专利名称：包括乳液的输送机润滑剂和使用它们的方法
技术领域：
本发明涉及包括乳液的输送机润滑剂组合物。本发明还涉及使用所述润滑剂组合物的方法。在一个实施方案中，所述方法包括将本发明的润滑剂组合物施加到具有非赋能(non-energized)喷嘴的输送机。在一个实施方案中，所述方法包括以“半干”模式施加本发明的润滑剂组合物。
背景技术：
在商业容器灌装或者包装操作中，典型地通过输送系统在非常高的速率下移动所述容器。典型地，将润滑剂组合物施加到输送系统从而允许输送机的高速操作和限制容器或者标签的损坏。润滑剂可以为“湿”润滑剂或者“干”润滑剂。湿润滑剂是指用水稀释以形成水性稀润滑剂溶液(即100份水:I份润滑剂至最高可达500份水:I份润滑剂的稀释比)的浓缩润滑剂，和使用喷射或者泵送设备将充足量的水性稀润滑剂溶液施加到所述输送机或者容器。这些润滑剂溶液不利地需要在输送线上使用大量水，这些水然后必须被处理掉或者循环，并且这会导致输送线附近的过渡湿润的环境。另外，所述水的变化可能对稀润滑剂溶液具有负面的副作用。例如，溶解的矿物和碱度在水中的存在或者不存在可能导致被润滑的表面之间的不可接受地高摩擦系数和差的润滑作用。当使用水性稀润滑剂溶液时，典型地在输送机运行的至少一半时间中施加该溶液，或者连续地施加该溶液。通过连续地运行所述水性稀润滑剂溶液，更多的水和更多的润滑剂被使用，并且所述润滑剂浓缩物滚筒不得不被更频繁地被切断。许多水性稀润滑剂溶液流出输送机表面并被浪费，以及需要接液盘来收集废润滑剂溶液并将其传送至排放设备。水性稀润 滑剂溶液的一个缺陷是当润滑剂喷射停止时，COF值迅速增大并因此以连续或者近似连续方式施加常规水性润滑剂。据信，当所述水性润滑剂从输送机表面排出时COF值增大，因为以滑动接触的表面之间的润滑液膜实质上是水。相对迅速地排出所述水性润滑剂组合物严重地限制了非施加时间的长短。“干”润滑剂是指在没有稀释的情况下间歇地被施加到容器或者输送机的润滑剂组合物。然而，该施加典型地需要特殊的分配装置例如赋能喷嘴。赋能喷嘴是指其中通过使用能量将润滑剂流分成细液滴喷雾的喷嘴，所述能量包括用于输送润滑剂的高压、压缩空气或者声处理。已公开有硅氧烷基干润滑剂，其不需要特殊的分配装置并且可以使用非赋能喷嘴进行施加。然而，硅氧烷主要在润滑塑料例如PET瓶中是有效的，但已经被观察到在玻璃或者金属容器、特别是金属表面上润滑时有效性较低。针对以上背景作出了本发明公开。概述令人惊讶地，已经发现了具有某些组成的乳液是对玻璃和金属容器的有效润滑齐U。所述乳液可以被表征为其中高粘度油被分散在水或者水加亲水性稀释剂中的高粘度油的乳液。优选的高粘度油的乳液包括基本上水不溶性和弱两性的化合物。弱两性化合物的特征在于具有疏水性基团加上亲水性基团，其中亲水性基团提供不足够的水溶性以使得该化合物能够形成澄清的胶束溶液。优选的乳液含有其量足以赋予希望的润滑性能的两性化合物。因此，在一些方面中，本发明涉及一种用于润滑沿着输送机的容器通道的方法，其中该方法包括间歇地施加高粘度油的乳液，其中施加该润滑剂乳液一段时间和不施加该润滑剂乳液一段时间，不施加的时间:施加的时间的比为至少2:1。发明详述输送机润滑剂和方法本发明涉及包括高粘度油的乳液的输送机润滑剂组合物。此外，本发明涉及包括水不溶性弱两性化合物的乳液的输送机润滑剂组合物。本发明还涉及使用所述润滑剂组合物的方法。在一些实施方案中，所述方法包括通过非赋能喷嘴施加本发明的润滑剂组合物至输送机。在一些实施方案中，所述方法包括以“半干”模式将本发明的润滑剂组合物施加到输送机。在一些实施方案中， 用水稀释含有高粘度油的润滑剂乳液浓缩物以形成润滑剂应用溶液，其具有约1:30-约1:1000的润滑剂乳液浓缩物与水的比。尽管不希望受到理论束缚，但据信弱两性基团往往会增大油对表面的亲和性，从而提供有益的润滑作用。