JP2845670B2 - 金属防食剤 - Google Patents
金属防食剤Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23F—NON-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
- C23F11/00—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
- C23F11/173—Macromolecular compounds
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属の防食剤に関し、
さらに詳しくは、カフェ酸重合体を含むことを特徴とす
る金属防食剤に関する。
さらに詳しくは、カフェ酸重合体を含むことを特徴とす
る金属防食剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラ水系、加熱または冷却循環系統の
高温水系における金属、特に、炭素鋼の腐食を抑制する
ために、従来より脱酸素剤を始めとする各種の防食剤が
用いられている。このような防食剤は腐食の主要原因と
なる水中の溶存酸素を除去したり、金属表面に不溶性の
皮膜を形成し、金属を腐食因子を含む環境から隔離する
ことによって金属の腐食を抑制する。一般に使用される
防食剤としてはヒドラジン，亜硫酸ナトリウム，重亜硫
酸ナトリウム，グルコース，タンニン，リグニンなどが
ある。
高温水系における金属、特に、炭素鋼の腐食を抑制する
ために、従来より脱酸素剤を始めとする各種の防食剤が
用いられている。このような防食剤は腐食の主要原因と
なる水中の溶存酸素を除去したり、金属表面に不溶性の
皮膜を形成し、金属を腐食因子を含む環境から隔離する
ことによって金属の腐食を抑制する。一般に使用される
防食剤としてはヒドラジン，亜硫酸ナトリウム，重亜硫
酸ナトリウム，グルコース，タンニン，リグニンなどが
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、水処理薬品に対
する効果はもとより、その安全性に対する関心が高まっ
ており、高温水系における水処理もその例外でない。高
温水系では、金属管類あるいは熱交換器，ボイラなどの
伝熱面における腐食を防止するため、腐食の主要原因と
なる水中の溶存酸素を除去することを目的とした脱酸素
剤を用いた水処理が行われている。
する効果はもとより、その安全性に対する関心が高まっ
ており、高温水系における水処理もその例外でない。高
温水系では、金属管類あるいは熱交換器，ボイラなどの
伝熱面における腐食を防止するため、腐食の主要原因と
なる水中の溶存酸素を除去することを目的とした脱酸素
剤を用いた水処理が行われている。
【０００４】このような目的で使用される主な脱酸素剤
としてヒドラジンや亜硫酸ナトリウムがあるが、ヒドラ
ジンを用いる場合はその毒性のため、発生した蒸気や高
温水が直接人体や製品に接触する可能性がある病院ある
いは食品工場などでは使用できない。
としてヒドラジンや亜硫酸ナトリウムがあるが、ヒドラ
ジンを用いる場合はその毒性のため、発生した蒸気や高
温水が直接人体や製品に接触する可能性がある病院ある
いは食品工場などでは使用できない。
【０００５】また、亜硫酸ナトリウムは安全性について
は問題がないが、酸素との反応により腐食の原因となる
硫酸イオンを生じるため、必ずしも十分な効果を発揮せ
ず、また、ボイラ水中の溶解固形物濃度や電気伝導率を
著しく上昇させる結果、ブロー量の増加をもたらし、エ
ネルギーコストを増大させるなどの欠点を伴っている。
は問題がないが、酸素との反応により腐食の原因となる
硫酸イオンを生じるため、必ずしも十分な効果を発揮せ
ず、また、ボイラ水中の溶解固形物濃度や電気伝導率を
著しく上昇させる結果、ブロー量の増加をもたらし、エ
ネルギーコストを増大させるなどの欠点を伴っている。
【０００６】一方、タンニンを始めとする天然系の防食
剤は、安全性の問題やボイラ水の溶解固形物濃度や電気
伝導率の過度の上昇を導く問題はないが、その物性が一
定でなく、また、外的環境により変性を受け易いことか
ら、安定した効果が得られにくいといった欠点がある。
