SE437672B - SET TO STABILIZE A FLUID COMPOSITION OF A DISPERSION OF OIL AND WATER FOR METAL WORKING - Google Patents

SET TO STABILIZE A FLUID COMPOSITION OF A DISPERSION OF OIL AND WATER FOR METAL WORKING

Info

Publication number
SE437672B
SE437672B SE8300937A SE8300937A SE437672B SE 437672 B SE437672 B SE 437672B SE 8300937 A SE8300937 A SE 8300937A SE 8300937 A SE8300937 A SE 8300937A SE 437672 B SE437672 B SE 437672B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
oil
complex
metal
metalworking
dispersion
Prior art date
Application number
SE8300937A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8300937D0 (en
SE8300937L (en
Inventor
G L Maurer
S K Shringarpurey
Original Assignee
Nat Res Lab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/719,813 external-priority patent/US4129509A/en
Application filed by Nat Res Lab filed Critical Nat Res Lab
Publication of SE8300937D0 publication Critical patent/SE8300937D0/en
Publication of SE8300937L publication Critical patent/SE8300937L/en
Publication of SE437672B publication Critical patent/SE437672B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M173/00Lubricating compositions containing more than 10% water
    • C10M173/02Lubricating compositions containing more than 10% water not containing mineral or fatty oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M173/00Lubricating compositions containing more than 10% water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/02Water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/10Carboxylix acids; Neutral salts thereof
    • C10M2207/12Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2207/121Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of seven or less carbon atoms
    • C10M2207/123Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of seven or less carbon atoms polycarboxylic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/10Carboxylix acids; Neutral salts thereof
    • C10M2207/12Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2207/125Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of eight up to twenty-nine carbon atoms, i.e. fatty acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/10Carboxylix acids; Neutral salts thereof
    • C10M2207/12Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2207/129Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of thirty or more carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/10Carboxylix acids; Neutral salts thereof
    • C10M2207/18Tall oil acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/10Carboxylix acids; Neutral salts thereof
    • C10M2207/22Acids obtained from polymerised unsaturated acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28Esters
    • C10M2207/287Partial esters
    • C10M2207/289Partial esters containing free hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/108Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups etherified
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/04Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/08Amides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/08Amides
    • C10M2215/082Amides containing hydroxyl groups; Alkoxylated derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/26Amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/28Amides; Imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/042Sulfate esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/044Sulfonic acids, Derivatives thereof, e.g. neutral salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/08Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals
    • C10M2219/082Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2219/085Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing carboxyl groups; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/04Phosphate esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/04Phosphate esters
    • C10M2223/041Triaryl phosphates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/04Phosphate esters
    • C10M2223/042Metal salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2225/00Organic macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2225/00Organic macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2225/02Macromolecular compounds from phosphorus-containg monomers, obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2227/00Organic non-macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2203/00, C10M2207/00, C10M2211/00, C10M2215/00, C10M2219/00 or C10M2223/00 as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2227/09Complexes with metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/02Groups 1 or 11
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/04Groups 2 or 12
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/08Groups 4 or 14
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/10Groups 5 or 15
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/14Group 7
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/16Groups 8, 9, or 10
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/22Metal working with essential removal of material, e.g. cutting, grinding or drilling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/24Metal working without essential removal of material, e.g. forming, gorging, drawing, pressing, stamping, rolling or extruding; Punching metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/241Manufacturing joint-less pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/242Hot working
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/243Cold working
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/244Metal working of specific metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/244Metal working of specific metals
    • C10N2040/245Soft metals, e.g. aluminum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/244Metal working of specific metals
    • C10N2040/246Iron or steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/244Metal working of specific metals
    • C10N2040/247Stainless steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/01Emulsions, colloids, or micelles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2070/00Specific manufacturing methods for lubricant compositions
    • C10N2070/02Concentrating of additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Description

25 U' b! Ln 40 'areas 2114 >.;§¿fieüa¶'r\ 8300937-3 till att smörja och kyla olika metallytor vid metallbearbetningspro- cesser, såsom skärning, svarvning, borrning, slipning, härdning och liknande. Tidigare har kompositioner för metallbearbetning icke upp- visat någon längre brukstid. Exempelvis försämras vid användning oljc- och vattenemulsionerna eller -dispersionerna vanligen eller ned- brytes till och med fysikaliskt inom en begränsad tidsrymd, vilken till och med kan vara så kort som nägra veckor. Försämringen av emul- sionerna har hänförts till ett antal orsaker som föreligger vid me- tallbearbetningsprocesser, innefattande då införlivande av främmande material, såsom sand eller smuts, metallpartiklar, flervärda metall- joner, bakterier och betingelserna vid metallbearbetning, innefattan- de tryck och temperatur, etc, samt även andra faktorer. 25 U 'b! Ln 40 'areas 2114> .; §¿fi eüa¶'r \ 8300937-3 for lubricating and cooling various metal surfaces in metalworking processes, such as cutting, turning, drilling, grinding, hardening and the like. Previously, compositions for metalworking have not shown any longer service life. For example, in use, the oil and water emulsions or dispersions usually deteriorate or even degrade physically within a limited period of time, which can even be as short as a few weeks. The deterioration of the emulsions has been attributed to a number of causes present in metalworking processes, including the incorporation of foreign materials, such as sand or dirt, metal particles, polyvalent metal ions, bacteria and the conditions of metalworking, including pressure and temperature. etc, as well as other factors.

Bristerna i långvarig stabilitet hos metallbearbetningskompositio- ner har därför medfört allvarliga direkta och indirekta olägenheter för deras användning vid processer för metallbearbetning. Exempelvis ökar den korta livslängden hos metallbearbetningsfluider de arbets- och materialkostnader som är förbundna med hanteringen och utnyttjan- det av fluiderna i metallbearbetningssystem. Vidare medför nedbryt- ningen av sådana fluider en ökning av nötningen på metallbearbetnings- apparaturen själv och minskar verktygens livslängd på grund av metall- bearbetningsfluídernas kvalitetsförluster. Bland andra ytterligare verkningar av försämringen hos metallbearbetningsfluider kan nämnas en ökad kassation av arbetsstycken, en minskad produktion och ökade kostnader i samband med spilltid, en dyrbar kvittblivning av kassera- de fluider, arbetarskyddsproblem vid deras användning, samt nedsmuts- ning av miljön. Därför är metallbearbetningskompositioner som har en förlängd brukstid och är stabiliserade mot nedbrytning på grund av be- tingelserna vid metallbearbetningen, samt andra önskvärda egenskaper av mycket stor betydelse, icke endast för den industri, inom vilken de användes, utan även för den omgivande miljön.The shortcomings in long-term stability of metalworking compositions have therefore led to serious direct and indirect inconveniences for their use in metalworking processes. For example, the short life of metalworking fluids increases the labor and material costs associated with the handling and utilization of the fluids in metalworking systems. Furthermore, the degradation of such fluids causes an increase in the wear on the metalworking apparatus itself and reduces the service life of the tools due to the quality losses of the metalworking fluids. Other additional effects of the deterioration of metalworking fluids include increased disposal of workpieces, reduced production and increased costs associated with wasted time, costly disposal of discarded fluids, occupational safety problems in their use, and pollution of the environment. Therefore, metalworking compositions which have an extended service life and are stabilized against degradation due to the conditions of metalworking, as well as other desirable properties, are of great importance, not only for the industry in which they are used, but also for the surrounding environment.

Olika försök har tidigare gjorts för att förbättra metallbearbet- ningskompositioner och försöka övervinna eller minimera de direktaoch indirekta olägenheter som föreligger vid användning av sådana metall- bearbetningsfluider. Exempel på tidigare kända patent inom detta om- råde utgöres av de amerikanska patentskrifterna 2 688 146, 3 240 701, S 244 630 och 3 365 397. Sådana patentskrifter och även andra försök har riktats mot att övervinna de faktorer som bidrager till emulsio- nernas försämring och nedbrytning. Resultaten av sådana försök har dock varit ringa tillfredsställande, och det har förelegat ett behov av förbättrade kompositioner för metallbearbetning, vilka skulle ge i 'fri -š- ene* 10 15 20 25 30 35 40 z 8-300937-3 nya resultat och övervinna de föreliggande problemen och olägenheter- na.Various attempts have been made in the past to improve metalworking compositions and to attempt to overcome or minimize the direct and indirect inconveniences of using such metalworking fluids. Examples of prior art patents in this field are U.S. Pat. Nos. 2,688,146, 3,240,701, S 244,630 and 3,365,397. Such patents and also other attempts have been made to overcome the factors which contribute to the emulsions. deterioration and degradation. However, the results of such experiments have been unsatisfactory, and there has been a need for improved compositions for metalworking which would give free rein and overcome new results. the present problems and inconveniences.

Den antímikrobiella aktiviteten hos vissa metallkomplex, t ex di- alkalimonokoppar(II)citraterna, har fastställts genom deras toxiska och tillväxtinhiberande verkan mot ett flertal mikroorganismer i ett medium av oljeemulsioner, använda som kylmedel i olika bearbetnings- processer. Verkan hos metallkomplexen i industriella kylvätskor har fastställts där mikroorganismer visat sig kunna fortplantas. Som vä- sentligt har det även visat sig att vid alkaliska pH-värden vid be- tingelserna för metallbearbetning var metallkomplexen anmärkningsvärt verksamma.The antimicrobial activity of certain metal complexes, such as the dialkali monocarbon (II) citrates, has been determined by their toxic and growth inhibitory activity against a variety of microorganisms in a medium of oil emulsions, used as coolants in various processing processes. The effect of the metal complexes in industrial coolants has been determined where microorganisms have been shown to be able to reproduce. As essential, it has also been shown that at alkaline pH values under the conditions for metalworking, the metal complexes were remarkably effective.

Föreliggande uppfinning hänför sig till fluidekompositioner för me- tallbearbetning och till metoder för stabilisering av dessa, samt ut- vecklar vidare upptäckterna inom detta område. Enligt uppfinningen stabiliseras emulsioner för metallbearbetning, dvs díspersioner av olja och vatten, genom tillsats av en verksamt stabiliserande mängd av ett metallkomplex av en metalljon och en polyfunktionell organisk ligand. Dessa metallkomplex beskrives även i den svenska patentansök- ningen 7709143-7. Det stabiliserande metallkomplexet kännetecknas av mycket oväntade dissociationsegenskaper genom protoner i vattenlös- ning, varvid åstadkommas en reglerad avgivning av metalljon till olje- och vattendispersionerna under förlänande av stabilitet under metall- bearbetningen till dispersionerna. Dessa dissociationsegenskaper åskåd- liggöres av en sigmoidformad kurva i ett rätvinkligt koordinatsystem av den negativa logaritmen för metalljonkoncentrationen mot den nega- tiva logaritmen för vätejonkoncentrationen, dvs ett pM-pH diagram.The present invention relates to fluid compositions for metalworking and to methods for stabilizing them, and further develops the discoveries in this field. According to the invention, emulsions for metalworking, i.e. dispersions of oil and water, are stabilized by the addition of an effective stabilizing amount of a metal complex of a metal ion and a polyfunctional organic ligand. These metal complexes are also described in Swedish patent application 7709143-7. The stabilizing metal complex is characterized by very unexpected dissociation properties by protons in aqueous solution, whereby a controlled release of metal ion to the oil and water dispersions is achieved while imparting stability during the metalworking to the dispersions. These dissociation properties are illustrated by a sigmoid-shaped curve in a right-angled coordinate system of the negative logarithm of the metal ion concentration versus the negative logarithm of the hydrogen ion concentration, ie a pM-pH diagram.

Helt oväntat har det visat sig att fluider för metallbearbetning kan stabiliseras mot angrepp och försämring från olika orsaker. Enligt ett drag av uppfinningen har sålunda fluider för metallbearbetning stabi- liserats mot nedbrytning genom en allmänt verkande stabilisatortill- sats av metallkomplex. Som även angivits är exempelvis vissa metall- komplex verksamma som antimikrobiella medel i emulsioner för metall- bearbetning. Det har även visat sig att dessa metallkomplex ger andra stabiliseringsegenskaper åt fluiderna för metallbearbetning och åstad- kommer fördelar och förbättringar som hittills icke kunnat uppnâs i fluider för metallbearbetning. Denna beständighet uppnås icke endast mot bakterier, utan fluiderna stabiliseras mot nedbrytning genom fy- sikalisk-kemiska och fysikaliska orsaker, förbundna med betingelser- na vid bearbetning av metaller, innefattande då värme, tryck, och när- varon av partiklar från bearbetningen, flervärda joner, etc. Bestän- ,.-,~, av _ *'- ~ .v ,,,..,.' .VVLL:.:...»_..'.«-V »fw-r t , n ,»"?:?'>":'f“""~.?' vggymï, 'm1 -nga “_ ..-i - f ...s-__ 10 15 20 25 50 40 8300937-3 . digheten hos fluider för metallbearbetning har i enlighet med före- liggande uppfinning visat sig vara markant. Exempelvis har för in- dustriella kylmedel brukstiden hos fluider utsträckts från en tid av exempelvis några veckor till nästan ett år eller mera, och före- liggande resultat indikerar att brukstiden till och med kan utsträckas obegränsat. De stabiliserande metallkomplexen själva är mycket bestän- diga vid relativt höga alkaliska pH-värden av storleksordningen cirka 9 eller 10 till cirka 12. I ett alkaliskt pH-område över 7 till cirka 9, inom vilket fluider för metallbearbetning avses att verka, ger de stabiliserande komplexen mycket fördelaktiva stabiliserande verkningar åt fluiderna för metallbearbetning. Det har även i detta sammanhang visat sig att kompositioner för metallbearbetning kan försättas med ett stabiliserande metallkomplex i mycket små mängder, nämligen mäng- der som kan ligga under dem som skulle utöva en biocid verkan, men oaktat detta kan sådana metallbearbetningsfluider stabiliseras mot nedbrytning, orsakad av alla faktorerna i miljön för metallbearbet- ningen.Quite unexpectedly, it has been found that fluids for metalworking can be stabilized against attack and deterioration from various causes. Thus, according to a feature of the invention, fluids for metalworking have been stabilized against degradation by a generally acting stabilizer additive of metal complexes. As also stated, for example, certain metal complexes are active as antimicrobial agents in emulsions for metalworking. It has also been found that these metal complexes provide other stabilizing properties to the fluids for metalworking and provide benefits and improvements that have hitherto not been achievable in fluids for metalworking. This resistance is achieved not only against bacteria, but the fluids are stabilized against degradation by physico-chemical and physical causes, associated with the conditions in the processing of metals, including then heat, pressure, and the presence of particles from the processing, polyvalent ions , etc. Bestän-, .-, ~, av _ * '- ~ .v ,,, ..,.' .VVLL:.: ... »_ .. '.« - V »fw-r t, n,» "?:?'>": 'F “" "~.?' vggymï, 'm1 -nga “_ ..- i - f ... s -__ 10 15 20 25 50 40 8300937-3. The suitability of fluids for metalworking in accordance with the present invention has been found to be significant. For example, for industrial refrigerants, the service life of fluids has been extended from a period of, for example, a few weeks to almost a year or more, and the present results indicate that the service life can even be extended indefinitely. The stabilizing metal complexes themselves are very resistant at relatively high alkaline pH values of the order of about 9 or 10 to about 12. In an alkaline pH range above 7 to about 9, within which fluids for metalworking are intended to operate, they provide stabilizing complexes very beneficial stabilizing effects on the fluids for metalworking. It has also been found in this context that compositions for metalworking can be provided with a stabilizing metal complex in very small amounts, namely amounts which may be below those which would exert a biocidal action, but notwithstanding this, such metalworking fluids can be stabilized against degradation, caused of all the factors in the environment for metalworking.

