JP2902281B2 - 水溶性金属防食剤 - Google Patents
水溶性金属防食剤Info
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- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting 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
-
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- Lubricants (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属防食剤に関するもの
である。更に詳しくは本発明は、テトラゾール化合物又
はその水溶性塩からなる水溶性金属防食剤ならびにこれ
を含有してなる各種の金属用処理剤に関するものであ
る。
である。更に詳しくは本発明は、テトラゾール化合物又
はその水溶性塩からなる水溶性金属防食剤ならびにこれ
を含有してなる各種の金属用処理剤に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来水溶性金属防食剤としては、鉄系金
属には亜硝酸ナトリウムなどの亜硝酸塩類とトリエタノ
ールアミンなどのアルカノールアミンの混合成分や、ｐ
−ｔ−ブチル安息香酸のアミン塩類が永く使用されてき
た。しかしながら、その発癌性の問題や安全衛生上の問
題から、代わりにホウ酸アミン塩、カルボン酸アミン
塩、２塩基酸アミン塩などが使用されているが、防錆能
やコストの点でなお不十分であり、更に近年環境問題特
に排水処理についての問題が提起されている。一方、銅
や銅合金などの非鉄金属や超硬合金のコバルトイオン溶
出防止には、ベンゾトリアゾールなどのトリアゾール類
やイミダゾール類が使用されているが、これらも防錆能
の点で不十分である。
属には亜硝酸ナトリウムなどの亜硝酸塩類とトリエタノ
ールアミンなどのアルカノールアミンの混合成分や、ｐ
−ｔ−ブチル安息香酸のアミン塩類が永く使用されてき
た。しかしながら、その発癌性の問題や安全衛生上の問
題から、代わりにホウ酸アミン塩、カルボン酸アミン
塩、２塩基酸アミン塩などが使用されているが、防錆能
やコストの点でなお不十分であり、更に近年環境問題特
に排水処理についての問題が提起されている。一方、銅
や銅合金などの非鉄金属や超硬合金のコバルトイオン溶
出防止には、ベンゾトリアゾールなどのトリアゾール類
やイミダゾール類が使用されているが、これらも防錆能
の点で不十分である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在使用されているホ
ウ酸アミン塩、カルボン酸アミン塩、２塩基酸アミン塩
などは防錆能を発揮するには高濃度での使用が必要であ
り、近年の環境問題特に排水処理における負荷の点で不
便である。
ウ酸アミン塩、カルボン酸アミン塩、２塩基酸アミン塩
などは防錆能を発揮するには高濃度での使用が必要であ
り、近年の環境問題特に排水処理における負荷の点で不
便である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の防
食剤が持つ問題点を解決すべく、鋭意研究を重ねた結
果、鉄系のみならず、銅や銅合金ならびに超硬合金など
の非鉄金属に対しても優れた防錆能を有し、低濃度で安
定した効果を有する水溶性金属防食剤を発明するに至っ
た。
食剤が持つ問題点を解決すべく、鋭意研究を重ねた結
果、鉄系のみならず、銅や銅合金ならびに超硬合金など
の非鉄金属に対しても優れた防錆能を有し、低濃度で安
定した効果を有する水溶性金属防食剤を発明するに至っ
た。
【０００５】即ち、本発明は、次の一般式（１）
【化２】 で示される５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール又はその水
溶性塩からなる水溶性金属防食剤ならびにこれを含有し
てなる各種の金属用処理剤に係るものである。
溶性塩からなる水溶性金属防食剤ならびにこれを含有し
てなる各種の金属用処理剤に係るものである。
【０００６】上記式(1)で示される５−アミノ−１Ｈ−
テトラゾールの水溶性塩としては、有機塩又は無機塩が
ある。
テトラゾールの水溶性塩としては、有機塩又は無機塩が
ある。
【０００７】本発明の水溶性金属防食剤はこれらのテト
ラゾール化合物の水溶性塩から構成される。水溶性塩と
は室温での水への溶解度が少なくとも０.００１％好ま
