DE1233081B

DE1233081B - Waessrige Schmieroeldispersionen fuer die Metallbearbeitung

Info

Publication number: DE1233081B
Application number: DES66567A
Authority: DE
Inventors: Philippe Bouet
Original assignee: PROD CHIM D AUBY SOC D
Current assignee: PROD CHIM D AUBY SOC D
Priority date: 1959-01-13
Filing date: 1960-01-08
Publication date: 1967-01-26
Also published as: FR1226455A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. CL:

ClOm

Deutsche Kl.: 23 c-1/04

Nummer: .

Aktenzeichen: Anmeldetag:

1233 081
S66567IVc/23c
8. Januar 1960
26. Januar 1967
3. August 1967

Auslegetag:

Ausgabetag:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Als Schmiermittelgemische zum Walzen von Metallen, wie rostfreiem Stahl, niedriggekohltem Stahl, Thomas-Stahl und Siemens-Martin-Stahl, Aluminium und Kupfer verwendet man gewöhnlich ein wäßriges Palmölgemisch oder in einem Mineralöl verdünntes Palmöl sowie Wasser oder Mineralölemulsionen, die entweder in reiner Form vorliegen oder mineralische oder organische Verbindungen zur Verbesserung der Schmiereigenschaften enthalten.

Diese verschiedenen Emulsionen besitzen gewisse »o Nachteile, z. B. sind sie unbeständig, öder die reinen oder verbesserten Mineralöle erzielen nur eine schwache Kühlwirkung, oder sie bilden mit dem bearbeiteten Metall Seifen.

Ferner ist es bekannt, daß bestimmte organische Salze von Fettamiden und -polyaminen Schmiereigenschaften besitzen. In diesem Zusammenhang wird besonders auf das N-Monooleyl-propylendiamin-dioleat hingewiesen. Man hat vorgeschlagen, dieses Salz in verhältnismäßig hoher Konzentration zum Ziehen von Kupfer, zum Walzen von Aluminium und zum Drahtziehen zu verwenden. Dieses Salz ist jedoch mit ^Wasser schlecht verträglich. Diese Nachteile besitzt eine wäßrige Schmieröldispersion nicht, welche aus gegebenenfalls bis zu 45 % Mineralöl bzw. Mineralölgemischen auf Paraffin- oder Naphthenbasis und vorzugsweise 98 bis 90 Gewichtsteilen Wasser auf 2 bis 10 Gewichtsteilen des Gemisches aus einer Mischung von

a) aliphatischen Aminen oder Polyaminen der Formel

R _ [NH _(CH₂)„V—N:

R'

R"

Wäßrige Schmieröldispersionen für die
Metallbearbeitung

Patentiert für:

Societe de Produits Chimiques d'Auby,
Neuilly-sur-Seine, Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dr. W. Beil, A. Hoeppener und Dr. H. J. Wolff,

Rechtsanwälte, Frankfurt/M., Adelonstr. 58

Als Erfinder benannt:

Philippe Bouet, Asnieres, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 13. Januar 1959 (783 937)

a) Eine bessere Schmierwirkung, die zumindest hinsichtlich des Stahlwalzens den bekannten Emulsionen überlegen ist;

b) eine stark erhöhte Leistung der Walzwerkanlagen;

c) eine bessere Ausnutzung der Dispersionen, die durch einfachen Zusatz frischer Anteile, ohne daß häufige kostspielige Leerungen notwendig werden, regeneriert werden können.

Als Verbindungen der Gruppe a) werden vorzugsweise Amine und Polyamine der, Formeln

35

wobei η eine Zahl zwischen 1 und 6, n' zwischen 0 und 6 bedeutet, R' und R" Wasserstoffatome öder aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 22 C-Atomen sind und R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoff- 4<> atomen ist;

b) aliphatischen Aminen und Polyaminen der Formel unter Ziffer a), bei denen das oder die Stickstoffatom(e) statt eines der Reste R' oder R" mindestens eine Polyglyk^lkette mit 1 bis 23 Poly- ^4S glykoleinheiten haben,

c) Salzen organischer, 6 bis 22 Kohlenstoffatome im r Kohlenwasserstoffrest enthaltender Carbonsäuren mit den Aminen a) oder b).

Diese beanspruchten Emulsionen haben zudem folgende Vorteile:

R — N:

R"

R'-

R — [NH-

)» — N,:

*—n:

n'"

709 643/104

3 4

in denen jedes der Symbole«, ri, n" und «'" eine _R · · ■ ₁

Zahl zwischen 1 und 6 bedeutet, R', R", R'" und R"" ^eispi

Wasserstoffatome oder gerad- oder verzweigtkettige 40 Gewichtsteile N-Monooleyl-propylendiamin-di-

Reste von aliphatischen, gesättigten oder ungesättigten oleat werden unter leichtem Rühren und leichtem

Kohlenwasserstoffen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen 5 Erwärmen mit 20 Teilen des Oleats eines Konden-

darstellen und· R aus einem gerad- oder verzweigt- sationsproduktes aus 11 Molekülen Äthylenoxyd an

kettigen Rest eines aliphatischen, gesättigten oder primärem Oleylamin und 40 Teilen eines Konden-

ungesättigtenKohlenwasserstoffrestesmit8bis22Koh- sationsproduktes aus 11 Molekülen Äthylenoxyd an

lenstoffatomen besteht, verwendet. primärem Oleylamin gemischt.

