DE69705598T2

DE69705598T2 - Förderanlageschmiermittel auf basis von alkyletheramin

Info

Publication number: DE69705598T2
Application number: DE69705598T
Authority: DE
Inventors: E. Besse; A. Gutzmann; L. Person Hei; E. Schmidt; S. Sykes
Original assignee: Ecolab Inc
Current assignee: Ecolab Inc
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2017-03-15
Also published as: TW438883B; PL185146B1; DE69705598D1; CN1068374C; BR9702232A; CA2224968A1; WO1997045508A1; NZ329859A; JPH10511139A; AU703542B2; EP0847437A1; ATE203048T1; CN1194664A; ZA972483B; JP3095250B2; AR007324A1; US5863874A; PL324796A1; AU2322297A; CA2224968C

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft generell synthetische Schmiermittelzusammensetzungen für Fördereinrichtungen. Genauer betrifft die Erfindung antimikrobielle Schmiermittelzusammensetzungen, die eine erhöhte Löslichkeit in hartem Wasser und eine verminderte Reaktivität mit Verschmutzungen einschließlich Alkyletheraminen und Diaminverbindungen bewirken. Die Schmiermittel der Erfindung sind zweckmäßig für Glas-, Aluminium- und Getränkebehälter sowie für andere Herstellungserzeugnisse. Diese Schmiermittel werden durch Beimischung eines linearen Alkyletheramins oder Diamins, Tensids und einer Säure hergestellt.

