WO1993018121A1 - Tensidbasis für seifenfreie schmiermittel - Google Patents
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- C10N2050/01—Emulsions, colloids, or micelles
Definitions
- the present invention relates to a new surfactant base for soap-free lubricants known per se, containing alkylamines and / or amphoteric compounds, optionally water and further additives and / or auxiliaries.
- the invention further relates to the use of the lubricant as a chain lubricant in the food industry.
- the lubricants according to the invention are used here for the lubrication, cleaning and disinfection of automatic chain and belt lubrication systems which, when filling foodstuffs, preferably beverages, in glass and plastic bottles, cans, glasses, barrels, beverage containers (KEG), paper containers and cardboard containers and the like are used.
- the chain lubricants previously used as lubricants are based, on the one hand, on fatty acids in the form of their water-soluble alkali or alkanolamine salts or on fatty amines in the form of their organic or inorganic salts.
- DE-A-23 13 330 describes soap-based lubricants which contain aqueous mixtures of cis-cig fatty acid salts and surface-active substances.
- DE-A-36 31 953 describes a method for lubricating chain-shaped bottle conveyor belts in beverage removal plants, in particular in breweries, and for cleaning the belts by means of a liquid cleaning agent, which is characterized in that the chain-shaped bottle conveyor belts are lubricated with belt lubricants based on neutralized primary fatty amines, which preferably have 12 to 18 C atoms and contain an unsaturated fraction of more than 10%, and the bottle conveyor ⁇ tapes with cationic cleaning agents, namely quaternary ammonium compounds such as alkyltrimethylammon um-, dialkyldimethylammonium and alkyldimethylbenzylammonium chlorides or organic acids.
- quaternary ammonium compounds such as alkyltrimethylammon um-, dialkyldimethylammonium and alkyldimethylbenzylammonium chlorides or organic acids.
- DE-A-38 31 448 relates to aqueous, clear water-soluble, soap-free lubricant preparations, a process for their preparation and the use of the lubricant preparations according to the invention, in particular as lubricants for the transport of glass bottles or polyethylene terephthalate bottles.
- the essentially neutral aqueous lubricant preparations (pH in the range from 6 to 8) contain alkylbenzenesulfonates, alkoxylated Al anolphosphate and alkane carboxylic acids, optionally in addition to conventional solubilizers, solvents, defoamers and disinfectants.
- DE-A-39 05 548 describes lubricants which contain at least one secondary and / or tertiary amine and / or salts of such amines.
- PET polyethylene terephthalate
- PET reusable bottles have proven particularly useful in this area for carbonated beverages such as mineral water and lemonades.
- chain conveyor belt lubricants A more or less large part of the chain conveyor belt lubricant remains on the bottles, dries and sometimes damages these bottles.
- cracks in the PET material so-called stress cracks, have been found in application technology. In extreme cases, this leads to the bottle bursting.
- the object of the present invention was therefore to provide a chain conveyor belt lubricant which meets the needs of the application side in that the So-called coefficient of friction is equal to or less than 0.1 to 0.12, the product simultaneously cleans, lubricates and disinfects, the product can be used in the lowest possible concentrations, the product does not damage the PET bottles, the product can be used regardless of the water hardness and the product is particularly suitable for mixed PET glass.
- the object of the present invention was achieved by the use of certain nonionic surfactants which fulfill all the requirements for chain conveyor belt lubricants, as listed above.
- the present invention relates to soap-free lubricants based on amphoteric compounds, primary, secondary and / or tertiary amines and / or salts of such amines of the general formula (I), (Ila), (Ilb), (Illa), (Illb ), (Illb), (IIIc), (IVa) and (IVb)
- R is a saturated or mono- or polyunsaturated, linear or branched alkyl radical having 6 to 22 carbon atoms, which may be replaced by -OH, -NH 2 , -NH-, -C0-, - (CH CH 0) ⁇ - or - (CH 2 CH 2 CH 2 0)] - may be substituted,
- Rl for hydrogen, an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyalkyl radical with 1 to 4 carbon atoms or a radical -R ⁇ COOM
- R2 only in the case where M represents a negative charge for hydrogen, an alkyl radical with 1 to 4 C atoms, or a hydroxyalkyl radical with 1 to 4 C atoms
- - or - (CH 2 CH CH 2 0) ⁇ - may be substituted,
- R 4 is a substituted or unsubstituted, linear or branched, saturated or mono- or polyunsaturated alkyl radical having 6 to 22 carbon atoms, the substituents being at least one amine, I in, hydroxy, halogen and / or carboxy residue, a substituted or unsubstituted phenyl residue which has at least one amine, imine, hydroxy, halogen, carboxy and / or a linear or branched, saturated or mono- or polyunsaturated substituent May have an alkyl radical having 6 to 22 carbon atoms,
- R5 for hydrogen or - independently of R 4 - for a radical R 4 ,
- X stands for an anion from the group amidosulfonate, nitrate, halide, sulfate, hydrogen carbonate, carbonate, phosphate or R ⁇ -COO", where
- R6 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted, linear or branched alkyl radical having 1 to 20 C atoms or alkenyl radical having 2 to 20 C atoms, which may have at least one hydroxyl, amine or imine radical as substituents, or a substituted one or unsubstituted phenyl radical, which may have an alkyl radical with 1 to 20 C atoms as a substituent, and
- R? and R8 in each case independently of one another for a substituted or unsubstituted, linear or branched alkyl radical having 1 to 20 C atoms or alkenyl radical having 2 to 20 C atoms, which may have at least one hydroxyl, amine or imine radical as a substituent, or a substituted or unsubstituted phenyl radical, which may have an alkyl radical with 1 to 20 C atoms as a substituent, M for hydrogen, alkali metal, ammonium, an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms, a benzyl radical or a negative charge, n for an integer in the range from 1 to 12, m for an integer in the range from 0 to 5 and
- 1 represents a number in the range from 0 to 5
- alkyldimethylamine oxides containing alkyldimethylamine oxides and / or alkyl oligoglycosides as nonionic surfactants.
- R saturated or mono- or polyunsaturated, linear alkyl radical with 10 to 18 C atoms, which can optionally be substituted by -C0-, in particular unsubstituted, saturated linear alkyl radical with 12 to 14 C atoms,
- R 1 hydrogen, alkyl radical with 1 to 3 carbon atoms or a radical
- R2 hydrogen or alkyl radical with 1 to 3 carbon atoms
- R 3 methylene or dimethylene residue, in particular methylene residue
- M hydrogen or a negative charge
- the lubricant combinations according to the invention show a very good coefficient of friction, a low foaming behavior, a good cleaning effect and good skin tolerance.
- Moderate foaming behavior improves the lubricating effect in problem areas, such as Turntables, changers, etc., high substantivity and thus high lubricating performance even under unfavorable operating conditions (eg belt lubrication), generally usable even with equipment shortcomings, good cleaning effect, high capillary activity and film formation on surfaces, even in the presence of organic loads and acids or alkalis effective and also non-corrosive as a concentrate.
