DE102016208486A1

DE102016208486A1 - Metallbearbeitungs- und Hydraulikflüssigkeit

Info

Publication number: DE102016208486A1
Application number: DE102016208486.0A
Authority: DE
Inventors: Rainer Kupfer; Steffen Fleischer
Original assignee: Clariant International Ltd
Current assignee: Clariant International Ltd
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2017-02-09

Abstract

Gegenstand vorliegender Erfindung sind wässrige Zusammensetzungen, enthaltend a) eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zuckeraminen der Formel (1)worin R1 CH3 oder 2-Hydroxyethyl bedeutet, und b) eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mono-, Di- oder Tricarbonsäuren mit 8-22 Kohlenstoffatomen und deren Salze.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Neutralisationsmittel für Metallbearbeitungsflüssigkeiten sowie Betriebsflüssigkeiten für Bremskreisläufe, Kühlkreisläufe und Hydraulikanlagen, enthaltend Glucamine.
Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert. Unter den Begriff der Metallbearbeitungsflüssigkeit fallen in erster Linie Kühlschmierstoffe und Metallreiniger. Metallreiniger dienen der Reinigung und Entfettung von Metalloberflächen, beispielsweise bei der Vorbereitung zur Galvanisierung. Bei Kühlschmierstoffen 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.
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. Zu den genannten Anforderungen einer guten Schmier- und Kühlwirkung kommen bei heute verwendeten Kühlschmierstoffen weitere hinzu. Durch steigende Drücke in der Anwendung von Metallbearbeitungsflüssigkeiten beschränkt sich die Auswahl der Additive auf solche mit einem geringem Schaumverhalten (vgl. Dealing with a persistent Problem, Experts discuss the challanges in controlling foam in MWFs and other industrial lubricants, Tribology & Lubrication Technology, December 2015, Seite 25–38.). Auf Entschäumer wird aus ökonomischen und ökologischen Gründen häufig verzichtet. Die Auswaschung (Leaching) von Cobalt aus Hartmetallwerkstoffen kann deren Lebenszeit reduzieren. Darüber hinaus kann Cobalt in der Metallbearbeitungsflüssigkeit zu Dermatitis (vgl. E. O. Bennett, Dermatitis in the Metalworking Industry, STLE Special Publication SP-11, 1992) und/oder Inhalationsproblemen von exponierten Arbeitern führen, sowie die Entsorgung erschweren. Es ist bekannt, dass einige Amine und aminbasierte Additive das Cobalt leaching erhöhen. Kupfer und kupferhaltige Legierungen werden sowohl als Bearbeitungsmetall als auch in Kühlern und Verrohrungen eingesetzt und kommen zwangsläufig mit der Metallbearbeitungsflüssigkeit in Kontakt. Da einige Additive, insbesondere Amine zur Kupferleaching führen, können Buntmetallinhibitoren, wie z. B. Triazole eingesetzt werden. Diese führen allerdings zu Gefahren für die Umwelt. Metallbearbeitungsflüssigkeiten sollen daher ein geringes Cobalt- und Kupferleaching bewirken.
Betriebsflüssigkeiten für Bremskreisläufe, 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.
Die genannten Metallbearbeitungs- und Betriebsflüssigkeiten enthalten häufig Säuren, insbesondere organische Säuren, als Korrosionsinhibitoren. Zur Einstellung der Flüssigkeiten auf den üblicherweise gewünschten alkalischen pH-Wert müssen Neutralisationskomponenten zugesetzt werden. Im Stand der Technik werden zu diesem Zweck typischerweise 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.
Sekundäre Alkanolamine werden wenig eingesetzt, da sie zur Nitrosaminbildung neigen (siehe W. Baumann, B. Herberg-Liedtke, Chemikalien in der Metallbearbeitung: Daten und Fakten zum Umweltschutz, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1996, 1. Edition, Seite 190).
Tertiäre Alkanolamine neigen wenig zur Nitrosaminbildung und sind in der Regel wenig flüchtig. Im Stand der Technik wird als tertiäres Alkanolamin häufig Triethanolamin eingesetzt.
In der Literatur (W. Baumann, B. Herberg-Liedtke, Chemikalien in der Metallbearbeitung: Daten und Fakten zum Umweltschutz, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1996, 1. Edition, Seite 1229) ist beschrieben, dass Triethanolamin als Neutralisierungsmittel für die spanende Metallbearbeitung eingesetzt wird.
Eine Analyse von 49 Kühlschmierstoffkonzentraten zeigte, dass Triethanolamin das am häufigsten eingesetzte tertiäre Amin in Kühlschmierstoffkonzentraten ist (D. Breuer, C. Lützenkirchen, M. Böckler, T. Rabente, Alkanolamine in wassermischbaren Kühlschmierstoffen, Ergebnisse eines Untersuchungsprogramms, Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft, 2004, 64, Seiten 473–479).
Die Verwendung von Aminopolyolen in Metallbearbeitungsflüssigkeiten ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt.
In EP 1529832 A1 werden Metallbearbeitungsflüssigkeiten enthaltend Aminopolyole wie beispielsweise die primären und sekundären Amine D-Glucamin, Methylglucamin, Ethylglucamin oder Hydroxyethylglucamin offenbart. Darüber hinaus wird beispielsweise beschrieben, dass Aminopolyole und vorzugsweise Aminozucker z. B. als Neutralisations- und Reaktionskomponente in Anstrichmitteln, Kosmetika, physiologischen Lösungen und Trägerstoffen für Arzneimittel verwendet werden können. Tertiäre Glucamine werden nicht gelehrt.
In EP 614881 wird die Herstellung von tertiären Dialkylpolyhydroxyaminen, wie z. B. Dimethylglucamin, beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Metallbearbeitungs- und Betriebsflüssigkeiten mit verbessertem Cobalt- und Kupferleaching, sowie verbessertem Schaumverhalten auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu finden.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass diese Aufgabe gelöst wird durch Metallbearbeitungs- und Betriebsflüssigkeiten, die ein Zuckeramin und eine Carbonsäure enthalten.
Gegenstand der Erfindung sind wässrige Zusammensetzungen, enthaltend

a) eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zuckeraminen der Formel (1)
worin R¹ CH₃ oder 2-Hydroxyethyl bedeutet, und
b) eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mono-, Di- oder Tricarbonsäuren mit 8-22 Kohlenstoffatomen und deren Salzen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von

a) einer oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zuckeraminen der Formel (1)
worin R¹ CH₃ oder 2-Hydroxyethyl bedeutet, zur Neutralisation von wässrigen Metallbearbeitungs- und Betriebsflüssigkeiten, welche
b) eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mono-, Di- oder Tricarbonsäuren mit 8-22 Kohlenstoffatomen und deren Salzen enthalten.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Neutralisation von wässrigen Metallbearbeitungs- und Betriebsflüssigkeiten, welche

b) eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mono-, Di- oder Tricarbonsäuren mit 8-22 Kohlenstoffatomen oder deren Salze, indem man der Metallbearbeitungs- und Betriebsflüssigkeit
a) einer oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zuckeraminen der Formel (1)
worin R¹ CH₃ oder 2-Hydroxyethyl bedeutet, zusetzt.

