DE2457887A1

DE2457887A1 - Waessrige schmiermittel

Info

Publication number: DE2457887A1
Application number: DE19742457887
Authority: DE
Inventors: Takaichi Imai
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1973-12-07
Filing date: 1974-12-06
Publication date: 1975-06-19
Also published as: DE2457887B2; JPS5144264B2; JPS5085769A; GB1479155A; IT1027023B; US3950258A

Description

Die Erfindung betrifft Schmiermittel, insbesondere wässrige
Schmiermittelj die für verschiedene Anwendungszwecke geeignet
sind, wo die Verminderung der Reibung gewünscht ist, wie bei
der Metallbearbeitung, beim Bohren oder Drehen oder beim Flaschen-

• füllen. · j

Bisher werden verschiedene Schmiermittel verwendet , wie wasserunlösliche öle und wässrige Schmiermittel, beispielsweise bei der
Metallbearbeitung., wie beim Ziehen, Schneiden, Schleifen, beim ' Abschrecken und Walzen, bei Bohrarbeiten, beispielsweise beim
Aufschluss von ölfeldern und beim Flaschenfüllen in der Lebens- \ mittel- und Getränkeindustrie. Die meisten der herkömmlichen ·

: ι

wässrigen Schmiermittel sind Emulsionen oder Dispersionen, die '■.

• durch Emulgieren von Mineralölen oder pflanzlichen ölen in Wasser ^:

in Gegenwart von Emulgatoren, beispielsweise Fettsäureseifen oder '. .Alkylenoxydaddukten mit höheren Alkoholen, erhalten sind. · !

Diese Schmiermittel haben gute schmierende Eigenschaften. Sie j haben jedoch gewisse Nachteile. Zum Beispiel erfordert erstens j die Herstellung von Emulsionen zeitraubende Arbeitsgänge und eine ■ ,besondere Einrichtung, zweitens sind die Emulsionen zu instabil., j jum lange Zeit im Kreislauf verwendet zu werden, und es ist schwierig, den ölbestandteil der Emulsionen von der behandelten Metalloberfläche allein durch Waschen mit Wasser zu entfernen.

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Die In neuerer Zeit eingeführten höheren Geschwindigkeiten bei der Metallbearbeitung erforderten ein besseres Schmiermittel^ wobei Eigenschaften, wie die Leichtigkeit der Handhabung, die Wasserlöslichkeit, die Stabilität und die Kühleigenschaften verbessert sind. Es wurden einige verbesserte Schmiermittel vorgeschlagen, , die hauptsächlich aus Polyoxyalkylenglykolen bestehen. Solche ver- ^: besserten Schmiermittel sind zufriedenstellend in den meisten der loben erwähnten Eigenschaften, jedoch haben sie viel geringere ■.Schmiereigenschaften als die Schmiermittel vom Emulsionstyp, was nachteilige Wirkungen auf die Qualität von Metallprodukten und auf die Wirksamkeit der Metallbearbeitungsgänge unter hoher Geschwindigkeit und schwerer Belastung hat. Ausserdem zeigen die 'Schmiermittel vom Polyoxyalkylenglykol-Typ den Nachteil einer hohen Toxizität gegenüber Fischen und eine geringe biologische Abbaubarkeit. Sie bewirken somit eine Wasserverschmutzung, wenn sie beispielsweise für das Erbohren von Ölvorkommen unter Wasser \ benutzt werden oder nach ihrer Verwendung in Fabriken in einen Fluss abgelassen werden.

Ziel der Erfindung sind Schmiermittel mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere stabile wässrige Schmiermittel mit guten Schmier- |mittelelgenschaften und weiterhin wässrige Schmiermittel mit ge~ :ringer Toxizität für Fische und hochgradiger biologischer Abbaubarkeit.