在亲水性基团之间于液体中形成缔合络合物可以有效地增大含有弱两性化合物的液体的粘度，并且在含有弱两性化合物的液体中亲水性部分和疏水性部分之间的相互作用可能被剪切作用破坏。因此，含有弱两性化合物的液体的特征可以是相对较高的粘度和作为剪切速率的函数而变化的粘度。表现出作为剪切速率的函数的不同粘度的液体被称为非牛顿液体。尽管前面已经描述了可以通过间隙施加来施加乳液作为润滑剂，但是有用的实例包括其中被分散的液相具有相对低的粘度(一般约20-350厘泊)的乳液。在这样的情况下，对连续水相所要求的唯一作用是作为以滑动接触方式传输悬浮的、分散的油滴到输送机和包装的表面的介质。在不施加润滑剂喷雾的长时间期间和之后，水分的蒸发留下基本上或者完全由被乳化的油组成的润滑薄膜。相反，本发明描述的包括含有大比弱两性化合物的那些的高粘稠油的乳液当被用作“干”润滑剂时提供了差的润滑作用，这包括以滑动接触的部件之间不可接受地高的摩擦系数、不可接受地高的污物水平、过渡的磨损、过渡的安培值和高能要求、滑链和跳链、已知作为“驼峰”的链“隆起”(相邻链节的不完全接合防止它们平躺)、发动机过热。令人惊讶地，已经发现这些作为干润滑剂产生差性能的高粘度油的乳液当以“半干”模式使用时，即当用水稀释所述乳液并以较大液体体积添加速率施加时，产生出色的性能。相对于“干”施加而言的较大液体体积添加速率可以通过使用较大流量喷嘴、或者较大比的施加时间:不施加时间、或者这两者来实现。尽管不希望受到理论限制，的据信水是含有高粘度油的有效润滑剂薄膜的一个重要组分，在所述膜中水用于减小润滑薄膜的粘度和降低滑动接触的表面之间的摩擦系数，不管可测量的(如在瓶-输送机表面和磨损条输送机链节界面的情况下)或者不可测量的(如在输送机链节和销之间的结合表面的情况下)。与其中水充当单相稀水溶液润滑剂膜中的溶剂的常规湿润滑剂相比，在高粘度油的乳液的情况下，据信水是非均匀的两相润滑膜的一个组分，其中水的作用是减小该两相润滑膜的粘度。
润滑剂组合物本发明的输送机润滑剂组合物包括高粘度水不溶性油的乳液。“高粘度油”是指在本文所述的浓度下于25°C不可溶于水的并且当与水混合时产生第二分离的液相或者形成表现出丁达尔效应、半透明性或者不透明性的胶态分散体的化合物或者化合物的混合物。“高粘度油”还指当使用在直径20mm的板之间具有0.25mm间隙的平行板流变仪于5.Qsec^1的剪切速率下测量时具有约300厘泊或者更大、约500厘泊或者更大、或者约1000厘泊或者更大粘度的水不溶性液体。应理解，“高粘度油”可以包括高粘度油或者在一个油相中的高粘度油和其它油的组合，其中所述油相的总体粘度高，例如约300厘泊或者更大、约500厘泊或者更大、或者约1000厘泊或者更大。在一些实施方案中，高粘度油或者弱两性化合物可以被表征为非牛顿vs.牛顿。牛顿流体具有线型粘度，而与施加在流体上的任何剪切作用无关。相反，非牛顿流体在对其施加剪切作用时不具有线型粘度。在优选的实施方案中，所述润滑剂乳液包含为非牛顿的非水相，其中粘度当采用平行板流变仪测量时在3.0sec^-18.lsec—1的剪切速率值的范围上以大于1.1的系数变化。优选的高粘度油包括弱两性化合物。在一些实施方案中，高粘度油可以由0%、至少10%、至少25%、至少50%、或者100%的弱两性化合物组成。弱两性化合物的特征在于具有疏水性基团加上亲水性基团，其中所述亲水性基团提供不足的水溶性以使得该化合物在本文描述的浓度下形成澄清的胶束溶液。所述高粘度油或者所述水不溶性弱两性化合物需要被乳化以使得它们呈“与水混溶的”的或者足够水溶性的或水分散性的，以致于当以期望的使用水平被添加至水或者水加亲水性稀释剂时它们形成稳定的溶液、乳液或者分散液。合适的亲水性稀释剂包括醇类例如异丙醇。期望的使用水平将根据特定的输送机或者容器应用以及根据水不溶性弱两性化合物或者高粘度油以及采用的乳化剂的类型而变化。
