DE60108380T2

DE60108380T2 - Verwendung einer ölzusammensetzung zur temporären behandlung von metalloberflächen

Info

Publication number: DE60108380T2
Application number: DE60108380T
Authority: DE
Inventors: Philippe Legros; Jean-Luc Olive; Agnès MARCHAND
Original assignee: USINOR SA
Current assignee: USINOR SA
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2021-05-16
Also published as: EP1287097B1; BR0110908A; AU6241301A; FR2809116B1; US20040029749A1; DE60108380D1; JP2004515564A; CA2408878A1; FR2809116A1; WO2001088068A1; ATE286955T1; ES2239137T3; US6919302B2; EP1287097A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Ölzusammensetzung zur temporären Behandlung metallischer Oberflächen zum gleichzeitigen Schmieren und zur Korrosionsbeständigkeit. Sie hat auch eine entsprechende Zusammensetzung zum Gegenstand.
Die Behandlung metallischer Oberflächen mit der Absicht, ihnen bessere Reibungseigenschaften und eine bessere Korrosionsbeständigkeit zu verleihen, ist eine beständige Aufgabe der Stahlerzeuger. Zu diesem Zweck sind bereits zahlreiche entsprechende Behandlungsformulierungen entwickelt worden.
Üblicherweise werden die metallischen Oberflächen unmittelbar nach dem Beizschritt durch Aufbringen einer Schicht von 1 bis 1,5 g/m² einer Zusammensetzung auf der Grundlage von Mineralöl und Additiven temporär gegen Korrosion geschützt. Da diese Zusammensetzungen auf Mineralölgrundlage geringe Schmiereigenschaften besitzen, ist es notwendig, das Aufbringen einer zweiten, schmierenden Ölschicht auf die metallische Oberfläche vorzunehmen, bevor sie durch Ziehen unter optimalen Bedingungen ausgeformt wird.
Das Aufbringen zweier aufeinanderfolgender Ölschichten auf die metallische Oberfläche stellt einen Produktivitätsverlust beim Schritt der Oberflächenbearbeitung dar.
Außerdem entsprechen die Mineralöle mit ihrer Toxizität und ihrer geringen Bioabbaubarkeit nicht mehr den neuen, durch die Umweltschutzvorschriften auferlegten Kriterien. Daher wendet sich die Industrie natürlichen Ölzusammensetzungen aus Pflanzen oder aus Tieren zu, um die derzeit geltenden Toxizitäts- und Bioabbaubarkeitskriterien zu erfüllen. Jedoch weisen bis jetzt die vorgeschlagenen Ölzusammensetzungen den Nachteil auf, daß sie bei Umgebungstemperatur nicht flüssig sind, was die Unternehmer dazu zwingt, die Ölzusammensetzungen vor dem Aufbringen auf die metallische Oberfläche zu erwärmen oder dann gelöste Öle zu verwenden.
Die vorliegende Erfindung hat das Vorschlagen einer Ölzusammensetzungen zum Gegenstand, die es gestattet, allen aufgeführten Vorgaben zu entsprechen, die sich aus reinen, bioabbaubaren und bei Umgebungstemperatur flüssigen Ölen zusammensetzt, die dazu bestimmt sind, metallische Oberflächen temporär zum gleichzeitigen Schmieren und zur Korrosionsbeständigkeit zu behandeln.
Genauer hat die vorliegende Erfindung zuerst die Verwendung einer Ölzusammensetzung zum Schützen und Schmieren metallischer Oberflächen zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung

– mindestens 30% mindestens eines Triglycerids einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure mit C ≤ 18 (Verbindung A),
– 5 bis 30% mindestens eines Triglycerids einer Fettsäure mit C ≤ 18 mit einem Ölsäuregehalt von mindestens 60 Gew.-% (Verbindung B),
– 5 bis 40% mindestens eines Esters, der aus der Kondensation eines aliphatischen C₁-C₁₂-, vorzugsweise C₁-C₂-Alkohols mit einer Fettsäure mit C ≤ 18 stammt (Verbindung C)
– und gegebenenfalls 5 bis 20% mindestens eines Amidderivats, das aus der Kondensation einer Fettsäure mit C ≤ 18 und eines Mono-, Di- oder Tri-C₂-C₆-alkanolamins stammt (Verbindung D), enthält.

