JPS6116352B2

JPS6116352B2 -

Info

Publication number: JPS6116352B2
Application number: JP2844982A
Authority: JP
Inventors: Tansho Ogasawara; Michito Sato; Atsushi Ichanagi
Original assignee: KURITA KOGYO KK; RAION AKUZO KK
Current assignee: KURITA KOGYO KK; RAION AKUZO KK
Priority date: 1982-02-24
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1986-04-30
Also published as: JPS58147566A

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の腐食を
抑制するための組成物に関するものである。本出願人らは先に、水溶性液体と接触する金属
の腐食を減少または防止するための蒸気系腐食抑
制剤組成物に関する出願を行なつた（特開昭52−
149889号）。この組成物は対象水系に添加して使
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組成物であ
るが、さらにこれらの性質を改善することを目的
に鋭意研究を行なつた結果、より優れた安定性を
有する組成物を見い出したものである。ボイラー、濃縮缶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二酸化炭素、酸素などの腐食
性物質によつて蒸気および擬縮水と接触する個所
がしばしば腐食する。これを防止するために供給
水を脱気したり、ヒドラジンや亜硫酸ソーダのよ
うな脱酸素剤を添加して供給水中の溶存酸素を除
去したり、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類を加えて蒸気や凝縮水のPH
を中性ないしアルカリ性にして腐食性物質を除去
したりしている。しかしこれらの方法はいずれも経済的に不利で
あつたり、銅や銅合金に対する防食性が低い、悪
臭や毒性を有するなどの欠点があつた。他方、長鎖脂肪族アミンを主成分とする腐食抑
制剤を用いることによつて金属表面に防食皮膜を
形成させる方法も提案されているが、水への溶解
性、分散性が困難であるという欠点があつた。さ
らに、このアミン類を水溶性塩に変えて用いても
水中での希釈液分散安定性が悪く、適切な濃度管
理が困難なうえに、アミンの凝集物が器壁に蓄積
し、汚染、閉塞の原因になるなどの好ましくない
結果をもたらしていた。そこで、長鎖脂肪族アミンの実用化を検討した
結果、このアミンに特定の化合物を配合すること
により、供給水中での希釈分散安定性と長期保存
安定性を有する組成物を見い出し、上述の出願を
行なつた。しかし、近年、ボイラーの大規模化、省力化な
どの理由で、より大容量の貯水槽が用いられるよ
うになり、供給水の滞留時間が大巾に延長される
ようになつた結果、先に提案した腐食抑剤組成物
の安定性をより長期間化すべく、さらに研究を行
なつた結果、完成されたのが本発明である。すなわち、本発明は (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、 (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
も一種と、 (C) HLBが10〜20の範囲にあるポリオキシエチ
レン脂肪酸エステルから選ばれた少なくとも１
種と、 (D) 酢酸およびその塩の中から選ばれた少なくと
も１種とを含有する水性エマルジヨンからな
り、かつ(A)成分の量が組成物全量に基づき0.5
〜20重量％の範囲にあり、(A)成分と、(B)成分お
よび(C)成分の和との重量比が１：１ないし１：
９の範囲にあり、(B)成分と(C)成分との重量比が
１：15ないし15：１の範囲にあり、(A)成分と(D)
成分との重量比が100：0.3〜５の範囲にあるこ
とを特徴とする蒸気系腐食抑制剤組成物であ
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、安定なエマルジヨンを
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、ドテシルアミン、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、ドコシ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、リシノレイ
ルアミン、リノレイルアミン、リノレニルアミン
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、硬化牛脂アミンなどを挙
げることができる。この(A)成分は、組成物全量に基づき0.5〜20重
量％の割合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)成分として用いる界面活性剤は、例
えば一般式 RO（CH₂CH₂O）_oＨ（式中のＲは炭素数８〜22をもつアルキル基また
はアルキニル基であり、ｎは３〜50の数である）
で表わされる化合物であり、そのHLBは10〜20
のものを用いる。上式で表わされる化合物として、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の高級アルコール
のエチレンオキシド付加物およびこれらの混合物
