JPH10317177A - 金属防食用組成物 - Google Patents
金属防食用組成物Info
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- JPH10317177A JPH10317177A JP13015297A JP13015297A JPH10317177A JP H10317177 A JPH10317177 A JP H10317177A JP 13015297 A JP13015297 A JP 13015297A JP 13015297 A JP13015297 A JP 13015297A JP H10317177 A JPH10317177 A JP H10317177A
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- 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
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Abstract
化を受け易い非鉄金属等からなる素材や機械・器具、部
品などを保管、搬送もしくは輸出する際に、その表面が
酸化されて発錆するのを防止するための金属防食用組成
物であり、特に気相および液相のいずれの状態でも優れ
た防食性能を発揮すると共に、用済み後は被防食材表面
から簡単に除去できる金属防食用組成物を提供するこ
と。 【解決手段】 カルボキシル基含有化合物の有機アミン
塩とアミノニトリル化合物を含む金属防食用組成物であ
って、上記カルボキシル基含有化合物が、飽和カルボン
酸の1種以上であり、上記有機アミンが、本文記載の式
[1]で示されるアミンの1種以上、上記アミノニトリ
ル化合物が、本文記載の式[2]または式[3]で示さ
れるアミノニトリルまたはジニトリルである金属防食用
組成物を開示する。
Description
やAlなどを始めとする酸化を受け易い非鉄金属等から
なる素材や機械・器具、部品などを保管、搬送もしくは
輸出する際に、その表面が酸化されて発錆するのを防止
するための金属防食用組成物に関し、特に気相および液
相のいずれの状態でも優れた防食性能を発揮すると共
に、用済み後は被防食材表面から簡単に除去することの
できる金属防食用組成物に関するものである。
まで一般的に用いられてきたのは、金属材の表面に防錆
油を塗布して油膜を形成し、腐食原因となる酸素や水分
を遮断する方法であるが、防錆油では用済み後の除去が
煩雑であるところから、最近では、少量で優れた防食効
果を示し且つ用済み後は簡単に除去することのできる気
化性防食剤が広く活用されている。この種の気化性防食
剤は、一般にVCI(Volataile Corrosion Inhibitor
)と呼ばれており、代表的なものとしては、昇華性の
ジシクロヘキシルアミン・亜硝酸塩[ (C6H11)2NH・HN
O2:DICHAN]が挙げられる。
で約30cmの到達距離しかなく、また水に対する溶解
度も4重量%程度と非常に小さいため、防食に有効な濃
度を確保するにはアルコール等の有機溶剤に溶解して用
いなければならず、取り扱いが煩雑であるばかりでな
く、引火、爆発、人体への悪影響など作業環境の保全・
衛生面からも問題が指摘されている。
情に着目してなされたものであって、その目的は、気化
性防食剤として気相で優れた防食効果を示すばかりでな
く水に溶かした状態でも優れた防食効果を発揮し、しか
も用済み後は被防食材から簡単に除去することのできる
金属防食用組成物を提供しようとするものである。
のできた本発明の金属防食用組成物は、カルボキシル基
含有化合物の有機アミン塩とアミノニトリル化合物を含
む金属防食用組成物であって、上記カルボキシル基含有
化合物が、飽和カルボン酸の1種以上、上記有機アミン
が、下記式[1]で示されるアミンの1種以上、
たは異なって、水素原子、アルキル基またはアルケニル
基、もしくはアルカノール基を表わす)上記アミノニト
リル化合物が、下記式[2]で示されるアミノニトリル
なって、水素原子、アルキル基、アルケニル基またはア
リル基、もしくはアルカノール基を表わす)または、下
記式[3]で示されるジニトリル
分の中でも特に好ましい化合物としては、上記カルボキ
シル基含有化合物として、炭素数6〜12の飽和カルボ
ン酸、中でもn−ヘキサン酸、またはこれを主体とする
飽和カルボン酸が、上記有機アミンとして、前記式
[1]におけるR1 ,R2 ,R3 が、水素原子、炭素数
