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Title:
USE OF DI- AND TRIAMINES AS LUBRICANTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/029525
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the use of compounds of formula (1) as lubricants, said compounds being in quantities of 0.001 to 5 wt. % in aqueous solution in relation to the final lubricant. R?1¿ means a linear or branched C¿8?-C¿22?-alkyl oralkenyl, R?2¿ means hydrogen, a radical of formula -(A-O)¿x?-H or a radical of formula -R?3¿-N[(A-O)¿x?H]¿2?, A representing C¿2?-C¿4?-alkylene, R?3¿ means a linear or branched C¿1?-C¿8?-alkylene and R?4¿ and R?5¿ either both mean hydrogen or both mean a radical of formula -(A-O)¿x?-H, x being a whole number from 1 to 10 in each case, with the requirement that the compounds of formula (1) contain at least 2 groups of formula (A-O).

Inventors:
CRASS GERHARD
Application Number:
PCT/EP1999/008390
Publication Date:
May 25, 2000
Filing Date:
November 03, 1999
Export Citation:
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Assignee:
CLARIANT GMBH (DE)
International Classes:
C10M105/62; C10M173/02; (IPC1-7): C10M173/02
Foreign References:
DE19642598A11998-04-23
US5282992A1994-02-01
US4043925A1977-08-23
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Claims:
Patentansprüche :
1. Verwendung von Verbindungen der Formel 1 in Mengen von 0,001 bis 5 Gew.% in wäßriger Lösung als Schmiermittel, bezogen auf das fertige Schmiermittel, worin R für tineares oder verzweigtes C8C22Alkyl oderAlkenyl, R2 Wasserstoff, einen Rest der Formel (AO) xH oder einen Rest der Formel R3N (Ao) xH 2 bedeutet, worin A für C2C4Alkylen steht, R3 lineares oder verzweigtes CC8Alkylen bedeutet, R4 und R5 entweder beide Wasserstoff oder beide einen Rest der Formel (AO) xH bedeuten, x jeweis eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet, mit der Maßgabe, daß die Verbindungen der Formel 1 mindestens 2 Gruppen der Formel (AO) enthalten.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R1 für eine verzweigte oder lineare C12Cl8AlkyloderAlkenylgruppe steht.
3. Verwendung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R2 für eine Ethoxygruppe steht.
4. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß R3 für eine lineare oder verzweigte C,C4Alkylengruppe steht.
5. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung von Verbindungen der Formel 2 worin R', X, A und R3 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
6. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung von Verbindungen der Formel 3 worin R', X, A und R3 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
7. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkoxylierungsgrad x an jeder alkoxylierten Position unterschiedliche Werte aunnehmen kann, und die Summe aller Alkoxyeinheiten eine Zahl zwischen 3 und 10 ist.
8. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkoxylierungsgrad x an jeder alkoxylierten Position unterschiedliche Werte annehmen kann, und die Summe aller Alkoxyeinheiten eine Zahl zwischen 4 und 15 ist.
9. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Gehalt der wäßrigen Lösung von 0,1 bis 3 Gew.% an Verbindungen der Formel 1.
10. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Gehalt der wäßrigen Lösung an einoder mehrwertigen Alkoholen mit 1 bis 8 CAtomen von bis zu 20 Gew.%, bezogen auf das fertige Schmiermittel.
11. Verwendung eines Schmiermittelkonzentrats, enthaltend 1 bis 30 Gew.% von Verbindungen der Formel 1 zur Herstellung eines Schmiermittel.
Description:
Verwendung von Di-und Triaminen als Schmiermittel Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von ethoxylierten Fettalkyldiaminen oder-triaminen als Schmiermittel, insbesondere Kettenschmiermittel.

Schmiermittel haben die Aufgabe Oberflächen unterschiedlicher Materialien, wie Metall, Glas etc. mit einem Film zu umkleiden und eine Minimierung an Reibung, beispielsweise bei Förderbändern in Abfüllanlagen, zu bewirken (Kettenschmiermittel). Als Kettenschmiermittel werden häufig Seifen, insbesondere auf Pottasche basierende Seifen eingesetzt, die jedoch den Nachteil haben, mit Kationen, vorwiegend mit den in hartem Wasser vorhandenen Kalziumionen schwerlösliche Niederschläge zu bilden.

