DE1594454A1

DE1594454A1 - Emulgierbare Masse

Info

Publication number: DE1594454A1
Application number: DE19661594454
Authority: DE
Inventors: Sheldahl David B; Teeter Ford C; Highberg Carle W
Original assignee: Engelhard Hanovia Inc; Sinclair Research Inc
Current assignee: Engelhard Hanovia Inc; Sinclair Research Inc
Priority date: 1965-08-17
Filing date: 1966-08-17
Publication date: 1969-05-29
Also published as: BE685624A; NL6611510A; GB1149393A; US3453784A

Description

15 SU 45 k

DR.-ING. WALTER ABlTZ ντ-τ^τ θ München 27, Pienzenauerstraße28 DR DIETER MORF * Telefon 483225und486415

Telegramme: Chemindus München Patentanwälte _{1?o Auguet}

D-921

HAlTOVIA,
11.3 ABtor Street, Hewark, Kew Jersey 07114, VoSt < >Α<

SIKCLAIR Hi]SEARCH,
Kew York« Kew York, Vo St. A<

Emulgierbare Masse

Die Erfindung betrifft emulgierbare Massen, die in Wasser dispergiert werden können, wobei letzteres die kontinuierliche Phase darstellt, und ihre Verwendung beim Schleifen von das*

Die Erfindung betrifft weiterhin das Schleifen.von Glaa mit einer Diamantoberfläche und die Verwendung der emulgierbaren Massen als Schmiermittel im Schleifarbeitsgang.

Es ist bekannt, Glas unter Verwendung von Eisenlaufeeheiben und Sand zusammen mit Wasser zu schleifen und aheohliess^etti mit PoIierrot zu polieren. Die rohen Glasscheiben werden oft

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BAO ORIGINAL

in gebrannten Gipa gelegt und unter die Schleifscheiben geleitet· Sa werden verschiedene Sandgrössen verwendet, ua den ger wünschten Schliff vor den Folieren zn erhalten. Diee erfordert eine beträchtliche Handhabungs- und Sohlelfseit und iat daher kostspielig. In den US-Patentsohriften 3 177 624 und 3 177 628 iat ein neues Glassohleifverfahren beschrieben, bei dem Schleifsoheiben mit Industriediamanten verwendet werden« Diese Schleifscheiben haben eine ausreichende Festigkeit, um dem Glas den gewünschten Schliff zu verleihen. Auaserdem sind die Schleifscheiben so konstruiert, dass sie in einer Üblichen Glasschleifanlage verwendet werden könnenο Zur Kühlung der Sohlβifoberflächen und zur Verhinderung von Ubermässiger Abnutaung der Diamantachleifaoheibe wird bei, Glaseohleifarbeiten ein Kühlmittel-Schmiermittel verwendet«

Herkömmliche in 4er Glasindustrie verwendete Schmiermittel weisen viele Mängel auf« In bestimmten fällen übersteigen ihre Koaten die der in dem Sohlelfverfahren verwendeten Industrie-

ι Ί

diamanten^ da die benötigte Schmiermittelmenge so groß 1st. Derseitige im Handel erhältliche Schmiermittel leiden auch an Emuleioneinstabilit^t und, können deshalb nachteilig beeinflußt werden, wenn sie mit Schltifbruohetüoken, gebranntem Gips, der häufig auM Halten des Glases während des Schleifprozesses vtr-.

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BAD ORIGINAL

wendet wird, sit erhöhter Aoidität oder Alkalihltät der Beul* •lon, kolloidalen Ol&steilohen und Ib Verlauf de· Schleifen· ereeugter Warae in Berührung kommen. Unter derartigen Bedingungen kann dl« emulsion breohen und eine Abtrennung ' dee ölee hervorrufen, was die Diaiiantenabnutiung oder den Diaaantenverbrauoh steigert. Sie· «aoht häufigen Brsat» de· Schmiermittels notwendig! wodurch die Verfahrenekosten weeent-Hob. erhöht werden. Deaeufolge beateht ein Bedürfnis für eine neue, verbeeserte und billigere Sohmieraittelaaeee fUr dae Diamanteohleifen τοπ (Jlae.

Brwttneohte und weeentllohe Merkmale der Torliegenden Erfindung alnd ee, eaulglerbare Maeeen eu schaffen, die bei der Dieper-Biön in Wasser als kontinuierlioher Pbjtee besondere brauchbar als Schmiermittel beim Diamanteohleifen Von Glas,Bind. Die ' Sohmiermittel besitzen Torteilhafterweisβ eine gute Stabilität In Anwesenheit von SohleifbruchetÜoken, wie abgesohliffenem Glas und gebranntea Gips» und sohütBen so die Diamanten enthaltende Schleiffläche, wodurch das Sohleifverfahren wirtsohaft- _s .· Hoher wird.

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J)Ie neuen Massen sind gekenneelohnet fluroh die Fähigkeit aur Bildung und Aufreohterhaitung Ton öl- in -Wasser-Baulelohen, ' die fiber lilngere Zeiträume unter eohweren ^ebrauohebedingingeÄ

■ . - t * Ύ

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BAO ORIGINAL

stabil sind und dl· eo die Lebensdauer der Diamanten erhöhen, wobei gering·, wirteoheftliohe Mengen Schmiermittel verbraucht werden. Die neuen Maesen heben den hervorstechenden Vorteil,

daea sie Ihr· erwüneohten Eigeniohaften unter sauren oder alkalieohen Bedingungen, In Gegenwart von Sohleifbruohetüoken, erhöhte» Arbeitβdruck UBW. «eigen.