!Diese und andere Ziele, die im folgenden noch deutlicher zum Aus- \druck kommen, können allgemein durch Schmiermittel erreicht wer-

,den, welche eine anionische Verbindung der folgenden Formel I enthalten:

worin die Gruppen R^ unabhängig voneinander Wasserstoff oder organische Gruppen mit einem Kohlenwasserstoffrest von 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten können, wobei diese Gruppen direkt oder durch · die Gruppe -fOA..-}— an Rp gebunden sein können, wobei wenigstens eine der Gruppen R₁ eine organische Gruppe mit einem Kohlenwasserstoff-

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rest von 11 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, R„ den Rest einer Verbindung mit 3 bis 8 aktiven Wasserstoffatomen bedeutet, OA. und ApO unabhängig voneinander Oxyalkylengruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, M eine einwertige salzbildende Gruppe ist, ρ und .- q unabhängig voneinander eine Zahl von 0 bis 40 bedeuten., vorausgesetzt, dass die Gesamtzahl der Gruppen OA. und A_?0 3 bis ho be- ' trägt, und m und η unabhängig voneinander die Zahl 1 oder eine höhere Zahl bedeuten, vorausgesetzt, dass m+n 3 bis 8 ist.

In der Formel I ist R~ der Rest einer Verbindung mit 3 bis 8 reaktiven Wasserstoffatomen, wobei der Rest die Gruppe bedeutet, die man durch Eliminierung der aktiven Wasserstoffatome von der Verbin- ^! dutog mit 3 bis 8 reaktiven Wasserstoffatornen erhält. Zu solchen," reaktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen gehören beispielsweise mehrwertige Alkohole, mehrwertige Phenole, Ammoniak, Polyamine, Aminosäuren., Polycarbonsäuren, Polyhydroxycarbonsäuren, Amide und Polymercaptane. Zu den mehrwertigen Alkoholen gehören beispielsweise Glycerin, Trimethyloläthan, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Polyglycerin, Sorbitan, Sorbit, Mannitan, Mannit ■

und Sucrose. Zu den mehrwertigen Phenolen gehören beispielsweise Phloroglucin, Brenzcatechin, Resorcin und 2,2-Bis-(dioxy~ phenyl)-propan. Zu den Polyaminen gehören beispielsweise Äthylen-. diamin, Triäthylendiamin, Tetraäthylenpentamin, Hexamethylendiamin, Phenylendiamin, Methylendiphenylendiamin, Monoäthanolamin, Diätha-

; nolamin, Aminophenol, Harnstoff, Thioharnstoff, Guanidin und Di- ' ; cyandiamid. Zu den Polycarbonsäuren und Polyhydroxycarbonsäuren,

' die beide jeweils 3 bis 8 reaktive Wasserstoffatome enthalten, gehören beispielsweise Pyromellithsäure, Trimellithsäure, Spfel- :säure. Weinsäure und Citronensäure. Zu den Aminosäuren mit 3 bis

' reaktiven Wasserstoffatomen gehören beispielsweise Glycin, Alanin, Glutaminsäure und Asparaginsäure. Zu den Amiden mit 3 bis 8 reaktiven Wasserstoffatomen gehören beispielsweise Oxalamid, Malonamid, Succinamid, Adipamid, Phthalamid und Hydroxybenzoesäureamid. Die bevorzugten reaktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen sind mehrwertige Alkohole und Polyamine. Die besonders 'bevorzugten■ sind mehrwertige Alkohole und Polyamine mit 4 bis 8 reaktiven Was- ^; serstoffatomen. ' .

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In der Formel I bedeuten die Gruppen "^OA^-^- und ^ApO·)-· eine Oxy-

■ alkylengruppe. Zu den Oxyalkylengruppen gehören beispielsweise

:Oxyäthylen (ÄO), Oxypropylen (PO), Oxybutylen und Oxytetramethy- ^;len. Es können wenigstens zwei Arten von Oxyalkylengruppen in

I Form eines statistischen oder eines Blockpolymeren verwendet wer- den. Die bevorzugte Oxyalkylengruppe ist Oxyäthylen und ein Gemisch von Oxyäthylen und anderem Oxyalkylen mit 3 bis H Kohlen- : stoffatomen. In der Formel I bedeutet ρ eine Zahl von O bis 40, j vorzugsweise O bis 20, und q von 0 bis 4O₃ vorzugsweise 1 bis ! Die gesamte Zahl der Oxyalkylengruppen in der Formel I ist 3 bis

