FI97236B - Sekundaaristen ja/tai tertiaaristen amiinien käyttö ketjunvoiteluaineena - Google Patents

Description

97236

Sekundaaristen ja/tai tertiaaristen amiinien käyttö ket-j unvoiteluaineena Tämä keksintö koskee sekundaaristen ja/tai tertiaa-5 risten amiinien ja/tai niiden suolojen käyttöä ketjunvoi-teluaineina elintarviketeollisuudessa. Kyseisiä voiteluaineita voidaan käyttää tällöin erityisesti sellaisten automaattisten ketjun- ja hihnanvoitelulaitteiden voiteluun, puhdistukseen ja desinfiointiin, joita käytetään 10 elintarvikkeiden, edullisesti juomien, pakkaamisessa lasi- ja muovipulloihin, tölkkeihin, laseihin, tynnyreihin, juomasäildöihin (KEG), paperi- ja pahviastioihin sekä vastaaviin.

Juoma-alan yritysten pullo- ja tynnyrikellareissa 15 samoin kuin elintarvikkeiden pakkaamisessa käytetään asianomaisten asioiden kuljettamiseen tavallisesti levyhihna-kuljettimia tai muita kuljetuslaitteita, jotka voidellaan ja pidetään puhtaina sopivilla vesipitoisilla voiteluaine-valmisteilla upotusvoitelulaitteiden tai viime aikoina au-20 tomaattisten hihnanvoitelujärjestelmien avulla.

Vaikka upotusvoitelulaitteet tuskin aiheuttavat ongelmia voiteluaineen valinnassa, mitä käyttöteknisiin ominaisuuksiin tulee, voivat vaikealiukoisten suolojen saostumiset ja mkrobiologiset kerrostumat häiritä keskus-25 voitelulaitteen suuttimissa ja suodattimissa huomattavasti elintarvikkeiden, erityisesti juomien, jatkuvatoimista pakkaamista, niin että laitteet täytyy aina tietyn käyttöajan jälkeen pysäyttää ja puhdistaa.

Tähän saakka voiteluaineina käytetyt ket junvoitelu-30 aineet pohjautuvat toisaalta rasvahappoihin, jotka ovat vesiliukoisten alkalimetalli- tai alkanoliamiinisuolojen-sa muodossa, tai rasva-amiineihin, jotka ovat orgaanisten tai epäorgaanisten suolojensa muodossa.

2 97236

Vaikka upotusvoitelussa voidaan käyttää ongelmitta molempia aineryhmiä, esiintyy niillä nykyisin tavanomaisissa ketjujen keskusvoitelujärjestelmissä joukko haittapuolia. DE-hakemusjulkaisu 2 313 330 kuvaa saippuapohjai-5 siä voiteluaineita, jotka sisältävät C16.18-rasvahapposuolo-jen ja pinta-aktiivisten aineiden vettä sisältäviä seoksia. Sellaisilla saippuapohjäisillä voiteluaineilla on seuraavia haittapuolia: 1. Tapahtuu reagointia veden kovuuden aiheuttavien aine-10 osien, siis maa-alkalimetalli-ionien, ja veden sisältämien muiden aineiden kanssa, jolloin muodostuu vaikealiukoisia metallisaippuoita, ns. primaarisia maa-alkalisaip-puoita.

2. Esiintyy näiden saippuapohjaisten voiteluaineiden rea-15 gointia veteen tai pakattavaan aineeseen liuenneen hiilidioksidin kanssa.

3. Näin valmistettu käyttöliuos on aina mikrobeja suosiva.

4. Kovaa vettä käytettäessä vaaditaan aina ioninvaihtimia, jotka ovat lisämikrobilähteitä, tai runsaasti kompleksin- 20 muodostajia sisältävien tuotteiden käyttöä, mikä taas on ympäristön kannalta arveluttavaa.

5. Vaahdon muodostuminen lisääntyy, mikä aiheuttaa ongelmia erityisesti pullontarkastimessa (automaattisessa pullojen tarkastuksessa) ja johtaa mahdollisesti näiden voi- 25 teluaineiden tunkeutumiseen kuljetusastiaan.

6. Useimmat näistä tuotteista ssisältävät liuotinta.

7. Näiden tuotteiden puhdistusvaikutus on heikko, joten tarvitaan aina erillinen ajoittainen puhdistus.

8. Sellaisilla saippuapohjäisillä voiteluainevalmisteilla 30 on pH:sta riippuva teho.

9. Lisäksi saippuapohjaisilla voiteluainevalmisteilla esiintyy riippuvuutta veden lämpötilasta.

10. Saippuapohjaisilla voiteluaineilla on heikko varas-toinninkestävyys, erityisesti alemmissa lämpötiloissa.

3 97236 11. Monien tuotteiden sisältämä EDTA (etyleenidiamiinitet-ra-asetaatti) on tunnetusti biologisesti huonosti hajoava.

12. Sellaiset saippuapohjäiset voiteluainevalmisteet eivät ole kaikille muovisille kuljetusmateriaaleille sopivia, 5 koska näitä aineita käytettäessä esiintyy kuljetusmateri-aalissa monesti jännityssärökorroosiota.

Näiden saippuapohjaisten voiteluaineiden lisäksi käytetään muuten pääasiallisesti primaarisiin rasva-amii-neihin pohjautuvia voiteluaineita. Niinpä DE-hakemusjul-10 kaisu 3 631 953 kuvaa menetelmää ketjumaisten pullonkul-jetushihnojen voitelemiseksi juomanpullotusprosesseissa, erityisesti panimoissa, sekä hihnojen puhdistamiseksi nestemäisellä puhdistusaineella, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että ketjumaiset pullonkuljetushihnnat voidel-15 laan hihnanvoiteluaineilla, jotka pohjautuvat neutraloi-tuihin primaarisiin rasva-amiineihin, jotka sisältävät edullisesti 12 - 18 C-atomia ja joista tyydyttämättömien yhdisteiden osuus on yli 10 %, ja pullonkuljetushihnat voidellaan kationisillla voiteluaineilla, nimittäin kva-20 ternaarisilla ammoniumyhdisteillä, kuten alkyylitrimetyy-liammonium-, dialkyylidimetyyliammonium- tai alkyylidime-tyylibentsyyliammoniumklorideilla, tai orgaanisilla hapoilla.