R¹ steht für CH₃ oder 2-Hydroxyethyl. Komponente a) ist damit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dimethylglucamin, Hydroxyethyl-methyl Glucamin und Mischungen davon.
R¹ steht speziell für CH₃. Besonders bevorzugt ist als Komponente a) somit Dimethylglucamin.
Vorzugsweise ist Komponente b) der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monocarbonsäuren mit 16-22 Kohlenstoffatomen, deren Salzen, und Mischungen davon.
Besonders bevorzugt ist, dass Komponente b) der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Fettsäuren mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, deren Salzen, und Mischungen davon.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gegenion der Salze der Säuren gemäß Bestandteil b) ein Ammoniumion. Ammoniumionen entsprechen vorzugsweise der Formel [HNR⁵R⁶R⁷]⁺, wobei
R⁵, R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, eine lineare oder verzweigte, einfach oder mehrfach ungesättigte Alkenylgruppe mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen, eine C₆-C₂₂-Alkylamidopropylgruppe, eine lineare Mono-Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine lineare oder verzweigte Di-Hydroxyalkylgruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen stehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform stehen alle Reste R⁵, R⁶ und R⁷ für Wasserstoff.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht einer der Reste R⁵, R⁶ und R⁷ nicht für Wasserstoff.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gegenion der Salze der Säuren gemäß Bestandteil b) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li⁺, Na⁺, K⁺, ½Ca⁺⁺, ½Mg⁺ ⁺, ½Zn⁺⁺ oder 1/3Al⁺⁺⁺.
Insbesondere bevorzugt ist die eine oder sind die mehreren Substanzen der Komponente b) der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ölsäure, den Salzen von Ölsäure und Mischungen davon.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist Komponente b) der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dicarbonsäuren mit 10-15 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt mit 11 oder 12 C-Atomen, deren Salzen, und Mischungen davon.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist Komponente b) der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tricarbonsäuren mit 18-22 Kohlenstoffatomen, deren Salzen, und Mischungen davon.
Besonders bevorzugt als tricarbonsäure ist 2,4,6-Tri-(6-aminocaproic acid)-1,3,5-triazine.
Bevorzugt sind Zusammensetzungen, enthaltend

a) 1 bis 50 Gew.-% einer oderer mehrerer Substanzen gemäß der Formel (1),
b) 0,1 bis 23 Gew.-% mindestens einer Mono-, Di- oder Tricarbonsäuren, bzw. derer Salze.

Außerordentlich bevorzugt sind Zusammensetzungen, enthaltend

a) 2 bis 20 Gew.-% eines oderer mehrerer Substanzen gemäß der Formel (1),
b) 0,1 bis 23 Gew.-% mindestens einer Mono-, Di- oder Tricarbonsäuren, bzw. deren Salze.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die vorstehend angegebene Zusammensetzung weitere Komponenten ad 100 Gew.-% als Bestandteil.
Den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können weitere Komponenten wie Alkanolamine, Korrosionsinhibitoren, Kupfer-Passivatoren, Antiverschleißmittel, Emulgatoren, Biozide, Antioxidantien, Trägerstoffe, Fällungsmittel, Sauerstoffabfänger, Komplexierungsmittel, schaumverhütende Mittel, Öle oder Wasser zugesetzt werden.
Den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können Mono-, Di- und Trialkanolamine, insbesondere Monoethanolamin, Monoisopropanolamin, Butylethanolamin, Aminomethylpropanol, Diglycolamin, Diethanolamin, Butyldiethanolamin und Triethanolamin zugesetzt werden. Besonders bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin in Mengen von 0 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,0 Gew.-% bis 20 Gew.-%
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können einen oder mehrere Korrosionsinhibitoren in Mengen von 0 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf die für die Anwendung fertigen Metallbearbeitungs- und Betriebsflüssigkeiten enthalten. Bevorzugt als 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 mit 10 bis 15 Kohlenstoffatomen 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 NaH₂PO₄, und schwefelhaltige Substanzen, z. B. Salze von Petroleumsulfonaten oder Alkylbenzolsulfonaten, oder heterocyclische Verbindungen, die im Ring ein oder mehrere Schwefelatome enthalten.
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.
Als Kupfer-Passivatoren können z. B. Benztriazole, Methylen bis-benztriazole wie Natrium-2-mercaptobenztriazol, Thiadiazole, z. B. 2,5-Dimercapto-1,3,4-thiadiazoi-Derivate, oder Tolyltriazole in Mengen von 0 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 Gew.-% bis 3 Gew.-% dienen.
Antiverschleißmittel können AW(Anti-Wear)- oder EP(Extreme-Pressure)-Additive sein AW-Additive, die durch Adsorptions- und Chemisorptionsvorgänge an die Metalloberfläche gebunden werden und den Metallabrieb verhindern. AW-Additive sind Zink- und Phosphorverbindungen, bevorzugt Zinkdithiophosphat, Zinkdialkyldithiophosphat, Tricresylphosphat, chlorierte Paraffine, Glycerolmonooleat, Fettsäuren und deren Salze, bevorzugt Stearylsäure, Dialkylhydrogenphosphite, beispielsweise Dilaurylhydrogenphosphite, kommerziell erhältlich als Duraphos^® AP-230, Trialkylphosphite, beispielsweise Trilaurylphosphit, kommerziell erhältlich als Duraphos^® TLP.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können einen oder mehrere AW-Additive in Mengen von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,0005 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,005 Gew.-% bis 0,05 Gew.-%, bezogen auf die für die Anwendung fertigen Zusammensetzungen, beispielsweise bezogen auf eine Metallbearbeitungsflüssigkeit, enthalten.
Für Anwendungen bei hohen Drucken sind AW-Additive wirkungslos und erfordern den Einsatz von Extreme Pressure Additives.
Als EP-Additive werden zumeist schwefel- und phosphorhaltige Verbindungen verwendet. Nicht mehr bzw. kaum noch eingesetzt werden die problematischen chlorhaltigen Verbindungen. Schwefelhaltige Additive bilden bei Eisenwerkstoffen nach vorheriger Adsorption und Chemisorption an der Metalloberfläche Eisensulfidschichten. Geignet sind Disulfide (inaktiver Schwefelträger – geruchlos), Polysulfide, geschwefelte Olefine, geschwefelte Fettsäureester und Phosphorsäureester, sulfonierte Olefine, Zinkdiphenylsulfid, Methyltrichlorostearat, chloriertes Naphthalin, Fluoroalkylpolysiloxane, neutralisierte oder teilneutralisierte Phosphate und Dithiophosphate.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können einen oder mehrere EP-Additive in Mengen von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,0005 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,005 Gew.-% bis 0,05 Gew.-%, bezogen auf die für die Anwendung fertigen Zusammensetzungen, beispielsweise bezogen auf eine Metallbearbeitungsflüssigkeit, enthalten.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten vorzugsweise Emulgatoren ausgewählt aus anionischen, nichtionischen, kationischen und amphoteren Emulgatoren. Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen anionische und/oder nichtionische Emulgatoren.
Als anionische Emulgatoren kommen in Betracht:

– Sulfonate, insbesondere Petrolsulfonate, Olefinsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C₁₂-C₁₈-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschliessende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, C₁₂-C₁₈-Alkansulfonate, sekundäre Alkansulfonate, C₉-C₁₃-Alkylbenzolsulfonate, α-Naphtlylsulfonate, sowie die Ester von [α]-Sulfofettsäuren (auch Estersulfonate genannt), zum Beispiel die [α]-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren.
– Sulfate, insbesondere Alkylsulfate oder Alkenylsulfate, wie die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C₁₂-C₁₈-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C₁₀-C₂₀-Oxoalkohole, sowie Alkylsulfate oder Alkenylsulfate, bevorzugt die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C₇-C₂₁-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C₉-C₁₁-Alkohole.
– Carboxylate, wie Fettsäureseifen, insbesondere die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, (hydrierten) Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, zum Beispiel Kokos-, Palmkern-, Olivenöl- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische, Naphtensäureseifen.
– Alkylethercarboxylate gemäß der Formel (2) R²O-(CH₂CH₂O-)_nCH₂-COOM (2) wobei R² eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder mit einer oder mehreren Doppelbindungen ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, n eine Zahl von 1 bis 20, und M ein Gegenion ist
– Alkenylimidobernsteinsäurecarboxylat
– Fettsäureamide
– Phosphorsäureester, alkoxylierte Phosphorsäureester.

Die anionischen Emulgatoren können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Magnesium- oder Ammoniumsalze vorliegen.
Die Zusammensetzungen können einen oder mehrere anionische Emulgatoren in Mengen von 0 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,0 Gew.-% bis 30 Gew.-% enthalten.
Als nichtionische Emulgatoren kommen in Betracht:

– alkoxylierte Fettalkohole, vorzugsweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C₁₂-C₁₄-Alkohole mit 3 EO, 4 EO oder 7 EO, C₉-C₁₁-Alkohol mit 7 EO, C₁₃-C₁₅-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C₁₂-C₁₈-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C₁₂-C₁₄-Alkohol mit 3 EO und C₁₂-C₁₈-Alkohol mit 7 EO Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen.
– alkoxylierte C₈-C₂₂-Fettsäure-methylester mit 1 bis 100 Alkoxygruppen, wobei die Alkoxygruppen aus einer oder unterschiedlichen Einheiten ausgewählt aus Ethoxy-, Propoxy- und Butoxy bestehen können.
– Fettsäureamide gemäß der Formel (3)
worin R eine Alkylgruppe mit 7 bis 21, bevorzugt 9 bis 17 Kohlenstoffatomen ist und jeder Rest R¹ Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Hydroxyalkyl oder (C₂H₄O)_xH bedeutet, wobei x von 1 bis 3 variiert. Bevorzugt sind C₈-C₂₀-Amide, -monoethanolamide, -diethanolamide und -isopropanolamide
– alkoxylierte Fettsäureamide,
– Alkylphenolpolyglycolether, bevorzugt die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit einer C₆- bis C₂₀-Alkylgruppe, die entweder linear oder verzweigt sein kann, mit Alkenoxiden.
– Aminoxide der Formel (4)
wobei R ist eine Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder Alkylphenolgruppe mit einer Kettenlänge von 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² ist eine Alkylen- oder Hydroxyalkylengruppe mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hiervon, jeder Rest R¹ ist eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Polyethylenoxidgruppe mit 1 bis 3 Ethylenoxideinheiten und x eine Zahl von 0 bis 10 bedeutet.
– Alkylpolyglycoside der Formel (5) R⁸O(G)_x (5) wobei R⁸ für einen primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten, aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht und G eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Glucose, bedeutet. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist bevorzugt eine Zahl zwischen 1 und 10, besonders bevorzugt liegt x zwischen 1,2 und 1,4.