Hintergrund der Erfindung

Getränke und andere Nahrungsmittel werden oft auf mechanischen Fördersystemen verarbeitet und verpackt, welche geschmiert werden, um Reibung zwischen der Verpackung und der lasttragenden Oberfläche des Fördersystems zu verringern. In der Vergangenheit enthielten die Schmiermittel, die häufig auf den lasttragenden Flächen dieser Fördersysteme verwendet wurden, üblicherweise Fettsäureseifen als aktiven Schmiermittelbestandteil.
Zudem, zumindest beim Füllen von Flaschen, ist es überaus wünschenswert, dass ein Schmiermittel wirkungsvoll die Förderschienen mittels derer die verschiedenen Behältertypen, wie Dosen, Glas- und PET-Artikel transportiert werden, schmiert. Fettsäureschmiermittel sind zweckentsprechend in Zusammenhang mit jedem dieser Behältertypen. Daher sind die Schmiermittel, die in den unten erwähnten Patenten beschrieben sind, universell einsetzbare Schmiermittel in ihrer Anwendung für verschiedene Getränkebehälter.
Diese Fettsäure-Schmiermittel haben in der Vergangenheit für eine ausgezeichnete Schmierfähigkeit gesorgt. Allerdings sind Fettsäureschmiermittel auch dafür bekannt, dass sie in Gegenwart von Kalzium und Magnesiumkationen, die im harten Wasser häufig vorkommen, unauflösliche Präzipitate bilden. Wasserenthärtungsmittel und chemische Chelatisierungsmittel wie EDTA müssen mit Schmiermitteln basierend auf Fettsäuren verwendet werden, um die Bildung solcher Präzipitate zu vermeiden.
Ein Implementierungsversäumnis solcher Maßnahmen resultiert generell in der Bildung eines Präzipitates, welches die Spraydüsen, die für die Anwendung des Schmiermittels auf dem Fördersystemen benötigt werden, verstopfen kann.
Antimikrobielle Mittel sind besonders zweckmäßig in Fördersystemen, welche Nahrungsmittel transportieren können. Das Verschütten von Getränken und anderen Nahrungsmittel auf der Fördereinrichtung führt oft zum Wachsen von Bakterien, Hefe und Schimmel und kann zur Bildung von Schleim oder Verschmutzung führen, welche wiederum die Förderleistung beeinträchtigen und möglicherweise auch die Reinheit und das Aussehen des Produktes verschlechtern. Antimikrobielle Mittel sind besonders zweckmäßig zur Verringerung solcher Schleimbildung in Fördersystemen, welche Nahrungsmittel transportieren können.
Auf Fettsäure basierende Schmiermittel mit wirksamen antimikrobiellen Mitteln wurden formuliert, jedoch beeinträchtigt die Tendenz mit wasserhärtenden Ionen eine Reaktion einzugehen die Gesamtwirkung des Schmiermittels.
Jansen, US Patent Nr. 4,839,067, beschreibt ein Verfahren für die Wartung von Kettenförderbändern durch Behandlung des Förderbandes mit einer antimikrobiellen Schmiermittelzusammensetzung enthaltend eine Schmiermenge eines neutralisierten C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub8; primären Fettamins. Wie jedoch in Jansen erwähnt, tendieren die primären Fettsäureamine zur Bildung eines Präzipitats in Gegenwart von Anionen, wie zum Beispiel SO&sub4;&supmin;², PO&sub4;&supmin;³ und CO&sub3;&supmin;², welche häufig als Verunreinigungen in Wasser vorkommen. Das Präzipitat kann die Spraydüsen verstopfen und die Oberflächen des Fördersystems in gleicher Weise wie Fettsäureseifen bei vorhandener Wasserhärte verschmutzen.
Schmidt et al., US Patent Nr. 5,182,035 beschreibt aliphatische Etherdiaminacetate, welche in Schmiermittelzusammensetzungen in Verbindung mit alkoholischen Hydrotropen verwendet werden, die Anwendung finden, um die physikalischen Stabilität zu verbessern.
Weber et al., US Patent Nr. 5,062,978 beschreibt auch wässrige Schmiermittelzusammensetzungen basierend auf Fettalkylaminen, welche bei Arbeitsvorgängen in Verbindung mit Förderbändern zweckmäßig sind, insbesondere beim Transport von Flaschen.
Schapira, veröffentlichte Europäische Patentanmeldung Nr. 0,533,522 A1, beschreibt Schmiermittelzusammensetzungen, welche verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C&sub6; bis C&sub2;&sub1; Alkyletheramine und Diamine umfassen. Die Schmiermittelzusammensetzungen sind zweckmäßig für den Betrieb von Förderbändern und können auch ein Tensid und ein Alkohollösungsmittel enthalten.
Obwohl man herausgefunden hat, dass primäre Fettsäureamine für adequate Schmierfähigkeit und antimikrobielle Aktivität sorgen, ist ihre Brauchbarkeit beschränkt auf Grund der Tendenz in Gegenwart jener Anionen, die häufig im Wasser vorkommen, Präzipitate zu bilden.
Folglich existiert noch immer ein beträchtlicher Bedarf nach einem antimikrobiellen Schmiermittel für Fördereinrichtungen, das eine Kombination von ausgezeichneter Schmierfähigkeit, Toleranz in Bezug sowohl auf Anionen als auch Kationen, die häufig im Wasser vorkommen, das zu Verdünnung des Schmiermittelansatzes vor der Anwendung auf dem Fördersystem dient, und keine Reaktion in Gegenwart von verschütteten Lebensmitteln, wie Bier, vorsieht.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine konzentrierte Schmiermittelzusammensetzung mit einer wirksamen Schmiermenge einer Aminverbindung mit der Formel
R&sub1;-O-R&sub2;-NH&sub2;
R&sub1;-NH-R&sub2;-NH-R&sub3;-NH&sub2;
und Mischungen derselben
vorgesehen, wobei R&sub1; ein lineares gesättigtes oder ungesättigtes C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6; Alkyl oder eine Mischung eines linearen C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub6; Alkyls und eines linearen C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub2; Alkyl, R&sub2; ein lineares oder verzweigtes C&sub1;-C&sub8; Alkylen und R&sub3; ein lineares oder verzweigtes C&sub1;-C&sub8; Alkylen ist. Das Konzentrat kann generell auch ein Tensid in einer Menge enthalten, welches bei Verdünnung und Anwendung dem Konzentrat reinigende Wirkung verleiht, und eine Säure in einer Menge, welche fähig ist, das Amin zu solubilisieren. Wenn gewünscht, kann das Konzentrat auch ein Hydrotop für die Produktstabilität enthalten.
Die Erfindung schließt auch eine gebrauchsfertige Schmiermittellösung mit ein, welche durch Verdünnung dieses Konzentrats entsteht, wobei die Aminverbindung in einer Konzentration im Bereich von 10 ppm bis 10 000 ppm vorhanden ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schmieren eines Fördersystems mit einer gebrauchsfertigen Lösung der erfindungsgemäßen konzentrierten Schmiermittelzusammensetzung geschaffen.
Die Erfindung ist ein Schmiermittel, das lineare Alkyletheramine umfasst. Die erfindungsgemäßen linearen Alkyletheramine umfassenden Schmiermittel fördern die Schmierfähigkeit und Löslichkeit in wässrigen Systemen in Gegenwart von Ionen und Getränkeverschmutzung und bleiben in Lösung über einen großen pH-Bereich. Die erfindungsgemäßen Schmiermittel bleiben stabil und gehen mit im System vorhandenen freien Anionen und Nahrungsmittelverschmutzung im Wesentlichen keine Reaktion ein. Weiters machen die erfindungsgemäßen linearen Alkyletheramine den Gebrauch von alkoholischen Lösungsmitteln überflüssig, um die physikalische Stabilität des Konzentrats aufrechtzuerhalten.
Die Erfindung sieht eine verminderte Verschmutzung des Fördersystems auf Grund der verringerten Wechselwirkung von Nahrungsmittelverschmutzung mit dem Schmiermittel vor. Erfindungsgemäße Zusammensetzungen bewirken auch eine größere Toleranz des Schmiermittels in Bezug auf Wasser, das mit Ionen beladen ist.
Die beanspruchte Erfindung schafft auch gute Gleitwirkung bei niedrigen Verdünnungsraten auf Polyethylenterephthalat (PET), Glas und Metallflächen. Weiters erzeugen die erfindungsgemäßen Schmiermittel auch antimikrobielle Wirksamkeit auf Oberflächen, die nicht mit Nahrungsmitteln in Berührung kommen, wobei sie eine Bakterienreduktion von 99,9% innerhalb von fünf Minuten bewirken.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführung

Die Erfindung umfasst eine konzentrierte Schmiermittelzusammensetzung, gebrauchsfertige Lösung und ein Anwendungsverfahren. Das Konzentrat kann ein Feststoff oder eine Flüssigkeit sein. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen lineare Alkyletheramin-Verbindungen, welche Schmierfähigkeit und antimikrobiellen Charakter aufweisen sowie eine Verminderung der Bildung von verschiedenen Präzipitaten bewirken, welche sich oft im Anwendungsbereich bilden. Erfindungsgemäße Zusammensetzungen können auch eine Säurequelle, Detergenzien und wahlweise Hydrotropstabilisatoren unter anderen Bestandteilen umfassen. Die Erfindung schließt auch Anwendungsverfahren der beanspruchten Erfindung mit ein.