Tämän menetelmän suurimmat puutteet ovat seuraavat: 25 1. Reaktio veden anionien, erityisesti aikalisistä vesistä i > peräisin olevien sulfaattien, vetykarbonaattien, fosfaattien ja karbonaattien, ja veden sisältämien muiden aineiden kanssa.

2. Voimakas reaktio veteen liuenneen hiilihapon kanssa, 30 jolloin syntyy vaikealiukoisia ammoniumkarbonaatteja, esimerkiksi hiilihappoisten juomien ollessa kysymyksessä.

3. On pakostakin käytettävä liukenemista parantavia aineita.

4 97236 4. Ruiskutus- ja levitysjärjestelmän puhdistus säännöllisin välein on välttämätöntä; muuten koko järjestelmä tukkeutuu ja tulee siten käyttökelvottomaksi.

5. Primaarisiin rasva-amiineihin pohjautuvia voiteluaines-5 ta käytettäessä ei ympärivuorokautinen jatkuva prosessi ole mahdollinen.

6. Korroosiota edistävien ja syövyttävien happojen käyttö järjestelmän puhdistamiseen johtaa korroosiovaurioihin sellaisten ruiskutusjärjestelmän komponenttien tapaukses- 10 sa, jotka koostuvat osaksi kromiteräksistä tai ei-rautame-talleista.

7. Ruiskutus- ja levitysjärjestelmän säännöllinen puhdistus edellyttää aina kalliita laitteita.

8. Käytettäessä voiteluaineina sellaisia primaarisia ras-15 va-amiineja voidaan laitteita käyttää vain vähäisellä joustavuudella tai monissa tapauksissa tätä menetelmää ei ole mahdollista soveltaa lainkaan, koska olemassa olevissa laitteissa on usein esisekoitussäiliö.

9. Rasva-amiinien käyttö ja sen edellyttämät kaksi proses-20 sivaihetta - toisaalta voitelu, toisaalta puhdistus - merkitsevät suuria laiteinvestointikustannuksia.

10. Lisäksi primaaristen amiinien ja puhdistusvaiheessa tarvittavien alempien alkyylihappojen, kuten esimerkiksi etikkahapon, käyttö aiheuttaa myös huomattavan hajuongel- 25 man.

* Edellä mainittujen menetelmien suurimmat puutteet ovat siis toisaalta saippuapohjäisten voiteluaineiden voimakas riippuvuus vedestä ja primaarisiin amiineihin pohjautuvia voiteluaineita käytettäessä säännöllisesti tar-30 vittava järjestelmän puhdistus. Kummassakin tekniikan ta soa edustavassa menetelmässä syntyvät sakat täytyy tällöin poistaa. Poistossa käytetään hyväksi yksinkertaista happo-emäsreaktiota. Rasvahappopohjäisten saippuatuotteiden tapauksessa tähän tarkoitukseen käytetään emäksisiä, komp-35 leksinmuodostajia sisältäviä puhdistusaineita, ja tekni- 5 97236 sesti sitä vastaavasti käytetään primaarisiin rasva-amii-neihin pohjautuvien tuotteiden tapauksessa puhdistusaineina orgaanisia tai epäorgaanisia happoja.

Tekniikan tason perusteella tunnetaan vielä muita 5 ketjunvoiteluaineita, joilla ei ole edellä kuvattuja puutteita. EP-julkaisu 0 044 458 kuvaa voiteluainevalmisteita, jotka eivät sisällä käytännöllisesti katsoen lainkaan ras-vahapposaippuoita ja jotka lisäksi sisältävät karboksyloi-tua ionitonta pinta-aktiivista ainetta ja asyylisarkosi-10 naattia. Näiden tuotteiden pH on 7 - 11 ja on siis edullisesti neutraalista emäksiseen ulottuvalla alueella.

DE-patenttihakemus P 3 831 448.7 (julkaisematon) koskee vielä vettä sisältäviä, kirkkaaksi liuokseksi veteen liukenevia, saippuattomia voiteluainevalmisteita, 15 menetelmää niiden valmistamiseksi sekä keksinnön mukaisten voiteluainevalmisteiden käyttöä, erityisesti käyttöä voiteluaineina lasipullojen tai polyeteeniteraftalaattipullo-jen kuljetuksessa. Suurin piirtein neutraalit, vettä sisältävät voiteluainevalmisteet (pH alueella 6-8) sisäl-20 tävät alkyylibentseenisulfonaatteja, alkoksyloituja alka-nolifosfaatteja ja alkaanikarboksyylihappoja, mahdollisesti tavanomaisten liukenemista parantavien aineiden, liuottimien, vaahdonestoaineiden desinfiointiaineiden lisäksi.

Näillä molemmilla edellä kuvatuilla tuotteillakin 25 on tosin vielä seuraavat kolme haittapuolta: 1. Ne ovat mikrobiologisesti epäedullisia, koska ne luovat mikro-organismeille erinomaiset kasvuolosuhteet.

2. Lisäksi niiden puhdistusteho on heikko.

3. Lisäksi vielä niiden vaahtoamiskäyttäytyminen on vaike- 30 asti hallittavissa.

Tämän keksinnön perustana on siis tehtävä saada aikaan uusi voiteluainevalmiste, erityisesti ketjunvoite-luaine, jolla ei ole tekniikan tason mukaisia puutteita, ts. sellaisilla voiteluaineilla pitää olla sekä hyvä kit-35 kakerroin, siis erinomainen voiteleva vaikutus, että vä- 6 97236 häinen vaahtoavuus, hyvä puhdistava vaikutus ja hyvä mik-robisidinen vaikutus.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti käyttämällä voiteluaineita, jotka sisältävät ainakin yhtä se-5 kundaarista ja/tai tertiääristä amiinia ja/tai sellaisten amiinien suoloja.

