MXPA98007684A - Sustancia de liberacion/lubricante exenta de agua para el tratamiento de las paredes de un dado para configuracion original o reconfiguracion - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere:Una composición exenta de agua para tratar las paredes de un dado para configuración original o reconfiguración, que contiene hasta el 30%de una cera de poliolefina y/o parafina, y cuando menos el 70%de aceite, en donde el aceite es un aceite de silicona, un aceite sintético, un aceite vegetal, un aceite mineral o una mezcla de varios de estos aceites. Para producir una composición exenta de agua de conformidad con la invención, se mezclan una o más ceras con el aceite o los aceites y cualesquiera aditivos deseados, hasta que se obtiene una mezcla homogénea. Las sustancias de liberación/lubricantes exentas de agua de conformidad con la invención, se utilizan especialmente para tratar las paredes de un dado para configuración o reconfiguración.

Description

SUSTANCIA DE LIBERACIÓN/LUBRICANTE EXENTA DE AGUA PARA EL TRATAMIENTO DE LAS PAREDES DE UN DADO PARA CONFIGURACIÓN ORIGINAL O RECON IGURACION Campo técnico de la invención La presente invención pertenece a composiciones exentas de agua para tratar las paredes de un dado para configuración original o reconfiguración, a su producción, y a su uso. Antecedentes técnicos de la invención Las sustancias de liberación o lubricantes convencionales utilizados en la industria de los metales para procesos de vaciado en dado, procesos de Croning [moldeo de cubierta -- Tr. Ed.], procesos de forjado en dado, etcétera, consisten en aceites y ceras en una dispersión acuosa (suspensiones, o especialmente emulsiones) . Para producir dispersiones y emulsiones de este tipo que permanezcan estables, se requieren cantidades considerables de emulsionante para evitar la separación de fases, es decir, la separación del agua del aceite y/o la cera. La presencia de estos emulsionantes en las sustancias para lubricar dados, e inclusive la presencia de agua por sí misma, sin embargo, está asociada con un conjunto significativo de inconvenientes. En las sustancias de liberación y lubricantes convencionales utilizadas para pretratar los dados utilizados, por ejemplo, en el vaciado en dado o el forjado en dado de metales, el contenido de emulsionante, basándose en el contenido de sólidos total, está en la escala del 10 al 30 por ciento; sin embargo, estos emulsionantes no pueden contribuir a la función real de la sustancia de liberación o lubricante, y por consiguiente, representan un lastre innecesario en términos de la efectividad de la sustancia. Algo de este lastre, además, permanece sobre o adentro del objeto configurado, después de que se ha liberado del dado. En adición, debido al alto contenido de agua de las sustancias lubricantes y de liberación de dado conocidas, es necesario agregar una sustancia anticorrosiva para impedir la corrosión del dado y otras partes de la máquina, tales como las placas de sujeción, que normalmente se hacen de metal. Debido a que las sustancias lubricantes y de liberación convencionales que contienen grandes cantidades de agua, se rocían encima como una niebla fina, inclusive los componentes más remotos de la máquina están expuestos al agua; en adición, también ha sido necesario en el pasado agregar sustancias para impedir el crecimiento de bacterias en la emulsión. Sin estos bactericidas, las emulsiones no serían estables durante un tiempo suficientemente largo. Sin embargo, estos componentes también son incapaces de contribuir a la formación de una película uniforme o a la acción de liberación en los dados; por el contrario, estos aditivos muestran efectos altamente negativos. También, la sal presente en el agua (estando una pequeña cantidad todavía presente inclusive en el agua desmineralizada) , puede tener efectos muy negativos sobre la película que se vaya a formar con el agente de liberación sobre la superficie del dado. Cuando se utilizan estas sustancias de liberación y lubricantes basadas en agua producidas con emulsionantes y otros aditivos, se encuentran los siguientes problemas: 1. La formación de la película se retarda por el denominado fenómeno de escarcha de Leiden. 2. Se perjudica la cohesión de la película que se ha formado . ' 3. Se perjudica la homogeneidad de la película que se ha formado . 4. Se reducen la adhesión [del recubrimiento al metal] y la resistencia de la película. 