- the lubricant combinations according to the invention are both independent of the water quality and also low-foaming, stable in storage at low temperatures, not corrosive and particularly gentle on the environment and skin.
- the compounds of the general formula (I) are known in principle, as is the process for their preparation from "fatty amines and secondary products", company lettering from Hoechst AG.
- the lubricants according to the invention contain the compounds of the general formulas (I) to (IV) in amounts of 1 to 99% by weight, preferably in amounts of 5 to 15% by weight, based on the overall formulation. Accordingly, such lubricant combinations in the sense of the invention can consist exclusively of the amphoteric compounds mentioned and the associated surfactant base. Furthermore, the invention also includes lubricant formulations which contain only a minor proportion of the compounds of the general formulas (I) to (IV), preferably in amounts of 5 to 15% by weight and in particular 10 to 12 % By weight. In this case, the rest of the lubricant formulations preferably consist of water and additionally, if appropriate, of additives and / or auxiliaries and the surfactant base mentioned.
- Suitable as lubricant components are primary, secondary and / or tertiary amines and / or salts of such amines, as described, among other things, in the German patent application DE-A-3905 548 cited above.
- the lubricants according to the invention can be primary or secondary amines of the general formulas (Ila) or (Ilb)
- Di-coco-amine, di-stearyl-amine, di-tallow-amine and corresponding salts preferably the acetates.
- the lubricants according to the invention can be secondary diamines of the general formulas (purple), (Illb) or (IIIc)
- N-lauryl-propylenediamine and N-tallow-propylenediamine each in the form of the free amines and in the form of the acetate salts.
- the lubricants according to the invention can contain tertiary amines of the general formulas (IVa) or (IVb)
- radicals R 4 and X ⁇ each have the meanings given for the general formulas (Ila) and (Ilb) and the radicals R ⁇ and each independently mean: a substituted or unsubstituted, linear or branched alkyl radical with 1 to 20 carbon atoms or alkenyl radical with 2 to 20 carbon atoms, which as a substituent at least one
- Substituents can have an alkyl radical with 1 to 20 carbon atoms.
- tertiary amines of the general formulas (IVa) and (IVb) are: N, N-dipropyl-N-laurylamine, N, N-dimethyl-N-laurylamine, N, N-dimethyl-N-hexadecylamine, N, N-dimethyl-N-cocosamine, N, N-dimethyl-N-cetylamine and the corresponding acetate salts.
- Primary, secondary and tertiary amines which correspond to the general formulas (II), (III) and (IV) given above can be prepared by processes known from the literature and some are offered as commercial products, for example from Hoechst AG, Frankfurt am Main, Germany, under the name GENAMIN R or from Lonza AG, Basel, Switzerland, under the name L0NZABAC R 12.
- the weight ratio of the compounds of the general formula (I) to the amines of the general formulas (II), (III) and / or (IV) is not critical. However, a weight ratio of compounds of the general formula (I) to the compounds of the general formulas (II), (III) and / or (IV) in the range from 10: 1 to 1:10, in particular a ratio of 5: 1, is preferred up to 1: 1.
- the weight ratio mentioned above is based on the sum of the compounds (II), (III) and (IV) which may be used individually.
- the lubricants according to the invention can contain, as auxiliaries, solubilizers for obtaining a homogeneous, clear water-soluble application solution.
- solubilizers for obtaining a homogeneous, clear water-soluble application solution.
- examples of these are: alcohols, polyalcohols, ethers or polyethers, in particular isopropanol, butylglycol, butyl diglycol or ethylene glycol ether.
- the amount of the solubilizer to be used depends in each case on the betaine or amine used, the person skilled in the art will determine the required amount of solubilizer by trial and error in the individual case. In general, additions to solubilizers in the range from 1 to 20% by weight, based on the overall formulation, are sufficient.
- the alkyldimetylamine oxides to be used are equipped with a chain length of 10 to 18, in particular 12 to 14, carbon atoms in the alkyl radical.
- the alkyl chains can be linear or branched, saturated, mono- or polyunsaturated.
- Alkyl oligoglycosides for the purposes of the present invention preferably comprise compounds of the formula (V), Rl-0- [G] p (V)
- R 1 represents an alkyl radical with 4 to 22 carbon atoms
- [G] stands for a sugar residue with 5 or 6 carbon atoms and p stands for numbers from 1 to 10.
- Alkyl oligoglycosides are preferred which are derived from aldoses or ketoes and, because of their ready availability, in particular from glucose.
- the preferred alkyl oligoglycosides are thus the alkyl oligoglucosides.
- the alkyl radical R 1 can be derived from primary alcohols having 4 to 22, preferably 8 to 16, in particular 8 to 10, carbon atoms. Typical examples are butanol, capro alcohol, caprylic alcohol, capric alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, arachyl alcohol, behenyl alcohol and their technical mixtures based on natural fats and oils, for example palm oil, palm kernel oil, coconut oil or beef tallow.
- Alkyl oligoglycosides are known substances which can be obtained by the relevant methods of preparative organic chemistry.
- EP-A-0301298 As representative of the extensive literature regarding its structure and synthesis, reference is made to the European patent application EP-A-0301298.
- the surfactants mentioned in the range from 1 to 10% by weight, based on the total formulation, are sufficient for wetting the chains and plate conveyor belts.
- the amine oxides as well as the alkyl oligoglycosides can each be used alone or in a mixture.
- auxiliaries from the prior art are, for example, alkoxylated fatty amines, fatty alcohols or alkoxylated fatty alcohols.
- these surfactants have the disadvantage of increased stress corrosion cracking in PET bottles. Therefore, such surfactants are preferably not used in the sense of the present invention. If, however, this is desired, their share should be kept as low as possible.
- the lubricants according to the invention preferably have a pH in the range from 4 to 11, in particular in the range from 6 to 9. If the pH of the lubricant is not already in this range, it can be added by adding an acid, preferably one Acid with the anion X "defined above, for example with acetic acid to the desired value.
- the lubricants have a dynamic viscosity of less than 300 mPa.s, in particular less than 150 Pa.s and particularly preferably in the range from 5 to 100 mPa.s - each at 20 ° C.
- a separate adjustment of the viscosity to the values mentioned is generally not necessary or is optionally carried out by adding suitable amounts of the preferred diluent water or a solubilizer.
- the lubricants according to the invention can be prepared by simply mixing the components with water, optionally with the addition of the additives and / or auxiliaries mentioned.
- the present invention relates to the use of lubricants of the type described above as chain lubricants in the food industry, in particular for automatic chain and belt lubrication systems.
- the lubricants according to the invention are generally diluted with water.
- Such aqueous application solutions generally contain 0.01% by weight of compounds of the general formulas (I) to (IV), preferably 0.01 to 0.2% by weight and in particular 0.02 to 0.04% by weight. % of such compounds and 0.1 to 1% by weight of the surfactants according to the invention mentioned.
- the products according to the invention do not cause stress corrosion cracking and can therefore be used without problems for PET and PC containers.
