JP5414534B2 - 腐食を抑制する方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、亜鉛メッキした金属面の腐食の抑制に関する。特に、本発明は、亜鉛メッキした面の白錆腐食を抑制するための方法に関する。本発明は、工業用の水システムに官能基化したアミンベースの白錆腐食抑制化合物を使用することによって、亜鉛メッキした金属面の白錆腐食を抑制するための特別な関連性を有している。

亜鉛メッキは、金属（通常は鉄又は鋼）の表面に化学的に結合した亜鉛の保護コーティングである。亜鉛コーティングは、様々な適用例で使用され、腐食に対する電気化学的な抵抗とともに、元素及び環境に機械的なバリアを提供することによって、下側の金属に対してある程度の腐食の保護を与える。いくつかの亜鉛メッキ法は、電気メッキ、連続亜鉛メッキ、溶融メッキといったものである。冷却水循環システム（本書では時として「クーリングタワー」と称する）といった、多くの工業用の水システムはこのような亜鉛メッキした面を有している。

全ての種類の亜鉛メッキしたコーティングに関する一般的な問題は、面が多湿及び／又は湿潤状態に曝されたときに亜鉛メッキした面に急速に形成する、白くてろう状のフワフワした又は粉末状の保護しない多孔質の堆積物として生じる「白錆」である。白錆は、亜鉛コーティングに大きな被害をもたらす可能性があり、コーティングの外観にとって有害となる。検査されないままであると、白錆は冒された亜鉛メッキした面を持続的に腐食し、結果的にコーティングの早期の障害をもたらす。亜鉛メッキした面のこのような保護しない多孔質の堆積物により、このような面は今後の白錆に対して「不動態」ではなくなり、急速に腐食し続ける可能性がある。

高いアルカリ度の人気の上昇により、ｐＨ調整していない水処理プログラムが、特にクーリングタワーの適用で、より頻繁且つ深刻な白錆の発生をもたらしている。白錆は、一般に、新たなクーリングタワーが８．０よりも大きいｐＨの水で「塩基性炭酸亜鉛」の保護バリアが形成する前に長期間作動する場合に形成する。長い耐用年数を保証するために、クーリングタワーの亜鉛メッキした面は、一般に、初期の稼働又は始動に先だって、「不動態化」し得る又は保護バリアを形成し得ることを要する。また、適切な水処理及び始動処置が必須である。面を不動態化する１つの方法は、クーリングタワーの始動の際に亜鉛コーティングは塩基性炭酸亜鉛の自然の非多孔質な面に発達し得ることである。このような自然の化学的バリアが、通常のクーリングタワーの作動とともに環境によるさらなる急速な亜鉛コーティングの腐食を防止しこれを遅くするのを助ける。

炭酸亜鉛／水酸化亜鉛化合物と考えられているこのような塩基性炭酸亜鉛のバリアは、（Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｔｏｗｅｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅによって１９９４年６月に発行された「Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ ｆｏｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｇａｌｖａｎｉｚｅｄ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｔｏｗｅｒｓ ｔｏ Ｐｒｅｖｅｎｔ Ｗｈｉｔｅ Ｒｕｓｔ」に記載されているように）、一般に、中性ｐＨ（すなわち、ｐＨ６．５乃至８．０）の水及び適度に硬水の環境でクーリングタワーの作動の開始から８週間以内に形成する。典型的な溶質の含有範囲は、重炭酸塩アルカリとしての１００ｐｐｍ乃至３００ｐｐｍのカルシウム（ＣａＣＯ_３）含有量及び約１００ｐｐｍＣａＣＯ_３硬度である。保護する炭酸亜鉛バリアの形成は、クーリングタワーがさらなる腐食に抗するのに重要である。バリアが欠乏すると、深刻な白錆の形成をもたらす可能性があり、クーリングタワーの寿命に重大な悪影響を及ぼす可能性がある。

