[0001] Die Erfindung betrifft eine kalt abwaschbare Schmiermittel-Zusammensetzung und eine
Trockenschmiermittel-Zusammensetzung sowie deren Verwendung zur Applikation auf einem
Metallband als Korrosionsschutz-, Wasch- und/oder Umformschmiermittel.
[0002] Schmiermittel in der Metallbearbeitung erfüllen verschiedene Aufgaben. Im Walzwerk
werden Walzöle oder Walzemulsionen verwendet, die auf das Metallband appliziert werden,
um die Reibbedingungen zwischen Walze und Band für ein optimales Walzergebnis zu beeinflussen.
Walzöle unterscheiden sich - je nach Metall und Werkzeug - in der Viskosität und im
Vorhandensein und der Konzentration von Additiven zur Verbesserung der Schmierfähigkeit,
polaren und unpolaren Additiven. Typische Additive sind Hochdruck-(EP-) Additive und
Antiverschleißadditive, wie Schwefel- oder Phosphorträger sowie Korrosionsinhibitoren,
z.B. Sulfonate.
[0003] Nach dem Walzen wird herkömmlicherweise im Stahl- (oder Aluminium-)werk ein Korrosionsschutzmittel
auf die Oberfläche der Metallbänder zur Verhinderung von Korrosion bei Lagerung und
Transport aufgebracht. Dadurch wird auch die Aneinanderhaftung der aufgeschichteten
oder zum Coil (Bandrollen) aufgerollten Metallbänder vermieden. Vor der Bearbeitung
beispielsweise in einem Press- oder Stanzwerkzeug oder in einem anderen Metallbearbeitungswerkzeug
wird dieses Korrosionsschutzmittel mittels eines Waschöls oder eines alkalischen Reinigers
entfernt und beispielsweise ein Zieh- oder Stanzöl aufgebracht, das die Reibung bei
der Umformung des Metallbands reduziert und damit die Bearbeitung erleichtert und
für verbesserte Umformergebnisse sorgt bzw. die Anzahl fehlerhafter Umformprodukte
verringert.
[0004] Als Korrosionsschutzmittel für Stahl- und Aluminiumbändern bzw. -coils werden zumeist
nicht-wassermischbare Öle oder wachsartige Produkte, sogenannte Hotmelts, eingesetzt,
die ebenfalls nicht wassermischbar sind.
[0005] Die im Metallbearbeitungswerk eingesetzten Wasch-, Zieh-, Stanz- oder sonstige Umformöle
können beispielsweise wässrige Emulsionen oder wässrige synthetische Lösungen oder
mittel- bis höherviskose Ölformulierungen sein.
[0006] Wichtig ist bei allen verwendeten Schmiermitteln, dass sie eine ausreichende Verträglichkeit
mit dem Gesamtprozess haben. Insbesondere im Automotive-Bereich bestehen hier hohe
Anforderungen, um Aufwand und Anzahl der Schritte, die auf die Metallbearbeitung folgen,
bei gleichzeitig geringem Ausschuss, z.B. im Decklack sichtbare Fehler aufgrund von
Schmierstoffresten, möglichst gering zu halten. Die Oberflächen der aus den Stahloder
Aluminiumbändern gefertigten Pressteile werden - gegebenenfalls nach dem Zusammenbau
von Pressteilen mit den gängigen Fügeverfahren - gereinigt, ehe die nachfolgenden
Behandlungsschritte wie Phosphatierung, Passivierung und elektrophoretische Tauchlackierung
durchgeführt werden. Zur Reinigung werden üblicherweise wässrigalkalische Reiniger
eingesetzt, die bei automobilen Rohkarossen bevorzugt aus einem Zweikomponenten-System
bestehen: eine Salzgerüst- (Builder-) Komponente und eine Tensidkomponente. Die Reinigung
erfolgt meist im Spritz-/Tauch-Verfahren bei typischen Anwendungstemperaturen von
50 bis 60°C.
[0007] Alternativ zu einem reinen Korrosionsschutzmittel kann im Stahl- bzw. Aluminiumwerk
nach dem Walzen zur Endbearbeitung des Walzgutes ein sogenanntes Prelube aufgebracht
werden.
[0008] Prelubes sind Zusammensetzungen, die die Eigenschaften eines Korrosionsschutzöls
mit der Schmierwirkung eines Ziehöls verbinden. Wie die Korrosionsschutzmittel verhindern
Prelubes Korrosion und Anhaften während Transport und Lagerung der Metallband-Coils,
dienen aber gleichzeitig als Ziehschmierstoff im Presswerk. Auch bei Prelubes ist
es insbesondere im Automotive-Bereich sehr wichtig, dass eine hervorragende Verträglichkeit
mit jedem einzelnen Prozess vom Kaltband bis zur Rohkarosse besteht. Wenn das Prelube
in der Produktionskette mit jedem Prozessschritt (insbesondere Schweißen, Kleben etc.)
bis einschließlich der Lackierung kompatibel ist, wird eine deutliche Verringerung
der Anzahl und Menge der im Presswerk verwendeten Schmierstoffe (Waschöle, Zieh-,
Stanz- oder sonstige Umformöle) sowie der durchzuführenden Arbeitsschritte ermöglicht.
[0009] DE 2 207 504 A offenbart ein emulgierbares Schmier- oder Gleitmittel für das Kaltwalzen von Metallen,
das mit Wasser zur Bildung einer gewünschten Schmiermittelemulsion vermischt werden
kann. Das Schmiermittel besteht aus 20 bis 60 Gew.-% Öl, 20 bis 59 Gew.-% festen aliphatischen
Monocarbonsäuren mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, 1 bis 15 Gew.-% Alkanolamin mit
2 bis 5 Kohlenstoffatomen, 1 bis 15 Gew.-% Emulgator, 0,05 bis 2 Gew.-% aromatischen
Sulfonat und 2 bis 15 Gew.-% Monoalkyl- oder Dialkylphosphat mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen
in der Alkylgruppe und gegebenenfalls 1 bis 5 Gew.-% flüssigen Fettsäure mit 12 bis
22 Kohlenstoffatomen in Kombination mit 4 bis 8 Gew.% aliphatischem Fettsäureamid
mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen. Zur Herstellung der Emulsion mit Wasser ist eine
Temperatur von über 60°C, vorzugsweise zwischen 80 und 90°C erforderlich.
[0010] Wässrige Schmiermittelemulsionen sind aber aufgrund des geringeren Korrosionsschutzes
nicht gleichermaßen als Prelube für Stahl- und Aluminium geeignet.
[0011] DE 22 07 504 A1 bezieht sich auf ein Schmier- oder -gleitmittel, das zur Bildung einer Walzölemulsion
mit Wasser beim Kaltwalzen von Metallen vorgesehen ist und eine Zusammensetzung aus
20 bis 60 Gew.-% Öl, 20 bis 59 Gew.-% festen aliphatischen Monocarbonsäuren mit 10
bis 30 Kohlenstoffatomen, 1 bis 15 Gew.-% Alkanolamin mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen,
1 bis 15 Gew.-% Emulgator, 0,05 bis 2 Gew.-% aromatischen Sulfonat und 2 bis 15 Gew.-%
Monoalkyl- oder Dialkylphosphat mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe
und gegebenenfalls 1 bis 5 Gew.-% flüssigen Fettsäure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen
in Kombination mit 4 bis 8 Gew.% aliphatischem Fettsäureamid mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen
aufweist. Durch Zusatz eines Gemischs aus Monoalkyl- und Dialkylphosphat mit 8 bis
20 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe wird die Bildung von unlöslichen Salze bei
Verwendung von hartem Wasser zur Herstellung der Emulsion verringert.
[0012] EP 0 507 449 A1 beschreibt ein Trockenschmiermittel für die Metallbearbeitung, das eine Harzkomponente
in einem Bereich von 5 bis 50 Gew.-% aufweist, die unter stark basischen und/oder
sauren Bedingungen löslich ist. Das Trockenschmiermittel kann ferner Metallseifen,
Graphit, Keramik, natürliche und synthetische Wachse, Gläser, Fettsäuren und Mischungen
davon aufweisen. Das Trockenschmiermittel ist ein Schmiedeschmiermittel, wobei die
beim Schmieden entstehende Menge an Rauch und Ölresten reduziert werden soll, um Nachteile
für die Gesundheit, Umwelt und Sicherheit zu vermeiden, wozu gehört, dass keine Rückstände
gebildet werden, die herkömmlichen Reinigungsprozeduren widerstehen. Letzteres wird
erreicht, indem die verwendete Harzkomponente eine hochpolare funktionelle Gruppe
hat, und die Zusammensetzung frei von Gilsonit ist. Eine Abreinigung des Trockenschmiermittels
ist in einer mehrstufigen Reinigungs- und Spülprozedur möglich, die ein basisches
Reinigungsbad mit einer Temperatur von 140° F (60°C) umfasst.
[0013] Ein trockenes Prelube-Schmiermittel (Hotmelt), das "kalt" abreinigbar sein soll,
ist in
US 5,069,806 offenbart. Dieses Schmiermittel, das in geschmolzener Form auf dem Stahlband appliziert
wird, so dass nach Abkühlen ein flexibler fester Schmiermittelfilm erhalten wird,
kann durch eine alkalische Lösung bei einer Temperatur von 49 bis 60°C (120 bis 140°F)
abgereinigt werden. Es basiert auf 80 bis 90 Gew.-% eines im Wesentlichen gesättigten,
raffinierten Esters, der aus einem aliphatischen, polyhydrischen Alkohol und einer
C
2-C
6- Carboxylsäure gebildet wird. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine hydrierte
Talg-Triglycerid-Schmiermittelbasis. Weitere Bestandteile sind 4 bis 14 Gew.-% partiell
verestertes Pflanzenöl (Rizinusöl) als Weichmacher und 2 bis 6 Gew.-% Tensid, das
ein aromatischer Polyether (Reaktionsprodukt eines aromatischen C
14-C
20 -Alkohols mit 5 bis 15 Mol Ethylenoxid und 10 bis 20 Mol Propylenoxid pro Mol Alkohol),
Stearamid-Alkanolamid, Isostearamid-Alkanolamid, eine Mischung aus einem Asparaginsäurediester
und Ölsäure, Imidazolinen oder Mischungen davon sein kann. Als Filmverstärker werden
0,1 bis 2 Gew.-% eines Ethylen-Carbonsäure-Copolymers eingesetzt, gegebenenfalls kann
das Schmiermittel noch zusätzlich als Korrosionsinhibitor 0,1 bis 3 Gew.-% eines Antioxidans,
vorzugsweise des gehinderten Phenol-Typs, enthalten.
[0014] US 5 021 172 A offenbart eine Prelube-Zusammensetzung, die mit wasserbasierten Farbformulierungen
kompatibel ist und 0-6 % oxidierten Kohlenwasserstoffwachs, 10-30% Methyloleat, 1-5
% Na-Petroleumsulfonat, 0-5 % Ca-Petroleumsulfonat, 0,1-1 % Zinkdialkyldithiophosphat,
0,05-2 % Antioxidans , 0,5-1,5 % Ölsäure und naphthenisches Öl bis zur Balance aufweist.
Diese Prelube-Zusammensetzung ist bei 70 °C in einem phosphatbasierten Reiniger abwaschbar.
[0015] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine verbesserte kalt abwaschbare Schmiermittel-Zusammensetzung zur Applikation auf
einem Metallband bereitzustellen, die als Prelube bzw. Korrosionsschutz-, Umform-und/oder
Waschöl einsetzbar ist. Unter kalter Abwaschbarkeit wird hier das Entfernen des Schmiermittels
mit einem wässrig-alkalischen Reiniger, z.B. im Reinigungsbad, bei Raumtemperatur
bzw. ohne Zusatzerwärmung des Reinigungsbads verstanden, also deutlich unterhalb der
im Stand der Technik üblichen Temperaturen-von 49 bis 60 °C.
[0016] Die Schmiermittel-Zusammensetzung soll gleichzeitig Schutz vor Korrosion und aneinander
Haftung der Metallbänder, ausreichende Schmierwirkung für Umformprozesse sowie Verträglichkeit
mit allen nachgelagerten Fertigungsstufen aufweisen. Zudem soll die Schmiermittel-Zusammensetzung
nach dem Auftragen auf das Metallband einen stabilen und homogenen Film bilden, preisgünstig
in Herstellung und Entsorgung, einfach in der Handhabung und geeignet für verschiedene
Stahl- und Aluminiumqualitäten sein.
[0017] Diese Aufgabe wird durch eine Schmiermittel-Zusammensetzung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
[0018] Ferner wird diese Aufgabe durch eine Trockenschmiermittel-Zusammensetzung mit den
Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
[0019] Anspruch 14 löst die Aufgabe der Bereitstellung einer verbesserten Verwendung einer
Schmiermittel-Zusammensetzung zur Applikation auf einem Metallband als Korrosionsschutz-,
Wasch- und/oder Umformschmiermittel.
[0020] Die erfindungsgemäße Schmiermittel-Zusammensetzung in einer ersten Ausführungsform
ist zur Applikation auf einem Metallband wie einem Stahl- oder Aluminiumband als Korrosionsschutz-,
Wasch- und/oder Umformungsschmiermittel vorgesehen. Vorteilhaft lässt sich die erfindungsgemäße
Schmiermittel-Zusammensetzung kalt abwaschen, so dass Einrichtungen sowie Energie
und Kosten zur Beheizung von Reinigungsbädern bei der Vorbehandlung von umgeformten
Blechteilen eingespart werden können.
