ES2928076T3

ES2928076T3 - Fluido de trabajo de metales

Info

Publication number: ES2928076T3
Application number: ES16879837T
Authority: ES
Inventors: Gabriel J Kirsch; Christine Zarzycki
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2036-11-29
Also published as: EP3393530A1; JP2019504158A; US11034913B2; KR102401413B1; US20180291306A1; EP3393530A4; PL3393530T3; KR20180095825A; CA3009323A1; CN108601855B; EP3393530B1; JP7046812B2; CA3009323C; CN108601855A; WO2017112362A1

Abstract

Fluidos acuosos de trabajo de metales, concentrados de los mismos y procesos para reducir la presencia de Mycobacterium en los fluidos acuosos de trabajo de metales, o en un entorno de trabajo de metales. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Fluido de trabajo de metales

Antecedentes de la invención

1, Campo de la invención

La presente invención se refiere a fluidos de trabajo de metales y sus usos, Más particularmente, la presente invención se refiere a fluidos de trabajo de metales alcalinos acuosos y concentrados de los mismos y procedimientos para su uso mientras se reduce la probabilidad de proliferación microbiana, Los procedimientos reducen la presencia de Mycobacterium en fluidos de trabajo de metales alcalinos acuosos o en un entorno de trabajo de metales.

2, Descripción de la técnica relacionada

El coste creciente y los problemas de eliminación de las composiciones de fluidos funcionales de base oleosa no acuosas han acelerado la demanda de composiciones de fluidos funcionales de base acuosa, Los fluidos de trabajo de metales de base acuosa han ido ganando importancia sobre los fluidos de trabajo de metales no acuosos debido a sus ventajas económicas, ambientales y de seguridad, Los fluidos de trabajo de metales de base de agua se han usado en procedimientos de trabajo de metales de formación de virutas y sin formación de virutas bien conocidos en la técnica, tales como taladrado, roscado, brochado, esmerilado, laminado, estirado, hilado, fresado, doblado, torneado y estampado.

Por lo general, los fluidos de trabajo de metales se usan en sistemas abiertos y están expuestos a bacterias y otros microorganismos, Se ha reconocido que determinadas bacterias de rápido crecimiento afectan el rendimiento de los fluidos en uso o durante un almacenamiento prolongado, En algunas circunstancias, se conoce el uso de antimicrobianos en fluidos industriales alcalinos acuosos para reducir el deterioro del rendimiento del fluido provocado por la acción microbiana sobre los componentes del fluido a lo largo del tiempo.

Además de afectar el rendimiento de los fluidos, determinados tipos de bacterias de crecimiento lento, tales como Mycobacterium, se han relacionado con problemas de salud asociados con la exposición ocupacional a fluidos de trabajo de metales, que incluyen asma ocupacional, bronquitis, neumonitis por hipersensibilidad, así como también irritación ocular, erupciones cutáneas, etc,, así como Mycobacterium puede convertirse en aerosol cuando se rocía el fluido de trabajo de metales, Mycobacterium presentan un problema debido a su grado relativamente alto de resistencia intrínseca a la mayoría de los antibióticos y agentes quimioterapéuticos, Mycobacterium, como se usa en la presente memoria, se refiere al género Mycobacterium en general.

Mycobacterium es más resistente que la mayoría de las otras bacterias debido a una pared celular compleja que contiene lípidos inusuales y funciona como una barrera de permeabilidad, La pared celular distingue a la especie Mycobacterium, que incluye el patógeno humano Mycobacterium tuberculosis, de otras bacterias grampositivas, La baja permeabilidad de la pared celular, con su estructura inusual, parece ser un factor importante que contribuye a la resistencia, Los agentes hidrofílicos tienden a cruzar la pared celular lentamente porque la porina micobacteriana está presente solo en bajas concentraciones y generalmente es ineficiente para permitir la penetración de solutos, Se supone que los agentes lipófilos se frenan por la bicapa lipídica, que tiene una fluidez inusualmente baja y un espesor anormal.

Mientras que, al principio, Mycobacterium puede no estar presente en una cantidad significativa en los fluidos de trabajo de metales, ya que tiende a ser "superado" por otros microorganismos en entornos ordinarios, esto cambia dinámicamente con el tiempo debido a la adición de biocidas diseñados para eliminar bacterias comunes, Las bacterias susceptibles a los biocidas se reducen en población, y Mycobacterium comienza a aumentar en la cantidad del título, Por lo tanto, generalmente, los aditivos biocidas/bioestáticos eficaces para las bacterias comunes generan un ambiente favorable para Mycobacterium altamente resistente, Estos ejemplos de biocidas incluyen formalina o compuestos de formaldehído.

Además, numerosas sustancias biocidas también pueden ser potencialmente dañinas para las poblaciones humanas y el medio ambiente, Por ejemplo, la triazina era un biocida de trabajo de metales común para controlar el crecimiento bacteriano con buena eficacia, Pero la triazina se ha relacionado con la neumonitis por hipersensibilidad en usuarios de refrigerantes y también se ha enfrentado a un mayor escrutinio por parte de la EPA como un condensado de formaldehído, Por lo tanto, continúa eliminándose gradualmente del uso de fluido de trabajo de metales, Otros biocidas a base de formalina y formaldehído presentan serios problemas de salud debido a su carcinogenicidad y alta volatilidad, Las temperaturas de trabajo elevadas experimentadas en algunos procedimientos de trabajo de metales pueden conducir a una volatilización sustancial de formalina o formaldehído o una descomposición de los precursores de formalina, lo que requiere la reintroducción rutinaria de estos compuestos en el fluido de trabajo, Además, en los sistemas abiertos, y en particular en aquellos sistemas que generan aerosoles, tales como los entornos de trabajo de metales, la exposición de los trabajadores es motivo de preocupación.

La eliminación de estos compuestos de los fluidos de trabajo de metales ha resultado en el uso de otros biocidas alternativos, relativamente menos eficaces o menos estables, Sin embargo, con frecuencia, se debe añadir un biocida adicional al costado del tanque para mantener un crecimiento bacteriano bajo en tanques grandes y pequeños del sistema central, Este uso de biocidas junto al tanque puede presentar problemas con el inventario y la salud y la seguridad del operador.

También se han hecho intentos para combatir Mycobacterium mediante el uso de compuestos que interfieren con el metabolismo de la propia bacteria, Desafortunadamente, estas sustancias también pueden ser típicamente dañinas para las personas, Los ejemplos de tales compuestos incluyen fenoles clorados, isotiazolinonas y diciclohexilamina, que se ha encontrado que tienen cierta eficacia contra Mycobacterium bajo determinadas circunstancias, Sin embargo, su uso en entornos y operaciones de fluido de trabajo de metales se ve obstaculizada por inconvenientes en las áreas de seguridad de los trabajadores, gestión de aguas residuales o estabilidad, Por ejemplo, los fenoles clorados están altamente regulados por la EPA en las corrientes de desechos, Las isotiazolinonas son agentes caros que sensibilizan los tejidos y no son estables en ambientes alcalinos, La diciclohexilamina pura es tóxica por ingestión y absorción y corrosiva para el sistema respiratorio, Además, la diciclohexilamina es una amina secundaria y, por lo tanto, un precursor potencial de las nitrosaminas cancerígenas que pueden formarse mientras el fluido de trabajo de metales se almacena durante largos períodos de tiempo, En general, las aminas secundarias no son convenientes para eliminar o retardar el crecimiento de Mycobacterium en los fluidos de trabajo de metales.