1〜8のアルキル基、アルケニル基またはアルカノール
基である有機アミン、中でもジエチルアミン、ジブチル
アミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノー
ルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン
など(とりわけ好ましいのは、ジブチルアミン、ジエタ
ノールアミン、またはジメチルエタノールアミン)、上
記アミノニトリル化合物としては、前記式[3]で示さ
れるジニトリル、または前記式[2]におけるR4 ,R
5 が、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、アルケニ
ル基またはアルカノール基であるジエチルアミノプロピ
オニトリル、例えば(ヒドロキシエチル)アミノプロピ
オニトリルなど(特に、ジエチルアミノプロピオニトリ
ル)が代表的なものとして挙げられる。
は、上記有機アミンの含有量が、上記カルボキシル基含
有化合物に対して略当モル量、アミノニトリル化合物の
含有量が、上記カルボキシル基含有化合物と有機アミン
の総量100重量部に対して0.5〜10重量部、より
好ましくは2〜5重量部の範囲であり、かかる好適範囲
内で上記3成分を含有させることによって、優れた防食
効果をより安定して発揮する金属防食用組成物を得るこ
とができる。
ボン酸(以下、A成分ということがある)の1種以上
と、前記式[1]で示される有機アミン(以下、B成分
ということがある)の1種以上と、前記式[3]で示さ
れるジニトリルまたは前記式[2]で示されるアミノニ
トリル化合物(以下、C成分ということがある)の1種
以上を必須成分とするものであり、これら3成分を含有
させることによって、後記実施例でも明らかにする如
く、気化性防食剤として気相状態で使用する場合はもと
より、水溶液状の液相状態で使用する場合でも、酸化腐
食性金属材に対して非常に優れた防食効果を発揮する防
食用組成物を得ることができる。
飽和カルボン酸が全て使用可能であるが、実用性や入手
の容易性を考えると、好ましいのは炭素数6〜12の飽
和カルボン酸、より具体的にはn−ヘキサン酸、n−オ
クタン酸、n−デカン酸、n−ドデカン酸などがが例示
されるが、これらの中でも特に好ましいのは、炭素数が
8〜10の飽和カルボン酸、より具体的にはn−オクタ
ン酸、n−デカン酸、n−ドデカン酸、あるいはこれら
の混合物である。
するものであれば全ての有機アミンが使用可能である
が、実用性や入手の容易性、価格などを考慮して好まし
いのは、前記式[1]におけるR1 ,R2 ,R3 が、水
素原子、炭素数1〜8のアルキル基、アルケニル基また
はアルカノール基である有機アミン、具体的にはジエチ
ルアミン、ジブチルアミン、ジメチルエタノールアミ
ン、ジエチルエタノールアミン、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミンなどであり、これらの中でも特
に好ましいのはジブチルアミン、ジエチルエタノールア
ミン、ジエタノールアミンである。
れるジニトリル、または前記式[2]に合致するもので
あれば全てのアミノニトリル化合物が使用可能である
が、実用性や入手の容易性、価格などを考慮して好まし
いのは、前記式[3]で示されるジニトリル、および前
記式[2]におけるR4 ,R5 が、水素原子、炭素数1
〜8のアルキル基、アルケニル基またはアルカノール基
であるアミノニトリル(より具体的には、ジエチルアミ
ノプロピオニトリル、ビス(ヒドロキシエチル)アミノ
プロピオニトリル、とりわけジエチルアミノプロピオニ
トリル)である。
他2種以上を併用した場合も実質的な作用効果は殆んど
変わらない。なお上記B成分は、前記A成分分子中のカ
ルボキシル基とのアミン塩として防食用組成物中に存在
し、また前記C成分は、上記A,B成分とは格別の結合
を起こすことなく混合状態で共存する。そして、これら
A〜C成分によって発揮される防食作用は、次の様に説
明することができる。
記式 R−COOH・NR1 R2 R3 + H2 O ⇔ RCOO- + H+ + R1 R2 R3 NH+ + OH- に示す如く加水分解を起こし、A成分はアニオンに、ま
たB成分はカチオンになる。
ド面とピンホールのFeOのアノード面が存在してお
り、加水分解により生じたA成分アニオンはアノード面
に吸着し、またB成分カチオンはカソード面に吸着す
る。A,B成分はアノード、カソードの両極に作用して
