DE202017004232U1

DE202017004232U1 - Mit faserhaltigen Trägermaterial kombinierte Folie für Korrosionsschutzverpackungen

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Publication number: DE202017004232U1
Application number: DE202017004232.0U
Authority: DE
Original assignee: Corroyltic GmbH
Current assignee: Corroyltic GmbH
Priority date: 2017-08-12
Filing date: 2017-08-12
Publication date: 2017-10-27
Anticipated expiration: 2027-08-13

Abstract

Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) auf petrochemischer- bzw -biobasierter Polymerbasis kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen von Eisenmetallen und nichtpassivierbaren Nichteisenmetallen, wie Kupfer, Silber, Magnesium und deren Legierungen gegen atmosphärische Korrosion dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete faserhaltige Trägermaterial (2) bzw. die Folie (1) aus wenigstens einem Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitor und/oder wenigstens einer schwefelabsorbierenden Komponente, bestehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kombination aus faserhaltigen Trägermaterial (2) auf petrochemischer- bzw -biobasierter Polymerbasis und Folie (1) für den Schutz von korrosionsanfälligen Metallgegenständen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Alle Maßnahmen des temporären Korrosionsschutzes für Metalle gegen die Einwirkung neutraler wässriger Medien oder kondensierter Wasserfilme haben bekanntlich das Ziel, die auf Gebrauchsmetallen nach erstem Kontakt mit der Atmosphäre stets vorhandene Primäroxidschicht (primary oxide layer, POL) vor chemischem und mechanischem Abbau zu konservieren (vgl. z. B.: E. Kunze (Hrsg.), Korrosion und Korrosionsschutz, Band 3, Wiley-VCH, Berlin, Weinheim, New York 2001, S. 1680 ff.).
Unterschiedliche temporäre Korrosionsschutzmethoden sind aus der Praxis grundsätzlich bekannt. Während der Lagerung und Transporten von metallischen Erzeugnissen finden diese Anwendung. Eine Möglichkeit des temporären Korrosionsschutzes ist der Einsatz von Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitoren ”Volatile Corrosion Inhibitor (VCI)” oder „vapour phase corrosion inhibitor (VpCI)” genannten Verbindungen, die übliche Gebrauchsmetalle, wie Eisen, Chrom, Nickel, Zinn, Zink, Aluminium, Kupfer, Magnesium und deren Legierungen vor Korrosion schützen. Aufgrund der Verdampfungseigenschaften der VCI bzw. VpCI gehen diese in die Gasphase über, um auf der metallischen Werkstoffoberfläche eine schützende Adsorptionsschicht aufzubauen, wodurch der direkte Kontakt des Wasserdampfes aus der Umgebungsatmosphäre unterbunden, elektrochemische Prozesse durch die Anwesenheit von Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren gehemmt und Korrosionsreaktionen stark verlangsamt bzw. ganz gestoppt werden. Auf diese Art wird innerhalb einer Verpackung ein zeitlich begrenzter Korrosionsschutz herbeigeführt. Nach dem Entfernen der VCI-Packmittel entweichen die VCI-Inhibitoren selbstständig von der Metalloberfläche, so dass keine Nachbehandlung der Metallgegenstände erforderlich ist.
Zusätzlich zum hohen Wassergehalt können Salze auf der Metalloberfläche korrosionsfördernd wirken. Insbesondere Salze von Chloriden, Sulfiden und Sulfaten, die durch Seewasser (Transporten), Gasbestandteilen der Luft, Fingerschweiß oder durch Rückstände von Reinigungsbädern auf die Metalloberfläche gelangen können, und ebenfalls korrosionsfördernd wirken. Daher können nichtpassivierbare Nichteisenmetalle wie Silber oder Magnesium unter solchen Bedingungen nur bedingt ausschließlich mit Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitoren vor Korrosion geschützt werden.
Es bestehet demnach ein Bedarf an verbesserten Korrosionsschutzprodukten, die als Wasserdampfbarriere fungieren, vorzugsweise einen Dampfphasen-Korrosionsinhibitor (VCI bzw. VpCI) abgeben und zugleich den metallischen Schutzgegenstand vor dem Einwirken von schwefelhaltigen und somit korrosiven Verbindungen schützen.
Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren, die bereits unter Normalbedingungen zur Verdampfung oder Sublimation neigen, werden bereits seit mehreren Jahrzehnten als temporärer Korrosionsschutz von Metallgegenständen innerhalb von geschlossenen Räumen, z. B. in Verpackungen eingesetzt. So werden beispielsweise in den Dokumenten US 3,836,077 , US 3,967,926 , US 5,332,525 , US 5,393,457 , US 4,124,549 , US 4,290,912 , US 5,209,869 , EP 0 639 657 A1 , EP 1 219 727 A2 und DE 10 2007 059 726 A1 unterschiedliche Varianten vorgeschlagen, in denen Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren kontinuierlich aus Kapseln, Beschichtungen oder Kunststoff-Folien verdampfen bzw. sublimieren können.
Fängersubstanzen für schwefelhaltige Verbindungen werden bereits in Polymeren eingearbeitet. So werden beispielsweise in den Dokumenten EP 1 633 908 B1 und DE 20 2013 004 980 U1 der Einsatz von Zinkoxid bzw. Zinkdiricinoleat für den Schutz von Silberwerkstoffe als schwefeladsorbierendes Korrosionsschutzmittel vorgeschlagen.
Beispielweise verweist die DE 20 2013 004 980 U1 auf den Nachteil der Einarbeitung der schwefelabsorbierenden Substanz in eine Folie, da diese an der Folienoberfläche schnell erschöpft.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch Bereitstellung einer Kombination aus faserhaltigen Trägermaterial (2) und Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen von Eisenmetallen und nichtpassivierbaren Nichteisenmetallen, wie Kupfer, Silber, Magnesium und deren Legierungen gegen atmosphärische Korrosion, bestehend aus wenigstens einem Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitor und wenigstens einer weiteren, schwefelabsorbierenden Komponente gelöst.
Durch eine Kombination von wenigstens einer schwefelabsorbierenden Komponente und wenigstens einem Dampfphasen-Korrosionsinhibitor (VCI bzw. VpCI) werden korrosionsfördernde, schwefelhaltige Verbindungen aus dem verpackten Luftraum aufgefangen und durch den kontinuierlichen Übergang des Dampfphasen-Korrosionsinhibitors in die Gasphase ein schützender Adsorptionsfilm auf der Metalloberfläche ausgebildet. Dadurch ist eine gesteigerte Korrosionsschutzeigenschaft und breitere Anwendbarkeit möglich.
Die Anreicherung des Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitors und/oder der schwefelabsorbierenden Komponente kann teilweise oder vollständig eingebettet, gelöst und/oder beschichtet im faserhaltigen Trägermaterial (2), der Folie (1) oder in beiden Trägermaterialien vorliegen.
Die Anreicherung des Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitors und der schwefelabsorbierenden Komponente kann teilweise oder vollständig eingebettet, gelöst und/oder beschichtet im faserhaltigen Trägermaterial, der Folie oder in beiden Trägermaterialien vorliegen.
Unter der Bezeichnung „teilweise eingebettet” wird eine Einarbeitungsform des Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitors bzw. der schwefelabsorbierenden Komponente verstanden, in der diese fest mit dem Trägermaterial verbunden, jedoch nicht vollständig eingebettet sind und somit zum Teil aus dem Trägermaterial herausragend ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt das faserhaltige Trägermaterial (2) als textiles Flächengebinde kombiniert mit einer Folie (1) als Filament, Flock, Vlies, Spinnfaser, Monofil, Borste oder als gedrehtes oder nicht gedrehtes Garn vor.
Die bevorzugte Ausführungsform des textilen Flächengebindes ist Vliesstoff (Spinnvliesstoff, Meltblown-Vliesstoff, Wirrvliesstoff, Krempelvliesstoff), Filz, Gestricke, Geflechte, Gewebe, Gewirke oder eine Mischung davon.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsart der erfindungsgemäßen Kombination aus faserhaltigem Trägermaterial (2) und Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen weist das textile Flächengebinde, eine flächenbezogene Masse von 5 bis 2000 g/m² (gemäß DIN EN ISO 536), weiter bevorzugt 30–100 g/m² auf.
Gemäß einer weiteren Ausbildung können zusammen mit dem erfindungsgemäßen textilen Gebinde mit weiteren Fasern, die keinen Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitor oder keine schwefelabsorbierende Komponente enthalten, vorliegen.
Gemäß einer weiteren Ausführung ist das textile Flächengebinde in ein- und mehrlagiger Form kombiniert mit einer Folie ausführbar.
Gemäß einer Ausbildung kann die erfindungsgemäße Kombination aus faserhaltigem Trägermaterial (2) und Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen aus unterschiedlichen Lagen Vliesstoff (Spinnvliesstoff, Meltblown-Vliesstoff, Wirrvliesstoff, Krempelvliesstoff), Filz, Gestricke, Geflechte, Gewebe, Gewirke oder eine Mischung davon und einer ein- bzw. mehrlagigen Folie (1) bestehen, wobei die Lagen insgesamt aus wenigstens einem Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitor und/oder einer schwefelabsorbierenden Komponente, die auf der Folie (1) bzw. den Fasern (2) beschichtet und/oder in die Fasern (2) bzw. der Folie (1) teilweise oder vollständig eingearbeitet ist, bestehen.
