[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus
einseitig oder beidseitig verzinktem Stahlblech ausgehend von verzinktem Stahlband,
wobei es sich bei mindestens einem der Verfahrensschritte um einen Transportvorgang
handelt, und bei dem man zum Schutz vor "Blackspot-Korrosion" ein Korrosionsschutzöl
aufbringt, welches mindestens einen Phosphorsäurepolyoxyalkylenester umfasst.
[0002] Die Herstellung von flächigen metallischen Fertigprodukten aus verzinktem Stahl,
wie beispielsweise Automobilkarosserien oder Teilen davon, Geräteverkleidungen, Fassadenverkleidungen,
Deckenverkleidungen oder Fensterprofilen ist ein vielstufiger Prozess. Das Rohmaterial
hierzu sind üblicherweise verzinkte Stahlbänder, die durch Walzen des Metalls gefolgt
von Verzinken hergestellt und zum Lagern und Transportieren zu Rollen (so genannten
"Coils") aufgewickelt werden. Diese werden zur Verarbeitung wieder aufgewickelt, in
kleinere Stücke getrennt, mittels geeigneter Techniken wie Stanzen, Bohren, Falzen,
Profilieren und/oder Tiefziehen ausgeformt. Größere Bauteile, wie beispielsweise Automobilkarosserien
werden gegebenenfalls durch Zusammenfügen mehrerer Einzelteile erhalten. Nach dem
Ausformen und Fügen kann das Produkt beispielsweise lackiert werden.
[0003] Es ist charakteristisch für den genannten Herstellprozess, dass die genannten Verfahrensschritte
nicht alle in einer Fertigungsstätte vorgenommen werden, sondern dass Vorprodukte
und/oder Halbzeuge in aller Regel einmal oder mehrmals von einer zu einer anderen
Fertigungsstätte transportiert werden müssen. Beispielhaft sei auf die Herstellung
von Automobilen verwiesen: Die Herstellung der Metallbänder erfolgt bei einem Stahlhersteller.
Das Zerteilen der Bänder und das Umformen zu einer Automobilkarosserie oder Karosserieteilen
erfolgt in einem Presswerk und die gefertigten Karosserien oder Teile davon werden
anschließend zu einem Automobilhersteller zur Lackierung und Endmontage transportiert.
[0004] In diesem Zusammenhang ist auch die "Completely-Knocked-Down"- oder die "Partly-Knocked-Down"-Fertigungstechnik
für Automobile zu nennen, bei der für den Export bestimmte Fahrzeuge bewusst nicht
in fertig montiertem Zustande, sondern in Form von Einzelteilen in das Importland
transportiert und erst im Importland endmontiert werden. Bei dieser Fertigungstechnik
müssen ganze Karosserien oder Karosserieteile vom Exportland ins Importland transportiert
werden, unter Umständen auch in mehrwöchigen Seetransporten.
[0005] Beim Transport, beispielsweise auf Eisenbahnwaggons oder in Schiffen, sind die Vorprodukte
und/oder Halbzeuge atmosphärischen Einflüssen ausgesetzt und müssen daher zum Transport
vor Korrosion geschützt werden.
[0006] Zum Korrosionsschutz beim Transport wird in der Regel eine so genannter "temporärer
Korrosionsschutz" aufgebracht, d.h. es handelt sich noch nicht um die endgültige Korrosionsschutzbeschichtung,
welche dem fertigen Produkt dauerhaften Schutz verleihen soll, sondern um eine Beschichtung,
welche zu einem späteren Zeitpunkt des Verfahrens wieder entfernt und durch die endgültige
Korrosionsschutzbeschichtung ersetzt wird. Zum temporären Korrosionsschutz werden
die Stahlbänder im Regelfalle mit einer Beschichtung aus einem Korrosionsschutzöl
versehen. Korrosionsschutzöle haben häufig eine doppelte Funktion und fungieren auch
als Hilfsmittel zum Umformen, beispielsweise beim Tiefziehen. Das Umformöl soll die
notwendige Lubrizität beim Verformungsprozess gewährleisten um einen Bruch oder Reißen
des Blechs zu verhindern.
[0007] Beim Transport von Formkörpern aus verzinktem Stahl tritt eine spezielle Form der
Korrosion in den Vordergrund, nämlich die so genannte "Blackspot-Korrosion". Hierbei
handelt es sich nicht um eine flächenförmige Form der Korrosion, sondern um eine lokal
begrenzte Form der Korrosion. Eine mögliche Ursache hierfür ist es, dass die Metalloberflächen
während des Transports mit Partikeln kontaminiert werden können. Infolge dieser Partikel-Kontamination
kommt es dann häufig um die Partikel herum zu lokal sehr begrenzten Formen der Korrosion.
Bei den Partikeln kann es sich beispielsweise um Schmutz- und/oder Salzpartikel oder
mit Schmutz vergesellschaftete Salzpartikeln handeln.
[0008] Speziell bei elektrolytisch verzinktem Stahl hat diese Form der Korrosion auch in
eine signifikante Veränderung der Oberflächenmorphologie zur Folge. In der Seitenansicht
beobachtet man beispielsweise kraterförmige Erhebungen auf der Metalloberfläche. Beim
Automobilbau sind derartige kraterförmige Erhebungen äußerst störend, weil sie durch
die nachfolgende kationische Tauchlackierung eher noch verstärkt, keinesfalls aber
egalisiert werden. Infolge der "Blackspot-Korrosion" sind enorm aufwändige Nacharbeiten
an der bereits assemblierten Karosserie notwendig. Die Nacharbeiten führen einerseits
zu hohen Kosten für die Automobilhersteller und stören außerdem den zeitlichen Ablauf
der Serienfertigung. Außerdem wird auch die Korrosionsbeständigkeit der fertigen Karosserie
beeinträchtigt, da nachgebesserte Spots Keimzellen für die Korrosion des Gebrauchsgutes
repräsentieren.
[0009] Es ist bekannt, Phosphorsäureester mit Alkoxygruppen als Korrosionsinhibitoren zu
verwenden.
[0010] DE 27 56 747 A1 offenbart die Verwendung von Phosphorsäureestern, welche durch Umsetzung von Phosphorsäuren
mit alkoxylierten Polyolen, beispielsweise Polypropylenglykol erhältlich sind, als
schaumarme Korrosionsschutz- und Schmiermittel.
[0011] US 4,360,474 offenbart Derivate von Polyphosphorsäurehalbestern sowie deren Verwendung als Korrosionsinhibitoren,
wobei es sich bei den Estergruppen um Polyalkylengruppen handelt.
[0012] US 4,684,475 offenbart eine Kühlerschutzmischung, welche neben anderen Komponenten als Korrosionsinhibitor
ein Alkylenoxide enthaltendes Organophosphat enthält.
[0013] WO 00/42135 offenbart die Bearbeitung von Metallen unter Verwendung von Metallbearbeitungsflüssigkeiten,
welche Oxyalkylengruppen umfassende Phosphossäureester enthalten.
[0014] US 5,555,756 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Verstreckbarkeit eines Stahlbandes.
Hierzu wird das Stahlband zunächst erwärmt und danach ein flüssiges Gleitmittel auf
die Oberfläche aufgetragen, welches anschließend getrocknet wird und einen Trockenfilm
auf der Oberfläche bildet. Die aufgetragene Menge beträgt mindestens 10,8 mg/m
2. Anschließend wird das Stahlband ausgewalzt. Das flüssige Gleitmittel umfasst bevorzugt
Wasser, ein Tensid sowie einen Alkylphosphatester der allgemeinen Formeln RO-P(=O)(OH)
2 oder (RO)
2-P(=O)OH, wobei es sich bei R um eine Alkylgruppe mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen handelt.
Phosphorsäureester aus alkoxylierten Alkoholen sind nicht offenbart.
[0015] Keine der genannten Schriften beschäftigt sich aber mit der Problematik der "Blackspot-Korrosion"
beim Transport von Vorprodukten, Halbzeugen oder Fertigprodukten aus verzinktem Stahl
in atmosphärischer Umgebung.
[0016] Aufgabe der Erfindung war es, einen verbesserten Korrosionsschutz für den Transport
von Vorprodukten, Halbzeugen oder Fertigprodukten aus verzinktem Stahl zu schaffen,
mit dem Salzkorn- bzw. Blackspot-Korrosion wirkungsvoll unterbunden werden kann.