Die weeentliohen Element· der erfindungagemäeeen emulgierbaren Massen umfaesent

(a) einen nicht-ioniechen, oberflächenaktiven partiellen HexitanhydrideBter langkettiger Pettiäüren, >

(b) ein nioht-ionieohea oberfläohenaktivee Polyoryäthylenderivat von einem partiellen Hexit anhydridester langkettiger PettBäuren,

(o) einen Alkylarylpolyätheralkohol, der eine kuree PoIyätherkette enthält, und

(d) einen AlkylaryIpolytttheralkohol, der eine lange PoIyätherkettβ enthält.

lin Merkmal der vorliegenden Erfindung ist dl· Verwendung der eeulgierbaren Mo··», dleperglert in Waeeer ale kontinuierlicher Ph**·, ale Schmier«! tt el bei aiaeaohleifarbeiten« öemäß

•■•4 .
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BAO ORIGINAL,

einer oeroriugttn Aueführungsform enthalten die dispergieren Massen auoh ein Schmieröl. Geioäes einem anderen Beispiel für die vorliegende Erfindung kann die Schmieröl enthaltende diepergierte Maeee auoh vorteilhafterweise kleine Mengen lardöl Speoköl und einer leichten Bfdöifraktion, jeweils allein oder beide Susannen, enthaltene Sie Anwesenheit oder Abwesenheit von Sohmierül, Lardöl und der leiohten Erdfllfraktion kann ron den gewünschten Eigenschaften des Schmiermittels abhängig . sein, wie es nachfolgend diskutiert wird.

ΊΡΙβ erfindungsgemässen emulgierbaren Massen haben die folgenden ungefähren GewiohtszusamineneetBungent .

Tabelle I

Emul«iermittel	Gew.-^	Gewo-^	Gewichte-	I
		bevor^	Verhältnis
		zugt .	des Emul
			giermittels
Ca) Partieller Hexitanhydride ',
ester langkettiger fett
säuren	0,5-16,5	2-8	1-4
(b) Polyoxyäthylenfierivat von partiellen Hexitanhydrid- >
estern langkettiger Fett
säuren	1-33	5-15	1-4
(o) Alkylarylpolyätheralkohol (kurae Bolyätherkette)	0,5-16,5	2-8	Ί-4
(d) Alkylarylpolyätheralkohol (längere folyätherkette)	1-33	5-15	1-4
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BAD ORIGINAL

DIt Emulgiermittel (ä),(b), (ο) und (d), die in der erfindungegemuesen emulglerbaren Masse enthalten sind, werden als nicht·» lonlsoh betrachtet und werden In Üblicher Weite eingestellt« um ein ausgewogenes stabiles evulgiertee System iu ergeben« Da· brauchbare Verhältnis der Baalgiermittel ist In Tabelle I geseigt, wenn auch das bevorzugte Verhältnis der Eömponenten (ft)» (b), (o) und (d). etwa 1:2:1:2 beträgt. Sie eaulgierbare Masse kann, in Wasser als kontinuierlicher Phase dlspergiert» als Schleifmittel bei Glaßβohleifarbeiten rerwendet werden. Wenn die emulgierbare Hasse ein Schmieröl enthält, liegt die· ses gewöhnlich in einer Menge bis au etwa 9? Gew_e-9&', vorzugsweise in einer Menge über etwa 50 Gew_e~# vor» Bei der Herstellung der Emulsion in Wasser können umgebungstemperatur oder gering erhöhte Temperaturen verwendet werden» beispielsweise liegt die Temperatur gewöhnlich unter etwa 43⁰O (110° F) und die Mischung wird gerührt, um die ßlelohaässigkeit sicherzustellen· Die sich ergebende lösliche Ölemulsion wird eingestellt» um eine stabile Öl- In -Vasser-Bmulsion zu ergeben; der gewünschte Stabilitätsgrad kann Ton der speziellen beabsichtigten Anwendung abhängen. Die emulglerbare Masse wird oft in Wasser in einem Verhältnis von etwa 0,1 -20 Teilen emulgierbare Masse auf jeweils 100 Teile Wasser, vorzugsweise von etwa 1 - 4 Teilen auf jeweils 100 Teile Wasser dlspergiert· '

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BAD ORIGiNAL

Sas Vorliegen «ines Schmieröls in der Maie· hat eine gröesere

Freiheit bei den eiassehleif arbeiten sur folget wobei te für eine erhöhte Anpassungsfähigkeit sorgt«

Die lösliche ölfmuleionemaeee wird oft Bit LardÖl und oder leioh-

■ ' " M- ■ ■■

ten Erdölfrsktxbn weiter vermischt» DaB Lardöl kann der Meat* augegeben werden, um das Schneiden unmittelbar duroh die Diamant-βohlβifoberfläche au Termindem» wobei Wärme und Abnutzung auf ein Minimum geführt wird und β loh eine größere Emuleioeu«rt*bilität ergibt. Die leichte JSrdÖlfrafction kann eingearbeitet werden, ua bei der Sauberhaltung der Schleifoberfläche BU helfen« Die Kosbination τοη Lardöl und leichter Erdöl- , . fraktion ist dazu bestimmt, die Belastung auf ein Minimum su führen, wae ee ermöglicht* für einen gegebenen Schliff weniger Gewicht auf die Schleifoberfläche su legen« Die Zugabe dieser Bestandteile kann für beste Durchführung die Verwendung einer gröeseren Emulgiermittelmenge ratsam machen» um eine stabile Emulsion unter den ungünstigen Bedingungen zu bilden, die.beim Olassohleifen alt Diamantoberflftohen auftreten. Wenn die Maeee lardöl und eine leichte Erd öl fraktion entweder Jeweils allein oder beide üüeamaen enthält, kann das Lardöl in einer Menge τοη etwa 0,3 - 1$ öew.-jt. voreugßweift ron etwa 3-10 Gew.-Ji, and die Petroleiumfraktion in einer Menge ron

BAD ORIGINAL

etwa 0,5 - 30 Gew»~#, voraugeweiee von etwa 5 -20 Gew.-# vorliegen. Wenn sowohl Lardöl al« auch die Krdölfraktlon anwesend sind» schwankt ihr Verhältnis oft von etwa 0,5 - 5» voreugswelee von etwa 1-2* ·

