[0001] Die Erfindung betrifft Metallbearbeitungsflüssigkeiten und Betriebsflüssigkeiten
für Kühlkreisläufe und/oder Hydraulikanlagen.
[0002] Bei den meisten Metallzerspanungen und -umformungen sind Metallbearbeitungsflüssigkeiten
wie beispielsweise Kühlschmierstoffe unerlässlich. Die Hauptaufgabe der Kühlschmierstoffe
besteht im Schmieren und Kühlen. Es muss gekühlt werden, um die bei der Bearbeitung
entstehende Wärme abzuführen. Die Schmiereigenschaften sind wichtig, um durch die
Verminderung der Reibung bei der Bearbeitung entstehende Wärme von vornherein niedrig
zu halten. Ferner muß ein Kühlschmierstoff gute Spül- und Korrosionsschutzeigenschaften
aufweisen und die Bestimmungen des Arbeitsschutzes einhalten, insbesondere hinreichend
hautverträglich sein. Entsprechende Metallbearbeitungsflüssigkeiten werden für Bearbeitungsvorgänge
wie beispielsweise Ziehen, Schleifen, Schneiden, Hohnen und sonstige spanende oder
nicht spanende Bearbeitungen eingesetzt.
[0003] Betriebsflüssigkeiten für Kühlkreisläufe bzw. Hydraulikanlagen werden zur Übertragung
von Wärme bzw. Druck eingesetzt. Um die Werkstoffe des Kühl- bzw. Hydrauliksystems
vor Korrosion zu schützen, enthalten diese Flüssigkeiten regelmäßig Korrosionsinhibitoren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Flüssigkeiten der eingangs genannten Art
zu schaffen, die eine gute Beständigkeit bzw. hohe Standzeiten aufweisen und gut handhabbar
sind.
[0004] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Flüssigkeiten Aminopolyole enthalten,
die aus- gewählt sind aus der Gruppe bestehend aus:
a) primäre Aminopolyole,
b) sekundäre oder tertiäre Aminopolyole, bei denen die Aminogruppe einen oder zwei
gleiche oder unterschiedliche Substituenten aufweist ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus:
- gesättigte oder ungesättigte, geradkettige, cyclische, verzweigte, ein- oder mehrbasige
Carbonsäuren mit 1 bis 40 C-Atomen,
- C1- bis C18-Alkyl, C5- bis C6-Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl, Hydroxyalkyl und Aminoalkyl,
c) Mischungen von zwei oder mehreren Aminopolyolen dieser Gruppe in beliebigen Verhältnissen.
[0005] Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendeten Begriffe erläutert. Unter
den Begriff Metallbearbeitungsflüssigkeit fallen in erster Linie Kühlschmierstoffe
und Metallreiniger. Metallreiniger dienen der Reinigung und Entfettung von Metalloberflächen,
beispielsweise bei der Vorbereitung zur Galvanisierung. Der Begriff der Kühlschmierstoffe
ist einleitend bereits definiert worden. Es handelt sich um bevorzugt wässrige Flüssigkeiten,
die bei Bearbeitungsvorgängen wie Bohren, Mahlen, Fräsen, Drehen, Schneiden, Sägen,
Schleifen, Gewindeschneiden, Walzen oder Ziehen von Metallen zum Kühlen und/oder Schmieren
eingesetzt werden.
[0006] Aminopolyole sind Verbindungen mit einer oder mehreren Aminogruppen, die mehrere
Hydroxylgruppen am Grundgerüst tragen. Aminozucker sind Aminopolyole, welche sich
durch reduktive Aminierung von Monosacchariden und reduzierenden Oligosacchariden
ableiten.
