Fluidos hidráulicos basados en agua que contienen ácidos ditiodi(arilcarboxílicos).

Fluidos hidráulicos, que contienen

a) agua

b) al menos un glicol,

un poliglicol o ambos, y

c) 0,1 a 30% en peso de al menos un compuesto de la fórmula 1,

en donde

M significa hidrógeno, metal alcalino, metal alcalinotérreo o amonio,

Ar1 y Ar2, independientemente uno de otro, significan grupos aromáticos de uno o varios núcleos quepueden portar sustituyentes o que pueden contener heteroátomos.

Fluidos hidráulicos basados en agua que contienen ácidos ditiodi (arilcarboxílicos)

La presente invención se refiere a fluidos hidráulicos basados en agua que contienen ácidos ditiodi (arilcarboxílicos) y que presentan propiedades técnicas de aplicación mejoradas, así como al uso de ácidos ditiodi (arilcarboxílicos) en calidad de aditivo anticorrosión o de lubricación en fluidos hidráulicos.

Fluidos hidráulicos basados en agua pasan a emplearse en una pluralidad de aplicaciones, particularmente cuando, debido a fluidos hidráulicos que salen del sistema hidráulico y que contienen aceite mineral, existen riesgos de incendio o peligros para el medioambiente. Sectores de aplicación típicos son acerías, herrerías, minerías de carbón e instalaciones de explotación de petróleo, así como parques eólicos.

En virtud del efecto lubricante reducido con respecto a líquidos con contenido en aceite mineral y de un riesgo de corrosión incrementado, pasan a emplearse adicionalmente paquetes de aditivos cuidadosamente ajustados. Un fluido hidráulico basado en agua contiene típicamente los siguientes componentes (descritos, p. ej., en el documento DE-A-2 534 808 o bien T. Mang, W. Dressel: “Lubricants and Lubrications”, Wiley-VCH, Weinheim, 2001, Capítulo 11.4.6) :

(1) agua 35-70 %

(2) espesante o reductor del punto de congelación (p. ej. glicoles) 25 -50 %

(3) agente lubricante 0 -20 %

(4) agente anticorrosivo 0 -10 %

(5) agente para el ajuste del valor del pH (p. ej. alcanolaminas) 0 -10 % 25 (6) antiespumantes 0 -2 %

(7) antioxidantes 0 -2 %

(8) colorantes 0 -0, 1 %

El valor del pH se encuentra típicamente en el intervalo alcalino, por norma general es pH > 9. El aumento del valor 30 del pH coopera en la anticorrosión. Una importancia decisiva se le otorga, según la composición anterior, a los agentes anticorrosivos y lubricantes.

El documento EP-A-0 059 461 da a conocer polialquilenglicoles en calidad de agentes lubricantes que sirven también como agentes anticorrosivos, así como al empleo de ditiofosfonatos en calidad de agentes lubricantes.

El documento DE-A-2 534 808 describe poliamidas oxalquiladas a base de ácidos dicarboxílicos y oligoaminas que presentan propiedades lubricantes mejoradas y su uso en fluidos hidráulicos basados en agua.

El documento US-4434066 da a conocer ácidos carboxílicos aromáticos sustituidos con hidroxi o nitro en calidad 40 de agentes lubricantes en fluidos hidráulicos acuosos.

El documento US-4138346 da a conocer monoésteres y diésteres del ácido fosfórico y compuestos de azufre tales como mercaptobenzotiazoles, ditiobis (tiazoles) y disulfuros de alquilo en calidad de agentes lubricantes en fluidos hidráulicos acuosos.

El documento WO-9634076 da a conocer en calidad de agentes anticorrosivos en fluidos hidráulicos acuosos ácidos carboxílicos alifáticos o bien sus sales de metales alcalinos o de amonio.

El documento EP-A-0 059 461 da a conocer dietanolamidas de ácidos carboxílicos, aminas e imidazolinas 50 sustituidas, etoxilatos de ácidos grasos en calidad de agentes anticorrosivos en fluidos hidráulicos acuosos.

El documento US-4452710 da a conocer en calidad de agentes anticorrosivos en fluidos hidráulicos acuosos amidas de ácidos carboxílicos con una función ácido carboxílico libre adicional.

A los requisitos mencionados de un buen efecto lubricante y anticorrosión se agregan otros a los fluidos hidráulicos acuosos utilizados hoy en día.