Der Bestandteil (a) der erfindungsgemässen emulgierbaren Mas-ββη ist ein partieller Htxlt anhydridester von Fettsäuren, bei den langkettige aliphatisohe Säuren mit etwa 12 - 24 Kohlenstoff atomen pro Molekül verwendet werden. Die Säuren können gesättigt oder ungesättigt sein und sohliessen btlspielsweise Laurin-, Palroi"i;in_:-_t Stearin- und Ölsäure ein. Die AVcoholkomponente der partiellen Beter enthält ein "Hexitanhydrldⁿ· Unter "Hexit anhydrlden^M sind innere Äther mit mindestens einem cyclischen Sauerstoff pro Ring verstanden, die sich von einem Hexahydroxyalkohol duroh intermolekulare Kondensation ableiten und die die Monoanhydrid- und Dianhydrid· derivate umfassen, beispielsweise Hexide, Hexitane, Mannide, Mannitane und dergl. "Partieller Ester" bedeutet, dass die Hydroxygruppen des Anhydride nioht alle verestert eind, Mono-, Dl- und Trieeter und Misohungen davon sind bevorzugt und diese können einfache oder gemischte Ester sein. Sin im Handel erhältliohe* ÄBttlgiermittel, das ein partioller Hexlt anhydrldtster langkettlger Fettsäuren ist, und das bei der Durchfuhr

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BAD OFlIGiNAt

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rung der vorliegenden Erfindung Verwendet werden kann, ist Span 80 (Atpet 200). Es stellt eine ölige Flüssigkeit dar, -die im wesentlichen aus Sorbitanmonooleat toestent und . - die einen Flammpunkt von etwa 21000 (410° F), einen Brennpunkt von etwa 285⁰O (545° F) und ein spezifische« Gewicht von etwa 1,00 - 1,03 aufweist.

Der Bestandteil (b) der erfindungsgemässen emulgierbaren Hassen ist ein Polyoxyalkylenderivat der partiellen Hexit,-anhydridester langkettiger Fettsäuren des Bestandteils (α).. Derartige ozyalkylierte Reaktionsprodukte enthalten vorzugsweise etwa 2-25 oder mehr Hol Alkylenoxid pro Mol Ester. Ein Beispiel eines im Handel erhältliohen Materials, das als Emulgiermittel (b) in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird als Tween 85 auf den Markt gebracht und stellt das Reaktionsprodukt von etwa 5 Mol Ethylenoxid und 1 Mol Sorbitantrioleat dar. Ee stellt bei 25⁰O eine ölige Flüssigkeit dar₉ hat einen Flammpunkt von etwa 296⁰C (£65^O|> einen Brennpunkt von etwa 340,5⁰O (645° F) und ein epezif!■* sohes Gewicht von etwa 1,00 - 1,05 dar.

Besondere zufriedenstellende Polyätheralkohole, die in den •mulgierbaren Massen der vorliegenden Erfindung verwendet

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BAD ORIGINAL >

AO

werden können, sind im allgemeinen Alkylarylpolyätheralkohole, die kurze und lange Polyätherketten enthalten. Geeignete Polyäther sind Alkylarylpolyätheralkohole der allgemeinen formel R-(0-CH₂-CH₂)_n-0H, worin R einen Alkylarylrest und η eine ganze Zahl von et*» 5-100 oder mehr, vorzugsweise von 5 - 25 bedeuten. Der Alkylarylreet ist vorteilhafterweise im wesentlichen ein Niedrigalkylbenzolderivat, wie die XyIoIe₉ Durol und Methyläthylbensol. Pas Emulgiermittel (o) enthält eine kurze Polyätherkette, worin η von etwa 5-10 variiert und da· Emulgiermittel ist mit Formalin und den üblichen organischen Lösungsmitteln leicht mischbar. Das Emulgiermittel (d) ist dem Emulgiermittel (o) ähnlich und unterscheidet eich hauptsächlich in der Durchaehnittslänge der Polyätherketten~ In dem Emulgiermittel (d) ist η grosser ale 10 und erreicht etwa 25r oft liegt es von etwa 11 - 20. Das Emulgiermittel (d) hat im allgemeinen in einer gegebenen Masse mindestens zwei η mehr als das Emulgiermittel (o). Die emulgierbaren Massen enthalten so eine Mischung von Polyäther alkoholen, die vorteilhafterweiße etwa gleiche feile langer und kurzer Polyätherkettenarten enthalten» beiepieleweise eine Mischung von Homo» logen Dimethylbenaolpolyätheralkoholen, wobei etwa die Hälfte der Mieohung eine durchschnittliche Kettenlänge von etwa 8 Etherresten (Triton Ϊ-45) und der restliche Teil eine duroh-

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Bohnittliohe Kettenlange τοη etwa 15 Xtiierreeten (Triton X-100) aufweistο

Sie in den trflndungsgtmaesen Maeβen verwendeten Sohmieröle elnd normaXerweiee flüeβig. Geeignete öle sind Mineralöle, wie eine neutrale oder eine andere Scheierölfraktion, faseer« etoff-raffinierte Mineralöle oder eynthetiecnβ öle, wie Polyester, polymerisiertβ Olefine und dergl. Die Kohlenwaeeer- et off öle Bind im allgemeinen bevorsugt. Die Öohmierölkomponehte kann gegebenenfalls hoch-raffiniert sein, wie farblose» Paraffinöl, oder kann durch Destillation, Hydrierung, Löeung**· mittelextraktlon oder Behandlung mit Ton oder Ohemikalien hpoh-raffiniert sein. Die Viskosität der ölkoeponente sohwankt sehr und kann beisplelsweiee ia Bereich von etwa 30 SUS (Saybolt Uniνerβal Sekunden) bei 38⁰O (100° P) bit iu etwa 500 SUS bei 99⁰C (210° F) liegen, die genaue gewählt· Viskosität hängt ab von der beabsichtigten- inwendung. Tür den gröeseren Teil der Anwendungen ist ein Mineralechaieräl alt einer Viskosität von etwa 60 - 400 SUS bei 38⁰O (100° *) sufriedeneteilend. Beispiele geeigneter 8ohaieröle sind ein raffiniertes naphthenlsohes öl oder .Küetenöl (coastal oil)

mit 100 SUS bei 38⁰O (100° F) und LuxueleuohtÖl « . · v* · ',v,_w/ ■·■·$ (mineral seal oll), das ein leichtee Erdöldeetillat von 40 -

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BAD OfStGINAL , .