Como un medio para prolongar la vida útil y el rendimiento de los fluidos, se han empleado determinadas alcanolaminas secundarias como agentes antimicrobianos para reducir el deterioro de los componentes por especies de Pseudomonas o Fusarium, según lo divulgado por R, Skold y P, Raune, patente de los Estados Unidos núm. 5,633,222 y por L, Edebo y M, Sandin, patente de los Estados Unidos núm. 5,132,046, Determinados lubricantes antimicrobianos que incluyen un componente de amina de éter de alquilo han encontrado uso en sistemas transportadores de recipiente de alimentos o bebidas, Se ha propuesto que estos lubricantes son útiles para reducir la formación de lodo provocada por la acción microbiana sobre los residuos de alimentos, lo que mejora de este modo el rendimiento del transportador, como se divulga en Hey, y otros, patente de los Estados Unidos núm.

5,863,874; Hei, y otros, patente de los Estados Unidos núm. 5,723,418; y Hei y otros, patente de los Estados Unidos núm. 5,932,526.

El alcance de la actividad antimicrobiana de amplio espectro y el nivel de eficacia para la clase general de aminas de éter parecen impredecibles, Hei y otros, patente de los Estados Unidos núm. 5,863,874 y Li, y otros, patente de los Estados Unidos núm. 6,214,777 cada una divulga composiciones lubricantes que pueden incluir una amina de éter para su uso en sistemas transportadores donde las tensiones externas, tales como la temperatura de trabajo o la presión de trabajo, son mínimas, En Hey, y otros, patente de los Estados Unidos núm. 5,863,874, se alega que determinadas aminas de éter tienen actividad comprobable contra algunos microorganismos bajo determinadas condiciones, En condiciones de trabajo similares, Li y otros, patente de los Estados Unidos núm. 6,214,777 divulgan determinadas aminas de éter a cargas mucho mayores que requieren un compuesto de fosfonio cuaternario como un antimicrobiano para lograr el efecto deseado, Las tensiones externas, tales como temperaturas o presiones elevadas impuestas por el entorno de trabajo de procedimientos tales como el trabajo de metales, pueden afectar aún más la eficacia de determinadas aminas de éter a través de una degradación térmica no deseada, reacciones secundarias, volatilización y similares, En condiciones de trabajo con mayores tensiones externas, es difícil predecir si determinadas aminas de éter tendrían una actividad de amplio espectro, un intervalo de actividad más limitado contra algunos microorganismos o ninguna actividad en absoluto.

Fretz y otros, patente de los Estados Unidos núm. 7,595,288 divulgan un fluido de trabajo acuoso de metales alcalinos que comprende determinadas aminas de éter de alquilo, Si bien las aminas de éter de alquilo divulgadas han proporcionado resultados bioestáticos relativamente buenos con respecto a Mycobacterium, las aminas de éter de alquilo pueden ser difíciles de formular en productos a base de agua, probablemente debido a la presencia de grupos funcionales tanto de amina como de éter, Además, los fluidos de trabajo de metales, que incluyen las aminas de éter de alquilo, exhiben un olor desagradable que requiere procedimientos de manipulación especiales, Se cree que el olor está presente debido al alcohol residual sobrante de la producción de la amina de éter.

El documento núm. US 2010/0264359 A1 divulga mezclas biocidas que contienen al menos un biocida que no es una poliamina y al menos una poliamina, y además el uso de dichas mezclas con fines de protección de materiales, Sin embargo, no se divulga un procedimiento para reducir la concentración de Mycobacterium.

El documento núm. WO 2014/084171 A1 divulga composiciones de fluidos de trabajo de metales solubles en agua, que suprimen suficientemente la obstrucción de una piedra de esmerilado durante un procedimiento de esmerilado de metales, así como también la corrosión de la superficie de una pieza de trabajo de metales después del esmerilado, Las composiciones respectivas comprenden un determinado tipo de ácido carboxílico, un determinado tipo de polímero soluble en agua y una sal de éster de ácido sulfúrico y sulfonato.

El documento núm. JP H02 228394 A divulga aceites de corte que comprenden determinados compuestos de diamina y un agente anticorrosión y que tienen un pH alcalino, Sin embargo, no se divulga un procedimiento para reducir la concentración de Mycobacterium.

El documento núm. WO 2017/112113 A1 divulga un fluido de trabajo de metales que incluye un sistema amortiguador de pH que tiene uno o más ácidos orgánicos y una o más aminas orgánicas, No se divulga un procedimiento para la reducción de la concentración de Mycobacterium.

El documento núm. GB 2016516 A divulga emulsiones lubricantes y refrigerantes para su uso en el trabajo de metales, en el que la emulsión comprende aceite de triglicéridos, monoglicéridos de ácidos grasos, ácidos grasos, alcanolaminas o aminas grasas, jabón de metal alcalino o un ácido graso y agua, Sin embargo, no se divulga ni un pH ni un procedimiento para reducir la concentración de Mycobacterium.

El documento núm. CA 2496230 A1 divulga fluidos de trabajo de metales alcalinos acuosos y concentrados de los mismos, que comprenden determinados compuestos de aminas de éter de alquilo, También se divulgan los procedimientos para reducir la concentración de Mycobacterium.

Por lo tanto, ha habido una necesidad de abordar el fracaso de otros para resolver los problemas antes mencionados, Ha existido la necesidad de proporcionar un fluido de trabajo de metales no tóxico que esté libre de un olor fuerte y que inhiba el crecimiento microbiano que incluye Mycobacterium en fluidos de trabajo de metales, así como también en entornos de trabajo de metales, Finalmente, ha existido la necesidad de desarrollar un bioestático eficaz para Mycobacterium que podría formularse fácilmente en fluidos de trabajo de metales de base de agua. Sumario

En al menos una realización, la invención se refiere a un fluido de trabajo de metales acuoso que tiene un pH alcalino y que comprende al menos una amina inhibidora de Mycobacterium seleccionada de dimetilhexilamina, 2-etilhexilamina, heptilamina, octilamina, 1,4-ciclohexanodiamina o (NH2CH2CH2)3N; y en el que un contenido de la amina inhibidora de Mycobacterium en el fluido de trabajo de metales acuoso es de 0,2 a 15 % en peso, preferentemente de 1 a 7 % en peso, en base al peso total del fluido de trabajo de metales acuoso.

En al menos una realización, la invención se refiere a un procedimiento para reducir la concentración de Mycobacterium en un entorno de trabajo de metales alcalinos acuoso, que comprende proporcionar al entorno de trabajo de metales un fluido de trabajo de metales acuoso que incorpora una cantidad inhibidora de Mycobacterium eficaz de al menos una amina seleccionada de dimetilhexilamina, 2-etilhexilamina, heptilamina, octilamina, 1,4-ciclohexanodiamina o (NH2CH2CH2)3N.

En al menos una realización, la invención se refiere a un procedimiento para dar forma a una pieza de trabajo de metal en presencia de un fluido de trabajo de metales que contiene al menos una amina de Fórmula Ia, Ib o Ic, como se describe anteriormente.

