DE4237501A1

DE4237501A1 - Dialkylether in Metalloberflächen-Behandlungsmitteln

Info

Publication number: DE4237501A1
Application number: DE4237501A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Geke; Carsten Dr Friese
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1992-11-06
Filing date: 1992-11-06
Publication date: 1994-05-11

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Dialkylethern als Ölphase in Metalloberflächen-Behandlungsmitteln.

Metalloberflächen-Behandlungsmittel, wie beispielsweise Kühl schmierstoffe sowie Reinigungs- und Korrosionsschutzemulsionen, sind in der Regel O/W-Emulsionen auf der Basis von Mineralöl. Die verwendeten Mineralölqualitäten sind überwiegend Kombinationen von paraffinischen, naphthenischen und aromatischen Kohlenwasserstoff verbindungen. Neben den Mineralölen haben auch sogenannte synthe tische Schmiermittel ("synthetische Öle"), wie Polyolefine, Polyalkylenglykole und Polyglykolether, natürliche Esteröle sowie synthetische Ester und ihre Derivate Bedeutung. Daneben enthalten die genannten Metalloberflächen-Behandlungsmittel spezielle Wirk stoff-Additive zur Einstellung der gewünschten Gebrauchseigen schaften.

Insbesondere stellt jedoch die Verwendung von Mineralölen einen ökologischen Nachteil dieser Metalloberflächen-Behandlungsmittel dar, da eben diese Mineralöle beim Einsatz der Mittel in mehr oder weniger starkem Maße in die Umwelt gelangen und außerordentlich schwer biologisch abbaubar sind.

Zur Entgiftung und Verminderung der damit geschaffenen ökologischen Problematik ist zwar aus dem Bereich der Bohrspülmittel die Ver wendung von weitgehend aromatenfreien Kohlenwasserstoff-Fraktionen - heute auch als "non-polluting oils" bezeichnet - in diesem speziellen Einsatzgebiet bekannt, wobei diese weitgehend aromatenfreien Kohlenwasserstoff-Fraktionen als geschlossene Öl phase eingesetzt werden. Siehe hierzu beispielsweise die Veröf fentlichungen E.A. Boyd et al. "New Base Oil Used in Low Toxicity Oil Muds", Journal of Petroleum Technology, 1985, S. 137-143 sowie R.B. Bennet "New Drilling fluid Technology - Mineral Oil Mud", Journal of Petroleum Technology, 1984, S. 975-981 sowie die darin zitierte Literatur. Diese als "non-polluting oils" bezeichneten Ölphasen sind jedoch auch bei ihrer Freigabe in die Umwelt nicht vollkommen unbedenklich. Eine Minderung der Umweltproblematik - ausgelöst durch die flüssigen Ölphasen der hier betroffenen Art - erscheint daher auch auf dem Gebiet der Metalloberflächen-Behand lungsmittel dringend erforderlich.

Die vorliegende Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, Metall oberflächen-Behandlungsmittel mit bisher unbekannter ökologischer Verträglichkeit zu schaffen, die gleichzeitig gute Gebrauchseigen schaften auf den verschiedensten Gebieten aufweisen und eine be friedigende Verwendung, insbesondere auch in Problemgebieten, ge währleisten.

In einem weiteren Ansatz will die Erfindung auch den weiteren Pro blemkreis der Wirkstoff-Additive in Metalloberflächen-Behandlungs mitteln dadurch ökologisch verbessern, daß aus dem großen Bereich der an sich im Stand der Technik bekannten Zusatzstoffe und Hilfs mittel wenigstens überwiegend und vorzugsweise durchgängig solche Zusatzstoffe und Hilfsmittel ausgewählt werden, die sich durch ökologische Unbedenklichkeit oder wenigstens ökologische Vorteile auszeichnen.

