DE102010031094A1 - Use of esterquats and/or amidoquats as additives in coolants for processing glass, silicon or carbides - Google Patents

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Abstract

Use of esterquats and/or amidoquats as additives in coolants for processing glass, silicon or carbides, is claimed. Independent claims are also included for: (1) a concentrate comprising at least one compound (I) or (II) or their mixtures, which is used as a coolant during the processing of glass, silicon or carbides; (2) a coolant comprising the above concentrate (0.005-less than 5 wt.%) in water, and further additives, where the sum of weights of all components is 100 wt.%; and (3) processing glass-, carbide-, or silicon surfaces, comprising using the above coolant.

Description

Die Erfindung betrifft Tenside, insbesondere kationische Tenside für den Einsatz in Kühlschmierstoffen für die Glasbearbeitung.The invention relates to surfactants, in particular cationic surfactants for use in cooling lubricants for glass processing.

Unter Glas wird eine bei Raumtemperatur feste Schmelze von Siliziumdioxid (SiO2), Calciumoxid (CaO), Natriumoxid (Na2O) enthaltend gegebenenfalls zum Teil größere Mengen von Bortrioxid (B2O3), Aluminiumoxid (Al2O3), Bleioxid (PbO), Magnesiumoxid (MgO), Bariumoxid (BaO), Kaliumoxd (K2O) und andere Zusätze verstanden (Quelle: Römpp Online Version 3.6 ( http://www.roempp.com )). In den meisten Fällen liegt das Glas im amorphen, nicht-kristallinen Zustand vor. Es gibt allerdings auch kristalline Substanzen die vom Fachmann als Glas bezeichnet werden. Ein Beispiel ist das Quarzglas, dass aus reinem SiO2 besteht Weiterhin gehören auch Silicium in (poly)kristalliner Morphologie mit einer Oberfläche aus SiO2 und ausgewählte Carbide wie Siliciumcarbid (SiC) zu den hier betrachteten Stoffen. Organische Gläser, wie zum Beispiel Acrylglas sind nicht Gegenstand der vorliegende Erfindung.Under glass is a solid at room temperature melt of silica (SiO 2 ), calcium oxide (CaO), sodium oxide (Na 2 O) containing optionally some larger amounts of boron trioxide (B 2 O 3 ), alumina (Al 2 O 3 ), lead oxide (PbO), magnesium oxide (MgO), barium oxide (BaO), potassium oxd (K 2 O) and other additives understood (Source: Römpp Online Version 3.6 ( http://www.roempp.com )). In most cases, the glass is in the amorphous, non-crystalline state. However, there are also crystalline substances which are referred to by the expert as glass. An example is the quartz glass, which consists of pure SiO 2 Furthermore, silicon in (poly) crystalline morphology with a surface of SiO 2 and selected carbides such as silicon carbide (SiC) are among the substances considered here. Organic glasses, such as acrylic glass are not the subject of the present invention.

Für die Bearbeitung von solchen Materialien ist die Verwendung eines Kühlschmierstoffes unbedingt notwendig. Beispiele von solchen Bearbeitungsprozessen sind (Trenn)Schleifen, Mahlen oder Bohren. Der Kühlschmierstoff hat die Aufgabe die Reibung zwischen zwei sich in Relativbewegung zueinander befindenden Oberflächen zu reduzieren und die entstehende Reibungswärme abzuführen. Des Weiteren soll der Abschliff abgeführt werden. Der Verschleiß der Werkzeuge soll möglichst niedrig gehalten werden, dies soll durch niedrige Reibung zwischen Werkzeug und zu bearbeitenden Werkstoff erreicht werden. Die Korrosion der Werkzeuge soll verhindert werden. Ein solcher Kühlschmierstoff wird im Rahmen dieser Erfindung auch als funktionelle Flüssigkeit bezeichnet.For the processing of such materials the use of a cooling lubricant is absolutely necessary. Examples of such machining processes are (separation) grinding, milling or drilling. The task of the cooling lubricant is to reduce the friction between two surfaces which are in relative movement with respect to one another and to dissipate the resulting frictional heat. Furthermore, the Abschliff should be removed. The wear of the tools should be kept as low as possible, this should be achieved by low friction between the tool and material to be machined. The corrosion of the tools should be prevented. Such a cooling lubricant is also referred to in the context of this invention as a functional fluid.

Aus Umweltschutzgründen werden heutzutage fast ausschließlich wässrige Medien zum Bearbeiten von Glas eingesetzt Abgesehen von Wasser enthalten solche Kühlschmierstoffe als Grundkomponente emulgiertes Öl und mehrwertige Alkohole, wie zum Beispiel Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol oder Glycerol. Außerdem kommen verschiedene Alkanolamine, anionische und nichtionische Tenside zum Einsatz. Beispiele von solchen Kühlschmierstoffen finden sich in den Schriften US 3,453,784 und US 3,715,312 . Solche Kühlschmierstoffe sind in ihrem Aufbau den wässrigen Kühlschmierstoffen, die für die Metallbearbeitung entwickelt wurden nicht unähnlich. Die Wirkung solcher Kühlschmierstoffe beruht zum Teil auf der Tatsache, dass die Tenside an der Grenzfläche zu Metall adsorbieren. Diese Grenzschicht senkt den Energieaufwand welcher für die Bearbeitung aufgebracht werden muss und sorgt für die notwendige Schmierung.For reasons of environmental protection, aqueous media are nowadays used almost exclusively for processing glass. Apart from water, such coolants contain emulsified oil as the basic component and polyhydric alcohols, such as, for example, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol or glycerol. In addition, various alkanolamines, anionic and nonionic surfactants are used. Examples of such cooling lubricants can be found in the publications US 3,453,784 and US 3,715,312 , Such coolants are not dissimilar in structure to the aqueous coolants developed for metal working. The effect of such coolants is due in part to the fact that the surfactants adsorb to the interface at metal. This boundary layer reduces the energy required for machining and provides the necessary lubrication.