また、白錆は、上記の保護する炭酸亜鉛バリアとは異なる多孔質の構造、形成率、及び密度を有する炭酸亜鉛の形成である。ＣａＣＯ_３硬度によって測定される水の硬度が５０ｐｐｍを下回るレベルに達する（すなわち軟水）と、一般に亜鉛の腐食が促進されることになる。また、約２５０ｐｐｍを上回るレベルの硫酸塩、塩化物、及び硝酸塩といった水中の特定のイオンの含有量が、亜鉛の腐食の促進に寄与する可能性がある。このため、水質管理とともにクーリングタワーの定期検査が白錆の形成の防止に役立つ。

現状の白錆腐食防止プログラムは、不動態化前のクーリングタワーと継続する水質管理との組み合わせて、不動態化層の存在能力をサポートすることを有している。上記のような基本的な炭酸亜鉛の保護層に加えて、白錆防止手段が、無機リン酸塩及びクロム酸塩の不動態化による前処理を有している。このような無機溶液は、限られた効果を有しており、環境への懸念により断固として連邦及び地方の規制の対象になっている。

白錆防止に関する他の溶液は、チオカーバメート、有機リン化合物、及びタンニンを選択的に使用して表面を不動態化することを有している。例えば、米国特許５，４０７，５９７号は、有機リン化合物、チオカーバメート化合物、及び水溶性金属塩化合物の混合物を含む調合物を提供している。このような調合物の成分が組み合わせて使用され、試験される含有物単独では一般に白錆形成を制御しない。米国特許６，４６８，４７０Ｂ１号の調合物は、多成分系の有機リン化合物、タンニン化合物、及び水溶性金属塩を有している。

さらに、通常の作動条件下では、クーリングタワーは大量の蒸発水の損失を有している。結果として、一般に、カルシウム、マグネシウム、硫酸塩、及び塩化物といったイオン種を含んでいる大量の「作り上げた」水がシステムの中に導入される。また、アルカリ度の増加（例えば、炭酸塩、重炭酸塩、及び水酸化物イオン）により白錆腐食の原因となる。特に、付随するｐＨの増加を具えた炭酸塩のアルカリ度の蓄積により、理想的な白錆形成環境が発生する。このような蓄積は、白錆の主要な原因の１つである。過剰な陰イオン及び／又は軟水の存在が、例えば亜鉛コーティングと反応して水酸化亜鉛を生成することによって、白錆形成の度合いを悪化させる可能性がある。

冷却水循環システムの不可欠な構成要素として、殺生物剤がシステムの藻類、細菌、及び真菌汚染を防止するために必須である。これらの殺生物剤のうちいくつかは、それらが特定の白錆防止剤及び／又は亜鉛コーティングと化学的に反応するため、副産物として白錆の形成を場合によっては促進する。例えば、次亜塩素酸ナトリウム（すなわち、漂白剤）が一般的な殺生物剤であり、極めて反応性に富んでいる。

また、高いｐＨレベルが白錆形成の要因であるため、冷却水に十分な量の遊離酸、一般に硫酸を付加することにより、白錆の形成を妨げるよう補助する。このような遊離酸の付加により、遊離酸の取り扱いへの懸念が生じ、又、供給過多又は漏出によって酸自身による金属腐食の可能性が生じる。上記のようなこれらの不動態化又はメンテナンス処置は、白錆問題に対する完全な解決法を提供しない。このため、十分且つ改善された組成物及び白錆腐食を抑制する方法を提供する必要性を有している。

従って、本発明は、亜鉛メッキした金属面を有する工業用の水システムにおいて白錆形成を著しく抑制し得る新規なアミンベースの白錆腐食抑制化合物を提供する。この化合物は、化学式［Ｒ］_２Ｎ−Ｒ１_ｘ−Ｎ［Ｒ］_２を有している。Ｒは、Ｈ、又は［−ＣＨ _２ ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）］である。Ｒ１は、オキシプロピレンンである。Ｘは、１乃至約２０である。

本発明に係る方法は、亜鉛メッキした金属面にアミンベースの白錆腐食抑制化合物を有する有効量の腐食抑制構成物を導入してこの面にバリアを形成するステップを有している。一実施例では、さらに、本発明が、１又はそれ以上の時間間隔の後に、亜鉛メッキした金属面に有効量の腐食抑制構成物を再導入することによって、バリアを重ねるステップを有している。