A. Die linearen Alkyletheraminverbindungen

Das erfindungsgemäße Schmiermittel umfasst eine Aminverbindung. Die Aminverbindung bewirkt eine Verbesserung der Schmierfähigkeit und weiters des antimikrobiellen Charakters der Zusammensetzung und eine Reduktion oder Ausschaltung der Bildung von verschiedenen Präzipitaten, die durch die Verdünnung von Wasser und/oder Schmutzstoffen auf den Anwendungsflächen entstehen.
Die erfindungsgemäße Aminverbindung ist eine Alkyletheraminverbindung der Formel
R&sub1;-O-R&sub2;-NH&sub2;, (1)
R&sub1;-O-R&sub2;-NH-R&sub3;-NH&sub2;, (2)
und Mischungen derselben,
wobei R&sub1; ein lineares gesättigtes oder ungesättigtes C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6; Alkyl oder eine Mischung eines linearen C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub6; Alkyls und eines linearen C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub2; Alkyls, R&sub2; eine lineares oder verzweigtes C&sub1;-C&sub8; Alkylen und R&sub3; ein lineares oder verzweigtes C&sub1;-C&sub8; Alkylen ist.
Vorzugsweise ist R&sub1; ein lineares C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6; Alkyl; R&sub2; ist ein lineares oder verzweigtes C&sub2;-C&sub6; Alkylen; und R&sub3; ist ein lineares oder verzweigtes C&sub2;-C&sub6; Alkylen.
Bevorzugte Zusammensetzungen der Erfindung umfassen lineare Alkyletheraminverbindungen der Formel (2), wobei R&sub1; C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6;, R&sub2; C&sub3; und R&sub3; C&sub3; ist.
Allgemein bewirken die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendeten linearen Alkyletheraminverbindungen niedrigere gebrauchsfertige Konzentrationen, aufgrund von Verdünnung, mit verbesserter Schmierfähigkeit. Die Menge der Aminverbindung im Konzentrat liegt generell zwischen 0,1 Gew.% und 90 Gew.%, vorzugsweise zwischen 0,25 Gew.% und 75 Gew.% und noch besser zwischen 0,5 Gew.% und 50 Gew.%. Diese Materialien sind auf dem Markt bei Tomah Products Incorporated als PATM-19, PATM-1618, PATM-1816, DATM-18, DATM-19, DATM- 1618, DATM-1816 und dergleichen erhältlich.
Die gebrauchsfertige Verdünnung des Konzentrats wird vorzugweise so berechnet, dass sie bei beabsichtigter Anwendung oder Gebrauch desinfizierende Wirkung oder Sanitationswirkung hat.
Damit liegt die aktive Aminverbindungskonzentration in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Bereich von 10 ppm bis 10.000 ppm, vorzugsweise zwischen 20 ppm und 7.500 ppm und noch besser zwischen 40 ppm und 5.000 ppm.

B. Neutralisationsmittel

Das Konzentrat und die gebrauchsfertige Verdünnung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise auch eine Säurequelle. Die Säurequelle bewirkt ein Solubilisieren der Aminverbindung. Generell kann jede Säurequelle, die einen effektiven pH-Wert zwischen ca. 5 und 10 im Konzentrat und in der gebrauchsfertigen Schmiermittellösung schafft, verwendet werden.
Beispiele für Säuren umfassen organische und anorganische Säuren. Anorganische Säuren, die für die erfindungsgemäße Zusammensetzung zweckmäßig sind, umfassen u. a. Salzsäure, Phosphorsäure, Flußsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Bromwasserstoffsäure und Sulfamidsäure.
Organische Säuren, die in der Erfindung zweckmäßig sind, umfassen Essigsäure, Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, Hydroxyessigsäure, Gluconsäure, Milchsäure, Benzoesäure, C&sub8;-C&sub2;&sub0; gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, wie z. B. die Ölsäure, und Mischungen derselben.
Das Neutralisationsmittel ist vorzugsweise eine organische Säure oder noch besser eine Essigsäure, Ameisensäure, Gluconsäure und Mischungen derselben. Die Konzentration an Säure sollte abgestimmt und wirksam sein, um die verschiedenen Bestandteile, das Konzentrat und die gebrauchsfertige Verdünnung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Gänze zu solubilisieren und stabilisieren.
Vorzugsweise liegt der pH-Wert der gebrauchsfertigen Schmiermittellösung im Bereich von 5 bis 10 und noch besser von 5,5 bis 9,5.