剤は、安全性の問題やボイラ水の溶解固形物濃度や電気
伝導率の過度の上昇を導く問題はないが、その物性が一
定でなく、また、外的環境により変性を受け易いことか
ら、安定した効果が得られにくいといった欠点がある。
【０００７】本発明は、これら従来法の有する問題点を
解決するもので、安全性に問題がなく、エネルギー損失
を低水準に抑え、かつ効果的に腐食を抑制する金属防食
剤を提供することを目的とする。
解決するもので、安全性に問題がなく、エネルギー損失
を低水準に抑え、かつ効果的に腐食を抑制する金属防食
剤を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明よりなる金属防食剤は、カフェ酸重合
体を含むことを特徴とする。本発明の重合体の重量平均
分子量は、金属に対して優れた防食効果を発揮するとい
う観点から好ましくは１，０００〜５，０００，００
０、さらに好ましくは１０，０００〜８００，０００で
ある。
になされた本発明よりなる金属防食剤は、カフェ酸重合
体を含むことを特徴とする。本発明の重合体の重量平均
分子量は、金属に対して優れた防食効果を発揮するとい
う観点から好ましくは１，０００〜５，０００，００
０、さらに好ましくは１０，０００〜８００，０００で
ある。
【０００９】本発明の金属防食剤に含まれる上記重合体
は、必要に応じて塩にすることもできる。塩の種類につ
いては特に限定するものでないが、例えば金属塩、アン
モニウム塩およびアミン塩を例示できる。
は、必要に応じて塩にすることもできる。塩の種類につ
いては特に限定するものでないが、例えば金属塩、アン
モニウム塩およびアミン塩を例示できる。
【００１０】本発明の金属防食剤に用いられる重合体
は、イオン交換水とエタノールとの混合液を溶媒とし
て、カフェ酸（Ｃａｆｆｅｉｃ Ａｃｉｄ）をレドック
ス触媒の還元剤である亜硫酸水素ナトリウムと触媒であ
る過硫酸アンモニウムを用いて４０〜１５０℃、好まし
くは５０〜９０℃の一定温度条件下で５分〜５時間、好
ましくは１５分〜２時間重合反応せしめることにより製
造される。
は、イオン交換水とエタノールとの混合液を溶媒とし
て、カフェ酸（Ｃａｆｆｅｉｃ Ａｃｉｄ）をレドック
ス触媒の還元剤である亜硫酸水素ナトリウムと触媒であ
る過硫酸アンモニウムを用いて４０〜１５０℃、好まし
くは５０〜９０℃の一定温度条件下で５分〜５時間、好
ましくは１５分〜２時間重合反応せしめることにより製
造される。
【００１１】本発明の金属防食剤の水への添加量は、上
記重合体として１〜５，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは１
０〜５００ｍｇ／ｌとすることで有効に金属の腐食を抑
制することができる。
記重合体として１〜５，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは１
０〜５００ｍｇ／ｌとすることで有効に金属の腐食を抑
制することができる。
【００１２】また、本発明の金属防食剤は、熱負荷の著
しく高いボイラ水系あるいは加熱または冷却循環水系に
おける金属の腐食抑制剤として有用である。
しく高いボイラ水系あるいは加熱または冷却循環水系に
おける金属の腐食抑制剤として有用である。
【００１３】また、本発明の金属防食剤は、水酸化ナト
リウム，水酸化カリウム，炭酸ナトリウム，炭酸カリウ
ム，モルホリン，シクロヘキシルアミンなどのアルカリ
剤，りん酸塩，有機酸塩，タンニン，リグニン，グルコ
ース，オクタデシルアミンなどの防食剤およびポリアク
リル酸，ポリマレイン酸，ポリメタクリル酸などの分散
剤と併用したり、配合し使用することは何ら差し支えな
い。
リウム，水酸化カリウム，炭酸ナトリウム，炭酸カリウ
ム，モルホリン，シクロヘキシルアミンなどのアルカリ
剤，りん酸塩，有機酸塩，タンニン，リグニン，グルコ
ース，オクタデシルアミンなどの防食剤およびポリアク
リル酸，ポリマレイン酸，ポリメタクリル酸などの分散
剤と併用したり、配合し使用することは何ら差し支えな
い。
【００１４】なお、本明細書における共重合体の「重量
平均分子量」は、ゲルパーミエイションクロマトグラフ
ィー（ＧＰＣ）により求めた値であり、その測定条件は
