IT8448352A1

IT8448352A1 - Composizione di olio per la lavorazione di metalli

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Publication number: IT8448352A1
Application number: ITRM1984A048352A
Authority: IT
Original assignee: Kao Corp; Nippon Kokan Kk
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1984-06-08
Publication date: 1985-12-08
Also published as: KR850000517A; FR2547309B1; IT8448352A0; KR910004943B1; GB2142651A; ES8700309A1; FR2547309A1; IT1177786B; DE3421477A1; GB2142651B; GB8413905D0; ES533278A0; GR82318B

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "COMPOSIZIONE DI OLIO PER LA LAVORAZIONE DI METALLI"

RIASSUNTO

Composizione di olio per la lavorazione di metalli contenente, come componenti essenziali, i seguenti componenti (A) e (B):

(A) uno o pi? componenti di olio lubrificante scelti dal gruppo formato da oli e grassi, olii minerali ed esteri di acidi grassi; e

(B) uno o pi? composti polieter-poliolici.

Come componente (B) possono venire menzionati, ad esempio, poiieterpolioli oppure derivati di polieterpolioli aventi pesi molecolari di 300 fino a 6000 ed ottenuti aggiungendo ossidi alchilenici a poiialchilen-immine .

L 'incorporamento di uno specifico composto po-1ieterpol iolico permette, a causa della funzione di colloide protettore del composto, la dispersione stabile del componente oXio lubrificante come grandi goccioline in acqua e quindi la dispersione risultante presenta buona stabilit? alla circolazione

e resiste a severe condizioni di lavorazione a

i

macchina .

DESCRIZIONE FONDAMENTO DELL'INVENZIONE i) Campo dell'invenzione:

Questa invenzione si riferisce ad una nuova composizione di olio per la lavorazione di metalli e, pi? particolarmente, ad una composizione di olio per la lavorazione di metalli contenente un componente olio lubrificante e uno specifico derivato polieterpoliolico .

ii) Descrizione della tecnica antecedente:

Olii per la lavorazione di metalli convenzionali che sono stati generalmente impiegati vengono ottenuti ciascuno aggiungendo additivi di olio lubrificante quale un agente di oleosit?, un additivo per pressione estrema, agente che impedisce la ruggine e, oppure antiossidante ad un componente di olio lubrificante quale un olio, grasso, olio minerale od un estere di acido grasso e poi convertendo il miscuglio risultante ad una emulsione del tipo olio/ acqua mediante un emulsionante. Essi vengono alimentati a parti di lavorazione di metalli usualmente in concentrazione di 1 fino a 20%. Nel caso di laminazione di un metallo, per esempio, si ? tuttavia tentato di aumentare, precisamente, accelerare la velocit? di laminazione in modo da ottenere una produzione di massa basandosi su un rapido progresso in dispositivi di laminazione e tecnologia che sono stati raggiunti recentemente. Riflettendo un tale tentativo, requisiti di olio da laminazione come capacit? lubrificante, stabilit? alla circolazione, rendimento di lavorazione e facilit? di trattamento di acqua di scarico sono diventati progressivamente pi? severi. Esiste pertanto un desiderio costante forte dello sviluppo di un olio per laminazione che possa soddisfare in maniera soddisfacente questi requisiti: Tuttavia olii da laminazione convenzionali che fanno uso di emulsionanti sono accompagnati da vari inconvenienti e quindi sono inadatti a soddisfare questi requisiti. Nel caso di un olio {larlaminazione convenzionale che si basi su un emulsionante, la capacit? lubrificante nella laminazione ? regolata dal cambiamento del tipo e quantit? dell'emulsionante in maniera tale che la quantit? dell'olio che deve aderire a rulli e a ciascun pezzo di lavorazione, in altre parole, la quantit? di ricoprimento;sia aumentata oppure ridotta. In un tale olio per laminazione contenente emulsionante come descritto sopra, esiste un problema che la quantit? di ricoprimento e la stabilit? alla circolazione dell'emulsione mostravano tendenza reciprocamente contraddittoria, precisamente, la quantit? di ricoprimento per ciascun pezzo di lavorazione si riduce e la capacit? lubrificante viene cos? resa insufficiente se viene aumentata la stabilit? dell'emulsione. Se si tent? di aumentare la quantit? di ricoprimento, la emulsione divent? instabile e svilupp? vari problemi quando messa in circolo per il suo reimpiego. Quindi, olii di laminazione convenzionali che fanno uso di emulsionanti erano accompagnati da tali inconvenienti come menzionati sopra. Inoltre, vengono desiderati ancora altri miglioramenti riguardanti la capacit? lubrificante e rendimento di lavorazione di altri olii per la lavorazione di metalli come olii per lavorazione injpressa e olii da taglio.

E' stata pertanto effettuata una ricerca allo scopo di eliminare gli inconvenienti sopra menzionati che presenta un olio per la lavorazione di metalli del tipo in emulsione convenzionale. Come risultato, si riusc? a ridurre gli inconvenienti sopra descritti impiegando un componente di olio lubrificante che conteneva un olio, grasso o cera avente un punto di fusione di 20 fino a 100?C, in combinazione con uno specifico

-/ disperdente idrofilo (un composto polimerico anionico, solubile in acqua) in maniera tale che il componente di olio lubrificante era stabilmente sospeso e disperso in una forma solida in acqua ad una temperatura al di sotto del punto di fusione ma la dispersione risultante diventava instabile quando alimentata a ciascuna parte di lavorazione, cio? ad una temperatura al di sopra del punto di fusione.

Una domanda .di brevetto ? gi? stata presentata sulla scoperta di cui sopra (vedasi domanda di brevetto giapponese esposta al pubblico n.147593/1980).

