[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein saure wässrige Zusammensetzung zum Schutz
vor Korrosion von Metalloberflächen, die mindestens eine wasserlösliche schwefelorganische
Verbindung mit mindestens zwei haftungsvermittelnden funktionalen Gruppen enthält,
die jeweils eine sekundäre Thiol-Gruppe und zu dieser mindestens eine vicinale sekundäre
oder tertiäre Aminogruppe aufweisen, und ein Verfahren zur korrosionsschützenden Beschichtung
einer Metalloberfläche unter Verwendung der sauren wässrigen Zusammensetzung.
[0002] Aluminiumlegierungen sind aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer Festigkeit beliebte
Materialien, insbesondere in der Luftfahrtindustrie. Sie weisen allerdings den Nachteil
auf, dass sie zum Erhalt ihrer Eigenschaften gegen Korrosion geschützt werden müssen.
Dies erfolgt zur Zeit noch mit hochgiftigen Chrom(VI)-Verbindungen, für die jedoch
aufgrund der EU-Chemikalienverordnung REACH Alternativen gefunden werden müssen.
[0003] Im Stand der Technik werden eine Reihe von Lösungen vorgeschlagen, die insbesondere
auf die Verwendung von schwefelhaltigen Verbindungen abzielen.
[0004] In diesem Zusammenhang beschreibt
EP 2986678 ein Verfahren zum Herstellen eines Beschichtungsmaterials für Korrosionsschutz bei
dem ein Makrocyclus als Korrosionsschutzverbindung ausgewählt wird, wobei der Makrocyclus
ein cyclisches Molekül oder ein Molekül, das einen cyclischen Teil aufweist, mit sechs
oder mehr Kernatomen im cyclischen Backbone ist, wobei die Korrosionsschutzverbindung
mindestens zwei Inhibitorgruppen enthält, wobei die Inhibitorgruppen jeweils mit der
Korrosionsschutzverbindung über eine labile Verknüpfung verknüpft sind, die jeweils
unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Disulfidbindung und einer
Metallsulfidbindung, wobei jede labile Verknüpfung derart ausgewählt ist, dass sie
als Reaktion auf einen Korrosionsreiz dissoziiert, um eine dissoziierte Inhibitorgruppe
zu erzeugen, des Weiteren ein Träger ausgewählt wird, der zum Beschichten eines Substrats
ausgelegt ist und die Korrosionsschutzverbindung und der Träger gemischt werden.
[0005] EP 3310837 betrifft eine flexible chromfreie korrosionshemmende Grundierungszusammensetzung
enthaltend ein thiolterminiertes urethanhaltiges Polyetherpräpolymer, ein Polyepoxid,
5 bis 9 Gew.-% Calciumcarbonat und 3 bis 7 Gew.-% Magnesiumoxid.
[0006] US 2005/0186347 beschreibt ein Verfahren zur Beschichtung einer Metalloberfläche, in dem eine Lösung
aufgebracht wird, die eine Alkanthiolverbindung und ein Lösungsmittel enthält, und
eine sich selbst ordnende Schicht ausgebildet wird, die den Schutz gegen Korrosion
gewährleisten soll. Die Alkanthiolverbindung hat die allgemeine Formel R(CH
2)
nSH, wobei R für methyl, carboxyl, hydroxyl, formyl oder Amid steht und n eine ganze
Zahl von 7 bis 21 ist.
[0007] US 2016/0168724 offenbart Zusammensetzungen, Beschichtungen und Verfahren zum Aufbringen einer korrosionsinhibierenden
Zusammensetzung auf ein Substrat. Die korrosionsinhibierende Zusammensetzung enthält
wenigstens ein Harz, wenigstens eine Bronsted-Säure und wenigstens einen schwefelorganische
Korrosionsinhibitor.
[0008] US 2016/0289537 betrifft ein Verfahren, eine Zusammenseztung und ein System zum Korrosionsschutz
von Metall, das einer sauren, wässrigen Umgebung ausgesetzt ist, wobei die Zusammenseztung
eine Thietan-Verbindung, eine Thiiran-Verbindung oder eine Mischung der beiden enthält.
[0009] Gerade die im Stand der Technik beschriebenen Thiole weisen jedoch den Nachteil hoher
Kosten und aufwendiger Herstellungsverfahren sowie eine Oxidationsneigung zu Disulfiden
auf.
[0010] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Alternative zu den herkömmlichen
Verfahren zum Schutz von Aluminiumlegierungen vor Korrosion zur Verfügung zu stellen.
[0011] Es wurde überraschend gefunden, dass diese Aufgabe durch eine saure wässrige Zusammensetzung
gelöst wird, die mindestens zwei haftungsvermittelnde funktionale Gruppen enthält,
die jeweils eine sekundäre Thiol-Gruppe und zu dieser zumindest eine vicinale sekundäre
oder tertiäre Amino-Gruppe aufweisen.
[0012] Daher ist ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine saure wässrige Zusammensetzung
(A) zur korrosionsschützenden Beschichtung einer Oberfläche eines metallischen Substrates,
das zumindest teilweise aus Kupfer zusammengesetzt ist, wobei die saure wässrige Zusammensetzung
(A) mindestens eine wasserlösliche schwefelorganische Verbindung (A1) enthält, die
mindestens zwei haftungsvermittelnde funktionale Gruppen (FG) enthält, die jeweils
eine sekundäre Thiol-Gruppe und zu dieser zumindest eine vicinale sekundäre oder tertiäre
Amino-Gruppe aufweisen.
[0013] Es wurde überraschend gefunden, dass durch den Einsatz der speziellen schwefelorganischen
Verbindung (A1) ein hoher Korrosionsschutz erreicht werden kann, ohne dass die mit
schwefelorganischen Verbindungen assoziierten Nachteile auftraten. Ohne an eine bestimmte
Theorie gebunden zu sein, wird davon ausgegangen, dass die schwefelorganische Verbindung
mit dem im metallischen Substrat anwesenden Kupferionen einen Komplex ausbildet und
so ein polymeres Netzwerk entsteht, wodurch der Korrosion durch Lochfraß vorgebeugt
wird. Insbesondere in Kombination mit Korrosionsschutzmaßnahmen auf Basis von Zirkoniumoxidverbindungen,
wie sie bereits aus der Autoindustrie bekannt sind, konnte so ein exzellenter Schutz
der metallischen Oberfläche gegen Korrosion erreicht werden, der im Vergleich zu dem
steht, was mit den herkömmlichen Cr(VI)-basierten Systemen erreicht wird.
