EP3620502A1 - Composition for preparing a lubricating composition - Google Patents

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EP3620502A1
EP3620502A1 EP18193533.9A EP18193533A EP3620502A1 EP 3620502 A1 EP3620502 A1 EP 3620502A1 EP 18193533 A EP18193533 A EP 18193533A EP 3620502 A1 EP3620502 A1 EP 3620502A1
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EP
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weight
composition
lubricant
composition according
Prior art date
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Withdrawn
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EP18193533.9A
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German (de)
French (fr)
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Lutz KOGEL
Patrick DEGEN
Tobias ASAM
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Carl Bechem GmbH
Original Assignee
Carl Bechem GmbH
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Publication date
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    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2070/00Specific manufacturing methods for lubricant compositions

Definitions

  • the invention relates to a composition for the production of a lubricant composition, the use of this composition as a performance additive in lubricant compositions, preferably in cooling lubricant compositions, in particular in cooling lubricant solutions, a lubricant composition and methods for producing the same.
  • Cooling lubricants are often used when processing metal.
  • the term "cooling lubricant" according to DIN 51385 designates a metalworking medium which is used in particular to support metalworking or forming processes or to influence the microstructure (cf. also AR Eyres, RN Mather, J. Inst. Petr. 59 (565), pp. 9-17, 1973 ).
  • Cooling lubricants can be divided into the main groups of non-water-miscible and water-miscible cooling lubricants, with the water-miscible further differentiating between emulsifiable and water-soluble cooling lubricants.
  • Cooling lubricants can make a significant contribution to the economy of metalworking processes. For example, their use can significantly influence the service life of the machining tools used and / or the quality of the workpiece.
  • a cooling lubricant In the contact zone between the chip and the tool, a cooling lubricant should have a cooling and friction-reducing effect if possible. If the cooling effect is in the foreground, water-miscible cooling lubricants are mainly used for this. Have this however often poorer lubricating performance and resistance to microorganisms compared to non-water-miscible cooling lubricants.
  • non-water-miscible namely oil-based cooling lubricants are used. These are characterized above all by their good friction-reducing properties.
  • a disadvantage of the non-water-miscible cooling lubricants is that their cooling effect is low compared to water-miscible cooling lubricants due to the low specific heat capacity and thermal conductivity.
  • the components are more difficult to clean after processing than when using water-miscible cooling lubricants.
  • Another problem is the oil mist, which can occur when using the oils, especially at high cutting speeds. The aerosols it contains lead to health-endangering lung loads. The oil mist may also be easily flammable, so that adequate safety precautions must be taken.
  • Cooling lubricants can also be emulsions that combine the beneficial properties of the cooling effect and the reduction in friction ( W. Baumann, B. Herberg-Liedtke, Chemicals in Metal Working, Berlin; Heidelberg Springer, 1995, pp. 37f ).
  • An emulsion is a disperse system that is created by mixing two liquids that are not soluble in one another. They show a relatively good lubrication performance and an acceptable cooling effect.
  • EP 1 319 703 A1 water-based coolant emulsions for metal forming. After drying, these form a lubricating film on the workpiece.
  • the emulsions also contain emulsified paraffin wax to reduce friction.
  • Critical to cooling lubricant emulsions are - in addition to the high manufacturing costs - above all the instability of the emulsion, particularly with respect to foreign oil input, salt load and water hardness, and the colonization of the emulsion with microorganisms.
  • the attack on fungi and bacteria reduces the corrosion protection behavior of the emulsions and leads to health problems for the personnel.
  • the emulsion loses stability due to the attack by microorganisms, which can cause malfunctions. Emulsions also tend to foam. It is therefore typical for lubricant emulsions that they contain a large number of auxiliaries, such as, for example, biocides, emulsifiers or defoamers. In addition to the oil phase present in emulsions, these auxiliaries represent a challenge when it comes to maintaining the emulsion, occupational safety and cleaning the components.
  • auxiliaries represent an additional health burden for the user and the environment, since these substances are mostly compounds, in particular organic compounds with a relatively low molecular weight, which are preferably at elevated temperatures - as is customary in metal-cutting or forming processes - go into the gas phase and thus potentially pose a health and environmental risk.
  • the object of the invention is accordingly to provide a composition for producing a lubricant composition and a lubricant composition which reduces or overcomes at least one of the disadvantages mentioned.
  • the object is achieved by a composition for producing a lubricant composition
  • a composition for producing a lubricant composition comprising a component (A) or a component (B), or mixtures thereof.
  • Component (A) consists of one or more inorganic salts
  • component (B) consists of one or more compounds each containing at least one structural unit XC.
  • C is carbon and X is silicon (Si), nitrogen (N), phosphorus (P) or sulfur (S).
  • X and C are linked to one another by means of a ⁇ bond, ⁇ bond or ionic bond.
  • the composition is further characterized in that a homogeneous solution is formed when water is added at room temperature.
  • composition can also be obtained by bringing together at least two salts of component (A), at least two compounds of component (B) or mixtures of at least one salt of component (A) and a compound from component (B). Unless explicitly stated otherwise, all further preferred embodiments therefore relate to these two versions of the composition according to the invention.
  • composition according to the invention is suitable for providing lubricant compositions which have a high lubricating performance and also a good cooling performance.
  • the performance of this lubricant composition is comparable to, or even better than, known coolant emulsions. This was demonstrated, for example, when it was used in metal cutting or when metal, in particular steel and aluminum, was formed (see Example 3).
  • the lubricant compositions provided according to the invention also have the advantage over the prior art that they manage with fewer, preferably even completely without auxiliaries and / or additional performance additives to achieve the desired lubrication performance. For example, they show good biostability even without the addition of biocides (see Example 7). The use of defoamers can also be dispensed with (see Example 6).
  • composition according to the invention is the easier separation of foreign oil from a lubricant composition produced with the composition. This is especially true if it is a lubricant solution. If the liquid lubricant, especially the cooling lubricant solution, is contaminated with foreign oils during use, it can simply be skimmed off. Oils generally have a lower density than water and are poorly or not at all soluble in water. Accordingly, oils and / or fats accumulate preferably on the surface of the lubricant solution and can be easily removed there.
  • the lubricant composition according to the invention in particular the cooling lubricant solution, shows a certain insensitivity to different degrees of hardness of the water (example 5).
  • the "water hardness” is the concentration of the salts of alkaline earth metals dissolved in water, in particular of the alkaline earth metal ions, preferably calcium and magnesium. If the concentration of alkaline earth metals is high - the water is very hard - the ions contained therein can react with ionic compounds contained in the lubricant composition. In the case of cooling lubricant emulsions in particular, a high sensitivity to hard water is observed, since the emulsions generally contain emulsifiers (e.g. fatty acids). These can react with the alkaline earth metal ions. This often results in unwanted deposits that can adversely affect the performance of the cooling lubricants. This makes complex softening processes necessary, which can result in increased lubricant costs.
  • emulsifiers e.g. fatty acids
  • compositions according to the invention only contain components that are water-soluble and form a homogeneous solution in water, lubricant compositions formed with them preferably have no emulsifiers. Therefore, they show a greater insensitivity to unwanted reactions with ions of the alkaline earth metals from hard water. Thus, the formation of unfavorable deposits or an associated loss of performance can be reduced. In addition, there is no need for complex softening processes.
  • solution is defined as a homogeneous distribution of molecularly disperse particles in a liquid medium. All particles are present in a molecular dispersion. They therefore all form a common phase. A solution is therefore different from a multi-phase system in which one phase is the dispersant in which the other phases are distributed (ie dispersed), such as an emulsion or suspension.
  • composition according to the invention is therefore at the same time characterized in that it does not form an emulsion or suspension after being brought together with water and that no mini, nano or microemulsion is formed or is contained therein.
  • micelles, vesicles or mesophases, such as lamellar systems are not present after the addition of water.
  • the bond between X and C includes compounds with element-carbon- ⁇ -bond, ⁇ -bond or even ionic bond.
  • the elements (X) of the element-carbon bonds are selected independently of one another from silicon (Si), nitrogen (N), phosphorus (P) or sulfur (S).
  • compositions according to the invention can interact and / or react with one another.
  • ion exchange reactions are possible in the case of the inorganic or organic element salts.
  • compositions according to the invention are therefore obtainable by bringing together at least two inorganic salts of component (A) or at least two compounds of component (B) which are defined as herein or from at least one inorganic salt of component (A) and at least a compound of component (B) as defined herein.
  • the composition according to the invention contains both component (A) and component (B). It is particularly preferred that the composition according to the invention consists of these components. If these compositions are used to produce a lubricant composition, the composition itself - that is to say without further additives, auxiliaries or solvents - can constitute the lubricant composition.
  • the composition can be used in solid or liquid form as a lubricant composition. However, other constituents, such as additives such as a corrosion inhibitor or a pH regulating agent, can optionally also be added to the composition to produce the lubricant composition, if appropriate in addition to a solvent (see below).
  • components (A) and (B) taken individually and together when water is added form a homogeneous solution means that they are also characterized in that the surface tension of water changes when the composition is added not at all, or only barely changed.
  • the "surface tension” is also referred to as specific surface energy. It is a force that acts on liquids at the boundary with a gas or vacuum tangential to the interface. By adding certain substances, the surface tension of liquids can be changed significantly.
  • the measurement of the change in surface tension is known to the person skilled in the art. It can e.g. according to the following standards: ASTM D 1331; ISO 6889; DIN EN 14210.
  • a preferred method for determining the surface tension is the bubble pressure method, based on ASTM D 3825, and the drop volume method based on ASTM D 2285 (see also Example 2).
  • a particularly preferred aspect of the invention relates to the use of the composition according to the invention as a performance additive for producing a lubricant composition, in particular for metal cutting or for forming processes.
  • a performance additive is a substance or a mixture of substances that measures the lubricating performance of a lubricant composition in performance tests aimed at lubricating performance, such as the four-ball device (VKA) for determining the welding force in accordance with DIN 51350-2 and / or the cross-cylinder test for determining the Reichert value (see Example 3) improved.
  • the composition or the lubricant composition contains no oil, wax or fat, especially no mineral oil, synthetic oil, vegetable oil or animal fat.
  • the composition or lubricant composition is therefore preferably free of oil, wax or fat, in particular free of natural or synthetic wax, in particular free of microcrystalline wax, paraffin wax, polyethylene wax, polypropylene wax, carnauba wax or mixtures thereof.
  • composition and lubricant composition contain no solid ingredients such as resins.
  • the good lubricating performance of the composition according to the invention and of the lubricant composition produced with this composition could be due to an interaction between the metal surface and the inorganic salts and / or the element-organic compound.
  • a tribologically active layer could be formed between the metal surface and the composition according to the invention by physisorption or chemisorption. The viscosity of the composition does not seem to play a significant role in the lubrication performance.
  • Adsorption means the attachment of atoms or molecules to a surface. Depending on the type of binding forces between atom or molecule and surface, a distinction is made between physisorption and chemisorption.
  • chemisorption denotes a type of adsorption on surfaces in which the adsorbed molecules are held in place by a chemical bond on the surface of the solid.
  • the electronic structures of adsorbate and surface are therefore changed in the case of chemisorption.
  • components (A) and (B) each have a solubility in water at 25 ° C. of at least 25 g / L, preferably of at least 50 g / L, more preferably of at least 100 g / L, particularly preferably of 200 g / L, particularly preferably of at least 500 g / L.
  • the "solubility" of a substance indicates the extent to which a pure substance can be dissolved in a solvent. It can also be given as the ratio of substance mass to volume of the solution. The unit of solubility is g / L.
  • component (A) contains inorganic salts with sulfur (S), nitrogen (N), phosphorus (P) or mixtures thereof.
  • Compositions in which component (A) contains sulfur (S) or phosphorus (P) or mixtures thereof are preferred.
  • Compositions are particularly advantageous in which component (A) contains a group selected from sulfide, sulfite, sulfate, thiosulfate, disulfite, tetrathionate, sulfonate, ammonium, nitride, nitrate, phosphide, phosphite, phosphate, diphosphate, polyphosphate, Pyrophosphate, metaphosphate or salts or mixtures thereof.
  • component (A) contains a group selected from sulfide, sulfite, sulfate, thiosulfate, disulfite, tetrathionate, sulfonate, ammonium, nitride, nitrate, phosphide, phosphite, phosphate, diphosphate, polyphosphate, Pyrophosphate, metaphosphate or salts or mixtures thereof.
  • Component (A) particularly preferably contains a group selected from the group consisting of sulfite, disulfite, thiosulfate, phosphate, polyphosphate, pyrophosphate, metaphosphate or salts or mixtures thereof, component (A) particularly preferably contains a group selected from the group consisting of from sodium sulfite, sodium disulfite, sodium thiosulfate, sodium phosphate, sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate or mixtures thereof.
  • Component (B) is preferably selected from the group consisting of organophosphorus, organosulfur, nitrogen-organic compounds or mixtures thereof, preferably organophosphorus, organosulfur compounds or mixtures thereof, more preferably organophosphorus or organosulfur compounds, particularly preferably from organophosphorus compounds.
  • component (B) contains at least one group which is selected from the group consisting of sulfate, thiosulfate, disulfite, Tetrathionate, sulfonate, phosphate, phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate, ammonium or salts or mixtures thereof, preferably from sulfate, sulfonate, phosphate, phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate or salts or mixtures thereof, further preferably sulfonate, phosphate, phosphon, Bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate or salts or mixtures thereof, particularly preferably phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate or salts or mixtures thereof, in particular component (B) is selected from the group consisting of bisphosphonates or salts thereof.
  • phosphonate denotes compounds of the structural formula R-PO (OH) 2 , where R is preferably an organic radical.
  • R is preferably selected from the group of alkyl, alkenyl or aryl radicals; particularly preferred are optionally functionalized radicals which contain N, P, O or S.
  • the optionally functionalized phosphonates can be aminophosphonates.
  • oligophosphonates Compounds containing the structural unit - [P (O) ORO] n - are designated as oligophosphonates.
  • the parameter n denotes the number of repetition units. For oligophosphonates, this is in the range from 3 to 20.
  • polyphosphonate denotes compounds of the structural unit - [P (O) ORO] n - where polyphosphonates have more than 20 repeating units n.
  • component (B) contains bisphosphonates.
  • 1,1-diphosphonic acids or their salts in particular 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid or its salt (i.e. etridronic acid), has proven to be advantageous.
  • component (B) is therefore selected from the group consisting of 1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxyalkene-1,1-diphosphonic acid, 1-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-3-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-4-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-amino-4-hydroxyalkane 1,1-diphosphonic acid, alkylamino-1-hydroxyalkane-1,1-disphosphonic acid or their salts or mixtures thereof, preferably 1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-3-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, alky
  • Alkane denotes an organic hydrocarbon compound with the general formula C n H 2 n +2 .
  • alkane is used to designate molecules to indicate that it is the backbone of the molecule under consideration.
  • alkane also includes substituted alkanes, unless explicitly stated otherwise.
  • Alkene denotes an organic hydrocarbon compound with the general formula C n H 2n , which contain at least one double bond.
  • alkene also includes optionally substituted alkenes, unless explicitly stated otherwise.
  • “Optionally substituted” means that hydrogen atoms in the corresponding molecule or in the corresponding radical can be replaced by substituents. If a molecule is substituted, either all of the hydrogen atoms can be replaced by substituents or the hydrogen atoms can only be partially replaced by substituents.
  • alkyl means a part of a molecule consisting of carbon atoms and hydrogen atoms. Alkyl radicals have the general formula -C n H 2n + 1 .
  • alkyl is derived from the underlying "alkane", from which a hydrogen atom has been removed. The term “alkyl” is used nomenclaturally to indicate that it is a side chain of the molecule. "Alkyl” also includes optionally substituted alkyl radicals, even if this is not specifically stated.
  • alkenyl denotes a part of a molecule which consists of optionally substituted carbon atoms and hydrogen atoms.
  • an alkenyl group with a double bond has in particular the general formula -C n H 2n-1 .
  • alkenyl groups can also have more than one double bond.
  • the number of hydrogen atoms varies depending on the number of double bonds in the alkenyl group. Examples of alkenyl groups are vinyl, allyl, 2-butenyl and 2-hexenyl.
  • Aryl residue means a part of a molecule that contains an aromatic group.
  • An "aromatic group” means cyclic, planar aromatic hydrocarbons. The aromatic group can in particular be monocyclic, bicyclic or tricyclic. An aromatic group can also contain heteroatoms selected from the group consisting of N, O, P and S. Examples of aromatic groups are benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, furan, pyrrole, thiophene, isoxazole, pyridine and quinoline, the necessary number of hydrogen atoms being removed in each case in the abovementioned examples in order to enable inclusion in the corresponding structural formula.
  • R * is an aromatic group with 6 carbon atoms, especially benzene
  • two hydrogen atoms would be removed from the aromatic group, especially benzene, to allow inclusion in the structural formula .
  • the composition contains component (A) selected from the group consisting of sulfite, disulfite, thiosulfate, phosphate, polyphosphate, pyrophosphate, metaphosphate or mixtures thereof, and component (B) selected from the group consisting of 1-hydroxyethane -1,1-disphosphonic acid, 1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid or their salts or mixtures thereof.
  • component (A) selected from the group consisting of sulfite, disulfite, thiosulfate, phosphate, polyphosphate, pyrophosphate, metaphosphate or mixtures thereof
  • component (B) selected from the group consisting of 1-hydroxyethane -1,1-disphosphonic acid, 1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid or their salts or mixtures thereof.
  • composition with the components (A) sodium sulfite, sodium disulfite, sodium thiosulfate, sodium phosphate, sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate or mixtures thereof and component (B) selected from etidronic acid, sodium etidronate, potassium etidronate or mixtures thereof.
  • the composition contains both component (A) and component (B). It was found that
  • Compositions with particularly advantageous properties result if at least 40% by weight of component (A), preferably at least 50% by weight of component (A), more preferably at least 60% by weight of component (A), particularly preferably at least 80% by weight of component (A), in particular at least 90% by weight of component (A), based on the total weight of components (A) and (B) are present.
  • the weight ratio of components (A) and (B) is preferably in the range between 40:60 to 95: 5.
  • the weight ratio of components (A) and (B) is at least 40:60, preferably at least 50:50, more preferably at least 60:40, particularly preferably at least 70:30, in particular at least 80:20 lies.
  • compositions contain only solids. Accordingly, in a preferred embodiment, the compositions are solid compositions. These can be in any form, for example powder or granules.
  • composition according to the invention may be advantageous to compact in solid form. This applies in particular to powder.
  • Conventional compaction methods such as cold pressing, sintering, hot pressing or rolling, can be used for the compacting.
  • Granules can be obtained by conventional methods such as wet granulation or dry granulation.
  • compositions can be used without further processing as a lubricant or, after dilution with a solvent, preferably water, for example as a cooling lubricant.
  • composition is in solid form, it may be advantageous to process it into tablets ("tabs").
  • the tablets can be obtained from granules or powder by means of conventional compression processes. This embodiment primarily facilitates the transport and storage of the composition before it is processed into lubricant compositions.
  • the tablet additionally contains a disintegrant.
  • a disintegrant Conventional explosives are familiar to the person skilled in the art in this area.
  • Preferred disintegrants are selected, for example, from the group consisting of starch, cellulose derivatives, alginic acids, dextrans and cross-linked polyvinylpyrrolidones and gas-developing substance mixtures such as e.g. Sodium bicarbonate and citric or tartaric acid or mixtures thereof.
  • compositions according to the invention in solid form preferably as powder, granules or - particularly preferably - in the form of tablets can form a lubricant composition, in particular a cooling lubricant for metalworking, in particular for metalworking, by adding water.
  • the invention also relates to the use of a composition according to the invention for producing a lubricant solution, in particular a cooling lubricant solution, preferably for metal cutting.
  • a composition according to the invention for producing a lubricant solution, in particular a cooling lubricant solution, preferably for metal cutting.
  • This composition is preferably in the form of a tablet or a powder.
  • the tablet can be made as described herein.
  • the composition can also be used directly for the production of a lubricant composition without compacting or further processing.
  • it is preferably mixed with water, in particular only with water.
  • a lubricant composition which contains at least 80% by weight of water is particularly advantageous. This shows a consistently good cooling effect.
  • the lubricant composition contains at least 85% by weight of water, more preferably at least 90% by weight of water, particularly preferably at least 95% by weight of water.
  • the upper limit for water is typically 99% by weight.
  • cooling lubricants according to the invention which have a high water content, are particularly advantageous for use in metal cutting.
  • Cooling lubricants containing a cooling liquid with a high enthalpy of vaporization are particularly preferred.
  • the "enthalpy of vaporization” refers to the amount of heat needed to bring a specified amount of liquid from a liquid to a gas (i.e., to evaporate it).
  • Water has a standard enthalpy of vaporization (25 ° C) of 43 kJ / mol. This is particularly high compared to many other liquids, i.e. the liquid can use a lot of energy e.g. absorb in the form of heat before it changes to the gaseous state.
  • the concentration of component (A) and / or component (B) in the case of the lubricant compositions according to the invention is in the range from 1 to 20% by weight, preferably 1 to 15% by weight, particularly preferably 5 to 10 % By weight, based on the total weight of the lubricant composition.
  • compositions which have a higher concentration of component (A) and / or component (B) in the range from 25 to 95% by weight are also referred to as concentrates for the purposes of the invention.
  • concentration of component (A) and / or component (B) is therefore 25 to 95% by weight, preferably 30 to 80% by weight, particularly preferably 35 to 60% by weight. %.
  • the lubricant composition can contain customary additives which vary according to the particular
  • auxiliary substances are advantageously water-soluble. Accordingly, it advantageously forms a homogeneous solution even after the auxiliaries have been added.
  • the particularly preferred lubricant compositions are therefore also solutions.
  • the invention also includes lubricant compositions which, after the addition of auxiliaries, are present as disperse or colloidally disperse compositions, optionally also as emulsions.
  • lubricant compositions which include surface-active substances such as wetting agents or emulsifiers are also included contain.
  • the lubricant compositions according to the invention can in particular contain anti-corrosion agents. These are preferably selected from the group consisting of triazoles, thiadiazoles, organophosphoric acids, boric acid, boric acid derivatives, sulfonic acids, sulfonates, sulfonic acid esters, carboxylic acids or mixtures thereof. Benzotriazole, benzothiadiazole, maleic acid, malonic acid, isononanoic acid, citric acid, ascorbic acid or mixtures thereof are preferred.
  • the corrosion protection agent is preferably in the lubricant composition at a maximum of 10% by weight, preferably at most 5% by weight, further preferably at most 2% by weight, particularly preferably at most 1% by weight, in particular at most 0.1% by weight based on the total weight of the lubricant composition.
  • lubricant compositions which contain elemental organic compounds, in particular bisphosphonates such as etidronic acid, already have good corrosion properties, even with only a small amount or without the addition of anti-corrosion agents. This is due to the fact that these compounds themselves can have a protective effect against corrosion. This applies in particular to bisphosphonates such as etidronic acid.
  • the corrosion protection agent is therefore in the lubricant composition containing component (B), preferably bisphosphonate, particularly preferably etidronic acid and its salts or mixtures thereof, in particular Etidronic acid, sodium etidronate and potassium etidronate or mixtures thereof, to a maximum of 2% by weight, preferably a maximum of 1% by weight, particularly preferably a maximum of 0.1% by weight, in particular a maximum of 0.01% by weight, based on the total weight of the Lubricant composition included.
  • component (B) preferably bisphosphonate, particularly preferably etidronic acid and its salts or mixtures thereof, in particular Etidronic acid, sodium etidronate and potassium etidronate or mixtures thereof, to a maximum of 2% by weight, preferably a maximum of 1% by weight, particularly preferably a maximum of 0.1% by weight, in particular a maximum of 0.01% by weight, based on the total weight of the Lubricant composition included.
  • PH regulators can also be included. These are preferably selected from the group consisting of inorganic acids or bases, preferably from the group consisting of alkali or alkaline earth metal hydroxides, elemental oxygen acids or mixtures thereof, preferably alkali metal hydroxides, phosphoric acids or phosphoric acid derivatives or mixtures thereof, in particular sodium hydroxide, potassium hydroxide or phosphoric acid. Sodium hydroxide, potassium hydroxide or mixtures thereof are very particularly preferred.
  • pH regulators are advantageously added to the lubricant compositions according to the invention such that the pH of the lubricant composition is between 6 and 10, preferably between 7 and 9, particularly preferably 9.
  • the lubricant compositions can also contain humectants, which are preferably selected from the group consisting of alcohols, multiple alcohols, polyols or mixtures thereof. Glycerol, ethylene glycol, propylene glycol and polyethylene glycols with molar masses less than 1000 g / mol are preferred.
  • the lubricant compositions are at most 1% by weight, preferably at most 0.1%. -%, particularly preferably a maximum of 0.01 wt .-% biocides.
  • Biocides can preferably be selected from the group consisting of isothiazolinones, carbamates, formaldehyde, formaldehyde depot substances, phenols, phenol derivatives, alcohols, amines, quaternary ammonium compounds, alkali pyrithiones or mixtures thereof. Isothiazolinones, alkali pyrithiones, amine oxides and quaternary ammonium compounds or mixtures thereof are very particularly preferred.
  • a wetting agent can also be advantageous. Because of the advantages of the composition according to the invention (see above), even small amounts of a wetting agent can be sufficient to improve the lubricating performance. They can be selected from the group consisting of ionic, amphoteric, non-ionic surfactants, polymer surfactants, detergents, soaps or mixtures thereof.
  • ionic surfactants such as preferably a mixture of castor oil, ricinoleic acid and sulfuric acid ester and their salts (“Turkish red oil”), leads to lubricant compositions with particularly advantageous properties.
  • non-ionic surfactants is preferably dispensed with.
  • the wetting agent in the lubricant composition is advantageously at most 2% by weight, preferably at most 1% by weight, more preferably at most 0.1% by weight, particularly preferably at most 0.01% by weight, based on the total weight of the lubricant composition contain.
  • defoamers can also be added. These are preferably selected from the group consisting of silicones, siloxanes, organosiloxanes, phosphoric acid esters, mono- and diglycerides of fatty acids or mixtures thereof. Siloxanes, organosiloxanes or mixtures thereof are preferred.
  • the lubricant composition advantageously contains both a pH regulating agent and a humectant and an anti-corrosion agent.
  • compositions and lubricant composition according to the invention are described below.
  • the lubricant compositions according to the invention have good performance in the four-ball apparatus (VKA) for determining the welding force in accordance with DIN 51350-2 . Furthermore, good results are achieved in the so-called cross-cylinder test (XCT) for these lubricant compositions.
  • TTT Tapping Torque Test
  • lubricant compositions according to the invention in particular as a lubricant solution, also allows simplified monitoring of the process control, in particular with regard to the consumption or loss of lubricant components.
  • the use of just one solution has the advantage that conventional methods such as spectrometric, titrimetric or electroanalytical methods can be used to determine and monitor the concentration, in particular of components (A) and / or (B). This allows simple detection (monitoring) of the consumption of lubricant components, in particular components (A) and / or (B) during the metalworking process.
  • the lubricant composition can be introduced into a detection unit, for example after contact with the workpiece, in order to determine the consumption of components of the lubricant composition.
  • the detection unit can also be part of the metalworking device, directly or indirectly.
  • the lubricant composition used in this process can be used in solid or liquid form. However, if the lubricant composition is applied to the workpiece in solid form, it may be advantageous if it is transferred to an aqueous solution before the determination of components (A) and / or (B). Regardless of the original state of the lubricant composition, it can be diluted with water to determine the concentration.
  • a “spectrometric” method refers to a measurement based on spectroscopy.
  • the term “spectroscopy” summarizes a group of physical methods, each of which breaks down radiation according to a specific property, such as energy, mass or wavelength.
  • a “titrimetric” method describes a measuring method for the quantitative determination of a substance using titration.
  • Tiration is a process in which a solution whose concentration is known is brought into contact with a sample of unknown concentration. The volume of the solution used is measured and the unknown concentration of the sample is calculated using the stoichiometry.
  • electroanalytical method denotes a measurement method for the quantitative determination of a substance with the aid of the measurement of electrical currents and / or voltages.
  • the electroanalytical method comes from the main categories of potentiometry, coulometry, amperometry or voltammetry (e.g. polarography).
  • the consumption of the component can be compensated for again by adding a desired amount of this component (“subsequent dosing”). A desired setpoint can thus be achieved again.
  • a further advantageous aspect of the invention therefore relates to a method for regulating the concentration of lubricant components, in particular components (A) and / or (B), in a lubricant composition. It is advantageously a lubricant solution.
  • a liquid preferably water
  • Solutions of the cooling lubricant compositions were prepared. Solution 1 % By weight water 53.30 Sodium disulfite 16.00 Sodium tripolyphosphate 2.00 Etidronic acid 8.00 Anticorrosive 0.70 pH regulator 20.00 Solution 2 % By weight water 44.30 Sodium disulfite 35.00 Anticorrosive 0.70 pH regulator 5.00 Wetting agent 15.00
  • the lubricant composition can be adjusted to the desired concentration by adding water.
  • the alkaline components are first dissolved in water.
  • the acidic components are then optionally added.
  • the pH is particularly preferred with the addition of a pH control agent in the range from 6 to 10, preferably from 7 to 9 set to 9.
  • sulfur-containing components are added and the pH is again adjusted to the desired range 8 to 10, in particular 9.
  • further additives for example biocides, wetting agents or humectants.
  • Diluted solutions are illustrated by the following examples as further possible embodiments: Solution 3 % By weight water 85.70 Etidronic acid 8.00 Benzotriazole 0.10 Glycerin 1.20 phosphoric acid 5.00 Solution 4 % By weight water 89.30 Sodium tripolyphosphate 5.00 Etidronic acid 1.50 Benzotriazole 0.10 Glycerin 1.10 phosphoric acid 3.00 Solution 5 % By weight water 90.20 Sodium sulfite 5.00 Etidronic acid 1.60 Benzotriazole 0.10 Glycerin 1.10 phosphoric acid 2.00
  • the dynamic surface tension was determined using a tensiometer by the bubble pressure method (based on ASTM D 3825). For this purpose, a gas was pressed through a cannula into the lubricant solution according to the invention (solution 1, example 1) and, for comparison, in water. The bubble surface formed in the process bulged and thereby continuously reduced the bubble radius. The surface tension was determined via the bubble pressure. By varying the rate of bubble formation, the surface tension was determined as a function of the surface age (dynamic surface tension.
  • the static surface tension was determined in accordance with ASTM D 2285 by the drop volume method.
  • the number of drops was determined, which results from a specified volume of liquid.
  • the measurement was carried out with the lubricant composition according to the invention (solution 1) and for comparison with water.
  • the torque during thread production was determined using a TTT system at 25 ° C and a speed of 800 rpm.
  • the core of the TTT system consists of a torque-monitored thread production unit supplemented with standardized measuring equipment (TTT standard) and an evaluation and analysis software.
  • the thread production unit consists of a tool that is in contact with an aluminum block for thread forming brought. Pre-drilled holes were formed during the test.
  • the torque was determined as the value for the power expended.
  • the lubricant composition to be tested was filled into the pre-drilled holes and the tool was brought into contact with the aluminum block.
  • a test cylinder was brought into contact with a rotating test ring.
  • the abrasion surface had the shape of an ellipse.
  • the main axes of the ellipse were measured and the projection area of the abrasion surface could be calculated from the diameter.
  • the pressing force combined with the projected abrasion coefficient then gave the Reichert value in N / m 2 .
  • test cooling lubricants according to the invention were tested in a four-ball system (DIN 51350-1) which consisted of a rotating ball (running ball) which slid under a specified test force on three balls of the same type (standing balls). The test force was gradually increased until the four-ball system was welded.
  • the ball pot or ball holder consisting of clamp, pressure plate and test balls, was carefully cleaned and dried in water and a residue-free solvent, preferably FAM gasoline.
  • the cleaned ball head is provided with three cleaned standing balls and firmly clamped with a clamping device.
  • the ball cup is then filled with the lubricant composition without bubbles.
  • the ball cup was filled so that the standing balls were covered and the ball holder of the running ball was not immersed in the lubricant.
  • Ball cup and the lubricant composition were between 18 ° C and 40 ° C.
  • the ball was pressed into the ball holder on the motor axis.
  • the test force was applied, the test force being set according to defined load levels from 2000 N to a maximum of 7000 N.
  • the drive motor was set to 1450 revolutions per minute.
  • test force was increased to determine the welding force until the balls were welded together.
  • VKA welding force of a lubricant composition was determined for the welding force by means of two matching individual measured values from three tests each. Table 3 summarizes the results thus obtained, giving the welding force in Newton N: ⁇ b> Table 3: Test results of the VKA welding power of the KSS ⁇ /b> Lubricant composition Welding force [N] KSS 1 7000 KSS 2 6500 KSS 3 2800 KSS 4 7000 KSS 5 6500 KSS 6 2800 Comparative example ⁇ 2000
  • cooling lubricant solutions of different concentrations were first prepared, as described in Example 3. Furthermore, iron filings were placed on a filter paper in a petri dish. Then 2 mL of the lubricant compositions to be examined were added to the iron filings. After 2 hours the lubricant composition and iron filings were removed.
  • the filter paper was visually assessed for any rust residue.
  • the visual evaluation showed that no corrosion is observed in the lubricant compositions from a critical concentration of at least 5% by weight of the performance additive. At lower concentrations, for example 1% by weight, the iron filings were corroded.
  • the back solubility could be completely guaranteed. The majority of the components came off after only 10 seconds. The complete redissolution of the components could be observed after 7 minutes.
  • solutions 1 and 2 according to the invention were diluted with water of different degrees of hardness, so that solutions with 5% by weight of the composition according to the invention result. These solutions were checked for transparency and stability.
  • the lubricant composition according to the invention (solutions 1, example 1) is inoculated with a contaminated sample. Immediately after the addition of the contaminated sample, the contamination was also found in solution 1. This disappeared again during the first 5 to 7 inoculations. It was only from the 8th cycle that a permanent germ load could be observed. However, independent germ growth without inoculation was not observed over a period of at least 10 weeks.
  • Composition obtainable by bringing together at least two inorganic salts of component (A) or at least two compounds of component (B), which are as defined in embodiment 1, or of at least one inorganic salt of component (A) and at least one compound of component (B ), which is defined as in embodiment 1.
  • composition according to embodiment 1 or 2 wherein the surface tension of water is reduced by a maximum of 10%, preferably a maximum of 5%, particularly preferably a maximum of 2% when the composition is added.
  • composition according to one of the preceding embodiments, the composition comprising component (A) and component (B), preferably consisting thereof.
  • components (A) and (B) each have a solubility in water at 25 ° C. of at least 25 g / L, preferably of at least 50 g / L, more preferably of at least 100 g / L, particularly preferably of 200 g / L, particularly preferably of at least 500 g / L.
  • component (A) containing sulfur (S), nitrogen (N), phosphorus (P) or mixtures thereof, preferably sulfur (S) or phosphorus (P) or mixtures thereof.
  • component (A) contains a group which is selected from sulfide, sulfite, sulfate, thiosulfate, disulfite, tetrathionate, sulfonate, ammonium, nitride, nitrate, phosphide, phosphite, phosphate, diphosphate, polyphosphate, Pyrophosphate, metaphosphate or salts or mixtures thereof, preferably from sulfite, disulfite, thiosulfate, phosphate, polyphosphate, pyrophosphate, metaphosphate or salts or mixtures thereof, in particular component (A) is selected from sodium sulfite, sodium disulfite, sodium thiosulfate, sodium phosphate, sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate Sodium hexametaphosphate or mixtures thereof.
  • component (A) is selected from sodium sulfite, sodium disulfite, sodium thiosul
  • component (B) is selected from the group consisting of Organophosphorus, organosulfur, nitrogen-organic compounds or mixtures thereof, preferably from organophosphorus, organosulfur compounds or mixtures thereof, particularly preferably from organophosphorus or organosulfur compounds, in particular organophosphorus compounds.
  • component (B) contains at least one group which is selected from the group consisting of sulfate, thiosulfate, disulfite, tetrathionate, sulfonate, phosphate, phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate, ammonium or salts or mixtures thereof, preferably from sulfate, sulfonate, phosphate, phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate or salts or mixtures thereof, particularly preferably from phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate or salts or mixtures thereof, in particular component (B) is selected from the group the bisphosphonates or salts thereof.
  • component (B) contains at least one compound which is selected from the group consisting of 1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxyalkene-1,1-diphosphonic acid, 1-aminoalkane-1 , 1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-3-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-4-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-amino -4-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, alkylamino-1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid or their salts or mixtures thereof, preferably 1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-3-aminoalkane-1,
  • component (B) is selected from etidronic acid, sodium or potassium etidronate or mixtures thereof.
  • composition according to one of the preceding embodiments which contains a corrosion inhibitor which is preferably selected from the group consisting of triazoles, thiadiazoles, organophophoric acids, boric acid, boric acid derivatives, sulfonic acids, sulfonates, sulfonic acid esters, carboxylic acids or mixtures thereof, particularly preferably from benzotriazole, benzothiadiazole, Maleic acid, malonic acid, isononanoic acid, citric acid, ascorbic acid or mixtures thereof, benzotriazole is particularly preferred.
  • a corrosion inhibitor which is preferably selected from the group consisting of triazoles, thiadiazoles, organophophoric acids, boric acid, boric acid derivatives, sulfonic acids, sulfonates, sulfonic acid esters, carboxylic acids or mixtures thereof, particularly preferably from benzotriazole, benzothiadiazole, Maleic acid, malonic acid, isononanoic acid, citric
  • composition according to embodiment 14 wherein at most 10% by weight, preferably at most 5% by weight, more preferably at most 2% by weight, particularly preferably at most 1% by weight, in particular at most 0.1% by weight, of the corrosion protection agent based on the total weight of the composition is included.
  • Composition according to one of the preceding embodiments which contains a humectant, which is preferably selected from the group consisting of alcohols, multiple alcohols, polyols or mixtures thereof, particularly preferably from glycerol, ethylene glycol, propylene glycol and polyethylene glycols with molar masses less than 1000 g / mol, in particular glycerol is preferred.
  • a humectant which is preferably selected from the group consisting of alcohols, multiple alcohols, polyols or mixtures thereof, particularly preferably from glycerol, ethylene glycol, propylene glycol and polyethylene glycols with molar masses less than 1000 g / mol, in particular glycerol is preferred.
  • composition which contains a pH regulating agent which is preferably selected from the group consisting of inorganic acids or bases, more preferably from the group consisting of alkali or alkaline earth metal hydroxides, elemental oxygen acids or mixtures thereof, particularly preferably alkali metal hydroxides, Phosphoric acids or phosphoric acid derivatives or mixtures thereof, in particular sodium hydroxide, potassium hydroxide, phosphoric acid or mixtures thereof.
  • a pH regulating agent which is preferably selected from the group consisting of inorganic acids or bases, more preferably from the group consisting of alkali or alkaline earth metal hydroxides, elemental oxygen acids or mixtures thereof, particularly preferably alkali metal hydroxides, Phosphoric acids or phosphoric acid derivatives or mixtures thereof, in particular sodium hydroxide, potassium hydroxide, phosphoric acid or mixtures thereof.
  • compositions according to one of the preceding embodiments for producing a cooling lubricant solution, which is in the form of a tablet or powder.
  • composition according to one of the above embodiments as a performance additive in cooling lubricants.
  • composition according to one of the above embodiments 1 to 21 as a performance additive in metal cutting.
  • Lubricant composition according to one of the above embodiments 25 to 30, which contains a wetting agent which is preferably selected from the group consisting of ionic, amphoteric, non-ionic surfactants, polymer surfactants, detergents, soaps or mixtures thereof. in particular from castor oil, ricinoleic acid and sulfuric acid esters and their salts or mixtures thereof.
  • a wetting agent which is preferably selected from the group consisting of ionic, amphoteric, non-ionic surfactants, polymer surfactants, detergents, soaps or mixtures thereof. in particular from castor oil, ricinoleic acid and sulfuric acid esters and their salts or mixtures thereof.
  • Lubricant composition according to one of the preceding embodiments 25 to 32, which contains a biocide which is preferably selected from the group consisting of isothiazolinones, carbamates, formaldehyde, formaldehyde depot substances, phenols, phenol derivatives, alcohols, amines, quaternary ammonium compounds, alkali pyrithione or mixtures thereof, particularly preferably from isothiazolinones, alkali pyrithione, amine oxides and quaternary ammonium compounds or mixtures thereof.
  • a biocide which is preferably selected from the group consisting of isothiazolinones, carbamates, formaldehyde, formaldehyde depot substances, phenols, phenol derivatives, alcohols, amines, quaternary ammonium compounds, alkali pyrithione or mixtures thereof, particularly preferably from isothiazolinones, alkali pyrithione, amine oxides and quaternary
  • Lubricant composition according to embodiment 33 which contains at most 1% by weight, preferably at most 0.1% by weight, particularly preferably at most 0.01% by weight, of the biocide, based on the total weight of the lubricant composition.
  • Lubricant composition according to one of the above embodiments 25 to 34, the pH of the solution being in the range from 6 to 10, preferably from 7 to 9, particularly preferably 9.
  • Lubricant composition according to one of the preceding claims 25 to 36, wherein no oil, wax or fat, preferably no natural or synthetic wax, in particular no microcrystalline wax, paraffin wax, polyethylene wax, polypropylene wax, carnauba wax or mixtures thereof.
  • a lubricant composition according to one of the above embodiments 25 to 37 as a cooling lubricant in metalworking, in particular in machining metalworking.