■ 40, vorzugsweise 3 bis 3O₅ und insbesondere 3 bis 2O₅ unter Be-

! rücksichtigung der Ausgewogenheit von hydrophilen und hydrophoben !Eigenschaften der anionischen Verbindung der Erfindung.

j In der Formel I ist die Gruppe FL (Blockierungsgruppe) Wasser-¹ stoff oder eine organische Gruppe mit einem Kohlenwasserstoffrest j von 1 bis 22 Kohlenstoffatomen. Diese Gruppe kann direkt oder ί

; durch die Gruppe l_ ^^A—J an die Gruppe Rp gebunden sein. Die I Anzahl der Gruppen R. in der Formel I ist m, und wenigstens eine \ der Gruppen muss eine organische Gruppe mit einem Kohlenwasser-■ Stoffrest von 1 bis 22 Kohlenstoffatomen sein. Zu den obigen orga- : nisehen Gruppen gehören beispielsweise Y-, Y-CO-(acyl) und ! YCO-X-CO-, worin Y eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 22 Koh-

I lenstoffatomen, wie Alkyl, Alkenyl, Aryl, Arylalkyl und Alkylaryl, bedeutet und X eine Alkylen- oder Arylengruppe ist, wobei die Al- ! kylengruppe eine Doppelbindung enthalten kann. Praktische Beispie-ϊIe der Blockierungsgruppe sind später bei der Erläuterung der Her-

istellung der anionischen Verbindung aufgezählt. Vorzugsweise sind eine bis drei der Blockierungsgruppen Alkylgruppen mit 11 bis Kohlenstoffatomen, Alkenylgruppen mit 11 bis 22 Kohlenstoffatomen j oder Acylgruppen mit 12 bis 23 Kohlenstoffatomen, die eine Doppel-] bindung zwischen Kohlenstoffatomen haben können, wobei der Rest der Blockierungsgruppen Wasserstoff ist. — . \

In der Schwefelsäureestergruppe der Formel I ist die Anzahl der Gruppen n, wobei η 1 oder eine höhere Zahl ist, vorzugsweise 1

j bis 2. M ist eine einwertige salzbildende Gruppe. Zu den Gruppen M

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gehören beispielsweise Alkalimetalle (Li, Na₅ K)₃ NH₁. und Gruppen, die von Morpholin abgeleitet sind, Alkylamine (Mono-, Di- und Tri-^ methylamine, Mono-, Di- und Triäthylamine und dergl.), Alkanol- = !amine (Mono-, Di- und Triäthanolamine und dergl.) und Alkylalkaino1amine (Monoäthylmonoäthanolamin und dergl.). . . ^:

i ■ ■

^! Beispiele der bevorzugten und praktischen anionischen Verbindungen. ¹ sind die folgenden:

! t

! (A) Pentaolmono-Coder di, tri-)-oleat -(AO)_5-20-(SO₃M)_1-2 ^:

■ (B) Sorbitanmono-(oder di-, tri-)-oleat -(äO)^_-20-(SO,M)^ ^: (C) Sorb it olmono- (oder di-, tri-)-oleat -(A

: (D) Sucrose-(Ä0)_c-_2Q~^mono~(^oc^^e:r d-i-, tri-)-oleat ; (E) Pentaol-(KO)₅_₂₀~mono-(oder di₉ tri-)-oleat -

! (F) TSPA-mono-(oder di-, tri-)-oleinsäureamid -(AO)_5-20-(SO₃M)_1-2 j

■ (G) Pentaoldistearyläther - (RO) ₅-2O""^^SO3^M* 1-2 ΐ

(H) Verbindungen (A) bis (P), xtforin Ölsäure durch Laurinsäure, j Palmitinsäure oder Stearinsäure ersetzt ist. . · . Ί

, In den obigen Verbindungen (A) bis (H) ist z.B. die Verbindung [

(A) durch Addition von 5 bis 20 Mol Äthylenoxyd (ÄO) an Pentaol- j

! mono-(oder di-, tri-)-oleat und anschliessende Einführung von 1 j

: 1

: bis 2 Mol Schwefelsäuregruppen erhalten. Die Verbindung (D) wird j i durch Verestern des. Adduktes von 5 bis 20 Mol Äthylenoxyd mit j ! Oleinsäure und anschliessendem Einführen von 1 bis 2 Schwefel- ;

■ ί i säuregruppen erhalten. Der Ausdruck Pentaol bedeutet Pentaerythrit!, ' TEPA ist Tetraäthylenpentamin und M ist Na, K oder eine salzbildenf [ de Gruppe, die von Mono, Di- oder Triäthanolamin oder Morpholin - stammt. ' ■ .