SOMMARIO DELL?INVENZIONE

Sono state effettuate altre ricerche con il risultato della scoperta di una composizione di olio per la lavorazione di metalli che pu? venire impiegata con successo per lavorare metalli in condizioni di taglio elevato che ci si aspetta di incontrare per applicazione vera e propria della composizione di olio e in condizioni di velocit? elevate e pressione elevata che permettono velocit? di lavorazione elevate e grandi riduzioni di sbozzatura al laminatoio, permette la lavorazione a macchina di metalli in condizioni di taglio severe e facilita una regolazione di procedimento come eccellente stabilit? di circolazione di liquido.

Pi? specificamente, ? stato trovato che

(1) l'impiego di un componente olio lubrificante

e uno specifico derivato poiieter-poliolico facoltativamente in combinazione con un acido fosforico acido ad acido borico permette, a causa della funzione di colloide protettore del derivato poiieter-poliolico, la dispersione stabile del componente olio lubrificante sotto forma di grandi goccioline in acqua

e quindi la dispersione risultante presenta buona stabilit? alla circolazione; (2) quando la composizione di olio per lavorazione di metalli venga alimentata

ad una parte in lavorazione e portata in contatto

con un pezzo di lavorazione metallico, goccioline

di olio aventi grandi diametri formano una pellicola lubrificante spessa e resistente sul pezzo di lavorazione metallico; (3) mentre rimessa in circolo e reimpiegata per un esteso periodo di tempo, diametri grandi possono venire mantenuti stabilmente contro forze

di taglio prodotte da un agitatore in un recipiente

e da una pompa di alimentazione e circolazione; e

(4) l'impiego combinato di acido borico oppure di

un composto fosforico acido organico od inorganico,

che sia convenzionalmente noto come composto avente effetti a pressioni estreme, forma una pellicola lubrificante sul pezzo di lavorazione metallico e quindi raggiunge una capacit? lubrificante ancora pi? elevata. La presente invenzione ? stata completata sulla base della scoperta sopra descritta.

Quindi, la presente invenzione fornisce una composizione di olio per la lavorazione di metalli contenente come componenti essenziali i seguenti componenti (A) e (B):

(A) uno o pi? componenti di olio lubrificante scelti dal gruppo formato da olii e grassi, olii minerali ed esteri di acidi grassi; e

(B) uno o pi? componenti disperdenti del tipo polieterpoliol? (qui in seguito chiamato''composto polieterpoliolico" a scopo di brevit?) scelti dai gruppi seguenti (a) fino a (d):

(a) polieter-polioli e derivati di polieter-polioli aventi pesi molecolari di 300 fino a 600.000 e ottenuti rispeditivamente aggiungendo ossidi alchilenici a polialchilen-immine e loro derivati contenenti da 6 a 200 atomi di azoto;(b) derivati di polieteri poliolici ottenuti rispettivamente aggiungendo ossidi alchilenici a poiialchilen-poliammine e loro derivati; (c) derivati di polieteri poliolici ottenuti rispettivamente aggiungendo ossidi alchilenici ad alchile alchil^ari1-ammine e loro derivati ed aventi pesi molecolari di 200 fino a 100.000; e

(d) derivati di poiieterpolioli ottenuti rispettivamente aggiungendo ossidi alchilenici ad ammidi di acidi carbossilici e loro derivati ed aventi pesi molecolari di 200 fino a 100.000.

