JPS6217191A - Method and composition for preventing formation of scale andcorrosion - Google Patents

Method and composition for preventing formation of scale andcorrosion

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JPS6217191A
JPS6217191A JP14628186A JP14628186A JPS6217191A JP S6217191 A JPS6217191 A JP S6217191A JP 14628186 A JP14628186 A JP 14628186A JP 14628186 A JP14628186 A JP 14628186A JP S6217191 A JPS6217191 A JP S6217191A
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  • 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は工業用水による金属の腐食およびスケール形成
を防止する方法および組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to methods and compositions for preventing metal corrosion and scale formation by industrial water.

(従来の技術) 多くの工業上の応用において、水溶液または水を多様な
目的、たとえば熱交換器、冷却塔、冷却器など水を使用
する熱伝達系で使用することが必要である。水はこの系
の金属面と接触するので、循環系または一回通過系で使
用するときに、空気に曝露するかまたは空気で飽和した
後、接触する金属面を腐食するようになる。さらに、溶
解した塩類を濃縮する循環系において水を使用するとき
は特定の水に固有に存在するカルシウム、マグネシウム
などの金属の塩が金属面に沈着してスケールを形成する
。金属面にスケールが存在すると、金属の熱伝達性を妨
げて、系の効率を低下させる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Many industrial applications require the use of aqueous solutions or water for a variety of purposes, such as heat exchangers, cooling towers, coolers, and other water-based heat transfer systems. As water comes into contact with the metal surfaces of the system, when used in circulating or single-pass systems, after exposure to or saturation with air, it becomes corrosive to the metal surfaces it comes in contact with. Furthermore, when water is used in a circulation system for concentrating dissolved salts, metal salts such as calcium and magnesium, which are unique to the particular water, deposit on metal surfaces and form scales. The presence of scale on metal surfaces impedes the heat transfer properties of the metal and reduces the efficiency of the system.

またスケールの下では金属面の激しい腐食が進行する。In addition, severe corrosion of the metal surface progresses under the scale.

スケールの沈着および熱伝達製品の金属面の腐食を最小
にすることが重要である。この目的を達成するには水に
防食剤およびスケール形成防止剤を加える。装置に使用
する金Rは鋼の形の鉄、アルミニウム、銅、銅合金など
多様である。水に溶解しているイオンの形の銅は鉄の腐
食を促進することが知られCおシ、従って多くの防食剤
は銅キレート剤または銅防食剤、たとえばトリルトリア
ゾールを含み、金属の腐食をさらに最小にする。
It is important to minimize scale deposition and corrosion of the metal surfaces of heat transfer products. To achieve this purpose, anti-corrosion and anti-scaling agents are added to the water. The gold R used in the device is various, including iron in the form of steel, aluminum, copper, and copper alloys. Copper in ionic form dissolved in water is known to accelerate the corrosion of iron, and therefore many corrosion inhibitors contain copper chelators or copper inhibitors, such as tolyltriazole, to accelerate the corrosion of metals. Minimize further.