[0007] Die genannten Metallbearbeitungs- und Betriebsflüssigkeiten enthalten häufig Säuren,
insbesondere organische Säuren, als Korrosionsinhibitoren. Zur Einstellung der Flüssigkeiten
auf den üblicherweise gewünschten leicht alkalischen pH-Wert müssen Neutralisationskomponenten
zugesetzt werden. Im Stand der Technik werden zu diesem Zweck häufig Alkanolamine
eingesetzt. Primäre Alkanolamine sind flüchtig und werden zusammen mit dem Brauchwasser
der Lösungen oder der Emulsionen dem Kühlschmierstoff durch Verdampfung (Aerosolbildung)
und Absaugung in der Werkzeugmaschine oder im Rücklaufbehälter des Hydrauliksystems
entzogen. Dies bewirkt einen schnellen Abfall des pH-Wertes, der dafür sorgt, dass
die Qualität des Kühlschmierstoffes leidet und das System keinen ausreichenden Korrosionsschutz
mehr zeigt. Ferner wird das Bedienungspersonal sowohl mit Alkanolamindämpfen bzw.
Aerosolen belastet als auch mit den dermatologisch bedenklichen Alkanolaminen in flüssiger
Form. Die Standzeiten entsprechender Kühlschmierstoffe sind daher gering.
[0008] Sekundäre Alkanolamine werden wenig eingesetzt, da sie unter bestimmten Bedingungen
zur Nitrosaminbildung neigen. Tertiäre Alkanolamine zeigen keine ausreichende Alkalitätsreserve,
da sie verhältnismäßig leicht neutralisiert werden und dann der pH-Wert der Flüssigkeit
absinkt, wodurch sowohl der Korrosionsschutz als auch die Emulsionsstabilität verringert
wird.
[0009] Die Erfindung hat gezeigt, dass sich Aminozucker ganz besonders als Neutralisationskomponente
bzw. Alkalitätsreserve in erfindungsgemäßen Flüssigkeiten eignen. Insbesondere die
bevorzugten primären Aminozucker besitzen eine hohe Alkalitätsreserve und sind gleichzeitig
zum einen schwer flüchtig und zum anderen besser hautverträglich als Alkanolamine.
[0010] Neben den sich von D-Zuckern ableitenden optisch aktiven Aminozuckern können auch
deren optisch nicht aktive Racemate verwendet werden. Racemate sind Mischungen aus
gleichen Anteilen der beiden Enantiomere einer optisch aktiven Verbindung.
[0011] Bevorzugt werden tertiäre und/oder primäre Aminozucker, besonders bevorzugt werden
primäre Aminozucker verwendet. Diese haben eine ausreichende Alkalitätsreserve. Es
gibt Nitrosaminabkömmlinge des N-Methyl-Galactamins, die nicht cancerogen sind. Mit
N-Methyl-Galactamin läßt sich demzufolge eine neue Ausgangsbasis schaffen für sekundäre
Aminozucker, die kein Nitrosaminproblem nach sich ziehen. Bevorzugt sind die Aminozucker
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: D-Glucamin (1-Amino-1-deoxy-D-glucit, 1-Amino-1-deoxy-D-sorbit),
D-Mannamin (1-Amino-1-deoxy-D-mannit), D-Galactamin ('1-Amino-1-deoxy-D-galacit),
2-Amino-2-deoxy-D-glucit, 2-Amino-2-deoxy-D-mannit, 2-Amino-2-deoxy-D-gulit, 2-Amino-2-deoxy-D-idit,
D-Gulamin, Xylamin, Methylglucamin, Ethylglucamin, Methylxylamin, Butylxylamin, Hydroxyethylglucamin,
Methylfructamin, Fructamin, Galactosamin, Methylgalactamin, D-Glucosamin (2-Amino-2-deoxy-D-glucose),
1,2-Diamino-1,2-desoxy-D-glucit, Isomaltamine (Aminoderivate der Isomaltose, Isomaltulose
und alpha-D-Glucopyranosyl (1'→6)-D-fructose (Trehalulose)), alpha-D-2-Desoxy-2-amino-gluco-pyranosyl-(1'→1)-D-sorbit,
alpha-D-1-Desoxy-1-amino-glycopyranosyl-(1'→6)-D-sorbit, alpha-2-Desoxy-2-amino-glycopyranosyl-(1'→6)-D-sorbit,
D-Mannit und Racemate der vorgenannten Stoffe.
