JP3205563B2 - ある種のホスホノメチルアミン類を用いる水性系における腐食の抑制 - Google Patents
ある種のホスホノメチルアミン類を用いる水性系における腐食の抑制Info
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
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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
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Description
【０００１】本発明は水性系における腐食の抑制に関す
るものであり、そしてより特に水性系における腐食の抑
制用に有効な有機ホスホネート化合物の使用に関するも
のである。
るものであり、そしてより特に水性系における腐食の抑
制用に有効な有機ホスホネート化合物の使用に関するも
のである。
【０００２】本発明を要約すれば、本発明は水性系にお
ける腐食抑制に関するものでありそして特にある種のカ
ルシウム不感性のホスホノメチルアミンオキシド化合物
の使用に関するものである。本発明の化合物は、少なく
とも１個の式： の酸化された第三級をアミン基を有しており、そして少
なくとも約２５ｐｐｍの曇り点を有する水溶性のホスホ
ノメチルアミンオキシド類およびそれらの水溶性塩であ
る。
ける腐食抑制に関するものでありそして特にある種のカ
ルシウム不感性のホスホノメチルアミンオキシド化合物
の使用に関するものである。本発明の化合物は、少なく
とも１個の式： の酸化された第三級をアミン基を有しており、そして少
なくとも約２５ｐｐｍの曇り点を有する水溶性のホスホ
ノメチルアミンオキシド類およびそれらの水溶性塩であ
る。
【０００３】鉄および例えば軟鋼の如き鉄金属含有合金
は、水性系の装置の製作で使用されている公知の物質で
あり、該装置中を系水が循環し、鉄を基にした金属表面
と接触し、そして例えば系からの水の一部の蒸発により
濃縮されることもある。そのような物質はそのような環
境で腐食を容易に受けるにもかかわらず、それらの強度
および入手性の理由から他の金属類よりも使用される。
は、水性系の装置の製作で使用されている公知の物質で
あり、該装置中を系水が循環し、鉄を基にした金属表面
と接触し、そして例えば系からの水の一部の蒸発により
濃縮されることもある。そのような物質はそのような環
境で腐食を容易に受けるにもかかわらず、それらの強度
および入手性の理由から他の金属類よりも使用される。
【０００４】水性系、特に例えば海水、河川、湖などの
如き天然源から誘導される水を使用する系、では天然ま
たは合成的に生じる種々の物質が鉄を基にした金属を攻
撃することは知られている（「鉄を基にした金属」とい
う語は本開示および特許請求の範囲中では鉄金属および
鉄を内部に含有している金属合金、すなわち第一鉄金属
類、を意味する）。鉄金属部品が腐食を受ける代表的装
置には、蒸発器、単独および複数通路熱交換器、冷却
塔、および付属装置などが包含される。系水が装置中ま
たは装置上を通るにつれて、系水の一部が蒸発して、系
に含まれている溶解された物質を濃縮させる。これらの
物質は、実際に金属部品の交換を必要とするようなひど
い点食および腐食を生じる濃度に近付きそしてそれに到
達する。
如き天然源から誘導される水を使用する系、では天然ま
たは合成的に生じる種々の物質が鉄を基にした金属を攻
撃することは知られている（「鉄を基にした金属」とい
う語は本開示および特許請求の範囲中では鉄金属および
鉄を内部に含有している金属合金、すなわち第一鉄金属
類、を意味する）。鉄金属部品が腐食を受ける代表的装
置には、蒸発器、単独および複数通路熱交換器、冷却
塔、および付属装置などが包含される。系水が装置中ま
たは装置上を通るにつれて、系水の一部が蒸発して、系
に含まれている溶解された物質を濃縮させる。これらの
物質は、実際に金属部品の交換を必要とするようなひど
い点食および腐食を生じる濃度に近付きそしてそれに到
達する。
【０００５】金属が水と接触した時に経験する金属の腐
食を抑制するために、こらまでにはクロム酸塩類および
無機燐酸塩類またはポリ燐酸塩類が使用されてきてい
る。クロム酸塩類は有効であるが非常に有毒であり、従
って取り扱いおよび廃棄問題を生じる。燐酸塩類は非毒
性である。しかしながら、燐酸カルシウムの限定された
溶解度のために多くの場合に適切な燐酸塩類の濃度を保
つことが困難である。ポリ燐酸塩類も比較的非毒性であ
るが、加水分解してオルト燐酸塩を生成し、それは燐酸
塩自体と同様に水性系中でスケールおよびスラジを生成
する（例えば系中のカルシウムの組み合わされることに
より燐酸カルシウムを生成する）。さらに、受け入れ水
の富栄養化に関すると、過剰の燐酸塩化合物は栄養源と
して廃棄問題を生じることがある。ホウ酸塩類、硝酸塩
類、および亜硝酸塩類も腐食抑制用に使用されてきてい
る。これらのことは低濃度においては栄養分としても作
用することとなり、および／または高濃度においては健
康問題を生じる。
食を抑制するために、こらまでにはクロム酸塩類および
無機燐酸塩類またはポリ燐酸塩類が使用されてきてい
る。クロム酸塩類は有効であるが非常に有毒であり、従
って取り扱いおよび廃棄問題を生じる。燐酸塩類は非毒
性である。しかしながら、燐酸カルシウムの限定された
溶解度のために多くの場合に適切な燐酸塩類の濃度を保
つことが困難である。ポリ燐酸塩類も比較的非毒性であ
るが、加水分解してオルト燐酸塩を生成し、それは燐酸
塩自体と同様に水性系中でスケールおよびスラジを生成
する（例えば系中のカルシウムの組み合わされることに
より燐酸カルシウムを生成する）。さらに、受け入れ水
の富栄養化に関すると、過剰の燐酸塩化合物は栄養源と
して廃棄問題を生じることがある。ホウ酸塩類、硝酸塩
類、および亜硝酸塩類も腐食抑制用に使用されてきてい
る。これらのことは低濃度においては栄養分としても作
用することとなり、および／または高濃度においては健
康問題を生じる。
【０００６】さらに、今までは水処理用に許容可能なで
あると考えられていた例えば亜鉛の如き他の金属類の廃
棄に関しての環境上の考慮も最近増大してきている。
あると考えられていた例えば亜鉛の如き他の金属類の廃
棄に関しての環境上の考慮も最近増大してきている。
【０００７】多くの最近の研究は有機腐食抑制剤の開発
に関連しており、それにより伝統的な無機抑制剤に対す
る依存性を減じさせることができるようになってきてい
る。成功裡に使用される有機抑制剤の中には、多数の有
機燐酸塩類が含まれる。これらの化合物は一般的には他
の従来の水処理添加物に悪影響を与えずに使用できる。
に関連しており、それにより伝統的な無機抑制剤に対す
る依存性を減じさせることができるようになってきてい
る。成功裡に使用される有機抑制剤の中には、多数の有
機燐酸塩類が含まれる。これらの化合物は一般的には他
の従来の水処理添加物に悪影響を与えずに使用できる。
【０００８】工業用の水系、特に冷却水系、工業用蒸発
器、およびボイラー、における重大問題はスケールの沈
着であり、特に水溶液から生じる例えばカルシウムおよ
びマグネシウムの如きカチオン類のある種の炭酸塩類、
水酸化物類、珪酸塩類および硫酸塩類の如きスケール生
成性塩類の熱交換表面上への沈着である。冷却水系にお
いて使用される水の大部分は河川、湖、池などから供給
されており、そして種々の量のスケール生成性塩類を含
有している。冷却塔系では、冷却効果は塔を通る循環水
の一部の蒸発により得られている。冷却中に生じる蒸発
のために、水中の固体は濃縮し始める。さらに、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウムおよび他の硬質塩類の逆溶解
度のために、熱交換表面上での水−不溶性スケールの生
成問題が激しくなる。
器、およびボイラー、における重大問題はスケールの沈
着であり、特に水溶液から生じる例えばカルシウムおよ
びマグネシウムの如きカチオン類のある種の炭酸塩類、
水酸化物類、珪酸塩類および硫酸塩類の如きスケール生
成性塩類の熱交換表面上への沈着である。冷却水系にお
いて使用される水の大部分は河川、湖、池などから供給
されており、そして種々の量のスケール生成性塩類を含
有している。冷却塔系では、冷却効果は塔を通る循環水
の一部の蒸発により得られている。冷却中に生じる蒸発
のために、水中の固体は濃縮し始める。さらに、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウムおよび他の硬質塩類の逆溶解
度のために、熱交換表面上での水−不溶性スケールの生
成問題が激しくなる。
【０００９】種々の有機ホスホン酸塩類がスケール抑制
における使用のために考察されてきている。米国特許番
号３,３３６,２２１は、水性系に例えばアミノトリ(メ
チルホスホン酸)の如き窒素原子と結合しているメチル
ホスホン酸を有する化合物を加えることからなる水性に
おけるスケール生成性塩類の沈澱を抑制する方法を開示
している。米国特許番号３,２１４,４５４は、スケール
を抑制するための燐酸のある種のアシル化生成物（例え
ばヒドロキシエチリデン二ホスホン酸）の使用を教示し
ている。あいにく、アミノトリ(メチルホスホン酸)およ
びヒドロキシエチリデン二ホスホン酸などの種々のホス
ホン酸塩類はカルシウム硬度に非常に敏感でありそして
ホスホン酸カルシウム沈澱を生成する傾向がある。
における使用のために考察されてきている。米国特許番
号３,３３６,２２１は、水性系に例えばアミノトリ(メ
チルホスホン酸)の如き窒素原子と結合しているメチル
ホスホン酸を有する化合物を加えることからなる水性に
おけるスケール生成性塩類の沈澱を抑制する方法を開示
している。米国特許番号３,２１４,４５４は、スケール
を抑制するための燐酸のある種のアシル化生成物（例え
ばヒドロキシエチリデン二ホスホン酸）の使用を教示し
ている。あいにく、アミノトリ(メチルホスホン酸)およ
びヒドロキシエチリデン二ホスホン酸などの種々のホス
ホン酸塩類はカルシウム硬度に非常に敏感でありそして
ホスホン酸カルシウム沈澱を生成する傾向がある。
【００１０】米国特許番号３,４７４,１３３は、有機−
ホスホノアミンを適当な酸化剤を用いて酸化することに
よりある種の有機−ホスホノ−アミンオキシド化合物を
製造できることを開示している。例えば、ビス(二水素
ホスホノ−メチル)アミンをＨ2Ｏ2と反応させてエタノ
ールビス(二水素ホスホノ−メチル)アミンオキシド(す
なわちＯＮＣＨ2ＣＨ2Ｎ(Ｏ)(ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2)2）を生成
することができ、そしてトリス(二水素ホスホノ−メチ
ル)アミンをＨ2Ｏ2と反応させてトリス(二水素ホスホノ
−メチル)アミンオキシド（すなわちＯＮ(ＣＨ2ＰＯ3Ｈ
2)3）を生成することができる。有機−ホスホノアミン
オキシド類はそれらの酸性もしくは塩および／またはア
ミンオキシド性質を利用できる実質的に全ての有機化学
分野における用途を有することが開示されており、そし
てそのような分野における該化合物に対して示されてい
る種々の用途には、金属イオン封鎖剤またはキレート
剤、水処理剤、ペルオキシ化合物用の安定剤および腐食
抑制剤としての用途が包含される。特に、トリス(ホス
ホノ低級アルキリデン)アミンオキシド類の酸類および
水溶性塩類がアルカリ性媒体中で金属イオン用の有効な
金属イオン封鎖剤性質を示すことが報告されている。例
えば、トリス(二水素ホスホノメチル)アミンオキシドの
五ナトリウム塩はモル対モル基準でアルカリ媒体中でカ
ルシウムイオンを封鎖すると報告されている。これらの
トリス(ホスホノ低級アルキリデン)アミンオキシド化合
物はカルシウム硬度に非常に敏感であるとか考えられて
おり、そしてそれらはホスホン酸カルシウム沈澱を生成
する傾向がある。
ホスホノアミンを適当な酸化剤を用いて酸化することに
よりある種の有機−ホスホノ−アミンオキシド化合物を
製造できることを開示している。例えば、ビス(二水素
ホスホノ−メチル)アミンをＨ2Ｏ2と反応させてエタノ
ールビス(二水素ホスホノ−メチル)アミンオキシド(す
なわちＯＮＣＨ2ＣＨ2Ｎ(Ｏ)(ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2)2）を生成
することができ、そしてトリス(二水素ホスホノ−メチ
ル)アミンをＨ2Ｏ2と反応させてトリス(二水素ホスホノ
−メチル)アミンオキシド（すなわちＯＮ(ＣＨ2ＰＯ3Ｈ
2)3）を生成することができる。有機−ホスホノアミン
オキシド類はそれらの酸性もしくは塩および／またはア
ミンオキシド性質を利用できる実質的に全ての有機化学
分野における用途を有することが開示されており、そし
てそのような分野における該化合物に対して示されてい
る種々の用途には、金属イオン封鎖剤またはキレート
剤、水処理剤、ペルオキシ化合物用の安定剤および腐食
抑制剤としての用途が包含される。特に、トリス(ホス
ホノ低級アルキリデン)アミンオキシド類の酸類および
水溶性塩類がアルカリ性媒体中で金属イオン用の有効な
金属イオン封鎖剤性質を示すことが報告されている。例
えば、トリス(二水素ホスホノメチル)アミンオキシドの
五ナトリウム塩はモル対モル基準でアルカリ媒体中でカ
ルシウムイオンを封鎖すると報告されている。これらの
トリス(ホスホノ低級アルキリデン)アミンオキシド化合
物はカルシウム硬度に非常に敏感であるとか考えられて
おり、そしてそれらはホスホン酸カルシウム沈澱を生成
する傾向がある。
【００１１】特に系水中に相当量のカルシウムが存在し
ているような系においては、腐食を抑制するかまたはス
ケール生成を抑制するために使用できる安全且つ有効な
水処理剤に関する要望が絶えず存在している。この型の
水処理剤が水性系中で殺菌剤または消毒剤として普遍的
に使用されている遊離塩素の存在下で安定性を保つな
ら、それらは特に価値がある。
ているような系においては、腐食を抑制するかまたはス
ケール生成を抑制するために使用できる安全且つ有効な