(発明が解決しようとする問題点) このような金属防食剤の効果を向上させることである。(Problem to be solved by the invention) The objective is to improve the effectiveness of such metal corrosion inhibitors.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、工業用水に曝露する金属の腐食およびスケー
ル形成を防止する方法であって、有効量の水溶性亜鉛塩
と、亜鉛を錯化する水溶性ポリマーと、オルlん酸イオ
ン源とを組合せて、工業用水に加え、(a)  亜鉛対
亜鉛錯化性ポリマーの重量比を約1:1〜約1=25の
範囲とし、 (b)  亜鉛対オルInん酸イオンの重量比を約2=
1〜約1:10の範囲とし、 (c)  亜鉛錯化剤は、重量平均分子量を約500〜
25.000とし、ポリアクリル酸またはアクリル酸/
アクリル酸低級アルキルエステルコポリマー、または、
これらの混合物とし、このコ4リマーはアクリル酸40
〜99モ/l/%を含み、かつアクリル酸低級アルキル
エステルを、アクリル酸エチルまたはアクリル酸メチル
とする金属の腐食およびスケールの形成を防止する方法
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for preventing corrosion and scale formation of metals exposed to industrial water, comprising: an effective amount of a water-soluble zinc salt; and a water-soluble polymer that complexes the zinc. and a source of orthophosphoric acid ions are added to industrial water in combination, (a) the weight ratio of zinc to zinc complexing polymer is in the range of about 1:1 to about 1=25, and (b) the zinc to The weight ratio of orinphosphate ions is approximately 2=
(c) the zinc complexing agent has a weight average molecular weight of about 500 to about 1:10;
25.000, polyacrylic acid or acrylic acid/
Acrylic acid lower alkyl ester copolymer, or
A mixture of these, this co-4 remer is acrylic acid 40
This is a method for preventing metal corrosion and scale formation in which the lower alkyl acrylate is ethyl acrylate or methyl acrylate.

さらに好ましり態様として、亜鉛錯化性ポリマーはまず
亜鉛塩と組合せて亜@/ポリマー錯体を形成−し、亜鉛
が0.5〜5pprn、ポリマーが0.5〜125pp
mとなるように、オル11ん酸イオンを含む腐食性の水
に加える。他の好ましい態様は、これらを同時にかまた
は別々にすなわち単一の調製物まfCは個別の調製物と
して工業用水に加えたときに、これら3つの成分すべて
が上記の比となシ、かつ亜鉛および錯化性ポリマーが上
記の4度となるようにする。
In a further preferred embodiment, the zinc-complexing polymer is first combined with a zinc salt to form a zinc/polymer complex, with the zinc content being 0.5 to 5 pprn and the polymer being 0.5 to 125 pprn.
m to corrosive water containing or-11phosphate ions. Another preferred embodiment provides that all three components are in the above ratio when added to the industrial water either simultaneously or separately i.e. in a single preparation or as separate preparations, and and the complexing polymer is made to have the above-mentioned 4 degrees.

(発明の効果) 本発明の防食剤は、腐食およびスケール形成を防止すべ
き系に加えたときに、各成分、すなわち錯化性ポリマー
、亜鉛ま九はオルトりん酸イオン源の1つ、ま穴はこれ
ら3つの成分のうちの2つを組合せて加えたときに得ら
れる効果よシ大きい効果を達成する。
(Effects of the Invention) When the anticorrosive agent of the present invention is added to a system in which corrosion and scale formation are to be prevented, each of the components, that is, the complexing polymer, zinc chloride, or The holes achieve a greater effect than that obtained when two of these three components are added in combination.

亜鉛錯化性ポリマー これらの錯化性ポリマーは、水溶性の遊離ラジカル触媒
を含む通常の溶液重合技術によって調製する。たとえば
米国特許第4,196,272号の重合技術を参照。ポ
リマーはアクリル酸ホモポリマーまたはアクリル酸/ア
クリル酸低級アルキルニス7− A/ :l f リマ
ーとすることができる。好ましいコポリマーはアクリル
酸約50〜99モルチおよびアクリル酸低級アルキルエ
ステル約1〜5aモルチを含むコポリマーである。もっ
とも好ましいコポリマーはアクリル酸およびアクリル酸
エチルを含み、アクリル酸が50〜90重量%であ夛、
さらにコポリマーはアクリル酸80±10重量%を含む
ことが好ましい。
Zinc Complexing Polymers These complexing polymers are prepared by conventional solution polymerization techniques involving water-soluble free radical catalysts. See, for example, the polymerization technique of US Pat. No. 4,196,272. The polymer can be an acrylic acid homopolymer or an acrylic acid/lower alkyl acrylic varnish 7-A/:lf reamer. Preferred copolymers are those containing about 50 to 99 moles of acrylic acid and about 1 to 5 moles of acrylic acid lower alkyl ester. The most preferred copolymers include acrylic acid and ethyl acrylate, with 50-90% by weight of acrylic acid;
Furthermore, it is preferred that the copolymer contains 80±10% by weight of acrylic acid.