Die US-A-5 338 471 beschreibt eine Zusammensetzung, die ein Triglycerid, einen Ester, der sich aus der Umesterung eines Triglycerids ergibt, und einen weiteren Ester enthält. Die Zusammensetzung wird als Schmiermittel verwendet.
Die Erfinder haben nachgewiesen, daß sich eine erfindungsgemäße Zusammensetzung, das heißt, die die Komponenten A, B, C und gegebenenfalls D vereinigt, bei der Verwendung als Vorbehandlung metallischer Oberflächen vor dem Walzen oder vor dem Ziehen aus den folgenden Gründen besonders vorteilhaft erweist:

– die Zusammensetzung ist bioabbaubar,
– die Zusammensetzung kann so wie sie ist verwendet werden, ohne daß es nötig ist, sie zu erwärmen oder löslich zu machen,
– diese Zusammensetzung ist zugleich bei der Niederdruckschmierung, Hochdruckschmierung und dem Korrosionsschutz leistungsfähig,
– die behandelten metallischen Oberflächen sind leicht zu entfetten,
– die Zusammensetzung ist stabil und ihre Entfettbarkeit nicht im Lauf der Zeit nicht ab,
– die Zusammensetzung ist mit den herkömmlichen Walz- und Ziehölen verträglich,
– die Zusammensetzung ist leicht durch einen elektrostatischen Öler in dünner Schicht auftragbar.

Die Verbindungen A und B leiten sich von Fettsäureglyceriden ab, die eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit C ≤ 18 umfassen und entweder natürliche Pflanzenöle oder synthetische Öl sind, die durch die Reaktion eines Mols Glycerin mit drei Mol Fettsäure oder einem Fettsäuregemisch erhalten wurden.
Bevorzugter stammen die enthaltenen Fettsäureglyceride aus natürlichen Pflanzenölen, um eine bioabbaubare Zusammensetzung zu erhalten.
Zur Veranschaulichung die Triglyceride, die als Verbindung A verwendet werden können, kennzeichnender Fettsäuren können insbesondere

– gesättigte, aliphatische Säuren wie etwa Laurinsäure (C₁₂), Myristinsäure (C₁₄), Palmitinsäure (C₁₆) und Stearinsäure (C₁₈),
– ungesättigte, aliphatische Säuren wie etwa Ölsäure (C₁₈ – 1 Unsättigung), Linolsäure (C₁₈ – 2 Unsättigungen), Linolensäure (C₁₈ – 3 Unsättigungen),
– Hydroxysäuren wie etwa Ricinolsäure (C₁₈ – 1 Unsättigung)

Was die Verbindung B betrifft, ist sie bevorzugt ein Fettsäuretriglycerid mit einem Ölsäuregehalt von mindestens 60%.
Die Ölsäure kann in Pflanzenölen in bedeutenden Anteilen natürlich vorliegen. Hierzu kann Olivenöl angeführt werden, das 65 bis 85% Ölsäure natürlich umfaßt. Pflanzenöle wie etwa Sojaöl, Rapsöl, Safloröl, Palmöl oder Sonnenblumenöl umfassen jedoch viel geringere Ölsäuregehalte; diese Gehalte liegen in der Größenordnung von 25 bis 60%.
Zum Anreichern der vorstehend angeführten Pflanzenöle an Ölsäure erfahren die Pflanzen, aus denen diese Öle extrahiert werden, genetische Veränderungen durch Hybridisierung gemäß herkömmlicher Verfahren. Die Ölsäuregehalte bei diesen genetisch veränderten Ölen sind spürbar erhöht; sie liegen in der Größenordnung von 60 bis 90%, bevorzugt 65 bis 85% des Gesamtgehalts an Fettsäure.
Diese genetisch veränderten Pflanzenöle, wie insbesondere Sonnenblumenöl, werden bevorzugt als Verbindung B verwendet.
Was die Verbindung C betrifft, handelt es sich bevorzugt um einen Fettsäuremonoester oder -polyester, der aus der Kondensation einer Fettsäure mit einem Alkohol stammt.
Die Fettsäuren, aus denen Verbindung C stammt, sind unter den bereits für die Verbindung A beschriebenen Fettsäuren ausgewählt.
Was die Alkohole betrifft, sind sie unter:

– den aliphatischen C_1-12-Alkoholen, die eine einzige Hydroxyfunktion aufweisen, wie etwa Methanol (C₁), Ethanol (C₂), Isopropanol (C₃) und Ethylhexanol (C₈),
– den aliphatischen C₁-C₁₂-Alkoholen, die mehrere Hydroxyfunktionen aufweisen und insbesondere den C₅-Polyolen wie etwa Pentaerythrit ausgewählt.