Abstract

Schmierstoffzusammensetzung, insbesondere eine Kühlschmierstofflösung, auf Grundlage ionischer und/oder elementorganischer Verbindungen.Lubricant composition, in particular a cooling lubricant solution, based on ionic and / or organic compounds.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zur Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung, die Verwendung dieser Zusammensetzung als Leistungsadditiv in Schmiermittelzusammensetzungen, bevorzugt in Kühlschmierstoffzusammensetzungen, insbesondere in Kühlschmierstofflösungen, eine Schmiermittelzusammensetzung sowie Verfahren zur Herstellung derselben.The invention relates to a composition for the production of a lubricant composition, the use of this composition as a performance additive in lubricant compositions, preferably in cooling lubricant compositions, in particular in cooling lubricant solutions, a lubricant composition and methods for producing the same.

Bei der Bearbeitung von Metall werden häufig Kühlschmierstoffe eingesetzt. Der Begriff "Kühlschmierstoff" nach DIN 51385 bezeichnet ein Metallbearbeitungsmedium, das insbesondere der Unterstützung von spanenden Metallbearbeitungsverfahren oder Umformverfahren oder der Gefügebeeinflussung dient (vgl. auch A.R. Eyres, R.N. Mather, J. Inst. Petr. 59 (565), S. 9-17, 1973 ). Kühlschmierstoffelassen sich in die Hauptgruppen nichtwassermischbare und wassermischbare Kühlschmierstoffe unterteilen, wobei bei den wassermischbaren weiter zwischen emulgierbaren und wasserlöslichen Kühlschmierstoffen unterschieden wird.Cooling lubricants are often used when processing metal. The term "cooling lubricant" according to DIN 51385 designates a metalworking medium which is used in particular to support metalworking or forming processes or to influence the microstructure (cf. also AR Eyres, RN Mather, J. Inst. Petr. 59 (565), pp. 9-17, 1973 ). Cooling lubricants can be divided into the main groups of non-water-miscible and water-miscible cooling lubricants, with the water-miscible further differentiating between emulsifiable and water-soluble cooling lubricants.

Kühlschmierstoffe können maßgeblich zu der Wirtschaftlichkeit von Metallbearbeitungsprozessen beitragen. So kann deren Einsatz beispielsweise die Lebensdauer der eingesetzten Bearbeitungswerkzeuge und/oder die Qualität des Werkstücks erheblich beeinflussen.Cooling lubricants can make a significant contribution to the economy of metalworking processes. For example, their use can significantly influence the service life of the machining tools used and / or the quality of the workpiece.

In der Kontaktzone zwischen Span und Werkzeug soll ein Kühlschmierstoff möglichst sowohl kühlend als auch reibungsvermindernd wirken. Sofern die Kühlwirkung im Vordergrund steht, werden dazu hauptsächlich wassermischbare Kühlschmierstoffe eingesetzt. Diese haben jedoch häufig eine schlechtere Schmierleistung und Resistenz gegenüber Mikroorganismen im Vergleich zu nichtwassermischbaren Kühlschmierstoffen.In the contact zone between the chip and the tool, a cooling lubricant should have a cooling and friction-reducing effect if possible. If the cooling effect is in the foreground, water-miscible cooling lubricants are mainly used for this. Have this however often poorer lubricating performance and resistance to microorganisms compared to non-water-miscible cooling lubricants.

Ist hingegen eine hohe Schmierleistung gewünscht, werden eher nicht-wassermischbare, nämlich öl-basierte Kühlschmierstoffe eingesetzt. Diese sind vor allem durch ihre guten reibungsvermindernden Eigenschaften gekennzeichnet. Ein Nachteil der nichtwassermischbaren Kühlschmierstoffe ist, dass ihre Kühlwirkung auf Grund der geringen spezifischen Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit gegenüber wassermischbaren Kühlschmierstoffen gering ist. Zudem sind die Bauteile nach der Barbeitung schwieriger zu reinigen als bei Verwendung von wassermischbaren Kühlschmierstoffen. Ein weiteres Problem stellt der Ölnebel dar, der bei der Verwendung der Öle, vor allem bei hohen Schnittgeschwindigkeiten, auftreten kann. Die darin enthaltenden Aerosole führen zu gesundheitsgefährdenden Lungenbelastungen. Unter Umständen ist der Ölnebel zudem leicht entflammbar, sodass ausreichende Sicherheitsvorkehrungen vorzusehen sind.If, on the other hand, a high lubricating capacity is desired, non-water-miscible, namely oil-based cooling lubricants are used. These are characterized above all by their good friction-reducing properties. A disadvantage of the non-water-miscible cooling lubricants is that their cooling effect is low compared to water-miscible cooling lubricants due to the low specific heat capacity and thermal conductivity. In addition, the components are more difficult to clean after processing than when using water-miscible cooling lubricants. Another problem is the oil mist, which can occur when using the oils, especially at high cutting speeds. The aerosols it contains lead to health-endangering lung loads. The oil mist may also be easily flammable, so that adequate safety precautions must be taken.

Bei Kühlschmierstoffen kann es sich aber auch um Emulsionen handeln, die die vorteilhaften Eigenschaften der Kühlwirkung sowie der Reibungsverminderung kombinieren ( W. Baumann, B. Herberg-Liedtke, Chemikalien in der Metallbearbeitung, Berlin; Heidelberg Springer, 1995, S. 37f ). Eine Emulsion ist ein disperses System, das durch Vermischen zweier Flüssigkeiten entsteht, die ineinander nicht löslich sind. Sie zeigen eine relative gute Schmierleistung sowie eine akzeptable Kühlwirkung.Cooling lubricants can also be emulsions that combine the beneficial properties of the cooling effect and the reduction in friction ( W. Baumann, B. Herberg-Liedtke, Chemicals in Metal Working, Berlin; Heidelberg Springer, 1995, pp. 37f ). An emulsion is a disperse system that is created by mixing two liquids that are not soluble in one another. They show a relatively good lubrication performance and an acceptable cooling effect.

