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Die
Erfindung betrifft die Verwendung von Salzen mit Tetracyanoboratanionen
als Schmierstoffe, geeignet für alle Arten von Schmierstoffzusammensetzungen
oder Grundölen für Schmierstoffzusammensetzungen
oder Schmierfettzusammensetzungen.
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Aus
dem Stand der Technik ist die Verwendung von ionischen Flüssigkeiten
als Basisöle bzw. Additive bekannt, beispielsweise durch
EP 1672051 A1 .
Jedoch weisen alle Lösungen bis zum heutigen Tag gravierende
Nachteile bei der Hydrolysebeständigkeit und der Hygroskopie
auf. Dies zeigt sich beispielsweise auch in Untersuchungen zum Korrosionsverhalten
in Kugellagern.
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Es
ist bekannt dass ionische Flüssigkeit in Abhängigkeit
von Ihrem Anion hygroskopisch sein können. Dies führt
zur Zunahme des Wasseranteils im Schmierfilm und je höher
der Wasseranteil ist desto eher kann es zu Korrosionserscheinungen
kommen. Diesen Zusammenhang beschreibt Minami (I. Minami,
Molecules 2009, 14, 2286-2305) für die bereits
bekannten Anionen BF4
–,
PF6
–, NTF– und FAP–.
Allerdings enthalten diese alle Fluoratome im Anion um die Hydrophobiztät
zu erhöhen welches das Risiko der HF Bildung in sich birgt bzw.
zu biologisch persistenten Verbindungen führen kann. Daher
wäre es wünschenswert halogenfrei, nicht Wasser
mischbare ionische Flüssigkeiten einzusetzen, die darüber
hinaus gute tribologischen Eigenschaften bei guten Viskositätsindizies
besitzen und notwendig, die ebenfalls thermisch stabil sind. Die
Viskosität ist ein wesentlicher Faktor, da die Viskosität
ionischer Flüssigkeiten im Vergleich zur Viskosität
von synthetischen bzw. Mineralöl-basierten Basisölen
bei Zunahme der Temperatur in der Regel stärker zunehmen.
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Die
Aufgabe liegt daher insbesondere darin alternative ionische Flüssigkeiten
zur Verfügung zu stellen, die das zuvor genannte Eigenschaftsprofil
erfüllen.
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Überraschenderweise
wurde gefunden, dass Salze mit Tetracyanoboratanionen dieses Eigenschaftsprofil
in besonderer Weise erfüllen.
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Ein
erster Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von Salzen
mit Tetracyanoboratanionen der Formel I [Kation][B(CN)4] I, wobei
[Kation] ein organisches Kation bedeutet, ausgewählt aus
der Gruppe der Ammoniumionen, Phosphoniumionen, Sulfoniumionen,
Uroniumionen, Thiouroniumionen, Guanidiniumionen oder heterocyclischen
Kationen enthaltend mindestens ein quartäres N-Atom, als
Schmierstoffe.
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Derartige
Salze und deren Herstellung sind beispielweise aus
WO 2004/072089 bekannt. Die Verwendung
als Schmierstoffe und insbesondere die tribologischen Eigenschaften
dieser Verbindungen und das einzigartige Eigenschaftsprofil sind
nicht in dieser Vorveröffentlichung enthalten.
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Geeignete
Ammoniumionen als Kationen für Tetracyanoborate der Formel
I entsprechen der Formel (1).
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Geeignete
Phosphoniumionen als Kationen für Tetracyanoborate der
Formel I entsprechen der Formel (2).
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Geeignete
Sulfoniumionen als Kationen für Tetracyanoborate der Formel
I entsprechen der Formel (3). [NR4]+
(1),
[PR4]+
(2),
[SR3]+ (3), wobei
R
jeweils unabhängig voneinander
geradkettiges oder
verzweigtes Alkyl mit 1–20 C-Atomen,
geradkettiges
oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen, subsituiert durch
eine geradkettige oder verzweigte Alkoxygruppe mit 1 bis 10 C-Atomen,
geradkettiges
oder verzweigtes Alkenyl mit 2–20 C-Atomen und einer oder
mehreren Doppelbindungen,
geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl
mit 2–20 C-Atomen und einer oder mehreren Dreifachbindungen,
gesättigtes,
teilweise oder vollständig ungesättigtes Cycloalkyl
mit 3–7 C-Atomen, das mit Alkylgruppen mit 1–6
C-Atomen substituiert sein kann, bedeutet, wobei ein oder mehrere
R teilweise oder vollständig mit Halogenen, insbesondere
-F und/oder -Cl, oder teilweise mit -OH, -OR', -CN, -C(O)NR'2, -SO2NR'2, -SO2X, -NO2, substituiert sein können, und
wobei ein oder zwei nicht benachbarte und nicht α-ständige
Kohlenstoffatome des R, durch Atome und/oder Atomgruppierungen ausgewählt
aus der Gruppe -O-, -S-, -S(O)-, -SO2-,
-N+R'2-, -C(O)NR'-,
-SO2NR'-, oder -P(O)R'- ersetzt sein können
mit R' = nicht, teilweise oder perfluoriertes C1-
bis C6-Alkyl, C3-
bis C7-Cycloalkyl, unsubstituiertes oder
substituiertes Phenyl und X = Halogen sein kann.
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Insbesondere
geeignete Ammoniumionen der Formel (1) sind symmetrische oder unsymmetrische
Tetraalkylammoniumkationen, wobei die Alkylgruppen jeweils unabhängig
voneinander 1 bis 15 C-Atome haben können oder wobei die
Alkylgruppen jeweils unabhängig voneinander durch Alkoxy
mit 1 bis 15 C-Atomen substituiert sein können.
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Insbesondere
geeignete Phosphoniumionen der Formel (2) sind symmetrische oder
unsymmetrische Tetraalkylphosphoniumkationen, wobei die Alkylgruppen
jeweils unabhängig voneinander 1 bis 15 C-Atome haben können
oder wobei die Alkylgruppen jeweils unabhängig voneinander
durch Alkoxy mit 1 bis 15 C-Atomen substituiert sein können.
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Insbesondere
geeignete Sulfoniumionen der Formel (3) sind Trialkylsulfoniumkationen,
wobei die Alkylgruppen jeweils unabhängig voneinander 1
bis 15 C-Atome haben können oder wobei die Alkylgruppen jeweils
unabhängig voneinander durch Alkoxy mit 1 bis 15 C-Atomen
substituiert sein können.
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Geeignete
Uroniumionen als Kationen für Tetracyanoborate der Formel
I entsprechen der Formel (4).