[0014] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, höher
funktionale wasserlösliche schwefelorganische Verbindungen (A1) einzusetzen, da in
diesen Fällen der typische Geruch von schwefelhaltigen Verbindungen weiter reduziert
werden konnte. Daher ist eine Ausführungsform bevorzugt, in der die wasserlösliche
schwefelorganische Verbindung (A1) mindestens 3, jedoch nicht mehr als 8, vorzugsweise
nicht mehr als 6 und besonders bevorzugt 4 haftungsvermittelnde funktionale Gruppen
aufweist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die wasserlösliche schwefelorganische
Verbindung (A1) aliphatisch und besonders bevorzugt aliphatisch und gesättigt.
[0015] In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform weist die wasserlösliche schwefelorganische
Verbindung (A1) die folgende Struktureinheit (I) als haftungsvermittelnde funktionale
Gruppe auf:

wobei die Reste R
1 und R
2 ausgewählt sind aus Wasserstoff oder einer aliphatischen Alkyl-Gruppe mit nicht mehr
als 6 Kohlenstoff-Atomen, vorzugsweise nicht mehr als 4 Kohlenstoff-Atomen und besonders
bevorzugt zwei Kohlenstoffatomen;
wobei mindestens ein Rest R
1 oder R
2 aus einer aliphatischen Alkyl-Gruppe mit nicht mehr als 6 Kohlenstoff-Atomen ausgewählt
ist;
wobei die Reste R
3 und R
4 in jeder n-ten Einheit (-HCR
3-CHR
4-O-) unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff oder einer Methyl-Gruppe;
wobei die Reste R
3 und R
4 innerhalb einer n-ten Einheit (-HCR
3-CHR
4-O-) nicht beide aus einer Methyl-Gruppe ausgewählt sein können;
wobei n gleich Null oder eine natürliche Zahl kleiner 6, vorzugsweise kleiner als
4 ist.
[0016] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform entspricht die wasserlösliche schwefelorganische
Verbindung (A1) der folgenden Strukturformel (II):

wobei m eine natürliche Zahl im Bereich von 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 6 ist und
besonders bevorzugt gleich 1 ist;
wobei die Reste R
5, R
6 und R
7 ausgewählt sind aus Wasserstoff, einer aliphatischen Alkyl-Gruppe mit nicht mehr
als 6 Kohlenstoff-Atomen, dem Rest-FG oder dem Rest-CHR
1-FG; wobei mindestens einer der Reste R
5, R
6 und R
7, vorzugsweise alle Reste R
5, R
6 und R
7, entweder einen Rest -FG oder einen Rest -CHR
1-FG, vorzugsweise einen Rest -CHR
1-FG darstellen, wobei die Reste R
1 und R
2 ausgewählt sind aus Wasserstoff oder einer aliphatischen Alkyl-Gruppe mit nicht mehr
als 6 Kohlenstoff-Atomen, vorzugsweise nicht mehr als 4 Kohlenstoff-Atomen und besonders
bevorzugt zwei Kohlenstoffatomen und wobei mindestens ein Rest R
1 oder R
2 aus einer aliphatischen Alkyl-Gruppe mit nicht mehr als 6 Kohlenstoff-Atomen ausgewählt
ist.
[0019] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurden die bekannten Verfahren weiterentwickelt,
so dass eine bessere Nachhaltigkeit und eine einfachere Aufarbeitung erreicht werden
konnten. Daher ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bevorzugt, in der
die wasserlösliche schwefelorganische Verbindung (A1) durch ringöffnende Umsetzung
eines polyfunktionellen Thiirans, das vorzugsweise tetrafunktionell und besonders
bevorzugt aliphatisch ist, mit einem sekundären Amin erhältlich ist. Das sekundäre
Amin ist vorzugsweise monofunktionell, besonders bevorzugt aliphatisch und insbesondere
ausgewählt aus Bis(2-methoxypropyl)amin, Bis(2-hydroxypropyl)amin und/oder Dialkylaminen
mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen in der N-substituierten Alkyl-Kette, insbesondere
Diethylamin. Das eingesetzte Thiiran ist vorzugsweise ausgewählt aus 1,4-Bis(thiiran-2-ylmethoxy)-1,4-butandiol),
1-(Thiiran-2-ylmethoxy)-2,2-bis(thiiran-2-ylmethoxymethyl)propan oder 2-[[3-(Thiiran-2-ylmethoxy)-2,2-bis(thiiran-2-ylmethoxymethyl)propoxy]methyl]thiiran.
[0020] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die wasserlösliche
schwefelorganische Verbindung (A1) eine Molmasse von weniger als 2000 g/mol, vorzugsweise
weniger als 1400 g/mol, besonders bevorzugt von weniger als 1000 g/mol auf.
[0021] In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der wasserlöslichen
schwefelorganischen Verbindung (A1) in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung (A),
jeweils bezogen auf die saure wässrige Zusammensetzung (A), mindestens 0,01 g/kg,
vorzugsweise mindestens 0,05 g/kg, besonders bevorzugt mindestens 0,1 g/kg und ganz
besonders bevorzugt mindestens 0,2 g/kg beträgt, wobei jedoch vorzugsweise ein Anteil
von 5 g/kg, besonders bevorzugt 3 g/kg, ganz besonders bevorzugt 1 g/kg nicht überschritten
wird.
[0022] Es wurde weiterhin überraschend gefunden, dass der Korrosionsschutz durch die erfindungsgemäße
Zusammensetzung weiterhin erhöht werden konnte, wenn diese zusätzlich freies Fluorid
enthält. Daher ist eine Ausführungsform bevorzugt, in der die saure wässrige Zusammensetzung
(A) weiterhin freies Fluorid, vorzugsweise in einer Menge von mindestens 5 mg/kg,
vorzugsweise mindestens 20 mg/kg enthält, jedoch vorzugsweise nicht mehr als 400 mg/kg,
besonders bevorzugt nicht mehr als 200 mg/kg. Das freie Fluorid ist jeweils als F
- berechnet, wobei in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Gesamtfluorid-Gehalt
(TISAB) vorzugsweise 1 g/kg, besonders bevorzugt 500 g/kg berechnet als NaF nicht
überschreitet.
