JPH028266A - 水溶性腐食防止配合物およびそれから調製された保護塗料 - 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】 本発明はスルホン酸アミンおよびカルボン酸半エステル
を含有する腐食防止配合物に関し、これらの配合物は透
明で、かつあらゆる割合において水と混和性を有し、ま
た金属支持体と馴染みを有するものであって、その上こ
の種配合物の乾燥保護層を設けることにより腐食を抑制
するものである。

スルホネートをカルボン酸誘導体と化合させて腐食防止
に際して相乗的挙動を得ることは周知である。更にこの
種腐食防止配合物のエマルジョンを用いること、および
それらを水で希釈して保護塗料を提供することも周知で
ある。しかしながら、この種の成分から成る配合物を透
明で、完全な水溶性配合物、すなわちエマルジョンおよ
び／またはミクロ分散液（ｌｌｉｃｒｏｄｉｓｐｅｒｓ
ｉｏｎ）を含まないものとして、どのように調製かつ使
用するのか、また該配合物からなる保護塗膜であって、
従来の金属作業用クリーナー溶液で剥ぎ取り可能なもの
を如何にして提供するのか、また長期間保護ならびに通
常の処理に耐える能力を備えるものをどのようにしても
たらすのかは周知ではない。

上述の乳化した配合物は保護特性を備える塗膜を提供す
るが、周知のように、それらの配合物が相応な保護をも
たらすためには、乾燥後、可成りの厚さ、たとえば１−
５ミル厚さのものでなければならない、この種スルホネ
ート配合物の完全に可溶な、真正溶液は大きな進歩を示
すことになる。

それは塗装および蒸発によって非常に薄い被膜、たとえ
ば０．０５ミル以下の被膜を残留せしめるが、その被膜
は連続的となり、かつ感湿性乳化剤残留物が存在しない
ために優れた保護を提供するものである。

今や、スルホン酸アミンおよびカルボン酸半エステル、
そして場合によりアルカノールアミンを含むものをあら
ゆる割合において水と混合して、透明かつ真正な溶液の
得られることが判明した。

この溶液は真正な溶液であり、エマルジョン、懸濁液ま
たは逆性エマルジョン（ｉｎｖｅｒｔｅｄ　ｅｎ＋ｕｌ
ｓｏｎｓ）ではない。なぜならば該溶液はチンダル効果
を示さないからである。

上記配合物はスプレー、浸漬等により塗布して金属パー
ツを透明、均一な被膜で保護することが出来、この被膜
は迅速に乾燥して殆ど目に見えない不粘着性表面を残留
させ、この表面は高湿度状態における腐食に対して広範
囲の保護を提供するものである。同時にこの塗膜は、た
とえば従来のアルカリ性クリーナーを用いることにより
容易に剥ぎ取り除去することが出来、化学的に清浄な金
属表面を残すものである。

本発明によれば、あらゆる割合において水により希釈可
能で真正溶液を生成し、かつ通常腐食を受け易い金属支
持体上に透明な腐食防止塗膜を形成するようにした配合
物が提供され、前記配合物は： （Ａ）（ｉ　）アルキル芳香族スルホン酸および（ｉｉ
）アルカノールアミン、からなる塩と、（Ｂ）アルキル
−またはアルケニルこはく酸の半酸エステル（ｈａｌｆ
　ａｃｉｄ　ｅｓｔｅｒ）と、（Ｃ）それらのための水
性液体希釈剤と、場合により （Ｄ）混和性を維持するのに有効な量のアルカノールア
ミンであって、（Ａ）（ｉｉ）において定義したのと同
一または異なるものとを含有する。