C. Tenside

Die erfindungsgemäße Schmiermittelzusammensetzung kann, wenn gewünscht, allerdings vorzugsweise, zudem ein Tensid enthalten. Das Tensid fungiert als Adjuvans, um die Reinigungswirkung und Schmierfähigkeit zu erhöhen. Verbindungen, welche als Tenside in der Erfindung verwendet werden können, umfassen u. a. nichtionische Tenside, amphotere Tenside, anionische Tenside und kationische Tenside.
Anionische Verbindungen sind generell jene Verbindungen, die einen hydrophoben Kohlenwasserstoffanteil und einen negativ geladenen hydrophilen Teil enthalten. Typische, im Handel erhältliche Produkte sehen entweder eine Carboxylat-, Sulfonat-, Sulfat- oder Phosphatgruppe als negativ geladenen hydrophilen Teil vor. Im Allgemeinen kann jedes der auf dem Markt erhältlichen anionischen Tenside zweckmäßig für die erfindungsgemäße Schmiermittelzusammensetzung verwendet werden.
Nichtionische Tenside sind generell hydrophobe Verbindungen, welche grundsätzlich keine Ladung aufweisen und durch das Vorhandensein von Sauerstoff im Molekül eine hydrophile Tendenz aufweisen. Nichtionische Tenside umfassen eine große Vielfalt an polymeren Verbindungen, welche ausdrücklich, jedoch nicht ausschließlich ethoxylierte Alkylphenole, ethoxylierte aliphatische Alkohole, ethoxylierte Amine, ethoxylierte Etheramine, Carboxyester, Carboxyamide und Polyoxyalkylenoxid- Blockcopolymere umfassen.
Für die Verwendung in der erfindungsgemäßen Schmiermittelzusammensetzung besonders geeignete, nichtionische Tenside sind die alkoxylierten (vorzugsweise ethoxylierten) Alkohole mit der allgemeinen Formel R¹&sup0;O((CH&sub2;)mO)n, worin R¹&sup0; eine aliphatische Gruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, m eine ganze Zahl von 1 bis 5 und n eine Zahl von 1 bis 40 ist, welche die durchschnittliche Zahl von Ethylenoxidgruppen am Molekül darstellt.
Kationische Tenside sind auch in der Erfindung zweckmäßig und können auch als zusätzlicher antimikrobieller Wirkstoff fungieren. Typische Beispiele umfassen quaternäre Ammoiniumchlorid-Tenside, wie z. B. n-Alkyl (C&sub1;&sub2;-&sub1;&sub8;) Dimethylbenzylammoniumchlorid, n-Alkyl (C&sub1;&sub4;-&sub1;&sub8;) Dimethylbenzylammoniumchlorid, n-Tetradecyldimethylbenzylammoniumchloridmonohydrat, n-Alkyl (C&sub1;&sub2;-14) Dimethyl 1-Naphtylmethylammoniumchlorid.
Amphotere Tenside, welche beide, sowohl eine acidische als auch eine basische hydrophile Gruppe enthalten, können in der Erfindung verwendet werden. Amphotere Tenside können die anionische oder kationische Gruppe enthalten, die häufig in anionischen oder kationischen Tensiden vorhanden sind, und zusätzlich entweder Hydroxylgruppen oder andere hydrophile Gruppen enthalten, welche die Tensideigenschaften verbessern. Solche amphotere Tenside umfassen Betain- Tenside, Sulfobetain-Tenside, amphotere Imidazolin-Derivate und andere.
Im Konzentrat liegt die Tensidkonzentration generell im Bereich von 0,01 Gew.% bis 50 Gew.%, und vorzugsweise von 0,1 Gew.% bis 20 Gew.%. Noch besser liegt die Tensidkonzentration im Bereich von 1 bis 10 Gew.%, und das Tensid ist ein nichtionisches Alkoholethoxylat, wie z. B. NeodolTM 25-7 von Shell Chemical.

D. Hydrotrop

Die erfindungsgemäße Schmiermittelzusammensetzung kann, wenn gewünscht, eine wirksame Menge eines Hydrotrops für die Viskositätkontrolle und die Stabilität des Konzentrats bei kalten Temperaturen enthalten. In diesem Zusammenhang schließt Stabilität die Aufrechterhaltung der Phasenstabilität des Konzentrats und der gebrauchsfertigen Verdünnungszusammensetzungen durch Aufrechterhaltung einer homogenen Mischung mit ein.
Eine Vielfalt von kompatiblen Hydrotropen sind für die Verwendung in der Schmiermittelzusammensetzung erhältlich, einschließlich monofunktionelle und polyfunktionelle Alkohole sowie Glykol und Glykoletherverbindungen. Jene, die sich als am zweckmäßigsten erwiesen haben, umfassen Alkylalkohole, wie z. B. Ethanol, Isopropanol und dergleichen. Polyfunktionelle organische Alkohole umfassen Glycerin, Hexylenglykol, Polyethylenglykol, Propylenglykol, Sorbit und dergleichen.
Die bevorzugten Hydrotrope sind difunktionelle Alkohole, wie z. B. Alkylglykole. Eine Verbindung, welche hervorragende Wirksamkeit bei der Stabilisierung des Konzentrats und seiner gebrauchsfertigen Lösung gezeigt hat, ist Hexylenglykol.
Vorzugsweise liegt die Konzentration des Hydrotrops im Bereich von 0,1 bis 40 Gew.%, und noch besser im Bereich von 1 bis 25 Gew.% im Konzentrat. (n einer bevorzugten Ausführung ist das Hydrotrop in einer Konzentration im Bereich von 3 Gew.% bis 10 Gew.% enthalten und umfasst Hexylenglykol.

ARBEITSBEISPIELE

Die folgenden Arbeitsbeispiele veranschaulichen die verschiedenen Eigenschaften, Merkmale und exemplarischen Ausführungen der Erfindung. Diese Beispiele sind jedoch nicht als Einschränkung der beanspruchten Erfindung zu verstehen.

