JPH0132313B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 腐食阻止剤を含有する、アルカリ性反応を呈
する水溶液を用いる鉄表面および鋼表面の不動態
化方法において、金属表面を、水に澄明に溶解す
る、 (a) １種以上のマレイン酸モノアルキルアミド、 (b) １種以上のアルカノールアミン (c) 錯化作用を有する１種以上のホスホン酸 からなる組合わせを含有する0.5〜５重量％溶液
で処理し、その際マレイン酸モノアルキルアミド
対アルカノールアミンの重量比が１：0.3〜１：
10であり、マレイン酸モノアルキルアミド対ホス
ホン酸の重量比が１：0.01〜１：0.5であり、か
つ溶液のPH価が7.5〜10.5であることを特徴とす
る鉄表面および鋼表面の不動態化方法。 ２ 金属表面を、炭素原子数６〜14を有するマレ
イン酸モノ−ｎ−または−イソ−アルキルアミド
を含有する溶液で処理する、請求の範囲第１項記
載の方法。 ３ 金属表面を、モノ−、ジ−および／またはト
リエタノールアミンを含有する溶液で処理する、
請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４ 金属表面を、ホスホン酸として１−ヒドロキ
シアルキル−１，１−ジホスホン酸、１−アミノ
アルキル−１，１−ジホスホン酸、ホスホノカル
ボン酸および／または式： ［式中Ｒ＝−PO₃H₂または