Gegenstand der Erfindung ist somit in einer ersten Ausführungsform die Verwendung von wenigstens weitgehend wasserunlöslichen, bei Arbeitstemperatur flüssigen Dialkylethern ein- und/oder mehrfunk tioneller Alkohole natürlichen oder synthetischen Ursprungs als Ölphase in Metalloberflächen-Behandlungsmitteln.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Verwendung der Dialkylether ge genüber Formulierungen des Standes der Technik auf Mineralölbasis bestehen insbesondere in der biologischen Abbaubarkeit der Dialkylether. Darüber hinaus tritt auch keine Akkumulation von Kohlenwasserstoffen im Abwasser von Prozeßkreisläufen und in der Umwelt auf. Die Entsorgung gebrauchter Metalloberflächen- Behandlungsmittel vereinfacht sich stark. Darüber hinaus resultiert eine mindestens vergleichbare, überwiegend jedoch eine verbesserte Materialverträglichkeit gegenüber Metalloberflächen- Behandlungsmitteln auf der Basis von Mineralölen.

Die Verwendung der Ether als Ölphase, aber auch gegebenenfalls ihre Mitverwendung als mengenmäßig untergeordneter oder übergeordneter Anteil der Ölphase fordert die hinreichende Wasserunlöslichkeit dieser Ether. Im allgemeinen sollte die Wasserlöslichkeit der Ether im Bereich von weniger als 1 Gew.-% und bevorzugt bei weniger als etwa 0.5 Gew.-% liegen.

Generell geeignet sind Ether monofunktioneller und/oder mehrfunk tioneller Alkohole. Hierbei kommen neben den Ethern insbesondere monofunktioneller Alkohole auch solche in Betracht, die sich von difunktionellen Alkoholen ableiten. Die Alkohole selbst sollen ökologisch verträglich sein und weisen dementsprechend in bevor zugten Ausführungsformen keine aromatischen Bestandteile auf. Geradkettige und/oder verzweigtkettige, aliphatische oder auch entsprechende ungesättigte, insbesondere ein- und/oder mehrfach olefinisch ungesättigte Alkohole sind die bevorzugten Ether bildenden Ausgangsverbindungen. Darüber hinaus können auch cycloaliphatische Alkohole als Ausgangsverbindungen in Betracht gezogen werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten Metalloberflächen-Behandlungs mittel, beispielsweise Kühlschmierstoffe, müssen in der Regel gut hautverträglich sein, da die Bediener der Maschinen häufig in di rekten Kontakt mit den Flüssigkeiten geraten. Ein wichtiges all gemeines Erfordernis im Sinne der vorliegenden Erfindung ist daher, daß sowohl die zugrundeliegenden Alkohole als auch die Ether selbst nicht nur ökologisch verträglich sind, sondern darüber hinaus auch keine sonstigen toxikologischen, insbesondere keine inhalations toxikologischen Gefährdungen der Bediener und Anwender auslösen.

Aus dem an sich breiten Bereich geeigneter Ether, bevorzugt wenig stens anteilweise auf Basis ausgeprägt oleophiler Alkohole, kommen insbesondere Ether von Alkoholen mit geradkettiger und/oder ver zweigtkettiger Kohlenwasserstoffstruktur in Betracht. Im Rahmen entsprechender monofunktioneller Alkohole sind entsprechende Ver bindungen mit wenigstens 6 C-Atomen geeignete Verbindungen, wobei besonders brauchbar entsprechende Alkohole mit wenigstens 8 C-Ato men im Molekül sind. Die Obergrenze der Kettenlänge wird durch die technische Zugänglichkeit der Alkohole bestimmt und liegt daher beispielsweise im Bereich bis etwa 36, vorzugsweise bei etwa 20 bis 24, insbesondere bevorzugt bei 18 C-Atomen. Die etherbildenden Al kohole selbst können dabei geradkettig und/oder verzweigtkettig sein, sie können aliphatisch gesättigt oder auch ein- und/oder mehrfach olefinisch ungesättigt sein.

Grundsätzlich sind Ether aus Alkoholen natürlichen und/oder syn thetischen Ursprungs geeignet. Insbesondere Synthesealkohole des hier besonders interessierenden Bereichs von etwa C_8-18, die auch ungesättigte Anteile enthalten können, sind häufig preiswerte Komponenten des Marktes und als Ausgangsstoffe für Ether im Sinne der Erfindung verwertbar.