Als Vertreter der Fettsäureester, die erfindungsgemäß verwendet werden können, können insbesondere Isopropyloleat, Methylricinolat, Ethylhexyloleat und was die Fettsäurepolyester betrifft, Pentaerythritdioleat und Pentaerythrittetraoleat angeführt werden.
Die Wahl der Verbindungen A, B und C gründet sich auf ihre jeweilige Synergie in der Zusammensetzung A, B und C.
So ist Verbindung A wegen ihrer Schmiereigenschaften bei niedrigem Druck und der leichten Entfettbarkeit besonders interessant. Was Verbindung B betrifft, wird sie wegen ihres guten Schmierverhaltens bei hohem Druck ausgewählt. Schließlich trägt Verbindung C neben ihrem befriedigenden Leistungsverhalten bei der Entfettbarkeit und dem Schmieren bei hohem und niedrigem Druck zur Verbesserung der Korrosionssicherheit der Zusammensetzung A, B, C bei.
Vorteilhafterweise werden die Verbindungen A, B und C so ausgewählt, daß die Iodzahl ihres Gemisches unter 100 ist.
Die Iodzahl ist die Masse Iod in Gramm, die von 100 g eines Fetts gebunden wird. Je höher die Iodzahl ist, eine desto höhere Anzahl Unsättigungen besitzt das Fett oder Fettgemisch.
Tatsächlich wird der Wert dieser Iodzahl so eingestellt, um einen Kompromiß beim Grad der Ungesättigtheit zu erhalten.
Um die Probleme einer Oxidation der ungesättigten Fettsäuren, die aus der Reaktion von Sauerstoff mit den Doppelbindungen der aliphatischen Kette unter Bilden allylischer Hydroperoxide folgt, die sich zu Sekundärprodukten wie etwa Aldehyden, Ketonen und Alkohol zersetzen, auf ein Mindestmaß zu verringern und nach Möglichkeit zu vermeiden, ist es wünschenswert, daß das Gemisch der Verbindungen A, B und C eine so geringe Anzahl Unsättigungen wie möglich besitzt.
Bei einer zu geringen Ungesättigtheit der Fettsäuren erhält man jedoch ein Gemisch A, B, C, das bei Umgebungstemperatur unzureichend flüssig ist, um leicht auf eine metallische Oberfläche auftragbar zu sein. Es ist im allgemeinen notwendig, es entweder zu erwärmen oder es löslich zu machen. Dieser Mangel an Dünnflüssigkeit wird durch eine Iodzahl über 20 überwunden.
Es ist folglich notwendig, die Iodzahl auf einen Wert einzustellen, der es gestattet, die beiden vorstehenden Kriterien zu erfüllen, nämlich eine ausreichend geringe Anzahl Unsättigungen zu garantieren, um die Probleme einer Oxidation der Fettsäuren zu vermeiden, wobei er noch ausreichend hoch bleibt, damit das Gemisch A, B, C bei Umgebungstemperatur flüssig bleibt. Daher liegt die Iodzahl des Gemischs A, B, C vorzugsweise zwischen 20 und 100.
Außerdem haben die Erfinder festgestellt, daß durch Zufügen einer vierten Komponente D, die sich aus einem Amid zusammensetzt, zu der Zusammensetzung A, B, C die Schmiereigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit weiter verbessert werden.
Als Vertreter der Verbindung D, die erfindungsgemäß verwendet werden kann, können die Amide angeführt werden, die aus der Kondensation einer Fettsäure und eines Amids stammen.
Die Fettsäuren, aus denen Verbindung D stammt, sind aus den bereits für die Verbindung A beschriebenen Fettsäuren ausgewählt.
Die Amine sind aus den C₂-C₆-Mono-, Di- oder Trialkanolaminen ausgewählt.
Die vorliegende Erfindung hat auch eine Ölzusammensetzung zur temporären Behandlung metallischer Oberflächen zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung

– mindestens 30% mindestens eines Triglycerids einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure mit C ≤ 18 (Verbindung A),
– 5 bis 30% mindestens eines Triglycerids einer Fettsäure mit C ≤ 18 mit einem Ölsäuregehalt von mindestens 60 Gew.-% (Verbindung B),
– 5 bis 40% mindestens eines Esters, der aus der Kondensation eines aliphatischen C₁-C₁₂-, vorzugsweise C₁-C₂-Alkohols mit einer Fettsäure mit C ≤ 18 stammt (Verbindung C)
– und 5 bis 20% mindestens eines Amidderivats, das aus der Kondensation einer Fettsäure mit C ≤ 18 und eines Mono-, Di- oder Tri-C₂-C₆-alkanolamins stammt (Verbindung D), enthält.

