DE2449445A1

DE2449445A1 - Verwendung von saeureamiden in waessrigen fluiden fuer die metallbearbeitung

Info

Publication number: DE2449445A1
Application number: DE19742449445
Authority: DE
Inventors: Pierpaolo Baradel; Giancarlo Bussi
Original assignee: Aquila SpA
Current assignee: Aquila SpA
Priority date: 1973-10-18
Filing date: 1974-10-17
Publication date: 1975-04-24
Also published as: US3945931A; IT995980B; FR2248317A1; SE404199B; FR2248317B1; GB1465719A; SE7413040L; SE7713773L; BE820760A; CH606397A5

Description

Verwendung von Säureamiden in wässrigen Fluiden für die Metallbearbeitung

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Säureamiden in wässrigen Fluiden für die Metallbearbeitung, und zwar insbesondere für spanabhebende Verfahren, wie beispielsweise Schneiden und Fräsen, sowie für Formungsverfahren, wie beispielsweise Walzen, Strecken und Drahtziehen. Ferner sind Säureamidsalze sowie ein Verfahren zur Herstellung von Säureamidsalzen Gegenstand der Erfindung.

Wässrige Fluide für die Metallbearbeitung müssen bekanntlich vielfältige Eigenschaften aufweisen. Dazu sind die korrosionsinhibierende Wirkung, die biologische Abbaubarkeit und bei bestimmten Metallbearbeitungsverfahren die Schmierfähigkeit zu zählen. Ferner ist die Abwesenheit von Schaum während des Gebrauchs des Fluides erwünscht. Schließlich sollen diese Produkte ungiftig, geruchslos und nicht zu kostspielig sein.

Fluide, die diese Eigenschaften in unterschiedlichem Ausmaß aufweisen, sind bereits im Handel erhältlich, wobei ein Großteil dieser Fluide nicht als wässrige Lösung sondern als Öl-in-Wasser-Emulsion vorliegt. Gemeinsam ist diesen Fluiden

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jedoch, daß sie aus einer großen Zahl verschiedenster Stoffe bestehen, wobei jeder Stoff eine bestimmte Eigenschaft aufweist, die dem Fluid verliehen werden soll. Einige dieser Fluide, die im Handel unter der Bezeichnung "synthetiques pour travaux mecaniques" geführt werden, bestehen aus wässrigen Lösungen, die im allgemeinen 30 bis 70 % Primärmaterial, wie Kondensationsprodukte von Alkylenoxyden, Seifen, Korrosionsinhibitoren, Antischaummittel und Hochdruck-Additive, enthalten. Diese Produkte sind im allgemeinen biologisch nur schwer abbaubar und um ihre Löslichkeit und ihre bestimmten Eigenschaften aufrechtzuerhalten, muß der Hersteller darüber hinaus auf verwickelte Verfahren zurückgreifen. Unter hohem Druck verlieren sie ferner ihre Schmierfähigkeit.

Aufgabe der Erfindung ist es Grundstoffe für die Herstellung wässriger Fluide für die Metallbearbeitung zu schaffen, welche den Fluiden die vorstehend umrissenen Eigenschaften verleihen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wässrige Fluide zur Anwendung kommen, in denen wenigstens ein Alkalisalz und/oder wenigstens ein Aminsalz und/oder wenigstens ein Ammoniumsalz eines Säureamids der allgemeinen Strukturformel :

E-C-EH-CH- (CH₂)_n - COOH

0 (°^Η2^η· ~ ^C00H

worin E einen Kohlenwasserstoffrest oder einen Chlor-substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 9 bis 25 Kohlenstoffatomen je Molekül darstellt, η und n¹ null oder ganzzahlig sind und die Summe aus η und n¹ gleich 1 oder 2 ist, gelöst ist.

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Vorteilhafterweise enthält das erfindungsgemäß "Verwendung findende Fluid zusätzlich mindestens ein Alkalisalz und/oder ein Aminsalz und/oder ein Ammoniumsalz eines Mono- und/oder eines Diesters aus Phosphorsäure und Fettalkoholen und/oder Hydroxy-Fettsäuren der allgemeinen Strukturformel:

Z . Z

0 OH *0 OH

■>' bzw.

worin Z und Z¹ jeweils chlorhaltige Kohlenwasserstoffreste mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen je Molekül darstellen und Z und Z¹ gegebenenfalls identisch sind.