! Die anionische Verbindung der Formel I kann durch Kombination von

j an sich bekannten Verfahrensstufen erhalten werden. .So kann sie mittels Addition eines Alkylenoxyds (Einführung von Oxyalkylengruppen), Blockierungsreaktion (Einführung der GrUpPe-R₁) und SuI-Xatieren .(Einführung...der„.S.chwef'elsäur..eestergruppe).._in..belieb.igeje___

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-, Reihenfolge erzeugt werden. Die Sulfatierung wird vorzugsweise als

ι letzte Stufe durchgeführt.

; Die- Oxyalkylengruppe kann beispielsweise durch Zugabe eines Alky- . ; lenoxyds, wie Äthylenoxyd, Propylenoxyd oder Butylenoxyd, zu ei- ■ ner aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung oder einem Zwischenprodukt mit aktiven Wasserstoffatomen in Gegenwart von Katalysator I (NaOH und dergl.) bei einer Temperatur von 50 bis 200 C eingeführt: j werden. Die Einführung der Blockierungsgruppe (R₁-) kann bei-I spielsweise durch Umsetzung eines Blockierungsmittels mit der ak- I . tiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung oder einem Zwischenpro- \ ί dukt (einem Alkylenoxydaddukt und dergl.) erfolgen. Das Blockierungs- \ mittel kann in weitem Umfang variieren, je nach Art der Gruppe, ^;.

-I '

¹ die in der aktiven Viasserstoff enthaltenden Verbindung oder dem I Zwischenprodukt enthalten ist. Wenn es sich um eine. Hydroxylgruppe" ■handelt, können als geeignete Blockierungsmittel Carbonsäuren, _; ! Carbonsäurehalogenide, Acrylverbindungen oder Methacrylverbindun- ! gen und dergl» verwendet werden. . ■ . . . <

Zu den Carbonsäuren gehören beispielsweise Essigsäure, Propion- \ \ säure, Acrylsäure, n-Buttersäure, Isobuttersäure, Capronsäure, j

j i

i Laurinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure, ölsäure, Linolsäure, { Behensäure, Tristearinsäure, 2-Äthylstearinsäure, Naphth emäuren, ^!

Hexariydrobenzoesäure, ^!

Benzoesäure,/Butylbenzoesäure, Nony!benzoesäure, Toluylsäure, Do- ,

j decylmethy!benzoesäure, Naphthalincarbonsäure, Phenylessigsäure, ;

j t

j Octylphenylessigsäure, Monobutylsuccinat, Monodecylmale.at,.■..--_; , i j Monodecyladipat, Monooctylphthalat. Zu den Säurehalogeniden gehören Säurechloride und Säurebromide und dergl. Zu den Kohlenwasserstoffhalogeniden gehören beispielsweise Methylchlorid, Methylbro- . mid, Methy1j oäid, Äthylchlorid, Äthylbromid, Butylchlorid, Octyl- ! bromid, Decylchlorid, Dodecylchlorid, Stearylbromid, Octylchlorid, ' Benzylchlorid, Methylbenzylchlorid und Dodecylmethylbenzylchlorid..

I i

Zu den Acrylverbindungen gehören Methylacrylat, Butylacrylat, . I Äthylmethacrylat, Dodecylacrylat und Acrylnitril.