[0012] Der Anteil der Aminozucker an den erfindungsgemäßen Flüssigkeiten kann 1 bis 80 Gew.-%,
vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 30 Gew.-% betragen. Bevorzugte
Untergrenzen sind 5 Gew.-% bzw. 10 Gew.-%. Bei den sekundären und den tertiären Aminozuckern
trägt die Aminogruppe einen der in Anspruch 1 genannten Substituenten. Bei der Reaktion
der Aminozucker mit einer Carbonsäure bildet sich je nach Reaktionsbedingungen ein
Ammoniumsalz der Carbonsäure oder die entsprechenden Carbonsäureamide und/oder Carbonsäure-
ester bzw. Gemische aus denselben.
[0013] Kühlschmierstoffe können nach ihrem Mineralölanteil in drei Gruppen eingeteilt werden:
a) synthetische Kühlschmierstoffe, die mineralölfrei sind,
b) halbsynthetische Kühlschmierstoffe, die ca. 10 bis 60 Gew.-% Mineralöl enthalten
und
c) Kühlschmierstoffe, die ca. 60 bis 80 % Mineralöl enthalten.
[0014] Die Kühlschmierstoffe können weiterhin Polyglykole enthalten. Anstelle von Mineralölen
können auch natürliche oder synthetische Fettsäureester, z.B. Rüböl oder Esteröle,
verwendet werden.
[0015] Erfindungsgemäß können zusätzlich Alkanolamine zugesetzt werden. Den erfindungsgemäßen
Flüssigkeiten können weitere Bestandteile wie Korrosionsinhibitoren, Kupfer-Passivatoren,
Antiverschleißmittel, Emulgatoren, Trägerstoffe, Fällungsmittel, Sauerstoffabfänger,
Komplexierungsmittel oder schaumverhütende Mittel zugesetzt werden.
[0016] Beispiele für Korrosionsinhibitoren sind organische Säuren, deren Salze und Ester,
z.B. Benzoesäure, p-tert.-Butylbenzoesäure, Dinatriumsebacat, Triethanolaminlaurat,
Isononansäure, Isooktansäure, Arylsulfonamidocarbonsäuren, Triazincarbonsäure, 2-Ethylhexansäure,
Neodecansäure, Oktansäure, Dicarbonsäuren C
10, C
11, C
12, C
13, C
15 als einzelne oder in Kombination untereinander, das Triethanolaminsalz von p-Toluolsulfonamidocapronsäure,
Natrium-N-lauroylsarcosinat oder Nonylphenoxyessigsäure oder Polycarbonsäuren; stickstoffhaltige
Substanzen, z.B. Fettamine, N-Acylsarkosine, oder anorganische Nitrite der Nitrate;
phosporhaltige Substanzen, z.B. Aminphosphate, Phosphonsäuren, Phosphonate, Phosphonocarbonsäuren,
Phosphinocarbonsäuren, oder anorganische Phosphate wie NaH
2PO
4, und schwefelhaltige Substanzen, z.B. Salze von Petroleumsulfonaten oder Alkylbenzolsulfonaten,
oder heterocyclische Verbindungen, die im Ring ein Schwefelatom oder mehrere enthalten.
Bevorzugte Korrosionsinhibitoren sind organische Mono-, Di-, Tri- und/oder Tetracarbonsäuren,
insbesondere Dicarbonsäuren mit 3 bis 15, besonders bevorzugt mit 11 oder 12 C-Atomen.
Weiterhin bevorzugte Korrosionsinhibitoren sind anorganische Säuren ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Borsäure und Phosphorsäure. Borsäure kann von den Aminozuckern
ebenfalls neutralisiert werden und besitzt neben Korrosionsschutzeigenschaften auch
biostatische Eigenschaften in den erfindungsgemäßen wässrigen Systemen. Biostatische
Produkte erhält man weiterhin bei der Reaktion von sekundären und/oder primären Aminozucker
mit Triazincarbonsäure.
[0017] Als Kupfer-Passivatoren können z.B. Benztriazole, Methylen bis-benztriazole wie Natrium-2-mercaptobenztriazol,
Thiadiazole, z.B. 2,5-Dimercapto-1,3,4-thiadiazol-Derivate, oder Tolyltriazole dienen.