水処理剤に関する要望が絶えず存在している。この型の
水処理剤が水性系中で殺菌剤または消毒剤として普遍的
に使用されている遊離塩素の存在下で安定性を保つな
ら、それらは特に価値がある。
【００１２】我々は、金属を少なくとも１個の式： の酸化された第三級アミン基を有するカルシウム不感性
の水溶性ホスホノメチルアミンオキキドまたはそれの水
溶性塩に露呈することにより水性系中での金属類の腐食
を効果的に抑制できることを見いだした。
の水溶性ホスホノメチルアミンオキキドまたはそれの水
溶性塩に露呈することにより水性系中での金属類の腐食
を効果的に抑制できることを見いだした。
【００１３】これらの化合物には、式： ［式中、Ｒ1はヒドロカルビル、並びにヒドロキシ−置
換された、アルコキシ−置換された、カルボキシル−置
換された、およびスルホニル−置換されたヒドロカルビ
ルから選択され、そしてＲ2はヒドロカルビル、ヒドロ
キシ−置換された、アルコキシ−置換された、カルボキ
シル−置換された、スルホニル−置換されたヒドロカル
ビル、−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2、および から選択されるか、またはＲ1およびＲ2が一緒になっ
て、任意に環中の酸素および／または燐原子と共に、炭
素数が３−５の脂環式環を形成する］を有するカルシウ
ム不感性の水溶性有機ホスファノアミンオキシド類並び
にそれらの水溶性塩類が包含される。
換された、アルコキシ−置換された、カルボキシル−置
換された、およびスルホニル−置換されたヒドロカルビ
ルから選択され、そしてＲ2はヒドロカルビル、ヒドロ
キシ−置換された、アルコキシ−置換された、カルボキ
シル−置換された、スルホニル−置換されたヒドロカル
ビル、−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2、および から選択されるか、またはＲ1およびＲ2が一緒になっ
て、任意に環中の酸素および／または燐原子と共に、炭
素数が３−５の脂環式環を形成する］を有するカルシウ
ム不感性の水溶性有機ホスファノアミンオキシド類並び
にそれらの水溶性塩類が包含される。
【００１４】本発明の一目的は、水性系において腐食を
抑制することである。
抑制することである。
【００１５】本発明の別の目的は、カルシウム不感性で
あると考えられている試薬を用いて腐食を抑制すること
である。
あると考えられている試薬を用いて腐食を抑制すること
である。
【００１６】本発明のさらに別の目的は、水中の遊離塩
素に対して耐性のある試薬を用いて腐食を抑制すること
である。
素に対して耐性のある試薬を用いて腐食を抑制すること
である。
【００１７】本発明のこれらおよび他の目的並びに利点
は、下記の本発明の詳細な記載から明らかになるであろ
う。
は、下記の本発明の詳細な記載から明らかになるであろ
う。
【００１８】本発明は、ある種のカルシウム不感性のホ
スホノメチルアミンオキシド化合物および水性系を処理
するための腐食抑制としてのそれらの使用に関するもの
である。カルシウム感度とは、化合物が溶液中のカルシ
ウムイオンと共に沈澱する傾向を称する。カルシウム不
感性が本発明の重要な特徴であると考えられており、そ
の理由はそれにより本発明の試薬を比較的高い硬度の水
中で効果的に使用できるからである。本出願で使用され
ている化合物のカルシウム不感性に関する試験は曇り点
試験が含んでおり、そこでは０．００５Ｍホウ酸塩緩衝
液で緩衝されてｐＨ８.３となっておりそして６０℃の
温度を有する５００ｐｐｍのカルシウムイオン（ＣａＣ
０3として）を含有している硬水に化合物が加えられ
る。溶液が濁り始める（曇り点）まで加えることのでき
る化合物の量がカルシウム感度の指示値であると考えら
れている。この曇り点試験はここでは「ＣＡ５００曇り
点試験」と称される。本発明のカルシウム不感性化合物
は、ＣＡ５００曇り点試験により測定された少なくとも
約２５ｐｐｍの曇り点を有している。好適な化合物は少
なくとも約５０ｐｐｍの曇り点を有しており、そして最
も好適な化合物はＣＡ５００曇り点試験により測定され
た少なくとも約７５ｐｐｍの曇り点を有しており、その
理由はそれらを効果的に使用できる水系に関してそれら
を特に自在に使用できるからである。
スホノメチルアミンオキシド化合物および水性系を処理
するための腐食抑制としてのそれらの使用に関するもの
である。カルシウム感度とは、化合物が溶液中のカルシ
ウムイオンと共に沈澱する傾向を称する。カルシウム不
感性が本発明の重要な特徴であると考えられており、そ
の理由はそれにより本発明の試薬を比較的高い硬度の水
中で効果的に使用できるからである。本出願で使用され
ている化合物のカルシウム不感性に関する試験は曇り点
試験が含んでおり、そこでは０．００５Ｍホウ酸塩緩衝
液で緩衝されてｐＨ８.３となっておりそして６０℃の
温度を有する５００ｐｐｍのカルシウムイオン（ＣａＣ
０3として）を含有している硬水に化合物が加えられ
る。溶液が濁り始める（曇り点）まで加えることのでき
る化合物の量がカルシウム感度の指示値であると考えら
れている。この曇り点試験はここでは「ＣＡ５００曇り
点試験」と称される。本発明のカルシウム不感性化合物
は、ＣＡ５００曇り点試験により測定された少なくとも
約２５ｐｐｍの曇り点を有している。好適な化合物は少
なくとも約５０ｐｐｍの曇り点を有しており、そして最
も好適な化合物はＣＡ５００曇り点試験により測定され
た少なくとも約７５ｐｐｍの曇り点を有しており、その
理由はそれらを効果的に使用できる水系に関してそれら
を特に自在に使用できるからである。
【００１９】必ずしも全ての有機ホスホン酸塩類または
全ての有機ホスホノアミンオキシド化合物がカルシウム
不感性を示すとは限らない。本発明の化合物は、カルシ
ウム不感性の（すなわち少なくとも約２５ｐｐｍのＣＡ
５００曇り点を有する）式： の酸化された第三級アミン基を有する水溶性ホスホノメ
チルアミンオキシド類（およびそれらの水溶性塩類）で
ある。これには、式： ［式中、Ｒ1はヒドロカルビル、並びにヒドロキシ−置
換された、アルコキシ−置換された、カルボキシル−置
換された、およびスルホニル−置換されたヒドロカルビ
ルから選択され、そしてＲ2はヒドロカルビル、ヒドロ
キシ−置換された、アルコキシ−置換された、カルボキ
シル−置換された、スルホニル−置換されたヒドロカル
ビル、−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2、および−Ｃ2Ｈ4Ｎ(Ｏ)(ＣＨ2
ＰＯ3Ｈ2)2から選択されるか、またはＲ1およびＲ2が一
緒になって、任意に環中の酸素および／または燐原子と
共に、炭素数が３−５の脂環式環を形成する］を有する
カルシウム不感性のホスホノメチルアミンオキシド類が
包含される。
全ての有機ホスホノアミンオキシド化合物がカルシウム
不感性を示すとは限らない。本発明の化合物は、カルシ
ウム不感性の（すなわち少なくとも約２５ｐｐｍのＣＡ
５００曇り点を有する）式： の酸化された第三級アミン基を有する水溶性ホスホノメ
チルアミンオキシド類（およびそれらの水溶性塩類）で
ある。これには、式： ［式中、Ｒ1はヒドロカルビル、並びにヒドロキシ−置
換された、アルコキシ−置換された、カルボキシル−置
換された、およびスルホニル−置換されたヒドロカルビ
ルから選択され、そしてＲ2はヒドロカルビル、ヒドロ
キシ−置換された、アルコキシ−置換された、カルボキ
シル−置換された、スルホニル−置換されたヒドロカル
ビル、−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2、および−Ｃ2Ｈ4Ｎ(Ｏ)(ＣＨ2
ＰＯ3Ｈ2)2から選択されるか、またはＲ1およびＲ2が一
緒になって、任意に環中の酸素および／または燐原子と
共に、炭素数が３−５の脂環式環を形成する］を有する
カルシウム不感性のホスホノメチルアミンオキシド類が
包含される。
【００２０】ヒドロカルビルには、アミンオキシドを水
中で不溶性にさせないアルキル、アリールおよびアルカ
リールが包含される。ヒドロカルビルの例は、炭素数が
１−約６のアルキル基、例えばメチル、エチルおよびシ
クロヘキシル基である。ヒドロキシ置換されたヒドロカ
ルビルの例は、炭素数が１−約６のヒドロキシ置換され
たヒドロカルビル基、例えばヒドロキシエチルおよびヒ
ドロキシイソプロピル基である。アルコキシ−置換され
たヒドロカルビル基の例は、１−４単位のエチレンまた
はプロピレンオキシドでアルコキシ化されている炭素数
が１−約６のヒドロキシアルキル基、例えばヒドロキシ
エトキシエチル基である。カルボキシ−置換されたヒド
ロカルビルの例は、カルボン酸基で置換された炭素数が
１−約４のアルキル基、例えばカルボキシルメチル基で
ある。スルホニル−置換されたヒドロカルビルの例は、
炭素数が１−約４のスルホニル−置換されたアルキル
基、例えばスルホニルエチル基である。Ｒ1およびＲ2が
一緒になって形成される脂環式環の例は、Ｒ1およびＲ2
が一緒になって順位−ＣＨ2ＣＨ2ＯＰ(Ｏ)(ＯＨ)ＣＨ2
−または−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2を形成している環で
ある。
中で不溶性にさせないアルキル、アリールおよびアルカ
リールが包含される。ヒドロカルビルの例は、炭素数が
１−約６のアルキル基、例えばメチル、エチルおよびシ
クロヘキシル基である。ヒドロキシ置換されたヒドロカ
ルビルの例は、炭素数が１−約６のヒドロキシ置換され
たヒドロカルビル基、例えばヒドロキシエチルおよびヒ
ドロキシイソプロピル基である。アルコキシ−置換され
たヒドロカルビル基の例は、１−４単位のエチレンまた
はプロピレンオキシドでアルコキシ化されている炭素数
が１−約６のヒドロキシアルキル基、例えばヒドロキシ
エトキシエチル基である。カルボキシ−置換されたヒド
ロカルビルの例は、カルボン酸基で置換された炭素数が
１−約４のアルキル基、例えばカルボキシルメチル基で
ある。スルホニル−置換されたヒドロカルビルの例は、
炭素数が１−約４のスルホニル−置換されたアルキル
基、例えばスルホニルエチル基である。Ｒ1およびＲ2が
一緒になって形成される脂環式環の例は、Ｒ1およびＲ2
が一緒になって順位−ＣＨ2ＣＨ2ＯＰ(Ｏ)(ＯＨ)ＣＨ2
−または−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2を形成している環で
ある。
【００２１】カルシウム不感性の水溶性ホスホノメチル
アミンオキシド化合物の例は、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノ
メチルエタノールアミンＮ−オキシド（すなわちＲ1が
−ＣＨ2ＣＨ2ＯＨでありそしてＲ2が−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2で
ある）、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエチルアミンＮ
−オキシド（すなわちＲ1が−Ｃ2Ｈ5でありそしてＲ2が
−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2である）、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチ
ルタウリンＮ−オキシド（すなわちＲ1が−ＣＨ2ＣＨ2
ＳＯ3ＨでありそしてＲ2が−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2である）、
Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルグリシンＮ−オキシド
（すなわちＲ1が−ＣＨ2ＣＯＯＨでありそしてＲ2が−
ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2である）、ホスホノメチルイミノ二酢酸
Ｎ−オキシド（すなわちＲ1が−ＣＨ2ＣＯＯＨでありそ
してＲ2が−ＣＨ2ＣＯＯＨである）、ホスホノメチルジ
エタノールアミンＮ−オキシド（すなわちＲ1が−ＣＨ2
ＣＨ2ＯＨでありそしてＲ2が−ＣＨ2ＣＨ2ＯＨであ
る）、および４−ホスホノメチル−２−ヒドロキシ−２
−オキソ−１,４,２−オキサザホスホリナンＮ−オキシ
ド（すなわちＲ1およびＲ2が一緒になって−ＣＨ2ＣＨ2
ＯＰ(Ｏ)(ＯＨ)ＣＨ2−を有する脂環式環を形成してい
る）、並びにＮ,Ｎ,Ｎ′−トリホスホノメチル、Ｎ′−
ヒドロキシエチルエチレンジアミンＮ,Ｎ′−ジオキシ
ド（すなわちＲ1が−ＣＨ2ＣＨ2ＯＨでありそしてＲ2が
−Ｃ2Ｈ4Ｎ(Ｏ)(ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2)2である）が包含され
る。ここで開示されている新規なホスホノメチルアミン
オキシド化合物にはＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル２−
(ヒドロキシエトキシ)エチルアミンＮ−オキシド、４−
ホスホノメチル−２−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,
２−オキサザホスホリナンＮ−オキシド、およびＮ,Ｎ
−ビス−ホスホノメチルタウリンＮ−オキシド（並びに
それらの水溶性塩類）が包含されると考えられる。
アミンオキシド化合物の例は、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノ
メチルエタノールアミンＮ−オキシド（すなわちＲ1が
−ＣＨ2ＣＨ2ＯＨでありそしてＲ2が−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2で
ある）、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエチルアミンＮ
−オキシド（すなわちＲ1が−Ｃ2Ｈ5でありそしてＲ2が
−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2である）、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチ
ルタウリンＮ−オキシド（すなわちＲ1が−ＣＨ2ＣＨ2
ＳＯ3ＨでありそしてＲ2が−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2である）、
Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルグリシンＮ−オキシド
（すなわちＲ1が−ＣＨ2ＣＯＯＨでありそしてＲ2が−
ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2である）、ホスホノメチルイミノ二酢酸
Ｎ−オキシド（すなわちＲ1が−ＣＨ2ＣＯＯＨでありそ
してＲ2が−ＣＨ2ＣＯＯＨである）、ホスホノメチルジ
エタノールアミンＮ−オキシド（すなわちＲ1が−ＣＨ2
ＣＨ2ＯＨでありそしてＲ2が−ＣＨ2ＣＨ2ＯＨであ
る）、および４−ホスホノメチル−２−ヒドロキシ−２
−オキソ−１,４,２−オキサザホスホリナンＮ−オキシ
ド（すなわちＲ1およびＲ2が一緒になって−ＣＨ2ＣＨ2
ＯＰ(Ｏ)(ＯＨ)ＣＨ2−を有する脂環式環を形成してい
る）、並びにＮ,Ｎ,Ｎ′−トリホスホノメチル、Ｎ′−
ヒドロキシエチルエチレンジアミンＮ,Ｎ′−ジオキシ
ド（すなわちＲ1が−ＣＨ2ＣＨ2ＯＨでありそしてＲ2が
−Ｃ2Ｈ4Ｎ(Ｏ)(ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2)2である）が包含され
る。ここで開示されている新規なホスホノメチルアミン
オキシド化合物にはＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル２−
(ヒドロキシエトキシ)エチルアミンＮ−オキシド、４−
ホスホノメチル−２−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,
２−オキサザホスホリナンＮ−オキシド、およびＮ,Ｎ
−ビス−ホスホノメチルタウリンＮ−オキシド（並びに
それらの水溶性塩類）が包含されると考えられる。
【００２２】カルシウム不感性のホスホノメチルアミン
オキシド類は、対応する第三級アミンのトリ置換された
窒素を適当な酸化剤を用いて普遍的に酸化することによ
り、製造できる。適当な酸化剤は、Ｏ−Ｏ結合を有して
おり（過酸化物化合物）および酸化活性を有する一般的
な酸化剤である。適当な酸化剤には過酸化水素、置換さ
れた過酸化物類および過酸化水素の他の化合物、例えば
ナトリウムの過酸化物およびカリウムの過酸化物、過硫
酸塩類および過酸類、例えば過硫酸、過酢酸、ペルオキ
シ一燐酸など、並びにそれらの水溶性の塩化合物、例え
ばナトリウム、カリウム、アンモニウムおよび有機アミ
ン塩類が包含される。一般的に、酸化工程は水性媒体中
で実施される。
オキシド類は、対応する第三級アミンのトリ置換された
窒素を適当な酸化剤を用いて普遍的に酸化することによ
り、製造できる。適当な酸化剤は、Ｏ−Ｏ結合を有して
おり（過酸化物化合物）および酸化活性を有する一般的
な酸化剤である。適当な酸化剤には過酸化水素、置換さ
れた過酸化物類および過酸化水素の他の化合物、例えば
ナトリウムの過酸化物およびカリウムの過酸化物、過硫
酸塩類および過酸類、例えば過硫酸、過酢酸、ペルオキ
シ一燐酸など、並びにそれらの水溶性の塩化合物、例え
ばナトリウム、カリウム、アンモニウムおよび有機アミ
ン塩類が包含される。一般的に、酸化工程は水性媒体中
で実施される。
【００２３】過酸化水素が好適な酸化剤である。そのよ
うな酸化の議論に関しては、ホー(Hoe）他の「第三級ア
ミン類の過酸化水素酸化(Hydrgen Peroxide Oxidation
of Tertiary Amines)」、ザ・ジャーナル・オブ・ジ・
アメリカン・オイル・ケミスツ・ソサイエティ(The Jou
rnal of the American Oil Chemisti' Society)、ＬV
巻、Ｎｏ．７、２６８−２７１頁（１９６３年７月）お
よびレーク(Lake)他、「脂肪アミンオキシド類における
最近の進歩(Recent Advances in Fatty Amine Oxide
s)、I部、化学および製造(Chemistry and Preparatio
n)」、ザ・ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・オイル
・ケミスツ・ソサイエティ、４０巻、Ｎｏ．１１、６２
８−６３１頁（１９６３年１１月）を参照のこと。一般
的に、第三級アミンの溶液を約１０のｐＨにおいて約２
０％過剰の過酸化水素と有利に反応させることができ
る。反応媒体の約２％以上の過酸化物濃度を使用するこ
とが好ましい。
うな酸化の議論に関しては、ホー(Hoe）他の「第三級ア
ミン類の過酸化水素酸化(Hydrgen Peroxide Oxidation
of Tertiary Amines)」、ザ・ジャーナル・オブ・ジ・
アメリカン・オイル・ケミスツ・ソサイエティ(The Jou
rnal of the American Oil Chemisti' Society)、ＬV
巻、Ｎｏ．７、２６８−２７１頁（１９６３年７月）お
よびレーク(Lake)他、「脂肪アミンオキシド類における
最近の進歩(Recent Advances in Fatty Amine Oxide
s)、I部、化学および製造(Chemistry and Preparatio
n)」、ザ・ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・オイル
・ケミスツ・ソサイエティ、４０巻、Ｎｏ．１１、６２
８−６３１頁（１９６３年１１月）を参照のこと。一般
的に、第三級アミンの溶液を約１０のｐＨにおいて約２
０％過剰の過酸化水素と有利に反応させることができ
る。反応媒体の約２％以上の過酸化物濃度を使用するこ
とが好ましい。
【００２４】水溶性の塩類はホスホノメチルアミンか
ら、ホスホン酸基（および他の酸基）を本質的に希望す
るカチオンを含有している化学量論的量の塩基または塩
を用いて中和することにより、容易に製造される。例え
ばアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛、アルミニウ
ム、アンモニアおよびアミン類、例えば低級アルキルア
ミン類、を含有しているものの如き酸類の塩基類および
塩類が特に適しており、ナトリウムおよびカリウム塩類
が好適である。例えば、ナトリウム塩を製造するために
は、ホスホノメチルアミンの遊離酸をナトリウムカチオ
ンを含有している化学量論的量の塩基、例えば水酸化ナ
トリウム、を用いて中和することができる。しかしなが
ら、ホスホノメチルアミン類の酸水素の全てが置換され
る必要はなく、置換される各酸水素に関してカチオンが
同一である必要はないことにも注意すべきである。従っ
て、カチオンはＮＨ4 +、Ｈ+、Ｎａ+、Ｋ+、などのいず
れであってもよく、またはそれらの混合物であってもよ
い。
ら、ホスホン酸基（および他の酸基）を本質的に希望す
るカチオンを含有している化学量論的量の塩基または塩
を用いて中和することにより、容易に製造される。例え
ばアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛、アルミニウ
ム、アンモニアおよびアミン類、例えば低級アルキルア
ミン類、を含有しているものの如き酸類の塩基類および
塩類が特に適しており、ナトリウムおよびカリウム塩類
が好適である。例えば、ナトリウム塩を製造するために
は、ホスホノメチルアミンの遊離酸をナトリウムカチオ
ンを含有している化学量論的量の塩基、例えば水酸化ナ
トリウム、を用いて中和することができる。しかしなが
ら、ホスホノメチルアミン類の酸水素の全てが置換され
る必要はなく、置換される各酸水素に関してカチオンが
同一である必要はないことにも注意すべきである。従っ
て、カチオンはＮＨ4 +、Ｈ+、Ｎａ+、Ｋ+、などのいず
れであってもよく、またはそれらの混合物であってもよ
い。
【００２５】本発明の塩化合物を生成するために遊離酸
類と反応することができる他の塩基類または塩類には、
無機アルカリ金属塩類、酸化物類および水酸化物類、例
えばＮａ2Ｏ、Ｎａ2ＣＯ3、ＫＯＨ、Ｋ2Ｏ、Ｋ2ＣＯ3、
ＬｉＯＨ、Ｌｉ2ＣＯ3、ＣｓＯＨ、Ｃｓ2ＣＯ3、他の無
機塩類、並びに水酸化物類、例えばＡｌ(ＯＨ)3、Ａｌ2
(ＳＯ4)3、Ａｌ(ＮＯ3)3およびＺｎＳＯ4並びにアミン
類、特に低分子量アミン類（すなわち約３００より小さ
い分子量を有するアミン類）、そしてより特に２個以下
のアミン基を含しているアルキルアミン類、アルキレン
アミン類およびアルカノールアミン類、例えばエチルア
ミン、ジエチルアミン、プロピルアミン、プロピレンジ
アミン、ヘキシルアミン、２−エチルヘキシルアミン、
Ｎ−ブチルエタノールアミン、トリエタノールアミンな
ど、が包含される。
類と反応することができる他の塩基類または塩類には、
無機アルカリ金属塩類、酸化物類および水酸化物類、例
えばＮａ2Ｏ、Ｎａ2ＣＯ3、ＫＯＨ、Ｋ2Ｏ、Ｋ2ＣＯ3、
ＬｉＯＨ、Ｌｉ2ＣＯ3、ＣｓＯＨ、Ｃｓ2ＣＯ3、他の無
機塩類、並びに水酸化物類、例えばＡｌ(ＯＨ)3、Ａｌ2
(ＳＯ4)3、Ａｌ(ＮＯ3)3およびＺｎＳＯ4並びにアミン
類、特に低分子量アミン類（すなわち約３００より小さ
い分子量を有するアミン類）、そしてより特に２個以下
のアミン基を含しているアルキルアミン類、アルキレン
アミン類およびアルカノールアミン類、例えばエチルア
ミン、ジエチルアミン、プロピルアミン、プロピレンジ
アミン、ヘキシルアミン、２−エチルヘキシルアミン、
Ｎ−ブチルエタノールアミン、トリエタノールアミンな
ど、が包含される。
【００２６】前記の製造方法に関する反応条件、例えば
反応用の温度、ｐＨおよび時間、は変えることができ、
反応用の最適条件は当技術の専門家により容易に確認さ
れるであろう。有機−ホスホノアミン類の製造および有
機−ホスホノ−アミンオキシド類の製造におけるそれら
の使用の議論に関しては米国特許番号３,４２９,９１４
が参照文献であり、それの内容はここでは参考用に記し
ておく。
反応用の温度、ｐＨおよび時間、は変えることができ、
反応用の最適条件は当技術の専門家により容易に確認さ
れるであろう。有機−ホスホノアミン類の製造および有
機−ホスホノ−アミンオキシド類の製造におけるそれら
の使用の議論に関しては米国特許番号３,４２９,９１４
が参照文献であり、それの内容はここでは参考用に記し
ておく。
【００２７】第三級ホスホノメチルアミンであるＮ,Ｎ
−ビス−ホスホノメチルタウリンは、窒素系物質（すな
わちタウリン、Ｈ2Ｈ−ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3Ｈ）とカルボニ
ル基含有化合物（すなわちホルムアルデヒド）およびオ
ルト燐酸との公知の反応により製造できる。対応する生
成物を生成するためのイミノビス−メタンホスホン酸、
水酸化ナトリウムおよびイセチオン酸ナトリウムの反応
における指針に関しては米国特許番号４,２１６,１６３
が参照文献であり、それの内容はここでは参考用に記し
ておく。
−ビス−ホスホノメチルタウリンは、窒素系物質（すな
わちタウリン、Ｈ2Ｈ−ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3Ｈ）とカルボニ
ル基含有化合物（すなわちホルムアルデヒド）およびオ
ルト燐酸との公知の反応により製造できる。対応する生
成物を生成するためのイミノビス−メタンホスホン酸、
水酸化ナトリウムおよびイセチオン酸ナトリウムの反応
における指針に関しては米国特許番号４,２１６,１６３
が参照文献であり、それの内容はここでは参考用に記し
ておく。
【００２８】ホスホノメチルアミン製造の他の例を挙げ
ると、Ｎ−ホスホノメチルイミノ二酢酸は燐酸をパラホ
ルムアルデヒドと反応させることにより製造でき、Ｎ,
Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキシ)
エチルアミンは２−(ヒドロキシエトキシ)エチルアミン
を燐酸およびパラホルムアルデヒドと反応させることに
より製造でき、４−(ホスホノメチル)−２−ヒドロキシ
−２−オキソ−１,４,２−オキサザホスホリナンはエタ
ノールアミンを燐酸およびパラホルムアルデヒドと反応
させることにより製造でき、そしてＮ,Ｎ−ビス−ホス
ホノメチルエチルアミンはエチルアミンを燐酸およびパ
ラホルムアルデヒドと反応させることにより製造でき
る。
ると、Ｎ−ホスホノメチルイミノ二酢酸は燐酸をパラホ
ルムアルデヒドと反応させることにより製造でき、Ｎ,
Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキシ)
エチルアミンは２−(ヒドロキシエトキシ)エチルアミン
を燐酸およびパラホルムアルデヒドと反応させることに
より製造でき、４−(ホスホノメチル)−２−ヒドロキシ
−２−オキソ−１,４,２−オキサザホスホリナンはエタ
ノールアミンを燐酸およびパラホルムアルデヒドと反応
させることにより製造でき、そしてＮ,Ｎ−ビス−ホス
ホノメチルエチルアミンはエチルアミンを燐酸およびパ
ラホルムアルデヒドと反応させることにより製造でき
る。
【００２９】これらのカルシウム不感性の水溶性ホスホ
ノメチルアミンオキシド化合物が水性系における腐食を
抑制するのに有効であることを見いだした。
ノメチルアミンオキシド化合物が水性系における腐食を
抑制するのに有効であることを見いだした。
【００３０】本発明に従うと、有効量の本発明のカルシ
ウム不感性の水溶性ホスホノメチルアミンオキシド類
（またはそれらの水溶性塩類）を系水に加えることによ
り水性系において系水と接触する鉄を基にした金属類の
腐食を抑制することができる。ホスホノメチルアミンオ
キシド類およびそれらの可溶性アルカリ金属塩類（普通
はナトリウム塩類）がこの目的用に好適である。
ウム不感性の水溶性ホスホノメチルアミンオキシド類
（またはそれらの水溶性塩類）を系水に加えることによ
り水性系において系水と接触する鉄を基にした金属類の