Wenn die Gruppe eine Carbonsäuregruppe ist, sind geeignete Blockier rungsmit-tel einwertige Alkohole (natürliche und synthetische), . ■ \

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Kohlenwasserstoffhalogenide, Acryl- und Methacry!verbindungen und dergl. Zu den einwertigen Alkoholen gehören Methylalkohol, Kthyl- ' alkohol, Propylalkohol, Butylalkohol, see.-Butylalkohol., Octylalkohol, 2-äthylhexylalkohol, Decylalkohol, Dodecylalkohol, Tride-^! cylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Linoleylalkohol, 2-Sthylstearylalkohol, Benzylalkohol und Dodecylbenzylalkohol. Die Kohlen-, wasserstoffhalogenide und. Acryl- und Methacry!verbindungen sind die- gleichen wie oben erwähnt. " ■ !

^ Wenn die Gruppe eine Aminogruppe ist, können als Blockierüngs- j (mittel beispielsweise Anhydride j wie Essigsäureanhydrid, Propioh- i ! säureanhydrid und Benzoesäureanhydrid, die oben erwähnten Säure- \ ; halogenide und Acryl- und Methacry !verbindungen 'verwendet werden', j

, Die oben erwähnten Blockierungsreaktionen können nach verschiedenen ι bekannten Methoden durchgeführt werden. So kann die Blockierüngs- ! reaktion zwischen einer Hydroxylgruppe und einer Carboxylgruppe !.durch' übliche Veresterung erfolgen. Die Blockierung der Hydroxyl- ! oder Carboxylgruppe mit einem Kohlenwasserstoffhalogenid kann ; durch Umsetzung der Gruppe mit einem Alkalimetall oder einem Hyjdroxyd davon und ahschliessender Reaktion.mit dem Kohlenwasser-I stoffhalogenid bei einer Temperatur von 50 bis 150⁰C durchgeführt j werden. Die Blockierung einer Aminogruppe kann allgemein durch !Erhitzen des Reaktionsgemisches erfolgen. Die Sulfatierung wird imi j allgemeinen nach der obigen Blockierung durch Reaktion der nichtblockierten Hydroxylgruppen des erhaltenen Zwischenprodukts mit ·

I einem Sulfatierungsmittel, wie Schwefelsäure, einem Anhydrid davon!

! oder' Chlorsulfonsäure bei -10.bis 50⁰C und anschliessender Neutra-! i - - · i

ilisation mit einer basischen Verbindung durchgeführt. Zu geeigneten

I basischen Verbindungen gehören Alkalihydroxyde, Ammoniak und Amineί j wie sie bei der Erläuterung der Sulfonsäureestergruppe erwähnt sincj,

I .

Die anionische Verbindung der Formel I, wie sie nach den obigen Arbeitsweisen hergestellt werden kann,, hat gute Wasserlöslichkeit !oder Emulgierbarkeit, gute Schmiereigenschaften, gute Kühleigen-I schäften und gute Detergentien/ vxe Wahl der oben erwähnten vier S Gruppen kann den anionischen Verbindungen die gewünschte geringe

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Toxizität für Fische., eine hohe biologische Abbaubarkeit, geringe j Schaumbildungseigenschaften und gute korrosionsinhibierende Eigen-

■ schäften verleihen. Daher ist die anionische Verbindung geeignet ; j als Schmiermittel, insbesondere als wässriges Schmiermittel.

! Das Schmiermittel der Erfindung kann aus der obigen anionischen

I Verbindung allein bestehen, enthält jedoch im allgemeinen die janionische Verbindung und ein herkömmliches Verdünnungsmittel. Die S Menge an anionischer Verbindung kann über einen weiten Bereich Ischwanken, je nach dem Verwendungszweck des Schmiermittels. Im all-

■ gemeinen werden 0,1 bis 99 Ge\i.-%₃ vorzugsweise 0,3 bis 50 und ins-• besondere 0,5 bis 10 Gew.-^, verwendet, bezogen auf das Gesamtgelwicht der Schmiermittelzusammensetzung. Das Verdünnungsmittel ist ■beispielsweise Wasser, Glykole (Äthylenglykol, Propylenglykol und jdergl.), Glykoläthor, Polyoxyalkylenglykole (Molekulargewicht j 200 bis 10 000), Äther davon, Mineralöle und pflanzliche Öle. Be-Ivorzugt sind Wasser und ein Gemisch von Wasser und organischem !Verdünnungsmittel, überdies können verschiedene herkömmliche Zu-Isätze in das Schmiermittel der Erfindung eingebracht werden, zweckimassig in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-%_t bezogen auf das Ge- j !samtgewicht des Schmiermittels. Typische Zusätze sind Antioxydan- .