[0021] Eine erfindungsgemäße kalt abwaschbare Schmiermittel-Zusammensetzung zur Applikation
auf einem Metallband als Korrosionsschutz-, Wasch- und/oder Umformschmiermittel weist
50 bis 90 Gew.-% Basisfluid, das eine Mischung aus zumindest zwei sich hinsichtlich
ihrer kinematischen Viskosität bei 40 °C unterscheidenden Grundölen ist, die aus Grundölen
der Gruppe I und Gruppe II mit einer kinematischen Viskosität bei 40°C von 3 bis 700
mm
2/s ausgewählt sind, wobei Grundöle der Gruppe III und Gruppe IV nicht ausgeschlossen
sind,
3 bis 15 Gew.-% sulfonatbasierter Korrosionsinhinbitor,
1 bis 20 Gew.-% Esterkomponente,
0,5 bis 3 Gew.-% Phoshorträgerkomponente, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die
Dialkylhydrogenphosphit, wobei jeder Alkylrest gesättigt oder ungesättigt ist und
14 bis 22 C-Atome aufweist, Oleylalkohol-ethoxylat-Phosphat, Dimethyloctadecenylphosphonat
und Triarylthiophosphat aufweist, oder 1 bis 10 Gew.-% Schwefelträgerkomponente, die
aus
einer Gruppe ausgewählt ist, die geschwefelter Kohlenwasserstoff, Schwefel-Polymer
aus Lardöl, überbasisches Na-Thiophosphonat, S-Ester, S-Ester von Ölsäuremethylester,
Amindialkyldithiophosphat, Ethylhexyl-Zn-dithiophosphat aufweist, als Hochdruck-/Antiverschleißadditiv,
1 bis 15 Gew.-% Emulgator, der aus nichtionischen Tensiden, anionischen Tensiden oder
einer Mischung aus nichtionischen und/oder anionischen Tensiden ausgewählt ist,
0,05 bis 1 Gew.-% Carbonsäurekomponente, die aus Carbonsäuren mit 16 bis 22 C-Atomen
oder Dimersäuren, die durch Dimerisierung ungesättigter Fettsäuren aus Tallöl hergestellte
Dicarboxylsäuren sind, oder Mischungen davon, ausgewählt ist,
0,05 bis 1 Gew.-% aminisches und/oder phenolisches Antioxidans,
0,5 bis 5 Gew.-% Wachs- und/oder Verdickerkomponente, die aus einer Gruppe ausgewählt
ist, die paraffinische Wachse, Fettsäurederivate, die Fettsäureester oder Fettsäureamide
der C16-20 gesättigten und ungesättigten Fettsäuren sind, und polymere Verdicker aufweist,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf.
[0022] Ein Schmiermittel mit dieser Zusammensetzung lässt sich anders als bislang üblich
tatsächlich kalt, d.h. bei Temperaturen deutlich unter 50°C, insbesondere bei Raumtemperatur
mit einer wässrig-alkalischen Reinigungslösung abreinigen.
[0023] Bevorzugt kann der Anteil des Basisfluids in der Schmiermittel-Zusammensetzung bei
55 bis 80 Gew.-% und besonders bevorzugt bei 60 bis 70 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht
der Zusammensetzung liegen. Je nach geplanter Anwendung der Schmiermittel-Zusammensetzung
als Waschschmiermittel, als walzwerkseitig aufgebrachtes Korrosionsschmiermittel bzw.
Prelube oder als Umformschmiermittel sind unterschiedliche Viskositäten vorgesehen,
die durch Auswahl und/oder Zusammensetzung des Basisfluids eingestellt werden. Eine
gewünschte Viskosität lässt sich einstellen, da als Basisfluid eine Mischung aus zumindest
zwei sich hinsichtlich ihrer kinematischen Viskosität bei 40°C unterscheidenden Grundölen
eingesetzt wird, die vorwiegend aus Grundölen der Gruppe I und Gruppe II mit einer
kinematischen Viskosität bei 40°C von 3 bis 700 mm
2/s ausgewählt sind. Allerdings sind Gruppe III und Gruppe IV Grundöle nicht ausgeschlossen.
Durch Auswahl der hinsichtlich ihrer Viskosität unterschiedlichen Grundöle und deren
Gewichtsverhältnis zueinander lässt sich die kinematische Viskosität bei 40°C der
Zusammensetzung nach Bedarf in einem Bereich von 5 bis 300 mm
2/s einstellen.
[0024] Die erfindungsgemäße Schmiermittel-Zusammensetzung kann als Prelube-Schmiermittel
eingesetzt werden, die Korrosionsschutzfunktion mit Emulgierbarkeit und Schmierfähigkeit
bei Bearbeitungsprozessen verbindet. Als Korrosionsschutzschmiermittel wird die erfindungsgemäße
Zusammensetzung im Walzwerk aufgetragen, um das Metallband während der Lagerung und
dem Transport vor Aneinanderhaftung und Korrosion zu schützen. Gegebenenfalls kann
im weiterverarbeitenden Betrieb, beispielsweise Presswerk, erforderlich sein, zur
Umformung einen weiteren Schmierstoff zumindest punktuell aufzutragen. Auch dieser
Umform- oder Ziehölschmierstoff kann eine erfindungsgemäße Zusammensetzung mit angepasster
Viskosität aufweisen. Ebenso kann ein gegebenenfalls erforderliches Waschöl eine erfindungsgemäße
Zusammensetzung mit modifizierter Viskosität sein. Für Waschschmiermittel wird eine
kinematische Viskosität bei 40°C im Bereich von 5 bis 25 mm
2/s, bevorzugt 8 bis 15 mm
2/s, für walzwerkseitig aufgebrachte Korrosionsschmiermittel bzw. Prelubes 20 bis 120
mm
2/s, bevorzugt 60 bis 100 mm
2/s, und für Umformschmiermittel 60 bis 300 mm
2/s, bevorzugt 130 bis 200 mm
2/s, eingestellt werden.
[0025] Zum Einsatz als Prelube beispielsweise kann das Basisfluid einer besonders bevorzugten
Schmiermittel-Zusammensetzung ein erstes Grundöl mit einer kinematischen Viskosität
bei 40°C von 700 mm
2/s und ein zweites Grundöl mit einer kinematischen Viskosität bei 40°C von 40 mm
2/s aufweisen. Um eine kinematischen Viskosität bei 40°C von 100 ± 10 mm
2/s zu erreichen, wird ein Gewichtsverhältnis des ersten Grundöls zu dem zweiten Grundöl
in dem Basisfluid zwischen 3:1 bis 4:1 eingestellt.
[0026] Der sulfonatbasierte Korrosionsinhinbitor der Schmiermittel-Zusammensetzung ist aus
der Gruppe ausgewählt, die überbasische und neutrale Ca-Sulfonate, überbasische und
neutrale Na-Sulfonate und Mischungen davon umfasst, wobei eine erfindungsgemäße Zusammensetzung
zumindest ein überbasisches Sulfonat enthält. Bevorzugt kann die Zusammensetzung 0,5
bis 5 Gew.-% überbasisches Na-Sulfonat und/oder 2 bis 10 Gew.-% überbasisches Ca-Sulfonat
enthalten. Gegebenenfalls kann eine erfindungsgemäße Zusammensetzung zusätzlich zu
dem zumindest einen überbasischen Sulfonat 1 bis 5 Gew.-% neutrales Ca-Sulfonat und/oder
1 bis 5 Gew.-% neutrales Na-Sulfonat aufweisen, jeweils unter der Voraussetzung, dass
die Gewichtsanteile der überbasischen und gegebenenfalls neutralen Sulfonate in Summe
3 bis 15 Gew.-% sulfonatbasierten Korrosionsinhinbitoren bezogen auf das Gesamtgewichts
der Zusammensetzung ergeben.
[0027] Ein bevorzugtes Sulfonatkonzept für eine erfindungsgemäße Schmiermittel-Zusammensetzung
weist 1 bis 5 Gew.-% überbasisches Na-Sulfonat und 3 bis 5 Gew.-% überbasisches Ca-Sulfonat
auf. Besonders bevorzugt kann die Zusammensetzung als Korrosionsinhibitoren 1,5 Gew.-%
überbasisches Na-Sulfonat und 3,5 Gew.-% überbasisches Ca-Sulfonat aufweisen.
[0028] Ein alternatives Sulfonatkonzept sieht zusätzlich zu 1 bis 5 Gew.-% überbasisches
Na-Sulfonat und 3 bis 5 Gew.-% überbasisches Ca-Sulfonat 1 bis 5 Gew.-% neutrales
Ca-Sulfonat vor. Bevorzugt weist dieses Sulfonatkonzept 1,5 Gew.-% überbasisches Na-Sulfonat
und 3,5 Gew.-% überbasisches Ca-Sulfonat und 3 Gew.-% neutrales Ca-Sulfonat auf.
[0029] Weitere alternative Zusammensetzungen weisen nur überbasisches Na-Sulfonat mit 3
bis 6 Gew.-%, bevorzugt 4,6 Gew.-%, oder nur überbasisches Ca-Sulfonat mit 3 bis 10
Gew.-%, bevorzugt 5,2 Gew.-%, auf.
[0030] Die angegebenen Gewichtsanteile beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
[0031] Ferner kann eine erfindungsgemäße Schmiermittel-Zusammensetzung zusätzlich 0,05 bis
1,7 Gew.-% zumindest einer weiteren Inhibitorkomponente, die aus einer Gruppe ausgewählt
ist, die Triazole, Benzotriazol und Amine aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Zusammensetzung aufweisen. Die weitere Inhibitorkomponente in der Zusammensetzung
kann ausgewählt sein aus 0,05 bis 0,2 Gew.-% Triazolen, bevorzugt 0,1 Gew.-% Benzotriazol,
und/oder 0,1-1,5 Gew.-% Aminen, vorzugsweise Trialkanolaminen wie etwa Triethanolamin.
[0032] Bei der Esterkomponente einer Schmiermittel-Zusammensetzung kann es sich um 10 bis
20 Gew.-% Fettsäureester oder 1 bis 5 Gew.-% Wollfettester, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht der Zusammensetzung, handeln. Bevorzugt kann eine erfindungsgemäße Zusammensetzung
15 Gew.-% Fettsäurester bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweisen.
[0033] Bevorzugte Schmiermittel-Zusammensetzungen weisen als Hochdruck-/ Antiverschleißadditiv
eine Phosphorkomponente auf, deren Anteil insbesondere bei 2 Gew.-% bezogen auf das
Gesamtgewicht der Zusammensetzung liegt. Bei der Phosphorträgerkomponente kann es
sich um ein Dialkylhydrogenphosphit handeln, wobei jeder Alkylrest gesättigt oder
ungesättigt ist und 14 bis 22 C-Atome aufweist, beispielsweise Di-Oleyl-Hydrogen-Phosphit.
[0034] Der Emulgator, der für die verbesserte Abreinigbarkeit mit einem wässrigen Reiniger
sorgt, kann aus nichtionischen Tensiden, insbesondere Fettalkoholalkoxylaten, ausgewählt
sein. Bevorzugte Fettalkoholethoxylate basieren auf Fettalkoholen mit 16 bis 18 C-Atomen
und weisen einen Alkoxylierungsgrad bzw. Ethoxylierungsgrad von 2 bis 5 Mol auf. Es
können auch Mischungen unterschiedlicher nichtionischer Tenside bzw. Fettalkoholalkoxylaten
eingesetzt werden, die sich z.B. im Alkoxylierungsgrad unterscheiden. Es können auch
propoxylierte oder gemischt ethoxylierte und propoxylierte Fettalkohole als Emulgatoren
eingesetzt werden.
[0035] Als alternative oder zusätzliche Emulgatoren können anionische Tenside, beispielsweise
Alkyl-Ethercarbonsäuren oder Phosphorestern, eingesetzt werden. Unter den Alkyl-Ethercarbonsäuren
sind C
14-22-Fettalkohol-Polyglykol-Ether-Carbonsäuren bevorzugt, die gesättigt oder ungesättigt
sein können. Als Phosphorester kommen alkoxylierte Fettalkohol-Phosphatester, bevorzugt
Phosphatester von gesättigten oder ungesättigten Fettalkoholen mit 16 bis 18 C-Atomen
und einem Ethoxylierungsgrad von beispielsweise 5 Mol in Frage. Aber auch hier sind
Phosphatester von Fettalkoholen mit einem abweichenden Ethoxylierungsgrad oder propoxylierte
bzw. gemischt propoxylierte und ethoxylierte Fettalkohole denkbar.
[0036] Ein Anteil jeder Emulgatorkomponente allein oder in der Mischung beträgt jeweils
1 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, unter der Voraussetzung,
dass der Gesamtgehalt an Emulgator 15 Gew.-% nicht übersteigt.
[0037] Eine bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung weist 7,5 Gew.-% Fettalkoholalkoxylatgemisch
als Emulgator bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung auf, wobei das Fettalkoholalkoxylatgemisch
insbesondere aus 5 Gew.-% C
16-18- Fettalkohol mit einem Ethoxylierungsgrad von 5 Mol und 2,5 Gew.-% C
16-18- Fettalkohol mit einem Ethoxylierungsgrad von 2 Mol gebildet wird.
[0038] Die Carbonsäurekomponente einer Schmiermittel-Zusammensetzung kann aus gesättigten
oder ungesättigten Carbonsäuren mit 16 bis 22 C-Atomen, wie beispielsweise Tallölfettsäuren,
Ölsäure und Behensäure, oder Dimersäuren ausgewählt sein, die durch Dimerisierung
ungesättigter Fettsäuren aus Tallöl hergestellte Dicarboxylsäuren sind. Auch Mischungen
davon sind denkbar. Eine bevorzugte Zusammensetzung kann 0,5 Gew.-% Tallölfettsäure
bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweisen. Bevorzugt werden Tallölfettsäuren
mit einem hohen Fettsäuregehalt und einem niedrigen Gehalt an Harzsäuren eingesetzt.