Die Zusammensetzungen können einen oder mehrere nichtionische Emulgatoren in Mengen von 0 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,0 Gew.-% bis 20 Gew.-% enthalten.
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, Alkylphos-phonsäuren, 1-Aminoalkyl-1,1-disphosphonsäuren und ihre Salze, Polymaleinsäuren und andere Polycarbonsäuren, Esteröle, natürliche oder synthetische Fettsäureester, z. B. Rüböl, oder Alkaliphosphate verwendet werden.
Die Zusammensetzungen können einen oder mehrere Trägerstoffe in Mengen von 0 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,0 Gew.-% bis 20 Gew.-% enthalten.
Beispiele für Fällungsmittel sind Alkaliphosphate oder Alkalicarbonate.
Beispiele für Sauerstoffabfänger sind Alkalisulfate, Morpholin und Hydrazin.
Es können aber auch Komplexierungsmittel und scavenger, z. B. Phosphonsäurederivate, Nitrileessigsäure oder Ethylendiamintetraessigsäure und deren Salze zugesetzt werden. Im Übrigen weisen auch die gegebenenfalls als Fungizide einzusetzenden N-Alkyl- bzw. N-Aryldiazoniumdioxidsalze komplexierende Eigenschaften auf.
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.
Die Zusammensetzungen können einen oder mehrere schaumverhütende Mittel in Mengen von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 Gew.-% bis 1 Gew.-% enthalten.
Wässrige Metallbehandlungs- und Metallbearbeitungsflüssigkeiten sind ein idealer Lebensraum für Mikroorganismen. Im wässrigen Milieu liegt bei günstigen Temperaturen ein Nährstoffüberangebot vor. Ein ungehemmtes Mikrobenwachstum führt zu einem Abbau von Einzelkomponenten, verändert den pH-Wert und destabilisiert folglich die Emulsion. Des Weiteren können Ablagerungen von Biomaterial zu einer Verkürzung der Kühlschmierstoff-Badstandzeit führen. Biozide bewirken eine Abtötung von Bakterien, Hefen und Pilzen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung enthält ein oder mehrere Biozide. Biozide können ausgewählt sein aus:
N-(3-Aminopropyl)-N-dodecylpropan-1,3-diamin („Lonzabac”) 1-Aza-3,7-dioxa-5-ethylbicyclo[3.3.0]-octan, 5-Ethyl-3,7-dioxa-1-azabicyclo[3.3.0]-octan
1,2-Benzisothiazol-3(2H)-on (BIT)
Benzylalkohol-mono(poly)hemiformal ((Benzyloxy)methanol)
Biphenyl-2-ol (2-Phenylphenol)
1,3-Bis(hydroxymethyl)-5,5-dimethyl-imidazolidin-2,4-dion (1,3-Dimethylol-5,5-dimethyl-hydantoin, DMDMH)
Bismorpholinomethan, 4,4'-Methylen-bis-morpholin
2-Butyl-benzo[d]isothiazol-3-on (BBIT)
cis-1-(3-Chlorallyl)-3,5,7-triaza-1-azoniaadamantan-chlorid (cis-CTAC)
p-Chlor-m-kresol (4-Chlor-3-methyl-phenol, Chlorkresol)
5-Chlor-2-methyl-2,3-dihydro-isothiazol-3-on/2-Methyl-2,3-dihydro-isothiazol-3-on
(3(2H)-Isothiazolon, 5-Chlor-2-methyl, Gemisch mit 2-Methyl-3(2H)-isothiazolon)
(CMI/MI, CMIT/MIT)
N-Cyclohexyl-hydroxydiazen-1-oxid, Kaliumsalz (N-Cyclohexyl-N-nitroso-hydroxylamin, Kaliumsalz, (N-Cyclohexyl-diazenium-dioxy)-kalium, K-HDO)
2,2-Dibrom-2-cyanacetamid (2,2-Dibrom-3-nitrilo-propionamid, DBNPA)
1,6-Dihydroxy-2,5-dioxahexan ((Ethylendioxy)dimethanol)
4,4'-Dimethyl-oxazolidin
1,3-Dimethylol-5,5-dimethyl-hydantoin – siehe 1,3-Bis(hydroxymethyl)-5,5-dimethyl-imidazolidin-2,4-dion
5-Ethyl-3,7-dioxa-1-azabicyclo-[3.3.0]octan (7a-Ethyldihydro-1H,3H,5H-oxazolo-[3,4-c]-oxazol, 1-Aza-3,7-dioxa-5-ethyl-bicyclo[3.3.0]octan) (EDHO)
(Ethylendioxy)dimethanol, 1,6-Dihydroxy-2,5-dioxahexan
Glutardialdehyd (Glutaral)
(2,2',2''-(Hexahydro-1,3,5-triazin-1,3,5-triyl)-triethanol) – siehe 1,3,5-Tris(2-hydroxyethyl)-hexahydro-1,3,5-triazin
Hexamethylentetramin-3-chlorallyl-chlorid (Methenamin-3-chlorallyl-chlorid, (1,3,5,7-Tetraaza-1-(3-chlorprop-2-enyl)-tricyclo[3.3.1.1|<3,7>decanchlorid, CTAC 3-Iod-2-propinyl-butyl-carbamat (IPBC)
Methenamin-3-chlorallyl-chlorid, Hexamethylentetramin-3-chlorallyl-chlorid
2-Methyl-2,3-dihydroisothiazol-3-on (2-Methyl-2H-isothiazol-3-on, MI, MIT)
3,3'-Methylen-bis(5-methyloxazolidin) (MBO)
4,4'-Methylen-bis-morpholin (N,N'-Methylen-bis-morpholin, Methylen-bis-tetrahydro-1,4-oxazin, Bismorpholinomethan)
Natrium-pyrithion, Pyridin-2-thiol-1-oxid, Natriumsalz
2-n-Octyl-2,3-dihydro-isothiazol-3-on (2-Octyl-2H-isothiazol-3-on) (OIT, „Octhilinone”)
4-(2-Nitrobutyl)morpholin
2-Phenoxyethanol
2-Phenylphenol, Biphenyl-2-ol
Pyridin-2-thiol-1-oxid, Natriumsalz („Natrium-pyrithion”)
1,3,5,7-Tetraaza-1-(3-chlorprop-2-enyl)-tricyclo[3.3.1.1<3,7>]decanchlorid, Hexamethylentetramin-3-chlorallyl-chlorid
1,3,4,6-Tetra(hydroxymethyl)-[3aH,6aH]-1,3,4,6-tetraazabicyclo-octan-2,5-dion)
(Tetrahydro-1,3,4,6-tetrakis(hydroxy-methyl)imidazo[4,5-d]imidazol-2,5,(1H,3H)-dion, TMAD)
1,3,5-Tris(2-hydroxyethyl)-hexahydro-1,3,5-triazin (2,2',2''-(Hexahydro-1,3,5-triazin-1,3,5-triyl)-triethanol, HHT)
1,3,5-Tris-(2-hydroxypropyl)-hexa-hydro-1,3,5-triazin(a,a',a''-Trimethyl-1,3,5-triazin-1,3,5-(2H,4H,6H)-triethanol)
6-Acetoxy-2,4-dimethyl-m-dioxan – siehe 2,6-Dimethyl-1,3-dioxan-4-yl-acetat
Alkyl(C12-C14)[(ethylphenyl)methyl]-dimethyl-ammoniumchloride (quarternäre Ammoniumverbindungen)
N-Alkyl(C10-C16)-trimethylen-diamine, Reaktionsprodukte mit Chloressigsäure
1-[2-(Allyloxy)-2-(2,4-dichlorphenyl)-ethyl]-1H-imidazol („Imazalil”)
(+/–)1-[2-(β-Allyloxy)-2-(2,4-dichlorphenyl)-ethyl]-1H-imidazol („Imazalil technisch rein”)
Aluminiumnatriumsilikat-Silberkomplex/Silber-ZeolitH
Ameisensäure

Bardap 26, Poly(oxy-1,2-ethandiyl)-a-[2-didecylmethyl-ammonium)ethyl]-w-hydroxypropionat