一実施例では、本発明が、少なくとも部分的に水を満たし１又はそれ以上の亜鉛メッキした金属面を有するクーリングタワーといった工業用の水システムにおける腐食を抑制する方法を提供する。本方法は、工業用の水システムの水を約６．５乃至約８．２のｐＨを有するよう調整するステップと、工業用の水システムの水の中に、１又はそれ以上のアミンベースの白錆腐食抑制化合物を有する有効量の腐食抑制構成物を導入するステップと、を有している。

本方法の実施は、負荷が掛かっていてもいなくても実現される。腐食抑制構成物導入するときにシステムに負荷が掛かっていない場合、時間間隔の間、このような導入の後にシステムの水を循環させ、システムの亜鉛メッキした金属面にアミンベースの白錆腐食抑制化合物を接触させ、これらの面にバリアを形成する。十分な時間間隔の後に、任意の適切な時間に負荷が掛かっていないシステムを稼働させて負荷を掛ける。腐食抑制構成物導入するときにシステムに負荷が掛かっている場合、このような導入の後に、ある時間間隔の間、負荷を掛けてシステムを作動させ、システムの亜鉛メッキした金属面にアミンベースの白錆腐食抑制化合物を接触させて、これらの面にバリアを形成する。

一態様では、本発明は、アミンベースの白錆腐食抑制化合物によって形成されるバリアを重ねるための方法を提供する。この態様は、システムに負荷が掛かっているか又はいないときに、バリアを重ねるステップを有している。システムに負荷が掛かっているときにバリアを重ねる場合、本方法は、約６．５乃至約８．２にシステムのｐＨを再調整し、システムの水の中に有効量の腐食抑制構成物を再導入するステップを有している。そして、１又はそれ以上の追加の時間間隔間、負荷を掛けてシステムを作動させ、１又はそれ以上の追加の時間間隔の後にバリアを任意に再び重ねる。

システムに負荷が掛かっていないときにバリアを重ねる場合、本方法は、約６．５乃至約８．２にシステムのｐＨを再調整し、システムの水の中に有効量の腐食抑制構成物を再導入し、十分な時間間隔の間、システムの水を循環させて、面にアミンベースの白錆腐食抑制化合物を接触させるステップを有している。十分な時間間隔の後に、任意の適切な時間に負荷が掛かっていないシステムを稼働させて負荷を掛ける。

本発明は、特にクーリングタワーのボウル及び伝熱コイルの適用に関するが、本方法の実施はこのようなクーリングタワーへの適用に限定されないことに留意されたい。意図される適用例は、亜鉛メッキした金属面を有するシステムを含んでいる。また、本発明を、１又はそれ以上の蛍光トレーサー化合物の有る無しに拘わらず、ケイ酸塩、ホウ酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、クロム酸塩、亜鉛塩、オルトリン酸塩、ポリリン酸塩、ホスホン酸塩／ホスフィン酸塩、それらの組み合わせ、又は他の適切な腐食又はスケール（水垢）抑制化合物又は構成物、といった１又はそれ以上の他の腐食又はスケール抑制構成物と組み合わせてもよい。このような組み合わせは、以下に詳細に説明するように、包括的な腐食及びスケール抑制プログラムを形成するであろう。

本発明の利点は、亜鉛メッキした金属面の腐食、特に白錆を抑制する方法を提供することである。

本発明の別の利点は、工業用の水システムを含む様々な適用例で亜鉛メッキした金属面の寿命を延ばすことである。

本発明の別の利点は、亜鉛メッキした面に新規なアミンベースの白錆腐食抑制構成物を提供することである。

本発明のさらに別の利点は、工業用の水システムの亜鉛メッキした面の白錆腐食を抑制するための一段階の不動態化方法を提供することである。

本発明のさらなる利点は、初めに白錆抑制構成物で不動態化し、亜鉛メッキした面に白錆抑制構成物を重ねることによって後処理するための方法を提供することである。

本発明のさらなる利点は、工業用の水システムで使用される殺生物剤と反応しない白錆抑制構成物を提供することである。

本発明の別の利点は、様々なｐＨ状態下で使われている工業用の水システムの亜鉛メッキした面の白錆腐食を抑制するための方法を提供することである。

本発明のさらなる利点は、軟水といった低イオン含有量を有する水を具えて使われている工業用の水システムの亜鉛メッキした面の白錆腐食を抑制するための方法を提供することである。