Keksintö koskee siten sekundaaristen ja/tai ter-tiaaristen amiinien ja/tai niiden suolojen, joilla on yleinen kaava (Ia), (Ib), (Ha), (Hb), (Ile), (lila) ja 10 (Hb): R-NH-R1 (Ia) r-n+h2~r1x~ (Ib) R-NH-(CH2)3NH2 (Ila) 15 R-NH-(CH2)3N+H3X_ (Hb) r-n+h2-(ch2)3n*h32x- (Ile) R-NR3R4 (lila) R-N+HR3R4X" (Illb) 1 2 3 joissa ryhmät R ja R1 tarkoittavat kumpikin toisistaan 2 riippumatta substituoitua tai substituoimatonta, lineaarista tai haaroittunutta, tyydytettyä tai mono- tai polytyydyt-tämätöntä alkyyliryhmää, joka sisältää 6-22 C-atomia ja 25 joka voi olla substituoitu ainakin yhdellä amiini-, imii-ni-, hydroksyyli-, halogeeni- ja/tai karboksyyliryhmällä, tai substituoitua tai substituoimatonta fenyyliryhmää, joka voi olla substituoitu ainakin yhdellä amiini-, imii-30 ni-, hydroksyyli-, halogeeni-, karboksyyli- ja/tai lineaarisella tai haaroittuneella, tyydytetyllä tai mono- tai polytyydyttämättömällä alkyyliryhmällä, joka sisältää 6 - 3 C-atomia; ja X' tarkoittaa jotakin anioneista amidosulfonatti, nitraat-35 ti, halogenidi, sulfaatti, vetykarbonaatti, karbonaatti, fosfaatti tai ryhmää R2-C00", 7 97236 jossa ryhmä R2 tarkoittaa vetyä, substituoitua tai substituoimatonta, lineaarista . tai haaroittunutta alkyyliryhmää, joka sisältää 1 - 20 C-5 atomia, tai alkenyyliryhmää, joka sisältää 2-20 C-ato-mia, jotka ryhmät voivat olla substituoituja ainakin yhdellä hydroksyyli-, amiini- tai imiiniryhmällä, tai substituoitua tai substituoimatonta fenyyliryhmää, joka voi sisältää substituenttinaan alkyyliryhmän, jossa 10 on 1 - 20 C-atomia, ja ryhmät R3 ja R4 tarkoittavat kumpikin toisistaan riippumatta substituoitua tai substituoimatonta, lineaarista tai haaroittunutta alkyyliryhmää, joka sisältää 1-20 C-atomia, tai alkenyyliryhmää, joka sisältää 2-20 C-atomia, 15 jotka ryhmät voivat olla substituoituja ainakin yhdellä hydroksyyli-, amiini- tai imiiniryhmällä, tai substituoitua tai substituoimatonta fenyyliryhmää, joka voi sisältää substituenttinaan alkyyliryhmän, jossa on 1-20 C-atomia, 20 käyttöä määrinä 1 - 100 %, haluttaessa yhdessä tavanomaisten laimentimien tai apuaineiden tai lisäaineiden kanssa, ketjun voiteluaineina automaattisissa ketju- ja hihnavoi-telulaitteissa elintarviketeollisuudessa, jotka laitteet on tarkoitettu polyeteenitereftlaattia tai polykarbonaat-25 tia olevien muovisäiliöiden kuljettamiseen.

Keksinnön mukaisesti käytettävillä voiteluaineilla ei, yllättävää kyllä, ole niitä haittapuolia, jotka liittyvät primaarisiin rasva-amiineihin pohjautuviin voiteluaineisiin. Tämä on sitäkin yllättävämpää, kun sekundaaris-30 ten ja tertiaaristen amiinien ominaisuuksien ja primaaristen amiinien ominaisuuksien välillä esiintyy tavallisesti vain aste-eroja.

Voiteluaineet ovat vesiliuoksina joko kirkasliukoi-sia tai opalisoivia.

35 Mitä keksinnön mukaisesti käytettävien voiteluai neiden käyttöominaisuuksiin tulee, niillä on hyvä kitka- 8 97236 kerroin, vähäinen vaahtoavuus, hyvä puhdistava vaikutus ja hyvät mikrobisidiset ominaisuudet.

Erään tämän keksinnön mukaisen suoritusmuodon mukaan käytetään voiteluainetta, joka sisältää ainakin yhtä 5 sekundaarista amiinia, joka vastaa yleiskaavaa Ia tai Ib, R-NH-R1 (Ia) R-N^-R1 X- (Ib) 10 joissa ryhmät R ja R1 tarkoittavat samaa kuin edellä.

Edellä mainituissa yleiskaavoissa Ia ja Ib tulevat substituentteina R ja R1 kysymykseen siis seuraavat ryhmät: n-heksyyli, n-heptyyli, n-oktyyli, n-nonyyli, n-de-kyyli, n-undekyyli, n-dodekyyli, n-tridekyyli, n-tetrade-15 kyyli, n-pentadekyyli, n-heksadekyyli, n-heptadekyyli, n-oktadekyyli, n-nonadekyyli, n-eikosyyli, n-uneikosyyli ja n-dokosyyli samoin kuin mainittujen alkyyliryhmien haara-ketjuiset isomeerit. Tyydytettyjen alkyyliryhmien sijasta R ja R1 voivat tarkoittaa myös vastaavia tyydyttämättömiä 20 - mono- tai polytyydyttämättömiä - alkyyliryhmiä, jotka voivat samoin olla lineaarisia tai haaroittuneita. Edellä esitetyt ryhmät voivat olla myös substituoituja, jolloin substituentt(e)ina tulee kysymykseen myös yksi tai useampi amiini-, imiini-, hydroksyyli-, halogeeni- tai karboksyy-25 liryhmä. Ryhmät R ja R1 voivat lisäksi tarkoittaa fenyyli-ryhmiäkin, jotka voivat samoin olla yhdellä tai useammalla amiini-, imiini-, hydroksyyli-, halogeeni- tai karboksyy-liryhmällä substituoituja. Myös alkyylifenyyliryhmät tulevat kysymykseen R:nä ja R*:na, ja alkyyliryhmä voi silloin t 30 sisältää 6-12 C-atomia ja olla samoin lineaarinen tai haaroittunut, tyydytetty tai mono- tai polytyydyttämätön. Halogeenisubstituentteina ovat kaikissa tapauksissa kloori ja bromi edullisia.