Bei der erfindungsgemäßen Verwendung und/oder Zusammensetzung wird jede Verbindung A, B, C und D dazu ausgewählt, um alle vorstehend erwähnten Kriterien zu erfüllen.
Bevorzugter ist die Fettsäure der Verbindung A eine gesättigte, aliphatische Säure (Iodzahl von 1 bis 20), die aus Laurin-, Myristin-, Palmitin- und Stearinsäure ausgewählt ist.
Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung ist ihre Verwendung in Form von Kokosöl begünstigt. Wie jedes Fett setzt sich Kokosöl aus einem Triestergemisch aus seinen Fettsäuren und Glycerin zusammen. Die Fettsäurezusammensetzung von Kokosöl ist wie folgt: 46% Laurinsäure (C_12:0), 18% Myristinsäure (_14:0), 10% Palmitinsäure (C_16:0) und 7% Ölsäure (C_18:1).
Vorzugsweise ist die Verbindung B ein genetisch verändertes, an Ölsäure angereichertes Sonnenblumenöl. Es wird im Folgenden Sonnenblumenöl genannt. Seine Zusammensetzung an Fettsäuren ist wie folgt: 80% Ölsäure (C_18:1), 9% Linolsäure (C_18:2), 5% Stearinsäure (C_18:0) und 3% Palmitinsäure (C_16:0).
Vorteilhafterweise ist die Verbindung C aus einem Fettsäuremonoester ausgewählt.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung ist der Fettsäuremonoester aus Isopropyloleat oder Methylricinolat ausgewählt.
Bevorzugter ist der Fettsäureester Methylricinolat.
Was Verbindung D betrifft, sind die enthaltenen Fettsäuren vorzugsweise Ölsäure und Laurinsäure.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung ist das Amin ein Dialkanolamin.
Bevorzugter ist das enthaltene Dialkanolamin Diethanolamin.
Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung ist das enthaltene Amid Ölsäurediethanolamid (Ölsäure-DEA).
Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung umfaßt die Zusammensetzung ungefähr 40% Verbindung A, ungefähr 20% Verbindung B und ungefähr 40% Verbindung C.
Bevorzugter umfaßt die Zusammensetzung ungefähr 40% Verbindung A, ungefähr 20% Verbindung B, ungefähr 30% Verbindung C und ungefähr 10% Verbindung D.
Zum Erhalten einer Ölzusammensetzung, die gleichzeitig entfettbar, bei hohem Druck und niedrigem Druck schmierfähig und korrosionsbeständig ist, umfaßt die Zusammensetzung vorzugsweise mindestens 30% Kokosöl (Verbindung A), 5 bis 30% Sonnenblumenöl (Verbindung B), 5 bis 30% Methylricinolat (Verbindung C) und 0 bis 20% Ölsäure-DEA (Verbindung D).
Im Fall der beanspruchten Zusammensetzung umfaßt sie im allgemeinen 40% Verbindung A, ungefähr 20% Verbindung B, ungefähr 30% Verbindung C und ungefähr 10% Verbindung D. Bevorzugter umfaßt diese Zusammensetzung mindestens 30% Kokosöl (Verbindung A), 5 bis 30% Sonnenblumenöl (Verbindung B), 5 bis 30% Methylricinolat (Verbindung C) und 10% Ölsäure-DEA (Verbindung D).
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung ist an den Ölzusammensetzungen A, B, C oder A, B, C, D mindestens ein Antioxidationsmittel beteiligt.
Die Zusammensetzungen umfassen bevorzugt 0 bis 1% mindestens eines Antioxidationsmittels. Dieses Antioxidationsmittel kann aus bestimmten aromatischen Aminen wie Diphenylaminderivaten, BHT (sterisch gehinderte Phenole) wie etwa monomeren Phenolen oder dimeren Phenolen, Thioethern oder Phosphiten ausgewählt sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Form der Erfindung ist an den Ölzusammensetzungen A, B, C oder A, B, C, D mindestens ein Korrosionsinhibitor beteiligt.
Die Zusammensetzungen umfassen bevorzugt zwischen 0,5 und 5% mindestens eines Korrosionsinhibitors. Dieser Korrosionsinhibitor kann aus Sulfonaten wie den Calciumdialkylbenzolsulfonaten, den Dinonylnaphthalinsulfonaten, den Didodecylbenzolsulfonaten, den Estersulfonaten, den Bernsteinsäurederivaten wie den Bernsteinsäurehalbestern, Imidazolin, Halbimiden oder Derivaten von N-Acylsarcosin, Amiden und Imiden von Fettsäuren, Natriumbenzoaten und -sebacaten, langkettigen aliphatischen Aminen, Verbindungen auf der Grundlage von Aminen und Fettsäuren oder Fettsäureacetaten ausgewählt sein.
