JP2003253478A - 水系用の有機系防食剤及び水系の防食方法 - Google Patents

水系用の有機系防食剤及び水系の防食方法

Info

Publication number
JP2003253478A
JP2003253478A JP2002056137A JP2002056137A JP2003253478A JP 2003253478 A JP2003253478 A JP 2003253478A JP 2002056137 A JP2002056137 A JP 2002056137A JP 2002056137 A JP2002056137 A JP 2002056137A JP 2003253478 A JP2003253478 A JP 2003253478A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
acid
water
salts
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002056137A
Other languages
English (en)
Inventor
Shintaro Someya
新太郎 染谷
Masahito Toshi
雅人 都司
Hiroshi Takahashi
洋 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Organo Corp, Japan Organo Co Ltd filed Critical Organo Corp
Priority to JP2002056137A priority Critical patent/JP2003253478A/ja
Priority to EP03003685A priority patent/EP1340840A3/en
Priority to US10/248,909 priority patent/US20030173543A1/en
Publication of JP2003253478A publication Critical patent/JP2003253478A/ja
Priority to US10/933,675 priority patent/US20050023506A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/12Oxygen-containing compounds
    • C23F11/124Carboxylic acids
    • C23F11/126Aliphatic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 腐食性の高い水に対しても環境に優しい安全
な水系用の有機系防食剤及び水系の防食方法を提供す
る。 【解決手段】 脂肪族モノカルボン酸及び/又はセバシ
ン酸又はその塩と脂肪族オキシカルボン酸及び/又は特
定のポリカルボン酸又はその塩とを配合して、有機系防
食剤を調製する。この防食剤は、低硬度水を用いた冷却
水系で、また、一定速度以上の水の流速が得られない水
系に対しても、環境に負荷の掛けることなく、高い防食
性能を発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水系における金属
の防食剤及び防食方法に関し、特に冷却水として腐食性
の高い低硬度(全硬度で200mgCaCO/リット
ル以下)の水中においてさえも鉄系金属や非鉄金属部材
の腐食を効果的に防止し得る有機系防食剤及び防食方法
に関する。本発明は、冷却水処理系を主たる適用分野と
するものであるが、排水処理系、工業用水処理系、純水
処理系等の各種水処理系全般にも適用することができる
ものである。
【0002】
【従来の技術】各種設備や工場などでは機器の冷却に広
範囲で冷却水が利用されている。こうした冷却水系で
は、配管を軟鋼で形成し、熱交換器は銅や銅合金等の銅
系金属で形成する場合が多い。このような金属製の配管
や熱交換器の腐食を如何に防ぐかは、冷却水系が抱える
一つの大きな問題である。一般に、冷却水系で使用され
る冷却水の中にはカルシウムなどの硬度成分が存在する
のが通常で、冷却のために水の一部が冷却塔で蒸発する
ため、強制的に冷却水の一部を入れ替えない限り硬度成
分が濃縮される。硬度成分が多量に含まれる水は一般に
金属を腐食させ難いため、適度に冷却水を濃縮し、硬度
成分の濃度を高めることで防食を図ることができる。こ
のような系では、配管の閉塞や熱交換器の伝熱に支障を
来すスケールの防止のために水溶性ポリマー系分散剤の
みを添加することで冷却水系の障害を防ぐことも可能で
ある。
【0003】一方、腐食性の高い水、例えば半導体工場
のプロセス洗浄水回収水を補給水とした場合、その水質
は一般的に低塩濃度であり、濃縮運転を行っても冷却水
循環水は低硬度(全硬度で200mgCaCO/リッ
トル以下)であるため腐食性が高く、このような水を冷
却水として使用する場合は防食方法が限られ、モリブデ
ン酸塩等を利用して酸化皮膜を形成する不働態型防食方
法が採られるケースが多い。また、密閉系冷却水あるい
は空調用冷水、温水などは、その系中に冷却塔を持たな