[0023] Wie bereits anfänglich erwähnt kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung mit weiteren
Korrosionsschutzmaßnahmen kombiniert werden, um die Schutzleistung nochmals zu verbessern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die saure wässrige Zusammensetzung
(A) daher zusätzlich mindestens eine wasserlösliche Verbindung eines oder mehrerer
der Elemente Zr, Ti und Si, vorzugsweise wasserlösliche Verbindungen von Oxo- und/oder
Fluorokomplexen dieser Elemente. Der Anteil dieser wasserlöslichen Verbindungen beträgt
insgesamt vorzugsweise mindestens 0,05 mmol/kg, besonders bevorzugt mindestens 0,1
mmol/kg, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,5 mmol/kg bezogen auf die jeweiligen
Elemente Zr, Ti und Si beträgt, vorzugsweise jedoch nicht mehr als 5 mmol/kg bezogen
auf die jeweiligen Elemente Zr, Ti und Si.
[0024] Eine weitere Steigerung der Schutzleistung durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung
wurde vor allem in den Fällen beobachtet, in denen die saure wässrige Zusammensetzung
(A) weiterhin Kupferionen enthält. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein,
wird davon ausgegangen, dass dadurch die Ausbildung des schützenden Films auf der
Oberfläche des Metallsubstrats unterstützt wird. Daher ist eine weitere Ausführungsform
der sauren wässrigen Zusammensetzung (A) bevorzugt, in der die saure wässrige Zusammensetzung
(A) zusätzlich mindestens eine wasserlösliche Verbindung des Elements Cu enthält,
wobei der Anteil dieser wasserlöslichen Verbindungen insgesamt vorzugsweise mindestens
0,1 mmol/kg, besonders bevorzugt mindestens 0,5 mmol/kg, ganz besonders bevorzugt
mindestens 1 mmol/kg bezogen auf das Element Cu beträgt, jedoch vorzugsweise 5 mmol/kg
bezogen auf das Element Cu nicht überschreitet.
[0025] In vielen Fällen werden die Metallsubstrate vor dem Aufbringen des Korrosionsschutzes
verschiedenen Vorbehandlungen unterzogen, die meist in einem sauren Milieu vorgenommen
werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich überraschender Weise herausgestellt,
dass die erfindungsgemäße saure wässrige Zusammensetzung ihre Wirkung vor allem dann
entfaltet, wenn sie einen ähnlichen pH-Wert aufweist. Entsprechend weist die erfindungsgemäße
Zusammensetzung (A) daher einen pH-Wert auf, der kleiner ist als 6,0, vorzugsweise
kleiner als 5,0, besonders bevorzugt kleiner als 4,5, der jedoch vorzugsweise nicht
kleiner als 1,0, besonders bevorzugt nicht kleiner als 2,0 und ganz besonders bevorzugt
nicht kleiner als 3,0 ist.
[0026] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die saure wässrige Zusammensetzung
(A) mit einem pH-Wert unterhalb von 5,0:
- a) mindestens eine wasserlösliche schwefelorganische Verbindung (A1), die mindestens
zwei haftungsvermittelnde funktionale Gruppen enthält, die jeweils eine sekundäre
Thiol-Gruppe und zu dieser zumindest eine vicinale sekundäre oder tertiäre Amino-Gruppe
aufweist, vorzugsweise in einer Gesamtmenge von mindestens 0,01 g/kg bezogen auf die
saure wässrige Zusammensetzung (A);
- b) mindestens eine Quelle für freies Fluorid, vorzugsweise mindestens 5 mg/kg, besonders
bevorzugt mindestens 20 mg/kg freies Fluorid bezogen auf die saure wässrige Zusammensetzung
und bestimmt als Menge F1-;
- c) ggf. mindestens eine wasserlösliche Verbindung eines oder mehrerer der Elemente
Zr, Ti und Si, vorzugsweise des Elements Zr und besonders bevorzugt wasserlösliche
Verbindungen von Oxo- und/oder Fluorokomplexen dieser Elemente enthält, vorzugsweise
in einer Gesamtmenge von mindestens 0,05 mmol/kg bezogen auf die saure wässrige Zusammensetzung
und berechnet als Menge der Elemente Zr, Ti und Si.
[0027] Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist insbesondere als Korrosionsschutz für Aluminium-Kupfer-Legierungen
geeignet. Daher ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren
zur korrosionsschützenden Beschichtung einer Oberfläche eines metallischen Substrats,
das zumindest teilweise aus Kupfer zusammengesetzt ist, umfassend das In-Kontakt-Bringen
der Oberfläche des metallischen Substrats mit einer sauren wässrigen Zusammensetzung
(A) gemäß der vorliegenden Erfindung.
[0028] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem metallischen
Substrat um kupferlegiertes Aluminium, das vorzugsweise mindestens 1 Gew.-%, besonders
bevorzugt mindestens 3 Gew.-%, jedoch vorzugsweise weniger als 6 Gew.-% Kupfer enthält.
[0029] Um die Schutzwirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter zu verbessern, kann
das metallische Substrat weiteren Behandlungsschritten unterzogen werden. Daher ist
eine Ausführungsform bevorzugt, in der dem In-Kontakt-Bringen mit der sauren wässrigen
Zusammensetzung (A) ein In-Kontakt-Bringen der Oberfläche des metallischen Substrats
mit einer sauren wässrigen Zusammensetzung (B) nachfolgt, die mindestens eine wasserlösliche
Verbindung eines oder mehrerer der Elemente Zr, Ti und Si, vorzugsweise von Oxo- und/oder
Fluorokomplexen dieser Elemente enthält. Der Anteil dieser wasserlöslichen Verbindungen
an der sauren wässrigen Zusammensetzung (B) liegt vorzugsweise bei insgesamt mindestens
0,05 mmol/kg, besonders bevorzugt mindestens 0,1 mmol/kg bezogen auf die jeweiligen
Elemente Zr, Ti und Si, jedoch vorzugsweise 5 mmol/kg bezogen auf die jeweiligen Elemente
Zr, Ti und Si nicht überschreitet.
[0030] Das In-Kontakt-Bringen der sauren wässrigen Zusammensetzungen (A) und (B) kann je
nach Bedarf mit oder ohne dazwischenliegendem Spül- und/oder Trockenschritt erfolgen.
[0031] Vorzugsweise enthält die saure wässrige Zusammensetzung (B) keine wasserlöslichen
schwefelorganischen Verbindungen (A1) in einer solchen Menge, die als massenbezogenes
Verhältnis zur Menge an wasserlöslicher schwefelorganischer Verbindung (A1) in der
sauren wässrigen Zusammensetzung (A) den Wert 0,1, vorzugsweise den Wert 0,05 überschreitet.