Esimerkkeinä sekundaarisista amiineista, jotka ovat 35 yleiskaavan Ia mukaista tyyppiä ja tämän keksinnön puitteissa edullisia, mainittakoon dikookosrasva-alkyyliamii-ni, distearyyliamiini ja ditalirasva-alkyyliamiini.

; ΙΛ.Ι 9 111 I i « SI ; 9 97236

Anionina X" tulevat - jo mainittujen eoäorgaanisten anionien lisäksi - kysymykseen myös orgaanisten happojen anionit, jotka ovat tyyppiä R2-COO". Ryhmä R2 voi tällöin tarkoittaa myös vetyä tai alempaa alkyyli- tai alkenyyli-5 ryhmää; muuten siihen pätevät edellä R:lle ja R1:lle annetut selitykset vastaavalla tavalla.

Esimerkkeinä tyyppiä R2-C00‘ olevista orgaanisista anioneista mainittakoon formiaatti, asetaatti, oleaatti, glykolaatti, laktaatti, glukonaatti, bentsoaatti ja sali-10 sylaatti.

Esimerkkeinä sekundaarisista amiineista, jotka ovat yleiskaavan Ib mukaista tyyppiä ja myös tämän keksinnön puitteissa edullisia, tulevat kysymykseen edellä esitettyjen, yleiskaavan Ia mukaista tyyppiä olevat yhdisteet 15 edellä mainittujen orgaanisten anionien kanssa muodostamien suolojensa muodossa.

Erään toisen tämän keksinnön mukaisen suoritusmuodon mukaan voiteluaine sisältää ainakin yhtä sekundaarista diamiinia, joka vastaa yleiskaavaa Ha, Hb tai Ile, 20 R-NH-(CH2)3NH2 (Ha) R-NH-(CH2)3N+H3 X- (Ilb) R-N+H2-(CH2)3-N+H3 2X- (Ile) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 joissa ryhmillä R ja X' on aina edellä yleiskaavoja Ia ja 2

Ib varten ilmoitetut merkitykset.

3

Esimerkkeinä sekundaarisista diamiineista, jotka 4 ovat yleiskaavojen Ila, Hb ja Ile mukaista tyyppiä ja 5 tämän keksinnön puitteissa edullisia, mainittakoon N-lau- 6 ryylipropyleenidiamiini ja N-talirasva-alkyylipropyleeni- 7 diamiini, jotka voivat olla vapaiden amiinien tai asetaat- 8 tisuolojensa muodossa.

9

Kolmannen tämän keksinnön mukaisen suoritusmuodon 10 mukaan voiteluaine sisältää ainakin yhtä tertiääristä 11 amiinia, joka vastaa yleiskaavaa Ula tai IHb, 10 97236 R-NR3R4 (Ilia) R-N+HR3R4 x“ (Illb) 5 joissa ryhmillä R ja X" on aina edellä yleiskaavoja Ia ja Ib varten ilmoitetut merkitykset ja ryhmät R3 ja R4 tarkoittavat kumpikin toisistaan riippumatta substituoitua tai substituoimatonta, lineaarista tai haaroittunutta al-kyyliryhmää, joka sisältää 1-20 C-atomia, tai alkenyyli-10 ryhmää, joka sisältää 2-20 C-atomia, jotka ryhmät voi olla substituoitu ainakin yhdellä hydroksyyli-, amiini-tai imiiniryhmällä, tai substituoitua tai substituoimatonta fenyyliryhmää, joka voi sisältää substituenttinaan al-kyyliryhmän, jossa on 1 - 20 C-atomia.

15 Ryhmiin R3 ja R4 pätevät taas vastaavasti ne seli tykset, jotka esitetty edellä ryhmien R ja R1 yhteydessä.

Esimerkkeinä tertiaarisista amiineista, jotka ovat yleiskaavojen lila ja IIIb mukaista tyyppiä ja tämän keksinnön puitteissa edullisia, mainittakoon N,N-dipropyyli-20 N-lauryyliamiini ja vastaava asetaattisuola.

Tämän kolmannen toteutusmuodon puitteissa on lisäksi edullista, että voiteluaine sisältää ainakin yhtä tertiääristä amiinia, joka vastaa yleiskaavaa IVa tai IVb, 25 r-n(ch3)2 (IVa) r-n+h(ch3)2 x" (IVb) joissa ryhmillä R ja X' on aina edellä yleiskaavoja Ia ja Ib varten ilmoitetut merkitykset.

30 Esimerkkeinä tertiaarisista amiineista, jotka ovat yleiskaavojen IVa ja IVb mukaista tyyppiä ja tämän keksinnön puitteissa edullisia, mainittakoon N,N-dimetyyli-N-lauryyliamiini, N,N-dimetyyli-N-heksadekyyliamiini, N, N-dimetyyli-N-kookosrasva-alkyyliamiini, N,N-dimetyyli-N- 35 setyyliamiini sekä vastaavat asetaattisuolat.

Sekundaarisia ja tertiaarisia amiineja, jotka vastaavat edellä esitettyjä yleiskaavoja, voidaan valmistaa 11 97236 kirjallisuuden perusteella tunnetuilla menetelmillä ja on muuten tarjolla osaksi myös kaupallisina tuotteina, esimerkiksi yhtiöltä Hoechst AG, Frankfurt am Main, Saksa, nimellä GenaminR tai Lonza-yhtiöltä, Basel, Sveitsi, nimel-5 lä Lonzabac* 12.

Erään tämän keksinnön mukaisen edullisen suoritusmuodon mukaan voiteluaineet sisältävät sekundaarisia ja/-tai tertiaarisia amiineja, jotka vastaavat edellä esitettyjä yleiskaavoja Ia - IVb, joissa ryhmillä R, R1, R2, R3, 10 R4 ja X" on seuraavat merkitykset: - R ja R1 tarkoittavat kumpikin toisistaan riippumatta lineaarista tai haaroittunutta, tyydytettyä tai mono- tai polytyydyttämätöntä alkyyliryhmää, joka sisältää 12 - 18 C-atomia, 15 - R3 ja R4 tarkoittavat kumpikin toisistaan riippumatta lineaarista tai haaroittunutta alkyyliryhmää, joka sisältää 1-6 C-atomia, tai alkenyyliryhmää, joka sisältää 2 -6 C-atomia, - X" tarkoittaa ryhmää R2-C00", jossa R2 tarkoittaa vetyä 20 tai ryhmää CH3-, H0-CH2- tai CH3-CH(0H)-.