[0017] In einem ersten Aspekt der Erfindung wurde eine temporäre Korrosionsschutzbeschichtung
für verzinkten Stahl gefunden, welche Phosphorsäurepolyoxyalkylenester enthält, und
die sich ganz besonders gut zur Verhinderung der "Blackspot-Korrosion" beim Transport
von Vorprodukten, Halbzeugen oder Fertigprodukten aus verzinktem Stahl eignet.
[0018] Dem entsprechend wurde ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus einseitig
oder beidseitig verzinktem Stahlblech gefunden, wobei das Verfahren -in dieser Reihenfolge-
mindestens die nachfolgenden Schritte umfasst
- (1) Auftragen eines Korrosionsschutzöls auf die Oberfläche eines verzinkten Stahlbandes
in einer Menge von 0,25 bis 5 g/m2,
- (2) Transportieren des beschichteten, verzinkten Stahlbandes zu einer Fabrikationsstätte
für Formkörper, sowie
- (3) Trennen und Umformen des verzinkten Stahlbandes zu Formkörpern aus einseitig oder
beidseitig verzinktem Stahlblech,
wobei das Korrosionsschutzöl mindestens 20 bis 100 Gew. %, bezogen auf die Gesamtmenge
aller Komponenten des Korrosionsschutzöls, mindestens eines Phosphorsäureesters (A)
der allgemeinen Formel
[R2-(-O-CH(R1)-CH2-)n-O-]k-P(=O)-(OX)3-k
umfasst, und wobei R1, R2, X, n und k die folgende Bedeutung haben:
- k:
- 1 oder 2,
- n:
- eine Zahl von 10 bis 70,
- R1:
- unabhängig voneinander ein Rest ausgewählt aus der Gruppe von H, C1-bis C10-Alkylresten oder arylsubstituierten C2- bis C10-Alkylresten, mit der Maßgabe, dass es sich bei mindestens 50 mol % der Reste R1 um einen Methylrest handelt,
- R2:
- H oder ein C1- bis C30-Alkylrest,
- X:
- H oder ein Kation 1/mYm+, wobei m für eine natürliche Zahl von 1 bis 3 steht.
[0019] Weiterhin wurden eine derartige Korrosionsschutzbeschichtung aufweisende Formkörper
aus verzinktem Stahl gefunden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
handelt es sich bei den Formkörpern um Teile von Automobilkarosserien oder um Automobilkarosserien.
[0020] Diese Lösung war deswegen besonders überraschend, weil es sich bei Polyoxyalkylenphosphorsäureestern
um kommerziell erhältliche Korrosionsinhibitoren handelt, deren Verwendung für verschiedenste
Zwecke bereits bekannt ist. Dennoch wurden derartige Verbindungen bislang noch nicht
zur Verhinderung von "Blackspot-Korrosion" im Zuge des Transports von Formkörpern
aus verzinktem Stahl vorgeschlagen.
[0021] Zu der Erfindung ist im Einzelnen das Folgende auszuführen:
Testverfahren
[0022] Bei den bekannten Salzsprühtests zur Ermittlung der Korrosionsbeständigkeit von Metallblechen
wird die gesamte Oberfläche des Testbleches einem feinen Nebel aus salzhaltigem Wasser
ausgesetzt, d.h. es handelt sich um eine gleichmäßige Korrosionsbelastung der gesamten
Metalloberfläche.
[0023] Bei dem erfindungsgemäß eingesetzten Verfahren zum Test von verzinkten Stahlblechen
im Hinblick auf ihre Beständigkeit gegen "Blackspot-Korrosion" wird hingegen die gleichmäßige
Korrosionsbelastung durch eine punktuelle Korrosionsbelastung ersetzt.
[0024] Zur Durchführung des Tests werden die zu testenden verzinkten Stahlbleche waagerecht
in einer Klimakammer gelagert. Die verzinkten Stahlbleche sind zum Test mit der zu
testenden Beschichtung beschichtet, selbstverständlich können zu Vergleichszwecken
aber auch unbeschichtete Bleche getestet werden. Typische Testbleche weisen eine Oberfläche
von ca. 0,01 m
2 auf, selbstverständlich können aber auch Testbleche anderer Flächen eingesetzt werden.
Eine Größe von 0,0025 m
2 sollte aber im Regelfalle nicht unterschritten werden.
[0025] Zur Durchführung des Tests wird die Oberseite der Bleche mit salzhaltigen Testkörnern
bestreut. Hierbei kann es sich im einfachsten Falle um Salzkörner, insbesondere NaCl-Körner
handeln, es ist aber auch denkbar Testkörner aus anderen Materialien, wie beispielsweise
mit NaCl verunreinigten Sand einzusetzen, um Schmutzkörner besser modellieren zu können.
Bei den Körnern kann es sich selbstverständlich auch um Agglomerate aus kleineren
Körner handeln. Die Körner sollten im Regelfalle einen Durchmesser von 0,1 bis 1 mm,
bevorzugt 0,2 bis 0,6 mm aufweisen. Entsprechende Kornfraktionen können leicht durch
Sieben bereitgestellt werden. Die Oberfläche wird hierbei derart bestreut, dass die
Körner im Wesentlichen jeweils einzeln auf der Oberfläche auf der Oberfläche angeordnet
sind. Die Menge an Körnern sollte in der Regel 1000 bis 25000 Körner / m
2 betragen, bevorzugt 5000 bis 15000 Körner / m
2 und beispielsweise ca. 10000 Körner / m
2, also bei einer Blechgröße von 1 dm
2 ca. 100 Körner.
[0026] Die derart präparierten Bleche werden anschließend für eine definierte Zeit bei definierter
Luftfeuchte und Temperatur in einer geeigneten Vorrichtung zur Einstellung der klimatischen
Bedingungen gelagert. Der Test wird bevorzugt bei 15 bis 40°C, besonders bevorzugt
bei Raumtemperatur durchgeführt, selbstverständlich sind aber auch andere Testtemperaturen
denkbar. Bewährt hat sich eine relative Luftfeuchte von 60 bis 90 %, beispielsweise
85 % und eine Testzeit von 12 bis 96 h, beispielsweise 24 h. Selbstverständlich sind
aber auch andere Testzeiten denkbar. Insbesondere kann man auch die Korrosion im zeitlichen
Verlauf studieren. Die Testbedingungen kann der Fachmann beispielsweise an die beim
Transport vorherrschenden klimatischen Bedingungen anpassen.
[0027] Nach Ablauf der jeweiligen Testzeit wird die Oberfläche des Bleches optisch im Hinblick
auf die Korrosion um die Testkörner herum auswertet. Die Auswertung kann insbesondere
fotografisch erfolgen. Bewertet werden kann die Anzahl aufgetretener "Blackspots"
auf dem Blech sowie auch die jeweilige Größe der korrodierten Flächen um die Testkörner
herum. Weiterhin kann auch der zeitliche Verlauf der Korrosion protokolliert werden.
Beispielsweise kann festgehalten werden, wann erstmals "Blackspots" beobachtet werden,
oder es kann die Anzahl der "Blackspots" in Abhängigkeit der Zeit festgehalten werden.
[0028] Mittels des erfindungsgemäßen Tests lässt sich eine praxisgerechtere Beurteilung
des Korrosionsverhaltens verzinkter Formkörper im Zuge von Transportvorgängen erreichen
als mit den bekannten Salzsprühtests.
[0029] So ergab beispielsweise der Test des erfindungsgemäß verwendeten Korrosionsschutzöles
mit dem Inhibitor (A) mittels eines Salzsprühtests nur mäßige Ergebnisse, so dass
man diesen Inhibitor aufgrund des Salzsprühtests nicht für die vorliegende Anwendung
in Betracht gezogen hätte. Erst der erfindungsgemäß entwickelte Test ergab die besondere
Eignung des Korrosionsinhibitors (A) zur Verhinderung von "Blackspot"-Korrosion.
Eingesetztes Korrosionsschutzöl
[0030] Erfindungsgemäß wird zum Schutz vor "Blackspot-Korrosion" im Zuge der Lagerung und
des Transportes von einseitig oder beidseitig verzinktem Stahlblech ein Korrosionsschutzöl
auf die Metalloberfläche aufgetragen, wobei das Korrosionsschutzöl 20 bis 100 Gew.