[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst dieses
einen Schritt der sauren Dekapierung der Oberfläche des metallischen Substrats bevor
dieses mit der sauren wässrigen Zusammensetzung (A) in Kontakt gebracht wird. Vorzugsweise
umfasst das erfindungsgemäße Verfahren daher unmittelbar vor dem In-Kontakt-Bringen
mit der sauren wässrigen Zusammensetzung (A) - mit oder ohne dazwischenliegenden Spülschritt
- eine saure Dekapierung der Oberfläche des metallischen Substrates, vorzugsweise
durch In-Kontakt-Bringen mit einer sauren wässrigen Zusammensetzung mit einem pH-Wert
unterhalb von 2,0 enthaltend mindestens eine starke Säure mit einen pK
a-Wert unterhalb von 1,5, vorzugsweise Schwefelsäure.
[0033] In einem finalen Schritt kann die metallische Oberfläche mit einem Lack zum weiteren
Schutz mit einem Lack beschichtet werden. Hierbei hat sich überraschend gezeigt, dass
das Aufbringen des Lacks nach dem In-Kontakt-Bringen mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
erfolgen kann, ohne dass sich dies negativ auf die Beschichtungsqualität auswirkt.
Daher ist eine Ausführungsform bevorzugt, in der dem In-Kontakt-Bringen mit der sauren
wässrigen Zusammensetzung (A) und ggf. nach dem In-Kontakt-Bringen mit der sauren
wässrigen Zusammensetzung (B) - mit oder ohne dazwischenliegendem Spül- und/oder Trocknungsschritt
- die Beschichtung mit einem Lack erfolgt, der vorzugsweise ein Pulverlack ist.
[0034] Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, wobei
diese keinesfalls als Einschränkung des Erfindungsgedanken zu verstehen sind.
Beispiele:
1. Synthese der wasserlöslichen schwefelorganischen Verbindung (A1):
a) Stufe 1: Herstellung des Thiirans
Beispiel 1: Monofunktionales Thiiran
[0035] Ammoniumthiocyanat (19,27, 2 Äq.) wurde in 60 ml Wasser gelöst. Die Lösung wurde
in einem Wasserbad gehalten und Glycidylisopropylether (15 g, 1 Äq.) wurde dazugegeben.
Die Reaktion wurde nach 20 Stunden gestoppt, als kein Epoxid mehr mittels Dünnschichtchromatographie
(DC) nachweisbar war. Das Produkt wurde 3x mit je 40 ml Dichlormethan extrahiert,
dann 2x mit je 40 ml deionisiertem Wasser gewaschen, die organische Phase über MgSO
4 getrocknet und das Lösungsmittel bei 800 mbar und 40 °C entfernt. Das erhaltene Produkt
wurde unter Stickstoffatmosphäre bei Raumtemperatur gelagert.
Beispiel 2: Difunktionales Thiiran
[0036] Ammoniumthiocyanat (18,95, 2 Äq.) wurde in 120 ml Wasser gelöst. Die Lösung wurde
in einem Wasserbad gehalten und Ethylenglycoldicycidylether (15 g, 1 Äq.) wurde dazugegeben.
Die Reaktion wurde nach 6,5 Stunden gestoppt, als kein Epoxid mehr mittels Dünnschichtchromatographie
(DC) nachweisbar war. Das Produkt wurde 4x mit je 50 ml Dichlormethan extrahiert,
dann 3x mit je 50 ml deionisiertem Wasser gewaschen, die organische Phase über MgSO
4 getrocknet und das Lösungsmittel bei 800 mbar und 40 °C entfernt. Das erhaltene Produkt
wurde unter Stickstoffatmosphäre bei 4 °C gelagert.
Beispiel 3 Trifunktionales Thiiran
[0037] Ammoniumthiocyanat (28,55 g, 2 Äq.) wurde in 90 ml Wasser und 30 ml Isopropylalkohol
gelöst. Die Lösung wurde in einem Wasserbad gehalten und Trimethylolethantriglycidylether
(30 g, 1 Äq.). wurde dazugegeben. Die Reaktion wurde nach 24 Stunden gestoppt, als
kein Epoxid mehr mittels Dünnschichtchromatographie (DC) nachweisbar war. Das Produkt
wurde 4x mit je 40 ml Dichlormethan extrahiert, dann 3x mit je 30 ml deionisiertem
Wasser gewaschen, die organische Phase über MgSO
4 getrocknet und das Lösungsmittel bei 800 mbar und 40 °C entfernt. Das erhaltene Produkt
wurde unter Stickstoffatmosphäre bei 4 °C gelagert.
Beispiel 4: Trifunktionales Thiiran
[0038] Ammoniumthiocyanat (15,5 g, 2 Äq.) wurde in einer Mischung aus 10 ml Wasser, 30 ml
Acetonitril und 10 g N,N-Diglycidyl-4-glycidyloxyanilin gelöst. Die Lösung wurde in
einem Wasserbad gehalten und die Reaktion nach 16 Stunden gestoppt, als kein Epoxid
mehr mittels Dünnschichtchromatographie (DC) nachweisbar war. Nach der Phasentrennung
wurden 25 ml Dichlormethan zu der Thiiran-Phase gegeben und die organische Phase 4x
mit je 20 ml deionisiertem Wasser gewaschen, über MgSO
4 getrocknet und das Lösungsmittel bei 800 mbar und 40 °C entfernt. Das erhaltene Produkt
wurde unter Stickstoffatmosphäre bei 4 °C gelagert.
Beispiel 5: Tetrafunktionales Thiiran
[0039] Ammoniumthiocyanat (28,02 g, 2 Äq.) wurde in einer Mischung aus 60 ml Wasser, und
60 ml Acetonitril gelöst und Pentaerythritolpolyglycidylether (30 g, 1 Äq.) hinzugegeben.
Die Lösung wurde in einem Wasserbad gehalten und die Reaktion nach 24 Stunden gestoppt,
als kein Epoxid mehr mittels Dünnschichtchromatographie (DC) nachweisbar war. Das
Produkt wurde von der wässrigen Phase getrennt und mit 40 ml Dichlormethan versetzt.