[0039] Das in der erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzung enthaltene aminische Antioxidans
kann ein Reaktionsprodukt aus N-Phenyl-benzolamin mit 2,4,4-Trimethylpenten (Irganox®
L57) sein. Das phenolische Antioxidans kann beispielsweise aus Octyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamat
(Irganox® L135), Octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat (IRGANOX®
L107) ausgewählt sein. Eine bevorzugte Zusammensetzung kann 0,25 Gew.-% aminisches
Antioxidans und 0,25 Gew.-% phenolisches Antioxidans, bevorzugt Octyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamat,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweisen.
[0040] Die Wachs- und/oder Verdickerkomponente einer erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzung
kann aus
- paraffinischen Wachsen,
- Fettsäurederivaten, insbesondere Fettsäureester oder Fettsäureamide der C16-20 gesättigten
und ungesättigten Fettsäuren, beispielsweise Methyl-12-hydroxystearat, Octadecylstearate
oder raffiniertes Ölsäureamid,
- Polymeren, beispielsweise Blockpolymeren, insbesondere linearen Triblock-Copolymeren
basierend auf Styrol und Ethylen/Butylen mit PS-PE/PB-PS und 30% PS, Polymethacrylaten
in Mineralöl und niedermolekularen Polyisobutenen (Pib 1300), ausgewählt sein.
[0041] Eine bevorzugte Zusammensetzung kann 3 Gew.-% paraffinisches Wachs mit Erstarrungspunkt
bei 64 bis 66°C als Wachs- und/oder Verdickerkomponente aufweisen.
[0042] Eine weitere erfindungsgemäße Zusammensetzung bezieht sich auf ein Trockenschmiermittel,
auch Hotmelt genannt, wobei anstelle eines Basisfluids Wachse eingesetzt werden. Die
Hotmelt-Zusammensetzung wird als Korrosionsschutzschmiermittel oder Prelube zur Applikation
auf einem Metallband erwärmt oder kann gegebenenfalls auch als wässrige Dispersion
zum Einsatz kommen, kann aber dennoch in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ebenfalls
kalt abgereinigt werden. Die kalt abwaschbare Trockenschmiermittel-Zusammensetzung
weist auf:
10 bis 90 Gew.-% Wachskomponente, die einen Schmelzbereich von 35 bis 75°C hat und
aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Polyalkylenglykol, Polyalkylenglykol-Ester, Ester,
Ester-Ethoxylat, Carbonsäure-Ethoxylat, Ethercarbonsäure und deren Alkali- und Erdalkaliseifen,
Glycerin-Fettsäure-Ester, Polyol-Ester und deren Ethoxylate, Sorbitol-Ester und deren
Ethoxylate, Alkohole und deren Ethoxylate, Fettalkohole und deren Ethoxylate, paraffinische
Wachse, Fettsäurederivate, die Fettsäureester oder Fettsäureamide der C16-20 gesättigten
und ungesättigten Fettsäuren ausgewählt sind, aufweist,
3 bis 15 Gew.-% sulfonatbasierter Korrosionsinhinbitor,
0,05 bis 1,7 Gew.-% zumindest einer weiteren Inhibitorkomponente, die aus 0,05 bis
0,2 Gew.-% Triazolen, bevorzugt 0,1 Gew.-% Benzotriazol und/oder 0,1-1,5 Gew.-% Aminen,
vorzugsweise Trialkanolaminen ausgewählt ist,
0,5 bis 3 Gew.-% Phoshorträgerkomponente, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die
Dialkylhydrogenphosphit, wobei jeder Alkylrest gesättigt oder ungesättigt ist und
14 bis 22 C-Atome aufweist, Oleylalkohol-ethoxylat-Phosphat, Dimethyloctadecenylphosphonat
und Triarylthiophosphat aufweist, oder 1 bis 10 Gew.-% Schwefelträgerkomponente, die
aus einer Gruppe ausgewählt ist, die geschwefelter Kohlenwasserstoff, Schwefel-Polymer
aus Lardöl, überbasisches Na-Thiophosphonat, S-Ester, S-Ester von Ölsäuremethylester,
Amindialkyldithiophosphat, Ethylhexyl-Zn-dithiophosphat aufweist, als Hochdruck-/Antiverschleißadditiv,
0 bis 15 Gew.-% Emulgator, der aus nichtionischen Tensiden oder anionischen Tensiden
oder einer Mischung aus nichtionischen und/oder anionischen Tensiden ausgewählt ist,
wobei die Zugabe des Emulgators entfallen kann, wenn die Wachskomponente ein Sorbitan-Ester-Ethoxylat
aufweist, das aus Sorbitan-Tristearat-Ethoxylat und Sorbitan-Monostearat-Ethoxylat
ausgewählt ist,
0,05 bis 1 Gew.-% Carbonsäurekomponente, die aus Carbonsäuren mit 16 bis 22 C-Atomen
oder Dimersäuren, die durch Dimerisierung ungesättigter Fettsäuren aus Tallöl hergestellte
Dicarboxylsäuren sind, oder Mischungen davon, ausgewählt ist,
0,05 bis 1 Gew.-% aminisches und/oder phenolisches Antioxidans, jeweils bezogen auf
das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
[0043] Je nach Anteil der Wachskomponente kann gegebenenfalls der Zusatz eines Basisfluids
zur Ergänzung der 100 Gew.-% der Zusammensetzung erforderlich sein, das eine Mischung
aus zumindest zwei sich hinsichtlich ihrer kinematischen Viskosität bei 40 °C unterscheidenden
Grundölen ist, die aus Grundölen der Gruppe I und Gruppe II mit einer kinematischen
Viskosität bei 40°C von 3 bis 700 mm
2/s ausgewählt sind, wobei Grundöle der Gruppe III und Gruppe IV nicht ausgeschlossen
sind.
[0044] Die Wachskomponente ist aus einer oder mehreren organischen Verbindungen ausgewählt,
die einen Schmelzbereich von 35 bis 75°C, vorzugsweise 40 bis 70°C, haben und kann
ein Polyalkylenglykol, Polyalkylenglykol-Ester, ein Ester, Ester-Ethoxylat, ein Carbonsäure-Ethoxylat
oder eine Ethercarbonsäure oder deren Alkali- und Erdalkaliseifen, Glycerin-Fettsäure-Ester,
ein Polyol-Ester oder Sorbitol-Ester oder deren Ethoxylate, ein Alkohol oder Fettalkohol
oder deren Ethoxylate sein oder aufweisen.
[0045] Beispiele sind Polyethylenglykole 1500, 2000 und 4000, Polyalkylenglykol-Ester, Sorbitan-Tristearat,
Sorbitan-Tristearat-Ethoxylat, Sorbitan-Monostearat, Sorbitan-Monostearat-Ethoxylat,
Stearylalkohol, Stearyl-Cetyl-Alkohol, 12-Hydroxy-Stearinsäure, Methyl-12-Hydroxy-Stearat,
Glycerolmonostearat, Glycerolmonolaureat, PEG1500-Monostearat, Pentaerythriol-Tetrastearat.
[0046] Auch Kombinationen der genannten Wachskomponenten sind denkbar, z.B. Sorbitan-Tristearat
und Sorbitan-Tristearat Ethoxylat (z.B. im Verhältnis 40:60) oder Sorbitan-Monostearat
und Sorbitan-Monostearat Ethoxylat (z.B. im Verhältnis 75:25). Es sind aber auch andere
Kombinationen der genannten Wachskomponenten denkbar.
[0047] Bei festen Wachskomponenten bzw. Verdickern, die selbst emulgierende Wirkung haben
(z.B. die vorgenannten Sorbitan-Ethoxylate), kann gegebenenfalls die Zugabe der flüssigen
Emulgatoren entfallen.
[0048] Eine Ausführungsform der Trockenschmierstoff-Zusammensetzung kann vorsehen, dass
als Wachskomponente eine Mischung aus 7,5 Gew.-% Sorbitan-Tristearat und 7,5 Gew.-%
Sorbitan-Tristearat-Ethoxylat (20 EO) eingesetzt wird, und die übrigen Komponenten
wie oben angegeben enthalten sind, d.h. dass der Emulgator entfallen kann; hier wird
ein Grundöl zur Ergänzung der 100 Gew.-% der Zusammensetzung zugegeben.
[0049] Die Wachskomponente kann ferner wie oben in der erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzung
aus
- paraffinischen Wachsen,
- Fettsäurederivaten, insbesondere Fettsäureester oder Fettsäureamide der C16-20 gesättigten
und ungesättigten Fettsäuren, beispielsweise Methyl-12-hydroxystearat, Octadecylstearate
oder raffiniertes Ölsäureamid, ausgewählt sein.
[0050] Unterschiedliche Wachskomponenten können auch gemischt werden, um der Trockenschmiermittel-Zusammensetzung
die gewünschten Eigenschaften zu verleihen.
[0051] Die weiteren Komponenten können in Weiterbildungen der Trockenschmiermittel-Zusammensetzung
entsprechend den obigen Angaben zu der erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzung
ausgebildet sein.
[0052] In der vorliegenden Anmeldung werden die erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzungen
als Korrosionsschutz-, Wasch- und/oder Umformschmiermittel und Trockenschmiermittel-Zusammensetzungen
als Korrosionsschutz-Schmiermittel bzw. Prelube beschrieben. Als Korrosionsschutzmittel
bzw. Prelube ausgeführte erfindungsgemäße Schmiermittel-Zusammensetzungen sowie die
Trockenschmiermittel-Zusammensetzungen werden walzwerkseitig aufgetragen, Wasch- und
Umformschmiermittel im Presswerk. Unter Korrosionsschutzmittel bzw. Prelubes, Wasch-
und Umformschmiermittel sollen sämtliche synonym verwendeten Begriffe verstanden werden,
die sich auf solche Schmiermittel beziehen. Korrosionsschutzmittel können beispielsweise
auch als Korrosionsschutzöl etc. und Prelubes beispielsweise als Korrosionsschutzöl
mit Umformeigenschaften etc. bezeichnet werden. Für Trockenschmiermittel werden auch
Bezeichnungen wie Hotmelt, Hotmelt Drylube, Drylube oder Trockenschmierstoff verwendet.
Waschschmiermittel werden beispielsweise auch als Waschöl oder öliges Waschfluid bezeichnet
und unter Umformschmiermittel fallen Ziehöl, Umformschmierstoff, Ziehschmierstoff,
Zusatzschmiermittel etc.
[0053] Eine erfindungsgemäße Verwendung der ebenfalls erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzung
bezieht sich auf deren Applikation auf einem Metallband als Korrosionsschutz-, Wasch-
und/oder Umformschmiermittel. Die Schmiermittel-Zusammensetzung gestattet kaltes Abwaschen
eines durch die Applikation der Schmiermittel-Zusammensetzung auf dem Metallband gebildeten
Films mit einem alkalisch-wässrigen Reiniger. Da bei der Abreinigung des Metallbands
der in der erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammen-setzung enthaltene Emulgator in
den alkalisch-wässrigen Reiniger eingetragen wird, muss dessen Tensidkomponente entsprechend
geringer nachdosiert werden; d.h., dass die Tensidkonzentration des alkalisch-wässrigen
Reinigers auf den Emulgatorgehalt der Schmiermittel-Zusammensetzung abgestimmt ist.
[0054] Weitere Ausführungsformen sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren
Ausführungsformen verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung
und durch den Bezug auf die Figuren deutlich und besser verständlich. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine fotografische Abbildung eines Prüfblechs, das mit einer erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzung
beschichtet wurde, nach erfolgter Reinigung bei 25°C,
Fig. 2 eine fotografische Abbildung eines Prüfblechs, das mit einer alternativen erfindungsgemäßen
Schmiermittel-Zusammensetzung beschichtet wurde, nach erfolgter Reinigung bei 25°C,
Fig. 3 eine fotografische Abbildung eines Prüfblechs, das mit einer weiteren alternativen
erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzung beschichtet wurde, nach erfolgter
Reinigung bei 25°C,
Fig. 4 eine fotografische Abbildung eines Prüfblechs, das mit einer noch weiteren alternativen
erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzung beschichtet wurde, nach erfolgter
Reinigung bei 25°C,
Fig. 5 eine fotografische Abbildung eines Prüfblechs, das mit einer Schmiermittel-Zusammensetzung
aus dem Stand der Technik beschichtet wurde, nach erfolgter Reinigung bei 25°C,
Fig. 6 eine vergleichende Darstellung der Abbildungen des Prüfblechs, das mit einer Schmiermittel-Zusammensetzung
aus dem Stand der Technik beschichtet wurde (links) und eines Prüfblechs, das mit
einer erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzung beschichtet wurde (rechts).
[0055] Die erfindungsgemäße Schmiermittel-Zusammensetzung bezieht sich auf den Produktbereich
Korrosionsschutzöle und Umformschmierstoffe sowie Waschöle, vor allem im automobilen
Rohkarossenprozess. Dieser beginnt mit der Applikation des Korrosionsschutzöls bzw.
Prelubes auf das Blech im Stahl- oder Aluminiumwerk und endet beim Aufbringen der
Grundlackierung mittels kathodischer Tauchlackierung (KTL). Zielproduktabhängig kommen
dabei Prelube bzw. Korrosionsschutzöl, Waschöl und Ziehöl zum Einsatz. Vor der KTL
werden alle Öle durch ein alkalisch-wässriges Reinigersystem entfernt, wozu bislang
eine Temperatur von etwa 55°C erforderlich ist.