Sålunda är syftemålet med kompositionerna och metoderna enligt upp- finningen att ge stabilitet åt eljest nedbrytbara olje- och vatten- dispersioner, vilka kan underkastas nedbrytning av ett flertal orsa- ker. Exempelvis kan fluider för metallbearbetning förlänas biologisk stabilitet genom införlivande av metallkomplexen även i mängder som är mindre än biocida mängder. Å andra sidan kan en allmän emulsions- stabilitet uppnås genom införlivande av mängder av metallkomplexen för stabilisering av emulsionerna mot nedbrytning genom yttre källor, såsom metallpartiklar, flervärda metalljoner och liknande. Vidare kan fluider för metallbearbetning ges resistensegenskaper mot extrema tryck och temperaturer genom användning av stabilisatorerna enligt uppfinningen. Enligt ett annat drag i uppfinningen upprätthåller kom- positionerna enligt uppfinningen även den erforderliga pH~reglering- en i fluider för metallbearbetning genom en buffrande verkan, och minskar den kemiska inverkan från andra komponenter på de emulgerade partiklarna, vilken inverkan eljest skulle ha en benägenhet att mins- ka stabiliteten. Dessa och andra fördelar med en stabiliserande ver- kan uppnås i enlighet med uppfinningen, och framgår närmare av före- liggande beskrivning. ' Teorierna eller grundläggande orsaker till de relativt oväntade aktiviteterna hos metallkomplexstabílísatorerna enligt uppfinningen har undersökts. Ehuru avsikten icke är att begränsa uppfinningen ge- nom något teoretiskt resonemang, antages dock detta kunna underlätta ~rtgn;fififlNÉE 10 15 20 25 40 5 83Û093'7“3 en vidare förståelse av egenskaperna och de oväntade resultat som upp- nås i enlighet med uppfinningen. För dispersioner av olja och vatten (oavsett om de utgöres av olja i vatten eller vatten i olja) antages det att sådana dispersioner kan vara antingen biologiskt nedbrytbara, kemiskt nedbrytbara genom kemiska komponenter i fluidet, och fysika- liskt nedbrytbara genom sådana betingelser som mekaniska krafter, el- ler genom kombinationer av två eller flera av dessa faktorer. Det är känt att sådana dispersioner av olja och vatten innehåller emulgerme- del, och att dessa emulgermedel typiskt är av anjonisk och/eller non- jonisk typ. På grund av sin hydrofila-hydrofoba natur möjliggör emul- germedlen en suspension av oljepartiklarna i en kontinuerlig fas av vätskan. Elektronegativa delar, t ex karboxyl- och sulfonatgrupper i emulgermedlet, ger elektronegativa ytladdningar åt oljedroppen. Den kombinerade elektronegativiteten hos en sådan emulgerad partikel be- nämnes vanligen zetapontentialen. Denna zetapotential har samband med den kraft och det avstånd, över vilket de emulgerade partiklarna kan repellera varandra och sålunda förhindra utflockning. Detta utgör gi- vetvis en överdriven förenkling av sådana dispersioner av olja och vatten. Det skulle dock ha varit att förvänta att en tillsats av en högt laddad tvåvärd metallkatjon eller en liknande komponent i de stabiliserande metallkomplexen skulle störa emulsionens stabilitet och möjligen orsaka utflockning genom neutralisation av den starkt elektronegativa karaktären hos emulsionens droppar.Thus, the object of the compositions and methods according to the invention is to provide stability to otherwise degradable oil and water dispersions, which can be subjected to degradation for a number of reasons. For example, fluids for metalworking can be imparted biological stability by incorporating the metal complexes even in amounts less than biocidal amounts. On the other hand, a general emulsion stability can be achieved by incorporating amounts of the metal complexes to stabilize the emulsions against degradation by external sources, such as metal particles, polyvalent metal ions and the like. Furthermore, fluids for metalworking can be given resistance properties to extreme pressures and temperatures by using the stabilizers according to the invention. According to another feature of the invention, the compositions of the invention also maintain the required pH control in fluids for metalworking by a buffering action, and reduce the chemical action of other components on the emulsified particles, which action would otherwise have a tendency to decrease stability. These and other advantages of a stabilizing effect are achieved in accordance with the invention, and will become more apparent from the present description. The theories or underlying causes of the relatively unexpected activities of the metal complex stabilizers of the invention have been investigated. Although the intention is not to limit the invention by any theoretical reasoning, it is believed that this may facilitate a further understanding of the features and unexpected results obtained in accordance with the art. the invention. For dispersions of oil and water (whether they consist of oil in water or water in oil) it is assumed that such dispersions can be either biodegradable, chemically degradable by chemical components in the fluid, and physically degradable by such conditions as mechanical forces. , or by combinations of two or more of these factors. It is known that such dispersions of oil and water contain emulsifiers, and that these emulsifiers are typically of the anionic and / or nonionic type. Due to their hydrophilic-hydrophobic nature, the emulsifiers enable the suspension of the oil particles in a continuous phase of the liquid. Electronegative moieties, such as carboxyl and sulfonate groups in the emulsifier, provide electronegative surface charges to the oil droplet. The combined electronegativity of such an emulsified particle is commonly referred to as the zeta potential. This zeta potential is related to the force and distance over which the emulsified particles can repel each other and thus prevent flocculation. This of course constitutes an excessive simplification of such dispersions of oil and water. However, it would have been expected that the addition of a highly charged divalent metal cation or a similar component in the stabilizing metal complexes would interfere with the stability of the emulsion and possibly cause flocculation by neutralizing the highly electronegative nature of the emulsion droplets.

Sålunda avser uppfinningen i vidare bemärkelse en metod för stabi- lisering av dispersioner av olja och vatten och stabiliserade kompo- sitioner, genom tillsats därtill av en flervärd metalljon, vilken bil- dar en koordinativ bindning med det elektronegativa emulgermedlet. De stabiliserande verkningarna av en sådan koordinativ bindning uppnås på grund av att elektronegativiteten fortfarande föreligger för att förhindra emulsionens nedbrytning och vidare av att de andra påverk- bara punkterna hos emulgermedlet nu är blockerade mot enzymatisk ned- brytning och möjliggör att metalljonen kan transporteras som ett smörj- medel i gränsskiktet för gränsytan mellan verktyg och arbetsstycke.Thus, in a broader sense, the invention relates to a method for stabilizing dispersions of oil and water and stabilized compositions, by adding thereto a polyvalent metal ion, which forms a coordinative bond with the electronegative emulsifier. The stabilizing effects of such a coordinative bond are achieved due to the fact that the electronegativity still exists to prevent the degradation of the emulsion and furthermore that the other influential points of the emulsifier are now blocked against enzymatic degradation and enable the metal ion to be transported as a lubricant means in the interface layer for the interface between tool and workpiece.

Denna metod hänföres till den starkt elektronegativa karaktären hos den emulgerade droppen, vilken antingen intierar eller bidrager till dissociationen av metallkomplexet och möjliggör en koordinering av metallkatjonen med de elektronegativa delarna av de emulgerade drop- parna, exempelvis karboxyl-, sulfonat- eller alkoholiska hydroxylgrup- per hos emulgermedlen. Denna blockering av dessa biologiskt påverkbara eller funktionella grupper förhindrar en enzymatisk nedbrytning av des- 10 15 20 25 40 azooazv-3 6 sa strukturer, varvid denna enzymatiska nedbrytning är vanlig vid och förbunden med mikrobiell metabolism. Det är dock helt oväntat att tillförseln av metallkomplexen eller införande av sådana metalljoner har visat sig icke orsaka emulsionsnedbrytning för de elektronegativt laddade emulsionsdropparna. Detta beror på att ehuru mängden av posi- tivt laddade joner i association med den elektronegativa ytan hos olje- droppen är tillräcklig för att åstadkomma en biologisk stabilitet, är den dock icke tillräcklig för att minska partikelns elektronegati- vitet till nedbrytning av emulsionen. Därför utgör effekten av bild- ning av koordinativa strukturer med emulgermedel synbarligen en ny metod vid stabilisering av emulsioner.This method is attributed to the highly electronegative nature of the emulsified droplet, which either initiates or contributes to the dissociation of the metal complex and enables a coordination of the metal cation with the electronegative parts of the emulsified droplets, for example carboxyl, sulfonate or alcoholic hydroxyl groups. with the emulsifier. This blocking of these biologically actuable or functional groups prevents an enzymatic degradation of these structures azooazv-3 6 such structures, this enzymatic degradation being common in and associated with microbial metabolism. However, it is quite unexpected that the addition of the metal complexes or the introduction of such metal ions has been found not to cause emulsion degradation of the electronegatively charged emulsion droplets. This is because although the amount of positively charged ions in association with the electronegative surface of the oil droplet is sufficient to achieve a biological stability, it is not sufficient to reduce the electronegativity of the particle to degrade the emulsion. Therefore, the effect of forming coordinative structures with emulsifiers is apparently a new method of stabilizing emulsions.

Det har även visat sig, att ett ínförlivande av stabilisatorerna av metallkomplex enligt uppfinningen bidrager till resistensegenska- per hos emulsionen gentemot extrema temperaturer och tryck under me- tallbearbetningsprocesser. En sådan resistens mot extrema temperatu- rer och tryck åstadkommes genom den koordinerade strukturen hos me- talljoner och emulgermedel i de stabiliserade metallbearbetningskom- positionerna enligt uppfinningen. Dessa egenskaper uppvisas av metall- katjonen eller metallkomplexet, vilket överföres till och därefter associeras med de elektronegativa individerna hos de emulgerade drop- parna, såsom angivits i det föregående. De emulgerade dropparna bring- as kontinuerligt i intim kontakt med den gränsyta mellan verktyg och arbetsstycke som föreligger vid metallbearbetningsprocesser. Under det värme och tryck som.föreligger i metallbearbetningsprocessen inträder exempelvis den koppar som är associerad med de emulgerade dropparna vid gränsytan i en oxidation-reduktionsprocess, vilken verkar till att smörja metallytorna, dock utan någon nedbrytning av emulsionen till ett obrukbart tillstånd. I praktiken gäller vidare, troligen på grund av bildning av högreaktiva katjoner vid gränsytan mellan verktyg och arbetsstycke vid varje maskinbearbetníngsprocess med metalliska under- lag, att metallbearbetningsfluidet blir försatt med metalljoner, vil- ka genom förträngning har en benägenhet att ersätta de katjoner som ingår i metallkomplexet och vidare möjliggör för dem att migrera och associeras med elektronegativa strukturer hos de emulgerade partik- larna, så att de i praktiken täcker dem med katjoner.It has also been found that an incorporation of the stabilizers of metal complexes according to the invention contributes to resistance properties of the emulsion to extreme temperatures and pressures during metalworking processes. Such resistance to extreme temperatures and pressures is provided by the coordinated structure of metal ions and emulsifiers in the stabilized metalworking compositions of the invention. These properties are exhibited by the metal cation or metal complex, which is transferred to and then associated with the electronegative individuals of the emulsified droplets, as indicated above. The emulsified droplets are continuously brought into intimate contact with the interface between tool and workpiece that exists in metalworking processes. During the heat and pressure present in the metalworking process, for example, the copper associated with the emulsified droplets enters the interface in an oxidation-reduction process which acts to lubricate the metal surfaces, but without any degradation of the emulsion to an unusable state. In practice, moreover, probably due to the formation of highly reactive cations at the interface between tool and workpiece in each machining process with metallic substrates, the metalworking fluid is provided with metal ions, which by displacement have a tendency to replace the cations contained in the metal complex and further enables them to migrate and be associated with electronegative structures of the emulsified particles, so that in practice they cover them with cations.

HHHU den kemiska karaktären hos metallkomplexstabilisatorn är så- dan, att den är starkt löslig i vattenhaltiga system, beroende på dess unika protondissocierande egenskaper vid pH-värdet under metall- bearbetningsbetingelserna, dissocieras den lätt så, att metallkatjonon överföres till emulsionens oljefas från vattenfasen. Detta överraskan- 10 15 20 25 40 v 8300937-3 de fenomen har visats genom tvåfasextraktion av olje- och vattenemul- sionssystemet, behandlat med metallkomplexet vid koncentrationer som till och med ligger avsevärt under dem som visar sig ha biocida verk- ningar. Närmare bestämt har emulsioner undersökts som behandlats med dinatriummonokoppar(lI)citrat i en halt som ger cirka 50 till cirka 100 mg Cu2+ per liter emulsion, exempelvis då 1/10 - 1/S av den bio- cida doseringen i ett bestämt medium. Undersökning av blandningen av metallkomplex av emulsioner genom tvåfasextraktion med användning av kloroform eller andra klorerade kolväten visar att kopparn finnes när- varande i den organiska fasen. Ehuru den exakta mekanismen för denna reaktion icke har specifikt klarlagts, har dock den biologiska, ke- miska och fysikalisk-kemiska stabilitet som åstadkommits genom behand- ling av emulsioner med metallkomplexen enligt uppfinningen observerats empiriskt. Vidare är den biostabilitet som förlänas genom mindre än biocida eller biostatiska mängder av metallkomplex att anses som an- märkningsvärd och måste hänföras till reaktioner hos komponenter i den organiska fasen som gör dem okänsliga för bakteriella angrepp i mot- sats till en direkt katjonreaktíon med mikrobiella individer í för- bindelse med vattenfasen. _ På grund av sina unika egenskaper i vatten möjliggör de anjoniska ligandenheterna i det stabiliserande metallkomplexet även att flervär- da katjoner som bildats vid metallbearbetningsprocessen kan reagera med dem och kelateras. Exempelvis har det i det föregående noterats att flervärda metallkatjoner kan bildas vid maskinbearbetningsproces- sen, såsom katjoner av järn, aluminium och liknande. Å andra sidan kan andra sådana flervärda metallkatjoner, t ex kalcium och magnesium, finnas närvarande i det vattenhaltiga medium som användes i metallbe- arbetningsfluider. Dessa joner kan eljest benämnas "bildade joner", dvs sådana som bildats genom bearbetningsprocesser, eller "nativa joner", dvs sådana som i sig finnes närvarande i de vattenhaltiga me- dierna hos fluidekompositionerna för metallbearbetning. Dessa flervär- da katjoner stör normalt processerna för metallbearbetning och bidra- ger vidare till instabilitet hos de emulgerade partiklarna. Det har dock empiriskt fastställts att stabilisatorerna enligt föreliggande uppfinning gör emulsionerna beständiga mot störningar av sådana fler- värda metalljoner, dvs sådana som antingen bildats eller som i sig finnes närvarande i fluider för metallbearbetning. Sålunda har de sta- biliserande komponenternn i kompositionernn för metallbearbetning en- ligt föreliggande uppfinning en benägenhet att vid dissociation icke endast förläna de emulgerade partiklarna stabilitet genom sin associa- '* *'~~'_«_=_-.'--1»\-. :ai .- - 1g_HÅ f,hå?; 0 ~ “mi Ger år? 10 15 20 25 30 35 40 8300937-3 ß tion med dem och de därmed förbundna fördelarna, utan de komplexbin- der även icke önskade flervärda komponenter i medierna.HHHU the chemical nature of the metal complex stabilizer is such that it is highly soluble in aqueous systems, due to its unique proton dissociating properties at pH under the metalworking conditions, it dissociates easily so that metal cation is transferred to the oil phase of the emulsion from the aqueous phase. This surprising phenomenon has been shown by two-phase extraction of the oil and water emulsion system, treated with the metal complex at concentrations which are even considerably below those which are found to have biocidal effects. More specifically, emulsions have been tested which have been treated with disodium monocopper (II) citrate at a content which gives about 50 to about 100 mg of Cu 2+ per liter of emulsion, for example when 1/10 - 1 / S of the biocidal dosage in a particular medium. Examination of the mixture of metal complexes of emulsions by two-phase extraction using chloroform or other chlorinated hydrocarbons shows that the copper is present in the organic phase. Although the exact mechanism of this reaction has not been specifically elucidated, however, the biological, chemical and physicochemical stability obtained by treating emulsions with the metal complexes of the invention has been empirically observed. Furthermore, the biostability imparted by less than biocidal or biostatic amounts of metal complexes is considered to be remarkable and must be attributed to reactions of components in the organic phase which render them insensitive to bacterial attack as opposed to a direct cation reaction with microbial individuals. in connection with the aqueous phase. Due to their unique properties in water, the anionic ligand units in the stabilizing metal complex also enable polyvalent cations formed in the metalworking process to react with them and chelate. For example, it has been noted above that polyvalent metal cations can be formed in the machining process, such as cations of iron, aluminum and the like. On the other hand, other such polyvalent metal cations, such as calcium and magnesium, may be present in the aqueous medium used in metalworking fluids. These ions may otherwise be referred to as "formed ions", i.e. those formed by machining processes, or "native ions", i.e. those which are present in themselves in the aqueous media of the fluid compositions for metalworking. These polyvalent cations normally interfere with the metalworking processes and further contribute to the instability of the emulsified particles. However, it has been empirically established that the stabilizers of the present invention make the emulsions resistant to disturbances of such polyvalent metal ions, i.e. those which are either formed or which are themselves present in fluids for metalworking. Thus, the stabilizing components in the metalworking compositions of the present invention have a tendency to dissociate not only to impart stability to the emulsified particles through their association. »\ -. : ai .- - 1g_HÅ f, hå ?; 0 ~ “mi Gives years? 10 15 20 25 30 35 40 8300937-3 ß tion with them and the associated advantages, but the complexes also bind unwanted polyvalent components in the media.

Enligt ett annat föredraget drag i uppfinningen åstadkommer den anjoniska komponenten av metallkomplexet en buffrande verkan för att bibehålla pH hos metallbearbetningskompositionen vid en nivå som är mycket lämplig, normalt vid cirka 8,5. En sådan buffring förhindrar inverkan av sura komponenter, vilka eljest ofördelaktigt kan påverka den bearbetade metallen. Även sådana hälsorisker som hudírrítationer minimeras genom användning av ett pH som hålles milt alkaliskt.According to another preferred feature of the invention, the anionic component of the metal complex provides a buffering effect to maintain the pH of the metalworking composition at a level which is very suitable, normally at about 8.5. Such buffering prevents the action of acidic components, which may otherwise adversely affect the processed metal. Even health risks such as skin irritations are minimized by using a pH that is kept mildly alkaline.