腐食を抑制することができる。ホスホノメチルアミンオ
キシド類およびそれらの可溶性アルカリ金属塩類（普通
はナトリウム塩類）がこの目的用に好適である。
【００３１】ホスホノメチルアミンオキシドまたはそれ
の塩の厳密な量はある程度までは、それを加えようとす
る水性系の性質および希望する保護の程度に依存してい
る。しかしながら、一般的には系水において保たれる濃
度は約０.０５−１０,０００ｐｐｍであることができる
と言える。この範囲内では約２００ｐｐｍ以下の一般的
に低い量が通常は好適であり、多くの水性系（例えば多
くの解放再循環冷却水系）用には約５０ｐｐｍ以下の量
が最も好適である。典型的には約０.５ｐｐｍ以上の量
が好適であり、約２ｐｐｍ以上の量が最も好適である。
特定の水性系に関して必要な正確な量は一般的方法によ
り容易に決めることができる。ほとんどの水性系では、
ｐＨは好適には６以上に、そして最も好適には７以上
に、保たれる。
の塩の厳密な量はある程度までは、それを加えようとす
る水性系の性質および希望する保護の程度に依存してい
る。しかしながら、一般的には系水において保たれる濃
度は約０.０５−１０,０００ｐｐｍであることができる
と言える。この範囲内では約２００ｐｐｍ以下の一般的
に低い量が通常は好適であり、多くの水性系（例えば多
くの解放再循環冷却水系）用には約５０ｐｐｍ以下の量
が最も好適である。典型的には約０.５ｐｐｍ以上の量
が好適であり、約２ｐｐｍ以上の量が最も好適である。
特定の水性系に関して必要な正確な量は一般的方法によ
り容易に決めることができる。ほとんどの水性系では、
ｐＨは好適には６以上に、そして最も好適には７以上
に、保たれる。
【００３２】ホスホノメチルアミンオキシドまたはそれ
の塩は系水に一般的方法で加えることができ、例えば最
初にホスホノメチルアミンオキシドまたは塩と水との濃
縮溶液（好適には合計１−５０重量％のホスホノメチル
アミンオキシド類を含有している）を生成しそして濃縮
溶液を系水に系中の簡便な場所で供給することにより加
えることができる。多くの場合、その中を通って水が系
に入っていく構成管または給水管に化合物を加えること
ができる。例えば、あらかじめ決められた量を構成水に
定期的または連続的に分配するように目盛りが付けられ
ている注射器を使用することができる。
の塩は系水に一般的方法で加えることができ、例えば最
初にホスホノメチルアミンオキシドまたは塩と水との濃
縮溶液（好適には合計１−５０重量％のホスホノメチル
アミンオキシド類を含有している）を生成しそして濃縮
溶液を系水に系中の簡便な場所で供給することにより加
えることができる。多くの場合、その中を通って水が系
に入っていく構成管または給水管に化合物を加えること
ができる。例えば、あらかじめ決められた量を構成水に
定期的または連続的に分配するように目盛りが付けられ
ている注射器を使用することができる。
【００３３】有機ホスホノアミンオキシド化合物は、特
に対応する有機ホスホノメチルアミン化合物と比較した
時に、水溶液中で遊離塩素の存在下で比較的安定である
と考えられている。従って、本発明に従うカルシウム不
感性のホスホノメチルアミンオキシド化合物の使用は遊
離塩素が存在している水性系に関して特に有利である。
すなわち、例えば本発明の関して不感性のホスホノメチ
ルアミンオキシド化合物は塩素気体または過塩素酸塩が
殺菌剤として加えられている水性系（例えば冷却水系）
用の腐食抑制剤として特に有用である。
に対応する有機ホスホノメチルアミン化合物と比較した
時に、水溶液中で遊離塩素の存在下で比較的安定である
と考えられている。従って、本発明に従うカルシウム不
感性のホスホノメチルアミンオキシド化合物の使用は遊
離塩素が存在している水性系に関して特に有利である。
すなわち、例えば本発明の関して不感性のホスホノメチ
ルアミンオキシド化合物は塩素気体または過塩素酸塩が
殺菌剤として加えられている水性系（例えば冷却水系）
用の腐食抑制剤として特に有用である。
【００３４】本発明は約６０°Ｆ−２００°Ｆの間の温
度で操作されている冷却水系の処理において特に有用で
あり、特に約８０°Ｆ−１５０°Ｆの間で操作されてい
る解放再循環冷却水系の処理において特に有用である。
度で操作されている冷却水系の処理において特に有用で
あり、特に約８０°Ｆ−１５０°Ｆの間で操作されてい
る解放再循環冷却水系の処理において特に有用である。
【００３５】本発明のホスホノメチルアミンオキシド類
は処理された水が保護しようとする金属表面を通って流
れているような系の部分中の腐食の抑制において特に有
効であると考えられている。
は処理された水が保護しようとする金属表面を通って流
れているような系の部分中の腐食の抑制において特に有
効であると考えられている。
【００３６】本発明は金属表面を不動化させるために使
用できる。
用できる。
【００３７】本発明のカルシウム不感性の水溶性ホスホ
ノメチルアミンオキシド類はまた、水性系におけるスケ
ールの沈着を抑制するために、特に系水から誘導されそ
して炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、燐酸カルシウ
ム、珪酸カルシウム、炭酸マグネシウム、珪酸マグネシ
ウム、燐酸マグネシウムおよび／または酸化鉄を含有し
ている工業用水系の金属構想体上のスケールの沈着を抑
制するために、有効であると考えられている。冷却水系
中での炭酸カルシウムの沈着を抑制する際のそれらの使
用が特に有利であると考えられている。しきい値効果が
示され、それによりスケールの生成が塩結晶を生じそし
て熱交換器表面に対するそれらの付着が低い処理基準で
抑制される。
ノメチルアミンオキシド類はまた、水性系におけるスケ
ールの沈着を抑制するために、特に系水から誘導されそ
して炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、燐酸カルシウ
ム、珪酸カルシウム、炭酸マグネシウム、珪酸マグネシ
ウム、燐酸マグネシウムおよび／または酸化鉄を含有し
ている工業用水系の金属構想体上のスケールの沈着を抑
制するために、有効であると考えられている。冷却水系
中での炭酸カルシウムの沈着を抑制する際のそれらの使
用が特に有利であると考えられている。しきい値効果が
示され、それによりスケールの生成が塩結晶を生じそし
て熱交換器表面に対するそれらの付着が低い処理基準で
抑制される。
【００３８】スケールを抑制するのに適しているホスホ
ノメチルアミンオキシドまたは塩の厳密な量はある程度
までは、それを加えようとする水性系の性質および希望
するスケール抑制の程度に依存している。しかしなが
ら、多くの場合には腐食を抑制するために加えられるホ
スホノメチルアミンオキシドの量が腐食およびスケール
問題の両方を被る系におけるスケールの生成も抑制する
であろう。そのような系におけるカルシウム不感性のホ
スホノメチルアミンオキシド用の典型的な濃度範囲は約
０.０５−約１０,０００ｐｐｍであり、約０.５−２０
０ｐｐｍがしばしば適している。特定の水性系に関して
必要な正確な量は、系中のアルカリ度、ｐＨ、カルシウ
ム濃度、溶解された固体分および水温から、一般的方法
により容易に決めることができおよび／または推定でき
る。ほとんどの用途ではスケールの生成を抑制するため
には化学量論的量以下（すなわち例えばカルシウムの如
きカチオンを生成するスケールを不動化させるのに必要
な量以下）の使用で充分であると考えられている。ある
種のホスホノメチルアミンオキシド類を用いるスケール
抑制の議論に関しては米国特許出願番号［参照番号０３
−７５３５］を参照のこと。
ノメチルアミンオキシドまたは塩の厳密な量はある程度
までは、それを加えようとする水性系の性質および希望
するスケール抑制の程度に依存している。しかしなが
ら、多くの場合には腐食を抑制するために加えられるホ
スホノメチルアミンオキシドの量が腐食およびスケール
問題の両方を被る系におけるスケールの生成も抑制する
であろう。そのような系におけるカルシウム不感性のホ
スホノメチルアミンオキシド用の典型的な濃度範囲は約
０.０５−約１０,０００ｐｐｍであり、約０.５−２０
０ｐｐｍがしばしば適している。特定の水性系に関して
必要な正確な量は、系中のアルカリ度、ｐＨ、カルシウ
ム濃度、溶解された固体分および水温から、一般的方法
により容易に決めることができおよび／または推定でき
る。ほとんどの用途ではスケールの生成を抑制するため
には化学量論的量以下（すなわち例えばカルシウムの如
きカチオンを生成するスケールを不動化させるのに必要
な量以下）の使用で充分であると考えられている。ある
種のホスホノメチルアミンオキシド類を用いるスケール
抑制の議論に関しては米国特許出願番号［参照番号０３
−７５３５］を参照のこと。
【００３９】本発明のホスホノメチルアミンオキシド類
は水性系用の単独腐食抑制剤として使用することもでき
るが、ここで処理する型の水性系において一般的に使用
されている他の成分類を当該ホスホノメチルアミンオキ
シドの他に使用できるということは理解されるであろ
う。他の適当な水処理添加物には例えば、多数の殺菌
剤、重合体試薬（例えば２−アクリルアミン−２−メチ
ルプロパンスルホン酸とメタクリル酸との共重合体、ま
たはアクリル酸もしくはメタクリル酸の重合体）、他の
ホスホン酸塩類、黄色金属腐食抑制剤（例えばベンゾト
リアゾール）、他の腐食抑制剤などが包含される。
は水性系用の単独腐食抑制剤として使用することもでき
るが、ここで処理する型の水性系において一般的に使用
されている他の成分類を当該ホスホノメチルアミンオキ
シドの他に使用できるということは理解されるであろ
う。他の適当な水処理添加物には例えば、多数の殺菌
剤、重合体試薬（例えば２−アクリルアミン−２−メチ
ルプロパンスルホン酸とメタクリル酸との共重合体、ま
たはアクリル酸もしくはメタクリル酸の重合体）、他の
ホスホン酸塩類、黄色金属腐食抑制剤（例えばベンゾト
リアゾール）、他の腐食抑制剤などが包含される。
【００４０】本発明の実施例は下記の非限定用実施例か
らさらに明らかになるであろう。
らさらに明らかになるであろう。
【００４１】
【実施例I】ホスホノメチルアミンオキシド類であるＮ,
Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキシ)
エチルアミンＮ−オキシド、４−(ホスホノメチル)−２
−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,２−オキサザホスホ
リナンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルタ
ウリンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルグ
リシンＮ−オキシド、Ｎ−ホスホノメチルイミノ二酢酸
Ｎ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエタノー
ルアミンＮ−オキシドおよびＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメ
チルエチルアミンＮ−オキシドのカルシウム感度をそれ
ぞれ上記のＣＡ５００曇り点試験工程により試験した。
Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキシ)
エチルアミンＮ−オキシド、４−(ホスホノメチル)−２
−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,２−オキサザホスホ
リナンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルタ
ウリンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルグ
リシンＮ−オキシド、Ｎ−ホスホノメチルイミノ二酢酸
Ｎ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエタノー
ルアミンＮ−オキシドおよびＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメ
チルエチルアミンＮ−オキシドのカルシウム感度をそれ
ぞれ上記のＣＡ５００曇り点試験工程により試験した。
【００４２】試験では、６０℃の温度を有しており、
８.３のｐＨを有しており、そして５００ｐｐｍのカル
シウムイオン（ＣａＣＯ3として）および０.００５Ｍホ
ウ酸塩緩衝液を含有している硬水溶液を含んでいる２５
０mlビーカーに、ホスホノメチルアミンオキシド類をそ
れぞれ加えた。Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒ
ドロキシエトキシ)エチルアミンＮ−オキシド、４−(ホ
スホノメチル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,
２−オキサザホスホリナンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス
−ホスホノメチルタウリンＮ−オキシドおよびＮ,Ｎ−
ビス−ホスホノメチルエチルアミンＮ−オキシドに関す
る実験では、それぞれ１００ｐｐｍのホスホノメチルア
ミンＮ−オキシド類が曇り点に達する前に加えられた。
Ｎ−ホスホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシドの場合に
は、曇り点は約３８ｐｐｍにおいて達した。Ｎ,Ｎ−ビ
ス−ホスホノメチルグリシンＮ−オキシドの場合には、
曇り点は約３０ｐｐｍにおいて達した。Ｎ,Ｎ−ビス−
ホスホノメチルエタノールアミンＮ−オキシドの場合に
は、曇り点に達する前に８０ｐｐｍが加えられた。比較
用に、どちらも本発明のカルシウム不感性化合物ではな
いと考えられているアミノトリ(メチル−ホスホン酸)お
よびヒドロキシエチリデン二ホスホン酸を用いる実験を