ARBEITSBEISPIEL 1

Messung der Gleitfunktion

Wie in Tabelle 1 ersichtlich, wurden Proben für die Messung der Schmierfähigkeit mit 0,1 Gew.-% einer aktiven Aminverbindung mit destilliertem Wasser, enthaltend 200 ppm NaHCO&sub3;, verdünnt und dem Umfang einer polierten rostfreien Stahlplatte mit 20,5 cm Durchmesser entlang verteilt. Die Platte war an einem elektrischen Motor angeschlossen und rotierte gleichmäßig bei Betrieb. Eine Glasscheibe mit einem Gewicht von 189 g oder eine Weichstahlscheibe von 228 g wurde mit einer Messdose verbunden und auf der Platte in jenem Bereich positioniert, welcher mit der Schmiermittellösung befeuchtet wurde. Bei Einschalten des Motors glitt die Scheibe frei auf der Platte. Die Reibung zwischen der Glas- oder Weichstahlscheibe und der rostfreien Stahlplatte wurde mit der Messdose ermittelt und an einen Registrierapparat übermittelt.
Um die Konsistenz der Testmethode zu sichern, wurde die Reibung einer Standard- Fettsäureschmiermittellösung vor und nach jedem Probelauf gemessen und der erhaltene Wert arbiträr einem Reibungs-Koeffizienten von 1,00 zugeordnet. Jeder Probelauf wurde auf die Probeläufe mit Fettsäureschmiermittel bezogen, weshalb die Resultate als relative Reibungs-Koeffizienten (RK) vorliegen, Je niedriger der RK, desto besser war die Schmierfähigkeit.
Die Formulierung für Kontrollzwecke war ein Fettsäureschmiermittel umfassend:

Rohmaterial %

Weiches Wasser 54,70
Hydrotrop 2,00
Natriumxylolsulfonat 1,60
Tetradodium EDTA-Lösung 10,20
TEA, 85% 13,50
nichtionisches Tensid 8,00
Fettsäure 10,00
Total 100,00
und der RK für diese Zusammensetzung war:
¹Die Formel wurde mit 0,1 Gew.-% in destilliertem Wasser, welches 200 ppm NaHCO&sub3; enthielt, getestet.
Die Schmierfähigkeit wiederum für die verschiedenen Aminverbindungen wird in Tabelle 1 unten gezeigt: TABELLE 1
¹Lösungen wurden mit 0,1 Gew.-% der Amine getestet.
²Amine wurden mit Essigsäure und weichem Wasser kombiniert, um 10 Gew.-% Aminlösungen mit einem pH-Wert von 6 zu erzeugen.
³Erfindungsgemäß repräsentative Amine.
&sup4;Verzweigte Alkylether(di)amine wie bei Schapira (Europäische Patentveröffentlichung Nr. 0533 522 A1). TABELLE 2
¹Schmiermittelkonzentrate wurden mit einer spezifischen Aminmenge, 10% Hydrotrop, 6,8 % Essigsäure, 10% nichtionischem Tensid, 9,5% KOH (45%) und Rest weiches Wasser formuliert.
²Repräsentative Formeln der gegenwärtigen Erfindung.
³Schmiermittel basierend auf der Technologie nach der Lehre von Schapira (EPA Nr. 0533 522 A1).
Wie aus den obigen Tabellen ersichtlich ist, bewirken die linearen Arten eine verbesserte Schmierfähigkeit im Vergleich mit den verzweigten Alkyletherdiaminen auf Grenzflächen von Anlagen zur Lebensmittelherstellung.

ARBEITSBEISPIEL 2

Testverfahren für die Konzentratstabilität

Schmiermittelproben wurden gemäß der gegenwärtigen Erfindung hergestellt und die Kontrolllösungen mit Alkohol oder glykolartigen Lösungsmitteln als stabilisierendes Hydrotrop auf verschiedenen Stufen versetzt. Die Proben wurden auf 49ºC erwärmt und kontinuierlich 30 Minuten lang bewegt, nach dieser Zeitspanne wurde die Formelstabilität visuell beurteilt. TABELLE 3 Konzentrat-Stabilität mit Hydrotropen auf verschiedenen Stufen
¹Schmiermittel, welches lineare Alkyletherdiamine enthält, zusammengesetzt wie folgt: aus einem bestimmten Hydrotrop mit 2,5% Essigsäure, 10% C&sub1;&sub2;/C&sub1;&sub4; Alkyloxypropyl-1,3-Diaminopropan, 10% nichtionischem Tensid und Rest weiches Wasser.
²Schmiermittel, welches ein bestimmtes Hydrotrop mit 2,5% Essigsäure, 6,6% N-Oleyl-1,3- Diaminopropan, 3,4% N-Coco-1,3-Diaminopropan, 10% nichtionisches Tensid und Rest weiches Wasser enthält.
Die linearen Alkylether(di)amine benötigen für die Konzentratstabilität kein Hydrotrop, wie diese Resultate zeigen.