本発明の好ましい特徴の中には、水性液体・（Ｃ）が主
要割合において水を含有する配合物；成分（ｉ）はジノ
ニルナフタレンスルホン酸を含み、そのノニル基が高度
に枝分かれしている配合物：成分（ｉｉ）がモノアルカ
ノールアミン、ジアルカノールアミン、トリアルカノー
ルアミンまたはそれらの何れかの混合物を含む配合物、
特にこの場合前記トリアルカノールアミン（ｉｉ）がト
リエタノールアミンを含む配合物がある。−例としてジ
ノニルナフタレンスルホン酸のトリエタノールアミン塩
（前記塩についてのポリグリコール５０％溶液であって
、商標ｒＮＡ−３ＯＬ　ＴＥＡ−Ｌ８Ｊ　）下Ｇ：米１
）］ｒ＊チカット州のノーウオークのキング・インダス
トリーズ・インコーホレーテッド（ｋｉｎｇＩｎｄｕｓ
ｔｒｉｅｓＩｎｃ、）から市販されているもの）が挙げ
られる。

更に本発明の好ましい特徴の中には、上に定義した配合
物番こおいて成分（Ｂ）がＣＣ２０アルキル−またはア
ルケニルこはく酸の半酸Ｃｉ　　Ｃａエステルを含むも
の、特に成分（Ｂ）がドデセニルこはく酸の半酸メチル
エステルを含むものがある。

特に好ましいのは成分（Ｄ）が存在し、かつモノアルカ
ノールアミン、ジアルカノールアミン、トリアルカノー
ルアミンまたはそれらの何れかを含む配合物であり、特
に好ましいものはこの場合成分（Ｄ）がジエチルエタノ
ールアミンを含む配合物である。個々の成分の濃度は広
範囲に変化させることができるが、好ましいのは成分（
Ａ）　、　（Ｂ）および（Ｄ）が一体とした（Ａ）　、
　（Ｂ）　、　（Ｃ）および（Ｄ）の１００重量部当た
り約２乃至約９５重量部を含むものであり、特に好まし
いのは（Ａ）　、　（Ｂ）および（Ｄ）が一体とした（
Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）および（Ｄ）の１００重
量部当たり約４乃至約３５重量部を含むものである。

第二の主要な特徴において、本発明は、通常腐食を受け
易い金属支持体を含み、前記支持体の少なくとも一部上
に定義した腐食防止配合物から成るｃＡ護性乾燥層を含
む物品を意図するものである。

成分（ｉ）を含むアルキル芳香族スルホン酸は、それら
が約３２０の最小分子量を有する限り化学的性質におい
て広範囲に変化させることができる。

フェニル核が存在する場合には、これらの要件は合計少
なくとも約１２の炭素数を有する１乃至２個のアルキル
基を含むベンゼンスルホン酸、たとえばドデシルベンゼ
ンスルホン酸により満たされるものである。フェニル核
の代わりに、その芳香族核は多環式化合物のナフチル、
アントラシル、フエナントリル等であってもよい、Ｗ換
基の位置における数多くの変形が可能であり、また意図
され、かつ混合された位置的異性体が包含される。

アルキル置換基が直鎖でもよいし分枝鎖であってもよい
、最良の結果は置換基の場所における最大の変動および
最大の枝分かれにより得られる。

最も好ましいアルキル芳香族スルホン酸は分枝鎖アルキ
ル−置換ナフタレンスルホン酸である。

これらは、たとえばポリアルキルナフタレンをスルホン
化することによって得られる。ポリアルキルナフタレン
はナフタレンをオレフィン、たとえばプロピレン三量体
または四量体、あるいはハロゲン化アルキルと共に適切
な触媒、たとえばフッ化水素または無水塩化アルミニウ
ムを用いて適切な溶媒、たとえばナフサ、二酸化硫黄、
ニトロベンゼンまたはベンゼンとニトロベンゼンとの混
合物中でアルキル化することにより調製することができ
る。本発明の譲受人に対し譲渡されたロバート・ジー・
キングおよびジョージ・ダブリュー・シールツケ（Ｒｏ
ｂｅｒｔ　Ｇ、にｉｎｇ　ａｎｄ　Ｇｅｏｒｇｅ　Ｗ、
　Ｔ旧−ｅｌｃｋｅ）の米国特許第２，７６４，５４８
号を参照されたい。