行った。結果を下表Ａに示す。 表Ａ 実験 添加物 曇り点(ppm) 1 N,N-ビス-ホスホノメチル-2-(ヒドロキシ- 〉100 エトキシ)エチルアミンN-オキシド 2 4-(ホスホノメチル)-2-ヒドロキシ-2- 〉100 オキソ-1,4,2-オキサザホスホリナン N-オキシド 3 N,N-ビス-ホスホノメチルタウリン 〉100 N-オキシド 4 N,N-ビス-ホスホノメチルエチルアミン 〉100 N-オキシド 5 N-ホスホノメチルイミノ二酢酸N-オキシド 38 6 N,N-ビス-ホスホノメチルグリシンN-オキシド 30 7 N,N-ビス-ホスホノメチルエタノールアミン 〉80 N-オキシド 8 アミノトリ(メチルホスホン酸) 10 9 アミノトリ(メチルホスホン酸)N-オキシド 5 10 ヒドロキシエチリデンジホスホン酸 7
８.３のｐＨを有しており、そして５００ｐｐｍのカル
シウムイオン（ＣａＣＯ3として）および０.００５Ｍホ
ウ酸塩緩衝液を含有している硬水溶液を含んでいる２５
０mlビーカーに、ホスホノメチルアミンオキシド類をそ
れぞれ加えた。Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒ
ドロキシエトキシ)エチルアミンＮ−オキシド、４−(ホ
スホノメチル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,
２−オキサザホスホリナンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス
−ホスホノメチルタウリンＮ−オキシドおよびＮ,Ｎ−
ビス−ホスホノメチルエチルアミンＮ−オキシドに関す
る実験では、それぞれ１００ｐｐｍのホスホノメチルア
ミンＮ−オキシド類が曇り点に達する前に加えられた。
Ｎ−ホスホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシドの場合に
は、曇り点は約３８ｐｐｍにおいて達した。Ｎ,Ｎ−ビ
ス−ホスホノメチルグリシンＮ−オキシドの場合には、
曇り点は約３０ｐｐｍにおいて達した。Ｎ,Ｎ−ビス−
ホスホノメチルエタノールアミンＮ−オキシドの場合に
は、曇り点に達する前に８０ｐｐｍが加えられた。比較
用に、どちらも本発明のカルシウム不感性化合物ではな
いと考えられているアミノトリ(メチル−ホスホン酸)お
よびヒドロキシエチリデン二ホスホン酸を用いる実験を
行った。結果を下表Ａに示す。 表Ａ 実験 添加物 曇り点(ppm) 1 N,N-ビス-ホスホノメチル-2-(ヒドロキシ- 〉100 エトキシ)エチルアミンN-オキシド 2 4-(ホスホノメチル)-2-ヒドロキシ-2- 〉100 オキソ-1,4,2-オキサザホスホリナン N-オキシド 3 N,N-ビス-ホスホノメチルタウリン 〉100 N-オキシド 4 N,N-ビス-ホスホノメチルエチルアミン 〉100 N-オキシド 5 N-ホスホノメチルイミノ二酢酸N-オキシド 38 6 N,N-ビス-ホスホノメチルグリシンN-オキシド 30 7 N,N-ビス-ホスホノメチルエタノールアミン 〉80 N-オキシド 8 アミノトリ(メチルホスホン酸) 10 9 アミノトリ(メチルホスホン酸)N-オキシド 5 10 ヒドロキシエチリデンジホスホン酸 7
【００４３】
【実施例II】試験溶液を調合して、シカゴ水道水の大体
４倍の濃度とした。水は約８．５の初期ｐＨを有してい
た。２枚の鋼片の重量を測定しそして通気されている溶
液の試料中に５４℃において３日間吊した。鋼片を次に
取り出し、再び重量測定し、そして３日間にわたる平均
腐食速度（年当たりのミル数）を片の重量損失を基にし
て計算した。結果を下表Ｂに示す（実験１）。それぞれ
１５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、および４５ｐｐｍのＮ,Ｎ−
ビス−ホスホノメチルタウリンＮ−オキシドを試験溶液
に加えたこと以外は同じ工程を用いて３回の追加実験
（実験２、３および４）を行い、それぞれ１５ｐｐｍ、
３０ｐｐｍ、および４５ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホ
ノメチルグリシンＮ−オキシドを試験溶液に加えたこと
以外は同じ工程を用いて３回の別の追加実験（実験５、
６および７）を行い、それぞれ１５ｐｐｍ、３０ｐｐ
ｍ、および４５ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル
エタノールアミンＮ−オキシドを試験溶液に加えたこと
以外は同じ工程を用いて３回の別の追加実験（実験８、
９および１０）を行い、それぞれ１５ｐｐｍおよび４５
ｐｐｍのＮ−ホスホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシド
を試験溶液に加えたこと以外は同じ工程を用いて２回の
別の追加実験（実験１１および１２）を行い、それぞれ
１５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、および４５ｐｐｍのＮ,Ｎ−
ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキシ)エチ
ルアミンＮ−オキシドを試験溶液に加えたこと以外は同
じ工程を用いて３回の別の追加実験（実験１３、１４お
よび１５）を行い、それぞれ１５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、
および４５ｐｐｍの４−(ホスホノメチル)−２−ヒドロ
キシ−２−オキソ−１,４,２−オキサザホスホリナンＮ
−オキシドを試験溶液に加えたこと以外は同じ工程を用
いて３回の別の追加実験（実験１６、１７および１８）
を行い、そしてそれぞれ１５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、およ
び４５ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエチルア
ミンＮ−オキシドを試験溶液に加えたこと以外は同じ工
程を用いて３回の別の追加実験（実験１９、２０および
２１）を行った。これらの実験に関して計算された片の
腐食速度も下表Ｂに示されている。
４倍の濃度とした。水は約８．５の初期ｐＨを有してい
た。２枚の鋼片の重量を測定しそして通気されている溶
液の試料中に５４℃において３日間吊した。鋼片を次に
取り出し、再び重量測定し、そして３日間にわたる平均
腐食速度（年当たりのミル数）を片の重量損失を基にし
て計算した。結果を下表Ｂに示す（実験１）。それぞれ
１５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、および４５ｐｐｍのＮ,Ｎ−
ビス−ホスホノメチルタウリンＮ−オキシドを試験溶液
に加えたこと以外は同じ工程を用いて３回の追加実験
（実験２、３および４）を行い、それぞれ１５ｐｐｍ、
３０ｐｐｍ、および４５ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホ
ノメチルグリシンＮ−オキシドを試験溶液に加えたこと
以外は同じ工程を用いて３回の別の追加実験（実験５、
６および７）を行い、それぞれ１５ｐｐｍ、３０ｐｐ
ｍ、および４５ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル
エタノールアミンＮ−オキシドを試験溶液に加えたこと
以外は同じ工程を用いて３回の別の追加実験（実験８、
９および１０）を行い、それぞれ１５ｐｐｍおよび４５
ｐｐｍのＮ−ホスホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシド
を試験溶液に加えたこと以外は同じ工程を用いて２回の
別の追加実験（実験１１および１２）を行い、それぞれ
１５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、および４５ｐｐｍのＮ,Ｎ−
ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキシ)エチ
ルアミンＮ−オキシドを試験溶液に加えたこと以外は同
じ工程を用いて３回の別の追加実験（実験１３、１４お
よび１５）を行い、それぞれ１５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、
および４５ｐｐｍの４−(ホスホノメチル)−２−ヒドロ
キシ−２−オキソ−１,４,２−オキサザホスホリナンＮ
−オキシドを試験溶液に加えたこと以外は同じ工程を用
いて３回の別の追加実験（実験１６、１７および１８）
を行い、そしてそれぞれ１５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、およ
び４５ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエチルア
ミンＮ−オキシドを試験溶液に加えたこと以外は同じ工
程を用いて３回の別の追加実験（実験１９、２０および
２１）を行った。これらの実験に関して計算された片の
腐食速度も下表Ｂに示されている。
【００４４】 表Ｂ 添加物 腐食速度 実験 添加物 濃度(ppm) (mpy) 1 なし -- 48.0 2 N,N-ビス-ホスホノメチルタウリン 15 10.4 N-オキシド 3 N,N-ビス-ホスホノメチルタウリン 30 5.0 N-オキシド 4 N,N-ビス-ホスホノメチルタウリン 45 3.0 N-オキシド 5 N,N-ビス-ホスホノメチルグリシン 15 5.0 N-オキシド 6 N,N-ビス-ホスホノメチルグリシン 30 3.5 N-オキシド 7 N,N-ビス-ホスホノメチルグリシン 45 1.8 N-オキシド 8 N,N-ビス-ホスホノメチルエタノール 15 10.9 アミンN-オキシド 9 N,N-ビス-ホスホノメチルエタノール 30 2.6 アミンN-オキシド 10 N,N-ビス-ホスホノメチルエタノール 45 2.3 アミンN-オキシド 11 N-ホスホノメチルイミノ二酢酸N-オキシド 15 6.9 12 N-ホスホノメチルイミノ二酢酸N-オキシド 45 4.8 13 N,N-ビス-ホスホノメチル-2-(ヒドロ 15 13.4 キシ-エトキチ)エチルアミンN-オキシド 14 N,N-ビス-ホスホノメチル-2-(ヒドロ 30 3.1 キシ-エトキシ)エチルアミンN-オキシド 15 N,N-ビス-ホスホノメチル-2-(ヒドロ 45 2.9 キシ-エトキシ)エチルアミンN-オキシド 16 4-(ホスホノメチル)-2-ヒドロキシ-2- 15 9.0 オキソ-1,4,2-オキサザホスホリナン N-オキシド 17 4-(ホスホノメチル)-2-ヒドロキシ-2- 30 6.9 オキソ-1,4,2-オキサザホスホリナン N-オキシド 18 4-(ホスホノメチル)-2-ヒドロキシ-2- 45 5.5 オキソ-1,4,2-オキサザホスホリナン N-オキシド 19 N,N-ビス-ホスホノメチルエチルアミン 15 15.1 N-オキシド 20 N,N-ビス-ホスホノメチルエチルアミン 30 4.9 N-オキシド 21 N,N-ビス-ホスホノメチルエチルアミン 45 2.4 N-オキシド この実施例の試験中にはｐＨ調節はなされず、そして３
日間の試験後の試験溶液の最終的ｐＨは約８.−９.５の
範囲であった。
日間の試験後の試験溶液の最終的ｐＨは約８.−９.５の
範囲であった。
【００４５】
【実施例III】Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノ−メチルエタノー
ルアミンＮ−オキシドの腐食抑制性質を熱交換器表面リ
グ上で４Ｘシカゴ水道水を用いて７.５ｐｐｍにおいて
評価した。６日間の試験を５４℃(１３０°Ｆ)および
８.３−８.５のｐＨにおいて実施した。Ｎ,Ｎ−ビス−
ホスホノ−メチルエタノールアミンＮ−オキシドは腐食
の抑制に非常に有効であり、２.３ｍｐｙの鋼腐食速度
を与え、それの比べて処理をしなかった空実験に関して
は５０ｍｐｙの腐食速度であった。
ルアミンＮ−オキシドの腐食抑制性質を熱交換器表面リ
グ上で４Ｘシカゴ水道水を用いて７.５ｐｐｍにおいて
評価した。６日間の試験を５４℃(１３０°Ｆ)および
８.３−８.５のｐＨにおいて実施した。Ｎ,Ｎ−ビス−
ホスホノ−メチルエタノールアミンＮ−オキシドは腐食
の抑制に非常に有効であり、２.３ｍｐｙの鋼腐食速度
を与え、それの比べて処理をしなかった空実験に関して
は５０ｍｐｙの腐食速度であった。
【００４６】
【実施例IV】３０ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチ
ルタウリンＮ−オキシドの溶液により、不動化を示すた
めの電位動力学的偏向試験を実施した。この試験では、
１０１０軟鋼のディスクを研磨して６００グリット仕上
げをし、石鹸水中で超音波的に清浄化し、そしてアセト
ンですすいだ。溶液をアルゴン脱気にかけて、０.５ｐ
ｐｍ以下の酸素濃度を得た。溶液を水酸化ナトリウムま
たは過塩素酸を用いて８.５のｐＨに調節し、そして水
浴により５５℃に加熱した。ディスク表面を−１ボルト
において飽和カロメル電極に対して２００秒間にわたり
還元させた。電位動力学的偏向測定中に、電位を毎秒１
ミリボルトにおいて掃引させた。Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホ
ノメチルグリシンＮ−オキシドおよびＮ,Ｎ−ビス−ホ
スホノメチルエタノールアミンＮ−オキシドに関しても
電位動力学的偏向試験を行った。生じた曲線からまとめ