しくは０.０１％以上である全ての無機塩、有機塩を意
味する。
ラゾール化合物の水溶性塩から構成される。水溶性塩と
は室温での水への溶解度が少なくとも０.００１％好ま
しくは０.０１％以上である全ての無機塩、有機塩を意
味する。
【０００８】上記式(1)で示されるテトラゾール化合物
の水溶性塩は、有機窒素含有化合物やアンモニウム、無
機塩類を用いて公知の方法により製造できる。このよう
な水溶性塩を製造するための無機塩類としては、ナトリ
ウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属、バリウ
ム、カルシウムなどのアルカリ土類金属の酸化物、水酸
化物あるいは炭酸塩が挙げられる。
の水溶性塩は、有機窒素含有化合物やアンモニウム、無
機塩類を用いて公知の方法により製造できる。このよう
な水溶性塩を製造するための無機塩類としては、ナトリ
ウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属、バリウ
ム、カルシウムなどのアルカリ土類金属の酸化物、水酸
化物あるいは炭酸塩が挙げられる。
【０００９】また、有機窒素含有化合物としては、モノ
アルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミ
ン、モノシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミ
ンなどのモノアミン類、１〜４個のアルキル基で置換さ
れたジアミン類、アルキル基の少なくとも１個が水酸基
やポリオキシエチレン基のような親水性基を有するアル
キルモノアミン、アルキルジアミンなどがある。これら
のうち、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジ
エチルエタノールアミン、モノメチルエタノールアミ
ン、モノエチルエタノールアミン、モノブチルエタノー
ルアミンなどを用いるのが特に有利である。
アルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミ
ン、モノシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミ
ンなどのモノアミン類、１〜４個のアルキル基で置換さ
れたジアミン類、アルキル基の少なくとも１個が水酸基
やポリオキシエチレン基のような親水性基を有するアル
キルモノアミン、アルキルジアミンなどがある。これら
のうち、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジ
エチルエタノールアミン、モノメチルエタノールアミ
ン、モノエチルエタノールアミン、モノブチルエタノー
ルアミンなどを用いるのが特に有利である。
【００１０】本発明の金属防食剤は、目的とする系内に
０.０１〜２０重量％、好ましくは０.０１〜５重量％の
濃度で添加される。本発明の金属防食剤は単独で用いる
こともできるが、各種カルボン酸、各種２塩基酸、トリ
アゾール類、イミダゾール類、チアゾール類、界面活性
剤、鉱物油、極圧添加剤、無機塩類、消泡剤、防腐剤等
一般に用いられている他の各種添加剤と共に用いること
ができる。ここで各種カルボン酸及び各種二塩基酸とし
ては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、オレイン
酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、アジピン酸、セバシン
酸、ドデカン二酸、Ｃ22二酸等が挙げられる。トリアゾ
ール類、イミダゾール類、チアゾール類としては、ベン
ゾトリアゾール、トリルトリアゾール、ベンゾイミダゾ
ール、メルカプトベンゾチアゾール、ジメルカプトチア
ジアゾール等が挙げられる。界面活性剤としては、脂肪
酸アミン石鹸、石油スルホネート等のアニオン系界面活
性剤、多価アルコール脂肪酸エステル（ソルビタン脂肪
酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリ
コール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリコール
脂肪酸エステル等）、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、
長鎖のアルキルサルフエート、合成スルホネート、石油
スルホン酸塩、脂肪酸アルキロールアミド等のノニオン
系界面活性剤を挙げることができる。鉱物油としては、