[0056] Kommen als Prelube bzw. Korrosionsschutzöl, Waschöl und Ziehöl erfindungsgemäße Schmiermittel-Zusammensetzungen
zum Einsatz, können diese auch bei niedrigen Reinigertemperaturen vom Blech (Beispiel:
Auto-Rohkarosse) vollständig entfernt werden, sodass Kosten und Energie durch die
Beheizung von Reinigerbädern eingespart werden.
[0057] Die in der erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzung als reinigungswirksame
Bestandteile eingesetzten Emulgatoren stören dabei die Haupteigenschaften der Öle
- je nach Produkttyp sind dies Korrosionsschutz, Schmier- und/oder Waschwirkung -
nicht, insbesondere bei Verwendung nichtionischer Tenside. Zudem erfüllen die eingesetzten
Emulgatoren die Anforderungen an die Verträglichkeit mit nachfolgenden Prozessschritten
(u.a. Rohbau-Kleben, Schweißen, kathodische Tauchlackierung).
[0058] Weiter erfüllt die erfindungsgemäße Schmiermittel-Zusammensetzung die Anforderungen
bezüglich der Applikationsfähigkeit im Stahl- bzw. Aluminiumwerk. Eine gängige Applikationsart
dort ist elektrostatisches Sprühen; es können aber auch andere Applikationsarten,
beispielsweise herkömmliches Sprühen eingesetzt werden. Hierfür geeignete Zusammensetzungen
weisen eine kinematische Viskosität bei 40°C im Bereich von 20 bis 120 mm
2/s auf. Zum Sprühen kann eine leichte Erwärmung auf 50 bis 60°C zur vollständigen
Auflösung des enthaltenen Wachses/Verdickers erforderlich sein. Für andere Applikationsformen,
beispielsweise mittels Rollcoater oder ähnlichen Beschichtungsanlagen, oder wenn die
Zusammensetzung als Wasch- oder Umform- bzw. Ziehöl konzipiert ist, kann die Zusammensetzung
aber auch in einem anderen Viskositätsbereich eingestellt sein und eine Erwärmung
zur Applikation entfallen. Gegebenenfalls kann eine erfindungsgemäße Schmiermittel-Zusammensetzung
auch als wässrige Dispersion appliziert werden. Üblicherweise erfolgt die Applikation
von Umformölen mittels Sprühen, oder seltener durch Rollcoater. Zur Applikation von
Waschölen hingegen werden eher Filz-, Abquetsch- und/oder Gummiwalzen eingesetzt.
[0059] Mit einer geeignet eingestellten Viskosität lässt sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung
als gleichmäßige, dünne Schicht als Korrosionsschmiermittel bzw. Prelube im Bereich
von 0,5 bis 2,5 µm, bevorzugt etwa 1 µm, als Umformschmiermittel im Bereich von 1
bis 10 µm, bevorzugt etwa 2 µm, und als Waschschmiermittel im Bereich von 1 bis 5
µm, bevorzugt 0,5 bis 1 µm, auf dem Metallband auftragen, und läuft infolge der enthaltenen
Wachse/Verdicker nicht ab. Eine Gesamtdicke der aus verschiedenen Zusammensetzungen
gebildeten Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5 µm, besonders bevorzugt
bei etwa 2 µm. So bietet die erfindungsgemäße Zusammensetzung nicht nur Korrosionsschutz
sowohl für Stahl als auch Aluminium während Lagerung und Transport sondern wirkt bei
der Umformung als Schmiermittel. Die der Umformung nachfolgenden Fügeverfahren wie
Schweißen, Kleben, Bördeln oder Clinchen können ohne Reinigung, d.h. mit anhaftender
Schmiermittel-Zusammensetzung durchgeführt werden, die somit mit den meisten oder
allen gängigen Rohbauklebern wie hochfesten Konstruktionsklebern oder Dichtungsklebern
kompatibel ist.
[0060] Vor der Phosphatierung und Lackierung wird die Schmiermittel-Zusammensetzung mittels
eines alkalisch wässrigen Reinigers im Tauch-/Sprühbad entfernt. Vollständiges Entfernen
ist wichtig, um Lackfehler aufgrund von Schmiermittelrückständen zu vermeiden.
[0061] Durch die von den zu reinigenden Blechteilen entfernte Schmiermittel-Zusammensetzung
gelangen die in der Schmiermittel-Zusammensetzung enthaltenen Emulgatoren in das Reinigungsbad
und erhöhen somit dort die Konzentration der Tenside bzw. Emulgatoren, da die Reinigungsbäder
aufbereitet und rezirkuliert werden. Da ein Anstieg dieser Komponenten ohne entsprechende
Berücksichtigung im Reinigungsprozess zu Störungen führen würde, muss die durch die
Korrosionsschutz- und Bearbeitungsöle eingetragene Emulgatormenge bei der Dosierung
der Reinigungsbäder berücksichtigt werden, indem die Tensidkomponente entsprechend
geringer nachdosiert wird.
Tabelle 1 zeigt eine besonders bevorzugte Schmiermittel-Zusammensetzung, die eine
kinematische Viskosität bei 40°C von 100 mm
2/s aufweist:
Gew.-% |
Komponente |
Beispiel |
66,4 |
Basisfluid |
|
- 52,2 |
Gruppe I Grundöl, kin. Viskosität (40°C) = 700 mm2/s |
PIONIER® 4529 (H & R KG, Hamburg, DE) |
- 14,2 |
Gruppe II Grundöl, kin. Viskosität (40°C) = 40 mm2/s |
Chevron Neutral Oil 220 R (Chevron, Gent, Belgien) |
5 |
Sulfonatkomponente |
|
-1,5 |
überbasisches Na-Sulfonat |
Lubrizol ® 5318A (Lubrizol Company, Wickliffe, Ohio, USA) |
- 3,5 |
überbasisches Ca-Sulfonat |
Calcinate™ OR (Chemtura Corp. Petroleum Additives, Middlebury, CT, USA) |
0,1 |
Inhibitorkomponente |
Benzotriazol |
15 |
Esterkomponente gesättigter Fettsäureester, 2-Ethylhexylpalmitat |
Metalest-EHP 99 (FACI Metalest, Zaragoza, Spanien)/ Radia 7780 (Oleon GmbH, Wiesbaden,
DE) |
2 |
Phosphorträgerkomponente Di-Oleyl-Hydrogen-Phosphit |
Doverphos® 253 (Dover Chemical Corp., Dover, Ohio, USA) |
7,5 |
Emulgator |
|
- 5 |
nichtionisches Tensid, Fettalkoholethoxylat, 5 mol |
Emulsogen M (Clariant, Muttenz, Schweiz) Rhodasurf CET 5 (Rhodia Novecare, Courbevoie,
Frankreich) |
- 2,5 |
nichtionisches Tensid, Fettalkoholethoxylat, 2 mol |
Rhodasurf CET 2 (Rhodia Novecare, Courbevoie, Frankreich) |
0,5 |
Carbonsäurekomponente |
Tallölfettsäure for2 (Forchem Oy, Rauma, Finland) |
0,25 |
aminisches Antioxidans |
Irganox L57 (Ciba Spezialitätenchemie, Basel, Schweiz) |
0,25 |
phenolisches Antioxidans |
Irganox L135 (Ciba Spezialitätenchemie, Basel, Schweiz) |
3 |
Wachskomponente paraffinische Wachse, Erstarrungspunkt 64-66°C |
HR 64-66 (H & R KG, Hamburg, DE) |
[0062] Alternative Zusammensetzungen variieren vor allem im Hinblick auf das Sulfonatkonzept,
das als Korrosionsinhibitor eingesetzt wird. In geringerem Umfang kann auch das Grundölgemisch,
das das Basisfluid bildet, variieren, um die Viskosität im gewünschten Bereich einzustellen.
[0063] Während die erste, besonders bevorzugte Schmiermittelzusammensetzung nur überbasische
Na- und Ca-Sulfonate aufweist, können in einer alternativen Zusammensetzung überbasische
und neutrale Sulfonate enthalten sein:
Tabelle 2 zeigt Basisfluid und Sulfonatkomponente einer alternativen Schmiermittel-Zusammensetzung,
die weiteren Komponenten entsprechen Tabelle 1:
Gew.-% |
Komponente |
Beispiel |
63,4 |
Basisfluid |
|
- 49,2 |
Gruppe I Grundöl, kin. Viskosität (40°C) = 700 mm2/s |
PIONIER® 4529 (H & R KG, Hamburg, DE) |
- 14,2 |
Gruppe II Grundöl, kin. Viskosität (40°C) = 40 mm2/s |
Chevron Neutral Oil 220 R (Chevron, Gent, Belgien) |
8 |
Sulfonatkomponente |
|
- 1,5 |
überbasisches Na-Sulfonat |
Lubrizol ® 5318A (Lubrizol Co, Wickliffe, Ohio, USA) |
- 3,5 |
überbasisches Ca-Sulfonat |
Calcinate™ OR (Chemtura Corp. Petroleum Additives, Middlebury, CT, USA) |
3 |
neutrales Ca-Sulfonat |
Arcot 626F (PCAS, Longjumeau, Frankreich) |
[0064] Tabelle 3 und 4 zeigen weitere alternative Zusammensetzung, die jeweils nur überbasisches
Na-Sulfonat oder nur überbasisches Ca-Sulfonat enthalten. Auch hier entsprechen die
weiteren Komponenten denen in Tabelle 1.
Tabelle 3
Gew.-% |
Komponente |
Beispiel |
66,8 |
Basisfluid |
|
- 52,6 |
Gruppe I Grundöl, kin. Viskosität (40°C) = 700 mm2/s |
PIONIER® 4529 (H & R KG, Hamburg, DE) |
- 14,2 |
Gruppe II Grundöl, kin. Viskosität (40°C) = 40 mm2/s |
Chevron Neutral Oil 220 R (Chevron, 9052 Gent, Belgien) |
4,6 |
überbasisches Na-Sulfonat |
Lubrizol ® 5318A (Lubrizol Co, Wickliffe, Ohio, USA) |
Tabelle 4
Gew.-% |
Komponente |
Beispiel |
66,2 |
Basisfluid |
|
- 52 |
Gruppe I Grundöl, kin. Viskosität (40°C) = 700 mm2/s |
PIONIER® 4529 (H & R KG, Hamburg, DE) |
- 14,2 |
Gruppe II Grundöl, kin. Viskosität (40°C) = 40 mm2/s |
Chevron Neutral Oil 220 R (Chevron, Gent, Belgien) |
5,2 |
überbasisches Ca-Sulfonat |
Calcinate™ OR (Chemtura Corp. Petroleum Additives, Middlebury, CT, USA) |
[0065] Es wird betont, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung nicht auf die hier beispielhaft
angeführten besonders bevorzugten Zusammensetzungen beschränkt sein soll.
[0066] Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die Zusammensetzung innerhalb der beanspruchen
Grenzen geändert werden kann, um bestimmte Eigenschaften der Zusammensetzung zu modifizieren.
Auch sind Alternativen zu den genannten Komponenten und Beispielen innerhalb des Schutzumfangs
ohne weiteres denkbar.
[0067] So kommen anstelle der beiden in den Tabellen 1 bis 4 angeführten Grundöle, die das
Basisfluid bilden, auch andere Gruppe I und Gruppe II Öle in Betracht, die abweichende
kinematische Viskositäten haben können - insbesondere, wenn die kinematische Viskosität
(40°C) der Zusammensetzung abweichend von den obigen 100 mm
2/s innerhalb des beanspruchten Bereichs von 8 bis 200 mm
2/s eingestellt werden soll.
Tabelle 5 gibt weitere Grundöle an, die in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung
zur Bildung des Basisfluids mit der gewünschten Viskosität herangezogen werden können:
Grundöl |
kinematische Viskosität (40°C) |
Beispiel |
naphthenisch |
kV40=7,6 mm2/s |
NS 8 (Nynas, Stockholm, Schweden) |
naphthenisch |
kV40=8 mm2/s |
T9 (Nynas, Stockholm, Schweden)/ GADUS NH 8/40 (Shell, Den Haag, Niederlande) |
Gruppe I |
kV40=114 mm2/s |
SN 600 (Shamrock, Limassol, Zypern) |
Gruppe I |
kV40=500 mm2/s |
BRIGHTSTOCK 460 (Total Lubrifiants, LeHavre, Frankreich) |
Gruppe II |
kV40= 102 mm2/s |
CHEVRON NEUTRAL 600 R (Chevron, Gent, Belgien) |
Gruppe II |
kV40=3,5 mm2/s |
Base Oil PL 35 (Fa. Petro Canada, Calgary/Canada) |
[0068] Bezüglich der Sulfonatkomponente kann als überbasisches Ca-Sulfonat auch Calcinate™
OTS (Chemtura Corp. Petroleum Additives, Middlebury, CT, USA) eingesetzt werden. Als
neutrales Na-Sulfonat kommt beispielsweise Petronate® H (Sonneborn, Amsterdam, Niederlande)
in Frage.
[0069] Außer Benzotriazol können als Inhibitorkomponente wasserlösliche Benzol-Derivate,
z.B. Irgamet 42 (Ciba Spezialitätenchemie, Basel, Schweiz), oder Triethanolamin in
den beanspruchten Grenzen eingesetzt werden.