Die Ölzusammensetzungen A, B, C oder A, B, C, D werden auf die metallischen Oberflächen in dünner Schicht durch Besprühen mit einem elektrostatischen Öler mit einem Flächengewicht von 0,5 bis 3 g/m², vorzugsweise 1 g/m² aufgebracht.
Während die mit einem herkömmlichen Mineralöl beschichteten metallischen Oberflächen zum temporären Schutz gegen Korrosion ein öliges Aussehen zeigen, zeigen die mit einem Film aus den Zusammensetzungen A, B, C oder A, B, C, D mit einem Flächengewicht in der Größenordnung von 1 g/m² beschichteten metallischen Oberflächen vorteilhafterweise ein trockenes Aussehen. Dieser letzte Aspekt ist besonders bei der betrieblichen Sauberkeit wichtig, wo die auf diese Weise behandelten metallischen Oberflächen gehandhabt oder verformt werden.
Im Sinne der Erfindung versteht man unter „Metallteilen" Bleche oder Platten aus Stahl, die warmgewalzt und dann gebeizt wurden, Bleche oder Platten aus Stahl, die kaltgewalzt und dann gebeizt wurden und beschichtete Stahlbleche wie elektroverzinkte Stahlbleche und galvanisierte Stahlbleche.
Was das Aufbringen der erfindungsgemäßen Ölzusammensetzungen bei dem zu behandelnden Metallteil betrifft, kann es durch jedes geeignete herkömmliche Mittel, durch Pulverisierung, durch Härten, durch Beschichtung und durch Schleudern durchgeführt werden. Das Aufbringen der Ölzusammensetzungen wird ebenso gut auf einem Metallteil bei Umgebungstemperatur wie auf einem warmen Metallteil (mit 40 bis 80°C) durchgeführt. Das so behandelte Metallteil kann anschließend einer Trocknung durch Erwärmen unterzogen werden, indem man das Teil auf eine Temperatur zwischen 20 und 150°C bringt.
Die vorliegende Erfindung hat ein erfindungsgemäß behandeltes Metallteil, dessen mindestens eine Oberfläche mit einem Film aus einer erfindungsgemäßen Ölzusammensetzung beschichtet ist, zum dritten Gegenstand.
Materialien und Verfahren
1/ Verbindung A
Die Verbindung A ist aus Kokosöl ausgewählt, das sich aus Triglyceriden von Fettsäuren mit verhältnismäßig kurzen, gesättigten Ketten zusammensetzt:
46% Laurinsäure (C_12:0)
18% Myristinsäure (C_14:0)
10% Palmitinsäure (C_16:0)
7% Ölsäure (C18:1)
2/ Verbindung B
Die verwendeten Verbindungen B sind Olivenöle oder Edenol (Rapsmethylester). Die Fettsäurezusammensetzung von Sonnenblumenöl ist wie folgt:
83% Ölsäure (C_18:1)
9% Linolsäure (C_18:3)
5% Stearinsäure (C_18:0)
3% Palmitinsäure (C_16:0)
Die Fettsäurezusammensetzung des Rapsölderivats Edenol ist wie folgt:
90% Ricinolsäure (C_18:1,OH)
3% Linolsäure (C_18:3)
3% Ölsäure (C_18:1)
3/ Verbindung C
Die Verbindung C ist Methylricinolat.
4/ Verbindung D
Die Verbindung D ist Ölsäurediethanolamid (Ölsäure-DEA).
5/ Korrosionshemmer
6/ Antioxidationsmittel
Die Ölzusammensetzungen sind bei Umgebungstemperatur stabil und flüssig. Ohne gegenteilige Angaben werden die beanspruchten Zusammensetzungen durch Sprühen auf das auf 40°C erwärmte Blech zu 1 g/m² aufgebracht und anschließend 24 h bei Umgebungstemperatur getrocknet. Das verwendete Metall ist ein gebeizter Warmwalzstahl.
Verfahren
1/ Reibungseigenschaften der getesteten Zusammensetzungen
Die Reibungsversuche mit einem Durchgang wurden bei von 200 bis 2000 daN veränderlichem Druck mit Schnellschnittmeißeln mit einer Oberfläche von 1 cm² durchgeführt.
Die Proben wurden an gebeiztem Warmblech BS2 mit einer Dicke von 1,7 mm genommen.
Für die Reibungstests verfährt man wie folgt:
Das Prüfgerät ist ein Zweischeibentribometer eines an sich bekannten Typs.
Die zu testenden Proben werden mit einer Spannkraft F_S zwischen zwei Schneidplättchen aus Schnellarbeitsstahl eingespannt, die eine Auflagefläche (oder Gleitfläche) auf den Proben von 1 cm² bieten.
Man mißt den Reibungskoeffizienten N, indem man die Probe im Vergleich zu den Plättchen auf einem Weg D von insgesamt 180 mm und mit einer Geschwindigkeit von 10 mm/FS verschiebt und dabei die Klemmkraft FS zunehmend erhöht.
2/ Korrosionseigenschaften
Die verschiedenen, getesteten Zusammensetzungen werden auf Proben aus gebeiztem Warmwalzstahl S235 von 2 mm Dicke aufgebracht.
Die folgenden Tests werden in Klimakammern ausgeführt:

– feuchte Wärme (Runde nach DIN 50017-FKW)
– Transportrunde verschnürter Bündel

2.1 Korrosion in feuchter Wärme
Die zu testenden Proben werden in eine der Norm DIN 50017 entsprechende Klimakammer eingebracht, die die Bedingungen einer Korrosion einer äußeren Windung einer Blechrolle oder einer gebeizten Blechtafel während der Lagerung simuliert.
Die Einzelheiten einer Runde (eine Runde = 24 Stunden) in feuchter Wärme werden nachstehend beschrieben:

– 8 h bei 40°C und 95–100% rF (relative Feuchte)
– 16 h bei 20°C und 75% rF

Die Proben sind einzeln senkrecht aufgehängt.
Das Testergebnis wird durch Ermitteln der Anzahl aufeinanderfolgender Runden vor dem Auftreten von Korrosionsspuren auf der Probe erhalten.
2.2 Transportkorrosion
Die zu testenden Proben werden als verschnürte Bündel aus 4 Proben in eine Klimakammer eingebracht, die die Korrosionsbedingungen im Kern einer Blechrolle oder einem Tafelpaket während eines Transportschritts simuliert.
Die Einzelheiten der Runde (eine Runde = 32 Stunden) werden nachstehend beschrieben:

– 10 h bei 40°C und 95% rF
– 4 h bei 20°C und 85% rF
– 10 h bei –5°C und 0% rF
– 8 h bei 30°C und 85% rF

Am Ende von 6 Runden für ein erstes Probenbündel und 12 Runden für eine zweite Probe werden die Bündel geöffnet und auf eine Korrosion der Probenzwischenflächen untersucht.
Der Korrosionszustand wird gemäß den folgenden Bewertungen eingestuft:

– 0: Abwesenheit einer Vertiefung
– 0,25: 1 Vertiefung
– 0,5: 2 Vertiefungen
– 0,75: 3 Vertiefungen
– 1: > 3 Vertiefungen
– 2: schwacher Lochfraß
– 3: mittlerer Lochfraß
– 4: intensiver Lochfraß
– 5: flächendeckender Lochfraß.