La presente invenzione fornisce anche una composizione di olio per la lavorazione di metalli contenente i componenti di cui sopra (A) e (B) in combinazione con uno o pi? composti scelti tra (C) acidi fosforici acidi e acido borico.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL*INVENZIONE ;ED ESECUZIONI PREFERITE ;Come componente olio lubrificante che ? il componente (A) della composizione di olio per la lavorazione di metalli secondo la presente invenzione pu? venire menzionato ad esempio un olio minerale quale un olio per fusi, olio per macchine, olio per turbine oppure olio per cilindri, un olio o grasso animale o vegetale quale olio di balena, sego di bue, grasso di suino, olio di ravizzone, olio di ricino, olio di crusca di riso, olio di paimisto o olio di noci di cocco, od un estere fra un acido grasso ottenuto da sego di bue, olio di noci di cocco, olio di palma, olio di ricino o simili ed un alcool primario alifatico contenente da 1 a 22 atomi di carbonio, etilenglicole, alcool neopentilico, Tpentaeritritolo o simili. Questi componenti possono venire usati singolarmente. In altra maniera, due di questi componenti possono anche venire usati in combinazione. ;Fra i componenti (B) della presente invenzione, il poiieterpoliolo o suo derivato, che ? il componente (a), pu? venire preparato impieando una polialchilen- immina avente da 6 a 200 atomi di azoto o preferibilmente da 9 a 100 atomi di azoto o suo derivato come materiale di partenza ed aggiungendo ad essa un ossido alchilenico. ;In tal caso, possono venire menzionate come polialchilen-immina, polietilen-immina oppure polipropilen- immina aventi da 6 a 200 atomi di azoto o simili. Inoltre, possono anche venire menzionati una poiialchi len-immina ottenuta mediante polimerizzazione per addizione di etilen-immina o propileo-immina ad una sostanza contenente un idrogeno attivo,quale un alcool, fenolo, ammina, acido carbossilico o simili, cos? da contenere da 6 a 200 atomi di azoto oppure una polialchilen-immina ottenuta mediante ammonolisi o amminolisi di suo corrispondente dialogenoalcano e avente da 6 a 200 atomi di azoto. ;Per esempio, la poli '.etilen-immina pu? venire facilmente ottenuta aggiungendo etilen-immina ad una polietilen-pol iammina come etilendiammina, dietilentriammina, trietilentetrammina , tetraetilenpentammina oppure penta-etilen-esammina oppure ;poi imerizzando etilen-immina usualmente in presenza di un catalizzatore acido. ;Si preferisce che la polialchilen-immina contenga almeno 5 parti, ciascuna rappresentata dalla seguente formula (I).in maniera continua nella sua molecola, almeno una delle cinque parti sia -o una parte rappresentata dalla seguente formula (II) e poi ialchilen-immina contenga un gruppo OH e,oppure gruppi NH2 in almeno una sua estremit?. ;?CH2-CH2-N ^ (I) ;;yCH2-CH2-N^ ;-CH2-CH2-N' (II) ;;\CH2-CH2-N/ ;;Poich? la polialchilen-immina sopra descritta ha ;;/ eccellente reattivit? chimica simile ad animine ordinarie, pu? venire ottenuta per via sintetica da essa una variet? di derivati. Alcuni esempi rappresentativi delle polialchilen-immine verranno dati qui appresso: ;a)prodotti di reazione con aldeidi o chetoni; ;b) prodotti di reazione con alchi1-alogenuri; ;c) prodotti di reazione con isocianati o tioisocianati; d) prodotti di reazione con composti ciascuno dei quali contiene un doppio leame attivo; ;e) prodotti di reazione con epossicomposti o epialogenidrine; ;f) prodotti di reazione con cianammidi, guanidine ;oppure uree; e ;g) prodotti di reazione con acidi carbossilici, anidridi di acidi oppure aci1-alogenuri. ;Fatto ? che le poiialchilen-immine comprensive ;dei derivati di cui sopra sono quelle aventi da 6 ;a 200 atomi di azoto o preferibilmente da 9 a 100 ;atomi di azoto e ottenute impiegando poiialchilenimmine o loro derivati. ;Ossidi alchilenici, che debbono venire aggiunti alle polialchilen-immine di cui sopra, sono ossido ;di etilene, ossido di propilene, ossido di butilene, ossido di stirene e simili. E' preferibile copolimerizzare ossido di propilene e ossido di etilene. Quando si copolimerizzi, essi possono venire sottoposti a copolimerizzazione .a blocchio copolimerizzazione ;a caso. Uno tra ossido di propilene e ossido di etilene pu? venire aggiunto in precedenza ad una delle polialch len-immine. E' preferibile sottoporle alla copolimerizzazione :':a blocchi?.L1aggiunta di un ossido alchilenico viene effettuata fino alla misura che il po-1ieterpoliolo risultante ha un peso molecolare nel ;campo da 6000 a 600.000 o preferibilmente da 10.000 a 300.000. Preferibilmente, il poiieterpoliolo contiene ossido di etilene come ossido alchilenico ad una concentrazione di 3 fino ad 80%,in peso o pi? e preferibilmente da 10 fino a 507. ;in peso in base al poiieterpoliolo. Un tale po-1ieterpoliolo pu? fornire propriet? ancora migl iori. ;Inoltre, possono venire menzionati come derivati di poiieterpoliolo i seguenti composti: ;a) prodotti di reazione, ciascuno ottenuto mediante una reazione tra un idrossigruppo terminale e una quantit? molecolare di una epialogenidrina. ;Come epialogenidrina viene generalmente usata epicloridrina . Questa reazione permette l'introduzione di un epossigruppo ad una estremit? a causa della utilizzazione di una differenza nella reattivit? tra un epossigruppo e un alogeno. ;b) Composti, ciascuno dei quali sia stato ottenuto cationizzando atomi di azoto contenuti nelle parti parzialmente oppure nella loro completezza oppure neutralizzando gli atomi di azoto parzialmente o nella loro completezza con un acido organico oppure inorganico . ;Come reagente cationizzante pu? venire impiegato un alchil-alogenuro di dietilsolfato. E1 possibile usare un acido alchil-aril-solfonico, acido acetico, acido cloridrico o simili come acido. E' tuttavia preferito un acido organico, ;c) Composti, ciascuno dei quali sia stato ottenuto carbossi- alchilando oppure solfatando gruppi ossidrilici di gruppi terminali parzialmente o al completo; e sali dei composti. ;(d) Composti, ciascuno dei quali sia stato ottenuto esterificando con acido borico od acido fosforico gruppi ossidrilici di gruppi terminali parzialmente oppure al completo; e sali dei composti. ;La reazione di esterificazione, che si suppone avvenga con acido borico, pu? venire facilmente effettuata tramite una reazione di disidratazione con acido borico o una reazione con anidride borica. ;D'altro canto, la reazione di esterificazione, che si suppone avvenga con acido fosforico, pu? venire effettuata con facilit? tramite una reazione con pentossido di fosforo. ;Tra i componenti (B) i composti poiieterpoliolici (b) fino a (d) sono composti noti nella tecnica. Essi possono venire preparati mediante metodi di per s? noti nella tecnica. Polialchilen-poliammine esemplificative e loro derivati che sono materie prime utili nella preparazione di composti polieterpoliolici (b) possono comprendere etilendiammina, dietilentriammina, trietilentetrammina, tetraetilenpentammina e pentaetilen-esammina e loro composti N-alchilici contenenti gruppi alchilici che hanno da ;4 a 22 atomi di carbonio; ed amminoetil-etanolammina ed N-alchilpropilendiammine ed N-alchil-butilendiammine contenenti gruppi alchilici aventi da 4 a 22 atomi di carbonio. Inoltre, illustrative alchil- oppure alchil-ar il-ammine e loro derivati (c) possono comprendere mono- oppure dialchilammine contenenti da ;4 a 36 atomi di carbonio, cicloalchilammine contenenti da 3 a 6 atomi di carbonio, alchil-aril-ammine contenenti gruppi alchilici ciascuno dei quali ha 4 fino a 36 atomi di carbonio ed almeno un gruppo fenilico. Come esempi delle ammidi di acidi carbossilici (d) possono venire menzionate ammidi di acidi policarbossilici ciascuna contenente da 4 a 22 atomi di carbonio, ed ammidi di acidi poiimerizzati come i loro acidi dimeri e acidi trimeri. ;E' anche possibile migliorare ulteriormente la capacit? lubrificante aggiungendo un composto di acido fosforico o acido borico come componente (C) della presente invenzione. Tra tali componenti (C), possono venire usati come composti di acido fosforico i seguenti composti: ;(i) acido fosforico ed acido fosforoso nonch? tiocomposti e loro composti esterei; ;(ii) esteri di acidi mono- e di-fosforici contenenti rispettivamente gruppi alchilici, alchilarilici ed arilici contenenti singolarmente almeno un gruppo ossidrilico nonch? loro tiocomposti; ;(iii) acidi mono- oppure difosfonici che contengono rispettivamente gruppi alchilici contenenti da 1 a 8 atomi di carbonio, gruppi alchil-ari1ici,e gruppo arilic? e loro tiocomposti nonch? loro derivati ; ;(iv) acidi mono- oppure difosfinici contenenti rispettivamente gruppi alchilici aventi da 1 a 8 atomi di carbonio, gruppi alchil-arilici e gruppo arilico e loro tiocomposti nonch? loro derivati; e ;(v) acidi mono-, di- e trifosfonici contenenti uno o pi? atomi di azoto. ;I composti che seguono possono venire menzionati come esempi specifici dei composti di acido fosforico. Come composti di acido fosforico (i) possono venire menzionati ? a titolo di esempio, acido fosforico, acido fosforoso, esteri di acidi mono- oppure di-fosforici con alcoli alifatici contenenti da 1 a 8 atomi di carbonio, alcoli aliciclici oppure alcoli aromatici ed acido fosforico nonch? tiocomposti degli esteri dell'acido mono- oppure di-fosforico ed esteri ;fra gli alcoli di cui sopra ed acido fosforoso ;e tiocomposti degli esteri. Come composto dello acido fosforico (ii) esemplificativo pu? venire menzionato 2-idrossidipropi1 fosfato. Illustrativi dei composti di acido fosforico (iii) ^possono comprendere acidi fosfonici rappresentati dalla formula generale: ;;0 O ;;1/ OH R0 I ;R0 - P O P - OH ;'??? ??I*