られた結果を下表Ｃに示す。 表Ｃ 電位(E) (ボルト/飽和 電流密度(I) カロメル電極) (アンペア/平方メートル) N,N-ビス-ホス N,N-ビス-ホス N,N-ビス-ホス ホノメチル ホノメチル ホノメチル タウリン グリシン エタノールアミ Ｎ−オキシド Ｎ−オキシド ンＮ−オキシド (30ppm) (30ppm) (30ppm) -0.99 2.52 1.73 1.80 -0.95 1.70 1.05 1.07 -0.90 0.90 0.66 0.65 -0.86 0.53 0.42 ---- -0.85 ---- ---- 0.36 -0.81 0.20 0.25 ---- -0.80 ---- ---- 0.17 -0.76 0.01 0.13 0.01 -0.72 ---- 0.01 ---- -0.70 0.12 ---- 0.19 -0.67 ---- 0.23 ---- -0.66 0.19 ---- ---- -0.65 ---- ---- 0.26 -0.63 ---- 0.57 ---- -0.60 0.26 0.87 0.31 -0.55 0.28 1.11 0.39 -0.50 0.30 1.19 0.32 -0.48 ---- 1.02 ---- -0.46 0.35 0.91 ---- -0.45 ---- ---- 0.22 -0.43 ---- 0.89 0.20 -0.41 0.41 0.98 ---- -0.40 ---- ---- 0.19 -0.38 ---- 1.23 0.19 -0.35 0.57 ---- 0.20 -0.32 ---- ---- 0.22 -0.30 0.96 1.90 0.25 -0.28 ---- ---- 0.32 -0.25 1.92 3.03 0.46 -0.21 ---- 4.73 ---- -0.20 4.64 ---- 0.88 -0.15 9.35 7.53 1.93 -0.13 ---- ---- 2.49 -0.10 15.07 10.61 ---- -0.06 25.5 ---- ---- -0.05 ---- 17.38 ---- -0.02 33.0 ---- ---- -0.01 ---- 21.00 ---- Ｎ−ホスホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシドおよび
Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキ
シ)エチルアミンＮ−オキシドに関しても実験を行い、
そしてこれらの実験に関するまとめられた結果を下表Ｄ
に示す。
ルタウリンＮ−オキシドの溶液により、不動化を示すた
めの電位動力学的偏向試験を実施した。この試験では、
１０１０軟鋼のディスクを研磨して６００グリット仕上
げをし、石鹸水中で超音波的に清浄化し、そしてアセト
ンですすいだ。溶液をアルゴン脱気にかけて、０.５ｐ
ｐｍ以下の酸素濃度を得た。溶液を水酸化ナトリウムま
たは過塩素酸を用いて８.５のｐＨに調節し、そして水
浴により５５℃に加熱した。ディスク表面を−１ボルト
において飽和カロメル電極に対して２００秒間にわたり
還元させた。電位動力学的偏向測定中に、電位を毎秒１
ミリボルトにおいて掃引させた。Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホ
ノメチルグリシンＮ−オキシドおよびＮ,Ｎ−ビス−ホ
スホノメチルエタノールアミンＮ−オキシドに関しても
電位動力学的偏向試験を行った。生じた曲線からまとめ
られた結果を下表Ｃに示す。 表Ｃ 電位(E) (ボルト/飽和 電流密度(I) カロメル電極) (アンペア/平方メートル) N,N-ビス-ホス N,N-ビス-ホス N,N-ビス-ホス ホノメチル ホノメチル ホノメチル タウリン グリシン エタノールアミ Ｎ−オキシド Ｎ−オキシド ンＮ−オキシド (30ppm) (30ppm) (30ppm) -0.99 2.52 1.73 1.80 -0.95 1.70 1.05 1.07 -0.90 0.90 0.66 0.65 -0.86 0.53 0.42 ---- -0.85 ---- ---- 0.36 -0.81 0.20 0.25 ---- -0.80 ---- ---- 0.17 -0.76 0.01 0.13 0.01 -0.72 ---- 0.01 ---- -0.70 0.12 ---- 0.19 -0.67 ---- 0.23 ---- -0.66 0.19 ---- ---- -0.65 ---- ---- 0.26 -0.63 ---- 0.57 ---- -0.60 0.26 0.87 0.31 -0.55 0.28 1.11 0.39 -0.50 0.30 1.19 0.32 -0.48 ---- 1.02 ---- -0.46 0.35 0.91 ---- -0.45 ---- ---- 0.22 -0.43 ---- 0.89 0.20 -0.41 0.41 0.98 ---- -0.40 ---- ---- 0.19 -0.38 ---- 1.23 0.19 -0.35 0.57 ---- 0.20 -0.32 ---- ---- 0.22 -0.30 0.96 1.90 0.25 -0.28 ---- ---- 0.32 -0.25 1.92 3.03 0.46 -0.21 ---- 4.73 ---- -0.20 4.64 ---- 0.88 -0.15 9.35 7.53 1.93 -0.13 ---- ---- 2.49 -0.10 15.07 10.61 ---- -0.06 25.5 ---- ---- -0.05 ---- 17.38 ---- -0.02 33.0 ---- ---- -0.01 ---- 21.00 ---- Ｎ−ホスホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシドおよび
Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキ
シ)エチルアミンＮ−オキシドに関しても実験を行い、
そしてこれらの実験に関するまとめられた結果を下表Ｄ
に示す。
【００４７】 表Ｄ 電位(E) (ボルト/飽和 電流密度(I) カロメル電極) (アンペア/平方メートル) N,N-ビス-ホスホノ N,N-ビス-ホスホノメチル メチルイミノ -2-(ヒドロキシエトキシ) 二酢酸Ｎ−オキシド エチルアミンＮ−オキシド (30ppm) (30ppm) -0.850 0.331 0.357 -0.826 0.170 0.207 -0.802 0.017 0.042 -0.778 --- 0.031 -0.774 0.084 --- -0.750 0.191 0.103 -0.726 0.290 0.134 -0.702 0.415 0.201 -0.678 0.434 0.234 -0.654 0.486 0.271 -0.630 0.556 0.286 -0.602 0.558 0.300 -0.594 0.601 --- -0.586 0.599 --- -0.578 0.623 0.319 -0.570 0.629 --- -0.562 0.617 --- -0.554 0.634 0.325 -0.546 0.638 0.325 -0.538 0.635 0.326 -0.530 0.649 0.317 -0.522 0.621 0.312 -0.514 0.624 0.303 -0.506 0.663 0.309 -0.498 0.662 0.288 -0.490 0.661 0.285 -0.482 0.732 0.284 -0.474 0.762 0.276 -0.466 --- 0.291 -0.458 --- 0.295 -0.450 0.912 0.283 -0.434 --- 0.305 -0.426 1.027 0.321 -0.418 --- 0.344 -0.410 --- 0.347 -0.402 1.193 0.368 ４−(ホスホノメチル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−
１,４,２−オキサザホスホリナンＮ−オキシド（９００
ｐｐｍ）に関しても実験を行い、そしてこの実験に関す
るまとめられた結果を下表Ｅに示す。
１,４,２−オキサザホスホリナンＮ−オキシド（９００
ｐｐｍ）に関しても実験を行い、そしてこの実験に関す
るまとめられた結果を下表Ｅに示す。
【００４８】 表Ｅ 電位(E) (ボルト/飽和 電流密度(I) カロメル電極) (アンペア/平方メートル) ４−(ホスホノメチル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−
１,４,２−オキサザホスホリナンＮ−オキシド(90ppm) -0.795 0.447 -0.743 0.087 -0.691 0.026 -0.659 0.190 -0.615 0.495 -0.591 0.706 -0.559 0.970 -0.551 1.045 -0.543 1.093 -0.535 1.192 -0.527 1.212 -0.519 1.205 -0.511 1.204 -0.503 1.236 -0.495 1.211 -0.487 1.181 -0.479 1.178 -0.471 1.181 -0.463 1.196 -0.455 1.275 -0.447 1.359 -0.439 1.453 -0.431 1.565 -0.423 1.667 -0.415 1.830 電圧の範囲にわたる比較的一定である電流密度の間隔が
不動化を示していると考えられる。それぞれＮ,Ｎ−ビ
ス−ホスホノメチルタウリンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビ
ス−ホスホノメチルグリシンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビ
ス−ホスホノメチルエタノールアミンＮ−オキシド、Ｎ
−ホスホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシド、Ｎ,Ｎ−
ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキシ)エチ
ルアミンＮ−オキシドおよび４−(ホスホノメチル)−２
−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,２−オキサザホスホ
リナンＮ−オキシドに対する範囲−０.６０〜−０.５
０、−０.４８〜−０.４１、−０.４５〜−０.３２、−
０.５４６〜−０.５２２、−０.４９８〜−０.４５０お
よび−０.５３５〜−０.４６３にわたる電流密度にこれ
らの化合物の存在下における金属表面の不動化を示して
いると考えられる。
１,４,２−オキサザホスホリナンＮ−オキシド(90ppm) -0.795 0.447 -0.743 0.087 -0.691 0.026 -0.659 0.190 -0.615 0.495 -0.591 0.706 -0.559 0.970 -0.551 1.045 -0.543 1.093 -0.535 1.192 -0.527 1.212 -0.519 1.205 -0.511 1.204 -0.503 1.236 -0.495 1.211 -0.487 1.181 -0.479 1.178 -0.471 1.181 -0.463 1.196 -0.455 1.275 -0.447 1.359 -0.439 1.453 -0.431 1.565 -0.423 1.667 -0.415 1.830 電圧の範囲にわたる比較的一定である電流密度の間隔が
不動化を示していると考えられる。それぞれＮ,Ｎ−ビ
ス−ホスホノメチルタウリンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビ
ス−ホスホノメチルグリシンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビ
ス−ホスホノメチルエタノールアミンＮ−オキシド、Ｎ
−ホスホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシド、Ｎ,Ｎ−
ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキシ)エチ
ルアミンＮ−オキシドおよび４−(ホスホノメチル)−２
−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,２−オキサザホスホ
リナンＮ−オキシドに対する範囲−０.６０〜−０.５
０、−０.４８〜−０.４１、−０.４５〜−０.３２、−
０.５４６〜−０.５２２、−０.４９８〜−０.４５０お
よび−０.５３５〜−０.４６３にわたる電流密度にこれ
らの化合物の存在下における金属表面の不動化を示して
いると考えられる。
【００４９】
【実施例V】Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエタノールア
ミンＮ−オキシドの０硬度水中２ｐｐｍ溶液を２時間に
わたり６０℃に加熱した。オルト燐酸塩に添加された有
機ホスホン酸塩の量を次に測定した。１０ｐｐｍおよび
２０ｐｐｍのＮａＯＣリットルをそれぞれ加熱前に添加
したこと以外は同じ溶液を用いて、別の実験（実験２お
よび３）を行った。Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエタ
ノールアミンＮ−オキシドではなくそれぞれ２ｐｐｍの
４−(ホスホノメチル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−
１,４,２−オキサザホスホリナンＮ−オキシド(実験
４、５および６)、２ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメ
チルグリシンＮ−オキシド（実験７、８および９）、２
ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキ
シエトキシ)エチルアミンＮ−オキシド（実験１０、１
１および１２）、２ｐｐｍの２ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−
ホスホノメチルタウリンＮ−オキシド（実験１３、１４
および１５）、並びに２ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホ
ノメチルエチルアミンＮ−オキシド（実験１６、１７お
よび１８）を用いて一連の実験も行った。
ミンＮ−オキシドの０硬度水中２ｐｐｍ溶液を２時間に
わたり６０℃に加熱した。オルト燐酸塩に添加された有
機ホスホン酸塩の量を次に測定した。１０ｐｐｍおよび
２０ｐｐｍのＮａＯＣリットルをそれぞれ加熱前に添加