疎水性の皮膜を形成し、腐食因子(塩素や酸素など)お
よび水と金属表面との接触を防いで防食作用を発揮する
ものと考えられる。
を有しており、液相から蒸発したC成分が気相中の金属
表面に到達すると、ニトリル基のN原子が有する電子吸
引効果によって速やかに化学吸着して防食性の皮膜を形
成する。
分の存在による相乗的作用効果によって優れた防食作用
を発揮するものであり、これらのうち1成分でも欠く場
合は本発明で意図する様な高レベルの防食効果は得られ
ない。そしてこうした相乗的防食効果をより有効に発揮
させるには、上記有機アミンの含有量を、上記カルボキ
シル基含有化合物に対して略当モル量(即ち、最も好ま
しいのは当モル量であるが、±10モル%程度の範囲は
許容される)とし、アミノニトリル化合物の含有量は、
上記カルボキシル基含有化合物と有機アミンの総量10
0重量部に対して0.5重量部以上、より好ましくは2
重量部以上で、かつ10重量部以下、より好ましくは5
重量部以下の範囲で含有させることが望ましい。
っては、上記A〜C成分を上記の様な好適配合比率で使
用し、それらを好ましくは0.1〜10重量%、より一
般的には0.5〜5重量%となる様に水に溶解して用い
られる。即ちこれらの成分は何れも水に対する溶解度が
高く、濃度を高める為に格別の有機溶剤を使用すること
なく水溶液状で使用することができるので、その取扱い
が容易で引火、爆発、作業環境の汚染といった問題を生
じることもなく、安全に使用することができる。しか
し、必要によってはアルコール等の無害な有機溶剤を少
量併用することも可能である。またこの防食用組成物
は、溶液状態のままで使用できる他、紙や布などに含浸
し、気化性防食成分を揮発させることによって防食機能
を発揮させることも有効である。
明するが、本発明はもとより下記実験例によって制限を
受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲
で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それ
らは全て本発明の技術的範囲に包含される。なお、本実
験例で採用した各性能評価法は下記の通りである。
6 5.39に順じて試験を行なった。尚、防食剤は直
径50mm×高さ50mmの秤量ビンに0.5g入れて
試験を行なった。 ◎:全く錆を生じない ○:10個未満の点錆 △:10〜20個の点錆 ×:21個以上の点錆
4に準じ、下記の方法で試験を行なった。尚、防食剤は
5%のメタノール溶液に浸漬した後、乾燥させて試験に
供した。 測定面:さび発生度の測定面は、試験片中央部の50×
50mmとする。 測定板:材質無色透明のもの、 寸法 60×80mmの平板 碁盤目 測定板の測定面に当たる部分に幅約0.5mm
の刻み線で1辺が5mmの正方形の碁盤目100個を刻
んだもの。 さび発生の数え方:試験片に測定板を重ね合わせ、肉眼
で1点以上のさびが発生している碁盤目の数を数える。 さび発生度の表示:さび発生率から下記の等級で表示す
る。 A級:さび発生率 0% B級:さび発生率 1〜10% C級:さび発生率 11〜25% D級:さび発生率 26〜50% E級:さび発生率 51〜100%
た熱間圧延鋼板(SS−41,45mm×45mm×8mm)
を255mm×330mm×450mmH (38リットル)の
デシケータ内に吊り下げ、また下部には、5gの防食剤
を入れた容器とグリセリン水溶液(相対湿度90%)を
入れた容器を入れる。このデシケータ全体を恒温槽に入
れ、40℃×16時間→5℃×8時間を5サイクル繰り
返して試験片の表面に水滴を結露させ、錆発生の有無を
目視で評価する。
硫酸イオンを夫々1000ppm 含有する水に各防食剤を
0.5%の濃度で溶解し、この液に標準試験片(自動車
用鋼板)を全浸漬させて、120時間経過後の錆発生の
有無を目視で評価する。
硫酸イオンを夫々100ppm 含有する水に防食剤を溶解
し、この水溶液に標準試験片(自動車用鋼板)を半浸漬
状態で恒温槽に入れ、20℃×16時間→5℃×8時間
で10サイクルの浸漬試験を行なった後、錆発生の有無
を目視で評価する。
有機アミン及びアミノニトリル化合物を配合して得た防
食用組成物について、夫々の防食性能を調べたところ、
表2に示す結果が得られた。
5,7,9,11は本発明の規定要件を満たす実施例、
No.2,4,6,8,10,12は、上記各実施例の
うちアミノニトリル化合物を併用しなかった比較例であ
り、夫々を対比すれば明らかである様に、3成分を含む
各実施例は比較例に比べていずれも優れた防食性能を有