いため水が濃縮されることがないので、一般的に低硬度
水(全硬度で200mgCaCO/リットル以下)で
あり、腐食性が高く、また、水や薬剤の入れ替えが極端
に少ないこと、また、運転条件として断続的な場合が多
くて常時一定の水の流速が確保できないことなどによ
り、モリブデン酸塩や亜硝酸塩といった薬剤を利用した
不働態型防食方法が採られるケースが多い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、環境問
題がクローズアップされている近年は、各種設備や工場
から系外への有害物質等を含む排水量を減少させる動き
が活発化しており、従来の環境負荷を掛ける防食方法が
見直されている。
【0005】モリブデン酸塩や亜硝酸塩の代替として燐
酸塩(+亜鉛塩)を用いた防食方法が提案される場合も
あるが、亜硝酸性化合物及び燐は海洋や河川や湖沼へ放
流すれば富栄養化の原因となるため水質汚濁防止法によ
る排水規制の対象物質となっており、亜鉛塩はモリブデ
ン酸塩と同じく重金属塩であってPRTR法(「Pollut
ant Release and Transfer Registration」に関する一
種の廃棄物規制法)の指定化学物質であり、いずれも環
境に負荷を与える物質であり好ましくない。また、防食
性能の点からも、燐酸塩(+亜鉛塩)防食方法は硬度成
分を或る程度(200mgCaCO/リットル以上)
含有する水でないとその主体防食皮膜である燐酸カルシ
ウムを緻密に形成することができず、適切な防食効果が
得られないという欠点がある。また、燐酸塩や亜鉛塩の
過剰添加は燐酸亜鉛のスケール化を誘発し、安全な代替
防食方法とは言えない。
【0006】また、ポリマーによる代替防食方法が採ら
れることがあり、かかるポリマーとしては、マレイン
酸、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸などのカル
ボキシル基を有する単量体を重合したポリマーや、カル
ボキシル基を有する単量体と、ビニルスルホン酸、アリ
ルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸などのスルホン酸基を有する単量体を共重
合したコポリマー等が挙げられるが、これらのポリマー
は防食剤としての効果は弱く、防食剤として適切に働く
ためには水中の硬度成分が或る程度(200mgCaC
/リットル以上)存在することが必須であり、硬度
成分が少ない腐食性が高い水に対しては完全な防食方法
とは成り得ていない。また、水系が断続運転の場合、一
定の水の流速(0.5m/sec以上)を確保できなか
った場合には、さらにポリマーの防食能が低減する。
【0007】本発明は、上述の様な従来技術の欠点を解
消し、防食性能は従来の水系用の防食剤と同等程度のま
ま環境負荷が低減され、安全に使用できる防食剤及びそ
れを用いた防食方法を提供せんとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
有機化合物のみを本質的に用いることを前提として、上
記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、冷却水系
等の水系で、カルシウムやマグネシウムなどの硬度が低
く(200mgCaCO/リットル以下)、腐食性が
高く、また、一定速度以上(0.5m/sec以上)の
水の流速が得られない水系に対しても、環境に負荷の掛
かるモリブデン酸塩や亜硝酸塩等を実質的に使用するこ
となく、高い防食性能を持ち且つ環境に安全な有機系防
食剤及びそれを用いた防食方法を見出すことに成功し
た。
【0009】即ち、本発明は、下記の式(1)で表され
る偶数の炭素原子を有する脂肪族モノカルボン酸類及び
それらの塩類
【化3】 (ただし、mは2、4、6、8又は10、Xは水素原
子、1価又は2価の金属原子、アンモニウム基又は有機
アンモニウム基を表す)、並びにセバシン酸及びその塩
類(ただし、塩類は、カルボキシル基が1価又は2価の
金属原子、アンモニウム基又は有機アンモニウム基と塩
を形成している)から選ばれた少なくとも1種のカルボ
ン酸化合物を包含することを特徴とする水系用の有機系
防食剤を提供するものである。
【0010】また、本発明は、下記の式(2)で表され
る脂肪族モノカルボン酸類及びそれらの塩類
【化4】 (ただし、nは2〜10の整数、Xは水素原子、1価
又は2価の金属原子、アンモニウム基又は有機アンモニ
ウム基を表す)、並びにセバシン酸及びその塩類(ただ
し、塩類は、カルボキシル基が1価又は2価の金属原
子、アンモニウム基又は有機アンモニウム基と塩を形成
している)から選ばれた少なくとも1種のカルボン酸化
合物、および、脂肪族オキシカルボン酸類及びそれらの
塩類(ただし、塩類は、カルボキシル基が1価又は2価
の金属原子、アンモニウム基又は有機アンモニウム基と
塩を形成している)並びにカルボキシル基を有する単量
体の単独又は共重合体類及びカルボキシル基を有する単
量体とスルホン酸基を有する単量体との共重合体類及び
それらの塩類(ただし、塩類は、カルボキシル基やスル
ホン酸基が1価又は2価の金属原子、アンモニウム基又