Benzothiazol-2-thiol
(Benzothiazol-2-ylthio)methyl-thiocyanat („TCMTB”)
3-Benzo(b)thien-2-yl-5,6-dihydro-1,4,2-oxathiazin-4-oxid („Bethoxazin”)
Benzyl-alkyl(C12-C14)-dimethyl-Ammoniumchloride
Benzyl-alkyl(C12-C16)-dimethyl-ammoniumchloride
Benzyl-alkyl(C12-C18)-dimethyl-Ammoniumchloride
Benzyl-alkyl(C12-C18 gesättigt und unge-sättigt, Talgalkyl, Kokosalkyl, Sojaalkyl)-dimethyl-ammoniumchloride, -bromide oder -hydroxide
Bethoxazin, 3-Benzo(b)thien-2-yl-5,6-dihydro-1,4,2-oxathiazin-4-oxid
Bis(3-aminopropyl)-octylamin
1,3-Bis(hydroxymethyl)harnstoff (1,3-Dimethylol-harnstoff)
1,3-Bis(hydroxymethyl)harnstoff, Reaktionsprodukte mit 2-(2-Butoxyethoxy)-ethanol,
Ethylenglykol und Formaldehyd („Formaldehyddepot alpha”)
BKC, Benzyl-alkyldimethyl-ammonium-chloride, -bromide oder hydroxide
2-Brom-2-(brommethyl)pentan-dinitril, 1,2-Dibrom-2,4-dicyan-butan
4-Brom-2-(4-chlorphenyl)-1-(ethoxymethyl)-5-(trifluormethyl)-1H-pyrrol 3-carbonitril
(„Chlorfenapyr”)
1,3-Brom-chlor-5,5-dimethyl-imidazolidin-2,4-dion (Bromchlor-5,5-dimethyl-hydantoin)
2-Brom-2-nitropropan-1,3-diol („Bronopol”)
(2-Brom-2-nitrovinyl)benzol
2-tert-Butylaminoethyl-methacrylat, Homopolymer
cis-4-[3-(p-tert-Butylphenyl)-2-methyl-propyl]-2,6-dimethylmorpholin (”Fenpropimorph”)
Carbendazim, 2-(Methoxycarbonylamino)benzimidazol
[2-[[2-[(2-Carboxyethyl)(2-hydroxyethyl)-amino]ethyl)amino]-2-oxoethyl]kokosalkyl-dimethyl-ammoniumhydroxide, innere Salze (quarternäre Ammoniumverbindungen)
2-Chloracetamid
3-(3-Chlor-4-methylphenyl)-1,1-dimethyl-harnstoff („Chlortoluron”)
Chlorfenapyr, 4-Brom-2-(4-chlorphenyl)-1-(ethoxy-methyl)-5-(trifluormethyl)-1H-pyrrol-3-carbonitril
DDAC, Dialkyl-dimethyl-ammonium-chloride, -bromide oder -methylsulfate
Dialkyl(C8-C10)-dimethyl-ammonium-chloride
Dialkyl(C6-C18 gesättigt und ungesättigt, Talgalkyl, Kokosalkyl, Sojaalkyl)-dimethyl-ammoniumchloride, -bromide oder -methylsulfate (DDAC)
1,2-Dibrom-2,4-dicyan-butan (2-Brom-2-(brommethyl)pentan-dinitril)
2,4-Dichlor-benzylalkohol (2,4-Dichlor-phenylmethanol)
Dichlorophen, 2,2'-Methylen-bis(4-chlorphenol)phenol
1-[[2-(2,4-Dichlorphenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl]-1H-1,2,4-triazol
(„Propiconazol”)
Didecyl-dimethyl-ammoniumchlorid
N-Didecyl-N-dipolyethoxy-ammoniumborat/Didecylpolyoxethyl-ammoniumborat (CAS: Borsäure, Polymer mit N-Decyl-1-decanamin, Oxiran (Ethylenoxid) und 1,2-Propandiol)
1,3-Didecyl-2-methyl-1H-imidazolium-chlorid
p-[Di(iodmethyl)sulfonyl]toluol
N²,N⁴-Diisopropyl-6-methyl-thio-1,3,5-triazin-2,4-diamin („Prometryn”)
Dikalium-disulfit
2,6-Dimethyl-1,3-dioxan-4-yl-acetat (6-Acetoxy-2,4-dimethyl-m-dioxan)
1,3-Dimethylol-harnstoff, 1,3-Bis(hydroxymethyl)harnstoff
Dinatrium-disulfit
Dinatrium-ethylen-bis(dithiocarbamat) („Nabam”)
Dinatrium-octaborat-tetrahydrat
2,2'-Dithiobis-[N-methylbenzamid]
Fenpropimorph, cis-4-[3-(p-tert-Butylphenyl)-2-methyl-propyl]-2,6-dimethylmorpholin
Fluometuron – siehe 1,1-Dimethyl-3-(3-trifluormethylphenyl)-harnstoff
Borsäure,
Formaldehyd
Formaldehyddepot alpha, 1,3-Bis(hydroxymethyl)harnstoff, Reaktionsprodukte mit 2-(2-Butoxy-ethoxy)ethanol, Ethylenglykol und Formaldehyd
5-Hydroxymethoxymethyl-1-aza-3,7-dioxa-bicyclo[3.3.0]octan (16,0%)/5-Hydroxymethyl-1-aza-3,7-dioxa-bicyclo-[3.3.0]octan (28,8%)/5-Hydroxy-poly(methylenoxy)methyl-1-aza-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octan (5,2%)/Wasser (50%)-Gemisch
2-(Hydroxymethyl)-2-nitro-1,3-propandiol-(Nitromethylidin-trimethanol, „Tris Nitro”)
1-Hydroxy-2(1H)-pyridinon (Hydroxy-2-pyridon)
Imizali, 1-[2-Allyloxy)-2-(2,4-dichlorphenyl)-ethyl]-1H-imidazol

Imazalil techn.rein, (+/–)-1-[2-(β-Allyloxy)-2-(2,4-dichlorphenyl-ethyl]1H-imidazol
3-(4-Isopropylphenyl)-1,1-dimethyl-harnstoff („Isoproturon”)
Kalium-2-biphenylat (Kalium-o-phenyl-phenolat)
Kalium-dimethyldithiocarbamat
Kaliumsulfit
Lignin
Metam-Natrium, Natrium-methyldithiocarbamat
2-(Methoxycarbonylamino)benz-imidazol (Methyl-benzimidazol-2-yl-carbamat, „Carbendazim”)
2,2'-Methylen-bis(4-chlorphenol)-phenol („Dichlorophen”)
Methylen-dithiocyanat
L(+)-Milchsäure
Naba, Dinatrium-ethylen-bis(dithiocarbamat)
Natrium-2-biphenylat (Natrium-o-phenyl-phenolat)
Natriumbromid
Natrium-p-chlor-m-kresolat
Natrium-dimethyldithiocarbamat
Natrium-hydrogen-2,2'-methylen-bis [4-chlorphenolat]
Natriumhydrogensulfit
Natrium-methyldithiocarbamat („Metam-Natrium”)
Natrium-o-phenyl-phenolat, Natrium-2-biphenylat
Natriumsulfit
Nitromethylidin-trimethanol, 2-(Hydroxymethyl)-2-nitro-1,3-propandiol
Oligo(2-(2-ethoxy)ethoxyethyl-guanidium-chlorid)
1-Phenoxy-2-propanol/2-Phenoxy-propanol-Gemisch
Phthalaldehyd
Poly(hexamethylendiamin-guanidinium-chlorid)
Poly(oxy-1,2-ethandiyl)-a-[2-(didecylmethyl-ammonium)ethyl]-w-hydroxypropanoat
(„Bardap 26”)
Prometryn, N²,N⁴-Diisopropyl-6-methyl-thio-1,3,5-triazin-2,4-diamin
2-Propandiol, Polymer mit Borsäure, N-Decyl-1-decanamin und Ethylen-oxid (Oxiran) – siehe N-Didecyl-N-dipolyethoxy-ammoniumborat/Didecylpolyoxethyl-ammoniumborat
2-Propenal-Propan-1,2-diol-Copolymer

Propiconazol, 1-[[2-(2,4-Dichlorphenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl]1H-1,2,4-triazol

Pyridin-2-thiol-1-oxid, Zinksalz („Zink-pyrithion”, „Pyrithionzink”)

Schwefeldioxid

Silberchlorid

TCMTB, (Benzothiazol-2-ylthio)methyl-thiocyanat

N,N,N',N'-Tetramethyl-ethylendiamin-bis (2-chlorethyl)ether-Copolymer (N,N,N',N'-Tetramethyl-1,2-ethandiamin, Polymer mit 1,1'-Oxybis(2-chlorethan))

2-(Thiazol-4-yl)benzimidazol („Thiabendazol”)

