JPS61149488A - 金属腐食抑制剤 - Google Patents
金属腐食抑制剤Info
- Publication number
- JPS61149488A JPS61149488A JP27095384A JP27095384A JPS61149488A JP S61149488 A JPS61149488 A JP S61149488A JP 27095384 A JP27095384 A JP 27095384A JP 27095384 A JP27095384 A JP 27095384A JP S61149488 A JPS61149488 A JP S61149488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- corrosion
- metal
- corrosion inhibitor
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
- C23F11/14—Nitrogen-containing compounds
- C23F11/149—Heterocyclic compounds containing nitrogen as hetero atom
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は金属腐食抑制剤に関し、更に詳しくは、アルカ
リ性環境下において亜鉛もしくは亜鉛合金に対し優れた
効果を発揮する金属腐食抑制剤に関する。
リ性環境下において亜鉛もしくは亜鉛合金に対し優れた
効果を発揮する金属腐食抑制剤に関する。
従来から、各種金属に対して有効な腐食抑制剤が多数開
発されている。しかしながら、それにもかかわらず、腐
食対象とする金属によっては、今だに未解決の問題があ
った。以下に、亜鉛を例にと９、従来の問題点を指摘す
る。
発されている。しかしながら、それにもかかわらず、腐
食対象とする金属によっては、今だに未解決の問題があ
った。以下に、亜鉛を例にと９、従来の問題点を指摘す
る。
亜鉛は、中性雰囲気の大気中では、その表面に塩基性炭
酸亜鉛の緻密な被膜が形成されて不働態化するため、耐
食性が優れている。そのため、亜鉛それ自身としてのみ
でなく、他の金属の表面処理にも多用されている。例え
ば、鉄板表面に亜鉛を溶融浸漬もしくは電解メッキによ
シ積層し、防錆効果を持たせた、いわゆるトタン板など
はその代表的なものである。このトタン板の特徴は、特
にその一部に傷がつき、素地が露出したような場合に、
類似の錫被覆鉄板（ブリキ板）では速やかに素地の鉄板
の腐食が進行するのと異なシ、素地金属の腐食を極めて
小さく抑えることができる点である。これは、錫のイオ
ン化傾向が鉄よシ小さいのに対し、亜鉛のそれは鉄よシ
大きく、鉄が腐食するよシ前に亜鉛の腐食が進行するた
めである。
酸亜鉛の緻密な被膜が形成されて不働態化するため、耐
食性が優れている。そのため、亜鉛それ自身としてのみ
でなく、他の金属の表面処理にも多用されている。例え
ば、鉄板表面に亜鉛を溶融浸漬もしくは電解メッキによ
シ積層し、防錆効果を持たせた、いわゆるトタン板など
はその代表的なものである。このトタン板の特徴は、特
にその一部に傷がつき、素地が露出したような場合に、
類似の錫被覆鉄板（ブリキ板）では速やかに素地の鉄板
の腐食が進行するのと異なシ、素地金属の腐食を極めて
小さく抑えることができる点である。これは、錫のイオ
ン化傾向が鉄よシ小さいのに対し、亜鉛のそれは鉄よシ
大きく、鉄が腐食するよシ前に亜鉛の腐食が進行するた
めである。
このように、亜鉛は中性領域付近では極めて有効な防食
効果を持つ。しかしながら、亜鉛は、酸性溶液中及び強
アルカリ性溶液において錯イオンを形成し、水素を発生
しながら溶解するため、例えば水による溶出成分がアル
カリ性を示すコンクリート構造物中の鉄骨、鉄筋等に対
しては、その表面を亜鉛で被榎しても十分な防食効果を
期待することができなかつ゛た。
効果を持つ。しかしながら、亜鉛は、酸性溶液中及び強