En varias realizaciones adicionales de los procedimientos y los fluidos de trabajo de metales descritos anteriormente, la invención puede comprender una o una combinación de las características enumeradas más abajo en cualquier combinación o número:

a) fluido de trabajo de metales que comprende de aproximadamente 0,2 a 15 % en peso, preferentemente de 1 a 7 % en peso, de la al menos una amina, en base al peso total del fluido de trabajo acuoso de metales alcalinos;

b) fluido de trabajo de metales que está libre de al menos uno de los materiales seleccionados de aminas que comprenden un grupo éter, triazina, boro, diciclohexilamina y las combinaciones de los mismos;

c) fluido de trabajo de metales que comprende de aproximadamente 0,2 a 20 % en peso de amortiguador(es) de pH a base de ácido y una cantidad distinta de cero hasta 25 % en peso de amortiguador de pH de amina orgánica;

d) fluido de trabajo de metales que comprende agua, al menos un amortiguador de pH, un biocida, un agente antiespumante y, opcionalmente, un inhibidor de la corrosión, un emulsionante o un aditivo de lubricante; deseablemente de aproximadamente 0,05 a 2 % en peso de biocida(s), de aproximadamente 0,05 a 2 % en peso de agente(s) antiespumante(s), de aproximadamente 0,2 a 20 % en peso de amortiguador(es) de pH, una cantidad distinta de cero hasta 25 % en peso de emulsionante(s), o una combinación de los mismos, en base al peso total del fluido de trabajo de metales acuoso;

e) fluido de trabajo de metales que comprende una cantidad distinta de cero hasta 50 % en peso de aditivo(s) de lubricante(s) hidrodinámico(s), una cantidad distinta de cero hasta 40 % en peso de aditivo(s) de lubricante límite, y una cantidad distinta de cero hasta 40 % en peso de aditivo(s) de lubricante de extrema presión; f) fluido de trabajo de metales que comprende al menos un inhibidor de la corrosión que comprende ácido carboxílico orgánico que tiene de 12-16 átomos de carbono, benzotriazol, sal de sodio de toliltriazol o una combinación de los mismos;

g) uno o más de un inhibidor de la corrosión de hierro fundido, un inhibidor de la corrosión de metal amarillo o un inhibidor de la corrosión de aluminio, deseablemente una cantidad distinta de cero hasta 15 % en peso de inhibidor(es) de la corrosión de hierro fundido, una cantidad distinta de cero hasta 5 % en peso de inhibidor(es) de la corrosión de metal amarillo, y una cantidad distinta de cero hasta 5 % en peso de inhibidor(es) de la corrosión de aluminio en base al peso total del fluido de trabajo de metales acuoso.

Descripción detallada

El fluido de trabajo acuoso de metales alcalinos incluye al menos una amina seleccionada de dimetilhexilamina, 2-etilhexilamina, heptilamina, octilamina, 1,4-ciclohexanodiamina o (NH2CH2CH2)3N.

La composición de trabajo de metales incluye de aproximadamente 0,2 a 15 % en peso de la al menos una amina como se identificó anteriormente, Preferentemente, la cantidad de la al menos una amina es de aproximadamente 1 a 7 % en peso, incluso con mayor preferencia de aproximadamente 3 a 4 % en peso, La cantidad de la al menos una amina es al menos, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3.5, 3,6 o 3,8 % en peso, y no más de, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 15, 14,5, 14,0, 13.5, 13,0, 12,5, 12,0, 11,5, 11,0, 10,5, 10,0, 9,5, 9,0, 8,5, 8,0, 7,0, 6,9, 6,8, 6,7, 6,6, 6,5, 6,4, 6,3, 6,2, 6,1, 6,0, 5,9, 5,8, 5,7, 5,6, 5,5, 5,4, 5,3, 5,2, 5,1, 5,0, 4,9, 4,8, 4,7, 4,6, 4,5, 4,4, 4,3, 4,2, 4,1 o 4,0 % en peso.

El fluido de trabajo acuoso de metales alcalinos puede contener opcionalmente varios aditivos bien conocidos en la técnica tales como, por ejemplo, aditivos de presión extrema, inhibidores de la corrosión, agentes antiespumantes, tensioactivos, emulsionantes, aditivos de lubricante límite, aditivos de lubricantes hidrodinámicos, amortiguadores de pH, biocidas, aditivos formadores de película, agentes antineblina, humectantes, espesantes, agentes quelantes, tintes o similares, Las composiciones y las concentraciones utilizables de estos aditivos se conocen bien en la técnica y tales composiciones y concentraciones pueden emplearse opcionalmente con la condición de que su uso no interfiera con la acción antimicrobiana deseada.

Los aditivos de presión extrema reducen el desgaste de la herramienta y aumentan la velocidad de trabajo, lo que permite cortar metales duros y aumentar las tasas de producción, Las tres variedades distintas de aditivos de presión extrema son los ésteres de fosfato, el azufre activo (polisulfuros) y los aditivos clorados, Los ejemplos típicos de aditivos de presión extrema incluyen, pero no se limitan a, ésteres de fosfato tales como fosfato de polioxietilen oleil éter y otros fosfatos; polisulfuros que tienen uno o más átomos de azufre reducidos capaces de formar sulfuro de metal tales como polisulfuros de di-terc-dodecilo y polisulfuros de di-terc-nonilo; y aditivos de hidrocarburo clorado, moléculas a base de carbono con cloro sustituido por hidrógeno, en las que el contenido de cloro en la molécula suele ser superior a aproximadamente 5 % en peso, Los cloroalcanos o los ácidos carboxílicos clorados, tales como el ácido octadecanoico, son ejemplos típicos de aditivos de presión extrema de hidrocarburos clorados, El fluido de trabajo de metales puede comprender de aproximadamente 1 a 40 % en peso, con mayor preferencia de aproximadamente 1 a 5 % en peso, incluso con mayor preferencia, de aproximadamente 2 a 3 % en peso de aditivo(s) de presión extrema, La composición de trabajo de metales puede incluir al menos, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 0,0, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1.6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9 o 3,0 % en peso, y no más de, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 40, 39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4,9, 4,8, 4,6, 4,5, 4,4, 4,3, 4,2, 4,1, 4,0, 3,9, 3,8, 3,7, 3.6, 3,5, 3,4, 3,3 o 3,2 % en peso de aditivo(s) de presión extrema.

Los inhibidores de la corrosión de la pieza de trabajo son aditivos que se usan en los fluidos de trabajo de metales para reducir la cantidad de corrosión provocada por la presencia de agua que se acumula en las depresiones y las imperfecciones de la superficie de la pieza de trabajo o la herramienta, Cualquier inhibidor de la corrosión de la pieza de trabajo conocido en la técnica es adecuado con la condición de que no interfiera con las características antimicrobianas deseadas del fluido de trabajo de metales, Los inhibidores de la corrosión pueden caracterizarse como inhibidores de la corrosión del hierro fundido, inhibidores de la corrosión de aluminio, inhibidores de la corrosión de metal amarillo o similares, El tipo de metal del que se fabrica la pieza de trabajo determinará el tipo de inhibidor de la corrosión o una combinación de inhibidores de la corrosión adecuados que se usará en la composición de trabajo de metales, Ejemplos de inhibidores de la corrosión de la pieza de trabajo son etanolamina combinada con ácido bórico, compuestos de triazol tales como benzotriazol o toliltriazol, tiadiazoles, ácidos carboxílicos orgánicos que tienen de 6-10 átomos de carbono o ácidos dicarboxílicos que tienen de 10-14 átomos de carbono, molibdato de sodio, metasilicatos de sodio, borato de sodio, o cualquier mezcla de los mismos, Los inhibidores de la corrosión de la pieza de trabajo pueden estar presentes en el fluido de trabajo de metales en una cantidad de aproximadamente 0 a 15 % en peso, preferentemente de aproximadamente 1 a 10 % en peso, con la máxima preferencia, de aproximadamente 2 a 5 % en peso, El fluido de trabajo de metales puede incluir de aproximadamente 0 a 15 % en peso, preferentemente de aproximadamente 1 a 10 % en peso, de inhibidor de la corrosión de hierro fundido, y/o de aproximadamente 0 a 5 % en peso, con mayor preferencia de aproximadamente 0,1 a 0,5 % en peso de inhibidor de la corrosión de aluminio, y/o de aproximadamente 0 a 5 % en peso, con mayor preferencia de aproximadamente 0,1 a 0,5 % en peso de inhibidor de la corrosión de metal amarillo, La composición de trabajo de metales puede incluir al menos, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 0,0, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7 o 4,8 % en peso, y no más de, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6 o 5 % en peso de los inhibidores de la corrosión de la pieza de trabajo.