3/ Entfettbarkeitseigenschaften
Zum Ermitteln der Entfettbarkeit einer behandelten Probe (in % der benetzten Probe) wird auf folgende Weise verfahren:
Die behandelte Probe wird der Einwirkung eines alkalischen Entfettungsbades unter vordefinierten Bedingungen ausgesetzt.
Die Befähigung der behandelten Probe, entfettet zu werden, wird durch den Benetzungsgrad der Probe nach der Entfettung bewertet.
Das verwendete Entfettungsbad weist die folgende Zusammensetzung auf:
entmineralisiertes Wasser
Natriummetasilikat (35 g/l)
Trinatriumphosphat (16 g/l)
mit 10 Mol ethoxyliertes Nonylphenol (4 g/l)
Nitriloessigsäure (2 g/l).
Die Probe wird 3 Minuten bei 60°C vollständig in dieses Bad eingetaucht, dann zuerst eine Minute in einem Rohwasserbad und anschließend 30 Sekunden unter einem Wasserstrahl gespült.
Nach dem Spülen läßt man die Probe abtropfen, indem man sie bei 45°C schräg stellt und man ermittelt den Prozentsatz der Oberfläche, der nach 30 Sekunden Abtropfen benetzt bleibt.
Die Oberflächen, auf denen keine Unterbrechung des Wasserfilms vorliegt, werden als zu 100% entfettet angesehen, andernfalls wird der Prozentsatz der Entnetzung angegeben, indem von 100% abgezogen wird.
Dieser Entfettbarkeitstest wird an einer frisch beschichteten Probe und an einer 15 min bei 160°C im Wärmeschrank künstlich gealterten Probe durchgeführt.
BEISPIEL 1
Bei diesem Beispiel wird das Leistungsverhalten einer Formulierung gemäß der vorliegenden Erfindung getestet. Es handelt sich um die Formulierung I, die als Komponente A Kokosöl verwendet.
Bei der Formulierung gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Kokosöl mit Sonnenblumenöl als Komponente B eingesetzt und Methylricinolat als Komponente C eingesetzt. Ihre genaue Zusammensetzung ist wie folgt:
40% Kokosöl
40% Methylricinolat
20% Sonnenblumenöl
Das Leistungsverhalten dieser Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird als feuchte Wärme, Transporttest, Entfettbarkeit und Reibung getestet. Die entsprechenden Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I dargestellt.
In dieser Tabelle wird auch das Leistungsverhalten einer Vergleichsformulierung angeführt, deren Zusammensetzung ebenfalls in dieser Tabelle angegeben ist.
Diese verschiedenen Formulierungen, Vergleiche und erfindungsgemäß, werden mit einem herkömmlichen Mineralöl, dem Öl QUAKER 8021, verglichen.
TABELLE I
Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß es nur die Formulierung gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet, allen getesteten Kriterien bis auf die Korrosionsbeständigkeit beim Transport auf zufriedenstellende Weise zu entsprechen.
BEISPIEL 2
Bei diesem Beispiel wird das Leistungsverhalten der Zusammensetzung A, B, C getestet, der man die Verbindung D zusetzt.
Die Formulierung II aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung A, B, C, D ist wie folgt:
40% Kokosöl
20% Sonnenblumenöl
30% Methylricinolat
10% Ölsäure-DEA
Wie bei dem vorstehenden Beispiel wurde das Leistungsverhalten dieser Zusammensetzung als feuchte Wärme, Transporttest, Entfettbarkeit und Reibung getestet.
TABELLE II
Die Analyse der Ergebnisse zeigt klar, daß die Anwesenheit von Ölsäure-DEA in Höhe von 10% in der Formulierung II die Beständigkeit mit dieser Formulierung II beschichteten Stahls deutlich verbessert. Die Bewertung, die den Grad der Lochbildung bei dem mit der Formulierung I beschichteten Stahl anzeigt, ist 3; sie ist bei dem mit der Formulierung II beschichteten Stahl nicht höher als 1.
Außerdem ist die Reibung ebenfalls verbessert. Tatsächlich liegt der Reibungskoeffizient bei dem mit der Formulierung I beschichteten Stahl über 0,08 gegenüber 0,06 bei dem mit der Formulierung II beschichteten Stahl.