アルカリ性溶液において錯イオンを形成し、水素を発生
しながら溶解するため、例えば水による溶出成分がアル
カリ性を示すコンクリート構造物中の鉄骨、鉄筋等に対
しては、その表面を亜鉛で被榎しても十分な防食効果を
期待することができなかつ゛た。
同様に、アルカリ液中で用いられる亜鉛の腐食が問題と
なる第２の例として、アルカリ電解液を使用する電池中
での亜鉛活物質の自然溶解が考えられる。現在、市販な
いし実用化されている電池のうち、アルカリ電解液を使
用しているものでは、そのほとんどが、陰極活物質とし
て亜鉛を用いている。これは、亜鉛の有する電気容量が
大きいこと、亜鉛の酸化還元電位が十分卑であプ、した
がって陽極との間に大きな起電力を生成しうろこと、並
びに、アルカリ液中で不働態化せず、したがって安定な
アノード反応を起こしうろこと、等の理由によるもので
あるが、その反面、上述のように亜鉛はアルカリ液中で
酸化溶解、すなわち腐食するという欠点があった。電池
中でこのような亜鉛の自然溶解が生じると、活物質の減
少に伴う電池の容量劣化の原因となるのみでなく、亜鉛
の溶解時に発生する水素ガスの圧力により、電解液の漏
出や、場合によっては電池の破裂という事態を起こす危
険性もある。この対策として、通常の電池用亜鉛は、水
素過電圧の大きい水銀を含有しているが、水銀を用いた
場合は、電池製造過程や廃電池処理の段階で水銀汚染が
起きる懸念があるため、水銀に代わる新しい腐食抑制剤
の開発が望まれていた。
なる第２の例として、アルカリ電解液を使用する電池中
での亜鉛活物質の自然溶解が考えられる。現在、市販な
いし実用化されている電池のうち、アルカリ電解液を使
用しているものでは、そのほとんどが、陰極活物質とし
て亜鉛を用いている。これは、亜鉛の有する電気容量が
大きいこと、亜鉛の酸化還元電位が十分卑であプ、した
がって陽極との間に大きな起電力を生成しうろこと、並
びに、アルカリ液中で不働態化せず、したがって安定な
アノード反応を起こしうろこと、等の理由によるもので
あるが、その反面、上述のように亜鉛はアルカリ液中で
酸化溶解、すなわち腐食するという欠点があった。電池
中でこのような亜鉛の自然溶解が生じると、活物質の減
少に伴う電池の容量劣化の原因となるのみでなく、亜鉛
の溶解時に発生する水素ガスの圧力により、電解液の漏
出や、場合によっては電池の破裂という事態を起こす危
険性もある。この対策として、通常の電池用亜鉛は、水
素過電圧の大きい水銀を含有しているが、水銀を用いた
場合は、電池製造過程や廃電池処理の段階で水銀汚染が
起きる懸念があるため、水銀に代わる新しい腐食抑制剤
の開発が望まれていた。
また、亜鉛に限らず、他の金属に対しても有効な腐食抑
制剤の開発が望まれている。
制剤の開発が望まれている。
本発明の目的は、各種の金属に対して有効な腐食抑制剤
を提供し、特に、従来有効な腐食抑制剤の開発されてい
なかったアルカリ性環境下での亜鉛もしくは亜鉛合金の
腐食を抑制し、かつ環境汚染等の問題を引き起こすおそ
れのない亜鉛用の腐食抑制剤を提供することである。
を提供し、特に、従来有効な腐食抑制剤の開発されてい
なかったアルカリ性環境下での亜鉛もしくは亜鉛合金の
腐食を抑制し、かつ環境汚染等の問題を引き起こすおそ
れのない亜鉛用の腐食抑制剤を提供することである。
本発明の金属腐食抑制剤は、ポルフィン類、ポルフィリ
ン類、ピリペルジン類、ピリルビン類の群から選ばれる
少なくとも１種の化合物からなることを特徴とする。
ン類、ピリペルジン類、ピリルビン類の群から選ばれる
少なくとも１種の化合物からなることを特徴とする。
上記した群のそれぞれの化合物は、少なくとも４つのピ
ロール環がメチレン炭素もしくはメチン炭素を介して結
合した構造を有する化合物、または該化合物のアミノ水
素が金属原子で置換された構造を有する化合物である点
が共通する。
ロール環がメチレン炭素もしくはメチン炭素を介して結
合した構造を有する化合物、または該化合物のアミノ水
素が金属原子で置換された構造を有する化合物である点
が共通する。
すなわち、上記したポルフィン類、ポルフィリン類は、