Los agentes antiespumantes son aditivos que se usan para reducir la formación de espuma en fluidos de trabajo de metales alcalinos acuosos que pueden interferir con los procedimientos de trabajo de metales, La formación de espuma es indeseable en las operaciones de trabajo de metales porque puede reducir el enfriamiento en la zona de contacto entre la pieza de trabajo y la herramienta y provocar numerosos problemas de control y transporte de contención, Los ejemplos de agentes antiespumantes incluyen copolímeros de siloxano glicol, polisiloxanos modificados con poliéter, productos de reacción de dióxido de silicio y organosiloxanos, polímeros de organosiloxano, sílice tratada hidrofóbicamente o hidrocarburos etoxilados/propoxilados, ceras, nitrato de calcio, acetato de calcio o las mezclas de los mismos, La cantidad de agente(s) antiespumante(s) en el fluido de trabajo de metales puede ser de aproximadamente 0,05 a 2 % en peso, con mayor preferencia de aproximadamente 0,1 a 0,5 % en peso con la máxima preferencia de aproximadamente 0,3 a 0,4 % en peso, La composición de trabajo de metales puede incluir al menos, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,10, 0,11, 0,12, 0,13, 0,14, 0,15, 0,16, 0,17, 0,18, 0,19, 0,20, 0,21, 0,22, 0,23, 0,24, 0,25, 0,26, 0,27, 0,28, 0,29, 0,30, 0,31, 0,32, 0,33, 0,34, 0,35, 0,36, 0,37 o 0,38 % en peso, % y no más de, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 2,0, 1,9, 1,8, 1,7, 1,6, 1,5, 1,4, 1,3, 1,2, 1,0, 0,9, 0,8, 0,7, 0,6, 0,5, 0,49, 0,48, 0,47, 0,46, 0,45, 0,44, 0,43, 0,42, 0,41 o 0,40 % en peso de agente(s) antiespumante(s).

El fluido de trabajo de metales puede comprender uno o más tensioactivos útiles como emulsionantes y/o hidrótropos, Los emulsionantes son agentes tensioactivos que promueven la formación y la estabilización del fluido de trabajo de metales, Como se usa en la presente memoria, el hidrótropo incluye materiales que solubilizan compuestos hidrófobos en soluciones acuosas y/o actúan como agentes de acoplamiento, Los fluidos de trabajo de metales pueden volverse inestables bajo condiciones de procedimientos variables, Por ejemplo, la composición del agua, la dureza del agua, la temperatura, el pH y otras variables pueden variar en amplios intervalos durante los procedimientos de trabajo de metales, Por ejemplo, después de la preparación del fluido de trabajo de metales, la fuerza iónica y/o la dureza del agua pueden aumentar significativamente durante la operación debido a la evaporación del agua o a los iones y finos metálicos entrantes, lo que resulta en una reducción o pérdida de propiedades relevantes como la estabilidad de la emulsión, las propiedades de formación de película y la capacidad de dispersión, Dicha inestabilidad es indeseable con respecto a los fluidos de trabajo de metales, Por lo tanto, pueden añadirse uno o más emulsionantes o hidrótropos al fluido de trabajo de metales para maximizar la solubilidad de los componentes hidrófobos en las composiciones acuosas y la estabilidad de la emulsión en condiciones operativas variables, El emulsionante y/o el hidrótropo puede ser cualquier tensioactivo iónico, tensioactivo no iónico, emulsionante Gemini o tensioactivo anfotrópico adecuado, individualmente y en forma de mezclas de diferentes tensioactivos, El emulsionante y/o el hidrótropo pueden usarse en forma pura o como soluciones de uno o más emulsionantes y/o hidrótropos en agua o solventes orgánicos, Los emulsionantes y/o los hidrótropos útiles ilustrativos pueden incluir alcoholes grasos alcoxilados, éteres de poliglicol alquilados, ácidos carboxílicos alquilados, sulfonatos de sodio, amidas de ácidos grasos, sulfonatos sintéticos, etoxilatos no iónicos o similares, El fluido de trabajo de metales puede comprender de aproximadamente 0 a 25 % en peso, con mayor preferencia de aproximadamente 1 a 15 % en peso, con la máxima preferencia de aproximadamente 5 a 10 % en peso de emulsionante(s) y/o hidrótropo(s), La composición de trabajo de metales puede incluir al menos, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 0,0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5, 7,0, 7,5, 8,0, 8,5, 9,0 o 9,5 % en peso y no más de, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14,5, 14,0, 13,5, 13,0, 12,5, 12,0, 11,5, 11,0, 10,5 o 10,0 % en peso de emulsionante(s) y/o hidrótropo(s).

Los aditivos de lubricante límite reducen la fricción y el desgaste al mantener un límite físico entre las superficies en contacto, Estos aditivos contienen grupos polares atraídos por el metal o el óxido de metal en la superficie y grupos no polares que no son fuertemente atraídos por el metal o el óxido de metal y forman una capa resbaladiza a medida que se alejan de la superficie, Los aditivos de lubricante límite proporcionan de esta forma una fina capa deformable de moléculas orgánicas que se adhiere físicamente a la superficie por atracción molecular del lubricante a la superficie del metal, Los aditivos de lubricante límite ilustrativos usados en fluidos de trabajo de metales son a menudo productos naturales y pueden basarse en amidas grasas, ácidos grasos, aceites grasos animales, aceites grasos vegetales, ésteres parciales, ésteres poliméricos, alcohol oleico o similares, El fluido de trabajo de metales puede comprender de aproximadamente 0 a 40 % en peso, con mayor preferencia de aproximadamente 2 a 13 % en peso, con la máxima preferencia, de aproximadamente 3 a 5 % en peso de aditivo(s) de lubricante límite, La composición de trabajo de metales puede incluir al menos, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 0,0, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7 o 4,8 % en peso, y no más de, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 40, 39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6 o 5 % en peso de aditivo(s) de lubricante límite.

Los aditivos de lubricantes hidrodinámicos se usan para mejorar la reducción de la fricción del fluido de trabajo de metales, Los aditivos de lubricantes hidrodinámicos separan las superficies deslizándose una sobre otra con una película o líquido lubricante coherente, La naturaleza no comprimible de la película separa las superficies para evitar completamente el contacto de metal con metal, Los aditivos de lubricantes hidrodinámicos pueden ser varios aceites minerales, tales como productos de fraccionamiento de petróleo; convenientemente aceites nafténicos, tales como a modo de ejemplo no limitante, un destilado nafténico pesado hidrotratado, La cantidad de aditivo(s) de lubricante(s) hidrodinámico(s) puede ser de aproximadamente 0 a 50 % en peso, con mayor preferencia de aproximadamente 5 a 30 % en peso, incluso con mayor preferencia de aproximadamente 10 a 20 % en peso, La composición de trabajo de metales puede incluir al menos, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 0,0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2.5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5, 7,0, 7,5, 8,0, 8,5, 9,0, 9,5, 10,0, 10,5, 11,0, 11,5, 12,0, 12,5, 13,0, 13,5, 14,0, 14.5, 15,0, 15,5, 16,0, 16,5, 17,0, 17,5, 18,0, 18,5, 19,0 o 19,5 % en peso, y no más de, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 50, 48, 46, 44, 42, 40, 38, 36, 34, 32, 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21 o 20 % en peso de aditivo(s) de lubricante(s) hidrodinámico(s).