Die Torstehend angegebenen Mono- und Diester sind in der italienischen Patentanmeldung Nr. E.N. 30 279.Δ/73 beschrieben, welche im Namen der Anmelderin am 18. Oktober 1973 hinterlegt wurde. Es ist darauf hinzuweisen, daß die zur Synthese dieser Ester verwendeten Fettalkohole der Formel Y-CHp-OH entsprechen, worin Y ein geradkettiger ungesättigter Rest mit 9 bis 19 Kohlenstoffatomen je Molekül ist. Sie können in praktisch reiner Form Torliegen, beispielsweise als Qleinalkohol, in welchem Y 17 Kohlenstoffatome je Molekül aufweist und der eine Doppelbindung in der 9-Position enthält, oder als Gemische von Alkoholen der Formel Y-CHpOH.

Ferner kann es sich um einen Alkohol mit einer Säuregruppe handeln, beispielsweise Ricinolsäure mit der Formel:

- CHOH - CH₂ - CH = CH - (CHg)₇ - COOH

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Das Verfahren zur Herstellung dieser Ester ist in den Unterlagen der vorstehend erwähnten Patentanmeldung beschrieben.

Es wurde festgestellt, daß sich die Gemische der Verbindungen dieser beiden Klassen, also die Salze der Säureamide einerseits und die Salze der Phosphorsäureester andererseits, in Form wässriger Fluide hervorragend für die Metallbearbeitung eignen. Für diese Art der Verwendung wird bei der Zubereitung der Gemische ebenso vorgegangen, wie bei der Zubereitung der Salze der Säureamide, die nachstehend erörtert ist. Die Verbindungen der beiden Klassen können in beliebigen Verhältnissen miteinander vermischt werden, wobei die Verbindungen jeder der beiden Klassen für sich betrachtet für diese Verwendung vorteilhafte Eigenschaften vermitteln, wie aus den nachstehenden Ausführungen bezüglich der Salze der Säureamide und wie aus den Unterlagen der vorstehend erwähnten Patentanmeldung bezüglich der Salze der Ester ersichtlich.

Die erfindungsgemäß in wässrigen Fluiden zum Einsatz kommenden Salze der Säureamide werden dadurch erhalten, daß gegebenenfalls nach vorausgegangener Chlor-Addition an die Kette einer Fettsäure mit 10 bis 26 Kohlenstoffatomen je Molekül das Säurechlorid einer Fettsäure, gegebenenfalls der mit Chlor abgesättigten Fettsäure, dargestellt wird, worauf das Säurechlorid der Fettsäure bzw. der chlorierten Fettsäure mit einem Alkalisalz und/oder Aminsalz und/oder Ammoniumsalz einer Aminodikarbonsäure kondensiert wird und anschließend das Salz des Säureamids mittels einer Alkalibase und/oder eines Amins und/oder Ammoniak gebildet wird.

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Die Fettsäure entspricht der Formel R¹-COOH, wobei R' ein geradkettiger Rest mit 9 bis 25 Kohlenstoffatomen je Molekül ist. Sie kann in praktisch reiner Form vorliegen, beispielsweise als ölsäure, Stearinsäure oder aus einem Fettsäuregemisch, wie Tallöl, das etwa 75 % ölsäure enthält, oder Harzsäuren oder Oleinen des Fischöls oder allgemein aus Oleinen tierischen oder pflanzlichen Ursprungs sowie natürlichen oder synthetischen Fettsäuren gebildet sein.

Die Aminodikarbonsäure entspricht der Formel:

H₂N - CH - (CH₂)_n - COOH (CH₂)_n, - COOH,

worin η und n¹ null oder ganzzahlig sowie gleich oder ungleich sind und die Summe aus η + n¹ gleich 1 oder 2 ist. Die Aminodikarbonsäure kann in praktisch reiner Form vorliegen, beispielsweise als Asparaginsäure, bei welcher η =» 0 und n¹ » 1 ist, oder aus Gemischen von Aminosäuren bestehen, wie die natürlichen Aminosäuren, die durch Hydrolyse von Proteinen erhalten werden.