[0018] Antiverschleißmittel können AW(Anti-Wear)- oder EP(Extreme-Pressure)-Additive sein,
z.B. Schwefel, Phosphor oder halogenhaltige Substanzen, wie sulfurierte Fette oder
Olefine, Tritolylphosphat, Mono- und dieester der Phosphorsäure, Additionsprodukte
von Ethyloxid und/oder Propylenoxid und Polyhydroxyverbindungen oder ethoxylierte
Phosphatester, wobei chlorfreie Verbindungen bevorzugt sind.
[0019] Beispiele für Emulgatoren sind Ethercarbonsäuren, Fettsäurealkanolamide, Natrium-Petroleumsulfonate,
Mono- oder Diester oder -ether von Polyethylen-, Polypropylen- oder gemischten Polyethylen/Polypropylenglykolen
oder Fettsäureseifen.
[0020] Als Trägerstoffe können z.B. Poly(meth)acrylsäure und seine Salze, hydrolysiertes
Polyacrylnitril, Polyacrylamid und dessen Copolymere, Ligninsulfonsäure und deren
Salze, Stärke und Stärkederivate, Cellulose, Alkylphosphonsäuren, 1-Aminoalkyl-1,1-disphosphonsäuren
und ihre Salze, Polymaleinsäuren und andere Polycarbonsäuren, Esteröle, natürliche
oder synthetische Fettsäureester, z.B. Rüböl, oder Alkaliphosphate verwendet werden.
[0021] Beispiele für Fällungsmittel sind Alkaliphosphate oder Alkalicarbonate.
[0022] Beispiele für Sauerstoffabfänger sind Alkalisulfate, Morpholin und Hydrazin.
[0023] Es können aber auch Komplexierungsmittel, z.B. Phosphonsäurederivate, Nitriloessigsäure
oder Ethylendiamintetraessigsäure und deren Salze zugesetzt werden. Im übrigen weisen
auch die gegebenenfalls als Fungizide einzusetzenden N-Alkyl- bzw. N-Aryldiazoniumdioxidsalze
komplexierende Eigenschaften auf.
[0024] Beispiele für schaumverhütende Mittel sind Diesterarylsebacinsäurediamid, Diesteraryladipinsäureamid
oder Ethylenoxid- und/oder Propylenoxid-Additionsprodukte solcher Amide, Fettalkohole
und deren Ethylenoxid- und/oder Propylenoxid-Additionsprodukte, natürliche und synthetische
Wachse, Silikonverbindungen, Kieselsäurederivate und pyrogenes Siliciumdioxid.
[0025] Erfindungsgemäße Kühlschmierstoffe weisen demnach bevorzugt folgende Bestandteile
auf:
a) Aminozucker, bevorzugt tertiäre und besonders bevorzugt primäre Aminozucker; sekundäre
Aminozucker sind ebenfalls einsetzbar wenn sichergestellt ist, dass eventuell sich
bildende Nitrosamine nicht cancerogene Eigenschaften zeigen,
b) Fungizide und/oder Bakterizide,
c) Wasser,
d) eine Ölphase, insbesondere Mineralöle und/oder natürliche und/oder synthetische
Fettsäurester, gegebenenfalls Emulgatoren und/oder weitere Hilfsstoffe,
e) gegebenenfalls Korrosionsinhibitoren,
f) gegebenenfalls primäre, sekundäre und/oder tertiäre Alkanolamine als zusätzliche
Neutralisationskomponenten.
[0026] Als Emulgatoren bzw. weitere Hilfsstoffe sind besonders bevorzugt:
1. Ethercarbonsäuren der allgemeinen Formel I, in der R3, m und q wie unten definiert sind, in Form ihrer Alkanolamide und/oder Alkanolammoniumsalze
mit Alkanolaminen der allgemeinen Formel II, in der R2 wie unten definiert ist,
2. Fettsäurealkanolamide auf der Basis geradkettiger oder verzweigter, gesättigter
oder ungesättigter Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und Aminen der allgemeinen
Formel II,
3. Aryl- bzw. Alkylsulfonamidocarbonsäuren der allgemeinen Formel III bzw. IV, in
denen R4,R5,R6,R7 und R8 wie unten definiert sind, in Form ihrer Alkanolamide und/oder Alkanolammoniumsalze
der Alkanolamine der allgemeinen Formel II, in der R2 wie unten definiert ist,
4. geradkettige oder verzweigte, ungesättigte oder gesättigte Mono-, Di-, Tri- und
Tetracarbonsäuren sowie auch cyclische Carbonsäuren mit 1 bis 40, vorzugsweise 5 bis
22 Kohlenstoffatomen zur Einstellung eines pH-Wertes im Bereich 7,3 bis 10,0, bevorzugt
7,5 bis 9,5.
5. Gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigte ein- oder mehrwertige
Fettalkohole mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen.
[0027] Die Formeln I bis IV sind wie folgt definiert:
R3-(O-CmH2m)q-O-CH2-COOH (I)
in der R
3 eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 9 bis 18 Kohlenstoffatomen,
m die Zahl 2 und/oder 3 und q eine Zahl im Bereich von 0 bis 20 bedeuten, wahlweise
in Form ihrer Alkanolamide und/oder Alkanolammoniumsalze mit Alkanolaminen der allgemeinen
Formel II,
(R2)3N (II)
in der mindestens eine Gruppe R
2
a) eine Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen,
b) eine Hydroxyalkyl-oxyalkylengruppe mit jeweils 2 bis 6 Kohlenstoffatomen in dem
Hydroxyalkyl- und Oxyalkylenrest
oder
c) eine Dihydroxyalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen und, wenn weniger als drei
der Gruppe R2 die vorstehende Bedeutung aufweisen, die übrigen Gruppen R2 Wasserstoff sind.
(R4)Aryl-SO2-N(R5)-R6-COOH (III)
in der R
4 Wasserstoff oder eine Methyl- oder Ethylgruppe oder mehrere, R
5 Wasserstoff oder eine Methyl-, Ethyl-, beta-Cyanoethyl oder Hydroxymethylgruppe,
R
6 eine Alkylengruppe mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen und Aryl einen Phenyl-, Naphtyl-
oder Antracenylrest bedeuten.
R7-SO2-NR8-CH2-COOH (IV)
in der R
7 eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten,
wahlweise in Form ihrer Alkanolamide und/oder Alkanolammoniumsalze mit Alkanolaminen
der allgemeinen Formel II.
[0028] Die erfindungsgemäßen Flüssigkeiten können als Fungizide Pyrithion oder Derivate
desselben und/oder N-Alkyldiazeniumdioxidsalze und/oder 3-Jodo-2-propinylbutylcarbamat
enthalten.Als Bakterizide können Formaldehyddepotstoffe und/oder Alkylamine zugesetzt
werden.
[0029] Ein weiterer bevorzugter Inhaltsstoff der erfindungsgemäßen Flüssigkeiten können
Triazincarbonsäuren sein. Bevorzugt entsprechen diese der nachfolgend definierten
Formel V:
1,3,5-Triazin-2,4,6-tris[NH-(CH2)m-CO-O-R1] (V)
in der m eine Zahl im Bereich von 4 bis 11 bedeutet und R
1 Wasserstoff oder eine der folgenden Bedeutungen aufweist:
1. ein Alkaliatom, ein Moläquivalent eines Erdalkaliatoms oder ein Ammoniumion, abgeleitet
von einem Alkanolamin der allgemeinen Formel (II),
2. eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkylengruppe mit 1 bis 23 Kohlenstoffatomen,
3. eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 6 Kohlenstoffatomen im cyclischen Rest, die gegebenenfalls
mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder mehreren substituiert ist,
4. einen Rest eines Polyols mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen
einschließlich Anlagerungsprodukten von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an geradkettige
oder verzweigte Alkohole mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen,
5. einen Rest eines Polyethylen-, Polypropylen- oder gemischten Polyethylen/Polypropylenglykols,
dessen freie Hydroxylgruppe gegebenenfalls mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
substituiert ist,
6. einen Rest einer Hydroxycarbonsäure mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen,
7. eine Phenylalkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in dem Alkylrest, oder
8. einen Rest eines Alkanolamins der allgemeinen Formel (II).