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SUS bei 38⁰O (100° P) darstellt.

Die leichten Ardölfraktionen, die den erfindungegemäasen Mae8en sugegeben «erden» sind die mit Siedeberelohen, oberhalb des Beneine, aber unterhalb der Schmierölef «ie sieden epielswelse in einem Bereioh, der grosser iat als 55⁰O (100° P), wobei 50 * einen Siedepunkt über 218»5⁰C (425° F) aufweisen; sie sieden haupteächlioh im Bareich von etwa 177 - 345⁰C (350 -. 650° P). Se wurde gefunden, daß die.ee Kohlenwasserstoffraktionen Entflammbar» kelteeigentchaften haben, die* für Glassohleifarbeiten geeignet eindo Bin Beispiel einer Erdölfraktion, die die obigen Erfordernisse erfüllt, :l8t Keroein»

Die in dem erfindungagemäeeen Verfahren verwendet· Diamanteohleifoberfläche enthält, eingebettet in eine geeignete Matrix, kleine Diamantteilohen. Diese Matrix wird oft als die «Bindung¹¹ beBtlohnet. Sine Metallmatrix, die beiepielewelee eine Mischung von Kupfer, Sink, Lötungemitteln, Eisen, Mangan und derglo enthält, kann als geeignete Bindung für die kleinen feilohen der Industriediamanten dienen. Bine typische bei Olassohleifr arbeiten verwendete Schleifoberfläohe ist eine Diamanteneohleifeoheibe und sie let im allgemeinen alt Metallbindungen

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hergestellt· Bine typische Bindung, die für zufriedenstellend befunden worden let, enthält annähernd 60 1> Kupfer» 24 i» Zink, 11 $ Silber/fcupfer-Iiötmittel, wobei das Silber 2/3 bis 3/4 dee Lutmittels ausmacht, etwa 2 # Eisen und 1 1» Mangan. Andere Bindungen, die Kupfer und Zink und verschiedene Kombinationen der oben erwähnten Elemente enthalten, sind gleichfalls befriedigend. Es können auoh Schleifscheiben alt Stahlbindung verwendet werden« Allgeoein kann eine gross· Anzahl von Bindungen verwendet werden·

Es sind verschiedene Anordnungen der Schleifoberfläehen verwendet worden* Beispielsweise können anstelle der Bearbeitung nur einer Glassait© beide Seiten gleichseitig alt oberhalb und unterhalb der Glasplatte angebrachten Schleifscheiben behandelt werden. Bei einer derartigen Anordnung wird das .Glas in allgemeinen gegenüber den wirkenden Schleifscheiben ^estützt und di&rch tragend λ Oberfläche in Richtung auf die Mitte eier jeweiligen Schleifoberflächeο

Normalerweiße sind längs eines Fließbandes angebrachte aufeinanderfolgende Schleifetationen vorgesehen, un das Glas aufeinanderfolgend mit Oberflächen unter Verwendung feinerer und feinerer Diamanten zu schleifen. Bei jeder dieser Stationen

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wird der Schleif vorg&Eg durch groeee Schleifkopfe. durohgeführt, die Tertikai angebrachte Spindeln aufweisen, die hori- »ontale Schleifoberflächen aufweisen, die eich über die Breite dee tu bearbeitenden Glas«β erstrecken· Häufig werden 4 oder »ehr Sehleifstationen eingesetzt» Die bei Olassohleifarbeiten verwendete Diaaantgrösae kann insgesamt von etwe1 1000 Mikron variieren, Beispielsweise kann die erste Station Schleifscheiben verwenden, die Diamantteilchen Bit ein·» Durchmesser von etwa 275 Mikron (Sandgrusee 50 - 60) enthalten, die eine Oberflächenrauhigkeit von etwa 3,8 Mikron (150 aioroinoheö) ergibt, Zwieohanstationea können eine Dia-, Ban^engrueee von etwa 150 Mikron eineetsea» was «ine Oberflächenbearbeitung von etwa 1,5 Mikron (60 microinohee) ergibt,, und Jändetationen icunnen eine Diamantgröese von etwa 5-15 Mikron anwenden» was eine Oberίlachenrauhißheit von etwa 0,18 Mikron {7 mioroinohee} od^r weniger ergibt.

Sie bei (Jl as ei? hl «if arbeiten Im allgemeinen verwendeten Diamantenkonsentrationen kennen von ®twa ü,,05 - 20 Karat/16,39 cm⁵ O.üy - 20 oarata/in⁵ der Matrix schwanken, wobei eine Konsentration von etwa 0,1-9 Karat/16,39 cm' (0,1 - 9 oarate/in') httufig verwendet wird. (Jteignetβ Diamantsohleifscheiben und ihre Anwendung beim Schleifen von Glas sind in den US-Patent-

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AS

sohriften 3 177 624 und 3 177 628 beschrieben.