Obwohl die Amine und Polyamine einzeln verwendet io Verwendet man die durch Dispersion von 10 kg

werden können, werden vorzugsweise Gemische aus dieses Gemisches in 90 1 Wasser erhaltene Flüssigkeit

Aminen und Polyaminen verwendet. als Schmiermittel zum Kaltwalzen von rostfreiem

Die Amine oder Polyamine können entweder als 18: 8-Stahl, so wird es dadurch möglich, nur vier

solche oder, zum Teil oder insgesamt, in Form von anstatt sechs Durchgänge auf dem Quarto-Walzwerk

Salzen von Carbonsäuren einschließlich der Oxysäuren 15 durchzuführen, die bisher notwendig waren, um die

der aliphatischen, der cycloaliphatischen und der Dicke um 50% zu verringern, d. h., man erzielt somit

aromatischen Reihe verwendet werden. eine 30%ige Leistungsverbesserung des Verfahrens.

Als Verbindung der Gruppe b) werden vorzugsweise

Amine der Formeln Beispiel 2

rru /-U r>\ nu ru r>u ²° ^O Teile Mineralöl von der Art des »Naphthenic^-CH₂-U),, CH₂-CH₂-UH Spindelöls« werden unter schwachem Rühren und R-— N leichter Erwärmung mit 20 Teilen N-Monooleyl-

\/CH CH o)' CH CH OH propylendiamin-dioleat gemischt. Hinzugefügt werden

^{2 2} " 22 20 Teile Stearylaminoleat, an das 15 Moleküle Äthylen-

und 25 oxyd gebunden worden sind, und 40 Teile Stearylamin,

j^ an das 11 Moleküle Äthylenoxyd gebunden worden

\ sind.

-N (CH₂ CH₂ O)_n CH₂ CH₂ OH Verwendet man die durch Dispersion von 5 kg

R' dieses Gemisches in 95 1 Wasser erhaltene Flüssigkeit

30 zum Kaltwalzen von rostfreiem 18: 8-Stahl, so wird

in denen R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit dadurch eine Verringerung der Dicke um 58% in

8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R' ein Wasserstoffatom sieben Durchgängen und damit die Herstellung von

oder einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 äußerst dünnen Stahlbändern möglich,

bis 22 Kohlenstoffatomen und jedes der Symbole η .

und ri eine Zahl zwischen 1 und 22 ist, verwendet. 35 Beispiele

' Es können auch Polymethylenpolyamine, wie unter 40 Gewichtsteile N-Monooleyl-propylendiamin-di-

a) beschrieben, sein, wobei die Polymethylenpolyamine oxystearat werden unter schwachem Rühren und leich-

mindestens einen Polyglycolrest mit 2 bis 23 CH₂ — ter Erwärmung mit 20 Teilen des Oleats des Konden-

CH₂—O-Einheiten aufweisen sollen. Auch hier sationsproduktes aus 11 Molekülen Äthylenoxyd an

werden vorzugsweise Gemische verwendet. 40 primärem Oleylamin und 40 Teilen des Kondensa-

Die Salze organischer Carbonsäuren, die pflanz- tionsproduktes von 15 Molekülen Äthylenoxyd an

liehen, tierischen oder mineralischen Ursprungs sind primärem Oleylamin gemischt.

und eine gerade oder verzweigte aliphatische Kohlen- Die durch Zusatz unter Rühren von 5 Teilen dieses wasserstoffkette mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen oder Gemisches zu 95 Teilen Wasser erhaltene Dispersion einen aromatischen oder cycloaliphatischen Kern auf- 45 wird als Schmiermittelgemisch für Walzverfahren verweisen, können sowohl einzeln als auch im Gemisch wendet,
miteinander verwendet werden. B e i s d i e 1 4

Als Mineralöle können raffinierte oder nicht raffinierte, naphthenische oder paraffinische Öle, z. B. 20 Gewichtsteile N-Monooleyl-propylendiamin-di-Spindelöl, verwendet werden. 50 oxystearat werden unter schwachem Rühren und

Allgemein können die Bestandteile der erfindungs- leichtem Erwärmen mit 20 Teilen Mineralöl von der

gemäßen Schmiermittelgemische, Wasser ausgenom- Art des »Naphthen-Spindelöls« gemischt. Hinzugefügt

men, in folgenden Gewichtsmengen verwendet werden: werden 10 Teile des Oleats des Kondensationsproduk-

5 bis 50, vorzugsweise 20 bis 40% der Verbindungen tes aus 15 Molekülen Äthylenoxyd an primärem

unter a); 30 bis 60, vorzugsweise 30 bis 40% der 55 Oleylamin und dann 10 Teile des Oleats des Konden-

Verbindungen unter b); 5 bis 40, vorzugsweise 20 bis sationsproduktes aus 11 Molekülen Äthylenoxyd an

30% der Verbindungen unter c); und bis 45% eines primärem Stearylamin und 40 Teile des Konden-

oder mehrerer Mineralöle, naphthenischer oder paraf- sationsproduktes aus 11 Molekülen an primärem

finischer öle. Die Schmiermittelgemische werden in Oleylamin.