この種の方法はアルキル基で置換されたナフタレンを生
成するが、もし有枝オレフィンを用いれば、アルキル基
も更に高度に分枝されたものとなり、この場合の有枝オ
レフィンはたとえば、プロピレンを酸触媒、たとえばり
ん酸を用いて重合することにより得られるプロピレン三
量体またはプロピレン四量体である。スルホン化はアル
キル芳香族化合物をスルホン化剤で処理することによっ
て達成される。たとえば、ジノニルナフタレン化合物を
不活性溶媒、たとえば石油ナフサ、ヘキサン、ヘプタン
、オクタン、塩素化溶媒等中に溶解し、硫酸、好ましく
は発煙硫酸をその溶液中に所望温度で攪拌しながら導入
する。反応完了後、そのスルホン酸を分離により回収し
、重い費消スルホン酸層を吸引除去し、次いでスルホン
酸水を抽出してポリスル；ｌ；ン酸および残留スルホン
酸を除去する。ジノニルナフタレンスルホン酸、ジドデ
シルナフタレンジスルホン酸およびそれらの異性体なら
びにベンゼン類似体を含むそれらの類似体の調製に関す
る詳細な技術はキング他の米国特許第２．７６４，５４
８号中に記載されている。

アルカノールアミン化合物Ａ（ｉｉ）（およびＤ、使用
する場合）は広範囲のタイプのものを使用することがで
きる。それは一般式： ％式％） （式中、Ｒは水素またはアルキル、好ましくはＣ１−０
８アルキル、Ｒは炭素数約２乃至約３０、好ましくは約
２乃至６の直鎖または分枝鎖２価アルキレン、そしてｍ
は０，１または２、またｎは１乃至３で、ｍ＋ｎの合計
は３である）で表される。この種のアルカノールアミン
はモノアルカノールアミン、ジアルカノールアミンおよ
びトリアルカノールアミンならびにモノアルカノールお
よびジアルカノールアミンのモノ−およびジアルキル誘
導体を含んでいる。これらは一般に容易に市場から入手
可能であり、またそれらは周知の方法、たとえばアンモ
ニアあるいは第一または第二アミンと酸化アルキレンと
の反応によって容易に調製することができる０代表的な
アルカノールアミンはモノエタノールアミン、モノプロ
パツールアミン、モノイソプロパツールアミン、ジェタ
ノールアミン、ジブロバノールアミン、トリエタノール
アミン、トリイソプロパツールアミン、ジメチルエタノ
ールアミン、ジエチルエタノールアミン、エチルジェタ
ノールアミン、ｎ−へキシルジェタノールアミンおよび
前述の何れかの混合物である。特に−例としてトリエタ
ノールアミンおよびジエチルエタノールアミンを挙げる
ことができる。

成分（Ｂ）、すなわちアルケニルこはく酸の半酸エステ
ルもまた、そのタイプと分量において広く変化させるこ
とができる。好ましいのは成分（Ｂ）がＣ８−０２ｏア
ルキル−またはアルケニルこはく酸の半酸Ｃｉ　　Ｃａ
エステルを含むことであるっＣ１−０８基はたとえば、
メチル、エチル、イソプロピル、ｎ−ヘキシル、イソ−
オクチル、およびそれら何れかの混合物等であればよい
。アルケニル基はデセニル、テトラデセニル、テトラプ
ロペニル、トコセニル基、およびそれらの混合物等を含
むことができる。この種の化合物は周知の方法において
、相当するアルケニルこはく酸無水物と相当するアルコ
ールを反応させることにより調製することができる。ア
ルキルこはく酸無水物はその相当するアルケニルこはく
酸無水物を水素化することによって調製できる。

成分（Ｃ）は水性液状希釈剤、特に主として含水媒質を
含む。その他の水混和性化合物もまた存在することが可
能である。但し、それらは不活性なもの、たとえばポリ
グリコール、ゲント、たとえばアセトン、低級アルコー
ル、たとえばエタノールおよびイソプロパツール等であ
るものとする。

