JP2003010886A - 水処理組成物 - Google Patents
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- C23F14/02—Inhibiting incrustation in apparatus for heating liquids for physical or chemical purposes by chemical means
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- 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
- C23F11/173—Macromolecular compounds
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 重金属等の環境汚染物質を含有せず、かつ防
食効果とスケール防止効果の優れた水系におけるスケー
ル防止ならびに腐食防止に効果のある水処理組成物を提
供する。 【解決手段】 （Ａ）下記一般式〔ここでＭは水素、ア
ルキル金属を表わし、ｍは１〜１０の整数である〕で示
されるホスホン化マレイン酸類と、（Ｂ）アクリル酸、
メタアクリル酸などのモノエチレン性不飽和カルボン酸
と、２−アクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、
２−メタアクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、
３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、
３−メタロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、
３−アリロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−スルホ
ン酸、３−メタロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−
スルホン酸などのモノエチレン性不飽和スルホン酸を含
む共重合体を有効成分としている。 【化３】
食効果とスケール防止効果の優れた水系におけるスケー
ル防止ならびに腐食防止に効果のある水処理組成物を提
供する。 【解決手段】 （Ａ）下記一般式〔ここでＭは水素、ア
ルキル金属を表わし、ｍは１〜１０の整数である〕で示
されるホスホン化マレイン酸類と、（Ｂ）アクリル酸、
メタアクリル酸などのモノエチレン性不飽和カルボン酸
と、２−アクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、
２−メタアクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、
３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、
３−メタロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、
３−アリロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−スルホ
ン酸、３−メタロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−
スルホン酸などのモノエチレン性不飽和スルホン酸を含
む共重合体を有効成分としている。 【化３】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却水系、温水
系、ボイラ水系、洗浄水、水性の金属加工油剤、集塵水
系等の水系において水と接する金属材料表面の腐食とス
ケール付着を効果的に防止することができる水処理組成
物に関する。
系、ボイラ水系、洗浄水、水性の金属加工油剤、集塵水
系等の水系において水と接する金属材料表面の腐食とス
ケール付着を効果的に防止することができる水処理組成
物に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷却水系、温水系、ボイラ水系、洗浄
水、水性の金属加工油剤、集塵水系等の水系において
は、水と接する金属材料は腐食が発生しやすい環境にあ
る。そこで腐食防止剤としてクロム酸塩、亜鉛塩、モリ
ブデン酸塩等の重金属が使用されていたが、水の一部が
系外へ排出されたとき周辺環境に重金属汚染となる問題
が指摘された。このような周辺環境汚染の原因となる可
能性のある化合物は、その使用が厳しく制限される傾向
にある。
水、水性の金属加工油剤、集塵水系等の水系において
は、水と接する金属材料は腐食が発生しやすい環境にあ
る。そこで腐食防止剤としてクロム酸塩、亜鉛塩、モリ
ブデン酸塩等の重金属が使用されていたが、水の一部が
系外へ排出されたとき周辺環境に重金属汚染となる問題
が指摘された。このような周辺環境汚染の原因となる可
能性のある化合物は、その使用が厳しく制限される傾向
にある。
【０００３】このような観点から、重金属を含まない化
合物として、カルボン酸を含む重合体を用い、水中のカ
ルシウム、マグネシウムと反応し鉄表面にスケール性の
皮膜を生成させ防食性を持たせる方法が提案されたが、
炭酸カルシウム、珪酸マグネシウム、ポリカルボン酸カ
ルシウム塩等がスケールとなって障害になることがあ
る。
合物として、カルボン酸を含む重合体を用い、水中のカ
ルシウム、マグネシウムと反応し鉄表面にスケール性の
皮膜を生成させ防食性を持たせる方法が提案されたが、
炭酸カルシウム、珪酸マグネシウム、ポリカルボン酸カ
ルシウム塩等がスケールとなって障害になることがあ
る。