in cui RQ ed R'o significano individualmente un gruppo alchilico avente da 1 a 8 atomi di carbonio, un gruppo alchil-arilico od un gruppo arilico, per esempio acido metilfosfonico contenente 1 atomo di carbonio, acido dimetilfosfonico fino ad n-ottilfosfonico contenenti 8 atomi di carbonio, acido di-nottilfosfonico , acido benzi1fosfonico, acido 2-etilesi1-fosfonico , acido di-2-etil-esil-fosfonico, acido dibenzilfosfonico , acido fenilfosfonico, acido difenilfosfonico ed acido idrossietan-difosfonico nonch? loro acidi tiofosfonici. Un composto idrossietandifosfonico ? un composto rappresentato dalla seguente formula :

0 CH3 O

Il I II

HO - P -C - P - OH

1 1 I

OH OH OH

Come composti di acido fosfinico (iv) esemplificativi possono venire menzionati acidi fosfinici rappresentati dalla formula generale:

^?H RQ

R0 ? p^. o - OH

?H R.-

in cui RQ ed R'Q hanno/'significati sopra riportati, per esempio acido metilfosfinico contenente 1 atomo di carbonio, acido dimetilfosfinico fino ad acido n-ottilfosf inico contenente 8 atomi di carbonio, acido di-n-ottilfosfinico, acido 2-etil-esil-fosfinico, acido di-2-etil-esilfosfinico, acido benzilfosfinico, acido dibenzilfosfinico, acido fenilfosfinico ed acido difenilfosfinico nonch? loro acidi tiofosfinici. Come composti di acido fosforico (v) possono ad esempio venire menzionati mono-(oppure di-)ammide di acido esametilfosf orico ed acido nitrilotrismetilenfosfonico . L'acido nitrilotrismetilenfosfonico ? un composto rappresentato dalla seguente formula:

0 O

II

P - CH2 - N - CH2 - P - OH

HO CH2 OH

HO P 0

OH

La composizione di olio per la lavorazione di metalli della presente invenzine pu? venire preparata mescolando i componenti di cui sopra. Si preferisce tuttavia limitare le loro proporzioni entro i seguenti campi, tutti basati sulla composizione intera: il componente di olio lubrificante (A): 99,9 fino a 50% in peso (qui appresso citato semplicemente come 7.), specialmente 99,9 fino a 70%, il composto polieterpoliolo (B): 0,1 fino a 3%, specialmente 0,1 fino a 10%, e l?acido fosforico acido o acido borico (C): 0,1 fino a 70%, specialmente 0,1 fino a 507..

Alla composizione di olio per la lavorazione di metalli della presente invenzione ? possibile aggiungere, oltre i componenti sopra menzionati, vari additivi noti come necessari, ad esempio, un tensioattivo, un agente antiruggine, un agente che conferisce oleosit?, un additivo per pressione estrema, un antiossidante e simili.

I vari additivi sopra descritti possono, ogniqualvolta necessario, venire aggiunti rispettivamente in quantit? di 0 fino a 57?, 0 fino a 27., 0

fino a 20%, 0 fino a 3% e 0 fino a 5%.