[0030] Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung von Aminopolyolen, bevorzugt Aminozuckern
als Neutralisationskomponente in Metallbearbeitungsflüssigkeiten, Betriebsflüssigkeiten
für Kühlkreisläufe und/oder Hydraulikanlagen, Anstrichmitteln, Kosmetika, physiologischen
Lösungen und Trägerstoffen für Arzneimittel.
[0031] Anstrichmittel sind alle Mittel zum Behandeln von Oberflächen, die auf diesen Oberflächen
verbleiben, wie beispielsweise Lacke, Farben, Beizen oder dergleichen.
[0032] In Kosmetika soll in der Regel ein etwa physiologischer pH-Wert im Bereich 4,5 bis
7 eingestellt werden. Etwaige vorhandene Säuren oder Säurefunktionen müssen zu diesem
Zweck häufig gepuffert bzw. neutralisiert werden. Aminopolyole, bevorzugt Aminozucker,
insbesondere tertiäre und/oder primäre Aminozucker, eignen sich besonders gut für
diesen Zweck, da sie nicht flüchtig und dermatologisch gut verträglich sind. Sekundäre
Aminozucker können ebenfalls eingesetzt werden, wenn sichergestellt ist, das eventuell
auftretende Nitrosamine kein cancerogenes Potential zeigen.
[0033] Physiologische Lösungen und Trägerstoffe für Arzneimittel benötigen ebenso Neutralisationskomponenten,
um einen physiologischen pH-Wert im Bereich von 4,5 bis 7 einzustellen. Erfindungsgemäß
sind in diesen Lösungen und Trägerstoffen Aminopolyole, bevorzugt Aminozucker als
Neutralisationskomponente vorgesehen.
[0034] Die Flüssigkeiten der Erfindung können durch Zusammenmischen der einzelnen Komponenten
hergestellt werden. Sofern sie Fettsäurealkanolamide enthalten, ist es bevorzugt,
die wässrige Lösung der Aminozucker mit diesen zu mischen. Dies hat den Vorteil, dass
lediglich flüssige Reaktionsgemische weiterverarbeitet werden müssen.
[0035] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen
erläutert. Die Vergleichsbeispiele enthalten lediglich die im Stand der Technik üblichen
Alkanolamine als Neutralisationskomponenten. Zweck der Beispiele und Vergleichsbeispiele
ist es, zu zeigen, dass Flüssigkeiten mit Aminozuckern als Neutralisationskomponente
mindestens vergleichbare Korrosionsschutzeigenschaften aufweisen. Als Korrosionsschutzmittel
enthalten die Beispiele und Vergleichsbeispiele Triazincarbonsäure bzw. Arylsulfonamidocarbonsäure.
Als Arylsulfonamidocarbonsäure wird in den Beispielen p-Toluolsufouamidohexansäure
verwendet.
Vergleichsbeispiel 1
[0036] 39 g (0,260 mol) Triethanolamin wurde mit 35 g Wasser auf 60°C erwärmt und mit 26
g (0,028 mol) Triazincarbonsäure 50%ig verrührt, bis eine klare Flüssigkeit entstand.
Man erhielt 100 g einer klaren, mittelviskosen Flüssigkeit.
Vergleichsbeispiel 2
[0037] 39 g (0,260 mol) Triethanolamin wurde mit 35 g Wasser auf 60°C erwärmt und mit 26
g (0,068 mol) Arylsulfonamidocarbonsäure 75%ig verrührt, bis eine klare Lösung entstand.
Man erhielt 100 g einer klaren mittelviskosen Flüssigkeit.
Beispiel 1
[0038] 39 g (0,215 mol) D-Glucamin wurde mit 35 g Wasser auf 60°C erwärmt und mit 26 g (0,028
mol) Triazincarbonsäure 50%ig verrührt, bis eine klare Lösung entstand. Man erhielt
100 g einer klaren, mittelviskosen Flüssigkeit.