5. Se reduce la acción lubricante y de liberación de la película después de que se ha evaporado el agua. 6. Se incrementa la tendencia a formar gas, y por consiguiente, se presenta el peligro de inclusiones de gas en la fundición. Debido a estos efectos negativos de los aditivos indispensables, nunca se puede aprovechar toda la ventaja de las propiedades de liberación y lubricantes de los componentes de las sustancias de liberación y lubricantes utilizadas de conformidad con el estado de la técnica, y se perjudican de una manera significativa sus propiedades formadoras de película. Por consiguiente, la presente invención se basa en la tarea de proporcionar sustancias de liberación y lubricantes que no sufran de los inconvenientes de las sustancias conocidas, y que, en adición, sean extremadamente efectivas, inclusive en cantidades muy pequeñas, y tengan un comportamiento f vorable en el almacenamiento . Descripción de la invención Esta tarea se realiza de conformidad con la invención, mediante composiciones exentas de agua para tratar las paredes de los dados para configuración original o reconfiguración, que contienen hasta el 30 por ciento de parafina y/o ceras de poliolefina, y cuando menos el 70 por ciento de aceite, siendo el aceite un aceite de silicona, un aceite sintético, un aceite vegetal, un aceite mineral, o una mezcla de estos aceites. Las composiciones de conformidad con la invención están esencialmente exentas de agua. El término "exenta de agua" dentro del alcance de la presente invención, significa que en ningún punto se agrega agua a los constituyentes, que se utilizan en una forma tan pura como sea posible. Sin embargo, puede haber cantidades extremadamente pequeñas de agua presentes como un resultado de la ligera recuperación de humedad desde, por ejemplo, el aire circundante. Sin embargo, estas cantidades normalmente serán menores del 1 por ciento de la composición, y las composiciones de conformidad con la invención de preferencia se almacenarán de tal manera que su contenido de agua sea menor del 0.5 por ciento. Debido a que son relativamente anhidros, los productos de conformidad con la invención se pueden producir sin emulsionantes, y también sin una sustancia anticorrosiva. Ni los conservadores son absolutamente necesarios para las composiciones de acuerdo con la invención, pero puede ser recomendable agregar pequeñas cantidades de conservadores (del 0 al 2 por ciento) para asegurar un comportamiento en almacenamiento especialmente bueno. Las composiciones de conformidad con la invención se pueden aplicar a los dados de la manera usual. En particular, las composiciones de conformidad con la invención pueden formar rápidamente películas especialmente buenas después de que se hayan rociado encima de una manera uniforme; por lo tanto, ayudan a provocar una reducción considerable en el tiempo del ciclo de, por ejemplo, el proceso de vaciado en dado, y también ayudan a incrementar la velocidad de producción. Debido a que los constituyentes en la composición de conformidad con la invención están presentes en una forma concentrada, solamente se requiere una cantidad muy pequeña de lubricante. Como resultado, se elimina el problema de desechar grandes cantidades del lubricante desperdiciado que gotea desde el dado o que se evapora. A su vez, esto disminuye cualquier riesgo potencial a la salud de los trabajadores en el taller de trabajo del metal, que pueden estar asociados con los constituyentes de las composiciones, y también reduce la contaminación del medio ambiente. Debido a que el trabajo con las sustancias de liberación de conformidad con la invención se realiza sin agua, también se debe enfatizar que de esta manera se libera al sistema de agua residual de una carga considerable . En adición, las composiciones de conformidad con la invención muestran una homogeneidad y estabilidad muy mejoradas después de que han formado una película sobre la superficie del dado, y por lo tanto, tienen mejores propiedades lubricantes y de liberación. Esto significa que se requieren fuerzas más pequeñas para llenar los dados, para abrirlos, y para remover los objetos configurados. Finalmente, debido a que las películas que se forman se adhieren mejor a las paredes del dado, se reduce el riesgo de que quede metal adherido al dado, lo cual a su vez conduce a un incremento en la vida de servicio del dado. Los materiales fundidos o los materiales configurados en el dado también son más limpios, debido a que se les adhieren menos materias extrañas. Como ya se mencionó, además, solamente se requiere una cantidad relativamente pequeña de la composición de conformidad con la invención para lograr una lubricación satisfactoria del dado. Las ceras de poliolefina preferidas que se pueden utilizar dentro del alcance de la presente invención son ceras de polietileno, polipropileno, copolímero de etileno-propileno, y polibuteno. Se pueden utilizar convenientemente mezclas de cuando menos dos de estas ceras, o mezclas con otras ceras de poliolefina o parafina, dentro del alcance de la presente invención. El homopolímero de polipropileno atáctico es especialmente adecuado como el polipropileno. Cuando se utilizan ceras cuando menos parcialmente cristalinas, se prefiere que éstas se utilicen en una forma térmicamente pretratada en la composición exenta de agua de conformidad con la invención. Se prefiere cierta oxidación de las ceras de poliolefina (hasta el 