Die Adsorption von ionischen Tensiden an Grenzflächen beruht auf der Coulombschen Wechselwirkung zwischen der geladenen Kopfgruppe des Tensids und der Ladung an der Grenzfläche. In diesem Zusammenhang spielt der pH-Wert des Kühlschmierstoffes eine entscheidende Rolle. Metallische Oberflächen wie Stahl und Aluminium sind in der Regel bis zu hohen pH-Werten positiv geladen. Der isoelektrische Punkt, d. h. der pH-Wert an dem die Gesamtladung auf der Oberfläche gleich null ist, liegt für Aluminium beispielsweise bei pH 10. Bei Werten unter pH 10 ist die resultierende Ladung auf der Aluminiumoberfläche positiv. Negativ geladene, anionische Tenside haben daher die Möglichkeit an der Grenzfläche zu adsorbieren und eine Grenzschicht zu bilden. Auf dieser Adsorption beruht zum Beispiel auch die Wirkung von anionischen Tensiden als Korrosionsinhibitoren bei der Metallbearbeitung. Bei Glas dagegen liegt der isoelektrische Punkt bei sehr niedrigen pH-Werten. Silica (amorphes SiO2) hat beispielsweise seinen isoelektrischen Punkt zwischen pH 1 und 2 ( Quelle: Colloidal Silica: Fundamentals and Applications, Surface Science Series Vo. 131; H. E. Bergna, W. O. Roberts (Eds.), Taylor & Francis 2006, S. 273 ). Oberhalb dieses isoelektrischen Punktes ist die resultierende Ladung negativ. Anionische Tenside erfahren daher eine abstoßende Wechselwirkung und sind nicht in der Lage eine Schutzschicht zu bilden. Im Gegensatz dazu stehen die kationischen Tenside.The adsorption of ionic surfactants at interfaces is due to the Coulomb interaction between the charged head group of the surfactant and the charge at the interface. In this context, the pH of the cooling lubricant plays a crucial role. Metallic surfaces such as steel and aluminum are usually positively charged to high pH levels. The isoelectric point, ie, the pH at which the total charge on the surface is zero, is, for example, at pH 10 for aluminum. At values below pH 10, the resulting charge on the aluminum surface is positive. Negatively charged, anionic surfactants therefore have the ability to adsorb at the interface and form an interface. For example, the effect of anionic surfactants as corrosion inhibitors in metalworking is based on this adsorption. For glass, however, the isoelectric point is at very low pH. For example, silica (amorphous SiO 2 ) has its isoelectric point between pH 1 and 2 ( Source: Colloidal Silica: Fundamentals and Applications, Surface Science Series Vo. 131; HE Bergna, WO Roberts (Eds.), Taylor & Francis 2006, p. 273 ). Above this isoelectric point, the resulting charge is negative. Anionic surfactants therefore experience a repulsive interaction and are unable to form a protective layer. In contrast, the cationic surfactants.

Die Argumentation lässt sich im Prinzip wiederholen für andere Materialien. Sobald der pH-Wert des Kühlschmierstoffes oberhalb des isoelektrischen Punktes des Materials liegt, ist eine Adsorption von kationischen Tensiden prinzipiell möglich. Dies ist der Fall für Silizium, dessen Oberfläche von einer Siliciumoxidschicht bedeckt ist die die weitere Oxidation des Siliziums verhindert. Dies ist ebenso der Fall für Carbide wie beispielsweise Siliciumcarbid, dessen isoelektrischer Punkt bei pH 2,3 liegt ( Quelle: W. Li, P. Chen, M. Gu, Y. Jin: Effect of TMAH an rheological behavior of SiC aqueous suspension, Journal of the European Ceramic Society 2004, Vol. 24, S. 3679–3684 ).The argument can be repeated in principle for other materials. As soon as the pH of the cooling lubricant is above the isoelectric point of the material, adsorption of cationic surfactants is possible in principle. This is the case for silicon, the surface of which is covered by a silicon oxide layer which prevents further oxidation of the silicon. This is also the case for carbides such as silicon carbide whose isoelectric point is at pH 2.3 ( Source: W. Li, P. Chen, M. Gu, Y. Jin: Effect of TMAH on rheological behavior of SiC aqueous suspension, Journal of the European Ceramic Society 2004, Vol. 24, pp. 3679-3684 ).

Kationische Tenside adsorbieren auch auf organischen Materialien, wie zum Beispiel Baumwolle. Auf diese Adsorption beruht zum Beispiel der Einsatz von kationischen Tensiden als Weichspüler. Diese Adsorption wird ebenso ermöglicht durch die pH-abhängige Oberflächenladung von gebleichter Cellulose.Cationic surfactants also adsorb on organic materials such as cotton. For example, the use of cationic surfactants as fabric softeners is based on this adsorption. This adsorption is also made possible by the pH-dependent surface charge of bleached cellulose.

Bei der Glasbearbeitung ist die Verwendung von kationischen Tensiden in Kühlschmierstoffen Stand der Technik In der Schrift DD 257,270 beschreiben Winde, Glatzel und Nussbaum ein wässriges Kühl- und Spülmedium für den Schleif- und Trennschleifprozess von Glas. Das Medium wird gekennzeichnet durch die Verwendung von kationischen Tensiden mit folgender Struktur,

Figure 00030001
wobei R einen Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 18 C-Atomen, und X vorzugsweise ein Methosulfatanion ist.In glass processing, the use of cationic surfactants in coolants is the state of the art DD 257,270 Describe winds, glatzel and walnut Aqueous cooling and rinsing medium for the grinding and cutting process of glass. The medium is characterized by the use of cationic surfactants having the following structure,
Figure 00030001
wherein R is a hydrocarbon radical having 12 to 18 carbon atoms, and X is preferably a Methosulfatanion.

In der Schrift DD 262,016 beschreiben Winde, Glatzel und Nussbaum ein wässriges Kühl- und Spülmedium für den Schleif- und Trennschleifprozess von Glas. Das Medium wird gekennzeichnet durch die Verwendung von quaternisierten, ethoxylierten oder propoxylierten Fettaminen mit 12 bis zu 22 C-Atomen im Kohlenwasserstoffrest.In Scripture DD 262,016 Wind, Glatzel and Nussbaum describe an aqueous cooling and rinsing medium for the grinding and cutting process of glass. The medium is characterized by the use of quaternized, ethoxylated or propoxylated fatty amines having 12 to 22 carbon atoms in the hydrocarbon radical.

In der Schrift DD 293,365 beschreiben Winde, Glatzel, Landbeck und Nussbaum ein wässriges Kühl- und Spülmedium für den Schleif- und Trennschleifprozess von Glas. Das Medium wird gekennzeichnet durch die Verwendung von kationischen Tensiden mit folgender Struktur,

Figure 00030002
wobei R einen Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 18 C-Atomen ist, in Kombination mit sogenannten Sulfamidocarbonsäuren.In Scripture DD 293,365 Wind, Glatzel, Landbeck and Nussbaum describe an aqueous cooling and rinsing medium for the grinding and cutting-off process of glass. The medium is characterized by the use of cationic surfactants having the following structure,
Figure 00030002
wherein R is a hydrocarbon radical having 12 to 18 carbon atoms, in combination with so-called sulfamidocarboxylic acids.