% mindestens eines Phosphorsäurepolyoxyalkylenesters (A) umfasst. Die Mengenangabe
bezieht sich auf die Gesamtmenge aller Komponenten des Korrosionsschutzöles. Das Korrosionsschutzöl
enthält weiterhin bevorzugt ein Verdünnungsmittel in einer Menge von bis zu 80 Gew.
% bezüglich aller Komponenten des Korrosionsschutzöls und kann darüber hinaus weitere
Komponenten umfassen. Zu nennen sind hier die typischen Addtive und Zusatzstoffe von
Korrosionsschutzölen.
[0031] Die eingesetzten Phosphorsäurepolyoxyalkylenester weisen die allgemeine Formel (I)
[R
2-(-O-CH(R
1)-CH
2-)
n-O-]
k-P(=O)-(OX)
3-k (I)
auf.
[0032] Die Reste R
1 stehen hierbei unabhängig voneinander für einen Rest ausgewählt aus der Gruppe von
H, C
1- bis C
10-Alkylresten oder arylsubstituierten C
2- bis C
10-Alkylresten, mit der Maßgabe, dass es sich bei mindestens 50 mol % der Reste R
1 um einen Methylrest handelt.
[0033] Beispiele von C
1- bis C
10-Alkylresten umfassen Methyl-, Ethyl-, 1-Propyl-, 1-Butyl-, 1-Pentyl, 1-Hexyl- oder
1-Octylreste. Beispiele arylsubstituierter C
2- bis C
10-Alkylreste umfassen 2-Arylethylreste, insbesondere 2-Phenylethylreste. Bevorzugt
handelt es sich bei R
1 um Reste ausgewählt aus der Gruppe von H, Methyl- oder Ethylresten, d.h. bei dem
Polyoxyalkylenblock handelt es sich um Blöcke auf Basis von Ethylen-, Propylen- oder
Butylenoxideinheiten. Bevorzugt handelt es sich bei mindestens 60 mol %, besonders
bevorzugt bei mindestens 80 mol % und ganz besonders bevorzugt bei mindestens 95 mol
% der Reste R
1 um einen Methylrest. Es kann sich bei R
1 selbstverständlich auch ausschließlich um Methylreste handeln.
[0034] Bei dem Rest R
2 handelt es sich um H oder einen geradkettigen oder verzweigten C
1- bis C
30-Alkylrest. Im Falle von Alkylresten handelt es sich bevorzugt um geradkettige oder
verzweigte C
1- bis C
6-Alkylreste und besonders bevorzugt um Methyl- oder Ethylreste.
[0035] Bevorzugt handelt es sich bei R
2 um H.
[0036] Bei der Zahl n handelt es sich um eine Zahl von 10 bis 70. Dem Fachmann auf dem Gebiet
der Alkoxylierung ist bekannt, dass es sich hierbei um Durchschnittswerte handelt.
Bevorzugt beträgt n 20 bis 60 und besonders bevorzugt 25 bis 40.
[0037] Sofern die Polyoxyalkylenblöcke verschiedene Reste R
1 aufweisen, können die verschiedenen Alkylenoxideinheiten statistisch in den Block
eingebaut sein oder es kann sich um Blockcopolymere oder Gradientencopolymere handeln.
Dem Fachmann auf dem Gebiet der Alkoxylierung ist ebenfalls bekannt, dass die Orientierung,
in der eine Alkylenoxideinheit in einen Polyoxyalkylenoxidkette eingebaut wird, von
den Reaktionsbedingungen abhängig sein kann; mit der obigen Formel sollen also Strukturen
der Art R
2-(-O-CH(R
1)-CH
2-)
n-O- wie auch R
2-(-O-CH
2-CH(R
1)-)
n-O- umfasst sein.
[0038] Bei X handelt es sich um H oder um ein Kation 1/mY
m+, wobei m für eine natürliche Zahl von 1 bis 3 steht, d.h. es kann sich also um einen
sauren Ester oder um ein Salz davon handeln. Selbstverständlich kann es sich auch
um mehrere verschiedene Reste X handeln.
[0039] Bei den Kationen Y
m+ kann es sich um Alkalimetallionen, beispielsweise Li
+, Na
+ oder K
+, um Erdalkalimetallionen oder Ammoniumionen handeln. Als Ammoniumionen zu nennen
sind NH
4+ oder organische Reste aufweisende Ammoniumionen [NR
44]
+, wobei es sich bei den Resten R
4 jeweils unabhängig voneinander um H oder Kohlenwasserstoffreste, insbesondere Kohlenwasserstoffreste
mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen handelt, wobei die Reste auch noch weiter substituiert
sein können. Zu nennen sind insbesondere von Di- oder Triethanolamin sowie von Fettaminen
abgeleitete Ammoniumionen.
[0040] Bevorzugt handelt es sich bei X um H, d.h. die Phosphorsäureester werden bevorzugt
in der Säureform eingesetzt.
[0041] Die Zahl k kann den Wert 1 oder 2 aufweisen, d.h. es handelt sich um Phosphorsäuremonoester
oder um Phosphorsäurediester. Bevorzugt weist k den Wert 1 auf.
[0042] Die Herstellung der beschriebenen Phosphorsäurepolyoxyalkylenester kann in prinzipiell
bekannter Art und Weise erfolgen, indem man Alkohole der allgemeinen Formel R
2-(-O-CH(R
1)-CH
2-)
n-OH mit Phosphorsäuren oder Phosphorpentoxid verestert. Vorteilhaft kann hierzu Polyphosphorsäure
eingesetzt werden, welche im Zuge der Veresterung gebildetes Wasser binden kann. Eine
geeignete Herstellmethode ist beispielsweise in
DE 27 56 747 A1 beschrieben. Bei der Umsetzung entsteht im Regelfalle ein Gemisch aus Monoestern
und Diestern, wohingegen Triester im Regelfalle nicht gebildet werden. Bevorzugte
Gemische zur Ausführung der Erfindung sind solche, in denen die Monoester in einer
Menge von mindestens 80 mol % bezüglich der Menge aller Ester vorhanden sind. Die
Reaktionsgemische können als Nebenkomponenten noch Reste von Phosphorsäure und/oder
Polyphosphorsäure enthalten sowie ggf. auch noch andere Produkte enthalten. Für den
Fall R
2 = H können beispielsweise Diester der Formel (OH)
2P(=O)-(-O-CH(R
1)-CH
2-)
n-O-P(=O)(OH)
2 gebildet werden. Derartige Nebenkomponenten können vor dem Einsatz abgetrennt werden;
es ist im Regelfalle aber möglich, die ungereinigten Produkte direkt im erfindungsgemäßen
Verfahren einzusetzen.
[0043] Selbstverständlich können auch Gemische mehrerer verschiedener Phosphorsäurepolyoxyalkylenester
(I) eingesetzt werden. Die Menge der Phosphorsäurepolyoxyalkylenester (I) beträgt
20 bis 100 Gew. % bezüglich der Menge aller Komponenten des Korrosionsschutzöls, bevorzugt
25 bis 80 Gew. %, besonders bevorzugt 30 bis 70 Gew. % und ganz besonders bevorzugt
30 bis 60 Gew. %.
[0044] Neben den Phosphorsäurepolyoxyalkylenestern (A) kann das Korrosionsschutzöl darüber
hinaus mindestens ein Verdünnungsmittel (B) umfassen. Mit Hilfe von Verdünnungsmitteln
lässt sich die Viskosität des Korrosionsschutzöls auf den gewünschten Wert einstellen,
so dass eine optimale Verarbeitung möglich ist. Die Auswahl von Verdünnungsmitteln
ist nicht beschränkt, vorausgesetzt sie sind mit dem Phosphorsäurepolyoxyalkylenestern
(A) mischbar. Geeignet sind insbesondere organische Lösemittel, welche eine gewisse
Polarität aufweisen, während Wasser oder unpolare organische Lösemittel wie Kohlenwasserstoffe
nicht verwendet werden sollten. Geeignete Verdünnungsmittel umfassen sauerstoffhaltige
organische Lösemittel, insbesondere solche, die Ether- und/oder Alkoholfunktionen
umfassen.
