DE1052615B - Emulsionskonzentrat vom OEl-in-Wasser-Typ fuer die Metallbearbeitung - Google Patents
Emulsionskonzentrat vom OEl-in-Wasser-Typ fuer die MetallbearbeitungInfo
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Description
Emulsionen flüssiger Erdölfraktionen, wie Heizöle oder Schmieröle in Wasser, werden häufig als Kühlmittel und
Schmiermittel bei Metallbearbeitungen verwendet. Solche Emulsionen können milchig oder klar sein. Klare Emulsionen
haben den Vorteil, daß der Arbeiter das Fortschreiten der Bearbeitung beobachten kann, ohne den
Gang der Maschine zu unterbrechen, und so genauer bzw. unter saubereren Bedingungen arbeiten kann. Es ergibt
sich eine erhöhte Produktion, und eine vereinfachte Handhabung der Werkstücke setzt die Möglichkeit der Korrosion
herab. Bekannte durchsichtige Metallbearbeitungsflüssigkeiten enthalten jedoch normalerweise große
Mengen synthetischer Reinigungsmittel und vielerlei Rostverhinderer (wie Nitrite, Phosphate oder Amine) und
sind in der Herstellung teuer, im allgemeinen unbeständig, empfindlich gegenüber, der Wasserhärte und auch im
allgemeinen unvorteilhaft in bezug auf die anwendbaren Drücke.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind weniger kostspielige, stabile, durchsichtige Mineralöl-Wasser-Emulsionen
für die Verwendung als Metallbearbeitungsflüssigkeit, die nicht korrodierend wirken und unempfindlich
sind gegenüber weichem oder hartem Wasser und günstige Eigenschaften auch bei hohen Druckbeanspruchungen
zeigen.
Erfindungsgemäß besteht eine konzentrierte Flüssigkeit für Metallbearbeitung aus einer Emulsion einer flüssigen
Erdölfraktion in Wasser, wobei die flüssige Erdölfraktion 10 bis 30 Gewichtsprozent der Emulsion ausmacht, die
im übrigen auch noch 5 bis 25 Gewichtsprozent eines öllöslichen Alkalierdölsulfonates, 4 bis 10 Gewichtsprozent
eines Alkalisalzes der Ricinolsäure oder eines Alkalisalzes von Rizinusölfettsäuren sowie 0,1 bis 2 Gewichtsprozent
eines Alkalicarbonates enthalten.
Die Alkaliverbindungen sind vorzugsweise Natrium- und Kaliumverbindungen, von welchen wiederum die
Natriumverbindungen bevorzugt werden.
Die Alkalierdölsulfonate sind gut bekannt und können hergestellt werden durch Umsetzen eines Mineralöls mit
konzentrierter oder rauchender Schwefelsäure unter Bildung öllöslicher Sulfonsäuren, die dann durch Behandlung
mit einer Alkalibase, wie Natriumhydroxyd, und darauffolgende Extraktion isoliert werden. Diese
Emulsionskonzentrat
vom öl-in-Wasser-Typ für die
Metallb earb eitung
vom öl-in-Wasser-Typ für die
Metallb earb eitung
Anmelder:
N. V. De Bataafscrie Petroleum
Maatschappij, DenHaag
N. V. De Bataafscrie Petroleum
Maatschappij, DenHaag
Vertreter: Dr. K. Schwarzhans, Patentanwalt,
München 19, Romanplatz 9
München 19, Romanplatz 9
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Juni 1957
Knapel Frederick Schiermeier, Alton, III. (V. St. A.) ist als Erfinder genannt worden
öllöslichen Seifen sind im Handel als 30- bis 70°/0ige Konzentrate in Mineralöl erhältlich.
Die flüssige Erdölfraktion kann eine leichte Erdölkohlenwasserstofffraktion sein im Viskositätsbereich von
etwa 40 bis etwa 200 SUS bei 37,8° C, vorzugsweise von etwa 60 bis etwa 120 SUS bei 37,8° C Erdölfraktionen
dieser Art können gewonnen werden aus jeder Art von Rohöl, wie asphaltischem, naphthenischem oder paraffinischem
Rohöl, und umfassen Benzin, Heizöl und Schmieröle. Vorzugsweise wird ein leichtes Schmieröl
verwendet, wie ein helles Öl mit einer Viskosität von IOOSUS bei 37,8° C
Gewünschtenfalls können kleine Anteile eines bakteriziden oder pikvernichtenden Mittels, vorzugsweise von
phenolischem Typ (wie das für diesen Zweck an sich bekannte Natrium- oder Kalium-o-phenylphenolat), und/
oder ein schaumhinderndes Mittel, z. B. ein Siliconpolymeres, den Gemischen zugesetzt werden.