Mediante la incorporación de sales durante el uso del líquido o mediante el uso, necesario por motivos económicos, de agua dura o incluso agua marina para la formulación del líquido se exige una compatibilidad del agua dura y de los electrolitos de los aditivos. Muchos de los aditivos actualmente conocidos no cumplen una o varias de estas condiciones. Así, muchos ácidos carboxílicos y, ante todo, ésteres del ácido fosfórico no son estables frente a la dureza del agua. Además de ello, por motivos económicos y ecológicos se renuncia a menudo a agentes antiespumantes, con lo que la elección se limita a aditivos no espumantes. Etoxilatos y otros alcoxilatos, ácidos carboxílicos alifáticos, en particular ácidos grasos, así como alcanolamidas de ácidos carboxílicos alifáticos son conocidos en virtud de su estructura de tensioactivo por su intenso efecto espumante.

Los aditivos no sólo deben presentar buenas propiedades eco-toxicológicas, particularmente cuando los fluidos hidráulicos pasan a emplearse en zonas ecológicamente sensibles tal como el Mar del Norte o el Océano Glacial. Así, cada uno de los aditivos debe cumplir los criterios OSPAR de un fluido hidráulico para su empleo en la explotación del petróleo en el Mar del Norte, que requieren una buena biodegradación y una baja toxicidad. Muchos aditivos no cumplen estos criterios. Así, imidazolinas y mercaptobenzotiazoles no están admitidos en virtud de su toxicidad frente a organismos marinos, de manera que a menudo pasan a emplearse aditivos con propiedades técnicas de aplicación peores. Asimismo en el sentido de una inocuidad ecológica y también por consideraciones económicas es deseable una concentración de partida de los aditivos lo más baja posible. Esto resulta difícil a menudo, ya que los aditivos, que alcanzan un efecto determinado, p. ej. lubricación, ejercen a menudo una influencia negativa sobre otras propiedades, p. ej. empeoran la anticorrosión. Así, es conocido que etoxilatos, ante todo cuando están muy etoxilados, determinan ciertamente una buena lubricación, pero son perjudiciales para la anticorrosión (véase T. Mang, W. Dressel: “Lubricants and Lubrications”, Wiley-VCH, Weinheim, 2001, capítulo 14:3) . Una mejora esencial lo representan, por lo tanto, componentes que son multifuncionales o bien que presentan efectos sinérgicos con otros aditivos.

Por consiguiente, misión de la presente invención era encontrar agentes anticorrosivos y aditivos lubricantes para fluidos hidráulicos basados en agua, mejorados, de baja formación de espuma, estables frente al agua dura, con buenas propiedades eco-toxicológicas y que requieran sólo una baja concentración inicial.

En la bibliografía (Lubrication Engineering 1977, vol. 33, página 291) se describe que sales de metales alcalinos del ácido ditiodibenzoico en lubricantes de corte de metales acuosos presentan sólo un efecto lubricante débil en comparación con ácidos con contenido en azufre alifáticos. Se encontró que ácidos ditiodi (arilcarboxílicos) de la fórmula 1 presentan, en particular a valores de pH elevados, muy buenas propiedades anticorrosivas. Además, se encontró que los ácidos ditiodi (arilcarboxílicos) disponen también de buenas propiedades lubricantes, suficientes para la aplicación en fluidos hidráulicos. Además, no forman espuma, son estables frente al agua dura y los electrolitos y presentan una escasa toxicidad con respecto a organismos acuáticos.

Como otra propiedad particularmente positiva se encontró que, en combinación con agentes anticorrosivos solubles en agua, se puede conseguir una anticorrosión adicionalmente mejorada con respecto al empleo único de estos agentes anticorrosivos solubles en agua. Mediante el efecto sinérgico de los ácidos ditiodi (arilcarboxílicos) con agentes anticorrosivos solubles en agua habituales se puede reducir la concentración de partida del paquete de aditivos en el fluido hidráulico. Los ácidos ditiodi (arilcarboxílicos) son compatibles con los aditivos habituales, dados a conocer en el estado de la técnica arriba mencionado. Mediante el empleo de mezclas sinérgicas a base de agentes anticorrosivos y ácidos ditiodi (arilcarboxílicos) se pueden producir fluidos hidráulicos para los sectores de aplicación conocidos, pero particularmente para aplicaciones en mar abierto en zonas ecológicamente sensibles tales como el Mar del Norte, que son ecológica y económicamente superiores a los sistemas hasta ahora conocidos y allí admitidos.