は有機アンモニウム基と塩を形成している)から選ばれ
た少なくとも1種のオキシ−又はポリ−カルボン酸化合
物を包含することを特徴とする水系用の有機系防食剤を
も提供するものである。
【0011】なお、カルボキシル基やスルホン酸基の水
素原子と置換して塩を形成する1価又は2価の金属原子
としては、Na、K、Ca、Mg等を挙げることができ
る。また、カルボキシル基やスルホン酸基の水素原子と
置換して塩を形成する有機アンモニウム基は、炭素原子
数が1〜4のアルキル又はヒドロキシアルキル基を有す
る(ヒドロキシ)アルキルアンモニウム基であるのが好
ましい。
【0012】式(1)で表される偶数の炭素原子を有す
る脂肪族モノカルボン酸類及びそれらの塩類並びにセバ
シン酸及びその塩類から選ばれた少なくとも1種のカル
ボン酸化合物(請求項1)は、それ単独でも充分な防食
効果を発揮するが、式(2)の脂肪族モノカルボン酸類
及びそれらの塩類並びにセバシン酸及びその塩類から選
ばれた少なくとも1種のカルボン酸化合物と特定のオキ
シ−又はポリ−カルボン酸化合物とを組み合わせると
(請求項2)、カルボン酸化合物を、例えば、1/2〜
1/5程度に大幅に減量しても充分な防食効果を発揮す
ることができる。
【0013】本発明においては、防食剤は「有機系」で
ある。この「有機系」が意味するところは、無機系の薬
剤成分を実質的に用いないと言う意味である。ただし、
本発明の目的を阻害しない程度に無機系の薬剤成分を用
いるのを排除する意味ではない。即ち、本発明の有機系
防食剤では、燐化合物の含有量が実質的にゼロであるの
が好ましい。燐化合物とは、具体的には、オルト燐酸
塩、ポリ燐酸塩、ホスホン酸塩、燐含有ポリマー等の従
来の防食剤に用いられるものを言い、従来はこのような
燐化合物は硬度成分含有量20〜200mgCaCO
/リットル程度の低・中濃縮冷却水による腐食を防止す
る上で、特に有効な成分と考えられてきた。「燐化合物
の含有量が実質的にゼロ」とは、燐化合物を全く含まな
い場合や、例えば、冷却装置などの高温部にスケールを
発生させることが実質的になく、海洋や河川や湖沼など
に放流しても事実上富栄養化を招かないと評価できる程
度に燐化合物を殆ど含まない場合を言う。本発明の有機
系防食剤では、重金属類の含有量も実質的にゼロである
のが好ましい。重金属類の具体例としては、亜鉛塩等の
亜鉛化合物や、モリブデン化合物、クロム化合物等の従
来の防食成分を挙げることができる。「重金属類の含有
量も実質的にゼロ」とは、重金属類を全く含まない場合
や、放流しても事実上環境汚染を招かないと評価できる
程度に重金属類を殆ど含まない場合を言う。
【0014】本発明の有機系防食剤は一般に配合品とし
て提供され、例えば、その配合組成は、防食性やスケー
ル防止性等の観点から、防食剤組成物の総重量に対し
て、上記の各成分は、例えば、次のような比率で配合す
る。即ち、式(1)の偶数の炭素原子を有する脂肪族モ
ノカルボン酸及び/又はセバシン酸やその塩であるカル
ボン酸化合物を用い、オキシ−又はポリ−カルボン酸化
合物を用いない場合は、本発明の防食剤は、総重量に対
して、該カルボン酸化合物を1.5重量%〜80重量%
含有するのが好ましく、6重量%〜60重量%含有する
のがより好ましい。この配合比率が1.5重量%未満の
場合には時に十分な防食効果を期待できないこともあ
り、80重量%を超える場合には薬剤の安定性が損なわ
れ、コスト高にもなるので、あまり望ましくない。式
(2)の脂肪族モノカルボン酸及び/又はセバシン酸や
その塩であるカルボン酸化合物及びオキシ−又はポリ−
カルボン酸化合物の両方を用いる場合は、本発明の防食
剤は、総重量に対して、該カルボン酸化合物を1重量%
〜50重量%含有するのが好ましく、5重量%〜30重
量%含有するのがより好ましい。この配合比率が1重量
%未満の場合には時に十分な防食効果を期待できないこ
ともあり、50重量%を超える場合には薬剤の安定性が
損なわれ、コスト高にもなるので、あまり望ましくな
い。また、この場合、もう一方のオキシ−又はポリ−カ
ルボン酸化合物の配合比率は、総重量に対して、0.5
重量%〜30重量%含有するのが好ましく、1重量%〜
10重量%含有するのがより好ましい。この配合比率が
0.5重量%未満の場合には十分な防食効果を期待でき
ず、10重量%を超える場合には薬剤の安定性が損なわ
れ、コスト高にもなるので、あまり望ましくない。アゾ
ール化合物を更に配合する場合は、その配合比率は、総
重量に対して、0.01〜10重量%が好ましい。菌類
抑制剤を更に配合する場合は、その配合比率は、総重量
に対して、1〜30重量%が好ましい。また、本発明の
有機系防食剤(配合品)には水が含まれるのが通常で、
その水含有量は、好ましくは20〜95重量%、より好
ましくは40〜90重量%、更に好ましくは60〜80
重量%である。なお、2成分系(請求項2)等の多成分
系の場合、本発明の防食剤の各成分を別々に被処理水系
に添加しても同様の効果を得ることができるのは勿論の
ことであり、被処理水系に各成分を添加した段階で本発
明の範囲に含まれることになり、その場合に各成分割合
が上記の各成分含有量を比率に換算したものに相当する
のが好ましいのも言うまでもない。
【0015】本発明の有機系防食剤(配合品)は、菌類