Keksinnön mukaisessa mielessä edullisia ovat lisäksi sellaiset voiteluaineet, jotka sisältävät 5-40 pai-no-%, erityisesti 10 - 20 paino-%, sekundaarisia ja/tai tertiaarisia amiineja ja/tai sellaisten amiinien suoloja . 25 ja laimennusaineena 95 - 60 paino-%, erityisesti 90 - 80 paino-%, vettä sekä mahdollisesti apu- tai lisäaineita, jotka määrät perustuvat kokonaisformulaan.

Apu- ja/tai lisäaineina tämän keksinnön mukaisessa mielessä tulevat kysymykseen erityisesti liukenemista pa-30 rantavat aineet, esimerkiksi alkoholit, polyalkoholit, eetterit tai polyeetterit, erikoisesti isopropanoli, bu-tyyliglykoli, butyylidiglykoli tai etyleeniglykoli. Käytettävän liukenemista parantavan aineen määrä määräytyy kussakin yksittäistapauksessa käytettävän amiinin mukaan; 35 alan ammattilainen saa kussakin eri tapauksessa tarvittavan liukenemista parantavan aineen määrän selville kokeilemalla. Yleensä riittää, jos liukenemista parantavaa ai- 12 97236 netta lisätään 5-20 paino-% kokonaisformulasta laskettuna.

Apu- ja/tai lisäaineina tämän keksinnön mukaisessa mielessä tulevat lisäksi kysymykseen erityisesti ionitto-5 mat ja/tai anioniset pinta-aktiiviset aineet, esimerkiksi esimerkiksi alkoksyloidut rasva-amiinit, rasva-alkoholit ja hydrofiilisiin liuottimiin liukenevat alkyylibentseeni-sulfonaatit. Nämä pinta-aktiiviset aineet kykenevät parantamaan ketjujen ja levyhihnakuljettimien kostutusta, sikä-10 li kuin sitä erikoistapauksessa tarvittaisiin. Yleensä riittää, jos pinta-aktiivista ainetta lisätään 5-20 pai-no-% kokonaisformulasta laskettuna.

Keksinnön mukaisten voiteluaineiden pH on edullisesti alueella 4-11, erityisesti 5-8. Mikäli voitelu-15 aineen pH ei jo ole näissä rajoissa, se voidaan säätää haluttuun arvoon lisäämällä happoa, edullisesti hapolla, joka sisältää edellä määritellyn anionin X*, esimerkiksi etikkahapolla tai muurahaishapolla.

Keksinnön mukaisessa mielessä on lisäksi edullista, 20 että voiteluaineen dynaaminen viskositeetti 20 °C:ssa on alle 300 mPa*s, erikoisesti alle 150 mPa*s ja erityisen edullisesti 20 - 100 mPa*s. Viskositeetin erillinen säätäminen mainittuihin arvoihin ei yleensä ole tarpeen tai se tehdään mahdollisesti lisäämällä sopiva määrä vettä lai-25 mennusaineeksi tai jotakin liukenemista parantavaa ainet ta.

Keksinnön mukaiset voiteluaineet ovat valmistettavissa yksinkertaisesti sekoittamalla amiinikomponentit, mahdollisesti lisäten vettä ja mainittuja apu- tai lisäai-30 neita.

Erään tämän keksinnön mukaisen erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan voiteluaineet sisältävät a) 2 - 10 paino-% yleiskaavan Ha ja/tai Ile mukaista sekundaarista amiinia ja 35 b) 2 - 10 paino-% yleiskaavan IIIb ja/tai IVb mukaista tertiääristä amiinia ja c) loppuosa on vettä ja mahdollisesti apu- tai lisäaineita, 13 97236 jolloin aineosien a ja b massasuhde (a:b) on 1:2 - 3:1, edullisesti 2:1. Sellainen yhdistelmä on erityisen tehokas voiteluvaikutusta ja vaahdonestoa ajatellen. Esimerkkinä 5 sellaisesta yhdistelmästä viitattakoon jäljempänä seuraa-vaan esimerkkiin 8.

Tämä keksintö koskee lisäksi vielä edellä kuvatun kaltaisten voiteluaineiden käyttöä ketjunvoiteluaineina elintarviketeollisuudessa, erityisesti automaattisissa 10 ketjun- ja hihnanvoitelulaitteissa. Erikoisesti tämä keksintö koskee edellä kuvatun kaltaisten voiteluaineiden käyttöä 5 - 40-painoprosenttisen, edullisesti 1 - 10-pai-noprosenttisen, vesiliuoksen muodossa ketjunvoiteluaineina automaattisissa ketjun- ja hihnanvoitelulaitteissa.

15 Keksinnön mukaisia voiteluaineita voidaan kuiten kin lisäksi käyttää edullisesti ns. leikkuuöljyinä tai jäähdytysvoiteluaineina metallien työstössä.

Päinvastoin kuin tavanomaiset saippuatuotteet keksinnön mukaiset tuotteet eivät aiheuta jännityssärökorroo-20 siota, ja siksi niitä voidaan käyttää ongelmitta PET- ja PC-tynnyreihin (PET - polyeteeniterftalaatti, PC = poly-karbonaatti). Erityisen edullisia konsentraateille, jotka liukenevat veteen kirkkaaksi liuokseksi, ovat 8,5:n alapuolella olevat pH-arvot.

25 Elintarviketeollisuudessa kuljetushihnoilla käytet täessä voidaan tällä tuotteella ja menetelmällä saavuttaa eräs lisäetu. Jos voiteluaine korvataan tuotannon lopussa orgaanisiin tai epäorgaanisiin happoihin pohjautuvalla puhdistusaineella ja kuljettimien, ts. ketjujen tai hihno-30 jen, annetaan liikkua happoa levitettäessä, muodostuu hihnoille ja muuten vain vaikeasti saavutettavissa oleviin kohtiin kermamainen vaahto. Riittävän vaikutusajan jälkeen vaahto voidaan huuhtoa vedellä pois koko järjestelmästä. Tämän automaattisen menetelmän ansiosta voidaan muuten 35 usein säännöllisesti käsin tehtävä "vaahdotus" ja pois-huuhtelu matala-, keski- tai suurpainevaahdotuslaitteilla jättää pois.