In der Schrift EP 0 164 053 beschreiben Frieser und Jainschig ein wässriges Kühl- und Spülmedium für den Bearbeitungsprozess von Glas. Das Medium wird gekennzeichnet durch die Verwendung von kationischen Tensiden mit entweder folgender Struktur,

Figure 00040001
wobei R einen Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 20 C-Atomen ist, oder folgender Struktur,
Figure 00040002
wobei R ebenfalls ein Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 20 C-Atomen ist. Der Einsatz von kationischen Tensiden allerdings dient lediglich der erleichterten Reinigung der Werkstücke nach der Bearbeitung. Ein Hinweis darauf, dass der Einsatz von kationischen Tensiden den Bearbeitungsprozess an sich erleichtert, kann der Schrift EP 0 164 053 nicht entnommen werden.In Scripture EP 0 164 053 Frieser and Jainschig describe an aqueous cooling and rinsing medium for the processing of glass. The medium is characterized by the use of cationic surfactants having either the following structure,
Figure 00040001
wherein R is a hydrocarbon radical having 10 to 20 carbon atoms, or the following structure,
Figure 00040002
wherein R is also a hydrocarbon radical having 10 to 20 carbon atoms. However, the use of cationic surfactants merely serves to facilitate the cleaning of the workpieces after processing. An indication that the use of cationic surfactants facilitates the processing process itself, the font EP 0 164 053 not be removed.

Auf S. 49–58 von „Tribology Series 36: Lubrication at the Frontier (Eds.: D. Dowson, M. Priest, C. M. Taylor, P. Ehret T. H. C: Childs, G. Dalmaz, Y. Berthier, L. Flamand, J.-M. Georges, A. A. Lubrecht Elsevier 1999)” beschreiben Adams, Briscoe, Gorman, Hollway und Johnson die Schmierung von Glas-Glas Kontakten durch Gemische aus kationischen Tensiden und Fettalkohol. Die Autoren beschreiben eine starke Zunahme der Reibungsenergie für Alkylketten mit weniger als 14 C-Atomen. Ein Hinweis darauf, dass der Einsatz von diesen Gemischen aus kationischen Tensiden und Fettalkohol die Schmierung von Kontakten zwischen Glas und andere Materialien erleichtert – was für den Bearbeitungsprozess von wesentlicher Bedeutung ist, weil die Werkzeuge nicht aus Glas bestehen – kann dieser Schrift nicht entnommen werden. Ein Hinweis darauf, dass diese Gemische aus kationischen Tensiden und Fettalkohol bei der Bearbeitung von Glas zum Einsatz kommen können, kann dieser Schrift ebenfalls nicht entnommen werden.On Pp 49-58 of Tribology Series 36: Lubrication at the Frontier (Eds .: D. Dowson, M. Priest, CM Taylor, P. Ehret TH C: Childs, G. Dalmaz, Y. Berthier, L. Flamand, J.-M. Georges, AA Lubrecht Elsevier 1999) " Describe Adams, Briscoe, Gorman, Hollway and Johnson the lubrication of glass-glass contacts by mixtures of cationic surfactants and fatty alcohol. The authors describe a strong increase in the friction energy for alkyl chains with less than 14 C atoms. An indication that the use of these mixtures of cationic surfactants and fatty alcohol facilitates the lubrication of contacts between glass and other materials - which is essential for the machining process because the tools are not made of glass - can not be found in this document. An indication that these mixtures of cationic surfactants and fatty alcohol can be used in the processing of glass, can also not be found in this document.

In der Schrift EP 1 726 635 beschreiben Hoetzel, Habeck und Perathoner ein Verfahren zum Trennen von Glas und dafür geeignete Schneidflüssigkeit, bei dem ein auf dem Glas erzeugter Ritz mit einer wässrigen Lösung enthaltend quaternäre Ammoniumverbindungen mit einem Hydroxylion als Gegenion benetzt wird. Dieses Verfahren soll die Kraft die zum Trennen des Glases notwendig ist reduzieren. Insbesondere soll dieses Verfahren vorteilhaft sein wenn zum Scheiden ein Laserstrahl verwendet wird. Hinweise darauf, dass der Einsatz von quaternären Ammoniumverbindungen mit einem Hydroxylion als Gegenion andere Bearbeitungsschritte, sowie (Trenn-)Schleifen, Mahlen oder Bohren erleichtert kann dieser Schrift nicht entnommen werden. Außerdem kann der Einsatz von durch die Hydroxylionen stark ätzende Flüssigkeiten bei der Glasbearbeitung sowohl aus Arbeitssicherheitsgründen als auch aus Korrosionsschutzgründen nicht empfohlen werden.In Scripture EP 1 726 635 describe Hoetzel, Habeck and Perathoner a method for separating glass and suitable cutting fluid, in which a generated on the glass scratch is wetted with an aqueous solution containing quaternary ammonium compounds with a hydroxyl ion as counterion. This method is intended to reduce the force necessary to separate the glass. In particular, this method should be advantageous if a laser beam is used for shaving. Evidence that the use of quaternary ammonium compounds with a hydroxyl ion as Gegenion other processing steps, as well as (separation) grinding, grinding or drilling easier can not be found in this document. In addition, the use of highly corrosive by the hydroxyl ions liquids during glass processing, both for safety reasons and for corrosion protection reasons are not recommended.

Weitere Beispiele kationischer Tenside sind primäre, sekundäre oder tertiäre Amine und deren Salze. Im neutralen oder sauren pH-Bereich liegt die Amingruppe als positiv geladene Ammoniumgruppe vor und könnte daher an Glas adsorbieren. Für Kühlschmierstoffe deren pH im neutralen oder sauren Bereich angesiedelt ist stellt die Verwendung von solchen primären, sekundären oder tertiären Aminen eine Alternative zu den vorher beschriebenen quaternisierten Ammoniumverbindungen dar. Allerdings werden Kühlschmierstoffe in der Regel alkalisch eingestellt durch die Zugabe von Alkanolaminen, wie zum Beispiel Monoethanolamin oder Triethanolamin. Die Zugabe von Alkanolamin dient sowohl der Inhibierung der Korrosion als auch Inhibierung des Bakterienwachstums.Further examples of cationic surfactants are primary, secondary or tertiary amines and their Salts. In the neutral or acidic pH range, the amine group is present as a positively charged ammonium group and could therefore adsorb to glass. For coolants whose pH is in the neutral or acidic range, the use of such primary, secondary or tertiary amines is an alternative to the previously described quaternized ammonium compounds. However, coolants are generally rendered alkaline by the addition of alkanolamines, such as monoethanolamine or triethanolamine. The addition of alkanolamine serves to both inhibit corrosion and inhibit bacterial growth.