【０００４】例えば、炭酸カルシウムのスケール指数で
あるリツナー指数が５.５以下になると、炭酸カルシウ
ムが保護皮膜として作用するために軟鋼の腐食速度が低
下するが、炭酸カルシウムがスケールとなる傾向が増大
するので、スケール防止剤としてポリマレイン酸を使用
する方法〔キミア（Ｃｈｉｍｉａ）、３４巻、１号、３
２頁（１９８０）〕、その他マレイン酸重合体を使用す
る方法〔特公昭５３−２０４７５号公報〕、モノエチレ
ン性不飽和カルボン酸とモノエチレン性不飽和スルホン
酸の共重合体を使用する方法〔特開昭５０−８６４８９
号公報〕などカルボン酸基を有する重合体を使用する方
法が数多く提案されているが、腐食防止効果は十分でな
かった。
あるリツナー指数が５.５以下になると、炭酸カルシウ
ムが保護皮膜として作用するために軟鋼の腐食速度が低
下するが、炭酸カルシウムがスケールとなる傾向が増大
するので、スケール防止剤としてポリマレイン酸を使用
する方法〔キミア（Ｃｈｉｍｉａ）、３４巻、１号、３
２頁（１９８０）〕、その他マレイン酸重合体を使用す
る方法〔特公昭５３−２０４７５号公報〕、モノエチレ
ン性不飽和カルボン酸とモノエチレン性不飽和スルホン
酸の共重合体を使用する方法〔特開昭５０−８６４８９
号公報〕などカルボン酸基を有する重合体を使用する方
法が数多く提案されているが、腐食防止効果は十分でな
かった。
【０００５】しかし、これまでは対象とする水のｐＨを
高めに設定し、炭酸カルシウムを保護皮膜として作用さ
せて腐食速度が低下することを前提に、スケール成分の
分散などスケール防止を中心に進められてきた。
高めに設定し、炭酸カルシウムを保護皮膜として作用さ
せて腐食速度が低下することを前提に、スケール成分の
分散などスケール防止を中心に進められてきた。
【０００６】このようにして腐食はかなり抑えられる
が、保護皮膜としての炭酸カルシウム皮膜は、緻密さに
おいて完璧でなく、腐食もある程度進行しているのが実
情である。そこで腐食防止効果を改善した化合物として
ホスホン化マレイン酸類を使用する方法〔特開平１０−
７２４７６号公報〕が提案されている。しかしながらホ
スホン化マレイン酸類は、水中のカルシウムイオンと反
応してホスホン化マレイン酸類のカルシウム塩として沈
澱しやすいという問題点があった。
が、保護皮膜としての炭酸カルシウム皮膜は、緻密さに
おいて完璧でなく、腐食もある程度進行しているのが実
情である。そこで腐食防止効果を改善した化合物として
ホスホン化マレイン酸類を使用する方法〔特開平１０−
７２４７６号公報〕が提案されている。しかしながらホ
スホン化マレイン酸類は、水中のカルシウムイオンと反
応してホスホン化マレイン酸類のカルシウム塩として沈
澱しやすいという問題点があった。
【０００７】本発明が目的とする冷却水系、温水系、ボ
イラ水系、洗浄水、水性の金属加工油剤、集塵水系等の
水系では、スケール防止とともに腐食防止も重要であ
り、これまでの優れたスケール防止に加え、さらに腐食
防止も一段上のものが望まれるようになってきた。すな
わち、これまでのスケール防止に着目した開発の進め方
から、スケールと腐食の両方に着目してそれらをバラン
スよく防止するように進めることが必要になってきたの
である。
イラ水系、洗浄水、水性の金属加工油剤、集塵水系等の
水系では、スケール防止とともに腐食防止も重要であ
り、これまでの優れたスケール防止に加え、さらに腐食
防止も一段上のものが望まれるようになってきた。すな
わち、これまでのスケール防止に着目した開発の進め方
から、スケールと腐食の両方に着目してそれらをバラン
スよく防止するように進めることが必要になってきたの
である。
【０００８】そこで、周辺環境への影響を考慮して、重
金属を含有せず、かつスケール分散性に優れた腐食防止
剤が望まれるのである。
金属を含有せず、かつスケール分散性に優れた腐食防止
剤が望まれるのである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、重金
属等の環境汚染物質を含有せず、かつ防食効果とスケー
ル防止効果の優れた水系におけるスケール防止ならびに
腐食防止に効果のある水処理組成物を提供することにあ
る。
属等の環境汚染物質を含有せず、かつ防食効果とスケー
ル防止効果の優れた水系におけるスケール防止ならびに
腐食防止に効果のある水処理組成物を提供することにあ
る。
【００１０】
【発明が解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するべくポリマー合成技術と腐食防止ならびにス
ケール防止評価技術を駆使して鋭意研究した結果、ホス
ホン化マレイン酸類に特定の共重合体を併用することに
より、顕著なスケール防止効果、顕著な腐食防止効果を
発揮することを見出し、本発明に到達した。
を達成するべくポリマー合成技術と腐食防止ならびにス
ケール防止評価技術を駆使して鋭意研究した結果、ホス
ホン化マレイン酸類に特定の共重合体を併用することに
より、顕著なスケール防止効果、顕著な腐食防止効果を
発揮することを見出し、本発明に到達した。
【００１１】すなわち請求項1に係る発明は水処理組成
物であり、（Ａ）下記一般式〔ここでＭは水素、アルキ
ル金属を表わし、ｍは１〜１０の整数である〕で示され
るホスホン化マレイン酸類と、（Ｂ）モノエチレン性不
飽和カルボン酸とモノエチレン性不飽和スルホン酸を含
む共重合体を有効成分とすることを特徴としている。
物であり、（Ａ）下記一般式〔ここでＭは水素、アルキ
ル金属を表わし、ｍは１〜１０の整数である〕で示され
るホスホン化マレイン酸類と、（Ｂ）モノエチレン性不
飽和カルボン酸とモノエチレン性不飽和スルホン酸を含
む共重合体を有効成分とすることを特徴としている。
【化２】
【００１２】請求項２に係る発明は請求項１記載の水処