Die Leichtigkeit und die Wirksamkeit dee Schleifen* iet τοη vielen Faktoren abhängig, wie von der Konzentration der Diamanten in der Bchleifsoheiue, der CtrÖsee der Diamanten und dergl. Jedoch, ist ee unabhängig τοη dieeen Faktoren unter den meisten Bedingungen für notwendig befunden worden, eint Flüssigkeit auf dem Glas, das geschliffen wird, eu verwenden, die sowohl ale Kühlmittel als auch alt Schmiermittel dient· Bei Anwendung dee geeigneten Schmiermittel· kann die Lebensdauer der Schleifscheibe gesteigert und der Energiebedarf herabgesetst werden. Die Lebensdauer der Schleifscheibe kann in 16,390a·⁵ (cubic iron) entferntes Ulan pro Carat Diamant verlust in dem Arbeitsgang gemessen werden und bei einer gegebenen Sandgrösse verbessert ein geeignetes Schmiermittel die Lebensdauer der Schleifscheibe. Schmiermittel neigen auch daeu, den Bedarf an Sohlelfenergie, gemessen als Spindelenergie, herabzusetzen«

Die erfindungsgemäsee nicht-ionisches Eaulgitrmittel enthaltende Emulsion ist an wirksamsten, wenn die Konzentration des EmulgiermittelB gemMes der örösse der Diamantteilohen in der Schleifscheibe eingestellt wird» Hiaat die Disjumtgrösse tu, kann auch die -Menge an Eeulgieraittel gesteigert werden. Als

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Ab

AlternatlTe zur Steigerung dee Emulgiermittelgehaltee kann die Konsentration der dispergieren Phase in dem Waeser-Kühlmittel gesteigert werden» jedoch let dl· Steigerung dieser Konzentration über einen bestimmten Funkt hinaua, beispielsweise über etwa 10 i»_f gewöhnlioh wirtechaftliöh uninteresBant·

Si· folgenden Beispiele Teraneohauliohen vier typische SohnleralttelnaeBen geoäes der vorliegenden Ärfindung und Ihr· Anwendung ale Kühlmittel und gleichseitig al· Schmiermittel beim Schleifen von Glasplatten mit Diamantechleifscheiben. '

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Bestandteile

Gew.-

	(1)	5,50	(2)	(3)	U)
urundöl		2,75
(a) 100 SUS bei 38⁰O (100⁰F) 83.50 Mineralöl (ο) Luxusleuchtöl ^	2,75	53,50 30,00	61	65,80 10,00
Tween 85	5,50	5,50	8	6,4
Atpet 200	-	2,75	4	3,2
Triton X-45	-	2,75	4	3,2
Triton X-100		5,50	8	6,4
Lardöl Hr. 2	19,70	··'	5	5,0
Kerosin	163 (325)		10	-
	182 (360)	Ergebnisse
Dichte ⁰API	157*20	24,50 ■	20,f	21,0
Flammpunkt ⁰O (° F)	-17*8 (δ)	(ils) ;	121 (250)	163 (325)
Brennpunkt ⁰C (° F)	L1,0	179,4 (355)	138 (28p)	188 (370)
Viskosität, SUS bei 38⁰C (100° F)	0,31	87,6.	121,0	129,2
Fließpunkt ^C (⁰F)	8,65	-15,0 (5)	-¹W	-20. S
Farbe ASSM	L1,0	1.1,3	11,5
Säurezahl	0,4?	4,20	2,39
VereeifungasaHl	8,43	22,9	19,6

EmulBionsetabilität naoh 24 Std, .

(5 io Ol in deat. Wasser)

no cuff no cuff no cuff no ouff (keine entmischung)

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Sie Massen 1, 2, 3 und 4 werden als Schmiermittel für Diamant« eohleifeohelben bei (Jlasschleifarbeiten unter den folgenden Bedingungen bewertet:

Scheibe

0,053 - 0,044 mm (270 - 325 Mesh) 2 Carat/16,39 cm⁵ (2 carat/in³).

Vertikalbewegung 12,7 Mikron (0,0005") pro Tisohumkehr.

Scheibengesohwindigkeit

Tisohgeschwindigkeit

Grlaegröese

Kühlmittelkonzentration

2450 Upm.

508 cm/min. (200«/min.h

8,89 x 45,72 cm (3s1/2" χ 18") MatrcnkaXk ,

1 Teil öl auf 25 Teile Waeser (4 $ Kühlmittel)» ■ ■ ·

Die Diamantenlebensdauer wird in cm⁵ (in ) entferntes Glas pro Karat Diamantverlust bestimmt. Die Ergebnisse sind nachfolgend angegeben:

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Schmiermitteltyp

insgesamt ent» ferntes Glas,

Masse (1) Masse (2) Masse (3) Masse (4)

(cuo inch)

6240 (380,8) 6335 (386,6) 6235 (380,5) 4594,5 (284,4) Soheibenabnutzung,
mm
(inch)

0,18

(0,0069)

0,137

(0,0054)

0,160

(0,0063)

0,17 _N
(0,0067)

Erwartete Diaman/tjenlebens dauer, cm3 (in?) entferntes Glas pro parat

31,05 (1,899)

39,75 (2,424)

33,35 (2,035)

31,7 (1,934)

Schmiermitteltyp

Masse (1) Masse (2) Masse (3) Masse (4)

Durchschnittlo Oberflächen rauhigkeit Mikron .""* (Microinch)

0,798 (31,4)

0,617 (24,3)

0,714 (28,1)

0,694 (27,3)

Durchs chillt ti ο Durchsohnittl. Spaltentiefe, Spindel-Mikron leistung (Microinch) (Watt)

624 800

49,3 (1941) 620 45,7 (1802) 648

Bei den Werten für die erwartete Diamantenlebensdauer zeigen sich die Massen 2 und '■> gegenüber dea Massen 1 und 4 tiberlegen. Bei den Werten für dis Schleif freudigkeit (benötigte Spindelleistung) sind die Maeoei. ι _f. 3 und 4 gegenüber der Masse 2 ver-

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bessert, die weniger schleiffreudig als di· anderen Schmiermittel ist.