De metallkomplex som användes som stabilisator i kompositionerna och metoderna enligt uppfinningen avgiver stora mängder metalljon från sina koordinativa strukturer vid ett pH från cirka 4 till cirka 9, och lämpligast vid ett pH mellan cirka 7 och cirka 9 eller 10, dvs de vär- den, som normalt förekommer i kompositioner för metallbearbetning. På grund av sina unika dissociationsegenskaper, vilka åskådliggöres av sigmoidformad kurva i ett pM-pH-diagram, ger dessa medel när så er- fordras en reglerad avgivning av metalljoner vid ett pH som är kombi- nerbart med betingelser för metallbearbetning. På grund av metallkomp- lexens organiska ligandtyp kommer vidare, såsom angivits i det före- gående, aktiviteten att inhiberas hos andra flervärda metallkatjoner eller andra främmande komponenter i fluiderna för metallbearbetning, och som eljest antingen skulle medföra obeständighet eller ofördelak- tigt påverka stabiliteten hos emulsionerna för metallbearbetning. Där- för är metallkomplexstabilisatorerna enligt uppfinningen att skilja från andra metallkomplex, i vilka metallkatjoner komplexbundits med sådana organiska ligander som representeras av etylendiamintetraättik- syra (EDTA), dietylentriaminopentaättiksyra (DTPA), andra aminosyror eller liknande, och som har en relativt hög stabilitet eller kemisk beständighet och icke gör metalljonen tillgänglig i mängder som koor- dinativt bindes med de elektronegativa emulgermedlen i någon väsent- lig utsträckning, och som därför icke kan ge emulsionen stabilitet.The metal complexes used as a stabilizer in the compositions and methods of the invention release large amounts of metal ions from their coordinative structures at a pH of from about 4 to about 9, and most preferably at a pH between about 7 and about 9 or 10, i.e. the values which normally occurs in metalworking compositions. Due to their unique dissociation properties, which are illustrated by the sigmoid-shaped curve in a pM-pH diagram, these agents provide, when required, a controlled release of metal ions at a pH that is compatible with conditions for metalworking. Furthermore, due to the organic ligand type of the metal complex, as stated above, the activity of other polyvalent metal cations or other foreign components in the fluids for metalworking will be inhibited, which would otherwise either cause instability or adversely affect the stability of the emulsions. for metalworking. Therefore, the metal complex stabilizers of the invention are distinguishable from other metal complexes in which metal cations are complexed with such organic ligands represented by ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminopentaacetic acid (DTPA), other amino acids or the like, and which have a relatively high stability or chemical resistance and does not make the metal ion available in amounts that are coordinatively bound to the electronegative emulsifiers to any significant extent, and which therefore cannot give the emulsion stability.

Sådana kända komplex ger icke heller en reglerad avgivning av metall- jon eller har dissociationsegenskaper som åskådliggöres av ett sigmoid- format pM-pH-diagram. På grund av sin stabilitet och kemiska bestän- dighet har snarare sådana kända metallkomplex en benägenhet att dis- socieras i mindre utsträckning på ett relativt linjärt sätt. Vidare tillhandahålles genom föreliggande uppfinningen komplex som i höga hal- ter kan lösas i vatten på grund av sin joniska karaktär och ändå för- bli i beständig form. Denna löslighetsegenskap, speciellt i alkaliskt medium, som i föreliggande fall, möjliggör framställning av koncentrat, 10 15 20 25 30 35 40 9 azooazv-3 vilka i ett emulsionssystem när så erfordras kan ge metalljon för att förläna emulsionen stabilitet vid metallbearbetning. Sådana löslig- hetsegenskaper är att skilja från de relativt olösliga metallförening- ar som tidigare varit kända, i vilka användes metallkatjon-anjonkompo- nenter och som är väsentligen olösliga i sådana medier, eller de me- tallkomplex, som även om de kan vara lösliga, binder metalljonen i sådant komplext tillstånd att den endast i ringa utsträckning disso- ciseras, och därför knappast finnes tillgänglig för avgivning av me- talljon och koordinering med de emulgerade partiklarna.Such known complexes also do not provide a controlled release of metal ion or have dissociation properties as illustrated by a sigmoid-shaped pM-pH diagram. Due to their stability and chemical resistance, such known metal complexes tend to dissociate to a lesser extent in a relatively linear way. Furthermore, the present invention provides complexes which in high concentrations can be dissolved in water due to their ionic nature and yet remain in stable form. This solubility property, especially in alkaline medium, as in the present case, enables the preparation of concentrates, azooazv-3 which in an emulsion system can, when required, give metal ions to impart stability to the emulsion in metalworking. Such solubility properties are to be distinguished from the relatively insoluble metal compounds previously known in which metal cation-anion components are used and which are substantially insoluble in such media, or the metal complexes which, although they may be soluble, binds the metal ion in such a complex state that it is only to a small extent dissociated, and therefore is hardly available for the release of metal ions and coordination with the emulsified particles.

Med det uttryck "fluidekompositioner för metallbearbetning" som an- vändes i föreliggande beskrivning och som är välkänt för fackmannen avses sådana fluider, som tjänar till att smörja, kyla, rengöra och förhindra nedbrytning av metallytor under processer för metallbearbet- ning. Sådana fluider är välkända för fackmannen inom metallbearbetning.The term "metalworking fluid compositions" as used in the present specification and which is well known to those skilled in the art means those fluids which serve to lubricate, cool, clean and prevent degradation of metal surfaces during metalworking processes. Such fluids are well known to those skilled in the metalworking industry.

Det föreligger två grundläggande områden för metallbearbetning, näm- ligen mekaniska processer såsom skärning, borrning, upprymning, svarv- ning, fräsning,brotschning,slipning, etc, tillsammans med formning, bockning, valsning, dragning och liknande, samt icke mekaniska proces- ser, avseende tvättning, kylning efter värmebehandling och liknande.There are two basic areas for metalworking, namely mechanical processes such as cutting, drilling, reaming, turning, milling, reaming, grinding, etc., together with forming, bending, rolling, drawing and the like, as well as non-mechanical processes. , for washing, cooling after heat treatment and the like.

Det anses allmänt att kompositioner för metallbearbetning i mekaniska processer tillhandahåller smörjande, kylande, rengörande och rostinhi- berande funktioner, medan de i icke mekaniska processer främst till- handahåller rengörande, rostinhiberande och kylande funktioner.It is generally believed that compositions for metalworking in mechanical processes provide lubricating, cooling, cleaning and rust inhibiting functions, while in non-mechanical processes they primarily provide cleaning, rust inhibiting and cooling functions.

De olje- och vattendispersioner som bildar de metallbearbetnings- kompositioner som innehåller stabilisatorn i enlighet med uppfinning- en kan som angivits i det föregående vara av antingen typ olja i vat- ten eller av typ vatten i olja. Dessa dispersioner har vanligen be- nämnts oljeemulsioner eller lösliga oljekompositioner. Sådana kompo- sitioner kännetecknas väsentligen av två faser, dvs ett vätska-i-väts- ka-system, i vilket föreligger en dispergerad fas och en kontinuerlig fas. Konventionellt har de vanligen benämnts emulsioner, när partikel- storleken hos den dispergerade fasen är av en storleksordning, större än cirka 0,1 pm i partikelstorlek. När partikelstorleken ligger inom ett kolloidalt område från cirka 1 nm till cirka 0,1 pm, kan disper- sionen vara av kolloidal typ. Oavsett om man önskar att beteckna dem som en grov emulsion eller kolloidala suspensioner, består fluidekom- positionerna väsentligen av organiska faser och vattenfaser, dvs av ett tvåfassystem, bestående av en vätska i en annan vätska, med vil- ken den första vätskan icke är blandbar. Vidare avses härmed benämn- ningen "olja" att innefatta en stor grupp substanser, oavsett om de är «.,_.,__ - Y"'\_f'~ rv» . ,._, 1-”"*=fl 2 F"“” "'”f ll* 10 20 25 50 40 *rr-"Mræšgïggllrolïßï-»l-EP-iïe" " ” i 8300937-3 re av mineraliskt, vegetabiliskt, animaliskt, essentiellt eller ätbart ursprung. De oljor som användes för metallbearbetning härrör dock van- ligen från gruppen av mineraloljor, antingen av petroleum eller av- ledda från petroleum, och speciellt då från gruppen av smörjoljor.The oil and water dispersions which form the metalworking compositions containing the stabilizer in accordance with the invention may, as stated above, be of either the type of oil in water or of the type of water in oil. These dispersions have commonly been referred to as oil emulsions or soluble oil compositions. Such compositions are essentially characterized by two phases, i.e. a liquid-in-liquid system, in which there is a dispersed phase and a continuous phase. Conventionally, they have been commonly referred to as emulsions, when the particle size of the dispersed phase is of the order of magnitude greater than about 0.1 microns in particle size. When the particle size is in a colloidal range from about 1 nm to about 0.1 μm, the dispersion may be of the colloidal type. Whether it is desired to designate them as a coarse emulsion or colloidal suspensions, the fluid compositions consist essentially of organic phases and aqueous phases, i.e. of a two-phase system, consisting of a liquid in another liquid, with which the first liquid is immiscible. . Furthermore, the term "oil" is intended to include a large group of substances, whether or not they are «., _., __ - Y" '\ _ f' ~ rv »., ._, 1 -" "* = fl 2 F "" "" '' f ll * 10 20 25 50 40 * rr- "Mræšgïggllrolïßï-» l-EP-iïe "" "i 8300937-3 re of mineral, vegetable, animal, essential or edible origin. used for metalworking, however, usually originates from the group of mineral oils, either of petroleum or derived from petroleum, and especially then of the group of lubricating oils.

Dessa dispersioner innefattar emulgermedel, vilka typiskt är av an- jonisk eller nonjonisk typ. I fallet med de anjoniska medlen har an- jondelen den polära karaktär som erfordras för att åstadkomma de önskade ytaktiva verkningarna, och den tillhandahåller elektronega- tivitet till de suspenderade oljedropparna eller partiklarna. Hos non- joniska medel tillhandahålles elektronegativítet till oljepartikeln genom en hög täthet av inneboende elektronegativítet. Vanligast utgör res de emulgermedel som användes i metallbearbetningsemulsioner av ánjoniska och/eller nonjoniska ytaktíva medel. De anjoníska ytaktiva medlen innehåller en negativt laddad, joninnehållande del och en í olja dispergerbar eller oleofíl del i det ytaktiva medlets molekyl.These dispersions include emulsifiers, which are typically of the anionic or nonionic type. In the case of the anionic agents, the anionic moiety has the polar character required to produce the desired surfactant effects, and it provides electronegativity to the suspended oil droplets or particles. In non-ionic agents, the electronegativity is provided to the oil particle through a high density of the inherent electronegativity. Most commonly, the emulsifiers used in metalworking emulsions are nonionic and / or nonionic surfactants. The anionic surfactants contain a negatively charged, ion-containing moiety and an oil-dispersible or oleophilic moiety in the molecule of the surfactant.

Det ytaktiva medlet kan utgöras av (1) förtvålade fettsyror eller två- lar, eller (2) förtvålad petroleumolja, såsom natriumsalter av orga- niska sulfonater eller sulfater, eller (3) av förtvàlade estrar, al- koholer eller glykoler, varvid de senare är välkända som anjoniska, syntetiska ytaktiva medel. Exempel på dessa anjoniska detergenter in- nefattar alkylarylsulfonaterna eller aminsalter därav, såsom sulfo- nater av dodecylbensen eller dietanolaminsalter av dodecylbensensul- fonsyra, sulfaterna av rakkedjiga, primära alkoholer eller fettalko- holer (G6-C24), vilka utgör produkter från oxoprocessen (t ex natrium- laurylsulfat). En förtvålad, lätt petroleumolja, såsom sulfonerad petroleumdestillationsrest (t ex mahognyolja), är vanlig. Allmänt ut- göres huvuddelen av ytaktiva medel eller emulgermedel av anjonisk typ av alkali- eller amínsalter av organiska syror. Ofta användes sulfon- syror, i vilka strukturen hos den organiska delen icke är välkänd, såsom fallet är med de välkända "petroleumsulfonaterna". De flesta av dessa sulfonat innehåller många kemiska individer, och de flesta av dem får gruppnamnet "alkylarylsulfonat". Detta innebär helt enkelt att ett paraffüüskt kolväte är bundet till en aromatisk eller ben- senkolvätekärna, vanligen bensen eller naftalen, och att den aroma- tiska delen har sulfonerats. Exempel på förtvålade fettsyror (C6-C24) utgör natrium- eller kaliumsalterna av myristinsyra, palmitinsyra, stearinsyra, oljesyra eller linolsyra eller blandningar av dessa. I denna grupp av anjoníska ytaktíva medel innefattas även alkali- och jordalkalímetallsalter av neutrala fosforsyraestrar av oxialkylerade (oxíetylerade) högalkylfenoler eller alifatiska, envärda alkoholer. 10 26 25 so 35 40 i, 8300937*3 Exempel utgöres av kalium- och natriumsalter av fosfatestrar av iso- decylalkohol och etylenoxidaddukter. Sålunda innefattar här anjonis- ka ytaktiva medel eller emulgermedel tvålar eller syntetiska ytakti- va medel ur gruppen alkali-, jordalkali- och aminsalter av organiska sulfonater, fosfater eller sulfater.The surfactant may be (1) saponified fatty acids or soaps, or (2) saponified petroleum oil, such as sodium salts of organic sulphonates or sulphates, or (3) saponified esters, alcohols or glycols, the latter are well known as anionic, synthetic surfactants. Examples of these anionic detergents include the alkylaryl sulfonates or amine salts thereof, such as sulfonates of dodecylbenzene or diethanolamine salts of dodecylbenzenesulfonic acid, the sulfates of straight chain primary alcohols or fatty alcohols (G6-C24), which are products of the oxoprocess (e.g. sodium lauryl sulfate). A saponified, light petroleum oil, such as sulfonated petroleum distillation residue (eg mahogany oil), is common. In general, the majority of surfactants or emulsifiers are anionic type of alkali or amine salts of organic acids. Sulfonic acids are often used in which the structure of the organic moiety is not well known, as is the case with the well-known "petroleum sulfonates". Most of these sulfonates contain many chemical individuals, and most of them are given the group name "alkylaryl sulfonate". This simply means that a paraffinic hydrocarbon is bound to an aromatic or benzene hydrocarbon nucleus, usually benzene or naphthalene, and that the aromatic moiety has been sulfonated. Examples of saponified fatty acids (C6-C24) are the sodium or potassium salts of myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid or linoleic acid or mixtures thereof. This group of anionic surfactants also includes alkali and alkaline earth metal salts of neutral phosphoric acid esters of oxyalkylated (oxyethylated) high alkylphenols or aliphatic monohydric alcohols. 10 26 25 so 35 40 i, 8300937 * 3 Examples are potassium and sodium salts of phosphate esters of isodecyl alcohol and ethylene oxide adducts. Thus, here anionic surfactants or emulsifiers include soaps or synthetic surfactants from the group of alkali, alkaline earth and amine salts of organic sulfonates, phosphates or sulfates.

De nonjoniska ytaktiva medel som är lämpliga för användning har vanligen hydrofila delar eller sidokedjor som vanligen är av polyoxi- alkylentyp. Den oljelösliga eller dispergerbara delen av molekylen är avledd från antingen fettsyror, alkohol, amíder eller amíner. Genom lämpligt val av utgångsmaterial och inställning av polyoxialkylenked- jans längd kan de ytaktiva delarna hos nonjoníska ytaktiva medel på välkänt sätt varieras. Lämpliga exempel på nonjoniska ytaktiva medel innefattar alkylfenoxipolyoxietylenglykoler, exempelvis etylenoxid- addukter av endera oktyl-, nonyl- eller tridecylfenol och liknande.The nonionic surfactants suitable for use usually have hydrophilic moieties or side chains which are usually of the polyoxyalkylene type. The oil-soluble or dispersible portion of the molecule is derived from either fatty acids, alcohol, amides or amines. By appropriately selecting the starting material and adjusting the length of the polyoxyalkylene chain, the surfactant moieties of nonionic surfactants can be varied in a well known manner. Suitable examples of nonionic surfactants include alkylphenoxy polyoxyethylene glycols, for example ethylene oxide adducts of either octyl, nonyl or tridecylphenol and the like.

Dessa angivna nonjoniska ytaktiva medel framställes vanligen genom en reaktion mellan alkylfenol och etylenoxid. Andra specifika exempel på nonjoniska detergenter innefattar glycerolmonooleat, oleylisopropanol- amid, sorbitoldioleat, alkylolamider, framställda genom reaktion av alkanolamider, såsom monoisopropanolamin, dietanolamin eller monobu- tanolamín, med fettsyror, såsom oljesyra, pelargonsyra, laurinsyra och elaidinsyra.These indicated nonionic surfactants are usually prepared by a reaction between alkylphenol and ethylene oxide. Other specific examples of nonionic detergents include glycerol monooleate, oleyl isopropanolamide, sorbitol dioleate, alkylolamides prepared by reacting alkanolamides such as monoisopropanolamine, diethanolamine or monobutanolamine with fatty acids such as oleic acid, pelargonic acid, lauric acid and elaidic acid.