Typische allgemeine Zusammensetzungen der konzentrierten Gemische gemäß der Erfindung sind folgende:
Weites Gebiet | Bevorzugtes Gebiet | ||
Gewichtsprozent | Gewichtsprozent | ||
5 bis 25 | 10 bis 20 | ||
Alkalisalz der Ricinolsäure oder von Rizinusölfettsäuren | 4 bis 10 | 5 bis 8 | |
0,1 bis 2 | 0,3 bis 1 | ||
Pilzvernichtendes oder bakterizides Mittel | 0 bis 1 | 0,1 bis 0,5 | |
0 bis 0,01 | 0,001 bis 0,004 | ||
Erdölfraktion | 10 bis 30 | 15 bis 25 | |
50 bis 60 | 50 bis 55 |
809 769/529
Die folgenden Beispiele erläutern konzentrierte Gemische nach der Erfindung.
Gewichtsprozent
Natriumerdölsulfonat*) Rizinolsäure
Natriumhydroxyd 0,6
Natriumcarbonat
Natrium-o-phenylphenolat 0,3
Siliconpolymeres 0,003
Helles Öl (100 SUS bei 37,8° C) ...
Wasser Rest
Gewichtsprozent
Natriumerdölsulfonat*) Natriumsalz der Ricinolsäure Natriumcarbonat
Natrium-o-phenylphenolat 0,3
Helles Öl (100 SUS bei 37,8° C) ... 26
Wasser Rest
Gewichtsprozent
Natriumerdölsulfonat*)
Natriumsalz von Rizinusölfettsäuren 8
Natriumcarbonat HeUes Öl (100 SUS bei 37,8° C) ...
Wasser Rest
Beispiel IV Gewichtsprozent
Kaliumerdölsulfonat*) Rizinolsäure
Gewichtsprozent
Kaliumhydroxyd 0,6
Kaliumcarbonat 1
Kalium-o-phenylphenolat 0,3
Siliconpolymeres 0,003
HeUes Öl (100 SUS bei 37,8° C) ... 21
Wasser Rest
Gewichtsprozent
Kaliumerdölsulfonat*) 15
Kaliumsalz von Rizinusölfettsäuren 8
Kaliumcarbonat 2
Helles Öl (100 SUS bei 37,8° C) ... 20
Wasser Rest
*) Das verwendete Natrium- oder Kaliumsulfonat war ein 60%iges Konzentrat in mineralischem Schmieröl.
Die Konzentrate gemäß der Erfindung sind beständige Emulsionen, die sehr lange gelagert werden können. Sie
lassen sich leicht mit Wasser vermischen unter Bildung transparenter Flüssigkeiten. Die Konzentrate können an
sich als MetaUbearbeitungsflüssigkeiten verwendet werden; vorzugsweise werden sie aber vor der Anwendung
mit Wasser verdünnt. Beispielsweise wird ein Teil des Konzentrates verdünnt mit 5 bis 60 (vorzugsweise 10 bis
40) Teilen Wasser. Die Gemische können bei den verschiedensten Metallbearbeitungsoperationen, wie Fräsen,
Gewindeschneiden, Bohren oder Schleifen, verwendet werden.
Gemische nach der Erfindung sind mit anderen Flüssigkeiten verglichen worden. Die Ergebnisse sind in der
folgenden TabeUe zusammengesteUt.
Gemisch
Aussehen | Beständig keit |
Rost verhinde rung |
Met Fräsen |
allbearbeitung **) Bohren | Schleifen |
||
klar | über | vorzügUch | vorzüglich | vorzügUch | vorzüglich | |
6 Monate | ||||||
klar | über | vorzüglich | vorzüglich | vorzügUch | vorzügUch | |
6 Monate | ||||||
klar | über | vorzüglich | vorzügUch | vorzüglich | vorzügUch | |
6 Monate | ||||||
milchig | 1 Tag | vorzüglich | günstig | günstig | günstig | |
milchig | 1 Tag | schlecht | günstig | günstig | günstig | |
milchig | unbe | schlecht | schlecht | schlecht | schlecht | |
ständig | ||||||
milchig | weniger als | schlecht | schlecht | schlecht | schlecht | |
1 Stunde | ||||||
milchig | unbe | schlecht | schlecht | schlecht | schlecht | |
ständig | ||||||
trüb | 1 Monat | schlecht | günstig | günstig | günstig |
A (Beispiel
Wasser)
B (Beispiel
B (Beispiel
Wasser)
C (Beispiel
C (Beispiel
Wasser)
Mischung 1 (wie Gemisch A, aber NaNO2
an SteUe von Na2CO3)
Mischung 2 (wie Gemisch A, aber an SteUe
Mischung 2 (wie Gemisch A, aber an SteUe
1, verdünnt mit 30 Teüen
2, verdünnt mit 15 Teilen
3, verdünnt mit 15 Teüen
Na2CO3
ist Na2SO4 verwendet)
Mischung 3 (wie Mischung A, aber an SteUe von Na-Salz der Ricinolsäure ist Na-Stearat
verwendet)
Mischung 4 (wie Gemisch A, aber Na-Oleat an SteUe von Na-Salz der Ricinolsäure)
Mischung 5 (gleich wie Gemisch B, aber mit Na2HPO4 an Stelle von Na2CO3
und Na-Stearat an Stelle von Na-Salz der Ricinolsäure)
Im Handel erhältUches Öl***)
*) Das Rosten wurde geschätzt nach Überziehen von Stahlproben mit den zu prüfenden Mischungen und Beobachten ihres
Zustandes nach 72 Stunden im geschlossenen Behälter über Wasser.