- PET polyethylene terephthalate
- PC polycarbonate
- Neutral pH values are particularly preferred for clear water-soluble concentrates.
- the lubricants according to the invention are namely suitable in the concentration required for chain and belt lubrication also for cleaning empties as well as machines and machine parts.
- central foam systems in the food industry are partially equipped with permanently installed, automatic systems which, after the production process or during breaks, automatically clean the outside of fillers, cylindroconical fermentation and storage tanks, conveyor belts and other machines and systems .
- the lubricants according to the invention can be used with great advantage.
- the present invention thus also relates to the use of lubricants of the type described above for disinfecting and cleaning empties, machines and systems in the food and beverage industry.
- the PET bottles are filled with carbonated water of 4.5 vol% CO 2 and sealed accordingly.
- the bottles are immersed in the substance to be tested in the bottom area (see Table 1) and stored at 38 ° C for 72 hours. The bottle is then sampled (from no stress cracks to the destroyed bottle).
- Bottle transport speed approx. 1 m / s
- Spraying the bottle conveyor belt with 0.4% band lubricant solution as mentioned in the examples. Spraying performance of the nozzles: 4 1 / h, 1 nozzle per belt.
- the coefficient of friction " ⁇ " given below is the quotient of the measured tensile stress for a bottle to the weight of the bottle in grams. Furthermore, the products were tested with hard water (16 ° d) according to the provisions of DIN 53902.
- the foam behavior is assessed according to the following classes:
- the coefficient of friction should be 0.10 to 0.12 or less. If the value exceeds 0.15, the lubricating effect and thus the problem-free transport clearly deteriorates.
- the clear water solubility of the application solutions should also be guaranteed over a longer test period in order to avoid deposits in ball valve filters, nozzles, spray and distribution systems, belts and transport goods.
- the foam development should be low, since excessive foam not only interferes with the workflow (automatic bottle inspector) and occupational safety (risk of slipping), but also can soften the label and penetrate into the not yet sealed container. In addition, the coefficient of friction deteriorates due to excessive foaming tendency.
- Anionic surfactants such as alkylbenzenesulfonate cannot be incorporated into the cationically reacting chain lubricants based on alkylamines, so that only amine oxides and alkyl polyglucosides remain for use in corresponding chain lubricants.
- PET suitability: few cracks. Clear water solubility: opaque
- PET suitability: no cracks. Clear water solubility: slightly opaque
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Abstract
Offenbart werden seifenfreie Schmiermittel auf der Basis von amphoteren Verbindungen, primären, sekundären und/oder tertiären Aminen und/oder Salzen derartiger Amine der allgeneinen Formeln (I), (IIa): R4-NH-R5, (IIb): R4-N+H2-R5 X-, (IIIa): R4-NH-(CH¿2?)3NH2, (IIIb): R?4¿-NH-(CH¿2)3N?+H3 X-, (IIIc): R4-N+H2-(CH2)3¿-N+H¿3 2X-, (IVa): R4-NR7R8 und/oder (IVb): R?4-N+HR7R8 X-¿ enthaltend Alkyldimethylaminoxide und/oder Alkyloligoglycoside als nichtionische Tenside.
Description
Tensidbasis für seifenfreie Schmiermittel
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Tensidbasis für an sich bekannte seifenfreie Schmiermittel, enthaltend Alkylamine und/oder amphotere Verbindungen, gegebenenfalls Wasser sowie weitere Zusatz- und/oder Hilfsstoffe.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der Schmiermittel als Kettenschmiermittel in der Lebensmittelindustrie. Insbesondere finden die erfindungsgemäßen Schmiermittel hier Verwendung zum Schmieren, Reinigen und Desinfizieren von automatischen Ketten- und Bandschmieranlagen, die beim Abfüllen von Lebensmitteln, vorzugs¬ weise Getränken, in Glas- und Kunststoffflaschen, Dosen, Gläser, Fässer, Getränkecontainer (KEG), Papier- und Pappbehälter und der¬ gleichen eingesetzt werden.
Die bisher als Schmiermittel eingesetzten Kettengleitmittel basie¬ ren einerseits auf Fettsäuren in Form ihrer wasserlöslichen Alkali¬ oder Alkanolaminsalze oder auf Fettaminen in Form ihrer organischen oder anorganischen Salze.
Die DE-A-23 13 330 beschreibt Schmiermittel auf Seifenbasis, die wäßrige Mischungen von Cis-Cig-Fettsäuresalzen und oberflächenakti¬ ven Substanzen enthalten.
Neben diesen Schmiermitteln auf Seifenbasis werden ansonsten haupt¬ sächlich solche auf Basis von primären Fettaminen verwendet. So be¬ schreibt die DE-A-36 31 953 ein Verfahren zum Schmieren von ket¬ tenförmigen Flaschentransportbändern in Getränkeabfü11betrieben, insbesondere in Brauereien, sowie zum Reinigen der Bänder mittels
eines flüssigen Reinigungsmittels, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die kettenförmigen Flaschentransportbänder mit Bandschmier¬ mitteln auf Basis neutralisierter primärer Fettamine, die vorzugs¬ weise 12 bis 18 C-Atome aufweisen und einen ungesättigten Anteil von mehr als 10 % enthalten, schmiert und die Flaschentransport¬ bänder mit kationischen Reinigungsmitteln, nämlich quaternären Am¬ moniumverbindungen wie Alkyltrimethylammon um-, Dialkyldimethyl- ammonium- und Alkyldimethylbenzylammoniumchloriden oder organischen Säuren reinigt.
Schließlich sind im Stand der Technik weitere Kettenschmiermittel bekannt; so beschreibt die EP-A-0 044458 Schmiermittelzubereitun¬ gen, die praktisch frei von Fettsäureseifen sind und die weiterhin ein carboxyliertes nichtionisches Tensid und ein Acylsarcosinat enthalten. Der pH-Wert dieser Produkte beträgt 7 bis 11 und liegt somit vorzugsweise im neutralen bis alkalischen Bereich.
Die DE-A-38 31 448 betrifft schließlich wäßrige, klarwasserlös¬ liche, seifenfreie SchmiermittelZubereitungen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und die Verwendung der erfindungsgemäßen Schmier¬ mittelzubereitungen, insbesondere als Schmiermittel zum Transport von Glasflaschen oder Polyethylenterephthalat-Flaschen. Die im we¬ sentlichen neutralen wäßrigen SchmiermittelZubereitungen (pH im Bereich von 6 bis 8) enthalten Alkylbenzolsulfonate, alkoxylierte AI anolphosphate und Alkancarbonsäuren, gegebenenfalls neben üb¬ lichen Lösungsvermittlern, Lösungsmitteln, Entschäumungsmitteln und Desinfektionsmitteln.