Beispiel 2
[0039] 39 g (0,215 mol) D-Glucamin wurde mit 35 g Wasser auf 60°C erwärmt und mit 26 g (0,068
mol) Arylsulfonamidohexansäure 75%ig verrührt, bis eine klare Lösung entstand. Man
erhielt 100g einer klaren, mittelviskosen Flüssigkeit.
Beispiel 3
[0040] 20 g (0,11 mol) D-Glucamin wurde mit 19 g (0,25 mol) Monoisopropanolamin und 35 g
Wasser auf 60°C erwärmt und mit 26 g (0,028 mol) Triazincarbonsäure 50%ig verrührt,
bis eine klare Lösung entstand. Man erhielt 100 g einer klaren, mittelviskosen Flüssigkeit.
Beispiel 4
[0041] 20 g (0,11 mol) D-Glucamin wurde mit 19 g (0,25 mol) Monoisopropanolamin und 35 g
Wasser auf 60°C erwärmt und mit 26 g (0,068 mol) Arylsulfonamidohexansäure 75%ig verrührt,
bis eine klare Lösung entstand. Man erhielt 100 g einer klaren, mittelviskosen Flüssigkeit.
Beispiel 5
[0042] 20 g (0,13 mol) Triethanolamin wurden mit 19 g (0,10 mol) D-Glucamin und 35 g Wasser
auf 60°C erwärmt und mit 26 g (0,028 mol) Triazincarbonsäure 50%ig verrührt, bis eine
klare Lösung entstand. Man erhielt 100 g einer klaren, mittelviskosen Flüssigkeit.
Beispiel 6
[0043] 20 g (0,13 mol) Triethanolamin wurden mit 19 g (0,10 mol) D-Glucamin und 35 g Wasser
auf 60°C erwärmt und mit 26 g (0,068 mol) Arylsulfonamidohexansäure 75%ig verrührt,
bis eine klare Lösung entstand. Man erhielt 100 g einer klaren, mittelviskosen Flüssigkeit.
[0044] Es wurden Korrosionsschutztests nach DIN 51360 Blatt 2 (Filter-Späne-Test) in verschiedenen
wässrigen Verdünnungen durchgeführt.
[0045] Gusseisenspäne auf Filterpapier werden mit verschiedenen Verdünnungen von 1 bis 4
% der Flüssigkeit gemäß den Beispielen bzw. Vergleichsbeispielen übergossen und die
Anrostung des Papiers nach 2 Stunden visuell beurteilt. Dabei bedeuten:
0 - kein Rost
1 - Spuren von Rost
2 - leichter Rost
3 - mäßiger Rost
4 - starker Rost
Tabelle 1
|
Verdünnung% |
Anrostung |
Vergleichsbeispiel 1 |
1 |
4 |
2 |
3 |
3 |
0 |
4 |
0 |
Vergleichsbeispiel 2 |
1 |
4 |
2 |
3 |
3 |
2 |
4 |
0 |
Beispiel 1 |
1 |
3 |
2 |
3 |
3 |
0 |
4 |
0 |
Beispiel 2 |
1 |
4 |
2 |
3 |
3 |
2 |
4 |
0 |
Beispiel 3 |
1 |
2 |
2 |
0 |
3 |
0 |
|
4 |
0 |
Beispiel 4 |
1 |
2 |
2 |
0 |
3 |
0 |
4 |
0 |
Beispiel 5 |
1 |
2 |
2 |
0 |
3 |
0 |
4 |
0 |
Beispiel 6 |
1 |
2 |
2 |
1 |
3 |
0 |
4 |
0 |
[0046] Die Beispiele zeigen, dass erfindungsgemäße Flüssigkeiten eine vergleichbare oder
bessere Korrosionsschutzwirkung besitzen.
1. Metallbearbeitungsflüssigkeit,
dadurch gekennzeichnet, dass sie Aminopolyole enthält ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
a) primäre Aminopolyole,
b) sekundäre oder tertiäre Aminopolyole, bei denen die Aminogruppe einen oder zwei
gleiche oder unterschiedliche Substituenten aufweist ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus:
- gesättigte oder ungesättigte geradkettige, cyclische, verzweigte, ein- oder mehrbasige
Carbonsäuren mit 1 bis 40 C-Atomen,
- C1- bis C18-Alkyl, C5- bis C6-Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl, Hydroxyalkyl und Aminoalkyl,
c) Mischungen von zwei oder mehreren dieser Aminopolyole in beliebigen Verhältnissen.