I - j

itien, z.B. Phenyl-oü-naphthylamin, Di-n-butylamin, 2,^-Dimethyl-ö- '·. [tert.-butylphenol oder 4,4-Butyliden-bis-6-tert.-butyl-m-kresol; \

ι ■ i

Korrosionsinhibitoren, wie Alkanolamine einschliesslich von Mono-, ;

[Di- und Triäthanolaminen), Morpholin, Cyclohexylamin, Benzotriazol oder Mercaptobenzotriazol; Rostinhibitoren, wie Fettsäuren, Fettamine, Fettalkohole, Alkylphosphonate, Alkylsulfonate und Alkanolamine. Schliesslich können auch Mittel für extreme Drücke (EP-Mittel), wie Alkylphosphat oder Alkylphosphit sowie Bakterieide, wie Formalin, Dijodmethyl-p-tolylsulfon oder Dijodmethylchlorphenylsulfon eingebracht werden. ·

Das Schmiermittel der Erfindung ist vorzugsweise in Anwendungsgebieten eingesetzt, welche gute Schmierfähigkeit erfordern, wie Idie Metallbearbeitung (Ziehen, Schneiden, Schleifen _t Abschrecken lund Walzen und dergl.), beim Erbohren von Ölvorkommen und in der

j Flaschenabfüllung. Es kann auch als Schmiermittelkomponente von

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I Hydraulikflüssigkeiten verwendet werden. "

' Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

i ■■"■"-,

;Beispiel 1 ·

i ■ ■ '

I · ■ '

j Tabelle 1 zeigt einige Eigenschaften der anionischen Verbindungen ι (A - K) gemäss der Erfindung sowie einiger herkömmlicher Verbindungen (a - c) als Schmiermittel. Die Eigenschaften wurden wie !folgt bestimmt:

j ■

; (1) Wasserlöslichkeit (oder Emulgierbarkeit):

; 1 Gew.-$ige wässrige Lösung der Testverbindung durch visuelle : Beobachtung geprüft. ■

j (2) Schmierfähigkeit für Metall (Reibungskoeffizient μ):

j Der Reibungskoeffizient für Metall wurde mit dem Shell 4-Kugelj .Schmierprüfgerät für Extremdruck für 1 Gew.-$ige wässrige Lö-

' sungen'unter 60 UpM und 100 kg Belastung gemessen. ·.

;■■'"■■ !

j (3) Toxizität für Fische: . j

ί ■ Je 4 Testfische (Killifisch^ d.h. Kärpfling) wurden 2k Stunden j

j bei 20 bis 28°C in Behältern gehalten, die 11 der wässrigen

\ Lösung in der Verbindung in verschiedenen Konzentrationen ent

j hielten. Die Toxizität für Fische wurde durch die Konzentra-

! tion in ppm wiedergegeben, iDeiwelcher die Hälfte der Testfische

j starben.

■ In der Tabelle A wurde die Verbindung A hergestellt durch Zu-

j. gäbe von 10 Mol Äthylenoxyd an Pentaerythritdioleat bei 130⁰C,

I Sulfatieren mit Chlorsulfonsäure bei 20⁰C und Neutralisieren

¹ mit Triäthanolamin (TA). ^:

ί - ■-

¹ Die Verbindung E wurde hergestellt durch Zugabe von 20 Mol Äthylenoxyd an Pentaerythrit bei .130⁰C, Verestern mit 2 Mol ölsäure bei 150°C, Sulfatieren mit Chlorsulfonsäure bei 20°C und Neutralisieren mit Triäthanolamin. Die Verbindungen B-D,

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— 1Π —

F und H - K in Tabelle 1 waren nach der gleichen Methode wie die !Verbindung A hergestellt. Die Verbindung G in Tabelle 1 wurde nach !der gleichen Methode wie die Verbindung E hergestellt.