Die Flammpunkte der Ether sollten vorzugsweise wenigstens 80°C, insbesondere wenigstens 100°C und weiter bevorzugt wenigstens 120°C betragen. Dementsprechend kommen hier neben den genannten Ethern auf der Basis von monofunktionellen Alkoholen mit insbesondere we nigstens 8 C-Atomen auch Ether ausgewählter Polyole in Betracht. Für die Etherbildung geeignete Polyole sind insbesondere niedere Diole, wie Ethylenglykol und/oder Dipropylenglykole, aber auch ge gebenenfalls verzweigtkettige Diole mit einem höheren oleophilen Kohlenwasserstoffrest im Molekül. Geeignet sind beispielsweise oleophile Diole mit Hydroxylgruppen in α,ω-Stellung und/oder längerkettige Diole, die ihre Hydroxylgruppen an benachbarten Koh lenstoffatomen aufweisen. Charakteristische Beispiele für die Ver bindungen dieser Art sind etwa das 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol (Neopentylglykol) oder die Verseifungsprodukte von epoxidierten Olefinen.

Neben symmetrischen Dialkylethern, die aus zwei Alkoholresten gleicher Kettenlänge hergestellt werden, sind in gleicher Weise auch nicht symmetrische Dialkylether, die aus Gemischen von Alko holen unterschiedlicher Kettenlängen hergestellt werden können, im Sinne der vorliegenden Erfindung einsetzbar. Im Sinne der vorlie genden Erfindung werden jedoch vorzugsweise solche Dialkylether verwendet, die zwei gleiche Alkylreste aufweisen, d. h. symmetrische Dialkylether. Bevorzugt sind hierbei insbesondere solche symme trische Dialkylether, die zwei geradkettige, gesättigte Alkylreste mit je 8 C-Atomen aufweisen.

Gegenüber vergleichbaren Formulierungen auf der Basis von Mineral ölen entsteht auch bei der Verwendung der Dialkylether gemäß der vorliegenden Erfindung bei Umwälzung der Metalloberflächen-Behand lungsmittel in der Regel kein störender Schaum; der Anstrich und die Dichtungen der Maschinen werden nicht angegriffen. Ferner wurde festgestellt, daß die Emulsionsstabilität auch über eine längere Gebrauchszeit gewährleistet ist. Rückstände auf den Maschinen las sen sich leicht mit Wasser abwaschen.

Die Menge der in den Metalloberflächen-Behandlungsmitteln einzu setzenden Dialkylether richtet sich insbesondere nach dem jewei ligen Anwendungszweck. Hierbei ist im allgemeinen davon auszugehen, daß die gleichen Mengen an Dialkylether einzusetzen sind, wie auch an Mineralölen in vergleichbaren Produkten. Im Sinne der vorlie genden Erfindung ist es jedoch bevorzugt, daß die Dialkylether in Mengen von 20 bis 90 Gew.-%, insbesondere von 30 bis 70 Gew.-%, in den Metalloberflächen-Behandlungsmitteln vorliegen, wobei diese zusätzlich Wirkstoff-Additive und gegebenenfalls Wasser enthalten.

Hierbei ist es jedoch möglich, die Dialkylether im Rahmen der Er findung mit weiteren geeigneten Ölkomponenten, die an sich im Stand der Technik bekannt sind, abzumischen. Besonders bevorzugt im Sinne der Erfindung sind dabei im wesentlichen aromatenfreie aliphatische und/oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoff-Fraktionen. Auf den einschlägigen druckschriftlichen Stand der Technik und die auf dem Markt befindlichen Handelsprodukte wird verwiesen. Sofern er wünscht, können somit beispielsweise Paraffinöle und auch Mineral öle als Mischungskomponente neben den Dialkylethern in der Ölphase vorliegen.