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Geeignete
Thiouroniumionen als Kationen für Tetracyanoborate der
Formel I entsprechen der Formel (5).
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Geeignete
Guanidiniumionen als Kationen für Tetracyanoborate der
Formel I entsprechen der Formel (6). [C(NR3R4)(OR5)(NR6R7)]+
(4),
[C(NR3R4)(SR5)(NR6R7)]+
(5),
[C(NR8R9)(NR10R11)(NR12R13)]+
(6), wobei
R3 bis R7 jeweils
unabhängig voneinander
- – H,
wobei H für R5 ausgeschlossen wird,
- – ein geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis
20 C-Atomen, geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2–20
C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen,
- – geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit 2–20
C-Atomen und einer oder mehreren Dreifachbindungen,
- – gesättigtes, teilweise oder vollständig
ungesättigtes Cycloalkyl mit 3–7 C-Atomen, das
mit Alkylgruppen mit 1–6 C-Atomen substituiert sein kann,
bedeutet und
wobei
R8 bis
R13 jeweils unabhängig voneinander - – H,
- – ein geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis
20 C-Atomen,
- – ein geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2–20
C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen,
- – ein geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit 2–20
C-Atomen und einer oder mehreren Dreifachbindungen,
- – gesättigtes, teilweise oder vollständig
ungesättigtes Cycloalkyl mit 3–7 C-Atomen, das
mit Alkylgruppen mit 1–6 C-Atomen substituiert sein kann,
bedeutet.
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Geeignete
heterocyclische Kationen enthaltend mindestens ein quartäres
N-Atom für Tetracyanoborate der Formel I entsprechen der
Formel (7).
[HetN]+
(7), wobei
HetN
ein heterocyclisches Kation, ausgewählt aus der Gruppe
wobei
die Substituenten
R
1' bis R
4' jeweils unabhängig voneinander
H,
wobei H für R
1' und R
4' ausgeschlossen
ist,
geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1–20
C-Atomen,
geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 10
C-Atomen, subsituiert durch eine geradkettige oder verzweigte Alkoxygruppe
mit 1 bis 10 C-Atomen,
geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl
mit 2–20 C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen,
geradkettiges
oder verzweigtes Alkinyl mit 2–20 C-Atomen und einer oder
mehreren Dreifachbindungen,
gesättigtes, teilweise
oder vollständig ungesättigtes Cycloalkyl mit
3–7 C-Atomen, das mit Alkylgruppen mit 1–6 C-Atomen
substituiert sein kann, gesättigtes, teilweise oder vollständig
ungesättigtes Heteroaryl, Heteroaryl-C
1-C
6-alkyl oder Aryl-C
1-C
6-alkyl bedeutet,
wobei die Substituenten
R
1', R
2', R
3' und/oder R
4' zusammen
auch ein Ringsystem bilden können,
wobei ein oder
mehrere Substituenten R
1' bis R
4' teilweise
oder vollständig mit Halogenen, insbesondere -Cl und/oder
-F, oder -OH, -OR', -CN, -C(O)NR'
2, -SO
2NR'
2, -C(O)X, -SO
2X, -NO
2, substituiert
sein können, wobei jedoch nicht gleichzeitig R
1' und
R
4' vollständig mit Halogenen substituiert
sein dürfen, und wobei ein oder zwei nicht benachbarte
und nicht am Heteroatom gebundene Kohlenstoffatome der Substituenten
R
1' bis R
4', durch Atome
und/oder Atomgruppierungen ausgewählt aus der -O-, -S-,
-S(O)-, -SO
2-, -N
+R'
2-, -C(O)NR'-, -SO
2NR'-, oder
-P(O)R'- ersetzt sein können mit R' = nicht, teilweise
oder perfluoriertes C
1- bis C
6-Alkyl,
C
3- bis C
7-Cycloalkyl,
unsubstituiertes oder substituiertes Phenyl und X = Halogen.
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Unter
vollständig ungesättigten Substituenten werden
im Sinne der vorliegenden Erfindung auch aromatische Substituenten
verstanden.
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Als
Substituenten R3 bis R13 der
Verbindungen der Formeln (4) bis (6) kommen erfindungsgemäß jeweils
unabhänig voneinander bevorzugt in Frage C1-
bis C16-, insbesondere C1-
bis C4-Alkylgruppen, H, ON, Phenyl oder
NH2.
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Die
Substituenten R3 bis R13 sind
jeweils unabhängig voneinander besonders bevorzugt eine
geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 16 C-Atomen.
Die Substituenten R3 und R4,
R6 und R7, R8 und R9, R10 und R11 und R12 und R13 in Verbindungen
der Formeln (4) bis (6) können dabei gleich oder verschieden sein.
Ganz besonders bevorzugt sind R3 bis R13 jeweils unabhängig voneinander
Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, tert.-Butyl, sek.-Butyl,
Phenyl, Hexyl oder Cyclohexyl, ganz besonders bevorzugt Methyl,
Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl oder Hexyl.
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Bis
zu vier Substituenten des Guanidinium-Kations [C(NR8R9)(NR10R11)(NR12R13)]+ können
auch paarweise derart verbunden sein, dass mono-, bi- oder polycyclische
Kationen entstehen.
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Ohne
Einschränkung der Allgemeinheit sind Beispiele für
solche Guanidinium-Kationen:
wobei
die Substituenten R
8 bis R
10 und
R
13 eine zuvor angegebene oder besonders
bevorzugte Bedeutung haben können.
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Gegebenenfalls
können die Carbocyclen oder Heterocyclen der zuvor angegebenen
Guanidinium-Kationen noch durch C1- bis
C6-Alkyl substituiert sein.
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Besonders
bevorzugte Guanidiniumkationen sind beispielsweise Guanidinium,
Aminoguanidinium, Tetramethylguanidinium, Diphenylguanidinium oder
Cyanoguanidinium.
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Bis
zu vier Substituenten des Uroniumkations [C(NR3R4)(OR5)(NR6R7)]+ oder
des Thiouroniumkations [C(NR3R4)(SR5)(NR6R7)]+ können auch paarweise derart verbunden
sein, dass mono-, bi- oder polycyclische Kationen entstehen.
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Ohne
Einschränkung der Allgemeinheit sind Beispiele für
solche Kationen im Folgenden angegeben, wobei Y = O oder S bedeutet:
wobei
die Substituenten R
3, R
5 und
R
6 eine zuvor angegebene oder besonders
bevorzugte Bedeutung haben können.
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Gegebenenfalls
können die Carbocyclen oder Heterocyclen der zuvor angegebenen
Kationen noch durch C1- bis C6-Alkyl
substituiert sein.
