JP3933764B2

JP3933764B2 - 水溶性潤滑剤組成物

Info

Publication number: JP3933764B2
Application number: JP24749897A
Authority: JP
Inventors: 信一佐橋; 誠治上岡
Original assignee: 大三工業株式会社
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2017-08-29
Also published as: JPH1180774A

Description

【０００１】
本発明は牛乳、ビール、酒、清涼飲料、調味料、加工食品等のビン、缶詰め工程における缶類等の搬送コンベア用潤滑剤として利用される水溶性潤滑剤組成物に係り、特に潤滑性および殺菌性に優れていることはもちろん、搬送コンベア上あるいはドレイン受け等での発泡が抑制され、さらにＣＯＤ値を低く保って排水負荷の軽減に有効であり、かつ希釈水の硬度による影響を受けず、さらに、液安定性にも優れた水溶性潤滑剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
牛乳、ビール、酒、清涼飲料、調味料、加工食品等のビン、缶詰め工程における缶類は一般に、工場内での移送に際して搬送コンベアが使用されている。
【０００３】
搬送コンベアは通常自動制御により連続運転されており、このためビン、缶類の流れが停止しても搬送コンベアのみがそのまま連続して運転されることになる。この場合にはビン、缶類とコンベア表面との動摩擦力は低下している方が好ましい。
【０００４】
また、洗浄機から運ばれてきたビン、缶類をそのまま搬送コンベアの流れに乗せるためには、コンベア表面の静止摩擦力は適度に低下することが好ましい。これら両要求を満たすため、通常、コンベア表面に所望の潤滑剤を塗布することが行われている。
【０００５】
これらの必要性を満たす潤滑剤組成物として、従来、脂肪酸アルカリ塩、アルキルリン酸エステルアリカリ塩あるいはアルキルジアミン酢酸塩または塩酸塩を潤滑主成分とし、これに必要に応じて界面活性剤等を添加してなるそれぞれ脂肪酸石鹸潤滑剤、アルキルリン酸エステルアルカリ塩潤滑剤、アルキルジアミン酢酸塩または塩酸塩の潤滑剤が知られている。
【０００６】
これらは通常、それぞれ水で２00〜４00倍、あるいはそれ以上に希釈してステンレス製や樹脂製の搬送コンベア表面に塗布することにより使用に供されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の潤滑剤において、脂肪酸石鹸潤滑剤およびアルキルリン酸エステルアルカリ塩潤滑剤は、潤滑性に優れ、しかも抑泡しやすい利点がある。しかし、一方では、使用水の硬度成分と反応し、水不溶性のスケールを生成して潤滑性が低下したり、洗浄性が劣る等の問題が生じるため、金属イオン封鎖剤を添加したり、軟水の使用を余儀なくされる。
【０００８】
さらに、これら潤滑剤は洗浄効果や殺菌効果等を生ぜしめるために多量の界面活性剤や殺菌剤を添加したり、原液の安定性を保つために可溶化剤を添加したり等各種の添加剤を添加するため、組成が複雑になり、高いＣＯＤを余儀なくされた。
【０００９】
上述のアルキルジアミン酢酸塩または塩酸塩からなる潤滑剤は、潤滑主成分であるアルキルジアミン自体が洗浄性と殺菌効果を有するため、特別な界面活性剤あるいは殺菌剤を必要とせず、したがって、可溶化剤も必要とせず、このため、組成そのものがシンプルとなってＣＯＤが低くなる。
【００１０】
しかし、一方、スピードの早いコンベアでは泡が立ち易く、しかも発生した泡は硬く、破泡性に極めて劣る。したがって、製造ラインに設置されている容器の欠陥検査機は泡により誤作動を起こしてしまい、作業性に支障を来す。
【００１１】
しかも、発生した泡は破泡性に劣るため、コンベア下のドレイン受けに蓄積されて床面に溢れ出てしまい、このため、外観上見苦しいのみならず、作業中、スリップ事故を起こす危険もある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は潤滑性に優れていることはもちろんのこと、搬送コンベア上あるいはドレイン受け等での発泡が抑制され、さらにＣＯＤ値を低く保って排水負荷の軽減に有効であり、かつ希釈水の硬度による影響を受けず、さらに、液安定性にも優れ、上述の公知技術に存する欠点を改良した水溶性潤滑剤組成物を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明によれば、次の成分（Ａ）および（Ｂ）を必須成分として含むことを特徴とする。
【００１４】
（Ａ）一般式
【化３】

（ただし、Ｒ₁は炭素数８〜22の飽和または不飽和アルキル基であり、Ｒ₂は水素、炭素数１〜４のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基、またはＡ−ＮＨ₂であり、Ａは炭素数１〜３のアルキレン基である。）を有する脂肪族アルキルアミン。
【００１５】
（Ｂ）一般式
【化４】