を挙げることができる。本発明の(C)成分として用いる界面活性剤は、例
えば一般式 RCOO（CH₂CH₂O）_oＨ（式中のＲは炭素数８〜22をもつアルキル基また
はアルケニル基であり、ｎは３〜50の数である）
で表わされる化合物であり、そのHLBは10〜20
のものを用いる。このようなポリオキシエチレン
脂肪酸エステルとして、カプリル酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸な
どの高級カルボン酸のエチレンオキシド付加物お
よびこれらの混合物を挙げることができる。上記(B)および(C)成分として用いられる界面活性
剤は、それ自体では腐食抑制効果はなく、乳化剤
として作用するものであるが、(B)(C)成分以外の他
の非イオン界面活性剤を用いた場合には、長鎖脂
肪族アミンの乳化分散性が不十分となり、供給水
に添加した際、水中に存在する電解質により凝集
を起し、均一な分散状態を得ることができない。また、(B)および(C)成分の活性剤は前記の通りい
ずれもHLBが10〜20の範囲にあることが必須要
件であるが、この範囲外のものを用いると希釈液
のアルカリ側での長期希釈液分散安定性が低下す
る。本発明では活性剤として(B)成分および(C)成分を
配合することが必須であつて、どちらの成分の一
方でも欠除した場合には、所期の性能が得られな
い。本発明において、(A)成分と、(B)成分および(C)成
分の和との重量比は１：１ないし１：９の範囲で
用いることが必要で、この範囲からはずれると希
釈液の分散性が不十分となつたり、長基保存安定
性が悪くなり、貯蔵中に相分離などの好ましくな
い状態をもたらす。また、(B)成分と(C)成分との重量比は１：15ない
し15：１の範囲内にあることが必要で、この範囲
外となると、やはり希釈液の長期分散性が不十分
になる。さらに、本発明の(D)成分として用いる酢酸また
はその塩は組成物の乳化系安定性を向上させるた
めのものであつて、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、酢酸アミン塩なとが用いられる
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(D)成分は、(A)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
達成できない。本発明組成物を製造する方法としては、１ (A)成分＋(B)成分＋(D)成分の混合溶液に(C)成分
を加え、加温した後に冷却する方法２ (A)成分＋(D)成分の混合溶液に先ず(C)成分を添
加し、次いで(B)成分をさらに添加してから加
温、冷却する方法３ (A)成分＋(B)成分＋(D)成分の混合溶液を加温し
た後、(C)成分を加えてさらに加温し、次いで冷
却する方法４ (A)成分＋(D)成分の混合溶液に、(B)成分および
(C)成分の混合液を加え、加温した後、冷却する
方法が挙げられるが、この中でも、とりわけ４の方法
がもつとも好ましい結果をもたらす。以上に述べたように、本発明の組成物は(A)〜(D)
の４成分を必須成分とするが、それ以外にも必要
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、
本発明組成物の低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
に対してアミン含有量として0.01〜100ppm、好
ましくは0.1〜10ppm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
ジヨン型組成物である。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300mgを25℃の水道水100mlに希釈し、
よくかきまぜ分散したのち、１日および７日
静置し、分散状態を次の基準に従つて肉眼判
定した。〇……均一分散 △……液面上に若干の浮遊物を認める ×……凝集物主成 (2) アルカリ性溶液（PH10）試料300mgを25℃の水道水100mlに希釈し、
かきまぜながら10％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日およ
び７日間静置し、(1)と同様にして肉眼判定し
た。２長期保存安定性試料約80ｇを120ml容ガラスびんに入れ、室
温下に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。〇……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重量部と酢酸または各種
酢酸塩0.3重量部の混合液に、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
モル数40、HLB16.5）６重量部とポリオキシエチ
レンオレイン酸エステル（エチレンオキシド付加
モル数９、HLB14）18重量部の混合液を加え、
全量が100重量部となるように純水を加え、約69
℃に加温しながら撹拌し乳化させて後冷却し金属
腐食抑制剤組成物を調製した。この組成物の各安定性の試験結果を第１表に示
す。

【表】

【表】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。

【表】実施例２ドデシルアミン５重量部、酢酸ナトリウム0.1
重量部、HLB10〜20の範囲の各種のポリオキシ
エチレンアルキルエーテル２重量部、同じく
HLB10〜20の範囲の各種のポリオキシエチレン
脂肪酸エステル４重量部を用いて実施例１と同様
の方法によつて金属腐食抑制剤組成物を調製し
た。安定性に関する結果を第３表に示す。