So offenbart zum Beispiel die europäische Offenlegungsschrift EP 1 319 703 A1 wasserbasierte Kühlschmierstoffemulsionen für die Metallumformung. Diese bilden nach Trocknung einen Schmierfilm auf dem Werkstück. Die Emulsionen enthalten neben wasserlöslichen anorganischen Salzen auch emulgiertes Paraffinwachs zur Reibungsverminderung.For example, the European Offenlegungsschrift discloses EP 1 319 703 A1 water-based coolant emulsions for metal forming. After drying, these form a lubricating film on the workpiece. In addition to water-soluble inorganic salts, the emulsions also contain emulsified paraffin wax to reduce friction.

Kritisch bei Kühlschmierstoffemulsionen sind - neben dem hohen Herstellungsaufwand - vor allem die Instabilität der Emulsion, insbesondere gegenüber Fremdöleintrag, Salzfracht und Wasserhärte, sowie die Besiedelung der Emulsion mit Mikroorganismen. Durch den Befall von Pilzen und Bakterien wird das Korrosionsschutzverhalten der Emulsionen vermindert und führt zu gesundheitlichen Belastungen des Personals. Darüber hinaus verliert die Emulsion durch den Befall von Mikroorganismen an Stabilität, wodurch Betriebsstörungen hervorgerufen werden können. Emulsionen haben zudem die Tendenz zur Schaumbildung. Es ist daher für Schmierstoffemulsionen typisch, dass sie eine Vielzahl von Hilfsstoffen, wie beispielsweise Biozide, Emulgatoren oder Entschäumer enthalten. Diese Hilfsstoffe stellen neben der in Emulsionen vorhandenen Ölphase eine Herausforderung bei der Pflege der Emulsion, beim Arbeitsschutz sowie bei der Reinigung der Bauteile dar.Critical to cooling lubricant emulsions are - in addition to the high manufacturing costs - above all the instability of the emulsion, particularly with respect to foreign oil input, salt load and water hardness, and the colonization of the emulsion with microorganisms. The attack on fungi and bacteria reduces the corrosion protection behavior of the emulsions and leads to health problems for the personnel. In addition, the emulsion loses stability due to the attack by microorganisms, which can cause malfunctions. Emulsions also tend to foam. It is therefore typical for lubricant emulsions that they contain a large number of auxiliaries, such as, for example, biocides, emulsifiers or defoamers. In addition to the oil phase present in emulsions, these auxiliaries represent a challenge when it comes to maintaining the emulsion, occupational safety and cleaning the components.

Der Zusatz solcher Hilfsttoffe erhöht nicht nur den Aufwand und die Kosten für die Produktion der Schmiermittel, sondern verschlechtert auch deren CO2-Bilanz. Zudem stellen die Hilfsstoffe eine zusätzliche Gesundheitsbelastung für den Anwender und die Umwelt dar, da es sich bei diesen Stoffen meist um Verbindungen, insbesondere organische Verbindungen mit verhältnismäßig niedriger Molekülmasse handelt, die bevorzugt bei erhöhten Temperaturen - wie sie bei der spanenden Metallbearbeitung oder Umformungsprozessen üblich sind - in die Gasphase übergehen und damit potentiell ein Gesundheits und Umweltrisiko darstellen.The addition of such auxiliary substances not only increases the effort and costs for the production of the lubricants, but also worsens their CO 2 balance. In addition, the auxiliaries represent an additional health burden for the user and the environment, since these substances are mostly compounds, in particular organic compounds with a relatively low molecular weight, which are preferably at elevated temperatures - as is customary in metal-cutting or forming processes - go into the gas phase and thus potentially pose a health and environmental risk.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine Zusammensetzung zur Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung sowie eine Schmiermittelzusammensetzung bereitzustellen, die zumindest einen der genannten Nachteile verringert oder überwindet.The object of the invention is accordingly to provide a composition for producing a lubricant composition and a lubricant composition which reduces or overcomes at least one of the disadvantages mentioned.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 2. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand entsprechender Unteransprüche sowie nebengeordneter Ansprüche.This object is achieved by the subject matter of claim 1 and claim 2. Advantageous further developments are the subject of corresponding subclaims and subordinate claims.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Zusammensetzung zur Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung enthaltend eine Komponente (A) oder eine Komponente (B), oder Mischungen daraus. Die Komponente (A) besteht aus ein oder mehreren anorganischen Salzen, während die Komponente (B) aus einer oder mehreren Verbindungen enthaltend jeweils mindestens eine Struktureinheit XC besteht. Dabei bedeuten C Kohlenstoff und X Silizium (Si), Stickstoff (N), Phosphor (P) oder Schwefel (S). In der Struktureinheit sind X und C mittels einer σ-Bindung, π-Bindung oder ionischen-Bindung miteinander verknüpft. Die Zusammensetzung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zugabe von Wasser bei Raumtemperatur eine homogene Lösung entsteht.According to the invention, the object is achieved by a composition for producing a lubricant composition comprising a component (A) or a component (B), or mixtures thereof. Component (A) consists of one or more inorganic salts, while component (B) consists of one or more compounds each containing at least one structural unit XC. C is carbon and X is silicon (Si), nitrogen (N), phosphorus (P) or sulfur (S). In the structural unit, X and C are linked to one another by means of a σ bond, π bond or ionic bond. The composition is further characterized in that a homogeneous solution is formed when water is added at room temperature.

Die Zusammensetzung kann ebenso erhältlich sein durch ein Zusammenbringen von mindestens zwei Salzen der Komponente (A), mindestens zwei Verbindungen der Komponente (B) oder Mischungen von mindestens einem Salz der Komponente (A) und einer Verbindung aus Komponente (B). Alle weiteren bevorzugten Ausführungsformen betreffen daher, sofern nicht explizit anders ausgeführt, diese beiden Ausführungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.The composition can also be obtained by bringing together at least two salts of component (A), at least two compounds of component (B) or mixtures of at least one salt of component (A) and a compound from component (B). Unless explicitly stated otherwise, all further preferred embodiments therefore relate to these two versions of the composition according to the invention.

Die Erfinder haben nun gefunden, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung geeignet ist, Schmiermittelzusammensetzungen bereitzustellen, die ein hohe Schmierleistung und ebenso eine gute Kühlleistung aufweisen. Die Leistung dieser Schmiermittelzusammensetzung ist mit bekannten Kühlschmiermittelemulsionen vergleichbar, oder sogar besser. Dies zeigte sich beispielsweise beim Einsatz in der spanenden Metallbearbeitung oder bei der Umformung von Metallen, insbesondere von Stahl und Aluminium (vgl. Beispiel 3).The inventors have now found that the composition according to the invention is suitable for providing lubricant compositions which have a high lubricating performance and also a good cooling performance. The performance of this lubricant composition is comparable to, or even better than, known coolant emulsions. This was demonstrated, for example, when it was used in metal cutting or when metal, in particular steel and aluminum, was formed (see Example 3).

Diese Beobachtungen waren überraschend, weil in der Fachwelt die Überzeugung vorherrschte, dass die Schmierfähigkeit von Kühlschmierstofflösungen im Vergleich zu derjenigen von Kühlschmierstoffemulsionen geringer ist ( W. Baumann, B. Herberg-Liedtke, Chemikalien in der Metallbearbeitung, Berlin; Heidelberg Springer, 1995, S. 39 ).These observations were surprising, because experts believed that the lubricity of cooling lubricant solutions is lower than that of cooling lubricant emulsions ( W. Baumann, B. Herberg-Liedtke, Chemicals in Metal Working, Berlin; Heidelberg Springer, 1995, p. 39 ).

Die erfindungsgemäß bereitgestellten Schmiermittelzusammensetzungen haben gegenüber dem Stand der Technik zudem den Vorteil, dass sie mit weniger, vorzugsweise sogar ganz ohne Hilfsstoffe und/oder zusätzliche Leistungsadditive zum Erreichen der gewollten Schmierleistung auskommen. So zeigen sie beispielsweise bereits ohne den Zusatz von Bioziden eine gute Biostabilität (vgl. Beispiel 7). Auch auf den Einsatz von Entschäumern kann verzichtet werden (vgl. Beispiel 6).The lubricant compositions provided according to the invention also have the advantage over the prior art that they manage with fewer, preferably even completely without auxiliaries and / or additional performance additives to achieve the desired lubrication performance. For example, they show good biostability even without the addition of biocides (see Example 7). The use of defoamers can also be dispensed with (see Example 6).

Mit der Reduktion des Einsatzes von Hilfsstoffen geht der Vorteil der geringeren Umweltbelastung durch eine verbesserte CO2-Bilanz und ein vermindertes Gesundheitsrisiko für die Umwelt und den Anwender einher.With the reduction in the use of auxiliary substances, there is the advantage of lower environmental impact through an improved CO 2 balance and a reduced health risk for the environment and the user.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzung besteht in der erleichterten Abscheidung von Fremdöl aus einer mit der Zusammensetzung hergestellten Schmiermittelzusammensetzung. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich dabei um eine Schmiermittellösung handelt. Wird während der Anwendung das flüssige Schmiermittel, insbesondere die Kühlschmierstofflösung, mit Fremdölen kontaminiert, kann dieses einfach abgeschöpft werden. Öle weisen in der Regel eine geringere Dichte als Wasser auf und sind schlecht bis gar nicht in Wasser löslich. Demnach sammeln sich Öle und/oder Fette vourzugsweise an der Oberfläche der Schmiermittellösung und können dort leicht entfernt werden.Another advantage of the composition according to the invention is the easier separation of foreign oil from a lubricant composition produced with the composition. This is especially true if it is a lubricant solution. If the liquid lubricant, especially the cooling lubricant solution, is contaminated with foreign oils during use, it can simply be skimmed off. Oils generally have a lower density than water and are poorly or not at all soluble in water. Accordingly, oils and / or fats accumulate preferably on the surface of the lubricant solution and can be easily removed there.

In weiteren Versuchen konnte außerdem gezeigt werden, dass die erfindungsgemäße Schmiermittelzusammensetzung, insbesondere die Kühlschmierstofflösung, eine gewisse Unempfindlichkeit gegenüber unterschiedlichen Härtegraden des Wassers zeigt (Beispiel 5).In further experiments it was also possible to show that the lubricant composition according to the invention, in particular the cooling lubricant solution, shows a certain insensitivity to different degrees of hardness of the water (example 5).

Als "Wasserhärte" wird die Konzentration der in Wasser gelösten Salze von Erdalkalimetallen, insbesondere der Erdalkalimetallionen, bevorzugt von Calcium und Magnesium, bezeichnet. Ist die Konzentration an Erdalkalimetalle hoch - das Wasser ist also sehr hart - können die darin enthaltenenen Ionen mit ionischen Verbindungen, die in der Schmiermittelzusammensetzung enthalten sind, reagieren. Insbesondere im Fall von Kühlschmierstoffemulsionen wird eine hohe Empfindlichkeit gegenüber hartem Wasser beobachtet, da die Emulsionen in der Regel Emulgatoren (z.B. Fettsäuren) enthalten. Diese können mit den Erdalkalimetallionen reagieren. Hierbei bilden sich häufig ungewollte Abscheidungen, die die Leistungsfähigkeit der Kühlschmierstoffe negativ beeinträchtigen können. Dies macht aufwendige Enthärtungsprozesse notwendig, die sich in erhöhten Kosten des Schmiermittels niederschlagen können.The "water hardness" is the concentration of the salts of alkaline earth metals dissolved in water, in particular of the alkaline earth metal ions, preferably calcium and magnesium. If the concentration of alkaline earth metals is high - the water is very hard - the ions contained therein can react with ionic compounds contained in the lubricant composition. In the case of cooling lubricant emulsions in particular, a high sensitivity to hard water is observed, since the emulsions generally contain emulsifiers (e.g. fatty acids). These can react with the alkaline earth metal ions. This often results in unwanted deposits that can adversely affect the performance of the cooling lubricants. This makes complex softening processes necessary, which can result in increased lubricant costs.

Da die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen lediglich Komponenten enthalten, die wassserlöslich sind und in Wasser eine homogene Lösung bilden, weisen damit gebildete Schmiermittelzusammensetzungen vorzugsweise keine Emulgatoren auf. Von daher zeigen sie eine größere Unempfindlichkeit gegen ungewollte Reaktionen mit Ionen der Erdalkalimetalle aus hartem Wasser. Somit kann die Bildung ungünstiger Abscheidungen oder ein damit verbundener Leistungsverlust verringert werden. Zudem kann auf aufwendige Enthärtungsverfahren verzichtet werden.Since the compositions according to the invention only contain components that are water-soluble and form a homogeneous solution in water, lubricant compositions formed with them preferably have no emulsifiers. Therefore, they show a greater insensitivity to unwanted reactions with ions of the alkaline earth metals from hard water. Thus, the formation of unfavorable deposits or an associated loss of performance can be reduced. In addition, there is no need for complex softening processes.

Im Sinne der Erfindung ist der Begriff "Lösung" definiert als eine homogene Verteilung molekulardisperser Teilchen in einem flüssigen Medium. Alle Teilchen liegen darin molekulardispers vor. Sie bilden somit alle eine gemeinsame Phase. Eine Lösung grenzt sich demnach gegenüber einem aus mehreren Phasen bestehendes Stoffsystem ab, bei dem eine Phase das Dispersionsmittel darstellt, in dem die anderen Phasen verteilt (i.e. dispergiert) sind, wie beispielsweise einer Emulsion oder Suspension.For the purposes of the invention, the term “solution” is defined as a homogeneous distribution of molecularly disperse particles in a liquid medium. All particles are present in a molecular dispersion. They therefore all form a common phase. A solution is therefore different from a multi-phase system in which one phase is the dispersant in which the other phases are distributed (ie dispersed), such as an emulsion or suspension.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist also gleichzeitig dadurch gekennzeichnet, dass sie nach dem Zusammenbringen mit Wasser keine Emulsion oder Suspension bildet und auch keine Mini-, Nano-, oder Mikroemulsion entsteht oder darin enthalten ist. Ebensowenig liegen nach Zugabe von Wasser Mizellen, Vesikel oder Mesophasen, wie beispielsweise lamellare Systeme vor.The composition according to the invention is therefore at the same time characterized in that it does not form an emulsion or suspension after being brought together with water and that no mini, nano or microemulsion is formed or is contained therein. Likewise, micelles, vesicles or mesophases, such as lamellar systems, are not present after the addition of water.

XC-Verbindungen (C=Kohlenstoff; X wie unten definiert) im Sinne der Erfindung sind Verbindungen, die über mindestens eine Element (X) - Kohlenstoff (C)-Bindung verfügen. Sie können auch als "elementorganische Verbindungen" bezeichnet werden. Die Bindung zwischen X und C umfasst dabei Verbindungen mit Element-Kohlenstoff-σ-Bindung, π-Bindung oder auch ionischer Bindung. Die Elemente (X) der Element-Kohlenstoff-Bindungen sind dabei unabhängig voneinander ausgewählt aus Silizium (Si), Stickstoff (N), Phosphor (P) oder Schwefel (S).XC compounds (C = carbon; X as defined below) in the sense of the invention are compounds which have at least one element (X) - carbon (C) bond. They can also be referred to as "organo-organic compounds". The bond between X and C includes compounds with element-carbon-σ-bond, π-bond or even ionic bond. The elements (X) of the element-carbon bonds are selected independently of one another from silicon (Si), nitrogen (N), phosphorus (P) or sulfur (S).

Sind in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen mehrere Salze und/oder elementorganische Verbindungen enthalten, können diese miteinander wechselwirken und/oder reagieren. Insbesondere sind lonenaustauschreaktionen im Falle der anorganischen oder elementorganischen Salze möglich.If several salts and / or organo-element compounds are contained in the compositions according to the invention, these can interact and / or react with one another. In particular, ion exchange reactions are possible in the case of the inorganic or organic element salts.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen daher erhältlich durch Zusammenbringen von mindestens zwei anorganischen Salzen der Komponente (A) oder mindestens zwei Verbindungen der Komponente (B), die wie hierin definiert sind oder von mindestens einem anorganischen Salz der Komponente (A) und mindestens einer Verbindung der Komponente (B), die wie hierin definiert ist.In a preferred embodiment, the compositions according to the invention are therefore obtainable by bringing together at least two inorganic salts of component (A) or at least two compounds of component (B) which are defined as herein or from at least one inorganic salt of component (A) and at least a compound of component (B) as defined herein.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung sowohl die Komponente (A) als auch die Komponente (B). Es ist besonders bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung aus diesen Komponenten besteht. Werden diese Zusammensetzungen zur Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung eingesetzt, kann bereits die Zusammensetzung selber - also ohne weitere Additive, Hilfsstoffe oder Lösemitel - die Schmiermittelzusammensetzung darstellen. Die Zusammensetzung kann in fester oder flüssiger Form als Schmiermittelzusammensetzung eingesetzt werden. Es können der Zusammensetzung aber zur Herstellung der Schmiermittelzusammensetzung auch weitere Bestandteile, wie z.B. Additive wie ein Korrosionsinhibitor oder ein pH-Regulierungsmittel, ggf. zusätzlich zu einem Lösemittel hinzugesetzt werden (vgl dazu unten).In a particularly preferred embodiment, the composition according to the invention contains both component (A) and component (B). It is particularly preferred that the composition according to the invention consists of these components. If these compositions are used to produce a lubricant composition, the composition itself - that is to say without further additives, auxiliaries or solvents - can constitute the lubricant composition. The composition can be used in solid or liquid form as a lubricant composition. However, other constituents, such as additives such as a corrosion inhibitor or a pH regulating agent, can optionally also be added to the composition to produce the lubricant composition, if appropriate in addition to a solvent (see below).

Aus der Tatsache, dass die Komponenten (A) und (B) jeweils für sich genommen und auch zusammen bei Zugabe von Wasser eine homogene Lösung bilden, ergibt sich, dass sie zudem dadurch gekennzeichnet sind, dass sich die Oberflächenspannung von Wasser bei Zugabe der Zusammensetzung zu Wasser gar nicht, oder nur kaum verändert. In einer bevorzugten Ausführungsform ändert sich die Oberflächenspannung von Wasser durch Zugabe der Komponente (A) oder der Komponente (B) oder Mischungen davon um maximal 10 %, bevorzugt um maximal 7,5 %, besonders bevorzugt um maximal 5 % und insbesondere um maximal 2 % verringert wird.The fact that components (A) and (B) taken individually and together when water is added form a homogeneous solution means that they are also characterized in that the surface tension of water changes when the composition is added not at all, or only barely changed. In a preferred embodiment, the surface tension of water changes by adding component (A) or component (B) or mixtures thereof by a maximum of 10%, preferably by a maximum of 7.5%, particularly preferably by a maximum of 5% and in particular by a maximum of 2 % is reduced.

Die "Oberflächenspannung" wird auch als spezifische Oberflächenenergie bezeichnet. Es ist eine Kraft, die bei Flüssigkeiten an der Grenze zu einem Gas oder zum Vakuum tangential zur Grenzfläche wirkt. Durch die Zugabe bestimmter Stoffe, kann die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten stark geändert werden. Die Messung der Veränderung der Oberflächenspannung ist dem Fachmann bekannt. Sie kann z.B. nach Maßgabe der folgenden Normen erfolgen: ASTM D 1331; ISO 6889; DIN EN 14210.The "surface tension" is also referred to as specific surface energy. It is a force that acts on liquids at the boundary with a gas or vacuum tangential to the interface. By adding certain substances, the surface tension of liquids can be changed significantly. The measurement of the change in surface tension is known to the person skilled in the art. It can e.g. according to the following standards: ASTM D 1331; ISO 6889; DIN EN 14210.

Eine bevorzugte Methode zur Bestimmung der Oberflächenspannung ist die Blasendruck-Methode, angelehnt an ASTM D 3825, sowie die Tropfenvolumen-Methode angelehnt an ASTM D 2285 (siehe auch Beispiel 2).A preferred method for determining the surface tension is the bubble pressure method, based on ASTM D 3825, and the drop volume method based on ASTM D 2285 (see also Example 2).

Ein besonders bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als Leistungsadditiv zur Herstelllung einer Schmiermittelzusammensetzung, insbesondere für die spanende Metallbearbeitung oder für Umformungsverfahren. Als Leistungsadditiv wird ein Stoff oder ein Stoffgemisch bezeichnet, das die Schmierleistung einer Schmiermittelzusammensetzung in den auf Schmierleistung ausgerichteten Leistungsprüfungen wie beispielsweise dem Vierkugel-Apparat (VKA) zur Bestimmung der Schweißkraft gemäß DIN 51350-2 und/oder dem Cross-Cylinder Test zur Bestimmung des Reichert-Wertes (vgl. Beispiel 3) verbessert.A particularly preferred aspect of the invention relates to the use of the composition according to the invention as a performance additive for producing a lubricant composition, in particular for metal cutting or for forming processes. A performance additive is a substance or a mixture of substances that measures the lubricating performance of a lubricant composition in performance tests aimed at lubricating performance, such as the four-ball device (VKA) for determining the welding force in accordance with DIN 51350-2 and / or the cross-cylinder test for determining the Reichert value (see Example 3) improved.

Dabei kann es insbesondere von Vorteil sein, wenn der Schmiermittelzusammensetzung kein weiteres Leistungsadditiv hinzugesetzt wird.It can be particularly advantageous if no further performance additive is added to the lubricant composition.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Zusammensetzungoder die Schmiermittelzusammensetzung kein Öl, Wachs oder Fett, insbesondere kein Mineralöl, synthetisches Öl, Pflanzenöl oder tierisches Fett. Vorzugsweise ist die Zusammensetzug oder Schmiermittelzusammensetzung daher frei an Öl, Wachs oder Fett, insbesonderefrei an natürlichem oder synthetischen Wachs, insbesondere frei an mikrokristallinem Wachs, Paraffinwachs, Polyethylenwachs, Polypropylenwachs Carnaubawachs oder Mischungen daraus.In a preferred embodiment, the composition or the lubricant composition contains no oil, wax or fat, especially no mineral oil, synthetic oil, vegetable oil or animal fat. The composition or lubricant composition is therefore preferably free of oil, wax or fat, in particular free of natural or synthetic wax, in particular free of microcrystalline wax, paraffin wax, polyethylene wax, polypropylene wax, carnauba wax or mixtures thereof.

Es ist außerdem bevorzugt, dass die Zusammensetzung und Schmiermittelzusammensetzung keine festen Bestandteile, wie zum Beispiel Harze, enthält.It is also preferred that the composition and lubricant composition contain no solid ingredients such as resins.

Ohne an eine wissenschaftliche Therorie gebunden zu sein, könnte die gute Schmierleistung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sowie der mit dieser Zusammensetzung hergestellten Schmiermittelzusammensetzung auf eine Wechselwirkung zwischen der Metalloberfläche und den anorganischen Salzen und/oder der elementorganischen Verbindung zurückzuführen sein. Es könnte sich eine tribologisch wirksame Schicht durch Physi- oder Chemisorption zwischen Metalloberfläche und der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ausbilden. Die Viskosität der Zusammensetzung scheint dabei keine maßgebliche Rolle für die Schmierleistung zu spielen.Without being bound by any scientific theory, the good lubricating performance of the composition according to the invention and of the lubricant composition produced with this composition could be due to an interaction between the metal surface and the inorganic salts and / or the element-organic compound. A tribologically active layer could be formed between the metal surface and the composition according to the invention by physisorption or chemisorption. The viscosity of the composition does not seem to play a significant role in the lubrication performance.

Unter "Adsorption" wird die Anlagerung von Atomen oder Molekülen an einer Oberfläche verstanden. Je nach Art der Bindungskräfte zwischen Atom oder Molekül und Oberfläche, wird zwischen Physisorption und Chemisorption unterschieden."Adsorption" means the attachment of atoms or molecules to a surface. Depending on the type of binding forces between atom or molecule and surface, a distinction is made between physisorption and chemisorption.