Tris Nitro, 2-(Hydroxymethyl)-2-nitro-1,3-propandiol

Zink-pyrithion, Pyridin-2-thiol-1-oxid, Zinksalz.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind Zusammensetzungen, enthaltend ein oder mehrere Biozide ausgewählt aus der Gruppe, Borsäure, 1,2-Benzisorhiazol-3-(2H)-on (BIT), 3(2H)-isothiazolone, 2-methyl, Methanol,[1,2-ethanediylbis(oxy)bis-(Glyoxalmonoethylenacetal), Natrium-2-Pyridinethion-1-oxid (Natriumpyrithione), 1,3,5-triazine-1,3,5(2H,4H,6H)-triethanol, Morpholin, 4,4'-methylenbis,1H,3H,5H-oxazolo[3,4-c]oxazol, 7a-ethyldihydro, 3-Iod-2-propinyl-butyl-carbamat (IPBC).
Die Konzentration des einen oder der mehreren Bioziden in den Zusammensetzungen beträgt vorzugsweise 0,001 bis 5,0 Gew.-% bezogen auf die für die Anwendung fertigen Zusammensetzungen, beispielsweise bezogen auf eine Metallbearbeitungsflüssigkeit.
Zur Verbesserung der Haltbarkeit können die Zusammensetzungen Antioxidantien enthalten, beispielsweise Phenolderivate, wie 4,4'-Methylen-bis(2,6-di-tert-Butylphenol), 4,4'-bis(2,6-di-tert-Butylphenol), 4,4'-bis(2-Methyl-6-tert-Butylphenol), 2,2'-Methylen-bis(4-Methyl-6-tert-Butylphenol), 4,4'-Butyliden-bis(3-Methyl-6-tert-Butylphenol), 4,4'-iso-Propyliden-bis(2,6-di-tert-Butylphenol), 2,2'-Methylen-bis(4-Methyl-6-Nonylphenol), 2,2'-iso-Butylidene-bis(4,6-di-Methylphenol), 2,2'-5-Methylen-bis(4-Methyl-6-Cyclohexylphenol), 2,6-di-tert-Butyl-4-Methylphenol, 2,6-di-tert-Butyl-4-Ethylphenol, 2,4-di-Methyl-6-tert-Butylphenol, 2,6-di-tert-1-di-Methylamino-p-Cresol, 2,6-di-tert-4-(N,N'-Dimethylaminomethylphenol), 4,4'-Thio-bis(2-Methyl-6-tert-Butylphenol), 2,2'-Thio-bis(4-Methyl-6-tert-Butylphenol), bis(3-Methyl-4-Hydroxy-5-tert-10-Butylbenzyl)-sulfide, and bis(3,5-di-tert-Butyl-4-Hydroxybenzyl), Diphenylaminderivate, wie alkylierte Diphenylamine, Phenyl-α-Naphthylamin und alkylierte α-Naphthylamine. Ebenso geeignet sind Metaldithiocarbamate, insbesondere Zinkdithiocarbamat und 15-Methylenebis(di-Butyldithiocarbamat.
Die Zusammensetzungen können einen oder mehrere Antioxidantien in Mengen von 0 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,0005 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,005 Gew.-% bis 0,05 Gew.-%, bezogen auf die für die Anwendung fertigen Zusammensetzungen, beispielsweise bezogen auf eine Metallbearbeitungsflüssigkeit, enthalten.
Die Zusammensetzungen können Coupling Agents enthalten, die die emulgierende Wirkung der eingesetzten Emulgatoren verstärken. Bevorzugt sind Sulfonate, insbesondere Lignosulfonat, Petroleumsulfonat, Dodecylbenzylsulfonat, Na-Salz und Sulfate, beispielsweise Laurylsulfat, Na-Salz. Die Zusammensetzungen können einen oder mehrere Coupling Agents in Mengen von 0 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0.005 Gew.-% bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bezogen auf die für die Anwendung fertigen Zusammensetzungen, beispielsweise bezogen auf eine Metallbearbeitungsflüssigkeit, enthalten.
Die Zusammensetzungen können des weiteren Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze, beispielsweise Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat oder Calciumcarbonat enthalten. Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze sind vorzugsweise in Mengen von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,005 Gew.-% bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 Gew.-% bis 0,8 Gew.-%, bezogen auf die für die Anwendung fertigen Zusammensetzungen, beispielsweise bezogen auf eine Metallbearbeitungsflüssigkeit, enthalten.
Die Zusammensetzungen können Lösevermittler wie beispielsweise Alkohole, Glykole, insbesondere Butyldiglykol, Propylenglykol, Glycerin oder Na-Cumolsulfonat in Mengen von 0 Gew.-% bis 6 Gew.-%, bevorzugt 0,05 Gew.-% bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 4 Gew.-%, bezogen auf die für die Anwendung fertigen Zusammensetzungen, beispielsweise bezogen auf eine Metallbearbeitungsflüssigkeit, enthalten.
Als Öle kommen Mineralöle, insbesondere Mineralöle mit kinematischen Viskositäten von 5 bis 1000, bevorzugt 10 bis 100, außerordentlich bevorzugt 5 bis 50 mm²/sec gemessen bei 40°C, Paraffine, Isoparaffine, Cycloparaffine (Naphthene, gesättigte ringförmige Kohlenwasserstoffe), aromatische Kohlenwasserstoffe, synthetische Öle, wie Poly-alpha-Olefine, Polyalkylenglykole (PAG) und Esteröle in Betracht.
Bevorzugte Esteröle sind:

– Ester einwertiger Alkohole, beispielsweise n-Butyllaurat, n-Butylpalmitat/-stearat, n-Butylpalmitat/-stearat, Cetylstearyl-i-nonanat, Decyloleat, 2-Ethylhexylkokosfettsäureester, 2-Ethylhexyloleat, 2-Ethylhexylpalmitat/-stearat, 2-Ethylhexyltalgfettsäureester, 2-Hexyldecylpalmitat/-stearat, n-Hexyllaurat, i-Butyloleat, i-Butylpalmitat/-stearat, i-Butyl-talgfettsäureester, i-Butyl-mischfettsäureester, i-Nonylpalmitat/-stearat, i-Propylmyristat, i-Propylpalmitat, i-Propylpalmitat/-stearat, i-Tridecylpalmitat/-stearat, Kokosfettalkoholpalmitat/-stearat, n-Octylcaprylat, Oleylerocat, Oleyloleat, Cetylstearylpalmitat/-stearat, Cetylstearylbehenat,
– Glycerinester, beispielsweise Glycerin-di-oleat, Glycerin-di-plamitat/-stearat, Glycerin-di-ester, Glcerin-mono-behenat, Glycerin-mono-myristat, Glycerin-mono-oleat, Glycerin-mono-ricinoleat, Glycerin-mono-talgfettsäureester, Glycerin-tri-fettsäureester, Glycerin-tri-hydrostearat, Glycerin-tri-oleat, Glycerin-tri-stearat,
– Polyolester, beispielsweise Pentaerythrit-tetra-caprinat/-caprylat, Pentaerythrit-di-oleat, Pentaerythrit-tetra-oleat, Pentaerythritpalmitat/-stearat/, Polyolcaprinat/-caprylat, Trimethylolpropan-tri-fettsäureester,
– Glykolester, beispielsweise Ethylenglycol-mono-palmitat/-stearat, Ethylenglycol-di-palmitat/-stearat, Polyglycolester, Polyglycolölsäureester, Propylenglycolcaprinat/-caprylat, Propylenglycolölsäureester, Triethylenglycol-di-palmitat/-stearat, Triethylenglycol-di-caprinat/-caprylat,
– Dicarbonsäureester, beispielsweise Di-n-butyladipat, Di-n-butylsebacat, DI-n-ethylhexylsebacat, Di-octyladipat, Di-cetylstearylphthalat, Oleyl-stearylphthalat,
– Polyolpartialester, beispielsweise Propylenglycol-caprinat/-caprylat, Proylenglycolölsäureester, Triethylenglycol-di-palmitat/-stearat, Triethylenglycol-di-caprinat/-caprylat.