Come tensioattivi possono venire menzionati, a titolo di esempio, i seguenti tensioattivi (1) f ino a (14):

(1) eteri poiiossietilen-alchi1ici e alchil-arilici, ciascuno contenente da 6 a 22 atomi di carbonio, ed i loro sali carbossimetilati alla estremit?:

(2) eteri poliossietilen-poliossipropilenalchilici e alchil-arilici, ciascuno avente da 6 a 22 atomi di carbonio;

(3) polimeri a blocchi ossietilenici-ossipropilenici ;

(4) gli esteri di sorbitano e poliossietilensorbitano di acidi grassi aventi da 10 a 18 atomi di carbonio;

(5) esteri polietilenglicolici contenenti da 10 a 18 atomi di carbonio;

(6) esteri di monoacido grasso-glicerina aventi da 10 a 18 atomi di carbonio;

(7) poliossietilen-alchil- animine aventi 6 fino a 22 atomi di carbonio;

(8) sali di acidi alchil- e alchil-aritsolfonici contenenti da 6 a 22 atomi di carbonio;

(9) sali di acidi alchil- e alchil-aril-solforici contenenti da 6 a 22 atomi di carbonio;

(10) sali di solfati di eteri poiiossietilenalchilici- e poliossietilenalchilarilici contenenti da 6 a 22 atomi di carbonio;

(11) sali di acidi grassi contenenti da 6 a 22

atomi di carbonio;

(12) alchilamminocarbonati contenenti da 6 a

22 atomi di carbonio;

(13) sali di alchil- e alchilaril-ammonio contenenti da 6 a 22 atomi di carbonio e loro derivati;e (14) prodotti di addizione di ossido di etilene ed ossido di propilene ad acido etilendiamminotetracetico.

Tra questi tensioattivi sono specialmente preferiti tensioattivi non ionici.

Come antiruggine illustrativi possono venire menzionati acidi grassi come acidi alchenilsuccinici e loro derivati e acido oleico, esteri come mono-oleato di sorbitano, e animine e cos? via. Agenti di oleosit? esemplificativi possono comprendere acidi grassi superiori come acido oleico e acido stearico, esteri di acidi grassi che sono derivati di tali acidi grassi, acidi bibasici come acido dimerico e simili. D'altro canto, possono venire menzionati come additivi per pressioni estreme esemplificativi composti di fosforo come tricresilfosfati e composti metallorganici come dialchil-ditiofosfati di zinco. Come antiossidanti illustrativi possono venire menzionati composti fenolici come 2,4-di-terz.-buti1-p-cresolo, ammine aromatiche come feni1-alfa-naftilammina,ecc.

La composizione di olio per la lavorazione di metalli della presente invenzione pu? venire impiegata semplicemente mescolando i vari componenti sopra descritti quando si impieghi veramente la composizione di olio per la lavorazione di metalli oppure la si prepari come soluzione densa avente un contenuto in acqua fino a circa 807? in precedenza e poi diluendola con acqua al momento dell'impiego vero e proprio della composizione di olio per la lavorazione di metalli.

La composizione di olio per la lavorazaione di metalli cos? ottenuta secondo la presente invenzione pu? fornire un olio per la lavorazione di metalli che pu? produrre goccioline relativamente grandi con una distribuzione di grandezza stabile in tali condizioni di agitamento aventi una elevata forza di taglio, pu? mostrare propriet? di elevata capacit? lubrificante e mostrare piccoli cambiamenti di qualit? con il passare del tempo ed eccellente stabilit? alla circolazione. Inoltre, la composizione di olio per la lavorazione di metalli della presente invenzione

ha taliffleriti come verr? descritto appresso.

Il composto polieterpoliolico utile nella realizzazione della presente invenzione ha di per se stesso la capacit? di venire rapidamente adsorbito su particelle liquide o solide da rendere le particelle liquide o solide idrofile ma ha di per se stesso poca capacit? di ridurre la tensione interfacciale tra acqua ed olio cos? da emulsionare il loro miscuglio. Pertanto, il componente di olio lubrificante non viene emulsionato. In confronto con olii per la lavorazione di metalli convenzionali che fanno uso di emulsionanti, la composizione di olio per la lavorazione di metalli della presente invenzione ? pertanto vantaggiosa in quanto sviluppa il fenomeno cosiddetto di trattenuta, cio? assorbe olio sudicio mescolato in esso durante la operazione di laminazione vera e propria e materiale estraneo come polvere di metallo e simili soltanto in misura ridotta e conserva ancora elevate caratteristiche di lubrificazione come un olio per la lavorazione di metalli pulito. A causa della funzione del composto polieterpoliolico sopra descritto, la composizione di olio per la lavorazione di metalli della presente invenzione ha reso l'ambiente di lavorazione pi? pulito ed il trattamento di acqua di scarico pi? facile. Pertanto, la composizione di olio per la lavorazione di metalli della presente invenzione ha la eccellente caratteristica che pu? realizzare un ambiente di lavorazione pulito che non era stato raggiunto da alcun olio di laminazione convenzionale che facesse uso di emulsionanti.

Sebbene il meccanismo di azione raggiunto a causa dell'impiego del composto polieterpoliolico e dell'acido fosforico acido o acido borico secondo la presente invenzione non sia stato completamente chiarito, sembra che esso funzioni probabilmente nella seguente maniera. Precisamente,il composto polieterpoliolico che ? stato sciolto uniformemente in uno strato di acqua assorbe goccioline del componente di olio lubrificante, le quali goccioline sono state formate da forze di taglio meccaniche,prima che le goccioline comincino ad agglomerarsi. Il composto polieterpoliolico converte allora goccioline di olio in goccioline pi? grandi secondo un tipo di effetto di coagulazione. Le goccioline pi? grandi risultanti vengono disperse stabilmente in acqua dall'azione di colloide protettivo, eterica ed elettrica del composto polieterpoliolico. Questa caratteristica ? differente da quella realizzata dal composto polimerico anionico, solubile in acqua, della domanda del brevetto giapponese esposta al pubblico

n .147593/1980 poich? il composto polimerico anionico solubile in acqua ha una debole azione coagulante per goccioline di olio e il componente di olio lubrificante viene stabilizzato ancora sotto forma di fini goccioline a causa dell'azione di colloide protettore e le goccioline di olio fini cos? suddivise non possono trasformarsi nuovamente in goccioline pi? grandi.

