EP2022574A1 - Verwendung von ionischen Flüssigkeiten für die spanlose Umformung von metallischen Werkstücken - Google Patents

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EP2022574A1
EP2022574A1 EP08160056A EP08160056A EP2022574A1 EP 2022574 A1 EP2022574 A1 EP 2022574A1 EP 08160056 A EP08160056 A EP 08160056A EP 08160056 A EP08160056 A EP 08160056A EP 2022574 A1 EP2022574 A1 EP 2022574A1
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EP
European Patent Office
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methyl
oder
bis
und
ethyl
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08160056A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Schwab
Bernd Weyershausen
Rene Hänsel
Brigitte Finger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Goldschmidt GmbH
Original Assignee
Evonik Goldschmidt GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Goldschmidt GmbH filed Critical Evonik Goldschmidt GmbH
Publication of EP2022574A1 publication Critical patent/EP2022574A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/08—Resistance to extreme temperature
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    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20—Metal working
    • C10N2040/24—Metal working without essential removal of material, e.g. forming, gorging, drawing, pressing, stamping, rolling or extruding; Punching metal

Definitions

  • the invention relates to the use of ionic liquids for the non-cutting forming of metallic workpieces according to the preamble of patent claim 1, in particular for hydroforming.
  • a force is exerted on the workpiece, which leads to the deformation of the metal by flow processes.
  • Examples include forming by pressing, cold extrusion, drawing, deep drawing and hydroforming, which is often referred to by the English term "hydroforming".
  • hydroforming there is friction between the surfaces of the workpiece and the tool used, which may for example consist of dies, stamps, drawing dies, Ziehringen or molds.
  • the friction must be reduced by the use of suitable lubricants, as otherwise damage to the tool and / or workpiece may occur, for example due to cold welding.
  • the lubricant can help to reduce the force required for forming and the associated energy consumption.
  • Hydroforming is a special forming process in which sheet metal hollow parts or sheet metal strips are brought into the desired shape by means of a liquid medium ("pressure medium") in a mold ( F. Klocke, W. König, “Manufacturing Process 4. Forming Technology: Forming", Springer Verlag Berlin, 5th edition, August 2006 ).
  • a liquid medium e.g., water, alcohol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, glycol, temulsion, temulsion, Springer Verlag Berlin, 5th edition, August 2006 .
  • the workpiece is widened by the internal pressure and simultaneously compressed axially.
  • the workpiece is placed in a closed mold prior to expansion and takes the shape of the tool cavity by the internal pressure at.
  • material can be continuously tracked via a pipe end to achieve a desired material thickness.
  • the internal pressure of between 200 bar and 3000
  • the axial force can be introduced to control the material thickness of the forming product by means of two sealing punches at the pipe ends.
  • the oil content of the forming medium is used in the process for lubrication, in particular of valves, and can be equipped with biocidal properties.
  • the hydroforming process is preferably used in areas which require a high degree of deformation, in particular in the case of hollow parts.
  • Examples include A-pillars, rear axles, catalytic converters and exhaust pipes in the automotive industry or fittings and faucets in the sanitary sector.
  • hydroforming is tempered processes which operate in a lower pressure range at elevated temperatures up to about 300 ° C.
  • high-quality materials such as aluminum or magnesium alloys can be processed.
  • a thermal oil is used for tempering.
  • lubrication hydraulic oils are due to their compressibility up to pressures of about 1500 bar or aqueous media based on water-miscible mineral oil or synthetic lubricants used.
  • the lubricant additives in aqueous media are also known as coolants. Usually water-oil emulsions are used.
  • the external lubrication and the internal lubrication In general, when selecting the external lubrication and the internal lubrication, it must be ensured that, on the one hand, the external lubricant must be easily removable from the finished workpiece. On the other hand, it can come at any time in practice to an entry of external lubrication in the print medium. Therefore, either a good separability of the two media is desirable to avoid deterioration of the lubricating effect and to allow reuse of the individual media. Alternatively, it would be desirable to match the two media so that a good compatibility is ensured, so that only a single homogeneous lubricant system would have to be used.
  • the object of the invention is therefore to provide a lubricant for chipless forming processes, which allows easy handling and an improved property profile, wherein ideally the same lubricant can be used both as external lubrication, as a pressure medium and as a thermal oil.
  • a novel lubricant for chipless forming processes is provided which can be used both as external lubrication, as a pressure medium and / or as a thermal oil.
  • an ionic liquid or a mixture of ionic liquids as external lubrication in hydroforming
  • those ionic liquids which are not miscible with the water-oil emulsion and therefore easily separable from the printing medium can be preferably selected. In this way, a reuse of the print medium can be ensured.
  • ionic liquids are generally referred to at low temperatures ( ⁇ 100 ° C) melting salts, which constitute a novel class of liquids composed exclusively of ions.
  • melting salts which are high-melting, high-viscosity and very corrosive media
  • ionic liquids are liquid and relatively low viscous even at low temperatures ( KR Seddon J. Chem. Technol. Biotechnol. 1997, 68, 351-356 ).
  • Ionic liquids in the context of the present invention are preferably salts of the general formulas I, II or III listed below: [A] n + [Y] n- (I) in which n is 1, 2, 3 or 4, [A] + is a quaternary ammonium cation, an oxonium cation, a sulfonium cation or a phosphonium cation, and [Y] n- is a one, two or more -, tri- or tetravalent anion stands; or mixed salts of the general formulas (II) [A1] + [A2] + [Y] 2- (IIa); [A1] + [A2] + [A3] + [Y] 3- (IIb); or [A1] + [A2] + [A3] + [A4] + [Y] 4- (IIc), wherein [A 1 ] + , [A 2 ] + [A 3 ] + and [A 4 ] + are independently selected from the
  • Ionic liquids preferably consist of anions such as halides, carboxylates, phosphates, thiocyanates, isothiocyanates, dicyanamides, sulfates, alkyl sulfates, sulfonates, alkyl sulfonates, tetrafluoroborate, hexafluoro-phosphate or bis (trifluoromethylsulfonyl) imide combined with, for example, substituted ammonium, phosphonium -, pyridinium or imidazolium cations, the aforementioned anions and cations represent a small selection of the large number of possible anions and cations and thus no claim to completeness or even a limitation to be specified.
  • anions such as halides, carboxylates, phosphates, thiocyanates, isothiocyanates, dicyanamides, sulfates, alkyl sulfates, sulfonates, alkyl s
  • the ionic liquids used according to the invention are preferably composed of at least one quaternary nitrogen and / or phosphorus compound and / or sulfur compound and at least one anion and their melting point is below about + 250 ° C, preferably below about + 150 ° C, especially below approx. + 100 ° C. Particularly preferred are the According to the invention used ionic liquids or their mixtures liquid at room temperature.
  • cyclic nitrogen compounds of the aforementioned type are pyrrolidine, dihydropyrrole, pyrrole, imidazoline, oxazoline, oxazole, thiazoline, thiazole, isoxazole, isothiazole, indole, carbazole, piperidine, pyridine, the isomeric picolines and lutidines, quinoline and iso-quinoline.
  • ions which consist of saturated acyclic, saturated or unsaturated cyclic compounds and of aromatic compounds each having more than one trivalent nitrogen atom in a 4- to derive 10-, preferably 5- to 6-membered heterocyclic ring. These compounds may be substituted on both the carbon atoms and the nitrogen atoms. They may also be annelated by, optionally substituted, benzene rings and / or cyclohexane rings to form polynuclear structures.
  • Examples of such compounds are pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, imidazole, benzimidazole, N-methylimidazole, dihydropyrazole, pyrazolidine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, 2,3-, 2,5- and 2,6-dimethylpyrazine, cimoline, phthalazine , Quinazoline, phenazine and piperazine.
  • cations derived from imidazole and its alkyl and phenyl derivatives have proven useful as constituents of ionic liquids.
  • R 1 is an alkyl radical having 1 to 20 carbon atoms
  • R 2 is an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms
  • R 3 is a radical (CH 2 CHRO) n -H with n from 1 to 200 and R is H or CH 3
  • R 4 is an alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms or a radical (CH 2 CHRO) n -H with n from 1 to 200 and R is H or CH 3
  • a - is a monovalent anion.
  • the preferred quaternary ammonium compounds are the compounds of the type: (XIII) R 6 N + [CH 2 CHR 9 OH-] [CH 2 CHR 9 OC (O) R 7 ] 2 X - XIV) (R 6 N + [CH 2 CHR 9 OC (O) R 7 ] 2 X - (XV) R 6 N + [CH 2 CHR 9 OH -] [CH 2 CH 2 NHC (O) R 7 ] 2 X - , wherein R 6 , R 7 and X have the same meaning as defined for formula (XII) above.
  • the fragment -C (O) R 7 is a fatty acyl group.
  • Useful fatty acyl groups are used by the derived from natural sources of triglycerides, preferably tallow, vegetable oils, partially hydrogenated tallow and partially hydrogenated vegetable oils.
  • Useful sources of triglycerides include, for example, soybean oil, tallow, partially hydrogenated tallow, palm oil, palm kernels, rapeseed, lard, coconut, oilseed rape, thistle oil, corn, rice and tall oil, and mixtures of these components.
  • composition of the fatty acid-containing compounds is subject to certain natural variations, depending on crop to crop or of the variety of vegetable oil sources.
  • the R 7 groups are usually mixtures of the linear and branched carbon chains of the saturated and unsaturated aliphatic fatty acids.
  • the proportion of the unsaturated groups R 7 in such mixtures is preferably at least 10%, particularly preferably at least 25% and very particularly preferably 40% to 70%.
  • the proportion of the polyunsaturated groups R 7 in such mixtures is less than 10%, preferably less than 5% and particularly preferably less than 3%. If necessary, partial hydrogenation can be carried out to increase the saturated character and thus improve the stability (eg odor, color, etc.) of the final product.
  • the content of unsaturated matter expressed by the iodine value should be in a range of 5 to 150, and preferably in a range of 5 to 50.
  • the ratio of cis and trans isomers of the double bonds in the unsaturated groups R 7 is preferably greater than 1: 1 and more preferably in the range of 4 to 1 to 50 to 1.
  • quaternary ammonium salts are ditallowdimethylammonium chloride, ditallowdimethylammonium methylsulfate, dimethylammonium chloride, di (hydrogenated tallow) distearyldi-methylammonium chloride and dibehenyldimethylammonium chloride.
  • ions which, in particular composed of the abovementioned cations, form dications, trications or polycations due to dimerization, trimerization or polymerization.
  • dications, trications and polycations which have a polymeric backbone, for example based on siloxanes, polyethers, polyesters, polyamides or polyacrylates, in particular branched and hyperbranched polymers.
  • ionic liquids in which the cation [A] + is a phosphonium ion (VI) in which R 1 to R 4 independently of one another are C 1 -C 18 -alkyl, in particular butyl, isobutyl, 1-hexyl or 1- Octyl are.
  • the pyridinium ions (XVIIa), imidazolium ions (XVI) and ammonium ions (XVIII) are preferred, in particular 1-methylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1- (1-butyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) pyridinium, 1- (1-dodecyl) pyridinium, 1- (1-tetra-decyl) pyridinium, 1- (1-Hexadecyl) -pyridinium, 1,2-dimethylpyridinium, 1-ethyl-2-methylpyridinium, 1- (1-butyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-methylpyridinium, 1- (1 Octyl) -2-
  • the metal cations [M 1 ] + , [M 2 ] + , [M 3 ] + , [M 4 ] 2+ and [M 5 ] 3+ mentioned in formulas (IIIa) to (IIIj) are generally to metal cations of the 1st, 2nd, 6th, 7th, 8th, 9th, 10th, 11th, 12th and 13th group of the periodic table.
  • Suitable metal cations are, for example, Li + , Na + , K + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , Cr 3+ , Fe 2+ , Fe 3+ , CO 2+ , Ni 2+ , Cu 2 + , Ag + , Zn 2+ and Al 3+ .
  • the ionic liquids preferably used according to the invention consist of at least one of the abovementioned cations combined with in each case at least one anion.
  • all anions which lead to an ionic liquid in conjunction with the cation can be used as anions.
  • Very particularly preferred anions are, for example, chloride; Bromide; Iodide; thiocyanate; hexafluorophosphate; trifluoromethanesulfonate; methane; formate; Acetate; glycolate; lactate; mandelate; Nitrate; Nitrite; trifluoroacetate; Sulfate; Bisulfate; Methyl sulfate; ethyl sulfate; 1-propyl sulfate; 1-butyl sulfate; 1-hexyl sulfate; 1-octyl sulfate; Phosphate; dihydrogen phosphate; Hydrogen phosphate; C 1 -C 4 dialkyl phosphates; propionate; tetrachloroaluminate; Al 2 Cl 7 - ; chlorozincate; Chloroferrat; imide, bis (trifluoromethylsulfonyl); Bis (pentafluoroeth
  • Preferred anions are selected from the group - without being exhaustive - the halides, bis (perfluoroalkylsulfonyl) amides or imides such as bis (trifluoromethylylsulfonyl) imide, alkyl and aryl tosylates, perfluoroalkyl tosylates, nitrate, sulfate, hydrogen sulfate, alkyl and aryl sulfates .
  • Polyether sulfates and sulfonates perfluoroalkyl sulfates, sulfonate, alkyl and aryl sulfonates, perfluorinated alkyl and aryl sulfonates, alkyl and aryl carboxylates, perfluoroalkyl carboxylates, perchlorate, tetrarcho-chloroaluminate, saccharinate.
  • dicyanamide, thiocyanate, isothiocyanate, tetraphenylborate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetrafluoroborate, hexafluorophosphate, polyether phosphates and phosphate are preferred anions.
  • Very particularly preferred anions are chloride, bromide, hydrogensulfate, tetrachloroaluminate, thiocyanate, methylsulfate, ethylsulfate, methanesulfonate, formate, acetate, glycolate, lactate, dimethyl phosphate, diethyl phosphate, p-toluenesulfonate, tetrafluoroborate and hexafluorophosphate.
  • those ionic liquids or mixtures thereof which comprise a combination of a 1,3-dialkylimidazolium, 1,2,3-trialkylimidazolium, 1,3-dialkylimidazolinium and 1,2,3- Trialkylimidazolinium cations having an anion selected from the group of halides, bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, perfluoroalkyl tosylates, alkyl sulfates and sulfonates, perfluorinated alkyl sulfonates and sulfates, perfluoroalkyl carboxylates, perchlorate, dicyanamide, thiocyanate, isothiocyanate, tetraphenylborate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetrafluoroborate, Containing hexafluorophosphate.
  • halides bis (trifluoromethylsulfon
  • acyclic quaternary ammonium salts such as TEGO ® IL T16ES, TEGO ® IL K5MS, TEGO ® IL DS or TEGO® IL 2MS (products of Evonik Goldschmidt GmbH) can be used.
  • ionic liquids can be selected by their property profile so that they are high temperature resistant, non-flammable, corrosion-inhibiting and easily washable from the finished workpiece, these can ionic liquids are used advantageously both as an external lubrication and as a pressure medium and as a thermal oil, in particular in the hydroforming. In addition, ionic liquids show no vapor pressure below their decomposition temperature.
  • the finished workpiece and the tool surface can be cleaned by the use of ionic liquids as external lubricant easier from the external lubrication, which just for serial production is significant.
  • the ionic liquid used as external lubrication can be designed so that no miscibility with the emulsion pressure medium is given. In this case, the pressure medium in the form of the water-oil emulsion can be advantageously used again.
  • the viscosity of the ionic liquid can be adapted to the requirement profile. Because on the one hand you want to avoid drainage of the external lubrication, on the other hand, the lubricant must not be so viscous that it is difficult to remove.
  • the ionic liquid used as external lubrication in a chipless forming process or the mixture of ionic liquids may have a melting point above room temperature.
  • the workpiece before forming, for example, the workpiece may be immersed in a bath of the external lubrication liquefied by heating to be externally lubricated. As the workpiece cools, external lubrication solidifies and the workpiece can become contaminated without further contamination be inserted into the tool. After forming, the external lubrication can then either be liquefied by heating and thus removed, or it can be washed off the workpiece by an aqueous wash solution.
  • the selection of the ionic liquid or the mixture of ionic liquids depends on the requirement profile of the selected forming process.
  • the non-cutting forming process is a hydroforming.
  • the ionic liquid or the mixture of ionic liquids with their property profile explained above can achieve a great deal of simplification.
  • the ionic liquid or the mixture of ionic liquids can be used as an external lubrication and / or as a pressure medium and / or as a thermal oil.
  • the simultaneous use as external lubrication and as a pressure medium brings with it further synergies, since an incompatibility of the two media is excluded and only a single environmentally friendly lubricant is used.
  • the high pressure and temperature resistance of the ionic fluid combined with the ease of washability of the finished workpiece, provides excellent results and improved series application.
  • the ionic liquid or the mixture of ionic liquids has a melting temperature below 100 ° C. and preferably below 50 ° C.
  • the ionic liquid or the mixture of ionic liquids can particularly preferably have a liquid range of from -50.degree. C. to 400.degree. C., preferably from -40.degree. C. to 380.degree. C. and particularly preferably from -30.degree. C. to 350.degree.
  • Another preferred embodiment of the invention provides for the use of an ionic liquid or a mixture of ionic liquids having a decomposition temperature greater than 300 ° C.
  • Tego IL IM55 1000 65 573
  • Hydrodraw 768 is a mineral oil-based high performance lubricant for hydroforming marketed by DA Stuart Company
  • Tego IL IM55 1H-imidazolium, 1-ethyl-4,5-dihydro-3- (2-hydroxyethyl) -2- (8-heptadecenyl) -, ethyl sulfate CAS-No. 68039-12-3
  • Tego IL T16ES tetraalkylammonium sulfate, CAS No. 68071-95-4
  • IL 3 dimethylditalgammonium acetate
  • the distance between the vertical column was gradually increased by 0.5 mm in each case until the tube tore open during the forming process.
  • a larger maximum height of the formed T-piece means better lubrication during the forming process and thus corresponds to a higher lubricant quality.
  • Hydrodraw 768 is a high performance hydroforming lubricant marketed by DA Stuart Company
  • Tego IL IM55 1H-imidazolium, 1-ethyl-4,5-dihydro-3- (2-hydroxyethyl) -2- (8-heptadecenyl) -, ethyl sulfate CAS-No.
  • IL T16ES tetraalkylammonium sulfate
  • IL 3 dimethylditalgammonium acetate
  • IL 4 hydroxyethylmethylmorpholinium methyl sulfonate