Allerdings zeigen auch diese beiden oben beschriebenen Produkte noch folgende drei Nachteile:
1. Sie sind mikrobiologisch ungünstig, da sie hervorragende Wachs¬ tumsbedingungen für Mikroorganismen schaffen.
2. Weiterhin zeigen sie nur eine geringe Reinigungskraft.
3. Schließlich weisen sie ein schwer zu kontroll erendes Schaum¬ verhalten auf.
In der DE-A-39 05 548 werden Schmiermittel beschrieben, die min¬ destens ein sekundäres und/oder tertiäres Amin und/oder Salze der¬ artiger Amine enthalten.
In jüngster Zeit werden häufig Getränke in Polyethylenterephthalat (PET)-Flaschen abgefüllt. Insbesondere für kohlensäurehaltige Ge¬ tränke wie Mineralwasser und Limonaden haben sich in diesem Bereich PET-Mehrwegflaschen bewährt. Während des Transportes der Flaschen in den Abfüllbetrieben kommen diese Flaschen mit Kettentransport¬ band-Schmiermitteln in Kontakt. Ein mehr oder weniger großer Teil des Kettentransportband-Schmiermittels verbleibt an den Flaschen, trocknet an und führt teilweise zu Schädigungen dieser Flaschen. Insbesondere sind in der Anwendungstechnik Risse im PET-Material, sogenannte Spannungsrisse, festgestellt worden. Dies führt im Ex¬ tremfall zum Platzen der Flasche.
Aus diesem Grunde wurden bisher zur Schmierung der Flaschen prak¬ tisch ausschließlich seifenhaltige Kettentransport-Schmiermittel eingesetzt, die von den Herstellern jeweils auf ihre spezielle Eig¬ nung untersucht und freigegeben wurden. Allgemein im Stand der Technik bekannte Kettentransportband-Schmiermittel auf Alkylamin- basis, die wie oben aufgeführt, eine breite Verwendung im Stand der Technik für den Transport von anderen Getränkegebinden finden, führten scheinbar zu einer Schädigung der Flaschen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand somit darin, ein Kettentransportband-Schmiermittel zur Verfügung zu stellen, das den Bedürfnissen der Anwendungsseite dahingehend gerecht wird, daß der
sogenannte Reibbeiwert gleich oder weniger 0,1 bis 0,12 beträgt, das Produkt gleichzeitig reinigt, schmiert und desinfiziert, das Produkt in möglichst geringen Konzentrationen einsetzbar ist, das Produkt die PET-Flaschen nicht schädigt, das Produkt unabhängig von der Wasserhärte einsetzbar ist und das Produkt insbesondere für den Mischbetrieb PET-Glas geeignet ist.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß nicht die Alkylamine selbst, sondern die üblicherweise eingesetzten Hilfsstoffe wie nichtionische Tenside, insbesondere alkoxilierte Fettamine, Fett¬ alkohole, alkoxilierte Fettalkohole, zu einer mehr oder weniger großen Schädigung der PET-Mehrwegflaschen führten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wurde gelöst durch die Ver¬ wendung bestimmter nichtionogener Tenside, die sämtliche Anforde¬ rungen an Kettentransportband-Schmiermittel, wie oben aufgeführt, erfüllen.
Die vorliegende Erfindung betrifft seifenfreie Schmiermittel auf der Basis von amphoteren Verbindungen, primären, sekundären und/oder tertiären Aminen und/oder Salzen derartiger Amine der all¬ gemeinen Formel (I), (Ila), (Ilb), (Illa), (Illb), (Illb), (IIIc), (IVa) und (IVb)
Rl
R-[NH-(CH2)n]m - R3 - COOM (I)
R -NH-R5 (Ha)
4.N+H2-R5 x- (Hb)
R4-NH-(CH2)3NH2 (lila)
R4-NH-(CH2)3N+H3 x- (πib)
R4-N+H2-(CH2)3-N+H32X" (IIIc)
R4-NR7R8 (IVa) und/oder
R4-N+HR7R8 x- (IVb)
wobei
R für einen gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten, linearen oder verzweigten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen, der gegebenenfalls durch -OH, -NH2, -NH-, -C0-, -(CH CH 0)ι- oder -(CH2CH2CH20)]- substituiert sein kann,
Rl für Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, einen Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen oder einen Rest -R^COOM
R2 nur für den Fall, daß M eine negative Ladung darstellt für Was¬ serstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, oder einen Hy¬ droxyalkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen,
R3 fQr einen gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten, linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 12 C-Atomen, der gegebenenfalls durch -OH, -NH2, -NH-, -C0-, -(CH2CH20)-|- oder -(CH2CH CH20)ι- substituiert sein kann,
R4 für einen substituierten oder unsubstituierten, linearen oder verzweigten, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättig¬ ten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen, der als Substituenten min¬ destens einen Amin-, I in-, Hydroxy-, Halogen- und/oder Car- boxyrest aufweisen kann, einen substituierten oder unsubstituierten Phenylrest, der als Substituenten mindestens einen Amin-, Imin-, Hydroxy-, Halo¬ gen-, Carboxy- und/oder einen linearen oder verzweigten, ge¬ sättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen aufweisen kann,
R5 für Wasserstoff oder - unabhängig von R4 - für einen Rest R4,
X" für ein Anion aus der Gruppe Amidosulfonat, Nitrat, Halogenid, Sulfat, Hydrogencarbona , Carbonat, Phosphat oder R^-COO" steht, wobei
R6 für Wasserstoff, einen substituierten oder unsubstituierten, linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen oder Alkenylrest mit 2 bis 20 C-Atomen, die als Substituenten min¬ destens einen Hydroxy-, Amin- oder Iminrest aufweisen können, oder einen substituierten oder unsubstituierten Phenylrest, der als Substituenten einen Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen auf¬ weisen kann, steht, und
R? und R8 jeweils unabhängig voneinander für einen substituierten oder unsubstituierten, linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen oder Alkenylrest mit 2 bis 20 C-Atomen, die als Substituenten mindestens einen Hydroxy-, Amin- oder Imin¬ rest aufweisen können, oder einen substituierten oder unsubsti¬ tuierten Phenylrest, der als Substituenten einen Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen aufweisen kann,
M für Wasserstoff, Alkalimetall, Ammonium, einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, einen Benzylrest oder eine negative Ladung, n für eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 12, m für eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 5 und
1 für eine Zahl im Bereich von 0 bis 5 steht,
enthaltend Alkyldimethylaminoxide und/oder Alkyloligoglycoside als nichtionische Tenside.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind solche Verbindungen der allgemeinen Formel (I) bevorzugt, für welche gilt:
R = gesättigter oder einfach oder mehrfach ungesättigter, linearer Alkylrest mit 10 bis 18 C-Atomen, der gegebenenfalls durch -C0- substituiert sein kann, insbesondere unsubstituierter, gesättigter linearer Alkylrest mit 12 bis 14 C-Atomen,
R1 = Wasserstoff, Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen oder ein Rest
-CH CH20H, insbesondere Wasserstoff oder Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen,
R2 = Wasserstoff oder Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen,
R3 = Methylen- oder Di-methylen-rest, insbesondere Methylenrest,
M = Wasserstoff oder eine negative Ladung, n = 2 oder 3, insbesondere 2 = 0, 1 oder 2, insbesondere 0.