Kompositionerna för metallbearbetning sammansättes typiskt på väl- känt sätt av en kombination av en smörjolja, såsom en lösningsmedels- raffinerad paraffínisk eller naftenisk olja, ett emulgermedel av an- jonisk typ, såsom beskrivits ovan, och speciella tillsatser, innefat- tande vanliga rostskyddsmedel och liknande. Inom industrin användes vanligen sådana kompositioner som koncentrat, och dessa blandas se- dan med en tillräcklig mängd vatten för att ge en emulsion. Vatten- mängden kommer att variera, beroende av olika faktorer och av huruvi- da emulsionen är av typ olja-i-vatten eller vatten-i-olja. Exempelvis kan oljefasen variera över ett stort område från cirka 1 till cirka 95 eller flera viktprocent, varvid återstoden utgöres av vattenfas och andra mängder av emulgermedlen och tillsatserna. Vanligen ligger mäng- den av ett emulgermedel inom området från cirka 5 till cirka 50 vikt- procent. I smörj- och skäroljekompositioner blandas koncentratet med en tillräcklig volym vatten för att ge en emulsion, vilken räknat ef- ter volym innehåller cirka 90 till cirka 99 procent vatten och 10 till I volymprocent av oljekompositioncn. Bcståndsdelarna i oljekonccntru- tet utgör vanligen cirka 30 till cirka 90 procent smörjolja, cirka 10 till cirka 25 procent emulgator och återstoden möjligen bestående av ---~»...._r..___, Pål? WL szooesv-z 12 10 20 25 30 35 40 ma Quarrfj; 1-11 _ tillsatsmedel av tidigare angiven typ.The metalworking compositions are typically composed in a well known manner of a combination of a lubricating oil, such as a solvent-refined paraffinic or naphthenic oil, an anionic type emulsifier, as described above, and special additives, including conventional anti-corrosion agents and the like. . In the industry, such compositions are usually used as concentrates, and these are then mixed with a sufficient amount of water to give an emulsion. The amount of water will vary, depending on various factors and on whether the emulsion is of the oil-in-water or water-in-oil type. For example, the oil phase may vary over a wide range from about 1% to about 95% or more by weight, the remainder being the aqueous phase and other amounts of the emulsifiers and additives. Usually the amount of an emulsifier is in the range from about 5 to about 50% by weight. In lubricating and cutting oil compositions, the concentrate is mixed with a sufficient volume of water to give an emulsion which, by volume, contains about 90 to about 99 percent water and 10 to 1 volume percent of the oil composition. The constituents of the oil concentrate usually comprise about 30 to about 90 percent lubricating oil, about 10 to about 25 percent emulsifier and the remainder possibly consisting of --- ~ »...._ r ..___, Pål? WL szooesv-z 12 10 20 25 30 35 40 ma Quarrfj; 1-11 _ additives of previously specified type.

Den stabiliserande metalljonen finnes närvarande i smörjoljekompo- sitionen i en tillräcklig mängd för att åstadkomma stabilitet vid me- tallbearbetningen. Denna verksamma mängd kan variera, beroende av ett antal faktorer och innefattande då den speciella metall som bearbetas, pH-värdet, föroreningar och mängderna av olje- och vattenfaser, emul- germedel, metallbearbetningskatjoner, det specifika metallkomplexet och liknande. Allmänt ingår dock exempelvis i en emulsion som fram- ställts från en oljekoncentratkomposition av typ som beskrivits i det föregående, den stabiliserande metalljonen vanligen i en mängd inom området från cirka 10 till cirka 500 mg metalljon per liter oljefas.The stabilizing metal ion is present in the lubricating oil composition in a sufficient amount to achieve stability in metalworking. This effective amount can vary, depending on a number of factors, including the particular metal being processed, the pH, impurities and amounts of oil and water phases, emulsifiers, metalworking cations, the specific metal complex and the like. Generally, however, for example, in an emulsion prepared from an oil concentrate composition of the type described above, the stabilizing metal ion is usually present in an amount in the range of from about 10 to about 500 mg of metal ion per liter of oil phase.

När ett metallkomplex tillhandahåller metalljonen, sättes komplexet till vattenfasen. Efter en sådan tillsats migrerar metalljonen under bildning av koordinativa bindningar med emulgermedlet såsom beskrivits i det föregående, så att en jämvikt uppnås mellan olje- och vattenfa- sen. Allteftersom metalljonen under metallbearbetningen utarmas från endera fasen kan mera komplex tillsättas för att upprätthålla den verk- samma stabiliserande mängden. Närmare bestämt kommer i en skär- eller smörjoljekomposition för bearbetning av järn och bestående av cirka 97 volymprocent vatten och 3 volymprocent olja, såsom angivits ovan, med cirka 10-15 procent emulgermedel och med dinatriummonokoppar(II)citrat som stabiliseringsmedel en toxisk verkan mot bakterier att erhållas med 500 mg koppar per liter vattenfas. Som angivits i det föregående kan dock emulsionen ges stabilitet vid metallbearbetning med så litet som 10-100 mg per liter av kopparkatjonen, eller avsevärt under toxi- citetsnivån. Mängder av metallkomplexmedlet eller jonen utanför dessa områden kan dock även användas.When a metal complex provides the metal ion, the complex is added to the aqueous phase. After such addition, the metal ion migrates to form coordinative bonds with the emulsifier as described above, so that an equilibrium is achieved between the oil and water phases. As the metal ion is depleted from either phase during metalworking, more complexes can be added to maintain the effective stabilizing amount. More specifically, in a cutting or lubricating oil composition for processing iron and consisting of about 97% by volume of water and 3% by volume of oil, as indicated above, with about 10-15% of emulsifier and with disodium monocopper (II) citrate as a stabilizing agent, a toxic effect against bacteria to be obtained with 500 mg of copper per liter of aqueous phase. As stated above, however, the emulsion can be given stability in metalworking with as little as 10-100 mg per liter of the copper cation, or considerably below the toxicity level. However, amounts of the metal complexing agent or ion outside these ranges may also be used.

Stabilisatorerna enligt uppfinningen för metallbearbetning kan sät- tas till emulsionen på flera sätt. Exempelvis kan det stabiliserande metallkomplexet sättas till emulsionens vattenfas före beredningen, varefter oljekoncentratet med oljan, emulgermedlet och tillsatserna kan tillsättas, varefter emulsionen framställes, eventuellt med någon omblandning. Å andra sidan kan emulsionen framställas först och det stabiliserande metallkomplexet därefter sättas till den bildade emul- sionen. Emulsionen framställes så, att metallkomplexmedlet icke ned- brytes. Specifikt gäller i fallet för metallkomplex av zink-, nickel- och kopparcitrat att dessa är relativt beständiga under alkaliska be- tingelser upp till ett pH av cirka 12, men dock ger den önskade sta- biliserande verkan till emulsioner för metallbearbetning vid ett alka- liskt pH upp till cirka 9 eller 10. Sålunda inställes pH till den al- 10 15 20 25 30 40 U 83ÛÛ937'3 kaliska sidan från cirka 7 till cirka 10 i fluidekompositionerna för att metallkomplexet icke först skall sönderdelas och så att ett pH i ungefärligen områdets mitt av cirka 8,5 erhålles.The stabilizers according to the invention for metalworking can be added to the emulsion in several ways. For example, the stabilizing metal complex can be added to the aqueous phase of the emulsion before the preparation, after which the oil concentrate with the oil, the emulsifier and the additives can be added, after which the emulsion is prepared, optionally with some mixing. On the other hand, the emulsion can be prepared first and the stabilizing metal complex is then added to the formed emulsion. The emulsion is prepared so that the metal complexing agent is not degraded. Specifically, in the case of metal complexes of zinc, nickel and copper citrate, these are relatively resistant under alkaline conditions up to a pH of about 12, but still give the desired stabilizing effect to emulsions for metalworking in an alkaline pH up to about 9 or 10. Thus, the pH of the alkaline side is adjusted from about 7 to about 10 in the fluid compositions so that the metal complex does not first decompose and so that a pH in approximately the range of middle of about 8.5 is obtained.

I en för närvarande föredragen utföringsform innefattar med- let enligt uppfinningen,ett monometallkomplex av en flervärd metall och en polyfunktionell organisk ligand i ett förhållande av 1:1 mellan metall och ligand, varvid komplexet har dissociationsegenskaper som åskâdliggöres av en sigmoidformad kurva i ett pM-pH-diagram. Ett specifikt exempel på metallkomplex utgöres av dialkali monokoppar(II)- citrat, såsom dinatrium-, díkalium- eller dilitiummonokoppar(lI)- citrat. Dessa dialkali monokoppar(lI]citrater har en dissociations- förmåga som åskàdliggöres av en sigmoidkurva, vari de två riktningar- na hos kurvan möts vid en punkt inom pH området från cirka 7 till 9. Det har visat sig, att dessa monokoppar(II)komplex i basiska medium med pH av storleksordningen cirka 9 till cirka 12 är mycket beständiga, dvs. har en effektiv stabilitetskonstant Keff av stor- leksordningen från cirka 1012 till cirka 101é. Keff för dessa mono- koppar(lI)citrat komplex vid ett pH av cirka 7-8 är dock av stor- leksordníngen cirka 105 till cirka 108. Vid eller omkring ett pH av cirka 7-8 är sålunda den effektiva stabilítetskonstanten hos monokoppar(II)citratkomplexet avsevärt lägre (tusen till flera hundratusen gånger lägre), och en väsentlig koncentration av fri Cu2+ finnes tillgänglig för toxisk eller stabiliserande aktivitet.In a presently preferred embodiment, the agent according to the invention comprises a monometallic complex of a polyvalent metal and a polyfunctional organic ligand in a ratio of 1: 1 between metal and ligand, the complex having dissociation properties which are illustrated by a sigmoidal curve in a pM pH diagram. A specific example of a metal complex is dialkali monocopper (II) citrate, such as disodium, dipotassium or dilitium monocopper (II) citrate. These dialkali monocouples (II) citrates have a dissociation ability which is illustrated by a sigmoid curve, in which the two directions of the curve meet at a point in the pH range from about 7 to 9. It has been found that these monocouples (II) complexes in basic medium with a pH of the order of about 9 to about 12 are very stable, ie have an effective stability constant Keff of the order of about 1012 to about 101.Ee Keff for these mono-copper (II) citrate complexes at a pH of however, about 7-8 is of the order of about 105 to about 108. Thus, at or about a pH of about 7-8, the effective stability constant of the monocopper (II) citrate complex is considerably lower (one thousand to several hundred thousand times lower), and a Substantial concentration of free Cu2 + is available for toxic or stabilizing activity.

Exempelvis är cirka 10% av kopparn i komplexet i joniserat tillstånd vid eller omkring pH 7, medan cirka 0,1% av kopparn är joníserad vid eller omkring pH 9. Detta skulle icke vara fallet för ett EDTA- eller polyaminkomplex av en flervärd metall såsom koppar, eftersom dess stabilitetskonstant (1014 till 1016) endast i ringa grad kommer att variera inom det normala pH-omrâdet av 7 till 9. Sådana EDTAr komplex uppvisar verkligen en pH-inverkan på stabilitetskonstanten, men den åskâdliggöres av en jämn monoton kurva och uppnår en be- gränsande effekt pä protonframkallad dissociation vid pH-värden från cirka 7 till cirka 9, och ger endast från cirka 0,001% joni- serade enheter vid eller omkring pH 7 till sa litet som 0,00001% jcniserade enheter vid eller omkring pH 9. Det inses, att de sta- biliserande eller antimikrobíella komploxen kommer att vara verk- samma över ett pH-område från cirka 5 till cirka 12. Över pH cirka 12 har komplexen en benägenhet att förstöras av det alkaliska mediet och utfalln därifrån som hydratíseradc metalloxíder. Under pH cirka 6, dvs. cirka 3 till cirka 6, medför obeständighcton hos metall- fl.. 10 20 25 30 8300937-3 14 komplexet en hög halt av fri Cu2+ i lösning, vilket kommer att på- verka biostabiliteten och andra stabiliserande funktioner, såsom angivits i det föregående. inom mellanområdet från cirka 7 till cirka 9 är den reglerade“avgivningen mest verksam. Sålunda ger dessa komplex en reglerad avgivning av metalljon i en mängd av cirka 10 till cirka 0,1% av en komplexbunden metall i pH området från cirka 7 till 9 och denna metalljon finnes då tillgänglig för koordinerande, antimikrobiella och stabiliserande verkningar.For example, about 10% of the copper in the complex is in the ionized state at or around pH 7, while about 0.1% of the copper is ionized at or around pH 9. This would not be the case for an EDTA or polyamine complex of a polyvalent metal such as copper, as its stability constant (1014 to 1016) will vary only slightly in the normal pH range of 7 to 9. Such EDTAs complexes do indeed show a pH effect on the stability constant, but it is illustrated by a smooth monotonous curve and achieves a limiting effect on proton-induced dissociation at pH values from about 7 to about 9, and gives only from about 0.001% ionized units at or around pH 7 to as little as 0.00001% ionized units at or around pH 9 It will be appreciated that the stabilizing or antimicrobial complexes will be effective over a pH range of from about 5 to about 12. Above pH about 12 the complexes have a tendency to be destroyed by the alkaline medium. and precipitates therefrom as hydrated metal oxides. Below pH about 6, i.e. about 3 to about 6, the volatility of the metal complex causes a high content of free Cu2 + in solution, which will affect the biostability and other stabilizing functions, as stated above. within the intermediate range from about 7 to about 9, the regulated “release is most effective. Thus, these complexes provide a controlled release of metal ion in an amount of about 10 to about 0.1% of a complexed metal in the pH range of about 7 to 9 and this metal ion is then available for coordinating, antimicrobial and stabilizing effects.

I enlighet med föreliggande beskrivning och den för närvarande föredragna utföringsformen framgår det, att andra metallkomplex av polyfunktionella organiska ligander faller under uppfinningen när de uppvisar dissociationsegenskaper som kännetecknas av en sigmoid- kurva i ett vanligt pM-pH-diagram. Exempelvis kan på basis av komp- lexen av monometall-polyfunktionel1 organisk ligand enligt uppfin- ningen användas andra metalljoner av envärd eller flervärd typ, speciellt då tvåvärda och flervärda katjoner, såsom zink, nickel, krom, vísmut, kvicksilver, silver, kobolt och andra liknande metall- eller tungmetallkatjoner. Komplexen av tyngre metaller anses mera toxiska än dem av de lättare metallerna- Andra polyfunktionella organiska ligander kan användas i stället för den citronsyra som specifikt exemplifierats som en föredragen utföringsform av upp- finningen. Citratföreningarna ger dock en föredragen buffrande verkan vid ett pH av cirka 8,5, vilket utgör en ytterligare fördel hos fluider för metallbearbetning som stabiliserats med sådana metallkomplex. Bland andra polyfunktionella ligander innefattas den _ större grupp av alfa- eller beta-hydroxi-polykarbonsyror, till vilken grupp citronsyra hör. Även andra funktionella substituenter, såsom alfa- eller beta amino, sulfhydro, fosfinol, etc., kan ingå som substituenter i molekylen hos metallkomplexen enligt uppfinningen, och liknande resultat kan uppnås. Ur formelsynpunkt för metallkomp-i lexen svarar allmänt monometallkomplexet av koppar och citronsyra mot en komplexformel.som åskådliggöres av endera av strukturformler- na (A) och (B). 5 f» > lå e; ' »Labs u 1. - 10 15 8300937-3 (A) °%C,.0\ o / H o *c-CHZ- ç -moln/z v (B) Från betraktelser av den fria energin synes (A)-formen ut- göra den föredragna. En enstaka proton som införes i den komplexa struktur som åskádliggöres av antingen formen av (A) eller (B) för- hindrar bildningen av stabila 5-eller 6-lediga koordinatringar. Med införandet av en proton kan endast 7-lediga ringar införas genom koordination av aceumets elektrondonator, och sådana 7-lediga ringar är obeständiga. Därför dissocieras den komplexa molekylen och fri- _gör metalljonen till dess toxiska ellerstabiliserande verkningar.In accordance with the present description and the presently preferred embodiment, it is apparent that other metal complexes of polyfunctional organic ligands fall within the scope of the invention when they exhibit dissociation properties characterized by a sigmoid curve in a conventional pM-pH diagram. For example, on the basis of the complex of monometallic-polyfunctional organic ligand according to the invention, other metal ions of the monovalent or polyvalent type can be used, especially when divalent and polyvalent cations, such as zinc, nickel, chromium, bismuth, mercury, silver, cobalt and others similar metal or heavy metal cations. The complexes of heavier metals are considered more toxic than those of the lighter metals. Other polyfunctional organic ligands may be used in place of the citric acid specifically exemplified as a preferred embodiment of the invention. However, the citrate compounds provide a preferred buffering action at a pH of about 8.5, which is an additional advantage of metalworking fluids stabilized with such metal complexes. Other polyfunctional ligands include the larger group of alpha- or beta-hydroxy-polycarboxylic acids, to which group citric acid belongs. Other functional substituents, such as alpha- or beta-amino, sulfhydro, phosphinol, etc., may also be included as substituents in the molecule of the metal complexes of the invention, and similar results may be obtained. From the formula point of view of the metal complex in the lex, the monometallic complex of copper and citric acid generally corresponds to a complex formula illustrated by either of the structural formulas (A) and (B). 5 f »> lå e; '»Labs u 1. - 10 15 8300937-3 (A) °% C, .0 \ o / H o * c-CHZ- ç -moln / zv (B) From considerations of free energy appears (A) - form constitute the preferred. A single proton introduced into the complex structure illustrated by either the form of (A) or (B) prevents the formation of stable 5- or 6-membered coordinate rings. With the introduction of a proton, only 7-free rings can be inserted by coordinating the electron donor of the aceum, and such 7-free rings are volatile. Therefore, the complex molecule dissociates and releases the metal ion to its toxic or stabilizing effects.