"Physisorption" ist eine schwache Adsorption an Oberflächen, die mit der Stärke von Van-Der-Waals Kräften in Molekülen vergleichbar ist. Die elektronischen Strukturen von Adsorbat und Oberfläche bleiben bei der Physisorption weitgehend unverändert."Physisorption" is a weak adsorption on surfaces that is comparable to the strength of Van Der Waals forces in molecules. The electronic structures of adsorbate and surface remain largely unchanged during the physisorption.

Der Begriff "Chemisorption" bezeichnet eine Art der Adsorption an Oberflächen, bei der die adsorbierten Moleküle durch eine chemische Bindung an der Oberfläche des Festkörpers festgehalten werden. Die elektronischen Strukturen von Adsorbat und Oberfläche werden demnach im Fall der Chemisorption verändert.The term "chemisorption" denotes a type of adsorption on surfaces in which the adsorbed molecules are held in place by a chemical bond on the surface of the solid. The electronic structures of adsorbate and surface are therefore changed in the case of chemisorption.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend im Einzelnen erläutert.Particularly advantageous embodiments of the invention are explained in detail below.

Neben den sich ergebenden Vorteilen durch Einstellen des Gewichtsverhältnisses zwischen Komponente (A) und (B), ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn die Komponenten (A) und (B) jeweils eine Löslichkeit in Wasser bei 25 °C von mindestens 25 g/L, bevorzugt von mindestens 50 g/L, weiter bevorzugt von mindestens 100 g/L, besonders bevorzugt von 200 g/L, insbesondere bevorzugt von mindestens 500 g/L aufweisen.In addition to the resulting advantages by adjusting the weight ratio between component (A) and (B), it is also advantageous if components (A) and (B) each have a solubility in water at 25 ° C. of at least 25 g / L, preferably of at least 50 g / L, more preferably of at least 100 g / L, particularly preferably of 200 g / L, particularly preferably of at least 500 g / L.

Die "Löslichkeit" einer Substanz gibt den Umfang an, in dem ein Reinstoff in einem Lösungsmittel gelöst werden kann. Sie kann auch als Verhältnis von Substanzmasse zu Volumen der Lösung angegeben werden. Die Einheit der Löslichkeit ergibt sich zu g/L.The "solubility" of a substance indicates the extent to which a pure substance can be dissolved in a solvent. It can also be given as the ratio of substance mass to volume of the solution. The unit of solubility is g / L.

Die Komponente (A) enthält in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform anorganische Salze mit Schwefel (S), Stickstoff (N), Phosphor (P) oder Mischungen daraus. Bevorzugt sind Zusammensetzungen, in denen die Komponente (A) Schwefel (S) oder Phosphor (P) oder Mischungen daraus enthält.In a further preferred embodiment, component (A) contains inorganic salts with sulfur (S), nitrogen (N), phosphorus (P) or mixtures thereof. Compositions in which component (A) contains sulfur (S) or phosphorus (P) or mixtures thereof are preferred.

Insbesondere sind Zusammensetzungen vorteilhaft, in denen die Komponente (A) eine Gruppe enthält, die ausgwählt ist aus Sulfid, Sulfit, Sulfat, Thiosulfat, Disulfit, Tetrathionat, Sulfonat, Ammonium, Nitrid, Nitrat, Phosphid, Phosphit, Phosphat, Diphosphat, Polyphosphat, Pyrophosphat, Metaphosphat oder Salzen oder Mischungen daraus. Insbesondere bevorzugt enthält die Komponente (A) eine Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sulfit, Disulfit, Thiosulfat, Phosphat, Polyphosphat, Pyrophosphat, Metaphosphat oder Salzen oder Mischungen daraus, insbesondere bevorzugt enthält die Komponente (A) eine Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumsulfit, Natriumdisulfit, Natriumthiosulfat, Natriumphosphat, Natriumtripolyphosphat, Natriumpyrophosphat, Natriumhexametaphosphat oder Mischungen daraus.Compositions are particularly advantageous in which component (A) contains a group selected from sulfide, sulfite, sulfate, thiosulfate, disulfite, tetrathionate, sulfonate, ammonium, nitride, nitrate, phosphide, phosphite, phosphate, diphosphate, polyphosphate, Pyrophosphate, metaphosphate or salts or mixtures thereof. Component (A) particularly preferably contains a group selected from the group consisting of sulfite, disulfite, thiosulfate, phosphate, polyphosphate, pyrophosphate, metaphosphate or salts or mixtures thereof, component (A) particularly preferably contains a group selected from the group consisting of from sodium sulfite, sodium disulfite, sodium thiosulfate, sodium phosphate, sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate or mixtures thereof.

Vorzugsweise ist die Komponente (B) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus phosphororganischen, schwefelorganischen, stickstofforganischen-Verbindungen oder Mischungen daraus, bevorzugt aus phosphororganischen-, schwefelorganischen-Verbindungen oder Mischungen daraus, weiter bevorzugt aus phosphororganischen-, oder schwefelorganischen-Verbindungen, besonders bevorzugt aus phosphorganischen-Verbindungen.Component (B) is preferably selected from the group consisting of organophosphorus, organosulfur, nitrogen-organic compounds or mixtures thereof, preferably organophosphorus, organosulfur compounds or mixtures thereof, more preferably organophosphorus or organosulfur compounds, particularly preferably from organophosphorus compounds.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Komponente (B) mindestens eine Gruppe, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sulfat, Thiosulfat, Disulfit, Tetrathionat, Sulfonat, Phosphat, Phosphonat, Bisphosphonat, Oligophosphonat, Polyphosphonat, Ammonium oder Salzen oder Mischungen daraus, bevorzugt aus Sulfat, Sulfonat, Phosphat, Phosphonat, Bisphosphonat, Oligophosphonat, Polyphosphonat oder Salzen oder Mischungen daraus, weiter bevorzugt Sulfonat, Phosphat, Phosphonat, Bisphosphonat, Oligophosphonat, Polyphosphonat oder Salzen oder Mischungen daraus, besonders bevorzugt Phosphonat, Bisphosphonat, Oligophosphonat, Polyphosphonat oder Salzen oder Mischungen daraus, insbesondere ist Komponente (B) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bisphosphonaten oder Salzen daraus.In a particularly preferred embodiment, component (B) contains at least one group which is selected from the group consisting of sulfate, thiosulfate, disulfite, Tetrathionate, sulfonate, phosphate, phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate, ammonium or salts or mixtures thereof, preferably from sulfate, sulfonate, phosphate, phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate or salts or mixtures thereof, further preferably sulfonate, phosphate, phosphon, Bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate or salts or mixtures thereof, particularly preferably phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate or salts or mixtures thereof, in particular component (B) is selected from the group consisting of bisphosphonates or salts thereof.

Der Begriff "Phosphonat" bezeichnet Verbindungen der Strukturformel R-PO(OH)2, wobei R vorzugsweise ein organischer Rest ist. R ist dabei bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Alkyl-, Alkenyl- oder Aryl-Reste, besonders bevorzugt sind optional funktionalisierte Reste, die N, P, O oder S enthalten. Insbesondere kann es sich bei den optional funktionalisierten Phosphonaten, um Aminophosphonate handeln.The term "phosphonate" denotes compounds of the structural formula R-PO (OH) 2 , where R is preferably an organic radical. R is preferably selected from the group of alkyl, alkenyl or aryl radicals; particularly preferred are optionally functionalized radicals which contain N, P, O or S. In particular, the optionally functionalized phosphonates can be aminophosphonates.

Als Oligophosphonate werden Verbindungen enthaltend die Struktureinheit -[P(O)ORO]n-bezeichnet. Der Parameter n bezeichnet dabei die Anzahl der Wiederholungseinheiten. Diese liegt bei Oligophosphonaten im Bereich von 3 bis 20.Compounds containing the structural unit - [P (O) ORO] n - are designated as oligophosphonates. The parameter n denotes the number of repetition units. For oligophosphonates, this is in the range from 3 to 20.

Der Begriff "Polyphosphonat" bezeichnet Verbindungen der Struktureinheit -[P(O)ORO]n-wobei Polyphosphonate mehr als 20 Wiederholungseinheiten n aufweisen.The term "polyphosphonate" denotes compounds of the structural unit - [P (O) ORO] n - where polyphosphonates have more than 20 repeating units n.

Es hat sich gezeigt, dass Kühlschmierstoffe oder Kühlschmierstofflösungen mit besonders vorteilhaften Eigenschaften erhalten werden können, wenn Komponente (B) Bisphosphonate enthält.It has been shown that cooling lubricants or cooling lubricant solutions with particularly advantageous properties can be obtained if component (B) contains bisphosphonates.

Bevorzugt erwies sich die Verwendung von 1,1-diphosphonsäuren oder deren Salze, insbesondere 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure oder dessen Salz (i.e. Etridronsäure) als vorteilhaft.The use of 1,1-diphosphonic acids or their salts, in particular 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid or its salt (i.e. etridronic acid), has proven to be advantageous.

Daher ist Komponente (B) in einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1-Hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxyalken-1,1-diphosphonsäure, 1-Aminoalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxy-3-aminoalkan-1,1-diphosphonsäure, 3-Amino-1-hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxy-4-aminoalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Amino-4-hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure, Alkylamino-1-hydroxyalkan-1,1-disphosphonsäure oder deren Salze oder Mischungen daraus, bevorzugt 1-Hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Aminoalkan-1,1-diphosphonsäure, 3-Amino-1-hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxy-3-aminoalkan-1,1-diphosphonsäure, Alkylamino-1-hydroxyalkan-1,1-disphosphonsäure oder deren Salze oder Mischungen daraus, weiter bevorzugt 1-Hydroxymethan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxyethan-1,1-disphosphonsäure, 1-Hydroxypropan-1,1-diphosphonsäure, 3-Amino-1-hydroxypropan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxybutan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxy-3-aminopropan-1,1-diphosphonsäure, 4-Dialkylamino-1-hydroxybutan-1,1-diphosphonsäure oder deren Salze oder Mischungen daraus, besonders bevorzugt 1-Hydroxyethan-1,1-disphosphonsäure, 1-Hydroxypropan-1,1-diphosphonsäure, 3-Amino-1-hydroxypropan-1,1-diphosphonsäure oder deren Salze oder Mischungen daraus, insbesondere 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure.In a very particularly preferred embodiment of the invention, component (B) is therefore selected from the group consisting of 1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxyalkene-1,1-diphosphonic acid, 1-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-3-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-4-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-amino-4-hydroxyalkane 1,1-diphosphonic acid, alkylamino-1-hydroxyalkane-1,1-disphosphonic acid or their salts or mixtures thereof, preferably 1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-3-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, alkylamino-1-hydroxyalkane-1,1-disphosphonic acid or their salts or mixtures thereof, more preferably 1- Hydroxymethane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxyethane-1,1-disphosphonic acid, 1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxybutane-1,1- diphosphonic acid, 1-hydroxy-3-aminopropane-1,1-diphosphonic acid, 4-dialkylamino-1-hydroxybutane-1,1-diphosphonic acid or their salts or mixtures thereof, particularly preferably 1-hydroxyethane-1,1-disphosphonic acid, 1- Hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid or their salts or mixtures thereof, in particular 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid.

"Alkan" bezeichnet eine organische Kohlenwasserstoffverbindung mit der allgemeinen Formel C n H2n+2. Der Begriff "Alkan" wird zur Benennung von Molekülen verwendet, um anzuzeigen, dass es sich um die Hauptkette des betrachteten Moleküls handelt. Der Begriff "Alkan" schließt auch substituierte Alkane ein, sofern nicht explizit etwas anderes angegeben ist."Alkane" denotes an organic hydrocarbon compound with the general formula C n H 2 n +2 . The term "alkane" is used to designate molecules to indicate that it is the backbone of the molecule under consideration. The term "alkane" also includes substituted alkanes, unless explicitly stated otherwise.

"Alken" bezeichnet eine organische Kohlenwasserstoffverbindung mit der allgemeinen Formel CnH2n, die mindestens eine Doppelbindung enthalten. Der Begriff "Alken" schließt auch optional substituierte Alkene ein, sofern nicht explizit etwas anderes angegeben ist."Alkene" denotes an organic hydrocarbon compound with the general formula C n H 2n , which contain at least one double bond. The term "alkene" also includes optionally substituted alkenes, unless explicitly stated otherwise.

"Optional substituiert" bedeutet, dass in dem entsprechenden Molekül oder in dem entsprechenden Rest Wasserstoffatome durch Substituenten ersetzt sein konnen. Wenn ein Molekül substituiert ist, können entweder alle Wasserstoffatome durch Substituenten ersetzt sein oder die Wasserstoffatome sind nur teilweise durch Substituenten ersetzt.“Optionally substituted” means that hydrogen atoms in the corresponding molecule or in the corresponding radical can be replaced by substituents. If a molecule is substituted, either all of the hydrogen atoms can be replaced by substituents or the hydrogen atoms can only be partially replaced by substituents.

Mit der Bezeichnung "Alkyl" ist ein Teil eines Moleküls gemeint, der aus Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen besteht. Alkylreste weisen die allgemeine Formel -CnH2n+1 auf. Die Bezeichnung "Alkyl" leitet sich von dem zugrundeliegenden "Alkan" ab, von dem gedanklich ein Wasserstoffatom entfernt wurde. Nomenklatorisch wird der Begriff "Alkyl" verwendet, um anzuzeigen, dass es sich um eine Seitenkette des Moleküls handelt. "Alkyl" schließt auch optional substituierte Alkylreste ein, auch wenn dies nicht speziell angegeben ist.The term "alkyl" means a part of a molecule consisting of carbon atoms and hydrogen atoms. Alkyl radicals have the general formula -C n H 2n + 1 . The term "alkyl" is derived from the underlying "alkane", from which a hydrogen atom has been removed. The term "alkyl" is used nomenclaturally to indicate that it is a side chain of the molecule. "Alkyl" also includes optionally substituted alkyl radicals, even if this is not specifically stated.

Der Begriff "Alkenyl"-Rest bezeichnet einen Teil eines Moleküls der aus optional substituierten Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen besteht. Beispielweise weist eine Alkenylgruppe mit einer Doppelbindung insbesondere die allgemeine Formel -CnH2n-1 auf. Alkenylgruppen können jedoch auch mehr als eine Doppelbindung aufweisen. Die Anzahl der Wasserstoffatome variiert dabei in Abhängigkeit der Anzahl der Doppelbindungen in der Alkenylgruppe. Beispiele für Alkenylgruppen sind Vinyl-, Allyl-, 2-Butenyl- und 2-Hexenyl-.The term "alkenyl" radical denotes a part of a molecule which consists of optionally substituted carbon atoms and hydrogen atoms. For example, an alkenyl group with a double bond has in particular the general formula -C n H 2n-1 . However, alkenyl groups can also have more than one double bond. The number of hydrogen atoms varies depending on the number of double bonds in the alkenyl group. Examples of alkenyl groups are vinyl, allyl, 2-butenyl and 2-hexenyl.

"Aryl"-Rest bezeichnet einen Teil eines Moleküls, der eine aromatische Gruppe enthält. Eine "aromatische Gruppe" bezeichnet cyclische, planare Kohlenwasserstoffe mit aromatischem System. Die aromatische Gruppe kann insbesondere monocyclisch, bicyclisch oder tricyclisch sein. Eine aromatische Gruppe kann ferner auch Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N, O, P und S enthalten. Beispiele für aromatische Gruppen sind Benzol, Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, Furan, Pyrrol, Thiophen, Isoxazol, Pyridin und Chinolin, wobei in den vorgenannten Beispielen jeweils die notwendige Anzahl an Wasserstoffatomen entfernt ist, um eine Eingliederung in die entsprechende Strukturformel zu ermöglichen. Beispielsweise würden in einer Strukturformel HO-R*-CH3, wobei R* eine aromatische Gruppe mit 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere Benzol, ist, zwei Wasserstoffatome von der aromatischen Gruppe, insbesondere von Benzol, entfernt sein, um eine Eingliederung in die Strukturformel zu erlauben."Aryl" residue means a part of a molecule that contains an aromatic group. An "aromatic group" means cyclic, planar aromatic hydrocarbons. The aromatic group can in particular be monocyclic, bicyclic or tricyclic. An aromatic group can also contain heteroatoms selected from the group consisting of N, O, P and S. Examples of aromatic groups are benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, furan, pyrrole, thiophene, isoxazole, pyridine and quinoline, the necessary number of hydrogen atoms being removed in each case in the abovementioned examples in order to enable inclusion in the corresponding structural formula. For example, in a structural formula HO-R * -CH 3 , where R * is an aromatic group with 6 carbon atoms, especially benzene, two hydrogen atoms would be removed from the aromatic group, especially benzene, to allow inclusion in the structural formula .

Besonders bevorzugt ist eine Zusammensetzung enthaltend die Komponente (A) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sulfit, Disulfit, Thiosulfat, Phosphat, Polyphosphat, Pyrophosphat, Metaphosphat oder Mischungen daraus sowie die Komponente (B) ausgewählt aus Sulfonat, Phosphat, Phosphonat, Bisphosphonat oder Mischungen daraus.A composition containing component (A) selected from the group consisting of sulfite, disulfite, thiosulfate, phosphate, polyphosphate, pyrophosphate, metaphosphate or mixtures thereof and component (B) selected from sulfonate, phosphate, phosphonate, bisphosphonate or mixtures is particularly preferred from it.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform enthält die Zusammensetzung die Komponente (A) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sulfit, Disulfit, Thiosulfat, Phosphat, Polyphosphat, Pyrophosphat, Metaphosphat oder Mischungen daraus sowie die Komponente (B) ausgewäht aus der Gruppe bestehend aus 1-Hydroxyethan-1,1-disphosphonsäure, 1-Hydroxypropan-1,1-diphosphonsäure, 3-Amino-1-hydroxypropan-1,1-diphosphonsäure oder deren Salze oder Mischungen daraus. Noch mehr bevorzugt ist eine Zusammensetzung mit den Komponenten (A) Natriumsulfit, Natriumdisulfit, Natriumthiosulfat, Natriumphosphat, Natriumtripolyphosphat, Natriumpyrophosphat, Natriumhexametaphosphat oder Mischungen daraus und der Komponente (B) ausgewählt aus Etidronsäure, Natriumetidronat, Kaliumetidronat oder Mischungen daraus.In a particularly advantageous embodiment, the composition contains component (A) selected from the group consisting of sulfite, disulfite, thiosulfate, phosphate, polyphosphate, pyrophosphate, metaphosphate or mixtures thereof, and component (B) selected from the group consisting of 1-hydroxyethane -1,1-disphosphonic acid, 1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid or their salts or mixtures thereof. Even more preferred is a composition with the components (A) sodium sulfite, sodium disulfite, sodium thiosulfate, sodium phosphate, sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate or mixtures thereof and component (B) selected from etidronic acid, sodium etidronate, potassium etidronate or mixtures thereof.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Zusammensetzung sowohl die Komponente (A) als auch die Komponente (B). Dabei wurde gefunden, dassAccording to a preferred embodiment of the invention, the composition contains both component (A) and component (B). It was found that

Zusammensetzungen mit besonders vorteilhaften Eigenschaften resultieren, wenn mindestens 40 Gew.-% der Komponente (A), bevorzugt mindestens 50 Gew.-% der Komponente (A), weiter bevorzugt mindestens 60 Gew.-% der Komponente (A), besonders bevorzugt mindestens 80 Gew.-% der Komponente (A), insbesondere mindestens 90 Gew.-% der Komponente (A), bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B) vorliegen.Compositions with particularly advantageous properties result if at least 40% by weight of component (A), preferably at least 50% by weight of component (A), more preferably at least 60% by weight of component (A), particularly preferably at least 80% by weight of component (A), in particular at least 90% by weight of component (A), based on the total weight of components (A) and (B) are present.

Das Gewichtsverhältnis der Komponenten (A) und (B) liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 40 : 60 bis 95 : 5.The weight ratio of components (A) and (B) is preferably in the range between 40:60 to 95: 5.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform liegt das Gewichtsverhältnis der Komponenten (A) und (B) bei mindestens bei 40 : 60, bevorzugt bei mindestens 50 : 50, weiter bevorzugt bei mindestens 60 : 40, besonders bevorzugt bei mindestens 70 : 30, insbesondere bei mindestens 80 : 20 liegt.In a further preferred embodiment, the weight ratio of components (A) and (B) is at least 40:60, preferably at least 50:50, more preferably at least 60:40, particularly preferably at least 70:30, in particular at least 80:20 lies.

In einem besonderen Aspekt der Erfindung enthalten die vorbeschriebenen Zusammensetzungen ausschließlich Feststoffe. Es handelt sich demnach in einer bevorzugten Ausführungsform bei den Zusammensetzungen um feste Zusammensetzungen. Diese können in beliebiger Form vorliegen, beispielsweise als Pulver oder Granulat.In a particular aspect of the invention, the above-described compositions contain only solids. Accordingly, in a preferred embodiment, the compositions are solid compositions. These can be in any form, for example powder or granules.

Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Zusammensetzung in Festform zu kompaktieren. Dies gilt insbesondere für Pulver. Für die Kompaktierung können herkömmliche Kompaktierungsverfahren eingesetzt werden, wie zum Beispiel Kaltpressen, Sintern, Heißpressen oder Walzen. Granulate können durch übliche Verfahren wie die Feuchtgranulierung oder die Trockengranulierung erhalten werden.It may be advantageous to compact the composition according to the invention in solid form. This applies in particular to powder. Conventional compaction methods, such as cold pressing, sintering, hot pressing or rolling, can be used for the compacting. Granules can be obtained by conventional methods such as wet granulation or dry granulation.

Die Zusammensetzungen können ohne weitere Verarbeitung als Schmiermittel eingesetzt werden oder nach Verdünnung mit einem Lösemittel, vorzugsweise Wasser, zum Beispiel als Kühlschmierstoff eingesetzt werden.The compositions can be used without further processing as a lubricant or, after dilution with a solvent, preferably water, for example as a cooling lubricant.

Sofern die Zusammensetzung in fester Form vorliegt, kann es vorteilhaft sein, diese zu Tabletten ("Tabs") zu verarbeiten. Die Tabletten können aus Granulaten oder Pulver mittels üblicher Kompressionsverfahren gewonnen werden. Diese Ausführungsform erleichtert vor allem den Transport und die Lagerung der Zusammensetzung vor dessen Weiterverarbeitung zu Schmierstoffzusammensetzungen.If the composition is in solid form, it may be advantageous to process it into tablets ("tabs"). The tablets can be obtained from granules or powder by means of conventional compression processes. This embodiment primarily facilitates the transport and storage of the composition before it is processed into lubricant compositions.

In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Tablette zusätzlich ein Sprengmittel. Übliche Sprengmittel sind dem Fachmann auf diesem Gebiet vertraut. Bevorzugte Sprengmittel sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stärke, Cellulosederivaten, Alginsäuren, Dextranen und quervernetzten Polyvinylpyrrolidonen sowie gasentwickelnden Substanzgemischen wie z.B. Natriumhydrogencarbonat und Zitronen- oder Weinsäure oder Mischungen daraus.In one embodiment of the invention, the tablet additionally contains a disintegrant. Conventional explosives are familiar to the person skilled in the art in this area. Preferred disintegrants are selected, for example, from the group consisting of starch, cellulose derivatives, alginic acids, dextrans and cross-linked polyvinylpyrrolidones and gas-developing substance mixtures such as e.g. Sodium bicarbonate and citric or tartaric acid or mixtures thereof.

