DE1521758C

DE1521758C - Schutz und Deaktivierungsmittel fur Kupfer und Kupferlegierungen

Info

Publication number: DE1521758C
Authority: DE
Inventors: Donald Kearey Manchester Randell Donald Richard Cheshire Howard (Groß britanmen)
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Publication date: 1972-12-21

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung gewisser substituierter Benztriazole als Korrosionsschutzmittel für Kupfer und Krpferlegien ngen und als Deaktivierungsmittel für derartige Metalle.

Es wurde gefunden, daß substituierte Benztriazole der Formel I

(D

worin R eine Alkylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Alkanoylaminogruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, als korrosionshemmende und metalldeaktivierende Mittel für Kupfer und Kupferlegierungen wirken.

Bedeutet in der Formel I der Substituent R eine Alkylgruppe, so ist diese beispielsweise eine Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-ßutyl-, Isobutyl-, tert.-Butyl-, n-Octyl-, n-Decyl-, Octadecyl- oder Eikosylgmppe. Bedeutet der Substituent R die Alkanoylaminogruppe, so ist sie beispielsweise die Propionyl-, Butyryl-, Hexanoyl-, Octanoyl-, Decanoyl- oder Dodecanoylaminogruppe.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 059 601 ist es zwar bekannt, daß der korrosive Einfluß von Reinigungsmitteln auf Metalle durch Zusatz von bestimmten Triazolen herabgesetzt werden kann, wobei dort insbesondere Benztriazole und ferner auch Methylbenztriazole als Korrosionsverhüter erwähnt werden. Ferner sind in der britischen Patentschrift 793 115 Schmiermittelzusammenstellungen offenbart, welche als Rostverhütungsmittel alkylierte Benztriazole enthalten, wobei jedoch keine näheren Angaben über diese Bentriazoldenvate gemacht werden. Es war nun nicht vorauszusehen, daß die erfindungsgemäß verwendeten substituierten Benztriazole eine vielfach verbesserte Wirkung gegenüber dem in der deutschen Auslegeschrift 1059 601 bevorzugt verwendeten Benztriazol aufweisen und auch aus der erwähnten britischen Patentschrift konnte nicht auf die verbesserte Schutzwirkung der erfindungsgemäßen Benztriazole für Kupfer und Kupferlegierungen geschlossen werden.

Die erfindungsgemäßen substituierten Benzlriazole besitzen bei Anwendung auf Kupfer- und Kupferlegierungsoberflächen wertvolle korrosions- und anlaufhemmende und andere schützende Eigenschaften. Sie können als korrosions- und anlaufhcmmende Verbindungen in einer Vielzahl von Stoffen verwendet werden, deren Wirksamkeit beeinträchtigt werden kann, sei es, daß die Metalloberfläche, auf weiche sie aufgebracht werden, durch diese Stoffe der Korrosion ausgesetzt wird, oder daß die funktionellen Eigenschaften der Stoffe durch den Kontakt mit der Metalloberfläche leiden. Die substituierten Benztriazole können daher in Stoffzusammenstellungen als Metallschutzmittel oder als Metalldeaktivierungsmittel für Kupfer und Kupferlegierungen dienen.

Beispiele von Stoffen, in welche die Benztriazole einverleibt werden können, sind Schmiermittel, hydraulische Flüssigkeiten, Lacke, Mineralölzusammensetzungen und polymere Substanzen, ferner wäßrige Medien, beispielsweise wäßriges Äthylenglykol oder andere glykolhaltige Stoffzusammensetzungen, die als Frostschutzmittel oder Kühlgemische Verwendung finden

Kupfer- und Kupferlegierungsoberflächen können zum Schutz gegen Korrosion und Anlaufen mit den erfindungsgemäßen Benztriazolen behandelt werden, indem man die Verbindungen in der Dampfphase oder in Form von Lösungen, beispielsweise in wäP-rigen Glykol- oder Polyglykollösungen. mit ihnen zusammenbringt. Die Verbindungen können nach einem üblichen Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise, indem man sie in einer Lösung auf die Metalloberfläche aufsprüht, das Metall in eine solche Lösung eintaucht oder indem man das Metal! in Papier oder anderes Packmaterial einpackt, welches das substituierte Benztriazol enthält. Wird das Metall mit einer Lösung der substituierten Benztriazole behandelt, so enthält die Lösung vorzugsweise 0.01 bis 5 Gewichtsprozent der Verbindung.

Die substituierten Benztriazole können zur Behandlung von Kupfer und dieses Metall enthaltenden Legierungen dienen, wenn solche Kupfer- oder Kupferlegierungsoberflächen durch die Einwirkung von Schwefelwasserstoff, Ammoniak oder anderer schädlicher Umwelteinflüsse der Korrosion, dem Anlaufen oder anderen Zerstörungserscheinungen ausgesetzt sind, die ihre Verwendung oder ihr Aussehen beeinträchtigen. Besonders vorteilhaft sind die erfindungsgemäßen Verbindungen jedoch für die Hemmung der Korrosion und des Anlaufens auf Kupfer- und Kupferlegierungsoberflächen. Die Behandlung von Kupferoberflächen mit den erfindungsgemäßen Verbindungen kann ferner zur Folge haben, daß Wasserdampf oder andere Dämpfe auf diesen Flächen als Tröpfchen kondensieren, so daß die Verbindungen z. B. auch die Wärmeübertragungseigenschaften von Kupferkondensatoren verbessern.