[0045] Geeignete Verdünnungsmittel umfassen insbesondere Oligo- und Polyoxyalkandiole bzw.
die entsprechenden veretherten Produkte wie beispielsweise Di-, Tri-, Tetra-, Oligo-
und Polypropylenglykole. Bevorzugt handelt es sich um Verdünnungsmittel (B) der allgemeinen
Formel R
3-(-O-CH(CH
3)-CH
2-)
m-O-R
3 (II), wobei die Reste R
3 unabhängig voneinander für H oder einen C
1- bis C
4-Alkylrest, bevorzugt H oder Methyl und besonders bevorzugt um H stehen. Der Rest
m in Formel (II) steht für eine Zahl von 2 bis 20, bevorzugt 2 bis 12 und besonders
bevorzugt 2 bis 5. Besonders geeignet als Verdünnungsmittel ist Dipropylenglykol.
[0046] Die Menge aller eingesetzten Verdünnungsmittel (B) zusammen beträgt bis zu 80 Gew.
%, bevorzugt 20 bis 75 Gew. %, besonders bevorzugt 30 bis 70 Gew. % und ganz besonders
bevorzugt 40 bis 70 Gew. %, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge aller Komponenten
der eingesetzten Formulierung.
[0047] Das erfindungsgemäß eingesetzte Korrosionsschutzöl kann optional weiterhin Additive
bzw. Hilfsstoffe (C)enthalten. Mit derartigen Zusätzen lassen sich die Eigenschaften
des Öls an den gewünschten Zweck anpassen.
[0048] Beispiele derartiger Additive (C) umfassen Carbonsäureester, freie oder teilneutralisierte
Carbonsäuren, Emulgatoren, wie beispielsweise Alkylsulfonate oder Antioxidatien wie
phenolische Komponeten, Imidazole, Polyetherphosphate, Alkylphosphate oder Succinimide,
insbesondere mit Oligoaminen wie Tetraethylenpentamin bzw. Ethanolaminen umgesetzte
Polyisobutylensuccinimide. Weiterhin können auch Phosphor- oder Phos-phonsäureester
eingesetzt werden oder auch Verschleißschutz-Mittel, wie beispielsweise Zinkdithiophosphat.
Der Fachmann trifft unter den Additiven je nach den gewünschten Eigenschaften der
Formulierung eine geeignete Auswahl.
[0049] Die Menge der aller eingesetzten Additive und Hilfsstoffe zusammen beträgt 0 bis
30 Gew. %, bevorzugt 0 bis 20 Gew. %, besonders bevorzugt 0,5 bis 20 Gew. % und ganz
besonders bevorzugt 1 bis 10 Gew. %, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge aller Komponenten
der eingesetzten Formulierung.
[0050] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können 20 bis 80 Gew. % des Phosphorsäurepolyoxyalkylenesters
(A) im Gemisch mit 80 bis 20 Gew. % eines Verdünnungsmittels (B) der allgemeinen Formel
(II) eingesetzt werden, bevorzugt 30 bis 70 Gew. % (A) im Gemisch mit 70 bis 30 Gew.
% (B) der Formel (II), wobei die Summe von (A) und (B) bezüglich der Summe aller Komponenten
eines solchen Gemisches mindestens 80 Gew. %, bevorzugt mindestens 90 Gew. % und besonders
bevorzugt 100 Gew. % beträgt.
[0051] Zum Einsatz werden die Komponenten (A) sowie optional (B) und/oder (C) miteinander
gemischt.
[0052] Das beschriebene Korrosionsschutzöl wird erfindungsgemäß zum Korrosionsschutz im
Zuge der Lagerung und/oder des Transports von Formkörpern aus verzinktem Stahlblech
verwendet. Die Stahlbleche weisen üblicherweise eine Dicke von 0,2 bis 3 mm auf. Das
Stahlblech kann einseitig oder beidseitig verzinkt sein.
[0053] Der Begriff "verzinkt" umfasst selbstverständlich auch Stahlbleche, welche mit Zn-Legierungen
beschichtet sind. Es kann sich hierbei um feuerverzinkte oder um elektrolytisch verzinkte
Stahlbänder handeln. Zn-Legierungen zum Beschichten von Stahl sind dem Fachmann bekannt.
Je nach dem gewünschten Anwendungszweck wählt der Fachmann Art und Menge von Legierungsbestandteilen
aus. Typische Bestandteile von Zink-Legierungen umfassen insbesondere Al, Mg, Si,
Mg, Sn, Mn, Ni, Co und Cr, bevorzugt Al oder Mg. Es kann sich auch um Al-Zn-Legierungen
handeln, bei denen AI- und Zn in annähernd gleicher Menge vorhanden sind. Bei den
Beschichtungen kann es sich um weitgehend homogene Beschichtungen oder auch um Konzentrationsgradienten
aufweisende Beschichtungen handeln. Weiterhin bevorzugt kann es sich um Zn-Mg-Legierungen
handeln. Hierbei kann es sich um mit einer Zn-Mg-Legierung beschichteten Stahl handeln,
bspw. feuerverzinkten Stahl, oder es kann es sich um verzinkten Stahl handeln, der
zusätzlich mit Mg bedampft wurde. Hierdurch kann oberflächlich eine Zn/Mg-Legierung
entstehen.
[0054] Bei den Formkörpern handelt es sich insbesondere um solche, die zur Verkleidung,
Verblendung oder Auskleidung verwendet werden können. Beispiele umfassen Automobilkarosserien
oder Teile davon, LKW-Aufbauten, Rahmen für Zweiräder wie Motorräder oder Fahrräder
oder Teile für derartige Fahrzeuge wie beispielsweise Schutzbleche oder Verkleidungen,
Verkleidungen für Haushaltgeräte wie beispielsweise Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen,
Wäschetrockner, Gas- und Elektroherde, Mirkowellengeräte, Tiefkühltruhen oder Kühlschränke,
Verkleidungen für technische Geräte oder Einrichtungen wie beispielsweise Maschinen,
Schaltschränke, Computergehäuse oder dergleichen, Bauelemente im Architekturbereich
wie Wandteile, Fassadenelemente, Deckenelemente, Fenster- oder Türprofile oder Trennwände,
Möbel aus metallischen Materialien wie Metallschränke, Metallregale, Teile von Möbeln
oder auch Beschläge. Weiterhin kann es sich auch um Hohlkörper zu Lagerung von Flüssigkeiten
oder andern Stoffen handeln, wie beispielsweise um Dosen, Büchsen oder auch Tanks.
Der Begriff "Formkörper" umfasst auch Vorprodukte zur Fertigung der genannten Materialien
wie beispielsweise Stahlbänder oder Stahlbleche.
[0055] Die Verwendung erfolgt, indem man das Korrosionsschutzöl vor der Lagerung und/oder
dem Transport in einer Menge von 0,25 bis 5 g/m
2,bevorzugt 0,5 bis 3 g/m
2 und besonders bevorzugt 1 bis 2,5 g/m
2 auf die verzinkte Oberfläche aufträgt.
[0056] Unter "Transport" sind hierbei alle Arten von Transportvorgängen zu verstehen, bei
denen die Formkörper von einem Ort zu einem anderen Ort bewegt werden. Bei dem ersten
Ort kann es sich insbesondere um die Fabrikationsstätte der Formkörper handeln, es
kann sich aber beispielsweise auch um ein Zwischenlager handeln. Bei dem zweiten Ort
handelt es sich insbesondere um eine andere Fabrikationsstätte, in der die erhaltenen
Formkörper weiter verarbeitet werden. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten Ort
um ein Presswerk handeln, in dem Automobilkarosserien oder Karosserieteile gefertigt
werden und bei dem zweiten Ort um eine Automobilfertigung.
[0057] Unter "Lagerung" sind alle Arten von Lagervorgängen zu verstehen. Es kann sich um
eine nur kurze Zwischenlagerung von einigen Stunden bis einigen Tagen handeln oder
auch um eine längere Lagerung von einigen Wochen bis einigen Monaten.
Verfahren zum Herstellen von Formkörpern
[0058] In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Verwendung des Korrosionsschutzöle
mittels des nachfolgend beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem Formkörper
aus einseitig oder beidseitig verzinktem Stahlblech hergestellt werden.