3 por ciento de oxígeno, basándose en la cantidad de cera de poliolefina) , y esto facilita la mezcla de los componentes de la composición de conformidad con la invención. Por consiguiente, las ceras especialmente preferidas dentro del alcance de la presente invención, son las poliolefinas cuando menos parcialmente oxidadas. En otra modalidad preferida de la invención, se utilizan polisiloxanos como el aceite, de preferencia polisiloxanos con grupos laterales funcionales. Se prefieren especialmente dentro del alcance de la invención, por ejemplo, dimetilsiloxanos, siloxanos cuando menos parcialmente derivados con agrupaciones de alquilo, siloxanos cuando menos parcialmente derivados con grupos arilo, y siloxanos cuando menos parcialmente derivados con grupos alquilarilo. Sin embargo, también son adecuados los siloxanos todavía más altamente polares, tales como los siloxanos cuando menos parcialmente derivados con funciones de poliéter. Dentro del alcance de la presente invención, las cadenas laterales, y especialmente las cadenas laterales de alquilo, contienen de 1 a 30, y de preferencia de 3 a 8 átomos de carbono . Los poliorganosiloxanos que se han sometido a pretratamiento térmico ligero, los poliorganosiloxanos que se han pretratado mediante la adición de iniciadores, y especialmente los poliorganosiloxanos parcialmente reticulados, pueden estar convenientemente presentes dentro del alcance de la presente invención. Cuando se utilizan estos siloxanos "preendurecidos" , con frecuencia se observa que la película se forma más rápidamente y es más homogénea. En adición a los polisiloxanos, también es posible, sin embargo, utilizar aceites minerales dentro del alcance de la invención. Es irrelevante si estos son aceites pesados o ligeros. Un ejemplo típico que se puede citar es el "aceite de cilindros con vapor de calentamiento" . Los aceites vegetales adecuados incluyen, por ejemplo, aceite de ricino, aceite de frijol de soya, aceite de semilla de girasol, y aceite de linasa. Los ejemplos de los aceites sintéticos que se prefieren para utilizarse dentro del alcance de la invención, son oleatos, tales como trioleato de glicerol . Dentro del alcance de la presente invención, se pueden utilizar pequeñas cantidades de aditivos, pero se debe tener cuidado de asegurarse de que estos aditivos no conduzcan a perjudicar de una manera significativa la acción de liberación y lubricación de las composiciones de conformidad con la invención. Las cantidades y los tipos de aditivos que son adecuados para las composiciones exentas de agua de conformidad' con la invención, pueden ser identificadas por el experto con base en su conocimiento profesional, o se pueden determinar fácilmente mediante experimentos de orientación. Por ejemplo, se pueden utilizar como aditivos las sustancias humectantes, bactericidas, aditivos para mejorar los efectos lubricantes y de liberación, y finalmente, reguladores de viscosidad. Los ejemplos de las sustancias humectantes incluyen tensoactivos, tales como ácidos grasos etoxilados y alcoholes etoxilados, pero se debe tener cuidado de utilizar solamente alcoholes adecuados, es decir, aquellos que no conduzcan a la separación de la mezcla. Los bactericidas adecuados incluyen, por ejemplo, las mezclas producidas con base en hexahidrotriazina. Los aditivos para mejorar las propiedades lubricantes y de liberación son, por ejemplo, compuestos de tipo de teflón, granulos de resina de siloxano micronizados, y diferentes tipos de pigmentos, todos los cuales son conocidos por el experto. Como regla, las sustancias conocidas por sí mismas son adecuadas como reguladores de viscosidad. En una modalidad preferida de la invención, la composición contiene cuando menos el 98 por ciento de sustancias con una acción de liberación y lubricante, es decir, cera(s) y aceite (s). Otro objeto de la presente invención es un proceso para la producción de las composiciones exentas de agua de conformidad con la invención. En este proceso, los constituyentes se mezclan entre sí hasta quedar homogéneos . La mezcla se realiza de preferencia con calentamiento. Todavía otro objeto de la invención es el uso de una sustancia de liberación/lubricante exenta de agua para tratar las paredes de los dados para configuración original o reconfiguración . Para el uso de conformidad con la invención, son adecuadas cualesquiera sustancias de liberación y/o lubricantes en principio, siempre que estén exentas de agua de conformidad con la definición anterior de las composiciones exentas de agua. Son especialmente adecuados los aceites sintéticos, tales como aceites de silicona. Las sustancias lubricantes y de liberación también, como las composiciones de conformidad con la invención, pueden contener materiales auxiliares que parezcan convenientes para la aplicación específica en cuestión. Sin embargo, se prefiere que cuando menos el 98 por ciento en peso de la sustancia seleccionada consista