（ただし、ｍ＋ｎは８〜16の整数で、かつｍとｎの比が１：１〜１：３の範囲内である。）を有する二価のカルボン酸。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的に詳述する。
【００１７】
本発明の必須成分として使用される上述成分（Ａ）の脂肪族アルキルアミンはオレイルプロピレンジアミン、ココナットプロピレンジアミン、タロ−プロピレンジアミン、ラウリルプロピレンジアミン、大豆プロピレンジアミン等の脂肪族アルキルジアミン、オレイルジプロピレントリアミン、ココナットジプロピレントリアミン、タロ−ジプロピレントリアミン等の脂肪族アルキルトリアミン等である。
【００１８】
これら脂肪族アルキルアミンは単独で、または複数種組み合わせて用いられるが、特に、脂肪族アルキルジアミンの使用が好ましく、さらに、オレイルプロピレンジアミンの単独使用が好ましい。
【００１９】
さらに、本発明の必須成分として使用される上述成分（Ｂ）の二価のカルボン酸は非共役直鎖不飽和エチレン脂肪酸に、ヨウ素、鉄、ペンタンカルボニル等の触媒の存在下でアクリル酸を付加させてなる上述成分（Ｂ）の一般式で示される化合物である。
【００２０】
ここで、上述の非共役直鎖不飽和エチレン脂肪酸としては、ミリストレイン酸、オレイン酸、エルカ酸、リノール酸、またはこれらの混合物であり、好ましくはオレイン酸、リノール酸またはこれらの混合物である。このような二価のカルボン酸の具体例としてはジアシッド1550（ハリマ化成（株）製）が挙げられる。
【００２１】
本発明にかかる潤滑剤組成物は上述の成分（Ａ）にかかる脂肪族アルキルアミンと、上述の成分（Ｂ）にかかる二価のカルボン酸とを、脂肪族アルキルアミン１重量部に対して二価のカルボン酸が０.2〜０.4重量部の配合比率で配合して得られる。
【００２２】
二価のカルボン酸が脂肪族アルキルアミンに対して０.2重量部より少ない配合比率では、抑泡性が低下し、さらに錆発生の防止効果も低下する。また、０.4重量部を越える配合比率では溶解性が悪くなって可溶化剤の使用が必要となる。
【００２３】
このようにして得られる本発明組成物は通常、成分（Ａ）の脂肪族アルキルアミン含有量を５〜15重量％の範囲内となるように、かつ、成分（Ａ）の脂肪族アルキルアミンと、成分（Ｂ）の二価のカルボン酸との合計含有量を好ましくは５〜21％の範囲内となるように水で希釈し、かつ、ｐＨ値を４〜９に調整し、原液組成物とする。この原液組成物は潤滑性に優れることはもちろんのこと、錆の発生を防止し、さらに液安定性にも優れている。
【００２４】
このｐＨ値の調整には有機酸あるいは無機酸が使用されるが、特に、有機酸を用いることにより、原液の安定性が良好となり、かつ、接触する鉄材質の錆の発生が軽減される。また、この有機酸として、特に、酢酸が好ましく、他に蟻酸、グリコール酸、乳酸、炭素数２〜８のモノまたはジカルボン酸、炭素数10のジカルボン酸等が挙げられる。これらは単独で、または複数種を組み合わせて使用される。
【００２５】
本発明の潤滑剤組成物は実際にコンベア上に適用する際には、上述の原液組成物をさらに３00〜５00倍に水で希釈して希釈水溶液とする。このときの成分（Ａ）の含有量は０.012重量％以上を保持することが好ましい。
【００２６】
なお、本発明にかかる潤滑剤組成物は必要に応じて、殺菌剤、界面活性剤、可溶化剤等を含有することもできる。
【００２７】
上述の構成からなる本発明水溶性潤滑剤組成物は、成分（Ａ）の脂肪族アルキルアミンと成分（Ｂ）の二価カルボン酸とを必須成分として含有することにより、かつ、これら成分（Ａ）および（Ｂ）の配合比率を、好ましくは１：０.2〜０.4（重量）に定めることにより、潤滑性に優れることはもちろん、洗浄性や殺菌性にも優れ、かつ、搬送コンベア上やドレイン受けでの発泡を抑制し、かつ、使用水の硬度成分の影響を受けることがなく、このため、金属イオン封鎖剤や抑泡性の非イオン界面活性剤等の使用を必要とせず、かつ、軟水の使用も必要としない。このため、含有成分の種類を少なくすることができて低ＣＯＤに保つことができ、環境的にも好ましい。さらに、本発明水溶性潤滑剤組成物はｐＨを４〜９に調整することにより、鉄材質の錆発生を軽減し、潤滑性も向上せしめることはもちろん、液安定性をも向上する。
【００２８】
以上のとおり、本発明水溶性潤滑剤組成物は潤滑性はもとより、洗浄性と殺菌力にも優れ、併せて、抑泡性に優れるため、従来の脂肪族アルキルジアミン潤滑剤組成物の問題点を解決するとともに、低ＣＯＤに保つことができ、スケールの発生を起こさず、鉄材質の錆発生をも軽減し、搬送コンベアに最適な潤滑剤である。
【００２９】
【発明の実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００３０】
実施例１
表１に示す各潤滑剤試料を調製した。これら各試料を抑泡性、潤滑性および希釈水の安定性について試験し、結果を表１に示した。各試料は試料No.1〜３については、本発明の成分（Ｂ）の化合物を使用せず、試料No.4〜11については本発明の組成物とした。また、試料No.1〜11は全て、ｐＨ6.０〜6.５の範囲内に調整した。
【００３１】
試験方法は次のとおりである。
（１）抑泡性試験
実際にビンが置かれたステンレス製コンベアに各試料の４00倍希釈水溶液を１50ml／min 、30秒噴霧、30秒停止の条件で噴霧し、コンベアを30cm／sec のスピードで稼働した時のコンベア上の泡立ちおよびドレイン板に残る泡量を目視にて観察した。
【００３２】
（２）潤滑性試験
ステンレス製コンベア上に、ビールビンを２本置き、各試料の４00倍希釈水溶液を30ml／min の条件で噴霧し、コンベアを60cm／sec のスピードで稼働した時の摩擦係数を測定した。
【００３３】
（３）希釈水の安定性試験
各試料の４00倍希釈水溶液を５℃、室温40℃の３条件下に５日間放置し、希釈水溶液の濁りの発生を目視にて観察した。表１中、×は作業性に支障あり、△および○は作業性に支障なし、を意味する。
【００３４】
【表１】