したこと以外は同じ溶液を用いて、別の実験（実験２お
よび３）を行った。Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエタ
ノールアミンＮ−オキシドではなくそれぞれ２ｐｐｍの
４−(ホスホノメチル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−
１,４,２−オキサザホスホリナンＮ−オキシド(実験
４、５および６)、２ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメ
チルグリシンＮ−オキシド（実験７、８および９）、２
ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキ
シエトキシ)エチルアミンＮ−オキシド（実験１０、１
１および１２）、２ｐｐｍの２ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−
ホスホノメチルタウリンＮ−オキシド（実験１３、１４
および１５）、並びに２ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホ
ノメチルエチルアミンＮ−オキシド（実験１６、１７お
よび１８）を用いて一連の実験も行った。
【００５０】比較のために、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメ
チルエタノールアミンＮ−オキシドではなくＮ,Ｎ−ビ
ス−ホスホノメチルエタノールアミンの２ｐｐｍ溶液を
用いても同様な一連な実験（実験１９、２０および２
１）を行った。比較のために、アミノトリ(メチルホス
ホン酸)の２ｐｐｍ溶液を用いても同様な一連の実験
（実験２２、２３および２４）を行った。結果を下表Ｆ
に示す。
チルエタノールアミンＮ−オキシドではなくＮ,Ｎ−ビ
ス−ホスホノメチルエタノールアミンの２ｐｐｍ溶液を
用いても同様な一連な実験（実験１９、２０および２
１）を行った。比較のために、アミノトリ(メチルホス
ホン酸)の２ｐｐｍ溶液を用いても同様な一連の実験
（実験２２、２３および２４）を行った。結果を下表Ｆ
に示す。
【００５１】 表Ｆ 加えられた 実験 添加物 NaCl(ppm) %転化率 1 N,N-ビス-ホスホノメチル 0 1.2 エタノールアミンN-オキシド 2 N,N-ビス-ホスホノメチル 10 17.2 エタノールアミンN-オキシド 3 N,N-ビス-ホスホノメチル 20 18.0 エタノールアミンN-オキシド 4 4-(ホスホノメチル)-2-ヒドロキシ 0 0.2 -2-オキソ-1,4,2-オキサザホスホ リナンN-オキシド 5 4-(ホスホノメチル)-2-ヒドロキシ 10 1.0 -2-オキソ-1,4,2-オキサザホスホ リナンN-オキシド 6 4-(ホスホノメチル)-2-ヒドロキシ 20 1.0 -2-オキソ-1,4,2-オキサザホスホ リナンN-オキシド 7 N,N-ビス-ホスホノメチル 0 1.4 グリシンN-オキシド 8 N,N-ビス-ホスホノメチル 10 19.0 グリシンN-オキシド 9 N,N-ビス-ホスホノメチル 20 19.4 グリシンN-オキシド 10 N,N-ビス-ホスホノメチル-2- 0 0.4 (ヒドロキシエトキシ)エチル アミンＮ−オキシド 11 N,N-ビス-ホスホノメチル-2- 10 4.6 (ヒドロキシエトキシ)エチル アミンＮ−オキシド 12 N,N-ビス-ホスホノメチル-2- 20 5.4 (ヒドロキシエトキシ)エチル アミンＮ−オキシド 13 N,N-ビス-ホスホノメチル 0 5.8 タウリンＮ−オキシド 14 N,N-ビス-ホスホノメチル 10 13.6 タウリンＮ−オキシド 15 N,N-ビス-ホスホノメチル 20 14.7 タウリンＮ−オキシド 16 N,N-ビス-ホスホノメチル 0 0.7 エチルアミンＮ−オキシド 17 N,N-ビス-ホスホノメチル 10 9.3 エチルアミンＮ−オキシド 18 N,N-ビス-ホスホノメチル 20 9.3 エチルアミンＮ−オキシド 19 N,N-ビス-ホスホノメチル 0 4.5 エタノールアミン 20 N,N-ビス-ホスホノメチル 10 100.0 エタノールアミン 21 N,N-ビス-ホスホノメチル 20 100.0 エタノールアミン 22 アミノトリ(メチルホスホン酸) 0 3.7 23 アミノトリ(メチルホスホン酸) 10 93.0 24 アミノトリ(メチルホスホン酸) 20 93.0 アミノトリ(メチルホスホン酸)およびＮ,Ｎ−ビス−ホ
スホノメチルエタノールアミンとは異なり、本発明のカ
ルシウム不感性のホスホノメチルアミンオキシド類は塩
素耐性であった。
スホノメチルエタノールアミンとは異なり、本発明のカ
ルシウム不感性のホスホノメチルアミンオキシド類は塩
素耐性であった。
【００５２】
【実施例VI】ホスホノメチルアミンオキシド類であるＮ
−ホスホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシド、Ｎ,Ｎ−
ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキシ)エチ
ルアミンＮ−オキシド、４−(ホスホノメチル)−２−ヒ
ドロキシ−２−オキソ−１,４,２−オキサザホスホリナ
ンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルグリシ
ンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルタウリ
ンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−エタ
ノールアミンＮ−オキシド、およびＮ,Ｎ−ビス−ホス
ホノメチルエチルアミンＮ−オキシドが炭酸カルシウム
生成を抑制する能力を、しきい値抑制剤試験を使用して
測定した。この試験では、１０００mlのビーカー中で４
００ｐｐｍのカルシウム（Ｃａとして）および４００ｐ
ｐｍの炭酸水素塩（ＨＣＯ3として）を含有している８
００mlの試験溶液を磁気攪拌棒を用いて攪拌しそしてス
テンレス鋼製挿入ヒーターを用いて４９℃に加熱した。
加熱中にｐＨを監視し、そして希ＨＣリットルを添加し
てｐＨ７.１５に保った。４９℃の温度に達した後に、
０.１Ｎ ＮａＯＨを試験溶液に０.３２ml／分の速度で
注射器ポンプを用いて加え、そしてｐＨの上昇を監視し
た。炭酸カルシウムが沈澱し始めた時にｐＨの増加速度
における減少または維持が観察され、そしてこの減少ま
たは維持が観察された時のｐＨが臨界ｐＨが臨界ｐＨと
称される。試験溶液に関する臨界ｐＨは、臨界ｐＨに到
達するために加えられた１リットルの水酸化物（ＮａＯ
Ｈとして）当たりの合計ミリ当量と共に、下表Ｇに示さ
れている。
−ホスホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシド、Ｎ,Ｎ−
ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエトキシ)エチ
ルアミンＮ−オキシド、４−(ホスホノメチル)−２−ヒ
ドロキシ−２−オキソ−１,４,２−オキサザホスホリナ
ンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルグリシ
ンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルタウリ
ンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−エタ
ノールアミンＮ−オキシド、およびＮ,Ｎ−ビス−ホス
ホノメチルエチルアミンＮ−オキシドが炭酸カルシウム
生成を抑制する能力を、しきい値抑制剤試験を使用して
測定した。この試験では、１０００mlのビーカー中で４
００ｐｐｍのカルシウム（Ｃａとして）および４００ｐ
ｐｍの炭酸水素塩（ＨＣＯ3として）を含有している８
００mlの試験溶液を磁気攪拌棒を用いて攪拌しそしてス
テンレス鋼製挿入ヒーターを用いて４９℃に加熱した。
加熱中にｐＨを監視し、そして希ＨＣリットルを添加し
てｐＨ７.１５に保った。４９℃の温度に達した後に、
０.１Ｎ ＮａＯＨを試験溶液に０.３２ml／分の速度で
注射器ポンプを用いて加え、そしてｐＨの上昇を監視し
た。炭酸カルシウムが沈澱し始めた時にｐＨの増加速度
における減少または維持が観察され、そしてこの減少ま
たは維持が観察された時のｐＨが臨界ｐＨが臨界ｐＨと
称される。試験溶液に関する臨界ｐＨは、臨界ｐＨに到
達するために加えられた１リットルの水酸化物（ＮａＯ
Ｈとして）当たりの合計ミリ当量と共に、下表Ｇに示さ
れている。
【００５３】５ｐｐｍの各カルシウム不感性のホスホノ
メチルアミンが加えられてある試験溶液を用いて工程を
繰り返した。アミノトリ(メチル−ホスホン酸)およびヒ
ドロキシエチリダン二ホスホン酸を用いる実験も行っ
た。結果を下表Ｇに示す。 表Ｇ 臨界pHに到達する 臨界 ために加えられた 実験 添加物 pH NaOH(meq/l) 1 空（処理なし） 7.69 0.48 2 N-ホスホノメチルイミノ 8.66 2.01 二酢酸N-オキシド 3 N,N-ビス-ホスホノメチル-2- 8.96 2.78 (ヒドロキシ-エトキシ)エチル アミンN-オキシド 4 4-(ホスホノメチル)-2-ヒドロ 8.55 1.52 キシ-2-オキソ-1,4,2-オキサザ ホスホリナンN-オキシド 5 N,N-ビス-ホスホノメチル 8.74 2.24 グリシンN-オキシド 6 N,N-ビス-ホスホノメチル 8.89 2.49 タウリンN-オキシド 7 N,N-ビス-ホスホノメチル 8.91 2.50 エタノールアミンN-オキシド 8 N,N-ビス-ホスホノメチル 8.89 2.92 エチルアミンN-オキシド 9 アミノトリ(メチルホスホン酸) 8.50 1.34 N-オキシド 表Ｇに示されている如く、本発明のホスホノメチルアミ
ンオキシド類の使用が臨界ｐＨを上昇させ、そして一般
的には臨界ｐＨに到達する前の実質的に多量の水酸化ナ
トリウムの添加をもさらした。従ってこれらのホスホノ
メチルアミンオキシド類は炭酸カルシウム沈澱を抑制で
きる有効なしきい値抑制剤である。
メチルアミンが加えられてある試験溶液を用いて工程を
繰り返した。アミノトリ(メチル−ホスホン酸)およびヒ
ドロキシエチリダン二ホスホン酸を用いる実験も行っ
た。結果を下表Ｇに示す。 表Ｇ 臨界pHに到達する 臨界 ために加えられた 実験 添加物 pH NaOH(meq/l) 1 空（処理なし） 7.69 0.48 2 N-ホスホノメチルイミノ 8.66 2.01 二酢酸N-オキシド 3 N,N-ビス-ホスホノメチル-2- 8.96 2.78 (ヒドロキシ-エトキシ)エチル アミンN-オキシド 4 4-(ホスホノメチル)-2-ヒドロ 8.55 1.52 キシ-2-オキソ-1,4,2-オキサザ ホスホリナンN-オキシド 5 N,N-ビス-ホスホノメチル 8.74 2.24 グリシンN-オキシド 6 N,N-ビス-ホスホノメチル 8.89 2.49 タウリンN-オキシド 7 N,N-ビス-ホスホノメチル 8.91 2.50 エタノールアミンN-オキシド 8 N,N-ビス-ホスホノメチル 8.89 2.92 エチルアミンN-オキシド 9 アミノトリ(メチルホスホン酸) 8.50 1.34 N-オキシド 表Ｇに示されている如く、本発明のホスホノメチルアミ
ンオキシド類の使用が臨界ｐＨを上昇させ、そして一般
的には臨界ｐＨに到達する前の実質的に多量の水酸化ナ
トリウムの添加をもさらした。従ってこれらのホスホノ
メチルアミンオキシド類は炭酸カルシウム沈澱を抑制で
きる有効なしきい値抑制剤である。
【００５４】
【実施例VII】カバーの付いた２８リットル深皿、深皿
の底から液体を除去しそしてそれを管を通して流量調節
可能な針弁にそれぞれ循環させるための遠心ポンプ、流
量測定可能な流量計、深皿に戻る液体を加熱するための
ヒーターからなる装置を用いてスケールの生成をさらに
試験した。調節コイルを深皿中に供給し、そして水道水
が冷却コイル中に循環できるように連結した。コイル中
の水道水の流量を調節するソレノイド弁を活性化させる
温度調節器を使用して、液体温度を調節した。ｐＨ探針
も深皿中に配置されており、そしてそれはｐＨ調節器に
操作可能方式で連結されており、該調節器は１リットル
容器から深皿への０.５Ｎ ＮａＯＨおよび０.２Ｎ Ｈ2
ＳＯ4の流量をそれぞれ調節する一対のソレノイド弁を
調節している。
の底から液体を除去しそしてそれを管を通して流量調節
可能な針弁にそれぞれ循環させるための遠心ポンプ、流
量測定可能な流量計、深皿に戻る液体を加熱するための
ヒーターからなる装置を用いてスケールの生成をさらに
試験した。調節コイルを深皿中に供給し、そして水道水
が冷却コイル中に循環できるように連結した。コイル中
の水道水の流量を調節するソレノイド弁を活性化させる
温度調節器を使用して、液体温度を調節した。ｐＨ探針
も深皿中に配置されており、そしてそれはｐＨ調節器に
操作可能方式で連結されており、該調節器は１リットル
容器から深皿への０.５Ｎ ＮａＯＨおよび０.２Ｎ Ｈ2
ＳＯ4の流量をそれぞれ調節する一対のソレノイド弁を
調節している。
【００５５】６００ｐｐｍの合計硬度（ＣａＣＯ3とし
て）を有する５リットルの試験溶液を深皿に移し、そし
て遠心ポンプを用いて毎秒１.４フィートの流速で循環
させた。ｐＨを８.０−８.２の範囲内に調節し、そして
挿入ヒーターに関する熱還流が毎時１平方フィート当た
り１０.９ＫＢＴＵとなるように可変変換器のスイッチ
を入れた。冷却用コイルを操作して、深皿から出る水を
６０℃に調節した。６時間後に、電力変圧器およびｐＨ
調節器のスイッチを切り、そしてｐＨ探針を深皿から除
去した。冷却用コイル中に水道水を循環させるように温
度調節器を再設定することにより、深皿中の水を急速冷
却した。試験溶液の試料が３５℃に冷却された時に、該
試料を深皿から除去し、そしてそれを合計硬度に関して
分析した。結果を下表Ｈに示す。合計硬度の減少は、系
中のスケール生成を示すものと考えられる。
て）を有する５リットルの試験溶液を深皿に移し、そし