次の通りである。
平均分子量」は、ゲルパーミエイションクロマトグラフ
ィー（ＧＰＣ）により求めた値であり、その測定条件は
次の通りである。
【００１５】ＧＰＣ測定条件 装置 東ソー株式会社製 ８０００シリーズ 検出器 ＲＩ−８０００ Ｒａｎｇｅ １６ ＵＶ−８０００ Ｒａｎｇｅ ０．０８ 波長λ ２２０ｎｍ カラム 東ソー Guard column, TSKgel 2500+4000
+6000 PWXL カラム温度 ４０℃ 溶離液 Ｈ2 Ｏ ポンプ流量 １ｍｌ／ｍｉｎ 標準物質 ポリエチレンオキサイド Ｍｎ＝６×10 ,１×10 ,３×10 , 7.5×10 ,２×10 ,５
×104 （但し、Ｍｎは数平均分子量）
+6000 PWXL カラム温度 ４０℃ 溶離液 Ｈ2 Ｏ ポンプ流量 １ｍｌ／ｍｉｎ 標準物質 ポリエチレンオキサイド Ｍｎ＝６×10 ,１×10 ,３×10 , 7.5×10 ,２×10 ,５
×104 （但し、Ｍｎは数平均分子量）
【００１６】
【作用】本発明の金属防食剤の防食機能発現のメカニズ
ムについては、腐食の主要原因となる水中の溶存酸素を
除去しカソード反応を抑制するとともに、金属表面に安
定性に優れた不溶性の吸着皮膜もしくは酸化皮膜を形成
し、金属を腐食因子を含む環境から隔離することにより
達成されると考えられる。
ムについては、腐食の主要原因となる水中の溶存酸素を
除去しカソード反応を抑制するとともに、金属表面に安
定性に優れた不溶性の吸着皮膜もしくは酸化皮膜を形成
し、金属を腐食因子を含む環境から隔離することにより
達成されると考えられる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例（共重合体の製造例）
並びに比較例と対比した脱酸素試験および腐食試験によ
り具体的に説明するが、本発明がかかる実施例に限定さ
れるもので無いことは言うまでもない。
並びに比較例と対比した脱酸素試験および腐食試験によ
り具体的に説明するが、本発明がかかる実施例に限定さ
れるもので無いことは言うまでもない。
【００１８】製造例１（共重合体の製造） 反応容器中に溶媒としてイオン交換水２５０ｇとエタノ
ール２００ｇを入れ、これにカフェ酸５０ｇおよびレド
ックス触媒の還元剤である亜硫酸水素ナトリウム１２．
５ｇを入れた。これを湯浴中で撹拌しながら６０℃まで
加熱し、触媒である過硫酸アンモニウム５０ｇをイオン
交換水５０ｇに溶解させたものを一括投入した。さらに
撹拌を行いながら、温度を一定に保持したまま１時間反
応させた後、氷浴中に反応容器を入れ、冷却して反応生
成物を得た。得られた重合体の重量平均分子量は、８
３，０００であった。
ール２００ｇを入れ、これにカフェ酸５０ｇおよびレド
ックス触媒の還元剤である亜硫酸水素ナトリウム１２．
５ｇを入れた。これを湯浴中で撹拌しながら６０℃まで
加熱し、触媒である過硫酸アンモニウム５０ｇをイオン
交換水５０ｇに溶解させたものを一括投入した。さらに
撹拌を行いながら、温度を一定に保持したまま１時間反
応させた後、氷浴中に反応容器を入れ、冷却して反応生
成物を得た。得られた重合体の重量平均分子量は、８
３，０００であった。
【００１９】製造例２（共重合体の製造） 反応容器中に溶媒としてイオン交換水２７５ｇとエタノ
ール２００ｇを入れ、これにカフェ酸５０ｇおよびレド
ックス触媒の還元剤である亜硫酸水素ナトリウム２５ｇ
を入れた。これを湯浴中で撹拌しながら６０℃まで加熱
し、触媒である過硫酸アンモニウム５０ｇをイオン交換
水５０ｇに溶解させたものを一括投入した。さらに撹拌
を行いながら、温度を一定に保持したまま３０分間反応
させた後、氷浴中に反応容器を入れ、冷却して反応生成
物を得た。得られた重合体の重量平均分子量は６，９０
０であった。
ール２００ｇを入れ、これにカフェ酸５０ｇおよびレド
ックス触媒の還元剤である亜硫酸水素ナトリウム２５ｇ
を入れた。これを湯浴中で撹拌しながら６０℃まで加熱
し、触媒である過硫酸アンモニウム５０ｇをイオン交換
水５０ｇに溶解させたものを一括投入した。さらに撹拌
を行いながら、温度を一定に保持したまま３０分間反応
させた後、氷浴中に反応容器を入れ、冷却して反応生成
物を得た。得られた重合体の重量平均分子量は６，９０