理組成物であり、モノエチレン性不飽和カルボン酸は、
アクリル酸、メタアクリル酸から選択される1種以上で
あることを特徴としている。
理組成物であり、モノエチレン性不飽和カルボン酸は、
アクリル酸、メタアクリル酸から選択される1種以上で
あることを特徴としている。
【００１３】請求項３に係る発明は請求項１記載の水処
理組成物であり、モノエチレン性不飽和スルホン酸は、
２−アクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、２−
メタアクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、３−
アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３−
メタロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３−
アリロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−スルホン
酸、３−メタロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−ス
ルホン酸から選択される1種以上であることを特徴とし
ている。
理組成物であり、モノエチレン性不飽和スルホン酸は、
２−アクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、２−
メタアクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、３−
アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３−
メタロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３−
アリロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−スルホン
酸、３−メタロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−ス
ルホン酸から選択される1種以上であることを特徴とし
ている。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の一つの成分はホスホン化
マレイン酸類であり、その製造方法は、本発明で限定す
るものではないが、例えばマレイン酸、マレイン酸塩、
無水マレイン酸から選択される1種以上〔以下「マレイ
ン酸類」と記す〕と亜リン酸及び／又は亜リン酸塩〔以
下「亜リン酸酸類」と記す〕を中性〜アルカリ性の水性
溶媒中で遊離ラジカル開始剤の存在下で反応させて製造
することができる〔特開平４−３３４３９２号公報〕。
このとき、マレイン酸類と亜リン酸類の反応モル比は通
常は1：１〜１０：１の範囲であるが、好ましくは1：１
〜３：１の範囲である。
マレイン酸類であり、その製造方法は、本発明で限定す
るものではないが、例えばマレイン酸、マレイン酸塩、
無水マレイン酸から選択される1種以上〔以下「マレイ
ン酸類」と記す〕と亜リン酸及び／又は亜リン酸塩〔以
下「亜リン酸酸類」と記す〕を中性〜アルカリ性の水性
溶媒中で遊離ラジカル開始剤の存在下で反応させて製造
することができる〔特開平４−３３４３９２号公報〕。
このとき、マレイン酸類と亜リン酸類の反応モル比は通
常は1：１〜１０：１の範囲であるが、好ましくは1：１
〜３：１の範囲である。
【００１５】このとき、マレイン酸類の一部をマレイン
酸類、亜リン酸酸類と共重合可能な他のモノエチレン性
不飽和単量体で置換してもよく、好ましい共重合成分と
してアクリル酸が挙げられる。また、ホスホン化マレイ
ン酸類は、オルブライト・アンド・ウイルソン社から
「ＢｒｉＣｏｒｒ２８８」の商品名で市販されており、
本発明に用いることもできる。
酸類、亜リン酸酸類と共重合可能な他のモノエチレン性
不飽和単量体で置換してもよく、好ましい共重合成分と
してアクリル酸が挙げられる。また、ホスホン化マレイ
ン酸類は、オルブライト・アンド・ウイルソン社から
「ＢｒｉＣｏｒｒ２８８」の商品名で市販されており、
本発明に用いることもできる。
【００１６】本発明のもう一方の成分はモノエチレン性
不飽和カルボン酸とモノエチレン性不飽和スルホン酸を
含む共重合体〔以下単に「共重合体」と記す〕である。
このとき、モノエチレン性不飽和カルボン酸は、アクリ
ル酸、メタアクリル酸から選択される1種以上を含むこ
とが好ましく、モノエチレン性不飽和スルホン酸は、２
−アクリルアミド−２―メチルプロパンスルホン酸、２
−メタアクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、３
−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３
−メタロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３
−アリロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−スルホン
酸、３−メタロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−ス
ルホン酸から選択される1種以上を含むことが好まし
い。
不飽和カルボン酸とモノエチレン性不飽和スルホン酸を
含む共重合体〔以下単に「共重合体」と記す〕である。
このとき、モノエチレン性不飽和カルボン酸は、アクリ
ル酸、メタアクリル酸から選択される1種以上を含むこ
とが好ましく、モノエチレン性不飽和スルホン酸は、２
−アクリルアミド−２―メチルプロパンスルホン酸、２
−メタアクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、３
−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３
−メタロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３
−アリロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−スルホン
酸、３−メタロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−ス
ルホン酸から選択される1種以上を含むことが好まし
い。
【００１７】共重合体は、モノエチレン性不飽和カルボ
ン酸とモノエチレン性不飽和スルホン酸のそれぞれを含
む単量体溶液を、重合開始触媒の存在下で加熱して製造
することができる。このとき、モノエチレン性不飽和カ
ルボン酸ならびにモノエチレン性不飽和スルホン酸と共
重合可能な他のモノエチレン性不飽和単量体を1種以上
をさらに含んだ共重合体であってもよい。共重合可能な
他のモノエチレン性不飽和単量体の例として、マレイン
酸、無水マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、フマル酸等のモノエチレン性不飽和カルボン酸
およびその水溶性塩、スチレンスルホン酸、スルホアル
キル（メタ）アクリレートエステル類、スルホアルキル
（メタ）アリルエーテル類、（メタ）アリルスルホン
酸、ビニルスルホン酸等のモノエチレン性不飽和スルホ
ン酸類およびその水溶性塩、ビニルホスホン酸、アリル
ホスホン酸等のモノエチレン性不飽和ホスホン酸類およ
びその水溶性塩、（メタ）アクリルアミド、アルキル
（メタ）アクリレートエステル類、アルキル（メタ）ア
リルエーテル類、ヒドロキシ置換アルキル（メタ）アク
リレートエステル類、ヒドロキシ置換アルキル（メタ）
アリルエーテル類、（メタ）アリルアルコール等の非イ
オン性のモノエチレン性不飽和単量体等が挙げられる。
ン酸とモノエチレン性不飽和スルホン酸のそれぞれを含
む単量体溶液を、重合開始触媒の存在下で加熱して製造
することができる。このとき、モノエチレン性不飽和カ
ルボン酸ならびにモノエチレン性不飽和スルホン酸と共
重合可能な他のモノエチレン性不飽和単量体を1種以上
をさらに含んだ共重合体であってもよい。共重合可能な
他のモノエチレン性不飽和単量体の例として、マレイン
酸、無水マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、フマル酸等のモノエチレン性不飽和カルボン酸
およびその水溶性塩、スチレンスルホン酸、スルホアル
キル（メタ）アクリレートエステル類、スルホアルキル
（メタ）アリルエーテル類、（メタ）アリルスルホン
酸、ビニルスルホン酸等のモノエチレン性不飽和スルホ
ン酸類およびその水溶性塩、ビニルホスホン酸、アリル
ホスホン酸等のモノエチレン性不飽和ホスホン酸類およ
びその水溶性塩、（メタ）アクリルアミド、アルキル
（メタ）アクリレートエステル類、アルキル（メタ）ア
リルエーテル類、ヒドロキシ置換アルキル（メタ）アク
リレートエステル類、ヒドロキシ置換アルキル（メタ）
アリルエーテル類、（メタ）アリルアルコール等の非イ
オン性のモノエチレン性不飽和単量体等が挙げられる。
【００１８】モノエチレン性不飽和カルボン酸とモノエ
チレン性不飽和スルホン酸の組成比は、好ましくは９
０：１０〜３０：７０（重量比）、より好ましくは７
０：３０〜４０：６０（重量比）である。この組成比範
囲は、腐食防止効果の観点から選ばれたものであり、こ
の範囲の外でもそれなりの効果はあるが、充分大きくな
いことがある。
チレン性不飽和スルホン酸の組成比は、好ましくは９
０：１０〜３０：７０（重量比）、より好ましくは７
０：３０〜４０：６０（重量比）である。この組成比範
囲は、腐食防止効果の観点から選ばれたものであり、こ
の範囲の外でもそれなりの効果はあるが、充分大きくな
いことがある。
【００１９】共重合体の重量平均分子量は、２，０００
〜５０，０００、好ましくは３，０００〜２０，０００
未満である。この分子量の好適範囲は、スケール防止と
腐食防止効果の観点から選ばれたものである。重量平均
分子量は、例えばゲル・パーミエーション・クロマトグ
ラフィーの手法により分子量既知のポリエチレングリコ
ールを標準物質として測定され、市販の分子量計算用コ
ンピュータソフトウェアを用いて計算して求めることが
できる。
〜５０，０００、好ましくは３，０００〜２０，０００
未満である。この分子量の好適範囲は、スケール防止と
腐食防止効果の観点から選ばれたものである。重量平均
分子量は、例えばゲル・パーミエーション・クロマトグ
ラフィーの手法により分子量既知のポリエチレングリコ
ールを標準物質として測定され、市販の分子量計算用コ
ンピュータソフトウェアを用いて計算して求めることが
できる。
【００２０】本発明の水処理組成物の作用メカニズムは
必ずしも明確でないが、共重合体の分散作用によって、
ホスホン化マレイン酸類がカルシウム塩や鉄塩として沈
殿するのが抑えられ、水中や金属表面においてホスホン
化マレイン酸類濃度が高く維持され、スケール防止と腐
食防止に有効に寄与するためと推定される。
必ずしも明確でないが、共重合体の分散作用によって、
ホスホン化マレイン酸類がカルシウム塩や鉄塩として沈
殿するのが抑えられ、水中や金属表面においてホスホン
化マレイン酸類濃度が高く維持され、スケール防止と腐
食防止に有効に寄与するためと推定される。
【００２１】ホスホン化マレイン酸類の水系への添加量
は、対象とする水系の条件、特に水質、温度などにより
異なるが、一般的にはその有効成分濃度として１〜５，