公知の重合方法を使用して、ホモポリマーまたはコポリ
マーの分子量を500〜25,000とする必要がある
。本発明の好ましいコポリマーは分子量が約1,000
〜10,000であり、アクリル酸のホモポリマーま九
はコポリマーのもっとも好ましい分子量は約1,500
〜7,500である。
Using known polymerization methods, the molecular weight of the homopolymer or copolymer should be between 500 and 25,000. Preferred copolymers of the invention have a molecular weight of about 1,000.
~10,000, and the most preferred molecular weight of the homopolymer or copolymer of acrylic acid is about 1,500.
~7,500.

上記のように、コポリマーは水溶液重合技術を使用して
調製する。この重合は水溶性塩基、たとえば水酸化ナト
リウムまたはカリウムのようなアルカリ金属水酸化物を
十分な量加えて、コポリマーの調製およびその後におい
て、コポリマーの−を約2.0〜9.0に保つことが必
要であフ、3.0〜5.0が好ましい−である。
As mentioned above, the copolymers are prepared using aqueous polymerization techniques. This polymerization is accomplished by adding a sufficient amount of a water-soluble base, e.g., an alkali metal hydroxide such as sodium or potassium hydroxide, to maintain the - of the copolymer between about 2.0 and 9.0 during its preparation and thereafter. is necessary, and 3.0 to 5.0 is preferable.

コポリマーは通常のように重合させて、濃度20〜80
チのポリマー溶液とする。この溶液はコポリマーの亜鉛
錯体を形成する前または後に、所望の濃度に稀釈する。
The copolymer was polymerized in the usual manner to a concentration of 20 to 80%.
Polymer solution of This solution is diluted to the desired concentration before or after forming the copolymer zinc complex.

またポリマーは1つを他のものと組合せて使用すること
ができる、すなわち、アクリル酸のホモポリマーをアク
リル酸アルキルエステル/アクリル酸コポリマーと組合
せ、亜鉛錯体を形成して、循環する工業用水中で防食剤
および/またはスケール防止剤として有効に作用するの
に必要な結果を達成することができる。
Polymers can also be used one in combination with the other, i.e. homopolymers of acrylic acid are combined with acrylic acid alkyl esters/acrylic acid copolymers to form zinc complexes in circulating industrial water. The results necessary to act effectively as a corrosion and/or scale inhibitor can be achieved.

亜鉛/コポリマー錯体の調製 亜鉛と錯化性ポリマーを含むアクリル酸の亜鉛錯体は簡
単に調製することができる。水溶性亜鉛塩、たとえば塩
化亜鉛、硫酸亜鉛、または酢酸亜鉛を予め形成したポリ
マー溶液に加えて、ポリマ一対亜鉛イオンの重量比を約
1:1〜25:1とする。好ましい重量比は2:1〜1
0:1である。
Preparation of Zinc/Copolymer Complexes Zinc complexes of acrylic acid containing zinc and a complexing polymer can be easily prepared. A water-soluble zinc salt, such as zinc chloride, zinc sulfate, or zinc acetate, is added to the preformed polymer solution at a weight ratio of polymer to zinc ion of about 1:1 to 25:1. The preferred weight ratio is 2:1-1
The ratio is 0:1.

亜鉛/コポリマー錯体の水溶液はポリマー溶液を亜鉛塩
の水溶液に加えて合成することもできる。
An aqueous solution of zinc/copolymer complex can also be synthesized by adding a polymer solution to an aqueous solution of zinc salt.