０であった。
【００２０】製造例３（共重合体の製造） 反応容器中に溶媒としてイオン交換水２５０ｇとエタノ
ール２００ｇを入れ、これにカフェ酸５０ｇおよびレド
ックス触媒の還元剤である亜硫酸水素ナトリウム６．２
５ｇを入れた。これを湯浴中で撹拌しながら６０℃まで
加熱し、触媒である過硫酸アンモニウム１２．５ｇをイ
オン交換水５０ｇに溶解させたものを一括投入した。さ
らに撹拌を行いながら、温度を一定に保持したまま２時
間反応させた後、氷浴中に反応容器を入れ、冷却して反
応生成物を得た。得られた重合体の重量平均分子量は７
２５，０００であった。
ール２００ｇを入れ、これにカフェ酸５０ｇおよびレド
ックス触媒の還元剤である亜硫酸水素ナトリウム６．２
５ｇを入れた。これを湯浴中で撹拌しながら６０℃まで
加熱し、触媒である過硫酸アンモニウム１２．５ｇをイ
オン交換水５０ｇに溶解させたものを一括投入した。さ
らに撹拌を行いながら、温度を一定に保持したまま２時
間反応させた後、氷浴中に反応容器を入れ、冷却して反
応生成物を得た。得られた重合体の重量平均分子量は７
２５，０００であった。
【００２１】〔脱酸素試験〕表１に示す水質の合成水に
本発明の防食剤および既存の防食剤を各所定量添加した
場合に得られるそれぞれの水溶液（ｐＨ：１１）が還元
できる酸素量（酸素消費量）を圧検知式ＯＤメータ（但
し、ＯＤは oxygen demandの意味）を用いて測定した
（温度：２５℃、測定期間：３日間）。その結果を表２
に示す。
本発明の防食剤および既存の防食剤を各所定量添加した
場合に得られるそれぞれの水溶液（ｐＨ：１１）が還元
できる酸素量（酸素消費量）を圧検知式ＯＤメータ（但
し、ＯＤは oxygen demandの意味）を用いて測定した
（温度：２５℃、測定期間：３日間）。その結果を表２
に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】〔腐食試験〕容量１０リットルのテストボ
イラに軟鋼製テストチューブ（内径５０ｍｍ、長さ５０
０ｍｍ）および軟鋼製テストピース（２０×８０×２ｍ
ｍ）を設置し、腐食試験を行った。ボイラの補給水には
表３に示す軟水を使用し、この補給水に対して本発明の
防食剤または既存の防食剤を表４に示す量となるように
配合し、テストボイラに給水した。
イラに軟鋼製テストチューブ（内径５０ｍｍ、長さ５０
０ｍｍ）および軟鋼製テストピース（２０×８０×２ｍ
ｍ）を設置し、腐食試験を行った。ボイラの補給水には
表３に示す軟水を使用し、この補給水に対して本発明の
防食剤または既存の防食剤を表４に示す量となるように
配合し、テストボイラに給水した。
【００２５】なお、補給水にはボイラ水のｐＨが１０．
５以上になるよう苛性ソーダを少量添加した。テストボ
イラは圧力１ＭＰａ，温度１８３℃の下、１０倍濃縮で
１５０時間連続で運転された。
５以上になるよう苛性ソーダを少量添加した。テストボ
イラは圧力１ＭＰａ，温度１８３℃の下、１０倍濃縮で
１５０時間連続で運転された。
【００２６】試験終了後、テストチューブおよびテスト
ピースを取り出し、腐食の発生状況を観察し、さらにテ
ストピースについては次式により腐食速度と腐食抑制率
を測定した。
ピースを取り出し、腐食の発生状況を観察し、さらにテ
ストピースについては次式により腐食速度と腐食抑制率
を測定した。
【００２７】
【数１】
【００２８】
【数２】
【００２９】結果を表４に示す。
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
【効果】本発明の金属防食剤を構成する共重合体は、オ
リゴマーないしポリマーであるので揮発性が無く、安全
性が高く、酸素と反応してもボイラ水中の溶解固形物濃
度や電気伝導率の過度の上昇は無く、ブロー量を少なく
しエネルギーコストの低減を図ることができる。
リゴマーないしポリマーであるので揮発性が無く、安全
性が高く、酸素と反応してもボイラ水中の溶解固形物濃
度や電気伝導率の過度の上昇は無く、ブロー量を少なく
しエネルギーコストの低減を図ることができる。
【００３３】また、上記共重合体は合成物であるので、
品質管理が容易で、組成および化学特性のロット間のバ
ラツキを最小限に抑えることができる。