本発明のさらに別の利点は、上昇した炭酸塩アルカリ性下で使われている工業用の水システムの亜鉛メッキした面の白錆腐食を抑制するための方法を提供することである。

本発明のさらに別の利点は、工業用の水システムの亜鉛メッキした面の白錆腐食を抑制するための構成物及び方法を提供することであり、面に吸着及び／又はこれに結合する１又はそれ以上のアミンベースの化合物を有しており、様々なｐＨ状態下、様々なアルカリ度のレベル、及び様々な水の硬度レベルで使用される。

本発明に係るアミンベースの白錆腐食抑制化合物は、一実施例では、水酸化アルコキシアミンである。好適な実施例では、本化合物は、ポリオキシプロピレンジアミンで形成されている。別の好適な実施例では、本化合物は、化学式［ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２］_２Ｎ−［ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２Ｏ］_ｘ−Ｎ［ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）］_２である。Ｘは、１乃至約２０である。本実施例では、本化合物のアミン基が、完全にヒドロキシル基で官能基化されている。

代替的な実施例ではアミンベースの白錆腐食抑制化合物が、１又はそれ以上の［Ｒ］_２Ｎ−Ｒ１_ｘ−Ｎ［Ｒ］_２及び［Ｒ］_２Ｎ−［ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ２）−ＣＨ_２ＣＨ_２］_Ｘ−Ｎ［Ｒ］_２を有している。Ｒは、モノ水酸化アルキル基、又はポリ水酸化アルキル基を有している。Ｒ１は、オキシエチレン、ポリエーテル、又はそれらの組み合わせを有している。Ｒ２は、Ｈ、アルキル基、アルキル化カルボン酸塩、アルキル化スルホン酸塩、モノ水酸化アルキル基、又はポリ水酸化アルキル基を有している。Ｘが１乃至約２０である。一実施例では、アルキル基が、分岐又は非分岐のＣ_１乃至Ｃ_６である。ここで使用するアルキルは、１つの水素原子を取り除くことによる直鎖又は分岐飽和鎖炭化水素由来の一価の基を意味する。代表的なアルキル基は、メチル基、エチル基、ｎ−及びｉｓｏ−プロピル基、セチル基、等を有している。

別の実施例では、アミンベースの白錆腐食抑制化合物が、Ｈ_２Ｎ−［Ｒ３］_Ｙ−ＮＨ_２及びクロロプロパンジオール、グリシドール又はエピクロルヒドリンの反応生成物である。本実施例では、Ｒ３は、［−ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ４）−ＣＨ_２ＣＨ_２］、オキシプロピレン、オキシエチレン、ポリエーテル、又はそれらの組み合わせを有している。Ｒ４は、Ｈ、アルキル基、アルキル化カルボン酸塩、アルキル化スルホン酸塩、モノ水酸化アルキル基、又はポリ水酸化アルキル基を有している。Ｙは、１乃至約２０である。一実施例では、アルキル基が、分岐又は非分岐のＣ_１乃至Ｃ_６である。さらなる実施例では、アミン誘導体をシュウ酸又はアジピン酸といったジカルボン酸に反応させて白錆腐食抑制化合物を形成する。

さらなる実施例では、白錆腐食抑制化合物が、アルデヒド又はケトンをモノアミン、ポリアミンで反応させたイミノ誘導体又はヒドロキシアミン誘導体の反応生成物である。代替的な実施例では、化合物が、アルデヒド又はケトンをポリエーテルモノアミン又はポリエーテルポリアミンで反応させたイミノ誘導体又はヒドロキシアミン誘導体の反応生成物である。例えば、脱水反応を促進する十分な時間、上昇温度（例えば、４０℃乃至８０℃）でのグリオキシル酸とジグリコールアミンとの反応である。また、硫酸といった酸触媒を使用してもよい。