[0059] Als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren werden verzinkte Stahlbänder
eingesetzt. Verzinkte Stahlbänder weisen üblicherweise eine Dicke von 0,2 bis 3 mm
und eine Breite von 0,5 bis 2,5 m auf. Verzinkte Stahlbänder sind für verschiedenste
Anwendungen kommerziell erhältlich. Es kann sich um einseitig der beidseitig verzinkte
Stahlbänder handeln. Der Fachmann wählt je nach dem gewünschten Verwendungszweck ein
geeignetes Stahlband aus.
[0060] Der Begriff "verzinkt" umfasst selbstverständlich auch Stahlbänder, welche mit Zn-Legierungen
beschichtet sind. Geeignete Zinklegierungen wurden bereits dargestellt.
Verfahrensschritt (1)
[0061] In Verfahrensschritt (1) wird das eingangs beschriebene Korrosionsschutzöl auf die
Oberfläche des verzinkten Stahlbandes aufgetragen. Sofern es sich um ein einseitig
verzinktes Band handelt, wird die erfindungsgemäß verwendete Formulierung zumindest
auf die verzinkte Seite aufgebracht, sie kann selbstverständlich auch auf die unverzinkte
Seite aufgebracht werden. Die unverzinkte Seite kann aber auch mit einem anderen Korrosionsschutzöl
behandelt werden.
[0062] Das Auftragen kann beispielsweise durch Aufsprühen erfolgen, insbesondere auch mit
Unterstützung durch ein elektrostatisches Feld. Weiterhin kann die Auftragung unter
Verwendung eines Chemcoaters erfolgen oder auch durch Eintauchen in ein Ölbad gefolgt
von Abquetschen bzw. alternativ Aufsprühen des Öls auf das Blech gefolgt von Abquetschen.
[0063] Die Menge des auf die Oberfläche aufgetragenen Korrosionsschutzöls beträgt in der
Regel 0,25 bis 5 g/m
2, bevorzugt 0,5 bis 3 g/m
2 und besonders bevorzugt 1 bis 2,5 g/m
2.
[0064] Das Auftragen des Korrosionsschutzöls kann bevorzugt unmittelbar im Anschluss an
die Herstellung des Stahlbandes erfolgen, also typischerweise in einem Stahl- bzw.
Walzwerk. Dies schließt aber nicht aus, das Korrosionsschutzöl erst zu einem späteren
Zeitpunkt aufzutragen.
[0065] Der erfindungsgemäß verwendete korrosionsinhibierende Wirkstoff (A) sorgt weiterhin
auch für eine besonders gleichmäßige Verteilung des Öls auf der Metalloberfläche.
Weiterhin weist der Wirkstoff starke IR-Absorptionen auf, insbesondere die > P=O -
Bande, so dass das Aufbringen des Öls besonders gut mittels IR-Spektroskopie überwacht
und gesteuert werden kann.
Verfahrensschritt (2)
[0066] In Verfahrensschritt (2) wird das eingeölte, verzinkte Stahlband zu einer Fabrikationsstätte
für Formkörper transportiert. Bei Fabrikationsstätten für Formkörper handelt es sich
beispielsweise um Presswerke, in denen Automobilkarosserien und/oder Teile von Automobilkarosserien
hergestellt werden.
Zum Transport sind die verzinkten Stahlbänder üblicherweise zu Rollen ("Coils") aufgerollt.
Bevorzugt handelt es sich um einen LKW- und/oder Bahntransport. Die Stahlbänder können
unmittelbar im Anschluss an Verfahrensschritt (1) transportiert werden oder sie können
erst einmal zwischengelagert werden, bevor sie transportiert werden.
Verfahrensschritt (3)
[0067] In der Fabrikationsstätte für Formkörper werden die eingeölten, verzinkten Stahlbänder
getrennt und zu Formkörpern umgeformt. Bei Fabrikationsstätten für Formkörper handelt
es sich beispielsweise um Presswerke, in denen Automobilkarosserien und/oder Teile
von Automobilkarosserien hergestellt werden.
[0068] Beim Trennen wird das verzinkte, eingeölte Stahlband in passende Stücke zerteilt
sowie gegebenenfalls Werkstoffteilchen vom unzerteilten Material zur weiteren Formgebung
abgetrennt. Es kann sich sowohl um spanende wie nicht spanende Trenntechniken handeln.
Das Trennen kann beispielsweise durch Stanzen oder Schneiden mittels geeigneter Werkzeuge
vorgenommen werden. Das Schneiden kann auch thermisch, beispielsweise mittels Lasern
vorgenommen werden oder auch mittels scharfen Wasserstrahlen. Beispiele weiterer Trenntechniken
umfassen Techniken wie Sägen, Bohren, Fräsen oder Feilen. Das Schneiden des Metallbandes
wird manchmal auch als "Tafeln" bezeichnet.
[0069] Beim Umformen werden aus den beim Trennen erhaltenen Einzelblechen Formkörper durch
plastische Formveränderung erzeugt. Es kann sich um eine Kalt- oder um eine Warmumformung
handeln. Bevorzugt handelt es sich um eine Kaltumformung. Es kann sich beispielsweise
um Druckumformen, wie Walzen oder Prägen handeln, um Zugdruckumformen, wie Durchziehen,
Tiefziehen, Kragenziehen oder Drücken, Zugumformen wie Längen oder Weiten, Biegeumformen
wie Biegen, Rundwalzen oder Abkanten sowie Schubumformen wie Verdrehen oder Verschieben
handeln. Einzelheiten zu derartigen Umformtechniken sind dem Fachmann bekannt. Sie
sind beispielsweise auch in Form einschlägiger Normen festgehalten, wie beispielsweise
DIN 8580 oder DIN 8584. Ein zur Ausführung der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugtes
Verfahren ist Tiefziehen.
[0070] In einer Ausführungsform der Erfindung bleibt das in Verfahrensschritt (1) aufgebrachte
Korrosionsschutzöl auf der Oberfläche und fungiert auch als Schmiermittel zum Umformen.
[0071] In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens kann man die Einzelbleche nach dem
Trennen aber auch zunächst reinigen. Dies kann beispielsweise durch Abspülen mit Wasser
erfolgen. Nach dem Abspülen mit Wasser können die Bleche abgequetscht werden. Anschließend
kann man erneut das erfindungsgemäß verwendete Korrosionsschutz bzw. Umformöl in einer
Menge von 0,5 bis 50 g/m
2 aufbringen.
[0072] Die erhaltenen Formkörper können in weiteren Verfahrensschritten in der gleichen
Fertigungsstätte weiter verarbeitet werden, beispielsweise durch Reinigen, Aufbringen
eines permanenten Korrosionsschutzes und Lackieren, gegebenenfalls auch nach Fügen
zu assemblierten Formkörpern.
Verfahrensschritt (4)
[0073] In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die in Schritt (3) erhaltenen
Formkörper, beispielsweise Teile von Automobilkarosserien in einem weiteren Verfahrensschritt
(4) in eine weitere Fabrikationsstätte transportiert, beispielsweise eine Automobilfertigung.
Bevorzugt handelt es sich hierbei um einen LKW- oder Bahntransport. Die Formkörper
können unmittelbar im Anschluss an Verfahrensschritt (3) transportiert werden oder
sie können erst einmal zwischengelagert werden, bevor sie transportiert werden. In
der weiteren Fabrikationsstätte werden die gemäß Schritt (3) erhaltenen Formkörper
weiter verarbeitet.
Verfahrenschritt (5)
[0074] Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst die weitere Verarbeitung
mindestens einen Verfahrenschritt (5), bei dem die gemäß Schritt (3) erhaltenen Formkörper
mit anderen Formkörpern zu assemblierten Formkörpern gefügt werden. Dies kann beispielsweise
durch Pressen, Schweißen, Löten, Kleben, Schrauben oder Nieten erfolgen. Beispielsweise
kann eine Automobilkarosserie aus mehreren Einzelteilen zusammengefügt werden. Zum
Fügen können mehrere, gleiche oder verschiedene gemäß Schritt (3) erhaltene Formteile
eingesetzt werden, oder es können auch verschiedenartige Formkörper eingesetzt werden.