前述のよりに、亜鉛/コポリマー錯体な調製するコポリ
マーの水溶液は−を酸性とするが、亜鉛塩、錯化性ポリ
マーおよびオルトりん酸イオン源で調製し九組成物の−
は約2.0〜約13.5とすることができる。pHが高
いときは、プリマ一対亜鉛の重を比も高くして安定性を
保つ必要がある。pHが7.0より高いときは、プリマ
一対亜鉛の重量比を約3:1〜20:1とすることが好
ましい。
As previously mentioned, the aqueous solution of the copolymer prepared by the zinc/copolymer complex is acidic, but the zinc salt, the complexing polymer, and the orthophosphate ion source are used to prepare the nine compositions.
can be from about 2.0 to about 13.5. When the pH is high, it is necessary to maintain stability by increasing the weight ratio of Prima to zinc. When the pH is above 7.0, it is preferred that the weight ratio of Prima to zinc be from about 3:1 to 20:1.

その他 本発明の望ましい形態は、亜鉛/旬マー錯体な有効量の
水溶性オルトフん酸イオン源と組合せて使用する。オル
トりん酸イオンとしては本発明の組成物に予めりん酸を
加えるか、または腐食およびスケール形成を防止するた
めに処理すべき工業用水にオルトりん酸イオン源を別に
加えてもよい。
Another preferred form of the invention is the use of a zinc/sulfur complex in combination with an effective amount of a water-soluble orthofluoric acid ion source. As orthophosphate ions, phosphoric acid may be added to the composition of the present invention beforehand, or a source of orthophosphate ions may be added separately to the industrial water to be treated to prevent corrosion and scale formation.

オルトりん酸イオン源は、亜鉛/コポリマー組成物に加
えるときに、錯体な不安定化しない型および量とする必
要がある。処理すべき工業用水に側割に加えるときは、
オルトbん酸イオン源は無機のオルトりん酸イオン源た
とえば勺ん酸または水溶性であるその金属またはアンモ
ニウムの塩を選ぶ。亜鉛/ポリマー錯体をオル11ん酸
イオンと組合せると、循環する冷却水または1回通過す
る冷却水に、腐食またはスケール形成を生ずることなし
に、かつ冷却水の−を制御するためにさらに他の成分を
加える必要なしに、冷却効果を達成することができる。
The orthophosphate ion source should be in a type and amount that does not destabilize the complex when added to the zinc/copolymer composition. When adding to the industrial water to be treated,
The orthophosphate ion source is selected from an inorganic orthophosphate ion source such as phosphoric acid or its water-soluble metal or ammonium salts. The combination of zinc/polymer complexes with or-11-phosphate ions provides additional protection for circulating or single-pass cooling water without corrosion or scale formation, and for controlling cooling water. The cooling effect can be achieved without the need to add ingredients.

上記のように亜鉛/ポリマー錯体とオルト〕ん酸イオン
とを組合せて処理すべき工業用水は、循環でなくて1回
通過の場合にも、冷却水または加熱水として工業上に応
用することができる。
As mentioned above, industrial water to be treated with a combination of zinc/polymer complex and ortho]phosphate ions can be applied industrially as cooling water or heating water even when it is passed through once instead of being circulated. can.

特に循環する場合に有効であるが、1回通過冷却、すな
わち冷却を必要とする設備に水を取入れて、この系に水
を一回通過させた後に環境に放出すること4通常行なわ
れる。ここで発明者の意図するところは、工業用水の術
語は冷却塔を通して循環するために濃縮される水のみを
意味するものでなく、−回通過させて使用する水も意味
するものとする。もつとも効果を高めるには、亜鉛/ポ
リマー錯体をオルトりん酸イオンと組合せて、pHが約
7.5〜9.5の水中で使用する必要がある。
Although particularly useful in recirculating systems, single-pass cooling is commonly used, ie, introducing water into equipment requiring cooling, passing the water through the system once, and then discharging it to the environment. It is the inventor's intention here that the term industrial water refers not only to water that is concentrated for circulation through a cooling tower, but also to water that is passed through the cooling tower for use. However, to be effective, the zinc/polymer complex must be used in combination with orthophosphate ions in water at a pH of about 7.5-9.5.