０００ｍｇ／Ｌ、より好ましくは５〜１００ｐｐｍの範
囲である。
は、対象とする水系の条件、特に水質、温度などにより
異なるが、一般的にはその有効成分濃度として１〜５，
０００ｍｇ／Ｌ、より好ましくは５〜１００ｐｐｍの範
囲である。
【００２２】共重合体の水系への添加量は、対象とする
水系の条件、特に水質、温度などにより異なるが、一般
的にはその有効成分濃度として１〜５，０００ｍｇ／
Ｌ、より好ましくは５〜１００ｐｐｍの範囲である。
水系の条件、特に水質、温度などにより異なるが、一般
的にはその有効成分濃度として１〜５，０００ｍｇ／
Ｌ、より好ましくは５〜１００ｐｐｍの範囲である。
【００２３】本発明の水処理組成物を適用する水質は、
ｐＨが６以上、好ましくはｐＨが８〜１０の水である。
腐食防止の観点からはｐＨ、Ｃａ硬度、Ｍアルカリ度な
らびにシリカ濃度が高いスケール性水質で適用した方が
好ましい。本発明の組成物は炭酸カルシウム、硫酸カル
シウム、珪酸マグネシウム、シリカ等の各種スケールに
対する析出防止や付着防止効果も有するため、スケール
性の厳しい水質へも適用できる。
ｐＨが６以上、好ましくはｐＨが８〜１０の水である。
腐食防止の観点からはｐＨ、Ｃａ硬度、Ｍアルカリ度な
らびにシリカ濃度が高いスケール性水質で適用した方が
好ましい。本発明の組成物は炭酸カルシウム、硫酸カル
シウム、珪酸マグネシウム、シリカ等の各種スケールに
対する析出防止や付着防止効果も有するため、スケール
性の厳しい水質へも適用できる。
【００２４】対象とする水系設備の一部に銅、あるいは
銅合金が存在する場合には、上記の成分にアゾール化合
物を併用することが好ましい。アゾール化合物の例とし
てトリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール、置換ベン
ゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール等が挙げ
られる。
銅合金が存在する場合には、上記の成分にアゾール化合
物を併用することが好ましい。アゾール化合物の例とし
てトリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール、置換ベン
ゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール等が挙げ
られる。
【００２５】水中にオルトリン酸が含まれている場合が
あるが、本発明の共重合体はオルトリン酸がカルシウム
塩や亜鉛塩や鉄塩として沈殿するのを防止することがで
き、さらにオルトリン酸と本発明の組成物は腐食防止に
対して相乗効果的作用を示すため好適である。本発明の
組成物とともにオルトリン酸や重合リン酸を混合ないし
別個に添加しても同じ効果を得ることができる。
あるが、本発明の共重合体はオルトリン酸がカルシウム
塩や亜鉛塩や鉄塩として沈殿するのを防止することがで
き、さらにオルトリン酸と本発明の組成物は腐食防止に
対して相乗効果的作用を示すため好適である。本発明の
組成物とともにオルトリン酸や重合リン酸を混合ないし
別個に添加しても同じ効果を得ることができる。
【００２６】本発明の水処理組成物は、上記以外の腐食
防止剤やスケール防止剤を併用して添加することがあ
る。その他の腐食防止剤やスケール防止剤として代表的
な化合物には、２−ヒドロキシエチリデン−２,２−ジ
ホスホン酸・２−ホスホノブタン−１,２,４−トリカル
ボン酸・ヒドロキシホスホノ酢酸・アミノトリメチレン
ホスホン酸・ジエチレントリアミン−ペンタメチレンホ
スホン酸等のホスホン酸化合物、モリブデン酸塩、タン
グステン酸塩、亜鉛塩、ポリアスパラギン酸、亜硝酸
塩、クエン酸・グルコン酸・酒石酸・リンゴ酸等のヒド
ロキシカルボン酸類、アルミン酸塩などが挙げられる。
本発明はこれらの併用に対し、何ら制限を加えるもので
はない。
防止剤やスケール防止剤を併用して添加することがあ
る。その他の腐食防止剤やスケール防止剤として代表的
な化合物には、２−ヒドロキシエチリデン−２,２−ジ
ホスホン酸・２−ホスホノブタン−１,２,４−トリカル
ボン酸・ヒドロキシホスホノ酢酸・アミノトリメチレン
ホスホン酸・ジエチレントリアミン−ペンタメチレンホ
スホン酸等のホスホン酸化合物、モリブデン酸塩、タン
グステン酸塩、亜鉛塩、ポリアスパラギン酸、亜硝酸
塩、クエン酸・グルコン酸・酒石酸・リンゴ酸等のヒド
ロキシカルボン酸類、アルミン酸塩などが挙げられる。
本発明はこれらの併用に対し、何ら制限を加えるもので
はない。
【００２７】また、水中微生物に起因して微生物の作る
スライムによる障害を防止するため、次亜塩素酸塩、次
亜臭素酸塩、オゾン等の酸化性殺菌剤が使用されるが、
これら化合物はその強力な酸化力の故に腐食防止剤を分
解させることがあるが、本発明のホスホン化マレイン酸
類、共重合体は、耐分解性が優れており、通常の使用範
囲では腐食防止効果が低下したり、殺菌効果を失活させ
ること少なく、併用使用することができる。
スライムによる障害を防止するため、次亜塩素酸塩、次
亜臭素酸塩、オゾン等の酸化性殺菌剤が使用されるが、
これら化合物はその強力な酸化力の故に腐食防止剤を分
解させることがあるが、本発明のホスホン化マレイン酸
類、共重合体は、耐分解性が優れており、通常の使用範
囲では腐食防止効果が低下したり、殺菌効果を失活させ
ること少なく、併用使用することができる。
【００２８】
【実施例】以下に本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２９】[評価に用いた重合体]
ホスホン化マレイン酸類：オルブライト・アンド・ウイ
ルソン社製「ＢｒｉＣｏｒｒ２８８」（活性分含量３０