Besonders wichtige Mischungskomponenten im Sinne der vorliegenden Erfindung sind jedoch umweltverträgliche oleophile Alkohole und/oder Esteröle. Derartige Alkohole bzw. Esteröle sollten bei Umgebungstemperatur, aber auch unter Einsatzbedingungen fließfähig sein. Dementsprechend werden bevorzugt solche Alkohole und Esteröle eingesetzt, deren Erstarrungswerte (Fließ- und Stockpunkt) unter halb 10°C und zweckmäßigerweise unterhalb 0°C liegen.

Aus Gründen der Betriebssicherheit sollten auch diese Mischungs komponenten Flammpunkte im Bereich der oben genannten Dialkylether aufweisen. Besonders wichtig im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die biologisch und ökologisch verträgliche Konstitution der einzusetzenden Alkohole und Esteröle, die somit frei von uner wünscht toxischen Bestandteilen sein sollten. Entsprechende Alko hole und/oder Esteröle sind beispielsweise aus der WO-A-90/14400 bekannt. Sofern ein Einsatz derartiger Mischungskomponenten neben den erfindungsgemäß zu verwendenden Dialkylethern in der Ölphase aus technischen oder sonstigen Gründen erwünscht ist, können der artige Mischungskomponenten die Dialkylether bis zu 50 Gew.-%, be zogen auf die Ölphase, ersetzen.

Die Metalloberflächen-Behandlungsmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung können einerseits in Form von Öl-basierten Konzentraten sowie andererseits in Form von Öl-in-Wasser-Emulsionen (O/W-Emul sionen) vorliegen. Im ersteren Fall bestehen die Metalloberflächen-Behandlungsmittel aus der Ölphase - den Dialkylethern -, die in der Regel nur Wirkstoff-Additive, die dem jeweiligen Anwendungszweck entsprechen, enthält. Im zweiten Falle bilden die Dialkylether die disperse Ölphase einer Wasser-basierten O/W-Emulsion, die dann gleichfalls die entsprechenden Wirkstoff- Additive enthält.

Metalloberflächen-Behandlungsmittel im Sinne der vorliegenden Er findung umfassen auch sogenannte Phaseninversions-Emulsionen (PIT-Emulsionen). Diese werden dadurch hergestellt, daß man zu nächst die Phaseninversions-Temperatur bestimmt, indem man eine Probe der auf übliche Weise hergestellten Emulsion unter Verwendung eines Leitfähigkeit-Meßgerätes erhitzt und die Temperatur bestimmt, bei der die Leitfähigkeit stark abnimmt. Nachdem nun der Phasenin versions-Temperaturbereich für eine bestimmte Zusammensetzung einer Emulsion bekannt ist, wird zunächst wie üblich eine Emulsion, die alle wesentlichen Komponenten enthält, auf eine Temperatur erhitzt, die innerhalb oder oberhalb des Phaseninversions-Temperaturbe reiches liegt. Eine weitere Herstellungsmöglichkeit besteht darin, daß man bereits bei der Herstellung einer bestimmten Emulsion eine solche Temperatur wählt, die innerhalb oder oberhalb des Phasenin versions-Temperaturbereiches liegt. Anschließend wird das Gemisch durch intensives Rühren emulgiert. Man kühlt oder läßt die Emulsion auf die gewünschte Temperatur abkühlen. Die Herstellung entspre chender stabiler O/W-Rostschutzemulsionen wird beispielsweise in der DE-A-39 33 137 beschreiben.

Im Stand der Technik sind eine Reihe von Metalloberflächen-Behand lungsmitteln auf der Basis von Mineralölen bekannt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind diese insbesondere ausgewählt aus Rei nigungs- und Korrosionsschutzemulsionen sowie Kühlschmierstoffen. Im weitesten Sinne können derartige Mittel unter Verwendung der wäßrigen Anwendungsemulsionen zum Reinigen und Korrosionsschutz (Passivieren) sowie zum Kühlen und Schmieren beim Zerspanen, Schleifen, Honen oder Fräsen von Metalloberflächen aber auch son stiger harter Oberflächen, wie lackierten Oberflächen, Kunststoff- oder Glasoberflächen, dienen.