品質管理が容易で、組成および化学特性のロット間のバ
ラツキを最小限に抑えることができる。
【００３４】さらに、本発明の金属防食剤は、水中の溶
存酸素の除去とともに、金属表面に安定な不溶性の皮膜
もしくは酸化皮膜を形成するため、防食効果の一層優れ
たものであり、ノンりん，ノンメタルの金属防食処理も
実現することができる。
存酸素の除去とともに、金属表面に安定な不溶性の皮膜
もしくは酸化皮膜を形成するため、防食効果の一層優れ
たものであり、ノンりん，ノンメタルの金属防食処理も
実現することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 所 和彦 東京都江戸川区鹿骨３−124−１ (56)参考文献 特開 平１−132344（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−275552（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23F 11/00,11/12,11/173 F28F 19/00 C08F 120/04 C09K 15/06,15/08 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 カフェ酸重合体を含むことを特徴とす
る、ボイラ水系もしくは加熱または冷却循環系統の高温
水系の金属防食剤。 - 【請求項２】 前記重合体の重量平均分子量が１，００
０〜５，０００，０００であることを特徴とする請求項
１記載の金属防食剤。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の金属防食剤を
水中に１〜５，０００ｍｇ／ｌとなるように添加し、ボ
イラ水系もしくは加熱または冷却循環系統の高温水系の
金属の腐食を抑制する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141949A JP2845670B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 金属防食剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141949A JP2845670B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 金属防食剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05311470A JPH05311470A (ja) | 1993-11-22 |
| JP2845670B2 true JP2845670B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=15303883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4141949A Expired - Fee Related JP2845670B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 金属防食剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2845670B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6401578B2 (ja) * | 2014-10-31 | 2018-10-10 | アクアス株式会社 | 銅防食用組成物、及び、銅防食方法 |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP4141949A patent/JP2845670B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05311470A (ja) | 1993-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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