ί - i

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Tabelle

co ro cn

CO CO CO

I Nr.	Verbindung	Wasserlöslichkeit	Schmierfähigkeit für Metall (μ)	Toxizität für Fische (ppm)	1 < * ; I
! ^A	Pentaol-dioleat-(Ä0)_1Q-(SO₃TA)	stabile Emulsion	0,096	3500
^; B	Pentaol-dioleat-(AO)₁₀-(SO₃MO) .	ti !	0,098 ι	2500
j C	Pentaol-dioleat-(XO)₁₀~ CSO₃Na)	ti	0,085	1000
I ^D	Pentaol-dioleat-(Ä0)₂₀-(SO₃TA)	klare Lösung	0,085	5OOO < .
! *	Pentaol-(Ä0)₂₀-dioleat-(SO₃TA)	Il	0,076	200 - 500
I ρ .	Sorbitan-trioleat-(Ä0)₂₀-(SO₃TA)	tt	0,098	1000
I ^ ^G	Sucrose-(Ä0)_2Q-dioleat-(SO₃TA)		0,098	200 - 500
ί ^Η	' TEPA-dioleinamid-(Ä0)_2Q-(SO₃TA)	ti	. 0,111	1000
I ι	Pentaol-dilaurat-(Ä0)₁₀-(SO₃TA)	"	0,132	1000 .
'■·' J	Pentaol-dioleat-(AO)₂₀-(SO₃TA)₂ .	11	0,111	1500
i K	Pentaoi-distearyläther-(Ä0J₁₀-(SO₃TA;	stabile Emulsion	0,098	1000 . .
¹ a	■ PPG(MQl =1.750)-(XO)-Addukt (GMG 2200)	klare Lösung.	0,301	5OQO« .
. b ·	Nonylphenol-(AO)₁₀ '	11	0,312	20 - 50
■i°	Emulsion		0,111	50

iBemerkungen:

(1) Pentaol: Pentaerythrit

(2) ÄO: Äthylenoxyd

(3) TA: Triäthanolamin

(4) MO: Morpholin

(5) TEPA: Tetraäthylenpentamin ) (6) MG: Molekulargevricht ·

j (7) GMG: Gesamtmolekulargewicht

j (8) Emulsion (C): Emulsion, die Mineralöl, Wasser und Emulgier-

I mittel (Nonylphenol-(ÄO) . -Addukt und Pe-'

I troleumsulfonat) enthält.

! Beispiel 2 . :

j Tabelle 2 zeigt einige Eigenschaften der Verbindungen L und M die- ; ser Erfindung, die für ein Schmiermittel zum Bohren erforderlich

! sind, und zwar im Vergleich mit herkömmlichen Schmiermitteln d₉ e. ^: Diese Eigenschaften wurden wie folgt bestimmt:

j (1) Die Wasserlöslichkeit j die Schmierfähigkeit für Metall und die ! Toxizität für Fische wurden nach der gleichen Methode, wie in .' ! Beispiel 1 geprüft. ■ !

^ 1

; (2) Die biologische Abbaufähigkeit wird gezeigt durch die Anzahl .

[ Gewichtsprozent an abgebauter Verbindung nach 8 Tagen, und \

j dies \iurde nach der JIS-Methode (Japanischer Industrie-Stan- ^;

: " dard) K 3363 bestimmt. j

} ι

j (3) Stabilität in hartem Wasser: . !

i Die Stabilität wurde durch visuelle Beobachtung in 1 Gevr.-#iger ; Lösung der Prüfverbindung in hartem Wasser (Härte: 10° und | 30°dH) bestimmt. ' ' |

i i

h ' · ι

j (4) 'die Prüfung auf Schaumhöhe wurde nach der Ross-Miles-Methode ^:

; in 0_al Gew.-Jiiger wässriger Lösung bei 20°C und 60°C durchge-'

führt. i

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Tabelle 2

Nr.