14 97236

Esimerkit

Seuraavat esimerkit valaisevat tätä keksintöä tarkemmin. Keksinnön mukaisissa esimerkeissä 1 - 4 ja 8 - 17 osoitetaan keksinnön mukaisten voiteluaineformuloiden kit-5 kavastus ja vaahtoamiskäyttäytyminen. Esimerkit 5-7 osoittavat keksinnön mukaisten voiteluaineformuloiden hyvän mikrobisidisen vaikutuksen. Vertailukohtina toimivat vertailuesimerkit 1 - 6, jotka liittyvät tekniikan tasoa edustaviin tuotteisiin.

10 Kaikki prosenttiluvut seuraavissa formulaesimer- keissä perustuvat massaan.

Kokeet kitkavastuksen (jota nimitetään seuraavassa lyhyesti "kitkakertoimeksi") mittaamiseksi on tehty teknisen oppilaitoksen pullonkuljetushihnalla seuraavissa olo-15 suhteissa:

Kahdenkymmenen vedellä täytetyn 0,5 litran euro-olutpullon kitkavastuksen mittaus vetojännityksenä dynamometrillä. Pullonkuljetusnopeus: noin 1 m/s

Pullonkuljetushihnan ruiskutus 0,3-%:isellä hihnanvoitelu-20 liuoksella.

Vaiheajat: 20 s ruiskutusta/20 s taukoa Suuttimien ruiskutusteho: 5 1/h.

Seuraavassa ilmoitettu kitkakerroin "μ" saadaan pullolle mitatun vetojännityksen ja pullon massan (gram-. 25 moina) osamääränä.

Tuotteet testattiin lisäksi kovalla vedellä (16 °dH) normin DIN 53 902 määräysten mukaisesti.

Vaahtoamiskäyttäytyminen arvostellaan seuraavien ryhmien mukaisesti: 30 0 = vaahdoton 1 = yksittäisiä vaahtokuplia 2 = vähäistä vaahtoamista, ei häiritsevästi 3 = vaahtoamista, häiritsevästi 4 = voimakasta vaahtoamista, ei hyväksyttävää, vaahtoa 35 hihnan alla 15 97236

Esimerkki 1 15 % lauryylipropyleenidiamiinia 85 % vettä

Kitkakerroin μ - 0,11, vaahtoavuus =1-2 5 Esimerkki 2 15 % lauryylipropyleenidiammoniumasetaattia 85 % vettä

Kitkakerroin μ = 0,11, vaahtoavuus =1-2 Esimerkki 3 10 15 % N,N-dipropyyli-N-lauryyliamiinia 85 % vettä

Kitkakerroin μ = 0,13, vaahtoavuus = 2 Esimerkki 4 15 % N,N-dipropyyli-N-lauryyliammoniumasetaattia 15 85 % vettä

Kitkakerroin μ = 0,13, vaahtoavuus =1-2

Vertailuesimerkki 1 (DE-hakemusjulkaisun 2 313 330 mukainen saippuatuote) 14 % rasvahappoa, jonka ketjujakautuma oli seuraava: 18 % 20 C14-18, 25 % C-18', 48 % C-18", 7 % C-18'" ja 2 % C-20* 4 % KOH:a 12 % trietanoliamiinia 15 % dodekyylibentseenisulfonaatin trietanoliamiinisuolaa 3 % etyleenidiamiini-30EO-60PO:ta 25 1 % oleyylisetyylialkoholia 3 % monoetanoliamiinia 2 % etyleenidiamiinitetra-asetaattia (EDTA) 5 % isopropanolia 41 % vettä 30 Kitkakerroin μ = 0,11, vaahtoavuus = 4

Vertailuesimerkki 2 (DE-hakemusjulkaisun 3 631 953 mukainen rasva-amiinituote) 18 % etikkahappoa 50 % kookosamiinia 35 11 % trietanoliamiinia 16 97236 5 % nonyylifenoli-lOEO:ta 16 % vettä .

, Kitkakerroin μ = 0,09, vaahtoavuus - 0

Vertailuesimerkki 3 (DE-patenttihakemuksen - 5 P 3 831 448.7 mukaisia saippuattomia tuotteita) 12 % C12/18-rasva-alkohjoli-10E0-fosfaattia 9 % dodekyylisulfonaattia 10 % ureaa 10 % isopropanolia 10 59 % vettä

Kitkakerroin μ = 0,10, vaahtoavuus = 2

Edellä esitetyissä vertailuesimerkeissä EO tarkoittaa etyleenioksidia ja PO propyleenioksidia.

tuotteiden puhdistava vaikutus hihnaan on arvostel-15 tavissa hyväksi esimerkkien 1, 2, 3 ja 4 tapauksessa mutta riittämättömäksi vertailuesimerkkien 1 ja 3 tapauksessa.

Kaikki esitetyt voiteluaineet soveltuvat kaupalliseen käyttöön, koska kitkakerroin μ on alle 0,15. Desinfioiva vaikutus 20 Keksinnön mukaisilla voiteluaineilla on todella hyvä mikrobisidinen vaikutus, joka voidaan osoittaa tehtyjen DVG:n (Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft) mukaisten suspensiotestien avulla:

Esimerkki 5 25 Esimerkin 1 mukainen lauryylipropyleenidiamiini (15 paino-% vedessä)

Testatut kannat Mikrobien Tappoajät 20 eC:ssa (min) lukumäärä Pitoisuus (%): 0,07 0,33 0,66 1,67 30 __

Staphylococcus aureus K 3212 4x10® 5555

Streptococcus faecium K 3343 5x10® 5555

Proteus mirabilis K 2910 5x10® 5555 35 Pseudomonas K 1111 1x10? 15 5 5 5

Escherichia Coli K 2114 6x10® 15 5 5 5

Candida albicans K 6710 1x10® 15 5 5 5 17 97236

Esimerkki 6

Esimerkin 2 mukainen lauryylipropyleenidiammonium-asetaatti (15 paino-% vedessä)