で示される構造を有し、
ピリペルジン類は、
次式：
で示される構造を有し、
ピリルビン類は、
次式：
％式％
で示される構造を有する。
上記した（Ｉ）、（６）、四の式中 Ｒ１−Ｒ１１はそ
れぞれ同じであっても異なっていてもよく、アルキル基
、アリール基、アシル基、カルボキシル基、ピリジル基
、もしくは′アルキル基の一つ以上の水素がこれらの基
と置換されてなる基、もしくはこれらの基から一つの水
素が脱離した形の二価の基などの有機基等からなる置換
基もしくは水素原子を表わす。なお、Ｒ’−Ｒ”″の隣
合う置換基が互いに結合して環をなしてもよい。そして
、式中のＭは金属原子もしくはその化合物もしくは水素
原子を表わす。
れぞれ同じであっても異なっていてもよく、アルキル基
、アリール基、アシル基、カルボキシル基、ピリジル基
、もしくは′アルキル基の一つ以上の水素がこれらの基
と置換されてなる基、もしくはこれらの基から一つの水
素が脱離した形の二価の基などの有機基等からなる置換
基もしくは水素原子を表わす。なお、Ｒ’−Ｒ”″の隣
合う置換基が互いに結合して環をなしてもよい。そして
、式中のＭは金属原子もしくはその化合物もしくは水素
原子を表わす。
上記した構造式からなる各種の化合物の例をその化合物
のＲ１〜Ｒ１！、 Ｍの置換基等と共に表１〜３に示す
。
のＲ１〜Ｒ１！、 Ｍの置換基等と共に表１〜３に示す
。
表中において、各種の記号は以下の置換基等を表わす。
すなわち、Ａ：０．またはＣｏ 、 Ａｃ ： −Ｃ
Ｈ２ＣＯＯＨ。
Ｈ２ＣＯＯＨ。
Ａｍ ： −ＣＨｚＣＯＯＣＨｌ 、 Ｂｘ ： ウＣ
０ＯＨ。
０ＯＨ。
Ｅｅ ： −Ｃ）Ｉ！ ＣＨ＊Ｃ００Ｃｔ。Ｈ８゜、
Ｅｔ： −ＣＨ，ＣＨ，。
Ｅｔ： −ＣＨ，ＣＨ，。
Ｇ ：グロピン１Ｍ・： −ＣＭ、 、 Ｐ ： −
ＣＨ，ＣＨ，Ｃ０ＯＨ。
ＣＨ，ＣＨ，Ｃ０ＯＨ。
ｐｈ ： ＠ 、 Ｐｍ ： −ＣＨ，ＣＨ，Ｃ００Ｃ
Ｈ，。
Ｈ，。
Ｐｇ ： ※ＳＯ，Ｎ＆、 ｐｙ ： （公、 ｖ ：
−ｃＨ＝ｃｚである。
−ｃＨ＝ｃｚである。
上記したような化合物は、金属に対する親和性が極めて
大きいので、金属腐食抑制効果がすぐれたものになる。
大きいので、金属腐食抑制効果がすぐれたものになる。
このすぐれた金属腐食抑制効果は、該化合物中のビロー
ル環又は化合物全体に分布するπ電子の作用によシ、該
化合物が対象金属表面に吸着して金糾表面を安定化させ
ると共に撥水性を付与することに起因するものと考えら
れる◎ 本発明の金属腐食抑制剤の使用方法としては、通常、上
記化合物をテトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、
アセトン等の有機溶媒に溶解させ、この溶液を対象金属
表面に直接塗布したのち除去する方法、上記化合物のう
ちｍｅｓｓ−テトラ（４−スルホナトフェニル）ポルフ
ィン四ナトリウム塩などのように水溶性を示す化合物の
場合で、かつ対象金属が水溶液中に存在する場合には該
化合物を直接該水溶液中に溶解する方法などがある。
ル環又は化合物全体に分布するπ電子の作用によシ、該
化合物が対象金属表面に吸着して金糾表面を安定化させ
ると共に撥水性を付与することに起因するものと考えら
れる◎ 本発明の金属腐食抑制剤の使用方法としては、通常、上
記化合物をテトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、
アセトン等の有機溶媒に溶解させ、この溶液を対象金属
表面に直接塗布したのち除去する方法、上記化合物のう
ちｍｅｓｓ−テトラ（４−スルホナトフェニル）ポルフ
ィン四ナトリウム塩などのように水溶性を示す化合物の
場合で、かつ対象金属が水溶液中に存在する場合には該
化合物を直接該水溶液中に溶解する方法などがある。
該化合物を対象金属に直接塗布する場合には、その塗布
量を対象金属の単位表面積ｉｂで１０１モル／−以上に
することが望ましい。
量を対象金属の単位表面積ｉｂで１０１モル／−以上に
することが望ましい。
また、該化合物を水溶液に溶解して使用する場合には、