％、平均重合度約１．５） 共重合体Ａ−１：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の共重合体（共重合比＝６
０：４０重量％、重量平均分子量約１０，０００） 共重合体Ａ−２：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の共重合体（共重合比＝７
０：３０重量％、重量平均分子量約１０，０００） ・共重合体Ａ−３：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の共重合体（共重合比＝
７５：２５重量％、重量平均分子量約５，０００） ・共重合体B：アクリル酸と３−アリロキシ−２−ヒド
ロキシプロパンスルホン酸（共重合比＝５０：５０重量
％、重量平均分子量約８，０００） ・共重合体Ｃ：アクリル酸とビニルスルホン酸の共重合
体（共重合比７５：２５重量％、重量平均分子量約５，
０００） ・共重合体D：マレイン酸とスチレンスルホン酸の共重
合体（共重合比１：３モル、重量平均分子量２０，００
０） ・重合体Ｅ：アクリル酸重合体（重量平均分子量約５，
０００） ・重合体Ｆ：２−アクリルアミド−２―メチルプロパン
スルホン酸重合体（重量平均分子量５，０００）
ルソン社製「ＢｒｉＣｏｒｒ２８８」（活性分含量３０
％、平均重合度約１．５） 共重合体Ａ−１：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の共重合体（共重合比＝６
０：４０重量％、重量平均分子量約１０，０００） 共重合体Ａ−２：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の共重合体（共重合比＝７
０：３０重量％、重量平均分子量約１０，０００） ・共重合体Ａ−３：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の共重合体（共重合比＝
７５：２５重量％、重量平均分子量約５，０００） ・共重合体B：アクリル酸と３−アリロキシ−２−ヒド
ロキシプロパンスルホン酸（共重合比＝５０：５０重量
％、重量平均分子量約８，０００） ・共重合体Ｃ：アクリル酸とビニルスルホン酸の共重合
体（共重合比７５：２５重量％、重量平均分子量約５，
０００） ・共重合体D：マレイン酸とスチレンスルホン酸の共重
合体（共重合比１：３モル、重量平均分子量２０，００
０） ・重合体Ｅ：アクリル酸重合体（重量平均分子量約５，
０００） ・重合体Ｆ：２−アクリルアミド−２―メチルプロパン
スルホン酸重合体（重量平均分子量５，０００）
【００３０】［腐食防止効果の評価］寸法が５０×３０
×１ｍｍ、表面積０．３１６ｄｍ2の低炭素鋼（ＪＩＳ
Ｇ３１４１、ＳＰＣＣ）試験片をアセトン脱脂し、乾燥
して重量を測定した。試験片１枚を試験片保持器（ＪＩ
ＳＫ０１００−１９９０工業用水腐食試験方法、回転
法）に取付け、試験液５００ｍＬの入った還流冷却管付
きフラスコ中に浸漬した。フラスコを予め４０℃に設定
した恒温槽中に入れ、試験片保持器モーター回転軸に取
り付けて、線速度として０．３ｍ／ｓｅｃの速度で試験
片を回転させた。試験期間は３日間とした。試験片表面
に付着した腐食性生成物やスケール付着物を流水下ブラ
シで除去後、乾燥して試験片の重量を測定し、試験前後
の重量減より腐食速度（ｍｄｄ）を次式から計算した。 腐食速度：ｍｄｄ＝Ａ／（Ｂ×Ｃ） ここで、 Ａ：試験片の試験前後での重量減少量（ｍｇ）、 Ｂ：試験片の表面積（ｄｍ２） Ｃ：試験日数（日）
×１ｍｍ、表面積０．３１６ｄｍ2の低炭素鋼（ＪＩＳ
Ｇ３１４１、ＳＰＣＣ）試験片をアセトン脱脂し、乾燥
して重量を測定した。試験片１枚を試験片保持器（ＪＩ
ＳＫ０１００−１９９０工業用水腐食試験方法、回転
法）に取付け、試験液５００ｍＬの入った還流冷却管付
きフラスコ中に浸漬した。フラスコを予め４０℃に設定
した恒温槽中に入れ、試験片保持器モーター回転軸に取
り付けて、線速度として０．３ｍ／ｓｅｃの速度で試験
片を回転させた。試験期間は３日間とした。試験片表面
に付着した腐食性生成物やスケール付着物を流水下ブラ
シで除去後、乾燥して試験片の重量を測定し、試験前後
の重量減より腐食速度（ｍｄｄ）を次式から計算した。 腐食速度：ｍｄｄ＝Ａ／（Ｂ×Ｃ） ここで、 Ａ：試験片の試験前後での重量減少量（ｍｇ）、 Ｂ：試験片の表面積（ｄｍ２） Ｃ：試験日数（日）
【００３１】試験水の水質はｐＨ８.５、Ｍアルカリ度
１５０ｐｐｍ、カルシウム硬度１５０ｐｐｍ、塩化物イ
オン１０６ｐｐｍ、硫酸イオン５０ｐｐｍであった。
１５０ｐｐｍ、カルシウム硬度１５０ｐｐｍ、塩化物イ
オン１０６ｐｐｍ、硫酸イオン５０ｐｐｍであった。
【００３２】得られた結果を表１に示した。
【表１】
【００３３】ホスホン化マレイン酸類と本発明の共重合
体を併用することにより、それぞれの単独使用時と比較
して腐食防止効果が優れていた。
体を併用することにより、それぞれの単独使用時と比較
して腐食防止効果が優れていた。
【００３４】［スケール防止効果の評価］脱イオン水に
表２の化合物をそれぞれ添加して、塩化カルシウム、炭
酸水素ナトリウムを溶解し、さらに水酸化ナトリウムを
加えてｐＨ８ .８、カルシウム硬度５００ｐｐｍ、Ｍア
ルカリ度４００ｐｐｍの試験水を調整した。試験水を密
閉したガラス容器に入れ、７０℃恒温槽中に７日間放置
した後、定量用濾紙Ｎｏ．６で濾過して濾液中のカルシ
ウム硬度をＥＤＴＡ滴定法（ＪＩＳ Ｋ０１０１）によ
り測定した。下記の式によりスケール抑止率を計算し
た。 スケール抑止率（％）＝｛（Ｃｉ−Ｃｂ）／（Ｃｓ−Ｃ
ｂ）｝×１００ ここで、 Ｃｉ：処理剤添加時の試験後のカルシウム濃度（ｍｇ／
Ｌ） Ｃｂ：処理剤無添加前の試験後のカルシウム濃度（ｍｇ
／Ｌ） Ｃｓ：試験前のカルシウム濃度（ｍｇ／Ｌ）