Tabelle 6 gibt weitere, alternativ geeignete Esterkomponenten an:
Fettsäure-Ester |
FS-Ester gesättigt, TMP, verzweigt |
PRIOLUBE 1968 (Croda, Nettetal, DE) |
Fettsäure-Ester |
FS-Ester gesättigt, TMP C8-10 |
PRIOLUBE™ 3970 (Croda, Nettetal, DE) |
Fettsäure-Ester |
NPG diisostearat |
PRIOLUBE™ 1973 (Croda, Nettetal, DE) |
Fettsäure-Ester |
TMPO |
RADIALUBE 7364 (Oleon GmbH, Wiesbaden, DE) |
Fettsäure-Ester |
Triglycerid C8-C10 |
RADIAMULS MCT 2106 (Oleon GmbH, Wiesbaden, DE) |
Fettsäure-Ester |
KW, Butylester |
Alphanox 2015 (alpha Chemie, Freital, DE) |
Wollfettester |
Wollfettester (PE) |
Ewasol EPS 24 (H. Erhard Wagner GmbH, Bremen, DE) |
Wollfettester |
Wollfettester |
Ewasol LY10 (H. Erhard Wagner GmbH, Bremen, DE) |
Tabelle 7 listet weitere, alternative EP/AW-Komponenten:
Phosphorträger |
Oleylalkohol-ethoxylat-Phosphat |
Rhodafac PA 35 (Rhodia Novecare, Courbevoie, Frankreich) |
Phosphorträger |
Dimethyloctadecenylphosphonat |
Duraphos 100 (Rhodia Novecare, Courbevoie, Frankreich) |
Phosphorträger |
Triarylthiophosphat |
Irgalube TPPT (Ciba Spezialitätenchemie, Basel, Schweiz) |
Schwefelträger |
geschwefelter Kohlenwasserstoff |
TPS® 20 (Arkema Inc., King of Prussia, Pennsylvania, USA) |
Schwefelträger |
Schwefel-Polymer aus Lardöl |
Additin RC 8000 (Rhein-Chemie Additives, Mannheim, DE) |
Schwefelträger |
überbasisches Na-Thiophosphonat |
Roscan 491 (PCAS, Longjumeau, Frankreich) |
Schwefelträger |
S-Ester |
Additin RC 2415 (Rhein-Chemie Additives, Mannheim, DE) |
Schwefelträger |
S-Ester (Ölsäuremethylester) |
Additin RC 2411 (Rhein-Chemie Additives, Mannheim, DE) |
Schwefelträger |
Amindialkyldithiophosphat |
Additin RC 3880 (Rhein-Chemie Additives, Mannheim, DE) |
Schwefelträger |
Ethylhexyl-Zn-dithiophosphat |
Additin RC 3080 (Rhein-Chemie Additives, Mannheim, DE) |
[0070] Neben den bevorzugten nichtionischen Tensiden können auch anionische Tenside wie
Alkyl-Ethercarbonsäure, z.B. Akypo RCP 105 (Kao Chemicals Europe, Barcelona, Spanien),
oder Phosphatester wie Rhodafac PA 35 (Rhodia Novecare, Courbevoie, Frankreich), eingesetzt
werden.
[0071] Als Carbonsäuren kommen auch reine Ölsäure, Dimersäure (z.B. Pripol 1022, (Croda,
Nettetal, DE)) oder Behensäure (Prifrac 2989 (Croda, Nettetal, DE)) in Frage.
[0072] Alternative phenolische Antioxidantien sind z.B. Butylhydroxytoluol oder Irganox®
L 107 (BASF, Ludwigshafen, DE).
[0073] Alternative Wachse oder Verdicker zur Einstellung der Viskosität/Rheologie der Zusammensetzung
können aus Tabelle 8 ausgewählt werden:
paraffinische Wachse |
Erstarrungspunkt 63°C |
Sasolwax 6072 Sasol, Hamburg, DE) |
Rizinusölderivat |
Rizinusölderivat |
LUVOTIX R (Lehmann &Voss&Co. KG, Hamburg, DE) |
Rizinusölderivat |
hydriertes Rizinusölderivat, mikronisiert |
Albothix 82-32 (Alberdingk Boley GmbH, Krefeld, DE) |
Fettsäuren und -derivate |
Methyl-12-hydroxystearat |
NORACID 1115 (Nordmann Rassmann GmbH, Hamburg, DE) |
Fettsäuren und -derivate |
Octadecylstearat, Stearylstearat |
|
Fettsäureamid |
Raffiniertes Ölsäureamide |
Crodamide OR (Croda, Nettetal, DE) |
Blockpolymer |
PS-PE/PB-PS (30% PS) Typ ABA |
KRATONO G1650 EU (Kraton Polymers, Frankfurt a.M., DE) |
PMA |
Polymethacrylat in Mineralöl |
Viscoplex® 1-360 (Evonik, Essen, DE) |
PIB |
Polyisobutylene 1300 |
|
[0074] Das Entfernen der Korrosionsschutz-, Wasch- und/oder Umformschmiermittel für Bleche
im automobilen Rohkarossenprozess wurde bislang zumeist durch alkalisch-wässrige Medien
bei einer Reinigungstemperatur von 55°C durchgeführt. Die erfindungsgemäße Schmiermittelzusammensetzung
ist in der Lage, das vollständige Entfernen auch bei einem unbeheizten Reinigersystem
zu bewältigen. Aufgrund der Prozessbedingungen und der eingetragenen Energie durch
Pumpen ist zu erwarten, dass sich eine Temperatur einstellt, die leicht über der Raumtemperatur
liegt. Die im Folgenden beschriebenen Reinigungsversuche für vier erfindungsgemäße
beispielhafte Zusammensetzungen und eine Vergleichszusammensetzung aus dem Stand der
Technik wurden bei 25°C im Labor durchgeführt.
[0076] Bei dieser Prüfmethode wird ein beöltes Musterblech in einem vorgegebenen Prüfbadbehälter
mit einem Fassungsvermögen von 18 Litern und festgelegtem Volumenstrom von 17 Liter/min
eingebracht. Nach Ablauf einer vorbestimmten Prüfzeit wird das Blech entnommen und
unter definierter Scherbewegung im Frischwasserbecken 30 s lang gespült. Sofort nach
der Entnahme aus dem Frischwasserbecken wird die Benetzung des Blechs beurteilt. Ein
über das gesamte Blech geschlossener Wasserfilm entspricht der vollständigen Entfernbarkeit
des Schmiermittels.
[0077] Für die nachfolgend beschriebenen Versuche wurde eine Reinigungstemperatur auf 25
°C ±1 °C und 3 min Reinigungsdauer eingestellt und entsprechend dem Stand der Technik
die auf das jeweilige Prüfblech aufgetragene Ölfilmdicke bzw. -gewicht auf 1,3 ± 0,2
g/m
2 festgelegt. Als Prüfbleche wurden vorkonfektionierte Prüfbleche (0,8 x 102 x 152
mm; DC 04, Type R-46, Steel Dull Matt Finish) der Firma Q-Panel, Saarbrücken, ohne
weitere Vorbehandlung verwendet. Das Reinigersystem umfasste Prüfreiniger VDA-230-213
Salzgerüst (der Firma Henkel, Heidelberg) und Tensid (ebenfalls Henkel, Heidelberg).
Für das Kaltspülbad wurden 20 ± 2°C und 30 s Spüldauer eingestellt.
[0078] Die Applikation der erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzungen und der Vergleichszusammensetzung
erfolgte durch Tauchen der Prüfbleche in einer entsprechenden n-Heptan-Lösung der
jeweiligen Zusammensetzung. Nach dem vollständigen Verdampfen des Lösemittels stellt
sich das geforderte Filmgewicht ein.
Tabelle 9 zeigt eine erfindungsgemäße Zusammensetzung nach Variante V 1:
Variante V1 |
Ca+Na überbasisch |
|
CHEVRON NEUTRAL OIL 220 R |
14,2 |
PIONIER 4529 |
52,2 |
Tallölfettsäure FOR 2 |
0,5 |
Wachs HR 64-66 |
3 |
Emulsogen M, Rhodasurf CET 5 |
5 |
RHODASURF CET 2 |
2,5 |
Arcot 626 F |
|
Lubrizol 5318 A |
1,5 |
Calcinate OR |
3,5 |
Irganox L 57 |
0,25 |
Irganox L135 |
0,25 |
BTA Nadeln (Benzotriazol) |
0,1 |
Doverphos 253 |
2 |
METALEST-EHP / RADIA 7780 (2-Ethylhexylpalmitat) |
15 |
Summe % |
100 |
Tabelle 10 zeigt eine erfindungsgemäße Zusammensetzung nach Variante V 2:
Variante V2 |
Ca+Na überbasisch+neutral |
|
CHEVRON NEUTRAL OIL 220 R |
14,2 |
PIONIER 4529 |
49,2 |
Tallölfettsäure FOR 2 |
0,5 |
Wachs HR 64-66 |
3 |
Emulsogen M, Rhodasurf CET 5 |
5 |
RHODASURF CET 2 |
2,5 |
Arcot 626 F |
3 |
Lubrizol 5318 A |
1,5 |
Calcinate OR |
3,5 |
Irganox L 57 |
0,25 |
Irganox L135 |
0,25 |
BTA Nadeln (Benzotriazol) |
0,1 |
Doverphos 253 |
2 |
METALEST-EHP / RADIA 7780 (2-Ethylhexylpalmitat) |
15 |
Summe % |
100 |
Tabelle 11 zeigt eine erfindungsgemäße Zusammensetzung nach Variante V 3:
Variante V3 |
Na überbasisch |
|
CHEVRON NEUTRAL OIL 220 R |
14,2 |
PIONIER 4529 |
52,6 |
Tallölfettsäure FOR 2 |
0,5 |
Wachs HR 64-66 |
3 |
Emulsogen M, Rhodasurf CET 5 |
5 |
RHODASURF CET 2 |
2,5 |
Arcot 626 F |
|
Lubrizol 5318 A |
4,6 |
Calcinate OR |
|
Irganox L 57 |
0,25 |
Irganox L135 |
0,25 |
BTA Nadeln (Benzotriazol) |
0,1 |
Doverphos 253 |
2 |
METALEST-EHP / RADIA 7780 (2-Ethylhexylpalmitat) |
15 |
Summe % |
100 |
Tabelle 12 zeigt eine erfindungsgemäße Zusammensetzung Variante nach V 4:
Variante V4 |
Ca überbasisch |
|
CHEVRON NEUTRAL OIL 220 R |
14,2 |
PIONIER 4529 |
52 |
Tallölfettsäure FOR 2 |
0,5 |
Wachs HR 64-66 |
3 |
Emulsogen M, Rhodasurf CET 5 |
5 |
RHODASURF CET 2 |
2,5 |
Arcot 626 F |
|
Lubrizol 5318 A |
|
Calcinate OR |
5,2 |
Irganox L 57 |
0,25 |
Irganox L135 |
0,25 |
BTA Nadeln (Benzotriazol) |
0,1 |
Doverphos 253 |
2 |
METALEST-EHP / RADIA 7780 (2-Ethylhexylpalmitat) |
15 |
Summe % |
100 |
[0079] Als Vergleichszusammensetzung gem. Stand der Technik wurde Anticorit PL 3802 39 S
der Firma Fuchs Schmierstoffe GmbH, Mannheim, Deustchland gewählt. Das zum Vergleich
herangezogene Produkt Anticorit PL 3802-39 S stellt den gegenwärtigen Stand der Technik
der Korrosionsschutzöle mit Umformeigenschaft (der sogenannten Prelubes) dar. Es wird
seit ca. 1996 in großem Umfang in der Stahlindustrie eingesetzt, insbesondere für
Automobilstahl für die Rohkarosse. Diese Vergleichszusammensetzung aus dem Stand der
Technik bietet nach bisherigen Maßstäben eine leichte Entfernbarkeit.
[0080] Figuren 1, 2, 3 und 4 zeigen jeweils fotografische Abbildungen der Prüfbleche, die in entsprechender Nummerierung
mit den beispielhaften erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzungen nach Varianten
1, 2, 3 und 4 beschichtet wurden, nach erfolgter oben beschriebener Reinigungsprozedur
sofort nach der Entnahme aus dem Frischwasserspülbecken. Alle vier zeigen einen über
das gesamte Blech geschlossenen Wasserfilm und damit eine vollständige Benetzung des
Blechs, die eine vollständige Entfernung des Schmiermittels bedeutet. Eine derart
gute Abwaschbarkeit bei den vorliegenden kalten Temperaturen konnte mit den Schmiermitteln
aus dem Stand der Technik bislang nicht erreicht werden.
[0081] So ist auf dem Blech, das mit der Vergleichszusammensetzung beschichtet wurde und
der gleichen Prozedur wie die Prüfbleche mit den erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzungen
unterzogen wurde, in der fotografischen Abbildung in Fig. 5 deutlich zu sehen, dass
der Wasserfilm nicht geschlossen ist, sondern deutlich unbenetzte Bereiche und Abperlungen
zeigt, wie sie bei einer unvollständigen Entfernung des Schmiermittels entstehen.
[0082] Die erfindungsgemäßen Schmiermittel-Zusammensetzungen ermöglichen damit eine deutlich
verbesserte Kaltabwaschbarkeit, wie besonders deutlich aus der vergleichenden Darstellung
der Abbildungen in
Fig. 6 hervorgeht, in der links das Prüfblech zu sehen ist, das mit der Vergleichszusammensetzung
aus dem Stand der Technik beschichtet wurde und das nach der Reinigung bei 25°C und
der Frischwasserspülung deutlich unbenetzte Bereiche zeigt, die auf nicht entfernte
Schmiermittelreste zurückzuführen sind, während rechts das vollständig benetzte Prüfblech
gezeigt wird, das mit einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung beschichtet war, die
durch die Reinigung bei 25°C vollständig entfernt wurde. Damit stellen die erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen eine deutliche Verbesserung hinsichtlich des zum Reinigen benötigten
Energieaufwands dar. Je nach Umgebungsbedingungen kann gegebenenfalls sogar vorteilhaft
komplett auf eine Beheizung des Reinigerbads verzichtet werden.