その添加量を１０〜１モル／を好ましくは１０〜１０
モル／ｌの範囲になるようにする。
その添加量を１０〜１モル／を好ましくは１０〜１０
モル／ｌの範囲になるようにする。
ただし、この場合、水溶液中の対象金属の総表面積が極
めて大きい場合には、上記液中濃度ばか夛でなく上記塗
布量の関係（１０モル７２以上）も満足するようにしな
ければならない。
めて大きい場合には、上記液中濃度ばか夛でなく上記塗
布量の関係（１０モル７２以上）も満足するようにしな
ければならない。
添加量が上記した下限値よシ低い場合には、腐食抑制効
果が十分に発現せず、添加量が上記した上限値を超える
場合は、液のにとシや過剰成分の析出・沈澱等が生じる
。
果が十分に発現せず、添加量が上記した上限値を超える
場合は、液のにとシや過剰成分の析出・沈澱等が生じる
。
本発明化合物は、すべての金属及びその合金に対する腐
食抑制剤として有効であるが、特に、亜鉛、錫、アルミ
ニウム、鉛等のｍ両性酸化物を形成し得る金属及びそれ
らの合金に対して有効である。更に、これらの腐食対象
となる金属の中でも、従来アルカリ性環境下において有
効な腐食抑制剤が開発されていなかった亜鉛もしくはそ
の合金に対して最も有効である。
食抑制剤として有効であるが、特に、亜鉛、錫、アルミ
ニウム、鉛等のｍ両性酸化物を形成し得る金属及びそれ
らの合金に対して有効である。更に、これらの腐食対象
となる金属の中でも、従来アルカリ性環境下において有
効な腐食抑制剤が開発されていなかった亜鉛もしくはそ
の合金に対して最も有効である。
実施例１
本発明の腐食抑制剤について、アルカリ水溶液中での亜
鉛に対する腐食抑制効果を調べた。
鉛に対する腐食抑制効果を調べた。
粒径１００〜３００μ′ｍの亜鉛粒に表４に示す腐食抑
制剤１〜１３をその塗布量が１．０Ｘ１０ モル／−
となるように直接塗布し、これを４５℃の４０重量％水
酸化カリウム水溶液に浸漬した。
制剤１〜１３をその塗布量が１．０Ｘ１０ モル／−
となるように直接塗布し、これを４５℃の４０重量％水
酸化カリウム水溶液に浸漬した。
以上の系において、次式：
％式％
で示される亜鉛の腐食反応によシ発生する水素ガスの輩
を測定した。即ち、単位時間（ｄａｙ）、単位亜鉛重量
（２）当たシの水素ガス発生量（μｔ）を水上置換法に
よシ測定し、本発明腐食抑制剤の腐食抑制効果を調べた
。
を測定した。即ち、単位時間（ｄａｙ）、単位亜鉛重量
（２）当たシの水素ガス発生量（μｔ）を水上置換法に
よシ測定し、本発明腐食抑制剤の腐食抑制効果を調べた
。
なお、比較例として、腐食抑制剤無添加の場合、腐食抑
制剤としてピロール、ピリジン、ビピリジルを添加した
場合についても同様に測定した。得られた結果を表４に
記した。
制剤としてピロール、ピリジン、ビピリジルを添加した
場合についても同様に測定した。得られた結果を表４に
記した。
表 ４
実施例２
本発明の腐食抑制剤を水溶液に溶解させた場合の腐食抑
制効果を調べた。
制効果を調べた。
まず、水酸化カリウム４０重量％の水溶液を調製し、次
いで該水溶液中に表５に示す本発明の腐食抑制剤１〜３
を０．０ Ｉ Ｎとなるように添加した。
いで該水溶液中に表５に示す本発明の腐食抑制剤１〜３
を０．０ Ｉ Ｎとなるように添加した。
次に、得られた水溶液を４５℃に加熱し、この温度下で
、粒径ｉｏｏ〜３００μｍの亜鉛粒を該溶液中に浸漬さ
せた。
、粒径ｉｏｏ〜３００μｍの亜鉛粒を該溶液中に浸漬さ
せた。
そして、実施例１と同様にして水素ガス発生量を測定し
、測定結果を表５に記載した。
、測定結果を表５に記載した。
表 ５
実施例３
粒径ｉｏｏ〜３００μｍの表６に示す金属粒１〜７に腐
食抑制剤としてコバル） −ｍｅｓｏ−テトラフェニル
ポルフィンを１．０Ｘ１０ モル／ｄ となるように
直接塗布し、これを４５℃の４０重量％水酸化カリウム
水溶液に浸漬し、水素ガス発生量を測定した。
食抑制剤としてコバル） −ｍｅｓｏ−テトラフェニル
ポルフィンを１．０Ｘ１０ モル／ｄ となるように
直接塗布し、これを４５℃の４０重量％水酸化カリウム
水溶液に浸漬し、水素ガス発生量を測定した。