Das In der US-Patentsohrift 2 968 621 beschriebene Schmiermittel, das In Gegensatz zu der erfindungsgemäesen Masse ein Atoinreaktionsprodukt enthält, seigt Im Vergleioh mit dem erfindungsgenässen Schmiermittel als Schmiermittel bei ölaeeohleirarbeiten viele Mängel. Wenn auoh die Schmieroittelmasse der genannten Patentschrift eine zufriedeneteilende Durchführung bei den herkömmlichen Glasschleifarbeiten für kurze Zeitspannen erlaubt, muii doch eine 6-^ige Emuleion anstelle .einer 1-^igen Emulsion, wie sie in dem erfindungogemäsaen Verfahren verwendet werden kann, verwendet werden, ua ein Versagen des Schmiermittels zu vermeiden. Wenn die Pro-· duktionegesohwindigkeit in dem Glaabearbeitungsverfahren verdoppelt wird, treten mit der Hasse des genannten Patente Probleme hintiohtlioh der Emulsionsstabilität auf₀ Die Emulsionen brechen naoh 3 bis 4 Tagen anstatt 6 bis B Arbeitewoohen su ergeben, wie sie bei der'niedrigeren Produktionsgesohnrindigkeit erhalten werden. Schleif abfalle, gebrannter Gips, gesteigerte Alkalinität der Emulsionen und die bei der gesteigerten Produktion gebildete «ueäteliohe tarne scheinen

für die Stabilität der Emulsionen der genannten Patentschrift

«? 20 909822/1118,

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schädlich au sein.

• Beim weiteren Testen der Emuleionsetabllltät werden Lardöl und Keroein au einer typisohen löslichen Ölmaeee der US-Patenteohrlft 2 968 621 gegeben und hinsiohtlioh der Emulsionsstabilität in Gegenwart von Gips und Siliciumdioxid untersucht· Bei den besten erhaltenen Ergebnissen hat der Gips ein« geringe schädliche Wirkung auf die fimuleionestabllität In der getesteten 7-Tagespanne, Siliciumdioxid bricht jedoch die Emulsion in einem Sago

In einem ähnlichen Test unter Verwendung der Sohmiernitteinlassen der vorliegenden Erfindung zeigen die besten Ergebnisse keine Emulsiqnein Stabilität in der getesteten Spanne von 7 tagen»

Bei der Verwendung des Schmiermittels gemäss der genannten US-Patentschrift wird hinsichtlich der Zusammensetzung beobachtet, dass der gebundene Ölgehalt niemals 100 $> des Gesamtölgenaltee ausmacht«, So liegt immer ein Prozentsatz an sogenannten freien öl vorο Die Emulsionsstabilität in der erfindungsgemäsaen Maase erscheint jedoch aia aueserordentlich. Portlaufende Prüfungen während der Arbeitsvorgänge unter Verwendung des erfindungsgemassen Schmiermittels haben hinsichtlich der Zusammensetzung

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gezeigt, dass der gebundene Ölgehalt in wesentlichen 100 £ des Gesamtölgehaltea der Schmiermittellösung ausmacht»

Un die Verbesserungen in den Schmiermittelmassen der vorliegenden Erfindung gegenüber den Schmiermitteln der genannten US-Patentschrift 2 968 621 zu sseigen, wird die in dieser Patentschrift beschriebene Masse, die das Aminreaktionsprodukt enthält, mit der Masse 3 der vorliegenden Erfindung verglichen, die sowohl Lardöl als auch Kerosin enthält« Bei der ersten Bewertung werden die zwei Massen als Schmiermittel in einen Glasschleifprozess verwendet» worin eine Diamantenschleifscheibe mit Laboratoriumsgrösse von 7,62 cm (3 inch) Durchmesser und mittlererDiamantsandgrösse als Schleifoberfläche verwendet wird. Die Masse 3 der vorliegenden Erfindung wird bei einer Konzentration von 1 Seil öl auf 25 Teile Wasser verwendet. Es werden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Schmiermittel Diamantenlebene- nutzbare Durchschnittl.

dauer, Spindel- Oberflächen *

dm³ (cu.in) leistung Rauhigkeit· -

entferntes Glas /_We++\ Mikron

^ pro Carat ^v -*^ττ) (Mioroinch)

US-Patent No.

2 968 621 40.(2442) 586 1₉O5 (41,3)

Masse (3) 47,6 (2905) 519 1,06 (41,7)

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Auf der Grundlage dee obigen Vergleiche zeigt die Kasse 3 eine verbesserte Diaffianten^ebensdauer bei verminderter benötigter Spindelleistung und äquivalenter Oberfläoheni^afcigkeit

Bin weiterer Vergleich wird unter Verwendung einer Scheibe mit 25»4 cm (10 inch) !Durchmesser von mittlerer Sandgröase hergestellt, wobei die Emulsionskongentration der Masse 3 auf ein Seil öl pro jeweils 50 !Feile Wasser vermindert wird«, Ee werden die folgenden Ergebnisse erhalten!

Schmiermittel

US-£atent No.
2 968 621

Hasse (3)

Diamantenlebensdauer,

dto2 (cu.in) entferntes Glas pro carat

45ρ 1 (2756) 49,4 (3014)

Nutzbare Durchsphnittl. Spindel- Oberflächen leistung rauhigkeit, (Watt) Mikron

(üicroinoh)

850 1,133 (44,6) 565 0,965 (38,0).

Hasse 3 sselgt gegenüber der Hasse der US-Patentschrift 2 968 eine verbesserte Siamantenlebensdauer bei vermindertem Spindelleistungsbedarf und verbesserter Oberflächen Rauhigkeit .