Gemäß einer weiteren Ausführung können die unterschiedlichen Lagen Vliesstoff (Spinnvliesstoff, Meltblown-Vliesstoff, Wirrvliesstoff, Krempelvliesstoff), Filz, Gestricke, Geflechte, Gewebe, Gewirke oder eine Mischung davon und einer ein- bzw. mehrlagigen Folie (1) der erfindungsgemäßen Kombination aus faserhaltigem Trägermaterial (2) und Folie (1) fest miteinander verklebt, kaschiert und/oder verschmolzen als Verbundstoff vorliegen, wobei die Klebeschicht frei von Korrosionsschutzinhibitoren ausgebildet wird.
Vorzugsweise ist ausreichend, wenn die Schicht aus ein- bzw. mehrlagiger Folie (1) gemäß DIN EN ISO 15106-3 (Stand 05/2005, bei 23°C, 85% RH, 1013 mbar) eine Wasserdampfdurchlässigkeit von höchstens 2,5 g/m²/24 h, vorzugsweise von höchstens 1,5 g/m²/24 h aufweist.
Um die Wasserdampfsperrschicht der Folie weiter zu steigern, kann bei mehrlagiger Ausführung eine Schicht aus Aluminium (Aluverbundfolie) (3) ausgebildet sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsart der erfindungsgemäßen Kombination aus faserhaltigem Trägermaterial (2) und Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen weist die Folie eine flächenbezogene Masse von 5 bis 300 g/m² (gemäß DIN EN ISO 536), weiter bevorzugt 60–200 g/m² auf.
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäßen Kombination für Korrosionsschutzverpackungen aus faserhaltigen Trägermaterialien (2) und Folien (1) jeweils für beide Packmittel wenigstens ein petrochemisches und/oder biobasiertes Polymer, vorzugsweise ein Polyolefinen aus der Gruppe der Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), Polybutylene (PB), Polyisobutylene (PIB), Polymethylpentene (PMP), Polyamide (PA), Acryl-Butadien-Styrole (ABS), Polyactate (PLA), Polymethylmethacrylate (PMMA), Polycarbonate (PC), Polyester (PES), Polyolefine (PO), Polystyrole (PS), Polyetheretherketone (PEEK), Polyvinylchloride (PVC), Polyethylenterephthalate (PET) bzw. Polybutylenterephthalate (PBT) Polyaramide, Copolymere und Mischungen davon.
Die erfindungsgemäße Kombination aus faserhaltigem Trägermaterial (2) und Folie (1) für Korrosionsschutzverpackung zeigen im Vergleich zu einer Folie gleicher Abmessung eine vergrößerte Oberfläche auf. Durch die vergrößerte Oberfläche werden die in der verpackten Luft enthaltenen schwefelhaltigen Verbindungen schnell an die synthetischen Fasern gebunden und zum anderen die Wirkstoffe der Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren schnell an die Umgebung abgegeben. Hierdurch wird eine lang anhaltende hervorragende Korrosionsschutzwirkung gewährleistet
Es kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Kombination aus faserhaltigem Trägermaterial (2) und Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen als Hülle oder Umhüllung ausgebildet sind, wo das Packgut aus Metall teilweise oder vollständig umschlossen wird.
Vorzugsweise ist die Umhüllung als Beutel, Sack, Haube oder vergleichbare Ausführung ausgebildet.
Vorzugsweise bei der Ausführung als Beutel, Sack oder Haube die Folie an der Außenseite ausgebildet.
1 bis 4 sind exemplarische Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kombination aus faserhaltigem Trägermaterial (2) und Folie (1, 3).
1 bis 3 sind Ausführungen als Verbundstoff, wobei die Lagen insgesamt aus wenigstens einem Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitor und/oder einer schwefelabsorbierenden Komponente, die auf der Folie (1, 3) bzw. den Fasern (2) beschichtet und/oder in die Fasern bzw. der Folie teilweise oder vollständig eingearbeitet ist, bestehen.
4 ist eine Ausführung als Beutel mit faserhaltigen Trägermaterial (2), wobei der Beutel mit faserhaltigen Trägermaterial (2) insgesamt aus wenigstens einem Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitor und/oder einer schwefelabsorbierenden Komponente, die auf der Folie (1) bzw. den Fasern (2) beschichtet und/oder in die Fasern (2) bzw. der Folie (1) teilweise oder vollständig eingearbeitet ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste

1: Ein- bzw. mehrlagige Folie
2: Faserhaltiges Trägermaterial auf petrochemischer- bzw -biobasierter Polymerbasis
3: Aluverbundfolie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 3836077 [0006]
US 3967926 [0006]
US 5332525 [0006]
US 5393457 [0006]
US 4124549 [0006]
US 4290912 [0006]
US 5209869 [0006]
EP 0639657 A1 [0006]
EP 1219727 A2 [0006]
DE 102007059726 A1 [0006]
EP 1633908 B1 [0007]
DE 202013004980 U1 [0007, 0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

E. Kunze (Hrsg.), Korrosion und Korrosionsschutz, Band 3, Wiley-VCH, Berlin, Weinheim, New York 2001, S. 1680 ff. [0002]
DIN EN ISO 536 [0016]
DIN EN ISO 15106-3 [0021]
DIN EN ISO 536 [0023]

Claims

Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) auf petrochemischer- bzw -biobasierter Polymerbasis kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen von Eisenmetallen und nichtpassivierbaren Nichteisenmetallen, wie Kupfer, Silber, Magnesium und deren Legierungen gegen atmosphärische Korrosion dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete faserhaltige Trägermaterial (2) bzw. die Folie (1) aus wenigstens einem Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitor und/oder wenigstens einer schwefelabsorbierenden Komponente, bestehen.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Korrosionsschutzmittel als ein Dampfphasen-Korrosionsinhibitor (VCI – volatile corrosion inhibitor bzw. VpCI – vapour phase corrosion inhibitor) ausgebildet ist.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Gehalt des Dampfphasen Korrosionsinhibitor in einem Bereich von 0,001 Gew.-% bis 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des faserhaltigen Trägermaterials beträgt.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach Ansprüche 1 bis 3 gekennzeichnet dadurch, dass die schwefelabsorbierende Komponente aus organischen-, metallorganischen und anorganischen Verbindungen oder einer Mischung derer ausgebildet ist.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass die schwefelabsorbierende Komponente in einem Bereich von 0,001 Gew.-% bis 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des faserhaltigen Trägermaterials beträgt.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Dampfphasen-Korrosionsinhibitor und die schwefelabsorbierende Komponente in dem Verbund gelöst, teilweise eingebettet und/oder beschichtet vorliegen.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass das textile Flächengebinde ein faserhaltiges Trägermaterial nach den vorhergehenden Ansprüchen enthält bzw. daraus besteht.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass das faserhaltige Trägermaterial des textilen Flächengebinde ein Vliesstoff, Filz, Gestricke, Geflechte, Gewebe oder Gewirke ist.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, dass jeweils die Folie (1) und das faserhaltige Trägermaterial (2) wenigstens ein petrochemisches und/oder biobasiertes Polymer umfasst, das vorzugsweise aus Polyolefinen der Gruppe der Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), Polybutylene (PB), Polyisobutylenne (PIB), Polymethylpentene (PMP), Polyester (PES), Polyamide (PA), Polyethylenterephthalate (PET) bzw. Polybutylenterephthalate (PBT) Polyaramiden, Copolymeren und Mischungen davon bestehen.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, dass das textile Flächengebinde und die Folie einlagig oder mehrlagig ausgeführt sind.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, dass das ein- oder mehrlagige textile Flächengebinde bzw. die Folie nacheinander angeordnet sind: a) wenigstens in einer Lage der Folie (1) oder des faserhaltigen Trägermaterials (2) der Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitor eingearbeitet, teilweise eingebettet oder beschichtet und wenigstens in einer weiteren faserhaltigen Lage die schwefelabsorbierende Komponente eingearbeitet, teilweise eingebettet oder beschichtet vorliegt. b) wenigstens in einer der faserhaltigen Lage (2) bzw. der Folie (1) der Dampfphasen-Korrosionsschutzinhibitor und die schwefelabsorbierende Komponente eingearbeitet, teilweise eingebettet oder beschichtet vorliegen.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet dadurch, dass die Kombination aus faserhaltigem Trägermaterial (2) und der Folie (1) nacheinander lose angeordnet oder kaschiert und/oder verschmolzen als Verbundstoff vorliegen.
Mit faserhaltigen Trägermaterial (2) kombinierte Folie (1) für Korrosionsschutzverpackungen nach vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet dadurch, dass die Umverpackung als ein Tuch, Beutel, Sack, Haube oder Tasche ausgebildet ist.