上記水素ガス発生量と、腐食抑制剤を添加しない場合の
水素ガス発生量の比（百分率Ｓ＞を求めそれを表６に記
した。
水素ガス発生量の比（百分率Ｓ＞を求めそれを表６に記
した。
表 ６
〔発明の効果〕
本発明の腐食抑制剤によれば、各種の金属に対して腐食
速度を極めて小さく抑制することができる。また、いか
なる−条件下においても使用することができるが、特に
、従来アルカリ性溶液中において有効な腐食抑制剤が開
発されていなかった亜鉛もしくはその合金に対して腐食
抑制効果を有することは、注目に値する。更には、水酸
化アルカリ又はアンモニア溶液中で使用する場合であっ
ても、これらのアルカリ試剤と相互作用を及ばずことな
く有効に作用する。
速度を極めて小さく抑制することができる。また、いか
なる−条件下においても使用することができるが、特に
、従来アルカリ性溶液中において有効な腐食抑制剤が開
発されていなかった亜鉛もしくはその合金に対して腐食
抑制効果を有することは、注目に値する。更には、水酸
化アルカリ又はアンモニア溶液中で使用する場合であっ
ても、これらのアルカリ試剤と相互作用を及ばずことな
く有効に作用する。
Claims (1)
- ポルフィン類、ポルフィリン類、ピリペルジン類、ピリ
ルビン類の群から選ばれる少なくとも１種の化合物から
なることを特徴とする金属腐食抑制剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27095384A JPS61149488A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 金属腐食抑制剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27095384A JPS61149488A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 金属腐食抑制剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61149488A true JPS61149488A (ja) | 1986-07-08 |
Family
ID=17493316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27095384A Pending JPS61149488A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 金属腐食抑制剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61149488A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0619832A4 (en) * | 1991-12-30 | 1994-08-23 | Memtec Ltd | PORPHYRINOGENIC RESIN SYSTEMS AND POLYMERS DERIVED FROM SUCH SYSTEMS. |
-
1984
- 1984-12-24 JP JP27095384A patent/JPS61149488A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0619832A4 (en) * | 1991-12-30 | 1994-08-23 | Memtec Ltd | PORPHYRINOGENIC RESIN SYSTEMS AND POLYMERS DERIVED FROM SUCH SYSTEMS. |
| EP0619832A1 (en) * | 1991-12-30 | 1994-10-19 | Memtec Ltd | PORPHYRINE-MAKING RESIN SYSTEMS AND POLYMERS GIVEN THEREOF. |
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