Im Rahmen zunehmenden Umweltbewusstseins sind die bisher erwähnten Arten von kationischen Tensiden aufgrund ihrer Neigung zur Adsorption an biologischen Geweben und mitunter hohen Verweilzeiten in der Umwelt in den letzten Jahren jedoch zunehmend in die Kritik geraten. Deshalb wurden neuartige kationische Tenside entwickelt, die sich durch eine verbesserte biologische Abbaubarkeit auszeichnen. Ein Beispiel dafür sind die sogenannten Esterquats, welche u. a. von Kruger, Bolterdorf und Overkempe beschrieben sind (in: Surfactant Science Series, Vol. 114: Novel Surfactants, Krister Holmberg (Ed.), Marcel Dekker, New York, 2003, p. 115 e. v. ). Esterquats werden gekennzeichnet durch eine leicht spaltbare Esterbindung zwischen positiv geladener Kopfgruppe und apolarer Alkylkette, was die verbesserte biologische Abbaubarkeit erklärt. Ein weiteres Beispiel sind die sogenannten Amidoquats, in denen die Esterbindung durch eine Amidbindung ersetzt wurde.In the context of increasing environmental awareness, however, the previously mentioned types of cationic surfactants have come increasingly under criticism in recent years because of their tendency to adsorb to biological tissues and sometimes high residence times in the environment. Therefore, novel cationic surfactants have been developed, which are characterized by an improved biodegradability. An example of this are the so-called ester quats, which are described inter alia by Kruger, Bolterdorf and Overkempe (in: Surfactant Science Series, Vol. 114: Novel Surfactants, Krister Holmberg (Ed.), Marcel Dekker, New York, 2003, p. 115 ev ). Ester quats are characterized by an easily cleavable ester linkage between positively charged headgroup and apolar alkyl chain, which explains the improved biodegradability. Another example is the so-called amido quats, in which the ester bond has been replaced by an amide bond.

Esterquats und Amidoquats wurden bisher hauptsächlich eingesetzt zur Aufbereitung von Textilien. Ein Hinweis darauf, dass Esterquats und Amidoquats bei der Bearbeitung von Glas zum Einsatz kommen kann der im vorletzten Absatz erwähnten Schrift oder sonstigen Schriften nicht entnommen werden.Esterquats and amidoquats have been used mainly for the treatment of textiles. A reference to the fact that esterquats and amidoquats are used in the processing of glass can not be taken from the document mentioned in the penultimate paragraph or other documents.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war deshalb die Bereitstellung von alternativen kationischen Tensiden als Additive in Kühlschmierstoffen für die Glasbearbeitung, die vorzugsweise einen oder mehrere der Nachteile der im Stand der Technik bekannten kationischen Tensiden nicht aufweisen und bioabbaubar sind.The object of the present invention was therefore to provide alternative cationic surfactants as additives in cooling lubricants for glass processing, which preferably do not have one or more of the disadvantages of the cationic surfactants known in the prior art and are biodegradable.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass Esterquats und Amidoquats als Additiv in Kühlschmierstoffe für die Glasbearbeitung hervorragend geeignet sind.Surprisingly, it has now been found that esterquats and amidoquats are outstandingly suitable as additives in cooling lubricants for glass processing.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung von Esterquats und/oder Amidoquats als Additiv in Kühlschmierstoffe für die Bearbeitung von Glas, Silicium oder Carbiden.The present invention therefore relates to the use of esterquats and / or amidoquats as an additive in cooling lubricants for the treatment of glass, silicon or carbides.

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Additiven in Form von Esterquats und/oder Amidoquats der allgemeinen Formel (I) oder (II),

Figure 00060001
wobei
R1 und R2 gleich oder verschieden eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl oder (C2H4-O)n-H Gruppe ist mit n ≤ 10,
R3 und R4 gleich oder verschieden eine (CH2)n oder (C2H4-O)n Gruppe ist mit n ≤ 5,
R5 und R6 gleich oder verschieden ein gesättigter oder ungesättigter, linearer oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, und
X– ein organisches oder anorganisches Anion ist, bevorzugt ein einwertiges organisches oder anorganisches Anion,
Y NH oder O, bevorzugt NH ist,
mit der Maßgabe, dass X kein Hydroxylion ist
bei der Bearbeitung von Glas, Silicium oder Carbiden.Another object of the present invention is the use of additives in the form of esterquats and / or amido quats of the general formula (I) or (II),
Figure 00060001
in which
R 1 and R 2 are identical or different and denote a methyl, ethyl, propyl, isopropyl or (C 2 H 4 -O) n -H group with n ≦ 10,
R 3 and R 4, equal or different, are a (CH 2 ) n or (C 2 H 4 -O) n group with n ≤ 5,
R 5 and R 6, identically or differently, are a saturated or unsaturated, linear or branched hydrocarbon radical having 5 to 30 carbon atoms, and
X - is an organic or inorganic anion, preferably a monovalent organic or inorganic anion,
Y is NH or O, preferably NH,
with the proviso that X is not a hydroxyl ion
when working on glass, silicon or carbides.

Die erfindungsgemäßen Additive können allein oder in Mischungen miteinander eingesetzt werden.The additives according to the invention can be used alone or in mixtures with one another.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Additive in Kühlschmierstoffen die mit Oberflächen wie Glas, Carbiden, wie Siliciumcarbid SiC, Wolframcarbid WC oder Magnesiumcarbid MgC oder der oxidierten Oberfläche von Silicium in Kontakt kommen.The present invention likewise relates to the use of the additives according to the invention in cooling lubricants which come into contact with surfaces such as glass, carbides such as silicon carbide SiC, tungsten carbide WC or magnesium carbide MgC or the oxidized surface of silicon.

Oftmals sind die erfindungsgemäßen Additive der Formel I und II Gemische von Verbindungen, bei denen die Reste R5 und R6 unterschiedliche gesättigte und/oder ungesättigte, verzweigte und/oder lineare Alkylreste mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen sind. Besonders bevorzugt sind die Gemische von Verbindungen, bei denen die Reste R5 und R6 gesättigte und/oder ungesättigte, verzweigte oder lineare Alkylreste mit einem Modus (Hauptanteil) der Verteilung der Anzahl an Kohlenstoffatomen in den Resten R5 und R6 von 8 bis 22, vorzugsweise von 10 bis 20 und bevorzugt von 12 bis 18 sind. Besonders bevorzugt sind die Gemische von Verbindungen bei denen die Reste R5 und R6 unterschiedliche gesättigte oder ungesättigte lineare Alkylreste mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen sind, wobei das molare Verhältnis der Alkylreste von der eingesetzten Fettsäurequelle abhängig ist. Besonders bevorzugt werden Fettsäuren auf Basis von natürlichem Talgfett, gehärtetem Talgfett, Palmfett, Kokosfett, Tallöl, Rüböl und/oder Rizinusöl. Möglich ist auch der Einsatz von Gemischen dieser Fettsäuren.Often the additives of the formula I and II are mixtures of compounds in which the radicals R 5 and R 6 are different saturated and / or unsaturated, branched and / or are linear alkyl radicals having 6 to 24 carbon atoms. Particularly preferred are the mixtures of compounds in which R 5 and R 6 are saturated and / or unsaturated, branched or linear alkyl radicals having a mode (major proportion) of distribution of the number of carbon atoms in radicals R 5 and R 6 of 8 to 22, preferably from 10 to 20, and preferably from 12 to 18. Particularly preferred are the mixtures of compounds in which the radicals R 5 and R 6 are different saturated or unsaturated linear alkyl radicals having 6 to 24 carbon atoms, wherein the molar ratio of the alkyl radicals is dependent on the fatty acid source used. Particular preference is given to fatty acids based on natural tallow fat, hardened tallow fat, palm fat, coconut fat, tall oil, rapeseed oil and / or castor oil. It is also possible to use mixtures of these fatty acids.