【式】 を表わす］のホスホン酸を含有する溶液で処理す
る、請求の範囲第１項から第３項までのいずれか
１項記載の方法。 ５ 金属表面を、ホスホン酸として１−ヒドロキ
シエタン−１，１−ジホスホン酸、２−ホスホノ
ブタン−１，２，４−トリカルボン酸および／ま
たはニトロトリメチレンホスホン酸を含有する溶
液で処理する、請求の範囲第１項から第４項まで
のいずれか１項記載の方法。 ６ 金属表面を、マレイン酸モノアルキルアミド
対アルカノールアミンの重量比が１：１〜１：４
である溶液で処理する、請求の範囲第１項から第
５項までのいずれか１項記載の方法。 ７ 金属表面を、マレイン酸モノアルキルアミド
対ホスホン酸の重量比が１：0.1〜１：0.5である
溶液で処理する、請求の範囲第１項から第６項ま
でのいずれか１項記載の方法。 ８ 金属表面を、付加的に表面活性剤を、水溶液
に対して0.005〜0.3％の量で含有する溶液で処理
する、請求の範囲第１項から第７項までのいずれ
か１項記載の方法。 ９ 金属表面を、付加的にビルダーを、水溶液に
対して0.2〜２％の量で含有する溶液で処理する、
請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１項
記載の方法。 １０ 腐食防止剤を含有するアルカリ性反応を呈
する水溶液を主体とする鉄−および鋼表面の不動
態化剤において、該溶液が水に澄明に溶解する、 (a) １種以上のマレイン酸モノアルキルアミド、 (b) １種以上のアルカノールアミン (c) 錯化作用を有する１種以上のホスホン酸 からなる組合わせ物を、合計0.5〜５重量％の量
で含有し、その際マレイン酸モノアルキルアミド
対アルカノールアミンの重量比が１：0.3〜１：
10であり、マレイン酸モノアルキルアミド対ホス
ホン酸の重量比が１：0.01〜１：0.5であり、か
つ溶液のPH価が7.5〜10.5であることを特徴とす
る鉄−および鋼表面の不動態化剤。 １１ 炭素原子数６〜14のマレイン酸モノ−ｎ−
または−イソ−アルキルアミドを含有する、請求
の範囲第１０項記載の不動態化剤。 １２ モノ−、ジ−および／またはトリエタノー
ルアミンを含有する、請求の範囲第１０項または
第１１項記載の不動態化剤。 １３ ホスホン酸として１−ヒドロキシアルキル
−１，１−ジホスホン酸、１−アミノアルキル−
１，１−ジホスホン酸、ホスホノカルボン酸およ
び／または式： ［式中Ｒ＝−PO₃H₂または を表わす］のホスホン酸を含有する、請求の範囲
第１０項から第１２項までのいずれか１項記載の
不動態化剤。 １４ ホスホン酸として１−ヒドロキシエタン−
１，１−ジホスホン酸、２−ホスホノブタン−
１，２，４−トリカルボン酸および／またはニト
リロトリメチレンホスホン酸を含有する、請求の
範囲第１０項から第１３項までのいずれか１項記
載の不動態化剤。 １５ マレイン酸モノアルキルアミド対アルカノ
ールアミンの重量比が１：１〜１：４である、請
求の範囲第１０項から第１４項までのいずれか１
項記載の不動態化剤。 １６ マレイン酸モノアルキルアミド対ホスホン
酸の重量比が１：0.1〜１：0.5である、請求の範
囲第１０項から第１５項までのいずれか１項記載
の不動態化剤。 １７ 付加的に表面活性剤、とくに非イオン表面
活性剤を、水溶液に対して0.005〜0.3％の量で含
有する、請求の範囲第１０項から第１６項までの
いずれか１項記載の不動態化剤。 １８ 付加的にビルダー、とくに燐酸塩および／
または硼酸塩を、水溶液に対して0.2〜２％の量
で含有する、請求の範囲第１０項から第１７項ま
でのいずれか１項記載の不動態化剤。 明細書 本発明の対象は、弱アルカリ性反応を呈しかつ
特定の腐食阻止物質の組合せを含有する水溶液を
用いて、化学的方法で鉄−および鋼表面の不動態
化する方法および不動態化剤である。 好ましくない腐蝕現象をさけるために鉄−およ
び鋼表面を不動態化することがしばしば必要であ
る。これはたとえば洗浄操作の際またはその後、
金属加工の際または金属を引続き加工する前の中
間貯蔵の際に行なわれる。同様に不動態化剤は、
圧力試験浴、たとえば誘導焼入れの場合の急冷
水、たとえば自動車試験台における冷却循環水に
対する添加物としておよび水力液としても使用さ
れる。 不動態化のためには、多数の方法が公知であ
る。たとえば油または脂肪を用いるかあるいは相
応するプラスチツクエマルジヨンを用いて行なう
ことができるが、この場合しばしば好ましくない
層が形成する。このため、金属表面を相応する化
学的添加物を含有する水溶液で不動態化するのが
しばしば有利である。腐蝕を阻止する。このよう
な鉄表面の不動態化剤は、たとえば亜硝酸アルカ
リ、クロム酸アルカリ、石けん、安息香酸塩およ
びアルカノールアミンである。また、マレイン酸
モノアルキルアミドもすでに鉄表面および鋼表面
の不動態化のために使用されている。 ところで意外にも、弱アルカリ性反応を呈しか
つ特定の腐蝕阻止物質の組合せを含有する水溶液
を用い化学的方法で鉄−および鋼表面を不動態化
する下記に記載した方法を利用すれば、防蝕の点
で強い協力作用が出現することが判明した。 新規方法は、金属表面を、そのPH価が7.5〜
10.5の間にありかつ水に澄明に溶解する、 (a) １種以上のマレイン酸モノアルキルアミド、 (b) １種以上のアルカノールアミン、 (c) 錯化作用を有する１種以上のホスホン酸 からなる組合わせを含有する0.5〜５重量％溶液