Die Metallbearbeitungsflüssigkeiten sind wasserbasierte Flüssigkeiten. Der Wassergehalt kann einen weiten Bereich abdecken. Einige der oben erwähnten Ausführungsformen haben einen Wassergehalt von 1% bis 50%. In anderen Ausführungsformen 1% bis 25%. In anderen Ausführungsformen 25% bis 50%. In anderen Ausführungsformen 25% bis 35%.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben vorzugsweise einen basischen pH Wert. Dieser kann im Bereich größer 7 liegen. In bevorzugten Ausführungsformen liegt er bei größer 8. Besonders bevorzugt liegt der pH Wert zwischen 8 und 11.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert. Sofern nicht explizit anders angegeben, sind alle Prozentangaben als Gewichtsprozent (Gew.-%) zu verstehen.
Beispiele
Das in den Beispielen verwendete Dimethylglucamin wurde nach EP 614881 aus N-Methyl-glucamin durch reduktive Aminierung erhalten.
Beispiel 1:

Bestimmt wird das Auslaugevermögen (Leaching) auf Cobalt nach EEH-1020-AA-1040. Es werden 100 ml einer 3%igen Lösung der Amine in entionisiertem Wasser angesetzt. 100 ml der Probenlösung werden in einen 100 ml Standzylinder gebracht. Anschließend wird 1 g Cobaltpulver in die Lösung gegeben. Das Gefäß wird mit einem Stopfen verschlossen und bei Raumtemperatur 14 Tage gelagert. 1-mal täglich ist jede Probe kräftig zu schütteln. Nach 14 Tagen werden die Proben filtriert. Die im Filtrat gelösten Cobaltionen werden mittels Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) bestimmt. Die Menge der gelösten Ionen werden in mg/l ausgedrückt und geben das Auslaugevermögen (Leaching) der geprüften Probe an. Tabelle 1 Cobalt Leaching von Dimethylglucamin

Amine	Diethanolamin (Vergleich) 1a	Triethanolamin (Vergleich) 1b	N-Methylglucamin (Vergleich) 1c	Dimethylglucamin (Erfindung) 1d
Konzentration	3%	3%	3%	3%
mg Cobalt/l	230	420	235	97

Tabelle 2 Cobalt Leaching von Dimethylglucamin mit Tricarbonsäure Irgacor L190 plus

Amine	Triethanolamin/Monoethanolamin Molverhältnis 6:1 (Vergleich) 1e	Dimethylglucamin (Erfindung) 1f
Konzentration	1,53%	1,53%
Irgacor L190 plus (65% 2,4,6-Tri-(6-aminocaproic acid)-1,3,5-triazine/35% water)	0,48%	0,48%
mg Cobalt/l	240	15

Beispiel 2:
Bestimmt wird das Auslaugevermögen (Leaching) auf Kupfer nach EEH-1020-AA-1038. Es werden 100 ml einer Lösung der Amine in entionisiertem Wasser angesetzt.
Vorbereitung des Kupferstreifens:
Als Kupferstreifen wird ein Prüfkörper E-Kupfer DIN EN ISO 2160, z. B. von Riegger Industriehandel verwendet. Für die manuelle Oberflächenvorbereitung wird ein Stück Schleifpapier auf eine ebene Fläche gelegt und der Kupferstreifen mit einer kreisenden Bewegung auf dem Papier geschliffen. Alle Oberflächenfehler sind von allen sechs Seiten des Kupferstreifens zuerst mit dem gröberen und anschließend mit dem feineren Schleifpapier zu entfernen. Es ist sorgfältig darauf zu achten, dass eine gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit erzielt wird und dass keine Unterschiede in der Dicke des Kupferstreifens entstehen, da abgerundete Kanten leichter als Hauptflächen durch Korrosion angegriffen werden. Die Kupferstreifen werden nach dem Abschleifen mit Hilfe der Pinzette in einer Gasflamme gut erhitzt und noch heiß in Methanol getaucht, bis der Kupferstreifen bei Raumtemperatur eine oxidfreie metallisch glänzende Oberfläche aufweist. Der Kupferstreifen darf vor und nach der Prüfung nur mit einer Pinzette angefasst werden und nicht mit Wasser in Berührung kommen, da er sich sonst verfärben kann und eine Bewertung schwierig wird.
Durchführung und Auswertung:

100 ml der Probenlösung werden in einen 100 ml Standzylinder eingefüllt. Spätestens eine Minute nach der Vorbehandlung des Kupferstreifens lässt man diesen in die Probe gleiten. Das Gefäß wird mit einem Stopfen verschlossen und bei 50°C 14 Tage gelagert. Nach 14 Tagen wird das Probegefäß aus der Temperiereinrichtung herausgenommen und der Kupferstreifen beurteilt. Mit der Pinzette wird der Kupferstreifen aus dem Probegefäß genommen, 30 Sekunden lang in Wasser und anschließend 30 Sekunden lang in Aceton getaucht und an der Luft getrocknet. Sofort anschließend wird der Kupferstreifen auf Verfärbung oder Belagsbildung durch Sichtprüfung, ohne optische Hilfsmittel, beurteilt. Eventuelle Rückstände des Kühlschmierstoffs können das Ergebnis verfälschen. Sie werden bei der Beurteilung nicht berücksichtigt. Unter gleichzeitiger Angabe der Konzentration der Probe in % werden Belagsbildung und Verfärbung der Kupferstreifen angegeben. Die im Filtrat gelösten Kupferionen werden mittels AAS bestimmt. Die Menge der gelösten Ionen werden in mg/l ausgedrückt und geben das Auslaugevermögen der geprüften Probe an. Tabelle 3 Kupfer Leaching Dimethylglucamin

Amine	Diethanolamin (Vergleich) 2a	Triethanolamin (Vergleich) 2b	Dimethylglucamin (Erfindung) 2c
Konzentration	1,6%	2,6%	3%
Aussehen der Streifen	Belagsbildung, stumpfe Oberfläche, grünliche Verfärbung	Belagsbildung, grüne Oberfläche	keine Belagsbildung, Streifen unverändert
mg Kupfer/l	200	165	2,6

Aus den Beurteilungen der Tabelle 3 ist zu sehen, dass Dimethylglucamin die Kupferoberfläche nicht angreift und keinerlei Verfärbung der Kupferoberfläche zeigt. Darüber hinaus sind in der Lösung im Vergleich zu Diethanolamin (200 mg Cu/l) und Triethanolamin (165 mg Cu/l) nur sehr geringe Menge an Kupfer nachweisbar (2,6 mg Cu/l). Tabelle 4 Kupfer Leaching von Dimethylglucamin mit Tricarbonsäure Irgacor L190 plus

Amine	Triethanolamin/Monoethanolamin Molverhältnis 6:1 (Vergleich) 2d	Dimethylglucamin (Erfindung) 2f
Konzentration	1,53%	1,53%
Irgacor L190 plus (65% 2,4,6-Tri-(6-aminocaproic acid)-1,3,5-triazine/35% water)	0,48%	0,48%
mg Kupfer/l	350	20

Aus den Beurteilungen der Tabelle 4 ist zu sehen, dass Dimethylglucamin im Vergleich zu einer Mischung aus Monoethanolamin und Triethanolamin Kupfer nicht auswäscht (leacht).
Beispiel 3:

Es wurden 600 ml Mischungen verschiedener Amine mit Isononanoylamidocapronsäure und Wasser hergestellt (Tabelle 3) und anschließend das Schaumverhalten der 5% Mischungen in 20°dH Wasser untersucht (Grafik 1). Zur Schaummessung wurde ein SITA Schaummessgerät R 2000 verwendet. Dieses beinhaltet ein Probengefäß, bei dem durch Rühren Schaum erzeugt wird. Das Schaumverhalten wird aufgezeichnet. Aus den erfassten Daten läßt sich das Schaumvolumen nach Ende der Rührperiode und die Schaumzerfallszeit ermitteln. Ist nach 15 min kein vollständiger Schaumzerfall eingetreten, wird die Schaumhöhe nach 15 min notiert. Folgende Parameter wurden verwendet:

Rührgeschwindigkeit des Rührers:	2000 upm
Rührdauer pro Rührvorgang:	10 sec.
Menge der Tensidlösung pro Messung:	260 ml
Anzahl der Messungen:	2
Anzahl der Rührzyklen:	1
Temperatur:	40°C ± 0,5°C
Wasser:	20°dH
Zeitdauer Schaumzerfall:	15 min.
Rührgeschwindigkeit im Vorratsgefäß:	~100 upm

Tabelle 5

	F1 (Vergleich)	F2 (Erfindung)	F3 (Vergleich))
Isononanoylamidocapronsäure	25 g	25 g	25 g
Diethanolamin	13,6 g	-	-
Triethanolamin	-	-	19,2 g
Dimethylglucamin	-	25,2 g	-
Water	30 g	30 g	30 g
pH Wert (5% in demineralisiertem Wasser)	8,7	8,8	7,6

Tabelle 6 Schaumverhalten verschiedener Amine mit Hostacor IS

	F1	F2	F3
Konzentration	5% in 20°dH Wasser	5% in 20°dH Wasser	5% in 20°dH Wasser
Schaumvolumen	73 ml	20 ml	68 ml
Schaumzerfallszeit	10s–20s	< 10s	< 10s

Aus den Werten der Tabelle 5 und 6 ist zu sehen, dass mit Dimethylglucamin (DMG) als Neutralisierungsmittel die geringste Startschaumhöhe, sowie der schnellste Schaumzerfall eintreten.
Beispiel 4:

Es wurden Mischungen verschiedener Amine mit der Säure TOFA und Wasser hergestellt (Tabelle 5) und anschließend das Schaumverhalten der 4% Mischungen in 20°dH Wasser untersucht (Grafik 1). Tabelle 7: Mischungen verschiedener Amine mit TOFA und Ölsäure

	F4 (Vergleich)	F5 (Erfindung)	F6 (Vergleich)	F6 (Erfindung)
TOFA	10 g	10 g	-	-
Ölsäure	-	-	10 g	10 g
Diethanolamin	5,5 g	-	-	-
Triethanolamin	-	-	7,8 g	-
Dimethylglucamin	-	10,9 g	-	10,9 g
Wasser/Butyldiglycol 4:1 nach Gewicht	80 g	80 g	80 g	80 g
pH Wert (5% in demineralisiertem Wasser)	9,0	9,3	9,1	9,3

Tabelle 8 Schaumverhalten verschiedener Amine mit TOFA und Ölsäure

	F4 (Vergleich)	F5 (Erfindung)	F6 (Vergleich)	F6 (Erfindung)
Konzentration	4% in 20°dH Wasser	4% in 20°dH Wasser	4% in 20°dH Wasser	4% in 20°dH Wasser
Schaumvolumen	303 ml	337 ml	320 ml	280 ml
Schaumvolumen nach 15 min	193 ml	88 ml	180 ml	35 ml

Aus den Werten der Tabelle 7 und 8 ist zu sehen, dass mit DMG als Neutralisierungsmittel eine vergleichbare oder niedrigere Startschaumhöhe und ein schnellerer Schaumzerfall eintreten. Die verwendete TOFA hatte folgende Zusammensetzung:

Fettsäurezusammensetzung %	%
17:0 Margarinsäure	0,8
18:0 Stearinsäure	1,5
18:1 – 9 Ölsäure	24,3
18:1 – 11 Ölsäure	0,8
18:2 – 5, 9 Linolsäure	0,7
18:2 – 9, 12 Linolsäure	45,1
18:3 – 5, 9, 12 Piolensäure	8,2
18:3 – 9, 12, 15 Linolensäure	1,1
18:2 konjugierte Linolsäure	7,6
20:0 Arachinsäure	0,3
18:3 konjugierte Linolensäure	0,8
20:3 – 5, 11, 14 Eicosatriensäure	1,8
andere Fettsäuren	3,5
Fettsäuren gesamt	96,5

Harzsäurenzusammensetzung	%
Pimarsäure	1,0
andere Harzsäuren	0,3
Harzsäuren (rosin acids)	1,4

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1529832 A1 [0011]
EP 614881 [0012, 0070]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Dealing with a persistent Problem, Experts discuss the challanges in controlling foam in MWFs and other industrial lubricants, Tribology & Lubrication Technology, December 2015, Seite 25–38. [0003]
E. O. Bennett, Dermatitis in the Metalworking Industry, STLE Special Publication SP-11, 1992 [0003]
W. Baumann, B. Herberg-Liedtke, Chemikalien in der Metallbearbeitung: Daten und Fakten zum Umweltschutz, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1996, 1. Edition, Seite 190 [0006]
W. Baumann, B. Herberg-Liedtke, Chemikalien in der Metallbearbeitung: Daten und Fakten zum Umweltschutz, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1996, 1. Edition, Seite 1229 [0008]
D. Breuer, C. Lützenkirchen, M. Böckler, T. Rabente, Alkanolamine in wassermischbaren Kühlschmierstoffen, Ergebnisse eines Untersuchungsprogramms, Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft, 2004, 64, Seiten 473–479 [0009]
DIN EN ISO 2160 [0073]

Claims

Wässrige Zusammensetzungen, enthaltend a) eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zuckeraminen der Formel (1)
worin R¹ CH₃ oder 2-Hydroxyethyl bedeutet, und b) eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mono-, Di- oder Tricarbonsäuren mit 8-22 Kohlenstoffatomen und deren Salze.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin R¹ für CH₃ steht.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 und/oder 2, worin Komponente b) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Monocarbonsäuren mit 16-22 Kohlenstoffatomen, deren Salzen, und Mischungen davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 und/oder 2, worin Komponente b) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Fettsäuren mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, deren Salzen, und Mischungen davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 und/oder 2, worin Komponente b) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Dicarbonsäuren mit 10-15 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt mit 11 oder 12 C-Atomen, deren Salzen, und Mischungen davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 und/oder 2, worin Komponente b) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tricarbonsäuren mit 18-22 Kohlenstoffatomen, deren Salzen, und Mischungen davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 6 worin Komponente b) 2,4,6-Tri-(6-aminocaproic acid)-1,3,5-triazine ist.
Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, worin die Menge an Wasser zwischen 1 und 50 Gew.-% liegt.
Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, worin die Menge an der Verbindung der Formel 1 zwischen 1 und 50 Gew.-% liegt.
Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, worin die Menge an der Komponente b zwischen 0,1 und 23 Gew.-% liegt.
Verwendung von a) einer oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zuckeraminen der Formel (1)
worin R¹ CH₃ oder 2-Hydroxyethyl bedeutet, zur Neutralisation von wässrigen Metallbearbeitungs- und Betriebsflüssigkeiten, welche b) eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mono-, Di- oder Tricarbonsäuren mit 8-22 Kohlenstoffatomen und deren Salze enthalten.