I jämförelse med detta erfordrar metallkomplex av EDTA eller andra polyamíner fyra eller flera protoner'och följaktligen en högre surhetsgrad för att dissociera komplexet, och detta är orsaken till den ringa pH-effekt som sådana komplex uppvisar i ett pM-pH diagram.In comparison, metal complexes of EDTA or other polyamines require four or more protons and consequently a higher acidity to dissociate the complex, and this is the reason for the low pH effect that such complexes show in a pM-pH diagram.

Strukturformerna (A) och (B) kan mera allmänt åskådliggöras av de följande modellerna: Modell A 10 15 20 8300937-3 w Modell B F“Z (R) X:M (R) I dessa modeller betecknar de heldragna linjesegmenten en kemisk bindning mellan element i strukturuppbyggnaden hos molekylen, X,Y och Z betecknar elektronparsdonatorer, (R) betecknar någon elementär eller molekylar enhet eller grupp, och M betecknar en metall, samt vari protonaffiniteten hos X är högre än den hos Z, Y eller R. Det framgår därför, att andra Lewis~basprotonpar och andra metalljoner kan i dessa strukturmodeller ersätta syre, två- värd koppar eller till och med kolatomerna under bildning av en molekylmodell som på liknande sätt kommer att dissocieras vid in- förande av en proton, eller enheter som uppträder på liknande sätt, vilket yttrar sig i den sigmoidformade kurvan i ett pM-pH-diagram.The structural shapes (A) and (B) can be more generally illustrated by the following models: Model A 10 15 20 8300937-3 w Model BF “Z (R) X: M (R) In these models, the solid line segments denote a chemical bond between elements in the structural structure of the molecule, X, Y and Z denote electron pair donors, (R) denotes any elemental or molecular entity or group, and M denotes a metal, and wherein the proton affinity of X is higher than that of Z, Y or R. It appears because other Lewis base proton pairs and other metal ions can in these structural models replace oxygen, divalent copper or even the carbon atoms to form a molecular model which will be similarly dissociated upon introduction of a proton, or units which occur similarly, which is expressed in the sigmoid-shaped curve in a pM-pH diagram.

Molekylmodellerna utgör sålunda alternativa uttryck för de stabi- liserande medlen enligt uppfinningen.The molecular models thus constitute alternative expressions for the stabilizing agents according to the invention.

Uppfinningen och dess olika utföringsformer och fördelar åskåd- liggöres närmare av de följande exemplen, den detaljerade beskriv- ningen och ritningen, vilka visar framställningen av komplexen och deras aktivitet.The invention and its various embodiments and advantages are further illustrated by the following examples, the detailed description and the drawing, which show the preparation of the complexes and their activity.

FRÄMSTÄLLNING AV KOMPLEX A. Dilítiummonokoppar(II)citrat 10 millimol litiumcitrat löstes i 10 ml vatten, och till denna lös- ning sattes 10 millimol koppar(II)klorid (CuClZ'2H2O) portionsvis under omrörning, varvid en djupblå lösning bildades. Denna neutra- líserades till ett pH av cirka 7 med 10 millimol litiumhydroxid (LiOH'H2O). När denna lösning indrivits till torrhet erhölls en djupblå, till ett fint pulver, och litiumkloriden extraherades 5 gånger med S0 ml torr metanol vid 3S°C. Den återstående blåa, fasta produkten evakuerades för avlägsnande av metanol och torkades. Ett försök halvkristallin fast produkt. Denna fasta produkt maldes gjordes att kristallisera saltet från system av vatten och organiskt lösningsmedel, men den erhållna fasta produkten var mikrokristallin till amorf, troligen beroende på saltets extremt hygroskopiska natur och den höga negativa laddningen på den joniserade molekylen. Följande formel föreslås för komplexet 1:1 av koppar och citrat,grundad på 10 15 20 u b! ü) 35 83ÛÛ93?~" 17 bestämning av strukturen och de i det följande beskrivna analyserna.PREPARATION OF COMPLEX A. Dilitium monocopper (II) citrate 10 millimoles of lithium citrate were dissolved in 10 ml of water, and to this solution was added 10 millimoles of copper (II) chloride (CuCl 2 '2 H 2 O) portionwise with stirring to form a deep blue solution. This was neutralized to a pH of about 7 with 10 millimoles of lithium hydroxide (LiOH'H 2 O). When this solution was recovered to dryness, a deep blue, to a fine powder was obtained, and the lithium chloride was extracted 5 times with SO ml of dry methanol at 3S ° C. The remaining blue solid product was evacuated to remove methanol and dried. A try semi-crystalline solid product. This solid product was ground to crystallize the salt from systems of water and organic solvent, but the solid product obtained was microcrystalline to amorphous, probably due to the extremely hygroscopic nature of the salt and the high negative charge on the ionized molecule. The following formula is proposed for the 1: 1 complex of copper and citrate, based on 10 15 20 u b! ü) 35 83ÛÛ93? ~ "17 determination of the structure and the analyzes described below.

I Li2CuC6H4O7-XHZO Beroende på hydratiseringsgraden kan de följande formelvikterna (F.W.) och motsvarande procentuella kopparhalter föreslås: Li2CuC6H4O7'XH2O F.W. 265.51 för X=0, '% Cu = 23.93 F.W. 283.51 för X=1, % Cu = 22.41 F.W. 301.54 för X=2, % Cu = 21.07 F.W. 319.56 för X=3, % Cu = 19.88 Den påvisade kopparhalten hos olika torkade prov av det fasta komplexet varierade från 20 till 23 %. Föreningen (fast komplex 1:1) var ytterst löslifl i vatten. En lösning med styrka upp till 2*molar kunde mycket lätt framställas. Upp till pH 11,5 förelåg ingen in- verkan på föreningens löslighet i vatten. Over detta pH sönderföll komplexet till en grönaktigt brun fällning, troligen hydratiserade Ikopparoxider. Det fasta komplexet 1:1 kan användas som stabiliserings- medel med eller utan avlägsnande av litíumklorid som bildats vid framställning.In Li2CuC6H4O7-XHZO Depending on the degree of hydration, the following formula weights (F.W.) and corresponding percentage of copper contents can be proposed: Li2CuC6H4O7'XH2O F.W. 265.51 for X = 0, '% Cu = 23.93 F.W. 283.51 for X = 1,% Cu = 22.41 F.W. 301.54 for X = 2,% Cu = 21.07 F.W. 319.56 for X = 3,% Cu = 19.88 The detected copper content of various dried samples of the solid complex varied from 20 to 23%. The compound (solid complex 1: 1) was extremely soluble in water. A solution with a strength of up to 2 * molars could very easily be prepared. Up to pH 11.5, there was no effect on the solubility of the compound in water. Above this pH, the complex decomposed to a greenish brown precipitate, probably hydrated Icopar oxides. The 1: 1 solid complex can be used as a stabilizer with or without removal of lithium chloride formed in the preparation.

B. Dinatriumkoppar(II)citrat (1) Ekvimolära lösningar av kopparklorid och natriumcitrat sattes till vatten på samma sätt som i A ovan, varvid erhölls en djupblå lösning med ett pH av cirka 5. Ett prov om 50 ml av denna lösning satsades i en separertratt, varefter en lika stor volym vattenfri acetm1 tillsattes och tratten skakades för omblandning, När det hela fått stå hade ett tvåfassystem erhållits, där en blå vätskefas förelåg vid trattens botten i en minskad volym av cirka 25 ml, medan över- skiktet (cirka 75 ml) var något grumlígt och färglöst, medan det hade varit kristallklart före skakningen. Den blåa vätskan, vilken var oljig och viskös, avtappades från tratten och uppsamlades i en andra separertratt, medan den grumliga överfasen placerades i en bägare och indrevs till torrhet över vattenbad. En mängd av cirka 25 ml vattenfri aceton sattes till den andra sepnrcrtratten, varvid uppkom en nästan ögonblicklig bildning av en plastliknande massa i som där hade trattens botten, i motsats till den oljiga vätska 10 '15 20 25 50 8300937-3 a n; förelegat. överfasen från den plastíska massan satsades i en andra bägare och betecknades som överfas Z. En tillsats av destíllerat vatten till den plastliknande massan resulterade i en omedelbar återupplösning av materialet. Den totala volymen av den återupp- lösta substansen inställdes till 25 ml, varvid åter bildades en viskös, oljig vätska. Efter indrivning till torrhet av överfasen 1 visade mikroskopisk undersökning av den torra återstoden närvaron av tydliga och stora mängder av natriumkloridkristaller. Indrivning av överfasen 2 gav en mycket finfördelad, pulverformig återstod, vilken ínnhöll ett litet antal tydliga natriumkloridkrístaller. Ana- lys av den 2 gånger extraherade, blåa och oljiga lösningen med av- seende på kopparkalten visade att lösningen innehöll cirka 125 mg koppar per ml, så att den därigenom utgjorde ett koncentrat av metallkomplexet, vilket ursprungligen hade innehållit 25 mg per ml.B. Disodium Copper (II) Citrate (1) Equimolar solutions of copper chloride and sodium citrate were added to water in the same manner as in A above to give a deep blue solution having a pH of about 5. A 50 ml sample of this solution was charged to a separator funnel, after which an equal volume of anhydrous acetm1 was added and the funnel was shaken for mixing. When the whole was allowed to stand, a two-phase system had been obtained, in which a blue liquid phase was present at the bottom of the funnel in a reduced volume of about 25 ml. ml) was slightly cloudy and colorless, while it had been crystal clear before shaking. The blue liquid, which was oily and viscous, was drained from the funnel and collected in a second separatory funnel, while the cloudy supernatant was placed in a beaker and evaporated to dryness over a water bath. An amount of about 25 ml of anhydrous acetone was added to the second separatory funnel, giving an almost instantaneous formation of a plastic-like mass having the bottom of the funnel there, in contrast to the oily liquid. existed. the superphase from the plastic mass was charged into a second beaker and was designated as superphase Z. An addition of distilled water to the plastic-like mass resulted in an immediate redissolution of the material. The total volume of the redissolved substance was adjusted to 25 ml, whereby a viscous, oily liquid was formed again. After recovery to dryness of the upper phase 1, microscopic examination of the dry residue showed the presence of clear and large amounts of sodium chloride crystals. Recovery of supernatant 2 gave a very finely divided, powdery residue which contained a small number of clear sodium chloride crystals. Analysis of the twice extracted blue and oily solution with respect to the copper cold showed that the solution contained about 125 mg of copper per ml, so that it thereby constituted a concentrate of the metal complex, which had originally contained 25 mg per ml.

Den stora minskningen av mängden natriumklorid i överfasen 2 visade att huvuddelen av den förorenande saltbiprodukten hade avlägsnats.The large reduction in the amount of sodium chloride in the upper phase 2 showed that most of the contaminating salt by-product had been removed.

En portion av koncentratet fick indunstas, varvid ett tydligt kris- tallint material erhölls. (2) Förfarandet i föregående stycke 1 upprepades, varvid dock pH hos den först bildade blåa lösningen inställdes från cirka pH S till cirka pH 7 med KOH-lösning för att neutralisera bildad HCl.A portion of the concentrate was allowed to evaporate, whereby a clear crystalline material was obtained. (2) The procedure of the preceding paragraph 1 was repeated, except that the pH of the first blue solution formed was adjusted from about pH S to about pH 7 with KOH solution to neutralize the formed HCl.

Efter extraktion och indrivning på samma sätt som ovan erhölls ett koncentrat av metallkomplexet, vilket vid indrivning gav ett tydligt kristallint material. (3) Kfikvimolära mängder av kopparsulfat och natriumcítrat på samma sätt som i stycke 1 kombinerades, varefter pH inställdes till cirka 7 med NaHO. Extraktion och indrivning av den erhållna blå lösningen på samma sätt som ovan gav ett amorft pulver, vilket icke hade någon synlig kristallin struktur.After extraction and collection in the same manner as above, a concentrate of the metal complex was obtained, which on collection gave a clear crystalline material. (3) K fi quimolar amounts of copper sulphate and sodium citrate were combined in the same manner as in paragraph 1, after which the pH was adjusted to about 7 with NaHO. Extraction and collection of the resulting blue solution in the same manner as above gave an amorphous powder which had no visible crystalline structure.

Den följande formeln föreslås för det dinatriumkoppar(II)citrat som framställts enligt ovanstående stycken 1-3, grundad.på struktur- bestämning och analyser som beskrives i det följande: NaZCuC6HZ07°XH2O C. Dinatriummonozinkcitrat Med användning av det följande beståndsdelarna framställes en komplex zinkstabilisator, analog med kopparkomplexet enligt B i det föregående: PÖÖRQIJALIW _ . _ .- 10 15 20 35 8300937-3 19 50 ml. kallt vatten 29.4 g. trinatriumcitratdíhydrat 13.6 g. zinkklorid (ZnC12) koncentrerad HCl NaOH-pastiller Zinkkloriden maldes till fina partiklar medelst mortel och pistill, samt löstes sedan i vattnet, varefter pH inställdes till mellan 0,5 och 1,0 med HCl. Natriumcitratet tillsattes långsamt under tillsats av HCl för att hålla pH under 1,0. När allt material upp- lösts, neutraliserades lösningen långsamt med NaÜH~pasti1ler. Det material som återstod i lösning vid pH 7,2 dekanterades, inställdes till pH 8,5~9,0, samt extraherades sedan med en dubbel volym av en lösning 50:50 av metanol och aceton. Materialet uppsamlades i Buchner- tratt med användning av Whatman filterpapper nummer 42. Alternativt kan lösningen vakuumtorkas vid 70°C.The following formula is proposed for the disodium copper (II) citrate prepared according to the above paragraphs 1-3, based on structural determination and analyzes described below: NaZCuC6HZ07 ° XH2O C. Disodium monozinc citrate Using the following ingredients, a complex zinc stabilizer is prepared , analogous to the copper complex according to B above: PÖÖRQIJALIW _. _ .- 10 15 20 35 8300937-3 19 50 ml. cold water 29.4 g. trisodium citrate dihydrate 13.6 g. zinc chloride (ZnCl2) concentrated HCl NaOH lozenges The zinc chloride was ground to fine particles using a mortar and pestle, and then dissolved in the water, after which the pH was adjusted to between 0.5 and 1.0 with HCl. The sodium citrate was added slowly with the addition of HCl to keep the pH below 1.0. When all the material was dissolved, the solution was slowly neutralized with NaOH / pastels. The material remaining in solution at pH 7.2 was decanted, adjusted to pH 8.5 ~ 9.0, and then extracted with a double volume of a 50:50 solution of methanol and acetone. The material was collected in Buchner funnel using Whatman filter paper number 42. Alternatively, the solution can be vacuum dried at 70 ° C.

D. Dinatriummononickelcitrat En nickelkomplexstabilistor . framställdes med följande be- ståndsdelar: 40 ml kallt vatten 38.4 g vattenfri citronsyra 47.5 g nickelklorid (NiCl2), finmalen NaGH-flingor Citronsyran löstes i vattnet, och nickelsaltet tillsattes långsamt under konstant övervakning av pH. När allt material var i lösning, tillsattes Na0H-flingor långsamt (för att minimera värme- utvecklingen) för inställande av pH till mellan 4,0 och 5,0. Ut- wbytet var cirka 100 ml, innehållande cirka 117 mg per ml Niz+.D. Disodium Mono Nickel Citrate A nickel complex stabilizer. was prepared with the following ingredients: 40 ml of cold water 38.4 g of anhydrous citric acid 47.5 g of nickel chloride (NiCl2), finely ground NaGH flakes The citric acid was dissolved in the water, and the nickel salt was added slowly under constant monitoring of pH. When all the material was in solution, NaOH flakes were added slowly (to minimize heat generation) to adjust the pH to between 4.0 and 5.0. The yield was about 100 ml, containing about 117 mg per ml of Niz +.

E. Dinatriummonokvicksilvercítrat En kvicksilverkomplexstabilisator framställdes med användning av följande beståndsdelar: 40 ml vatten 2,2 g kvicksilveroxid (HgO) 1,9 g vattenfri citronsyra NaOHïpasti1ler Citronsyran löstes i vatten, och lösningen värmdes till högst SOOC. HgO tillsattes långsamt under kraftig omrörning, och fick Pooa oli-aim 10 8300937-3 20 reagera tills lösningen var klar. pH inställdes med NaOH-pastiller till 8,5-9,0, varvid säkerställdes att temperaturen icke översteg 50°C. Materialet kan kristalliseras medelst endera av de metoder som beskrivits för zinkkomplexet enligt C ovan.E. Disodium mono-mercury citrate A mercury complex stabilizer was prepared using the following ingredients: 40 ml of water 2.2 g of mercury oxide (HgO) 1.9 g of anhydrous citric acid NaOH pistils The citric acid was dissolved in water, and the solution was heated to at most SOOC. H 2 O was added slowly with vigorous stirring, and allowed to react until the solution was clear. The pH was adjusted with NaOH lozenges to 8.5-9.0, ensuring that the temperature did not exceed 50 ° C. The material can be crystallized by either of the methods described for the zinc complex of C above.