ARBEITSBEISPIEL 3

Testverfahren für die Klarheit der gebrauchsfertigen Lösung bei verschiedenen pH- Werten

Erfindungsgemäß repräsentative Schmiermittelproben und Kontrolllösungen wurden gemäß den Zusammensetzungen in Tabelle 4 unten formuliert. Ein-Prozent- Lösungen wurden unter Verwendung des Angriffswasser-Verdünners (unten) hergestellt, und die Lösung mit verdünnter Essigsäure oder KOH auf einen pH-Wert von 5-10 gebracht. Das Eintrübungsverhalten wurde nach 15 Minuten festgestellt.

Herstellung von Angriffswasser

Das Verfahren, das angewendet wird, um das Eintrübungsverhalten von Schmiermittellösungen zu testen, ist bei Weber, U.S. Patent No. 5,062,978 beschrieben. In jeder Lösung wurden 500 ppm Na&sub2;SO&sub4; und 500 ppm NaCl weichem Wasser zugegeben, und dieses Anionen-beladene Wasser wurde als Schmiermittelverdünner verwendet. TABELLE 4 Klarheit der Lösung bei einem pH-Wert 5-10 in Anionen-beladenem, weichem Wasser
¹Angriffswasser, hergestellt durch Zugabe von 500 ppm Na&sub2;SO&sub4; und 500 ppm NaCl in weiches Wasser.
²Zusammensetzung aller Formeln: 8% Gesamtamine, 10% Hydrotrop, 1,8% Essigsäure, 10% nichtionisches lineares Alkoholethoxylattensid und 70,2% weiches Wasser.
³1% Schmiermittellösungen, auf einen pH-Wert von 5,6,7,9 oder 10 mit verdünnter Essigsäure oder KOH gebracht.
&sup4;Zusammensetzungen W, Z und CC sind erfindungsgemäß mit linearen Alkylether(di)aminen formuliert.
Die linearen Alkylether(di)amine zeigen eine Toleranz für Anionen wie anhand der obigen Beispiele gezeigt wurde.

ARBEITSBEISPIEL 4

Bierangriffsprüfverfahren

Eine Beurteilung der Klarheit des Schmiermittels wurde anhand eines Schmiermittels basierend auf Aminacetat ausgeführt. Das Schmiermittel beinhaltete:

Bestandteil Gew.-%

Destilliertes Wasser 62,25
Hexylenglykol 10,00
Tomah DA-18 10,00
Eisessig 4,25
DeriphatTM 160 C 5,0
quaternäres Ammoiniumtensid 6,0
KOH 45% 2,50
100, 00
Tomah DA-18 ist ein Tetradecyloxypropyl-1,3Diaminopropan.
Unter Anwendung einer Schmiermittelprobe, neutralisiert auf einen pH-Wert von ca. 7, wurde das Schmiermittel mit Bier gemischt, um die Klarheit der Lösung zu bestimmen. Die Lösung umfasste 0,25 Gew.-% Schmiermittel in einer 50 : 50 Bier-Wasser- Lösung. Die Resultate zeigten:
ursprünglich klar
1. Tag klar
7. Tag klar, keine Präzipitate
Um weiters die Schmiermittelreaktion mit Getränkeverschmutzungen, wie sie in Brauereien vorkommen, zu bestimmen, wurden die Schmiermittelzusammensetzungen in Tabelle 5 auf 1% mit destilliertem Wasser verdünnt und die erhaltenen Lösungen mit gleichen Teilen eines auf dem Markt erhältlichen Lagerbiers kombiniert. Die Klarheit der Bier/Schmiermittellösung wurde nach 5 Minuten und nach vier Stunden untersucht. TABELLE 5 Klarheit der Schmiermittellösung im Bierangriffsprüfverfahren&sup4;
¹Zusammensetzung aller Formeln: 8% Gesamtamine, 10% Hydrotrop, 1,8% Essigsäure, 10% nichtionisches Tensid und 70,2% weiches Wasser.
²Auf dem Markt erhältlicher Lagerbiertypus.
³Zusammensetzungen W, Z und CC sind erfindungsgemäß mit linearen Alkylether-(di)aminen formuliert.
&sup4;Nach der Verdünnung lag der pH-Wert im Bereich von 4 bis 5.
Die Formeln W, Z und CC mit linearen Alkylether(di)amine zeigten keine Reaktion mit typischen Getränkeverschmutzungen. Im Gegensatz dazu zeigte Bier größere Bereitschaft mit Schmiermitteln der Formeln X und AA zu reagieren.

ARBEITSBEISPIEL 5

Testen der antimikrobiellen Eigenschaften

Wässrige Schmiermittellösungen mit 0,25 oder 0,50 Gew.-% Konzentration der linearen Alkyletheraminformel wurden mit synthetisch hartenem Wasser (steriles, destilliertes Wasser enthaltend 40 ppm von jeweils MgCl&sub2; und CaCl&sub2;) hergestellt.
Ein ml des Inokulums, hergestellt wie unten angeführt, wurde mit 99 ml der Schmiermittellösung kombiniert und verwirbelt. Eine 1-ml-Probe der Schmiermittellösung/Inoculum-Mischung wurde nach einer Expositionszeit von 1 min entnommen und 9 ml einer sterilen Letheenlösung als Neutralisierer zugegeben. Der pH-Wert der Proben lag im Bereich von 6,5 bis 7. Die neutralisierte Probe wurde seriell mit gepuffertem Wasser verdünnt und als Doppelprobe auf einen Trypton-Glukose-Extrakt (TGE) Agar aufgetragen. Das Verfahren wurde nach fünf, 15 und 60 min Expositionszeit wiederholt. Die Platten wurden 72 Stunden lang bei 37ºC einer Inkubation unterzogen.
Kontrolllösungen zur Bestimmung des ursprünglichen Inokulums wurden durch Zugeben eines ml des Inokulums in 99 ml gepuffertes Wasser hergestellt, die Mischung seriell mit zusätzlichem gepufferten Wasser verdünnt und auf TGE aufgetragen.