Beispielsweise können Formkörper aus verzinktem Stahl, unverzinktem Stahl und Aluminium
miteinander zu einem assemblierten Formkörper kombiniert werden.
[0075] Die assemblierten Formkörper aus verzinktem Stahl können anschließend in üblicher
Art und Weise zu den Zwischen- bzw. Endprodukten weiterverarbeitet werden, beispielsweise
durch Reinigen, Phosphatieren und dem Aufbringen verschiedener Lackschichten.
Formkörper
[0076] In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung Formkörper aus einseitig oder beidseitig
verzinktem Stahlblech, welche eine auf der verzinkten Oberfläche aufgebrachte Schicht
eines Korrosionsschutzöls in einer Menge von 0,25 bis 5 g/m
2 umfassen, wobei das Korrosionsschutzöl die bereits geschilderte Zusammensetzung hat.
Bevorzugte Zusammensetzungen und bevorzugte Schichtdicken sind die bereits genannten
Werte. Beispiele für derartige Formkörper wurden ebenfalls oben genannt. Bei den Formkörpern
kann es sich auch um Tafelbleche oder lasergeschweißte Platinen handeln. Bevorzugt
handelt es sich um Automobilkarosserien oder Teile von Automobilkarosserien.
[0077] Die Herstellung der Formkörper kann bevorzugt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
erfolgen. Sie kann aber grundsätzlich auch nach anderen Verfahren erfolgen. So kann
man beispielsweise den Korrosionsschutz der Stahlbänder und/oder den Korrosionsschutz
im Zuge des Trennens und des Umformens zu den Formkörpern mittels anderer Verfahren
gewährleisten, also beispielsweise unter Verwendung anderer Korrosionsinhibitoren
und das erfindungsgemäß verwendete Korrosionsschutzöl erst nach der Herstellung des
Formkörpers aufbringen. Hierdurch kann der Formkörper für den Transport geschützt
werden. Das Aufbringen kann beispielsweise durch Aufsprühen erfolgen.
Verwendung eines Korrosionsschutzöles
[0078] In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung eines Korrosionsschutzöls
zum Korrosionsschutz im Zuge der Lagerung und des Transports von Formkörpern aus verzinktem
Stahlblech, indem man das Öl in einer Menge von 0,25 bis 5 g/m
2 auf die Oberfläche des Formkörpers aufträgt, wobei das Korrosionsschutzöl die bereits
geschilderte Zusammensetzung hat und wobei bevorzugte Zusammensetzungen, bevorzugte
Schichtdicken sowie Beispiele für Formkörper bereits genannt wurden. Bei den Formkörpern
kann es sich auch um Metallbänder, insbesondere aufgerollte Metallbänder, Tafelbleche
oder lasergeschweißte Platinen handeln. Bevorzugt handelt es sich um Automobilkarosserien
oder Teile von Automobilkarosserien. Das Auftragen des Öls kann mittels verschiedener
Techniken, beispielsweise durch Aufsprühen erfolgen.
Vorteile der Erfindung
[0079] Mittels der Verwendung des beschriebenen Korrosionsschutzöls mit den korrosionsinhibierenden
Wirkstoffen (B1) kann das Auftreten von "Blackspot-Korrosion" besonders wirksam vermieden
oder zumindest deutlich verringert werden. Weiterhin unterstützt das erfindungsgemäß
verwendete Korrosionsschutzöl die Umformung, insbesondere das Tiefziehen, Schlitzen
und die Rollumformung durch eine ausgezeichnete Schmierleistung. Weiterhin können
die erfindungsgemäß beschichteten Formkörper problemlos verklebt werden, ohne dass
das Korrosionsschutzöl die Verklebung behindert und schließlich können die Formkörper
gereinigt und phosphatiert werden, ohne dass die Phosphatierung im Hinblick auf Phosphatschichtgewicht,
Homogenität der Schicht oder der Größe der Kristalle beeinträchtigt wird.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern:
Eingesetzte Korrosionsschutzformulierung:
[0080] Für die Versuche wurde ein Phosphorsäurepolyoxyalkylenester ausgehend von Polypropylenglykol
und Polyphosphorsäure gemäß der von
DE 27 56 747 A1, Beispiel 2 beschriebenen Vorgehensweise hergestellt (n ca. 34). Für die Versuche
wurde eine 35 %-ige Mischung des erhaltenen Phosphorsäurepolyoxyalkylenesters mit
Dipropylenglykol eingesetzt.
[0081] Für Vergleichsversuche wurde ein handelsüblicher Alkylphosphorsäureester (C
16/C
18-Alkylphosphorsäureester) als Korrosionsschutzöl verwendet. Er wurde ohne Verdünnungsmittel
eingesetzt.
[0082] Zu Vergleichszwecken wird weiterhin ein handelsübliches Weißöl für den Korrosionsschutz
mit den folgenden Eigenschaften eingesetzt:
| Siedepunkt: |
> 300°C |
| Dichte bei 15°C: |
0,887 kg/l; |
| Viskosität bei 20°C (gemessen nach ASTM D 445): |
145 mm2/s |
| Viskosität bei 40°C (gemessen nach ASTM D 445): |
36 mm2/s |
| Flammpunkt (gemessen nach ASTM D 92): |
214°C |
| Stockpunkt (Gemessen nach ASTM D 97): |
3°C |
Beschichtung und Test der Bleche:
[0083] Mit den beschriebenen Formulierungen bzw. dem Weißöl wurden Testbleche aus verzinktem
Stahl (10 cm x 15 cm) mit den beschriebenen Formulierungen in einer Menge von 1,5
g/m
2 beschichtet. Hierzu wurde das Testblech auf eine Präzisionswaage gelegt und die Formulierung
mittels einer feinen Spritze in der genannten Menge auf die Oberfläche des Bleches
gegeben. Die aufgebrachte Menge wurde anschließend mittels eines Kautschukrollers
mit einer glatten Oberfläche und einer Shore A Härte von 50 unter kräftigem Anpressen
auf der Metalloberfläche verteilt.
"Black-Spot-Test"
[0084] Die so präparierten Bleche werden mit Salzkörnern (NaCl) einer Größe von ca. 0,1
bis 1 mm Größe bestreut. Die Flächendichte beträgt ca. 25000 Salzkörner / m
2 (ca. 250 Salzkörner / dm
2). Anschließend werden die Bleche waagerecht 96 h in einer Klimakammer bei 20°C und
85 % Luftfeuchte gelagert, und es wird die Rostbildung fotografisch verfolgt. Nach
der Lagerung werden die Bleche gespült und getrocknet und photographisch ausgewertet.
Salzsprühtest
[0085] Weiterhin wurde mit den Blechen zu Vergleichszwecken ein üblicher Salzspühtest gemäß
DIN EN ISO 7253 durchgeführt, d.h. die gesamte Metalloberfläche wurde in einer Testkammer
gleichmäßig einem feinen Salznebel ausgesetzt.
Diskussion der Ergebnisse
[0086] In den Salzsprühtests ergaben die erfindungsgemäß verwendeten Phosphorsäurepolyoxyalkylenester
wie die zur Vergleichszwecken eingesetzten Alkylphosphoräureester eine durchschnittliche,
etwa gleiche Korrosionsschutzwirkung.
[0087] Im "Black-Spot-Test" zeigen sich hingegen sehr deutliche Unterschiede zwischen den
mit Alkylphosphorsäureestern bzw. mit einem üblichen Korrosionsschutzöl beschichteten
Blech sowie den erfindungsgemäß verwendeten Phosphorsäurepolyoxyalkylenestern.
[0088] Abbildung 1 zeigt den Vergleichsversuch, bei dem ein übliches Weißöl als Korrosionsschutzöl
eingesetzt wird nach 24 h Versuchsdauer. Bereits nach 24 h ist eine deutliche Zahl
von "Blackspots" erkennbar.
[0089] Abbildung 2 zeigt hingegen eine Aufnahme des mit dem erfindungsgemäßen Korrosionsschutzöl
beschichteten Bleches nach 96 h Versuchsdauer. Hier sind auch nach 96 h nur wenige,
relative kleine "Blackspots" erkennbar.
[0090] Abbildung 3 zeigt eine Aufnahme des zu Vergleichszwecken mit einem handelsüblichen
Alkylphosphorsäureester beschichteten Bleches nach 96 h Versuchsdauer. Auch auf diesem
Blech ist bereits eine deutliche Anzahl von "Blackspots" zu erkennen.