Claims

Verwendung einer Ölzusammensetzung zum temporären Schützen und Schmieren metallischer Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung – mindestens 30% mindestens eines Triglycerids einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure mit C ≤ 18 (Verbindung A), – 5 bis 30% mindestens eines Triglycerids einer Fettsäure mit C ≤ 18 mit einem Ölsäuregehalt von mindestens 60 Gew.-% (Verbindung B), – 5 bis 40% mindestens eines Esters, der aus der Kondensation eines aliphatischen C₁-C₁₂-, vorzugsweise C₁-C₂-Alkohols mit einer Fettsäure mit C ≤ 18 stammt (Verbindung C) – und gegebenenfalls 5 bis 20% mindestens eines Amidderivats, das aus der Kondensation einer Fettsäure mit C ≤ 18 und eines Mono-, Di- oder Tri-C₂-C₆-alkanolamins stammt (Verbindung D), enthält.
Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus den Verbindungen A, B und C eine niedrigere Iodzahl als 100 besitzt.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fettsäuretriglycerid entweder ein natürliches Pflanzenöl oder ein synthetisches Öl ist, das durch die Reaktion eines Mols Glycerin mit drei Mol Fettsäure oder einem Fettsäuregemisch erhalten wurde.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung A ein Triglycerid einer ungesättigten Fettsäure ist, das bevorzugt aus Ölsäure-, Linolsäure- und Ricinolsäuretriglyceriden ausgewählt ist.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung A ein Triglycerid einer gesättigten Fettsäure ist, das bevorzugt aus Laurinsäure-, Myristinsäure-, Palmitinsäure- und Stearinsäuretriglyceriden ausgewählt ist.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung A ein natürliches, gesättigtes Pflanzenöl wie etwa Kokosöl ist.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung B ein natürliches Pflanzenöl ist, das 60 bis 90% Ölsäure enthält.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung B ein genetisch modifiziertes Pflanzenöl ist.
Verwendung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das genetisch modifizierte Pflanzenöl von Safloröl, Rapsöl, Sonnenblumenöl, Sojaöl oder Palmöl allein oder ihren Gemischen abgeleitet ist.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure, von der die Verbindung C abgeleitet ist, eine Fettsäure ist, die aus Öl-, Linol-, Linolen-, Ricinol-, Laurin-, Myristin-, Palmitin- und Stearinsäure, Salzen oder einem ihrer Gemische stammt.
Verwendung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um Ricinolsäure handelt.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol, von dem die Verbindung C abgeleitet ist, aus Methanol, Ethanol, Isopropanol, Ethylhexanol und Pentaerythrit ausgewählt ist.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung als Verbindung C Isopropyloleat oder bevorzugt Methylricinolat umfaßt.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure, von der die Verbindung D abgeleitet ist, eine wie in Anspruch 10 definierte Fettsäure ist.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin, von dem die Verbindung D abgeleitet ist, bevorzugt Diethanolamin ist.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung D ein Ölsäurediethanolamid ist.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zusammensetzung einsetzt, die ungefähr 40% Verbindung A, ungefähr 20% Verbindung B und ungefähr 40% Verbindung C umfaßt.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung ungefähr 40% Verbindung A, ungefähr 20% Verbindung B, ungefähr 30% Verbindung C und ungefähr 10% Verbindung D umfaßt.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man auf mindestens eine metallische Oberfläche einen Ölfilm mit einem Flächengewicht von 1 g/m² aufträgt.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Oberfläche ein Stahlblech oder eine blanke, beschichtete, nicht blanke oder unbeschichtete Warm- oder Kaltwalzstahlplatte ist.
Ölzusammensetzung zur temporären Behandlung metallischer Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung – mindestens 30% mindestens eines Triglycerids einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure mit C ≤ 18 (Verbindung A), – 5 bis 30% mindestens eines Triglycerids einer Fettsäure mit C ≤ 18 mit einem Ölsäuregehalt von mindestens 60 Gew.-% (Verbindung B), – 5 bis 40% mindestens eines Esters, der aus der Kondensation eines aliphatischen C₁-C₁₂-, vorzugsweise C₁-C₂-Alkohols mit einer Fettsäure mit C ≤ 18 stammt (Verbindung C) – und 5 bis 20% mindestens eines Amidderivats, das aus der Kondensation einer Fettsäure mit C ≤ 18 und eines Mono-, Di- oder Tri-C₂-C₆-alkanolamins stammt (Verbindung D), enthält.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen A, B, C und D wie in Anspruch 1 bis 16 definiert sind.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung ungefähr 40% Verbindung A, ungefähr 20% Verbindung B, ungefähr 30% Verbindung C und ungefähr 10% Verbindung D umfaßt.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 21, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens 30% Kokosöl (Verbindung A), 5 bis 30% Sonnenblumenöl (Verbindung B), 5 bis 30% Methylricinolat (Verbindung C) und 10% Ölsäure-DEA (Verbindung D) umfaßt.
Metallteil erhalten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine seiner Oberflächen mit einem Film aus der besagten Ölzusammensetzung beschichtet ist.