Bakterielles Inokulum

Die unten aufgelisteten Bakterien wurden auf geneigte Agarnährböden übertragen und gehalten. Vierundzwanzig Stunden vor dem Testen wurden 10 ml der Nährlösung mit einem Röhrchen pro Organismus inokuliert. Die inokulierten Nährlösungskulturen wurden bei 37ºC inkubiert. Kurz vor dem Testen wurden gleiche Volumen von beiden inkubierten Lösungskulturen gemischt und als Test-Inokulum verwendet.

Organismen

Staphylococcus aureus ATCC 6538
Enterobacter aerogenes ATCC 13048 TABELLE 6 Testen der Vernichtungsraten für lineare Alkyletherdiamin-Schmiermittel
¹Schmiermittel, das 9% C&sub1;&sub2;/C&sub1;&sub4; Alkyloxypropyl-1,3-Diaminopropan, 7% Hydrotrop, 4% Säuerungsmittel, 7% nichtionisches Tensid und
Rest weiches Wasser umfasst.
pH-Wert = 6,5-7.0
Es wurde festgestellt, dass die Alkyletheraminformel bei 0,25 und 0,5 Gew.-% in synthetisch hartem Wasser die Population der getesteten Organismen auf > 99.999 % innerhalb einer Expositionszeit von 1 Minute reduzierte. Dies stellt eine besonders gute antimikrobielle Aktivität dar.

ARBEITSBEISPIEL 6

Testen der PET Kompatibilität

Das Testen der Polyethylenterephthalat-(oder PET)Kompatibilität wurde gemäß der "Methode A" im Engineering Bulletin Nr. 7/94 ausgeführt, wie durch Johnson Controls zur Verfügung gestellt. 2-Liter PET Flaschen wurden eigens mit 4,8-4,9 CO&sub2;- Volumen gefüllt und über Nacht getrocknet. Am nächsten Tag wurde das Schmiermittelkonzentrat mit 0,25, 0,75 oder 1,5 Gew.-% destilliertem Wasser kombiniert und mit einem elektrischen Mixer schaumig geschlagen. Der Schaum wurde in einem ausgekleideten Behälter verteilt und die Flaschenböden im Schaum gedreht und 14 Tage lang im Behälter in einer Raumumgebung bei 90% Luftfeuchtigkeit und 37ºC stehen gelassen. Ein erfolgreiches Testergebnis liegt dann vor, wenn keine der Flaschen innerhalb der 14 Tage zerbricht oder ausläuft. TABELLE 7 Testen der PET- Kompatibilität
¹Schmiermittel, welche 6% C&sub1;&sub2;/C&sub1;&sub4; Tetradecyloxypropyl-1,3-Diaminopropan, 2,5% Isodecyloxypropyl-1,3-Diaminopropan, 10% Hexylenglykol, 6,8% Säuerungsmittel, nichtionisches Tensid, 9,5% KOH (45%) und Rest weiches Wasser umfassen.
Die obige Beschreibung, die Beispiele und Daten sind eine vollständige Darstellung der Herstellung und Anwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.

Claims

1. Konzentrierte Schmiermittelzusammensetzung umfassend:

a) eine wirksame Schmiermenge aus einer Aminverbindung mit der Formel

R&sub1;-O-R&sub2;-NH&sub2;,

R&sub1;-O-R&sub2;-NH-R&sub3;-NH&sub2;,

und Mischungen derselben

worin R&sub1; ein lineares gesättigtes oder ungesättigtes C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6; Alkyl oder eine Mischung von linearem C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub6; Alkyl und linearem C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub2; Alkyl, R&sub2; eine lineare oder verzweigte C&sub1;-C&sub8; Alkylen-Gruppe, und R&sub3; eine lineare oder verzweigte C&sub1;-C&sub8; Alkylen-Gruppe ist;

b) eine Menge eines Säuerungsmittels, einen pH-Wert von 5 bis 10 bewirkend; und

c) eine Menge Tensid, welche bei Verdünnung und Verwendung der Zusammensetzung eine reinigende Wirkung vorsieht.

2. Gebrauchsfertige Schmiermittellösung umfassend einen großen Teil eines Verdünnungsmittels, 10 ppm bis 10000 ppm einer Aminverbindung, wobei diese Aminverbindung folgende Formel hat:

R&sub1;-O-R&sub2;-NH&sub2;