抑制剤を配合してもよい。防食剤が菌類抑制剤を含有す
るか否かによって、効果などの観点から、本発明の防食
剤(配合品)の使用濃度は異なってくるのが通常であ
る。従って、本発明は、防食剤が菌類抑制剤を含有して
いない場合は、水系において、該防食剤を50〜400
0mg/リットルの保持濃度で使用することを特徴とす
る水系の防食方法、並びに、防食剤が菌類抑制剤を含有
している場合は、水系において、該防食剤を100〜8
000mg/リットルの保持濃度で使用することを特徴
とする水系の防食方法をも提供する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本
発明の防食方法は、本発明の有機系防食剤を用いて、冷
却水処理系、排水処理系、工業用水処理系、純水処理系
等の水処理系全般において、金属部材の腐食を防止する
ために、適用することができるものであり、好ましくは
冷却水系で用いると優れた効果を発揮する。
【0017】式(1)で表される偶数の炭素原子を有す
る脂肪族モノカルボン酸類としては、ヘキサン酸、オク
タン酸、デカン酸、ラウリン酸等を挙げることができ、
特にオクタン酸とデカン酸が好ましい。これらは天然に
産する直鎖状脂肪族モノカルボン酸類であり、容易に入
手可能である。なお、このような偶数の炭素原子を有す
る脂肪族モノカルボン酸類を単独で防食剤として使用す
る場合は、水系におけるその濃度は300mg/リット
ル以上であるのが好ましく、400mg/リットル以上
であるのがより好ましい。
【0018】式(2)の脂肪族モノカルボン酸類として
は、例えば、ヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸、ノナ
ン酸、ラウリン酸を挙げることができ、特にオクタン酸
とデカン酸が好ましい。式(2)の脂肪族モノカルボン
酸類は、式(2)に表される通り、直鎖状脂肪族モノカ
ルボン酸類であるのが好ましいが、1個又は2個のメチ
ル基が水素原子と置換して側鎖として結合していても差
し支えない場合もある。なお、本発明において、セバシ
ン酸は一般にオクタン酸と同等の防食効果を発揮する
が、セバシン酸は水への溶解がオクタン酸より劣り、水
に対する溶解性を改善するために加熱や少量の有機溶媒
との併用などの工夫をするのが望ましい。
【0019】脂肪族オキシカルボン酸類としては、例え
ば、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、グルコン酸、
ヘプトン酸等の脂肪族オキシモノ−又はジ−又はトリ−
カルボン酸類が挙げられる。
【0020】カルボキシル基を有する単量体としては、
例えば、(無水)マレイン酸、アクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸等が挙げられ、スルホン酸基を有する単
量体としては、例えば、ビニルスルホン酸、アリルスル
ホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸、スチレンスルホン酸等が挙げられる。上記の様
な単量体を(共)重合して得られるポリカルボン酸類や
それらの塩類(ポリカルボン酸化合物)は、水溶性高分
子電解質であり、平均分子量は500〜10,000で
あるのが好ましい。カルボキシル基を有する単量体とス
ルホン酸基を有する単量体との共重合体の場合は、前
者:後者の重量比は、スケール防止効果などの観点か
ら、50:50〜95:5であるのが好ましい。
【0021】式(2)の脂肪族モノカルボン酸及び/又
はセバシン酸やその塩であるカルボン酸化合物と配合し
てもよい上記ポリカルボン酸化合物の具体例としては、
ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、アクリル酸と2−ア
クリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸との共重
合体、および、それらのナトリウム塩等を挙げることが
でき、これを使用することによりスケールの抑制効果も
得ることができる。
【0022】本発明の有機系防食剤の必須成分に加え
て、冷却水系等の処理水系によっては、更に銅や銅合金
等の銅系金属用の防食剤であるアゾール系化合物を本発
明の防食剤に併用又は配合するのが好ましい。そのよう
なアゾール系化合物としては、例えば、ベンゾトリアゾ
ール、トリルトリアゾール、アミノトリアゾールなどを
挙げることができ、これらは単独でも混合しても用いる
ことができる。ベンゾトリアゾールとトリルトリアゾー
ルが好ましい。
【0023】更に、スライムや微生物腐食の発生を防ぐ
ため、菌類抑制剤を、本発明の防食剤に併用又は配合す
るのが好ましい場合もある。そのような菌類抑制剤とし
ては、例えば、有機硫黄窒素化合物類などが挙げられ、
その具体例としては、2−メチル−3−イソチアゾロ
ン、5−クロロ−2−メチル−3−イソチアゾロン、
4,5−ジクロロ−2−n−オクチル−3−イソチアゾ
ロンなどを挙げることができ、これらは単独でも混合し
ても用いることができる。アゾール系化合物の配合量
は、本発明の防食剤(配合品)の総重量に対して、0.
