DE1102328B - Schmier- und Ziehmittel fuer Aluminium und dessen Legierungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schmiermittel für die Verwendung beim Ziehen von Aluminium und seinen Legierungen.

Es ist bekannt, daß direkt destillierte Mineralöle oder lösliche Ölemulsionen im allgemeinen als Schmiermittel beim Ziehen von Nichteisenmetallen, wie Aluminium, nicht befriedigen. Mineralische Öle haben nicht die erforderlichen Kühleigenschaften, welche beim Ziehen oder Reduzieren von Aluminium bei sehr hohen Temperaturen erforderlich sind. Emulsionen sind zwar gute Kühlmittel, lassen aber die erforderlichen Schmiereigenschaften vermissen und führen zur Fleckenbildung. In beiden Fällen führen das Aufnehmen von Metall aus der Unterlage (»pick up«), die Fleckenbildung sowie das Anfressen und die Rißbildung der Metallfläche zu Abfall und Verlust von Metall sowie zu einem Verlust an Zeit und Geld.

Gegenstand der Erfindung sind Schmiermittel für das Ziehen von Aluminium und seinen Legierungen, welche gute Kühl-, Schmier- und Oberflächenausbildungseigenschaften aufweisen und bei denen keine Fleckenbildung und kein Aufnehmen von Metall aus der Unterlage auftritt.

Erfindungsgemäß besteht ein Schmiermittel zum Ziehen von Aluminium und seinen Legierungen aus einem überwiegenden Anteil eines mineralischen Schmieröls mit einer Viskosität von mindestens 50 SUS bei 98,8° C und einem Aromatengehalt von mindestens 20 Gewichtsprozent, 5 bis 15 Gewichtsprozent (berechnet auf die Gesamtmischung) eines öllöslichen einwertigen Alkohols, der ein teilweise oder vollständig hydriertes Phenanthrenringsystem im Molekül enthält, wobei die Hydroxylgruppe direkt oder indirekt durch eine aliphatischen Kohlenwasserstoffrest an einen nichtaromatischen carbocyclischen Ring des genannten Phenanthrenringsystems gebunden ist, sowie 0,05 bis 1 Gewichtsprozent (berechnet auf die Gesamtmischung) eines öllöslichen Trialkylphenols.

Die Kombination des einwertigen Alkohols mit dem Trialkylphenol verleiht den Gemischen unerwartete und überragende Eigenschaften, die unter Verwendung anderer bekannter Antioxydationsmitteln, wie Arylaminen, z. B. Phenyl-a-naphthylamin oder Phenyl-/?-naphthylamin, an Stelle des Trialkylphenols nicht erhalten werden.

Es ist bereits bekannt, Schneidöle für die spanabhebende Behandlung von Eisenlegierungen und Stahl durch einen Zusatz von derartigen .einwertigen Alkoholen mit einem Phenanthrenringsystem im Molekül, wie Hydroabietylalkohol, zu verbessern, wobei den betreffenden Ölen auch noch nicht näher genannte Fleckeninhibitoren einverleibt werden können. Ein Schneidöl hat jedoch eine andere technische Funktion als ein Schmiermittel zum Ziehen von Metallen, und außerdem unterscheiden sich Stahl und Eisenlegierungen hinsichtlich ihres inneren Gefüges und ihrer physikalischen Eigenschaften auch weitgehend von Aluminium und dessen Legierungen.

Schmier- und Ziehmittel
für Aluminium und dessen Legierungen

Anmelder:

Bataafse Petroleum Maatschappij N. V.
Den Haag

Vertreter: Dr. K. Schwarzhans, Patentanwalt,
München 19, Romanplatz 9

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. April 1958

Samuel Kinter Talley, Berkeley, Calif. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Die einwertigen Alkohole sind leicht zugängliche Stoffe und werden aus tierischen oder pflanzlichen Ausgangsmaterialien in in der Technik bekannter Weise gewonnen. Alkohole dieser Gruppe sind z. B. solche, die gebildet worden sind durch Reduktion von Harzsäuren, wie Abietinsäure, Primärsäure oder Sapinsäure, unter Bildung von Alkoholen, in welchen die Hydroxylgruppe indirekt an einen nichtaromatischen carbocyclischen Ring gebunden ist, wie Abietinalkohol, Hydroabietinalkohol, z. B. Dihydro- oder Tetrahydroabietylalkohol, und Gemische dieser sowie die entsprechenden Alkohole, die von anderen obengenannten Säuren abgeleitet sind, wie Sapinylalkohol sowie Ferruginol, Totarol, DihydroclareoL und verschiedene Sterine, wie Cholesterin, Dihydrocholesterin, Cerelrosterin, Lanosterin, Dihydrolanosterin, Agnosterin, Dihydroagnosterin usw., in welchen die Hydroxylgruppe direkt an einen Ring der Phenanthrenstruktur gebunden ist. Die Alkohole, welche die Hydroxylgruppe indirekt an einen gesättigten alicyclischen Ring der Phenanthrenstruktur durch einen Alkylenrest (z. B. einen Methylenrest) gebunden enthalten, wie Hydroabietinalkohol, oder Hydrosapinylalkohol, werden bevorzugt.