Eine Alternative zu den Seifen zum Einsatz als Kettenschmiermittel stellen Amine dar, wie beispielsweise in US-4 839 067, US-4 521 321, US-4 604 720 und AU-A-10004/83 beschrieben ist. Diese sind unempfindlich gegenüber Kationen, bilden jedoch mit Anionen, wie Carbonat-oder Sulfationen Niederschläge, die die Gleitwirkungbeeinträchtigen.

EP-A-0 372 628 offenbart die Verwendung von Diaminen, die nicht alkoxyliert sind, als Kettenschmiermittel. Die Schrift offenbart weiterhin die Verwendung alkoxylierter Diamine als Dispergatoren in Mengen von 0 bis 1 Gew.-%. Die Schrift entait keinen Hinweis darauf, daß die alkoxylierten Diamine als Schmiermittel geeignet sind.

Die Aufgabe bestand somit darin, leistungsstarke, gegenüber anionischen und kationischen salzartigen Komponenten, wie beispielsweise Kalium-, Sulfat-und Carbonationen unempfindliche Schmiermittel zu entwickeln, die aber vergleichbare Schmierwirkung aufweisen sollen.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß wäßrige Lösungen, enthaltend ethoxylierte Di-und/oder Triamine hervorragende Kettenschmiermittel mit

verminderter Tendenz zur Niederschtagsbitdung sind. Sie weisen darüber hinaus eine erwünschte antimikrobielle Wirkung auf.

Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung von Verbindungen der Formel 1 in Mengen von 0,001 bis 5 Gew.-% in wäßriger Lösung als Schmiermittel, bezogen auf das fertige Schmiermittel, worin R'für lineares oder verzweigtes C8-C22-Alkyl oder-Alkenyl, R2 Wasserstoff, einen Rest der Formel- (A-O) X-H oder einen Rest der Formel -R3-N (A-o) xH 2 bedeutet, worin A für C2-C4-Alkylen steht, R3 lineares oder verzweigtes Ci-Cg-Atkyten bedeutet, R4 und R5 entweder beide Wasserstoff oder beide einen Rest der Formel - (A-O) x-H bedeuten, x jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet, mit der Maßgabe, daß die Verbindungen der Formel 1 mindestens 2 Gruppen der Formel (A-O) enthalten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht R'für lineares oder verzweigtes C o-C20-, insbesondere für lineares oder verzweigtes C12-Cl8-Alkyl. A steht vorzugsweise für eine Ethylengruppe. R3 bedeutet vorzugsweise eine lineare oder verzweigte C,-C4-Alkylengruppe. R4 und R5 stehen vorzugsweise für einen Rest der Formel (A-O) x-H.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Verbindungen der Formel 2 als Schmiermittel verwendet

R', A und R3 haben die oben angegebene Bedeutung. Der Alkoxylierungsgrad x kann an den 3 alkoxylierten Positionen unterschiedliche Werte annehmen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der gesamte Alkoxylierungsgrad, d. h. die Summe aller Alkoxyeinheiten, eine ganze Zahl zwischen 3 und 10.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Verbindungen der Formel 3 als Schmiermittel verwendet.

R', A und R3haben die oben angegebene Bedeutung. Der Alkoxylierungsgrad x kann an den 4 alkoxylierten Positionen jeweils unterschiedliche Werte annehmen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der gesamte Alkoxylierungsgrad eine ganze Zahl zwischen 4 und 15.

Erfindungsgemäß ist die Verwendung mindestens einer Verbindung der Formel 1.

Es kann auch mehr als eine Verbindung der Formel 1 verwendet werden.

Verwendet man mehr als eine solche Verbindung, so beträgt deren Gesamtgewicht 0,001 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Schmiermittels.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden 0,1 bis 3, insbesondere 0,5 bis 1 Gew.-% der Verbindungen der Formel 1 in wäßriger Lösung als Schmiermittel verwendet.

Die erfindungsgemäß verwendeten wäßrigen Zubereitungen können neben den oben beschriebenen Aminen weitere für Schmiermittel übliche Additive, beispielsweise weitere Fettalkylamine, Säuren wie Essigsäure zur pH-Einstellung, Dispersionsmittel, Lösungsmittel oder Lösungsvermittler, Sequestriermittel, antimikrobielle Mittel etc. enthalten.