Neben den Zusammensetzungen betrifft die Erfindung daher in einem besonderen Aspekt auch ein Verfahren zur Bereistellung einer festen Zusammensetzung zur Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung umfassend die folgenden Schritte:

  1. (i) Bereitstellen einer Zusammensetzung enthaltend die Komponenten (A) und/oder (B), vorzugsweise (A) und (B);
  2. (ii) Kompaktieren dieser Zusammensetzung, zum Beispiel durch Walzenkompaktierung;
  3. (iii) Granulieren der Schmiermittelzusammensetzung, und
  4. (iv) Kompression der Granulate zu Tabletten.
In addition to the compositions, the invention therefore also relates in a particular aspect to a method for providing a solid composition for producing a lubricant composition, comprising the following steps:
  1. (i) providing a composition comprising components (A) and / or (B), preferably (A) and (B);
  2. (ii) compacting this composition, for example by roller compaction;
  3. (iii) granulating the lubricant composition, and
  4. (iv) compression of the granules into tablets.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in fester Form, vorzugsweise als Pulver, Granulat oder - besonders bevorzugt - in Form von Tabletten können durch Zugabe von Wasser eine Schmiermittelzusammensetzung, insbesondere einen Kühlschmierstoff für die Metallbearbeitung, insbesondere für die spanende Metallbearbeitung, bilden.The compositions according to the invention in solid form, preferably as powder, granules or - particularly preferably - in the form of tablets can form a lubricant composition, in particular a cooling lubricant for metalworking, in particular for metalworking, by adding water.

Demnach betrifft die Erfindung in einem weiteren Aspekt auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Herstellung einer Schmierstofflösung, insbesondere einer Kühlschmierstofflösung, bevorzugt für die zerspanende Metallbearbeitung. Diese Zusammensetzung liegt dabei bevorzugt als Tablette oder als Pulver vor. Insbesondere kann die Tablette wie hierin beschrieben hergestellt werden.Accordingly, in a further aspect, the invention also relates to the use of a composition according to the invention for producing a lubricant solution, in particular a cooling lubricant solution, preferably for metal cutting. This composition is preferably in the form of a tablet or a powder. In particular, the tablet can be made as described herein.

Die Zusammensetzung kann aber auch ohne Kompaktierung oder weitere Verarbeitung direkt zur Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung eingesetzt werden. Bevorzugt wird sie dazu mit Wasser, insbesondere nur mit Wasser, vermischt.However, the composition can also be used directly for the production of a lubricant composition without compacting or further processing. For this purpose, it is preferably mixed with water, in particular only with water.

Durch Einstellen eines bestimmten Verhältnisses zwischen der Zusammensetzung und Wasser können verschiedene Kühlschmierstoffzusammensetzungen hergestellt werden. Besonders vorteilhaft ist eine Schmierstoffzusammensetzung, die mindestens 80 Gew.-% Wasser enthält. Diese zeigt eine gleichbleibend gute Kühlwirkung.By setting a certain ratio between the composition and water, various cooling lubricant compositions can be produced. A lubricant composition which contains at least 80% by weight of water is particularly advantageous. This shows a consistently good cooling effect.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Schmiermittelzusammensetzung mindestens 85 Gew.-% Wasser, weiter bevorzugt mindestens 90 Gew.-% Wasser, insbesondere bevorzugt mindestens 95 Gew.-% Wasser. Die Obergrenze für Wasser liegt typischerweise bei 99 Gew.-%.In a particularly preferred embodiment of the invention, the lubricant composition contains at least 85% by weight of water, more preferably at least 90% by weight of water, particularly preferably at least 95% by weight of water. The upper limit for water is typically 99% by weight.

Erfahrungsgemäß sind die erfindungsgemäßen Kühlschmierstoffe, die einen hohen Wassergehalt aufweisen, für die Anwendung in der spanenden Metallbearbeitung besonders vorteilhaft. Hierbei sind insbesondere Kühlschmierstoffe bevorzugt, die eine Kühlflüssigkeit mit hoher Verdampfungsenthalpie enthalten. Die "Verdampfungsenthalpie" bezeichnet die Wärmemenge, die benötigt wird, um eine festgelegte Menge Flüssigkeit vom flüssigen in den gasförmigen Zustand zu bringen (i.e. zu verdampfen). Wasser hat eine Standardverdampfungsenthalpie (25 °C) von 43 kJ/mol. Diese ist im Vergleich zu vielen anderen Flüssigkeiten besonders hoch, d.h. die Flüssigkeit kann besonders viel Energie z.B. in Form von Wärme aufnehmen, bevor diese in den gasförmigen Zustand übergeht.Experience has shown that the cooling lubricants according to the invention, which have a high water content, are particularly advantageous for use in metal cutting. Cooling lubricants containing a cooling liquid with a high enthalpy of vaporization are particularly preferred. The "enthalpy of vaporization" refers to the amount of heat needed to bring a specified amount of liquid from a liquid to a gas (i.e., to evaporate it). Water has a standard enthalpy of vaporization (25 ° C) of 43 kJ / mol. This is particularly high compared to many other liquids, i.e. the liquid can use a lot of energy e.g. absorb in the form of heat before it changes to the gaseous state.

Die Konzentration von Komponente (A) und/oder Komponente (B) liegt im Fall der erfindungsgemäßen Schmiermittelzusammensetzungen in einer Ausführungsform der Erfindung im Bereich von 1 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.In one embodiment of the invention, the concentration of component (A) and / or component (B) in the case of the lubricant compositions according to the invention is in the range from 1 to 20% by weight, preferably 1 to 15% by weight, particularly preferably 5 to 10 % By weight, based on the total weight of the lubricant composition.

Alternative Schmierstoffzusammensetzungen, die eine höhere Konzentration von Komponente (A) und/oder Komponente (B) im Bereich von 25 bis 95 Gew.-% aufweisen, werden im Sinne der Erfindung auch als Konzentrate bezeichnet. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Konzentration von Komponente (A) und/oder Komponente (B) daher bei 25 bis 95 Gew.-%, bevorzugt bei 30 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt bei 35 bis 60 Gew.-%.Alternative lubricant compositions which have a higher concentration of component (A) and / or component (B) in the range from 25 to 95% by weight are also referred to as concentrates for the purposes of the invention. In a preferred embodiment of the invention, the concentration of component (A) and / or component (B) is therefore 25 to 95% by weight, preferably 30 to 80% by weight, particularly preferably 35 to 60% by weight. %.

Die Schmiermittelzusammensetzung kann neben der erfindungsgemäßen Zusammensetzung übliche Zusätze enthalten, die sich nach dem jeweiligenIn addition to the composition according to the invention, the lubricant composition can contain customary additives which vary according to the particular

Anwendungsgebiet des Schmierstoffs richten und zwecks Verbesserung ausgewählter Eigenschaften der erfindungsgemäßen Schmiermittelzusammensetzung zugegeben werden können. Vorteilhafterweise sind die Hilfsstoffe wasserlöslich. Vorteilhafterweise bildet die demnach auch nach Zugabe der Hilfsstoffe eine homogene Lösung. Es handelt sich bei den besonders bevorzugten Schmiermittelzusammensetzungen demnach ebenso um Lösungen.Direction of application of the lubricant and can be added to improve selected properties of the lubricant composition according to the invention. The auxiliary substances are advantageously water-soluble. Accordingly, it advantageously forms a homogeneous solution even after the auxiliaries have been added. The particularly preferred lubricant compositions are therefore also solutions.

Es sind von der Erfindung aber auch Schmiermittelzusammensetzungen erfasst, die nach der Zugabe von Hilfsstoffen als disperse oder kolloiddisperse Zusammensetzungen, ggf. auch als Emulsionen, vorliegen. Neben den Komponenten (A) und/oder (B), vorzugsweise (A) und (B), die in jedem Fall bei Zugabe von Wasser eine homogene Lösungen ergeben, sind demnach auch Schmiermittelzusammensetzungen erfasst, die oberflächenaktive Substanzen, wie beispielsweise Netzmittel oder Emulgatoren enthalten.However, the invention also includes lubricant compositions which, after the addition of auxiliaries, are present as disperse or colloidally disperse compositions, optionally also as emulsions. In addition to components (A) and / or (B), preferably (A) and (B), which in each case result in a homogeneous solution when water is added, lubricant compositions which include surface-active substances such as wetting agents or emulsifiers are also included contain.

Die erfindungsgemäßen Schmierstoffzusammensetzungen können insbesondere Korrosionsschutzmittel enthalten. Diese sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Triazolen, Thiadiazolen, Organophosphorsäuren, Borsäure, Borsäurederivaten, Sulfonsäuren, Sulfonaten, Sulfonsäureestern, Carbonsäuren oder Mischungen daraus. Bevorzugt sind Benzotriazol, Benzothiadiazol, Maleinsäure, Malonsäure, Isononansäure, Zitronensäure, Ascorbinsäure oder Mischungen daraus.The lubricant compositions according to the invention can in particular contain anti-corrosion agents. These are preferably selected from the group consisting of triazoles, thiadiazoles, organophosphoric acids, boric acid, boric acid derivatives, sulfonic acids, sulfonates, sulfonic acid esters, carboxylic acids or mixtures thereof. Benzotriazole, benzothiadiazole, maleic acid, malonic acid, isononanoic acid, citric acid, ascorbic acid or mixtures thereof are preferred.

Das Korrosionsschutzmittel ist bevorzugt in der Schmiermittelzusammensetzung zu maximal 10 Gew.-%, bevorzugt maximal 5 Gew.-%, weiter bevorzugt maximal 2 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 1 Gew.-%, insbesondere maximal 0,1 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung enthalten.The corrosion protection agent is preferably in the lubricant composition at a maximum of 10% by weight, preferably at most 5% by weight, further preferably at most 2% by weight, particularly preferably at most 1% by weight, in particular at most 0.1% by weight based on the total weight of the lubricant composition.

Es hat sich gezeigt, dass Schmiermittelzusammensetzungen, die elementorganische Verbindungen, insbesondere Bisphosphonate wie die Etidronsäure, selbst mit nur geringem oder auch ohne den Zusatz von Korrosionsschutzmittel bereits gute Korrosionseigenschaften aufweisen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass diese Verbindungen selber eine Korrositionsschutzwirkung entfalten können. Dies gilt insbesondere für Bisphosphonate wie Etidronsäure.It has been shown that lubricant compositions which contain elemental organic compounds, in particular bisphosphonates such as etidronic acid, already have good corrosion properties, even with only a small amount or without the addition of anti-corrosion agents. This is due to the fact that these compounds themselves can have a protective effect against corrosion. This applies in particular to bisphosphonates such as etidronic acid.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist daher das Korrosionsschutzmittel in der Schmiermittelzusammensetzung enthaltend Komponente (B), bevorzugt Bisphosphonat, besonders bevorzugt Etidronsäure und deren Salze oder Mischungen daraus, insbesondere Etidronsäure, Natriumetidronat und Kaliumetidronat oder Mischungen daraus, zu maximal 2 Gew.-%, bevorzugt maximal 1 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 0,1 Gew.-%, insbesondere maximal 0,01 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung enthalten.In a particularly preferred embodiment, the corrosion protection agent is therefore in the lubricant composition containing component (B), preferably bisphosphonate, particularly preferably etidronic acid and its salts or mixtures thereof, in particular Etidronic acid, sodium etidronate and potassium etidronate or mixtures thereof, to a maximum of 2% by weight, preferably a maximum of 1% by weight, particularly preferably a maximum of 0.1% by weight, in particular a maximum of 0.01% by weight, based on the total weight of the Lubricant composition included.

Weiterhin können pH-Regulierungsmittel enthalten sein. Diese sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anorganischen Säuren oder Basen, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxiden, Elementsauerstoffsäuren oder Mischungen daraus, bevorzugt Alkalimetallhydroxiden, Phosphorsäuren oder Phosphorsäurederivaten oder Mischungen daraus, insbesondere Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Phosphorsäure. Ganz besonders bevorzugt ist Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Mischungen daraus.PH regulators can also be included. These are preferably selected from the group consisting of inorganic acids or bases, preferably from the group consisting of alkali or alkaline earth metal hydroxides, elemental oxygen acids or mixtures thereof, preferably alkali metal hydroxides, phosphoric acids or phosphoric acid derivatives or mixtures thereof, in particular sodium hydroxide, potassium hydroxide or phosphoric acid. Sodium hydroxide, potassium hydroxide or mixtures thereof are very particularly preferred.

Diese pH-Regulierungsmittel werden den erfindungsgemäßen Schmierstoffzusammensetzungen vorteilhafterweise so zugesetzt, dass der pH-Wert der Schmiermittelzusammensetzung zwischen 6 und 10, bevorzugt zwischen 7 und 9, besonders bevorzugt bei 9 liegt.These pH regulators are advantageously added to the lubricant compositions according to the invention such that the pH of the lubricant composition is between 6 and 10, preferably between 7 and 9, particularly preferably 9.

Die Schmiermittelzusammensetzungen können zudem auch Feuchthaltemittel enthalten, die vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Alkoholen, Mehrfachalkoholen, Polyolen oder Mischungen daraus. Bevorzugt ist Glycerin, Ethylenglycol, Propylenglycol sowie Polyethylenglycole mit Molmassen kleiner 1000 g/mol.The lubricant compositions can also contain humectants, which are preferably selected from the group consisting of alcohols, multiple alcohols, polyols or mixtures thereof. Glycerol, ethylene glycol, propylene glycol and polyethylene glycols with molar masses less than 1000 g / mol are preferred.

Es kann auch sinnvoll sein, der Schmiermittelzusammensetzung ein Biozid hinzuzusetzen. Da aber durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, wie oben dargelegt, der Einsatz von Bioziden verringert werden kann, ist es möglich (und bevorzugt), dass die Schmiermittelzusammensetzungen bezogen auf das Gesamtgewicht maximal 1 Gew.-%, bevorzugt maximal 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 0,01 Gew.-% Biozide aufweisen.It may also be useful to add a biocide to the lubricant composition. However, since the use of the compositions according to the invention, as set out above, can reduce the use of biocides, it is possible (and preferred) that the lubricant compositions, based on the total weight, are at most 1% by weight, preferably at most 0.1%. -%, particularly preferably a maximum of 0.01 wt .-% biocides.

Biozide können bevorzugt ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Isothiazolinonen, Carbamaten, Formaldehyd, Formaldehyddepotstoffen, Phenolen, Phenolderivaten, Alkoholen, Aminen, quartären Ammoniumverbindungen, Alkalipyrithionen oder Mischungen daraus. Ganz besonders bevorzugt sind Isothiazolinone, Alkalipyrithione, Aminoxide und quartäre Ammoniumverbindungen oder Mischungen daraus.Biocides can preferably be selected from the group consisting of isothiazolinones, carbamates, formaldehyde, formaldehyde depot substances, phenols, phenol derivatives, alcohols, amines, quaternary ammonium compounds, alkali pyrithiones or mixtures thereof. Isothiazolinones, alkali pyrithiones, amine oxides and quaternary ammonium compounds or mixtures thereof are very particularly preferred.

Ferner kann der Zusatz eines Netzmittels vorteilhaft sein. Aufgrund der Vorteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung (siehe oben) können bereits geringe Mengen eines Netzmittels ausreichen, um die Schmierleistung zu verbessern. Sie können ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus ionischen, amphoteren, nicht-ionischen Tensiden, Polymertensiden, Detergenzien, Seifen oder Mischungen daraus. Inbesondere der Einsatz eines ionischen Tensids, wie bevorzugt einem Gemisch aus Rizinusöl, Rizinolsäure und Schwefelsäureester und deren Salzen ("türkisch Rotöl"), führt zu Schmiermittelzusammensetzungen mit besonders vorteilhaften Eigenschaften. Vorzugsweise wird auf die Verwendung nicht-ionischer Tenside verzichtet.The addition of a wetting agent can also be advantageous. Because of the advantages of the composition according to the invention (see above), even small amounts of a wetting agent can be sufficient to improve the lubricating performance. They can be selected from the group consisting of ionic, amphoteric, non-ionic surfactants, polymer surfactants, detergents, soaps or mixtures thereof. In particular, the use of an ionic surfactant, such as preferably a mixture of castor oil, ricinoleic acid and sulfuric acid ester and their salts (“Turkish red oil”), leads to lubricant compositions with particularly advantageous properties. The use of non-ionic surfactants is preferably dispensed with.

Das Netzmittel ist in der Schmiermittelzusammensetzung vorteilhafterweise zu maximal 2 Gew.-%, bevorzugt maximal 1 Gew.-%, weiter bevorzugt maximal 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 0,01 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung enthalten.The wetting agent in the lubricant composition is advantageously at most 2% by weight, preferably at most 1% by weight, more preferably at most 0.1% by weight, particularly preferably at most 0.01% by weight, based on the total weight of the lubricant composition contain.

Gegebenenfalls können auch Entschäumer zugegeben werden. Diese sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Silikonen, Siloxanen, Organosiloxanen, Phosporsäureestern, Mono- und Diglyceriden von Speisefettsäuren oder Mischungen daraus. Bevorzugt sind Siloxane, Organosiloxane oder Mischungen daraus.If necessary, defoamers can also be added. These are preferably selected from the group consisting of silicones, siloxanes, organosiloxanes, phosphoric acid esters, mono- and diglycerides of fatty acids or mixtures thereof. Siloxanes, organosiloxanes or mixtures thereof are preferred.

Vorteilhafterweise enthält die Schmiermittelzusammensetzung sowohl ein pH-Regulierungsmittel als auch ein Feuchthaltemittel und ein Korrosionsschutzmittel.The lubricant composition advantageously contains both a pH regulating agent and a humectant and an anti-corrosion agent.

Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung und Schmiermittelzusammensetzung beschrieben.Particularly preferred embodiments of the composition and lubricant composition according to the invention are described below.

In einer Ausführungsform enthält die Schmiermittelzusammensetzung die folgenden Komponenten, beziehungsweise ist die Schmiermittelzusammensetzung erhältlich durch Zusammenbringen folgender Komponenten:

  • 20 bis 70 Gew.-% Wasser,
  • 30 bis 80 Gew.-% von Komponente (A),
  • 0 bis 10 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 5 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 5 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.In one embodiment, the lubricant composition contains the following components, or the lubricant composition can be obtained by bringing the following components together:
  • 20 to 70% by weight of water,
  • 30 to 80% by weight of component (A),
  • 0 to 10% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 5 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 5% by weight of a humectant,
each based on the total weight of the lubricant composition.

In einer weiteren Ausführungsform enthält die Schmiermittelzusammensetzung die folgenden Komponenten, beziehungsweise ist die Schmiermittelzusammensetzung erhältlich durch Zusammenbringen folgender Komponenten:

  • 20 bis 70 Gew.-% Wasser,
  • 30 bis 80 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 10 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 5 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 5 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.In a further embodiment, the lubricant composition contains the following components, or the lubricant composition can be obtained by bringing the following components together:
  • 20 to 70% by weight of water,
  • 30 to 80% by weight of component (B),
  • 0 to 10% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 5 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 5% by weight of a humectant,
each based on the total weight of the lubricant composition.

In einer alternativen Ausführungsform enthält die Schmiermittelzusammensetzung die folgenden Komponenten, beziehungsweise ist die Schmiermittelzusammensetzung erhältlich durch Zusammenbringen folgender Komponenten:

  • 20 bis 70 Gew.-% Wasser,
  • 20 bis 60 Gew.-% von Komponente (A),
  • 5 bis 30 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 10 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 5 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 5 Gew. -% eines Feuchthaltemittels, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.
In an alternative embodiment, the lubricant composition contains the following components, or the lubricant composition can be obtained by bringing the following components together:
  • 20 to 70% by weight of water,
  • 20 to 60% by weight of component (A),
  • 5 to 30% by weight of component (B),
  • 0 to 10% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 5 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 5% by weight of a humectant, each based on the total weight of the lubricant composition.

In einer anderen Ausführungsform enthält die Schmiermittelzusammensetzung die folgenden Komponenten, beziehungsweise ist die Schmiermittelzusammensetzung erhältlich durch Zusammenbringen folgender Komponenten:

  • 50 bis 95 Gew.-% Wasser,
  • 5 bis 50 Gew.-% von Komponente (A),
  • 0 bis 5 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 1 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 1 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.In another embodiment, the lubricant composition contains the following components, or the lubricant composition can be obtained by bringing the following components together:
  • 50 to 95% by weight of water,
  • 5 to 50% by weight of component (A),
  • 0 to 5% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 1 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 1% by weight of a humectant,
each based on the total weight of the lubricant composition.

In einer weiteren Ausführungsform enthält die Schmiermittelzusammensetzung die folgenden Komponenten, beziehungsweise ist die Schmiermittelzusammensetzung erhältlich durch Zusammenbringen folgender Komponenten:

  • 50 bis 95 Gew.-% Wasser,
  • 5 bis 50 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 5 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 1 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 1 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.In a further embodiment, the lubricant composition contains the following components, or the lubricant composition can be obtained by bringing the following components together:
  • 50 to 95% by weight of water,
  • 5 to 50% by weight of component (B),
  • 0 to 5% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 1 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 1% by weight of a humectant,
each based on the total weight of the lubricant composition.

In einer Ausführungsform enthält die Schmiermittelzusammensetzung die folgenden Komponenten, beziehungsweise ist die Schmiermittelzusammensetzung erhältlich durch Zusammenbringen folgender Komponenten:

  • 50 bis 95 Gew.-% Wasser,
  • 5 bis 30 Gew.-% von Komponente (A),
  • 5 bis 30 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 5 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 1 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 1 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.In one embodiment, the lubricant composition contains the following components, or the lubricant composition can be obtained by bringing the following components together:
  • 50 to 95% by weight of water,
  • 5 to 30% by weight of component (A),
  • 5 to 30% by weight of component (B),
  • 0 to 5% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 1 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 1% by weight of a humectant,
each based on the total weight of the lubricant composition.

In einem Aspekt der Erfindung enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung die folgenden Komponenten, beziehungsweise ist die Zusammensetzung erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 50 bis 90 Gew.-% von Komponente (A),
  • 0 bis 10 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 20 Gew. -% eines Feuchthaltemittels, sowie
  • 0 bis 10 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.In one aspect of the invention, the composition according to the invention contains the following components, or the composition can be obtained by bringing the following components together:
  • 50 to 90% by weight of component (A),
  • 0 to 10% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 20% by weight of a humectant, and
  • 0 to 10% by weight of an anti-corrosion agent,
each based on the total weight of the composition.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung die folgenden Komponenten, beziehungsweise ist die Zuusammensetzung erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 50 bis 90 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 10 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 20 Gew. -% eines Feuchthaltemittels, sowie
  • 0 bis 10 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.In a further aspect of the invention, the composition according to the invention contains the following components, or the composition is obtainable by bringing the following components together:
  • 50 to 90% by weight of component (B),
  • 0 to 10% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 20% by weight of a humectant, and
  • 0 to 10% by weight of an anti-corrosion agent,
each based on the total weight of the composition.

In einem alternativen Aspekt enthält die Zusammensetzung die folgenden Komponenten, beziehungsweise ist die Zusammensetzung erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 40 bis 90 Gew.-% von Komponente (A),
  • 10 bis 40 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 30 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 10 Gew. -% eines Feuchthaltemittels, sowie
  • 0 bis 10 Gew. -% eines Korrosionsschutzmittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.In an alternative aspect, the composition contains the following components, or the composition can be obtained by bringing the following components together:
  • 40 to 90% by weight of component (A),
  • 10 to 40% by weight of component (B),
  • 0 to 30% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 10% by weight of a humectant, and
  • 0 to 10% by weight of an anti-corrosion agent,
each based on the total weight of the composition.

Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Schmiermittelzusammensetzungen eine gute Leistungsfähigkeit im Vier-Kugel-Apparat (VKA) zur Bestimung der Schweißkraft nach DIN 51350-2 aufweisen. Weiterhin werden gute Leistungen im sog. Cross-Cylinder Test (XCT) für diese Schmiermittelzusammensetzungen erzielt.It has been shown that the lubricant compositions according to the invention have good performance in the four-ball apparatus (VKA) for determining the welding force in accordance with DIN 51350-2 . Furthermore, good results are achieved in the so-called cross-cylinder test (XCT) for these lubricant compositions.

