JPH01165780A - 高ｐＨにおける腐食抑制方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 米国特許第３，８８５，９１４号は、酸素含有水による
金属の腐食を抑制するための亜鉛／ポリアクリレート組
成物の使用について開示している。しかし、そのような
組成物は高ｐＨにおいては効果がない。本発明者らは上
記特許第３，８８５，９１４号の組成物に、カルボン酸
／スルホン酸ポリマーを添加すると、アルカリ系におけ
る腐食を相乗作用的に阻止し得るという驚くべき発見を
した。

米国特許第４，６４０，７９３号は、水系と接触してい
る鋼材の腐食を抑制するための亜鉛とカルボン酸／スル
ホン酸ポリマーとの使用について開示している。しかし
、この公報は高ｐＨにおける腐食抑制方法は開示してい
ない。

米国特許第４，６６３，０５３号は、水溶性亜鉛化合物
と水溶性スルホン化スチレン／無水マレイン酸コポリマ
ー及び有機リン酸化合物又はその水溶性塩とを組み合わ
せて使用することにより、水系と接触する金属部分の腐
食を抑制する方法を開示している。

本発明は酸素含有水が金属表面と接触するアルカリ性水
系における腐食の抑制に関する。

更に詳しくは、本発明は高ｐｌ酸素含有水を含む水系に
おける金属の腐食を抑制するための水溶性低分子量ポリ
カルボン酸、水溶性亜鉛塩及び水溶性カルボン酸／スル
ホン酸ポリマーを含む組成物の使用に関する。

酸素腐食は金属を含有するあらゆる水系において重大な
問題である。鉄や銅は水系において広く使用されている
ので、それらの腐食は主たる関心事である。銅及びその
合金類、アルミニウム及びその合金類、並びに亜鉛めっ
き鋼もまた水系で使用されており、これらも腐食の対象
となる。本発明者らはこれらの金属を含有する高ｐＨ水
系における酸素腐食を抑制する新規な腐食抑制組成物を
発見した。

本発明者らは低分子量水溶性ポリ力ルホキシレート、水
溶性亜鉛塩及び水溶性カルボン酸／スルホン酸ポリマー
を含む組成物が高ｐＨにおける有効な腐食抑制剤である
ことを見い出した。好適なカルボキシルボリマーとして
は、低分子量アクリル酸ポリマー、低分子量メタクリル
酸ポリマー及び被加水分解ポリアクリルアミドが挙げら
れる。これらのポリマーは前述したタイプのすべてのホ
モポリマー、コポリマー、ターポリマーのいずれであっ
ても良く、また約５００から約２５，０００にわたる分
子量を有することができる。

好適な水溶性の亜鉛源としては、塩化亜鉛、酢酸亜鉛、
硝酸亜鉛及び硫酸亜鉛のような塩を挙げることができる
が、これらに限定されない。もちろん、亜鉛イオンは、
処理中の系に亜鉛を加えることによっても供給すること
ができる。

補記カルボン酸／スルホン酸ポリマーは、約２５．００
０以下の分子量を有するアクリル酸／２−アクリルアミ
ド−２−メチルプロピルスルホン酸タイプのポリマーで
あり、スルホン部分に対するカルボキシル部分の重量比
は約１＝２０乃至約２０：１である。前記ポリアクリル
酸タイプポリマー及び亜鉛源に前記カルボン酸／スルホ
ン酸ポリマーを添加することにより、アルカリ性ｐＨに
おける炭素鋼の腐食を抑制することが可能になる。ポリ
アクリレート／亜鉛生成物単独では中性ｐＨでのみ有効
である。このように、前記カルボン酸／スルホン酸ポリ
マーを添加することは、腐食抑制を向上させる一方でｐ
Ｈｇｔ！、囲をアルカリ性条件にまで広げる。

本発明は、水系と接触する金属表面腐食抑制方法に関す
るものであり、該系に対して （八）約２５，０００以下、好ましくは約５００乃至約
１０，０００の分子量を有する水溶性ポリカルボキシレ
ート又はその塩； （Ｂ）亜鉛イオン源：及び （Ｃ）　（ｉ）不飽和カルボン酸又はその塩：及び（ｉ
　ｉ）不飽和スルホン酸又はその塩から製造され、０．
０５乃至２．５ｄＪ１　／ｇの固有粘度を有する水溶性
ポリマーであって、（ｉ）：（ｉｉ）の重が比が約１＝
２０乃至約２０：１、好ましくは約１：１０乃至約１０
：１、最も好ましくは約１：４乃至４：１であるもの を含む組成物（ここに（Ａ）　：　（Ｂ）の重量比は約
１：１乃至約１０：１、好ましくは約２：１乃至約５＝
１にわたり、また（Ｂ）　：　（Ｃ）の重量比は約１：
１０乃至約１０：１、好ましくは約１：５乃至約５：１
、最も好ましくは約２＝１乃至約１＝２にわたる）の有
効量を添加することを特徴とする。更に好ましい組成物
においては、（Ａ）　：　（Ｂ）　：　（Ｃ）の重量比
は約３．５−４．５　：　１・０．５−２である。最も
好ましい組成物は（Ａ、）　：　（Ｂ）　：　（Ｃ）の
重量比約４：１：１を含む。

