JPS5844745B2 - 蒸気系腐食抑制剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蒸気発生系などにおける金属腐食を抑制する
ための新規な組成物に関するものである。

さらに詳しくいえば、水溶性液体と接触する金属の腐食
を減少又は防止するための、供給水に添加して使用する
のに適した濃度に自由に希釈しうる希釈液分散安定性と
長期保存安定性を備えた蒸気系腐食抑制剤組成物に関す
るものである。

ボイラー、濃縮毎などの蒸気を発生する装置では、蒸発
部から凝縮部に至る系統において、供給水中に含まれて
いた酸素、二酸化炭素、その他の酸性物質などの作用に
よるｐＨの低下に起因して、蒸気及び凝縮水と接触する
個所がしばしば腐食する。

この腐食防止対策としては、供給水のイオン交換処理や
脱気処理のほか、化学薬品による処理が行われている。

例えば、ヒドラジンや亜硫酸ナトリウムのような脱酸素
剤を添加する処理やモルホリン、シクロヘキシルアミン
などの揮発性アミン類を加えて蒸気及び凝縮水のｐＨを
中和ないしアルカリ性化する処理などにより、溶存酸素
、二酸化炭素、その他の酸性物質を除去し、間接的に金
属腐食を防止する方法がこれまで提案されている。

しかしながら、モルホリンやシクロヘキシルアミンのよ
うな揮発性アミン類は、ボイラー給水のＭ−アルカリ度
が低い場合には有効であるが、Ｍ−アルカリ度が高い場
合には、給水中の二酸化炭素量に比例してその添加量を
増加させていく必要があり、経済的に不利である上に、
銅や銅合金に対する防食効果が低い、悪臭や毒性を有す
るなどの欠点があり、実用上満足できるものとはいえな
い。

他方、長鎖脂肪族アミンを主成分とする腐食抑制剤を供
給水に加え、蒸気系統や復水系統の水質を変化させずに
、蒸気又は凝縮水と接触する金属表面に撥水性の防食皮
膜を形成させ、蒸気中の腐食性物質と金属表面との直接
の接触を避は防食する方法も提案されている。

この方法によれば、ボイラ給水のＭ−アルカリ度が高い
場合にも効果的な防食が可能であるが、長鎖脂肪族アミ
ンは非水溶性のため、水に均一に分散させることが困難
であるという欠点がある。

そのため、該アミンを酢酸塩のような可溶性塩に変えて
添加したり、アルコールなどに溶解して溶液状で添加す
ることが試みられているが、これを添加した際供給水中
に存在する電解質などにより凝集を起すなど希釈液分散
安定性が悪く、適切な濃度管理が困難な上に、凝集物が
器壁、管壁に蓄積し汚染、閉塞の原因になる等の好まし
くない結果をもたらす。

そのほか、長鎖脂肪族炭化水素第一級アミンとエトキシ
化アルコールとからなる蒸気系腐食抑制剤も提案されて
いるが（米国特許第３，４１８，２５４号明細書）、こ
のものも希釈液分散安定性が不十分であり、実用化され
ていない。

このように、長鎖脂肪族アミンを成分とする蒸気系腐食
抑制剤は、実用化に際し、種々の難点を有するため、現
在ではその効果が不十分であるとはいえモルホリン、シ
クロヘキシルアミンのような揮発性アミンを用いざるを
得ない実情にある。

本発明者らは、低濃度においても水に均一に分散し、水
質の影響を受けに＜＜、かつアルカリ性側においても、
希釈液が均一分散状態を示す長鎖脂肪族アミン含有の蒸
気系腐食抑制剤を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、長
鎖脂肪族第一級アミンとポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル又はアルケニルエーテルと酢酸又はその塩を特定
の割合で混合した組成物によりその目的を達成しうろこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った
。

すなわち、本発明は、（４）炭素数１０〜２２のアルキ
ル基又はアルケニル基をもつ長鎖脂肪族第一級アミンの
中から選ばれた少なくとも１種と、（Ｂ）ＨＬＢが１０
〜２０の範囲にあるポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル及びポリオキシエチレンアルケニルエーテルの中から
選ばれた少なくとも１種と、（Ｃ）酢酸及びその塩の中
から選ばれた少なくとも１種とを、（４）成分の量が組
成物全量に基づき１〜２０重量φ、（４）成分と（Ｂ）
成分との重量比が９５：５ないし５０：５０１（Ｃ）成
分が（４）成分１００重量部当り０．３〜５重量部にな
るような割合で含有してなる水性エマルジョンからなる
蒸気系腐食抑制剤組成物を提供するものである。

本発明においてＡ成分として用いる長鎖脂肪族アミンは
、炭素数１０〜２２、好ましくは１２〜１８のアルキル
基又はアルケニル基をもつ長鎖脂肪族アミンであること
が必要であり、これよりも炭素数が少ない基のものは金
属腐食防止効果が劣るし、またこれよりも炭素数が多い
基のものはゲル化など好ましくない現象を起し、安定な
エマルジョンを与えない。