これら配合物を調製するためには、単にそれら成分を十
分にブレンドすることのみを要する。しかし、濃縮物を
最初に調製し、次いでこれを希釈するのが好ましい。進
行の一つの方法において、アルカノールアミンの予め生
成した塩とアルキル芳香族スルホン酸を希釈剤、たとえ
ばポリグリコール中で使用し、次いで水を増加分として
添加する。必要ならば、アルカノールアミンの増加分も
添加して真の溶解度を維持する。マイクロエマルジョン
とは異なって、真正溶液は有機物対水の割合を変化させ
たときに真正エマルジョン中で見られる典型的な逆転挙
動（ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｂｅｈａｖｉｏｒ）を生じる
ことはない４本質的に本発明の配合物はあらゆる割合に
おいて水と混和可能であって、透明で低粘度の配合物を
提供するものである。このことは以下の実施例において
示されるであろう。

保護的に塗布される支持体は従来の方法、たとえば浸漬
およびスプレーにより調製することができる。この支持
体は炉内および室温における一晩放置により比較的短時
間で非粘着性になるまで乾燥する。耐食性は、塗布した
金属パネル、たとえば鋼パネルを湿潤および／または塩
霧チャンバー（ｈｕｎ＋１ｄｉｔｙ　ａｎｄｌｏｒ　５
ａｌｔ　ｆｏｇｃｈａｎ＋ｂｅｒ）内に配置し、観察可
能な孔食、さび等が現れるのに要する時間を測ることに
より定量的に測定される。これらの塗膜は通常のクリー
ナー、たとえばアルカリ性スプレー、ナフサ溶剤等を用
いることにより金属クリーニング装置内で容易に剥がず
ことができる。

以下の実施例は本発明を例示し、かつその結果を本発明
の範囲内には無い配合物と比歓するものである。これら
の実施例はたとえ、如何なる方法にせよ特許請求の範囲
の限定を意図するものではない。

止３ば１−１ ジノニルナフタレンスルホン酸のトリエタノールアミン
塩（ポリグリコール中５０重量％、ｒＮＡ−ＳＵｔ　（
商標）　ＴＥＡ−ＬＢＪ　、キング・インダストリーズ
・インコーホレーテッド）１０部を水９０部に添加し、
安定で、僅かに乳発光を放つ液体を得る。

この混合物の鋼パネルへの塗布は浸漬により行う。

該パネルを一晩中乾燥して油を含んだ被膜塗布表面を得
る。それらをＡＳＴＨ湿潤チャンバー内に配置する。２
４時間以内に腐食破損が観察される。

区双五−ユ ｒ　ＮＡ−３ＯＬ　（商標）　ＴＥＡ−ＬＢＪ　１部お
よびｒ　Ｒｈｏｐｌ−ｅｘ（商標）」ローム・アンド・
ハースのカルボキシ−官能性アクリル共重合体エマルジ
ョン２部とを混合して、乳白色エマルジョンを得る。こ
のエマルジョン１部を水３部で希釈し、漬は塗りにより
鋼パネルに塗布する。乾燥すると略不粘着性となるが、
僅かに粒状の塗膜をもたらず、Ａ３７Ｍ湿潤キャビネッ
ト内に配置した後、塗布したパネルは１時間以内に腐食
破損を示す。

艮監匠−に二 ｒ　ＮＡ−３ＯＬ　（商標）　ＴＥＡ−ＬＢＪ　１５部
士ドデセニルこはく酸のモノ−メチルエステル２７部、
ジエチルエタノールアミン１０．５部および水５部を混
合して透明な液体混合物をもたらすが、これはあらゆる
割合で水と混和可能で、透明かつ低粘度の溶液を提供す
る。

水６５部中、透明な液体混合物３５部を使用して複数の
鋼パネルを漬は塗りし、次いで一晩中乾燥する。この塗
膜は非常に薄く、均一で略不可視かつ不粘着性である。

この乾燥塗膜は、剥ぎ収りの前後に対照パネルを秤量す
ることによって測定したとき、約０．０５ミル厚さであ
る。これらのパネルをＡＳＴＨチャンバー内に配置する
と、１５日間まではさびもその他の腐食の証拠も全く示
さない。