アミンベースの白錆腐食抑制化合物を調整する典型的な方法は、骨格におけるオキシプロピレン単位の繰り返しを特徴とし、グリシドール（２，３−エポキシ−１−プロパノール）を具えた化学式Ｈ_２Ｎ−（ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２Ｏ）_Ｚ−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＮＨ_２を有する、（Ｈｕｎｔｓｍａｎ，Ｓａｌｔ Ｌａｋｅ Ｃｉｔｙ，Ｕｔａｈから入手できる）Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）Ｄ２３０を反応させることである。Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）Ｄ２３０は、１モル当たり約２３０グラムの平均分子量を具えた二官能基の１級アミンである。Ｚは、一般に、約１乃至約２０の繰り返し単位である。好適には、Ｚは、１乃至３であり、より好適には、Ｚは２である。室温又はわずかに上昇した温度で反応が生じる。上記の反応の反応生成物は、１，４（ｑｕａｄ−）；１，３（ｔｒｉ−）；及び１，２（ｄｉ−）置換ジアミンを有している。好適な実施例では、上記の反応の反応生成物が、１級の１，４ｑｕａｄ−置換水酸化ポリアルコキシアミンである。

ここで記載されている白錆腐食抑制化合物を、それぞれ別々に、同時に、連続的に、別々の化合物の間で交互に、又は適切な順番又は方法で実施することによって使用し得ることに留意されたい。

また、本発明は、亜鉛メッキした金属面の腐食を抑制する方法を提供する。本方法は、亜鉛メッキした金属面に有効量の腐食抑制化合物を導入して、この面にバリアを形成するステップを有している。ここで使用する「バリア」という用語は、亜鉛メッキした面の表面改質、亜鉛メッキした面の形態変化、白錆腐食抑制化合物と亜鉛メッキした面との化学的相互作用、又は他の同様な表面改質又は面との相互作用を含んでいる。一実施例では、有効量の腐食抑制化合物が、約０．００１重量パーセント乃至約１００重量パーセントの白錆腐食抑制化合物を有している。代替的な実施例では、有効量の当該構成物が、約０．００１重量パーセント乃至約５０重量パーセントの当該化合物を有している。より好適な実施例では、構成物の約０．１重量パーセント乃至約３０重量パーセントの化合物を亜鉛メッキした面に導入する。

代表的なアミンベースの白錆腐食抑制化合物は、モノ置換モノアミン、モノ置換ポリアミン、ポリ置換モノアミン、ポリ置換ポリアミン、モノ置換ポリエーテルモノアミン、モノ置換ポリエーテルポリアミン、ポリ置換ポリエーテルモノアミン、ポリ置換ポリエーテルポリアミンといった置換アミンを有している。これらの置換アミンは、１又はそれ以上のヒドロキシル基を有している。さらに、本発明に係る方法で、イミノ誘導体、ヒドロキシアミン誘導体、及びそれらの組み合わせといった他のアミンベースの化合物を使用することが考えられる。好適な化合物は、ジエチルトリアミン、ジグリシドールアミン（ｄｉｇｌｙｃｉｏｌ ａｍｉｎｅ）、Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）誘導体等を有している。

一態様では、亜鉛メッキした面に腐食抑制構成物を導入するステップが、溶融製造プロセスに本方法を組み込むことを有している。例えば、金属が亜鉛コーティングで保護される場合、まず金属を４５０℃（鉄／鋼及び亜鉛が大きな親和力を共有する温度）で溶融亜鉛に浸漬する。製造プロセスの次のステップは、亜鉛コーティングした金属を、硫黄ベース又はアミンベースの白錆腐食抑制化合物を含む腐食抑制構成物に浸漬するステップである。

別の態様では、このような導入が、腐食抑制構成物の溶液を、工業用の水システムの面を含む面に直接噴霧することを有している。一実施例では、構成物に発泡剤を混合して混合物を形成し、その次にこの混合物を、適切な噴霧装置を用いて亜鉛メッキした金属面に噴霧する。発泡剤は、アルコキシル化アルコール、ポリエチレングリコール、又は他の適切な界面活性剤といった界面活性剤を有している。代替的な実施例では、塗装用のローラ等を用いたローリングによって、又は塗装用のはけ等を用いたブラッシングによって、モップ等を用いたスワブによって、又は他の適切な方法又は技術を用いることによって、構成物を面に物理的に適用してもよい。