本発明で用いられる長鎖脂肪族アミンの例としては、デ
シルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリ
デシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミ
ン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタ
デシルアミン、ノナデシルアミン、エイコシルアミン
ヘンエイコシルアミン トコジルアミンのような高級ア
ルキルアミンやオレイルアミン、リシルイルアミン、リ
シルイルアミン、リシルイルアミンのような高級アルケ
ニルアミン及びこれらの混合物であるヤシ油アミン、硬
化牛脂ア□ン、牛脂アミンなどを挙げることができる。

この（４）成分は、組成物全量に基づき１〜２０重量饅
重量台で用いることが必要であり、これよりも少ない場
合は、製品の安定性が劣るばかりか、供給水への添加量
を多くしなければならなくなるという欠点を生ずるし、
またこれよりも多い場合は、ゲル化を生じたり、分散が
困難になるなどの好ましくない現象をもたらす。

本発明の（Ｂ）成分として用いるエトキシ化アルコール
は、例えば一般式 ％式％） （式中のＲは炭素数８〜２２をもつアルキル基又はアル
ケニル基であり、ｎは３〜５０の数である）で表わされ
る、ＨＬＢが１０〜２０のものである。

このようなエトキシ化アルコールの例としては、オクチ
ルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコ
ール、オレイルアルコールなど高級アルコールのエチレ
ンオキシド付加物及びこれらの混合物を挙げることがで
きる。

このエトキシ化アルコールは、それ自体腐食抑制効果雌
なく、乳化剤としての役割を果すものであるが、他の非
イオン活性剤を本発明組成物に使用した場合は長鎖脂肪
族アミンの乳化分散性が不十分で供給水に添加した際、
存在する電解質により凝集を起し、均一分散状態を得る
ことができない。

また、このエトキシ化アルコールは前記したようにＨＬ
Ｂが１０〜２０の範囲にあることが必要であり、この範
囲外のものを用いると希釈液のアルカリ側における希釈
液分散安定性が低下する。

本発明においては、（４）成分と（Ｂ）成分を重量比で
９５＝５ないし５０：５０の範囲で用いることが必要で
ある。

（Ｂ）成分の使用量がこれよりも少ない場合は、希釈液
の分散性が不十分になるし、これよりも多い場合は、組
成物の長期保存安定性が悪く、貯蔵中に相分離など好ま
しくない状態をもたらす。

本発明の（０成分として用いる酢酸又はその塩は、組成
物の乳化系安定性を向上させるためのものであって、特
にアルカリ側における希釈液分散安定性に対して悪影響
を与えないでそれを向上させる効果を有する。

この（Ｃ）成分としては、例えば酢酸、酢酸ナトリウム
、酢酸カリウム、酢酸アンモニウム、酢酸アミン塩など
が用いられるが、酢酸又はその塩以外の乳化系安定剤例
えば硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウ
ム、亜硝酸ナトリウム、硝酸ナトリウムを用いると、ア
ルカリ側において沈殿を生じ均一分散状態を得ることが
できない。

この（Ｃ）成分は、（４）成分１００重量部に対し、０
．３〜５重量部の割合で用いられる。

これよりも少ない量、又これより多い量では乳化系安定
性の向上が遠戚できない。

本発明の組成物は、前記した長鎖脂肪族アミン、エトキ
シ化アルコール及び酢酸又はその塩の３成分を必須成分
とするが、それ以外にも所望に応じて腐食抑制剤の慣用
成分やその他の補助添加成分などを加えることができる
。

例えば、オクタデシルアミンのような融点の高い長鎖脂
肪族アミンを用いる場合には、このアミンと水に対して
の可溶化剤を併用することができる。

この可溶化剤の例としては、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレング
リコールなどを挙げることができる。

さらに、本発明組成物の抵温凍結を防止するために、低
温安定化剤を加えることもできる。

本発明の腐食抑制剤組成物は、供給水又は蒸気に対しア
ミン含有量として０．１〜１００ ｐｐｍ１好ましくは
１〜１０ｐｐｍの濃度で、連続的あるいは断続的に添加
することにより、金属部分の腐食を抑制することができ
る、長期乳化系安定性及びアルカリ側における希釈分散
安定性の優れたエマルジョン型組成物である。

このものは、所望に応じ、スケール防止剤その他の水処
理剤と併用することもできる。

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

各例中における組成物の評価方法は、以下のとおりであ
る。

１、 ０．３％希釈液分散安定性 （１）中性溶液 試料３．０ｇを２５℃の水道水１０１００Ｏに希釈し、
よくかきまぜ分散したのち、１日静置し、分散状態を次
の基準に従って肉眼判定した。