Diese organische Phase wurde 5x mit je 40 ml deionisiertem Wasser gewaschen, über
MgSO
4 getrocknet und das Lösungsmittel bei 800 mbar und 40 °C entfernt. Das erhaltene Produkt
wurde unter Stickstoffatmosphäre bei 4 °C gelagert.
Beispiel 6: Tetrafunktionales Thiiran
[0040] Ammoniumthiocyanat (44,56 g, 2 Äq.) wurde in einer Mischung aus 60 ml Wasser, und
60 ml Isopropanol gelöst und ein tetrafunktionalisiertes Epoxidharz auf Basis von
meta-Xylendiamin (30 g, 1 Äq.) hinzugegeben. Die Lösung wurde in einem Wasserbad gehalten
und die Reaktion nach 18 Stunden gestoppt, als kein Epoxid mehr mittels Dünnschichtchromatographie
(DC) nachweisbar war. Das Produkt wurde 3x mit je 40 ml Dichlormethan extrahiert und
die organische Phase wurde 3x mit je 40 ml deionisiertem Wasser gewaschen, über MgSO
4 getrocknet und das Lösungsmittel bei 800 mbar und 40 °C entfernt. Das erhaltene Produkt
wurde unter Stickstoffatmosphäre bei 4 °C gelagert.
Beispiel 7: Tetrafunktionales Thiiran
[0041] Ammoniumthiocyanat (13,24 g, 2 Äq.) wurde in einer Mischung aus 10 ml Wasser, 30
ml Acetonitril und 10 g 4,4'-Methylen-bis-(
N,N-diglycidylanilin) (30 g, 1 Äq.) hinzugegeben. Die Lösung wurde in einem Wasserbad
gehalten und die Reaktion nach 5,5 Stunden gestoppt, als kein Epoxid mehr mittels
Dünnschichtchromatographie (DC) nachweisbar war. Nach der Phasentrennung wurden 20
ml Dichlormethan hinzugegeben und die organische Phase wurde 3x mit je 40 ml deionisiertem
Wasser gewaschen, über MgSO
4 getrocknet und das Lösungsmittel bei 800 mbar und 40 °C entfernt. Das erhaltene Produkt
wurde unter Stickstoffatmosphäre bei 4 °C gelagert.
Beispiel 8: Hexafunktionalisiertes Thiiran
[0042] Ammoniumthiocyanat (25,37 g, 2 Äq.) wurde in 108 ml Wasser und 12 ml Isopropanol
gelöst und Sorbitolglycidylether (30 g, 1 Äq.) hinzugegeben. Die Lösung wurde in einem
Wasserbad gehalten und der pH-Wert mit 37%iger HCl auf 7 eingestellt. Die Reaktion
wurde nach 6 Stunden gestoppt, als kein Epoxid mehr mittels Dünnschichtchromatographie
(DC) nachweisbar war. Das Produkt wurde mit 40 ml Dichlormethan extrahiert und die
organische Phase wurde 3x mit je 30 ml deionisiertem Wasser gewaschen, über MgSO
4 getrocknet und das Lösungsmittel bei 800 mbar und 40 °C entfernt. Das erhaltene Produkt
wurde unter Stickstoffatmosphäre bei 4 °C gelagert.
b) Stufe 2: Umsetzung des Thiirans zu Verbindung (A1)
[0043] Allgemein können die erhaltenen Thiirane jeweils mit einem Überschuss Diethylamin
bei Raumtemperatur gerührt werden, bis die Thiiran-IR-Bande bei 617 cm
-1 verschwindet. Überschüssiges Amin kann durch Zugabe von Dichlormethan und anschließendem
Waschen mit Phosphatpuffer bis zu einem pH von 7 entfernt werden. Die organische Phase
kann mit deionisiertem Wasser gewaschen, über MgSO
4 getrocknet und das überschüssige Lösungsmittel entfernt werden. Danach kann die erhaltene
viskose Flüssigkeit in ein wässriges saures Medium wie 5% ige HCl (w/V) überführt
werden und der pH-Wert kann mit Hilfe von wässrigem Ammoniak (30%ig) eingestellt werden.
Beispiel 9: Verbindung (A19)
[0044] Das in Beispiel 3 erhaltene Thiiran (2 g, 1 Äq.) wurde 3 Stunden bei Raumtemperatur
mit Diethylamin (4,16 g, 5 Äq.) gemischt bis die Thiiran-IR-Bande bei 617 cm
-1 verschwunden war. Die so erhaltene viskose Flüssigkeit wurde in ein wässriges saures
Medium wie 5%ige HCl (w/V) überführt.
Beispiel 10: Verbindung (A110)
[0045] Das in Beispiel 5 erhaltene Thiiran (5 g, 1 Äq.) wurde 5 Stunden bei Raumtemperatur
mit Diethylamin (10,22 g, 5 Äq.) gemischt bis die Thiiran-IR-Bande bei 617 cm
-1 verschwunden war. Überschüssiges Amin wurde durch Zugabe von 160 ml Dichlormethan
und anschließendem Waschen mit 160 ml Phosphatpuffer (pH 7) bis zu einem pH von 7
entfernt werden. Die organische Phase wurde mit 160 ml deionisiertem Wasser gewaschen,
über MgSO
4 getrocknet und das überschüssige Lösungsmittel entfernt.
2. Korrosionsschützende Beschichtung
Beispiel 11: Beschichtung eines Cu-Probenkörpers mit der Verbindung (A19) gemäß Beispiel 9
[0046] Ein Probenkörper aus Kupfer (Rocholl, 10 x 2,5 cm) wurde zunächst mit Aceton gereinigt
und dann in ein Bad getaucht, das 4 g/L der Verbindung (A1
9) gemäß Beispiel 9 in 5%iger HCl (w/V) enthielt. Der Probenkörper wurde für 30 Minuten
ohne Rühren in dem Bad gelassen und danach mit Leitungswasser und deionisiertem Wasser
gewaschen und in einem Luftstrom getrocknet. Nach dieser Behandlung erschien der Probenkörper
bei optischer Prüfung weißlich und ein Polymernetzwerk konnte mit Hilfe von SEM nachgewiesen
werden.
Beispiel 12: Beschichtung eines Cu-Probenkörpers mit der Verbindung (A110) gemäß Beispiel 10
[0047] Ein Probenkörper aus Kupfer (Rocholl, 15 x 15 cm) wurde zunächst mit Aceton gereinigt
und dann in ein Bad getaucht, das 5 g/L der Verbindung (A1
10) gemäß Beispiel 10 in 5%iger HCl (w/V) enthielt. Der Probenkörper wurde für 10 Minuten
ohne Rühren in dem Bad gelassen und danach mit Leitungswasser und deionisiertem Wasser
gewaschen und in einem Luftstrom getrocknet. Nach dieser Behandlung erschien der Probenkörper
bei optischer Prüfung weißlich und ein Polymernetzwerk konnte mit Hilfe von SEM nachgewiesen
werden.