表２の化合物をそれぞれ添加して、塩化カルシウム、炭
酸水素ナトリウムを溶解し、さらに水酸化ナトリウムを
加えてｐＨ８ .８、カルシウム硬度５００ｐｐｍ、Ｍア
ルカリ度４００ｐｐｍの試験水を調整した。試験水を密
閉したガラス容器に入れ、７０℃恒温槽中に７日間放置
した後、定量用濾紙Ｎｏ．６で濾過して濾液中のカルシ
ウム硬度をＥＤＴＡ滴定法（ＪＩＳ Ｋ０１０１）によ
り測定した。下記の式によりスケール抑止率を計算し
た。 スケール抑止率（％）＝｛（Ｃｉ−Ｃｂ）／（Ｃｓ−Ｃ
ｂ）｝×１００ ここで、 Ｃｉ：処理剤添加時の試験後のカルシウム濃度（ｍｇ／
Ｌ） Ｃｂ：処理剤無添加前の試験後のカルシウム濃度（ｍｇ
／Ｌ） Ｃｓ：試験前のカルシウム濃度（ｍｇ／Ｌ）
【００３５】また、濾液中の全リン酸濃度を測定して下
記式によりリン残留率を計算した。 リン残留率（％）＝（Ｐｉ／Ｐｓ）×１００ ここで、 Ｐｓ：試験前の全リン酸濃度、 Ｐｉ：処理剤添加時の試験後の全リン酸濃度
記式によりリン残留率を計算した。 リン残留率（％）＝（Ｐｉ／Ｐｓ）×１００ ここで、 Ｐｓ：試験前の全リン酸濃度、 Ｐｉ：処理剤添加時の試験後の全リン酸濃度
【００３６】結果を表２に示す。
【表２】
【００３７】ホスホン化マレイン酸類単独ではリン残留
率が低いが、これはホスホン化マレイン酸類がカルシウ
ム塩として沈殿したためである。ホスホン化マレイン酸
類に本発明の共重合体を併用することによりリン残留率
が増加しており、これは共重合体がホスホン化マレイン
酸類のカルシウム塩の沈殿防止に有効であることを示唆
するものである。またホスホン化マレイン酸類と共重合
体を併用することにより、それぞれの単独使用時と比較
してスケール抑制効果が優れていた。ここでいうスケー
ル抑制効果とは主に炭酸カルシウムに対する抑制効果を
示す。同じスルホン酸系共重合体であっても、アクリル
酸とビニルスルホン酸の共重合体やマレイン酸とスチレ
ンスルホン酸の共重合体は、ホスホン化マレイン酸類と
の併用効果が認められなかった。
率が低いが、これはホスホン化マレイン酸類がカルシウ
ム塩として沈殿したためである。ホスホン化マレイン酸
類に本発明の共重合体を併用することによりリン残留率
が増加しており、これは共重合体がホスホン化マレイン
酸類のカルシウム塩の沈殿防止に有効であることを示唆
するものである。またホスホン化マレイン酸類と共重合
体を併用することにより、それぞれの単独使用時と比較
してスケール抑制効果が優れていた。ここでいうスケー
ル抑制効果とは主に炭酸カルシウムに対する抑制効果を
示す。同じスルホン酸系共重合体であっても、アクリル
酸とビニルスルホン酸の共重合体やマレイン酸とスチレ
ンスルホン酸の共重合体は、ホスホン化マレイン酸類と
の併用効果が認められなかった。
【００３８】
【発明の効果】本発明のスケール防止ならびに腐食防止
用組成物は、重金属等の環境汚染物質を含まないため環
境への影響が少なく、かつ優れた金属の腐食防止効果と
スケール防止効果を有しているので、腐食による機器の
更新頻度を低下させることができ、装置の安全運転に寄
与できる。
用組成物は、重金属等の環境汚染物質を含まないため環
境への影響が少なく、かつ優れた金属の腐食防止効果と
スケール防止効果を有しているので、腐食による機器の
更新頻度を低下させることができ、装置の安全運転に寄
与できる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０２Ｆ 5/10 Ｃ０２Ｆ 5/10 ６２０Ｄ
６２０Ｆ
６２０Ｚ
Ｃ０８Ｋ 5/5317 Ｃ０８Ｋ 5/5317
Ｃ０８Ｌ 29/10 Ｃ０８Ｌ 29/10
33/02 33/02
33/24 33/24
Claims (3)
- 【請求項１】 （Ａ）下記一般式〔ここでＭは水素、ア
ルキル金属を表わし、ｍは１〜１０の整数である〕で示
されるホスホン化マレイン酸類と、（Ｂ）モノエチレン
性不飽和カルボン酸とモノエチレン性不飽和スルホン酸
を含む共重合体を有効成分とすることを特徴とする水処
理組成物。 【化１】 - 【請求項２】 モノエチレン性不飽和カルボン酸が、ア
クリル酸、メタアクリル酸から選択される1種以上であ
ることを特徴とする請求項１記載の水処理組成物。 - 【請求項３】 モノエチレン性不飽和スルホン酸が、２
−アクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、２−メ
タアクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、３−ア
リロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３−メ
タロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３−ア
リロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−スルホン酸、
３−メタロキシ−１−ヒドロキシプロパン−２−スルホ
ン酸から選択される1種以上であることを特徴とする請
求項１記載の水処理組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197595A JP4859158B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 水処理組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197595A JP4859158B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 水処理組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003010886A true JP2003010886A (ja) | 2003-01-14 |
