, Dicoco-methylamin, Ditalg-methylamin, Oleylamin, Cocoamin und Laurylamin genannte werden.
In bevorzugten Ausführungsformen enthält die wäßrige Schmiermittellösung 0 bis 1 Gew.%, vorzugsweise 0 bis 0.5 Gew.% und insbesondere 0 bis 0.1 Gew.%, auf Basis des Gewichts der wäßrigen Schmiermittellösung, Fettalkyl-monoamlne der Formel (II).
Die wäßrigen Schmiermittellösungen können Mischungen der oben beschriebenen Fettalkylamine mit Alkylgruppen verschiedener Kettenlängen enthalten, wie auch Mischungen mit einem Anteil an ungesättigten Fettalkylaminen von mindestens 50% auf Basis der Gesamtmenge der Fettalkylamine.
Um die Löslichkeit der Fettalkylamine zu verbessern, onnen der Schmiermittelzusammensetzung Säuren zugesetzt werden, die mit den Aminen pH-neutrale Salze bilden, wobei organische Säuren wegen ihrer günstigeren Löslichkeit gegenüber anorganischen Säuren bevorzugt sind.
Obwohl im Prinzip alle organischen Säuren verwendet werden können, sind Essigsäure, Ameisensäure und Gluconsäure bevorzugt. Die Säuren werden in Mengen verwendet, die ausreichend sind, um den pH-Wert der Lösung auf 5 bis 8, vorzugsweise auf 6 bis 8, einzustellen, wobei im allgemeinen Mengen im Bereich von 0.001 bis 1 Gew.%, vorzugsweise 0.005 bis 0.1 Gew.%, auf Basis des Gewichts der wäßrigen Schmiermittellösung, erforderlich sind.
Als weitere Bestandteile der Schmiermittellösung können zum Beispiel Auflösungsinittel und Dispergiermittel genannt werden.
Auflösungsmittel werden im allgemeinen in Mengen verwendet die im Bereich von 0 bis 20 Gew.%, vorzugsweise von 0 bis 10 Gew.%, auf Basis des Gewichts der wäßrigen Schmiermittellösung, liegen. Als besondere Beispiele von geeigneten Auflösungsmitteln können Isopropanol, Ethanol und Glykole, wie Ethylenglykol, Propylenglykol und Hexylenglykol, genannt werden.
Dispergiermittel können der Schmiermittellösung im allgemeinen in Mengen zugesetzt werden, die im Bereich von 0 bis 1 Gew.%, vorzugsweise von 0 bis 0.5 Gew.% und insbesondere von 0 bis 0.1 Gew.%, auf Basis des Gewichts der wäßrigen Schmiermittellösung, liegen.
Als Beispiele von geeigneten Dispersionsmitteln können Triethanolamin und alkoxylierte Fettalkyl-monoamine und -diamine der Formeln (III) und (IV):
genannt werden, worin
R&sup6; eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 8-22 Kohlenstoffatomen,
A² eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 1-8 Kohlenstoffatomen und
B Ethoxy- oder Propoxygruppen, die in edem der obigen Fälle gleich oder verschieden sein können, bedeuten und
die Summe von x und y und gegebenenfalls von z eine Zahl im Bereich von 2 bis 200 ist.
Als Beispiele solcher Verbindungen können Coco-bis(2- hydroxyethyl)amin, Polyoxyethylen(5)coco-amin, Polyoxyethylen(15)coco-amin Talg-bis (2-hydroxyethyl)amin, Polyoxyethylen(5)talg-amin, Talg/Oleyl-bis(2-hydroxyethyl)amin, Oleyl-bis(2-hydroxyethyl)amin, Polyoxyethylen(5)oleyl-amin, Polyoxyethylen(15)oleyl-amin, Talg-bis(2-hydroxyethyl)amin (hydriert), Polyoxyethylen(5)talg-amin (hydriert), Polyoxyethylen(15)talg-amin (hydriert), Polyoxyethylen(50)talg-amin (hydriert), N,N',N'-Tris(2-hydroxyethyl)N-talg-1,3-diaminopropan, N,N',N'-Polyoxyethylen(10)-N-talg-1,3-diaminopropan, N,N', N'-Polyoxyethylen(15)-N-talg-1,3-diaminopropan und Polyoxyethylen(15)talg-amin.
Die wäßrigen Schmiermittellösungen gemäß der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise als Konzentrate hergestellt, die 1 bis 30 Gew.% der Amine der Formel (I) auf Basis des Gewichts des konzentrats enthalten. Zusätzlich können solche Konzentrate 0 bis 25 Gew.% der Amine der Formel (III), 1 bis 30 Gew.% Säure, um nach Verdünnung einen pH-Wert von 5 bis 8 zu ergeben, 0 bis 15 Gew.% des Dispergiermittels und 0 bis 50 Gew.% des Auflösungsmittels enthalten. Der Rest des Konzentrats umfaßt im allgemeinen eine wäßrige Basis (Wasser)
Um die Schmiermittellösungen gemäß der Erfindung herzustellen, werden die Konzentrate vor der Verwendung in einer wäßrigen Basis auf ihre Endkonzentration verdünnt. Die Verdünnung wird üblicherweise mit Leitungswasser vorgenommen, kann aber auch mit weichem Wasser erfolgen, wie auch mit jeder mit Wasser mischbaren Flüssigkeit, wie Ethanol, Isopropanol und Glykolen oder mit Mischungen solcher Flüssigkeiten mit Wasser.
Die wäßrigen Schmiermittellösungen gemäß der vorliegenden Erfindung finden, wie vorstehend erwähnt, ihre besondere Verwendung bei Flaschenförderabläufen, bei denen ein Förderband mit einer schmierenden Menge von mindestens einem Schniermittel geschmiert wird, das diese wäßrigen Schmiermittellösungen enthält. Solche Flaschenförderabläufe und dabei verwendete Apparate sind auf dem Fachgebiet gut bekannt, wie durch die Offenbarung In DE-A-3 631 953 (US-A-4 839 067) beispielhaft veranschaulicht wird, und benötigen hier keine weitere Diskussion.
Die Vorteile der wäßrigen Schmiermittellösungen gemäß der Erfindung werden in den folgenden Beispielen gezeigt, die der Veranschaulichung dienen und nicht beschränkend sind.