Die Erfindung hat darüber hinaus eine neue Verbindung hervorgebracht, nämlich Salze der allgemeinen Strukturformel:

R« _ c - NH - CH - (CH₂)_n - COOM

0 ^^0Η2^η' ~ ^COOM>

worin R' einen Chlor-substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 9 bis 25 Kohlenstoffatomen je Molekül darstellt, η und n¹ null oder ganzzahlig sind, die Summe aus η + n' gleich 1 oder 2 ist

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und M durch ein Alkalimetallion oder ein von Aminen abgeleitetes substituiertes oder unsubstituiertes Ammoniumion gebildet ist.

Desweiteren hat die Erfindung wässrige Lösungen zum Inhalt, die einen Gehalt an wasserlöslichen Alkalisalzen und/oder Aminsalzen und/oder Ammoniumsalzen der kondensat ionsprodukte aus einer Fettsäure und einer Aminokarbonsäure, gegebenenfalls in einem beliebigen Verhältnis mit wasserlöslichen Alkalisalzen und/oder Aminsalzen und/oder Ammoniumsalzen von Mono- und/oder Diestern aus Phosphorsäure und Fettalkohol»und/oder Hydroxidfettsäuren, die Chloratome an der Kohlenstoffkette des Moleküls enthalten, vermischt, aufweisen.

Die vorstehend angegebenen Produkte und Gemische werden vorzugsweise zur Herstellung wässriger Fluide für die Metallverarbeitung verwendet. Die Alkalisalze und/oder Aminsalze und/oder Ammoniumsalze der Säureamide, bei deren Herstellung, die nachstehend beschrieben ist, von einer Fettsäure ausgegangen wird, welche in ihrer Kette keine Chloratome enthält, weisen eine hervorragende Löslichkeit und Antikorrosivität auf. Die Salze, zu deren Bildung in der Kette Chlor-substituierte Fettsäuren eingesetzt werden, zeichnen sich darüber hinaus durch Schmierfähigkeit bei hohen Drucken aus.

Die Verfahrensschritte zur Herstellung der Verbindungen dieser beiden Gruppen, chlorierte Verbindungen einerseits und nicht chlorierte Verbindungen andererseits, sind bezüglich der letzten di*ei Verfahrensschritte die gleichen. Wird die Verwendung chlorierter Fettsäuren in Betracht gezogen, muß lediglich

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diesen drei Verfahrensschritten, ein ChIorierungsschritt vorausgehen. Die vier Verfahrensschritte sind nachstehend erläutert.

Wird die Verwendung chlorierter Fettsäuren in Betracht gezogen, so besteht der erste Verfahrensschritt in der Chlorierung der Fettsäure. Durch diesen Schritt wird ein Chlormolekül an eine Kohlenstoff/Kohlenstoff-Doppelbindung addiert, die im Molekül der Fettsäure enthalten ist. Die Bedingungen für diese Reaktion sind bekannt. In das unverdünnte Produkt oder in Gegenwart eines Lösungsmittels für Fettsäuren, beispielsweise Hexan, Chloroform, wird ein Strom gasförmiges Chlor bei einer an die Eeaktivität und die Stabilität der Charge angepaßten Temperatur eingeleitet, die im allgemeinen einer Temperatur nahe der Raumtemperatur entspricht. Nach der Reaktion wird das überschüssige Chlor entweder durch Einleiten eines Gases, beispielsweise Stickstoff oder Luft, in die Flüssigkeit oder durch Waschen mit Wasser entfernt. Die so erhaltene Fettsäure enthält umsomehr Chlor je größer die Zahl der äthylenisch ungesättigten Bindungen in ihrer Kette ursprünglich war.

Diesem ersten Verfahrensschritt, der nur erforderlich ist, wenn von chlorierten Fettsäuren ausgegangen werden soll, schließen sich die drei Hauptverfahrensschritte an, die sowohl bei chlorierten Fettsäuren wie bei nicht-chlorierten Fettsäuren angewendet werden.