01〜10重量%であるのが効果とコストの点から好ま
しい。菌類抑制剤の配合量は、本発明の防食剤(配合
品)の総重量に対して、1〜30重量%であるのが効果
とコストの点から好ましい。
【0024】本発明の有機系防食剤(配合品)は、上記
の様な菌類抑制剤を含有していない場合は、水系におい
て通常50〜4000mg/リットルの濃度範囲で使用
すると良く、上記の様な菌類抑制剤を含有している場合
は、通常100〜8000mg/リットルの濃度範囲で
使用すると良い。
【0025】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、実施例は本発明を限定するものではない。なお、
表2〜5中で本発明の防食剤の範囲に入る防食成分を使
用したものは取り敢えず「実施例」としているが、防食
成分それぞれの適正濃度等の使用条件を適当に選定して
いないものは、必ずしも良好な結果を得たとは限らない
が、使用条件を適正にすれば良好な結果をもたらすもの
である。
【0026】実施例1〜32及び比較例1〜12 水の流速が連続的な場合に対する防食性能評価を次のよ
うに行った。表2及び表3に示す成分を含有する有機系
防食剤を調製し、表2及び表3に示す各成分添加濃度と
なる様に試験水中に添加し、試料水を調製し、工業用水
腐食試験法(JIS−K0100)に従った質量減法に
よって軟鋼の腐食速度を測定した。即ち、各試料水中に
試験片を固定した円盤を投入し、一定の速度で回転させ
て攪拌しながら7日間浸漬した。7日後に試験片を取り
出し、除錆して重量を測定した。試験開始前に測定した
試験片重量との差から腐食速度を求めた。
【0027】[試験条件] 試水:戸田市水原水及び2倍濃縮水(水質は表1に示
す) 水温:35℃ 攪拌速度:150rpm 試験片:軟鋼SS400(10×30×50mm、#4
00) 試験期間:7日間
【0028】
【表1】
【0029】ただし、表1中の各項目の単位は、電気伝
導率が「μS/cm」、酸消費量(pH=4.8)と全
硬度とカルシウム硬度が「mgCaCO/リット
ル」、シリカが「mgSiO/リットル」、塩化物イ
オンが「mgCl/リットル」である。
【0030】試験結果を表2及び表3に示す。なお、表
2〜5において、「PAA」は平均分子量4500のポ
リアクリル酸、「AAB」はアクリル酸:2−アクリル
アミド−2−メチルプロパンスルホン酸=75:25
(重量比率)の平均分子量4500のアクリル酸系二元
共重合体、「PMAA」は平均分子量1000のポリマ
レイン酸、「MDD」は腐食速度の単位であり、mg/
dm・dayを表す。
【0031】
【表2】
【0032】
【表3】
【0033】表2の実施例1、3、11、13から、一
定の水の流速がある水系での腐食試験で、オクタン酸や
デカン酸単独でも500ppm(mg/リットル)程度
の濃度で用いると優れた防食効果を示すことが分かっ
た。表2と表3の実施例2、4、12、14と比較例
2、3、5、6、9、12との比較より、一定の水の流
速がある水系での腐食試験では同濃度ではオクタン酸や
デカン酸よりもポリカルボン酸化合物(PAA、AA
B)が防食効果が若干上回ることが分ったが、実施例5
〜10及び15〜32と比較例2、3、5、6、9、1
2との比較より、オクタン酸やデカン酸に酒石酸、グル
コン酸、ヘプトン酸又はポリカルボン酸化合物(PA
A、AAB、PMAA)を少量併用することで著しい防
食性能が得られることが分かった。
【0034】実施例33〜64及び比較例13〜24 水の流速が断続的な場合に対する防食性能評価を次のよ
うに行った。表4及び表5に示す成分を含有する有機系
防食剤を調製し、表4及び5に示す各成分添加濃度とな
る様に試験水中に添加し、試料水を調製し、工業用水腐
食試験法(JIS−K0100)に従った質量減法によ
って軟鋼の腐食速度を測定した。即ち、各試料水中に試
験片を固定した円盤を投入し、一定の速度で回転させて
攪拌しながら1日間浸漬後、回転を止めて(流速ゼロの
静置)そのまま6日間浸漬を続けた。7日後に試験片を
取り出し、除錆して重量を測定した。試験開始前に測定
した試験片重量との差から腐食速度を求めた。
【0035】[試験条件] 試水:戸田市水原水及び2倍濃縮水(水質は上記表1に
示す) 水温:35℃ 攪拌速度:150rpm(攪拌時) 試験片:軟鋼SS400(10×30×50mm、#4
00) 試験期間:7日間(1日間攪拌、その後6日間静置)
【0036】
【表4】
【0037】
【表5】
【0038】表4の実施例33、35、43、45か
ら、一定の水の流速が得られない水系での腐食試験で
も、オクタン酸やデカン酸単独で500ppm(mg/
リットル)程度の濃度で用いると優れた防食効果を示す
ことが分かった。表4と表5の実施例34、36、4
4、46と比較例14、15、17、18、21との比
較より、一定の水の流速が得られない水系での腐食試験
では同濃度ではオクタン酸やデカン酸に比較してポリカ
ルボン酸化合物(PAA、AAB、PMAA)の防食性
能は著しく低下した。また、一定の水の流速が得られな
い条件下でもオクタン酸やデカン酸は酒石酸、グルコン
酸、ヘプトン酸又はポリカルボン酸化合物(PAA、A
AB、PMAA)を少量併用することで著しい防食性能
が得られることが分かった(実施例37〜42、47〜
52及び53〜64)。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、腐食性の高い水に対し
ても環境に優しい安全な有機系防食剤及び防食処理方法
を提供することができる。即ち、本発明の有機系防食剤
と防食方法は、冷却水系等の水系で、カルシウムやマグ
ネシウムなどの硬度が低く(200mgCaCO/リ
ットル以下)、腐食性が高く、また、一定速度以上
(0.5m/sec以上)の水の流速が得られない水系
に対しても、環境に負荷の掛かるモリブデン酸塩や亜硝
酸塩等を実質的に使用することなく、高い防食性能を発
揮し且つ環境に安全である。
【0040】本発明の有機系防食剤及び防食方法は、金
属部材の腐食を防止するために、冷却水処理系、排水処
理系、工業用水処理系、純水処理系等の各種水処理系全
般に適用することができるが、低硬度水を用いた冷却水
系で、また、一定の水の流速が得られない冷却水系で、
特に有利に用いることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月13日(2003.2.1
3)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】本発明の有機系防食剤は一般に配合品とし
て提供され、例えば、その配合組成は、防食性やスケー
ル防止性等の観点から、防食剤組成物の総重量に対し
て、上記の各成分は、例えば、次のような比率で配合す
る。即ち、式(1)の偶数の炭素原子を有する脂肪族モ
ノカルボン酸及び/又はセバシン酸やその塩であるカル
ボン酸化合物を用い、オキシ−又はポリ−カルボン酸化
合物を用いない場合は、本発明の防食剤は、総重量に対
して、該カルボン酸化合物を1.5重量%〜80重量%
含有するのが好ましく、6重量%〜60重量%含有する
のがより好ましい。この配合比率が1.5重量%未満の