2. Betriebsflüssigkeit für Kühlkreisläufe und/oder Hydraulikanlagen,
dadurch gekennzeichnet, dass sie Aminopolyole enthält ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
a) primäre Aminopolyole,
b) sekundäre oder tertiäre Aminopolyole, bei denen die Aminogruppe einen oder zwei
gleiche oder unterschiedliche Substituenten aufweist ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus:
- gesättigte oder ungesättigte geradkettige, cyclische verzweigte, ein- oder mehrbasige
Carbonsäuren mit 1 bis 40 C-Atomen;
- C1- bis C18-Alkyl, C5- bis C6-Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl, Hydroxyalkyl und Aminoalkyl,
c) Mischungen von zwei oder mehreren dieser Aminopolyole in beliebigen Verhältnissen.
3. Metallbearbeitungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kühlschmierstoffen und Metallreinigern.
4. Flüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aminopolyole Aminzucker sind.
5. Flüssigkeit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aminozucker ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: D-Glucamin (1-Amino-1-deoxy-D-glucit,
1-Amino-1-deoxy-D-sorbit), D-Mannamin (1-Amino-1-deoxy-Dmannit), D-Galactamin (1-Amino-1-deoxy-D-galacit),
2-Amino-2-deoxy-D-glucit, 2-Amino-2-deoxy-D-mannit, 2-Amino-2-deoxy-D-gulit, 2-Amino-2-deoxy-D-idit,
D-Gulamin, Xylamin, Methylglucamin, Ethylglucamin, Methylxylamin, Butylxylamin, Hydroxyethylglucamin,
Methylfructamin, Fructamin, Galactosamin, Methylgalactamin, D-Glucosamin (2-Amino-2-deoxy-D-glucose),
1,2-Diamino-1,2-desoxy-D-glucit, Isomaltamine (Aminoderivate der Isomaltose, Isomaltulose,
alpha-D-Glucopyranosyl (1'→6)-Dfructose(Trehalulose)), alpha-D-2-Desoxy-2-amino-glucopyranosyl-(1'→1)-D-sorbit,
alpha-D-1-Desoxy-1-aminoglucopyranosyl-(1'→6)-D-sorbit, alpha-2-Desoxy-2-aminoglucopyranosyl-(1'→6)-D-sorbit,
D-Mannit; und Racemate der vorgenannten Stoffe.
6. Flüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aminopolyole primäre und/oder tertiäre Aminopolyole sind.
7. Flüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aminopolyolanteil 1 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt
1 bis 30 Gew.-% beträgt.
8. Flüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Alkanolamine enthält.
9. Flüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie weitere Hilfsstoffe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Korrosionsinhibitoren,
Kupfer-Passivatoren, Antiverschleißmitteln, Emulgatoren, Trägerstoffen, Fällungsmitteln,
Sauerstoffabfängern, Komplexierungsmitteln und schaumverhütenden Mitteln enthält.
10. Flüssigkeit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsinhibitoren ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus organischen
Mono-, Di-, Tri- und Tetracarbonsäuren und anorganischen Säuren.
11. Flüssigkeit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganischen Säuren ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Borsäure und
Phosphorsäure.
12. Flüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen pH-Wert von 7,3 bis 10,0 aufweist.
13. Flüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Fungizide und/oder Bakterizide enthält.
14. Flüssigkeit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie Fungizide enthält ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyrithion oder Derivate
desselben, N-Alkyldiazoniumdioxidsalze und 3-Jodo-2-propinylbutylcarbamat.
15. Flüssigkeit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie Bakterizide enthält ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Formaldehyddepotstoffen
und Alkylaminen.
16. Verwendung von Aminopolyolen, bevorzugt Aminozuckern, als Neutralisations- und Reaktionskomponente
in Flüssigkeiten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Anstrichmitteln, Kosmetika,
physiologischen Lösungen und Trägerstoffen für Arzneimittel.