て遠心ポンプを用いて毎秒１.４フィートの流速で循環
させた。ｐＨを８.０−８.２の範囲内に調節し、そして
挿入ヒーターに関する熱還流が毎時１平方フィート当た
り１０.９ＫＢＴＵとなるように可変変換器のスイッチ
を入れた。冷却用コイルを操作して、深皿から出る水を
６０℃に調節した。６時間後に、電力変圧器およびｐＨ
調節器のスイッチを切り、そしてｐＨ探針を深皿から除
去した。冷却用コイル中に水道水を循環させるように温
度調節器を再設定することにより、深皿中の水を急速冷
却した。試験溶液の試料が３５℃に冷却された時に、該
試料を深皿から除去し、そしてそれを合計硬度に関して
分析した。結果を下表Ｈに示す。合計硬度の減少は、系
中のスケール生成を示すものと考えられる。
【００５６】２ｐｐｍのカルシウム不感性のホスホノメ
チルアミンオキシドであるＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチ
ルグリシンＮ−オキシドを試験溶液に加熱前に加えたこ
と以外は上記の工程を用いて実験を繰り返し、２ｐｐｍ
のＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエタノールアミンＮ−
オキシドを用いて別の実験を行い、１０ｐｐｍのＮ−ホ
スホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシドを用いて別の実
験を行い、２ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−
２−(ヒドロキシエトキシ)エチルアミンＮ−オキシドを
用いる別の実験を行い、１０ｐｐｍの４−(ホスホノメ
チル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,２−オキ
サザホスホリナンＮ−オキシドを用いて別の実験を行
い、そして２ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルタ
ウリンＮ−オキシドを用いて別の実験を行った。実験の
終了時の試験溶液の合計硬度は合計硬度の減少値とし
て、スケール生成の計算された抑制率と共に、下表Ｈに
示されている。
チルアミンオキシドであるＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチ
ルグリシンＮ−オキシドを試験溶液に加熱前に加えたこ
と以外は上記の工程を用いて実験を繰り返し、２ｐｐｍ
のＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエタノールアミンＮ−
オキシドを用いて別の実験を行い、１０ｐｐｍのＮ−ホ
スホノメチルイミノ二酢酸Ｎ−オキシドを用いて別の実
験を行い、２ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−
２−(ヒドロキシエトキシ)エチルアミンＮ−オキシドを
用いる別の実験を行い、１０ｐｐｍの４−(ホスホノメ
チル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,２−オキ
サザホスホリナンＮ−オキシドを用いて別の実験を行
い、そして２ｐｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルタ
ウリンＮ−オキシドを用いて別の実験を行った。実験の
終了時の試験溶液の合計硬度は合計硬度の減少値とし
て、スケール生成の計算された抑制率と共に、下表Ｈに
示されている。
【００５７】 表Ｈ 試験溶液 計算された 合計硬度(ppm) スケール 実験 添加物 開始時 終了時 変化 抑制率 % 1 空（処理なし） 600 134 466 ---- 2 N,N-ビス-ホスホノ 600 595 5 98.9 メチルグリシン N-オキシド(2ppm) 3 N,N-ビス-ホスホノ 600 590 10 97.9 メチルエタノールアミン N-オキシド(2ppm) 4 N-ホスホノメチルイミノ 600 583 17 96.4 二酢酸N-オキシド(10ppm) 5 N,N-ビス-ホスホノ 600 580 20 95.7 メチル-2-(ヒドロキシ- エトキシ)エチルアミン N-オキシド(2ppm) 6 4-(ホスホノメチル)-2- 600 596 4 99.1 ヒドロキシ-2-オキソ- 1,4,2-オキサザホスホ リナンN-オキシド(10ppm) 7 N,N-ビス-ホスホノ 600 599 1 99.8 メチルタウリン N-オキシド(2ppm)
【００５８】
【実施例VIII】熱表面スケール試験器を用いて炭酸カル
シウムスケールの抑制に関してＮ,Ｎ−ビス−ホスホノ
メチルエタノールアミンＮ−オキシドを試験した。６０
０ｐｐｍの合成硬度（ＣａＣＯ3として）水を用いて６
０℃において５０mlの０.１Ｎ水酸化ナトリウムを毎分
０.２７mlで連続的に添加しながらしきい値応力試験を
実施した。Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエタノールア
ミンＮ−オキシドのスケール抑制活性は明白であった。
６時間の試験の終了時に、加熱表面上の沈澱量は１０ｐ
ｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエタノールアミン
Ｎ−オキシドにより処理した時には０.２０１グラムで
あると見いだされた。これに比べて、処理をしない空実
験では０.４８９グラムの沈澱であった。
シウムスケールの抑制に関してＮ,Ｎ−ビス−ホスホノ
メチルエタノールアミンＮ−オキシドを試験した。６０
０ｐｐｍの合成硬度（ＣａＣＯ3として）水を用いて６
０℃において５０mlの０.１Ｎ水酸化ナトリウムを毎分
０.２７mlで連続的に添加しながらしきい値応力試験を
実施した。Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエタノールア
ミンＮ−オキシドのスケール抑制活性は明白であった。
６時間の試験の終了時に、加熱表面上の沈澱量は１０ｐ
ｐｍのＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメチルエタノールアミン
Ｎ−オキシドにより処理した時には０.２０１グラムで
あると見いだされた。これに比べて、処理をしない空実
験では０.４８９グラムの沈澱であった。
【００５９】実施例は本発明の特定態様を包括している
ものである。ここに開示されている発明の明細または実
施法の考察から当技術の専門家には他の態様も明きらか
になるであろう。本発明の新規な概念の精神および範囲
から逸脱しない限り改変を行えることは理解されよう。
本発明はここに説明されている特定の調合物や実施例に
拘束されるものではなく前記の特許請求の範囲内に入る
ものである限り改変形も包括していることも理解されよ
う。
ものである。ここに開示されている発明の明細または実
施法の考察から当技術の専門家には他の態様も明きらか
になるであろう。本発明の新規な概念の精神および範囲
から逸脱しない限り改変を行えることは理解されよう。
本発明はここに説明されている特定の調合物や実施例に
拘束されるものではなく前記の特許請求の範囲内に入る
ものである限り改変形も包括していることも理解されよ
う。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヤネツト・ネトン アメリカ合衆国オハイオ州45069ウエス トチエスター・オールドクロウコート 8080 (72)発明者 パトリシア・エム・スカンロン アメリカ合衆国マサチユセツツ州02174 アーリントン・パークサークル21 (72)発明者 ロジヤー・アール・ゴーデツト アメリカ合衆国ニユーハンプシヤー州 03051ハドソン・クラークストリート２ (56)参考文献 特開 平２−227195（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−256973（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−254899（ＪＰ，Ａ) 米国特許3429914（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開375385（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23F 11/167 C02F 5/14
Claims (11)
- 【請求項１】 式： 【化１】 ［式中、 Ｒ1はヒドロカルビル、並びにヒドロキシ−置換され
た、アルコキシ−置換された、カルボキシル−置換され
た、およびスルホニル−置換されたヒドロカルビルから
選択され、そしてＲ2はヒドロカルビル、ヒドロキシ−
置換された、アルコキシ−置換された、カルボキシル−
置換された、スルホニル−置換されたヒドロカルビル、
−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2、および 【化２】 から選択されるか、またはＲ1およびＲ2が一緒になって
環中の炭素数が３−５の脂環式環を形成する］ で表わされる構造を有し、そしてＣＡ５００曇り点試験
により測定された少なくとも２５ｐｐｍの曇り点を有す
る水溶性のホスホノメチルアミンオキシドまたは該ホス
ホノメチルアミンオキシドの水溶性塩の有効量を水性系
に加える段階からなる、水性系中において系水と接触し
た鉄を基にした金属の腐食を抑制する方法。 - 【請求項２】 ホスホノメチルアミンオキシドのアルカ
リ金属塩を系水に加える、特許請求の範囲第１項記載の
方法。 - 【請求項３】 ホスホノメチルアミンオキシドがＣＡ５
００曇り点試験により測定された少なくとも５０ｐｐｍ
の曇り点を有する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項４】 ホスホノメチルアミンオキシドがＮ,Ｎ
−ビス−ホスホノメチルエタノールアミンＮ−オキシ
ド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエ
トキシ)エチルアミンＮ−オキシド、４−(ホスホノメチ
ル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,２−オキサ
ザホスホリナンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノ
メチルグリシンＮ−オキシド、Ｎ−ホスホノメチルイミ
ノ二酢酸Ｎ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル
タウリンＮ−オキシドおよびＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメ
チルエチルアミンＮ−オキシド並びにそれらの水溶性塩
類からなる群から選択される、特許請求の範囲第１項記
載の方法。 - 【請求項５】 ホスホノメチルアミンオキシドがＮ,Ｎ
−ビス−ホスホノメチルエタノールアミンＮ−オキシド
またはそれの水溶性塩類である。特許請求の範囲第１項
記載の方法。 - 【請求項６】 ホスホノメチルアミンオキシドが４−
(ホスホノメチル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−１,
４,２−オキサザホスホリナンＮ−オキシドまたはそれ
の水溶性塩類である、特許請求の範囲第１項記載の方
法。 - 【請求項７】 式： 【化３】 ［式中、 Ｒ1はヒドロカルビル、並びにヒドロキシ−置換され
た、アルコキシ−置換された、カルボキシル−置換され
た、およびスルホニル−置換されたヒドロカルビルから
選択され、そしてＲ2はヒドロカルビル、ヒドロキシ−
置換された、アルコキシ−置換された、カルボキシル−
置換された、スルホニル−置換されたヒドロカルビル、
−ＣＨ2ＰＯ3Ｈ2、および 【化４】 から選択されるか、または Ｒ1およびＲ2が一緒になって環中の炭素数が３−５の脂
環式環を形成する］ で表される構造を有し、そしてＣＡ５００曇り点試験に
より測定された少なくとも２５ｐｐｍの曇り点を有する
水溶性のホスホノメチルアミンオキシドまたは該ホスホ
ノメチルアミンオキシドの水溶性塩の有効量を水性系に
加える段階からなる、水性系中において腐食を抑制する
ための鉄表面を不動化する方法。 - 【請求項８】 ホスホノメチルアミンオキシドがＮ,Ｎ
−ビス−ホスホノメチルエタノールアミンＮ−オキシ
ド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル−２−(ヒドロキシエ
トキシ)エチルアミンＮ−オキシド、４−(ホスホノメチ
ル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−１,４,２−オキサ
ザホスホリナンＮ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノ
メチルグリシンＮ−オキシド、Ｎ−ホスホノメチルイミ
ノ二酢酸Ｎ−オキシド、Ｎ,Ｎ−ビス−ホスホノメチル
タウリンＮ−オキシドおよびＮ,Ｎ−ビス−ホスホノメ
チルエチルアミンＮ−オキシド並びにそれらの水溶性塩
類からなる群から選択される、特許請求の範囲第７項記
載の方法。 - 【請求項９】 ホスホノメチルアミンオキシドがＮ,Ｎ
−ビス−ホスホノメチルエタノールアミンＮ−オキシド
またはそれの水溶性塩類である、特許請求の範囲第７項
記載の方法。 - 【請求項１０】 ホスホノメチルアミンオキシドが４−
(ホスホノメチル)−２−ヒドロキシ−２−オキソ−１,
４,２−オキサザホスホリナンＮ−オキシドまたはそれ
の水溶性塩類である、特許請求の範囲第７項記載の方
法。 - 【請求項１１】 ホスホノメチルアミンオキシドを系中
でのスケールの生成を抑制するのに有効な量で加える、
特許請求の範囲第７項記載の方法。
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-
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