Testatut kannat Mikrobien Tappoajät 20 *C:ssa (min) 5 lukumäärä Pitoisuus (%):

Pseudomonas K 1111 3x10® > 60

Escherichia Coli K 2114 2x10® > 60

Klebsiella aerogenes K 2530 5x10® > 60

Lactobacillus brevis K 4111 4x10® > 60

Saccharomyces cerev. K 5011 3x10? > 60 Hänsenula anomala K 5411 5x10? > 60

Aspergillus niger K 7441 9x10® > 60 15

Esimerkki 7

Esimerkin 3 mukainen N, N-dipropyyli-N-lauryyliamii-ni (15 paino-% vedessä)

Kvalitatiivinen DGHM-testi (Deutsche Gesellschaft 20 fiir Hygiene und Mikrobiologie) 20 eC:ssa t

Testattu Mikrobi- Pitoisuus: mikrobi tiheys 0,33 0,066 0,033 0,0066

Aika: 25 5'15*30*60· 5*15'30*60' δ'Ιδ’δΟ'δΟ' δ'Ιδ^Ο'βΟ*

Pseudom.

K 1111 3xl09 + ♦ + ♦ 30 Esch.C.

K2114 2xl09 ........+ + + . + 4. + 4.

Staph.

aur. 2,5x10®

Prot.

35 mir. lxlO9 ........+ + + + + + ^.4-

Cand.

alb. lxlO7 ............+ + + * 18 97236

Vertailuesimerkki 4 (ks. koostumus vertailuesimer-kistä 1) r

Testatut kannat Mikrobien Tappoajät 20 °C:ssa (min) 5 lukumäärä Pitoisuus (%):

Pseudomonas K 1111 3x10® > 60

Escherichia Coli K 2114 2x10® > 60 0 Klebsiella aerogenes K 2530 5x10®' > 60

Lactobacillus brevis K 4111 4x10® > 60

Saccharomyces cerev. K 5011 3x10? > 60

Hansenula anomala K 5411 5x10? > 60

Aspergillui niger K 7441 9x10® > 60 15

Vertailuesimerkki 5 (ks. koostumus vertailuesimer-kistä 2) DLG:n (Deutsche Lebensmittel-Gesellschaft) mukainen 20 suspensiotesti 20 *C:ssa

Testatut kannat Mikrobien Tappoajät 20 °C:ssa (min) lukumäärä Pitoisuus (%): 25

Pseudomonas K 1111 3x10® 1

Escherichia Coli K 2114 2x10® 1

Klebsiella aerogenes K 2530 5x10® 1

Lactobacillus brevis K 4111 4x10® 1 30 Saccharomyces cerev. K 5011 3x10? 2,5

Hansenula anomala K 5411 5x10? 10

Aspergillus niger K 7441 9x10® 20 19 97236

Vertailuesimerkki 6 (ks. koostumus vertailuesimer-kistä 3) f

Testatut kannat Mikrobien Tappoajät 20 °C:ssa (min) 5 lukumäärä Pitoisuus (%):

Staphylococcus aureus K 3212 9x10® 5555

Streptococcus faecium K 3343 6x10s 5555 10 o

Proteus mirabilis K 2910 1x10^ 5555

Pseudomonas K 1111 8x10s 5555

Escherichia Coli K 2114 4x10s 5555

Candida albicans K 6710 3x10s 55 5 5 15 Nämä arvot osoittavat, että keksinnön mukaiset voi-20 teluaineet kykenevät yhdistämään saippuattornien voiteluai neiden edut (veden laadusta riippumattomia) ja primaarisiin amiineihin perustuvien voiteluaineiden edut (puhdistus ja desinfiointi). Haittapuolet, erityisesti sakkojen säännöllinen poisto, voidaan välttää näillä keksinnön mu-25 kaisilla voiteluaineilla.

Esimerkki 8 10 % lauryylipropyleenidiammoniumasetaattia 5 % N,N-dimetyyli-N-setyyliammoniumasetaattia 85 % vettä 30 Kitkakerroin μ = 0,09, vaahtoavuus = 0 Esimerkki 9 8 % lauryylipropyleenidiammoniumasetaattia 4 % N,N-dipropyyli-N-lauryyliammoniumasetaattia 88 % vettä 35 Kitkakerroin μ = 0,12, vaahtoavuus «2-3 20 97236

Esimerkki 10 8 % lauryylipropyleenidiammoniumasetaattia 4 % N,N-dimetyyli-N-lauryyliammoniumasetaattia 88 % vettä 5 Kitkakerroin μ = 0,10, vaahtoavuus =0-1 Esimerkki 11 8 % lauryylipropyleenidianunoniumasetaattia 4 % N,N-dimetyyli-N-kookosrasva-ammoniumasetaattia 88 % vettä 10 Kitkakerroin μ = 0,11, vaahtoavuus = 1 Esimerkki 12 8 % lauryylipropyleenidiammoniumasetaattia 4 % N,N-dimetyyli-N-heksadekyyliammoniumasetaattia 88 % vettä 15 Kitkakerroin μ = 0,11, vaahtoavuus = 0 Esimerkki 13 8 % lauryylipropyleenidiammoniumasetaattia 4 % talirasvapropyleenidiammoniumasetaattia 88 % vettä 20 Kitkakerroin μ = 0,11, vaahtoavuus = 2 Esimerkki 14 8 % N,N-dipropyyli-N-lauryyliammoniumasetaattia 4 % N,N-dimetyyli-N-lauryyliammoniumasetaattia 88 % vettä 25 Kitkakerroin μ = 0,12, vaahtoavuus =1-2 Esimerkki 15 8 % N,N-dipropyyli-N-lauryyliammoniumasetaattia 4 % N,N-dimetyyli-N-kookosrasva-anunoniumasetaattia 88 % vettä 30 Kitkakerroin μ = 0,12, vaahtoavuus =1-2 Esimerkki 16 8 % N,N-dipropyyli-N-lauryyliammoniumasetaattia 4 % N,N-dimetyyli-N-heksadekyyliammoniumasetaattia 88 % vettä 35 Kitkakerroin μ = 0,12, vaahtoavuus = 1 21 97236