Geringe Niederschlagsbildungstendenz, geringe Schaumbildung und gute antimikrobielle Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten wäßrigen Zubereitungen erlauben, den Zusatz an weiteren Additiven gering zu halten. Die Reinigung von Anlagen, in denen die erfindungsgemäße Zusammensetzung verwendet wird, ist nur in großen Zeitintervallen nötig.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zur Verbesserung der Löslichkeit der erfindungsgemäß verwendeten Fettalkylamine organische Säuren, beispielsweise Ameisensäure, Essigsäure, Glutarsäure, der wäßrigen Lösung der Verbindungen der Formel 1 zugesetzt. Durch Zugabe der Saure (n) wird vorzugsweise ein pH-Wert im Bereich von 5 bis 8, insbesondere 6 bis 8 eingestellt. Vorzugsweise werden dafür 0,001 Gew.-% bis 1 Gew.-%, insbesondere 0,005 Gew.-% bis 0,1 Gew.-% Saure, bezogen auf die wäßrige Zubereitung, zugesetzt.

Organische Lösungsmittel, bevorzugt ein-oder mehrwertige Alkohole mit 1 bis 8 C-Atomen, insbesondere Isopropanol, Ethanol, Glycole, wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Hexylenglykol, können in Mengen von 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das fertige Mittel, eingesetzt. Dispergiermittel, beispielsweise Triethanolamin, werden vorzugsweise in den Gewichtsmengen 0 bis 1 %, insbesondere 0,001 bis 0,5 %, besonders bevorzugt 0,005 bis 0,1 % den wäßrigen Schmiermitteln zugegeben.

Die Schmiermittel werden vorzugsweise als Konzentrate mit 1 bis 30 Gew.-% der Verbindungen der Formel 1, bezogen auf das fertige Mittel, hergestellt, und unmittelbar vor ihrer Verwendung mit Wasser oder wassermischbaren Lösungsmitteln, wie Ethanol, Isopropanol, Glycolen oder Mischungen aus diesen Lösungsmitteln und Wasser, verdünnt.

Beispiele Es wurden 4 verschiedene erfindungsgemäße Kettenschmiermittel formuliert und auf ihre Schmiereigenschaften überprüft.

Es wurden folgende Diamine verwendet Beispiel Rr R2 R3 R, R 2 x 1 C12-Alkyl -(CH2)3-N [(CH2-CH2-O)x-H]2 -(CH2)3- -(CH2-CH2-O)x- 4,7 2 C4/C » /Cia-Alkyl- (CHz-CH2-O) x- (CHZ) 3-- (CH2-CH2-O) - 3,4 3 C, 6/C, 8-Alkyl-(CH2-CH2-O) x~-(CH2) 3--(CH2-CH2-O) x~(CH2-CH2-O) x~-(CH2) 3--(CH2-CH2-O) x~ 3,3 4 C12/C14-Alkyl -(CH2-CH2-O)x- -(CH2)3- -(CH2-CH2-O)x- 3,4 5 Kettenschmiermittel auf Seifenbasis

Von den Aminen der Beispiele 1 bis 4 wurden 10 Gew.-% wäßrige Lösungen hergestellt, die mit Essigsäure neutralisiert wurden. Zur anwendungstechnischen Ausprüfung wurde das so erhaltene Konzentrat im Volumenverhältnis 1 : 300 mit Leitungswasser verdünnt. Das Vergleichsschmiermittel auf Seifenbasis wurde mit VE-Wasser verdünnt.

Die anwendungstechnische Prüfung der Gleiteigenschaften erfolgte durch die Messung des Drucks, den eine bestimmte Zahl von Flaschen auf eine festinstallierte Waage an einem Flaschentransportband ausübt, das mit dem zu prüfenden Schmiermittel geschmiert wurde. Der erhaltene Meßwert in Gramm ist ein Maß für die Reibung des Flaschentransportbandes an seiner Führung. Je niedriger der Meßwert ist, desto niedriger ist die Reibung. Es wurden Meßwerte für die Reibung in Abhängigkeit von der Zeit und vom pH-Wert aufgenommen. Beispiel Reibung in g bei Nr. pH 10 pH 7-8 pH 6.0 60 min Anfang 5 min 10 min 30 min 60 min 1 3000 3250 4000 4750-5000 2-2000-1400 1350- 3 2000 3250 1750 1750-3000 4 1600 2250 2250 2000-3000 5 1300 g nach 60 min