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung mindestens einer ionischen Flüssigkeit oder einer Mischung von ionischen Flüssigkeiten für spanlose Umformprozesse von metallischen Werkstücken, insbesonder für Innenhochdruckumformung.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung von ionischen Flüssigkeiten für die spanlose Umformung von metallischen Werkstücken gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere für die Innenhochdruckumformung.
    • Stand der Technik:
  • Bei der spanlosen Umformung von Werkstücken aus Metall wird auf das Werkstück eine Kraft ausgeübt, die zur Verformung des Metalls durch Fließprozesse führt. Beispiele hierfür sind Umformungen durch Pressen, Kaltfließpressen, Ziehen, Tiefziehen und die Innenhochdruckumformung, die oft auch mit dem englischen Fachbegriff "hydroforming" bezeichnet wird. Bei diesen Umform-Vorgängen kommt es zur Reibung zwischen den Oberflächen des Werkstücks und des verwendeten Werkzeugs, das zum Beispiel aus Matrizen, Stempeln, Ziehformen, Ziehringen oder Hohlformen bestehen kann. Die Reibung muss durch die Verwendung von geeigneten Schmiermitteln reduziert werden, da ansonsten Beschädigungen von Werkzeug und/oder Werkstück auftreten können, beispielsweise aufgrund von Kaltverschweißungen. Zudem kann das Schmiermittel dazu beitragen, die für die Umformung aufzuwendende Kraft sowie den damit verbundenen Energieaufwand zu senken.
  • Die Innenhochdruckumformung ist ein spezielles Umformverfahren, in dem Blechhohlteile oder Blechbänder mittels eines flüssigen Mediums ("Druckmedium") in einem Formwerkzeug in die gewünschte Form gebracht werden (F. Klocke, W. König, "Fertigungsverfahren 4. Umformtechnik: Umformen", Springer Verlag Berlin, 5. Auflage, August 2006). Hierbei wird das Werkstück durch den Innendruck aufgeweitet und gleichzeitig axial gestaucht. Das Werkstück wird vor dem Aufweiten in ein geschlossenes Werkzeug verbracht und nimmt durch den Innendruck die Form des Werkzeug-Hohlraums an. Bei diesem Verfahren kann ständig Material über ein Rohrende nachgeführt werden, um eine gewünschte Materialdicke zu erreichen. Der Innendruck von zwischen 200 bar und 3000 bar wird beispielsweise durch eine Wasser-Öl-Emulsion üblicherweise bei Raumtemperatur übertragen. Über zwei Dichtstempel an den Rohrenden kann die Axialkraft zur Kontrolle der Materialstärke des Umformprodukts eingeleitet werden. Der Ölanteil des Umformmediums dient im Verfahren zur Schmierung, insbesondere von Ventilen, und kann mit bioziden Eigenschaften ausgestattet sein.
  • Der Prozess der Innenhochdruckumformung findet derzeit bevorzugt in Bereichen Anwendung, die einen hohen Umformgrad insbesondere bei Hohlteilen erfordern. Beispiele dafür sind A-Säulen, Hinterachsen, Katalysatoren und Abgasrohre in der Automobilindustrie oder Fittinge und Wasserhähne im Sanitärbereich.
  • Eine weitere Variante der Innenhochdruckumformung sind temperierte Verfahren, die in einem niedrigeren Druckbereich bei erhöhten Temperaturen bis ungefähr 300°C arbeiten. Damit können beispielsweise hochqualitative Materialien wie Aluminium- oder Magnesium-Legierungen verarbeitet werden. Zur Temperierung wird ein Thermalöl eingesetzt.
  • Während jeder Umformung kommt es zu einer Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück und damit zu einer Reibung zwischen den Oberflächen. Daher ist es erforderlich, zwischen Werkstück und Werkzeug ein Schmiermittel aufzubringen. Dies wird im Fall der Innenhochdruckumformung auch als Außenschmierung bezeichnet, während man die Schmierung durch das Druckmedium auch als Innenschmierung bezeichnen kann. Zur Außenschmierung sind neben Ziehölen und Ziehfetten auch Seifen auf Konversionsschichten wie Phosphatierschichten oder Eloxalschichten, Gleitlacke mit Graphit, Molybdänsulfid oder Teflon, Wachse und Ziehfolien bekannt. In der DE 101 15 696 A1 werden daneben spezielle wasserarme Mischungen aus Ölen und Wachsen unter Zugabe von Schmieradditiven als Außenschmierung beschrieben.
  • Als Druckmedien beziehungsweise als Innenschmierung kommen Hydrauliköle aufgrund ihrer Komprimierbarkeit bis zu Drücken von ungefähr 1500 bar oder wässrige Medien auf Basis wassermischbarer mineralölhaltiger oder synthetischer Schmierstoffe zum Einsatz. Die Schmierstoff-Zusätze in wässrigen Druckmedien sind auch als Kühlschmierstoffe bekannt. Meist werden Wasser-Öl-Emulsionen eingesetzt.
  • Diese vorbekannten Schmierstoffe insbesondere für die Außenschmierung weisen jeweils unterschiedliche Nachteile auf. Ziehfette und Ziehfolien ebenso wie Gleitlacke können lediglich manuell aufgetragen werden und sind daher für die Serienanwendung ungeeignet. Seifenbedeckte Konversionsschichten sind aufwendig in der Herstellung und können insbesondere beim Einschleppen der Seifen in das Druckmedium zu unerwünschter Schaumbildung führen. Gleitlacke sind sehr schlecht, meist nur durch einen Schleifprozess, vom fertigen Werkstück entfernbar und verbleiben stückweise entweder am Werkzeug oder am Werkstück. Wachse können in das Druckmedium gelangen und als Partikel die Feinstfilter der Druckübersetzer blockieren.
  • Generell ist bei der Wahl der Außenschmierung und der Innenschmierung darauf zu achten, dass zum einen das Außenschmiermittel leicht vom fertigen Werkstück entfernbar sein muss. Zum anderen kann es beim Praxiseinsatz jederzeit zu einem Eintrag von Außenschmierung in das Druckmedium kommen. Daher ist entweder eine gute Trennbarkeit der beiden Medien wünschenswert, um eine Beeinträchtigung der Schmierwirkung zu vermeiden und eine Wiederverwendung der einzelnen Medien zu ermöglichen. Alternativ wäre es wünschenswert, beide Medien so aufeinander abzustimmen, dass eine gute Verträglichkeit gewährleistet ist, so dass nur noch ein einziges homogenes Schmiermittelsystem eingesetzt werden müsste.
    • Aufgabenstellung:
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Schmiermittel für spanlose Umformprozesse bereit zu stellen, welches eine einfache Handhabung und ein verbessertes Eigenschaftsprofil ermöglicht, wobei idealerweise das gleiche Schmiermittel sowohl als Außenschmierung, als Druckmedium und auch als Thermalöl verwendbar ist.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einer Verwendung von mindestens einer ionischen Flüssigkeit oder einer Mischung von ionischen Flüssigkeiten entsprechend des Patentanspruchs 1 erreicht.
  • Mit der erfindungsgemäßen Verwendung von mindestens einer ionischen Flüssigkeit wird ein neuartiges Schmiermittel für spanlose Umformprozesse bereitgestellt, das sowohl als Außenschmierung, als Druckmedium und/oder als Thermalöl einsetzbar ist.
  • Dadurch kann erstmals ein Schmiermittel eingesetzt werden, das leicht vom fertigen Werkstück entfernbar ist und ein in weiten Bereichen anpassbares Eigenschaftsprofil im Hinblick auf Viskosität, Dichte, Thermostabilität sowie anti-korrsosive Eigenschaften zeigt. Auf dieser Basis kann für jeden Umformprozess ein maßgeschneidertes Schmiermittel bereitgestellt werden, das die Anforderungen bezüglich der vorerwähnten Eigenschaften voll erfüllt.
  • Daneben kann mit einer ionischen Flüssigkeit beziehungsweise einer Mischung aus ionischen Flüssigkeiten als Schmiermittel in spanlosen Umformprozessen eine vereinfachte Handhabung dadurch erreicht werden, dass ein Aufbringen des Schmiermittels in flüssiger Form beispielsweise mittels Sprühen oder in fester Form mittels Eintauchen in ein durch Erhitzten verflüssigtes Schmiermittel-Bad und anschließendes Abkühlen erfolgen kann.
  • Insbesondere bei einer erfindungsgemäßen Verwendung von einer ionischen Flüssigkeit oder von einer Mischung aus ionischen Flüssigkeiten als Außenschmierung bei der Innenhochdruckumformung unter Einsatz einer Wasser-Öl-Emulsion als Druckmedium können solche ionischen Flüssigkeiten bevorzugt ausgewählt werden, die keine Mischbarkeit mit der Wasser-Öl-Emulsion zeigen und daher einfach von dem Druckmedium abtrennbar sind. Auf diese Weise kann eine Wiederverwendung des Druckmediums sichergestellt werden.
  • Als ionische Flüssigkeiten ("ionic liquids") bezeichnet man allgemein bei niedrigen Temperaturen (< 100°C) schmelzende Salze, die eine neuartige Klasse von Flüssigkeiten ausschließlich aus Ionen aufgebaut darstellen. Im Gegensatz zu klassischen Salzschmelzen, die hochschmelzende, hochviskose und sehr korrosive Medien darstellen, sind ionische Flüssigkeiten bereits bei niedrigen Temperaturen flüssig und relativ niedrig viskos (K.R. Seddon J. Chem. Technol. Biotechnol. 1997, 68, 351-356).
  • Ionische Flüssigkeiten im Sinne der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise Salze der nachfolgend aufgeführten allgemeinen Formeln I, II, oder III:

             [A]n+ [Y]n-     (I)

    in der n für 1, 2, 3 oder 4 steht, [A]+ für ein quartäres Ammonium-Kation, ein Oxonium-Kation, ein Sulfonium-Kation oder ein Phosphonium-Kation und [Y]n- für ein ein-, zwei-, drei- oder vierwertiges Anion steht; oder gemischte Salze der allgemeinen Formeln (II)

             [A1]+[A2]+ [Y]2-     (IIa);

             [A1]+[A2]+[A3]+ [Y]3-     (IIb);

    oder

             [A1]+[A2]+[A3]+[A4]+ [Y]4-     (IIc),

    wobei [A1]+, [A2]+ [A3]+ und [A4]+ unabhängig voneinander aus den für [A]+ genannten Gruppen ausgewählt sind und [Y]n- die für Formel I genannte Bedeutung besitzt; oder
    gemischte Salze der allgemeinen Formeln (III)

             [A1]+[A2]+[A3]+[M1]+ [Y]4-     (IIIa);

             [A1]+[A2]+[M1]+[M2]+ [Y]4-     (IIIb);

             [A1]+[M1]+[M2]+[M3]+ [Y]4-     (IIIc);

             [A1]+[A2]+[M1]+ [Y]3-     (IIId);

             [A1]+[M1]+[M2]+ [Y]3-     (IIIe);

             [A1]+[M1]+ [Y]2-     (IIIf);

             [A1]+[A2]+[M4]2+ [Y]4-     (IIIg);

             [A1]+[M1]+[M4]2+ [Y]4-     (IIIh);

             [A1]+[M5]3+ [Y]4-     (IIIi);

    oder

             [A1]+[M4]2+ [Y]3-     (IIIj)

    wobei [A1]+, [A2]+ und [A3]+ unabhängig voneinander aus den für [A]+ genannten Gruppen ausgewählt sind, [Y]n- die für Formel (I) genannte Bedeutung besitzt und [M1]+, [M2]+, [M3]+ einwertige Metallkationen, [M4]2+ zweiwertige Metallkationen und [M5]3+ dreiwertige Metallkationen bedeuten;
    oder Gemische aus allen Formeln (I)-(III).
  • Ionische Flüssigkeiten bestehen bevorzugt aus Anionen wie zum Beispiel Halogeniden, Carboxylaten, Phosphaten, Thiocyanaten, Isothiocyanaten, Dicyanamiden, Sulfaten, Alkylsulfaten, Sulfonaten, Alkylsulfonaten, Tetrafluoroborat, Hexafluoro-phosphat oder auch Bis(trifluormethylsulfonyl)imid kombiniert mit zum Beispiel substituierten Ammonium-, Phosphonium-, Pyridinium- oder Imidazolium-Kationen, wobei die vorgenannten Anionen und Kationen eine kleine Auswahl aus der großen Zahl möglicher Anionen und Kationen darstellen und damit kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben oder gar eine Einschränkung vorgegeben werden soll.
  • Die erfindungsgemäß verwendeten ionischen Flüssigkeiten setzen sich bevorzugt aus mindestens einer quartären Stickstoff- und/oder Phosphorverbindung und/oder Schwefelverbindung und mindestens einem Anion zusammen und ihr Schmelzpunkt liegt unterhalb ca. + 250 °C, vorzugsweise unterhalb ca. + 150 °C, insbesondere unterhalb ca. + 100 °C. Besonders bevorzugt sind die erfindungsgemäß verwendeten ionischen Flüssigkeiten oder ihre Mischungen bei Raumtemperatur flüssig.
  • Die in dem spanlosen Umformungsverfahren erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten ionischen Flüssigkeiten können beispielsweise aus mindestens einem Kation der allgemeinen Formeln bestehen:

             R1R2R3R4N+     (IV)

             R1R2N+=CR3R4     (V)

             R1R2R3R4P+     (VI)

             R1R2p+=CR3R4     (VII)

             R1R2R3S+     (VIII)

    in denen
    • R1,R2,R3,R4
    gleich oder unterschiedlich sind und Wasserstoff, einen linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, einen gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 40 Kohlenstoffatomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen, einen Alkylarylrest mit 7 bis 40 Kohlenstoffatomen, einen durch ein oder mehrere Heteroatome (Sauerstoff, NH, NR' mit R' gleich einem gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden C1-C30-Alkylrest, insbesondere -CH3) unterbrochenen linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen, einen durch eine oder mehrere Funktionalitäten, ausgewählt aus der Gruppe -O-C(O)-, -(O)C-O-, -NH-C(O)-, -(O)C-NH, -(CH3)N-C(O)-, -(O)C-N(CH3)-, -S(O2)-O-, -O-S(O2)-, -S(O2)-NH-, -NH-S(O2)-, -S(O2)-N(CH3)-, -N(CH3)-S(O2)-, unterbrochenen linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen, einen endständig OH, OR', NH2, N(H)R', N(R')2 (mit R' gleich einem gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden C1-C30-Alkylrest) funktionalisierten linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen oder einen blockweise oder statistisch aufgebauten Polyether gemäß -(R5-O)n-R6 bedeuten,
    wobei
    R5
    ein 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthaltender linearer oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest,
    n
    1 bis 100, vorzugsweise 2 bis 60, ist und
    R6
    Wasserstoff, einen linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, einen gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 40 Kohlenstoffatomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen, einen Alkylarylrest mit 7 bis 40 Kohlenstoffatomen bedeutet oder ein Rest -C(O)-R7 mit
    R7
    gleich einem linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 40 Kohlenstoffatomen, einem aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen, einem Alkylarylrest mit 7 bis 40 Kohlenstoffatomen ist.
  • Als Kationen kommen ferner Ionen in Betracht, die sich von gesättigten oder ungesättigten cyclischen Verbindungen sowie von aromatischen Verbindungen mit jeweils mindestens einem dreibindigen Stickstoffatom in einem 4- bis 10-, vorzugsweise 5- bis 6-gliedrigen heterocyclischen Ring ableiten, der gegebenenfalls substituiert sein kann. Solche Kationen lassen sich vereinfacht (d. h. ohne Angabe von genauer Lage und Zahl der Doppelbindungen im Molekül) durch die nachstehenden allgemeinen Formeln (IX), (X) und (XI) beschreiben, wobei die heterocyclischen Ringe gegebenenfalls auch mehrere Hetereoatome enthalten können.
    Figure imgb0001
    • R1 und R2
    besitzen dabei die vorgenannte Bedeutung,
    R
    ist ein Wasserstoff, ein linearer oder verzweigter gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltender aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, ein cycloaliphatischer gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltender Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 40 Kohlenstoffatomen, ein aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen oder ein Alkylarylrest mit 7 bis 40 Kohlenstoffatomen.,
    X
    ist ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom oder ein substituiertes Stickstoffatom (X = O, S, NR1).
  • Beispiele für cyclische Stickstoffverbindungen der vorgenannten Art sind Pyrrolidin, Dihydropyrrol, Pyrrol, Imidazolin, Oxazolin, Oxazol, Thiazolin, Thiazol, Isoxazol, Isothiazol, Indol, Carbazol, Piperidin, Pyridin, die isomeren Picoline und Lutidine, Chinolin und iso-Chinolin. Die cyclischen Stickstoffverbindungen der allgemeinen Formeln (IX), (X) und (XI) können unsubstituiert (R = H), einfach oder auch mehrfach durch den Rest R substituiert sein, wobei bei einer Mehrfachsubstitution durch R die einzelnen Reste R unterschiedlich sein können.
  • Als Kationen kommen weiterhin Ionen in Betracht, die sich von gesättigten acyclischen, gesättigten oder ungesättigten cyclischen Verbindungen sowie von aromatischen Verbindungen mit jeweils mehr als einem dreibindigen Stickstoffatom in einem 4- bis 10-, vorzugsweise 5- bis 6-gliedrigen heterocyclischen Ring ableiten. Diese Verbindungen können sowohl an den Kohlenstoffatomen als auch an den Stickstoffatomen substituiert sein. Sie können ferner durch, gegebenenfalls substituierte, Benzolringe und/oder Cyclohexanringe unter Ausbildung mehrkerniger Strukturen anneliert sein. Beispiele für solche Verbindungen sind Pyrazol, 3,5-Dimethylpyrazol, Imidazol, Benzimidazol, N-Methylimidazol, Dihydropyrazol, Pyrazolidin, Pyridazin, Pyrimidin, Pyrazin, 2,3-, 2,5- und 2,6-Dimethylpyrazin, Cimolin, Phthalazin, Chinazolin, Phenazin und Piperazin. Insbesondere vom Imidazol und seinen Alkyl- und Phenylderivaten abgeleitete Kationen haben sich als Bestandteil ionischer Flüssigkeiten bewährt.
  • Bevorzugt werden quarternäre Ammoniumsalze alkoxylierter Fettsäuren - auch als Alkanolaminesterquats bezeichnet - gekennzeichnet durch die generische Formel des Typs R1R2R3R4N+ A- (IV) in denen R1 ein Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, R2 ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R3 ein Rest (CH2CHRO)n-H mit n von 1 bis 200 und R gleich H oder CH3, R4 ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Rest (CH2CHRO)n-H mit n von 1 bis 200 und R gleich H oder CH3 und A- ein einwertiges Anion ist.
  • Bei diesen Verbindungen sind Substanzen der Formel

             R6 4-mN+[(CH2)n-Q-R7]m X-     (XII)

    bevorzugt, wobei
    jeder Rest R6 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, oder eine Benzylgruppe und vorzugsweise eine Methylgruppe ist,
    • 7
    Rist unabhängig voneinander Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 11 bis 22 Kohlenstoffatomen, eine lineare oder verzweigte Alkenylgruppe mit 11 bis 22 Kohlenstoffatomen, mit der Bedingung dass mindestens ein Rest R7 nicht Wasserstoff ist,
    Q
    ist unabhängig ausgewählt aus den Gruppen der Formeln -O-C O)- -C(O)O, -NR8-C(O)-, -C(O)-NR8-, -O-C(O)-O, -CHR9-O-C(O)- oder -CH(OCOR7)-CH2-O-C(O)-, wobei R8 Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl- oder Butylrest ist und R9 Wasserstoff oder Methyl ist und Q vorzugsweise -O-C(O)- oder -NH-C(O)- ist;
    m
    ist gleich 1 bis 4 und vorzugsweise 2 oder 3;
    n
    ist gleich 1 bis 4 und vorzugsweise 2; und
    X
    ein anwendungskompatibles Anion, z.B. Methylsulfat, Ethylsulfat, Methylsulfonat, Butylsulfat, Octylsulfat, Phosphinat oder 2-(2-methoxyethoxy)ethylsulfat vorzugsweise Methylsulfat, 2-(2-methoxyethoxy)ethylsulfat, Octylsulfat und Phosphinat.
    Die quaternäre Ammonium-Verbindung kann Gemische der Verbindungen mit unterschiedlichen Gruppen R7 enthalten die nicht gleich Wasserstoff sind, deren Wert von 1 bis zu m reicht. Vorzugsweise umfassen solche Gemische im Durchschnitt 1,2 bis 2,5 Gruppen R7, die nicht Wasserstoff sind. Vorzugsweise liegt der Anteil der Nicht-Wasserstoffgruppen R7 bei 1,4 bis 2,0 und bevorzugt bei 1,6 bis 1,9.
  • Die bevorzugten quarternären Ammoniumverbindungen sind die Verbindungen des Typs:

             (XIII)     R6N+[CH2CHR9OH-] [CH2CHR9OC(O)R7]2 X-

             XIV)     (R6N+[CH2CHR9OC(O)R7]2 X-

             (XV)     R6N+[CH2CHR9OH-][CH2CH2NHC(O)R7]2 X-,

    wobei R6, R7 und X die gleiche Bedeutung wie für Formel (XII) oben definiert haben.
  • Vorzugsweise ist das Fragment -C(O)R7 eine fetthaltige Acylgruppe. Verwendbare fetthaltige Acylgruppen werden von den natürlichen Quellen der Triglyzeride, vorzugsweise Talg, pflanzliche Öle, teilweise hydrierter Talg und teilweise hydrierte pflanzliche Öle abgeleitet. Verwendbare Quellen der Triglyzeride sind beispielsweise Sojabohnenöl, Talg, partiell hydrierter Talg, Palmöl, Palmkerne, Rapssamen, Schweinefett, Kokosnuss, Raps, Distelöl, Mais, Reis und Tallöl und Mischungen dieser Komponenten.
  • Dem Fachmann ist bekannt, dass die Zusammensetzung der fettsäurehaltigen Verbindungen gewissen natürlichen Schwankungen unterworfen ist, abhängig von Erntegut zu Erntegut oder von der Vielzahl der pflanzlichen Ölquellen. Die R7-Gruppen sind gewöhnlich Gemische der linearen und verzweigten Kohlenstoffketten der gesättigten und ungesättigten aliphatischen Fettsäuren.
  • Der Anteil der ungesättigten Gruppen R7 in solchen Gemischen beträgt vorzugsweise mindestens 10 %, besonders bevorzugt mindestens 25 % und ganz besonders bevorzugt 40 % bis 70 %. Der Anteil der mehrfach ungesättigten Gruppen R7 in solchen Gemischen beträgt weniger als 10 %, vorzugsweise weniger als 5 % und besonders bevorzugt weniger als 3 %. Wenn erforderlich kann Teilhydrierung durchgeführt werden, um den gesättigten Charakter anzuheben und damit die Stabilität (z.B. Geruch, Farbe, etc.) des Endprodukts zu verbessern. Der Gehalt ungesättigter Anteile, ausgedrückt durch die Jodzahl, sollte in einem Bereich von 5 bis 150 und vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 50 liegen. Das Verhältnis von cis- und trans-Isomeren der Doppelbindungen in den ungesättigten Gruppen R7 ist vorzugsweise größer als 1 : 1 und besonders bevorzugt im Bereich von 4 zu 1 bis 50 zu 1.
  • Bevorzugte Beispiele der Verbindungen von Formel (XII) sind:
    • N,N-Di(tallowyloxyethyl)-N,N-dimethylammonium-chlorid;
    • N,N-Di(canolyloxyethyl)-N,N-dimethylammonium-chlorid;
    • N,N-Di(tallowyloxyethyl)-N-methyl,N-(2-hydroxyethyl)-ammonium-methylsulfat;
    • N,N-Di(canolyloxyethyl)-N-methyl,N-(2-hydroxyethyl)-ammonium-methylsulfat;
    • N,N-Di(tallowylamidoethyl)-N-methyl,N-(2-hydroxyethyl) ammonium-methylsulfat;
    • N,N-Di(2-tallowyloxy-2-oxo-ethyl)-N,N-dimethylammonium-chlorid;
    • N,N-Di(2-canolyloxy-2-oxo-ethyl)-N,N-dimethylammonium-chlorid;
    • N,N-Di(2-tallowyloxyethylcarbonyloxyethyl)-N,N-dimethylammonium-chlorid;
    • N,N-Di(2-canolyloxyethylcarbonyloxyethyl)-N,N-dimethylammonium-chlorid;
    • N(2-tallowoyloxy-2-ethyl)-N-(2-tallowyloxy-2-oxo-ethyl)-N,N-dimethylammonium-chlorid;
    • N(2-canolyloxy-2-ethyl)-N(2-canolyloxy-2-oxo-ethyl)-N,N-dimethylammonium-chlorid;
    • N,N,N-Tri(tallowyloxyäthyl)-N-methylammonium-chlorid;
    • N,N,N-Tri(canolyloxyäthyl)-N-methylammonium-chlorid;
    • 1,2-Ditallowyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniumpropyl-chlorid; und
    • 1,2-Dicanolyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniumpropyl-chlorid.
  • Weiterhin bevorzugte quarternäre Ammoniumsalze sind Ditallowdimethylammonium-chlorid, Ditallowdimethylammonium-methylsulfat, Dimethylammonium-chlorid, Di(hydriertes-tallow)distearyldi-methylammonium-chlorid und Dibehenyldimethylammonium-chlorid.
  • Als Kationen kommen ferner Ionen in Betracht, welche zwei Stickstoffatome enthalten und durch die allgemeine Formel (XII) wiedergegeben sind
    Figure imgb0002
     in denen
    • R8,R9,R10,R11,R12
    gleich oder unterschiedlich sind und Wasserstoff, einen linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, einen cycloaliphatischen gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 40 Kohlenstoffatomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen, einen Alkylarylrest mit 7 bis 40 Kohlenstoffatomen, einen durch ein oder mehrere Heteroatome (Sauerstoff, NH, NR' mit R' gleich einem gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden C1-C30-Alkylrest), unterbrochenen linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, einen durch ein oder mehrere Funktionalitäten, ausgewählt aus der Gruppe -O-C(O)-, -(O)C-O-, -NH-C(O)-, -(O)C-NH, -(CH3)N-C(O)-, -(O)C-N(CH3)-, -S(O2)-O-, -O-S(O2)-, -S(O)-NH-, -NH-S(O2)-, -S(O2)-N(CH3)-, -N(CH3)-S(O2)-, unterbrochenen linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, einen endständig OH, OR', NH2, N(H)R', N(R')2 mit R' gleich einem gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden C1-C30-Alkylrest, funktionalisierten linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen oder einen blockweise oder statistisch aufgebauten Polyether aufgebaut aus -(R5-O)n-R6 bedeuten,
    wobei
    R5
    ein 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthaltender Kohlenwasserstoffrest,
    n
    1 bis 100 ist und
    R6
    Wasserstoff, einen linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen einen cycloaliphatischen gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 40 Kohlenstoffatomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen, einen Alkylarylrest mit 7 bis 40 Kohlenstoffatomen bedeutet oder ein Rest -C(O)-R7 mit
    R7
    gleich einem linearen oder verzweigten gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltenden cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 40 Kohlenstoffatomen, einem aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen, einem Alkylarylrest mit 7 bis 40 Kohlenstoffatomen ist.
    Als ganz besonders bevorzugte Imidazoliumionen (XVI) seien genannt 1-Methylimidazolium, 1-Ethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-imidazolium, 1-(1-Octyl)-imidazolium, 1-(1-Dodecyl)-imidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-imidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-imidazolium, 1,3-Dimethylimidazolium, 1-Ethyl-3-methylimidazolium, 1-(1-Butyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Butyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Hexyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Hexyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Hexyl)-3-butylimidazolium, 1-(1-Octyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Octyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Octyl)-3-butylimidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-butylimidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-octylimidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-3-butylimidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-3-octylimidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-3-butylimidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-3-octylimidazolium, 1,2-Dimethylimidazolium, 1,2,3-Trimethylimidazolium, 1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1-Hexyl)-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1-Octyl)-2,3-dimethylimidazolium, 1,4-Dimethylimidazolium, 1,3,4-Trimethylimidazolium, 1,4-Di-methyl-3-ethylimidazolium, 3-butylimidazolium, 1,4-Dimethyl-3-octylimidazolium, 1,4,5-Trimethylimidazolium, 1,3,4,5-Tetramethylimidazolium, 1,4,5-Trimethyl-3-ethylimidazolium, 1,4,5-Trimethyl-3-butylimidazolium und 1,4,5-Trimethyl-3-octylimidazolium.
  • Als Kationen kommen zudem Ionen in Betracht, die insbesondere zusammengesetzt aus den vorgenannten Kationen aufgrund von Dimerisierung, Trimerisierung oder Polymerisierung Dikationen, Trikationen oder Polykationen bilden. Hierunter werden auch solche Dikationen, Trikationen und Polykationen zusammengefasst, die ein polymeres Rückgrat beispielsweise auf Basis von Siloxanen, Polyethern, Polyestern, Polyamiden oder Polyacrylaten besitzen, insbesondere verzweigte und hyperverzweigte Polymere.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden ionische Flüssigkeiten verwendet, bei denen das Kation [A]+ ein Pyridiniumion (XVIIa) ist, bei dem
    Figure imgb0003
    • • einer der Reste R1 bis R5 Methyl, Ethyl oder Chlor ist und die verbleibenden Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind;
    • • R3 Dimethylamino ist und die verbleibenden Reste R1, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind;
    • • alle Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind;
    • • R2 Carboxy oder Carboxamid ist und die verbleibenden Reste R1, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind; oder
    • • R1 und R2 oder R2 und R3 1,4-Buta-1,3-dienylen ist und die verbleibenden Reste R1, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind;
      und insbesondere ein solches, bei dem
    • • R1 bis R5 Wasserstoff sind; oder
    • • einer der Reste R1 bis R5 Methyl oder Ethyl ist und die verbleibenden Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind.
      Als ganz besonders bevorzugte Pyridiniumionen (XVIIa) seien genannt 1-Methylpyridinium, 1-Ethylpyridinium, 1-(1-Butyl)-pyridinium, 1-(1-Hexyl)-pyridinium, 1-(1-Octyl)-pyridinium, 1-(1-Hexyl)-pyridinium, 1-(1-0ctyl)-pyridinium, 1-(1-Dodecyl)-pyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-pyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-pyridinium, 1,2-Dimethylpyridinium, 1-Ethyl-2-methylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-0ctyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-2-methylpyridinium, 1-Methyl-2-ethylpyridinium, 1,2-Diethylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-0ctyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-2-ethylpyridinium, 1,2-Dimethyl-5-ethylpyridinium, 1,5-Diethyl-2-methylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2-methyl-3-ethylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-methyl-3-ethylpyridinium und 1-(1-Octyl)-2-methyl-3-ethylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-2-methyl-3-ethylpyridinium und 1-(1-Hexadecyl)-2-methyl-3-ethylpyridinium.
      Ganz besonders bevorzugt sind darüber hinaus ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Pyridaziniumion (XVIIb) ist, bei dem
      Figure imgb0004
    • • R1 bis R4 Wasserstoff sind; oder
    • • einer der Reste R1 bis R4 Methyl oder Ethyl ist und die verbleibenden Reste R1 bis R4 Wasserstoff sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind zudem ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Pyrimidiniumionen (XVIIc) ist, bei dem
      Figure imgb0005
    • • R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind; oder
    • • R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist, R2 und R4 Methyl sind und R3 Wasserstoff ist.
      Ganz besonders bevorzugt sind außerdem ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Pyraziniumionen (XVIId) ist, bei dem
      Figure imgb0006
    • • R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind;
    • • R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist, R2 und R4 Methyl sind und R3 Wasserstoff ist;
    • • R1 bis R4 Methyl sind; oder
    • • R1 bis R4 Methyl oder Wasserstoff sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind weiterhin ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Pyrazoliumion (XVIIf), (XVIIg) beziehungsweise (XVIIg') ist, bei dem
      Figure imgb0007
    • • R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind darüber hinaus ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Pyrazoliumion (XVIIh) ist, bei dem
      Figure imgb0008
    • • R1 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind zudem ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein 1-Pyrazoliniumion (XVIIi) ist, bei dem
      Figure imgb0009
    • • unabhängig voneinander R1 bis R6 Wasserstoff oder Methyl sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind weiterhin ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein 2-Pyrazoliniumion (XVIIj) ist, bei dem
      Figure imgb0010
    • • R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl ist und R2 bis R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind auch ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein 3-Pyrazoliniumion (XVIIk) beziehungsweise (XVIIk') ist, bei dem
      Figure imgb0011
    • • R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl sind und R3 bis R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind daneben ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Imidazoliniumion (XVIIl) ist, bei dem
      Figure imgb0012
    • • R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, 1-Butyl oder Phenyl sind, R3 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind und R5 und R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind außerdem ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Imidazoliniumion (XVIIm) beziehungsweise (XVIIm') ist, bei dem