1. Kalt abwaschbare Schmiermittel-Zusammensetzung zur Applikation auf einem Metallband
als Korrosionsschutz-, Wasch- und/oder Umformschmiermittel,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zusammensetzung
50 bis 90 Gew.-% Basisfluid, das eine Mischung aus zumindest zwei sich hinsichtlich
ihrer kinematischen Viskosität bei 40 °C unterscheidenden Grundölen ist, die aus Grundölen
der Gruppe I und Gruppe II mit einer kinematischen Viskosität bei 40°C von 3 bis 700
mm2/s ausgewählt sind, wobei Grundöle der Gruppe III und Gruppe IV nicht ausgeschlossen
sind,
3 bis 15 Gew.-% sulfonatbasierter Korrosionsinhinbitor,
1 bis 20 Gew.-% Esterkomponente,
0,5 bis 3 Gew.-% Phosphorträgerkomponente, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die
Dialkylhydrogenphosphit, wobei jeder Alkylrest gesättigt oder ungesättigt ist und
14 bis 22 C-Atome aufweist, Oleylalkoholethoxylat-Phosphat, Dimethyloctadecenylphosphonat
und Triarylthiophosphat aufweist, oder 1 bis 10 Gew.-% Schwefelträgerkomponente, die
aus einer Gruppe ausgewählt ist, die geschwefelter Kohlenwasserstoff, Schwefel-Polymer
aus Lardöl, überbasisches Na-Thiophosphonat, S-Ester, S-Ester von Ölsäuremethylester,
Amindialkyldithiophosphat, Ethylhexyl-Zn-dithiophosphat aufweist, als Hochdruck-/Antiverschleißadditiv,
1 bis 15 Gew.-% Emulgator, der aus nichtionischen Tensiden, anionischen Tensiden oder
einer Mischung aus nichtionischen und/oder anionischen Tensiden ausgewählt ist,
0,05 bis 1 Gew.-% Carbonsäurekomponente, die aus Carbonsäuren mit 16 bis 22 C-Atomen
oder Dimersäuren, die durch Dimerisierung ungesättigter Fettsäuren aus Tallöl hergestellte
Dicarboxylsäuren sind, oder Mischungen davon, ausgewählt ist,
0,05 bis 1 Gew.-% aminisches und/oder phenolisches Antioxidans,
0,5 bis 5 Gew.-% Wachs- und/oder Verdickerkomponente, die aus einer Gruppe ausgewählt
ist, die paraffinische Wachse, Fettsäurederivate, die Fettsäureester oder Fettsäureamide
der C16-20 gesättigten und ungesättigten Fettsäuren sind, und polymere Verdicker aufweist,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweist.
2. Schmiermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zusammensetzung
55 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 bis 70 Gew.-% Basisfluid bezogen auf das
Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweist, wobei durch Auswahl und/oder Zusammensetzung
des Basisfluids die kinematische Viskosität bei 40°C der Zusammensetzung in einem
Bereich von 5 bis 300 mm2/s einstellbar ist, wobei die kinematische Viskosität bei 40°C für Waschschmiermittel
im Bereich von 5 bis 25 mm2/s, bevorzugt 8 bis 15 mm2/s, für walzwerkseitig aufgebrachte Korrosionsschmiermittel bzw. Prelubes 20 bis 120
mm2/s, bevorzugt 60 bis 100 mm2/s, und für Umformschmiermittel 60 bis 300 mm2/s, bevorzugt 130 bis 200 mm2/s, eingestellt wird.
3. Schmiermittel-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
für ein Prelube bevorzugt das Basisfluid ein erstes Grundöl mit einer kinematischen
Viskosität bei 40 °C von 700 mm2/s und ein zweites Grundöl mit einer kinematischen Viskosität bei 40°C von 40 mm2/s aufweist, wobei besonders bevorzugt ein Gewichtsverhältnis des ersten Grundöls
zu dem zweiten Grundöl in dem Basisfluid 3:1 bis 4:1 beträgt und die kinematischen
Viskosität bei 40°C bei 100 ± 10 mm2/s liegt.
4. Schmiermittel-Zusammensetzung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der sulfonatbasierte Korrosionsinhinbitor aus der Gruppe ausgewählt ist, die überbasische
und neutrale Ca-Sulfonate, überbasische und neutrale Na-Sulfonate und Mischungen davon
umfasst, wobei
die Zusammensetzung
0,5 bis 5 Gew.-% überbasisches Na-Sulfonat, und/oder
2 bis 10 Gew.-% überbasisches Ca-Sulfonat,
und gegebenenfalls zusätzlich
1 bis 5 Gew.-% neutrales Ca-Sulfonat, und/oder
1 bis 5 Gew.-% neutrales Na-Sulfonat,
unter der Voraussetzung, dass die Summe der Gewichtsanteile der sulfonatbasierten
Korrosionsinhinbitoren die 3 bis 15 Gew.-% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung
ausmacht.
5. Schmiermittel-Zusammensetzung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zusammensetzung
- 1 bis 5 Gew.-% überbasisches Na-Sulfonat und 3 bis 5 Gew.-% überbasisches Ca-Sulfonat,
besonders bevorzugt 1,5 Gew.-% überbasisches Na-Sulfonat und 3,5 Gew.-% überbasisches
Ca-Sulfonat, oder
- 1 bis 5 Gew.-% überbasisches Na-Sulfonat und 3 bis 5 Gew.-% überbasisches Ca-Sulfonat
und 1 bis 5 Gew.-% neutrales Ca-Sulfonat, besonders bevorzugt 1,5 Gew.-% überbasisches
Na-Sulfonat und 3,5 Gew.-% überbasisches Ca-Sulfonat und 3 Gew.-% neutrales Ca-Sulfonat,
oder
- 3 bis 6 Gew.-% überbasisches Na-Sulfonat, besonders bevorzugt 4,6 Gew.-% überbasisches
Na-Sulfonat, oder
- 3 bis 10 Gew.-% überbasisches Ca-Sulfonat, besonders bevorzugt 5,2 Gew.-% überbasisches
Ca-Sulfonat,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweist.
6. Schmiermittel-Zusammensetzung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zusammensetzung zusätzlich
0,05 bis 1,7 Gew.-% zumindest einer weiteren Inhibitorkomponente, die aus einer Gruppe
ausgewählt ist, die Triazole, Benzotriazol und Amine aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Zusammensetzung aufweist,
wobei die weitere Inhibitorkomponente in der Zusammensetzung ausgewählt ist aus
0,05 bis 0,2 Gew.-% Triazolen, bevorzugt 0,1 Gew.-% Benzotriazol, und/oder
0,1 bis 1,5 Gew.-% Aminen, vorzugsweise Trialkanolaminen.
7. Schmiermittel-Zusammensetzung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zusammensetzung als Esterkomponente
10 bis 20 Gew.-% Fettsäureester oder 1 bis 5 Gew.-% Wollfettester bezogen auf das
Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweist,
wobei die Zusammensetzung bevorzugt 15 Gew.-% Fettsäurester bezogen auf das Gesamtgewicht
der Zusammensetzung aufweist.
8. Schmiermittel-Zusammensetzung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zusammensetzung
2 Gew.-% Phosphorträgerkomponente bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung
als Hochdruck-/Antiverschleißadditiv aufweist, wobei die Phosphorträgerkomponente
bevorzugt Dialkylhydrogenphosphit, wobei jeder Alkylrest 14 bis 22 C-Atome aufweist,
und besonders bevorzugt Di-Oleyl-Hydrogen-Phosphit ist.
9. Schmiermittel-Zusammensetzung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die nichtionischen Tensiden Fettalkoholalkoxylaten sind, die bevorzugt auf Fettalkoholen
mit 16 bis 18 C-Atomen basieren und einen Ethoxylierungsgrad von 2 bis 5 Mol aufweisen,
und Mischungen davon, und
die anionischen Tensiden Alkyl-Ethercarbonsäuren, besonders bevorzugt C14-22-Fettalkohol-Polyglykol-Ether-Carbonsäuren,
oder Phosphorester sind, insbesondere alkoxylierte Fettalkohol-Phosphatester, besonders
bevorzugt Phosphatester von Fettalkoholen mit 16 bis 18 C-Atomen und einem Ethoxylierungsgrad
von 5 Mol, und wobei ein Anteil jeder Emulgatorkomponente allein oder in der Mischung
jeweils 1 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung beträgt,
unter der Voraussetzung, dass der Gesamtgehalt an Emulgator 15 Gew.-% nicht übersteigt,
wobei die Zusammensetzung bevorzugt
7,5 Gew.-% Fettalkoholalkoxylate als Emulgator bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung
aufweist, insbesondere 5 Gew.-% C16-18- Fettalkohol mit einem Ethoxylierungsgrad von
5 Mol und 2,5 Gew.-% C16-18- Fettalkohol mit einem Ethoxylierungsgrad von 2 Mol.
10. Schmiermittel-Zusammensetzung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Carbonsäure mit 16 bis 22 C-Atomen Tallölfettsäure, Ölsäure oder Behensäure ist,
wobei die Zusammensetzung bevorzugt 0,5 Gew.-% Tallölfettsäure bezogen auf das Gesamtgewicht
der Zusammensetzung aufweist.
11. Schmiermittel-Zusammensetzung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das aminische Antioxidans ein Reaktionsprodukt aus N-Phenyl-benzolamin mit 2,4,4-Trimethylpenten
ist und
das phenolische Antioxidans aus Octyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamat und/oder
Octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat ausgewählt ist, wobei
die Zusammensetzung 0,25 Gew.-% aminisches Antioxidans und 0,25 Gew.-% phenolisches
Antioxidans, bevorzugt Octyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamat, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweist.
12. Schmiermittel-Zusammensetzung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zusammensetzung 3 Gew.-% paraffinisches Wachs mit Erstarrungspunkt bei 64 bis
66°C als Wachs- und/oder Verdickerkomponente aufweist.
13. Kalt abwaschbare Trockenschmiermittel-Zusammensetzung zur Applikation auf einem Metallband
als Korrosionsschutzschmiermittel oder Prelube,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zusammensetzung
10 bis 90 Gew.-% Wachskomponente, die einen Schmelzbereich von 35 bis 75 °C hat und
aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Polyalkylenglykol, Polyalkylenglykol-Ester, Ester,
Ester-Ethoxylat, Carbonsäure-Ethoxylat, Ethercarbonsäure und deren Alkali- und Erdalkaliseifen,
Glycerin-Fettsäure-Ester, Polyol-Ester und deren Ethoxylate, Sorbitol-Ester und deren
Ethoxylate, Alkohole und deren Ethoxylate, Fettalkohole und deren Ethoxylate, paraffinische
Wachse, Fettsäurederivate, die Fettsäureester oder Fettsäureamide der C16-20 gesättigten
und ungesättigten Fettsäuren ausgewählt sind, aufweist,
3 bis 15 Gew.-% sulfonatbasierter Korrosionsinhinbitor,
0,05 bis 1,7 Gew.-% zumindest einer weiteren Inhibitorkomponente, die aus 0,05 bis
0,2 Gew.-% Triazolen, bevorzugt 0,1 Gew.-% Benzotriazol, und/oder 0,1-1,5 Gew.-% Aminen,
vorzugsweise Trialkanolaminen, ausgewählt ist,
0,5 bis 3 Gew.-% Phosphorträgerkomponente, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die
Dialkylhydrogenphosphit, wobei jeder Alkylrest gesättigt oder ungesättigt ist und
14 bis 22 C-Atome aufweist, Oleylalkohol-ethoxylat-Phosphat, Dimethyloctadecenylphosphonat
und Triarylthiophosphat aufweist, oder 1 bis 10 Gew.-% Schwefelträgerkomponente, die
aus einer Gruppe ausgewählt ist, die geschwefelter Kohlenwasserstoff, Schwefel-Polymer
aus Lardöl, überbasisches Na-Thiophosphonat, S-Ester, S-Ester von Ölsäuremethylester,
Amindialkyldithiophosphat, Ethylhexyl-Zn-dithiophosphat aufweist, als Hochdruck-/Antiverschleißadditiv,
0 bis 15 Gew.-% Emulgator, der aus nichtionischen Tensiden oder anionischen Tensiden
oder einer Mischung aus nichtionischen und/oder anionischen Tensiden ausgewählt ist,
wobei die Zugabe des Emulgators entfallen kann, wenn die Wachskomponente ein Sorbitan-Ester-Ethoxylat
aufweist, das aus Sorbitan-Tristearat-Ethoxylat und Sorbitan-Monostearat-Ethoxylat
ausgewählt ist,
0,05 bis 1 Gew.-% Carbonsäurekomponente, die aus Carbonsäuren mit 16 bis 22 C-Atomen
oder Dimersäuren, die durch Dimerisierung ungesättigter Fettsäuren aus Tallöl hergestellte
Dicarboxylsäuren sind, oder Mischungen davon, ausgewählt ist,
0,05 bis 1 Gew.-% aminisches und/oder phenolisches Antioxidans,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung aufweist,
wobei die Zusammensetzung je nach Anteil der Wachskomponente zur Ergänzung der 100
Gew.-% der Zusammensetzung einen Zusatz an Basisfluid aufweist, das eine Mischung
aus zumindest zwei sich hinsichtlich ihrer kinematischen Viskosität bei 40 °C unterscheidenden
Grundölen ist, die aus Grundölen der Gruppe I und Gruppe II mit einer kinematischen
Viskosität bei 40°C von 3 bis 700 mm2/s ausgewählt sind, wobei Grundöle der Gruppe III und Gruppe IV nicht ausgeschlossen
sind.