In relazione al fatto di rendere ciascun olio di lavorazione pulito, precisamente di evitare la inclusione di materiali insudiciati (il fenomeno di trattenuta) dovuto al fatto di prevenire riduzione nei riguardi dell'azione protettiva del composto di elevato peso molecolare per goccioline di olio e per impedire loro tensioni superficiali da parte del composto di elevato peso molecolare nonch? l'azione pulente del composto di elevato peso molecoalre per tali materiali sporchi, si ritiene che il composto di acido fosforico oppure l'acido borico aumentino gli effetti di cui sopra.

La presente invenzione verr? qui in seguito descritta con riferimento agli esempi che seguono.

ESEMPIO 1

Sono state preparate composizioni di olio per

la lavorazione di metalli rispettivamente delle composizioni date in tabella 1-A fino a tabella

1-C e sono stati misurati i loro carichi di resistenza a grippaggio. I risultati delle prove sono

dati in tabella 2. In parentesi, tutte le indicazioni di % nelle tabelle indicano % in peso.

(Composizioni)

Tabella 1-A

Tabella 1 B

( )

Tabella 1 - C %

Prodotto di confronto No.l:

componenti di olio lubrificante.

sego di bue 957c acidi grassi derivati da sego di bue 2

emulsionante (Nota: 4) 2 antiossidante (Nota: 3) 1 Prodotto di confronto No. 2

componente di olio lubrificante:

sego di bue 947? acidi grassi derivati da sego di bue 2 additivo per pressione estrema (Nota:5) 1 emulsionante (Nota: 4) 2 antiossidante 1 Prodotto di confronto No.3:

componente di olio lubrificante:

olio minerale (olio per cilindri) 777. pentaeritritol-tetraoleato 20 emulsionante (Nota:4) 2 antiossidante (Nota: 3) 1 Prodotto di confronto No.4

componente di olio lubrificante:

olio minerale (olio per cilindri) 767. pentaeritritol-tetraoleato 20 additivo per pressione estrema (Nota:5) 1 emulsionante (Nota: 4) 2

/? antiossidante (Nota: 5) 1 Prodotto di confronto No.5:

componente di olio lubrificante:

olio minerale (olio per fusi) 72% ottilstearato 20 acido oleico 5 emulsionante (Nota:4) 2 antiossidante (Nota: 3) 1 Prodotto di confronto No.6:

componente di olio lubrificante:

olio minerale (olio per fusi) 717? ottil-stearato 20 acido oleico 5 emulsionante (Nota:4) 2 antiossidante (Nota:3) 1 additivo per pressione estrema (Nota:5) 1 Nota : 1

Polieterpolioli :

(1) un poiieterpoliolo ottenuto aggiungendo, a polietilenimmina , ossido di etilene in una quantit? di 20% in base alla poiietilenimmina e convertendo il prodotto di addizione risultante a sale di acido glicolico ed avente un peso molecolare di 50.000j (2) un poiieterpoliolo ottenuto aggiungendo, a polietilenimmina , un miscuglio 1:1 (in peso) in ossido di etilene ed ossido di propilene in una quantit? di 50% in base alla poiietilenimmina ed avente un

peso molecolare di 150.000;

(3) un poiieterpoliolo ottenuto aggiungendo, a polietilenimmina, un miscuglio 1:1 ( in peso) di ossido di etilene e ossido di butilene in una quantit? di 60% in base alla polietilenimmina; e

(4) un poiieterpoliolo ottenuto aggiungendo, a

poi ialchilen. (etilene:propilene = 4:l)immina, un miscuglio 3:1 (rapporto in peso) di ossido di etilene ed ossido di propilene in una quantit? di 30% in base alla polialchilenimmina ed avente un peso molecolare di 200.000.

Nota : 2

Composti formanti sali di polieterpoliolo:

(1) acido fosforico;

(2) acido trifenilfosfinico; e

(3) dietilditiofosfato di zinco.

Nota : 3

Emulsionante: etere poliossietilen-nonil-fenilico (HLB = 7,6)

Nota: 4

Antiossidante: 2,4-di-terz.-butil-p-cresolo

Nota: 5

Additivo per pressioni estreme:trifenilfosfito (Metodo di prova)

La misura dei carichi di resistenza a grippaggio ? stata effettuata secondo la prova di caricamento per resistenza a pressione ASTM Standard D-3233 (prova di Falex). La preparazione di ciascun campione di prova ? stata effettuata diluendo ciascuna composizione di olio per la lavorazione di metalli con acqua fino ad una concentrazione di 3% e poi mescolando il miscuglio risultante a 10.000 giri per minuto in un omogeneizzatore. Il ricoprimento di ciascun campione di prova ? stato effettuato applicando la soluzione mista di cui sopra ad un perno rotante che ? stato disposto al centro in un blocco fisso ad un regime di spruzzo di 60 ml/minuto (una pressione di 0,5 kg/cm^) ed una temperatura di dispersione di 50?C mediante una pompa ad ingranaggi.

(Risultati)

Tabella 2

ESEMPIO 2

Con riguardo alle composizioni di olio per la lavorazione di metalli preparata nell'esempio 1,

sono stati misurati i loro carichi di grippaggio.

I risultati sono riassunti in tabella 3.

(Metodo di saggio).

La misura di carichi di grippaggio ? stata effettuata secondo il metodo di prova di resistenza di pellicola di olio, norma giapponese Self-Defence Force Provisional NDS XXK 2740,(Metodo di Prova a quattro sfere di Soda). La preparazione di ciascun campione di prova viene effettuata diluendo ciascuna composizione di olio per la lavorazione di metalli con acqua fino ad una concentrazione di 3% e poi mescolando il miscuglio risultante a 10.000 giri/minuto in un omogeneizzatore. Il ricoprimento di ciascun campione di prova ? stato eseguito applicando la soluzione mista di cui sopra verso l'alto attraverso un interstizio formato al centro tra tre punti di contatto di tre sfere di acciaio di prova che erano fissate mediante un dispositivo di trattenuta di sfere, ad una sfera di acciaio rotante che prese una posizione sopra le tre sfere, ad un regime di spruzzo di 0,5 litri/minuto (una pressione di 0,5 kg/cm^) ed una temperatura

di soluzione di campione di 50?C mediante una pompa ad ingranaggi.