BEISPIELE

Beispiel 1

Konzentrate der folgenden Zusammensetzung wurden hergestellt (alle Mengen sind Gewichtsprozente) TABELLE I Konzentratzusammensetzungen
Als Vergleichsprodukt auf Basis eines primären Fettalkyl-monoamins wurde eine Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 von DE-A-3 631 953 (Zusammensetzung F) verwendet.

Beispiel 2

In einem Kolben wurden unter Rühren 0.6 g der Zusammensetzungen von Beispiel 1 und 200 ml Wasser vermischt, um Lösungen herzustellen, mit denen das Trübungsverhalten und die Gleitwirkung wie fclgt geprüft wurden:
(a) Zur Prüfung des Trübungsverhaltens wurden Leitungswasser, das einen Härtegrad von 4-8º dH besaß, und auch weiches Wasser, dem 500 ppm Chloridionen und 500 ppm Sulfationen zugesetzt wurden und das einen Härtegrad von 200 dH besaß, als Verdünnungswasser bei der Herstellung von zu verwendenden Lösungen aus den Konzentraten verwendet.
Die Trübung, die eintrat, wurde visuell in verschiedenen Zeitintervallen bewertet und vergleichend durch Zuweisung einer Zahl im Bereich von 1 bis 5 qualifiziert, wobei die Lösung mit der geringsten Trübung mit 1 und diejenige mit der stärksten Trübung mit 5 bewertet wurden.
Die Trübung der Weichwasser/Chlorid-Sulfationen-Lösung (20º dH) nach 6 Stunden wurde auch mittels eines Trübungsmessers ["haze meter"] (Typ UKM 1d der Firma Radiometer, Kopenhagen) bewertet, wobei die Ergebnisse in EBC (Europäische Brauerei Convention) Einheiten ausgedrückt wurden.
(b) Zur Prüfung der Gleitwirkung wurden 0.3 ml der Schmiermittellösungen, hergestellt mit Leitungswasser (4-8º dH), auf eine Glasscheibe aufgetragen, über der eine mit einem elektrischen Motor verbundene Metallscheibe rotierte, wobei die Gleitwirkung durch die Konstanz der Drehbewegung und den Wechsel des Leistungsverbrauchs des die Metallscheibe treibenden elektrischen Motors bestimmt wurde. Die Metallscheibe besaß einen Oberflächenbereich von 7 cm² und wurde mit einem Druck von etwa 500 g/cm² gegen die Glasplatte gepreßt.
Die experimentell erhaltenen Daten für die verschiedenen Zusammensetzungen wurden ausgewertet, wobei der experimentelle Wert für die Vergleichszusammensetzung F willkürlich mit 100 bewertet wurde und die restlichen Werte der Schmiermittellösungen im Verhältnis dazu ausgedrückt werden. Die Ergebnisse der Versuche 2 (a) und (b) sind unten in Tabelle II zusammengefaßt. Tabelle 2: Trübungsverhalten und Gleitwirkung