Beispiel 13: Beschichtung eines Al/Cu-Probenkörpers mit der Verbindung (A110) gemäß Beispiel 10
[0048] Mehrere 10 x 2,5 cm große Probenkörper aus einer Aluminium-Kupfer-Legierung (Al2024-T3;
93,5% AI, 4,5% Cu, 1,5% Mg, 0,5% Mn) der Firma Rocholl wurden einer Standardvorbehandlung
unterzogen, wie sie für in der Luftfahrt verwendete Al-Legierungen üblich ist: nicht-ätzende,
alkalische Entfettung, alkalisches Ätzen und saure Deoxidation. Die so vorbereiteten
Probenkörper wurden jeweils in Beschichtungsbäder mit unterschiedlichen Konzentrationen
der Verbindung (A1
10) gemäß Beispiel 10 in 0,04 M Schwefelsäure gegebenen. Der pH-Wert wurde mit 30%igem
Ammoniak auf 4 eingestellt. Zu einigen der Bäder wurde weiterhin NaF und/oder CuSO
4 gegeben. Nach 10 Minuten ohne Rühren wurden die Probenkörper jeweils aus dem Bad
entfernt und mit Leitungswasser und deionisiertem Wasser gewaschen und im Luftstrom
getrocknet. Auf der Oberfläche gebildetes Polymer wurde in allen Fällen mit Hilfe
von SEM/EDX und PM-RAIRS nachgewiesen. Die jeweiligen Bedingungen sind Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1:
Test |
c(A110) [g/L] |
c(NaF) [mg/L] |
c(CuSO4) [mg/L] |
1 |
0,10 |
500 |
0 |
2 |
0,10 |
500 |
100 |
3 |
0,25 |
250 |
0 |
4 |
0,25 |
250 |
50 |
5 |
0,25 |
250 |
100 |
6 |
0,25 |
250 |
200 |
7 |
0,25 |
250 |
300 |
8 |
0,25 |
500 |
0 |
9 |
0,25 |
500 |
100 |
10 |
0,25 |
500 |
200 |
11 |
0,25 |
500 |
300 |
12 |
0,5 |
50 |
0 |
13 |
0,5 |
100 |
0 |
14 |
0,5 |
250 |
0 |
15 |
0,5 |
250 |
50 |
16 |
0,5 |
250 |
100 |
17 |
0,5 |
250 |
200 |
18 |
0,5 |
250 |
300 |
19 |
0,5 |
500 |
0 |
20 |
0,5 |
500 |
100 |
21 |
0,5 |
500 |
200 |
22 |
0,5 |
500 |
300 |
23 |
0,75 |
500 |
0 |
24 |
0,75 |
500 |
100 |
25 |
1,00 |
50 |
0 |
26 |
1,00 |
100 |
0 |
27 |
1,00 |
250 |
0 |
30 |
1,00 |
250 |
50 |
31 |
1,00 |
250 |
100 |
32 |
1,00 |
250 |
200 |
33 |
1,00 |
250 |
300 |
34 |
1,00 |
500 |
0 |
35 |
1,00 |
500 |
100 |
36 |
1,00 |
500 |
200 |
37 |
1,00 |
500 |
300 |
38 |
2,00 |
250 |
0 |
40 |
2,00 |
250 |
50 |
41 |
2,00 |
250 |
100 |
42 |
2,00 |
250 |
200 |
43 |
2,00 |
250 |
300 |
44 |
2,00 |
500 |
0 |
45 |
2,00 |
500 |
100 |
50 |
2,00 |
500 |
200 |
51 |
2,00 |
500 |
300 |
[0049] In allen Fällen wurde eine zufriedenstellende Ausbildung von Polymer auf der Oberfläche
beobachtet. Die höchste Polymerabscheidung auf der Oberfläche wurde beobachtet, wenn
das Beschichtungsbad 2 g/L der Verbindung (A1
10), 500 mg/L NaF und 200 mg/L CuSO
4 enthielt, wobei erste Abscheidungen von Kupfer auf der Oberfläche beobachtet wurden.
Keine Abscheidung von Kupfer bei guter Ausbildung eines Polymernetzwerks auf der Oberfläche
des Prüfkörpers wurde bei Verwendung eines Beschichtungsbads mit 0,25 g/L der Verbindung
(A1
10) und 500 mg/L NaF festgestellt.
Beispiel 14: Beschichtung eines Al/Cu-Probenkörpers mit der Verbindung (A110) gemäß Beispiel 10 und Behandlung mit einem Zr-Fluorokomplex in einem Bad
[0050] Mehrere 10 x 2,5 cm große Probenkörper aus einer Aluminium-Kupfer-Legierung (Al2024-T3;
93,5% Al, 4,5% Cu, 1,5% Mg, 0,5% Mn) der Firma Rocholl wurden einer Standardvorbehandlung
unterzogen, wie sie für in der Luftfahrt verwendete Al-Legierungen üblich ist: nicht-ätzende,
alkalische Entfettung, alkalisches Ätzen und saure Deoxidation. Die so vorbereiteten
Probenkörper wurden jeweils in Beschichtungsbäder mit unterschiedlichen Konzentrationen
der Verbindung (A1
10) gemäß Beispiel 10 in 0,04 M Schwefelsäure gegebenen, zu denen zusätzlich eine Menge
an Hexafluorozirkonsäure (132 ppm berechnet als Zr) additiviert wurde. Der pH-Wert
wurde mit 30%igem Ammoniak auf 4 eingestellt. Nach 10 Minuten ohne Rühren wurden die
Probenkörper jeweils aus dem Bad entfernt und mit Leitungswasser und deionisiertem
Wasser gewaschen und im Luftstrom getrocknet. Auf der Oberfläche gebildetes Polymer
und Zr wurde in allen Fällen mit Hilfe von SEM/EDX und PM-RAIRS nachgewiesen. Die
jeweiligen Bedingungen sind Tabelle 2 zusammengefasst.