この手順を溶液２５，１６．８および４部ならびに合計
１００重量部とするための対応量の水を使用して反復す
る。パネルは漬は塗りし、乾燥し、そして＾ＳＴＨチャ
ンバー内の湿度にさらす、４部程度の低いレベルにおい
てさえ、これらの塗料は５−６日間腐食に対する保護を
提供する。４部における保護塗膜は、その被膜が非常に
薄くて、その厚さが重量差法では測定できない程のもの
であるが顕著な耐食性をもたらす。

これら実施例１−５の塗膜は全て、市販のアルカリ性金
属クリーナー溶液の１％溶液中に浸漬することによって
除去可能である。これらの塗膜はまた、アセトン、イン
プロパツールおよびヘプタンを使用することにより容易
に剥ぎ取ることができる。

上　例　３および　４ 実施例１の一般的な手順を、ジノニルナフタレンスルホ
ン酸のカルシウム塩（軽鉱油中５０重量％、ｒ　ＨＡ−
３ＯＬ　（商標＞７２９Ｊ　、キング・インダストリー
ズ・インコーホレーテッド）１０部、モノメチルエステ
ルまたはドデセニルこはく酸３０部、ジエチルエタノー
ルアミン１０部および水０−８０部を用いて反復する。

この混合物は水とは混和性ではない。それというのはこ
れは透明ではあるが、粒状だからである。ブチルカルピ
トール２部はその粒状性を排除するものではない、水に
おける５０−５０混合物で塗布した２枚のパネルを一晩
中乾燥し、ＡＳＴＨ湿潤コンディショニングにさらした
ものは３時間以内に腐食破損を示す。

上　ρ　４および　５ ジノニルナフタレンスルホン酸のアンモニウム塩（軽鉱
油中５０重量％、ｒ　ＨＡ−３ＯＬ　（商標）ＡＳＪ、
キング・インダストリーズ・インコーホレーテッド）１
０部、ドデセニルこはく酸のモノメチルエステル２０部
およびジエチルエタノールアミン５．５部を混合する。

水を添加する。８５部が添加された後、透明な液体混合
物が得られる。しかし、これ以上の水（１３５部）は不
透明な粘稠エマルジョンを生成する。これは更に１部の
ジエチルエタノールアミンで澄んだものとなり、次いで
水１００部を添加すると、曇った粘稠、かつ非ニユート
ン混合物が得られる。これは逆エマルジョンの証拠で、
透明な塗料として使用するには不適当である。ナトリウ
ム塩によるアンモニウム塩の置換もまた、逆エマルジョ
ンを生成し、これも透明塗料溶液として用いるのは不適
当である。

坂双透−玉 ｒ　ＮＡ−３υＦ（商標）　ＴＥ＾−ＬＢＪ２０部、そ
してエクソン（Ｅｘｘｏｎ）よりのｒＥＣＲ（商標＞９
０３Ｊ（Ｃ１２脂肪族カルボン酸）４０部およびジエチ
ルエタノールアミン１４部を混合する。水を転相に関す
る増加分として添加し、またアミンを、溶液を透明にす
るための増加分と゛して添加する。添加した水１８６部
において、エマルジョンが生成され、これは透明な塗料
配合物として使用するためには不適当である。