Um die Anforderungen der Praxis erfüllen zu können, müssen die Me talloberflächen-Behandlungsmittel neben den Dialkylethern meist verschiedene Wirkstoff-Additive enthalten. Die wichtigsten Wirk stoff-Additive im Sinne der vorliegenden Erfindung sind, je nach Einsatzzweck, Emulgatoren, Korrosionsinhibitoren, Biozide, EP-Zusätze, Schmiermittelzusätze, Antinebelzusätze, Alterungs schutzstoffe, Lösevermittler, Entschäumer und pH-Regulatoren.

Emulgatoren, z. B. nichtionische Tenside, Petroleumsulfonate, Al kaliseifen, Alkanolaminseifen, stabilisieren die feine Verteilung von Öltröpfchen in der wäßrigen Arbeitsflüssigkeit, die eine Öl- in-Wasser-Emulsion darstellt. Die Emulgatoren stellen mengenmäßig eine wichtige Gruppe an Zusatzstoffen bei den wassermischbaren Kühlschmierstoffen dar. Die Metalloberflächen-Behandlungsmittel enthalten vorzugsweise an sich im Stand der Technik bekannte Emulgatoren, insbesondere solche, die ausgewählt sind aus a) anio nischen Emulgatoren, insbesondere Seifen, Sulfonaten und Phosphor säureestern und deren Salze, und b) nichtionischen Emulgatoren, insbesondere Fettalkoholethoxylaten, Fettalkoholpropoxylaten und Zuckerestern. Die Einsatzmengen an Emulgatoren lassen sich hier aus dem Gebiet der mineralölbasierten Metalloberflächen- Behandlungsmittel übertragen.

Übliche Korosionsinhibitoren, z. B. Alkanolamine und ihre Salze, Sulfonate, organische Borverbindungen, Fettsäureamide, Aminodicar bonsäuren, Phosphorsäureester, Thiophosphonsäureester, Dialkyldi thiophosphate, Mono- und Dialkylarylsulfonate, Benzotriazole, Polyisobutenbernsteinsäurederivate, sollen das Rosten von Metall oberflächen verhindern. Früher wurde als Korrosionsschutzmittel häufig Nitrit verwendet, das jedoch heute wegen der Toxizität und Umweltschädlichkeit, besonders auch wegen der Gefahr der Bildung carcinogener Nitrosamine verpönt ist. Einige Korrosionsinhibitoren haben gleichzeitig emulgierende Eigenschaften und finden deshalb auch als Emulgator ihre Anwendung. Biozide, z. B. Phenol-Derivate, Formaldehydabkömmlinge, Kathon MW, sollen das Wachstum von Bakte rien und Pilzen verhindern. EP-Zusätze, z. B. geschwefelte Fette und Öle, phosphorhaltige Verbindungen, chlororganische Verbindungen, sollen Mikroverschweißungen zwischen Metalloberflächen bei hohen Drücken und Temperaturen verhindern. Schmiermittelzusätze, z. B. natürliche Fette und Öle, synthetische Ester, erhöhen die Schmie rungseigenschaften. Alterungsschutzstoffe, z. B. organische Sul fide, Zinkdithiophosphate, aromatische Amine, gewährleisten eine lange Gebrauchsdauer der Metalloberflächen-Behandlungsmittel. Antinebelzusätze verhindern eine Vernebelung der Metalloberflächen-Behandlungsmittel bei deren Anwendung, bei spielsweise ataktisches Polypropylen, Polyisobuten, Poly-n-buten, Polymethacrylat und insbesondere klarwasserlösliche Polymerverbin dungen (MG<10⁶) auf Basis von Polyalkylenoxiden, Polyacrylamiden, Polymethacrylamiden und Copolymeren von Acrylamid und/oder Methacrylamid und ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 C-Atomen (DE-A-42 17 859). Als Entschäumer können die in derartigen Pro dukten üblicherweise verwendeten Substanzen eingesetzt werden, beispielsweise nichtionische Tenside, insbesondere endgruppenverschlossene Fettalkoholpolyethylenglykolether.