Gewünschtenfalls können Gemische der einwertigen Alkohole verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Mischungen enthalten vorzugsweise 5 bis 8 Gewichtsprozent des einwertigen Alkohols.

Die öllöslichen Trialkylphenole sind vorzugsweise Trialkylmono- oder -bisphenole. Sie enthalten Alkylreste,

109 530/496

Claims (1)

1. 3 4

   d. h. acyclische oder cyclische · Alkylgruppen, welche Mischung V

   gleich oder verschieden sein können, während mindestens Cholest ' 4°/

   eine derselben vorzugsweise em tertiärer Alkylrest ist. Bis-(2-ox_y-3-tertiütyi-5-meth;iphenyl): ''''

   Tnalkylphenole dieser Art sind z. B. 2,4,6-Tnathyl-, meth 1 °/

   ff^^Y^T' ^ΐΐ^ί'Γ^'τ?'⁶"?¹" ⁵ MineraUsches'sÄmieröi'iVisko'sität 75SÜS

   tert.butyl-4-methyl-, 2,4,6-Tritert.butyl-, 2,6-DiCyCIo- ^ _{gg go c Aromat} ^V _halt ^₆₁, _{5 0/}) .. _Rest

   hexyl-4-methyl-, 2_J6-Dlmethyl-4-cyclohexylphenole. Die ° ^f0/

   Alkylbisphenole umfassen Bis-(2-oxy-3-tert.butyl-5-me- Die Mischungen I, II und III wurden in einer alumi-

   thylphenyl)-methan, Bis-(2-oxy-3-tert.butyl-5-methyl- niumverarbeitenden Fabrik verwendet, in welcher Rohre

   phenyl)-äthan, l,l-Bis-(2-oxy-3-tert.butyl-5-methylphe- io aus Aluminiumlegierung im Durchmesser verringert

   nyl)-propan, Bis-(2-oxy-3-tert.butyl-5-methylphenyl)- (gezogen) wurden. Jede dieser Mischungen ergab einen

   butan, Bis-(2-oxy-3-tert.butyl-5-methylphenyl)-isobutan, Effekt von 80 bis 90% (d. h., die Mischungen hatten eine

   Bis-(2-oxy-5-tert.butyl-3-methylphenyl)-methan, Bis- Wirksamkeit von 180 bis 190°/₀ im Vergleich zu dem

   (2-oxy-5-tert.butyl-3-methylphenyl)-äthan, l,l-Bis3(2-oxy- unvermischten Basisöl A) bei der Durchmesserverrmge-

   5-tert.butyl-3-methylphenyl)-propan, 1,1 -Bis-(2-oxy- 15 rung der Rohre von 10,795 · 1,130 cm auf 7,366 · 0,279 cm,

   5-tert.amyl-3-methylphenyl)-butan, l,l-Bis-(2-oxy-5-tert. ohne Aufnahme von Metall aus dem Dorn, Ritzen oder

   amyl-3-methylphenyl)-isobutan usw. Die 2,4,6-Trialkyl- Aufreißen der Oberfläche bzw. Fleckenbildung in dieser,

   phenole, welche zwei tertiäre Alkylgruppen in den 2,4- Die Mischungen IV und V waren etwa zu 50 bis 75 °/₀

   oder 2,6-StelIungen enthalten, werden bevorzugt, wie wirksam und ergaben eine erwünschte Oberfläche des

   z. B. 2,4-Ditert.butyl-6-methyl- oder 2,6-Ditert.butyl- 20 bearbeiteten Werkstückes.

   4-methylphenol. Die Menge des Trialkylphenols in den Wenn jedoch ÖlgemischX (Mineralöl mit einer Visko-

   erfindungsgemäßen Gemischen beträgt zweckmäßig 0,1 sität von 40 SUS bei 38,8° C und etwa 32 SUS bei 98,8° C