していることが分かる。またNo.13,14は、有機
アミンを併用しなかった比較例であり、気化性試験や湿
潤試験の結果は良好であるが、全浸漬試験結果が非常に
悪い。
物と有機アミンおよびアミノニトリル化合物を表に示す
濃度で溶解した水溶液を使用し、前述の方法により液相
部分(浸漬部)、気液界面および気相部(液面より上方
部)における錆の発生状況を調べた結果を示したもので
あり、上記3成分を含む本発明の金属防食用組成物を溶
解したもの(No.15,16,18,19)は、いず
れも優れた防食作用を示しているのに対し、アミノニト
リル化合物を含まないNo.17,20,21では、気
相部分の防食性能に劣ることが分かる。
記A〜C成分を必須成分として含有せしめ、好ましく
は、それらを前述の如き好適含有比率で配合することに
よって、溶液状態で優れた防食作用を発揮する他、該溶
液から揮発する防食成分によって気相雰囲気中において
も優れた防食作用を示す防食用組成物を提供し得ること
になった。特にこの組成物は、従来の気化性防食剤に較
べて水に対する溶解度が高く、格別に有機溶剤を使用せ
ずとも十分な溶液濃度に調整することができ、水溶液状
のままで優れた防食効果を発揮する他、これを紙や布な
どに含浸させて気化性成分を揮発させることにより防食
作用を発揮させることもでき、用途に応じた様々の形態
で幅広く活用することができる。
Claims (8)
- 【請求項1】 カルボキシル基含有化合物と有機アミン
およびアミノニトリル化合物を含む金属防食用組成物で
あって、 上記カルボキシル基含有化合物が、飽和カルボン酸の1
種以上、 上記有機アミンが、下記式[1]で示されるアミンの1
種以上、 【化1】 (式中、R1 ,R2 ,R3 は、夫々同一または異なっ
て、水素原子、アルキル基またはアルケニル基、もしく
はアルカノール基を表わす)上記アミノニトリル化合物
が、下記式[2]で示されるアミノニトリル 【化2】 (式中、R4 ,R5 は、夫々同一または異なって、水素
原子、アルキル基、アルケニル基またはアリル基、もし
くはアルカノール基を表わす)または、下記式[3]で
示されるジニトリル 【化3】 であることを特徴とする金属防食用組成物。 - 【請求項2】 上記カルボキシル基含有化合物が、炭素
数6〜12の飽和カルボン酸の1種以上である請求項1
記載の金属防食用組成物。 - 【請求項3】 上記カルボキシル基含有化合物が、オク
タン酸を主体とするものである請求項2記載の金属防食
用組成物。 - 【請求項4】 上記有機アミンにおけるR1 ,R2 ,R
3 が、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、アルケニ
ル基またはアルカノール基である請求項1〜3のいずれ
かに記載の金属防食用組成物。 - 【請求項5】 上記有機アミンが、ジブチルアミン、ジ
エタノールアミンまたはジメチルエタノールアミンであ
る請求項4記載の金属防食用組成物。 - 【請求項6】 上記式[2]で示されるアミノニトリル
におけるR4 ,R5が、水素原子、炭素数1〜8のアル
キル基、アルケニル基またはアルカノール基である請求
項1〜5のいずれかに記載の金属防食用組成物。 - 【請求項7】 上記アミノニトリルが、ジエチルアミノ
プロピオニトリルである請求項6記載の金属防食用組成
物。 - 【請求項8】 上記有機アミンの含有量が、上記カルボ
キシル基含有化合物に対して略当モル量、アミノニトリ
ル化合物の含有量が、上記カルボキシル基含有化合物と
有機アミンの総量100重量部に対して0.5〜10重
量部である請求項1〜7のいずれかに記載の金属防食用
組成物。
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---|---|---|---|
JP13015297A JP3659765B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 金属防食用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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- 1997-05-20 JP JP13015297A patent/JP3659765B2/ja not_active Expired - Fee Related
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