Der pH-Wert-Konstanz der Metalloberflächen-Behandlungsmittel kommt hinsichtlich der Emulsionsstabilität und des Korrosionsschutzes eine wesentliche Bedeutung zu. Üblicherweise ist es nicht erfor derlich, den pH-Wert der Metalloberflächen-Behandlungsmittel eigens einzustellen. Bevorzugterweise wird jedoch, um einen ausreichenden Korrosionsschutz zu gewährleisten, der pH-Wert im Bereich von neu tral bis alkalisch eingestellt. Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Einstellung des pH-Wertes im Bereich von 7 bis 11, insbesondere pH 8 bis 9,5. Die Einstellung des pH- Wertes kann beispielsweise durch Alkalimetallhydroxid vorgenommen werden. Die Verwendung von Magnesium- oder Calciumhydroxid ist we niger bevorzugt, da gegebenenfalls schwerlösliche Salze gebildet werden könnten. Dementsprechend ist der Einsatz von Kalium- und/oder Natriumhydroxid im Sinne der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt.

Auch Alkanolamine und Alkanolaminderivate können als Korrosionsin hibitoren verwendet werden. Außerdem garantieren sie in Verbindung mit Carbonsäuren durch ihre gute Pufferkapazität eine pH-Wert-Kon stanz der wäßrigen Anwendungsemulsionen. Ferner wirken Umsetzungs produkte von Alkanolaminen mit Borsäure wachstumshemmend auf Bak terien und Schimmelpilze und verbessern deshalb die Gebrauchsdauer von Kühlschmierstoffen. Ein gravierender Nachteil der Alkanolamine und Alkanolaminderivate ist, daß sie während des Praxiseinsatzes mit nitrosierenden Substanzen, z. B. bakteriell gebildetem Nitrit oder Stickoxiden in der Luft, reagieren können und dabei in Ni trosamine umgewandelt werden. Z. B. kann in wassergemischten Kühl schmierstoffen, die Ethanolamine enthalten, Nitrosodiethanolamin (NDELA) gebildet werden. Nitrosamine können nach Tierversuchen Krebs an verschiedenen Organen (z. B. Magen, Lunge, Blase, Leber, Speiseröhre) auslösen. Deshalb sind einige Nitrosamine, z. B. auch NDELA, in der deutschen Gefahrstoffverordnung als krebserzeugend eingestuft. Zur Vermeidung von gesundheitlichen Gefahren für die Bediener von Metallbearbeitungsmaschinen muß deshalb die Bildung von Nitrosaminen vermieden werden. Trotz der an sich hervorragenden anwendungstechnischen Eigenschaften der Alkanolamine ist es aus den vorstehenden Gründen erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Metalloberflächen-Behandlungsmittel keine Alkanolamine enthalten, d. h. aminfrei sind. Generell liegen Alkanolamine und Alkanolaminderivate als Wirkstoff-Additive jedoch durchaus im Rah men der vorliegenden Erfindung.

Daneben können die Metalloberflächen-Behandlungsmittel weiterhin auch Lösevermittler enthalten, beispielsweise Alkohole, Glykole und Glykolether.

Die Einsatzmengen aller vorgenannten Bestandteile sind dem Fachmann aus dem Fachgebiet der mineralölbasierten Metalloberflächen- Behandlungsmittel bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.

Beispielsweise enthalten übliche Korrosionsschutzemulsionen im Sinne der vorliegenden Erfindung, d. h. O/W-Emulsions-Konzentrate, 20 bis 60 Gew.-% Ölphase (Dialkylether), 1 bis 20 Gew.-% Emulgatorkomponente und 1 bis 10 Gew.-% eines Korrosionsinhibitors, wobei der Rest aus Wasser besteht.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung erhältlichen Metalloberflä chen-Behandlungsmittel können sowohl in der Form der Konzentrate als auch in der mit Wasser verdünnten Form Verwendung finden. Üb licherweise werden sie jedoch in Form von mit Wasser verdünnten O/W-Emulsionen angewendet. Sowohl die Konzentrate, als auch die mit Wasser verdünnten Emulsionen gewährleisten einen sehr guten Korro sionsschutz für Metalloberflächen aus Eisen und Stahl.