上記組成物は特許請求の範囲にも記載されている。

本組成物の一つの有効量が被処理水系に添加さ九るべき
である。ここで使用されている「有効量」なる用語は、
処理されるアルカリ性水系と接触する金属表面の腐食を
抑制するのに必要な本組成物の量を、α味する。−数的
に、有効量は被処理水系の全重量をもとにすると５活性
主成分について全組成物として約１　ｐｐｍから約１．
Ｏｌｌｏｐｐｍにわたる。

ここで使用される「水系」なる用語は、水を含有するあ
らゆるタイプの系を含むものであり、冷却水系、ボイラ
ー水系、脱塩系、ガス洗浄水系、溶鉱炉水系、逆浸透系
、蒸発水系５紙製造系、採鉱系等を含むがこれらに限定
されるものではない。

本発明の木質的な観点は、本組成物がアルカリ性の系に
おける腐食を抑制するのに有効であるということである
。すなわち、本組成物は被処理水系のｐＨが７．０より
大きいとき、好ましくは約７．０乃至約１０．０である
とき、更に好ましくは約７．０乃至約９．０であるとき
、Ｒも好ましくは約７．０乃范約８．５であるときに有
効である。

本組成物の成分（Ａ）は、アクリル酸、メタクリル酸、
ビニル酢酸、アリル酢酸、フマル酸、マレイン酸又は無
水マレイン酸、イタコン酸、α−八へアクリル酸及びβ
〜カルホキジエチルアクリレートから製造されるポリマ
ーからなる群より選ばれるどのような水溶性ポリカルホ
キシレートであっても良い。好ましくは、成分（Ａ）は
アクリル酸の水溶性ホモポリマー、メタクリル酸の水溶
性ホモポリマー、アクリル酸とメタクリル酸との水溶性
コポリマー及び水溶性の加水分解されたポリアクリルア
ミドであって分子量が約２５，０００以下、好ましくは
約１，０００乃至約１０，０００であるもの、及びこれ
らポリマーの塩からなる群より選ばれたものである。

成分（Ｂ）としてはあらゆる亜鉛イオン源を使用するこ
とができる。例えば、亜鉛イオンは塩化亜鉛、酢酸亜鉛
、硝酸亜鉛又は硫酸亜鉛のような水溶性の亜鉛塩を使用
することによって、添加することができる。また、亜鉛
イオンは被処理水系に亜鉛を供給することによっても添
加することができる。

成分（Ｃ）については、あらゆる不飽和カルボン酸又は
その塩が（ｉ）として使用することができる。その例と
しては、アクリル酸、メタクリル酸、α−八へアクリル
酸、マレイン酸、イタコン酸、ビニル酢酸、アリル酢酸
、フマル酸、β−カルボキシエチルアクリレート、及び
それらの塩並びにそれらの混合物が挙げられるがこれら
に限定されるものではない。最も好ましいカルボキシル
モノマーはアクリル酸、メタクリル酸及びそれらの塩で
ある。

成分（Ｃ）中の（ｉ　ｉ）としては、あらゆる不飽和ス
ルホン酸又はその塩を使用することができる。

その例としては、２−アクリルアミド−２−メチルプロ
ピルスルホン酸、２−メタクリルアミド−２−メチルプ
ロピルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホ
ン酸、スルホアルキルアクリレート又はスルホアルキル
メタクリレート、アリルスルホン酸、メタリルスルホン
酸、３−メタクリルアミド−２−ヒドロキシプロピルス
ルホン酸アクリレート、及びそれらの塩並びにその混合
物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

最も好ましいスルホン酸系子ツマ−は２−アクリルアミ
ド−２−メチルプロピルスルホン酸、２−メタクリルア
ミド−２−メチルプロピルスルホン酸及びそれらの塩で
ある。

諸種の千ツマ−の混合物を使用することができ、非イオ
ン系モノマー（例えば、アクリルアミド、メタクリルア
ミド及びアクリロニトリル）もまたポリマー中に存在す
ることができる。しかし、コポリマーが好ましい。

これらポリマーは（ｉ）　＋　（ｉｉ）の千ツマー重量
比約１＝２０乃至約２乃至約１０：１、好ましくは約１
：１０乃至約１０：１、最も好ましくは約１：４乃至約
４＝１を用いて製造される。

成分（Ｃ）についての好ましいポリマーは固有粘度０６
０５乃至２．５６１１７ｇを有する水溶性ポリマーであ
り、 （ｉ）アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの塩並びに
それらの混合物からなる群より選ばれる不飽和カルボキ
シル化合物：及び （ｉｉ）２−アクリルアミド−２−メチルプロピルスル
ホン酸、２−メタクリルアミド−２−メチルプロとルス
ルホン酸及びそれらの塩並びにそれらの混合物からなる
群より選ばれる不飽和スルホン化合物 から製造される。