Hinsichtlich ihrer Anwendungseigenschaften zeigen die erfindungs¬ gemäßen Schmiermittelkombinationen einen sehr guten Reibbeiwert, ein geringes Schaumverhalten, eine gute Reinigungswirkung sowie gute Hautverträglichkeit. Zusätzlich zu den genannten positiven Eigenschaften werden folgende Randbedingungen erfüllt: Mäßiges Schaumverhalten verbessert die Schmierwirkung an Problemzonen, wie
Drehtellern, Wechslern usw., hohe Substantivität und damit hohe Schmierleistung auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen (z.B. Un¬ terbandschmierung), allgemein einsetzbar auch bei apparativen Unzu¬ länglichkeiten, guter Reinigungseffekt, hohe Kapillaraktivität und Filmbildung an Oberflächen, auch in Gegenwart von organischen Be¬ lastungen und Säuren oder Alkalien wirksam und auch als Konzentrat nicht korrosiv.
Die erfindungsgemäßen Schmiermittelkombinationen sind beim Einsatz in der Getränkeindustrie im Gegensatz zu den bislang eingesetzten Kettenschmiermitteln sowohl unabhängig von der Wasserqualität als auch schaumarm, lagerstabil bei tiefen Temperaturen, nicht korrosiv und besonders umweit- und hautvertäglich.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind prinzipiell ebenso wie das Verfahren zu ihrer Herstellung aus "Fettamine und Folge¬ produkte", Firmenschrift der Hoechst AG, bekannt.
Beispiele für amphotere Verbindungen der allgemeinen Formel (I), die im Sinne der Erfindung auch bevorzugt eingesetzt werden, sind nachstehend genannt: Dodecyl-aminopropyl-glycin, Dodecyl-di(amino- ethyl)-glycin, N-Dodecyl-N,N-dipropyl-glycin, N-Cocos-N,N-dimethyl- glycin (Cocos = Fettalkylreste mit vorzugsweise 12 bzw. 14 C-Ato¬ men), N-Hexadecyl-N.N-dimethyl-glycin, N-Soja-N,N-dimethyl-glycin (Soja = ein- und zweifach ungesättigte Fettalkylreste mit vorzugs¬ weise 18 C-Atomen), N-Decyl-N,N-dimethylglycin, Dodecyl-di(amino- propyl)-glycin, Cio.ig-Fettsäureamidoethyl-N-hydroxyethyl-glycin.
Die erfindungsgemäßen Schmiermittel enthalten die Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) in Mengen von 1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 5 bis 15 Gew-%, bezogen auf die Gesamt¬ formulierung.
Mithin können derartige Schmiermittelkombinationen im Sinne der Erfindung ausschließlich aus den genannten amphoteren Verbindungen bestehen und der dazugehörigen Tensidbasis. Ferner umfaßt die Er¬ findung auch solche Schmiermittel-Formulierungen, die die Verbin¬ dungen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) nur zu einem geringeren Anteil, vorzugsweise in Mengen von 5 bis 15 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 12 Gew.-%, enthalten. Der Rest der Schmiermittel-Formu¬ lierungen besteht in diesem Falle vorzugsweise aus Wasser und zu¬ sätzlich gegebenenfalls aus Zusatz- und/oder Hilfsstoffen sowie der genannten Tensidbasis.
Als Schmiermittelbestandteile kommen ferner primäre, sekundäre und/oder tertiäre Amine und/oder Salze derartiger Amine in Be¬ tracht, wie sie - unter anderem - in der vorstehend zitierten deutschen Patentanmeldung DE-A-3905 548 beschrieben sind.
Somit können die erfindungsgemäßen Schmiermittel primäre oder se¬ kundäre Amine der allgemeinen Formeln (Ila) oder (Ilb)
R4-NH-R5 (Ila)
R4-N+H2-R5 X- (Ilb)
enthalten, wobei der Rest R4 bedeutet: einen substituierten oder unsubstituierten, linearen oder ver¬ zweigten, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen, der als Substituenten minde¬ stens einen Amin-, Imin-, Hydroxy-, Halogen- und/oder Carboxy- rest aufweisen kann, einen substituierten oder unsubstituierten Phenylrest, der als Substituenten mindestens einen Amin-, Imin-, Hydroxy-, Halo-
gen-, Carboxy- und/oder einen linearen oder verzweigten, ge¬ sättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen aufweisen kann, und X" für ein Anion aus der Gruppe Amidosulfonat, Nitrat, Halo¬ genid, Sulfat, Hydrogencarbonat, Carbonat, Phosphat oder R6-C00-, mit R6 = Wasserstoff, einen gesättigten, einfach oder mehrfach ungesättigten, linearen oder verzweigten, gegebenenfalls durch -0Hf -NH oder -NH- substituierten Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen oder einen entsprechenden Alkenylrest mit 2 bis 20 C-Ato¬ men oder einen substituierten oder unsubstituierten Phenylrest, der als Substituenten einen Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen aufweisen kann, steht und R5 für einen Rest R4 oder Wasserstoff.
Als Beispiele für sekundäre Amine der allgemeinen Formel (Ila) und (Ilb) seien genannt:
Di-cocos-amin, Di-stearyl-amin, Di-talg-amin sowie entsprechende Salze, vorzugsweise die Acetate.
Die erfindungsgemäßen Schmiermittel können sekundäre Diamine der allgemeinen Formeln (lila), (Illb) oder (IIIc)
R -NH-(CH2)3NH2 (lila)
R4-NH-(CH2)3N+H3 x- (τIIb)
R -N+H2-(CH2)3-N+H32X~ (IIIc)
enthalten, wobei die Reste R4 und X~ jeweils die vorstehend für die allgemeinen Formeln (Ila) und (Ilb) angegebenen Bedeutungen haben.
Als Beispiele für sekundäre Diamine der allgemeinen Formeln (lila), (Illb) und (IIIc) seien genannt:
N-Lauryl-propylendiamin und N-Talg-propylendiamin, jeweils in Form der freien Amine sowie in Form der Acetat-Salze.
Schließlich können die erfindungsgemäßen Schmiermittel tertiäre Amine der allgemeinen Formeln (IVa) oder (IVb)
R4-NR7R8 (ιva)
enthalten, wobei die Reste R4 und X~ jeweils die für die allgemei¬ nen Formeln (Ila) und (Ilb) angegebenen Bedeutungen haben und die Reste R^ und jeweils unabhängig voneinander bedeuten: einen substituierten oder unsubstituierten, linearen oder ver¬ zweigten Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen oder Alkenylrest mit 2 bis 20 C-Atomen, die als Substituenten mindestens einen
Hydroxy-, Amin- oder I inrest aufweisen können, oder einen substituierten oder unsubstituierten Phenylrest, der als
Substituenten eine Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen aufweisen kann.