Ebenso konnte eine gute Leistungsfähigkeit im Tapping-Torque-Test (TTT) gezeigt werden. Dabei wurde gefunden, dass sich die Zugabe eines Feuchthaltemittels, insbesondere Glycerin vorteilhaft auf die Leistung im TTT auswirkt. Die Versuche wurden in Anlehnung an die Richtlinie (ASTM D 5619) durchgeführt (Beispiel 3). Dieses Testsystem erlaubt durch Drehmoment- und Temperaturerfassung einen Nachweis über entscheidende Prozessparameter während des Umformungs- und Zerspanungsprozesses.Good performance was also shown in the Tapping Torque Test (TTT). It was found that the addition of a humectant, in particular glycerol, has an advantageous effect on the performance in the TTT. The tests were carried out in accordance with the guideline (ASTM D 5619) (Example 3). Through torque and temperature detection, this test system allows proof of crucial process parameters during the forming and machining process.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Schmiermittelzusammensetzungen, insbesondere als Schmierstofflösung, erlaubt zudem eine vereinfachte Überwachung der Prozessführung, insbesondere im Hinblick auf den Verbrauch oder Verlust von Schmiermittelkomponenten. So hat nämlich die Nutzung gerade einer Lösung den Vorteil, dass übliche Methoden wie spektrometrische, titrimetrische oder elektroanalytische Verfahren eingesetzt werden können, um die Konzentration insbesondere der Komponenten (A) und/oder (B) zu bestimmen und zu überwachen. Dies erlaubt eine einfache Detektion (Monitoring) des Verbrauchs von Schmierstoffkomponenten, insbesondere der Komponenten (A) und/oder (B) während des Metallbearbeitungsprozesses.The use of the lubricant compositions according to the invention, in particular as a lubricant solution, also allows simplified monitoring of the process control, in particular with regard to the consumption or loss of lubricant components. The use of just one solution has the advantage that conventional methods such as spectrometric, titrimetric or electroanalytical methods can be used to determine and monitor the concentration, in particular of components (A) and / or (B). This allows simple detection (monitoring) of the consumption of lubricant components, in particular components (A) and / or (B) during the metalworking process.

Hierzu kann die Schmiermittelzusammensetzung zum Beispiel nach Kontakt mit dem Werkstück in eine Detektionseinheit eingeleitet werden, um den Verbrauch an Komponenten der Schmiermittelzusammensetzung zu bestimmen. Die die Detektionseinheit kann aber auch direkt oder indirekt Teil der Metallbearbeitungsvorrichtung sein.For this purpose, the lubricant composition can be introduced into a detection unit, for example after contact with the workpiece, in order to determine the consumption of components of the lubricant composition. However, the detection unit can also be part of the metalworking device, directly or indirectly.

Die Erfindung betrifft daher in einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Qualitätskontrolle von Schmiermittelzusammensetzungen in einem Metallbearbeitungsprozess umfassend die folgenden Schritte:

  1. (i) Bereitstellung einer erfindungsgemäßen Schmiermittelzusammensetzung
  2. (ii) In Kontakt bringen des Werkstücks mit der Schmiermittelzusammensetzung
  3. (iii) Bestimmung der Konzentration mindestens einer Komponente der Schmiermittelzusammensetzung, insbeosndere der Komponenten (A) und/oder (B), vorteilhafterweise mittels eines spektrometrischen, titrimetrischen oder elektroanalytischen Verfahrens.
In a further aspect, the invention therefore relates to a method for quality control of lubricant compositions in a metalworking process, comprising the following steps:
  1. (i) Provision of a lubricant composition according to the invention
  2. (ii) contacting the workpiece with the lubricant composition
  3. (iii) Determining the concentration of at least one component of the lubricant composition, in particular components (A) and / or (B), advantageously by means of a spectrometric, titrimetric or electroanalytical method.

Die in diesem Verfahren verwendete Schmiermittlzusammensetzung kann fest oder flüssig eingesetzt werden. Wird die Schmiermittelzusammensetzung allerdings in fester Form auf das Werkstück gebracht, kann es vorteilhaft sein, wenn diese vor der Bestimmung der Komponenten (A) und/oder (B) in eine wässrige Lösung überführt wird. Unabhängig von dem ursprünglichen Aggregatzustand der Schmiermittelzusammensetzung kann diese zur Konzentrationsbestimmung mit Wasser verdünnt werden.The lubricant composition used in this process can be used in solid or liquid form. However, if the lubricant composition is applied to the workpiece in solid form, it may be advantageous if it is transferred to an aqueous solution before the determination of components (A) and / or (B). Regardless of the original state of the lubricant composition, it can be diluted with water to determine the concentration.

Ein "spektrometrisches" Verfahren bezeichnet eine Messung auf Grundlage von Spektroskopie. Unter dem Begriff "Spektroskopie" wird eine Gruppe von physikalischen Methoden zusammengefasst, die jeweils eine Strahlung nach einer bestimmten Eigenschaft, wie beispielsweise Energie, Masse oder Wellenlänge zerlegt.A "spectrometric" method refers to a measurement based on spectroscopy. The term "spectroscopy" summarizes a group of physical methods, each of which breaks down radiation according to a specific property, such as energy, mass or wavelength.

Ein "titrimetrsiches" Verfahren bezeichnet eine Messmethode zur quantitativen Bestimmung eines Stoffes mittels Titration. Die "Titration" ist ein Verfahren, bei dem eine Lösung, deren Konzentration bekannt ist, mit einer Probe, unbekannter Konzentration in Kontakt gebracht wird. Das verbrauchte Volumen der Lösung, wird gemessen und anhand der Stöchiometrie wird die unbekannte Konzentration der Probe berechnet.A "titrimetric" method describes a measuring method for the quantitative determination of a substance using titration. "Titration" is a process in which a solution whose concentration is known is brought into contact with a sample of unknown concentration. The volume of the solution used is measured and the unknown concentration of the sample is calculated using the stoichiometry.

Der Begriff "elektroanalytisches" Verfahren bezeichnet eine Messmethode zur quantitativen Bestimmung eines Stoffes mit Hilfe der Messung von elektrischen Strömen und/oder Spannungen. Die elektroanalytische Methode stammt dabei aus den Hauptkategorien der Potentiometrie, Coulometrie, Amperometrie oder Voltammetrie (z.B. Polaropgraphie).The term “electroanalytical” method denotes a measurement method for the quantitative determination of a substance with the aid of the measurement of electrical currents and / or voltages. The electroanalytical method comes from the main categories of potentiometry, coulometry, amperometry or voltammetry (e.g. polarography).

Im Anschluss an die quantitative Bestimmung einer Schmiermittelkomponente kann der Verbrauch der Komponente durch Hinzufügen einer gewünschten Menge an dieser Komponente wieder kompensiert werden ("Nachdosieren"). Damit kann ein gewünschter Sollwert wieder erreicht werden.After the quantitative determination of a lubricant component, the consumption of the component can be compensated for again by adding a desired amount of this component (“subsequent dosing”). A desired setpoint can thus be achieved again.

Daher betrifft ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Regeln der Konzentration von Schmiermittelkomponenten, insbesondere den Komponenten (A) und/oder (B), in einer Schmiermittelzusammensetzung. Vorteilhafterweise handelt es sich dabei um eine Schmiermittellösung.A further advantageous aspect of the invention therefore relates to a method for regulating the concentration of lubricant components, in particular components (A) and / or (B), in a lubricant composition. It is advantageously a lubricant solution.

Es kann demnach vorteilhaft sein, die Vorrichtung zur Metallbearbeitung entweder direkt oder indirekt (strukturell oder funktionell) mit einem Nachfülltank zu verknüpfen.It can therefore be advantageous to link the device for metal processing either directly or indirectly (structurally or functionally) to a refill tank.

Optional ist es ebenfalls möglich die Schmiermittelkomponenten mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser zu verdünnen, bevor diese in den Nachfülltank gegeben werden.Optionally, it is also possible to dilute the lubricant components with a liquid, preferably water, before they are added to the refill tank.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zum Regeln der Konzentration mindestens einer Komponente in einer Schmiermittelzusammensetzung, insbesondere einer Schmiermittellösung, umfassend die folgenden Schritte:

  1. (i) Ermitteln der Konzentration der Schmiermittelkomponente (Istwert), insbesondere mindestens eines Bestandteils der Komponente (A) und/oder (B) und
  2. (ii) Nachdosieren der Komponente auf eine gewünschte Konzentration (Sollwert).
One aspect of the invention accordingly relates to a method for regulating the concentration of at least one component in a lubricant composition, in particular a lubricant solution, comprising the following steps:
  1. (i) determining the concentration of the lubricant component (actual value), in particular at least one component of component (A) and / or (B) and
  2. (ii) Subdosing the component to a desired concentration (setpoint).

BEISPIELEEXAMPLES

Nachfolgend wird die Erfindung anhang von experimentellen Beispielen des Näheren erläutert.The invention is explained in more detail below with experimental examples.

Allgemeine HerstellungsverfahrenGeneral manufacturing processes Beispiel 1 - Herstellung erfindungsgemäßer Kühlschmierstoffzusammensetzungen (KSS)Example 1 - Production of Cooling Lubricant Compositions According to the Invention

Es wurden Lösungen der Kühlschmierstoffzusammensetzungen hergestellt. Lösung 1 Gew.-% Wasser 53,30 Natriumdisulfit 16,00 Natriumtripolyphosphat 2,00 Etidronsäure 8,00 Korrosionsschutzmittel 0,70 pH-Regulierungsmittel 20,00 Lösung 2 Gew.-% Wasser 44,30 Natriumdisulfit 35,00 Korrosionsschutzmittel 0,70 pH-Regulierungsmittel 5,00 Netzmittel 15,00 Solutions of the cooling lubricant compositions were prepared. Solution 1 % By weight water 53.30 Sodium disulfite 16.00 Sodium tripolyphosphate 2.00 Etidronic acid 8.00 Anticorrosive 0.70 pH regulator 20.00 Solution 2 % By weight water 44.30 Sodium disulfite 35.00 Anticorrosive 0.70 pH regulator 5.00 Wetting agent 15.00

Je nach Verwendung kann die Schmiermittelzusammensetzung beliebig durch weitere Zugabe von Wasser auf die gewünschte Konzentration eingestellt werden.Depending on the use, the lubricant composition can be adjusted to the desired concentration by adding water.

SyntheseprotokollSynthesis protocol

Es werden zunächst die alkalischen Komponenten in Wasser gelöst. Im Anschluss erfolgt gegebenenfalls die Zugabe der sauren Komponenten. Der pH-Wert wird unter Zugabe eines pH-Regulierungsmittels im Bereich von 6 bis 10, bevorzugt von 7 bis 9, besonders bevorzugt auf 9 eingestellt. Danach werden gegebenenfalls schwefelhaltigen Komponenten zugegeben und der pH-Wert wird erneut auf den gewünschten Bereich 8 bis 10, insbesondere 9 eingestellt. Anschließend erfolgt optional die Zugabe weiterer Zusätze, beispielsweise von Bioziden, Netzmitteln oder Feuchthaltemitteln.The alkaline components are first dissolved in water. The acidic components are then optionally added. The pH is particularly preferred with the addition of a pH control agent in the range from 6 to 10, preferably from 7 to 9 set to 9. Then, if necessary, sulfur-containing components are added and the pH is again adjusted to the desired range 8 to 10, in particular 9. This is followed by the optional addition of further additives, for example biocides, wetting agents or humectants.

Verdünnte Lösungen sind anhand der nachfolgenden Beispiele als weitere mögliche Ausführungsformen veranschaulicht: Lösung 3 Gew.-% Wasser 85,70 Etidronsäure 8,00 Benzotriazol 0,10 Glycerin 1,20 Phosphorsäure 5,00 Lösung 4 Gew.-% Wasser 89,30 Natriumtripolyphosphat 5,00 Etidronsäure 1,50 Benzotriazol 0,10 Glycerin 1,10 Phosphorsäure 3,00 Lösung 5 Gew.-% Wasser 90,20 Natriumsulfit 5,00 Etidronsäure 1,60 Benzotriazol 0,10 Glycerin 1,10 Phosphorsäure 2,00 Diluted solutions are illustrated by the following examples as further possible embodiments: Solution 3 % By weight water 85.70 Etidronic acid 8.00 Benzotriazole 0.10 Glycerin 1.20 phosphoric acid 5.00 Solution 4 % By weight water 89.30 Sodium tripolyphosphate 5.00 Etidronic acid 1.50 Benzotriazole 0.10 Glycerin 1.10 phosphoric acid 3.00 Solution 5 % By weight water 90.20 Sodium sulfite 5.00 Etidronic acid 1.60 Benzotriazole 0.10 Glycerin 1.10 phosphoric acid 2.00

Beispiel 2 - Bestimmung Oberflächenspannung am Beispiel von Lösung 1Example 2 - Determination of surface tension using the example of solution 1

Die dynamische Oberflächenspannung wurde mittels eines Tensiometers durch die Blasendruck-Methode (angelehnt an ASTM D 3825) bestimmt. Dazu wurde durch eine Kanüle ein Gas in die erfindungsgemäße Schmierstofflösung (Lösung 1, Beispiel 1), und zum Vergleich in Wasser gedrückt Die dabei gebildete Blasenoberfläche wölbte sich und verringerte dabei kontinuierlich den Blasenradius. Über den Blasendruck wurde die Oberflächenspannung bestimmt. Durch die Variation der Blasenbildungsgeschwindigkeit wurde die Oberflächenspannung als Funktion des Oberflächenalters (dynamische Oberflächenspannung ermittelt.The dynamic surface tension was determined using a tensiometer by the bubble pressure method (based on ASTM D 3825). For this purpose, a gas was pressed through a cannula into the lubricant solution according to the invention (solution 1, example 1) and, for comparison, in water. The bubble surface formed in the process bulged and thereby continuously reduced the bubble radius. The surface tension was determined via the bubble pressure. By varying the rate of bubble formation, the surface tension was determined as a function of the surface age (dynamic surface tension.

Eine Bestimmung der statischen Oberflächenspannung erfolgte in Anlehnung an ASTM D 2285 durch die Tropfenvolumen-Methode.The static surface tension was determined in accordance with ASTM D 2285 by the drop volume method.

Hierzu wurde die Tropfenanzahl bestimmt, die sich aus einem festgelegten Flüssigkeitsvolumen ergibt. Die Messung wurde mit der erfindungsgemäßen Schmiermittelzusammensetzung (Lösung 1) und zum Vergleich mit Wasser durchgeführt.For this purpose, the number of drops was determined, which results from a specified volume of liquid. The measurement was carried out with the lubricant composition according to the invention (solution 1) and for comparison with water.

Beide Messungen mit der erfindungsgemäßen Schmiermittelzusammensetzung (Lösung 1) ergaben, dass keine messbare Reduktion der Oberflächenspannung gegenüber Wasser beobachtet werden konnte.Both measurements with the lubricant composition according to the invention (solution 1) showed that no measurable reduction in the surface tension compared to water could be observed.

Beispiel 3 - Bestimmung der Leistungsfähigkeit der SchmierstoffzusammensetzungenExample 3 - Determination of the performance of the lubricant compositions 1. Herstellung der Test-Kühlschmierstoffe1. Production of the test coolants

Für die Bestimmung der Schweißkraft sowie der Bestimmung des Reichert-Werts wurden unterschiedliche Schmiermittelzusammensetzungen hergestellt, die jeweils 5 Gew.-% der erfindungsgemäßen Leistungsadditive bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung enthielten (siehe KSS 1 bis 5). Als Vergleichsversuch wurde eine nicht erfindungsgemäße Kühlschmierstoff-Emulsion (Vergleichsbeispiel) hergestellt und in den folgenden Prüfverfahren mit den erfindungsgemäßen Kühlschmierstoffen verglichen.For the determination of the welding force and the determination of the Reichert value, different lubricant compositions were produced, each of which contained 5% by weight of the performance additives according to the invention, based on the total weight of the lubricant composition (see KSS 1 to 5). A cooling lubricant emulsion (comparative example) not according to the invention was produced as a comparison test and compared with the cooling lubricants according to the invention in the following test methods.

Die allgemeine Synthese der Kühlschmierstoffe (KSS) erfolgte nach dem bereits in Beispiel 1 beschriebenen Protokoll.

Figure imgb0001
Figure imgb0002
The general synthesis of cooling lubricants (KSS) was carried out according to the protocol already described in Example 1.
Figure imgb0001
Figure imgb0002

2. Durchführung der Prüfverfahren:2. Carrying out the test procedures: 2.1. Bestimmung des Drehmoments bei Gewindefertigung anhand des Tapping-Torque-Test-Systems (TTT-System) gemäß ASTM D56192.1. Determination of the torque during thread production using the tapping torque test system (TTT system) according to ASTM D5619

Das Drehmoment bei der Gewindefertigung wurde mittels eines TTT-Systems bei 25 °C und einer Drehzahl von 800 U/min bestimmt. Das TTT-System besteht im Kern aus einer drehmomentüberwachten Gewindefertigungseinheit ergänzt mit standardisierten Messmitteln (TTT-Standard) und einer Auswerte- und Analyse-Software. Die Gewindefertigungseinheit besteht aus einem Werkzeug, dass zur Gewindeformung mit einem Alublock in Kontakt gebracht wird. Während des Tests wurden vorgebohrte Löcher umgeformt. Es wurde mittels Drehmoment- und Temperaturerfassung während der Gewindefertigung unter Einsatz der folgenden erfindungsgemäßen Test-Kühlschmierstoffe (KSS 5 und 7) die Leistungsfähigkeit der eingesetzten Schmiermittelzusammensetzungen getestet: KSS 5 Gew.-% Wasser 92,00 Natriumtripolyphosphat 5,00 Etidronsäure 1,50 Korrosionsschutzmittel 0,10 Feuchthaltemittel 1,00 pH-Regulierungsmittel 0,40 KSS 7 Gew.-% Wasser 83,30 Etidronsäure 8,00 Benzotriazol 0,10 Glycerin 0,60 pH-Regulierungsmittel 8,00 The torque during thread production was determined using a TTT system at 25 ° C and a speed of 800 rpm. The core of the TTT system consists of a torque-monitored thread production unit supplemented with standardized measuring equipment (TTT standard) and an evaluation and analysis software. The thread production unit consists of a tool that is in contact with an aluminum block for thread forming brought. Pre-drilled holes were formed during the test. The performance of the lubricant compositions used was tested by means of torque and temperature detection during thread production using the following test coolants (KSS 5 and 7): KSS 5 % By weight water 92.00 Sodium tripolyphosphate 5.00 Etidronic acid 1.50 Anticorrosive 0.10 Humectant 1.00 pH regulator 0.40 KSS 7 % By weight water 83.30 Etidronic acid 8.00 Benzotriazole 0.10 Glycerin 0.60 pH regulator 8.00

Das Drehmoment wurde als Wert für die aufgewendete Leistung bestimmt. Die zu testende Schmiermittelzusammensetzung wurde in die vorgebohrten Löcher gefüllt und das Werkzeug mit dem Alublock in Kontakt gebracht.The torque was determined as the value for the power expended. The lubricant composition to be tested was filled into the pre-drilled holes and the tool was brought into contact with the aluminum block.

2.2. Bestimmung des Reichert-Werts in N/cm2 2.2. Determination of the Reichert value in N / cm 2

Ein Testzylinder wurde mit einem rotierenden Testring in Kontakt gebracht. Die Abriebsfläche hatte dabei die Form einer Ellipse. Zur Feststellung des Kalottendurchmessers wurden die Hauptachsen der Ellipse ausgemessen und die Projektionsfläche der Abriebsfläche konnte aus dem Durchmesser berechnet werden. Die Presskraft kombiniert mit dem projezierten Abriebskoeffizienten lieferte daraufhin den Reichert Wert in N/m2.A test cylinder was brought into contact with a rotating test ring. The abrasion surface had the shape of an ellipse. In order to determine the calotte diameter, the main axes of the ellipse were measured and the projection area of the abrasion surface could be calculated from the diameter. The pressing force combined with the projected abrasion coefficient then gave the Reichert value in N / m 2 .

2.3. Bestimmung der Schweißkraft gemäß DIN 51350-22.3. Determination of the welding force according to DIN 51350-2

Die erfindungsgemäßen Test-Kühlschmierstoffe (KSS 1 bis 6) wurden in einem Vierkugelsystem (DIN 51350-1) geprüft, das aus einer rotierenden Kugel (Laufkugel) bestand, die unter einer festgelegten Prüfkraft auf drei ihr gleichen Kugeln (Standkugeln) gleitete. Die Prüfkraft wurde stufenweise gesteigert, bis ein Verschweißen des Vierkugelsystems eintrat.The test cooling lubricants according to the invention (KSS 1 to 6) were tested in a four-ball system (DIN 51350-1) which consisted of a rotating ball (running ball) which slid under a specified test force on three balls of the same type (standing balls). The test force was gradually increased until the four-ball system was welded.

Durchführungexecution

Der Kugeltopf oder Kugelhalter, bestehend aus Klemmung, Druckplatte und Prüfkugeln wurde in Wasser und einem rückstandsfreien Lösemittel, vorzugsweise FAM-Benzin, sorgfältig gereinigt und getrocknet.The ball pot or ball holder, consisting of clamp, pressure plate and test balls, was carefully cleaned and dried in water and a residue-free solvent, preferably FAM gasoline.

Der gereinigte Kugelkopf wird mit drei gereinigten Standkugeln versehen und mit einer Klemmvorrichtung fest eingespannt. Anschließend wird der Kugeltopf mit der Schmiermittelzusammensetzung luftblasenfei befüllt. Der Kugeltopf wurde so befüllt, dass die Standkugeln bedeckt waren und der Kugelhalter der Laufkugel nicht in den Schmierstoff eintauchte. Kugeltopf und die Schmierstoffzusammensetzung wiesen eine Temperatur zwischen 18 °C und 40 °C auf. Die Laufkugel wurde in den Kugelhalter an der Motorachse gedrückt. Nach aufsetzten des Kugeltopfes mit der Spitze seines Dorns auf die Einsenkung des Drehtellers, wurde die Prüfkraft aufgebracht, wobei die Prüfkraft gemäß definierter Laststufen von 2000 N bis maximal 7000 N eingestellt wurde. Zudem wurde der Antriebsmotor auf 1450 Umdrehungen pro Minute eingestellt.The cleaned ball head is provided with three cleaned standing balls and firmly clamped with a clamping device. The ball cup is then filled with the lubricant composition without bubbles. The ball cup was filled so that the standing balls were covered and the ball holder of the running ball was not immersed in the lubricant. Ball cup and the lubricant composition were between 18 ° C and 40 ° C. The ball was pressed into the ball holder on the motor axis. After placing the ball pot with the tip of its mandrel on the depression of the turntable, the test force was applied, the test force being set according to defined load levels from 2000 N to a maximum of 7000 N. In addition, the drive motor was set to 1450 revolutions per minute.

Die Prüfkraft wurde zur Bestimmung der Schweißkraft so lange gesteigert, bis ein Verschweißen der Kugeln eintrat.The test force was increased to determine the welding force until the balls were welded together.