Der erste Hauptverfahrensschritt besteht in der Darstellung des Säurechlorids der chlorierten oder nicht-chlorierben Fettsäure. Dabei wird gleichfalls nach bekannten Arbeitsmethoden vorgegangen, d.h. die Säure wird in einem Lö-

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sungsmittel, beispielsweise in einem gesättigten Kohlenwasserstoff gelöst und danach mit Phosphorpentachlorid oder -trichlorid oder Thionylchlorid SO C^ behandelt, wobei das Gemisch -unter Rückfluß etwa 2 Stunden erwärmt wird. Nach dem Abkühlen werden das überschüssige Reagenz sowie Nebenprodukte entfernt, wobei die dafür erforderlichen Maßnahmen an das chlorierte Produkt anzupassen sind.

Der zweite Hauptverfahrensschritt besteht in der Kondensation des chlorierten oder nicht-chlorierten Säurechlorids der Fettsäure mit der Aminosäure unter Chlorwasserstoff-Abspaltung. Auch hier handelt es sich um eine bekannte Reaktion. Man läßt dabei eine wässrige Lösung des Salzes der Aminosäure (wegen ihrer Löslichkeit werden Natriumsalze bevorzugt), die gegebenenfalls Aceton enthält, in kleinen Portionen mit einer Lösung, beispielsweise einer Ätherlösung, des Säurechlorids der chlorierten oder nicht-chlorierten Fettsäure reagieren. Die Reaktion wird bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei die freigesetzte Säure durch Zugabe von Natronlauge neutralisiert wird, so daß ein pH-Wert von etwa 10 aufrechterhalten wird. Am Ende der Reaktion kann die Temperatur erhöht werden. Das Säureamid wird mit Hilfe geeigneter Lösungsmittel extrahiert und das Lösungsmittel anschließend durch Verdampfen oder durch Filtrieren, Zentrifugieren und dergleichen abgetrennt.

Der dritte Hauptverfahrensschritt der Synthese besteht in der Salzbildung des Säureamids mittels einer Alkalibase, beispielsweise Soda, Kalitunkarbonat, Lithiumoxyd oder Ammoniak, oder mittels eines Amins, beispielsweise Triäthanolamin oder Morpholin. Im allgemeinen wird die Base oder das Amin im Überschuß eingesetzt. Dieser Überschuß kann ohne Nachteile mehr als das Zweifache der stöchiometrisch erforderlichen Menge

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betragen.

Falls als Fettsäure chlorierte ölsäure, als Aminosäure Asparaginsäure und als Alkalibase Soda verwendet wird, entspricht dem Salz des Säureamids folgende Strukturformel:

- (GH₂)„ - CHCl - CHOl - (OHg)₇ - C - NH - CH - CO(Ma

CH₂ - COONa

Die derart gebildeten Produkte oder ihre Gemische mit den vorstehend beschriebenen Salzen der Phosphorsäureester werden vorzugsweise als 10 bis 70 %-ige wässrige Lösungen in Verkehr gebracht und können vor ihrer Verwendung auf die dazu erforderlich Konzentration, welche im allgemeinen 1 bis 10 % beträgt, durch Verdünnen gebracht werden.

Zur Vervollkommnung der Eigenschaften können dem Produkt darüber hinaus geeignete Additive zugesetzt werden, beispielsweise Antischaummittel, Bakterizide, synergetisch wirkende Korrosionsinhibitoren, Geruchsstoffe, Farbstoffe sowie Stoffe, welche die physikalischen Eigenschaften verändern.

Als Antischaummittel kommen Silikone, Ester sowie spezielle Seifen in Betracht. Ferner können Phenole, quarternäre Ammoniumsalze, nitrierte Alkoholderivate, Thiokarbonate, Thiokarbamate und der gleichen, die bekanntlich bakterizid wirken, zum Einsatz kommen.

Als synergetisch wirkende Korrosionsinhibitoren sind Alkalinitrite, Phosphate,Borate und dergleichen zu nennen.

Zahlreiche im Handel erhältliche Geruchs- und Farbstoffe können Verwendung finden.

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Als Stoffe, welche die physikalischen Eigenschaften des Produkts verändern, sind schließlich Alkohole, Glykole oder dergleichen zu erwähnen, deren Verwendung als Viskositätsadditive bekannt ist und die ihre Wirkung sowohl in wässrigen Lösungen wie bei dem unveränderten Produkt entfalten.

Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Fluide können mit Hilfe der verschiedenartigsten Methoden bestimmt werden, im vorliegenden Fall wurde die Löslichkeit in Wasser durch Zentrifugieren der wässrigen Lösung und Bestimmung des sedimentierten Volumens ermittelt. Die Antikorrosive Wirkung wurde nach der Norm IP 125 bestimmt. Die Schmierfähigkeit der chlorierten Produkte wurde nach der Norm ASTM D 2783-69 T ermittelt. Die biologische Abbaubarkeit wurde aufgrund des Verhältnisses des biologisch verbrauchten Sauerstoffs einer wässrigen Lösung während eines bestimmten Zeitraums (Norm ASTM D 2329-68) zu dem chemischen Säuerstoffverbrauch (Norm ASTM D 1252-67), der durch Messung der zur vollständigen Oxydation erforderlichen Sauerstoffmenge der gleichen Menge der wässrigen Lösung festgestellt wurde, bestimmt.

Die nachstehenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel I

Es wird Tallöl als Fettsäure und Asparaginsäure als Aminosäure verwendet.

In einen Glaskolben, der 282 g in 800 g Chloroform gelöstes Tallöl enthält, wird viereinhalb Stunden lang ein Chlorstrom eingeleitet, wobei eine Temperatur des Kolbens

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von -10° C aufrechterhalten wird. Das Gemisch wird anschließend mit einem lebhaften Luftstrom gespült und die Chloroformlösung dreimal mit 500 ml Wasser gewaschen. Die organische Phase wird über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das Chloroform sodann durch Verdampfen entfernt. Man erhält 344 g chloriertes Tallöl, was bezogen auf das eingesetzte Tallöl einer Ausbeute von 95 % entspricht.

Zu J60 g in 2 1 Hexan gelöstem chlorierten Tallöl werden 174 g Pho sphortriChlorid gegeben. Das Gemisch wird zweieinhalb Stunden unter Rückfluß erwärmt. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch vorsichtig auf Eis gegossen, um das überschüssige und unumgesetzte PCI,, zu zersetzen. Die organische Lösung wird nach dem Waschen mit Eiswasser über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, worauf das Hexan durch Verdampfen entfernt wird. Man erhält 359 g Fettsäureehlorid, was auf das eingesetzte chlorierte Tallöl bezogen einer Ausbeute von 95 % entspricht.

Zur Darstellung des Säureamids wird zunächst durch Umsetzung von Asparaginsäure mit überschüssigem Soda das Natriumsalz der Asparaginsäure hergestellt. Danach wird zu einer Lösung von 177 g des Natriumsalzes der Asparaginsäure in einem Wasser/Aceton-Gemisch (70/30) tropfenweise 378 g chloriertes Tallöl gegeben, was der stöchiometrischen Menge entspricht.· Während dieser Zugabe wird durch Hinzufügen der erforderlichen Menge einer 2 N-Sodalösung ein pH-Wert von 10 eingestellt. Nach zwei Stunden wird die Temperatur auf 60° C gebracht. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch mit 100 ml Wasser verdünnt und durch Ansäuern mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 1 gebracht. Das Säureamid wird sodann mit Äther extrahiert, welcher über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und anschließend filtriert worden ist. Danach wird der

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Äther durch Abdampfen entfernt. Die durch diese Kondensation erzielte Ausbeute beträgt bezogen auf das eingesetzte Natriumsalz der Asparaginsäure 85 %. Insgesamt werden 435 g Säureamid nach der Reaktion erhalten.

Nach der Bestimmung der Säurezahl unter Anwendung des Verfahrens nach ASTM D 974— 64-, welches einen Wert von 200 mg Kaliumhydroxyd pro Gramm reines Säureamid ergibt, wird zu dem Säureamid Triethanolamin in einer Menge zugegeben, die viermal größer ist als die Menge, die stöchiometrisch erforderlich ist, um das Salz zu erhalten. Die Menge des Neutralisationsmittels läßt sich nicht mit Bestimmtheit im voraus angeben und schwankt innerhalb weiter Grenzen je nach den Eigenschaften, die man dem Produkt verleihen will. Beispielsweise bewirkt ein Überschuß des Amins eine Erhöhung der antikorrosiven Wirkung der Lösungen.