【００３５】
表１の結果から、明らかなように、本発明の潤滑剤組成物（試料No.4〜11) は、ジアシッド１５５０（成分Ｂ）を添加するものであり、これにより成分（Ｂ）を含まない試料No.1〜３と比較すると、抑泡効果が著しく高くなることが認められる。しかも、成分（Ａ）としてオレイルプロピレンジアミンを使用すると、特に優れた抑泡効果を発揮することも認められた。さらに、ジアシッド１５５０を潤滑剤主成分として併用しても、潤滑性能へ影響を及ぼさず、しかも希釈水の安定性も低下しないことも認められた。
【００３６】
実施例２
表２に示す各潤滑剤試料（試料No.1〜13) を調製した。これら各試料についてコンベア上の抑泡性、潤滑性および原液安定性を試験し、結果を表２に示した。これら試料No.1〜13のｐＨ値は全て、酢酸を用いてｐＨ6.０〜6.５に調整した。
【００３７】
抑泡性試験は、実施例１と同条件下でステンレス製コンベア上の泡立ちとドレイン板上の泡量を目視で測定することにより行った。また、潤滑性試験は、実施例１と同様にして摩擦係数を測定することによって行った。さらに、原液の安定性試験は各試料を５℃、室温40℃の条件下に７日間放置し、試料の濁りの発生を目視にて観察することにより行った。表２中、×は実際の使用時に作業上支障あり、△および○は支障なし、を意味する。
【００３８】
【表２】

【００３９】
表２の結果から、成分（Ａ）のオレイルプロピレンジアミンが５％以上であると、潤滑性に優れ、15％以上になると原液の安定性が悪くなることがわかる。さらに、成分（Ｂ）のジアシッド１５５０が成分（Ａ）のオレイルプロピレンジアミンに対して、20％以下になると、抑泡性の効果がみられず、40％以上および成分（Ａ）と成分（Ｂ）の合計が21％以上になると、原液の安定性に影響がみられた。
【００４０】
実施例３
表３に示す各試料No.1〜５を調製し、これらのＣＯＤ値を測定するとともに、各試料の４00倍希釈水について硬度成分（ＣａＣＯ₃として１00ppm)の影響を観察し、結果を表３に示した。
【００４１】
【表３】