Tabelle 2:
Test |
c(A1) [g/L] |
Zr-Abscheidung [mg/m2] |
52 |
0 |
58 |
53 |
0,10 |
85 |
54 |
0,5 |
78 |
[0051] Die Beschichtung wurde mittels XRF analysiert und es konnte ein Anstieg von bis zu
46% für die Fälle festgestellt werden, in denen das Beschichtungsbad die Verbindung
(A1
10) enthielt. Potentiometrische Polarisationsuntersuchungen zeigten außerdem eine kathodische
Verschiebung des Potentials im Vergleich zu den Probenkörpern, die nur mit Zr behandelt
wurden.
Beispiel 15:
Beschichtung eines Al/Cu-Probenkörpers mit der Verbindung (A1) gemäß Beispiel 10 und
Behandlung mit einem Zr-Fluorokomplex in zwei Bädern
[0052] Mehrere 10 x 2,5 cm große Probenkörper aus einer Aluminium-Kupfer-Legierung (Al2024-T3;
93,5% Al, 4,5% Cu, 1,5% Mg, 0,5% Mn) der Firma Rocholl wurden einer Standardvorbehandlung
unterzogen, wie sie für in der Luftfahrt verwendete Al-Legierungen üblich ist: nicht-ätzende,
alkalische Entfettung, alkalisches Ätzen und saure Deoxidation. Die so vorbereiteten
Probenkörper wurden zunächst in Beschichtungsbäder mit unterschiedlichen Konzentrationen
der Verbindung (A1
10) gemäß Beispiel 10 in 0,04 M Schwefelsäure gegebenen. Der pH-Wert wurde mit 30%igem
Ammoniak auf 4 eingestellt. Nach 10 Minuten ohne Rühren wurden die Probenkörper jeweils
aus dem Bad entfernt und mit deionisiertem Wasser gewaschen. Dann wurden sie für 10
Minuten in ein Beschichtungsbad enthaltend 132 ppm an Hexafluorozirkonsäure (berechnet
als Zr) getaucht. Nach Entfernen aus dem Bad wurde die Probenkörper mit Leitungswasser
und deionisiertem Wasser gewaschen und im Luftstrom getrocknet. Auf der Oberfläche
gebildetes Polymer und Zr wurden in allen Fällen mit Hilfe von SEM/EDX und PM-RAIRS
nachgewiesen. Die jeweiligen Bedingungen sind Tabelle 3 zusammengefasst.
Tabelle 3:
Test |
c(A110) (g/L) |
c(NaF) (mg/L) |
Zr-Abscheidung (mg/m2) |
55 (Bad 1) |
0,10 |
500 |
42 |
55 (Bad 2) |
0 |
0 |
56 (Bad 1) |
0,25 |
500 |
78 |
56 (Bad 2) |
0 |
0 |
1. Saure wässrige Zusammensetzung (A) zur korrosionsschützenden Beschichtung einer Oberfläche
eines metallischen Substrates, das zumindest teilweise aus Kupfer zusammengesetzt
ist, enthaltend mindestens eine wasserlösliche schwefelorganische Verbindung (A1),
die mindestens zwei haftungsvermittelnde funktionale Gruppen (FG) enthält, die jeweils
eine sekundäre Thiol-Gruppe und zu dieser zumindest eine vicinale sekundäre oder tertiäre
Amino-Gruppe aufweisen.
2. Zusammensetzung (A) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserlösliche schwefelorganische Verbindung (A1) mindestens 3, jedoch vorzugsweise
nicht mehr als 8, besonders bevorzugt nicht mehr als 6 und ganz besonders bevorzugt
4 haftungsvermittelnde funktionale Gruppen aufweist, wobei die wasserlösliche schwefelorganische
Verbindung (A1) vorzugsweise aliphatisch und besonders bevorzugt aliphatisch und gesättigt
ist.
3. Zusammensetzung (A) nach einem oder beiden der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die wasserlösliche schwefelorganische Verbindung (A1) folgende Struktureinheit (I)
als haftungsvermittelnde funktionale Gruppe (FG) aufweist:

wobei die Reste R
1 und R
2 ausgewählt sind aus Wasserstoff oder einer aliphatischen Alkyl-Gruppe mit nicht mehr
als 6 Kohlenstoff-Atomen, vorzugsweise nicht mehr als 4 Kohlenstoff-Atomen und besonders
bevorzugt zwei Kohlenstoffatomen;
wobei mindestens ein Rest R
1 oder R
2 aus einer aliphatischen Alkyl-Gruppe mit nicht mehr als 6 Kohlenstoff-Atomen ausgewählt
ist;
wobei die Reste R
3 und R
4 in jeder n-ten Einheit (-HCR
3-CHR
4-O-) unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff oder einer Methyl-Gruppe;
wobei die Reste R
3 und R
4 innerhalb einer n-ten Einheit (-HCR
3-CHR
4-O-) nicht beide aus einer Methyl-Gruppe ausgewählt sein können;
wobei n gleich Null oder eine natürliche Zahl kleiner 6, vorzugsweise kleiner als
4 ist;
wobei die wasserlösliche schwefelorganische Verbindung (A1) vorzugsweise folgender
Strukturformel (II) entspricht:

wobei m eine natürliche Zahl im Bereich von 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 6 ist und
besonders bevorzugt gleich 1 ist;
wobei die Reste R
5, R
6 und R
7 ausgewählt sind aus Wasserstoff, einer aliphatischen Alkyl-Gruppe mit nicht mehr
als 6 Kohlenstoff-Atomen, dem Rest -FG oder dem Rest -CHR
1-FG; wobei mindestens einer der Reste R
5, R
6 und R
7, vorzugsweise alle Reste R
5, R
6 und R
7, entweder einen Rest -FG oder einen Rest -CHR
1-FG, vorzugsweise einen Rest -CHR
1-FG darstellen.
4. Zusammensetzung (A) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserlösliche schwefelorganische Verbindung (A1) durch ringöffnende Umsetzung
eines polyfunktionellen Thiirans, das vorzugsweise tetrafunktionell und besonders
bevorzugt aliphatisch ist, mit einem sekundären Amin, das vorzugsweise monofunktionell
und besonders bevorzugt aliphatisch ist, erhältlich ist, wobei das Thiiran vorzugsweise
ausgewählt ist aus 1,4-Bis(thiiran-2-ylmethoxy)-1,4-butandiol), 1-(Thiiran-2-ylmethoxy)-2,2-bis(thiiran-2-ylmethoxymethyl)propan
oder 2-[[3-(Thiiran-2-ylmethoxy)-2,2-bis(thiiran-2-ylmethoxymethyl)propoxy]methyl]thiiran
und wobei das monofunktionelle, sekundäre Amin vorzugsweise ausgewählt ist aus Bis(2-methoxypropyl)amin,
Bis(2-hydroxypropyl)amin und/oder Dialkylaminen mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen
in der N-substituierten Alkyl-Kette, insbesondere Diethylamin.