In der nachstehend in Beispiel III wiedergegebenen Tabelle I sind die nach dem ASTM-Verfahren bestimmte Säurezahl des Säureamids, die durch Chlor- und Stickstoffanalyse des Aminsalz des Säureamids erhaltenen Ergebnisse, die Wasserlöslichkeit, die an Hand des durch Zentrifugieren einer 5%igen wässrigen Lösung des Salzes des Säureamids sedimentierten Volumens gemessen wurde, die Mindestkonzentration des Salzes des Säureamids in detilliertem Wasser, welche zur Durchführung des Korrosionstests nach der Norm IP 125 erforderlich ist, also die Bezeichnung 0/0-0 nach dieser Norm erhält, die 1$ige wässrige Lösung des Salzes des Säureamids, welche ein Maß für die Schmierfähigkeit ist, sowie die biologische Abbaubarkeit einer wässrigen verdünnten Lösung des Salzes des Säureamids durch die Beziehung ^ , worin BOD,- die Sauerstoffmenge darstellt, welche auf biologischem Wege innerhalb von 5 Tagen

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verbraucht wird, -und GOD die Sauerstoffmenge, welche zur vollständigen Oxydation der Lösung erforderlich ist ausdrückt - angegeben.

Beispiel II

Die Fettsäure besteht aus ölsäure und die Aminosäure aus einem Gemisch natürlicher Aminosäuren, die bei der Hydrolyse von Proteinen anfallen. Das Herstellungsverfahren entspricht dem in Beispiel I Beschriebenen. Die Mengen bzw. die Volumina der eingesetzten Stoffe sind, sofern sie von denjenigen des Beispiels I abweichen, nachstehend angegeben.

Die Chlorierung erfolgt in Gegenwart einer Lösung von 282 g ölsäure in 800 g Chloroform. Nach der Reaktion werden 326 g Dichlorstearinsäure erhalten, was einer Ausbeute von 95 °/° entspricht.

Die Darstellung des Säurechlorids der Dichlorstearinsäure wird in Gegenwart von 344 g Dichlorstearinsäure in 2 Hexan durchgeführt. Nach der Reaktion erhält man 343 g Dichlorstearinsäure-Säurechlorid, was einer Ausbeute von 95 % entspricht.

Zur Darstellung des Säureamids wird zunächst das Natriumsalz der Aminosäure mit überschüssigem Soda gebildet. Anschließend wird zu einer Lösung von 125 g Natriumsalz der Aminosäure in einem Vasser/Aceton-Gemisch (70/30) tropfenweise 371 g Dichlorstearinsäurechiοrid zugegeben. Nach der Reaktion werden 395 g Säureamid erhalten, was einer Ausbeute von 85 % entspricht.

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Die Säurezahl des reinen Säureamids beträgt 80 mg Kaliumhydroxyd bezogen auf 1 g reines Produkt. Die zugegebene Triäthanolamin-Menge beträgt etwa das Vierfache derjenigen Menge, die zur Bildung des Salzes stöchiometrisch erforderlich ist.

Beispiel III

Es wird das Salz eines Säureamids ausgehend von einer nicht-chlorierten Fettsäure hergestellt. Als Fettsäure wird ölsäure verwendet und als Aminosäure Asparaginsäure.

• Zur Darstellung des Fettsäurechlorids werden 282 g ölsäure in 2 1 Hexan eingesetzt. Nach Beendigung der Reaktion werden 285 g ölsäurechlorid erhalten, was einer Ausbeute von 95 % entspricht.

Zur Darstellung des Säureamids wird zunächst das Natriumsalz der Asparaginsäure hergestellt. Danach werden zu einer Lösung von 177 g Natriumsalz der Aminosäure in einem Wasser/Aceton-Gemisch (70/50) tropfenweise 505 g ölsäurechlorid gegeben. Nach Beendigung der Reaktion werden 278 g Säureamid erhalten, was einer Ausbeute von 70 % entspricht.

Die Säurezahl des Säureamids entspricht 200 g Kaliumhydroxyd bezogen auf 1 g des Produkts. Es wird eine Triäthanolamin-Menge zugegeben, die dem Vierfachen derjenigen Menge entspricht, die zur Bildung des Salzes stöchiometrisch erforderlich ist.

In der nachstehenden Tabelle I sind die Analysenergebnisse und die Messwerte der Eigenschaften der nach den Beispielen I, II und III gebildeten Salzen der Säureamide wiedergegeben. Zu Vergleichszwecken sind ferner die Ergebnisse aufgeführt, welche mit einem sich derzeit im Handel befindlichen

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Produkt ("Cimcool S.4 Cincinnati") erhalten wurden.