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Als
Substituenten R1' bis R4' von
Verbindungen der Formel (7) kommen erfindungsgemäß dabei
bevorzugt in Frage: C1- bis C20,
insbesondere C1- bis C12-Alkylgruppen.
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Die
Substituenten R1' und R4' sind
jeweils unabhängig voneinander insbesondere bevorzugt Methyl, Ethyl,
Isopropyl, Propyl, Butyl, sek.-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, Hexyl,
Octyl, Decyl, Dodecyl, Cyclohexyl, Phenyl oder Benzyl. Sie sind
ganz besonders bevorzugt Methyl, Octyl, Decyl oder Dodecyl. In Pyrrolidinium-,
Piperidinium- oder Morpholinium-Verbindungen sind die beiden Substituenten
R1' und R4' bevorzugt
unterschiedlich.
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Der
Substituent R2' oder R3' ist
jeweils unabhängig voneinander insbesondere H, Methyl,
Ethyl, Isopropyl, Propyl, Butyl, sek.-Butyl, tert.-Butyl, Cyclohexyl,
Phenyl oder Benzyl. Besonders bevorzugt ist R2' H,
Methyl, Ethyl, Isopropyl, Propyl, Butyl oder sek.-Butyl. Ganz besonders
bevorzugt sind R2' und R3' H.
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Die
C1-C16-Alkylgruppe
ist beispielsweise Methyl, Ethyl, Isopropyl, Propyl, Butyl, sek.-Butyl
oder tert.-Butyl, ferner auch Pentyl, 1-, 2- oder 3-Methylbutyl,
1,1-, 1,2- oder 2,2-Dimethylpropyl, 1-Ethylpropyl, Hexyl, Heptyl,
Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl
oder Hexadecyl.
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Die
C1-C20-Alkylgruppe
ist beispielsweise Methyl, Ethyl, Isopropyl, Propyl, Butyl, sek.-Butyl
oder tert.-Butyl, ferner auch Pentyl, 1-, 2- oder 3-Methylbutyl,
1,1-, 1,2- oder 2,2-Dimethylpropyl, 1-Ethylpropyl, Hexyl, Heptyl,
Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl,
Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl oder Eicosyl. Gegebenenfalls
Difluormethyl, Trifluormethyl, Pentafluorethyl, Heptafluorpropyl
oder Nonafluorbutyl.
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Ein
geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2 bis 20 C-Atomen, wobei
auch mehrere Doppelbindungen vorhanden sein können, ist
beispielsweise Ethenyl, Allyl, 2- oder 3-Butenyl, Isobutenyl, sek.-Butenyl, ferner
4-Pentenyl, iso-Pentenyl, Hexenyl, Heptenyl, Octenyl, -C9H17, -C10H19 bis -C20H39; vorzugsweise Allyl, 2- oder 3-Butenyl,
Isobutenyl, sek.-Butenyl, ferner bevorzugt ist 4-Pentenyl, iso-Pentenyl
oder Hexenyl.
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Ein
geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit 2 bis 20 C-Atomen, wobei
auch mehrere Dreifachbindungen vorhanden sein können, ist
beispielsweise Ethinyl, 1- oder 2-Propinyl, 2- oder 3-Butinyl, ferner
4-Pentinyl, 3-Pentinyl, Hexinyl, Heptinyl, Octinyl, -C9H15, -C10H17 bis -C20H37, vorzugsweise Ethinyl, 1- oder 2-Propinyl, 2-
oder 3-Butinyl, 4-Pentinyl, 3-Pentinyl oder Hexinyl.
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Aryl-C1-C6-alkyl bedeutet
beispielsweise Benzyl, Phenylethyl, Phenylpropyl, Phenylbutyl, Phenylpentyl oder
Phenylhexyl, wobei sowohl der Phenylring als auch die Alkylenkette,
wie zuvor beschrieben teilweise oder vollständig mit Halogenen,
insbesondere -F und/oder -Cl, oder teilweise mit -OH, -OR', -CN,
-C(O)NR'2, -SO2NR'2, -C(O)X, -SO2X,
-NO2 substituiert sein können.
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Unsubstituierte
gesättigte oder teilweise oder vollständig ungesättigte
Cycloalkylgruppen mit 3–7 C-Atomen sind daher Cyclopropyl,
Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclopentenyl,
Cyclopenta-1,3-dienyl, Cyclohexenyl, Cyclohexa-1,3-dienyl, Cyclohexa-1,4-dienyl,
Phenyl, Cycloheptenyl, Cyclohepta-1,3-dienyl, Cyclohepta-1,4-dienyl
oder Cyclohepta-1,5-dienyl, welche mit C1-
bis C6-Alkylgruppen substituiert sein können,
wobei wiederum die Cycloalkylgruppe oder die mit C1-
bis C6-Alkylgruppen substituierte Cycloalkylgruppe
auch mit Halogenatomen wie F, Cl, Br oder I, insbesondere F oder
Cl oder mit -OH, -OR', -CN, -C(O)NR'2, -SO2NR'2, -C(O)X, -SO2X, -NO2 substituiert
sein kann.
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In
den Substituenten R1' bis R4' können
auch ein oder zwei nicht benachbarte und nicht α-ständig
zum Heteroatom gebundene Kohlenstoffatome, durch Atome und/oder
Atomgruppierungen ausgewählt aus der Gruppe -O-, -S-, -S(O)-,
-SO2-, -N+R'2-, -C(O)NR'-, -SO2NR'-,
-P(O)(NR'2)NR'- oder -P(O)R'- ersetzt werden, mit
R' = nicht, teilweise oder perfluoriertes C1-
bis C6-Alkyl, C3-
bis C7-Cycloalkyl, unsubstituiertes oder
substituiertes Phenyl.
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Ohne
Einschränkung der Allgemeinheit sind Beispiele für
derart modifizierte Substituenten R1' bis
R4':
-OCH3,
-OCH(CH3)2, -CH2OCH3, -CH2-CH2-O-CH3, -C2H4OCH(CH3)2, -C2H4SC2H5,
-C2H4SCH(CH3)2, -S(O)CH3, -SO2CH3, -SO2C6H5, -SO2C3H7, -SO2CH(CH3)2, -SO2CH2CF3, -CH2SO2CH3,
-O-C4H8-O-C4H9, -CF3, -C2F5, -C3F7, -C4F9,
-C(CF3)3, -CF2SO2CF3,
-C2F4N(C2F5)C2F5, -CHF2, -CH2CF3, -C2F2H3, -C3FH6, -CH2C3F7, -C(CFH2)3, -CH2C6H5 oder P(O)(C2H5)2.