BESTÄMNING AV METALLKOMPLEXENS DISSOCIATION Dissociationsförmågan hos det kopparcitratkomplex 1:1 som framställts medelst de ovanstående förfarandena bestämdes över ett pH-område från 3 till 12 med användning av en för koppar(II]jon specifik elektrodfprion Copper(lI) Specific Electrodä . Prov om 50 ml lösning av kopparcítratkomplex 1:1 (0,0068 molar) inställdes till pH 3, 4, S, 6, 7, 8, 9, 10, 11 och 12, varvid halten av fri kopparjon därefter bestämdes med användning av den kopparjonspeci- fika elektroden. De följande värdena för halten av fria kopparjoner i de angivna pH~värdena erhölls, och de negativa logaritmerna av kopparjonhalterna bestämdes. pH Cu2+ pM ' 3 3,2 x 10'3 2,495 4 9,0 x 10'4- 3,046 5 2,5 X 10'4 3,602 6 5,3 X 10'5 4,276 7 1,0 X 10'5 5,000 s ,s,0 x 10'8 7,097 9 s,s x 10'12 11,055 10 ' 9,6 x 10"13 12,018 11 3,3 x 1o'13 12,482 12 1,34x 1o"15 '12,s7z Från tabellens data har en pM-pH-kurva uppgjorts för att visa beroende mellan halten av fri Cuzi-jon och pH-värdet, såsom visas i ritningen. Ritningen utgör ett diagram (heldragen linje) i ett rätvinkligt koordinatsystem över den negativa logaritmen för metall- jonkoncentrationen (pM) mot den negativa logarítmen för vâtejonkon- centratíonen (pH) i de punkter som angivits i ovanstående tabell.DETERMINATION OF THE DISOCIATION OF THE METAL COMPLEX The dissociating ability of the 1: 1 copper citrate complex prepared by the above methods was determined over a pH range from 3 to 12 using a Copper (II) Specific Electrodepion Copper (II) Specific Electrode. solution of copper citrate complex 1: 1 (0.0068 molar) was adjusted to pH 3, 4, S, 6, 7, 8, 9, 10, 11 and 12, the content of free copper ion then being determined using the copper ion specific electrode The following values for the content of free copper ions in the indicated pH values were obtained, and the negative logarithms of the copper ion contents were determined: pH Cu2 + pM '3 3.2 x 10'3 2.495 4 9.0 x 10'4 - 3.046 5 2 .5 X 10'4 3,602 6 5.3 X 10'5 4.276 7 1.0 X 10'5 5,000 s, s, 0 x 10'8 7.097 9 s, sx 10'12 11.055 10 '9.6 x 10 "13 12,018 11 3,3 x 1o'13 12,482 12 1,34x 10o" 15 '12, s7z From the table data, a pM-pH curve has been calculated to show a dependence between the content of free Cuzi-ion and the pH-value, such as v isas in the drawing. The drawing is a diagram (solid line) in a right-angled coordinate system of the negative logarithm of the metal ion concentration (pM) against the negative logarithm of the vâte ion concentration (pH) at the points given in the table above.

Detta diagram utgör en sigmoidformad kurva, som visar den proton- framkallade dissociationscgcnskapen hos metallkomplexet. Vid pH- området cirka 9-12 är komplexet mycket beständígt och halten av fri Cu2+ är låg. Vid ett pH av cirka 7 är komplcxet relativt obeständigt fri Cu“+ en stabiliserande verkan. Inom omrâdet mellan cirka 7 och cirka 9 är och dissociationcn till är avsevärd, vilket möjliggör 10 '15 20 25 50 35 40 M azoossv-3 Z+ tillgänglig för reglerad avgivning, och från cirka 10 till- Cu cirka 0,1% dissociation av Cu2+ från komplcxet inträffar. Detta oväntade uppträdande hos dissociatíoncn gentemot pH-värdet gör komplexen synnerligen verksamma som antimikrobiella eller stabi- liserande medel till kompositioner för bearbetning av metall.This diagram is a sigmoid-shaped curve showing the proton-induced dissociation properties of the metal complex. At the pH range of about 9-12, the complex is very stable and the content of free Cu2 + is low. At a pH of about 7, the complex is relatively unstable free Cu + + a stabilizing effect. Within the range between about 7 and about 9 is and the dissociation to is considerable, enabling 10 '15 20 25 50 35 40 M azoosv-3 Z + available for controlled release, and from about 10 to Cu about 0.1% dissociation of Cu 2+ from the complex occurs. This unexpected behavior of the dissociation relative to the pH value makes the complexes particularly effective as antimicrobial or stabilizing agents for metalworking compositions.

För jämförelse angíves i ritningen med strcckad linje en kurva för ett Cu-EDTA komplex, såsom angivits av A. Ringbom: "Complexation in Analytical Chemistry", J. Wiley & Sons, N.Y., 1963, sid. 360. Det framgår att inverkan av pH på pH-EDTA komplex áskådliggöres av en jämn, monoton kurva som uppnår en begränsande effekt av.protonframkallad díssociation vid pH cirka 7-9, varigenom endast erhålles exempelvis cirka 0,001-0,00001% joniserade enheter.For comparison, the dashed line shows a curve for a Cu-EDTA complex, as indicated by A. Ringbom: "Complexation in Analytical Chemistry", J. Wiley & Sons, N.Y., 1963, p. 360. It can be seen that the effect of pH on pH-EDTA complexes is illustrated by a smooth, monotonic curve which achieves a limiting effect of proton-induced dissociation at pH about 7-9, whereby only about 0.001-0.00001% ionized units are obtained, for example.

Komplex med mängdförhållandet en metall:en citrat har före- slagit föreligga i utspädda lösningar enligt en publikation av M. Bobtelsky och J. Jordan, J. Amer. Chem. Soc¿,volym 67 (1945), sid 1824. Ingen har dock angivit de anmärkningsvärda antimikrobiella eller emulsionsstabíliserande aktiviteterna hos dessa derivat eller deras förmåga att bilda koordinativa strukturer med emulgerade droppar.Complex with the ratio of a metal: a citrate has been proposed to be present in dilute solutions according to a publication by M. Bobtelsky and J. Jordan, J. Amer. Chem. Soc¿, volume 67 (1945), page 1824. However, no one has reported the remarkable antimicrobial or emulsion stabilizing activities of these derivatives or their ability to form coordinate structures with emulsified droplets.

Vidare har även ytterligare unika egenskaper upptäckts hos sådana komplex i fluider för metallbearbetning, såsom här angives i detalj.Furthermore, further unique properties of such complexes in metalworking fluids have also been discovered, as set forth herein in detail.

Fasta metallkomplex av dialka1imonokoppar(II)citrat har även framställts, och sådana fasta former är synnerligen oväntade. Det har även varit möjligt att framställa lösningar av sådana metall- komplex i höga koncentrationer. Typen av sådana komplex har defini- tivt fastställts med användning av analytiska kriterier, nämligen (1) den molförhållandemetod som angivits av Yoe och Jones (J.H. Yoe och A.L. Jones: Ind. Eng. Chem. Anal., Edition 16, 111, 1944); (2) metoden med kontinuerlig variation, hänförd till Job och modi- fierad av Vosburg och Cooper [W.C. Vosburg och G.R. Cooper: J. Am.Solid metal complexes of dialkalaimonocopper (II) citrate have also been prepared, and such solid forms are highly unexpected. It has also been possible to prepare solutions of such metal complexes in high concentrations. The type of such complexes has been definitively determined using analytical criteria, namely (1) the molar ratio method set forth by Yoe and Jones (JH Yoe and AL Jones: Ind. Eng. Chem. Anal., Edition 16, 111, 1944). ; (2) the method of continuous variation, attributed to Job and modified by Vosburg and Cooper [W.C. Vosburg and G.R. Cooper: J. Am.

Chem.Cos., 63, 437, 1941); (3) komplexbildningens beroende av pH, och (4) bestämning av den skenbara stabilitetkonstanten hos komplexet.Chem.Cos., 63, 437, 1941); (3) the dependence of complex formation on pH, and (4) determination of the apparent stability constant of the complex.

Spektrofotometriska undersökningar, innefattande synlig och ultra- violett spektroskopi, pH-bestämningar, och även infrarödspektro- skopiska mätningar har använts som ett ytterligare medel för bekräf- tande av pâvisandet av bildningen av och den molekylära sammansätt- ningen hos koppar(II)cítratkomplexet 1:1.Spectrophotometric examinations, including visible and ultraviolet spectroscopy, pH determinations, and even infrared spectroscopic measurements have been used as an additional means to confirm the detection of the formation and molecular composition of the copper (II) citrate complex: 1.

De kopparkomplex 1:1 som här användes som antimikrobiella eller stabiliserande medel är starkt lösliga, vilket indikerar att sådana komplex är av jonisk natur. Detta undcrstödes ytterligare av den observationen, att det färgade lösningsbandet för komplexet mig- n | a@%s\¿¿¿¿ ntI?Eflüflâ CÉÜÉKÉÃÉTÉ 8300937-3 zz rerat mot anoden (positiva elektroden) i elektroforetíska undersök- ningar. Synliga och ultravioletta Spektra uppvisar bildning av en förening 1:1. 'fotalreaktionen för konxplexbíldningen av strukturfor- meln B synes vara följande: - o\ 40 + 00C\c(cH coo') * c / Ewa cooï H "m-'í U + HO/ z . z<-- \O/° z z (n cuz* +V ' - , (2) H +råygasï______ H20 i Km = ECu-ZÜ íšitratsíl . -2 Keff = WELL.The 1: 1 copper complexes used herein as antimicrobial or stabilizing agents are highly soluble, indicating that such complexes are of an ionic nature. This is further supported by the observation that the colored solution band for the complex is a @% s \ ¿¿¿¿n¿Ti? E fl ü fl â CÉÜÉKÉÃÉTÉ 8300937-3 zz rerat mot anoden (positive electrode) in electrophoretic investigations. Visible and ultraviolet spectra show the formation of a compound 1: 1. The fetal reaction for the complex formation of the structural formula B appears to be as follows: - o \ 40 + 00C \ c (cH coo ') * c / Ewa cooï H "m-'í U + HO / z. z <- \ O / ° zz (n cuz * + V '-, (2) H + råygasï ______ H20 i Km = ECu-ZÜ íšitratsíl. -2 Keff = WELL.

[Cu *j ÉitratSfI 5 I stället för att endast grupperna C00- komplexbindes, joni- seras sålunda alkoholen OH och ingår i koordinationen. Detta bildar en stabil S-ledig och troligen 6-ledig ring. Sålunda går reaktionen åt höger (stabiliseras) av OH- (bas), eftersom produkten H+ då avlägsnas allt eftersom reaktionen fortskrider. Detta resulterar i Å 10 en mycket hög effektiv stabilitetkonstant Keff. Värdet på Keff för en sådan reaktion är pH-beroende, memäven beroende av den absoluta stabilitetskonstanten, Kabs genom följande relationer: eff= ífcrritirfaz_l__ L-Cuzå] [Citratáf] [Cucitraf] I H Ü Bluzïl Elitrat 3l| K abs _ - *l Kabs '_ Keff KH .I 'J-PQQB, ~ 10 15 20 25 35 40 23 83ÛÛ937"3 Det har visat sig att Kabs för komplcxet 1:1 har ett konstant värde av cirka 1013 (ett starkt komplex) över ett pH omrâde av cirka 9-12.[Cu * j ÉitratSfI 5 Instead of only the groups C00- complexing, the alcohol OH is thus ionized and included in the coordination. This forms a stable S-free and probably 6-free ring. Thus, the reaction proceeds to the right (stabilized) by OH- (base), since the product H + is then removed as the reaction proceeds. This results in a very high effective stability constant of Keff. The value of Keff for such a reaction is pH dependent, memä also dependent on the absolute stability constant, Kabs through the following relations: eff = ífcrritirfaz_l__ L-Cuzå] [Citratáf] [Cucitraf] I H Ü Bluzïl Elitrate 3l | K abs _ - * l Kabs '_ Keff KH .I' J-PQQB, ~ 10 15 20 25 35 40 23 83ÛÛ937 "3 It has been found that Kabs for the complex 1: 1 has a constant value of about 1013 (a strong complex) over a pH range of about 9-12.

Det skenbara värdet hos Kabs faller starkt vid pH 7 till 9, och vid pH värden under cirka 7 föreligger en ytterligare sänkning, vilket indikerar att komplexet existerar i bestämda halter även vid pH 3-7, Ett annat väsentligt drag hos komplexen enligt uppfinningen antages verka för att möjliggöra deras funktion som mycket verk- samma baktericider. Detta kan exemplifieras när bakterier odlas i ett medium med pH av exempelvis cirka 9 till cirka 11 och där ett dialkalimonokoppar(II)citratkomplex tíllföres. Som angivits i det föregående, gör den alkaliska pH miljön monokoppar(II)citratkomlexet mycket stabilt. Det antages att den fria kopparjonen på grund av dess omedelbara bindning till cellytan icke alls skulle förväntas över- _gå genom cellmembranet, eller i varje fall icke så lätt som komplex- formen. Å andra sidan övergår komplexet lätt genom cellmembranet, vilket troligen beror på (1) dess organiska natur, vilken skulle kunna tjäna som ett metaboliskt substrat, av vilket bakterietillväxt eller förökning är beroende, eller (Z) den làgladdade díanjoniska densiteten hos komplexet, vilket underlättar permeabilitet genom den bakteriella cellväggen. Efter transport genom cellmembranet kan det förväntas att komplexet skulle underkastas en pH-miljö av storleksordningen cirka 7. Det speciella komplexet ärdärfih°efteröver- gången mycket obeständigt och labilt, så att därför kopparjonen i stor mängd och snabbt frigöres för denaturering av cellprotein eller annan metabolisk påverkan av de intracellulära biokemiska reaktio- nerna, så att cellen dödas. I motsats till detta gäller, att när andra kända komplex under sådana betingelser kan överföras är dessa kända komplex relativt beständiga och kinetiskt inerta, och kommer icke att vara verksamma, eftersom kopparn är alltför starkt bunden för att vara starkt toxisk även vid det intracellulära pH-värdet av cirka 7.The apparent value of Kabs falls sharply at pH 7 to 9, and at pH values below about 7 there is a further decrease, which indicates that the complex exists at certain levels even at pH 3-7. Another essential feature of the complexes according to the invention is believed to work. to enable their function as highly effective bactericides. This can be exemplified when bacteria are grown in a medium having a pH of, for example, about 9 to about 11 and where a dialkalimonocopper (II) citrate complex is introduced. As stated above, the alkaline pH environment makes the monocopper (II) citrate complex very stable. It is assumed that the free copper ion, due to its immediate binding to the cell surface, would not be expected to pass through the cell membrane at all, or at least not as easily as the complex form. On the other hand, the complex passes easily through the cell membrane, which is probably due to (1) its organic nature, which could serve as a metabolic substrate, on which bacterial growth or proliferation depends, or (Z) the low-charge dianionic density of the complex, which facilitates permeability through the bacterial cell wall. After transport through the cell membrane, it can be expected that the complex would be subjected to a pH environment of the order of about 7. The special complex is fi h ° the transition is very volatile and labile, so that the copper ion is released in large quantities and quickly for denaturation of cell protein or other metabolic influence of the intracellular biochemical reactions, so that the cell is killed. In contrast, when other known complexes can be transferred under such conditions, these known complexes are relatively stable and kinetically inert, and will not be effective, since the copper is too strongly bound to be highly toxic even at the intracellular pH. the value of about 7.

Metallkomplexen enligt föreliggande uppfinning har synnerligen unika antimikrobiella egenskaper i jämförelse med tidigare kända föreningar. Exempelvis är bildning av tungmetallsalter av karbon- syror synnerligen vanlig. Med undantag för salter av syror med låg molvikt är dessa dock vanligen olösliga i vatten. Detta illustreras av det dikoppar(II)citrat som finnes angivet i litteraturen, 5H,0. Denna förening framställes genom värmníng av u DikopparLII)cit- (Cu,citrat)7 ' en starkt basisk lösning av natriumcitrat med Cu¿+. ratet (ett förhållande av Z kopparatomer till 1 citratjon) utfaller 10 15 20 25 30 35 8300937-3 24 ur lösningen. Detta dikoppar(lI)cítrat har följande egenskaper; (1) olöslíghet i vatten. Med en total nettoladdníng hos föreningen av 0, 2Cu2+ och citrat4_, är reaktionen följande + zçuz* + citrat3" Cuzcitrat f H och går till fullständighet genom reaktionen av produkten H+ med OH- i basiskt medium; (2)ljusgrön färg i fast form, och (3) elemen- taranalys som bekräftar förhållandet ZCu till 1 citrat. Olöslig- heten hos dikopparílíjcitratet har även begränsat effektiviteten hos denna förening som haktericid, och ehuru tidigare föreslagits i farmakologiska tillämpningar, har dess användning varit begränsad.The metal complexes of the present invention have extremely unique antimicrobial properties compared to prior art compounds. For example, the formation of heavy metal salts of carbonic acids is extremely common. However, with the exception of low molecular weight salts, these are usually insoluble in water. This is illustrated by the copper (II) citrate found in the literature, 5H, 0. This compound is prepared by heating u DikopparLII) cit- (Cu, citrate) 7 'a strongly basic solution of sodium citrate with Cu¿ +. the rate (a ratio of Z copper atoms to 1 citrate ion) precipitates from the solution. This copper (II) citrate has the following properties; (1) insolubility in water. With a total net charge of the compound of 0,2Cu2 + and citrate4_, the reaction is as follows + zçuz * + citrate3 "Cuzcitrate f H and is completed by the reaction of the product H + with OH- in basic medium; (2) light green color in solid form, and (3) elemental analysis confirming the ratio of ZCu to 1 citrate.The insolubility of the dicopparilic citrate has also limited the efficacy of this compound as a hackericide, and although previously suggested in pharmacological applications, its use has been limited.