Als Beispiele für tertiäre Amine der allgemeinen Formeln (IVa) und (IVb) seien genannt: N,N-Dipropyl-N-laurylamin, N,N-Dimethyl-N-lau- rylamin, N,N-Dimethyl-N-hexadecylamin, N,N-Dimethyl-N-cocosamin, N,N-Dimethyl-N-cetylamin sowie die entsprechenden Acetat-Salze.
Im Sinne der Erfindung ist es bevorzugt, zusätzlich zu den Verbin¬ dungen der allgemeinen Formel (I) Gemische von sekundären Diaminen der allgemeinen Formeln (III) und tertiären Aminen der allgemeinen Formeln (IV) einzusetzen, beispielsweise ein Gemisch aus N-Lauryl-
propylen-diammoniumacetat und N,N-Dimethyl-N-lauryl-ammoniumacetat im Gewichsverhältnis 1 : 2 bis 3 : 1, vorzugsweise 2 : 1.
Primäre, sekundäre und tertiäre Amine, die den vorstehend angege¬ benen allgemeinen Formeln (II), (III) und (IV) entsprechen, können nach literaturbekannten Verfahren hergestellt werden und werden zum Teil als Handelsprodukte angeboten, beispielsweise von der Hoechst AG, Frankfurt am Main, Deutschland, unter der Bezeichnung GENAMINR oder von der Lonza AG, Basel, Schweiz, unter der Bezeichnung L0NZABACR 12.
Das Gewichtsverhältnis der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) zu den Aminen der allgemeinen Formeln (II), (III) und/oder (IV) ist nicht kritisch. Bevorzugt wird jedoch ein Gewichtsverhältnis von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) zu den Verbindungen der allgemeinen Formeln (II), (III) und/oder (IV) im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10, insbesondere ein Verhältnis von 5 : 1 bis 1 : 1, einge¬ stellt. Das oben genannte Gewichtsverhältnis ist auf die Summe der gegebenenfalls einzeln eingesetzten Verbindungen (II), (III) und (IV) bezogen.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Schmiermittel als Hilfs¬ stoffe Lösungsvermittler zum Erhalt einer homogenen, klarwasserlös¬ lichen Anwendungslösung enthalten. Als solche kommen beispielsweise in Betracht: Alkohole, Polyalkohole, Ether oder Polyether, insbe¬ sondere Isopropanol, Butylglykol, Butyldiglykol oder Ethylenglykol- ether. Die Menge des zu verwendenden Lösungsvermittlers richtet sich im Einzelfall nach dem eingesetzten Betain bzw. Amin, der Fachmann wird im Einzelfall die erforderliche Menge an Lösungsver¬ mittler durch Ausprobieren ermitteln. Im allgemeinen sind Zusätze an Lösungsvermittler im Bereich von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtformulierung, hinreichend.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die einzusetzenden Alkyldimetylaminoxide mit einer Kettenlänge von 10 bis 18, insbesondere 12 bis 14 C-Atomen, im Alkylrest ausge¬ stattet. Hierbei können die AIkylketten linear oder verzweigt, ge¬ sättigt, einfach oder mehrfach ungesättigt sein.
Alkyloligoglykoside im Sinne der vorliegenden Erfindung umfassen vorzugsweise Verbindungen der Formel (V), Rl-0-[G]p (V)
in der
R1 für einen Alkylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen,
[G] für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht.
Bevorzugt sind Alkyloligoglykoside, die sich von Aldosen bzw. Ke- tosen und wegen ihrer leichten Verfügbarkeit insbesondere von der Glucose ableiten. Die bevorzugten Alkyloligoglykoside sind somit die Alkyloligoglucoside.
Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (V) gibt den Oligomeri¬ sierungsgrad (DP-Grad), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligo- glykosiden an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung stets ganzzahlig sein muß und hier vor allem die Werte p = 1 bis 6 annehmen kann, ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rech¬ nerische Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Be¬ vorzugt sind Alkyloligoglykoside mit einem mittleren Oligomerisie¬ rungsgrad p von 1,1 bis 3,0; besonders bevorzugt sind solche Alkyl¬ oligoglykoside, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt.
Der Alkyrest R1 kann sich von primären Alkoholen mit 4 bis 22, vor¬ zugsweise 8 bis 16, insbesondere 8 bis 10, Kohlenstoffatomen ab¬ leiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Capryl- alkohol, Caprinalkohol, Laurylalkhohol, Myristylalkohol, Cetyl- alkohol, Stearylalkohol, Arachylalkohol, Behenylalkohol sowie deren technische Mischungen auf Basis von natürlichen Fetten und Ölen, beispielsweise Palmöl, Palmkernöl, Kokosöl oder Rindertalg.
Alkyloligoglykoside stellen bekannte Stoffe dar, die nach den ein¬ schlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten werden können. Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum hin¬ sichtlich ihrer Struktur und Synthese sei auf die Europäische Pa¬ tentanmeldung EP-A-0301298 verwiesen.
Im allgemeinen sind die genannten Tenside im Bereich von 1 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtformulierung für die Benetzung der Ketten und Plattentransportbänder ausreichend. Die Aminoxide ebenso wie die Alkyloligoglykoside können jeweils allein oder im Gemisch eingesetzt werden.
Bekannte Hilfsstoffe des Standes der Technik sind beispielsweise alkoxylierte Fettamine, Fettalkohole oder alkoxylierte Fettalko¬ hole. Diese Tenside haben jedoch den Nachteil einer erhöhten Span- nungsrißkorrosionsbildung bei PET-Flaschen. Daher werden derartige Tenside im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugt nicht einge¬ setzt. Sofern dies jedoch trotzdem erwünscht ist, so sollte jedoch ihr Anteil möglichst gering gehalten werden.
Die erfindungsgemäßen Schmiermittel weisen vorzugsweise einen pH- Wert im Bereich von 4 bis 11, insbesondere im Bereich von 6 bis 9, auf. Sofern der pH-Wert des Schmiermittels nicht bereits in diesem Bereich liegt, kann er durch Zugabe einer Säure, vorzugsweise einer
Säure mit dem vorstehend definierten Anion X", beispielsweise mit Essigsäure auf den gewünschten Wert eingestellt werden.
Im Hinblick auf eine optimale Dosiermöglichkeit ist es ferner von Vorteil, daß die Schmiermittel eine dynamische Viskosität von weni¬ ger als 300 mPa.s, insbesondere von weniger als 150 Pa.s und be¬ sonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 100 mPa.s - jeweils bei 20 °C - aufweisen. Eine gesonderte Einstellung der Viskosität auf die genannten Werte ist im allgemeinen nicht erforderlich bzw. erfolgt gegebenenfalls durch Zusatz geeigneter Mengen des bevorzugten Ver¬ dünnungsmittels Wasser oder eines Lösungsvermittlers.
Die erfindungsgemäßen Schmiermittel lassen sie sich durch einfaches Vermischen der Komponenten mit Wasser, gegebenenfalls unter Zusatz der genannten Zusatz- und/oder Hilfsstoffe, herstellen.
Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich die Verwendung von Schmiermitteln der vorstehend beschriebenen Art als Kettenschmier¬ mittel in der Lebensmittelindustrie, insbesondere für automatische Ketten- und Bandschmieranlagen. Für diesen Anwendungszweck werden die erfindungsgemäßen Schmiermittel im allgemeinen noch mit Wasser verdünnt. Derartige wäßrige Anwendungslösungen enthalten in der Regel 0,01 Gew.-% Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV), vorzugsweise 0,01 bis 0,2 Gew.-% und insbesondere 0,02 bis 0,04 Gew.-% derartiger Verbindungen, sowie 0,1 bis 1 Gew.-% der genannten, erfindungsgemäßen Tenside.
Die erfindungsgemäßen Produkte verursachen im Gegensatz zu Stan¬ dard-Seifenprodukten keine Spannungsrißkorrosion und können daher für PET und PC-Gebinde problemlos eingesetzt werden. (PET = Poly- ethylenterephthalat, PC= Polycarbonat). Besonders bevorzugt für klarwasserlösliche Konzentrate sind neutrale pH-Werte.
Die erfindungsgemäßen Schmiermittel eignen sich nämlich in der für die Ketten- und Bandschmierung erforderlichen Konzentration auch zum Reinigen von Leergut sowie Maschinen und Maschinenteilen.
Ferner sind die zentralen Schaumsysteme in der Lebensmittelindu¬ strie teilweise mit fest installierten, automatischen Systemen aus¬ gestattet, die nach Produktionsablauf oder in Pausen automatisch die Außenreinigung von Füllern, zylindrokonisehen Gär- und Lager¬ tanks, Transportunterbändern und anderen Maschinen und Anlagen be¬ wirken.
Auch hier können die erfindungsgemäßen Schmiermittel mit großem Vorteil Verwendung finden.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung ferner die Verwendung von Schmiermitteln der vorstehend beschriebenen Art zum Desinfizieren und Reinigen von Leergut, Maschinen und Anlagen in der Lebensmit¬ tel- und Getränkeindustrie.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert. In den erfindungsgemäßen Beispielen 1 und 2 werden der Reibungswiderstand und das Schaumverhalten von erfindungsgemä¬ ßen Schmiermittelformulierungen aufgezeigt. Zum Vergleich dienen die Vergleichsbeispiele 1 bis 3, die Produkte des Standes der Technik betreffen.
Alle Prozentangaben in den nachstehenden Formulierungs-Beispielen beziehen sich auf Gewichtsprozente.
Die PET-Flaschen werden mit kohlensäurehaltigem Wasser von 4,5 Vol% C02 gefüllt und entsprechend verschlossen. Die Flaschen werden im Bodenbereich in die zu prüfende Substan-z (siehe Tabelle 1) getaucht und bei 38° C für 72 Studen gelagert. Danach wird die Flasche bemu¬ stert (von keine Spannungsrisse bis zerstörte Flasche).
Die Versuche zur Messung des Reibungswiderstandes, im folgenden kurz "Reibbeiwert" genannt, sind auf einem Techniku s-Flaschen- transportband unter folgenden Bedingungen durchgeführt worden:
Messung des Reibwiderstandes von 20 mit Wasser gefüllten 0,5 1 Euro-Bierflaschen als Zugspannung mit einem Dynamometer. Flaschentransportgeschwindigkeit: ca. 1 m/s
Besprühen des Flaschentransportbandes mit 0,4 %iger Bandschmier¬ mitte11ösung, wie in den Beispielen genannt. Sprühleistung der Düsen: 4 1/h, 1 Düse pro Band.
Der im folgenden angegebene Reibbeiwert "μ" ergibt sich als der Quotient der gemessenen Zugspannung für eine Flasche zum Gewicht der Flasche in Gramm.
Weiterhin wurden die Produkte mit Hartwasser (16 °d) nach den Be¬ stimmungen der DIN 53902 getestet.
Das Schaumverhalten wird nach folgenden Klassen beurteilt:
0 = schaumfrei
1 = vereinzelte Schaumblasen
2 = geringes Schäumen, nicht störend
3 = Schäumen, störend
4 = starkes Schäumen, nicht akzeptabel, Schaum unter dem Band
Der Reibbeiwert sollte zur ausreichenden Schmierung bei oder kleiner gleich 0,10 bis 0,12 liegen. Bei Überschreiten von 0,15 läßt die Schmierwirkung und somit der einwandfreie Transport deut¬ lich nach.
Die Klarwasserlöslichkeit der Anwendungslösungen sollte auch über einen längeren Versuchszeitraum gewährleistet sein, um Ablagerungen in Kugelventilfiltern, Düsen, Sprüh- und VerteilSystem, Band und Transportgut zu vermeiden.
Die Schaumentwicklung sollte gering sein, da übermäßiger Schaum nicht nur den Arbeitsablauf (automatischer bottle inspector) und die Arbeitssicherheit (Rutschgefahr) stört, sondern darüber hinaus auch das Etikett aufweichen und in das noch nicht verschlossene Gefäß dringen kann. Zusätzlich wird durch übermäßige Schaumneigung der Reibbeiwert verschlechtert.
Tabelle 1
Cocosfetta in + 12E0 mittelstarke Risse
Oleylamid + 5E0 viele Risse
2 Hydroxyfettalkoholethoxylat viele Risse
Oleyl-cetylpropylenglycolether viele Risse
Oleyl-cetylalkohol + 5E0 viele Risse
Alkylbenzolsulfonat keine Risse
Cocosalkyldimethylaminooxid keine Risse
Cδ-10 Glycosidn=ι 5 (70 % Aktivsubstanz) fast keine Risse
Cß-io Glycosidn=if4 (60 % Aktivsubstanz) keine Risse
Cδ-10 G1ycosidn=l,7-l,8 fast keine Risse
Anionische Tenside wie das Alkylbenzolsulfonat lassen sich nicht in die kationisch reagierenden Kettengleitmittel auf Alkylaminbasis einarbeiten, so daß nur noch Aminoxide und Alkylpolyglucoside für den Einsatz in entsprechenden Kettengleitmitteln verbleiben.