Ua au zeigen, wie die erfindungegemäseen Sohmiermitttlaaeeen

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die Sohleif:freu<Jigkeitder Dianantsohleifsoheitien steigern, wird eine 5-$*ige Lösung dee Schmiermitteln der US-Patentsohrift 2 964 621 Bit einer 4-£lgen Löeung der Masse 3 der vorliegenden Erfindung Bit den folgenden Ergebnissen vevglloheni

5 i Muse naoh US-Patent 2 968 621

4 * MMBe 3

benötigter nötige Spin- benötigter nötigt» Spin* eohleif- Druok. kg delenergie ^rupk, kg delenergie

oberfläohe

(A)

Kopf B	1590-2500 (3500-5520)	40/110	1257-1360_k (2764-3000)	85/95
Kopf 0	/771-1180 (1700-2600)	75/80	• · 52ί-576 · (1150-1270)	70Λ5
Kopf D	,i590-177O₁ (3500-3900)	70/90	_t 522-684,6 (1150-1510)	50/55 >

Auf der drundlageAqb obigen Vergleiohe benötigt die erfindungegeaäsee Bohmiermittelaaeae weniger Druok bei einer verhinderten Bpindelenergit, wodurch die Sohl tiff reudigkeit geeteigert wird« Diese verbessert« Virksankeit kann eine Verminderung in SohBierölgehftlt auf eine Konzentration von etwa 1,5 - 3 £ erlauben, waft stark su der verbesserten Wirtsohaftliohkeit in Beeug auf BohmierMittel und Betriebswlrksaakeit von Diamantsdnleifoberniolien beitragt.

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Aue den obigen lests und Vergleichen geht hervor» dass» wenn auoh.die sun Stand der Teohnik gehörenden Sohmieraittelmassen bei einer gewiesen Bmulsionsinstabilität eine angemessene Schmierung für eine Zeitdauer von 6 - θ Wochen ergeben» naoh dieser Zeitspanne ernste Probleme hineiohtlioh der Emuleionset abili tat auftreten. Demgegenüber sind die erfindungsgemässen Sehmiermittelmaasen noch naoh 9 Gtebrauohamonsten in Verwendung» wobei geringe oder keine Instabllitätsprobleüe selbst bei einer Arbeitsweise auftreten» bei dir die Hasse kontinuierlich über die Schleifoberfläche reoyolisiert wird» Sie erfindungsgemässe Masse hat sioh auoh bein Diaaanteohleifen von kontinuierlichem 1,2-m-Qlae zur Herstellung von Glasscheiben für Automobile als erfolgreich erwiesen·

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Claims

Iöb44b'4

D-921 ^. 17· August 1966

Patentansprüche ι

1. Emulgierbare Masse, daduroh gekennzeichnet, dafts sie im wesentlichen aus

(a) etwa 0,5 - 16,5 Gew„-# eines partiellen Hexi tanhydrides t ere langkettiger Fettsäuren, worin der Fetteilureanteil des partiellen Esters 12-24 Kohlenstoffatome enthält,

(b) etwa 1-33 Gew.-# eines Polyoxyäthylenderivats eines partiellen Hexitanhydridesters langkettiger fettsäuren, das etwa 2-25 Mol Ethylenoxid pro Mol Seter enthält,

(o) etwa 0,5 - 16,5 Gew.-Jt eines ersten Alkylarylpolyäther-, alkohole, der eine Polyätherkette mit etwa 5 - 10 ithergruppen enthält und

(d) etwa 1-33 öew„-# eines «weiten Alkylarylpolyätheralkohols besteht, der eine Folyätherkette mit etwa 11-20 Äthergruppen und mindestens 2 Xthergruppen Mehr als der erste Polyäther enthält, · '

wobei da« Vtrhältnie (a)ι(b):(o):(d) etwa 1 bis 4 ti bis At 1 bie 4 ι 1 bis 4 beträgt.

2, . Mfisse naoh Anspruch 1, dadurch gekennselohnet, dass sie et-

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«a 50 - 97 0ew,-9i ein·· normalerweiβ· flüseigtn ölte mit SehmieriaittelTiekoeität enthält.

3· Mae·· nach Anepruoh 2, dadurch gekennzeichnet, da·· ei· weiterhin eine geringe Menge an einer leichten Erdöl fraktion, die oberhalb d·· B«n«inbereiohe und unterhalb de· Sohfflierulbereiche siedet, oder Mischungen daron enthält·

4. Eaulgierbare Masse, dadurch gekennzeichnet, da·· tie in weeentliohen au·

(ä) etwa 2-8 Gew.-^ einee partiellen HexitannydrideBtere langkettiger Petteäuren, worin der Fetteäureanteil de· partiellen Beters 12 - 24 Kohlenatofiatoae enthält,

(b) etwa 5 - 15 Öew.-^ eines folyoxyäthylenderivata eine· partiellen Hexitanhydrideetera langkettiger Fettsäuren, der etwa 2 - 25 Hol Äthylenoiid pro Mol Beter enthält,

(o) etwa 2-8 Gew.-^ eines ersten Alkylarylpolyätheralkohole, der eine Folyätherkette mit etwa 5 - 10 ithergriippen enthält,

(d) etwa 5-15 Gew.-^ eines aweiten AlkylaryIpolyätheralkohol»| der eine Polyätherkette mit etwa 11 - 20 Xthergruppeh und mindestens swei Äthergruppen mehr al· der erste Polyäther enthält^

Wobei das Verhältnis (a)i(b):(C):(d) etwa 1 bis 4 i ί bi· 4 t

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1 bis 4 ι 1 Mb 4 beträgt und

(β) etwa 5O ^b*s 97 Oew.-# eines normalerweise flüssigen

Bit BohBletfttittelviskoiität besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet! dass das Ol ein KohlenwasserstoffJJl mit einer Viskosität im Bereioh von etwa 30 SUS bei 3S⁰Q (100° P) bis au etwa $00 SUS bei 99⁰O (210⁰P) ist.

6. Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich etwa 0,5 -15 Uew.-% ίerdöl, etwa 0,5 - 30 Gew.-^ einer leichten Erdölfraktion, die oberhalb des ,.r-.-"

■ ■ ■ ■■»■**

BenBinbereiohs und unterhalb des Schmierölbereiche siedet» oder Mischungen davon enthält.

7. Emulgierbare Masse* dadurch gekennzeichnet, dass sie int wesentlichen aus

(a) etwa 2-8 Gew.-^ eines partiellen Hexitanhydridestera langkettlger PettBäuren, worin der Fetteäureanteil des partiellen Esters 12-24 Kohlenstoffatome enthält,

(b) etwa 5 -15 Gew.-^ eines Polyoxyäthylenderivate eines partiellen Hexitanhydridesterö langkettigsr Fettsäuren, daö etwa 2 - 25 Mol Äthylenoxid pro Mol Ester enthält,'

Co) etwa 2 - 8 Gew.-^ eines ersten Alkylarylpolyätheralkohols,

■■'·■'·;

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der eine Polyäiherkette mit etwa 5 - 10 Äthergruppen enthält»

(d) etwa 5-15 Gew.-?» eines zweiten Alkylarylpolyätheralkohols, der eine Polyätherkette mit etwa 11-20 Äthergruppen und mindestens zwei Äthergruppen mehr ale der erste Polyäther enthält, wobei das Verhältnis von (a)t (b)j(o):(d) etwa 1 :2 χ 1 j 2 beträgt,

(e) mehr als 50 Gew.-^ eines normalerweise flüssigen Kohlenwasβerstofföles mit einer Viskosität im Bereich von etwa 30 StJS bei 38⁰O (100° F) bis zu etwa 500 SUS bei 99⁰O (210° F), und

(f) etwa 3 - 10 Gew.-# Jiasdöl, etwa 5 - 20 Gew..-^ einer, leiohten Erdölfraktion, äie oberhalb des Bemintre- reiche und unterhalb des Sohmierölbereiches siedet, oder Mischungen davon besteht«

β. Masse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlenwasserstofföl eine Viskosität im Bereich von etwa 60 SUS bei 38⁰O (100° F) aufweist»

9. Masse naoh Anspruoh 7, dadurch gekennzeichnet, dass die leichte Erdölfraktion hauptsächlich im Bereich Ton etwa - 343⁰C (350 ~ 650° F) siedet.

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10. Verfahren zum Schleifen τοη 01m «it einer Diaaanteohleifoberfläche, wobei im wesentlichen Glas daduroh geschliffen wird, dass es mit einer Diamantsohleifoberfläche in Gegenwart eines Schmiermittels in Berührung gebracht wird, worin Wasser die kontinuierliche Phase und eine emulgierbare MaBBe die dispergierte Phase darstellen, daduroh gekennzeichnet, dass die emulgierbare Hasse im wesentlichen aus der Masse gemüse Anspruch 1 besteht.

11. Verfahren nach Anspruch 10, daduroh gekennzeichnet, dass die Konzentration der emulgierbaren Masse im Wasser etwa 1 4 öew.-% beträgt.

12o Verfahren nach Anspruch 10, daduroh gekennzeichnet, dass das Schmiermittel auch etwa 50 - 97 Gew.-94 einee normalerweise flüssigen KohlenwasserstoffÖles mit Schmiermittelviskosität enthält.

13« Verfahren naoh Anspruch 12, daduroh gekennzeichnet, dass dae Sehmiermittel Über die Sohleifoberfläche reoyolisiert wird.

14· Verfahren naoh Anspruch 12, daduroh gekennzeichnet, dass das Schmiermittel weiterhin eine geringe Menge Lardöl, einer

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flKfAI

leichten Eraölfraktion, die oberhalb des . fieneihbe« ■ - ' ■ reiühs und unterhalb dee Sohmierttlbereiohs siedet, oder Mieohungen davon enthält.

15. Verfahren zum Schleifen von Glas mit einer DiamanteohlelfOberfläche» bei dem im wesentlichen Glas dadurch geschliffen wird» dass es mit einer Diamantsohleifoberfläohe in Gegenwart eines Schmiermittels in Berührung gebracht wird» worin fässer die kontinuierliche Phase und eine emulgierbäre Hasse die dispergierte Phase darstellen» dadurch gekenneeiofcl·· net» dasa üie emulgierbäre Masse im wesentlichen aus einer Masse nach Anspruch 4 besteht.

16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass, das Schmiermittel weiterhin zusätzlich etwa 3 - 10-Gew..-Jt lardöl, etwa 5-20 Gew.-4 einer leichten ^rdölfraktiöÄ, die oberhalb dee Benzinbereiohs und unterhalb.des Schmierölbereiche siedet» oder Mischungen davon enthält.

17· Verfahren zum Schleifen von Glas mit einer Diamantephleifoberfläche» bei dem Glas im wesentlichen dadurch .geschliffen ■ wird» dass es mit einer Dlamantsohleifoberfläche in Gegenwart eines Schmiermittels in Berührung gebracht wird» worin Wasser die kontinuierliche Phase und eine emulgierbare Masse die dii-

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pergierte Phaee darstellen, dadurch gekennzeichnet, dass die emulgierbare Masse im wesentlichen aus der Masse nach Anspruch 7, die in Wasser in einer Konzentration von etwa 1 *- 4 Gew.-^ dispergiert ist, besteht»

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die leichte Petroleumfraktion hauptsächlich im Bereich von etwa 177 - 343⁰O (350 - 650° F) siedete

19. Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ale ' (a) Sorbitanmonooleat, (b) äthoxyliertes Sorbitantrioleat und als (c) und (d) äthoxyliertes Dimethylbenzol verwendet werden.

Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dase als (&) Sorbitanmonooleatj, (b; äthoxyliertes Sorbitantrioleat und als (c) \ma (d) äthoxyliertes 3)imethylbeizol verwendet werden*

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