Fluidekompositioner för metallbearbetning kan som angivits i det föregående komponeras från många olika typer av specifika beståndsde- lar. Se exempelvis de tidigare nämnda patentskrifterna och "American Society of Tool Engineers - Tool Engineer's Handbook", första upplagan 1953, sid 357 och följande.Fluid compositions for metalworking can, as stated above, be composed of many different types of specific constituents. See, for example, the aforementioned patents and "American Society of Tool Engineers - Tool Engineer's Handbook", first edition 1953, page 357 et seq.

Uppfinningen åskådliggöres närmare av de följande exemplen, vilka visar fluider för metallbearbetning och uppfinningens principer. De har dock ingen begränsande innebörd.The invention is further illustrated by the following examples, which show fluids for metalworking and the principles of the invention. However, they have no limiting meaning.

Exempel 1. En skärvätskekomposition framställes genom blandning av föl- jande beståndsdelar, räknat efter volym. 1 % natriumxylensulfonat 9 % naftalensulfonat 90 % mineralolja, viskositet cirka 300.Example 1. A cutting liquid composition is prepared by mixing the following ingredients, by volume. 1% sodium xylene sulfonate 9% naphthalene sulfonate 90% mineral oil, viscosity about 300.

Denna blandning användes sedan för framställning av en 3-procentig (volym) emulsíon genom blandning med vatten, och pH inställes till cirka 8,5-8,9 genom tillsats av saltsyra. Dinatriummonokoppar(II)- citrat, framställt enligt föregående beskrivning, sättes till emul- sionen till en mängd av 100 mg koppar2+ per liter i vattenfasen. När ett sådant fluidum för metallbearbetning användes i processer för skär- ning av metall, har det visat sig att alla de här angivna fördelarna kan uppnås.This mixture was then used to prepare a 3% (v / v) emulsion by mixing with water, and the pH was adjusted to about 8.5-8.9 by the addition of hydrochloric acid. Disodium mono-copper (II) citrate, prepared as described above, is added to the emulsion in an amount of 100 mg of copper2 + per liter in the aqueous phase. When such a metalworking fluid is used in metal cutting processes, it has been found that all of the advantages set forth herein can be achieved.

Exempel 2. En fluidekomposítion För slipning framställes med använd- ning av samma processteg som i exempel 1 och med liknande resultat, med undantag för att 50 procent naftensulfonat, 15 procent mineral- olja (viskositet cirka 100) och 35 prevent tullolja j stället användes som beståndsdelar i emulsionen.Example 2. A fluid composition For grinding is prepared using the same process steps as in Example 1 and with similar results, except that 50 percent naphthenic sulfonate, 15 percent mineral oil (viscosity about 100) and preventive customs oil are used instead as constituents of the emulsion.

För att visa koordinationen av metalljoner med de emulgerade drop- 10 20 2; asooszv-z parna för uppnående av stabiliserande verkan enligt uppfinningen, har följande försök genomförts.To show the coordination of metal ions with the emulsified droplets; asooszv-z pairs to achieve stabilizing effect according to the invention, the following experiments have been carried out.

Försök 1. Förhållandet mellan kopparhalten i olje- och vattenfaserna mot oljehalten i emulsionen och mot ursprungliga halten me- tallkomplex.Experiment 1. The ratio of the copper content of the oil and water phases to the oil content of the emulsion and to the original content of metal complexes.

Emulsíoner framställdes med en halt av 2,5, 5,0 och 10,0 procent olja i vatten. 10 procent av vardera emulsionen pipetterades ner i 16 x 100 ml provrör. Provrör om 1 ml av varje uttogs. Till vart och ett av dessa provrör sattes dinatriummonokoppar(II)citrat Ci det föl- jande benämnt metallkomplex) tills sluthalter av 50, 100 och 150 ppm, räknat som CuZ+. Prover om 1 ml uttogs omedelbart efter blandningen av metallkomplexet och emulsionerna, och prover uttogs åter efter 1 timme under blandning då och då under denna tid.Emulsions were prepared with a content of 2.5, 5.0 and 10.0 percent oil in water. 10 percent of each emulsion was pipetted into 16 x 100 ml test tubes. Test tubes of 1 ml of each were taken. To each of these test tubes was added disodium monocopper (II) citrate C (hereinafter referred to as the metal complex) until final levels of 50, 100 and 150 ppm, calculated as CuZ +. Samples of 1 ml were taken immediately after mixing the metal complex and the emulsions, and samples were taken again after 1 hour with occasional mixing during this time.

Oljeproverna extraherades genom tillsats av en lika stor volym di- kloretan och en droppe mättad KCl-lösning, omblandníng och centrifu- gering under 5 minuter vid högsta hastighet i en bordscentrifug. Fem tiondels ml av den organiska fasen (bottenfasenl och 0,1 ml av vatten- fasen uttogs till olika provrör, och till vattenfasprovet sattes 4,9 ml vatten. Två tiondels ml kopparreagens nr 1 sattes till varje rör under omblandning, varefter 0,2 ml reagens nr 2 tillsattes. Samtliga rör omskakades väl, och 5,0 ml vatten sattes till de rör som innehöll det organiska extraktet. De rör som innehöll den organiska fasen om- skakades åter, och det organiska materialet fick sjunka till botten.The oil samples were extracted by adding an equal volume of dichloroethane and a drop of saturated KCl solution, mixing and centrifuging for 5 minutes at top speed in a table top centrifuge. Five tenths of a ml of the organic phase (bottom phase 1) and 0.1 ml of the aqueous phase were taken out into different test tubes, and 4.9 ml of water were added to the aqueous phase sample. Two tenths of 1 ml of copper reagent was added to each tube with mixing, after which 0.2 ml of reagent No. 2 was added, all tubes were shaken well, and 5.0 ml of water was added to the tubes containing the organic extract, the tubes containing the organic phase were shaken again, and the organic material was allowed to sink to the bottom.

De optiska densiteterna hos rören avlästes vid 700 nm mot lämpliga kontrollprov, bestående av organiska extrakt eller vattenextrat av emulsioner utan något tillsatt metallkomplex. _ Resultaten från försöken angives i följande tabell. Den procentu- ella kopparhalten i varje fas bestämdes genom korrigering av värdet A700 för volymskillnader mellan de organiska extrakten och vatten- extrakten och tillägg av A700-värdena för varje fas. Det procentuella värdet på "total A700" för varje fas antogs vara direkt beroende av den totala kopparhalten i varje fas.The optical densities of the tubes were read at 700 nm against suitable control samples, consisting of organic extracts or aqueous extracts of emulsions without any added metal complex. The results of the experiments are given in the following table. The percentage of copper content in each phase was determined by correcting the value A700 for volume differences between the organic extracts and the water extracts and adding the A700 values for each phase. The percentage value of "total A700" for each phase was assumed to be directly dependent on the total copper content in each phase.

N) ~\ 8300937-3 Tabell 1. Total procentuell kopparhalt i varje fas som funktion av tiden (T), oljehalten och kopparhalten. 50 ppm metallkomplex som Cu2+ total procenthalt Cuz+ Organisk fas vattenfas % olja TO T60 TO T60 2,5 0,9 0,0 99,1 100,0 5,0 13,0 22,7 87,0 77,3 10,0 19,2 25,9 80,8 74,1 100 ppm metallkomplex som Cu2+ procentuell totalhalt Cu2+ Organisk fas vattenfas % olja ,T0 T60 TO T60 2,5 0,8 3,6 99,2 96,4 5,0 10,6 12,2 89,4 87,8 10,0 12,7 13,6 87,3 86,4 150 ppm metallkomplex som Cu2+ procentuell totalhalt Cuz+ Organisk fas vattenfas % olja To T60 TO T60 2,5 1,0 1,0 99,0 99,0 5,0 8,4 11,7 91,6 88,3 10,0 11,9 12,6 88,1 87,4 Resultaten visar tydligt, att vid varje halt av metallkomplex ökar den totala kopparhalten i den organiska fasen långsamt med tiden. Den- S na effekt är mest markant i de prov som innehåller 5,0 procent olja i emulsionen. Adsorptionen av Cu2+ in i oljefasen synes, med enzymo- logisk terminologi, vara av första ordningen med avseende på halten av såväl olja som metallkomplex, där kopparhalten i oljan planar av vid oljans mättnadspunkt. En kurva av Michaelis-Menten-typ är att för- [U vända för överföringshastigheten för Cu2+ in i oljefasen, såsom disku- teras i det följande.N) ~ \ 8300937-3 Table 1. Total percentage of copper content in each phase as a function of time (T), oil content and copper content. 50 ppm metal complex as Cu2 + total percentage Cuz + Organic phase aqueous phase% oil TO T60 TO T60 2.5 0.9 0.0 99.1 100.0 5.0 13.0 22.7 87.0 77.3 10.0 19.2 25.9 80.8 74.1 100 ppm metal complex as Cu2 + percentage total content Cu2 + Organic phase aqueous phase% oil, T0 T60 TO T60 2.5 0.8 3.6 99.2 96.4 5.0 10, 6 12.2 89.4 87.8 10.0 12.7 13.6 87.3 86.4 150 ppm metal complex as Cu2 + percentage total Cuz + Organic phase aqueous phase% oil To T60 TO T60 2.5 1.0 1, 0 99.0 99.0 5.0 8.4 11.7 91.6 88.3 10.0 11.9 12.6 88.1 87.4 The results clearly show that at each content of metal complexes the total the copper content of the organic phase slowly with time. This effect is most marked in the samples containing 5.0 percent oil in the emulsion. The adsorption of Cu2 + into the oil phase seems, with enzymological terminology, to be of the first order with regard to the content of both oil and metal complexes, where the copper content in the oil flattens out at the saturation point of the oil. A Michaelis-Menten-type curve is to invert the transfer rate of Cu2 + into the oil phase, as discussed below.

Vid en given tid och halt av metallkomplex är totala kopparhalten i den organiska fasen direkt beroende av oljehalten i emulsionen. Det- ta samband var tydligast i proven med 50 ppm metallkomplex. Koppar- 15 mängden i den organiska fasen är beroende av halten av olja i provet, vilket visar att koppar bindes eller koordineras direkt till ytan av lnjewnlikhnnu.At a given time and content of metal complexes, the total copper content in the organic phase is directly dependent on the oil content in the emulsion. This connection was clearest in the samples with 50 ppm metal complexes. The amount of copper in the organic phase depends on the content of oil in the sample, which shows that copper binds or coordinates directly to the surface of the lnjewnlikhnnu.

Ingående arbeten har visat att metallkomplexmolekylen icke är extra- n 8300937-3 herbar i organiska lösningsmedel. Eftersom i detta försök koppar extra- herades över i det organiska lösningsmedlet tillsammans med oljan, kan metallen icke fortfarande ha varit komplexbunden med citratgrup- Pen- Det är då tyålígt, att CU2+ bindes till oljepartiklarna och extra- S heras med dessa, och att citrat på grund av det höga pH-värdet har komplexbundits med tvåvärda katjoner i vattenfasen. Följande analy- ser av vattenfaserna från sådana emulsioner efter extraktion har vi- sat att citratet kvarbliver i vattenfasen efter övergången av Cuz+.In-depth work has shown that the metal complex molecule is not extravagant in organic solvents. Since in this experiment copper was extracted into the organic solvent together with the oil, the metal may not still have been complexed with the citrate group. It is then possible that CU2 + is bound to the oil particles and extracted with them, and that citrate due to the high pH value has been complexed with divalent cations in the aqueous phase. Subsequent analyzes of the aqueous phases from such emulsions after extraction have shown that the citrate remains in the aqueous phase after the transition of Cuz +.

Med en ökande halt av metallkomplex kunde en likvärdig ökning i 10 halten av Cu2+ i den organiska fasen icke påvisas. Detta fenomen möj- liggör ett flertal olika mekanismer för övergången av Cu2+ till oljan.With an increasing content of metal complexes, an equivalent increase in the content of Cu 2+ in the organic phase could not be detected. This phenomenon enables a number of different mechanisms for the transition of Cu2 + to oil.

Oljepartiklarnas storlek i emulsionen är helt säkert icke enhetlig.The size of the oil particles in the emulsion is certainly not uniform.

Därför är den totala ytarean hos oljepartiklarna i den 10,0-procentiga oljeemulsionen icke fyra gånger så hög som den i den 2,5-procentiga 15 oljeemulsionen. Varíationerna i partikelstorlek påverkar den mängd kop- par som kan överföras till den organiska fasen. En jämvikt kan före- ligga mellan koppar i olje- och vattenfaserna. "Jämviktskonstanterna" för överföring i båda riktningarna kan bestämmas av halterna av metall- komplex i vattenfasen, dvs reaktanthalten, och halterna av organisk 20 koppar och citratsalter. Överföringen av metallkomplex kan beskrivas av följande formel: 4% % 5 = _ Metal1komplex;f§Cu2+ + Nacítratšš=9CuäY.olja + X3+.pÉtrat3 'i t = _ Cu2+ + olja X3+ + citratš När X3+ utgör någon enkel eller komplex katjon med 3 positiva ladd- ningar, bestämmes fä av dissociationskonstanten för metallkomplex vid pH 9, och~É3 av adsorptionshastigheten för koppar in i oljefasen och :S affiniteten mellan citrat och två- och trevärda katjoner. Det är tyd- ligt att 4% är större än-dä och aá är större än.Äâ, eftersom med kraf- tigt ökad tid och skjuvkraft väsentligen all koppar har påvisats i den organiska fasen. Hypoteserna om en jämviktsrelation och adsorptio- nens tidsberoende stämmer väl med kurvor av Michaelís-Menten-typ. 30 Försök 2. Beroendet hos kopparhalten i olje- och vattenfaserna av skjuv- pâkänningar hos oljepartiklar Ett 50-proccntigt oljekoncentrat underkastades skjuvning genom att tre gånger ledas genom en homogenisator vid 55 MPa. Oljepartiklarna visade sig ha en diameter under 0,1 pm. Samma koncentrat i icke homo- 35 geniserat tillstånd visade sig ha en vid storleksfördelning hos olje- pnrtiklarnu av 0,8-3 pm, med on mcdeldiametcr av cirka 1,5 pm.Therefore, the total surface area of the oil particles in the 10.0% oil emulsion is not four times as high as that in the 2.5% oil emulsion. The variations in particle size affect the amount of copper that can be transferred to the organic phase. An equilibrium can exist between copper in the oil and water phases. The "equilibrium constants" for transfer in both directions can be determined by the levels of metal complexes in the aqueous phase, ie the reactant content, and the levels of organic copper and citrate salts. The transfer of metal complexes can be described by the following formula: 4%% 5 = _ Metal1complex; f§Cu2 + + Nacítratšš = 9CuäY.olja + X3 + .pÉtrat3 'it = _ Cu2 + + oil X3 + + citratš When X3 + is a simple or complex cation with 3 positive charges, is determined by the dissociation constant for metal complexes at pH 9, and É3 by the adsorption rate of copper into the oil phase and the affinity between citrate and divalent and trivalent cations. It is clear that 4% is greater than-then and aá is greater than.Äâ, because with greatly increased time and shear, essentially all copper has been detected in the organic phase. The hypotheses of an equilibrium relationship and the time dependence of the adsorption agree well with Michaelís-Menten-type curves. Experiment 2. The dependence of the copper content in the oil and water phases on shear stresses on oil particles A 50% oil concentrate was subjected to shear by being passed three times through a homogenizer at 55 MPa. The oil particles were found to have a diameter below 0.1 μm. The same concentrate in the non-homogenized state was found to have a wide size distribution of the oil particles of 0.8-3 microns, with a mean diameter of about 1.5 microns.

Du två konccntraton blandades med lcdningsvattcn för erhållande av 10 15 25 8300937-3 2-'2 10-procentiga oljeemulsioner i vatten, eftersom en oljeemulsion av denna halt i det föregående försöket visade sig ge den största adsorp- tionshastigheten för Cu2+ i oljefasen. Ett tvâ ml prov av vardera emul- sionen uttogs och centrífugerades för att avlägsna eventuella stora partiklar. Metallkomplex sattes till vardera emulsionen till en halt av 100 ppm som Cu2+, och prov om två ml uttogs och centrifugerades omedelbart. Prov om en ml av överfaserna extraherades och undersöktes på samma sätt som i försök 1. Emulsionerna skakades lugnt under en timme, och prov om två ml uttogs och behandlades på sätt som beskri- vits ovan efter 10, 30 och 60 minuter.You two concentrates were mixed with the boiling water to obtain 2% 2% oil emulsions in water, since an oil emulsion of this content in the previous experiment was found to give the highest adsorption rate of Cu2 + in the oil phase. A two ml sample of each emulsion was taken and centrifuged to remove any large particles. Metal complexes were added to each emulsion to a level of 100 ppm as Cu 2+, and two ml samples were taken and centrifuged immediately. Samples of one ml of the superphases were extracted and examined in the same manner as in Experiment 1. The emulsions were shaken gently for one hour, and samples of two ml were taken and treated in the manner described above after 10, 30 and 60 minutes.