Claims

1. Verwendung einer wäßrigen Schmiermittellösung für Förderbänder, die

(a) 0.001 bis 1 Gew.%, auf Basis des Gewichts der wäßrigen Schmiermittellösung, mindestens einer Verbindung der Formel (I):

worin R¹ eine gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder lineare Alkylgruppe mit 8-22 Kohlenstoffatomen,

R² Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder -A-NH&sub2; ,

A eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 1-8 Kohlenstoffatomen bedeuten und

einen pH-Wert von 5 bis 8 besitzt, für die Schmierung von Förderbändern.

2. Verwendung der wäßrigen Schmiermittellösung gemäß Anspruch 1, worin R¹ eine gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder lineare Alkylgruppe mit 12-18 Kohlenstoffatomen, R² Wasserstoff oder A-NH&sub2; , und A eine gesättigte Alkylengruppe mit 2-4 Kohlenstoffatomen bedeuten.

3. Verwendung der wäßrigen Schmiermittellösung gemäß Anspruch 2, worin R² Wasserstoff ist und A eine Propylengruppe bedeutet.

4. Verwendung der wäßrigen Schmiermittellösung gemäß Anspruch 1, worin die Lösung einen pH-Wert von 6 bis 8 besitzt.

5. Verwendung der wäßrigen Schmiermittellösung gemäß Anspruch 1, worin die Lösung außerdem eines oder mehrere enthält von:

(b) ein Fettalkyl-monoamin der Formel (II)

worin R³ eine gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder lineare Alkylgruppe mit 8-22 Kohlenstoffatomen.

R&sup4; Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen bedeuten und

R&sup5; gleich R³ oder R&sup4; ist;

(c) eine Säure, um den pH-Wert der Schmiermittellösung auf etwa 5 bis etwa 8 einzustellen;

(d) ein Dispergiermittel; und

(e) ein Auflösungsmittel.

6. Verwendung der wäßrigen Schmiermittellösung gemäß Anspruch 5, worin die Lösung enthält:

(b) 0 bis 1 Gew.% des Fettalkyl-monoamins der Formel (II);

(c) 0.001 bis 1 Gew.% der Säure;

(d) 0 bis 1 Gew.% des Dispersionsmittels; und

(e) 0 bis 20 Gew.% des Auflösungsmittels;

wobei die Gewichtsprozente sich auf das Gewicht der wäßrigen Schmiermittellösung beziehen.

7. Verwendung der wäßrigen Schmiermittellösung gemäß Anspruch 6, worin die Lösung enthält:

(a) 0.005 bis 0.1 Gew.% der Fettalkylamine der Formel (I);

(b) 0 bis 0.5 Gew.% des Fettalkyl-monoamins der Formel (II);

(c) 0.005 bis 0.1 Gew.% der Säure;

(d) 0 bis 0.5 Gew.% des Dispersionsmittels; und

(e) 0 bis 10 Gew.% des Auflösungsmittels.

8. Verwendung eines Konzentrats zur Herstellung einer wäßrigen Förderband-Schmiermittellösung gemäß einem der Ansprüche 1-7, worin das Konzentrat (a) 1 bis 30 Gew.% auf Basis des Konzentrats, der Fettalkylamine der Formel (I) enthält.

9. Verwendung des Konzentrats gemäß Anspruch 8, worin das Konzentrat zusätzlich enthält:

(b) 0 bis 25 Gew.% der Amine der Formel (II);

(c) 1 bis 30 Gew.% einer Säure, um nach Verdünnung einen pH- Wert von 5 bis 8 zu ergeben;

(d) 0 bis 15 Gew.% eines Dispersionsmittels; und

(e) 0 bis 50 Gew.% eines Auflösungsmittels.

10. Verwendung des Konzentrats gemäß Anspruch 9, worin der Rest des Konzentrats eine wäßrige Basis umfaßt.

11. Verfahren zum Transport von Flaschen enthaltend die Stufe der Schmierung einer Flaschenfördereinrichtung mit einer schmierenden Menge einer wäßrigen Schmiermittellösung nach einem der Ansprüche 1-7.