      Figure imgb0013
    • • R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind und R3 bis R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind weiterhin ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Imidazoliniumion (XVIIn) beziehungsweise (XVIIn') ist, bei dem
      Figure imgb0014
    • • R1 bis R3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind und R4 bis R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind daneben ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Thiazoliumion (XVIIo) beziehungsweise (XVIIo') sowie als Oxazoliumion (XVIIp) ist, bei dem
      Figure imgb0015
    • • R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl ist und R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind auch ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein 1,2,4-Triazoliumion (XVIIq), (XVIIq') beziehungsweise (XVIIq'') ist, bei dem
      Figure imgb0016
    • • R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl sind und R3 Wasserstoff, Methyl oder Phenyl ist.
      Ganz besonders bevorzugt sind weiterhin ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein 1,2,3-Triazoliumion (XVIIr), (XVIIr') beziehungsweise (XVIIr'') ist, bei dem
      Figure imgb0017
    • • R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind, oder R2 und R3 zusammen 1,4-Buta-1,3-dienylen ist.
      Ganz besonders bevorzugt sind zudem ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Pyrrolidiniumion (XVIIs) ist, bei dem
      Figure imgb0018
    • • R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl ist und R2 bis R9 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind daneben ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Imidazolidiniumion (XVIIt) ist, bei dem
      Figure imgb0019
    • • R1 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl sind und R2 und R3 sowie R5 bis R8 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.
      Ganz besonders bevorzugt sind auch ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Ammoniumion (XVIII) ist, bei dem
      Figure imgb0020
    • • R1 bis R3 unabhängig voneinander C1-C18-Alkyl sind; oder
    • • R1 bis R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C18-Alkyl sind und R4 2-Hydroxyethyl ist; oder
    • • R1 und R2 zusammen 1,5-Pentylen oder 3-Oxa-1,5-pentylen sind und R3 C1-C18-Alkyl, 2-Hydroxyethyl oder 2-Cyanoethyl ist.
      Als besonders bevorzugte Ammoniumionen (XVIII) seien außerdem genannt Methyl-tri-(1-butyl)-ammonium, 2-Hydroxyethylammonium, Bis(2-hydroxyethyl)dimethylammonium, N,N-Dimethylpiperidinium und N,N-Dimethylmorpholinium.
      Zudem sind ionische Flüssigkeiten besonders bevorzugt, bei denen das Kation [A]+ ein Guanidiniumion (XVIIIv) ist, bei dem
      Figure imgb0021
    • • R1 bis R5 Methyl sind.
    • • R1 bis R5 unabhängig voneinander C1-C18-Alkyl sind; oder
    • • R1 bis R5 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C18-Alkyl oder 2-Hydroxyethyl sind.
      Als ganz besonders bevorzugtes Guanidiniumion (XVIIIv) sei genannt N,N,N',N',N",N"-Hexamethylguanidinium.
      Ganz besonders bevorzugt sind auch ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Derivat eines Ethanolamins, z.B. ein Choliniumion (XIXw), oder eines Diethanolamins (XIXw'), oder eines Triethanolamins (XIXw'') ist, bei dem
      Figure imgb0022
    • • R1 und R2 unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, 1-Butyl oder 1-Octyl sind und R3 Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl, -SO2OH oder -PO(OH)2 ist;
    • • R1 Methyl, Ethyl, 1-Butyl oder 1-Octyl ist, R2 eine -CH2-CH2-OR4-Gruppe ist und R3 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl, -SO2OH oder -PO(OH)2 sind; oder
    • • R1 eine -CH2-CH2-OR4-Gruppe ist, R2 eine -CH2-CH2-OR5-Gruppe ist und R3 bis R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl, -SO2OH oder -PO(OH)2 sind,
    • • R1 Methyl, Ethyl, 1-Butyl, 1-Octyl, Acetyl, -SO2OH, oder -PO(OH)2 ist und R3 bis R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl, -SO2OH, -PO(OH)2, oder -(CnH2nO)mR1 mit n = 1 bis 5 und m = 1 bis 100 sind.
  • Ganz besonders bevorzugt sind ionische Flüssigkeiten, bei denen das Kation [A]+ ein Phosphoniumion (VI) ist, bei dem R1 bis R4 unabhängig voneinander C1-C18-Alkyl, insbesondere Butyl, Isobutyl, 1-Hexyl oder 1-Octyl sind.
  • Unter den vorstehend genannten Kationen sind die Pyridiniumionen (XVIIa), Imidazoliumionen (XVI) und Ammoniumionen (XVIII) bevorzugt, insbesondere 1-Methylpyridinium, 1-Ethylpyridinium, 1-(1-Butyl)pyridinium, 1-(1-Hexyl)pyridinium, 1-(1-Octyl)pyridinium, 1-(1-Hexyl)-pyridinium, 1-(1-Octyl)pyridinium, 1-(1-Dodecyl)pyridinium, 1-(1-Tetra-decyl)pyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-pyridinium, 1,2-Dimethylpyridinium, 1-Ethyl-2-methylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Octyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-2-methylpyridinium, 1-Methyl-2-ethylpyridinium, 1,2-Diethylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Octyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-2-ethyl-pyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-2-ethylpyridinium, 1,2-Dimethyl-5-ethyl-pyridinium, 1,5-Diethyl-2-methylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2-methyl-3-ethylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-methyl-3-ethylpyridinium, 1-(1-Octyl)-2-methyl-3-ethylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-methyl-3-ethylpyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-2-methyl-3-ethylpyridinium, 1-Methylimidazolium, 1-Ethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-imidazolium, 1-(1-Octyl)-imidazolium, 1-(1-Dodecyl)-imidazolium, 1-(1-Tetra-decyl)-imidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-imidazolium, 1,3-Dimethylimidazolium, 1-Ethyl-3-methylimidazolium, 1-(1-Butyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Hexyl)-3-methyl-imidazolium, 1-(1-Octyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-3-methylimidazolium, 1,2-Dimethylimidazolium, 1,2,3-Trimethylimidazolium, 1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1-Hexyl)-2,3-dimethylimidazolium und 1-(1-Octyl)-2,3-dimethylimidazolium, 1,4-Dimethylimidazolium, 1,3,4-Trimethylimidazolium, 1,4-Dimethyl-3-ethylimidazolium, 3-butylimidazolium, 1,4-Dimethyl-3-octylimidazolium, 1,4,5-Trimethylimidazolium, 1,3,4,5-Tetramethylimidazolium, 1,4,5-Trimethyl-3-ethylimidazolium, 1,4,5-Trimethyl-3-butylimidazolium, 1,4,5-Trimethyl-3-octylimi-dazolium und 2-Hydroxyethylammonium.
  • Bei den in den Formeln (IIIa) bis (IIIj) genannten Metallkationen [M1]+, [M2]+, [M3]+, [M4]2+ und [M5]3+ handelt es sich im Allgemeinen um Metallkationen der 1., 2., 6., 7., 8., 9., 10., 11., 12. und 13. Gruppe des Periodensystems. Geeignete Metallkationen sind beispielsweise Li+, Na+, K+, Cs+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, CO2+, Ni2+, Cu2+, Ag+, Zn2+ und Al3+.
  • Die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten ionischen Flüssigkeiten bestehen aus mindestens einem der vorgenannten Kationen kombiniert mit jeweils mindestens einem Anion. Als Anionen sind prinzipiell alle Anionen einsetzbar, welche in Verbindung mit dem Kation zu einer ionischen Flüssigkeit führen.
  • Das Anion [Y]n- der ionischen Flüssigkeit ist beispielsweise ausgewählt aus:
    • • der Gruppe der Halogenide und halogenhaltigen Verbindungen der Formeln: F- Cl-, Br-, I-, BF4 -, PF6 -, AlCl4 -, Al2Cl7 -, Al3Cl10 - , AlBr4 -, FeCI4 -, BCl4 - SbF6 -, AsF6 -, ZnCl3 -, SnCl3 -, CuCl2 -, CF3SO3 -, (CF3SO3)2N-, CF3CO2 -, CCl3CO2 -, CN-, SCN-, OCN-, NO2 -, NO3 -, N(CN)-;
    • • der Gruppe der Sulfate, Sulfite und Sulfonate der allgemeinen Formeln: SO4 2-, HSO4 -, SO3 2", HSO3 -, RaOSO3 -, RaSO3 -;
    • • der Gruppe der Phosphate der allgemeinen Formeln: PO4 3-, HPO4 2-' H2PO4-, RaPO4 2-, HRaPO4-, RaRbPO4 -;
    • • der Gruppe der Phosphonate und Phosphinate der allgemeinen Formeln: RaHPO3-,RaPO2-, RaRbPO3 -;
    • • der Gruppe der Phosphite der allgemeinen Formeln: PO3 3-, HPO3 2-, H2PO3 -, RaPO3 2-, RaHPO3 -, RaRbPO3 -;
    • • der Gruppe der Phosphonite und Phosphinite der allgemeinen Formeln: RaRbPO2 -, RaHPO2 -, RaRbPO-, RaHPO-;
    • • der Gruppe der Carboxylate der allgemeinen Formel: RaCOO-;
    • • der Gruppe der Borate der allgemeinen Formeln: BO3 3-, HBO3 2-, H2BO3 -, RaRbBO3 -, RaHBO3 -, RaBO3 2-, B(ORa) (ORb) (ORc) (ORd)-, B(HSO4)-, B(RaSO4)-;
    • • der Gruppe der Boronate der allgemeinen Formeln: RaBO2 2-, RaRbBO-;
    • • der Gruppe der Carbonate und Kohlensäureester der allgemeinen Formeln: HCO3 -, CO3 2-, RaCO3 -;
    • • der Gruppe der Silikate und Kieselsäuresäureester der allgemeinen Formeln: SiO4 4-, HSiO4 3-, H2SiO4 2-, H3SiO4 -, RaSiO4 3-, RaRbSiO4 2-, RaRbRcSiO4 -, HRaSiO4 2-, H2RaSiO4 -, HRaSiO4 -; • der Gruppe der Alkyl- bzw. Arylsilan-Salze der allgemeinen Formeln: RaSiO3 3-, RaRbSiO2 2-, RaRbRcSiO-, RaRbRcSiO3 -, RaRbRcSiO2 -, RaRbSiO3 2-;
    • • der Gruppe der Carbonsäureimide, Bis(sulfonyl)imide und Sulfonylimide der allgemeinen Formeln:
      Figure imgb0023
    • • der Gruppe der Methide der allgemeinen Formel:
      Figure imgb0024
    • • der Gruppe der Alkoxide und Aryloxide der allgemeinen Formel: RaO-;
    • • der Gruppe der Halometallate der allgemeinen Formel [MrHalt]s-, wobei M für ein Metall und Hal für Fluor, Chlor, Brom oder Jod steht, r und t ganze positive Zahlen sind und die Stöchiometrie des Komplexes angeben und s eine ganze positive Zahl ist und die Ladung des Komplexes angibt;
    • • der Gruppe der Sulfide, Hydrogensulfide, Polysulfide, Hydrogenpolysulfide und Thiolate der allgemeinen Formeln: S2-, HS-, [Sv]2-, [HSv]-, [RaS]-, wobei v eine ganze positive Zahl von 2 bis 10 ist;
    • • der Gruppe der komplexen Metallionen wie Fe(CN)6 3-, Fe(CN)6 4-, MnO4 -, Fe(CO)4 -.
    Darin bedeuten Ra, Rb, Rc und Rd unabhängig voneinander jeweils
    • • Wasserstoff;
    • • C1-C30-Alkyl und deren aryl-, heteroaryl-, cycloalkyl-, halogen-, hydroxy-, amino-, carboxy-, formyl-, -O-, -CO-, -CO-O- oder -CO-N<-substituierte Komponenten, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl, 2-Butyl, 2-Methyl-1-propyl (Isobutyl), 2-Methyl-2-propyl (tert.-Butyl), 1-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methyl-1-butyl, 3-Methyl-1-butyl, 2-Methyl-2-butyl, 3-Methyl-2-butyl, 2,2- Dimethyl-1-propyl, 1-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 2-Methyl-1-pentyl, 3-Methyl-1-pentyl, 4-Methyl-1-pentyl, 2-Methyl-2-pentyl, 3-Methyl-2-pentyl, 4-Methyl-2-pentyl, 2-Methyl-3-pentyl, 3-Methyl-3-pentyl, 2,2-Dimethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-1-butyl, 3,3-Dimethyl-1-butyl, 2-Ethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-2-butyl, 3,3-Dimethyl-2-butyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl, Icosyl, Henicosyl, Docosyl, Tricosyl, Tetracosyl, Pentacosyl, Hexacosyl, Heptacosyl, Octacosyl, Nonacosyl, Triacontyl, Phenylmethyl (Benzyl), Diphenylmethyl, Triphenylmethyl, 2-Phenylethyl, 3-Phenylpropyl, Cyclopentylmethyl, 2-Cyclopentylethyl, 3-Cyclopentylpropyl, Cyclohexylmethyl, 2-Cyclohexylethyl, 3-Cyclohexylpropyl, Methoxy, Ethoxy, Formyl, Acetyl oder CqF2(q-a)+(1-b)H2a+b mit q < 30, 0 ≤ a ≤ q und b = 0 oder 1 (beispielsweise CF3, C2F5, CH2CH2-C(q-2)F2(q-2)+1, C6F13, C8F17, C10F21, C12F25);
      C3-C12-Cycloalkyl und deren aryl-, heteroaryl-, cycloalkyl-, halogen-, hydroxy-, amino-, carboxy-, formyl-, -O-, -CO- oder -CO-O-substituierte Komponenten, wie beispielsweise Cyclopentyl, 2-Methyl-1-cyclopentyl, 3-Methyl-1-cyclopentyl, Cyclohexyl, 2-Methyl-1-cyclohexyl, 3-Methyl-1-cyclohexyl, 4-Methyl-1-cyclohexyl oder CqF2(q-a)-(1-b)H2a-b mit q ≤ 30, 0 ≤ a ≤ q und b = 0 oder 1 ;
    • • C2-C30-Alkenyl und deren aryl-, heteroaryl-, cycloalkyl-, halogen-, hydroxy-, amino-, carboxy-, formyl-, -O-, -CO- oder -CO-O-substituierte Komponenten, wie beispielsweise 2-Propenyl, 3-Butenyl, cis-2-Butenyl, trans-2-Butenyl oder CqF2(q-a)-(1-b)H2a-b mit q ≤ 30, 0 ≤ a ≤ q und b = 0 oder 1;
    • • C3-C12-Cycloalkenyl und deren aryl-, heteroaryl-, cycloalkyl-, halogen-, hydroxy-, amino-, carboxy-, formyl-, -O-, -CO- oder -CO-O-substituierte Komponenten, wie beispielsweise 3-Cyclopentenyl, 2-Cyclohexenyl, 3-Cyclohexenyl, 2,5-Cyclohexadienyl der CqF2(q-a)-3(1-b)H2a-3b mit q ≤ 30, 0 ≤ a ≤ q und b = 0 oder 1;
    • • Aryl oder Heteroaryl mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen und deren alkyl-, aryl-, heteroaryl-, cycloalkyl-, halogen-, hydroxy-, amino-, carboxy-, formyl-, -O-, -CO- oder -CO-O-substituierte Komponenten, wie beispielsweise Phenyl, 2-Methylphenyl (2-Tolyl), 3-Methylphenyl (3-Tolyl), 4-Methylphenyl, 2-Ethyl-phenyl, 3-Ethylphenyl, 4-Ethylphenyl, 2,3-Dimethylphenyl, 2,4-Dimethylphenyl, 2,5-Dimethylphenyl, 2,6-Dimethylphenyl, 3,4-Dimethylphenyl, 3,5-Dimethylphenyl, 4-Phenyl-phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 1-Pyrrolyl, 2-Pyrrolyl, 3-Pyrrolyl, 2- Pyridinyl, 3-Pyridinyl, 4-Pyridinyl oder C6F(5-a)Ha mit 0 ≤ a ≤ 5; oder