Los amortiguadores de pH pueden usarse para mantener el pH de los fluidos de trabajo de metales en un valor casi constante, Las soluciones amortiguadoras de pH ilustrativas pueden incluir alcanolaminas, hidróxidos de metales alcalinos tales como NaOH y KOH, ácidos carboxílicos o similares, Preferentemente, los amortiguadores de pH están libres de ácido bórico o derivados del mismo, El fluido de trabajo de metales puede comprender de aproximadamente 0,2 a 20 % en peso, con mayor preferencia de aproximadamente 1 a 8 % en peso, con la máxima preferencia de 2 a 3 % en peso de amortiguador(es) de ácido carboxílico y de aproximadamente 0 a 25 % en peso, con mayor preferencia de aproximadamente 2 a 15 % en peso, con la máxima preferencia de aproximadamente 2,5 a 7 % en peso de componente(s) amortiguadores de amina orgánica, La composición de trabajo de metales puede incluir al menos, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, I , 0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 6,0, 6,1, 6,2, 6,3, 6,4, 6.5, 6,6, 6,7, 6,8, 6,9, 7,0, y no más de, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9,5, 9, 8,5, 8 o 7,5 % en peso, de amortiguador(es) de pH.

El pH del fluido de trabajo de metales puede ser, en orden creciente de preferencia, aproximadamente 8,5, 8,6, 8,7, 8,8, 8,9, 9,0, 9,1, 9,2, 9,3, 9,4, 9,5, 9,6, 9,7, 9,8, 9,9 o más, y menor que, en orden creciente de preferencia, aproximadamente 10,0, 10,1, 10,2, 10,3, 10,4, 10,5, 10,6, 10,7, 10,8, 10,9, 11,0, 11,1, 11,2, 11,3, 11,4, 11,5, 11,6, I I , 7, 11,8, 11,9 o 12, El pH del fluido de trabajo de metales puede ser de aproximadamente 8,5 a 12,0, con mayor preferencia de aproximadamente 8,8 a 11,0, incluso con mayor preferencia de aproximadamente 9,0 a 10,0 y con la máxima preferencia de aproximadamente 9,3 a 9,6.

Los biocidas brindan protección contra los microorganismos en los fluidos de trabajo de metales acuosos, lo que inhibe el crecimiento de bacterias y hongos, Los biocidas pueden ser bactericidas, fungicidas o los denominados biocidas de amplio espectro, Se han desarrollado numerosos biocidas, Los biocidas ilustrativos pueden incluir compuestos de triazina, nitromorfolina, omadina de sodio, piritiona de sodio, bromonitrilos, fenoles, carbamatos sustituidos con halógeno, derivados de isotiazolona o similares, Preferentemente, los biocidas usados no presentan peligros para la salud de los seres humanos, El fluido de trabajo de metales puede comprender de aproximadamente 0,05 a 2 % en peso de un biocida(s), Preferentemente, la cantidad de biocida(s) es de aproximadamente 0,1 a 0,5 % en peso, incluso con mayor preferencia de aproximadamente 0,2 a 0,3 % en peso, La composición de trabajo de metales puede incluir al menos, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,1, 0,11, 0,12, 0,13, 0,14, 0,15, 0,16, 0,17, 0,18, 0,19, 0,20, 0,21, 0,22, 0,23, 0,24, 0,25, 0,26, 0,27, 0,28, 0,29, 0,30, 0,31, 0,32, 0,33, 0,34, 0,35, 0,36, 0,37, 0,38, 0,39, 0,40, 0,41, 0,42, 0,43, 0,44, 0,45, 0,46, 0,47 o 0,48 % en peso, y no más de, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 2,0, 1,95, 1,90, 1,85, 1,80, 1,75, 1,70, 1,65, 1,60, 1,55, 1,50, 1,45, 1,40, 1,35, 1,30, 1,25, 1,20, 1,15, 1,00, 0,95, 0,90, 0,85, 0,80, 0,75, 0,7, 0,65, 0,60, 0,55 o 0,50 % en peso de biocida(s).

Los ésteres, los ácidos grasos y los aceites en los fluidos de trabajo de metales forman películas en las superficies de las herramientas y las piezas de trabajo con las que entran en contacto durante las operaciones de trabajo de metales, Las películas se forman típicamente cuando las polaridades de los ésteres, los ácidos grasos y los aceites se asocian con las cargas en las superficies metálicas, Cualquier aditivo formador de película es adecuado siempre que no interfiera con la estabilidad, la reutilización o la acción antimicrobiana del fluido de trabajo de metales, Los aceites minerales forman un límite hidrodinámico entre la herramienta y la pieza de trabajo, Esta película actúa como un límite para lubricar la herramienta y la zona de contacto de la pieza de trabajo.

Los agentes antineblina reducen la formación de neblina en los fluidos de trabajo de metales, Los agentes antineblina ilustrativos que pueden usarse en el fluido de trabajo de metales incluyen poliisobutenos, poliacrilatos, óxido de polietileno y otros polímeros naturales y sintéticos, El(Los) aditivo(s) formador(es) de película, agente(s) antineblina, humectante(s), espesante(s), agente(s) quelante(s), tinte(s) y otros aditivos pueden estar presentes en cualquier cantidad con la condición de que su uso no interfiera con la acción antimicrobiana deseada.

El fluido de trabajo de metales comprende agua en una cantidad de hasta 99,5 % en peso, La cantidad de agua puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 40 a 99,5 % en peso, de aproximadamente 50 a 99 % en peso, de aproximadamente 60 a 89 % en peso, de aproximadamente 70 a 85 % en peso, La composición de trabajo de metales puede incluir al menos, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 81, 82, 83 o 84 % en peso, y no más de, con preferencia creciente en el orden dado, aproximadamente 99,5, 99,4, 99,3, 99,2, 99,1, 99,0, 89,9, 89,8, 89,7, 89,6, 89,5, 89,4, 89,3, 89,2, 89,1, 89, 88,5, 88,0, 87,5, 87,0, 86,5, 86,0, 85,5 o 85,0 % en peso de agua.

Además, aunque no cae dentro del ámbito de la protección, que se define en las reivindicaciones adjuntas, se divulga un concentrado de la composición de trabajo de metales que incluye al menos una amina seleccionada de dimetilhexilamina, 2-etilhexilamina, heptilamina, octilamina, 1,4-ciclohexanodiamina o (NH2CH2CH2)3N que puede exceder de aproximadamente 15 % en peso, en base al peso total del fluido de trabajo de metales, En ausencia de agua, el concentrado de la composición de trabajo de metales puede caracterizarse como un lubricante emulsionable en agua que contiene aceite, Las cantidades de amina y otros componentes en el concentrado dependen del factor de dilución necesario para convertir los concentrados en fluidos de trabajo de metales alcalinos acuosos, Las concentraciones de las aminas seleccionadas de dimetilhexilamina, 2-etilhexilamina, heptilamina, octilamina, 1,4-ciclohexanodiamina o (NH2CH2CH2)3N en el concentrado se ajusta preferentemente en base al grado de dilución deseado.