3. Auswertung der Prüfergebnisse3. Evaluation of the test results 3.1. Tapping-Torque-Test (TTT)3.1. Tapping Torque Test (TTT)

Die Drehmomentdaten wurden nur ausgewertet, wenn eine erfolgreiche Umformung stattgefunden hat. Das benötigte Drehmoment zur Gewindeumformung durfte dabei einen Maximalwert nicht überschreiten. Werte die über diesem Maximalwert lagen wurden nicht detektiert. Der Test wurde, wenn möglich sieben mal wiederholt und dass mittlere maximale Drehmoment wurde ermittelt. Aus Tabelle 1 können die Ergebnisse für die unterschiedlichen Test-Kühlschmierstoffe entnommen werden: Tabelle 1: Auswertung des Tapping-Torque-Tests Schmierstoffzusammensetzung Anzahl der Bohrungen Durchschnitt-Drehmoment [Ncm] KSS 7 7 69 KSS 8 7 69 Vergleichsbeispiel 7 76 The torque data were only evaluated if a successful transformation took place. The torque required for thread forming was not allowed to exceed a maximum value. Values that were above this maximum value were not detected. The test was repeated seven times if possible and the mean maximum torque was determined. The results for the different test coolants can be found in Table 1: <b> Table 1: Evaluation of the tapping torque test </b> Lubricant composition Number of holes Average torque [Ncm] KSS 7 7 69 KSS 8 7 69 Comparative example 7 76

3.2. Cross-Cylinder-Test (XCT)3.2. Cross-cylinder test (XCT)

Die aus der Verschleißkalotte eines Stahlzylinders ermittelten Reichert-Werte werden in Tabelle 2 zusammengefasst. Tabelle 2: Testergebnisse aus dem Cross-Cylinder-Test Schmiermittel zusammensetzung Reichert Wert [N/m2] KSS 1 5430 KSS 2 37095 KSS 3 32835 KSS 4 5430 KSS 5 37095 KSS 6 32835 Vergleichsbeispiel 2751 The Reichert values determined from the wear cap of a steel cylinder are summarized in Table 2. <b> Table 2: Test results from the cross-cylinder test </b> Lubricant composition Reichert value [N / m 2 ] KSS 1 5430 KSS 2 37095 KSS 3 32835 KSS 4 5430 KSS 5 37095 KSS 6 32835 Comparative example 2751

3.3. Vier-Kugel-Apparat (VKA)3.3. Four-ball apparatus (VKA)

Die VKA-Schweißkraft einer Schmierstoffzusammensetzung wurde durch zwei übereinstimmende Einzelmesswerte aus jeweils drei Versuchen, für die Schweißkraft bestimmt. Tabelle 3 fasst die so erhaltenen Ergebnisse unter Angabe der Schweißkraft in Newton N zusammen: Tabelle 3: Testergebnisse der VKA-Schweißkraft der KSS Schmiermittelzusammensetzung Schweißkraft [N] KSS 1 7000 KSS 2 6500 KSS 3 2800 KSS 4 7000 KSS 5 6500 KSS 6 2800 Vergleichsbeispiel <2000 The VKA welding force of a lubricant composition was determined for the welding force by means of two matching individual measured values from three tests each. Table 3 summarizes the results thus obtained, giving the welding force in Newton N: <b> Table 3: Test results of the VKA welding power of the KSS </b> Lubricant composition Welding force [N] KSS 1 7000 KSS 2 6500 KSS 3 2800 KSS 4 7000 KSS 5 6500 KSS 6 2800 Comparative example <2000

Beispiel 3 - Bestimmung der Korrosionseigenschaften von Kühlschmierstoffen auf Eisenspänen gemäß DIN 51360-2Example 3 - Determination of the Corrosion Properties of Cooling Lubricants on Iron Chips According to DIN 51360-2 Durchführungexecution

Zur Prüfung der Korrosionseigenschaften der Kühlschmierstoffe wurden zunächst verschiedene Kühlschmierstofflösungen unterschiedlicher Konzentration hergestellt, wie in Beispiel 3 beschrieben. Weiterhin wurden Eisenspäne auf einem Filterpapier in einer Petrischale platziert. Anschließend wurden 2 mL der zu untersuchenden Schmiermittelzusammensetzungen auf die Eisenspäne gegeben. Nach 2 Stunden wurden die Schmiermittelzusammensetzung und die Eisenspäne entfernt.To test the corrosion properties of the cooling lubricants, various cooling lubricant solutions of different concentrations were first prepared, as described in Example 3. Furthermore, iron filings were placed on a filter paper in a petri dish. Then 2 mL of the lubricant compositions to be examined were added to the iron filings. After 2 hours the lubricant composition and iron filings were removed.

Auswertungevaluation

Das Filterpapier wurde visuell hinsichtlich eventueller Rostrückstände beurteilt.The filter paper was visually assessed for any rust residue.

Die nachfolgenden Abbildungen zeigen die Korrosionseigenschaften der Test-Kühlschmierstofflösungen in Abhängigkeit der Konzentration:

Figure imgb0003
The following figures show the corrosion properties of the test coolant solutions depending on the concentration:
Figure imgb0003

Die visuelle Evaluation zeigte, dass ab einer kritischen Konzentration von mindestens 5 Gew.-% des Leistungsadditivs in den Schmiermittelzusammensetzungen keine Korrosion beobachtet wird. Bei niedrigeren Konzentrationen von beispielsweise 1 Gew.-% waren die Eisenspäne korrodiert.The visual evaluation showed that no corrosion is observed in the lubricant compositions from a critical concentration of at least 5% by weight of the performance additive. At lower concentrations, for example 1% by weight, the iron filings were corroded.

Beispiel 4 - Bestimmung der RücklöslichkeitExample 4 - Determination of back solubility

5 g der hergestellten Lösungen wurden zunächst in einer Kristallisationsschale bei Raumtemperatur getrocknet. Die Löslichkeit wurde durch Zugabe von 5 g Wasser zu den getrockneten Schmiermittelzusammensetzungen rekonstruiert und die Zeit bis zur Ausbildung einer klaren Lösung wurde detektiert. Wird der Versuch durchgeführt, ohne dass die Lösung nach Zugabe von 5 g Wasser geschwenkt wird, beträgt die Zeit bis zur Rücklösung < 10 Minuten. Wurden die Proben nach Zugabe von Wasser leicht geschwenkt wurde die vollständige Rücklösung bereits nach < 5 Minuten erreicht.5 g of the solutions prepared were first dried in a crystallization dish at room temperature. Solubility was reconstructed by adding 5 g of water to the dried lubricant compositions and the time to clear solution formation was detected. If the experiment is carried out without swirling the solution after adding 5 g of water, the time to redissolution is <10 minutes. If the samples were swirled slightly after the addition of water, the complete redissolution was reached after <5 minutes.

Die folgenden Abbildungen veranschaulichen die Ergebnisse bei der Durchfürung des Rücklösungsversuchs ohne Schwenken der Lösung:

Figure imgb0004
The following figures illustrate the results of performing the redissolution attempt without swirling the solution:
Figure imgb0004

Die Rücklöslichkeit konnte vollständig gewährleistet werden. Der Großteil der Komponenten löste sich bereits nach 10 Sekunden. Die vollständige Rücklösung der Komponenten konnte nach 7 Minuten beobachtet werden.The back solubility could be completely guaranteed. The majority of the components came off after only 10 seconds. The complete redissolution of the components could be observed after 7 minutes.

Beispiel 5 - Bestimmung der HartwasserstabilitätExample 5 - Determination of hard water stability

Für die Bestimmung der Hartwasserstabilität wurden die erfindungsgemäßen Lösungen 1 und 2 mit Wasser unterschiedlichen Härtegrades verdünnt, sodass Lösungen mit 5 Gew.-% der erfindungsgemäßen Zusammensetzung resultieren. Diese Lösungen wurden auf Transparenz und Stabilität überprüft.To determine the hard water stability, solutions 1 and 2 according to the invention were diluted with water of different degrees of hardness, so that solutions with 5% by weight of the composition according to the invention result. These solutions were checked for transparency and stability.

Alle getesteten Schmiermittelzusammensetzungen waren bis zu einem Härtegrad von 80 °dH klar, transparent und stabil.All lubricant compositions tested were clear, transparent and stable up to a hardness of 80 ° dH.

Beispiel 6 - SchaumtestExample 6 - Foam Test

Zur Durchführung des Schüttelschaumtests wurden 50 mL der zu untersuchenden erfindungsgemäßen Zusammensetzung (Lösungen 1 und 2 und KSS 1 bis 6) in einen Mischzylinder gefüllt. Anschließend wurde die Schmiermittellösung 10 Mal per Handschlag kräftig geschüttelt.To carry out the shaking foam test, 50 ml of the composition according to the invention to be examined (solutions 1 and 2 and KSS 1 to 6) were placed in a mixing cylinder. The lubricant solution was then shaken vigorously 10 times with a handshake.

Die untersuchten erfindungsgemäßen Lösungen wie auch die Test-Kühlschmierstoffe zeigten keine Schaumbildung.The examined solutions according to the invention as well as the test cooling lubricants showed no foaming.

Beispiel 7 - BiostabilitätstestExample 7 - Biostability test

Zur Durchführung des Biostabilitätstests werden die erfindungsgemäße Schmiermittelzusammensetzung (Lösungen 1, Beispiel 1) mit einer kontaminierten Probe inokuliert. Unmittelbar nach der Zugabe der kontaminierten Probe zeigte sich die Kontamination auch in dem Lösung 1. Diese verschwand während der ersten 5 bis 7 Inokulationen wieder. Erst ab dem 8. Zyklus konnte eine dauerhafte Keimbelastung beobachtet werden. Allerdings ließ sich ein unabhängiges Keimwachstum ohne Inokulation über einen Zeitraum von mindestens 10 Wochen nicht beobachten.To carry out the biostability test, the lubricant composition according to the invention (solutions 1, example 1) is inoculated with a contaminated sample. Immediately after the addition of the contaminated sample, the contamination was also found in solution 1. This disappeared again during the first 5 to 7 inoculations. It was only from the 8th cycle that a permanent germ load could be observed. However, independent germ growth without inoculation was not observed over a period of at least 10 weeks.

AusführungsformenEmbodiments Ausführungsform 1:Embodiment 1:

Zusammensetzung zur Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung enthaltend eine Komponente (A), oder eine Komponente (B) oder Mischungen daraus, wobei Komponente (A) aus ein oder mehreren anorganischen Salzen und Komponente (B) aus einer oder mehreren Verbindungen umfassend mindestens eine Struktureinheit
XC, in der
C = Kohlenstoff und
X = Silizium, Stickstoff, Phosphor oder Schwefel bedeuten, und X und C mittels einer σ-Bindung, π-Bindung oder ionischen-Bindung miteinander verknüpft sind, wobei bei Zugabe von Wasser zu der Zusammensetzung eine homogene Lösung entsteht.
Composition for producing a lubricant composition containing a component (A), or a component (B) or mixtures thereof, component (A) comprising one or more inorganic salts and component (B) comprising one or more compounds comprising at least one structural unit
XC, in the
C = carbon and
X = silicon, nitrogen, phosphorus or sulfur, and X and C are linked to one another by means of a σ bond, π bond or ionic bond, a homogeneous solution being formed when water is added to the composition.

Ausführungsform 2:Embodiment 2:

Zusammensetzung erhältlich durch Zusammenbringen von mindestens zwei anorganischen Salzen der Komponente (A) oder mindestens zwei Verbindungen der Komponente (B), die wie in Ausführungsform 1 definiert sind oder von mindestens einem anorganischen Salz der Komponente (A) und mindestens einer Verbindung der Komponente (B), die wie in Ausführungsform 1 definiert ist.Composition obtainable by bringing together at least two inorganic salts of component (A) or at least two compounds of component (B), which are as defined in embodiment 1, or of at least one inorganic salt of component (A) and at least one compound of component (B ), which is defined as in embodiment 1.

Ausführungsform 3:Embodiment 3:

Zusammensetzung gemäß Ausführungsform 1 oder 2, wobei die Oberflächenspannung von Wasser bei Zugabe der Zusammensetzung maximal um 10 %, bevorzugt maximal um 5 %, besonders bevorzugt maximal um 2 % verringert wird.Composition according to embodiment 1 or 2, wherein the surface tension of water is reduced by a maximum of 10%, preferably a maximum of 5%, particularly preferably a maximum of 2% when the composition is added.

Ausführungsform 4:Embodiment 4:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Zusammensetzung Komponente (A) und Komponente (B) enthält, vorzugsweise daraus besteht.Composition according to one of the preceding embodiments, the composition comprising component (A) and component (B), preferably consisting thereof.

Ausführungsform 5:Embodiment 5:

Zusammensetzung gemäß Ausführungsform 4, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen Komponente (A) und Komponente (B) mindestens bei 40 : 60, bevorzugt bei mindestens 50 : 50, weiter bevorzugt bei mindestens 60 : 40, besonders bevorzugt bei mindestens 70 : 30 liegt, insbesondere bei mindestens 80 : 20 liegt.Composition according to embodiment 4, wherein the weight ratio between component (A) and component (B) at least at 40:60, preferably is at least 50:50, more preferably at least 60:40, particularly preferably at least 70:30, in particular at least 80:20.

Ausführungsform 6:Embodiment 6:

Zusammensetzung gemäß Ausführungsform 4 oder 5, wobei mindestens 40 Gew.-% der Komponente (A), bevorzugt mindestens 50 Gew.-% der Komponente (A), weiter bevorzugt mindestens 60 Gew.-% der Komponente (A), besonders bevorzugt mindestens 80 Gew.-% der Komponente (A), insbesondere mindestens 90 Gew.-% der Komponente (A), bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B) vorliegen.Composition according to embodiment 4 or 5, wherein at least 40% by weight of component (A), preferably at least 50% by weight of component (A), more preferably at least 60% by weight of component (A), particularly preferably at least 80% by weight of component (A), in particular at least 90% by weight of component (A), based on the total weight of components (A) and (B) are present.

Ausführungsform 7:Embodiment 7:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Komponenten (A) und (B) jeweils eine Löslichkeit in Wasser bei 25 °C von mindestens 25 g/L, bevorzugt von mindestens 50 g/L, weiter bevorzugt von mindestens 100 g/L, besonders bevorzugt von 200 g/L, insbesondere bevorzugt von mindestens 500 g/L aufweisen.Composition according to one of the preceding embodiments, wherein components (A) and (B) each have a solubility in water at 25 ° C. of at least 25 g / L, preferably of at least 50 g / L, more preferably of at least 100 g / L, particularly preferably of 200 g / L, particularly preferably of at least 500 g / L.

Ausführungsform 8:Embodiment 8:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei Komponente (A) Schwefel (S), Stickstoff (N), Phosphor (P) oder Mischungen daraus, bevorzugt Schwefel (S) oder Phosphor (P) oder Mischungen daraus enthält.Composition according to one of the preceding embodiments, component (A) containing sulfur (S), nitrogen (N), phosphorus (P) or mixtures thereof, preferably sulfur (S) or phosphorus (P) or mixtures thereof.

Ausführungsform 9:Embodiment 9:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei Komponente (A) eine Gruppe enthält, die ausgewählt ist aus Sulfid, Sulfit, Sulfat, Thiosulfat, Disulfit, Tetrathionat, Sulfonat, Ammonium, Nitrid, Nitrat, Phosphid, Phosphit, Phosphat, Diphosphat, Polyphosphat, Pyrophosphat, Metaphosphat oder Salzen oder Mischungen daraus, bevorzugt aus Sulfit, Disulfit, Thiosulfat, Phosphat, Polyphosphat, Pyrophosphat, Metaphosphat oder Salzen oder Mischungen daraus, insbesondere ist Komponente (A) ausgewählt aus Natriumsulfit, Natriumdisulfit, Natriumthiosulfat, Natriumphosphat, Natriumtripolyphosphat, Natriumpyrophosphat, Natriumhexametaphosphat oder Mischungen daraus.Composition according to one of the preceding embodiments, wherein component (A) contains a group which is selected from sulfide, sulfite, sulfate, thiosulfate, disulfite, tetrathionate, sulfonate, ammonium, nitride, nitrate, phosphide, phosphite, phosphate, diphosphate, polyphosphate, Pyrophosphate, metaphosphate or salts or mixtures thereof, preferably from sulfite, disulfite, thiosulfate, phosphate, polyphosphate, pyrophosphate, metaphosphate or salts or mixtures thereof, in particular component (A) is selected from sodium sulfite, sodium disulfite, sodium thiosulfate, sodium phosphate, sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate Sodium hexametaphosphate or mixtures thereof.

Ausführungsform 10:Embodiment 10:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Komponente (B) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus phosphororganischen, schwefelorganischen, stickstofforganischen-Verbindungen oder Mischungen daraus, bevorzugt aus phosphororganischen-, schwefelorganischen-Verbindungen oder Mischungen daraus, besonders bevorzugt aus phosphororganischen-, oder schwefelorganischen-Verbindungen, insbesondere phosphororganischen-Verbindungen.Composition according to one of the preceding embodiments, wherein component (B) is selected from the group consisting of Organophosphorus, organosulfur, nitrogen-organic compounds or mixtures thereof, preferably from organophosphorus, organosulfur compounds or mixtures thereof, particularly preferably from organophosphorus or organosulfur compounds, in particular organophosphorus compounds.

Ausführungsform 11:Embodiment 11:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei Komponente (B) mindestens eine Gruppe enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sulfat, Thiosulfat, Disulfit, Tetrathionat, Sulfonat, Phosphat, Phosphonat, Bisphosphonat, Oligophosphonat, Polyphosphonat, Ammonium oder Salzen oder Mischungen daraus, bevorzugt aus Sulfat, Sulfonat, Phosphat, Phosphonat, Bisphosphonat, Oligophosphonat, Polyphosphonat oder Salzen oder Mischungen daraus, besonders bevorzugt aus Phosphonat, Bisphosphonat, Oligophosphonat, Polyphosphonat oder Salzen oder Mischungen daraus, insbesondere ist die Komponente (B) ausgewählt aus der Gruppe der Bisphosphonate oder Salzen daraus.Composition according to one of the preceding embodiments, wherein component (B) contains at least one group which is selected from the group consisting of sulfate, thiosulfate, disulfite, tetrathionate, sulfonate, phosphate, phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate, ammonium or salts or mixtures thereof, preferably from sulfate, sulfonate, phosphate, phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate or salts or mixtures thereof, particularly preferably from phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate or salts or mixtures thereof, in particular component (B) is selected from the group the bisphosphonates or salts thereof.

Ausführungsform 12:Embodiment 12:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei Komponente (B) mindestens eine Verbindung enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 1-Hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxyalken-1,1-diphosphonsäure, 1-Aminoalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxy-3-aminoalkan-1,1-diphosphonsäure, 3-Amino-1-hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxy-4-aminoalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Amino-4-hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure, Alkylamino-1-hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure oder deren Salze oder Mischungen daraus, bevorzugt 1-Hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Aminoalkan-1,1-diphosphonsäure, 3-Amino-1-hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxy-3-aminoalkan-1,1-diphosphonsäure, Alkylamino-1-hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure oder deren Salze oder Mischungen daraus, weiter bevorzugt 1-Hydroxymethan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxyethan-1, 1-diphosphonsäure, 1-Hydroxypropan-1,1-diphosphonsäure, 3-Amino-1-hydroxypropan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxybutan-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxy-3-aminopropan-1,1-diphosphonsäure, 4-Dialkylamino-1-hydroxybutan-1,1-diphosphonsäure oder deren Salze oder Mischungen daraus, besonders bevorzugt 1-Hydroxyethan-1,1-disphosphonsäure, 1-Hydroxypropan-1,1-diphosphonsäure, 3-Amino-1-hydroxypropan-1,1-diphosphonsäure oder deren Salze oder Mischungen daraus, insbesondere 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure oder deren Salze oder Mischungen daraus.Composition according to one of the preceding embodiments, wherein component (B) contains at least one compound which is selected from the group consisting of 1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxyalkene-1,1-diphosphonic acid, 1-aminoalkane-1 , 1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-3-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-4-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-amino -4-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, alkylamino-1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid or their salts or mixtures thereof, preferably 1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-3-aminoalkane-1,1-diphosphonic acid, alkylamino-1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonic acid or their salts or mixtures thereof, more preferably 1- Hydroxymethane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxybut an-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxy-3-aminopropane-1,1-diphosphonic acid, 4-dialkylamino-1-hydroxybutane-1,1-diphosphonic acid or their salts or mixtures thereof, particularly preferably 1-hydroxyethane-1, 1-disphosphonic acid, 1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid, 3-amino-1-hydroxypropane-1,1-diphosphonic acid or its salts or mixtures thereof, in particular 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid or its salts or mixtures thereof.

Ausführungsform 13:Embodiment 13:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei Komponente (B) ausgewählt ist aus Etidronsäure, Natrium- oder Kaliumetidronat oder Mischungen daraus.Composition according to one of the preceding embodiments, wherein component (B) is selected from etidronic acid, sodium or potassium etidronate or mixtures thereof.

Ausführungsform 14:Embodiment 14:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen 1 bis 13, wobei diese fest ist.A composition according to any one of the above embodiments 1 to 13, which is solid.

Ausführungsform 15:Embodiment 15:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei diese ein Korrosionsschutzmittel enthält, welches bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Triazolen, Thiadiazolen, Organophophorsäuren, Borsäure, Borsäurederivaten, Sulfonsäuren, Sulfonaten, Sulfonsäureestern, Carbonsäuren oder Mischungen daraus, besonders bevorzugt aus Benzotriazol, Benzothiadiazol, Maleinsäure, Malonsäure, Isononansäure, Zitronensäure, Ascorbinsäure oder Mischungen daraus, insbesondere bevorzugt ist Benzotriazol.Composition according to one of the preceding embodiments, which contains a corrosion inhibitor which is preferably selected from the group consisting of triazoles, thiadiazoles, organophophoric acids, boric acid, boric acid derivatives, sulfonic acids, sulfonates, sulfonic acid esters, carboxylic acids or mixtures thereof, particularly preferably from benzotriazole, benzothiadiazole, Maleic acid, malonic acid, isononanoic acid, citric acid, ascorbic acid or mixtures thereof, benzotriazole is particularly preferred.

Ausführungsform 16:Embodiment 16:

Zusammensetzung gemäß Ausführungsform 14, wobei maximal 10 Gew.-%, bevorzugt maximal 5 Gew.-%, weiter bevorzugt maximal 2 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 1 Gew.-%, insbesondere maximal 0,1 Gew.-% des Korrosionsschutzmittels bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung enthalten ist.Composition according to embodiment 14, wherein at most 10% by weight, preferably at most 5% by weight, more preferably at most 2% by weight, particularly preferably at most 1% by weight, in particular at most 0.1% by weight, of the corrosion protection agent based on the total weight of the composition is included.

Ausführungsform 17:Embodiment 17:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei diese ein Feuchthaltemittel enthält, welches bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Alkoholen, Mehrfachalkoholen, Polyolen oder Mischungen daraus, besonders bevorzugt aus Glycerin, Ethylenglycol, Propylenglycol sowie Polyethylenglycolen mit Molmassen kleiner 1000 g/mol, insbesondere bevorzugt ist Glycerin.Composition according to one of the preceding embodiments, which contains a humectant, which is preferably selected from the group consisting of alcohols, multiple alcohols, polyols or mixtures thereof, particularly preferably from glycerol, ethylene glycol, propylene glycol and polyethylene glycols with molar masses less than 1000 g / mol, in particular glycerol is preferred.

Ausführungsform 18:Embodiment 18:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei diese ein pH-Regulierungsmittel enthält, welches bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus anorganischen Säuren oder Basen, weiter bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxiden, Elementsauerstoffsäuren oder Mischungen daraus, besonders bevorzugt Alkalimetallhydroxiden, Phosphorsäuren oder Phosphorsäurederivaten oder Mischungen daraus, insbesondere Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Phosphorsäure oder Mischungen daraus.Composition according to one of the preceding embodiments, which contains a pH regulating agent which is preferably selected from the group consisting of inorganic acids or bases, more preferably from the group consisting of alkali or alkaline earth metal hydroxides, elemental oxygen acids or mixtures thereof, particularly preferably alkali metal hydroxides, Phosphoric acids or phosphoric acid derivatives or mixtures thereof, in particular sodium hydroxide, potassium hydroxide, phosphoric acid or mixtures thereof.