Form von wäßrigen Dispersionen mit überwiegendem 60 Die durch Dispersion von 3 kg dieses Gemisches in

Wassergehalt, vorzugsweise 2 bis 10 Gewichtsteilen 971 Wasser erhaltene Flüssigkeit wird als Schmier-

des Schmiermittelgemisches auf 98 bis 90 Gewichts- mittel in Walzverfahren verwendet,

teile Wasser, verwendet. Nachstehende Tabelle zeigt die Dickeverringerungen,

Die Beispiele betreffen wäßrige Dispersionen, die die im Laufe von Kaltwalzverfahren auf einem Quarto-

sich besonders für kontinuierliche Kaltwalzverfahren 65 Walzwerk mit aus rostfreiem 18: 8-Stahl bestehenden

von rostfreiem 18:8-Stahl, Thomas-Stahl und Siemens- Bändern mit einer Breite von 130 mm und einer Dicke

Martin-Stahl, niedriggekohltem Stahl, Aluminium von 0,5 mm unter Verwendung der Schmiermittel-

und Kupfer eignen. gemische erzielt wurden, die nach den Beispielen 1, 2,

3 und 4 hergestellt wurden, im Vergleich zu rohem Palmöl mit einer Säurezahl von weniger als 8 und mit einem Gehalt an Verunreinigungen von weniger als 0,5 %, das mit Vaselineöl im Verhältnis von 30 zu 70% gemischt ist.

	Erreichte Dicken in Hundertstelmillimeter	¹	Gen	lisch 3	⁴
Anzahl der		50	50	50	50
Durchgänge	Palmöl	39	39	39	38
0	50	32	33	32,5	32
1	40	28	28	28	27
2	34,5	26	25,5	25,5	25
3	30	24	23,5	23,5	23
4	28	23	22,5	22,5	22
5	26	22,5	21,5	21,5	21,5
6	25	22	21	21 .	20,5
7	24
8	23,5

Beispiel 5

Energie, die bei Verwendung des vorgenannten, üblichen, löslichen Öles verbraucht wird.

Claims

Patentanspruch:

Wäßrige Schmieröldispersion für die Metallbearbeitung, insbesondere zum Walzen von Stählen, Aluminium und Kupfer, bestehend aus gegebenenfalls bis zu 45% Mineralöl bzw. Mineralölgemischen ίο auf Paraffin- oder Naphthenbasis und vorzugsweise 98 bis 90 Gewichtsteilen Wasser auf 2 bis Gewichtsteile des Gemisches und einer Mischung von

a) aliphatischen Aminen oder Polyaminen der Formel

20

15 Gewichtsteile N-Monooleyl-propylendiamin-dioleat werden unter schwachem Rühren und leichter Erwärmung mit 25 Teilen Mineralöl von der Art des »Paraffin-Spindelöls« gemischt. Hinzugefügt werden 20 Teile eines Stearylaminnapthenats, an das U Moleküle Äthylenoxyd gebunden sind, und 40 Teile Stearylamin, an das 11. Moleküle Äthylenoxyd gebunden sind.

Verwendet man die durch Dispersion von 6 kg dieses Gemisches in 941 Wasser erhaltene Flüssigkeit zum Kaltwalzen von Aluminium, so erzielt man eine 31%ige Leistungsverbesserung im Vergleich zu einem gewöhnlich für diesen Zweck verwendeten, löslichen -Öl. Das Versuchsband stammte direkt aus einer Heißwalzstraße und ist erst vor seiner Einführung in die Zylinder des Kaltwalzwerks abgekühlt worden.

Ferner erzielt man mit einer 6%igen, nach dem Beispiel 5 hergestellten Flüssigkeit eine etwa 25%ige Einsparung der für dieses Verfahren zur Verringerung der Dicke notwendigen Energie im Vergleich zu der N;

wobei η eine Zahl zwischen 1 und 6, n' zwischen 0 und 6 bedeutet, R' und R" Wasserstoffatome oder aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 22 C-Atomen sind und R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ist;

b) aliphatischen Aminen und Polyaminen der Formel unter Ziffer a), bei denen das oder die Stickstoffatom(e) statt eines der Reste R' oder R" mindestens einen Polyglykolrest mit 2 bis 23 CH₂ — CH₂ — O —Einheiten haben;

c) Salzen organischer, 6 bis 22 Kohlenstoffatome im Kohlenwasserstoffrest enthaltender Carbonsäuren mit den Aminen a) oder b).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 954 543;
deutsche Auslegeschrift A 18 479 IVd/23c (bekanntgemacht am 22. 9.1955);
französische Patentschrift Nr. 1115 894.

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Prioritätsbeleg ausgelegt worden.

609 759/369 1.67 © Bundesdruckerei Berlin