上述の特許および試験方法はここに参考として引用する
ものとする。

本発明の数多くの変形は上述の詳細な説明に鑑みそれ自
体が当業者に対し示唆されるものである。

たとえば、ジノニルナフタレンスルホン酸のトリエタノ
ールアミン塩の代わりに、ドデシルベンゼンスルホン酸
のエタノールアミン塩を使用することができる。水の代
わりに、これら配合物を塗装のために水とアセ１〜ンの
６０：４０ｗ／ｗ混合物で希釈することもできる。鋼パ
ネルの代わりに、アルミニウムパネルおよび銅パネルを
本発明の配合物で保護的に塗布することができる０本発
明の配合物はまた、グリース、たとえばベントン・グリ
ースと配合することが出来、それによって耐食性グリー
スを提供する。この種の明瞭な変形は全て、完全に意図
された本出願に係る特許請求の範囲内のものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）（ｉ）アルキル芳香族スルホン酸および（ｉ
   ｉ）アルカノールアミン、からなる塩と、 （Ｂ）アルキル−またはアルケニルこはく酸の半酸エル
   テルと、 （Ｃ）それらのための水性液体希釈剤と、場合により （Ｄ）混和性を維持するのに有効な量のアルカノールア
   ミンであって、 （Ａ）（ｉｉ）において定義したのと同一または異なる
   ものとを含有する、あらゆる割合において水により希釈
   可能で真正溶液を生成し、かつ通常腐食を受け易い金属
   支持体上に透明な腐食防止塗膜を形成するようにした配
   合物。 ２、前記水性液体希釈剤（Ｃ）が主要割合において水を
   含有する請求項１記載の配合物。３、成分（ｉ）はジノ
   ニルナフタレンスルホン酸を含み、そのノニル基が高度
   に枝分かれしている請求項１記載の配合物。 ４、前記成分（ｉｉ）がモノアルカノールアミン、ジア
   ルカノールアミン、トリアルカノールアミンまたはそれ
   らの何れかの混合物を含む請求項１記載の配合物。 ５、前記トリアルカノールアミン（ｉｉ）がトリエタノ
   ールアミンを含む請求項４記載の配合物。 ６、前記トリアルカノールアミン（ｉｉ）がトリエタノ
   ールアミンである請求項３記載の配合物。 ７、前記成分（Ｂ）がＣ＿８−Ｃ＿２＿０アルキル−ま
   たはアルケニルこはく酸の半酸Ｃ＿１−Ｃ＿８エステル
   を含む請求項１記載の配合物。 ８、前記成分（Ｂ）がドデセニルこはく酸の半酸メチル
   エステルを含む請求項７記載の配合物。 ９、前記成分（Ｄ）が存在し、かつモノアルカノールア
   ミン、ジアルカノールアミン、トリアルカノールアミン
   またはそれらの何れかから成る混合物を含む請求項１記
   載の配合物。 １０、前記成分（Ｄ）がジエチルエタノールアミンを含
   む請求項９記載の配合物。 １１、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｄ）が、一体とした
   （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）の１００重量部当
   たり約２乃至約９５重量部を含む請求項１記載の配合物
   。 １２、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｄ）が、一体とした
   （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）の１００重量部当
   たり約４乃至約３５重量部を含む請求項１１記載の配合
   物。 １３、通常腐食を受け易い金属支持体ならびに前記支持
   体の少なくとも一部上に請求項１記載の腐食防止配合物
   から成る保護性乾燥層を含む物品。 １４、成分（ｉ）はジノニルナフタレンスルホン酸を含
   み、そのノニル基が高度に枝分かれしている請求項１３
   記載の物品。 １５、前記成分（ｉｉ）がモノアルカノールアミン、ジ
   アルカノールアミン、トリアルカノールアミンまたはそ
   れらの何れかから成る混合物を含む請求項１３記載の物
   品。 １６、前記トリアルカノールアミン（ｉｉ）がトリエタ
   ノールアミンを含む請求項１５記載の物品。 １７、前記トリアルカノールアミン（ｉｉ）がトリエタ
   ノールアミンである請求項１４記載の物品。 １８、前記成分（Ｂ）がＣ＿８−Ｃ＿２＿０アルキル−
   またはアルケニルこはく酸の半酸Ｃ＿１−Ｃ＿８エステ
   ルを含む請求項１３記載の物品。 １９、前記成分（Ｂ）がドデセニルこはく酸の半酸メチ
   ルエステルを含む請求項１８記載の物品。 ２０、前記成分（Ｄ）が存在し、かつモノアルカノール
   アミン、ジアルカノールアミン、トリアルカノールアミ
   ンまたはそれらの何れかから成る混合物を含む請求項１
   ３記載の物品。 ２１、前記成分（Ｄ）がジエチルエタノールアミンを含
   む請求項２０記載の物品。