Tabelle I

Beispiel Beispiel Beispiel Handelsprodukt

Säurezahl (vor der Salzbildung) in mg KOH pro g Säureamid

Chlorgehalt in g pro 100 g Säure- 17,5 amid

Stickstoffgehalt in g pro 100 g Säure- 1,90 amid

Wasserlöslichkeit in % sedimentiertes Volumen

Korrosion: Korrosionsinhibierende Mindestkonzentration in 0,3 g Saureamid pro 100g Lösung (1)

Schmierfähigkeit der 1%igen Lösung (Schweißbelastung in kg) (2)

Biologische Abbaubarkeit « ^B0I)5 x 100 (4)

15

coli

II

100

17,6 3,10

0,5

III (3)

2,5 (beim unveränderten Produkt ermittelt)

2,5 (beim un-0,0 veränderten Produkt ermittelt)

0,32(beim un-2,45 veränderten Produkt ermittelt)

0,3

10

0 (5%ige Lösung)

160 126 (5%ige

Lösung;

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In Tabelle I bedeuten:

(1) Bei dieser Bestimmung wurde bezogen auf die zur Neutralisation stöchiometrisch erforderliche Menge ein 7>5-facher Amin-Überschuß angewandt.

(2) Die Messung wurde mit einem Amin-Überschuß durchgeführt, der das 4-fache der stöchiometrisch erforderlichen Menge betrug.

(3) Das unveränderte Produkt enthält etwa 4-5 °/o aktives Material.

(4) Die Messung wurde mit dem Salz des Triäthanolamins durchgeführt, und zwar mit einer Menge, die der 2-fachen stöchiometrischen Menge entspricht.

Beispiel IV

Die Verwendung von Gemischen aus Salzen der Säureamide und Salzen von Estern aus Phosphorsäure und Fettalkoholen oder Hydroxydfettsäuren gemäß der italienischen Patentanmeldung Nr. EN 30 279 A/73 wird veranschaulicht.

Das eingesetzte Salz des Säureamids ist aus N-Dichlorstearyl-Asparaginat, welches mittels chloriertem Tallöl erhalten wurde, und aus Triäthanolamin hergestellt.

Das Salz des Phosphorsäureesters besteht aus dem Salz des Triäthanolamins der Dichlororizinol-Phosphorsäure.

Aus diesen beiden Salzen werden zwei wässrige Gemische A und B hergestellt, welche aufgrund einer aufgrund funktioneller Gruppen durchgeführten Analyse folgende Bestandteile enthalten:

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Gemisch A ' Gemisch B

(Gew.-%) (

N-Di chi ο ro s t e aryl-

asparaginsäure 3,9 3,9

Dichiοrοricino1-

pho sphorsäure 6,4 12,8

Triäthanolamin 28,4 27,7

Chloriertes Tallöl . 11,3 5,6

Wasser 49,0 49,0

Natriumnitrit 1-,O 1,0

In der nachstehenden Tabelle II sind die Analysenergebnisse und die Messwerte bezüglich bestimmter Eigenschaften der vorstehend angegebenen Gemische angegeben, wobei zu Vergleichszwecken das gleiche Produkt ("Cimcool S. 4 Cincinnati"), wie vorstehend erwähnt, herangezogen wurde.

Handelsprodukt

2,5 (beim unveränderten Produkt ermittelt)

0,32 (beim unveränderten Produkt ermittelt)

Tabelle II	Lösung	5,0	Lösung
	A		B
Chlorgehalt in
g pro 100 g	2,80	4,5
Produkt
Stickstoffge
halt in g pro	2,77
100 g Produkt

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Lösung Lösung Handelsprodukt

A B

Aussehen der wässrigen Lösung klar klar klar

Test 4 Kugeln, Norm ASTM D 2783 (solution a 5 %) 400 500 Schweißbelastung in kg (5%ige Lösung)

Biologische Abbaubarkeit » 14 12 BOD_C

χ 100

Korrosionstest

Norm IP 125 0/0-0 0/0-0 0/0-0

4%ige Lösungen

Wie aus den in dieser Tabelle zusammengestellten Ergebnissen ersichtlich, weisen die Gemische aus Salzen der Säureamide und Salzen der Phosphorsäureester in Form wässriger Fluide hervorragende Eigenschaften für die Metallverarbeitung auf.