最も好ましい成分（Ｃ）はアクリル酸又はその塩２０乃
至８０ｍ１％と２−アクリルアミド−２−メチルプロピ
ルスルホン酸又はその塩８０乃至２０重量％とからなり
、固有粘度が約０．０５乃至約０．５ｄｉｌ／ｇである
ものである。

本組成物の副次的効果は、成分（Ｃ）のポリマーが特に
ｐＨ７，５以上において、被処理水系を亜鉛の堆積に対
して安定させるととである。

成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の使用はこねら成分を含
む組成物が、アルカリ性ｐＨを有する水系と接触してい
る金属表面の腐食を効果的に抑制するという点において
本発明方法にとフで、臨界的である。

所望によりアゾール化合物のような他の成分を加えるこ
とができる。好ましいアゾール化合物はトリルトリアゾ
ール及びメルカプトベンゾトリアゾールである。

本発明の各成分は、水処理の分野におい°Ｃ従来知られ
ているあらゆる方法によって被処理水系に加えることが
できる。これら成分は混合物として加えることもでき、
あるいは別々に加えることもできる。しかし、もし別々
に加えるならば、亜鉛源は高アルカリ性の水中における
、亜鉛塩の沈殿を防ぐために最後に加えるへきである。

裏層上 実施例として、ｐＨ安定装置とヒーターを備えた８Ｌセ
ルを用いて可鍛性鋼の試験片の腐食速度を測定した。使
用した水の組成は以下の通りである。

Ｈｃｏ；　　　　　ｔｏｏ　　　ｍｇ／　ＩＣｌ−１８
ｍｇ／ＩＬ ＳＯｒ２１２０　　　ｒｎｇ／ｆｌ Ｃ３＋２３６　　　ｍｇ／ｆ１ Ｍｇ＋２３．１　ｔｕｇ／Ｉｔ 各テストは１週間実施した。この後、２５．４ｍｍｘ５
０．８ｍｍ（１”×２”）の可鍛性別試験片についての
腐食速度を１年当りのミリ数（ｍｍ／年）を巣位として
測定した。結果を表Ｉに示す。

手続補正書 昭和６３年１２月２３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水系と接触する金属表面の腐食抑制方法において、
   該水系（該水系はアルカリ性ｐＨを有する）に対して （Ａ）約２５，０００以下の分子量を有する水溶性ポリ
   カルボキシレート； （Ｂ）亜鉛イオン源；及び （Ｃ）（ｉ）不飽和カルボン酸又はその塩；及び （ｉｉ）不飽和スルホン酸又はその塩 から製造され、０．０５乃至２．５ｄｌ／ｇの固有粘度
   を有し、かつ（ｉ）：（ｉｉ）の重量比約１：２０乃至
   約２０：１を有する水溶性ポリマーを含む組成物（（Ａ
   ）：（Ｂ）の重量比は約１：１乃至約１０：１であり、
   また （Ｂ）：（Ｃ）の重量比は約１：１０乃至約１０：１で
   ある）の有効量を添加すること を特徴とする方法。 ２、（Ａ）がアクリル酸のホモポリマー、メタクリル酸
   のホモポリマー、アクリル酸とメタクリル酸とのコポリ
   マー及び加水分解されたポリアクリルアミド並びにそれ
   らの塩からなる群より選ばれ、 （Ｃ）が２−アクリルアミド−２−メチルプロピルスル
   ホン酸、２−メタクリルアミド−２−メチルプロピルス
   ルホン酸及びそれらの塩からなる群より選ばれる請求項
   １記載の方法。 ３、（ｉ）：（ｉｉ）が約１：１０乃至約１０：１であ
   る請求項２記載の方法。 ４、（Ａ）：（Ｂ）の重量比が約１：１乃至約５：１で
   あり（Ｂ）：（Ｃ）の重量比が約２：１乃至約１：２で
   ある請求項３記載の方法。 ５、前記アルカリ性ｐＨが約７．０乃至約１０．０であ
   る請求項４記載の方法。 ６、前記アルカリ性ｐＨが約７．０乃至約９．０である
   請求項５記載の方法。 ７、（Ａ）：（Ｂ）：（Ｃ）の重量比が約４：１：１で
   ある請求項６記載の方法。 ８、（Ａ）約２５．０００以下の分子量を有する水溶性
   ポリカルボキシレートであって、当該ポリカルボキシレ
   ートが、アクリル酸のホモポリマー、メタクリル酸のホ
   モポリマー、アクリル酸とメタクリル酸とのコポリマー
   及び加水分解されたポリアクリルアミド並びにそれらの
   塩からなる群より選ばれるもの； （Ｂ）亜鉛イオン源；及び （Ｃ）０、０５乃至２．５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する
   水溶性ポリマーであつて、 （ｉ）アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの塩からな
   る群より選ばれる不飽和カルボン酸；及び （ｉｉ）２−アクリルアミド−２−メチルプロピルスル
   ホン酸及び２−メタクリルアミド−２−メチルプロピル
   スルホン酸（（ｉ）：（ｉｉ）の重量比は約１：２０乃
   至約２０：１の範囲にある）を含み、 （Ａ）：（Ｂ）：（Ｃ）の重量比が約３．５−４．５：
   １：０．５−２である組成物。