Bevorzugt als Reste R5 und R6 sind gleiche oder unterschiedliche Ölsäure-, Behensäure-, Stearinsäure-, Palmitinsäure- oder Isostearinsäure-Reste bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Additive der Formel I und II.Preferred radicals R 5 and R 6 are identical or different oleic, behenic, stearic, palmitic or isostearic acid radicals in the preparation of the inventive additives of the formula I and II.

Die erfindungsgemäßen Additive der Formel I und II weisen vorzugsweise ein organisches oder anorganisches Anion X–, bevorzugt ein einwertiges Anion, auf mit der Prämisse dass X– kein Hydroxylion sein darf. Bevorzugt sind die erfindungsgemäßen Additive Verbindungen der Formel I oder II, bei denen X– ein Halogenid-, Formiat-, Acetat-, Methosulfat- oder Ethosulfation ist Als Halogenidion bevorzugt ist Chlorid. Bevorzugt ist allerdings das Anion ein organisches Anion, besonders bevorzugt ist das Anion kein Halogenid, wenn die zu bearbeitenden Stoffe oder die Bearbeitungsmittel selbst korrosionsanfällig sind.The additives of the formula I and II according to the invention preferably have an organic or inorganic anion X - , preferably a monovalent anion, with the premise that X - must not be a hydroxyl ion. Preferably, the additives of the invention are compounds of formula I or II, in which X - is a halide, formate, acetate, methosulfate or Ethosulfation is preferred as the halide ion is chloride. However, the anion is preferably an organic anion, particularly preferably the anion is not a halide, if the substances to be processed or the processing means themselves are susceptible to corrosion.

Die erfindungsgemäßen Additive können als Konzentrat fest oder wachsartiger in ihrer Konsistenz sein, lassen sich jedoch in Wasser lösen oder dispergieren oder emulgieren. Zur Emulgierung oder zum Lösen können insbesondere mehrwertige Alkohole mit verwendet werden.The additives of the invention may be as a concentrate solid or waxy in their consistency, but can be dissolved in water or dispersed or emulsified. In particular, polyhydric alcohols may be used for emulsification or dissolution.

Die funktionellen Flüssigkeiten für die erfindungsgemäße Oberflächenbearbeitung können unterschiedlich zusammengesetzt sein. Sie können als Konzentrat oder als einsatzfertige Mischung vorliegen. Aus dem Konzentrat kann durch einfaches hinzufügen der gewünschten Menge Wasser die einsatzfertige funktionelle Flüssigkeit erhalten werden. Die funktionelle Flüssigkeit als Kühlschmierstoff kann eine homogene Lösung oder aber auch eine Suspension oder Dispersion des erfindungsgemäßen Tensids sein.The functional fluids for the surface treatment according to the invention may be composed differently. They can be present as a concentrate or as a ready-to-use mixture. From the concentrate, the ready-to-use functional liquid can be obtained simply by adding the desired amount of water. The functional fluid as a cooling lubricant may be a homogeneous solution or else a suspension or dispersion of the surfactant according to the invention.

Abgesehen von Wasser enthalten solche Kühlschmierstoffe als Grundkomponente emulgiertes Öl und mehrwertige Alkohole, wie zum Beispiel Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol oder Glycerol. Außerdem kommen verschiedene Alkanolamine, anionische und nichtionische Tenside zum Einsatz. Durch den Zusatz von mehrwertigen Alkoholen kann das erfindungsgemäße Tensid in Lösung gebracht und beim Verdünnen auf die Anwendungskonzentration in Lösung gehalten werden.Aside from water, such coolants contain emulsified oil as the basic component and polyhydric alcohols such as ethylene glycol, 1,2-propylene glycol or glycerol. In addition, various alkanolamines, anionic and nonionic surfactants are used. By adding polyhydric alcohols, the surfactant of the invention can be solubilized and kept in solution upon dilution to the use concentration.

Bevorzugte funktionelle Flüssigkeiten, insbesondere einsatzfertige funktionelle Flüssigkeiten in Form des Kühlschmierstoffs enthalten Wasser und 0,005 bis < 5 Gew.-%, bevorzugt 0,25 bis 1 Gew.-% der erfindungsgemäßen Additive und können gegebenenfalls weitere Additive enthalten. Die Summe der Bestandteile der funktionellen Flüssigkeit addiert sich in jedem Fall zu 100 Gew.-%. Der pH-Wert der erfindungsgemäßen einsatzfertigen Lösungen oder Emulsionen der funktionellen Flüssigkeiten soll generell höher sein als der isoelektrische Punkt des zu bearbeitenden Materials. Daher liegt der ph-Wert bei Raumtemperatur zwischen 3 und 11, bevorzugt bei 6 bis 10,5 und insbesondere bei 7 bis 10.Preferred functional fluids, in particular ready-to-use functional fluids in the form of the cooling lubricant, comprise water and 0.005 to <5% by weight, preferably 0.25 to 1% by weight, of the additives according to the invention and may optionally contain further additives. The sum of the constituents of the functional fluid adds up to 100% by weight in each case. The pH of the ready-to-use solutions or emulsions of the functional fluids according to the invention should generally be higher than the isoelectric point of the material to be processed. Therefore, the pH at room temperature is between 3 and 11, preferably 6 to 10.5 and especially 7 to 10.