場合には時に十分な防食効果を期待できないこともあ
り、80重量%を超える場合には薬剤の安定性が損なわ
れ、コスト高にもなるので、あまり望ましくない。式
(2)の脂肪族モノカルボン酸及び/又はセバシン酸や
その塩であるカルボン酸化合物及びオキシ−又はポリ−
カルボン酸化合物の両方を用いる場合は、本発明の防食
剤は、総重量に対して、該カルボン酸化合物を1重量%
〜50重量%含有するのが好ましく、5重量%〜30重
量%含有するのがより好ましい。この配合比率が1重量
%未満の場合には時に十分な防食効果を期待できないこ
ともあり、50重量%を超える場合には薬剤の安定性が
損なわれ、コスト高にもなるので、あまり望ましくな
い。また、この場合、もう一方のオキシ−又はポリ−カ
ルボン酸化合物の配合比率は、総重量に対して、0.5
重量%〜30重量%含有するのが好ましく、1重量%〜
10重量%含有するのがより好ましい。この配合比率が
0.5重量%未満の場合には十分な防食効果を期待でき
ず、30重量%を超える場合には薬剤の安定性が損なわ
れ、コスト高にもなるので、あまり望ましくない。アゾ
ール化合物を更に配合する場合は、その配合比率は、総
重量に対して、0.01〜10重量%が好ましい。菌類
抑制剤を更に配合する場合は、その配合比率は、総重量
に対して、1〜30重量%が好ましい。また、本発明の
有機系防食剤(配合品)には水が含まれるのが通常で、
その水含有量は、好ましくは20〜95重量%、より好
ましくは40〜90重量%、更に好ましくは60〜80
重量%である。なお、2成分系(請求項2)等の多成分
系の場合、本発明の防食剤の各成分を別々に被処理水系
に添加しても同様の効果を得ることができるのは勿論の
ことであり、被処理水系に各成分を添加した段階で本発
明の範囲に含まれることになり、その場合に各成分割合
が上記の各成分含有量を比率に換算したものに相当する
のが好ましいのも言うまでもない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 洋 東京都江東区新砂1丁目2番8号 オルガ ノ株式会社内 Fターム(参考) 4K062 AA03 BB06 BB12 CA05 GA01 GA08

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の式(1)で表される偶数の炭素原
    子を有する脂肪族モノカルボン酸類及びそれらの塩類 【化1】 (ただし、mは2、4、6、8又は10、Xは水素原
    子、1価又は2価の金属原子、アンモニウム基又は有機
    アンモニウム基を表す)、並びにセバシン酸及びその塩
    類(ただし、塩類は、カルボキシル基が1価又は2価の
    金属原子、アンモニウム基又は有機アンモニウム基と塩
    を形成している)から選ばれた少なくとも1種のカルボ
    ン酸化合物を包含することを特徴とする水系用の有機系
    防食剤。
  2. 【請求項2】 下記の式(2)で表される脂肪族モノカ
    ルボン酸類及びそれらの塩類 【化2】 (ただし、nは2〜10の整数、Xは水素原子、1価
    又は2価の金属原子、アンモニウム基又は有機アンモニ
    ウム基を表す)、並びにセバシン酸及びその塩類(ただ
    し、塩類は、カルボキシル基が1価又は2価の金属原
    子、アンモニウム基又は有機アンモニウム基と塩を形成
    している)から選ばれた少なくとも1種のカルボン酸化
    合物、および、脂肪族オキシカルボン酸類及びそれらの
    塩類(ただし、塩類は、カルボキシル基が1価又は2価
    の金属原子、アンモニウム基又は有機アンモニウム基と
    塩を形成している)並びにカルボキシル基を有する単量
    体の単独又は共重合体類及びカルボキシル基を有する単
    量体とスルホン酸基を有する単量体との共重合体類及び
    それらの塩類(ただし、塩類は、カルボキシル基やスル
    ホン酸基が1価又は2価の金属原子、アンモニウム基又
    は有機アンモニウム基と塩を形成している)から選ばれ
    た少なくとも1種のオキシ−又はポリ−カルボン酸化合
    物を包含することを特徴とする水系用の有機系防食剤。
  3. 【請求項3】 更にアゾール系化合物を含有し、その含
    有量が0.01〜20重量%であることを特徴とする請
    求項1又は2に記載の水系用の有機系防食剤。
  4. 【請求項4】 前記アゾール系化合物が、ベンゾトリア
    ゾール又はトリルトリアゾールであることを特徴とする
    請求項3に記載の水系用の有機系防食剤。
  5. 【請求項5】 更に菌類抑制剤を含有し、その含有量が
    1〜30重量%であることを特徴とする請求項1から4
    のいずれかに記載の水系用の有機系防食剤。
  6. 【請求項6】 前記菌類抑制剤が、有機硫黄窒素化合物
    であることを特徴とする請求項5に記載の水系用の有機
    系防食剤。
  7. 【請求項7】 水系において、請求項1から4のいずれ
    かに記載の有機系防食剤を50〜4000mg/リット
    ルの保持濃度で使用することを特徴とする水系の防食方
    法。
  8. 【請求項8】 水系において、請求項5又は6に記載の
    有機系防食剤を100〜8000mg/リットルの保持
    濃度で使用することを特徴とする水系の防食方法。
JP2002056137A 2001-03-01 2002-03-01 水系用の有機系防食剤及び水系の防食方法 Pending JP2003253478A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002056137A JP2003253478A (ja) 2002-03-01 2002-03-01 水系用の有機系防食剤及び水系の防食方法
EP03003685A EP1340840A3 (en) 2002-03-01 2003-02-18 Organic corrosion inhibitors and corrosion control methods for water systems
US10/248,909 US20030173543A1 (en) 2001-03-01 2003-02-28 Organic Corrosion Inhibitors and Corrosion Control Methods for Water Systems
US10/933,675 US20050023506A1 (en) 2002-03-01 2004-09-03 Organic corrosion inhibitors and corrosion control methods for water systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002056137A JP2003253478A (ja) 2002-03-01 2002-03-01 水系用の有機系防食剤及び水系の防食方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003253478A true JP2003253478A (ja) 2003-09-10