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In
R' ist C3- bis C7-Cycloalkyl
beispielweise Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl oder
Cycloheptyl.
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In
R' bedeutet substituiertes Phenyl, durch C1-
bis C6-Alkyl, C1-
bis C6-Alkenyl, NO2,
F, Cl, Br, I, C1-C6-Alkoxy,
SCF3, SO2CF3, SO2X' oder SO2NR''2 substituiertes
Phenyl, wobei X' F, Cl oder Br und R'' ein nicht, teilweise oder
perfluoriertes C1- bis C6-Alkyl
oder C3- bis C7-Cycloalkyl
wie für R' definiert bedeutet, beispielsweise, o-, m- oder
p-Methylphenyl, o-, m- oder p-Ethylphenyl, o-, m- oder p-Propylphenyl,
o-, m- oder p-Isopropylphenyl, o-, m- oder p-tert.-Butylphenyl,
o-, m- oder p-Nitrophenyl, o-, m- oder p-Methoxyphenyl, o-, m- oder
p-Ethoxyphenyl, o-, m-, p-(Trifluormethyl)phenyl, o-, m-, p-(Trifluormethoxy)phenyl,
o-, m-, p-(Trifluormethylsulfonyl)phenyl, o-, m- oder p-Fluorphenyl,
o-, m- oder p-Chlorphenyl, o-, m- oder p-Bromphenyl, o-, m- oder
p-Iodphenyl, weiter bevorzugt 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder
3,5-Dimethylphenyl, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-Dihydroxyphenyl,
2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-Difluorphenyl, 2,3-, 2,4-,
2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-Dichlorphenyl, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-,
3,4- oder 3,5-Dibromphenyl, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-Dimethoxyphenyl,
5-Fluor-2-methylphenyl, 3,4,5-Trimethoxyphenyl oder 2,4,5-Trimethylphenyl.
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In
R1' bis R4' wird
als Heteroaryl ein gesättigter oder ungesättigter
mono- oder bicyclischer heterocyclischer Rest mit 5 bis 13 Ringgliedern
verstanden, wobei 1, 2 oder 3 N- und/oder 1 oder 2 S- oder O-Atome vorliegen
können und der heterocyclische Rest ein- oder mehrfach
durch C1- bis C6-Alkyl,
C1- bis C6-Alkenyl, NO2, F, Cl, Br, I, C1-C6-Alkoxy, SCF3, SO2CF3, SO2X'
oder SO2NR''2 substituiert
sein kann, wobei X' und R'' eine zuvor angegebene Bedeutung haben.
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Der
heterocyclische Rest ist vorzugsweise substituiertes oder unsubstituiertes
2- oder 3-Furyl, 2- oder 3-Thienyl, 1-, 2- oder 3-Pyrrolyl, 1-,
2-, 4- oder 5-Imidazolyl, 3-, 4- oder 5-Pyrazolyl, 2-, 4- oder 5-Oxazolyl,
3-, 4- oder 5-Isoxazolyl, 2-, 4- oder 5-Thiazolyl, 3-, 4- oder 5-Isothiazolyl,
2-, 3- oder 4-Pyridyl, 2-, 4-, 5- oder 6-Pyrimidinyl, weiterhin
bevorzugt 1,2,3-Triazol-1-, -4- oder -5-yl, 1,2,4-Triazol-1-, -4-
oder -5-yl, 1- oder 5-Tetrazolyl, 1,2,3-Oxadiazol-4- oder -5-yl,
1,2,4-Oxadiazol-3- oder -5-yl, 1,3,4-Thiadiazol-2- oder -5-yl, 1,2,4-Thiadiazol-3-
oder -5-yl, 1,2,3-Thiadiazol-4- oder -5-yl, 2-, 3-, 4-, 5- oder
6-2H-Thiopyranyl, 2-, 3- oder 4-4H-Thiopyranyl, 3- oder 4-Pyridazinyl,
Pyrazinyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder 7-Benzofuryl, 2-, 3-, 4-, 5-,
6- oder 7-Benzothienyl, 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder 7-1H-Indolyl,
1-, 2-, 4- oder 5-Benzimidazolyl, 1-, 3-, 4-, 5-, 6- oder 7-Benzopyrazolyl, 2-,
4-, 5-, 6- oder 7-Benzoxazolyl, 3-, 4-, 5-, 6- oder 7-Benzisoxazolyl,
2-, 4-, 5-, 6- oder 7-Benzthiazolyl, 2-, 4-, 5-, 6- oder 7-Benzisothiazolyl,
4-, 5-, 6- oder 7-Benz-2,1,3-oxadiazolyl, 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-,
7- oder 8-Chinolinyl, 1-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder 8-Isochinolinyl,
1-, 2-, 3-, 4- oder 9-Carbazolyl, 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-
oder 9-Acridinyl, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder 8-Cinnolinyl, 2-, 4-,
5-, 6-, 7- oder 8-Chinazolinyl oder 1-, 2- oder 3-Pyrrolidinyl.
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Unter
Heteroaryl-C1-C6-alkyl
wird nun in Analogie zu Aryl-C1-C6-alkyl beispielsweise Pyridinyl-methyl, Pyridinyl-ethyl,
Pyridinyl-propyl, Pyridinyl-butyl, Pyridinyl-pentyl, Pyridinyl-hexyl
verstanden, wobei weiterhin die zuvor beschriebenen Heterocyclen
in dieser Weise mit der Alkylenkette verknüpft werden können.
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R1' oder R4' sind
insbesondere Alkylgruppen mit 1 bis 10 C-Atomen oder Alkoxyalkylgruppen
mit 1 bis 10 C-Atomen, ganz besonders bevorzugt Alkylgruppen mit
1 bis 10 C-Atomen.
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HetN
ist bevorzugt
wobei
die Substituenten R
1' bis R
4' jeweils
unabhängig voneinander eine zuvor beschriebene Bedeutung
haben.
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Ganz
besonders bevorzugt ist HetN
wobei
die Substituenten R
1' bis R
4' jeweils
unabhängig voneinander eine zuvor beschriebene Bedeutung
haben.
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HetN
ist ganz besonders bevorzugt Imidazolium, wobei die Substituenten
R1' bis R4' jeweils
unabhängig voneinander eine zuvor beschriebene Bedeutung
haben.
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Besonders
geeignete Salze der Formel I als Schmierstoffe sind beispielsweise
Salze mit herterocyclischen Kationen der Formel (7), wie zuvor beschrieben
und als bevorzugt beschrieben.