Ausführungsform 19:Embodiment 19:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 50 bis 90 Gew.-% von Komponente (A),
  • 0 bis 10 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 20 Gew. -% eines Feuchthaltemittels, sowie
  • 0 bis 10 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Composition according to one of the preceding embodiments, comprising the following components or obtainable by bringing together the following components:
  • 50 to 90% by weight of component (A),
  • 0 to 10% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 20% by weight of a humectant, and
  • 0 to 10% by weight of an anti-corrosion agent, in each case based on the total weight of the composition.

Ausführungsform 20:Embodiment 20:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 50 bis 90 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 10 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 20 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
  • 0 bis 10 Gew. -% eines Korrosionsschutzmittels, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Composition according to one of the preceding embodiments, comprising the following components or obtainable by bringing together the following components:
  • 50 to 90% by weight of component (B),
  • 0 to 10% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 20% by weight of a humectant,
  • 0 to 10% by weight of an anti-corrosion agent, in each case based on the total weight of the composition.

Ausführungsform 21:Embodiment 21:

Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 40 bis 90 Gew.-% von Komponente (A),
  • 10 bis 40 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 30 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 10 Gew. -% eines Feuchthaltemittels, sowie
  • 0 bis 10 Gew. -% eines Korrosionsschutzmittels, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Composition according to one of the preceding embodiments, comprising the following components or obtainable by bringing together the following components:
  • 40 to 90% by weight of component (A),
  • 10 to 40% by weight of component (B),
  • 0 to 30% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 10% by weight of a humectant, and
  • 0 to 10% by weight of an anti-corrosion agent, in each case based on the total weight of the composition.

Ausführungsform 22:Embodiment 22:

Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen zur Herstellung einer Kühlschmierstofflösung, wobei diese als Tablette oder Pulver vorliegt.Use of a composition according to one of the preceding embodiments for producing a cooling lubricant solution, which is in the form of a tablet or powder.

Ausführungsform 23:Embodiment 23:

Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ausführungsformen als Leistungsadditiv in Kühlschmierstoffen.Use of a composition according to one of the above embodiments as a performance additive in cooling lubricants.

Ausführungsform 24:Embodiment 24:

Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen 1 bis 21 als Leistungsadditiv in der zerspanenden Metallbearbeitung.Use of a composition according to one of the above embodiments 1 to 21 as a performance additive in metal cutting.

Ausführungsform 25:Embodiment 25:

Schmiermittelzusammensetzung enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 20 bis 70 Gew.-% Wasser,
  • 30 bis 80 Gew.-% von Komponente (A),
  • 0 bis 10 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 5 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 5 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.Lubricant composition containing the following components or obtainable by bringing the following components together:
  • 20 to 70% by weight of water,
  • 30 to 80% by weight of component (A),
  • 0 to 10% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 5 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 5% by weight of a humectant,
each based on the total weight of the lubricant composition.

Ausführungsform 26:Embodiment 26:

Schmiermittelzusammensetzung enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 20 bis 70 Gew.-% Wasser,
  • 30 bis 80 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 10 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 5 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 5 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.Lubricant composition containing the following components or obtainable by bringing the following components together:
  • 20 to 70% by weight of water,
  • 30 to 80% by weight of component (B),
  • 0 to 10% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 5 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 5% by weight of a humectant,
each based on the total weight of the lubricant composition.

Ausführungsform 27:Embodiment 27:

Schmiermittelzusammensetzung enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 20 bis 70 Gew.-% Wasser,
  • 20 bis 60 Gew.-% von Komponente (A),
  • 5 bis 30 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 10 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 5 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 5 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.Lubricant composition containing the following components or obtainable by bringing the following components together:
  • 20 to 70% by weight of water,
  • 20 to 60% by weight of component (A),
  • 5 to 30% by weight of component (B),
  • 0 to 10% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 5 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 5% by weight of a humectant,
each based on the total weight of the lubricant composition.

Ausführungsform 28:Embodiment 28:

Schmiermittelzusammensetzung, enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 50 bis 95 Gew.-% Wasser,
  • 5 bis 50 Gew.-% von Komponente (A),
  • 0 bis 5 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 1 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 1 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.Lubricant composition containing the following components or obtainable by bringing the following components together:
  • 50 to 95% by weight of water,
  • 5 to 50% by weight of component (A),
  • 0 to 5% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 1 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 1% by weight of a humectant,
each based on the total weight of the lubricant composition.

Ausführungsform 29:Embodiment 29:

Schmiermittelzusammensetzung, enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 50 bis 95 Gew.-% Wasser,
  • 5 bis 50 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 5 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 1 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 1 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.Lubricant composition containing the following components or obtainable by bringing the following components together:
  • 50 to 95% by weight of water,
  • 5 to 50% by weight of component (B),
  • 0 to 5% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 1 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 1% by weight of a humectant,
each based on the total weight of the lubricant composition.

Ausführungsform 30:Embodiment 30:

Schmiermittelzusammensetzung, enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten:

  • 50 bis 95 Gew.-% Wasser,
  • 5 bis 30 Gew.-% von Komponente (A),
  • 5 bis 30 Gew.-% von Komponente (B),
  • 0 bis 5 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels,
  • 0 bis 1 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie
  • 0 bis 1 Gew. -% eines Feuchthaltemittels,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.Lubricant composition containing the following components or obtainable by bringing the following components together:
  • 50 to 95% by weight of water,
  • 5 to 30% by weight of component (A),
  • 5 to 30% by weight of component (B),
  • 0 to 5% by weight of a pH regulating agent,
  • 0 to 1 wt .-% of an anti-corrosion agent, and
  • 0 to 1% by weight of a humectant,
each based on the total weight of the lubricant composition.

Ausführungsform 31:Embodiment 31:

Schmiermittelzusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen 25 bis 30, wobei diese ein Netzmittel enthält, welches bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus ionischen, amphoteren, nicht-ionischen Tensiden, Polymertensiden, Detergenzien, Seifen oder Mischungen daraus. insbesondere aus Rizinusöl, Rizinolsäure und Schwefelsäureester und deren Salze oder Mischungen daraus.Lubricant composition according to one of the above embodiments 25 to 30, which contains a wetting agent which is preferably selected from the group consisting of ionic, amphoteric, non-ionic surfactants, polymer surfactants, detergents, soaps or mixtures thereof. in particular from castor oil, ricinoleic acid and sulfuric acid esters and their salts or mixtures thereof.

Ausführungsform 32:Embodiment 32:

Schmiermittelzusammensetzung gemäß Ausführungsform 31, wobei maximal 2 Gew.-%, bevorzugt maximal 1 Gew.-%, weiter bevorzugt maximal 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 0,01 Gew.-% des Netzmittels bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung enthalten ist.Lubricant composition according to embodiment 31, wherein at most 2% by weight, preferably at most 1% by weight, more preferably at most 0.1% by weight, particularly preferably at most 0.01% by weight of the wetting agent, based on the total weight of the lubricant composition is included.

Ausführungsform 33:Embodiment 33:

Schmiermittelzusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen 25 bis 32, wobei diese ein Biozid enthält, welches bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus aus Isothiazolinonen, Carbamaten, Formaldehyd, Formaldehyddepotstoffen, Phenolen, Phenolderivaten, Alkoholen, Aminen, quartären Ammoniumverbindungen, Alkalipyrithionen oder Mischungen daraus, besonders bevorzugt aus Isothiazolinone, Alkalipyrithione, Aminoxide und quartäre Ammoniumverbindungen oder Mischungen daraus.Lubricant composition according to one of the preceding embodiments 25 to 32, which contains a biocide which is preferably selected from the group consisting of isothiazolinones, carbamates, formaldehyde, formaldehyde depot substances, phenols, phenol derivatives, alcohols, amines, quaternary ammonium compounds, alkali pyrithione or mixtures thereof, particularly preferably from isothiazolinones, alkali pyrithione, amine oxides and quaternary ammonium compounds or mixtures thereof.

Ausführungsform 34:Embodiment 34:

Schmiermittelzusammensetzung gemäß Ausführungsform 33, wobei maximal 1 Gew.-%, bevorzugt maximal 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 0,01 Gew.-% des Biozids, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung enthalten ist.Lubricant composition according to embodiment 33, which contains at most 1% by weight, preferably at most 0.1% by weight, particularly preferably at most 0.01% by weight, of the biocide, based on the total weight of the lubricant composition.

Ausführungsform 35:Embodiment 35:

Schmiermittelzusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen 25 bis 34, wobei der pH-Wert der Lösung im Bereich von 6 bis 10, bevorzugt von 7 bis 9, besonders bevorzugt bei 9 liegt.Lubricant composition according to one of the above embodiments 25 to 34, the pH of the solution being in the range from 6 to 10, preferably from 7 to 9, particularly preferably 9.

Ausführungsform 36:Embodiment 36:

Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 35, wobei keine nicht-ionischen Tenside enthalten sind.A lubricant composition according to any one of claims 25 to 35, wherein no non-ionic surfactants are included.

Ausführungsform 37:Embodiment 37:

Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 25 bis 36, wobei kein Öl, Wachs oder Fett, bevorzugt kein natürliches oder synthetisches Wachs, insbesondere kein mikrokristallines Wachs, Paraffinwachs, Polyethylenwachs, Polypropylenwachs Carnaubawachs oder Mischungen daraus.Lubricant composition according to one of the preceding claims 25 to 36, wherein no oil, wax or fat, preferably no natural or synthetic wax, in particular no microcrystalline wax, paraffin wax, polyethylene wax, polypropylene wax, carnauba wax or mixtures thereof.

Ausführungsform 38:Embodiment 38:

Verwendung einer Schmiermittelzusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen 25 bis 37 als Kühlschmierstoff in der Metallbearbeitung, insbesondere in der zerspanenden Metallbearbeitung.Use of a lubricant composition according to one of the above embodiments 25 to 37 as a cooling lubricant in metalworking, in particular in machining metalworking.

Ausführungsform 39:Embodiment 39:

Verfahren zur Herstellung eines Schmiermitteltabs umfassend die folgenden Schritte

  1. (i) Bereitstellen einer Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen 1 bis 21;
  2. (ii) Kompaktieren der Schmiermittelzusammensetzung durch Kompaktierung, insbesondere Walzenkompaktierung;
  3. (iii) Granulieren der Schmiermittelzusammensetzung; und
  4. (iv) Kompression der Granulate zu Tabletten.
A method of making a lubricant rod comprising the following steps
  1. (i) providing a composition according to any one of the above embodiments 1 to 21;
  2. (ii) compacting the lubricant composition by compacting, in particular roller compacting;
  3. (iii) granulating the lubricant composition; and
  4. (iv) compression of the granules into tablets.

Ausführungsform 40:Embodiment 40:

Verfahren zur Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung umfassend die folgenden Schritte

  1. (i) Bereitstellen einer Zusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen 1 bis 21;
  2. (ii) Mischen der Zusammensetzung mit Wasser.
A method of making a lubricant composition comprising the following steps
  1. (i) providing a composition according to any one of the above embodiments 1 to 21;
  2. (ii) Mix the composition with water.

Ausführungsform 41:Embodiment 41:

Verfahren zur Qualitätskontrolle von Schmiermittelzusammensetzungen in einem Metallbearbeitungsprozess umfassend die folgenden Schritte:

  1. (i) Bereitstellung einer Schmiermittelzusammensetzung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen 25 bis 37;
  2. (ii) In Kontakt bringen des Werkstücks mit der Schmiermittelzusammensetzung;
  3. (iii) Bestimmung der Konzentration mindestens einer Komponente der Schmiermittelzusammensetzung, insbesondere der Komponenten (A) und/oder (B) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, vorzugsweise mittels eines spektrometrischen, titrimetrischen oder elektroanalytischen Verfahrens.
Process for quality control of lubricant compositions in a metalworking process comprising the following steps:
  1. (i) providing a lubricant composition according to any of the above embodiments 25 to 37;
  2. (ii) contacting the workpiece with the lubricant composition;
  3. (iii) determining the concentration of at least one component of the lubricant composition, in particular components (A) and / or (B) according to one of the above embodiments, preferably by means of a spectrometric, titrimetric or electroanalytical method.

Ausführungsform 42:Embodiment 42:

Verfahren zum Nachdosieren einer Schmiermittelzusammensetzung, umfassend die folgenden Schritte:

  1. (i) Ermitteln der Konzentration der Schmiermittelkomponente (Istwert), insbesondere mindestens eines Bestandteils der Komponente (A) und/oder (B) gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, und
  2. (ii) Nachdosieren der Komponente auf eine gewünschte Konzentration (Sollwert).
A method of replenishing a lubricant composition comprising the following steps:
  1. (i) determining the concentration of the lubricant component (actual value), in particular at least one component of component (A) and / or (B) according to one of the above embodiments, and
  2. (ii) Subdosing the component to a desired concentration (setpoint).

Claims (21)

Zusammensetzung zur Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung enthaltend eine Komponente (A), oder eine Komponente (B) oder Mischungen daraus, wobei Komponente (A) aus ein oder mehreren anorganischen Salzen und Komponente (B) aus einer oder mehreren Verbindungen umfassend mindestens eine Struktureinheit XC, in der
C = Kohlenstoff und
X = Silizium, Stickstoff, Phosphor oder Schwefel bedeuten,
und X und C mittels einer σ-Bindung, π-Bindung oder ionischen-Bindung miteinander verknüpft sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zugabe von Wasser zu der Zusammensetzung eine homogene Lösung entsteht.
Composition for the production of a lubricant composition comprising a component (A), or a component (B) or mixtures thereof, component (A) comprising one or more inorganic salts and component (B) comprising one or more compounds comprising at least one structural unit XC, in the
C = carbon and
X = silicon, nitrogen, phosphorus or sulfur,
and X and C are linked to one another by means of a σ bond, π bond or ionic bond, characterized in that a homogeneous solution is formed when water is added to the composition.
Zusammensetzung erhältlich durch Zusammenbringen mindestens zweier anorganischen Salze der Komponente (A) oder mindestens zweier Verbindungen der Komponente (B), oder mindestens eines anorganischen Salzes der Komponente (A) und mindestens einer Verbindung der Komponente (B), jweils wie in Anspruch 1 definiert.Composition obtainable by bringing together at least two inorganic salts of component (A) or at least two compounds of component (B), or at least one inorganic salt of component (A) and at least one compound of component (B), each as defined in claim 1. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenspannung von Wasser bei Zugabe der Zusammensetzung maximal um 10 %, bevorzugt maximal um 5 %, besonders bevorzugt maximal um 2 % verringert wird.Composition according to claim 1 or 2, characterized in that the surface tension of water when adding the composition is reduced by a maximum of 10%, preferably a maximum of 5%, particularly preferably a maximum of 2%. Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung Komponente (A) und Komponente (B) enthält, vorzugsweise daraus besteht.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the composition contains component (A) and component (B), preferably consists thereof. Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 40 Gew.-% der Komponente (A), bevorzugt mindestens 50 Gew.-% der Komponente (A), weiter bevorzugt mindestens 60 Gew.-% der Komponente (A), besonders bevorzugt mindestens 80 Gew.-% der Komponente (A), insbesondere mindestens 90 Gew.-% der Komponente (A), bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (A) und (B) vorliegen.Composition according to Claim 4, characterized in that at least 40% by weight of component (A), preferably at least 50% by weight of component (A), more preferably at least 60% by weight of component (A), particularly preferably at least 80% by weight of component (A), in particular at least 90% by weight of component (A), based on the total weight of components (A) and (B). Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (A) und (B) jeweils eine Löslichkeit in Wasser bei 25 °C von mindestens 25 g/L, bevorzugt von mindestens 50 g/L, weiter bevorzugt von mindestens 100 g/L, besonders bevorzugt von 200 g/L, insbesondere bevorzugt von mindestens 500 g/L aufweisen.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that components (A) and (B) each have a solubility in water at 25 ° C of at least 25 g / L, preferably of at least 50 g / L, more preferably of at least 100 g / L, particularly preferably of 200 g / L, particularly preferably of at least 500 g / L. Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (A) eine Gruppe enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sulfid, Sulfit, Sulfat, Thiosulfat, Disulfit, Tetrathionat, Sulfonat, Ammonium, Nitrid, Nitrat, Phosphid, Phosphit, Phosphat, Diphosphat, Polyphosphat, Pyrophosphat, Metaphosphat oder Salzen oder Mischungen daraus, bevorzugt aus Sulfit, Disulfit, Thiosulfat, Phosphat, Polyphosphat, Pyrophosphat, Metaphosphat oder Salzen oder Mischungen daraus.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that component (A) contains a group which is selected from the group consisting of sulfide, sulfite, sulfate, thiosulfate, disulfite, tetrathionate, sulfonate, ammonium, nitride, nitrate, phosphide, phosphite , Phosphate, diphosphate, polyphosphate, pyrophosphate, metaphosphate or salts or mixtures thereof, preferably from sulfite, disulfite, thiosulfate, phosphate, polyphosphate, pyrophosphate, metaphosphate or salts or mixtures thereof. Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (B) mindestens eine Gruppe enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sulfat, Thiosulfat, Disulfit, Tetrathionat, Sulfonat, Phosphat, Phosphonat, Bisphosphonat, Oligophosphonat, Polyphosphonat, Ammonium oder Salzen oder Mischungen daraus, bevorzugt aus Sulfat, Sulfonat, Phosphat, Phosphonat, Bisphosphonat oder Salzen oder Mischungen daraus, besonders bevorzugt aus Phosphonat, Bisphosphonat, oder Salzen oder Mischungen daraus, insbesondere Bisphosphonat oder Salzen daraus.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that component (B) contains at least one group which is selected from the group consisting of sulfate, thiosulfate, disulfite, tetrathionate, sulfonate, phosphate, phosphonate, bisphosphonate, oligophosphonate, polyphosphonate, ammonium or Salts or mixtures thereof, preferably from sulfate, sulfonate, phosphate, phosphonate, bisphosphonate or salts or mixtures thereof, particularly preferably from phosphonate, bisphosphonate, or salts or mixtures thereof, in particular bisphosphonate or salts thereof. Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (B) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Etidronsäure, Natrium- oder Kaliumetidronat oder Mischungen daraus.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that component (B) is selected from the group consisting of etidronic acid, sodium or potassium etidronate or mixtures thereof. Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese fest ist.Composition according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that it is solid. Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten: 40 bis 90 Gew.-% von Komponente (A), 10 bis 40 Gew.-% von Komponente (B), 0 bis 30 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels, 0 bis 10 Gew. -% eines Feuchthaltemittels, sowie 0 bis 10 Gew. -% eines Korrosionsschutzmittels, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.Composition according to one of the preceding claims, comprising the following components or obtainable by bringing together the following components: 40 to 90% by weight of component (A), 10 to 40% by weight of component (B), 0 to 30% by weight of a pH regulating agent, 0 to 10% by weight of a humectant, and 0 to 10% by weight of an anti-corrosion agent, each based on the total weight of the composition. Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 11 zur Herstellung einer Kühlschmierstofflösung, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Tablette oder Pulver vorliegt.Use of a composition according to one of the preceding claims 1 to 11 for producing a cooling lubricant solution, characterized in that it is in the form of a tablet or powder. Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 11 als Leistungsadditiv in Kühlschmierstoffen.Use of a composition according to one of the preceding claims 1 to 11 as a performance additive in cooling lubricants. Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 11 als Leistungsadditiv in der zerspanenden Metallbearbeitung.Use of a composition according to any one of the preceding claims 1 to 11 as a performance additive in metal cutting. Schmiermittelzusammensetzung enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten: 20 bis 70 Gew.-% Wasser, 30 bis 80 Gew.-% von Komponente (A), 0 bis 10 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels, 0 bis 5 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie 0 bis 5 Gew. -% eines Feuchthaltemittels, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.Lubricant composition containing the following components or obtainable by bringing the following components together: 20 to 70% by weight of water, 30 to 80% by weight of component (A), 0 to 10% by weight of a pH regulating agent, 0 to 5 wt .-% of an anti-corrosion agent, and 0 to 5% by weight of a humectant, each based on the total weight of the lubricant composition. Schmiermittelzusammensetzung, enthaltend die folgenden Komponenten oder erhältlich durch Zusammenbringen der folgenden Komponenten: 50 bis 95 Gew.-% Wasser, 5 bis 50 Gew.-% von Komponente (B), 0 bis 5 Gew.-% eines pH-Regulierungsmittels, 0 bis 1 Gew.-% eines Korrosionsschutzmittels, sowie 0 bis 1 Gew. -% eines Feuchthaltemittels, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung.Lubricant composition containing the following components or obtainable by bringing the following components together: 50 to 95% by weight of water, 5 to 50% by weight of component (B), 0 to 5% by weight of a pH regulating agent, 0 to 1 wt .-% of an anti-corrosion agent, and 0 to 1% by weight of a humectant, each based on the total weight of the lubricant composition. Verwendung einer Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 15 oder 16 als Kühlschmierstoff in der Metallbearbeitung, insbesondere in der zerspanenden Metallbearbeitung.Use of a lubricant composition according to one of the preceding claims 15 or 16 as a cooling lubricant in metalworking, in particular in machining metalworking. Verfahren zur Herstellung eines Schmiermitteltabs umfassend die folgenden Schritte (i) Bereitstellen einer Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 11; (ii) Kompaktieren der Schmiermittelzusammensetzung durch Kompaktierung, insbesondere Walzenkompaktierung; (iii) Granulieren der Schmiermittelzusammensetzung; und (iv) Kompression der Granulate zu Tabletten. A method of making a lubricant rod comprising the following steps (i) providing a composition according to any one of claims 1 to 11; (ii) compacting the lubricant composition by compacting, in particular roller compacting; (iii) granulating the lubricant composition; and (iv) compression of the granules into tablets. Verfahren zur Herstellung einer Schmiermittelzusammensetzung umfassend die folgenden Schritte (i) Bereitstellen einer Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 11; (ii) Mischen der Zusammensetzung mit Wasser. A method of making a lubricant composition comprising the following steps (i) providing a composition according to any one of claims 1 to 11; (ii) Mix the composition with water. Verfahren zur Qualitätskontrolle von Schmiermittelzusammensetzungen in einem Metallbearbeitungsprozess umfassend die folgenden Schritte: (i) Bereitstellung einer Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 11, 15 oder 16; (ii) In Kontakt bringen des Werkstücks mit der Schmiermittelzusammensetzung; (iii) Bestimmung der Konzentration mindestens einer Komponente der Schmiermittelzusammensetzung, insbesondere der Komponenten (A) und/oder (B) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, vorzugsweise mittels eines spektrometrischen, titrimetrischen oder elektroanalytischen Verfahrens. Process for quality control of lubricant compositions in a metalworking process comprising the following steps: (i) providing a lubricant composition according to any one of claims 11, 15 or 16; (ii) contacting the workpiece with the lubricant composition; (iii) determining the concentration of at least one component of the lubricant composition, in particular components (A) and / or (B) according to one of the preceding claims, preferably by means of a spectrometric, titrimetric or electroanalytical method. Verfahren zum Nachdosieren einer Schmiermittelzusammensetzung, umfassend die folgenden Schritte: (i) Ermitteln der Konzentration der Schmiermittelkomponente (Istwert), insbesondere mindestens eines Bestandteils der Komponente (A) und/oder (B) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche und (ii) Nachdosieren der Komponente auf eine gewünschte Konzentration (Sollwert). A method of replenishing a lubricant composition comprising the following steps: (i) determining the concentration of the lubricant component (actual value), in particular at least one component of component (A) and / or (B) according to one of the preceding claims and (ii) Subdosing the component to a desired concentration (setpoint).
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