Weitere Gegenstände der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich Gegenstand der Beschreibung dieser Erfindung ist Die erfindungsgemäßen Tenside für die Glasbearbeitung werden nachfolgend beispielhaft beschrieben, ohne dass die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein soll. Sind nachfolgend Bereiche, allgemeine Formeln oder Verbindungsklassen angegeben, so sollen diese nicht nur die entsprechenden Bereiche oder Gruppen von Verbindungen umfassen, die explizit erwähnt sind, sondern auch alle Teilbereiche und Teilgruppen von Verbindungen, die durch Herausnahme von einzelnen Werten (Bereichen) oder Verbindungen erhalten werden können. Werden im Rahmen der vorliegenden Beschreibung Dokumente zitiert, so soll deren Inhalt vollständig zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung gehören. Werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verbindungen, wie z. B. die erfindungsgemäßen Tenside, beschrieben, die verschiedene Einheiten mehrfach aufweisen können, so können diese statistisch verteilt (statistisches Oligomer) oder geordnet (Blockoligomer) in diesen Verbindungen vorkommen. Angaben zu der Anzahl von Einheiten in solchen Verbindungen sind als Mittelwert, gemittelt über alle entsprechenden Verbindungen, zu verstehen. Prozentzahlen (%) sind, sofern nicht anders angegeben, Gewichtsprozente.Further objects of the invention emerge from the claims, the disclosure content of which is fully the subject of the description of this invention. The surfactants for glass processing according to the invention are described below by way of example, without the invention being restricted to these exemplary embodiments. Given below, ranges, general formulas, or classes of compounds are intended to encompass not only the corresponding regions or groups of compounds explicitly mentioned, but also all sub-regions and sub-groups of compounds obtained by removing individual values (ranges) or compounds can be. If documents are cited in the context of the present description, their contents are intended to form part of the disclosure content of the present invention. Be in the context of the present invention, compounds such. Example, the surfactants of the invention described, which may have several units repeatedly, they may be randomly distributed (statistical oligomer) or ordered (block oligomer) occur in these compounds. Information on the number of units in such compounds is to be understood as an average, averaged over all corresponding compounds. Percentages (%) are by weight unless otherwise specified.

Die Erfindung wird anhand der 1 bis 5 näher erläutert, ohne das die Erfindung darauf beschränkt sein soll.The invention is based on the 1 to 5 explained in more detail, without which the invention should be limited thereto.

In den nachfolgend aufgeführten Beispielen wird die vorliegende Erfindung beispielhaft beschrieben, ohne dass die Erfindung, deren Anwendungsbreite sich aus der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen ergibt, auf die in den Beispielen genannten. Ausführungsformen beschränkt sein soll.In the following examples, the present invention is described by way of example, without the invention, the scope of which is apparent from the entire description and the Claims, to those mentioned in the examples. Embodiments should be limited.

Beispiele:Examples:

Tribologische Messungen:Tribological measurements:

Die Stribeckkurve gibt den Reibungskoeffizient zwischen 2 aufeinander gleitenden Oberflächen als Funktion der Geschwindigkeit bei gegebenem Druck wieder. Bei hohen Geschwindigkeiten spricht man im allgemeinen von hydrodynamischer Schmierung. Die gleitenden Teile sind durch eine Flüssigkeitsschicht getrennt. Der hydrodynamische Druck ist dann mindestens genauso groß wie der äußere Druck. Der Reibungskoeffizient ist in diesem Bereich im wesentlichen abhängig von der Viskosität des Schmierstoffs. Mit abnehmender Geschwindigkeit reicht der hydrodynamische Druck nicht mehr aus, um die sich bewegenden Teile zu trennen. Es kommt zum partiellen Kontakt (Mischreibungsbereich), oder im schlimmsten Fall zum vollständigen Kontakt der Oberflächen. Die Folge ist mechanischer Verschleiß. In der Stribeckkurve wird dies durch stark ansteigende Reibungskoeffizienten angezeigt. Das erfindungsgemäße Additiv reagiert mit der Glasoberfläche und bildet offensichtlich Adsorptionsschichten aus. Diese Adsorptionsschichten vermindern die Reibung der sich berührenden Flächen und führen somit zur Erhöhung der Lebensdauer der teuren Werkzeuge wie Bohrer oder Schleifwerkzeuge. Weiterhin wird die Reibungswärme vermindert, was zur Qualitätssteigerung der Produkte führt und ebenfalls die Lebensdauer der Werkzeuge erhöht.The Stribeck curve represents the coefficient of friction between 2 sliding surfaces as a function of speed at a given pressure. At high speeds, one generally speaks of hydrodynamic lubrication. The sliding parts are separated by a liquid layer. The hydrodynamic pressure is then at least as great as the external pressure. The coefficient of friction in this area is essentially dependent on the viscosity of the lubricant. With decreasing speed, the hydrodynamic pressure is no longer sufficient to separate the moving parts. It comes to partial contact (mixed friction area), or in the worst case to complete contact of the surfaces. The result is mechanical wear. In the Stribeck curve this is indicated by strongly increasing friction coefficients. The additive according to the invention reacts with the glass surface and evidently forms adsorption layers. These adsorption layers reduce the friction of the contacting surfaces and thus increase the life of expensive tools such as drills or grinding tools. Furthermore, the frictional heat is reduced, which leads to an increase in quality of the products and also increases the life of the tools.

Stribeck Kurven wurden gemessen mit einem MTM Tribometer der Firma PCS Instruments (London, Vereinigtes Königreich). Verwendet wurde eine ¾'' Standard Stahlkugel aus AISI 52100 Stahl. Ebenfalls verwendet wurde eine 46 mm Scheibe aus Borosilikat Floatglas. Die Testflüssigkeit wird in das Testreservoir des MTM gegeben, bis Kugel und Scheibe vollständig mit Flüssigkeit bedeckt sind. Die Stahlkugel wird nun mit einer definierten Kraft auf die Glasscheibe gedrückt. Die Rotationsgeschwindigkeit von Scheibe und Kugel sind voneinander unabhängig. Während der Messung einer Stribeck Kurve wird die mittlere Geschwindigkeit v = (vscheibe + vkugel)/2 systematisch variiert, wobei das Gleit-Roll-Verhältnis unverändert bleibt. Das Gleit-Roll-Verhältnis (GRV) oder slide-roll-ratio (SRR) ist definiert wie folgt,

Figure 00100001
Stribeck curves were measured using a MTM tribometer from PCS Instruments (London, United Kingdom). A standard 3/4 "steel ball made of AISI 52100 steel was used. Also used was a 46 mm pane of borosilicate float glass. The test fluid is added to the test reservoir of the MTM until the ball and disc are completely covered with liquid. The steel ball is now pressed with a defined force on the glass. The rotational speed of disc and ball are independent. While measuring a Stribeck curve, the mean velocity becomes v = (v disc + v ball ) / 2 varies systematically, the sliding-roll ratio remains unchanged. The sliding-roll ratio (GRV) or slide-roll ratio (SRR) is defined as follows,
Figure 00100001

Bei allen hier gezeigten Messungen war das Gleit-Roll-Verhältnis 50%. Die mittlere Geschwindigkeit wurde logarithmisch variiert zwischen 5 und 2500 mm/s. Die Stahlkugel wurde mit einer Kraft von 5 N auf die Glassplatte gedrückt. Die Messzelle wurde während der Messung auf 33°C gehalten. Die gleiche Stribeck Kurve wird zehnmal hintereinander gefahren, jeweils fünfmal bei zunehmender und fünfmal bei abnehmender Geschwindigkeit. Wenn allerdings der Reibungskoeffizient einen kritischen Wert überschreitet wird die Messung automatisch abgebrochen.For all measurements shown here, the sliding-roll ratio was 50%. The mean velocity was logarithmically varied between 5 and 2500 mm / s. The steel ball was pressed onto the glass plate with a force of 5N. The measuring cell was kept at 33 ° C during the measurement. The same Stribeck turn is run ten times in a row, five times each with increasing speed and five times with decreasing speed. However, if the friction coefficient exceeds a critical value, the measurement is automatically canceled.