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Verbindungen
der Formel I sind beispielsweise Tetramethylammonium Tetracyanoborat,
Tetraethylammonium Tetracyanoborat, Tetrabutylammonium Tetracyanoborat,
Trimethyl(ethyl)ammonium Tetracyanoborat, Triethyl(methyl)ammonium
Tetracyanoborat, Tributyl(methyl)ammonium Tetracyanoborat, Trihexyl(tetradecyl)ammonium
Tetracyanoborat, Tetramethylphosphonium Tetracyanoborat, Tetraethylphosphonium
Tetracyanoborat, Tetrabutylphosphonium Tetracyanoborat, Trimethyl(ethyl)phosphonium
Tetracyanoborat, Triethyl(methyl)phosphonium Tetracyanoborat, Tributyl(methyl)phosphonium
Tetracyanoborat, Trihexyl(tetradecyl)phosphonium Tetracyanoborat,
1-Ethyl-3-methyl-imidazolium Tetracyanoborat, 1-Methyl-3-propyl-imidazolium
Tetracyanoborat, 1-Butyl-3-methyl-imidazolium Tetracyanoborat, 1-Methyl-3-pentylimidazolium
Tetracyanoborat, 1-Ethyl-3-propyl-imidazolium Tetracyanoborat, 1-Butyl-3-ethyl-imidazolium
Tetracyanoborat, 1-Ethyl-3-pentyl-imidazolium Tetracyanoborat, 1-Butyl-3-propyl-imidazolium
Tetracyanoborat, 1,3-Dimethyl-imidazolium Tetracyanoborat, 1,3-Diethylimidazolium
Tetracyanoborat, 1,3-Dipropypylimidazolium Tetracyanoborat, 1,3-Dibutylimidazolium
Tetracyanoborat, 1,3-Dipentylimidazolium Tetracyanoborat, 1,3-Dihexylimidazolium
Tetracyanoborat, 1,3-Diheptylimidazolium Tetracyanoborat, 1,3-Dioctylimidazolium
Tetracyanoborat, 1,3-Dinonylimidazolium Tetracyanoborat, 1,3-Didecylimidazolium
Tetracyanoborat, 1-Hexyl-3-methyl-imidazolium Tetracyanoborat, 1-Heptyl-3-methyl-imidazolium
Tetracyanoborat, 1-Methyl-3-octyl-imidazolium Tetracyanoborat, 1-Methyl-3-nonyl-imidazolium
Tetracyanoborat, 1-Decyl-3-methyl-imidazolium Tetracyanoborat, 1-Ethyl-3-hexyl-imidazolium
Tetracyanoborat, 1-Ethyl-3-heptyl-imidazolium Tetracyanoborat, 1-Ethyl-3-octyl-imidazolium
Tetracyanoborat, 1-Ethyl-3-nonyl-imidazolium Tetracyanoborat, 1-Decyl-3-ethyl-imidazolium Tetracyanoborat,
1,1-Dimethyl-pyrrolidinium Tetracyanoborat, 1-Methyl-1-ethyl-pyrrolidinium
Tetracyanoborat, 1-Methyl-1-propyl-pyrrolidinium Tetracyanoborat,
1-Methyl-1-butyl-pyrrolidinium Tetracyanoborat, 1-Methyl-1-pentyl-pyrrolidinium
Tetracyanoborat, 1-Methyl-1-hexyl-pyrrolidinium Tetracyanoborat,
1-Methyl-1-heptyl-pyrrolidinium Tetracyanoborat, 1-Methyl-1-octyl-pyrrolidinium
Tetracyanoborat, 1-Methyl-1-nonyl-pyrrolidinium Tetracyanoborat,
1-Methyl-1-decyl-pyrrolidinium Tetracyanoborat, 1,1-Diethyl-pyrrolidinium
Tetracyanoborat, N-Methyl-pyridinium Tetracyanoborat, N-Ethyl-pyridinium
Tetracyanoborat, N-Propyl-pyridinium Tetracyanoborat, N-Butyl-pyridinium
Tetracyanoborat, N-Ethyl-3-methyl-pyridinium Tetracyanoborat, N-Butyl-3-methyl-pyridinium
Tetracyanoborat, 1,1-Dimethylpiperidinium Tetracyanoborat, 1-Methyl-1-ethyl-piperidinium
Tetracyanoborat, N,N-Dimethylmorpholinium Tetracyanoborat.
-
Mit
der neuen Anionenklasse der Tetracyanoborate können Schmierstoffformulierungen
gebildet werden die wesentlich verbesserte Eigenschaften gegenüber
den bekannten ionischen Flüssigkeiten aufweisen. Die besondere
Eignung der Verbindungen der Formel I als Schmierstoffe wird belegt
durch das einzigartige Eigenschaftsprofil, beispielsweise durch
den überraschenderweise sehr großen Viskositätsindex
VI von 203 für 1-Ethyl-3-methylimidazolium Tetracyanoborat
gemessen nach der Stabinger Methode mittels AVM 3000 der Firma ANTON
PAAR, wie in Beispiel 1 beschrieben. Weiterhin sind Tetracyanoborate
hydrophob und wenig hygroskopisch, d. h. die Wasseraufnahme liegt
in der Regel bei kleiner 10%. Die Löslichkeit der Tetracyanoborate
nach Formel I, wie zuvor beschrieben und bevorzugt beschrieben sowie
die Löslichkeit der Einzelverbindungen nimmt mit steigender
Kettenlänge des Kations nimmt ab. So beträgt beispielsweise
die Löslichkeit von 1-Hexyl-3-methylimidazolium Tetracyanoborat
in Wasser nur 0,44 ppm. Im Vergleich zu anderen nicht fluorierten
Anionen ist die Querlöslichkeit damit sehr gering. Ethylmetylimidazolium-diethylphosphate
bzw. diethylsulfate sind beispielsweise wasserlöslich.
Ein möglichst niedriger und am Besten gar kein Verlust
des Schmierstoffes aus dem Einsatzort ist unerlässlich,
so dass immer genügend Schmiermittel zur Trennung der Reibpartner
vorhanden ist. Ein „Ausbluten” der Verbindungen
der Formel I aus dem eingesetzten Schmierstoff durch Wasser oder
Wasser-enthaltende Medien und damit einhergehend ein Verlust des
Schmierstoffs tritt daher kaum oder nicht auf.
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Weiterhin
sind Tetracyanoborate der Formel I wie zuvor beschrieben, als bevorzugt
beschrieben oder die Einzelverbindungen bei verschiedenen pH-Werten
hydrolytisch stabil und thermisch stabil. Ebenfalls wird keine Cyanid-Bildung
beobachtet (gelöst in neutraler wässriger Lösung
bei 60°C über 8 Stunden, getestet auf Cyanid mit
Aquaquant® Testkit).