【表】第３表より、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルおよびポリオキシエチレン脂肪族エステル
は、いずれも単独では、特に７日後の0.3％希釈
分散安定性が悪いうえに、加えてポリオキシエチ
レン脂肪酸エステルでは長期保存安定性も悪いと
いう欠点があつたが、実験番号19以下の本発明の
組成物にあつては、両安定性が大巾に改善されて
いることがわかる。比較例２実施例２において、本発明の条件を充足しない
界面活性剤を配合した以外は全く同一の操作を行
なつた。結果を第４表に示す。なお、第４表中、Ｉはポリオキシエチレンドデシルエーテル（エ
チレンオキシド付加モル数５、HLB9）、はポリオキシエチレンノニルフエニルエーテ
ル（エチレンオキシド付加モル数15、HLB15）、はポリオキシエチレンノニルフエニルエーテ
ル（エチレンオキシド付加モル数50、HLB18）
およびはポリオキシエチレンドデシルアミン
（エチレンオキシド付加モル数10、HLB15）であ
る。

【表】この結果から明らかなように本発明で用いる界
面活性剤以外の界面活性剤や、HLBの範囲外の
界面活性剤を用いた場合には、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(A)、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、
HLB13）(B)、ポリオキシエチレンオレイン酸エ
ステル（エチレンオキシド付加モル数９、
HLB14）(C)、酢酸（Ｄ−１）および酢酸アンモ
ニウム（Ｄ−２）を種々の割合で配合し、実施例
１の方法によつて金属腐食抑制剤組成物を調製し
た。このものの性質を第５表に示す。

【表】実施例４実施例３において、(A)成分と、(B)成分および(C)
成分の和との重量比を30：70、かつ(B)成分と(C)成
分との重量比を50：50と、これに（Ｄ−１）成分
と（Ｄ−２）成分を種々の割合で配合した以外は
実施例３と同一の操作によつて金属腐食抑制剤組
成物を調製した。このものの性質を第６表に示す。

【表】

【表】実施例５実施例２〜４のうちの幾つかの本発明の蒸気系
腐食抑制剤組成物を用いてボイラーの防食試験を
行なつた。まず三ツ口フラスコに850ppmの炭酸水素ナト
リウム水溶液を250ml入れ、このフラスコを電熱
ヒータ上で加熱し沸騰させた。沸騰の始まりと同
時にフラスコの一方の口から本発明の化合物
2ppm（純分として）を含む炭酸水素ナトリウム
水溶液（炭酸水素ナトリウム850ppm）を微量定
量ポンプにより50ml/hrで連続注入した。一方フ
ラスコで発生した炭酸ガスを含む蒸気は、冷却管
部で冷却され抽出器に凝縮水として捕集した。凝
縮水は、一定量になるとオーバフローしてフラス
コに戻るようにし、この時点でフラスコの他方の
口から液を微量定量ポンプにより50ml/hrで連続
的に排出した。上記のような装置の抽出器の上部（蒸気部に相
当する）と下部（凝縮水部に相当する）に軟鋼の
テストピース（SS−41、表面積16.5cm²）を吊
し、72時間放置したのち、テストピースを取り出
し腐食減量を測定した。結果を第７表に示す。第７表から、本発明の蒸気系腐食抑制剤組成物
は、水系への添加直後において、従来の腐食抑制
剤と同等の効果を示すことがわかる。従つて、組成物の安定性が良ければそれだけ従
来のものよりも効果が持続する。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】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、 (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) HLBが10〜20の範囲にあるポリオキシエチ
レン脂肪酸エステルから選ばれた少なくとも１
種と、 (D) 酢酸およびその塩の中から選ばれた少なくと
も１種とを含有する水性エマルジヨンからな
り、かつ(A)成分の量が組成物全量に基づき0.5
〜20重量％の範囲にあり、(A)成分と、(B)成分お
よび(C)成分の和との重量比が１：１ないし１：
９の範囲にあり、(B)成分と(C)成分との重量比が
１：15ないし15：１の範囲にあり、(A)成分と(D)
成分との重量比が100：0.3〜５の範囲にあるこ
とを特徴とする蒸気系腐食抑制剤組成物。