    • • zwei Reste einen ungesättigten, gesättigten oder aromatischen, gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen, substituierten und gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenen Ring.
  • Ganz besonders bevorzugte Anionen sind zum Beispiel Chlorid; Bromid; Jodid; Thiocyanat; Hexafluorophosphat; Trifluormethansulfonat; Methansulfonat; Formiat; Acetat; Glycolat; Lactat; Mandelat; Nitrat; Nitrit; Trifluoracetat; Sulfat; Hydrogensulfat; Methylsulfat; Ethylsulfat; 1-Propylsulfat; 1-Butylsulfat; 1-Hexylsulfat; 1-Octylsulfat; Phosphat; Dihydrogenphosphat; Hydrogenphosphat; C1-C4-Dialkylphosphate; Propionat; Tetrachloroaluminat; Al2Cl7 -; Chlorozinkat; Chloroferrat; Bis(trifluoromethylsulfonyl)imid; Bis(pentafluoroethylsulfonyl) imid; Bis (methylsulfonyl) imid; Bis (p-Tolylsulfonyl) imid; Tris(trifluoromethylsulfonyl)methid; Bis(pentafluoroethylsulfonyl)methid; p-Tolylsulfonat; Tetracarbonylcobaltat; Dimethylenglykolmonomethylethersulfat; Oleat; Stearat; Acrylat; Methacrylat; Maleinat; Hydrogencitrat; Vinylphosphonat; Bis(pentafluoroethyl)phosphinat; Borate wie Bis[salicylato(2-)]borat, Bis[oxalato(2-)]borat, Bis[1,2-benzoldiolato(2-)-O,O']borat, Tetracyanoborat, Tetrafluoroborat; Dicyanamid; Tris(pentafluoroethyl)trifluorophosphat; Tris(heptafluoropropyl)trifluorophosphat, cyclische Arylphosphate wie Brenzcatecholphosphat (C6H4O2)P(O)O- und Chlorocobaltat.
  • Bevorzugte Anionen werden ausgewählt aus der Gruppe - ohne Anspruch auf Vollständigkeit - der Halogenide, Bis(perfluoralkylsulfonyl)amide bzw. -imide wie z.B. Bis(trifluormethylylsulfonyl)imid, Alkyl- und Aryltosylate, Perfluoralkyltosylate, Nitrat, Sulfat, Hydrogensulfat, Alkyl- und Arylsulfate, Polyethersulfate und -sulfonate, Perfluoralkylsulfate, Sulfonat, Alkyl- und Arylsulfonate, perfluorierte Alkyl- und Arylsulfonate, Alkyl- und Arylcarboxylate, Perfluoralkylcarboxylate, Perchlorat, Tetrarchloroaluminat, Saccharinat. Weiterhin sind Dicyanamid, Thiocyanat, Isothiocyanat, Tetraphenylborat, Tetrakis(pentafluorphenyl)borat, Tetrafluoroborat, Hexafluorophosphat, Polyetherphosphate und Phosphat bevorzugte Anionen.
  • Ganz besonders bevorzugte Anionen sind Chlorid, Bromid, Hydrogensulfat, Tetrachloroaluminat, Thiocyanat, Methylsulfat, Ethylsulfat, Methansulfonat, Formiat, Acetat, Glycolat, Lactat, Dimethylphosphat, Diethylphosphat, p-Tolylsulfonat, Tetrafluoroborat und Hexafluorophosphat.
  • Erfindungsgemäß werden in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform solche ionischen Flüssigkeiten bzw. deren Mischungen verwendet, die eine Kombination eines 1,3-Dialkylimidazolium-, 1,2,3-Trialkylimidazolium-, 1,3-Dialkylimidazolinium- und 1,2,3-Trialkylimidazoliniumkations mit einem Anion ausgesucht aus der Gruppe der Halogenide, Bis(trifluormethylylsulfonyl)imid, Perfluoralkyltosylate, Alkylsulfate und -sulfonate, perfluorierte Alkylsulfonate und -sulfate, Perfluoralkylcarboxylate, Perchlorat, Dicyanamid, Thiocyanat, Isothiocyanat, Tetraphenylborat, Tetrakis(pentafluorphenyl)borat, Tetrafluoroborat, Hexafluorophosphat enthalten.
  • Darüber hinaus können auch einfache, kommerziell erhältliche, acyclische quarternäre Ammoniumsalze wie z.B. TEGO® IL T16ES, TEGO® IL K5MS, TEGO® IL DS oder auch TEGO® IL 2MS (Produkte der Evonik Goldschmidt GmbH) eingesetzt werden.
  • Aufgrund der Tatsache, dass einige ionischen Flüssigkeiten durch ihr Eigenschaftsprofil so ausgewählt werden können, dass sie hochtemperaturbeständig, nicht brennbar, korrosionshemmend und leicht vom fertigen Werkstück abwaschbar sind, können diese ionischen Flüssigkeiten sowohl als Außenschmierung als auch als Druckmedium und als Thermalöl insbesondere bei der Innenhochdruckumformung vorteilhaft eingesetzt werden. Außerdem zeigen ionische Flüssigkeiten keinen Dampfdruck unterhalb ihrer Zersetzungstemperatur.
  • Daneben werden besonders bevorzugt solche ionischen Flüssigkeiten ausgewählt, die biologisch abbaubar und gleichzeitig nicht toxisch sind. Neben den vorgenannten Vorteilen sind gerade diese beiden zusätzlichen Eigenschaften wichtige Kriterien bei der Auswahl von Schmierstoffen für eine Serienanwendung im industriellen Umfeld.
  • Im Vergleich zu den bisherigen Systemen der Innenhochdruckumformung mit einem Gleitlack, wie zum Beispiel Graphit, und wässrigen Druckmedien als Wasser-Öl-Emulsionen kann das fertige Werkstück und auch die Werkzeugoberfläche durch die Verwendung von ionischen Flüssigkeiten als Außenschmierstoff einfacher von der Außenschmierung gesäubert werden, was gerade für die Serienfertigung bedeutsam ist. Daneben kann die als Außenschmierung eingesetzte ionische Flüssigkeit so ausgestaltet sein, dass keine Mischbarkeit mit dem Emulsionsdruckmedium gegeben ist. In diesem Fall kann das Druckmedium in Form der Wasser-Öl-Emulsion vorteilhaft wieder verwendet werden. Zudem kann die Viskosität der ionischen Flüssigkeit an das Anforderungsprofil angepasst werden. Denn einerseits möchte man ein Abfließen der Außenschmierung vermeiden, andererseits darf das Schmiermittel nicht so viskos sein, dass es schlecht entfernbar wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die als Außenschmierung in einem spanlosen Umformprozess verwendete ionische Flüssigkeit oder die Mischung von ionischen Flüssigkeiten einen Schmelzpunkt oberhalb der Raumtemperatur aufweisen. In diesem Fall kann das Werkstück vor der Umformung beispielsweise in ein durch Erhitzen verflüssigtes Bad der Außenschmierung eingetaucht werden, um von außen mit der Schmierung versehen zu werden. Bei Abkühlung des Werkstücks verfestigt sich die Außenschmierung und das Werkstück kann ohne weitere Kontamination in das Werkzeug eingelegt werden. Nach der Umformung kann die Außenschmierung dann entweder durch Erhitzen verflüssigt und damit entfernt werden oder sie kann durch eine wässrige Waschlösung vom Werkstück abgewaschen werden.
  • Die Auswahl der ionischen Flüssigkeit oder der Mischung von ionischen Flüssigkeiten richtet sich nach dem Anforderungsprofil des gewählten Umformprozesses.
  • Übersichten zu ionischen Flüssigkeiten, ihrer Herstellung und ihren Eigenschaften finden sich beispielsweise in "Ionic Liquids in Synthesis", P. Wasserscheid, T. Welton (eds.), Wiley, in "Green Industrial Applications of Ionic Liquids", NATO Science Series. Li. Mathematics, Physics and Chemistry, 92, oder in "Ionic Liquids: Industrial Applications for Green Chemistry", Robin D. Rogers (ed.), Acs. Symposium Series, 818.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der spanlose Umformprozess eine Innenhochdruckumformung. Gerade bei diesem Prozess kann die ionische Flüssigkeit oder die Mischung von ionischen Flüssigkeiten mit ihrem vorstehend erläuterten Eigenschaftsprofil eine große Vereinfachung erzielen.
    Bevorzugt kann die ionische Flüssigkeit oder die Mischung von ionischen Flüssigkeiten als Außenschmierung und/oder als Druckmedium und/oder als Thermalöl eingesetzt werden. Insbesondere der gleichzeitige Einsatz als Außenschmierung und als Druckmedium bringt weitere Synergien mit sich, da hier eine Unverträglichkeit der beiden Medien ausgeschlossen wird und nur noch ein einziges umweltfreundliches Schmiermittel zum Einsatz kommt. Zudem ermöglicht die große Druck- und Temperaturbeständigkeit der ionischen Flüssigkeit verbunden mit der leichten Abwaschbarkeit vom fertigen Werkstück ausgezeichnete Ergebnisse und eine verbesserte Serienanwendung.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die ionische Flüssigkeit oder die Mischung von ionischen Flüssigkeiten eine Schmelztemperatur unterhalb von 100°C und bevorzugt von unterhalb 50°C auf.
  • Besonders bevorzugt kann die ionische Flüssigkeit oder die Mischung von ionischen Flüssigkeiten einen Flüssigkeitsbereich von - 50°C bis 400°C, bevorzugt von - 40°C bis 380°C und besonders bevorzugt von - 30°C bis 350°C aufweisen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht die Verwendung einer ionischen Flüssigkeit oder einer Mischung von ionischen Flüssigkeiten mit einer Zersetzungstemperatur von größer 300°C vor.
  • Dies stellt sicher, dass die als Außenschmierung, als Druckmedium und/oder als Thermalöl eingesetzten ionischen Flüssigkeiten eine ausreichende Thermostabilität zeigen, so dass auch ein wiederholter Einsatz in der Serienfertigung möglich ist.
  • Zusammenfassend wird demnach eine Verwendung von mindestens einer ionischen Flüssigkeit oder von Mischungen aus ionischen Flüssigkeiten für eine spanlose Umformung vorgeschlagen, aufgrund derer eine erhebliche Vereinfachung der Fertigungsprozesse erzielt werden kann. Hinsichtlich der Tatsache, dass die ionische Flüssigkeit durch ihr anpassbares Eigenschaftsprofil hochtemperaturbeständig, nicht brennbar, korrosionshemmend und leicht vom fertigen Werkstück abwaschbar ausgewählt werden kann, kann sie sowohl als Außenschmierung als auch als Druckmedium und als Thermalöl insbesondere bei der Innenhochdruckumformung vorteilhaft eingesetzt werden. Zudem zeigen ionische Flüssigkeiten keinen Dampfdruck unterhalb der Zersetzungstemperatur, können biologisch abgebaut werden und sind nicht toxisch.Ausführungsbeispiele:
    • In den nachfolgend aufgeführten Beispielen wird die vorliegende Erfindung beispielhaft beschrieben, ohne dass die Erfindung, deren Anwendungsbreite sich aus der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen ergibt, als auf die in den Beispielen genannten Ausführungsformen beschränkt gelesen werden kann.
    Versuchsdurchführung:
  • In einer hydraulischen Dreisäulenpresse (Dunkes Maschinenbau HS 3 1500) mit einer Presskraft von 15000 kN wurden Umformversuche mit gleichartigen Stahlrohren (gleiches Material, gleiche Wandstärke, gleiche Länge und Durchmesser) durchgeführt. Die Stahlrohre wurden gleichmäßig mit dem Schmierstoff bestrichen und dann in die Presse eingelegt. Als Werkzeug wurde ein einfaches T-Stück verwendet
    In der ersten Versuchsreihe wurde der Abstand der senkrechten Säule konstant gehalten (Abstand Z5) und die Fläche gemessen, die sich beim Umformprozess am Kopf des entstandenen T-Stücks durch direkte Auflage gegen den Kolben der senkrechten Säule gebildet hatte. Diese Fläche ist je größer, desto besser die Schmierung funktioniert und ist somit ein Maß für die Güte des Schmierstoffes. Tabelle 1:
    Schmierstoff Max.Druck [bar] Abstand Z5 [mm] Fläche [mm2]
    Tego IL IM55 1000 65 573
    Tego IL T16ES 1000 65 475
    IL 3 1000 65 409
    Hydrodraw 768 1000 65 355
    Hydrodraw 768 ist ein mineralölbasierter Hochleistungsschmierstoff für Hydroforming der von der Firma DA Stuart Company vermarktet wird
    Tego IL IM55 = 1H-Imidazolium, 1-Ethyl-4,5-dihydro-3-(2-Hydroxyethyl)-2-(8-Heptadecenyl)-, Ethylsulfat
    CAS-Nr. 68039-12-3
    Tego IL T16ES = Tetraalkylammoniumsulfat, CAS-Nr.68071-95-4
    IL 3 = Dimethylditalgammoniumacetat
  • In der zweiten Versuchsreihe wurde der Abstand der senkrechten Säule schrittweise so lange um je 0.5 mm vergrößert, bis das Rohr beim Umformprozess aufriss. Eine größere maximale Höhe des umgeformten T-Stücks (größerer Δ Abstand Z5) bedeutet eine bessere Schmierung während des Umformprozesses und entspricht somit einer höheren Schmierstoffqualität. Tabelle 2:
    Schmierstoff Max.Druck
    [bar]    		 Δ Abstand Z5
    [mm]
    Tego IL IM55 990 2
    Tego IL T16ES 990 2
    IL 3 990 3
    IL 4 990 4
    4:1 Mischung aus IL 4 und Tego IL IM55 990 4
    Hydrodraw 768 990 1,5
    Hydrodraw 768 ist ein Hochleistungsschmierstoff für Hydroforming der von der Firma DA Stuart Company vermarktet wird
    Tego IL IM55 = 1H-Imidazolium, 1-Ethyl-4,5-dihydro-3-(2-Hydroxyethyl)-2-(8-Heptadecenyl)-, Ethylsulfat
    CAS-Nr. 68039-12-3
    Tego IL T16ES = Tetraalkylammoniumsulfat, 68071-95-4
    IL 3 = Dimethylditalgammoniumacetat
    IL 4 = Hydroxyethylmethylmorpholiniummethylsulfonat
  • Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass die erfindungsgemäßen ionischen Flüssigkeiten signifikant bessere Schmierstoffe in Hydroforming-Prozessen sind als die bisher verwendeten technischen Lösungen. Die Versuche zeigen weiterhin, dass durch Mischung von verschiedenen Ionischen Flüssigkeiten Schmierstoffe mit einstellbaren Viskositätswerten (Tego IL IM55 und IL4 ergeben einen Schmierstoff, dessen Viskosität zwischen der niedrigen Viskosität von Tego IL IM55 und der hohen Viskosität von IL4 liegt) hergestellt werden können, die vorteilhaft im Hydroforming-Prozess eingesetzt werden können.