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Verbindungen
der Formel I, wie zuvor beschrieben, als bevorzugt beschrieben oder
die Einzelverbindungen zeigen bei 150°C über 100
h visuell kaum Anzeichen von Korrosion für 1000r6, Cu,
Stahl ST37 oder Edelstahl 1.4301.
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Die
Verbindungen der Formel I zeigen daher als Reinstoff das beste Korrosionsverhalten
als alle bisher getesteten und verwendeten ionischen Flüssigkeiten
für Schmierstoffanwendungen.
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Tribologische
Messungen nach DIN 51834 Teil 2 zeigen Reibwerte
von fmin zwischen 0,1 und 0,15 für ein ISO VG32 Mineralöl
bei einer Belastung von 100 N so dass eine schmierende Wirkung gegeben
ist.
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Stellvertretend
für die Verbindungen der Formel I zeigt die 2 den
Reibverlauf der Verbindung 1-Ethyl-3-methyl-imidazolium Tetracyanoborat
(fmin = 0,16 und fmax = 0,3).
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Schmierstoffzusammensetzung
enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel I, wie zuvor beschrieben,
als bevorzugt beschrieben oder die Einzelverbindungen.
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Die
Verbindung der Formel I kann hierbei der wesentliche Bestandteil
als Schmierstoff sein. Die Verbindung der Formel I kann jedoch auch
als Additiv zu bereits bekannten Schmierstoffen eingesetzt werden.
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Die
erfindungsgemäße Schmierstoffzusammensetzung kann
daher eine Grundölmischung sein, die weiter an die Anwendung
angepasst werden kann oder kann schon die anwendbare Schmierstoffzusammensetzung
oder Schmierfettzusammensetzung sein. Die Art und Bezeichnung der
Schmierstoffzusammensetzung wird dann wesentlich durch Addivitve
geprägt, die der Schmierstoffzusammensetzung zugegeben
werden.
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Beispielhaft
seien Additive gegen Korrosion, Oxidation und zum Schutz von Metalleinflüsse,
die als Chelatverbindungen, Radikalfänger, UV-Stabilisatoren,
Reaktionsschichtbildner, sowie anorganische oder organische Festschmierstoffe,
wie Polyimide, Polytetrafluorethylen, Graphit, Metalloxide, Bornitrid,
Molybdänsulfid und Phosphat genannt. Insbesondere werden
Additive in Form von phosphor- und schwefelhaltige Verbindungen
z. B. Zinkdialkylthiophosphat, Borsäureester als Antwear/Extrempressure
eingesetzt, aromatische Amine, Phenole, Schwefelverbindungen als
Antioxidantien, Metallsalze, Ester, stickstoffhaltige Verbindungen, heterocyclische
Verbindungen als Mittel zur Korrosionsverhinderung eingesetzt. Glycerin-mono-
oder di-ester können als Reibschutzmittel sowie Polyisobutylen,
Polymeracrylat als Viskositätsverbesserer eingesetzt werden.
Die Additive können ionischer Struktur oder neutral sein.
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Eine
bevorzugte Schmierstoffzusammensetzung enthält einen Korrosionsinhibitor.
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Beispiele
für Korrosionsinhibitoren sind Tolyltriazol (1H-4,5-Methylbenzotriazol),
Alkanolaminsalz (Borste-Carboxylate), Ethoxyalkyletherphosphat (beispielsweise
Polyethoxyalkyl(C8-C10)etherphosphat), Ethinylcarbinolalkoxylat
(beispielsweise Propagylalkoholalkoxylat(C2-C10)), Mercaptothiadiazol
(2,5-Dimercapto-1,3,4-thiadiazol) oder organische Säuren
(beispielsweise Ascorbinsäure, Oxalsäure, Asparaginsäure).
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung
einer Schmierstoffzusammensetzung enthaltend mindestens eine Verbindung
nach Formel I und einen Korrosionsinhibitor, wie zuvor beschrieben,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verbindung der
Formel I, wie zuvor beschrieben, als bevorzugt beschrieben oder
die Einzelverbindungen, mit dem mindestens einen Korrosionsinhibitor
und gegebenenfalls mit weiteren Additiven für Schmierstoffzusammensetzungen
vermischt wird.
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Die
erfindungsgemäßen Schmierstoffe können
beispielsweise mit anderen ionischen Schmierstoffen gemischt werden
oder mit Ölen, die für Industrieschmierstoffe übliche
Viskositäten besitzen.
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Ionische
Schmierstoffe sind beispielsweise die schon als Schmierstoffe bekannten
ionischen Flüssigkeiten mit anderen Anionen, beispielsweise
mit den Anionen Alkyl(C1-C12)sulfat,
Alkyl(C1-C4)phosphate,
Alkyloxalat, Sacchaniat, Alkyl(C1-C4)phosphonate, Bis(trifluormethansulfonyl)imid,
Tris(pentafluorethyl)trifluorphosphat, Octafluorpentansulfat, Nonafluorbutansulfonat,
Trifluormethansulfonat, Hexafluorophosphat, Tetrafluoroborat, Trifluoracetat.
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Geeignete Öle
können synthetisches Öl, mineralisches Öl
und/oder ein natives Öl sein.
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Die
synthetischen Öle werden beispielsweise ausgewählt
aus einem Ester einer aliphatischen oder aromatischen Di-, Tri-
oder Tetracarbonsäure mit einem C7-
bis C22-Alkohol oder in Mischung vorliegenden
C7- bis C22-Alkoholen,
aus einem Polyphenylether oder alkyliertem Diphenylether, aus einem
Ester von Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Dipentaerythrit
mit aliphatischen C7- bis C22-Carbonsäuren,
aus C18-Dimersäureestern mit C7- bis C22-Alkoholen,
aus Komplexestern, als Einzelkomponenten oder in beliebiger Mischung. Weiterhin
kann das synthetische Öl ausgewählt werden aus
Poly-α-Olefinen, alkylierten Naphthalinen, alkylierten
Benzolen, Polyglykolen, Silikonölen oder Perfluorpolyethern.
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Die
mineralischen Öle können ausgewählt werden
aus paraffinbasischen-, napthenbasichen-, aromatischen Hydrocrackölen
oder GTL-Flüssigkeiten (GTL = Gas to Liquid, d. h. ein
Verfahren zur Kraftstoffherstellung aus Erdgas).