Los fluidos de trabajo de metales alcalinos acuosos están sujetos a una degradación normal con el tiempo, tales como por contacto con diluyentes acuosos locales, exposición a la luz o exposición al aire, Además, los fluidos de trabajo de metales a menudo están expuestos a tensiones extremas, tales como presión o temperatura elevadas, especialmente en la zona de contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo, lo que puede contribuir a la degradación de los componentes del fluido, Como consecuencia, los fluidos de trabajo de metales alcalinos acuosos tienen una vida finita en uso y se reemplazan, Típicamente, el reemplazo se produce al retirar gradualmente del servicio una pequeña porción del fluido de trabajo de metales y al reemplazar la porción eliminada con una cantidad equivalente de fluido de trabajo de metales virgen, Los fluidos de trabajo de metales alcalinos acuosos de la presente divulgación se comportan de manera similar y típicamente tienen tiempos de vida comparables a los fluidos de trabajo análogos que no contienen la al menos una amina seleccionada de dimetilhexilamina, 2-etilhexilamina, heptilamina, octilamina, 1,4-ciclohexanodiamina o (NH2CH2CH2)3N.

La divulgación se refiere además a procedimientos para inhibir el crecimiento microbiano en fluidos de trabajo de metales alcalinos acuosos y/o en entornos de trabajo de metales alcalinos acuosos, Los procedimientos comprenden la incorporación de una cantidad inhibidora de Mycobacterium eficaz de al menos una amina seleccionada de dimetilhexilamina, 2-etilhexilamina, heptilamina, octilamina, 1,4-ciclohexanodiamina o (NH2CH2CH2)3N.

La "cantidad inhibidora eficaz" se refiere a una cantidad de al menos una amina que puede prevenir, inhibir o reducir la tasa de crecimiento de Mycobacterium con respecto a su crecimiento en ausencia del al menos un compuesto de amina en el fluido de trabajo acuoso de metales alcalinos o un entorno de trabajo de metales, Los niveles típicos de amina en el fluido de trabajo acuoso de metales alcalinos incluyen, pero no se limitan a, de aproximadamente 0,2 a 15 % en peso, en base al peso total del fluido de trabajo de metales.

Típicamente, un entorno de trabajo de metales incluye cualquier espacio de aire, líquido o superficie sólida sobre la pieza de trabajo que se está modificando o en una proximidad razonable a la misma, la herramienta que modifica la pieza de trabajo o los sumideros, las bombas, los depósitos u otros equipos usados para mover o hacer circular el fluido de trabajo de metales en el lugar donde se lleva a cabo el trabajo de metales, En particular, dichos entornos incluyen aquellos ocupados por trabajadores que operan maquinaria de trabajo de metales que pueden entrar en contacto con agentes microbiológicos tal como Mycobacterium.

A diferencia de los ejemplos operativos, o donde se indique de cualquier otra manera, todos los números que expresan cantidades de ingredientes, condiciones de reacción o que definen los parámetros de ingredientes usados en la presente memoria deben entenderse como modificados en todos los ejemplos por el término "aproximadamente", A lo largo de la descripción, a menos que se indique expresamente lo contrario: los valores de porcentaje, "partes de" y relación son en peso o masa; la descripción de un grupo o clase de materiales como adecuados o preferidos para un propósito determinado en relación con la invención implica que las mezclas de dos o más de los miembros del grupo o clase son igualmente adecuadas o preferidas; la descripción de los constituyentes en términos químicos se refiere a los constituyentes en el momento de la adición a cualquier combinación especificada en la descripción o de la generación in situ dentro de la composición por reacción(es) química(s) entre uno o más constituyentes recién añadidos y uno o más constituyentes ya presentes en la composición cuando se añaden los demás constituyentes; la memoria descriptiva de constituyentes en forma iónica implica además la presencia de suficientes contraiones para producir neutralidad eléctrica para la composición en su conjunto y para cualquier sustancia añadida a la composición; cualquier contraión así especificado implícitamente preferentemente se selecciona de entre otros constituyentes especificados explícitamente en forma iónica, en la medida de lo posible; de cualquier otra manera, dichos contraiones pueden seleccionarse libremente, excepto para evitar que actúen de forma adversa a un objeto de la invención; el peso molecular (MW) es el peso molecular promedio en peso; la palabra "mol" significa "mol gramo", y la palabra misma y todas sus variaciones gramaticales pueden usarse para cualquier especie química definida por todos los tipos y los números de átomos presentes en ella, independientemente de si la especie es iónica, neutra, inestable, hipotética o, de hecho, una sustancia estable y neutra con moléculas bien definidas; y el término "estable en almacenamiento" debe entenderse que incluye dispersiones que no muestran una tendencia visualmente detectable hacia la separación de fases, así como también aquellas que muestran precipitados de calcio y magnesio en agua dura, pero no separación de fases de agua y aceite durante un período de observación de al menos al menos 72, 96, 120, 150, 200, 250, 300, 320, o preferentemente al menos 336 horas durante las cuales el material no se altera mecánicamente y la temperatura del material se mantiene a temperatura ambiente (de 18 a 25 °C).

Por una variedad de razones, se prefiere que los fluidos de trabajo de metales de acuerdo con la invención puedan estar sustancialmente libres de muchos ingredientes usados en composiciones para propósitos similares en la técnica anterior, Específicamente, se prefiere cada vez más en el orden dado, independientemente de cada ingrediente preferentemente minimizado enumerado más abajo, que las composiciones acuosas de acuerdo con la invención, cuando se ponen en contacto directamente con el metal en un procedimiento de acuerdo con la presente invención, no contienen más de 1,0, 0,5, 0,35, 0,10, 0,08, 0,04, 0,02, 0,01, 0,001 o 0,0002 por ciento, con mayor preferencia dichos valores numéricos en gramos por litro, de cada uno de los siguientes constituyentes: boro, que incluyen, pero no se limitan a, ácido bórico y sales del mismo; cadmio; níquel; cobalto; fluoruros, cloruros y bromuros inorgánicos; estaño; cobre; bario; plomo; cromo; ácido adípico y sales del mismo; ácidos a base de nitrógeno y sus sales, por ejemplo, nitratos y nitritos; ácidos a base de azufre y sus sales, por ejemplo, sulfatos y sulfitos.

Como se empleó anteriormente y en toda la divulgación, se entenderá que los siguientes términos, a menos que se indique de cualquier otra manera, tienen los siguientes significados.

"Alquilo" se refiere a un hidrocarburo cíclico, lineal, ramificado o saturado opcionalmente sustituido que tiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono (y todas las combinaciones y las subcombinaciones de intervalos y los números específicos de átomos de carbono que no afectan negativamente la solubilidad de la amina de éter en el fluido de trabajo de metales o el rendimiento del fluido de trabajo de metales, Preferentemente, el alquilo es un hidrocarburo de cadena lineal, Los grupos alquilo incluyen, pero no se limitan a, metilo, etilo, npropilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, t-butilo, n-pentilo, ciclopentilo, isopentilo, neopentilo, n-hexilo, isohexilo, ciclohexilo, ciclooctilo, 3-metilpentilo, 2,2-dimetilbutilo y 2,3-dimetilbutilo, 2-etilhexilo, octilo, decilo, undecilo, dodecilo, tridecilo, tetradecilo, pentadecilo, hexadedecilo, heptadecilo, octadecilo, nonadecilo y eicosilo.