(Risultati)

Tabella 3

ESEMPIO 3

Prova di facilit? di trattamento di acqua di scarico Ciascuna soluzione di prova (1 litro) preparata nella medesima maniera che nell'esempio 2 ? stata addizionata di 3 g di solfato di alluminio. Il miscuglio risultante ? stato agitato per 2 minuti con successiva aggiunta di Ca(0H)2 per regolare il suo pH a 7,0. Il miscuglio cos? preparato ? stato agitato per altri 10 minuti. Dopo aver lasciato in riposo il miscuglio risultante per

30 minuti, quello che galleggiava ? stato raccolto

per misurare il suo COD (secondo i1 metodo con KMnO^).

I risultati sono dati in tabella A

Tabella A

ESEMPIO 4

Sono state preparate composizioni di olio per la

lavorazione di metalli delle composizioni date in

tabella 5-A fino a tabella 5-C. I loro carichi di resistenza a grippaggio sono stati misurati nella medesima maniera che nell'esempio 1. I risultati sono

mostrati in tabella 6.

(Composizione)

Tabella 5-A

Tabella 5-B

Tabella 5-C-%

Le composizioni che seguono sono state impiegate

come prodotti di confronto:

Prodotto di confronto No.7:

componente di olio lubrificante:

sego di bue 95%

acidi grassi derivati da sego di bue 2

emulsionante (Nota: 4) 2

antiossidante (Nota: 3) 1

Prodotto di confronto No.8:

componente di olio lubrificante:

olio minerale (olio per cilindri) 77%

pen taeritritol-tetraoleato 20 emulsionante (Nota:4) 2 antiossidante (Nota:3) 1 Prodotto di confronto No.9:

componente di olio lubrificante:

olio minerale (olio per fusi) 72% ottilstearato 20

acido oleico 5 emulsionante (nota:4) 2 antiossidante (Nota:3) 1

Nota: 1

Composti polieterpoliolici:

(1) un composto poiieterpoliolico ottenuto aggiungendo 5 moli di ossido di propilene ad etilendiammina con successiva aggiunta di 10 moli di ossido di etilene; (2) un composto poiieterpoliolico ottenuto aggiungendo 10 moli di ossido di etilene ad N-lauri1-trietilentetrammina ;

(3) un composto poiieterpoliolico ottenuto aggiungendo 2 moli di ossido di butilene ad N-ottilpropilendiammina, seguito da un'aggiunta di 8 moli di ossido di etilene; (4) un composto polieterpoliolico ottenuto aggiungendo 5 moli di ossido di etilene a lauri1-ammina;

(5) un composto polieterpoliolico ottenuto aggiungendo 3 moli di ossido di propilene ad oleilbutilammina.con successiva aggiunta di 12 moli di ossido di etilene;

(6) un composto poiieterpoliolico ottenuto aggiungendo 6 moli di ossido di etilene a cicloesilammina;

(7) un composto poiieterpoliolico ottenuto aggiungendo 18 moli di ossido di etilene all'ammide di un acido polimerico (acido dimerico /acidi polimerici di acido trimerico e fino a = 8/2) di acido oleico; e

(8) un composto polieterpoliolico ottenuto aggiungendo 3 moli di ossido di propilene all'ammide di un acido polimerico (acido dimerico/acidi polimerici di acido trimerico e fino a = 7/3) di acidi grassi derivati da tallolio, con successiva ulteriore aggiunta di 20 moli di ossido di etilene.

Nota 2:

composti di acido fosforico oppure acido borico:

(1) acido fosforico;

(2) acido butilfosfonico;

(3) acido borico; e

(4) acido idrossietandisolfonico.

Nota: 3

Antiossidante: 2,4-di-terz.-butil-p-cresolo.

Nota: 4

Emulsionante: etere poliossietilen-nonil-fenilico.

(HLB:7,8)

(Risultati)

Tabella 6

ESEMPIO 5

Con riguardo a composizioni di olio di lavorazione per metalli preparate nell'esempio 4, i loro carichi di grippaggio sono stati misurati nella medesima maniera come nell'esempio 2.1 risultati sono dati in tabella 7.

Tabella 7

ESEMPIO 6

Prova su quantit? che hanno aderito:

Ciascuna composizione di olio per la lavorazione di metalli ? stata diluita con acqua fino ad una concentrazione di 3% ed ? stata poi riscaldata fino ad una temperatura di 60?C. Essa ? stata poi agitata a 10.000 giri per minuto per 60 minuti in un omogeneizzatore preparando cos? un campione di prova. Il ricoprimento di

campione di prova ? stato effettuato riscaldando una

lastra di acciaio pulita in superficie ( 50 x 150 x 0,2 mm) fino ad una temperatura di 150?C e poi spruzzando il campioneper 2 secondi con una quantit? di spruzzo di

500 ml/minuto (pressione: 1 kg/cm2) mediante un?~

pompa ad ingranaggi. La misura della quantit? che

ha aderito ? stata effettuata estraendo la lastra

di acciaio, che era stata ricoperta con il campione

in prova, con un solvente.

In parentesi, parecchi tipi di composizioni di

olio per la lavorazione di metalli sono stati scelti

tra i prodotti della presente invenzione usati negli

esempi A e 5 per l'impiego nella presente prova su

quantit? che hanno aderito.

I risultati sono mostrati in tabella 8.