en sustancias con efectos lubricantes y de liberación, y que esté presente no más del 2 por ciento en peso de aditivos o materiales auxiliares, tales como bactericidas, emulsionantes, solventes, etcétera. Se prefiere especialmente dentro del alcance de la presente invención, una composición exenta de agua de conformidad' con la invención, como se especifica en las reivindicaciones . Como ya se describió anteriormente con detalle, las composiciones exentas de agua de conformidad con la invención muestran propiedades especialmente positivas en esta aplicación [es decir, la lubricación de dados -- Tr. Ed.] . Inclusive cuando la película de sustancia de liberación que se pueda producir sobre la superficie del dado a través del uso de las composiciones de conformidad con la invención, contenga un mínimo de constituyentes, no se perjudican de ninguna manera las propiedades de liberación. Muy al contrario, como se describió en lo anterior, la película de sustancia de liberación que se forma es más estable, más uniforme, y más adherente; en adición, la película previene la corrosión de los componentes de metal que entren en contacto con la sustancia de liberación. También se incrementa la vida de servicio del dado por la protección ofrecida como un resultado del efecto de liberación mejorado, y también se eliminan los problemas que se presentan por los riesgos para los trabajadores y para el medio ambiente, tales como la acumulación de una gran cantidad de agua residual . Aunque la sustancia de liberación se puede utilizar de conformidad con la invención aplicándola al dado de cualquier manera adecuada, se prefiere, dentro del alcance de la invención, que se aplique rociándola encima, de la manera más finamente dividida posible. La sustancia se puede aplicar, por ejemplo, por medio de un elemento rociador con atomización centrífuga y un suministro de aire. Los siguientes ejemplos pretenden explicar la invención con mayor detalle. Ejemplo 1 Se mezcló aceite de frijol de soya vegetal (Aceite de Frijol de Soya Técnico Refinado, Cargill B.V., Amsterdam, Holanda) durante 30 minutos a la temperatura ambiente, con polibuteno líquido (Polibuteno L-50, Amoco Chemical Co . , Chicago, EUA) , para formar una mezcla homogénea transparente. Para proteger al producto del crecimiento bacteriano, se agregó una pequeña cantidad de un bactericida (Forcide 8, Progiven Antiseptigues [sic; Antiseptiques? -- Tr. Ed.], Fontenay-sour-Bois, Francia) . La composición final de la sustancia de liberación y lubricante fue: 81.9 por ciento en peso de aceite de frijol de so a; 18.0 por ciento en peso de polibuteno; y 0.1 por ciento en peso de bactericida. Ejemplo 2 Se calentó el homopolímero de polipropileno atáctico (homopolímero a-PP, DSM Performance Polymers, Sittard, Holanda) a 220°C. Después el polímero se fundió/reblandeció, se agitó vigorosamente aire en el polímero líquido bajo agitación vigorosa para acelerar la reacción de oxidación inducida a una alta temperatura. Después de 20 horas a 220°C, se dejó enfriar el polímero oxidado a 100°C, luego se mezcló el polímero con un aceite de silicona precalentado (100°C) funcionalizado con grupos orgánicos (Wacker TN, acker Chemie, Burghausen, Alemania) . La mezcla se agitó durante 30 minutos hasta que se formó una composición homogénea. Después, la mezcla se enfrió a la temperatura ambiente, se agregó una pequeña cantidad de bactericida (Forcide 78, Progiven Antiseptigues [sic] , Fontenay-sous-Bois, Francia) para protegerla contra el crecimiento bacteriano. La concentración final de la composición fue: 84.9 por ciento en peso de aceite de silicona funcionalizado con grupos orgánicos; .0 por ciento en peso de propileno atáctico oxidado ; y 0.1 por ciento en peso* de bactericida. E e plo 3 Un copolímero de etileno-propileno (Eastoflex E1003D, Eastman Chemical Products, Inc., Kingsport, TN, EUA) se calentó a 200°C. Después de que se hubo fundido/reblandecido el copolímero, se agregaron muy cuidadosamente 0.4 partes por cien de un peróxido orgánico (Trigonox 101-7-5PP-pd, Akzo Nobel, Deventer, Holanda) durante el transcurso de 90 minutos bajo una atmósfera de nitrógeno, para acelerar la incorporación química de las moléculas de oxígeno en las cadenas del copolímero. Después de la adición del peróxido, se condujo el copolímero líquido [sic; ¿agitó? [geführt/gerührt] -- Tr. Ed.] durante 120 minutos adicionales a 200 °C, nuevamente bajo una atmósfera de nitrógeno . Para terminar la oxidación, el copolímero líquido preoxidado se calentó nuevamente a 240°C. Se introdujo aire en la fusión del copolímero con agitación vigorosa. Después de 35 horas, el copolímero oxidado se dejó enfriar a 70°C, y luego el copolímero oxidado se agitó con polibuteno líquido (Polibuteno L-50, Amoco Chemical Company, Chicago, EUA) en una proporción de 1:1 durante 30 minutos, para formar una mezcla homogénea. Luego esta mezcla líquida se dejó enfriar a la temperatura ambiente.