Por consiguiente, son objeto de la invención fluidos hidráulicos basados en agua que contienen a) agua b) al menos un glicol, un poliglicol o ambos, y

en donde M significa hidrógeno, metal alcalino, metal alcalinotérreo o amonio, Ar1 y Ar2, independientemente uno de otro, significan grupos aromáticos de uno o varios núcleos que pueden portar sustituyentes o que pueden contener heteroátomos.

Otro objeto de la invención es el uso de los compuestos de la fórmula (1) en cantidades de 0, 1 a 30% en peso en calidad de agente anticorrosivo o mejorador de la lubricación en fluidos hidráulicos basados en agua.

Otro objeto de la invención... [Seguir leyendo]

1. Fluidos hidráulicos, que contienen a) agua b) al menos un glicol, un poliglicol o ambos, y

en donde M significa hidrógeno, metal alcalino, metal alcalinotérreo o amonio, 10 Ar1 y Ar2, independientemente uno de otro, significan grupos aromáticos de uno o varios núcleos que pueden portar sustituyentes o que pueden contener heteroátomos.

2. Fluidos hidráulicos según la reivindicación 1, que contiene.

35. 70% en peso de agua .

25. 50% en peso de un glicol, un poliglicol o ambos.

1.

3. Fluidos hidráulicos según la reivindicación 1 y/o 2, en donde Ar1 y Ar2 representan grupos de las fórmulas 2a - 2c

4. Fluidos hidráulicos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, en donde los radicales Ar1 y Ar2 portan en cada caso únicamente un sustituyente junto al grupo carboxilo y el puente disulfuro, que no es H.

5. Fluidos hidráulicos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en donde cada uno de los radicales Ar1 y Ar2 representa un anillo aromático de un solo núcleo de la fórmula 3

en donde la valencia libre indica la posición del puente disulfuro, y X representa un grupo alquilo C1 a C4, un grupo nitro o un átomo de halógeno.

3.

6. Fluidos hidráulicos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, en donde X se encuentra en posición para con respecto al puente disulfuro.

7. Fluidos hidráulicos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, en donde X es un grupo metilo o etilo.

3.

8. Fluidos hidráulicos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la fórmula 1 representa ácido ditiodibenzoico.

9. Fluidos hidráulicos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, que contiene al menos un agente anticorrosivo adicional, elegido del grupo que consiste en con R5, R6 = H o CH3 b) ácido isononanoilamidocaproico de la fórmula 7

y c) ácido triazin-trisaminohexanoico de la fórmula 8

10. Fluidos hidráulicos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, que contienen al menos un agente anticorrosivo adicional elegido del grupo de los ácidos carboxílicos alifáticos o aromáticos, de los ácidos dicarboxílicos alifáticos o aromáticos, de los ácidos policarboxílicos alifáticos o aromáticos, de las semiamidas del ácido ftálico, de alcanosulfonamidas, de los ácidos alcanosufonamidocarboxílicos.

11. Fluidos hidráulicos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 10, que contienen un agente lubricante para 20 reducir el rozamiento y el desgaste.

12. Fluidos hidráulicos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 11, que contienen un agente de neutralización elegido del grupo de las aminas, alcanolaminas, hidróxidos y óxidos de metales alcalinos, hidróxidos y óxidos de metales alcalinotérreos.

2.

13. Fluidos hidráulicos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 12, que contienen un reductor del punto de congelación elegido del grupo de los etilenglicoles, propilenglicoles, alquilglicoles, alquilpropilenglicoles.

14. Fluidos hidráulicos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 13, que contienen un agente espesante, 30 elegido del grupo de los poliacrilatos, polimetacrilatos, polietilenglicoles, polipropilenglicoles, polialquilenglicoles.

en donde 35 M significa hidrógeno, metal alcalino, metal alcalinotérreo o amonio, Ar1 y Ar2, independientemente uno de otro, significan grupos aromáticos de uno o varios núcleos que pueden portar sustituyentes o que pueden contener heteroátomos, en calidad de aditivo anticorrosión o de lubricación en fluidos hidráulicos.