で処理し、その際マレイン酸モノアルキルアミド
対アルカノールアミンの重量比は１：0.3〜１：
10であり、マレイン酸モノアルキルアミド対ホス
ホン酸の重量比は１：0.01〜１：0.5であること
を特徴とする。 マレイン酸モノアルキルアミドとしては、炭素
原子数６〜14、有利に炭素原子数８〜10の直鎖な
らびに分枝アルキル基を有するアミドが挙げられ
る。 適当なアルカノールアミンとしては、モノ−、
ジ−およびトリイソプロパノールアミン、ｎ−プ
ロパノールアミン、Ｎ，Ｎ，N′，N′−テトラキ
ス−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミン
および有利にモノ−、ジ−およびトリエタノール
アミンのような短鎖化合物が殊に混合物として挙
げられる。 適当な錯化性ホスホン酸としては次のものが挙
げられる： １−ヒドロキシ−アルキル−１，１−ジホスホ
ン酸、１−アミノアルキル−１，１−ジホスホン
酸、殊に２−ホスホン−１，２，４−トリカルボ
ン酸および／または一般式： 〔式中 を表わす〕のホスホン酸のようなホスホノカルボ
ン酸。 とくに、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホ
スホン酸、２−ホスホノブタン−１，２，４−ト
リカルボン酸およびニトリロトリメチレンホスホ
ン酸が有利であることが立証された。さらに、ホ
スホン酸はアルカリ塩またはアルカノールアミン
塩として使用することができる。相応する溶液
に、遊離のホスホン酸を加えることもできる。か
かる場合には、溶液中の過剰のアルカノールアミ
ンによつてこの溶液はPH価7.5〜10.5に調節する
ことができる。 本発明による組合せ物の重要な特徴は、マレイ
ン酸モノアルキルアミド対アルカノールアミンの
重量比であり、これは１：0.3〜１：10、有利に
１：１〜１：４であるべきである。マレイン酸モ
ノアルキルアミド対ホスホン酸の重量比は、本発
明方法においては１：0.01〜１：0.5、とくに
１：0.1〜１：0.5である。ホスホン酸添加量をさ
らに高めることも可能であるが、付加的協力作用
をもたらさない。 本方法の実施に適当な溶液のPH価7.5〜10.5が
すでに使用した物質のアルカリ性によつて得られ
ない場合には、該PH価を少量のアルカリの添加に
よつて調節することができる。 鉄または鋼からなる金属表面の処理は30〜100
℃の高めた温度で行なうこともできるが、有利に
は室温で行なうことができる。 不動態化剤は、既述した成分に対し付加的にな
お他の物質を含有していてもよい。この場合、表
面活性剤、とくに弱泡性の非イオン表面活性剤が
挙げられる。殊に、不動態化と同時に洗浄が望ま
しいか、あるいは潤滑された部分的に潤滑された
部材を一作業工程で同時に処理するときである。 弱泡性の非イオン表面活性剤としては次のもの
が挙げられる：ポリプロピレングリコールないし
ポリエチレングリコールに対するエチレンオキシ
ドまたはプロピレンオキシドの付加生成物ならび
にモノ−またはポリアルコール、モノ−またはポ
リアミン、脂肪酸、アミドおよびＣ原子数８〜
20、殊に18のアルキル基を有するアルキルフエノ
ールに対するエチレンオキシドおよび／またはプ
ロピレンオキシドの付加生成物。 表面活性剤を使用する限り、不動態化水溶液中
の濃度は0.005〜0.3重量％である。 最後に多くの場合、洗浄作用を増強するため
に、本発明による不動態化剤に、表面活性剤の作
用を増強するいわゆるビルダーを加えることも有
利である。殊に、オルト燐酸塩またはポリ燐酸塩
および／または硼酸塩が挙げられる。水溶液に対
して0.2〜２重量％の量のビルダー含量が有利で
ある。さらに、本発明による不動態化剤は、自体
公知の方法で防蝕作用を増強しかつ溶解助剤なら
びに泡調節剤として作用する。短鎖脂肪酸、つま
りＣ原子数６〜12の脂肪酸、たとえばカプリル酸
またはイソノナン酸のアルカノールアミン石けん
を含有していてもよい。また、本発明による溶液
は場合によりなお、たとえばクロムフエノール、
ジフエニル誘導体、ヘキサヒドロトリアジン誘導
体のような細菌による分解を阻止するための保存
剤および／または非鉄金属阻止のためにベンゾト
リアゾール、メルカプトベンゾトリアゾールおよ
びリグニンスホネートを約0.05〜0.1重量％の量
で含有していてもよい。使用される不動態化剤は
前記成分を記載量で含有する。しかし、所望の場
合には、使用直前に前記濃度に稀釈するために、
相応する不動態化剤を濃縮された形に製造するこ
ともできる。 本発明による溶液を用いて得られる防蝕は、
個々の物質の性質の和よりも著しく高く、従来使
用された不動態化剤を凌駕する。 例 本発明方法のすぐれた防蝕作用を：
DIN51360／２による防蝕テストで鋳鉄屑GG30
を用い露出時間２時間でテストした。試験溶液は
室温で硬度20゜の水を用いて調製した。すべての
試験溶液のPH価は8.5〜10.5の間にあり；試験溶
液と比較溶液は等しいPH価に調節した。それぞれ
の組合せの濃度は、DINテスト１において1.5％
および２％であつた。表中(a)では比較実験、(b)で
は本発明による溶液が記載されている。

【表】 ルアミン

【表】

【表】 オキシドの付加生成物）
DIN51360／２による腐蝕テスト 腐蝕度０−４（０＝腐蝕なし、４＝強い腐蝕）
での発錆の判定

【表】