○・・・・・・均一分散 △・・・・・・液面上に若干の浮遊物を認める×・・・
・・・凝集生成 （２）アルカリ性溶液（ｐＨ１０） 試料３．０ｇを２５℃の水道水１０１００Ｏに希釈し、
かきまぜなから１０咎水酸化ナトリウム水溶液を添加し
てｐＨ１０，０に調整したのち、１日静置し、（１）と
同様にして肉眼判定した。

２、長期保存安定性 試料的８０ｇを１２０ｍ１容ガラスびんに入れ、４０℃
の恒温槽に３０日間保存したのち、その外観を次の基準
により肉眼判定した。

○・・・・・・相分離が認められず、良好な乳化状態 ×・・・・・・相分離又はゲル化を起す 実施例 １ オクタデシルアミン１０重量部、ポリオキシエチレンオ
クタデシルエーテル（エチレンオキシド付加数４０．Ｈ
ＬＢ１６．５）３重量部及び酢酸又は各種酢酸塩０．３
重量部に純水を全量が１００重量部になるまで加えて、
かきまぜ乳化させることにより、金属腐食防止剤組成物
を調製した。

このものの性質を第１表に示す。

比較例 １ 実施例１における酢酸又は酢酸塩を添加せず、あるいは
その代りに、硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩を＊＊用いて組成
物を調製し、同様にしてその性質を調べ、その結果を第
２表に示す。

この結果から明らかなように、乳化系安定剤を添加しな
いものは、希釈液分散安定性は良好であるが長期保存安
定性が不良である。

また、酢酸又は酢酸塩以外の塩類によっては、良好な希
釈液分散安定性が得られない。

実施例 ２ ＊ ドデシルアミン５重量部と酢酸ナトリウム０．１重
量部にＨＬＢ１０〜２０の範囲の各種エトキシ化アルコ
ール２重量部を加え、全量が１００重量部になるまで純
水を加え、十分にかきまぜて乳化することにより金属腐
食防止剤組成物を調製した。

このものの性質を第３表に示す。

実施例 ２ 実施例２において、 エトキシ化アルコールを用 いずに、あるいはこれを他の非イオン活性剤に変え、他
は全く同様にして組成物を調製した。

得られた組成物の性質を第４表に示す。

この結果から明らかなように、エトキシ化アルコールで
あってもそのＨＬＢが１０よりも小さいものは希釈液分
散安定性が不良であるし、またＨＬＢが２０よりも大き
いものは中性の場合はよいがアルカリ性側で希釈液分散
安定性が不良になる。

エトキシ化アルコール以外の非イオン活性剤を用いた場
合は、希釈液分散安定性の改良は達成されない。

実施例 ３ 牛脂アミン（４）、ＨＬＢ１３のポリオキシエチレンテ
トラデシルエーテル（エチレン丁キシド付加モル数９）
（Ｂ）、酢酸（Ｃ１）及び酢酸アンモニウム（Ｃ２）を
種々の割合で配合し、これをアミン濃度１５重置台で純
水に加え、よくかきまぜ乳化することにより、金属腐食
防止剤組成物を調製した。

このものの性質を第５表に示す。

この結果から明らかなように、（４）成分に対する（Ｂ
）成分の重量比が５／９５よりも小さいと、希釈液分散
安定性が低下するし、またこれが５０１５０よりも多く
なると長期保存安定性が低下する。

実施例 ４ 牛脂アミン（４）、ＨＬＢ１３のポリオキシエチレンテ
トラデシルエーテル（エチレンオキシド付加モル数９）
（Ｂ）、を（４）成分と（Ｂ）成分の重量比が７０：３
０に於て、酢酸（Ｃ１）及び酢酸アンモン（Ｃ２）を種
々の割合で配合し、これをアミン濃度１５重＊ト最多で
純水に加え、よくかきまぜ乳化することにより、金属腐
食防止剤組成物を調製した。

このものの性質を第６表に示す。

この結果から明らかなように酢酸（Ｃ１）成分、酢酸塩
（Ｃ２）成分の量が（４）成分１００重量部当り、０．
３重量部未満あるいは５重量部を越す場合は、長期保存
安定性が低下する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ （Ａ）炭素数１０〜２２のアルキル基又はアルケ
   ニル基をもつ長鎖脂肪族第一級アミンの中から選ばれた
   少なくとも１種と、（１３）ＨＬＢが１０〜２０の範囲
   にあるポリオキシエチレンアルキルエーテル及びポリオ
   キシエチレンアルケニルエーテルの中から選ばれた少な
   くとも１種と、（Ｃ）酢酸及びその塩の中から選ばれた
   少なくとも１種とを、（４）成分の量が組成物全量に基
   づき１〜２０重量饅、（４）成分とＢ成分の重量比が９
   ５：５ないし５０：５０゜（Ｃ）成分が（４）成分１０
   ０重量部当り０．３〜５重量部になるような割合で含有
   してなる水性エマルジョンからなる蒸気系腐食抑制剤組
   成物。