Ferner schützen die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen als Metalldeaktivierungsmittel polymere Stoffe, die mit Kupfer in Berührung stehen, gegen Abbau. Sie können beispielsweise vorteilhaft in Polypropylen einverleibt werden, das als überzug für Kupferdraht dienen soll und in Gegenwart von Kupfer sonst leicht zersetzt wird. Der Anteil von substituiertem Benztriazol an dem Material beträgt dabei 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymeren.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen stellen weiterhin wertvolle Zusätze für synthetische Schmiermittel dar, beispielsweise für solche, in denen

die Verwendung eines Antioxydationsmittels, wie Dioctyldiphenylamin, erwünscht ist, bei dem Gefahr besteht, daß es Kupfer- oder Kupferlegierungen, mit denen es in Berührung kommt, korrodiert, es sei denn, daß diesem Schmiermittel ein korrosionshemmendes Mittel beigefügt wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Beispiele näher erläutert

Beispiel 1
Tauchbad-Verfahren

Eine im Säurebad behandelte Kupferfolie wurde in Proben geschnitten, die in verschiedenen wäßrigen Lösungen eingetaucht wurden.

A. Verwendete Verbindungen
Benztriazol

gemäß deutsche Auslegeschrift 1 059 601
4-Nitro-bcnztriazol

gemäß USA.-Patentschrift 2 618 608
5-Methyl-benztriazol

gemäß deutsche Auslegeschrift I 059 601
5-Äthyl-benztriazoI

gemäß vorliegender Anmeldung
5-Butyl-benztriazoI

gemäß vorliegender Anmeldung
5-Dodecyl-benztriazol

gemäß vorliegender Anmeldung

B. Durchführung der Versuche

Für jede der obengenannten Verbindungen wurde eine wäßrige Lösung von 0,1 Gewichtsprozent hergestellt.

Die sechs Proben wurden bei 65° C und während 5 Minuten in den Lösungen eingetaucht gehalten. Die Proben werden mit destilliertem Wasser gewaschen und anschließend in Heißluft getrocknet. Eine siebte im Säuretauchbad behandelte Kupferprobe wurde als Blindprobe verwendet Zum Vergleich wurden die Proben einer Atmosphäre ausgesetzt, welche 10 ppm Schwefelwasserstoff enthält. Der Widerstand gegenüber Anlaufen wurde durch die verstrichene Zeit zur Bildung einer sichtbaren Oberflächenveränderung bezeichnet.

C. Resultate

Zeit in Minuten

Probe (Blindversuch) 1

Benztriazol 5

4-Nitro-benztriazol 5

5-Methyl-benztriazol 5

5-Äthyl-benztriazol 15

5-Butyl-benztriazol 20

5-Dodecyl-benztriazol 20

Diese Ergebnisse zeigen, daß die Verbindungen

der vorliegenden Anmeldung Kupfer gegen Anlaufen

schützen und diese Schutzeigenschaften besser sind als die, die durch Behandeln mit Benztriazol, 5-Methylbenztriazol oder 4-Nitro-benztriazol erhalten werden.

Beispiel 2

Proben aus einer Kupferfolie geschnitten, werden mit Polierzusammenstellungen behandeh.

A. Verwendete Verbindungen

Benztriazol

gemäß deutsche Auslegeschrift 1059 601
5-Methyl-benztriazol

is gemäß deutsche Auslegeschrift 1059 601

5-Äthyl-benztriazol

gemäß vorliegender Anmeldung
5-Butyl-benztriazol

gemäß vorliegender Anmeldung
5-Dodecyl-benztriazol

gemäß vorliegender Anmeldung

B. Durchführung der Versuche

Jede der obengenannten Verbindung wird in eine Polierzusammenstellung eingearbeitet. Die Zusammenstellungen "erden auf die Proben aufpoliert und bis zum Austrocknen mit der Metalloberfläche der Proben in Kontakt gelassen. Sie werden dann leicht abgestaubt und anschließend einer Atmosphäre ausgesetzt, welche 10 Gewichtsteile pro Million (ppm) Schwefelwasserstoff enthält. Eine mit Polierzusammenstellungen ohne Benztriazolzusatz behandelte Kupferprobe wird als Blindversuch verwendet. Die Zeiten bis zum Anlaufen sind in der folgenden Tabelle eingetragen.

C. Resultate

Inhibitor ^ ... ... .

Zeit in Minuten

Blindprobe 2

Benztriazol 10

5-Methyl-benztriazol 10

5-Äthyl-benztriazol 15

5-Butyl-benztriazol 20

5-Dodecyl-benztriazol 20

Die Ergebnisse zeigen, daß man durch Ersetzen des Benztriazols durch das 5-Methyl-benztriazol in den Polierzusammenstellungen zu keinen Verbesserungen des Schutzes gegen das Anlaufen gelangt. Die Verwendung von Alkyl-benztriazol, in dem die Alkylgruppe zwei oder mehr Kohlenstoffatome aufweist, zeigt jedoch in den Polierzusammenstellungen einen klaren Fortschritt im Schütze gegen Anlaufen von Kupferoberflächen.

Claims

I 521

Patentanspruch:

Verwendung von substituierten Benztriazolen der Formel

worin R eine Alkylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Alkanoylaminogruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, als korrosionshemmendes und metalldeaktivierendes Mittel für Kupfer und Kupferlegierungen.

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