"Alquileno" se refiere a un radical alquilo bivalente que tiene la fórmula general -(CH²)n-, donde n es de 2 a 10, Los ejemplos no limitantes incluyen metileno, trimetileno, pentametileno y hexametileno, Los grupos alquileno pueden ser sustituidos o no sustituidos, En algunas realizaciones, n es preferentemente de 2 a 4, En algunas realizaciones de mayor preferencia, n es 3, En otras realizaciones, el resto alquileno tiene una o más ramificaciones alquilo, En estas realizaciones, la suma del número de átomos de carbono en las ramas alquileno y alquilo es un número entero en el intervalo de 2 a 10.

Ejemplos

Las especies de Mycobacterium generalmente se consideran más similares a las bacterias gramnegativas que a las bacterias grampositivas en base al contenido de genes conservados, Otro análisis ha demostrado que Mycobacterium tuberculosis comparte genes relativamente más ortólogos para la producción y la conversión de energía con bacterias gramnegativas, en particular, Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa, que con bacterias grampositivas, Como tal, el cribado inicial de bioestáticos candidatos se realizó con un inoculante mixto que contenía bacterias gramnegativas, en lugar de especies de Mycobacterium de crecimiento más lento y más resistente sobre la base de que aquellos candidatos bioestáticos que no eran eficaces contra bacterias gramnegativas probablemente no serían eficaces contra Mycobacterium.

Cribado de candidatos bioestáticos

Pruebas de concentración inhibidora mínima (MIC)

Se preparó un caldo de inoculación para determinar la concentración inhibidora mínima de los bioestáticos candidatos, como se conoce en la industria microbiológica, mediante el uso de un fluido de trabajo de metales semisintético acuoso convencional que se había usado en un entorno de trabajo de metales y había dado positivo en la presencia de bacterias gramnegativas como fuente bacteriana, El fluido de trabajo de metales se cultivó primero para aumentar la concentración de bacterias, formando un inóculo, Luego se usó el inóculo, como se describe más abajo, para realizar pruebas de concentración inhibidora mínima en muestras de solución de fluido de trabajo de metales que contenían los bioestáticos candidatos para evaluar el efecto inhibidor de las alquilaminas para fluido de trabajo de metales.

El producto intermedio

Se preparó un fluido de trabajo de metales de acuerdo con la Tabla I más abajo:

Tabla I: El producto intermedio:

Las cantidades se dan en porcentaje en peso después de la adición de bioestáticos a base de aminas al producto intermedio en una cantidad de 3 % en peso para los Ejemplos 1-7 y los Ejemplos comparativos C1-C14, más abajo. Ejemplos 1-7 y Ejemplos comparativos C1-C14

Los Ejemplos 1-7 y los Ejemplos comparativos C1-C14 se prepararon al añadir bioestáticos a base de aminas al producto intermedio en una cantidad de 3 % en peso, en base al peso total del fluido de trabajo de metales, Las fórmulas de los bioestáticos a base de aminas añadidos a los Ejemplos 1-7 y los Ejemplos comparativos C1-C14 se enumeran en la Tabla II.

Tabla II: Bioestáticos a base de aminas de los Ejemplos 1-4, 6 y 7 y los Ejemplos comparativos Ca y C1-C14

(continuación)

Los fluidos de trabajo de metales resultantes con los biocidas a base de aminas eran productos transparentes y estables que no requerían ningún ajuste adicional, En comparación con las composiciones de trabajo de metales divulgadas en la patente de los Estados Unidos núm. 7,595,288, que incluyen grupos funcionales tanto amina como éter, los Ejemplos 1-4, 6 y 7 y los Ejemplos comparativos Ca y C1-C14 fueron más fáciles de formular en un producto a base de agua, Además, no hubo olor objetable en los Ejemplos 1-4, 6 y 7 y los Ejemplos comparativos Ca y C1-C14.

Cada uno de los Ejemplos 1-4, 6 y 7 y los Ejemplos comparativos Ca y C1-C14 se ajustaron con ácido isononanoico o monoetanolamina a un pH de 9,3-9,6, Los Ejemplos y los Ejemplos comparativos se prepararon cada uno en tres muestras de diluciones en agua del grifo del fluido de trabajo de metales a diferentes concentraciones: a 3, 4 o 5 % p/p o a 4, 5 o 6 % p/p, Luego, cada dilución se inoculó con el caldo de inoculación para que la concentración final de bacterias en la muestra fuera de aproximadamente 105/ml, Se usó como estándar una dilución acuosa de un fluido de trabajo de metales disponible comercialmente que contenía diciclohexilamina (DCHA) y se probó a las mismas concentraciones de fluido de trabajo de metales sin necesidad de ajustar el pH para lograr un pH de 9,3-9,6.

La prueba se llevó a cabo en dos fases separadas: Los Ejemplos 1-4 y el Ejemplo comparativo Ca y C1-C8 se probaron en la Fase 1, y los Ejemplos 6 y 7 y los Ejemplos comparativos C9-C14 se probaron en la Fase 2, Tanto en la Fase 1 como en la 2, las mediciones del portaobjetos se tomaron después de 24 y 48 horas de incubación del portaobjetos a 37,78 °C (100 °F), Una medición del portaobjetos a cada concentración elegida y período de tiempo transcurrido constituía un "valor de prueba".

En la Fase 1, todos los Ejemplos y Ejemplos comparativos se probaron tres veces para asegurar la repetibilidad, Se midieron los recuentos bacterianos a las 24 y 48 horas y se convirtieron a valores logarítmicos, y se calculó un "valor diferencial" frente a los datos de referencia estándar que contenían DCHA, Los resultados de las pruebas para los Ejemplos 1-4 y el Ejemplo comparativo Ca y C1-C8 se encuentran en la Tabla III más abajo, En la Tabla III más abajo, se dieron valores entre 0 y 6 para ilustrar la eficacia bioestática con respecto a las bacterias gramnegativas de cada ejemplo en cada ronda, El número 3 indica que el ejemplo coincidió exactamente con el estándar de DCHA, Un valor superior a 3 indica que el ejemplo superó el estándar de DCHA, Los valores inferiores a 3 indican que el ejemplo proporcionó una eficacia bioestática más baja que el estándar de DCHA.

Tabla III: Resultados de la prueba de Fase 1 para los Ejemplos 1-4 y los Ejemplos comparativos Ca y C1-C8

(continuación)

Como es evidente a partir de la Tabla III, los Ejemplos 1-4 y Ca superaron el estándar de DCHA, Los Ejemplos comparativos C1-C8 exhibieron una capacidad bioestática más baja que el estándar de DCHA con respecto a las bacterias gramnegativas.

En la Fase 2, los Ejemplos 6 y 7 y los Ejemplos comparativos 9-14 se analizaron de forma similar a la Fase 1, pero solo se realizaron dos rondas de prueba para cada Ejemplo y Ejemplo comparativo y concentración, Los resultados de las pruebas para los Ejemplos 6 y 7 y los Ejemplos comparativos 9-14 se enumeran más abajo en la Tabla IV, Los resultados de los recuentos bacterianos que reflejan la cantidad de nuevas colonias de bacterias gramnegativas a las 24 y 48 horas se muestran para la Ronda 1 y la Ronda 2 para 3, 4, 5 y 6 % p/p, 0 indica que no hay crecimiento bacteriano.