Försöksresultaten angives i följande tabell. Kopparhalten i varje fas bestämdes på samma sätt som angivits i försök 1.The test results are given in the following table. The copper content in each phase was determined in the same manner as in Experiment 1.

Tabell Z. Procentuell totalkopparhalt i vardera fasen som funktion av tid och homogenisering _ Total halt av Cu2+ i % (100 ppm metallkomplex tillsatt] Tid Organisk fas vattenfas Ûnin) homogeniserad icke homogeniserad homogeniserad icke homgeniserad 0 13,5 11,3 86,5 88,7 10 18,3 20,3 81,7 79,7 30 25,3 14,9 74,7 85,1 60 27,0 18,1 73,0 81,9 En jämförelse av dessa resultat med dem från försök 1 visar att av- sevärt mera koppar har adsorberats in i den organiska fasen hos det homogeniserade materialet, och något mera i den organiska fasen av det icke homogeniserade materialet. Om halten av metallkomplex som satts till dessa prov, speciellt då till det homogeniserade materia- let, hade ökat, skulle en högre kopparhalt i den organiska fasen va- rit att förvänta. I ett cirkulerande kylmedel för metallbearbetning och med höga halter av tvâvärda katjoner, såsom Mg2+ och Ca2+ närva- rande och konkurrerande om citratgruppen, bör reaktionshastigheten för kopparadsorptíonen LÅ1 och Äg) vara högre.Table Z. Percentage of total copper content in each phase as a function of time and homogenization _ Total content of Cu2 + in% (100 ppm metal complex added] Time Organic phase aqueous phase Ûnin) homogenized non-homogenized homogenized non-homogenized 0 13.5 11.3 86.5 88 .7 10 18.3 20.3 81.7 79.7 30 25.3 14.9 74.7 85.1 60 27.0 18.1 73.0 81.9 A comparison of these results with those from experiments 1 shows that considerably more copper has been adsorbed into the organic phase of the homogenized material, and slightly more into the organic phase of the non-homogenized material. If the content of metal complexes added to these samples, especially to the homogenized material, had increased, a higher copper content in the organic phase would have been expected. In a circulating refrigerant for metalworking and with high levels of divalent cations, such as Mg2 + and Ca2 + present and competing for the citrate group, the reaction rate of the copper adsorption LÅ1 and Äg) should be higher.

Resultaten av detta försök visar tydligt giltigheten hos en Míchaelis-Menten-analys av kopparns adsorptionshastighet. Den största upptagningshastigheten för koppar i den organiska fasen hos det homo- gcniserade provet inträffar under de första 10 minuterna efter det att mctallkomplex satts till kylmedlct. Från 10 till 60 minuter observera* en lägre hastighet för kopparadsorptionen. Mera koppar har upptagits av de homogeniserade oljepartiklarna än de icke homogeniserade. En f; aPOOR QUALmr _ af. ¿_ f, 29 8300937-3 mycket högre ursprunglig hnstlghct för koppurudsurptioncn nhstr~ vcrns 3 det humogcníscrudc oljcprovct, detta beroende på dun cnørmu ytnrcnn hos oljcpart1k1nrnn. Dessa effekter vcrificrur att kopparadsorptíoncn till olja även utgör ett ytfcnømen, dvs att kopparn bindcs till oljepurtiklurnus yta snarare än att inför- livas i dem.The results of this experiment clearly show the validity of a Míchaelis-Menten analysis of the copper adsorption rate. The maximum rate of uptake of copper in the organic phase of the homogenized sample occurs during the first 10 minutes after the addition of metal complexes to the refrigerant. From 10 to 60 minutes observe * a lower rate of copper adsorption. More copper has been taken up by the homogenized oil particles than the non-homogenized ones. And f; aPOOR QUALmr _ af. ¿_ F, 29 8300937-3 much higher original hnstlghct for copper eruptioncn nhstr ~ vcrns 3 the humogcníscrudc oljcprovct, this due to dun cnørmu ytnrcnn at oljcpart1k1nrnn. These effects mean that the copper adsorption to oil also constitutes a surface phenomenon, ie that the copper binds to the surface of the oil purifier rather than being incorporated into them.

Det framgår att även andra modifikationer av uppfinningen är möjliga utan att gå utanför dess ram.It can be seen that other modifications of the invention are also possible without departing from its scope.

»Quatt Qüßßfßïïfffïff-ï..»Quatt Qüßßfßïïfffïff-ï ..

Claims (13)

8300937-3 3,., Patcntkrav8300937-3 3,., Patcntkrav 1. I. Sätt att stabilisera en fluídekompositíon av en disper- sion av olja och vatten tor metallbearbeting, k ä n n e - t c c k n a t därav, att en dispersion av olja och vatten beredes med ett emulgermedel, valt bland anjoníska och nonjo~ niska medel och blandningar av dessa, och som ger oljefasen elektronegatívitet, samt att i vattenfasen av komposítíonen tillhandahålles en verksamt stabiliserande mängd av en fler- värd metalljon för bindning till den elektronegatíva oljefa- sen, så att dispersionen förlänas stabilitet.1. I. A method of stabilizing a fluid composition of a dispersion of oil and water for metalworking, characterized in that a dispersion of oil and water is prepared with an emulsifier selected from anionic and nonionic agents and mixtures of these, and which gives the oil phase electronegativity, and that in the aqueous phase of the composition an effective stabilizing amount of a polyvalent metal ion is provided for bonding to the electronegative oil phase, so that the dispersion is imparted to stability. 2. Z. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att metalljonen införlivas i vattenfasen i form av ett metall- komplex av metalljonen och en polyfunktionell organisk ligand, varvid komplexet har av protoner i vattenlösning framkallade dissociationsegenskaper som åskådlíggöres av en sigmoídformad kurva i ett rätvinkligt koordinatsystem av den negativa loga- ritmen för metalljonhalten mot den negativa logaritmen för vätejonhalten, så att dessa dissocíationsegenskaper åstad- kommer cn reglerad avgivning av metalljonen för att förläna dispersionen stabilitet.2. A method according to claim 1, characterized in that the metal ion is incorporated into the aqueous phase in the form of a metal complex of the metal ion and a polyfunctional organic ligand, the complex having dissociation properties induced by protons in aqueous solution which are illustrated by a sigmoid-shaped curve in a right-angled coordinate system of the negative logarithm of the metal ion content versus the negative logarithm of the hydrogen ion content, so that these dissociation properties provide a controlled release of the metal ion to impart stability to the dispersion. 3. Sätt enligt krav 2, k å n n e t e c k n a t därav, att díspersionen först beredes och metallkomplexet införlivas i dispersíoncns vattenfas.3. A method according to claim 2, characterized in that the dispersion is first prepared and the metal complex is incorporated in the aqueous phase of the dispersion. 4. Sätt enligt krav Z, k ä n n e t e c k n a t därav, att metallkomplexet införlivas i kompositionens vattenfas innan díspersíonen beredes.4. A method according to claim Z, characterized in that the metal complex is incorporated into the aqueous phase of the composition before the dispersion is prepared. 5. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att dispersionen har ett alkaliskt pH under ca 12.5. A method according to claim 2, characterized in that the dispersion has an alkaline pH below about 12. 6. Sätt enligt krav Z, k ä n n e t e c k n a t därav, att dispcrsionen har ett alkaliskt pH inom området från ca 7 till ca 9.6. A method according to claim Z, characterized in that the dispersion has an alkaline pH in the range from about 7 to about 9. 7. Sätt enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att komplexets ligand vid dissociatíon verkar som en buffert för att upprätthålla pH inom angivet område.7. A method according to claim 6, characterized in that the ligand of the complex upon dissociation acts as a buffer to maintain the pH within the stated range. 8. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att komplexet utgöres av ett dialkalímonometallkelat av en nlfa~hydroxípolykarbonsyra.8. A method according to claim 2, characterized in that the complex consists of a dialkali monometallic chelate of a nlfa-hydroxypolycarboxylic acid. 9. Sätt enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t därav, att kolntct utgöres av dialkalimonokoppar(II)citrat. 8300937-39. A method according to claim 8, characterized in that the carbon is constituted by dialkalimonocopper (II) citrate. 8300937-3 10. HL k ä n n c t e c k n n t därav, ntt kclutet tillhandahållas i blandning med vatten.10. H l k ä n n c t e c k n n t thereof, ntt kclutet is provided in admixture with water. 11. ll. k- därav, att i vattenfasen tillhandahälles ett díalkalí- Sätt enligt kxuv 9, Sätt enligt något av krnv 1-10, k ä n n e t e c n a t monokoppar(II)cítrat i en mängd av ca I0 till ca 500 mg koppar- joner per liter av vattenfasen vid ett alkaliskt pH inom om~ rådet från ca 7 till ca 9. _11. ll. k- from the fact that in the aqueous phase a dialkali is provided. Method according to kxuv 9. at an alkaline pH in the range of from about 7 to about 9. _ 12. Sätt enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a t därav, att ca 10 till ca 100 mg kopparmetalljon per liter införlivas í vattenfasen.12. A method according to claim 11, characterized in that about 10 to about 100 mg of copper metal ion per liter is incorporated into the aqueous phase. 13. Sätt enligt krav 12, att halten i komposítíonens vattenfas umnätthålles under kompo- k ä n n e t e c k n a t därav, sitíonens användning i metallbearbetníngsprocesser. PG13. A method according to claim 12, that the content of the aqueous phase of the composition is retained during the composition of the composition, the use of the composition in metalworking processes. PG
SE8300937A 1976-09-01 1983-02-21 SET TO STABILIZE A FLUID COMPOSITION OF A DISPERSION OF OIL AND WATER FOR METAL WORKING SE437672B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/719,813 US4129509A (en) 1975-07-21 1976-09-01 Metalworking fluid compositions and methods of stabilizing same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8300937D0 SE8300937D0 (en) 1983-02-21
SE8300937L SE8300937L (en) 1983-02-21
SE437672B true SE437672B (en) 1985-03-11

Family

ID=24891460

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7709144A SE431343B (en) 1976-09-01 1977-08-12 SET TO TRANSMIT METAL IONS AND STABILIZED FLUID COMPOSITION FOR IMPLEMENTATION OF METAL WORK SET
SE8300937A SE437672B (en) 1976-09-01 1983-02-21 SET TO STABILIZE A FLUID COMPOSITION OF A DISPERSION OF OIL AND WATER FOR METAL WORKING

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7709144A SE431343B (en) 1976-09-01 1977-08-12 SET TO TRANSMIT METAL IONS AND STABILIZED FLUID COMPOSITION FOR IMPLEMENTATION OF METAL WORK SET

Country Status (18)

Country Link
JP (1) JPS5330608A (en)
AR (1) AR217443A1 (en)
AT (1) AT364063B (en)
AU (1) AU511646B2 (en)
BE (1) BE857770A (en)
BR (1) BR7705779A (en)
CA (1) CA1087156A (en)
CH (1) CH625829A5 (en)
DE (1) DE2738040C2 (en)
DK (1) DK152056C (en)
ES (1) ES461962A1 (en)
FR (1) FR2363622A1 (en)
GB (1) GB1591457A (en)
IT (1) IT1192193B (en)
MX (1) MX4743E (en)
NL (1) NL181878C (en)
NO (1) NO147387C (en)
SE (2) SE431343B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505830A (en) * 1981-09-21 1985-03-19 The Lubrizol Corporation Metal working using lubricants containing basic alkali metal salts
NL9300718A (en) * 1993-04-27 1994-11-16 Lantor Bv Fibre web for a belt filter, and method of filtering a liquid for use in metal working
CN111560280B (en) * 2020-05-19 2022-05-31 浙江工业大学 Method for regulating and controlling permeability of lubricating liquid of friction interface

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE489476C (en) * 1926-01-03 1930-01-17 Carl Alfred Braun Process for the production of highly stable emulsions
NL86363C (en) * 1954-12-28
DE1039476B (en) * 1955-03-25 1958-09-25 Gerbstoffwerk Oberlahnstein A Process for the production of impregnation dispersions
US2975132A (en) * 1956-06-18 1961-03-14 California Research Corp Emulsifiable lubricant compositions
US2907714A (en) * 1957-07-12 1959-10-06 Shell Dev Water-in-oil lubricant and hydraulic fluid
GB1009197A (en) * 1961-08-30 1965-11-10 Lubrizol Corp Stable water-in-oil emulsion
US3365397A (en) * 1965-02-01 1968-01-23 Mobil Oil Corp Soluble oil compositions for metal working
DE1594398A1 (en) * 1965-03-29 1970-08-06 Dow Chemical Co Lubricant stabilization for recovery when rolling aluminum and its alloys
US3681492A (en) * 1969-10-30 1972-08-01 Allergan Pharma A bactericidal stabilized ascorbic acid composition
GB1325851A (en) * 1971-01-13 1973-08-08 Alcan Res & Dev Process for control of lubricants in an aluminium rolling mill

Also Published As

Publication number Publication date
IT1192193B (en) 1988-03-31
AT364063B (en) 1981-09-25
NO147387C (en) 1983-03-30
FR2363622B1 (en) 1984-01-27
NL7709189A (en) 1978-03-03
DE2738040A1 (en) 1978-03-02
ES461962A1 (en) 1978-12-01
SE431343B (en) 1984-01-30
NL181878B (en) 1987-06-16
DK152056C (en) 1988-07-11
SE8300937D0 (en) 1983-02-21
SE7709144L (en) 1978-03-02
NL181878C (en) 1987-11-16
CH625829A5 (en) 1981-10-15
AU2844377A (en) 1979-03-08
JPS6317879B2 (en) 1988-04-15
CA1087156A (en) 1980-10-07
MX4743E (en) 1982-08-27
FR2363622A1 (en) 1978-03-31
ATA613077A (en) 1981-02-15
DE2738040C2 (en) 1986-06-12
NO147387B (en) 1982-12-20
AR217443A1 (en) 1980-03-31
DK360277A (en) 1978-03-02
JPS5330608A (en) 1978-03-23
DK152056B (en) 1988-01-25
GB1591457A (en) 1981-06-24
NO772831L (en) 1978-03-02
SE8300937L (en) 1983-02-21
BR7705779A (en) 1978-08-08
BE857770A (en) 1978-02-13
AU511646B2 (en) 1980-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4129509A (en) Metalworking fluid compositions and methods of stabilizing same
US3915970A (en) Hexahydro-1,3,5-triazines
US4180473A (en) Method of transporting metal ions
DE3874275T2 (en) COLLECTORS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION AND USE.
DE68918989T2 (en) Corrosion protection.
CN108654844B (en) Application of organic phosphoric acid compound in scheelite flotation
CN1709617A (en) Method for preparing nano copper particle
Kawano et al. Microbial biomineralization in weathered volcanic ash deposit and formation of biogenic minerals by experimental incubation
AU2012304758B2 (en) Processes for recovering organic solvent extractant from solid-stabilized emulsions formed in hydrometallurgical solvent extraction circuits
SE437672B (en) SET TO STABILIZE A FLUID COMPOSITION OF A DISPERSION OF OIL AND WATER FOR METAL WORKING
Chang et al. Natural organic matter facilitates formation and microbial methylation of mercury selenide nanoparticles
CN103555392A (en) Ionic liquid-containing micro-emulsified metal cutting fluid, and preparation method and application thereof
Sheng et al. Life-cycle planning of cutting fluids—a review
Luther III et al. On the speciation of metals in the water column of a polluted estuary
DE1091685B (en) Process for dispersing water-soluble solids in water-insoluble hydrocarbons and hydrocarbon mixtures such as lubricating oils
EP3850066A1 (en) Composition for producing a lubricant composition
WO2001027226A1 (en) Lubricant for metal machining with ferromagnetic or ferrimagnetic nanoparticles
US20040072702A1 (en) Method for cold rolling metals using an aqueous lubricant comprising at least a carboxylic acid, a phosphate ester and a wax
DE68927180T2 (en) CLEANING OF INDUSTRIAL LUBRICANTS
Sivamohan Influence of common variables on the shear flocculation of, and oleate adsorption/abstraction by, very fine fluorite and scheelite
CN108441279B (en) Bi-component high-lubricity antirust emulsified oil and preparation method and application thereof
DE3590278T1 (en) Control of the viscosity of slurries
WO2001007545A1 (en) Lubricating composition containing elemental sulphur for machining metals
DE1805706C3 (en) Bactericidal and / or fungicidal additive for water / oil emulsions
CN115138481B (en) Medicament and method for separating at least one mineral of galena and sphalerite from molybdenite through flotation

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8300937-3

Effective date: 19930307

Format of ref document f/p: F