Die Oberflächen von Glasplatte und Stahlkugel wurden vor jeder Messung ausgiebig mit einem Reinigungsmittel (Pril) gereinigt Anschließend wurden Glasplatte und Stahlkugel sukzessive mit Wasser und Isopropanol gespült und mit Pressluft getrocknet. Zuletzt wurden Glasplatte und Stahlkugel mit Hilfe einer Gasflamme abgeflammt zwecks Entfernung von verbleibenden, organischen Verunreinigungen.The surfaces of the glass plate and steel ball were extensively cleaned with a cleaning agent (Pril) before each measurement. Subsequently, the glass plate and steel ball were successively rinsed with water and isopropanol and dried with compressed air. Finally, glass plate and steel ball were flamed by means of a gas flame to remove any remaining organic contaminants.

Die verwendeten kationischen Tenside sind kommerziell erhältlich von Evonik Goldschmidt GmbH als Varisoft® 300 (Cetyltrimethylammonium-chlorid, nicht erfindungsgemäß), Rewoquat® W325PG (Poly(oxy-1,2-ethanediyl),α-[2-[methylbis[2-(1-oxoisooctadecyl)amino]ethyl]ammonia]ethyl]-ω-hydroxy-,methylsulfat, erfindungsgemäß), Rewoquat® WE18 (Triethanolamin-N-methyldistearat, chlorid, erfindungsgemäß) und Varisoft® PATC (Palmamidopropyltrimethylammonium-chlorid, erfindungsgemäß). Die Lösungen wurden auf 60°C erhitzt und nachher auf einem Magnetrührer gerührt. Die Konzentration des kationischen Tensids war 0,25 Gew.-%, bezogen auf den Aktivgehalt des jeweiligen Tensids.The cationic surfactants employed are commercially available from Evonik Goldschmidt GmbH as Varisoft ® 300 (cetyltrimethylammonium chloride, not of the invention), Rewoquat ® W325PG (poly (oxy-1,2-ethanediyl), α- [2- [methylbis [2- ( 1-oxoisooctadecyl) amino] ethyl] ammonia] ethyl] -ω-hydroxy-, methyl sulfate, according to the invention), Rewoquat ® WE18 (triethanolamine N-methyldistearat, chloride, according to the invention) and Varisoft ® PATC (Palmamidopropyltrimethylammonium chloride, according to the invention). The solutions were heated to 60 ° C and then stirred on a magnetic stirrer. The concentration of the cationic surfactant was 0.25% by weight, based on the active content of the particular surfactant.

Beispiel 1:Example 1:

Die Stribeck Kurve von Stahl auf Glas eingetaucht in reinem Wasser ist in 1 dargestellt Der Reibungskoeffizient erreicht sehr hohe Werte bis etwa 1. Nach der zweiten Stribeck Kurve wurde die Messung wegen zu hoher Reibungswerte abgebrochen.The Stribeck curve of steel on glass immersed in pure water is in 1 The friction coefficient reaches very high values up to about 1. After the second Stribeck curve, the measurement was aborted due to excessive friction values.

Beispiel 2 (nicht erfindungsgemäß):Example 2 (not according to the invention):

Die Stribeck Kurve von Stahl auf Glas in einer 0,25 Gew.-%igen wässrigen Lösung von Cetyltrimethylammoniumchlorid ist in 2 dargestellt Insgesamt 3 Kurven wurden bis zum Abbrach vermessen. Die Reibungswerte sind im Vergleich zu reinem Wasser erheblich geringer. Es kommt also zu Ablagerung des Tensids an der Glasoberfläche und Bildung einer Schutzschicht Andererseits steigen die Werte mit jeder Messung an, was auf zunehmender Beschädigung und Oberflächenrauhigkeit hindeutet.The Stribeck curve of steel on glass in a 0.25% by weight aqueous solution of cetyltrimethylammonium chloride is in 2 A total of 3 curves were measured until the crash. The friction values are considerably lower compared to pure water. So it comes to deposition of the surfactant on the glass surface and formation of a protective layer On the other hand, the values increase with each measurement, which indicates increasing damage and surface roughness.

Beispiel 3 (erfindungsgemäß): Example 3 (according to the invention):

Die Stribeck Kurve von Stahl auf Glas in einer 0,25 Gew.-%igen wässrigen Lösung von Rewoquat® W325PG ist in 3 dargestellt Alle 10 Kurven wurden vermessen ohne das es zum Abbruch der Messung kam. Die Reibungswerte sind im Vergleich zu reinem Wasser und der 0,25 Gew.-%igen Lösung des Cetyltrimethylammoniumchlorids nochmals erheblich geringer. Die Reibungswerte steigen mit jeder Messung nicht an, sondern bleiben innerhalb des Meßfehlers konstant oder nehmen sogar ab. Das deutet auf eine strukturelle Reorganisation an der Grenzfläche, jedoch nicht auf Beschädigung hin. Nach der Messung ist die Stahlkugel unversehrt.The Stribeck curve of steel on glass in a 0.25 wt .-% aqueous solution of Rewoquat ® W325PG is in 3 displayed All 10 curves were measured without interrupting the measurement. The friction values are significantly lower compared to pure water and the 0.25 wt .-% solution of cetyltrimethylammonium chloride again. The friction values do not increase with each measurement, but remain constant or even decrease within the measurement error. This indicates a structural reorganization at the interface, but not damage. After the measurement, the steel ball is intact.

Beispiel 4 (erfindungsgemäß):Example 4 (according to the invention):

Die Stribeck Kurve von Stahl auf Glas in einer 0,25 Gew.-%igen wässrigen Lösung von Rewoquat® WE18 ist in 4 dargestellt. Alle 10 Kurven wurden vermessen ohne das es zum Abbruch der Messung kam. Die Reibungswerte sind im Vergleich zu reinem Wasser, die 0,25%ige Lösung des Cetyltrimethylammoniumchlorids und sogar die 0,25%ige Lösung des Rewoquat W325PG nochmals geringer. Die Reibungswerte steigen mit jeder Messung nicht an, sondern bleiben innerhalb des Meßfehlers konstant oder nehmen sogar ab. Das deutet auf eine strukturelle Reorganisation an der Grenzfläche, jedoch nicht auf Beschädigung hin. Nach der Messung ist die Stahlkugel jedoch stark angelaufen. Dies hängt vermutlich mit der hohen Konzentration an Chlorid Ionen zusammen, die stark korrosiv wirken.The Stribeck curve of steel on glass in a 0.25 wt .-% aqueous solution of Rewoquat ® WE18 is in 4 shown. All 10 curves were measured without stopping the measurement. The friction values are even lower compared to pure water, the 0.25% solution of cetyltrimethylammonium chloride and even the 0.25% solution of Rewoquat W325PG. The friction values do not increase with each measurement, but remain constant or even decrease within the measurement error. This indicates a structural reorganization at the interface, but not damage. After the measurement, however, the steel ball started running strongly. This is probably related to the high concentration of chloride ions that are highly corrosive.