[0091] Die Beispiele und Vergleichsbeispiele zeigen die besondere Eignung der erfindungsgemäß
verwendeten Phosphorsäurepolyoxyalkylenester zum Transport-Korrosionsschutz, bei dem
"Black-Spot-Korrosion" das wesentliche Korrosionsphänomen ist. Die als Korrosionsinhibitoren
bekannten Alkylphosphorsäureester zeigen in dieser Anwendung kaum Wirkung.
1. Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus einseitig oder beidseitig verzinktem
Stahlblech umfassend -in dieser Reihenfolge- mindestens die folgenden Schritte:
(1) Auftragen eines Korrosionsschutzöls auf die Oberfläche eines verzinkten Stahlbandes
in einer Menge von 0,25 bis 5 g/m2,
(2) Transportieren des eingeölten, verzinkten Stahlbandes zu einer Fabrikationsstätte
für Formkörper, sowie
(3) Trennen und Umformen des eingeölten, verzinkten Stahlbandes zu Formkörpern aus
einseitig oder beidseitig verzinktem Stahlblech,
dadurch gekennzeichnet, dass das Korrosionsschutzöl 20 bis 100 Gew. %, bezogen auf die Gesamtmenge aller Komponenten
des Korrosionsschutzöls, mindestens eines Phosphorsäureesters (A) der allgemeinen
Formel
[R2-(-O-CH(R1)-CH2-)n-O-]k-P(=O)-(OX)3-k
umfasst, und wobei R1, R2, X, n und k die folgende Bedeutung haben:
k: 1 oder 2,
n: eine Zahl von 10 bis 70,
R1: unabhängig voneinander ein Rest ausgewählt aus der Gruppe von H, C1-bis C10-Alkylresten oder arylsubstituierten C2- bis C10-Alkylresten, mit der Maßgabe, dass es sich bei mindestens 50 mol % der Reste R1 um einen Methylrest handelt,
R2: H oder ein C1- bis C30-Alkylrest,
X: H oder ein Kation 1/mYm+, wobei m für eine natürliche Zahl von 1 bis 3 steht.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nach Schritt (3) zusätzlich mindestens den folgenden Verfahrensschritt
umfasst:
(4) Transport der in Verfahrensschritt (3) hergestellten Formkörper in eine weitere
Fabrikationsstätte,
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nach Schritt (4) zusätzlich mindestens den folgenden Verfahrensschritt
umfasst:
(5) Fügen der Formkörper mit anderen Formkörpern zu assemblierten Formkörpern.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den in Schritt (3) hergestellten Formkörpern um Teile von Automobilkarosserien
handelt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den in Schritt (5) hergestellten, assemblierten Formkörpern um Automobilkarosserien
handelt.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man das Metallband im Zuge von Verfahrensschritt (3) zunächst in Einzelbleche trennt,
reinigt und vor dem Umformen erneut ein Korrosionsschutzöl der angegebenen Zusammensetzung
in einer Menge von 0,25 bis 5 g/m2 aufbringt.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Transport gemäß der Verfahrensschritte (2) und/oder (4) um einen
LKW- oder einen Bahntransport handelt.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrosionsschutzöl zusätzlich 20 bis 80 Gew. % mindestens ein Verdünnungsmittel
(B) umfasst.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mindestens einen Verdünnungsmittel um R3-(-O-CH(CHs)-CH2-)m-O-R3 handelt, wobei die Reste R3 unabhängig voneinander für H oder einen C1- bis C4-Alkylrest stehen und m für eine Zahl von 2 bis 20 steht.
10. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mindestens einen Verdünnungsmittel um Dipropylenglykol handelt.
11. Formkörper aus einseitig oder beidseitig verzinktem Stahlblech, umfassend eine auf
der verzinkten Oberfläche aufgebrachte Schicht eines Korrosionsschutzöls in einer
Menge von 0,25 bis 5 g/m
2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Korrosionsschutzöl 20 bis 100 Gew. %, bezogen auf die Gesamtmenge aller Komponenten
des Korrosionsschutzöls, mindestens eines Phosphorsäureesters (A) der allgemeinen
Formel
[R
2-(-O-CH(R
1)-CH
2-)
n-O-]
k-P(=O)-(OX)
3-k
umfasst, und wobei R
1, R
2, X, n und k die folgende Bedeutung haben:
k: 1 oder 2,
n: eine Zahl von 10 bis 70,
R1: unabhängig voneinander ein Rest ausgewählt aus der Gruppe von H, C1-bis C10-Alkylresten oder arylsubstituierten C2- bis C10-Alkylresten, mit der Maßgabe, dass es sich bei mindestens 50 mol % der Reste R1 um einen Methylrest handelt,
R2: H oder ein C1- bis C30-Alkylrest,
X: H oder ein Kation 1/mYm+, wobei m für eine natürliche Zahl von 1 bis 3 steht.
12. Formkörper gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich hierbei um Teile von Automobilkarosserien oder um Automobilkarosserien handelt.
13. Verwendung eines Korrosionsschutzöls zum Korrosionsschutz im Zuge der Lagerung und/oder
des Transports von Formkörpern aus verzinktem Stahlblech, indem man das Öl in einer
Menge von 0,25 bis 5 g/m
2 auf die Oberfläche des Formkörpers aufträgt,
dadurch gekennzeichnet, dass das Korrosionsschutzöl mindestens 20 bis 100 Gew. %, bezogen auf die Gesamtmenge
aller Komponenten des Korrosionsschutzöls, mindestens eines Phosphorsäureesters (A)
der allgemeinen Formel
[R
2-(-O-CH(R
1)-CH
2-)
n-O-]
k-P(=O)-(OX)
3-k
umfasst, und wobei R
1, R
2, X, n und k die folgende Bedeutung haben:
k: 1 oder 2,
n: eine Zahl von 10 bis 70,
R1: unabhängig voneinander ein Rest ausgewählt aus der Gruppe von H, C1- bis C10-Alkylresten oder arylsubstituierten C2- bis C10-Alkylresten, mit der Maßgabe, dass es sich bei mindestens 50 mol % der Reste R1 um einen Methylrest handelt,
R2: H oder ein C1- bis C30-Alkylrest,
X: H oder ein Kation 1/mYm+, wobei m für eine natürliche Zahl von 1 bis 3 steht.
14. Verwendung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Formkörpern um Automobilkarosserien handelt.
1. A method of producing shaped articles made from single-sidedly or double-sidedly galvanized
steel sheet, comprising -in order- the following steps:
(1) applying a corrosion preventive oil to the surface of a galvanized steel strip
in an amount of 0.25 to 5 g/m2,
(2) transporting the oiled, galvanized steel strip to a fabrication site for shaped
articles, and
(3) separating and forming the oiled, galvanized steel strip into shaped articles
made from single-sidedly or double-sidedly galvanized steel sheet,
characterized in that the corrosion preventive oil comprises 20 to 100% by weight, based on the total amount
of all of the components of the corrosion preventive oil, of at least one phosphoric
ester (A) of the general formula
[R2-(-O-CH(R1)-CH2-)n-O-]k-P(=O)-(OX)3-k
and where R1, R2, X, n, and k have the following definitions:
k: 1 or 2,
n: a number from 10 to 70,
R1: independently at each occurrence a radical selected from the group consisting of
H, C1 to C10 alkyl radicals or aryl-substituted C2 to C10 alkyl radicals, with the proviso that for at least 50 mol % of the radicals R1 is a methyl radical,
R2: H or a C1 to C30 alkyl radical,
X: H or a cation

where m is a natural number from 1 to 3.
2. The method according to claim 1,
characterized in that the method subsequent to step (3) additionally at least comprises following step:
(4) transporting the shaped articles produced in step (3) to a further fabrication
site.
3. The method according to claim 1 or 2,
characterized in that the method subsequent to step (4) additionally at least comprises following step:
(5) joining the shaped articles to other shaped articles to form assembled shaped
articles.
4. The method according to claim 1, characterized in that the shaped articles produced in step (3) are parts of automobile bodies.
5. The method according to claim 3, characterized in that the assembled shaped articles produced in step (5) are automobile bodies.