Esimerkki 17 8 % N,N-dipropyyli-N-lauryyliammoniumasetaattia 4 % talirasvapropyleenidiammoniumasetaattia 88 % vettä 5 Kitkakerroin μ = 0,11, vaahtoavuus = 2

Claims (9)

97236

1. Sekundaaristen ja/tai tertiaaristen amiinien ja/tai niiden suolojen, joilla on yleinen kaava (la), 5 (Ib), (Ha), (Hb), (Ile), (Ula) ja (Hb): R-NH-R^Ia) R-N*H2-R1X" (Ib) R-NH-(CH2)3NH2( Ha)

10 R-NH-(CH2)3N+H3X'( Hb) R-N*H2-(CH2)3N*H32X"(Ile) R-NR3R4( lila) r-n+hr3r4x"( mb) joissa ryhmät R ja R1 tarkoittavat kumpikin toisistaan 15 riippumatta substituoitua tai substituoimatonta, lineaarista tai haaroittunutta, tyydytettyä tai mono- tai polytyydyt-tämätöntä alkyyliryhmää, joka sisältää 6-22 C-atomia ja joka voi olla substituoitu ainakin yhdellä amiini-, imii-20 ni-, hydroksyyli-, halogeeni- ja/tai karboksyyliryhmällä, tai substituoitua tai substituoimatonta fenyyliryhmää, joka voi olla substituoitu ainakin yhdellä amiini-, imii-ni-, hydroksyyli-, halogeeni-, karboksyyli- ja/tai lineaa- 25 risella tai haaroittuneella, tyydytetyllä tai mono- tai polytyydyttämättömällä alkyyliryhmällä, joka sisältää 6 -22 C-atomia; ja X‘ tarkoittaa jotakin anioneista amidosulfonatti, nitraatti, halogenidi, sulfaatti, vetykarbonaatti, karbonaatti, 30 fosfaatti tai ryhmää R2-C00‘, jossa ryhmä R2 tarkoittaa vetyä, substituoitua tai substituoimatonta, lineaarista 35 tai haaroittunutta alkyyliryhmää, joka sisältää 1 - 20 C- „ 97236 atomia, tai alkenyyliryhmää, joka sisältää 2-20 C-ato-mia, jotka ryhmät voivat olla substituoituja ainakin yhdellä hydroksyyli-, amiini- tai imiiniryhmällä, tai substituoitua tai substituoimatonta fenyyliryhmää, 5 joka voi sisältää substituenttinaan alkyyliryhmän, jossa on 1 - 20 C-atomia, ja ryhmät R3 ja R4 tarkoittavat kumpikin toisistaan riippumatta substituoitua tai substituoimatonta, lineaarista tai haaroittunutta alkyyliryhmää, joka sisältää 1-20 C-ato-10 mia, tai alkenyyliryhmää, joka sisältää 2-20 C-atomia, jotka ryhmät voivat olla substituoituja ainakin yhdellä hydroksyyli-, amiini- tai imiiniryhmällä, tai substituoitua tai substituoimatonta fenyyliryhmää, joka voi sisältää substituenttinaan alkyyliryhmän, jossa 15 on 1 - 20 C-atomia, käyttö määrinä 1 - 100 %, haluttaessa yhdessä tavanomaisten laimentimien tai apuaineiden tai lisäaineiden kanssa, ketjun voiteluaineina automaattisissa ketju- ja hihnavoi-telulaitteissa elintarviketeollisuudessa, jotka laitteet 20 on tarkoitettu polyeteenitereftlaattia tai polykarbonaat-tia olevien muovisäiliöiden kuljettamiseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että yleisissä kaavoissa olevilla ryhmillä R, R1, R2, R3, R4 ja X' on seuraavat merkitykset: 25 ryhmät R ja R1 tarkoittavat kumpikin toisistaan riippumatta lineaarista tai haaroittunutta, tyydytettyä tai mono- tai polytyydyttämätöntä alkyyliryhmää, joka sisältää 12 - 18 C-atomia, ryhmät R3 ja R4 tarkoittavat kumpikin toisistaan riippumat-30 ta lineaarista tai haaroittunutta alkyyliryhmää, joka sisältää 1-6 C-atomia, tai alkenyyliryhmää, joka sisältää 2-6 C-atomia, X" tarkoittaa ryhmää R2-C00‘, jossa R2 on vety, CH3-, H0-CH2- tai CH3-CH(0H)-.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että ainakin yhtä yleiskaavan 97236 (IVa) tai (IVb) mukaista tertiääristä amiinia, R-N( CH3 )2( IVa) R-N*H (CH3) 2X~ (IVb) jossa R ja X" ovat kuten edellä on määritelty, käytetään 5 tertiaarisenä amiinina.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että käytetään koostumuksia, jotka sisältävät 5-40 paino-%, edullisemmin 10 -20 paino-%, amiineja ja 95 - 60 paino-%, edullisemmin 90 - 10 80 paino-%, vettä ja/tai apu- tai lisäaineita, määrien perustuessa kokonaiskoostumukseen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että käytetään apu- tai lisäaineena liukenemista parantavia aineita.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen käyttö, tun nettu siitä, että käytetään apu- tai lisäaineena io-nittomia ja/tai anionisia pinta-aktiivisia aineita.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että käytetään alueella 20 4-11, edullisesti alueella 5-8 olevaa pH:ta.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että käytetään koostumuksia, joiden dynaaminen viskositeetti on alle 300 mPa*s, edullisesti alueella 20 - 100 mPa*s.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että käytetään koostumuksia, jotka sisältävät a) 2 - 10 paino-% yleiskaavan (Hb) ja/tai (Ile) mukaista sekundaarista amiinia ja 30 b) 2 - 10 paino-% yleiskaavan (Illb) ja/tai (IVb) mukaista tertiääristä amiinia ja c) loppuosan ollessa vettä ja mahdollisesti apu- ja lisäaineita, jolloin läsnäolevien komponenttien a) ja b) painosuhde 35 (a:b) on 1:2 - 3:1, edullisesti 2:1. 97236