5. Zusammensetzung (A) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserlösliche schwefelorganische Verbindung (A1) eine Molmasse von weniger als
2000 g/mol, vorzugsweise von weniger als 1400 g/mol, besonders bevorzugt von weniger
als 1000 g/mol aufweist.
6. Zusammensetzung (A) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil wasserlöslicher schwefelorganischer Verbindungen (A1) jeweils bezogen
auf die saure wässrige Zusammensetzung (A) mindestens 0,01 g/kg, vorzugsweise mindestens
0,05 g/kg, besonders bevorzugt mindestens 0,1 g/kg und ganz besonders bevorzugt mindestens
0,2 g/kg beträgt, jedoch vorzugsweise 5 g/kg, besonders bevorzugt 3 g/kg, ganz besonders
bevorzugt 1 g/kg nicht überschreitet.
7. Zusammensetzung (A) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die saure wässrige Zusammensetzung (A) zusätzlich freies Fluorid, vorzugsweise mindestens
5 mg/kg, vorzugsweise mindestens 20 mg/kg freies Fluorid, jedoch vorzugsweise nicht
mehr als 400 mg/kg, besonders bevorzugt nicht mehr als 200 mg/kg freies Fluorid jeweils
berechnet als F1- enthält, wobei der Gesamtfluorid-Gehalt (TISAB) vorzugsweise 1 g/kg, besonders bevorzugt
500 g/kg berechnet als NaF nicht überschreitet.
8. Zusammensetzung (A) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die saure wässrige Zusammensetzung (A) zusätzlich mindestens eine wasserlösliche
Verbindung eines oder mehrerer der Elemente Zr, Ti und Si, vorzugsweise wasserlösliche
Verbindungen von Fluorokomplexen dieser Elemente enthält, wobei der Anteil dieser
wasserlöslichen Verbindungen insgesamt vorzugsweise mindestens 0,05 mmol/kg, besonders
bevorzugt mindestens 0,1 mmol/kg, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,5 mmol/kg
bezogen auf die jeweiligen Elemente Zr, Ti und Si beträgt, jedoch vorzugsweise 5 mmol/kg
bezogen auf die jeweiligen Elemente Zr, Ti und Si nicht überschreitet.
9. Zusammensetzung (A) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die saure wässrige Zusammensetzung (A) zusätzlich mindestens eine wasserlösliche
Verbindung des Elements Cu enthält, wobei der Anteil dieser wasserlöslichen Verbindungen
insgesamt vorzugsweise mindestens 0,1 mmol/kg, besonders bevorzugt mindestens 0,5
mmol/kg, ganz besonders bevorzugt mindestens 1 mmol/kg bezogen auf das Element Cu
beträgt, jedoch vorzugsweise 5 mmol/kg bezogen auf das Element Cu nicht überschreitet.
10. Zusammensetzung (A) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert der sauren wässrigen Zusammensetzung (A) kleiner als 6,0, vorzugsweise
kleiner als 5,0, besonders bevorzugt kleiner als 4,5, jedoch vorzugsweise nicht kleiner
als 1,0, besonders bevorzugt nicht kleiner als 2,0 und ganz besonders bevorzugt nicht
kleiner als 3,0 ist.
11. Verfahren zur korrosionsschützenden Beschichtung einer Oberfläche eines metallischen
Substrates, das zumindest teilweise aus Kupfer zusammengesetzt ist, umfassend das
In-Kontakt-Bringen der Oberfläche des metallischen Substrates mit einer sauren wässrigen
Zusammensetzung (A) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Substrat kupferlegiertes Aluminium darstellt, vorzugsweise enthaltend
mindestens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 3 Gew.-%, jedoch vorzugsweise
weniger als 6 Gew.-% an Kupfer.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem In-Kontakt-Bringen mit der sauren wässrigen Zusammensetzung (A) ein In-Kontakt-Bringen
der Oberfläche des metallischen Substrates mit einer sauren wässrigen Zusammensetzung
(B) - mit oder ohne dazwischenliegendem Spül- und/oder Trocknungsschritt - nachfolgt,
die mindestens eine wasserlösliche Verbindung eines oder mehrerer der Elemente Zr,
Ti und Si, vorzugsweise wasserlösliche Verbindungen von Fluorokomplexen dieser Elemente
enthält, wobei der Anteil dieser wasserlöslichen Verbindungen insgesamt vorzugsweise
mindestens 0,05 mmol/kg, besonders bevorzugt mindestens 0,1 mmol/kg bezogen auf die
jeweiligen Elemente Zr, Ti und Si beträgt, jedoch vorzugsweise 5 mmol/kg bezogen auf
die jeweiligen Elemente Zr, Ti und Si nicht überschreitet.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die saure wässrige Zusammensetzung (B) keine wasserlöslichen schwefelorganischen
Verbindungen (A1) in einer solchen Menge enthält, die als massenbezogenes Verhältnis
zur Menge an wasserlöslichen schwefelorganischen Verbindungen (A1) in der sauren wässrigen
Zusammensetzung (A) den Wert 0,1, vorzugsweise den Wert 0,05 überschreitet.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar vor dem In-Kontakt-Bringen mit der sauren wässrigen Zusammensetzung (A)
- mit oder ohne dazwischenliegenden Spülschritt - eine saure Dekapierung der Oberfläche
des metallischen Substrates erfolgt, vorzugsweise durch In-Kontakt-Bringen mit einer
sauren wässrigen Zusammensetzung mit einem pH-Wert unterhalb von 2,0 enthaltend mindestens
eine starke Säure mit einen pKa-Wert unterhalb von 1,5, vorzugsweise Schwefelsäure.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem In-Kontakt-Bringen mit den sauren wässrigen Zusammensetzung (A) und (B) ggf.
nach dem In-Kontakt-Bringen mit der sauren wässrigen Zusammensetzung (B) - mit oder
ohne dazwischenliegendem Spül- und/oder Trocknungsschritt - die Beschichtung mit einem
Lack erfolgt, der vorzugsweise ein Pulverlack ist.