JP5789916B2 - 孔食抑制剤及び孔食抑制方法 - Google Patents
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特に本願の孔食抑制剤及び孔食抑制方法は、酸化剤が存在する水系において、従来のアゾール系銅用防食剤では抑制し得ない孔食を有効に抑制することができる。
本発明においては、銅系部材と接触する水系に、特定の疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物を添加することにより、銅系部材の表面に耐食性及び耐久性に優れる皮膜を形成して孔食の抑制を図るが、本発明に係る孔食抑制の作用機構については以下のように考えられる。
本発明の孔食抑制剤において有効成分として用いる疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物とは、1位と3位が窒素原子で、2位、4位及び5位が炭素原子で構成された含窒素不飽和5員環であって、該含窒素不飽和5員環の2位の炭素原子に疎水基が置換している化合物である。
このアルキル基の炭素数が5以下では疎水性が不足し、19以上では疎水性が高まりすぎて水に難溶性となる。アルキル基の炭素数は特に8〜17であることが好ましい。
なお、上記イミダゾリニウム塩としては、塩化物塩(Cl塩)などがある。
疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物の水系への添加濃度としては、処理対象の水質、銅系部材の表面積などにより、最適な効果を得られる濃度に調整して用いることができるが、通常1〜100mg/L、特に2〜20mg/Lの範囲とすることが好ましい。
その他、本発明の効果を阻害しない範囲で他の水処理剤、例えば防食剤、スケール防止剤、スライム処理剤、消泡剤、界面活性剤、キレート剤などを併用することが可能である。
皮膜を形成する処理に要する時間は、通常24時間で十分な効果を得ることが可能である。処理時間が24時間を超えた場合でも特に効果は阻害されない。
本発明で用いる疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物を、水系に添加することにより形成された皮膜の性能は、当該疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物が水系からブローなどにより排出された後にも維持される。
<電気化学測定による防食皮膜のカソード反応抑制効果の確認>
リン脱酸銅(C1220)製のチューブを長さ2cmに切り出し、さらに半割したものに導線を接続し、供試部(約1cm四方)以外の部分をシリコンシーラントで被覆したものを試験片として用いた。
<防食皮膜の孔食発生抑制効果の確認>
リン脱酸銅(C1220)製のチューブを長さ2cmに切り出し、さらに半割したものに導線を接続し、供試部(約1cm四方)以外の部分をシリコンシーラントで被覆したものを試験片として用いた。この試験片を前記表1に示す試験水1Lに浸漬し、防食皮膜形成剤として表4に示すものを表4に示す濃度で添加した。ただし、比較例4では防食皮膜形成剤無添加とした。水温は30℃とし、スターラー撹拌条件下で24時間処理を行い、試験片表面に防食皮膜を形成した。
<防食皮膜の耐久性の評価>
リン脱酸銅(C1220)製のチューブを長さ2cmに切り出し、さらに半割したものに導線を接続し、供試部(約1cm四方)以外の部分をシリコンシーラントで被覆したものを試験片として用いた。この試験片を前記表1に示す試験水1Lに浸漬し、防食皮膜形成剤として表6に示すものを表6に示す濃度で添加した。ただし、比較例7は防食皮膜形成剤無添加とした。水温は30℃とし、スターラー撹拌条件下で24時間処理を行い、試験片表面に防食皮膜を形成した。
Claims (4)
- 銅系部材と接する冷却水系に添加することにより、該銅系部材表面に耐食性及び耐久性に優れる皮膜を形成する孔食抑制剤において、
該孔食抑制剤が、1位と3位が窒素原子で、2位、4位及び5位が炭素原子で構成された含窒素不飽和5員環であって、該含窒素不飽和5員環の2位の炭素原子に疎水基が置換している化合物(以下、この化合物を「疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物」と称す。)と、
トリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール、及びメルカプトベンゾチアゾールから選ばれる1種又は2種以上のアゾール系銅用防食剤とを含み、
該疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物がイミダゾール系化合物、イミダゾリン系化合物、イミダゾリニウム塩系化合物及びイミダゾリウム塩系化合物よりなる群から選ばれる1種又は2種以上であり、
該疎水基が炭素数6〜18のアルキル基であることを特徴とする銅系部材の孔食抑制剤。 - 請求項1において、前記疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物が、2−ヘキシルイミダゾール、2−ヘプチルイミダゾール、2−オクチルイミダゾール、2−ノニルイミダゾール、2−デシルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ドデシルイミダゾール、2−トリデシルイミダゾール、2−テトラデシルイミダゾール、2−ペンタデシルイミダゾール、2−ヘキサデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−オクタデシルイミダゾール、2−C6〜C18アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、2−C6〜C18アルキル−N−ヒドロキシエチル−N−カルボキシラートメチルイミダゾリニウム塩、2−C6〜C18アルキル−N,N−ビスヒドロキシエチルイミダゾリニウム塩、及び1−メチル−1−ヒドロキシエチル−2−C6〜C18アルキル−イミダゾリニウム塩から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする銅系部材の孔食抑制剤。
- 銅系部材と接する冷却水系に孔食抑制剤を添加することにより、該銅系部材表面に耐食性及び耐久性に優れる皮膜を形成する孔食抑制方法において、
該孔食抑制剤が、1位と3位が窒素原子で、2位、4位及び5位が炭素原子で構成された含窒素不飽和5員環であって、該含窒素不飽和5員環の2位の炭素原子に疎水基が置換している化合物(以下、この化合物を「疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物」と称す。)を含み、
該疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物がイミダゾール系化合物、イミダゾリン系化合物、イミダゾリニウム塩系化合物及びイミダゾリウム塩系化合物よりなる群から選ばれる1種又は2種以上であり、
該疎水基が炭素数6〜18のアルキル基であり、
前記水系に前記疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物と共に、トリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール、及びメルカプトベンゾチアゾールから選ばれる1種又は2種以上のアゾール系銅用防食剤を添加することを特徴とする銅系部材の孔食抑制方法。 - 請求項3において、前記疎水基置換含窒素不飽和複素環化合物が、2−ヘキシルイミダゾール、2−ヘプチルイミダゾール、2−オクチルイミダゾール、2−ノニルイミダゾール、2−デシルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ドデシルイミダゾール、2−トリデシルイミダゾール、2−テトラデシルイミダゾール、2−ペンタデシルイミダゾール、2−ヘキサデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−オクタデシルイミダゾール、2−C6〜C18アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、2−C6〜C18アルキル−N−ヒドロキシエチル−N−カルボキシラートメチルイミダゾリニウム塩、2−C6〜C18アルキル−N,N−ビスヒドロキシエチルイミダゾリニウム塩、及び1−メチル−1−ヒドロキシエチル−2−C6〜C18アルキル−イミダゾリニウム塩から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする銅系部材の孔食抑制方法。
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