本发明的润滑剂组合物可以包括处于以下范围内的一定量的所述水不溶性弱两性化合物或者高粘度油、乳化剂、和水或者亲水性稀释剂，其中水不溶性弱两性化合物或者高粘度油的重量百分比不包括可能作为乳化剂存在的任何水或者亲水性稀释剂。
权利要求
1.一种润滑沿着输送机的容器通道的方法，其包括: 将润滑乳液施加到输送机的容器-接触表面的至少一部分上或者容器的输送机-接触表面的至少一部分上，所述润滑乳液包含: (a)具有大于约300厘泊的粘度的水不溶性油； (b)约O-约0.35wt%的乳化剂；和 (c)约99.3-约99.99wt%的水，包括任何亲水性稀释剂； 其中将所述润滑乳液施加一段时间和不施加一段时间，且不施加时间:施加时间的比为 2:1-32:1。
2.权利要求1的方法,其中所述水不溶性油包括约0.01%-约0.35%的弱两性化合物。
3.权利要求1的方法，其中当使用具有20mm板直径和0.25mm板间隔的平行板流变仪在5.Qsec-1的积分平均剪切速率下测量时，所述水不溶性油具有至少约300厘泊的粘度。
4.权利要求1的方法，其中所述水不溶性油选自水不溶性未酸化的脂肪胺化合物、水不溶性磷酸酯化合物、和它们的混合物。
5.权利要求1的方法，其中存在约0.01-约0.35wt%的水不溶性油。
6.权利要求1的方法，其中所述水不溶性油用乳化剂乳化，所得的乳液具有约0.05-5 μ m的粒度。
7.权利要求1的方法，其中所述施加包括通过非赋能喷嘴喷射所述组合物。
8.权利要求1的方法，其中所述施加包括施加所述润滑乳液第一长度时间和不施加第二长度时间；其中第一长度时间与第二长度时间的比为约I至大于或等于约10。
9.权利要求1的方法，其中所述乳液进一步包含附加组分。
10.权利要求1的方法，其中所述乳液在整个使用期间保持小于约0.4的摩擦系数。
11.权利要求1的方法，其中所述容器包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、纸板、玻璃或者金属。
12.权利要求1的方法，其中所述润滑乳液包含: (a)选自油基二氨基丙烷、椰油二氨基丙烷、月桂基丙基二胺、二甲基月桂基胺和它们的混合物的胺； (b)约0.05-约15wt%的乳化剂；和 (c)约55-约97wt%的水， 其中所述润滑乳液具有大于12的pH。
13.—种润滑沿着输送机的容器通道的方法，其包括: (a)提供包含下述i)和ii)的润滑剂浓缩物: i)具有大于约300厘泊的粘度的水不溶性油；和 ii)乳化剂； (b)用水稀释所述润滑剂浓缩物以形成润滑剂应用组合物，所述润滑剂应用组合物包含: i)所述水不溶性油； ii)约0-0.35%的所述乳化剂；和 iii)约99.3-99.99% 的水；和 (c)将所述润滑剂应用组合物施加到输送机的容器-接触表面的至少一部分上或者容器的 输送机-接触表面的至少一部分上，其中将所述润滑剂应用组合物施加一段时间和不施加一段时间，且不施加时间:施加时间的比为2:1-32:1。
全文摘要
本发明涉及包括乳液的输送机润滑剂组合物。本发明还涉及使用所述润滑剂组合物的方法。在一个实施方案中，所述方法包括将本发明的润滑剂组合物施加到具有非赋能(non-energized)喷嘴的输送机。在一个实施方案中，所述方法包括以“半干”模式施加本发明的润滑剂组合物。
文档编号B05D1/02GK103119143SQ201180045602
公开日2013年5月22日 申请日期2011年9月22日 优先权日2010年9月24日
发明者S·西美伊尔, S·施卡莱恩巴克, J·S·胡特奇恩森, E·D·莫里森, J·G·朗, K·W·扎姆勃雷, C·A·汤普森 申请人:艺康美国股份有限公司