14. Verwendung einer Schmiermittel-Zusammensetzung nach zumindest einem der Ansprüche
1 bis 12 oder 13 zur Applikation auf einem Metallband als Korrosionsschutz-, Wasch-
und/oder Umformschmiermittel, wobei ein auf dem Metallband durch die Applikation der
Zusammensetzung gebildeter Film mit einem alkalisch-wässrigen Reiniger kalt bei einer
Temperatur unter 50 °C von dem Metallband abwaschbar ist.
15. Verwendung nach Anspruch 14,
wobei die Tensidkonzentration des alkalisch-wässrigen Reinigers auf den Emulgatorgehalt
der Schmiermittel-Zusammensetzung abgestimmt wird, indem bei einer Abreinigung des
Metallbands eine Tensidkomponente des alkalisch-wässrigen Reinigers entsprechend einem
Eintrag des Emulgators aus der Schmiermittel-Zusammensetzung in den alkalisch-wässrigen
Reiniger geringer nachdosiert wird.
1. A lubricant composition that can be washed off cold for application on a metal strip
as a corrosion protection, washing and/or forming lubricant,
characterized in that
the composition comprises
50 wt % to 90 wt % base fluid, wherein the base fluid is a mixture of at least two
base oils differing in their kinematic viscosity at 40° C, wherein the at least two
base oils are selected from group I base oils and group II base oils with a kinematic
viscosity at 40° C of 3 mm2/s to 700 mm2/s, wherein group III base oils and group IV base oils are not excluded,
3 wt % to 15 wt % sulfonate-based corrosion inhibitor,
1 wt % to 20 wt % ester component,
0.5 wt % to 3 wt % phosphorus carrier component, which is selected from the group
comprising dialkyl hydrogenphosphite, wherein each alkyl residue of the dialkyl hydrogenphosphite
is saturated or unsaturated and comprises 14 to 22 C atoms, oleyl alcohol ethoxylate
phosphate, dimethyl octadecenyl phosphonate, and triaryl thiophosphate, or 1 wt %
to 10 wt % sulfur carrier component, which is selected from the group comprising sulfurized
hydrocarbon, sulfur-polymer from lard oil, overbased Na thiophosphonate, S ester,
S ester of oleic acid methylester, aminodialkyl dithiophosphate, and ethylhexyl Zn
dithiophosphate, as an extreme-pressure/antiwear additive,
1 wt % to 15 wt % emulsifier which is selected from non-ionic surfactants, anionic
surfactants, or a mixture of non-ionic surfactants and/or anionic surfactants,
0.05 wt % to 1 wt % carboxylic acid component which is selected from the group consisting
of carboxylic acids with 16 to 22 C atoms, dimer acids that are dicarboxylic acids
produced by dimerization of unsaturated fatty acids of tall oil, and mixtures thereof,
0.05 wt % to 1 wt % aminic and/or phenolic antioxidant
0.5 wt % to 5 wt % wax and/or thickener component which is selected from the group
comprising paraffinic waxes, castor oil derivatives, fatty acid derivatives that are
fatty acid esters or fatty acid amides of saturated and unsaturated C16-20 fatty acids,
and polymeric thickeners,
the weight of each of the afore components relative to the total weight of the composition.
2. The lubricant composition according to claim 1,
characterized in that
the composition comprises
55 wt % to 80 wt %, particularly preferred 60 wt % to 70 wt %, of the base fluid relative
to the total weight of the composition, wherein by selection and/or composition of
the base fluid
the kinematic viscosity at 40 °C of the composition is adjustable in a range of 5
mm2/s to 300 mm2/s, wherein the kinematic viscosity at 40 °C is adjusted in a range of 5 mm2/s to 25 mm2/s, preferably of 8 mm2/s to 15 mm2/s for washing lubricants, in a range of 20 mm2/s to 120 mm2/s, preferably of 60 mm2/s to 100 mm2/s for rolling millapplied corrosion lubricants or prelubes, and in a range of 60
mm2/s to 300 mm2/s, preferably of 130 mm2/s to 200 mm2/s for forming lubricants.
3. The lubricant composition according to claim 1 or 2,
characterized in that
for a prelube preferably the base fluid comprises a first base oil with the kinematic
viscosity at 40 °C of 700 mm2/s and a second base oil with the kinematic viscosity at 40 °C of 40 mm2/s, wherein particularly preferred a weight ratio of the first base oil to the second
base oil in the base fluid amounts to 3:1 to 4:1 and the kinematic viscosity at 40°
C amounts to 100 ± 10 mm2/s.
4. The lubricant composition according to at least one of claims 1 to 3,
characterized in that
the sulfonate-based corrosion inhibitor is selected from the group comprining overbased
and neutral Ca sulfonates, overbased and neutral Na sulfonates and mixtures thereof,
werein the composition comprises:
0.5 wt % to 5 wt % of the overbased Na sulfonate, and/or
2 wt % to 10 wt % of the overbased Ca sulfonate,
and further comprises optionally
1 wt % to 5 wt % of the neutral Ca sulfonate, and/or
1 wt % to 5 wt % of the neutral Na sulfonate,
provided that a sum of weight proportions of the sulfonate-based corrosion inhibitors
makes up 3 wt % to 15 wt % of the total weight of the lubricant composition.
5. The lubricant composition according to at least one of claims 1 to 4,
characterized in that
the composition comprises
- 1 wt % to 5 wt % of the overbased Na sulfonate and 3 wt % to 5 wt % of the overbased
Ca sulfonate, particularly preferred 1,5 wt % of the overbased Na sulfonate and 3,5
wt % of the overbased Ca sulfonate, or
1 wt % to 5 wt % of the overbased Na sulfonate and 3 wt % to 5 wt % of the overbased
Ca sulfonate and 1 wt % to 5 wt % of the neutral Ca sulfonate, particularly preferred
1,5 wt % of the overbased Na sulfonate and 3,5 wt % of the overbased Ca sulfonate
and 3 wt % to 5 wt % of the neutral Ca sulfonate, or
3 wt % to 6 wt % of the overbased Na sulfonate, particularly preferred 4,6 wt % of
the overbased Na sulfonate, or
3 wt % to 10 wt % of the overbased Ca sulfonate particularly preferred 5,2 wt % of
the overbased Ca sulfonate,
relative to the total weight of the lubricant composition, respectively.
6. The lubricant composition according to at least one of claims 1 to 5,
characterized in that
the composition further comprises 0.05 wt % to 1.7 wt % of at least one further inhibitor
component which is selected from the group consisting of triazoles, benzo triazoles
and amines, relative to the total weight of the composition,
wherein the further inhibitor component comprises 0.05 wt % to 0.2 wt % of the triazoles,
preferably 0,1 wt % benzo triazoles and/or 0.1 to 1.5 wt % of the amines, preferably
trialkanolamines.
7. The lubricant composition according to at least one of claims 1 to 6,
characterized in that
the composition comprises as ester component
10 wt % to 20 wt % fatty acid esters or 1 wt % to 5 wt % wool fat esters, relative
to the total weight of the composition, respectively,
wherein the composition comprises 15 wt % fatty acid esters, relative to the total
weight of the composition.
8. The lubricant composition according to at least one of claims 1 to 7,
characterized in that
the composition comprises 2 wt % of the phosphorus carrier component, relative to
the total weight of the lubricant composition, as the extreme-pressure/anti-wear additive,
wherein the phosphorus carrier component is dialkyl hydrogenphosphite, wherein each
alkyl residue of the dialkyl hydrogenphosphite comprises 14 to 22 C atoms and is particularly
preferred dioleyl hydrogenphosphite.
9. The lubricant composition according to at least one of claims 1 to 8,
characterized in that
the non-ionic surfactants are fatty alcohol alkoxylates preferably based on fatty
alcohols with 16 to 18 C atoms and comprise a degree of ethoxylation of 2 to 5 moles,
and mixtures thereof,
and the anionic surfactants are alkylether carboxylic acids, particularly preferred
C14-22 fatty alcohol polyglycol ether carboxylic acids, or phosphoric acid esters,
which are in particular alkoxylated fatty alcohol phosphate esters, particularly preferred
phosphate esters of fatty alcohols with 16 to 18 C atoms and a degree of ethoxylation
of 5 moles,
and wherein a part of each emulsifier component alone or in the mixture amounts at
1 to 5 wt %, related to the total weight of the lubricant composition, provided that
the total of emulsifier does not exceed 15 wt %,
wherein the composition preferably comprises
7.5 wt % of the fatty alcohol alkoxylates as the emulsifier relative to the total
weight of the lubricant composition, in particular 5 wt % C16-18 fatty alcohol alkoxylate
with a degree of ethoxylation of 5 moles and 2.5 wt % C16-18 fatty alcohol with a
degree of ethoxylation of 2 moles.
10. The lubricant composition according to at least one of claims 1 to 9,
characterized in that
the carboxylic acid with 16 to 22 C atoms is tall oil fatty acid, oleic acid, or behenic
acid, wherein the lubricant composition preferably comprises 0.5 wt % of the tall
oil fatty acid relative to the total weight of the lubricant composition.
11. The lubricant composition according to at least one of claims 1 to 10,
characterized in that
the aminic antioxidant is a reaction product of N-phenyl benzenamine with 2,4,4-trimethyl
pentene, and the phenolic antioxidant is selected from octyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate
and/or octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, wherein the lubricant
composition comprises 0.25 wt % of the aminic antioxidant and 0.25 wt % of the phenolic
antioxidant, preferably octyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate,
relative to the total weight of the lubricant composition, respectively.
12. The lubricant composition according to at least one of claims 1 to 11,
characterized in that
the lubricant composition comprises 3 wt % paraffinic wax with a solidification point
at 64 °C to 66 °C.
13. A dry lubricant composition that can be washed off cold for application on a metal
strip as corrosion protection lubricant or prelube
characterized in that
the dry lubricant composition comprises
10 wt % to 90 wt % wax component, wherein the wax component has a melting range of
35 °C to 75 °C and is selected from the group consisting of polyalkylene glycol, polyalkylene
glycol ester, ester, ester ethoxylate, a carboxylic acid ethoxylate, ether carboxylic
acid and alkaline and alkaline earth soaps thereof, glycerin fatty acid ester, polyol
esters and ethoxylates thereof, sorbitol esters and ethoxylates thereof, alcohols
and ethoxylates thereof, fatty alcohols and ethoxylates thereof, paraffinic waxes,
castor oil derivatives, fatty acid derivatives selected from fatty acid esters or
fatty acid amides of saturated and unsaturated C 16-20 fatty acids,
3 wt % to 15 wt % sulfonate-based corrosion inhibitor,
0.05 wt % to 1.7 wt % of at least one further inhibitor component, selected from 0.05
wt % to 0.2 wt % triazoles, preferably 0.1 wt % benzotriazole and/or 0,1-1,5 wt %
amines, particularly preferred trialkanolamines,
0.5 wt % to 3 wt % phosphorus carrier component, selected from the group consisting
of dialkyl hydrogenphosphite, wherein each alkyl residue of the dialkyl hydrogenphosphite
is saturated or unsaturated and comprises 14 to 22 C atoms, oleyl alcohol ethoxylate
phosphate, dimethyl octadecenyl phosphonate and triaryl thiophosphate,
or 1 to 10 wt % sulfur carrier component, selected from the group consisting of sulfurized
hydrocarbon, sulfur-polymer from lard oil, overbased Na thiophosphonate, S ester,
S ester of oleic acid methylester, aminodialkyl dithiophosphate, ethylhexyl Zn dithiophosphate,
as an extreme-pressure/anti-wear additive,
0 wt % to 15 wt % emulsifier, selected from non-ionic surfactants or anionic surfactants
or a mixture of non-ionic surfactants and/or anionic surfactants, wherein the emulsifier
can be omitted when the wax component comprises a sorbitan ester ethoxylate selected
from sorbitan tristearate ethoxylate and sorbitan monostearate ethoxylate,
0.05 wt % to 1 wt % carboxylic acid component, selected from the group consisting
of carboxylic acids with 16 to 22 C atoms, dimer acids that are dicarboxylic acids
produced by dimerization of unsaturated fatty acids from tall oil, or mixtures thereof,
0.05 wt % to 1 wt % aminic and/or phenolic antioxidant,
each relative to the total weight of the lubricant composition,
wherein the lubricant composition, depending on the proportion of the wax component,
comprises a base fluid as a supplement to a total of 100 wt % of the lubricant composition,
wherein the base fluid is a mixture of at least two base oils differing in their kinematic
viscosity at 40 °C, wherein the base oils are selected from group I base oils and
group II base oils with a kinematic viscosity at 40 °C of 3 mm2/s to 700 mm2/s, wherein group III base oils and group IV base oils are not excluded.
14. A use of a lubricant composition according to at least one of claims 1 to 12 or 13
for application on a metal strip as corrosion protection, washing and/or forming lubricant,
wherein a film formed on the metal strip by application of the lubricant composition
can be washed off cold at a temperature below 50 °C from the metal strip with an alkaline
aqueous cleaner.
15. The use according to claim 14,
wherein the surfactant concentration of the alkaline aqueous cleaner is adjusted to
a content of the emulsifier in the lubricant composition by refurbishing a surfactant
component of the aqueous alkaline cleaner in a reduced quantity during washing off
of the metal strip according to a quantity of the emulsifier of the lubricant composition
introduced into the aqueous alkaline cleaner.