Claims (7)

  1. Verwendung mindestens einer ionischen Flüssigkeit oder einer Mischung von ionischen Flüssigkeiten für spanlose Umformprozesse von metallischen Werkstücken.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der spanlose Umformprozess eine Innenhochdruckumformung ist.
  3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ionische Flüssigkeit oder die Mischung von ionischen Flüssigkeiten als Außenschmierung und/oder als Druckmedium und/oder als Thermalöl eingesetzt wird.
  4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ionische Flüssigkeit oder die Mischung von ionischen Flüssigkeiten eine Schmelztemperatur unterhalb von 100°C und bevorzugt von unterhalb 50°C aufweist.
  5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die als Außenschmierung in einem spanlosen Umformprozess verwendete ionische Flüssigkeit oder die Mischung von ionischen Flüssigkeiten einen Schmelzpunkt oberhalb der Raumtemperatur aufweist.
  6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ionische Flüssigkeit oder die Mischung von ionischen Flüssigkeiten einen Flüssigkeitsbereich von -50°C bis 400°C, bevorzugt von -40°C bis 380°C und besonders bevorzugt von -30°C bis 350°C aufweist.
  7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ionische Flüssigkeit oder die Mischung von ionischen Flüssigkeiten eine Zersetzungstemperatur von größer 300°C aufweist.
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