スピンドル油、マシン油、シリンダー油、タービン油等
を挙げることができる。極圧添加剤としては、塩素化パ
ラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化ナフタレン、塩素
化脂肪酸、塩素化脂肪油等の塩素化極圧添加剤、硫化油
脂、硫化オレフィン、ジベンジルジサルファイド、ドデ
シルジサルファイド、ジフェニルジサルファイド、飽和
脂肪酸硫化物、ジアルキルジチオカルバミン酸−金属化
合物等の硫黄系極圧添加剤、及び亜リン酸エステル、リ
ン酸エステル等のリン系極圧添加剤を挙げることができ
る。また無機塩としては、リン酸塩、ホウ酸塩等を挙げ
ることができる。
０.０１〜２０重量％、好ましくは０.０１〜５重量％の
濃度で添加される。本発明の金属防食剤は単独で用いる
こともできるが、各種カルボン酸、各種２塩基酸、トリ
アゾール類、イミダゾール類、チアゾール類、界面活性
剤、鉱物油、極圧添加剤、無機塩類、消泡剤、防腐剤等
一般に用いられている他の各種添加剤と共に用いること
ができる。ここで各種カルボン酸及び各種二塩基酸とし
ては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、オレイン
酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、アジピン酸、セバシン
酸、ドデカン二酸、Ｃ22二酸等が挙げられる。トリアゾ
ール類、イミダゾール類、チアゾール類としては、ベン
ゾトリアゾール、トリルトリアゾール、ベンゾイミダゾ
ール、メルカプトベンゾチアゾール、ジメルカプトチア
ジアゾール等が挙げられる。界面活性剤としては、脂肪
酸アミン石鹸、石油スルホネート等のアニオン系界面活
性剤、多価アルコール脂肪酸エステル（ソルビタン脂肪
酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリ
コール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリコール
脂肪酸エステル等）、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、
長鎖のアルキルサルフエート、合成スルホネート、石油
スルホン酸塩、脂肪酸アルキロールアミド等のノニオン
系界面活性剤を挙げることができる。鉱物油としては、
スピンドル油、マシン油、シリンダー油、タービン油等
を挙げることができる。極圧添加剤としては、塩素化パ
ラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化ナフタレン、塩素
化脂肪酸、塩素化脂肪油等の塩素化極圧添加剤、硫化油
脂、硫化オレフィン、ジベンジルジサルファイド、ドデ
シルジサルファイド、ジフェニルジサルファイド、飽和
脂肪酸硫化物、ジアルキルジチオカルバミン酸−金属化
合物等の硫黄系極圧添加剤、及び亜リン酸エステル、リ
ン酸エステル等のリン系極圧添加剤を挙げることができ
る。また無機塩としては、リン酸塩、ホウ酸塩等を挙げ
ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。実施例に使用した本発明の水溶性金属防食剤を表１
に、また比較例として使用した防食剤を表２に示す。本
実施例において、％とは特記しない限り重量％である。実施例 １および比較例 １ 本発明のテトラゾール化合物水溶性アミン塩（表１及び
２に列記する番号１〜２５）を０.１％および比較例の
ホウ酸アミン塩、カルボン酸アミン塩、２塩基酸アミン
塩（表２に列記する番号１〜９）を２.０％の濃度で使
用して、鋳鉄切粉浸漬法、鋳鉄試験片半浸漬法、鋼板全
浸漬試験法、鋼板表面処理試験で試験した。結果を表３
に示す。なお、各々の操作法は次のとおりである。
る。実施例に使用した本発明の水溶性金属防食剤を表１
に、また比較例として使用した防食剤を表２に示す。本
実施例において、％とは特記しない限り重量％である。実施例 １および比較例 １ 本発明のテトラゾール化合物水溶性アミン塩（表１及び
２に列記する番号１〜２５）を０.１％および比較例の
ホウ酸アミン塩、カルボン酸アミン塩、２塩基酸アミン
塩（表２に列記する番号１〜９）を２.０％の濃度で使
用して、鋳鉄切粉浸漬法、鋳鉄試験片半浸漬法、鋼板全
浸漬試験法、鋼板表面処理試験で試験した。結果を表３
に示す。なお、各々の操作法は次のとおりである。
【００１２】（鋳鉄切粉浸漬法）ドライカットした一定
メッシュの鋳鉄切粉（ＦＣ−２０）を脱脂洗浄した後、