別の態様では、腐食抑制構成物を、１又はそれ以上の時間間隔の後に１又はそれ以上の回数だけ面に再導入して、バリアを「重ね」又は面を「再不動態化」する。また、腐食抑制バリアを新しくするための及び／又は亜鉛メッキした面を再不動態化するための重ね合わせるステップが考えられる。上述したようにケースバイケースで、本方法は、複数の異なる腐食抑制構成物を有しており、バリアを重ねるステップが、亜鉛メッキした金属面に異なる１又はそれ以上の腐食抑制構成物を導入することを有している。

一実施例では、有効量の腐食抑制構成物が、冷却水循環システム（本書では場合によっては「クーリングタワー」と称する）の水の中に導入され、システムの亜鉛メッキした金属面にバリア（又は不動態化した面）を形成する。このような導入は、システムの初期動作に先立って新たな未使用のシステムの中への導入、又は稼働中の運用システムの中への導入でよいことに留意されたい。本発明に係る腐食抑制構成物を、本書で詳細を説明するようなスケール（水垢）及び／又は腐食抑制プログラムといった他の構成物又はプログラムと組み合わせた補助的処置として、又は独立した処置プログラムとして、工業用の水システムの中に導入してもよい。

工業用の水システムは、少なくとも部分的に水が満たされており、１又はそれ以上の亜鉛メッキした金属面を有している。本方法は、約６．５から約８．２のｐＨを有するようシステムの水を調整するステップを有している。好適な実施例では、システムの水のｐＨが、約６．８から約７．８に調整される。さらに、本方法は、１又はそれ以上のアミンベースの白錆腐食抑制化合物を有する有効量の腐食抑制構成物を工業用の水システムの水の中に導入するステップを有している。

腐食抑制構成物は、一般に、約１ｐｐｍから約１０，０００ｐｐｍの白錆腐食抑制化合物を有している。好適な実施例では、当該構成物が、約１ｐｐｍから約１０００ｐｐｍの化合物を有している。より好適な実施例では、当該構成物が、約１ｐｐｍから約１００ｐｐｍの化合物を有している。

一実施例では、有効量の腐食抑制構成物が、システムが作動して負荷がかかっている際に工業用の水システムの水の中に導入される。本実施例では、本システムの中に構成物を導入する際又はその後に、ある時間間隔の間、負荷の下でシステムが作動して（すなわち、オンになって）、アミンベースの白錆腐食抑制化合物をシステムの亜鉛メッキした面に接触させて、この面にバリアを形成する。

あるケースでは、バリアを重ねることを要する。このような重ね合わせを、工業用の水システムが作動して負荷が掛かっているときに、又はシステムを止めることで負荷が掛かっていないときに実施してもよい。一実施例では、バリアを重ねることが、システムを除荷し（すなわち、止め）、システムのｐＨを再調整し、システムの水の中に有効量の腐食抑制構成物を再導入し、システムの水を循環させることを有している。別の実施例では、バリアを重ねることが、負荷が掛かった状態にシステムを保持し、（上記のように）システムのｐＨを再調整し、システムの水の中に有効量の腐食抑制構成物を再導入することを有している。

一実施例では、本方法が、複数の異なる腐食抑制構成物を有しており、バリアを重ねることが、工業用の水システムの中に異なる１又はそれ以上の腐食抑制構成物を導入することを有している。

本発明に係る腐食抑制構成物を、好適には、工業用水システムの稼働開始に先立って不動態化処理の前に導入することに留意されたい。このような適用例は、一般に、システムの亜鉛メッキした面に対する最高度の不動態化及び保護を提供するため、本方法は好適である。代替的に、腐食抑制構成物を現在作動又は動作しているシステムに導入してもよい。上記のように、不動態化処理の際にシステムに負荷を掛けたままにすることによってシステムを切らずに、又はシステムを切って除荷することによって、このような適用例を実施してよい。