R&sub1;-O-R&sub2;-NH-R&sub3;-NH&sub2;,

und Mischungen derselben

worin R&sub1; ein lineares gesättigtes oder ungesättigtes C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6; Alkyl oder eine Mischung von linearem C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub6; Alkyl und linearem C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub2; Alkyl, R&sub2; ein lineares oder verzweigtes C&sub1;-C&sub8; Alkylen und R&sub3; eine lineare oder verzweigte C&sub1;-C&sub8; Alkylen- Gruppe ist; eine Menge Tensid, welche bei Verwendung eine reinigende Wirkung hat; und eine Menge von Säurungsmittel, welches einen pH-Wert von 5 bis 10 bewirkt.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die genannte Aminverbindung in einer Konzentration von 0,1 Gew.-% bis 90 Gew.-% vorhanden ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin die genannte Aminverbindung eine Monoaminverbindung, R&sub1; eine lineare C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6; Alkyl-Gruppe und R&sub2; eine C&sub2;-C&sub6; Alkylengruppe ist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin die genannte Aminverbindung eine Monoaminverbindung ist, R&sub1; ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub2; Alkylgruppe, einer C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6; Alkylgruppe und Mischungen derselben; und R&sub2; eine C&sub2;-C&sub6; Alkylengruppe ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin die genannte Aminverbindung eine Diaminverbindung, R&sub1; eine C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub6; Alkylgruppe, R&sub2; eine C&sub2;-C&sub6; Alkylengruppe und R&sub3; eine C&sub2;-C&sub6; Alkylengruppe ist.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin die genannte Aminverbindung eine Diaminverbindung ist, R&sub1; ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub2; Alkylgruppe, einer C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub6; Alkylgruppe und Mischungen derselben, R&sub2; eine C&sub2;-C&sub6; Alkylengruppe und R&sub3; eine C&sub2;-C&sub6; Alkylengruppe ist.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2 zusätzlich ein Hydrotrop umfassend.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, worin das genannte Hydrotrop ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glykolen, Alkoholen, Glykolethern und Mischungen derselben.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 1 zusätzlich ein Hydrotrop umfassend, worin das genannte Hydrotrop Hexylenglykol umfasst, enthalten in einer Konzentration zwischen 0,1 Gew.-% und 40 Gew.%.

11. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin das genannte Tensid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus nichtionischen, anionischen, kationischen, amphoteren Tensiden, und Mischungen derselben.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das genannte Tensid ein nichtionisches Tensid umfassend in einer Konzentration von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-% vorhanden ist.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, worin das genannte nichtionische Tensid 1 bis 40 Mol Ethoxylierung aufweist.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die genannte Aminverbindung ein Tetradecyloxypropyl -1, 3-Diaminpropan umfasst, wobei die genannte Zusammensetzung zusätzlich ein Hexylenglykol-Hydrotrop umfasst und jede dieser Aminverbindungen und das Hydrotrop in einer Konzentration im Bereich zwischen 8 Gew.-% und 12 Gew.-% vorhanden ist.

15. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin die genannte Zusammensetzung ein fester Stoff ist.

16. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin die genannte Zusammensetzung eine Flüssigkeit ist.

17. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin das genannte Säurungsmittel eine organische Säure ist.

18. Zusammensetzung nach Anspruch 17, worin die genannte organische Säure ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Essigsäure, Hydroxyessigsäure, Gluconsäure, Milchsäure, Benzoesäure, Ameisensäure und Mischungen derselben.

19. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin das Säurungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Essigsäure, Ameisensäure, Gluconsäure und Mischungen derselben.

20. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, Worin die genannte Zusammensetzung einen Sanitationsgrad mit antimikrobieller Wirkung hat.

21. Zusammensetzung nach Anspruch 2, worin die genannte Aminverbindung in einer Konzentration zwischen 20 und 7500 ppm vorhanden ist.

22. Zusammensetzung nach Anspruch 2, zusätzlich umfassend ein Hydrotrop, wobei das genannte Hydrotrop Hexylenglykol umfasst.

23. Zusammensetzung nach Anspruch 2, zusätzlich umfassend ein Tensid, wobei dieses Tensid ein nichtionisches Tensid umfasst.

24. Zusammensetzung nach Anspruch 23, worin das genannte nichtionische Tensid ein ethoxylierter C&sub8;-C&sub2;&sub4; aliphatischer Alkohol ist, welcher 1 bis 40 Mol Ethoxylierung aufweist.

25. Methode zum Schmieren eines Fördersystems unter Verwendung einer konzentrierten Schmiermittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das genannte Konzentrat eine wirksame Schmiermittelmenge aus einer Aminverbindung umfasst, mit der Formel

R&sub1;-O-R&sub2;-NH&sub2;,

R&sub1;-O-R&sub2;-NH-R&sub3;-NH&sub2;,

und Mischungen derselben

worin R&sub1; ein lineares gesättigtes oder ungesättigtes C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub6; Alkyl oder eine Mischung von linearem C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub6; Alkyl und linearem C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub2; Alkyl ist, R&sub2; ein lineares oder verzweigtes C&sub1;-C&sub6; Alkylen und R&sub3; ein lineares oder verzweigtes C&sub1;-C&sub8; Alkylen ist, eine Menge Tensid, welche verdünnt bei Verwendung dem Konzentrat eine reinigende Wirkung verleiht, eine Säuremenge, welche bei Verdünnung und Verwendung einen pH-Wert von 5 bis 10 bewirkt, wobei diese Methode folgende Schritte umfasst:

a) Formulieren der konzentrierten Schmiermittelzusammensetzung auf einen Gehalt an der genannten Aminverbindung zwischen 0,1 Gew.-% und 90 Gew.-%; und

b) Aufbringen einer gebrauchsfertigen Lösung der genannten Schmiermittelzusammensetzung auf die zur Verwendung beabsichtigte Fläche.