6. The method according to one of the claim 1 to 5, characterized in that in the course of step (3), the metal strip is first separated into individual sheets
and cleaned and, prior to forming, a corrosion preventive oil of the stated composition
is applied again in an amount of 0.25 to 5 g/m2.
7. The method according to one of the claim 1 to 6, characterized in that the transport of step (2) and/or (4) is transport by truck or by rail.
8. The method according to one of the claim 1 to 7, characterized in that the corrosion preventive oil further comprises 20 to 80% by weight of at least one
diluent (B).
9. The method according to claim 8, characterized in that the at least one diluent comprises R3-(-O-CH(CH3)-CH2)m-O-R3, where the radicals R3 independently of one another are H or a C1 to C4 alkyl radical and m is a number from 2 to 20.
10. The method according to claim 8, characterized in that the at least one diluent comprises dipropylene glycol.
11. A shaped article made from a single-sidedly or double-sidedly galvanized steel sheet,
comprising a film of a corrosion preventive oil applied to the galvanized surface
in an amount of 0.25 to 5 g/m
2,
characterized in that the corrosion preventive oil comprises 20 to 100% by weight, based on the total amount
of all of the components of the corrosion preventive oil, of at least one phosphoric
ester (A) of the general formula
[R
2-(-O-CH(R
1)-CH
2-)
n-O-]
k-P(=O)-(OX)
3-k
and where R
1, R
2, X, n, and k have the following definitions:
k: 1 or 2,
n: a number from 10 to 70,
R1: independently at each occurrence a radical selected from the group consisting of
H, C1 to C10 alkyl radicals or aryl-substituted C2 to C10 alkyl radicals, with the proviso that for at least 50 mol % of the radicals R1 is a methyl radical,
R2: H or a C1 to C30 alkyl radical,
X: H or a cation

where m is a natural number from 1 to 3.
12. The shaped article according to claim 11, characterized in that the shaped article is a part of automobile bodies or is an automobile bodies.
13. Use of corrosion-prevention oil for corrosion protection in the course of storage
and/or transport of shaped articles made from galvanized steel sheet, by applying
to the shaped-article surface a corrosion-prevention oil in an amount of 0.25 to 5
g/m
2,
characterized in that the corrosion preventive oil comprises 20 to 100% by weight, based on the total amount
of all of the components of the corrosion preventive oil, of at least one phosphoric
ester (A) of the general formula
[R
2-(-O-CH(R
1)-CH
2-)
n-O-]
k-P(=O)-(OX)
3-k
and where R
1, R
2, X, n, and k have the following definitions:
k: 1 or 2,
n: a number from 10 to 70,
R1: independently at each occurrence a radical selected from the group consisting of
H, C1 to C10 alkyl radicals or aryl-substituted C2 to C10 alkyl radicals, with the proviso that for at least 50 mol % of the radicals R1 is a methyl radical,
R2: H or a C1 to C30 alkyl radical,
X: H or a cation

where m is a natural number from 1 to 3.
14. The method according to claim 13, characterized in that the shaped articles are automobile bodies.
1. Procédé de fabrication d'articles moulés en tôle d'acier galvanisé d'un côté ou des
deux côtés, comprenant - dans cet ordre - au moins les étapes suivantes :
(1) l'application d'une huile anti-corrosion sur une bande d'acier galvanisé à hauteur
de 0,25 à 5 g/m2,
(2) le transport de la bande d'acier galvanisé huilée jusqu'à une unité de fabrication
d'articles moulés, ainsi que
(3) la séparation et le remodelage de la bande d'acier galvanisé huilée de la bande
d'acier galvanisé huilée en des articles moulés en tôle d'acier galvanisé d'un côté
ou des deux côtés,
caractérisé en ce que l'huile anti-corrosion contient 20 à 100 % en poids, rapporté au poids total de tous
les composants de l'huile anti-corrosion, d'au moins un ester d'acide phosphorique
(A) de formule générale
[R2-(-O-CH(R1)-CH2-)n-O-]k-P(=O)-(OX)3-k
et où R1, R2, X, n et k ont la signification suivante :
k : 1 ou 2
n : un nombre entre 10 et 70,
R1 : indépendamment les uns des autres un résidu choisi dans le groupe constitué de
H, des résidus C1-10-alkyles ou des résidus C2-10-alkyles aryl-substitués, à condition qu'au moins 50 % des résidus R1 soient un résidu méthyle,
R2 : H ou un résidu C1-30-alkyle,
X : H ou un cation

où m est un entier naturel entre 1 et 3.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'après l'étape (3), le procédé comprend en plus au moins l'étape de procédé suivante
:
(4) le transport des articles moulés fabriqués à l'étape (3) dans une autre unité
de fabrication.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que le procédé après l'étape (4) comprend en outre au moins l'étape de procédé suivante
:
(5) Ajout des articles moulés à d'autres articles moulés pour former des articles
moulés assemblés.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les articles moulés fabriqués à l'étape (3) sont des pièces de carrosserie automobile.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les articles moulés assemblés fabriqués à l'étape (5) sont des carrosseries automobiles.
6. Procédé selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bande de métal est séparée en tôles unitaires au cours de l'étape de procédé (3),
est nettoyée et subit à nouveau l'application d'une huile anti-corrosion de la composition
indiquée à hauteur de 0,25 à 5 g/m2 avant sa mise en forme.
7. Procédé selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le transport selon les étapes de procédés (2) et/ou (4) sont un transport par camion
ou par chemin de fer.
8. Procédé selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'huile anti-corrosion contient en plus 20 à 80 % en poids d'au moins un diluant
(B).
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'au moins un diluant est R3-(-O-CH(CH3)-CH2)m-O-R3, où les résidus R3 représentent, indépendamment les uns des autres, H ou un résidu C1-4-alkyle, et m est un nombre entre 2 et 20.
10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'au moins un diluant est du dipropylène glycol.
11. Articles moulés en tôle d'acier galvanisé d'un côté ou des deux côtés, comprenant
une couche appliquée sur la surface galvanisée d'une huile anti-corrosion à hauteur
de 0,25 à 5 g/m
2,
caractérisés en ce que l'huile anti-corrosion contient 20 à 100 % en poids, rapporté au poids total de tous
les composants de l'huile anti-corrosion, d'au moins un ester d'acide phosphorique
(A) de formule générale
[R
2-(-O-CH(R
1)-CH
2-)
n-O-]
k-P(=O)-(OX)
3-k
et où R
1, R
2, X, n et k ont la signification suivante :
k : 1 ou 2
n : un nombre entre 10 et 70,
R1 : indépendamment les uns des autres un résidu choisi dans le groupe constitué de
H, des résidus C1-10-alkyles ou des résidus C2-10-alkyles aryl-substitués, à condition qu'au moins 50 % des résidus R1 soient un résidu méthyle,
R2 : H ou un résidu C1-30-alkyle,
X : H ou un cation

où m est un entier naturel entre 1 et 3.
12. Article moulé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il s'agit de pièces de carrosserie automobiles ou de carrosseries automobiles.
13. Utilisation d'une huile anti-corrosion pour la protection anti-corrosion au cours
du stockage et/ou du transport d'articles moulés en tôle d'acier galvanisé, où on
applique l'huile à hauteur de 0,25 à 5 g/m
2 sur la surface de l'article moulé,
caractérisée en ce que l'huile anti-corrosion contient au moins 20 à 100 % en poids, rapporté au poids total
de tous les composants de l'huile anti-corrosion, d'au moins un ester d'acide phosphorique
(A) de formule générale
[R
2-(-O-CH(R
1)-CH
2-)
n-O-]
k-P(=O)-(OX)
3-k
où R
1, R
2, X, n et k ont la signification suivante :
k : 1 ou 2
n : un nombre entre 10 et 70,
R1 : indépendamment les uns des autres un résidu choisi dans le groupe constitué de
H, des résidus C1-10-alkyles ou des résidus C2-10-alkyles aryl-substitués, à condition qu'au moins 50 % des résidus R1 soient un résidu méthyle,
R2 : H ou un résidu C1-30-alkyle,
X : H ou un cation

où m est un entier naturel entre 1 et 3.
14. Utilisation selon la revendication 13, caractérisée en ce que les articles moulés sont des carrosseries automobiles.