ガラスシャーレにとり、試験液を注ぎ一定時間浸漬し、
シャーレを傾け試験液をきり、ふたをして室温で２４時
間放置して発錆状況を観察した。 （鋳鉄試験片半浸漬法）ガラス容器に鋳鉄板（ＦＣ−２
０，３×２５×６０mm）を入れ試験液を注ぎ、半浸漬状
態で４０℃で２４時間放置して液中部、気相部およびそ
の境界面の発錆状況を観察した。 （鋼板全浸漬試験法）常法により研磨、脱脂、洗浄した
鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＢ，１×２５×６０mm）を試験液中
に全浸漬し、４０℃で１６８時間放置して試験片の発錆
状況を観察した。 （鋼板表面処理試験法）常法により研磨、脱脂、洗浄し
た鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＢ，１×６０×８０mm）を試験液
中に３秒間浸漬し、４０℃で、相対湿度９５％の湿潤試
験を９６時間行って試験片の発錆状況を観察した。
メッシュの鋳鉄切粉（ＦＣ−２０）を脱脂洗浄した後、
ガラスシャーレにとり、試験液を注ぎ一定時間浸漬し、
シャーレを傾け試験液をきり、ふたをして室温で２４時
間放置して発錆状況を観察した。 （鋳鉄試験片半浸漬法）ガラス容器に鋳鉄板（ＦＣ−２
０，３×２５×６０mm）を入れ試験液を注ぎ、半浸漬状
態で４０℃で２４時間放置して液中部、気相部およびそ
の境界面の発錆状況を観察した。 （鋼板全浸漬試験法）常法により研磨、脱脂、洗浄した
鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＢ，１×２５×６０mm）を試験液中
に全浸漬し、４０℃で１６８時間放置して試験片の発錆
状況を観察した。 （鋼板表面処理試験法）常法により研磨、脱脂、洗浄し
た鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＢ，１×６０×８０mm）を試験液
中に３秒間浸漬し、４０℃で、相対湿度９５％の湿潤試
験を９６時間行って試験片の発錆状況を観察した。
【００１３】なおこれらの試験において、試験結果の判
定は次の基準でされている。 《鋳鉄試験片半浸漬試験判定法》 ◎・・・発錆なし ○・・・極僅かに点錆発生 △・・・点錆発生 ×・・・発錆 ××・・・発錆多 《鋼板表面処理試験判定法（JIS K 2246に準拠）》 Ａ級・・・平均錆発生度０ Ｂ級・・・平均錆発生度１〜１０ Ｃ級・・・平均錆発生度１１〜２５ Ｄ級・・・平均錆発生度２６〜５０ Ｅ級・・・平均錆発生度５１〜１００
定は次の基準でされている。 《鋳鉄試験片半浸漬試験判定法》 ◎・・・発錆なし ○・・・極僅かに点錆発生 △・・・点錆発生 ×・・・発錆 ××・・・発錆多 《鋼板表面処理試験判定法（JIS K 2246に準拠）》 Ａ級・・・平均錆発生度０ Ｂ級・・・平均錆発生度１〜１０ Ｃ級・・・平均錆発生度１１〜２５ Ｄ級・・・平均錆発生度２６〜５０ Ｅ級・・・平均錆発生度５１〜１００
【００１４】実施例 ２、３および比較例 ２、３ 表４に示す配合の試作アミンタイプ不凍液及び表６に示
す配合の試作無アミンタイプ不凍液に、本発明の水溶性
防食剤及び比較例の防食剤を、それぞれ表５及び表７に
示すような種類、添加量で添加して、ＪＩＳ Ｋ ２２３
４に規定された不凍液の金属腐食試験（８８±２℃で３
３３６時間）を行なった。結果を表５及び表７に示す。
す配合の試作無アミンタイプ不凍液に、本発明の水溶性
防食剤及び比較例の防食剤を、それぞれ表５及び表７に
示すような種類、添加量で添加して、ＪＩＳ Ｋ ２２３
４に規定された不凍液の金属腐食試験（８８±２℃で３
３３６時間）を行なった。結果を表５及び表７に示す。
【００１５】実施例 ４および比較例 ４ 本発明のテトラゾール化合物水溶性アミン塩および比較
例のベンゾトリアゾールアミン塩、トリルトリアゾール
アミン塩について、鋼板の表面処理状態での防錆効果に
ついて試験した。操作法は、常法により研磨、脱脂、洗
浄した鋼板（Ｃ１１００Ｐ，０.５×６０×８０mm）
を、本発明品（１〜２５）の０.０３％液及び比較例品
（１０〜１７）０.２％液の試験液中に３秒間浸漬後、
風乾し、４０℃で、相対湿度９５％で１６８時間放置し
て試験片の変色状況を観察した。結果を表８に示す。
例のベンゾトリアゾールアミン塩、トリルトリアゾール
アミン塩について、鋼板の表面処理状態での防錆効果に
ついて試験した。操作法は、常法により研磨、脱脂、洗
浄した鋼板（Ｃ１１００Ｐ，０.５×６０×８０mm）
を、本発明品（１〜２５）の０.０３％液及び比較例品