Family

ID=27678593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002056137A Pending JP2003253478A (ja) 2001-03-01 2002-03-01 水系用の有機系防食剤及び水系の防食方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US20030173543A1 (ja)
EP (1) EP1340840A3 (ja)
JP (1) JP2003253478A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007308726A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Aicello Chemical Co Ltd 金属用防錆剤組成物、それを含む樹脂組成物及びその成形体
WO2020240956A1 (ja) * 2019-05-31 2020-12-03 栗田工業株式会社 循環冷却水用初期処理剤及び循環冷却水系の初期処理方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060227458A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Pace Technologies Corporation Corrosion inhibitors and methods for magnetic media and magnetic head read-write device
US7632458B2 (en) 2006-01-31 2009-12-15 General Electric Company Corrosion inhibitor treatment for closed loop systems
US8980101B2 (en) * 2008-09-04 2015-03-17 Nalco Company Method for inhibiting scale formation and deposition in membrane systems via the use of an AA-AMPS copolymer
US8613847B2 (en) * 2008-11-19 2013-12-24 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Method of applying polyelectrolyte multilayer film for corrosion control
CN102241441B (zh) * 2010-05-14 2015-12-02 纳尔科公司 包含aa-amps共聚物和pma的组合物及其用途
US9028747B2 (en) * 2012-12-28 2015-05-12 Ecolab Usa Inc. Corrosion and fouling mitigation using non-phosphorus based additives
JP2023527312A (ja) * 2020-05-28 2023-06-28 エコラボ ユーエスエー インコーポレイティド ポリマレエート及び非ホウ酸塩緩衝剤を用いた閉ループ冷却水腐食抑制

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3573225A (en) * 1968-02-01 1971-03-30 Masahiko Kondo Rust-proofing composite solutions
US3677347A (en) * 1969-12-22 1972-07-18 Union Carbide Corp Method of extinguishing fires and compositions therefor containing cationic silicone surfactants
GB1459390A (en) * 1972-11-29 1976-12-22 Houseman Hegro Ltd Water treatment compositions for inhibiting scale formation and corrosion
US4138353A (en) * 1977-04-01 1979-02-06 The Mogul Corporation Corrosion inhibiting composition and process of using same
US4406811A (en) * 1980-01-16 1983-09-27 Nalco Chemical Company Composition and method for controlling corrosion in aqueous systems
US4647392A (en) * 1985-12-27 1987-03-03 Texaco Inc. Monobasic-dibasic acid/salt antifreeze corrosion inhibitor
US4657689A (en) * 1986-04-01 1987-04-14 Texaco Inc. Corrosion-inhibited antifreeze/coolant composition containing hydrocarbyl sulfonate
US4851145A (en) * 1986-06-30 1989-07-25 S.A. Texaco Petroleum Nv Corrosion-inhibited antifreeze/coolant composition
US4759864A (en) * 1987-09-04 1988-07-26 Texaco Inc. & S.A. Texaco Petro, N.V. Corrosion-inhibited antifreeze formulation
US4810405A (en) * 1987-10-21 1989-03-07 Dearborn Chemical Company, Limited Rust removal and composition thereof
EP0524546A3 (en) * 1991-07-23 1993-03-31 Basf Corporation Antifreeze/coolant additive
US5269956A (en) * 1991-09-25 1993-12-14 Texaco Chemical Co. Compatible corrosion inhibitor combinations
ATE182927T1 (de) * 1992-02-14 1999-08-15 Atochem Elf Sa Verwendung zur inhibierung der kupferkorrosion einer zusammensetzung bestehend aus heptansoiuce oder dessen derivate und natriumtetraborat.