Verbindung

Wasserlöslichkeit

Stabilität in hartem Wasser

Schaumhöhe (mm)

2O⁰C

60⁰C

Schmierfähigkeit für Metall (μ)

Toxisität für Fische (ppm)

Biologi- S sehe Abbau; .barkeit >

Sorbitan-monooleat-

klare Lösung

stabil stabil

15--5

15-2

0,085

5000 <

99,1

M Verbindung L

90 % Methanol-(PO)₅ 10 % 11.

13-5

13-2

0,085

5000 <

90,5

Herkömmliches Schmiermittel (wässriger Typ)

75-60

60-25

0,270.

5000 <

e Herkömmliches 'Schmiermittel (Mineralöl-Typ)

Trennung Tren-■ (Schaum) nung' .rennung

0-0

0,085

100

Bemerkungen; (1) PO:

Propylenoxyd ' ■

(2) Schmiermittel d: Schmiermittel, das anionische oberflächenaktive Mittel enthält (wässriger Typ) ·

(3) Schaumhöhe: 15-5. hat folgende .Bedeutung:

15 nun Schaumhöhe (Zeitpunkt 0) 5 .nan 'Schaumhöhe (Zeitpunkt 5 Minuten) · ι oo

■ . ' ■ · * oo

,1 , „_ „,„. ^,

Beispiel 3 (Beispiele für die Reaeptierung verschiedener Schmiermittel)

j (1) Schmiermittel für die Metallbearbeitung (Zähflüssigkeit) (I)

i ;

! Gew.~%

j - Sorbitan-monostearat-(ÄO·. PO) -(SOJTA) 10-20

Wasser . 90 - 80

j Bemerkungen:

' 1) (Ä0-P0) ist das Polyoxyäthylenpolyoxypropylenaddukt

] .(Gewichtsverhältnis 1:1) mit einem Molekulargewicht von j 1500 (einschliesslich dem Gewicht von Sorbitan-monostearat)

: (2) Schmiermittel für die Metallbearbeitung (Schneidflüssigkeit) (II)

1 ■

j - Gew.-JS

! Sorbitan-monooleat-(SO).„-(SO^TA) ' 10 - 50

Korrosionsinhibitoren 1-10 . .

: Bakterieide ' 0,05 - 1

; Wasser . 88,95 - 39

^! (3) Schmiermittel für Metallbearbeitung (Walzflüssigkeit) (III)

j Ge\i.-%

j Pentaol-dioleat-(SO)₁₀-(S0₃MO) .10-50

j Korrosionsinhibitoren 1 - 10

j Extremdruckmittel 1-5

j Wasser ' 88-35

!(4) Bohrflüssigkeit

I Gew.-55

j Pentaol-dioleat-(AO)₂₀-(SO₃TA) 10 - 90

. j Korrosionsinhibitoren 1-10

Wasser 89 - 0

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Claims

- 15 Patentanspruch

j Schmiermittel, gekennzeichnet durch eine anionische Verbindung
'■ der Formel I ·

^R2 ^T(A₂O _n SO₃MJT .. (I)

< worin die Gruppen PL unabhängig voneinander Wasserstoff oder orga-; I nische Gruppen mit einem Kohlenwasserstoffrest von 1 bis 22 Kohlenr ! stoffatomen bedeuten, wobei die Gruppen direkt oder durch die . :Gruppe { Ok^- an die Gruppe FL· gebunden sein können, wobei wenig-. ^: stens eine der Gruppen R. eine organische Gruppe mit einem Kohlen-; j Viasserstoffrest von 11 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, R₃ den Rest
leiner Verbindung mit 3 bis 3 aktiven Wasserstoffatomen bedeutet,
iOA. und A₀O unabhängig voneinander Oxyalkylengruppen mit 2 bis 4 :

! X ά j

■ Kohlenstoffatomen sind, M eine einwertige salzbildende Gruppe be- ! :deutet, ρ und q unabhängig voneinander eine Zahl von 0 bis 40 be- ; !deuten, vorausgesetzt, dass die Gesamtzahl von OA^ - und ApO- ■, ; Gruppen 3 bis '40 beträgt, und m und η unabhängig voneinander die .. ι Zahl 1 oder eine höhere Zahl bedeuten, vorausgesetzt, dass m+n : i 3 bis 8 ist. · i

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