| JP4859158B2 JP4859158B2 (ja) | 2012-01-25 |
Family
ID=19035167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001197595A Expired - Fee Related JP4859158B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 水処理組成物 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4859158B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006129874A1 (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-07 | Kurita Water Industries Ltd. | シリカ系汚れの付着防止剤、該付着防止剤用共重合体及び付着防止方法 |
| JPWO2007080811A1 (ja) * | 2006-01-11 | 2009-06-11 | 栗田工業株式会社 | スケール防止剤及びスケール防止方法 |
| JP2013188729A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Kurita Water Ind Ltd | 蒸気発生器の鉄スケール防止剤及び防止方法 |
| WO2014157462A1 (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | 栗田工業株式会社 | 冷却水系の水処理方法及び水処理剤 |
| JP2014205923A (ja) * | 2014-08-06 | 2014-10-30 | 栗田工業株式会社 | 冷却水系の水処理方法及び水処理剤 |
| CN113880269A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-04 | 汇科琪(天津)水质添加剂有限公司 | 一种造纸机烘缸水处理剂及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63258697A (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-26 | Hakutou Kagaku Kk | 水系における金属類のスケ−ル抑制を兼ねた腐食防止剤 |
| WO2000044677A1 (en) * | 1999-01-28 | 2000-08-03 | Ashland Inc. | Scale and/or corrosion inhibiting composition |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001197595A patent/JP4859158B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63258697A (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-26 | Hakutou Kagaku Kk | 水系における金属類のスケ−ル抑制を兼ねた腐食防止剤 |
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| WO2006129874A1 (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-07 | Kurita Water Industries Ltd. | シリカ系汚れの付着防止剤、該付着防止剤用共重合体及び付着防止方法 |
| JPWO2007080811A1 (ja) * | 2006-01-11 | 2009-06-11 | 栗田工業株式会社 | スケール防止剤及びスケール防止方法 |
| JP2013188729A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Kurita Water Ind Ltd | 蒸気発生器の鉄スケール防止剤及び防止方法 |
| WO2014157462A1 (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | 栗田工業株式会社 | 冷却水系の水処理方法及び水処理剤 |
| EP2980030A4 (en) * | 2013-03-27 | 2017-01-18 | Kurita Water Industries Ltd. | Method and agent for treating water in cooling water system |
| JP2014205923A (ja) * | 2014-08-06 | 2014-10-30 | 栗田工業株式会社 | 冷却水系の水処理方法及び水処理剤 |
| CN113880269A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-04 | 汇科琪(天津)水质添加剂有限公司 | 一种造纸机烘缸水处理剂及其制备方法 |
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| JP4859158B2 (ja) | 2012-01-25 |
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