Vorzüglich = kein Rosten oder nur Spuren. Gut = schwache Rostbildung; etwa 10°/o der Stahl
fläche gerostet.
Schlecht = starke Rostbildung; über 10 °/„ der Stahlfläche gerostet.
**) Die Beurteilung der Metallbearbeitung wurde durchgeführt auf vergleichbarer Basis unter Bestimmung von Fräswerkzeug-
bzw. Bohrer-Lebensdauer mit der Beurteilung als vorzüglich, gut oder schlecht je nach der Zahl der Metallproben,
die gefräst oder gebohrt werden konnten, bevor das Werkzeug unbrauchbar war. Das Schleifen wurde beurteilt nach dem Zustand
der Werkstücke unter Berücksichtigung der erforderlichen Schleifscheiben. Als vorzüglich wurde eine gute Oberflächenausbildung
bei gutem Zustand der Schleifscheibe betrachtet und als schlecht eine schlechte Oberflächenausbildung bzw. eine
mehrfache erforderliche Erneuerung der Scheibe.
***) Handelsübliches lösliches Öl X war eine Öl-in-Wasser-Emulsion, die Natriumerdölsulfonat und Natriumseife vom
Tallöl enthielt.
Claims (13)
1. Emulsionskonzentrat vom Öl-in-Wasser-Typ für die Metallbearbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß
es in der zusammenhängenden Wasserphase 10 bis 30 Gewichtsprozent einer flüssigen Erdölfraktion,
5 bis 25 Gewichtsprozent eines öllöslichen Alkalierdölsulf onat es, 4 bis 10 Gewichtsteile eines Alkalisalzes
der Rizinolsäure oder von Rizinusölfettsäuren und 0,1 bis 2 Gewichtsprozent eines Alkalicarbonates
dispergiert bzw. gelöst enthält.
2. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalisalze Natrium- oder
Kaliumsalze sind.
3. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Erdölfraktion
eine Viskosität von 40 bis 200 SUS, vorzugsweise von 60 bis 120 SUS bei 37,8° C hat.
4. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Erdölfraktion
ein leichtes Schmieröl ist.
5. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Erdölfraktion
in einer Menge von 15 bis 25 Gewichtsprozent vorliegt.
6. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalierdölsulfonat
in einer Menge von 10 bis 20 Gewichtsprozent vorliegt.
7. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalisalz der
Rizinolsäure oder der Rizinusölfettsäuren in einer Menge von 5 bis 8 Gewichtsprozent vorliegt.
8. Emulsionskonzentrat nach Ansprach 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalicarbonat in
einer Menge von 0,3 bis 1,0 Gewichtsprozent vorliegt.
9. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein pilztötendes
oder bakterizides Mittel, insbesondere das für diesen Zweck an sich bekannte Natrium- oder
Kalium-o-phenylphenolat, enthält.
10. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das pilzvernichtende oder das
bakterizide Mittel in einer Menge bis zu 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent,
vorliegt.
11. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein schaumhinderndes
Mittel enthält, insbesondere ein Silikonpolymeres.
12. Emulsionskonzentrat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das schaumhindernde
Mittel in einer Menge bis zu 0,01 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 0,001 und 0,004 Gewichtsprozent,
vorliegt.
13. Öl-in-Wasser-Emulsion für die Metallbearbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 1 Gewichtsteil des Emulsionskonzentrates nach Anspruch 1 bis
12 und 5 bis 60 Gewichtsteilen, vorzugsweise 10 bis 40 Gewichtsteilen, Wasser besteht.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 929 208, 944 809, 944 810
Deutsche Patentschriften Nr. 929 208, 944 809, 944 810
© 809' 769/529 3. 59-
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US664147A US2913411A (en) | 1957-06-07 | 1957-06-07 | Metal working lubricant |
Publications (1)
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DE1052615B true DE1052615B (de) | 1959-03-12 |
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ID=24664749
Family Applications (1)
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