In derartigen, mit Wasser verdünnten O/W-Emulsionen liegt die Kon zentration der Metalloberflächen-Behandlungsmittel (Konzentrate) vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere im Be reich von 2 bis 4 Gew.-% (Anwendungskonzentration).

Beispiele

In den nachstehenden Beispielen bedeutet die Abkürzung "EO" Ethylenoxid-einheiten.

Beispiel 1

Herstellung einer aminfreien Korrosionsschutzemulsion aus

Dioctylether
54,6 Gew.-%
Petrolsulfonat	4 Gew.-%
Tallölfettsäure	12 Gew.-%
Propylenglykol	4 Gew.-%
Caprylsäure	5 Gew.-%
Fettalkoholethoxylat (Oleyl-Cetylalkohol-2EO)	11 Gew.-%
Fettalkoholethoxylat (Oleyl-Cetylalkohol-5EO)	2 Gew.-%
dest. Wasser	3 Gew.-%
Kaliumhydroxid-Plätzchen (85-gew.-%ig)	4,4 Gew.-%

Propylenglykol, Tallölfettsäure und Wasser wurden im Reaktor vor gelegt und gerührt. Anschließend wurden die festen Kaliumhydroxid- Plätzchen eingestreut (exotherme Reaktion) und ca. 30 min nachge rührt. Die Temperatur der Lösung wurde zwischen 50 und 70°C ge halten. Die restlichen Komponenten (Dioctylether, Fettalkoholethoxylate, Petrolsulfonat und Caprylsäure) wurden an schließend in der oben genannten Reihenfolge zudosiert. Es wurde etwa 1 h nachgerührt, bis eine klare braune Lösung vorlag.

Vergleichsbeispiel 1

Analog Beispiel 1 wurde unter Verwendung von 54,6 Gew.-% Mineralöl (Shell Gravex® 915) anstelle des Dioctylethers eine entsprechende Korrosionsschutzemulsion auf der Basis von Mineralöl hergestellt.

Beispiel 2

Unter Verwendung von

Dioctylether
51,8 Gew.-%
Petrolsulfonat	4 Gew.-%
Tallölfettsäure	12 Gew.-%
Propylenglykol	4 Gew.-%
Caprylsäure	5 Gew.-%
Fettalkoholethoxylat (Oleyl-Cetylalkohol-2EO)	11 Gew.-%
Fettalkoholethoxylat (Oleyl-Cetylalkohol-5EO)	2 Gew.-% und
Monoethanolamin/Triethanolamin (Gewichtsverhältnis 1 : 1)	10,2 Gew.-%

wurde eine aminhaltige Korrosionsschutzemulsion hergestellt.

Propylenglykol und Tallölfettsäure wurden im Reaktor vorgelegt und gerührt. Die restlichen Komponenten (Dioctylether, Fettalkoholeth oxylate, Petrolsulfonat, Caprylsäure und Monoethanolamin/Trietha nolamin) wurden danach in der genannten Reihenfolge zudosiert (exotherme Reaktion). Es wurde 1 h bei 40 bis 50°C nachgerührt, bis eine klare braune Lösung vorlag.

Vergleichsbeispiel 2

Analog Beispiel 2 wurde unter Verwendung von 51,8 Gew.-% Mineralöl (Shell Gravex® 915) anstelle des Dioctylethers eine entsprechende Mineralöl enthaltende Korrosionsschutzemulsion hergestellt.