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Claims

Ansprüche

1. Verwendung von Säureamiden in wässrigen Fluiden für die Metallverarbeitung, wobei wenigstens ein Alkalisalz und/oder wenigstens ein Aminsalz und/oder wenigstens ein Ammoniumsalζ eines Säureamids der allgemeinen Strukturformel:

E -G - KH - CH - (CH₀;) - COOH

d. η

0 (^σΗ2^_η· " ^C00H

worin R einen Kohlenwasserstoffrest oder einen Chlor-substituiert en Kohlenwasserstoff rest mit 9 "bis 25 Kohlenstoffatomen je Molekül darstellt, η und ή¹ null oder ganzzahlig sowie gleich oder ungleich sind und die Summe aus η und n¹ gleich 1 oder 2 ist, in Wasser gelöst, eingesetzt wird.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei neben wenigstens einem Salz des Säureami ds mindestens ein Alkalisalz und/oder Aminsalz und/oder Ammoniumsalζ eines Mono- und/oder eines Diesters aus Phosphorsäure und Fettalkohlen und/oder Hydroxy-Fettsäuren der allgemeinen Strukturformel:

worin Z und Z¹ jeweils chlorhaltige Kohlenwasserstoffreste mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellen und Z und Z¹ gegebenenfalls identisch sind, in Wasser gelöst zum Einsatz kommt.

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3. Verwendung nach Anspruch 1 und 2, wobei der Lösung neben dem Salz des Säureamids bzw. dem Salz des Phosphorsäureesters ein Antischaummittel und/oder ein Bakterizid und/oder ein Korrosionsinhibitor und/oder ein Farbstoff und/oder ein Geruchsstoff zugegeben wird.

4. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Salzkonzentration der wässrigen Lösung von 1 bis 10 %.

5. Verfahren zur Herstellung der Alkalisalze und/oder Aminsalze und/oder der Ammoniumsalze von Säureamiden, dadurch gekennzeichnet, daß gegebenenfalls nach vorausgegangener Chlor-Addition an die Kette'einer Fettsäure mit 10 bis 26 Kohlenstoffatomen je Molekül, das Säurechlorid einer Fettsäure derallgemeinen Strukturformel E'-COOH, worin R¹ ein unsubstituierter bzw. Chlor-substituierter Kohlenwasserstoffrest mit 9 bis 25 Kohlenstoffatomen je Molekül ist, dargestellt wird, worauf das Säurechlorid der Fettsäure bzw. das Säurechlorid der chlorierten Fettsäure mit dem Alkalisalz und/oder dem Aminsalz und/oder dem Ammoniumsalz einer Dikarbonsäure kondensiert wird und anschließend das Salz des Säureamids mittels einer Alkalibase und/oder eines Amins und/oder Ammoniak gebildet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure aus ölsäure, Stearinsäure, Tallöl, Harzsäuren, Oleinen tierischen oder pflanzlichen Ursprungs oder aus natürlichen oder synthetischen Fettsäuren besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aminodikarbonsäure aus Asparaginsäure oder aus natürlichen, durch Hydrolyse von Proteinen erhaltenen Aminosäuren besteht.

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8. Verfahren nach Anspruch 5» 6 oder 7i dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung des Salzes der Aminosäure eingesetzte Base Soda, Kaliumkarbonat, Lithiumoxyd oder Ammoniak ist.

9- Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Bildung des Salzes des Säureamids eingesetzte Amin Triätl.aaolainin oder Morpholin ist.

10. Säureamidsalz der allgemeinen Strukturformel:

R¹ - C - BH - CH - (CH₀) - COOM ■ι ι . d η

0 (⁰Vn' " ^G00M

worin R¹ einen Chlor-substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 9 "bis 25 Kohlenstoffatomen je Molekül darstellt, η und n¹ null oder ganzzahlig sowie gleich oder ungleich sind, die Summe aus η + n¹ gleich 1 oder 2 ist und M ein AlkalimetalIion oder ein von Aminen abgeleitetes substituiertes oder unsubstituiertes Ammoniumion ist.

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