La composición final de los constituyentes se obtuvo mezclando la mezcla de copolímero de etileno-propileno/polibuteno oxidada con un aceite sintético de trioleato de glicerol (trioleato de glicerol, Daudruy van Cauwenberghe & Fils, Dunkerque, Francia) durante 30 minutos a la temperatura ambiente. Al final del proceso de mezcla, se agregó una pequeña cantidad de bactericida (Forcide 78, Progiven, Fontenay-sous-Bois) para protegerla con el crecimiento bacteriano. La composición final fue: 84.9 por ciento en peso de trioleato de glicerol ; 7.5 por ciento en peso de copolímero de etileno-propileno oxidado ,- - 7.5 por ciento en peso de polibuteno; y 0.1 por ciento en peso de bactericida.

Claims (5)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la invención que antecede, se considera como una novedad, y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Una composición exenta de agua para tratar las paredes de un dado para configuración original o reconfiguración, la cual contiene hasta el 30 por ciento de una cera de poliolefina y/o parafina, y cuando menos el 70 por ciento de aceite, en donde el aceite es un aceite de silicona, un aceite sintético, un aceite vegetal, un aceite mineral, o una mezcla de varios de estos aceites.
2. 2. La composición de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1, caracterizada porque está presente una cera de poliolefina a partir del grupo que comprende polietileno, polipropileno, copolímero de etileno-propileno, polibuteno, y mezclas de cuando menos dos de estas ceras.
3. 3. La composición de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1 o en la reivindicación 2, caracterizada porque contiene un homopolímero de polipropileno atáctico como el polipropileno.
4. 4. La composición de conformidad con lo reclamado en una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque está presente una poliolefina oxidada con hasta el 3 por ciento en peso de oxígeno.
5. 5. La composición de conformidad con lo reclamado en una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque contiene un polisiloxano, y especialmente un poliorganosiloxano funcionalizado con grupos laterales. S . La composición de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 5 , caracterizada porque los grupos laterales son agrupaciones de alquilo, arilo, alquilarilo, o poliéter . 7. La composición de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 6, caracterizada porque los grupos laterales contienen de 1 a 30, y de preferencia de 3 a 8 átomos de carbono . 8. La composición de conformidad con lo reclamado en una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque contiene un aceite de silicona parcialmente reticulado. 9. La composición de conformidad con lo reclamado en una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque también están presentes sustancias humectantes, conservadores, y/o sustancias para mejorar la acción lubricante, las propiedades de liberación, y la viscosidad, como aditivos. 10. La composición de conformidad con lo reclamado en una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la composición contiene cuando menos el 98 por ciento de sustancias con efectos lubricantes y de liberación. 11. Un proceso para la producción de una composición exenta de agua de conformidad con lo reclamado en una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se mezclan una o más ceras con el aceite o los aceites y cualesquiera aditivos presentes, hasta que se obtiene una mezcla homogénea. 12. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 11, caracterizado porque el proceso de mezcla se realiza con calentamiento. 13. El uso de una sustancia de liberación/lubricante exenta de agua, para tratar las paredes de un dado para configuración original o reconfiguración. 14. El uso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 13 , caracterizado porque la sustancia de liberación/lubricante exenta de agua contiene cuando menos el 98 por ciento en peso de sustancias con una acción lubricante y de liberación, así como no más del 2 por ciento en peso de materiales auxiliares, tales como bactericidas, emulsionantes, solventes, etcétera. 15. El uso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 13 o en la reivindicación 14, caracterizado porque se utiliza una composición exenta de agua de conformidad con lo reclamado en una de las reivindicaciones 1 a 10.