【００４２】
表３の結果から、試料No.1および２の本発明組成物は従来の石鹸を主成分とする試料No.5に比べ、ＣＯＤ値が低く、また、ジアシッド１５５０〔本発明成分（Ｂ）〕を使用しない試料No.3〜５と比較して希釈水の硬度成分の影響がないことがわかる。
【００４３】
実施例４
表４に示す各潤滑剤試料No.1〜６を調製し、これら各試料の潤滑性、錆の発生、原液安定性について試験し、結果を表４に示した。また、ｐＨ調整には酢酸を用いた。
【００４４】
潤滑性試験および原液安定性試験は実施例１と同様に行った。また、錆の発生試験は各試料の４00倍希釈水溶液中に、よく研磨したスチール製テストピースを25℃の水温条件下で、７日間浸漬し、錆の発生状況を観察することにより行った。
【００４５】
表４中、×印は錆の発生の欄の場合、錆の発生が著しい、△および○印は錆の発生が少ないか、存在せず、実用上問題ないことを意味する。なお、潤滑性および原液安定性の欄の×、△、○印は実施例１と同じである。
【００４６】
【表４】

【００４７】
表４の結果から、本発明組成物にかかる試料No.2〜５はｐＨ４〜９の範囲に調整され、すべての試験において良好な結果を示しており、一方、このｐＨ範囲からはずれた試料No.1および６はいずれかの試験において、好ましくない結果を示していることがわかる。
【００４８】
【発明の効果】
上述の本発明水溶性潤滑剤組成物は次の効果を奏し得る。
【００４９】
（１）成分（Ａ）の脂肪族アルキルアミンと成分（Ｂ）の二価カルボン酸とを必須成分として含有することにより、かつ、これら成分（Ａ）および（Ｂ）の配合比率を、好ましくは１：０.2〜０.4（重量）に定めることにより、潤滑性に優れることはもちろん、洗浄性や殺菌性にも優れ、かつ、搬送コンベア上やドレイン受けでの発泡を抑制し、かつ、使用水の硬度成分の影響を受けることがなく、このため、金属イオン封鎖剤や抑泡性の非イオン界面活性剤等の使用を必要とせず、かつ、軟水の使用も必要としない。このため、含有成分の種類を少なくすることができて低ＣＯＤに保つことができ、環境的にも好ましい。
【００５０】
（２）ｐＨを４〜９に調整することにより、鉄材質の錆発生を軽減し、かつ、潤滑性も向上せしめ、さらに液安定性も向上する。

Claims

次の成分（Ａ）および（Ｂ）を必須成分として含むことを特徴とする水溶性潤滑剤組成物。
（Ａ）一般式

（ただし、Ｒ₁は炭素数８〜22の飽和または不飽和アルキル基であり、Ｒ₂は水素、炭素数１〜４のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基、またはＡ−ＮＨ₂であり、Ａは炭素数１〜３のアルキレン基である。）
を有する脂肪族アルキルアミン。
（Ｂ）一般式

（ただし、ｍ＋ｎは８〜16の整数で、かつｍとｎの比が１：１〜１：３の範囲内である。）を有する二価のカルボン酸。
請求項１の成分（Ａ）と、成分（Ｂ）との配合比率が成分（Ａ）：成分（Ｂ）＝１：０.2〜０.4（重量）である請求項１に記載される水溶性潤滑剤組成物。
請求項１または２の水溶性潤滑剤組成物がｐＨ４〜９に調整されてなる請求項１または２に記載される水溶性潤滑剤組成物。
請求項１または２の成分（Ａ）の含有量を５〜15重量％とし、かつ、ｐＨ値を４〜９に調整することにより、液安定性に優れた原液組成物として調整される請求項１または２に記載される水溶性潤滑剤組成物。
請求項１の脂肪族アルキルアミンがオレイルプロピレンジアミンである請求項１に記載される水溶性潤滑剤組成物。
請求項１の脂肪族アルキルアミンがココナットプロピレンジアミン、タロ−プロピレンジアミン、ラウリルプロピレンジアミンおよび大豆プロピレンジアミンの群から選択される脂肪族アルキルジアミンである請求項１に記載される水溶性潤滑剤組成物。
請求項１の脂肪族アルキルアミンがオレイルジプロピレントリアミン、ココナットジプロピレントリアミンおよびタロ−ジプロピレントリアミンの群から選択される脂肪族アルキルトリアミンである請求項１に記載される水溶性潤滑剤組成物。
請求項１の二価のカルボン酸が非共役直鎖不飽和エチレン脂肪酸にアクリル酸を付加させてなる請求項１に記載される水溶性潤滑剤組成物。
請求項８の非共役直鎖不飽和エチレン脂肪酸がミリストレイン酸、オレイン酸、エルカ酸、リノール酸またはこれらの混合物である請求項８に記載される水溶性潤滑剤組成物。
請求項３または４のｐＨ値が有機酸によって調整される請求項３または４に記載される水溶性潤滑剤組成物。