Verhalten gegen Dichtungsmaterialien:

Versuche mit verdünnten wäßrigen O/W-Emulsionen (5-gew.-%ig) der Beispiele 1 und 2 sowie Vergleichsbeispiele 1 und 2 auf der Basis von Dioctylether bzw. Mineralöl wurden an verschiedenen Nitrilbutadientkautschuk-Typen mit unterschiedlichem Acrylnitril- Gehalt (Perbunan®-N Handelsprodukte, Bayer AG) im Lagertest bei 50°C (Testdauer 26 Tage) durchgeführt. Es wurde dabei festgestellt, daß aminfreie Produkte nach Sichtprüfung die Dichtungen im allge meinen weniger angreifen, als Produkte, die Mono- und Triethanolamin enthalten. Dioctylether zeigt im Vergleich zu Mine ralöl eine mindestens vergleichbare, überwiegend jedoch eine bes sere Materialverträglichkeit.

Korrosionsschutztest:

Nach DIN 51360/2 wurde die Korrosionsschutzwirkung von wäßrigen Emulsionen gemäß den Beispielen 1 und 2 sowie den Vergleichsbei spielen 1 und 2 geprüft, indem Gußspäne auf Filterpapier mit der Emulsion benetzt wurden. Nach 2 h wurden die Korrosionsabzeich nungen auf dem Filterpapier entsprechend einer Vergleichsskala be wertet, wobei "Korrosionsgrad O" bedeutet, daß keine Korrosion be obachtet wurde, der "Korrosionsgrad 6" hingegen, daß eine sehr starke Korrosion beobachtet wurde. Die Anwendungskonzentrationen sind der folgenden Tabelle zu entnehmen und variieren von 2 bis 5 Gew.-%.

Die nachfolgende Tabelle gibt den pH-Wert der jeweiligen Emulsionen sowie den Korrosionsgrad einer abgestuften Skala im Bereich von 0 bis 6 wieder.

Tabelle

Insbesondere zeigt die Emulsion gemäß Beispiel 2 bei niedriger Konzentration ein verbessertes Korrosionsverhalten als die Ver gleichsbeispiele 1 und 2.

Claims

1. Verwendung von wenigstens weitgehend wasserunlöslichen, bei Arbeitstemperatur flüssigen Dialkylethern ein- und/oder mehr funktioneller Alkohole natürlichen und/oder synthetischen Ur sprungs als Ölphase in Metalloberflächen-Behandlungsmitteln.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dialkylether pro Alkylrest 6 bis 24 C-Atome, vorzugsweise 8 bis 18 C-Atome, aufweisen, wobei die Alkylreste geradkettig oder verzweigtkettig, gesättigt oder ungesättigt sind.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dialkylether zwei gleiche Alkylreste, vorzugsweise zwei geradkettige, gesättigte Alkylreste mit je 8 C-Atomen, aufwei sen.

4. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Dialkylether in Mengen von 20 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 70 Gew.-%, in den Metalloberflächen-Behandlungsmitteln vorliegen, wobei diese zusätzlich Wirkstoff-Additive und gegebenenfalls Wasser ent halten.

5. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Metalloberflächen-Behandlungs mittel als Öl-basierte Konzentrate oder als Wasser-basierte O/W-Emulsionen vorliegen.

6. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Metalloberflächen-Behandlungsmittel ausgewählt sind aus Reini gungs- und Korrosionsschutzemulsionen sowie Kühlschmierstoffen.

7. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die in den Metalloberflächen-Behand lungsmitteln enthaltenen Wirkstoff-Additive ausgewählt sind aus Emulgatoren, Korrosionsinhibitoren, Bioziden, Lösevermittlern, Schmiermittelzusätzen, EP-Zusätzen, Alterungsschutzstoffen, Antinebelzusätzen, Entschäumern und pH-Regulatoren.

8. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die Metalloberflächen-Behandlungs mittel einen pH-Wert im Bereich von 7 bis 11, insbesondere von 8 bis 9,5, aufweisen.

9. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die Metalloberflächen-Behandlungs mittel in Form von mit Wasser verdünnten O/W-Emulsionen einge setzt werden.

10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Metalloberflächen-Behandlungsmittel in den mit Wasser verdünnten O/W-Emulsionen im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 4 Gew.-%, liegt.