   bis 0,5 Gewichtsprozent. und einem Aromatengehalt von 25 % + 5 °/₀ Abietyl-

   Die als Basis eingesetzten mineralischen Schmieröle alkohol + 0,1 °/₀ Phenyl-a-naphthylamin) oder Gemisch Y sind hochraffinierte viskose Schmieröle mit einer Visko- 25 (Mineralöl mit einer Viskosität von 40 SUS bei 38,8° C sität von mindestens 50 SUS, vorzugsweise von 60 bis und etwa 32 SUS bei 98,8° C und einem Aromatengehalt 150 SUS bei 98,8° C und einem Aromatengehalt unter unter 5 °/₀ + 5 % Talg) oder die Mischung Z (Mineralöl 20 Gewichtsprozent, zweckmäßig weniger als 5 Gewichts- mit einer Viskosität von 40 SUS bei 38,8° C und etwa prozent, z.B. zwischen 1 und 5 Gewichtsprozent. Der 32 SUS bei 98,8° C und einem Aromatengehalt unter 5 °/„ Aromatengehalt ist hierbei bestimmt nach der sogenann- 30 + 1 % Stearinsäure + 0,1 °/₀ 2,6-Ditert.butyl-4-methylten »n-d-M-Methode«, die auf den Seiten 318 bis 349 des phenol) oder Gemisch XX (Mineralöl mit einer Viskosität Buches »Aspects of the Constitution of Mineral Oils« von von 50 SUS bei 50° C und einem Aromatengehalt unter K. van Nes und M. A. van Westen (Elsevier Publi- 5<>/₀ _(_ 5Oy₀ Abietylalkohol) an Stelle der Gemische I bis shing Company, Inc., 1951) beschrieben ist. Erdölfrak- V gemäß vorliegender Erfindung zum Ziehen der gleichen tionen dieser Art können aus asphaltischen, naphtheni- ₃₅ Aluminiumrohre unter den gleichen Bedingungen verschen oder paraffinischen Rohölen gewonnen werden. wendet wurden, ergab sich bedeutende Fleckenbildung, Ein Beispiel für ein geeignetes Schmieröl ist ein mit die insbesondere bei den Mischungen X und Y festgestellt selektiven Lösungsmitteln (Phenol) raffiniertes Schmier- wurde. Die Oberflächenausbildung war schlecht, und bei ölraffinat aus einem Westtexas-EÜenburger Rohöl mit sämtlichen vorgenannten Mischungen wurde ein Aufeiner Viskosität von 60 SUS bei 98,8° C und einem Aro- 40 nehmen von Metall (»pick up«) aus der Unterlage festmatengehalt von weniger als 5 °/₀ (mineralisches Schmier- gestellt.
   öl A).

   Nachstehend werden zur Erläuterung Gemische gemäß
   der Erfindung angeführt (die Prozentsätze sind Gewichtsprozente): 45 Patentansprüche:

   Mischung I

   Hydroabietylalkohol 5°/₀ 1. Schmier- und Ziehmittel für Aluminium und

   2,6-Ditert.butyl-4-methylphenol 0,1 % dessen Legierungen auf Mineralölbasis, dadurch ge-

   Mineralisches Schmieröl A Rest 50 kennzeichnet, daß es aus einem hochraffinierten

   _M. , _TT mineralischen Schmieröl einer Viskosität von minde-

   iViiscnung Il _{stens so sus bei 988}o _{c mit einem Axoma±engehalt}

   Dihydroabietylalkohol (40%) "1 unter 20 Gewichtsprozent besteht, das 5 bis 15 Ge-

   Tetrahydroabietylalkohol (45%) >6% wichtsprozent (berechnet auf die Gesamtmischung)

   Abietylalkohol (15 %) J 55 eines öllöslichen einwertigen Alkohols mit einem teil-

   2,6-Ditert.butyl-4-methylphenol 0,1% weise oder vollständig hydrierten Phenanthrenring

   Mineralisches Schmieröl A Rest im Molekül, wobei die Hydroxylgruppe direkt oder

   _M· , _TTj indirekt durch einen aliphatischen Kohlenwasserstoff-

   lsc ung _{rest an} ^g_n nichtaromatischen carbocyclischen Ring

   Dihydroabietylalkohol (40%) Ί 60 des genannten Phenanthrenringsystems gebunden ist,

   Tetrahydroabietylalkohol (45 %) ^6 % und 0,05 bis 1 Gewichtsprozent (berechnet auf das

   Abietylalkohol (15%) J Gesamtgemisch) eines öllöslichen Trialkylphenols ent-

   2,4-Dimethyl-6-tert.butylphenol 0,1 % hält.

   Mineralisches Schmieröl A Rest 2. Schmier- und Ziehmittel nach Anspruch 1, da-

   _M. , _TV 65 durch gekennzeichnet, daß die Basis ein Mineral-

   Misqnungiv Schmieröl einer Viskosität von 60 bis 150 SUS bei

   Dihydroabietylalkohol 5 % 98,8° C ist.

   Bis-(2-oxy-3-tert.butyl-5-methylphenyl)- 3. Schmier- und Ziehmittel nach Anspruch 1 und 2, methan 0,1 % dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralschmieröl-Mineralisches Schmieröl A Rest 70 basis unter 5 Gewichtsprozent Aromaten enthält.