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Als
native Öle können Triglyceride aus tierischer/pflanzlicher
Quelle verwendet werden, die nach bekannten Verfahren, beispielsweise
Hydrogenierung, veredelt werden können. Die besonders bevorzugten
Triglyceridöle sind genetisch modifizierte Triglyceridöle
mit hohem Ölsäureanteil. Typische hierin verwendete
und genetisch modifizierte Pflanzenöle mit hohem Ölsäuregehalt
sind Safloröl, Maisöl, Rapsöl, Sonnenblumenöl, Sojabohnenöl,
Leinsamenöl, Erdnussöl, Lesquerella-Öl,
Meadowfoam-Öl (Sumpfblumenöl) und Palmenöl.
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Mögliche
Additive sind auch Verdickungsmittel, insbesondere für
Schmiefettzusammensetzungen. Beispiele für Verdickungsmittel
sind Reaktionsprodukte aus einem Diisocyanat mit einem Amin oder
einem Diamin, wie in
WO 2008/154997 beschrieben,
Metallseifen, Metallsulfonate, Metallkomplexseifen, Bentonit, Silikatpulver,
Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyamid oder Polyimid.
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Die
erfindungsgemäßen Schmierstoffzusammensetzungen
können die mindestens eine Verbindung der Formel I und
die optional angegebenen Additive und Öle enthalten oder
daraus bestehen.
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In
der Regel enthalten Schmierstoffzusammensetzungen in Form eines
Grundöls die mindestens eine Verbindung der Formel I in
5 bis 100 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung
enthält. Besonders bevorzugt zwischen 90 und 60 Gewichtsprozent.
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In
den folgenden technischen Anwendungen können Schmierstoffzusammensetzungen,
d. h. sowohl als Grundölmischung als auch als Öl
oder als auf diesen Ölen basierende Fette oder Schmierfettzusammensetzung
sowie die Verbindungen der Formel I als ionische Zusätze
eingesetzt werden:
Magnetische, elektronische Bauteile, z.
B. Harddisc, CD-Laufwerke, in der Fahrzeugtechnik, Luft- und Raumfahrt,
Fördertechnik, Maschinenbau, oder Bürotechnik.
Detailliertere Anwendungen liegen beispielsweise in der Verwendung,
wie zuvor beschrieben in einer Verbrennungskraftmaschine, in einem
Drehmomentwandler, für hydraulische Kupplung, in Radiallager,
Wälzlager, Gleitlager, Sinterlager, Ölrückhaltelager,
Kugellager, Kompressoren, Kettengetriebe, Getriebemotoren, Ölhydraulikkreisläufe,
Vakuumpumpen, Taktgenerator-Teile, Festplatten-/Magnetplatten-Vorrichtungen,
im Verbrennungsmotor, in Kompressoren und Vakuumpumpen, in Stoßdämpfern,
Bremselementen, Dichtungsvorrichtungen, beim Scherschneiden, Walzen,
Metallziehen, Formwalzen oder Schmieden, bei Kühlaggregaten
oder als Heizmittel, Kühlflüssigkeit, Sperrflüssigkeit,
als Hydraulidfluid, als Getriebeöl oder zum Korrosionsschutz.
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Auch
ohne weitere Ausführungen wird davon ausgegangen, dass
ein Fachmann die obige Beschreibung im weitesten Umfang nutzen kann.
Die bevorzugten Ausführungsformen und Beispiele sind deswegen lediglich
als beschreibende, keineswegs als in irgendeiner Weise limitierende
Offenbarung aufzufassen.
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Beispiele:
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Beispiel 1: Produkteigenschaften von 1-Ethyl-3-methyl-imidazolium
Tetracyanoborat
-
1-Ethyl-3-methyl-imidazolium
Tetracyanoborat, abgekürzt als EMIM TCB, wird nach der
Beschreibung der
WO 2004/072089 ,
Beispiel 9 hergestellt.
-
Die
Viskositätsmessung erfolgt nach der folgenden Methode:
Die Probe wird mittels einer Spritze luftfrei in das Gerät,
AVM 3000, Firma ANTON PAAR, eingefüllt. Die Viskosität
und die Dichte werden bei 20°C–100°C
in 10 K-Schritten gemessen. Der Viskositätsindex wird nach ASTM
D2270, ISO 2909 berechnet. Das Ergebnis
der Messung für EMIMTCB ist in
-
1 angegeben
und in der folgenden Tabelle 1 zusammengefasst: Tabelle
1:
Temperatur
[°C] | Kinematische
Viskosität [mm2/s] | Viskosität
[mPa·s] | Dichte
[g/cm3] |
19,999 | 20,842 | 21,683 | 1,04 |
30,001 | 14,561 | 15,04 | 1,033 |
40,001 | 10,743 | 11,012 | 1,025 |
50,001 | 8,266 | 8,4093 | 1,017 |
60,004 | 6,5826 | 6,6479 | 1,01 |
70 | 5,3827 | 5,3955 | 1,002 |
80,002 | 4,4985 | 4,4754 | 0,9949 |
90,001 | 3,8309 | 3,7829 | 0,9875 |
100 | 3,3133 | 3,2479 | 0,9803 |
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Isotherme
Messung bei 200°C zeigen für [EMIM]TCB nur einen
Massenverlust 0.3w% pro Tag, wie belegt durch die Daten der Tabelle
2. Tabelle 2
Zeit [ min ] | Temperatur
[°C] | m
(EMIM TCB) [%] | m
(EMIM NTF) [%] | m
(EMIM FAP) [%] |
100 | 200 | 99,69 | 99,63 | 99,84 |
200 | 200 | 99,64 | 99,58 | 99,78 |
300 | 200 | 99,59 | 99,53 | 99,7 |
400 | 200 | 99,54 | 99,48 | 99,6 |
500 | 200 | 99,49 | 99,42 | 99,52 |
600 | 200 | 99,44 | 99,38 | 99,44 |
700 | 200 | 99,4 | 99,33 | 99,36 |
800 | 200 | 99,38 | 99,28 | 99,28 |
900 | 200 | 99,35 | 99,23 | 99,2 |
1000 | 200 | 99,33 | 99,19 | 99,12 |
1100 | 200 | 99,31 | 99,14 | 99,04 |
1200 | 200 | 99,29 | 99,09 | 98,97 |
1300 | 200 | 99,28 | 99,04 | 98,89 |
1400 | 200 | 99,27 | 98,99 | 98,81 |
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Diese
Ergebnisse sind in der 1 im Vergleich zu den Verbindungen
1-Ethyl-3-methylimidazolium Bis(trifluormethansulfonyl)imid und
1-Ethyl-3-methylimidazolium tris-pentafluorethyl-trifluorphosphat
dargestellt. Korrosionsuntersuchungen zeigen, dass bei 150°C über
100 h keine Korrosion visuell für 100Cr6, Cu, Stahl ST-37
und Edelstahl 1.4301 beobachtet wird. Hierzu werden die Metallproben
je 5 Minuten in Cyclohexan, Aceton, 10%iger Salzsäure,
10%iger Natronlauge und Methanol gereinigt. In gereinigte Petrischale
werden ca. 2 ml Probe vorgelegt. Das erste Petrischälchen
ist eine Blindprobe, in die anderen wird je eine gereinigte Metallprobe
gelegt. Die Petrischalen werden bei 150°C in den Trockenschrank
gestellt und nach 24 h und 100 h visuell beurteilt und fotografiert.