本発明を実施するのに要しないが、腐食抑制構成物を、１又はそれ以上の他の腐食抑制剤、１又はそれ以上のスケール抑制剤、１又はそれ以上の蛍光トレーサー、１又はそれ以上の水処理ポリマー、１又はそれ以上のポリアルコキシ化合物、又は他の適切な添加又は付加成分と組み合わせてもよいと考えられる。このような添加剤は、本発明が付加的な成分又はプログラムとなる既存の腐食抑制プログラムの部分である。添加剤は、腐食抑制構成物又は別の構成物又は構成物である。代替的な実施例では、このような添加剤を同時に又は連続的に本発明の腐食抑制構成物に加える。

典型的な他の腐食及びスケール抑制剤は、タングステン酸塩；モリブデン酸塩；バナジウム酸塩；リン酸塩；ホスホン酸塩；ホスフィン酸塩；ケイ酸塩；ホウ酸塩；亜鉛及びその塩；ポリカルボン酸塩；安息香酸等；及びこれらの組み合わせ；又は他の適切な腐食又はスケール抑制剤を有している。典型的な水処理ポリマーは、ポリアクリル酸；ポリマレイン酸；アクリル酸、マレイン酸、アクリルアミド、及びアクリルアミドプロピルスルホン酸塩の共重合体及び三元重合体；プリズムポリマー；スルホン酸塩ベースのポリマー；及びアクリル酸、アクリルアミド、スルホメチル化されたアクリルアミドの三元重合体又は共重合体等、及びそれらを組み合わせたものを有している。

実施例
具体例を意図しており本発明の範囲を限定することを意図していない以下の実施例を参照することによって、上記が良く理解されよう。

本実施例では、白錆腐食抑制化合物が、（上述した）Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）Ｄ２３０ポリエーテルアミン及びグリシドールの反応生成物を有している。１１．８グラムのポリエーテルアミン(すなわち、ポリオキシプロピレンジアミン)を２５グラムの水の中に溶解させた。１５．８グラムのグリシドールをこの溶液にゆっくりと加えた。最終的な重量を６０グラムに調整し、この溶液を室温で数時間撹拌した。代替的に、温度を最大約４０℃に調整してもよい。ポリオキシプロピレンジアミンの官能基化の程度が、グリシドール及びジアミンの開始濃度（モル比）に基づいて１及び４の間で変化した。

ポリエーテルアミンの２個の水酸基を持つ官能基化した誘導体を、１モルの（実施例１に記載の）ポリエーテルアミンを、約３０℃乃至約８０℃の間の温度において１乃至４モルの水酸化ナトリウムの存在下で数時間絶えず撹拌しながら異なるモル量（１乃至４モル、４モルが好適な選択）の３−クロロプロパンジオールと反応させることによって合成してもよい。このようなモル比により、１乃至４の範囲の異なる置換度を具えた置換ジアミン生成物を有する混合物を生じる。

亜鉛メッキした軟鋼の試験片を、（４０℃で）１０リットルのセルの中で塩化カルシウム二水和物、硫酸マグネシウム・７水和物、ナトリウム、重炭酸ナトリウム、及び炭酸ナトリウム（計算値に基づく）を用いて作製した以下のような：すなわち、Ｃａ^２＋：４００乃至４４０ｐｐｍ（ａｓ ＣａＣＯ_３）；Ｍｇ^２＋：２００乃至２２０ｐｐｍ（ａｓ ＣａＣＯ_３）；Ｍ−アルカリ度：３００乃至３４０ｐｐｍ（ａｓ ＣａＣＯ_３）；Ｃｌ⁻：２８０乃至３１５ｐｐｍ（ａｓ Ｃｌ⁻）；（ＳＯ_４）^２−：１９２乃至２１１ｐｐｍ（ａｓ （ＳＯ_４）^２−）；ＮａＨＣＯ_３／Ｎａ_２ＣＯ_３緩衝液を用いてｐＨ８．９にｐＨを制御）のような合成水に曝した。対照及び試料は、ホスホン酸塩ベースのスケール抑制プログラムを含んでいた。対照は、さらなる腐食抑制剤を有しなかった。試料Ａ及びＢの双方は、ヒドロキシル基で官能基化した白錆腐食抑制剤としての約１０ｐｐｍのポリアルコキシアミンを含んでいた。腐食率は、暴露の７日後の試験片の重量に基づいており、表１に示すように１年当たりのミル（「ｍｐｙ」）で表される。