（１０〜１７）０.２％液の試験液中に３秒間浸漬後、
風乾し、４０℃で、相対湿度９５％で１６８時間放置し
て試験片の変色状況を観察した。結果を表８に示す。
【００１６】実施例 ５および比較例 ５ 本発明のテトラゾール化合物水溶性アミン塩および比較
例のベンゾトリアゾールアミン塩、トリルトリアゾール
アミン塩について、コバルトイオンの溶出防止効果につ
いて試験した。操作法は、次に示す試作試料の３％水溶
液を調製し、本発明品（１〜２５）の０.０３％及び比
較例品（１０〜１７）の０.２％をそれぞれ添加した試
験液１００ml中に金属コバルト粉末を５ｇ加え、４０℃
で９６時間振盪した後、液を No.５Ａの濾紙を使用して
濾過した濾液について、その外観の観察及びコバルトイ
オン濃度を測定した。なお、コバルトイオン濃度の測定
は、原子吸光法により行なった。その結果を表９に示
す。
例のベンゾトリアゾールアミン塩、トリルトリアゾール
アミン塩について、コバルトイオンの溶出防止効果につ
いて試験した。操作法は、次に示す試作試料の３％水溶
液を調製し、本発明品（１〜２５）の０.０３％及び比
較例品（１０〜１７）の０.２％をそれぞれ添加した試
験液１００ml中に金属コバルト粉末を５ｇ加え、４０℃
で９６時間振盪した後、液を No.５Ａの濾紙を使用して
濾過した濾液について、その外観の観察及びコバルトイ
オン濃度を測定した。なお、コバルトイオン濃度の測定
は、原子吸光法により行なった。その結果を表９に示
す。
【００１７】試作試料配合成分 配合量 セバシン酸 １０（wt／wt％） ホウ酸 １０ ジエタノールアミン １７ トリエタノールアミン １３ 水 ５０
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【表４】
【００２２】
【表５】
【００２３】
【表６】
【００２４】
【表７】
【００２５】
【表８】
【００２６】
【表９】
【００２７】
【表１０】
【００２８】
【表１１】
【００２９】
【表１２】
【００３０】
【発明の効果】以上のように、本発明の水溶性金属防食
剤は、各種金属に対して、優れた防食能を有し、低濃度
で安定した効果を発揮する。従って、経済性はもとより
環境問題、特に排水処理における負荷の軽減を図ること
が可能となる。
剤は、各種金属に対して、優れた防食能を有し、低濃度
で安定した効果を発揮する。従って、経済性はもとより
環境問題、特に排水処理における負荷の軽減を図ること
が可能となる。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23F 11/14,11/16 C07D 257/04 C09K 15/30 F01P 11/06 C10M 133/44,173/00 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (3)
- 【請求項１】 次の一般式（１） 【化１】 で示される５−アミノ−１Ｈ−テトラゾールの有機窒素
含有化合物の水溶性塩からなる鉄用防食剤であり、該有
機窒素含有化合物が、モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノー
ルアミン、ジエチルエタノールアミン、モノメチルエタ
ノールアミン、モノエチルエタノールアミン、モノブチ
ルエタノールアミンからなる群から選ばれることを特徴
とする、水溶性防食剤。 - 【請求項２】 請求項１に記載の水溶性防食剤を含有し
てなる鉄用水溶性切削研油剤。 - 【請求項３】 請求項１に記載の水溶性防食剤を含有し
てなる鉄用水溶性表面処理剤。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293571A JP2902281B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 水溶性金属防食剤 |
| US08/339,816 US5744069A (en) | 1993-11-24 | 1994-11-15 | Water soluable metal anticorrosive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293571A JP2902281B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 水溶性金属防食剤 |
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