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Die
Substanz [EMIM]TCB wird tribologisch nach DIN 51834 Teil
2 untersucht und weist Reibwerte von fmin 0,16 und fmax
0,3 wirkenden Normkraft von 300 N auf, so dass eine schmierende
Wirkung bis zum Fresser nach 4300 Sekunden gegeben ist. Der Verschleißkalottendurchmesser
beträgt 1,387 mm. Der Reibverlauf ist in 2 wiedergegeben.
-
Messbedingungen:
-
Probekörper:
Scheibe 1000r6, Durchmesser 24·7,9 mm [Rz 0,5 μm],
geläppt, Kugel 1000r6, Durchmesser 10 mm, nach DIN
51402-2, poliert Normalkraft 300 N, Frequenz 50 Hz, Temperatur
50°C, Zeit 120 min, Schwingweite 1000 μm.
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Weiterhin
zeigt Tabelle 3 die Mischbarkeit von EMIM TCB mit verschiedenen
kommerziellen Additiven, die durch ihre vollständige Lösung
in EMIM TCB ihre volle Wirkung entfalten können. Tabelle 3:
Additiv | Lösungsverhalten
in EMIM TCB |
Phenolischer
Ester (CHE-APC-35, C. H. Erbslöh, CAS: 125643-61-0, Benzolpropansäure,
3,5-Bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxy-C7-9-verzweigte Alkylester,
EINECS: 406-040-9; | mischbar |
Tolyltriazol
(Additin RC 8221, Rhein Chemie, CAS-Nr.: 29385-43-1, Synonyma: 1H-4/5-;
ethyl-benzotirazol, Isomerengemisch) | mischbar |
Alkanolaminsalz
(C. H. Erbslöh, Art.-Nr: Ig3000; wässrige Lösung
von Alkanolaminsalzen (Borste-Carboxylate) | mischbar |
Ethoxyalkyletherphosphat
(Rhodafac RA/600-E, Art. Nr.: bh0420, C. H. Erbslöh, Gemisch
aus > 85% Polyethoxyalkyl(C8-C10)etherphosphat,
CAS: 68130-47-2, + < 10%
C8-10 ethoxylierte Alkohole, CAS: 71060-57-6, + < 1% Phosphorsäure, CAS: 7664-38-2,
EINECS: 231-633-2, + < 0,03%
1,4-Dioxan, CAS: 123-91-1, EINECS: 204-661-8) als Ethinylcarbinolalkoxylat
(Korantin PM, BTC Speciality Chemical, BASF, Mat.-Nr.: 56632977 | mischbar |
Mercaptothiadiazol
(CUVAN®484, C. H. Erbslöh,
2,5-Dimercapto-1,3,4-tiadiazol Derivat) | mischbar |
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Beispiel 2:
-
Zur
Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung werden zu 65–75
Gewichtsprozent einer TCB-haltigen ionischen Flüssigkeit,
z. B. Ethylmethylimidazolium-TCB oder Butylmethylpyrrolidinium-TCB 30–35
Gewichtsprozent Verdicker z. B. Lithiumstearat (Peter Greven, CAS-Nr.:
68604-46-6 Fettsäuren, Rizinusöl-, hydriert, Lithiumsalze;
EINESC: 271-697-9) zugegeben, mit dem Ultratorrax homogenisiert
und bei 40°C über Nacht getempert.
-
Zusätzlich
können dieser Zusammensetzung in Summe 1–5 Gewichtsprozent
Korrosionsschutzmittel, Antioxidatien sowie weitere Additive aus
Tabelle 3 zugemischt werden. Zusätzlich kann eine weitere
ionische Flüssigkeit als Viskositätsmodifer im
Bereich bis zu 5 Gewichtsprozent zugesetzt werden. Alle Gewichtsprozentangaben
beziehen sich auf die Gesamtzusammensetzung.
-
Beispiel 3:
-
Zur
Herstellung einer Schmierfettzusammensetzung werden 77 Gewichtsprozent
einer Mischung aus Methoxyethylenglycolester (PriolubeTM3955,
CRODA) als Grundöl, 10 Gewichtsprozent EMIM TCB, 5 Gewichtsprozent
Polyharnstoff (ADDITIN M 19.411, Rhein Chemie) sowie 5 Gewichtsprozent
Korrantin PM, und 3 Gewichtsprozent Verschleißschutzmittel
Additin 8221 gemischt.
-
EMIM
TCB wird nach Einarbeitung des Polyharnstoffes, welcher auch in
situ hergestellt werden kann, in das Fett eingearbeitet und mit
dem Ultratorrax homogenisiert sowie bei 40°C über
Nacht getempert. Dieser Schmierfettzusammensetzung können
auch weitere Zusätze z. B. EP-Additive oder organische
Säuren zugemischt werden.
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Figurenverzeichnis:
-
1 ist
eine Darstellung des Viskositätsverlaufes von EMIM TCB
-
2 ist
eine Darstellung des Massenverlustes von 1-Ethyl-3-methylimidazolium
Tetracyanoborat (0,3% pro Tag), 1-Ethyl-3-methyl-imidazolium Bis(trifluormethyl)sulfonylimid
(0,7% pro Tag), 1-Ethyl-3-methyl-imidazolium Tris(pentafluorethyl)trifluorphosphat
(1,1% pro Tag)
-
3 ist
eine Darstellung des Reibwerts von EMIM TCB
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1672051
A1 [0002]
- - WO 2004/072089 [0007, 0074]
- - WO 2008/154997 [0069]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - I. Minami,
Molecules 2009, 14, 2286-2305 [0003]
- - DIN 51834 Teil 2 [0054]
- - ISO VG32 [0054]
- - ASTM D2270 [0075]
- - ISO 2909 [0075]
- - DIN 51834 Teil 2 [0079]
- - DIN 51402-2 [0080]