溶融メッキをした（「ＨＤＧ」）回転電極（ｐＨ７．５にｐＨを制御）の亜鉛メッキした金属面を用いて１０リットルのセルで直線分極電気化学実験を行った。対照及び試料は、１００ｐｐｍのホスホン酸塩、リン酸塩、及びポリマーベースの多機能性の水処理プログラムを備えた不動態化段階を含んでいた。塩化カルシウム二水和物、硫酸マグネシウム・7水和物、（計算値に基づく）重炭酸ナトリウムを含む以下の合成水化学を使用した：すなわち、Ｃａ^２＋：１５０乃至１７０ｐｐｍ（ａｓ ＣａＣＯ_３）；Ｍｇ^２＋：７５乃至８５ｐｐｍ（ａｓ ＣａＣＯ_３）；Ｍ−アルカリ度：８５乃至１０５ｐｐｍ（ａｓ ＣａＣＯ_３）；Ｃｌ⁻：１０５乃至１２０ｐｐｍ（ａｓ Ｃｌ⁻）；及び（ＳＯ_４）^２−：７２乃至８２ｐｐｍ（ａｓ （ＳＯ_４）^２−）。また、対照及び試料は、上記の実施例３のように、不動態化した電極がより過度の腐食環境に曝されている第２の段階を含んでいた。初期の腐食率（０乃至２４時間）に続いて、長時間の腐食率（２４乃至７２時間）をｍｐｙで測定した。表２が初期及び長時間の腐食率を示している。

本書に記載の現在のところ好適な実施例に対する様々な変更及び改良が当業者に明らかであることに留意されたい。本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、及び所望の利点を弱めずに、このような変更及び改良を行うことができる。このため、このような変更及び改良は添付の特許請求の範囲によってカバーされていることを意味する。

Claims (1)

1. 少なくとも部分的に水を満たし１又はそれ以上の亜鉛メッキした金属面を有する工業用の水システムにおいて腐食を抑制する方法であって、当該方法が：
   （ａ）前記工業用の水システムの水を６．５〜８．２のｐＨを有するよう調整するステップと；
   （ｂ）前記システムに負荷が掛かっているか又は負荷が掛かっていないときに、前記工業用の水システムの水の中に、１又はそれ以上のアミンベースの白錆腐食抑制化合物を有する有効量の腐食抑制構成物を導入するステップと；
   （ｃ）前記システムに負荷が掛かっていないときに、ある時間間隔の間、前記工業用の水システムの水を循環させて、前記亜鉛メッキした金属面に前記アミンベースの白錆腐食抑制化合物を接触させ、前記亜鉛メッキした金属面にバリアを形成するステップと；
   （ｄ）前記システムに負荷が掛かっているときに、前記時間間隔の間、前記システムを作動させて、前記白錆腐食抑制化合物を前記亜鉛メッキした金属面に接触させ、前記亜鉛メッキした金属面に前記バリアを形成するステップと；
   （ｅ）ｉ）前記システムを除荷し、６．５〜８．２に前記システムの水のｐＨを再調整し、前記システムの水の中に有効量の前記腐食抑制構成物を再導入し、前記システムの水を循環させることによって、又は
   ｉｉ）前記システムに掛かる負荷を保持し、６．５〜８．２に前記システムの水のｐＨを再調整し、前記システムの水の中に有効量の前記腐食抑制構成物を再導入することによって、
   任意に前記バリアを重ねるステップと；
   （ｆ）１又はそれ以上の追加の時間間隔の間、前記工業用の水システムに負荷を掛けて作動させて、前記１又はそれ以上の追加の時間間隔の後にステップ（ｅ）を任意に繰り返すステップと；
   を具え、
   前記アミンベースの白錆腐食抑制化合物が、化学式［Ｒ］ ₂ Ｎ−Ｒ１ _x −Ｎ［Ｒ］ ₂ のアミンベースの白錆腐食抑制化合物であって；Ｒは、Ｈ、又は［−ＣＨ ₂ ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ ₂ （ＯＨ）］であり；Ｒ１は、オキシプロピレンであり；Ｘが１〜２０であることを特徴とする方法。