1. Composition lubrifiante lavable à froid, destinée à une application sur un ruban métallique,
comme agent anticorrosion, agent nettoyant et/ou lubrifiant de formage,
caractérisée en ce que
la composition présente
de 50 à 90 % en poids de fluide de base, lequel est un mélange composé au moins de
deux huiles de base se différenciant quant à leur viscosité cinématique à 40°C, lesquelles
sont sélectionnées parmi des huiles de base du groupe I et du groupe II avec une viscosité
cinématique à 40°C de 3 à 700 mm2/s, les huiles de base du groupe III et du groupe IV n'étant pas exclues,
de 3 à 15 % en poids d'inhibiteur de corrosion à base de sulfonates,
de 1 à 20 % en poids de composant ester
de 0,5 à 3 % en poids de composant vecteur de phosphore, lequel est sélectionné dans
un groupe qui présente l'hydrogénophosphite de dialkyle, chaque radical alkyle étant
saturé ou non saturé et présentant de 14 à 22 atomes C, le phosphate d'éthoxylate
d'alcool oléylique, le phosphonate de diméthyloctadécényle et le triarylthiophosphate,
ou bien de 1 à 10 % en poids de composant vecteur de soufre, lequel est sélectionné
dans un groupe qui présente l'hydrocarbure sulfuré, le polymère de soufre d'huile
de saindoux, le thiophosphonate de sodium surbasique, l'ester S, l'ester S d'ester
méthylique d'acide oléique, le dialkyldithiophosphate d'amine, le dithiophosphate
de zinc d'éthylhexyle, comme additif à haute pression/anti-usure,
de 1 à 15 % en poids d'émulsifiant, lequel est sélectionné parmi des tensioactifs
non-ioniques, des tensioactifs anioniques ou un mélange de tensioactifs non-ioniques
et/ou anioniques,
de 0,05 à 1 % en poids de composant acide carboxylique, lequel est sélectionné parmi
des acides carboxyliques avec 16 à 22 atomes C ou des acides dimères qui sont des
acides dicarboxyliques fabriqués par dimérisation d'acides gras non saturés de tall
oil, ou des mélanges de ceux-ci,
de 0,05 à 1 % en poids d'antioxydant aminique et/ou phénolique,
de 0,5 à 5 % en poids de composant cire et/ou épaississant, lesquels sont sélectionnés
dans un groupe qui présente des cires paraffiniques, des dérivés d'acides gras qui
sont des esters d'acides gras ou des amides d'acides gras des acides gras saturés
C16-20 et non saturés, ainsi que des épaississants polymères, respectivement par rapport
au poids total de la composition.
2. Composition lubrifiante conformément à la revendication 1,
caractérisée en ce que
la composition présente
de 55 à 80 % en poids, en particulier préférablement de 60 à 70 % en poids de fluide
de base, par rapport au poids total de la composition, la viscosité cinématique à
40°C de la composition étant définie dans une plage de 5 à 300 mm2/s par la sélection et/ou la composition du fluide de base, la viscosité cinématique
à 40°C étant définie dans une plage de 5 à 25 mm2/s, préférablement de 8 à 15 mm2/s pour les lubrifiants de lavage, de 20 à 120 mm2/s, préférablement de 60 à 100 mm2/s pour les agents anticorrosion appliqués côté laminoir et/ou les prélubrifiants,
et de 60 à 300 mm2/s, préférablement de 130 à 200 mm2/s pour les lubrifiants de formage.
3. Composition lubrifiante conformément à la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que
pour un prélubrifiant, préférablement le fluide de base présente une première huile
de base avec une viscosité cinématique à 40°C de 700 mm2/s et une deuxième huile de base avec une viscosité cinématique à 40°C de 40 mm2/s,
en particulier préférablement un rapport de poids de la première huile de base à la
deuxième huile de base dans le fluide de base s'élevant de 3:1 à 4:1 et la viscosité
cinématique à 40°C se situant à 100 ± 10 mm2/s.
4. Composition lubrifiante conformément au moins à l'une des revendications 1 à 3,
caractérisée en ce que
l'inhibiteur de corrosion à base de sulfonates est sélectionné dans le groupe qui
comprend des sulfates de calcium surbasiques et neutres, des sulfates de sodium surbasiques
et neutres et des mélanges de ceux-ci,
la composition présentant
de 0,5 à 5 % en poids de sulfonate de sodium surbasique et/ou
de 2 à 10 % en poids de sulfonate de calcium surbasique
et le cas échéant en plus
de 1 à 5 % en de sulfonate de calcium neutre et/ou
de 1 à 5 % en poids de sulfonate de sodium neutre,
à condition que la somme des proportions en poids des inhibiteurs de corrosion à base
de sulfonates représente les 3 à 15 % en poids du poids total de la composition.
5. Composition lubrifiante conformément au moins à l'une des revendications 1 à 4,
caractérisée en ce que
la composition présente
- de 1 à 5 % en poids de sulfonate de sodium surbasique et de 3 à 5 % en poids de
sulfonate de calcium surbasique, en particulier préférablement 1,5 % en poids de sulfonate
de sodium surbasique et 3,5 % en poids de sulfonate de calcium surbasique ou
- de 1 à 5 % en poids de sulfonate de sodium surbasique et de 3 à 5 % en poids de
sulfonate de calcium surbasique et de 1 à 5 % en poids de sulfonate de calcium neutre,
en particulier préférablement 1,5 % en poids de sulfonate de sodium surbasique et
3,5 % en poids de sulfonate de calcium surbasique et 3 % en poids de sulfonate de
calcium neutre ou
- de 3 à 6 % en poids de sulfonate de sodium surbasique, en particulier préférablement
4,6 % en poids de sulfonate de sodium surbasique ou
- de 3 à 10 % en poids de sulfonate de calcium surbasique, en particulier préférablement
5,2 % en poids de sulfonate de calcium surbasique,
par rapport au poids total de la composition.
6. Composition lubrifiante conformément au moins à l'une des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce que
la composition présente en plus
de 0,05 à 1,7 % en poids au moins d'un autre composant inhibiteur, lequel est sélectionné
dans un groupe qui présente des triazoles, le benzotriazole et des aminés, par rapport
au poids total de la composition,
l'autre composant inhibiteur dans la composition étant sélectionné à partir de 0,05
à 0,2 % en poids de triazoles, préférablement 0,1 % en poids de benzotriazole, et/ou
de 0,1 à 1,5 % en poids d'amines, préférablement de tri-alkanolamines.
7. Composition lubrifiante conformément au moins à l'une des revendications 1 à 6,
caractérisée en ce que
la composition, comme composant ester, présente
de 10 à 20 % en poids d'esters d'acides gras ou de 1 à 5 % en poids d'esters de graisse
de suint par rapport au poids total de la composition,
la composition présentant préférablement 15 % en poids d'esters d'acides gras par
rapport au poids total de la composition.
8. Composition lubrifiante conformément au moins à l'une des revendications 1 à 7,
caractérisée en ce que
la composition présente
2 % en poids de composant vecteur de phosphore comme additif à haute pression/anti-usure,
par rapport au poids total de la composition, le composant vecteur de phosphore étant
préférablement l'hydrogénophosphite de dialkyle, chaque radical alkyle présentant
de 14 à 22 atomes C, et en particulier préférablement le phosphite d'hydrogène dioleylique.
9. Composition lubrifiante conformément au moins à l'une des revendications 1 à 8,
caractérisée en ce que
les tensioactifs non ioniques sont des alkoxylates d'alcools gras, lesquels sont préférablement
basés sur des alcools gras avec 16 à 18 atomes C et présentent un degré d'éthoxylation
de 2 à 5 moles, et des mélanges de ceux-ci et
les tensioactifs anioniques sont des acides éther carboxyliques d'alkyle, en particulier
préférablement des acides éther carboxyliques d'alcools gras polyglycol C14-22 ou des esters de phosphore, en particulier des esters de phosphate d'alcools gras
alkoxylés, en particulier préférablement des esters de phosphate d'alcools gras avec
16 à 18 atomes C et un degré d'éthoxylation de 5 moles et
un taux de chaque composant émulsifiant seul ou en mélange étant respectivement de
1 à 5 % en poids par rapport au poids total de la composition, à condition que la
teneur totale en émulsifiant ne dépasse pas 15 % en poids,
la composition présentant préférablement
7,5 % en poids d'alkoxylates d'alcools gras comme émulsifiant par rapport au poids
total de la composition, en particulier 5 % en poids d'alcool gras C16-18 avec un degré d'éthoxylation de 5 moles et 2,5 % en poids d'alcool gras C16-18 avec un degré d'éthoxylation de 2 moles.
10. Composition lubrifiante conformément au moins à l'une des revendications 1 à 9,
caractérisée en ce que
l'acide carboxylique avec 16 à 22 atomes C est un acide gras de tall oil, un acide
oléique ou un acide béhénique,
la composition présentant préférablement 0,5 % en poids d'acide gras de tall oil par
rapport au poids total de la composition.
11. Composition lubrifiante conformément au moins à l'une des revendications 1 à 10,
caractérisée en ce que
l'antioxydant aminé est un produit de réaction du N-phényl-benzolamine avec 2,4,4
triméthyl-2,4,4 pentène et
l'antioxydant phénolique est sélectionné parmi le 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamate
d'octyle et/ou le 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphényl)propionate d'octadécyle,
la composition présentant 0,25 % en poids d'antioxydant aminé et 0,25 % en poids d'antioxydant
phénolique, préférablement le 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamate d'octyle,
par rapport au poids total de la composition.
12. Composition lubrifiante conformément au moins à l'une des revendications 1 à 11,
caractérisée en ce que
la composition présente 3 % en poids ce cire paraffinique avec point de solidification
se situant de 64 à 66°C comme composant cire et/ou épaississant.
13. Composition lubrifiante sèche lavable à froid, destinée à une application sur un ruban
métallique comme agent anticorrosion ou prélubrifiant,
caractérisée en ce que
la composition présente
de 10 à 90 % en poids de composant cire, lequel a une plage de fusion de 35 à 75°C
et est sélectionné dans un groupe présentant le polyalkylèneglycol, l'ester de polyalkylèneglycol,
l'ester, l'éthoxylate d'ester, l'éthoxylate d'acide carboxylique, l'acide éther carboxylique
et ses savons alcalins et alcalino-terreux, les esters d'acides gras de glycérine,
les esters de polyol et leurs éthoxylates, les esters de sorbitol et leurs éthoxylates,
les alcools et leurs éthoxylates, les alcools gras et leurs éthoxylates, les cires
paraffiniques, les dérivés d'acides gras, les esters d'acides gras ou amides d'acides
gras des acides gras saturés C16-20 et non saturés,
de 3 à 15 % en poids d'inhibiteur de corrosion à base de sulfonates,
de 0,05 à 1,7 % en poids au moins d'un autre composant inhibiteur, lequel est sélectionné
à partir de 0,05 à 0,2 % en poids de triazoles, préférablement 0,1 % en poids de benzotriazole
et/ou de 0,1 à 1,5 % en poids d'amines, préférablement de trialkanolamines,
de 0,5 à 3 % en poids de composant vecteur de phosphore, lequel est sélectionné dans
un groupe qui présente l'hydrogénophosphite de dialkyle, chaque radical alkyle étant
saturé ou non saturé et présentant de 14 à 22 atomes C, le phosphate éthoxylate d'alcool
oléylique, le phosphonate de diméthyloctadécényle et le triarylthiophosphate, ou bien
de 1 à 10 % en poids de composant vecteur de soufre, lequel est sélectionné dans un
groupe qui présente l'hydrocarbure sulfuré, le polymère de soufre d'huile de saindoux,
le thiophosphonate de sodium surbasique, l'ester S, l'ester S d'ester méthylique d'acide
oléique, le dialkyldithiophosphate d'amine, le dithiophosphate de zinc d'éthylhexyle,
comme additif à haute pression/anti-usure,
de 0 à 15 % en poids d'émulsifiant, lequel est sélectionné parmi des tensioactifs
non-ioniques ou des tensioactifs anioniques ou un mélange de tensioactifs non-ioniques
et/ou anioniques, l'ajout de l'émulsifiant pouvant être omis si le composant cire
présente un éthoxylate d'ester de sorbitane qui est sélectionné parmi l'éthoxylate
de tristearate de sorbitane et l'éthoxylate de monostéarate de sorbitane,
de 0,05 à 1 % en poids de composant acide carboxylique, lequel est sélectionné parmi
des acides carboxyliques avec 16 à 22 atomes C ou des acides dimères qui sont des
acides dicarboxyliques fabriqués par dimérisation d'acides gras non saturés de tall
oil, ou des mélanges de ceux-ci,
de 0,05 à 1 % en poids d'antioxydant aminique et/ou phénolique, respectivement par
rapport au poids total de la composition,
la composition présentant, selon le taux de composant cire complétant les 100 % en
poids de la composition, un ajout du fluide de base qui est un mélange composé au
moins de deux huiles de base se différenciant quant à leur viscosité cinématique à
40°C, lesquelles sont sélectionnées parmi des huiles de base du groupe I et du groupe
II avec une viscosité cinématique à 40°C de 3 à 700 mm2/s, les huiles de base du groupe III et du groupe IV n'étant pas exclues.
14. Utilisation d'une composition lubrifiante conformément au moins à l'une des revendications
1 à 12 ou 13, destinée à une application sur un ruban métallique, comme agent anticorrosion,
agent nettoyant et/ou lubrifiant de formage, un film formé sur le ruban métallique
par l'application de la composition étant lavable à froid à une température inférieure
à 50°C du ruban métallique avec un nettoyant alcalino-aqueux.
15. Utilisation conformément à la revendication 14,
la concentration de tensioactifs du nettoyant alcalino-aqueux étant adaptée à la teneur
en émulsifiant de la composition du lubrifiant par un post-dosage plus faible d'un
composant tensioactif du nettoyant alcalino-aqueux en fonction d'une entrée de l'émulsifiant
de la composition lubrifiante dans le nettoyant alcalino-aqueux avec un nettoyage
du ruban métallique.