Tabla IV: Resultados de la prueba de Fase 2 para los Ejemplos 6 y 7 y los Ejemplos comparativos 9-14

(continuación)

Como es evidente a partir de la Tabla IV, los Ejemplos 6 y 7 mostraron un menor número de colonias a lo largo del tiempo en comparación con el control de DCH^a, En la Fase 2, los Ejemplos 6 y 7 superaron así el estándar de DCHA con respecto a la eficacia bioestática con respecto a las bacterias gramnegativas, mientras que el Ejemplo comparativo 9-14 demostró peor eficacia bioestática que el control de DCHA.

Por tanto, se ha descubierto de forma sorprendente e inesperada que diversas aminas de estructuras y tamaños moleculares relativamente similares divulgadas en la presente memoria exhiben diferentes propiedades bioestáticas con respecto a las bacterias gramnegativas en los fluidos de trabajo de metales.

Por ejemplo, los Ejemplos 3 y 6 que contenían heptilamina y octilamina, respectivamente, mostraron un mejor rendimiento bioestático que el control de DCHA mientras que el Ejemplo comparativo C4 que contenía pentilamina estructuralmente similar exhibió peores capacidades bioestáticas que el control de DCHA, De forma similar, el Ejemplo 4 que contenía 1,4-ciclohexanodiamina mostró un mejor rendimiento bioestático que el estándar de DCHA, Por el contrario, el Ejemplo comparativo 3 que contenía una amina estructuralmente similar, 1,2-ciclohexanodiamina, se comportó por debajo del estándar de DCHA.

Exposición de Mycobacterium

El Ejemplo Ca superó al DCHA, por el margen más cercano de los Ejemplos de acuerdo con la invención, Como candidato con un rendimiento similar pero mejorado sobre DCHA en las pruebas de cribado, se seleccionó el Ejemplo Ca para probar su eficacia bioestática contra el fluido de trabajo de metales inoculado con Mycobacteriums. Se preparó una muestra de fluido de trabajo de metales mediante la incorporación del bioestático a base de aminas del Ejemplo Ca, como se muestra en la Tabla V más abajo.

Tabla V: Fluido de trabajo de metales que incluye el bioestático del Ejemplo Ca

Una dilución en agua del grifo del fluido de trabajo de metales para la exposición a Mycobacterium se hizo a una concentración de 5 % p/p, La muestra se analizó por Biosan Laboratories, en Warren MI, Estados Unidos, un laboratorio biológico comercial independiente, para la actividad bioestática contra Mycobacterium y contra bacterias gramnegativas mixtas.

El procedimiento de prueba evaluó la eficacia de los agentes antimicrobianos para controlar Mycobacterium immunogenum en presencia de una alta población de fondo de gramnegativas y otras bacterias responsables del deterioro del fluido de trabajo de metales, Se prepararon muestras de fluidos de trabajo de metales, que incluyen el bioestático del ejemplo Ca y agentes antimicrobianos, a las concentraciones de uso, Se añadieron virutas de hierro al 1 % a las muestras diluidas de fluido de trabajo de metales, Luego se introdujeron dos poblaciones microbianas a un nivel del 1 %: un inóculo de bacterias gramnegativas indefinido aislado de un fluido de trabajo de metales contaminado y un inóculo que contenía Mycobacterium immunogenum, Los fluidos de trabajo de metales de prueba inoculados se incubaron a temperatura ambiente (22 2 °C) en un agitador orbital durante cuatro semanas, Durante el período de prueba de cuatro semanas, los fluidos de trabajo de metales se evaluaron dos veces por semana para detectar contaminación bacteriana y micobacterial antes de volver a inocularlos con ambas suspensiones microbianas a concentraciones del 1 %, Este procedimiento de reinoculación aseguró suficientes niveles de gramnegativas y Mycobacterium a lo largo de la prueba, Los resultados de la prueba se muestran en la Tabla VI más abajo.

Tabla VI: La eficacia bioestática del Ejemplo Ca en el fluido de trabajo de metales se midió durante un período de cuatro semanas y se muestra más abajo.

(continuación)

La Tabla VI ilustra el crecimiento muy bajo, esencialmente sin crecimiento de Mycobacterium y bacterias gramnegativas en presencia de un bioestático en el fluido de trabajo de metales, durante todo el período de 4 semanas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para reducir la concentración de Mycobacterium en un entorno de trabajo de metales alcalinos acuoso, que comprende proporcionar al entorno de trabajo de metales un fluido de trabajo de metales acuoso que incorpora una cantidad inhibidora de Mycobacterium eficaz de al menos una amina seleccionada de dimetilhexilamina, 2-etilhexilamina, heptilamina, octilamina, 1,4-ciclohexanodiamina o (NH2CH2CH2)3N.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el fluido de trabajo acuoso de metales alcalinos comprende de 0,2 a 15 % en peso, preferentemente de 1-7 % en peso de la al menos una amina, en base al peso total del fluido de trabajo acuoso de metales alcalinos.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el fluido de trabajo acuoso de metales alcalinos está libre de uno o más de: aminas que comprenden un grupo éter, triazina, diciclohexilamina, boro y las combinaciones de los mismos.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el fluido de trabajo acuoso de metales alcalinos se prepara a partir de un concentrado, preferentemente un lubricante emulsionable en agua que contiene aceite, que comprende más de aproximadamente 15 % en peso de la al menos una amina, en base al peso total del fluido de trabajo acuoso de metales alcalinos.

5. Un procedimiento para dar forma a una pieza de trabajo de metal que comprende:

poner en contacto una pieza de trabajo de metal con una herramienta de trabajo de metales en presencia de un fluido de trabajo de metales acuoso que comprende al menos una amina seleccionada de dimetilhexilamina, 2-etilhexilamina, heptilamina, octilamina, 1,4-ciclohexanodiamina o (NH2CH2CH2)3N; en el que el fluido de trabajo de metales acuoso está libre de aminas que comprenden un grupo éter; y en el que el fluido de trabajo de metales acuoso tiene un pH alcalino y además comprende al menos un inhibidor de la corrosión de la pieza de trabajo.

6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que el fluido de trabajo de metales acuoso comprende de 0,2 a 15 % en peso, preferentemente de 1 a 7 % en peso de la al menos una amina, en base al peso total del fluido de trabajo de metales acuoso.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el al menos un inhibidor de la corrosión comprende ácido carboxílico orgánico que tiene de 12-16 átomos de carbono, benzotriazol, sal de sodio de toliltriazol o una combinación de los mismos.

8. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el fluido de trabajo de metales acuoso está libre de triazina, de diciclohexilamina y/o de boro.

9. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el fluido de trabajo de metales acuoso comprende hasta el 99,5 % en peso de agua, en base al peso total del fluido de trabajo de metales acuoso.

10. Un fluido de trabajo de metales acuoso que tiene un pH alcalino y que comprende al menos una amina inhibidora de Mycobacterium seleccionada de dimetilhexilamina, 2-etilhexilamina, heptilamina, octilamina, 1,4-ciclohexanodiamina o (NH2CH2CH2)3N; y en el que un contenido de la amina inhibidora de Mycobacterium en el fluido de trabajo de metales acuoso es de 0,2 a 15 % en peso, preferentemente de 1 a 7 % en peso, en base al peso total del fluido de trabajo de metales acuoso.

11. El fluido de trabajo de metales acuoso de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el fluido de trabajo de metales está libre de uno o más de: aminas que comprenden un grupo éter, triazina, diciclohexilamina, boro y las combinaciones de los mismos.