Tabella 8

Claims

RIVENDICAZIONI

1; Composizione di olio per la lavorazione di metalli contenente come componenti essenziali i seguenti componenti (A) e (B):

(A) uno o pi? componenti di olio lubrificante scelti dal gruppo formato da oli e grassi, olii minerali ed esteri di acidi grassi; e

(B) uno o pi? componenti disperdenti del tipo polieterpoliolo scelti dai seguenti gruppi (a) fino a (d):

(a) polieter-polioli e derivati di polieterpolioli aventi pesi molecolari di 300 fino a 600.000 ed ottenuti rispettivamente aggiungendo ossidi alchilenici a polialchilen-immine e loro derivati contenenti da 6 a 200 atomi di azoto;

(b) derivati poiiol-polieterei ottenuti rispettivamente aggiungendo ossidi alchilenici a polialchilenpoliammine e loro derivati;

(c) derivati poliol-polieterei ottenuti rispettivamente aggiungendo ossidi alchilenici ad alchil- e alchil-aril-ammine e loro derivati ed aventi pesi molecolari di 200 fino a 100.000; e

(d) derivati poiieter-poliolici ottenuti rispettivamente aggiungendo ossidi alchilenici ad ammidi di acidi carbossilici e loro derivati ed aventi pesi molecolari di 200 fino a 100.000.
2. Composizione di olio per la lavorazione

di metalli secondo la rivendicazione 1, in cui nel componente (B) ciascuna delle poiialchilen-immine ? una poiieti1en-immina che contiene in maniera continua, nella sua molecola, almeno cinque parti rappresentate individualmente dalla seguente formula (I):

/

-CH2-CH2-NK (I), almeno una di dette cinque parti essendo una parte rappresentata dalla seguente formula (II):

/CH2-CH2-<

-CH2-CH2-N ,

2 N CH2-CH2-<

ha gruppi OH e, oppure NH2 in almeno una sua estremit? e contiene da 6 a 100 atomi di azoto.
3. Composizione di olio per la lavorazione di metalli secondo la rivendicazione 1, in cui nel componente (B) ciascuna delle polialchilen-poliammine e loro dereivati contiene gruppi OH e, oppure NH2 in almeno una sua estremit? e 2 fino a 100 atomi di azoto
4. Composizione di olio per la lavorazione di metalli secondo la rivendicazione 1, in cui nel componente (B) ciascuna delle alchil- e alchil-aril-ammine contiene da 4 a 22 atomi di carbonio.
5. Composizione di olio per la lavorazione di metalli secondo la rivendicazione 1, in cui nel componente (B) ciascuna delle ammidi di acido carbossilico ? un'ammide di acido carbossilico contenente da 4 a 22 atomi di carbonio oppure un'ammide di acido poiimerizzato come il suo acido dimerico oppure trimerico.
6.Composizione di olio per la lavorazione di metalli secondo la rivendicazione 1, in cui nel componente (B) ciascuno degli ossidi alchilenici ? ossido di etilene o un miscuglio di ossido di etilene e uno o pi? composti scelti dal gruppo formato da ossido di propilene, ossido di butilene ed ossido di stirene.
7. Composizione di olio per la lavorazione di metalli secondo la rivendicazione 1, in cui l'ossido alchilenico ammonta a 3 fino ad 80% in peso del componente (B).
8. Composizione di olio per la lavorazione di metalli secondo la rivendicazione 1, in cui componenti differenti da uno o pi? componenti di olio lubrificante ammontano a 0,1 fino a 207? in peso dell'intera composizione.
9. Composizione di olio per la lavorazione di metalli contenente come componenti essenziali i seguenti componenti (A), (B) e (C):

(A) uno o pi? componenti di olio lubrificante

scelti dal gruppo formato da olii e grassi, olii minerali ed esteri di acidi grassi;

(B) uno o pi? componenti disperdenti del tipo polieter-poliolo scelti dai seguenti gruppi (a) fino a (d): (a) poiieterpolioli e derivati di polieterpolioli aventi pesi molecolari di 300 fino a 600.000 ed ottenuti rispettivamente aggiungendo ossidi alcbilenici a pollaichilen-immine e loro derivati contenenti da 6 a 200 atomi di azoto;

(b) derivati di poiiolpolieteri ottenuti rispettivamente aggiungendo ossidi alchilenici a polialchilenpoliammine e loro derivati;

(c) derivati di poliolpolieteri ottenuti rispettivamente aggiungendo ossidi alchilenici ad alchil- e alchil-aril-ammine e loro derivati ed aventi pesi molecolari di 200 fino a 100.000; e

(d) derivati di polieterpolioli ottenuti rispettivamente aggiungendo ossidi alchilenici ad ammidi di acidi carbossilici e loro derivati ed aventi pesi molecolari di 200 fino a 100.000; e

(C) uno o pi? composti scelti tra composti di acido fosforico e acido borico.
10. Composizione di olio per la lavorazione di metalli secondo la rivendicazione 9, in cui nel componente (C)ciascuno dei composti di acido fosforico ? uno dei seguenti composti (i) fino a (v):

(i) acido fosforico e acido fosforoso nonch? loro tiocomposti e composti esterei;

(ii) mono- e di-esteri di acidi fosforico contenenti rispettivamente alchil-, alchil-aril- e arilgruppi che contengono singolarmente un gruppo ossidrilico nonch? loro tiocomposti;

(iii) acidi mono- oppure difosfonici che contengono rispettivamente gruppi alchilici aventi da 1 a 8 atomi di carbonio, gruppi alchilarilici e gruppo arilico e loro tiocomposti nonch? loro derivati;

(iv) acidi mono- oppure di-fosfinici che contengono rispettivamente gruppi alchilici aventi da 1 a 8 atomi di carbonio, gruppi alchilarilici e gruppo arilico e loro tiocomposti, nonch? loro derivati; e

(v) acidi mono-, di- e tri-fosfonici contenenti uno o pi? atomi di azoto.
11. Composizione di olio per la lavorazione di metalli secondo la rivendicazione 9, in cui il componente (C) ? contenuto in una quantit? di 0,1 fino a 50% in peso in base al componente (B).