Beispiel 1
6 % Cocospropylendiammoniumacetat 6 % Cocosdipropylentriammoniumacetat 3 % Cocosalkyldimethylaminoxid 85 % Wasser
Reibbeiwert: 0,14 Schaumverhalten: schäumend
Eignung: wenig Risse Klarwasserlöslichkeit: absolut klar
Beispiel 2
6 % Cocospropylendiammoniumacetat 6 % Cocosdipropylentriammoniumacetat 3 % Cg-io Glycosidn=if4 (60 % Aktivsubstanz) 85 % Wasser
Reibbeiwert: 0,10 Schaumverhalten: mäßig schäumend
Eignung: keine Rißb ldung Klarwasserlösl chkeit: absolut klar
Verqleichsbeispiel 1
8 % Laurylpropylendiammoniumacetat 4 % N.N-Dimethyl-N-laurylammoniumacetat 88 % Wasser
Reibbeiwert: 0,10 Schaumverhalten: nicht schäumend
PET-Eignung: wenig Risse Klarwasserlöslichkeit: opak
Veroleichsbeispiel 2
6 % Cocospropylendiammoniumacetat 6 % Cocosdipropylentriammoniumacetat 88 % Wasser
Reibbeiwert: 0,10 Schaumverhalten: schwach schäumend
PET-Eignung: keine Risse Klarwasserlöslichkeit: schwach opak
Veroleichsbeispiel 3
6 % Cocospropylendiammoniumacetat 6 % Cocosdipropylentriarnmoniumacetat 3 % Cocosfettamin + 12E0 85 % Wasser
Reibbeiwert: 0,11 Schaumverhalten: schwach schäumend
PET-Eignung: starke Risse Klarwasserlöslichkeit: absolut klar
Claims
1. Seifenfreie Schmiermittel auf der Basis von amphoteren Verbin¬ dungen, primäre, sekundären und/oder tertiären Aminen und/oder Salzen derartiger Amine der allgemeinen Formel (I), (Ila), (Ilb), (lila), (Illb), (Illb), (IIIc), (IVa) und (IVb)
R-[NH-(CH2)n]m - N - R3 - COOM (I)
R2
R -NH-R5 (Ha)
R -NH-(CH2)3NH2 (Illa)
R4-NH-(CH2)3N+H3 x- (IIIb)
R4-N+H2-(CH2)3-N+H32X- (IIIC)
R -NR7R8 (IVa) und/oder
R -N+HR7R8 x- (IVb) wobei
R für einen gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten, linearen oder verzweigten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen, der gegebenenfalls durch -OH, -NH , -NH-, -C0-, -(CH CH 0)ι~ oder -(CH CH2CH20)-|- substituiert sein kann,
R1 für Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, einen Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen oder einen Rest -R C00M
R2 nur für den Fall, daß M eine negative Ladung darstellt für Was¬ serstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, oder einen Hy¬ droxyalkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen,
R3 für einen gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten, linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 12 C-Atomen, der gegebenenfalls durch -OH, -NH2r -NH-, -C0-, -(CH2CH20)-|- oder -(CH2CH2CH20)-|- substituiert sein kann,
R4 für einen substituierten oder unsubstituierten, linearen oder verzweigten, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättig¬ ten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen, der als Substituenten min¬ destens einen Amin-, Imin-, Hydroxy-, Halogen- und/oder Car- boxyrest aufweisen kann, einen substituierten oder unsubstituierten Phenylrest, der als Substituenten mindestens einen Amin-, Imin-, Hydroxy-, Halo¬ gen-, Carboxy- und/oder einen linearen oder verzweigten, ge¬ sättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen aufweisen kann,
R5 fQr Wasserstoff oder - unabhängig von R4 - für einen Rest R4,
X" für ein Anion aus der Gruppe Amidosulfonat, Nitrat, Halogenid, Sulfat, Hydrogencarbonat, Carbonat, Phosphat oder R6-C00~ steht, wobei
R6 für Wasserstoff, einen substituierten oder unsubstituierten, linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen oder Alkenylrest mit 2 bis 20 C-Atomen, die als Substituenten minde¬ stens einen Hydroxy-, Amin- oder Iminrest aufweisen können, oder einen substituierten oder unsubstituierten Phenylrest, der als Substituenten einen Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen auf¬ weisen kann, steht, und
R7 und R8 jeweils unabhängig voneinander für einen substituierten oder unsubstituierten, linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen oder Alkenyl¬ rest mit 2 bis 20 C-Atomen, die als Substituenten mindestens einen Hydroxy-, Amin- oder I inrest aufweisen können, oder einen substituierten oder unsubstituierten Phenylrest, der als Substituenten einen Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen aufweisen kann,
M für Wasserstoff, Alkalimetall, Ammonium, einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, einen Benzylrest oder eine negative Ladung, n für eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 12, für eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 5 und
1 für eine Zahl im Bereich von 0 bis 5 steht,
enthaltend Alkyldimethylaminoxide und/oder Alkyloligoglycoside als nichtionische Tenside.
2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel (I)
R für einen gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten, linearen Alkylrest mit 10 bis 18 C-Atomen, der gegebenenfalls durch -C0- substituiert sein kann, insbesondere einen unsub¬ stituierten, gesättigten linearen Alkylrest mit 12 bis 14 C- Atomen,
R1 für Wasserstoff, Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen oder ein Rest -CH2CH 0H, insbesondere Wasserstoff oder Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen,
R2 für Wasserstoff oder Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen,
R3 für Methylen- oder Di-methylen-rest, insbesondere Methylenrest, M für Wasserstoff oder eine negative Ladung, n für 2 oder 3, insbesondere 2 m für 0, 1 oder 2, insbesondere 0, steht.
3. Schmiermittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV), in einer Menge von 1 bis 99 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtformulie¬ rung, enthalten.
4. Schmiermittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV), in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-%, insbesondere 10 bis 12 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtformulierung, enthalten.
5. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Wasser und gegebenenfalls Zusatz- und/oder Hilfsstoffe enthalten.
6. Schmiermittel nach einem oder mehreren der Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das GewichtsVerhältnis von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) zu den Verbindungen der Formeln (II), (III) und/oder (IV) im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10, insbesondere im Verhältnis 5 : 1 bis 1 : 1 eingestellt ist.
7. Schmiermittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hilfsstoffe Lösungsvermittler und/oder pH-Regulatoren enthalten.
8. Schmiermittel nach einem oder mehreren der Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen pH-Wert im Bereich von 4 bis 11, insbesondere im Bereich von 6 bis 9, aufweisen.
9. Schmiermittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine dynamische Viskosität von we¬ niger als 300 mPa.s, insbesondere im Bereich von 5 bis 100 mPa.s aufweisen.
10. Schmiermittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkyldimethylaminoxide einen gerad- kettigen oder verzweigten, gesättigten, einfach oder mehrfach un¬ gesättigten Alkylrest mit 10 bis 18, insbesondere 12 bis 14 C-Ato¬ men aufweisen.
11. Schmiermittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkyloligoglycoside Verbindungen der Formel (V)
-^--HGjp (V) umfassen, wobei
Rl für einen Alkylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugs¬ weise 8 bis 16 Kohlenstoffatomen, [G] für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für eine Zahl im Bereich von 1 bis 10 steht.
12. Schmiermittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkyloligoglycoside sich von Aldosen und/oder Ketosen, insbesondere der Glucose ableiten.
13. Schmiermittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie Alkyloligoglucoside enthalten.
14. Schmiermittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1 bis 10 Gew.% an Alkyloligogly- cosiden und/oder A inoxiden enthalten.
15. Verwendung der Schmiermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als Kettenschmiermittel in der Lebensmittelindustrie, insbesondere für automatische Ketten- und Bandschmieranlagen.
16. Verwendung der Schmiermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zum Reinigen von Leergut, Maschinen und Anlagen in der Lebensmit¬ tel- und Getränkeindustrie.
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