Beispiel 5 (erfindungsgemäß):Example 5 (according to the invention):

Die Stribeck Kurve von Stahl auf Glas in einer 0,25 Gew.-%igen wässrigen Lösung von Varisoft® PATC ist in 5 dargestellt Alle 10 Kurven wurden vermessen ohne das es zum Abbruch der Messung kam. Die Reibungswerte sind im Vergleich zu reinem Wasser und der 0,25 Gew.-%igen Lösung des Cetyltrimethylammoniumchlorids deutlich geringer. Die Reibungswerte bleiben innerhalb des Meßfehlers konstant oder nehmen nur geringfügig zu. Das deutet auf eine strukturelle Reorganisation an der Grenzfläche, jedoch nicht auf Beschädigung hin. Nach der Messung ist die Stahlkugel jedoch stark angelaufen. Dies hängt vermutlich mit der hohen Konzentration an Chlorid Ionen zusammen, die stark korrosiv wirken.The Stribeck curve of steel on glass in a 0.25 wt .-% aqueous solution of Varisoft ® PATC is in 5 displayed All 10 curves were measured without interrupting the measurement. The friction values are significantly lower compared to pure water and the 0.25 wt .-% solution of cetyltrimethylammonium chloride. The friction values remain constant within the measuring error or increase only slightly. This indicates a structural reorganization at the interface, but not damage. After the measurement, however, the steel ball started running strongly. This is probably related to the high concentration of chloride ions that are highly corrosive.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • Quelle: W. Li, P. Chen, M. Gu, Y. Jin: Effect of TMAH an rheological behavior of SiC aqueous suspension, Journal of the European Ceramic Society 2004, Vol. 24, S. 3679–3684 [0006] Source: W. Li, P. Chen, M. Gu, Y. Jin: Effect of TMAH on rheological behavior of SiC aqueous suspension, Journal of the European Ceramic Society 2004, Vol. 24, pp. 3679-3684 [0006]
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Claims (12)

Verwendung von Esterquats und/oder Amidoquats als Additiv in Kühlschmierstoffe für die Bearbeitung von Glas, Silicium oder Carbiden.Use of esterquats and / or amidoquats as an additive in cooling lubricants for the treatment of glass, silicon or carbides. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Additive Verbindungen der allgemeinen Formel (I) oder (II) verwendet werden,
Figure 00130001
wobei R1 und R2 gleich oder verschieden eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl oder (C2H4-O)n-H Gruppe ist mit n ≤ 10, R3 und R4 gleich oder verschieden eine (CH2)n oder (C2H4-O)n Gruppe ist mit n ≤ 5, R5 und R6 gleich oder verschieden ein gesättigter oder ungesättigter, linearer oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, und X– ein organisches oder anorganisches Anion ist, und Y NH oder O ist, mit der Maßgabe, dass X kein Hydroxylion ist.Use according to claim 1, characterized in that compounds of the general formula (I) or (II) are used as additives,
Figure 00130001
wherein R 1 and R 2 are the same or different and are a methyl, ethyl, propyl, isopropyl or (C 2 H 4 -O) n -H group where n ≤ 10, R 3 and R 4 are the same or different (CH 2 ) n or (C 2 H 4 -O) n group with n ≤ 5, R 5 and R 6 is the same or different and is a saturated or unsaturated, linear or branched hydrocarbon radical having 5 to 30 carbon atoms, and X - is an organic or is inorganic anion, and Y is NH or O, with the proviso that X is not a hydroxyl ion. Verwendung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Additive der Formel I und II Gemische von Verbindungen sind, bei denen die Reste R5 und R6 unterschiedliche gesättigte und/oder ungesättigte, verzweigte und/oder lineare Alkylreste mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen sind.Use according to claim 2, characterized in that the additives of the formula I and II are mixtures of compounds in which the radicals R 5 and R 6 are different saturated and / or unsaturated, branched and / or linear alkyl radicals having 6 to 24 carbon atoms. Verwendung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive der Formel (I) oder (II) gleiche oder unterschiedliche Ölsäure-, Behensäure-, Stearinsäure-, Palmitinsäure- oder Isostearinsäure-Reste als R5 und/oder R6 aufweisen.Use according to Claim 2 or 3, characterized in that the additives of the formula (I) or (II) have identical or different oleic, behenic, stearic, palmitic or isostearic acid radicals as R 5 and / or R 6 . Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive der Formel (I) oder (II) ein einwertiges Anion X– aufweisen.Use according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that the additives of the formula (I) or (II) have a monovalent anion X - . Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive der Formel (I) oder (II) kein Halogenid als Anion X– aufweisen.Use according to at least one of Claims 5, characterized in that the additives of the formula (I) or (II) have no halide as anion X - . Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive der Formel (I) oder (II) Methosulfat, Ethosulfat, Formiat oder Acetat als Anion X– aufweisen.Use according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that the additives of the formula (I) or (II) methosulfate, ethosulfate, formate or acetate as anion X - have. Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Y = NH ist.Use according to at least one of claims 2 to 7, characterized in that Y = NH. Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbide ausgewählt sind aus der Gruppe Wolframcarbid, Siliciumcarbid und Magnesiumcarbid.Use according to at least one of claims 2 to 8, characterized in that the carbides are selected from the group of tungsten carbide, silicon carbide and magnesium carbide. Konzentrat enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel (I) oder (II) oder deren Mischungen zur Verwendung als Kühlschmierstoff bei der Bearbeitung von Glas, Silicium oder Carbiden.Concentrate containing at least one compound of the formula (I) or (II) or mixtures thereof for use as a cooling lubricant in the treatment of glass, silicon or carbides. Kühlschmierstoff enthaltend 0,005 Gew.-% bis < 5 Gew.-% des Konzentrats nach Anspruch 9 in Wasser und weiteren Additiven, wobei die Summe aller Bestandteile sich zu 100 Gew.-% addiert.Cooling lubricant containing 0.005 wt .-% to <5 wt .-% of the concentrate according to claim 9 in water and other additives, wherein the sum of all components added to 100 wt .-%. Verfahren zur Bearbeitung von Glas-, Carbid- oder Siliziumoberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung unter Verwendung eines Kühlschmierstoffs nach zumindest einem der Ansprüche 10 oder 11 erfolgt.Process for the treatment of glass, carbide or silicon surfaces, characterized in that the machining takes place using a cooling lubricant according to at least one of claims 10 or 11.
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