DE69220209T2 (de) * 1992-04-06 1997-10-02 Texaco Services Europ Ltd Korrosionsverhindernde Gefrierschutzmittel
DE4444878A1 (de) * 1994-12-16 1996-06-20 Henkel Kgaa Stickstofffreie Korrosionsinhibitoren mit guter Pufferwirkung
WO1996039549A1 (en) * 1995-06-05 1996-12-12 Betzdearborn Inc. Method for inhibiting metal corrosion in large scale water systems
EP0807695A1 (en) * 1996-05-15 1997-11-19 Nalco Chemical Company A non-phosphorus corrosion inhibitor for industrial cooling water systems and airwasher systems
DE19625692A1 (de) * 1996-06-27 1998-01-02 Basf Ag Silikat-, borat- und nitratfreie Gefrierschutzmittelkonzentrate und diese umfassende Kühlmittelzusammensetzungen
ES2124195B1 (es) * 1997-05-29 1999-09-16 Krafft S A Composicion anticongelante/refrigerante.
JPH11241085A (ja) * 1998-02-25 1999-09-07 Matsumura Sekiyu Kenkyusho:Kk 粉末状クーラント組成物
CZ289514B6 (cs) * 1998-12-16 2002-02-13 Setuza A. S. Chladicí kapalina
IL123458A (en) * 1999-02-25 2001-04-30 Paz Lubricants & Chemicals Ltd Corrosion inhibitory composition for use with metal based cooling systems
FR2795432B1 (fr) * 1999-06-28 2001-08-24 Atofina Compositions inhibitrices de la corrosion pour fluides de transfert de chaleur
TWI252249B (en) * 1999-11-12 2006-04-01 Yasuo Fukutani Rust preventive
CN1351105A (zh) * 2000-10-30 2002-05-29 中国人民解放军海军工程大学 内燃机冷却液用缓蚀剂
JP2002371270A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Tanikawa Yuka Kogyo Kk 不凍液
EP1304367A1 (en) * 2001-10-17 2003-04-23 Texaco Development Corporation Corrosion inhibiting compositions and methods for fuel cell coolant systems

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007308726A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Aicello Chemical Co Ltd 金属用防錆剤組成物、それを含む樹脂組成物及びその成形体
WO2020240956A1 (ja) * 2019-05-31 2020-12-03 栗田工業株式会社 循環冷却水用初期処理剤及び循環冷却水系の初期処理方法
JP2020196918A (ja) * 2019-05-31 2020-12-10 栗田工業株式会社 循環冷却水用初期処理剤及び循環冷却水系の初期処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1340840A3 (en) 2004-08-25
EP1340840A2 (en) 2003-09-03
US20050023506A1 (en) 2005-02-03
US20030173543A1 (en) 2003-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103449618B (zh) 一种适用于工业循环冷却水的无磷复合缓蚀阻垢剂
CN103570153A (zh) 一种中水回用于循环冷却水***的方法
JPS6148590B2 (ja)
JP2003253478A (ja) 水系用の有機系防食剤及び水系の防食方法
KR890002246B1 (ko) 수처리제
JP4970674B2 (ja) スケール防止方法
KR900003981B1 (ko) 금속의 부식억제방법
JP2002294273A (ja) 水系腐食防止剤組成物
JP5559629B2 (ja) 水系金属防食方法
JP4598330B2 (ja) 防食方法
KR100949354B1 (ko) 고 전도도 수질에 적합한 수처리 방법
JP2001137892A (ja) 水処理薬剤
JP4859158B2 (ja) 水処理組成物
JP6504748B2 (ja) 金属の腐食抑制方法
JPS6247434B2 (ja)
JP4787433B2 (ja) 水処理方法
JP5972749B2 (ja) スケール洗浄液組成物およびスケール洗浄方法
JP4370488B2 (ja) 防食分散剤及び防食方法
JP4237454B2 (ja) 水系の金属腐食抑制方法
JP3925296B2 (ja) 防食方法
JPH10195681A (ja) 防食剤及び防食方法
JPH01299700A (ja) 水系における金属類の腐食及びスケールの同時防止剤
JP3169505B2 (ja) 金属防食剤および金属防食方法
JPS5853073B2 (ja) 鉄鋼防食剤
JP2010173994A (ja) 多機能型水処理剤

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040929

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070619

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071016