このような工業用水は通常100〜1,000 ppm
の炭酸カルシウムを含むカルシウム硬度を有する。
Such industrial water usually has a concentration of 100 to 1,000 ppm.
It has a calcium hardness including calcium carbonate.

さらに、通常このような水は炭酸マグネシウムとして測
定した100〜1,000 ppmのマグネシウム硬度
を有し、炭酸カルシウムとして測定したM−アルカリ度
すなわちメチルオレンジを指示薬としたときの炭酸カル
シウムが約50〜500 ppmであり、導電度が約2
50〜10,000 μmhaである。
Furthermore, such water usually has a magnesium hardness of 100 to 1,000 ppm, measured as magnesium carbonate, and an M-alkalinity measured as calcium carbonate, that is, about 50 to 1,000 ppm of calcium carbonate when methyl orange is used as an indicator. 500 ppm, and the conductivity is about 2
50 to 10,000 μmha.

このような工業用水は冷却を必要とする装置を通過させ
た後の温度が通常約24〜約65℃(70〜150″F
)、通常の動作温度は約38〜60℃(lOO〜140
6F)であろう。
Such industrial water typically has a temperature of about 24 to about 65 degrees Celsius (70 to 150 inches F) after passing through equipment that requires cooling.
), normal operating temperature is about 38~60℃ (lOO~140℃)
6F).

これら3つの成分を組合せて工業用水に加えて、この組
成物は処理すべき工業用水に曝露される多様な金属面の
腐食を防止し、スケール形成を防止するのに有効な量と
する。有効量の亜鉛/ポリマー/オルト夛ん酸イオンの
組成物は全亜鉛の量を約0.5〜5.0 ppmとし、
工業用水に含まれる亜鉛対ポリマーの重量比を約1:1
〜約1:25とし、亜鉛対オルトりん酸イオンの重量比
を約2=1〜約1:10とする。効果を高める之めに、
工業用水に含まれる亜鉛の濃度を約1.0〜約3.0p
pmとし、亜鉛対ポリマーの重量比を約1:1〜約1:
20とすることが好ましい。亜鉛対オルト1)ん酸イオ
ンの重量比は約1:1〜約1:5とすることが好ましく
、約1:4がもっとも好ましい。
When these three components are combined and added to industrial water, the composition is in an amount effective to inhibit corrosion and prevent scale formation on a variety of metal surfaces exposed to industrial water to be treated. The effective amount of zinc/polymer/orthochlorate ion composition has a total zinc amount of about 0.5 to 5.0 ppm;
The weight ratio of zinc to polymer in industrial water is approximately 1:1.
to about 1:25, and the weight ratio of zinc to orthophosphate ions is about 2=1 to about 1:10. In order to increase the effectiveness,
Reduce the concentration of zinc contained in industrial water from about 1.0 to about 3.0 p
pm, and the weight ratio of zinc to polymer is about 1:1 to about 1:
It is preferable to set it to 20. Preferably, the weight ratio of zinc to orthophosphate ions is from about 1:1 to about 1:5, and most preferably about 1:4.

亜鉛/ポリマー錯体とオルトフん酸イオンとの組成物は
、循環水で通常使用される他の物質と組合せて使用する
ことができる。たとえば亜鉛/4リマ一錯体とオルトり
ん酸イオンとの組成物は、さらにトリルトリアゾール、
1−ヒドロキシーエチリジン、1−ジホスホン酸のよう
な成分、まkは1−ホスホノブタン−1,2,4−トリ
ヵルデン酸のような他の錯化性オルガノホスホン酸も含
むことができる。亜鉛/ポリマー錯体とオルトりん酸イ
オンとの組成物が他の成分を含むときは、防食性が特に
改良され、スケール形成の防止は少なくとも同等であり
、循環する工業用水において改良されることが多い。
Compositions of zinc/polymer complexes and orthofluorinate ions can be used in combination with other materials commonly used in circulating water. For example, a composition of zinc/4-lima monocomplex and orthophosphate ion can be further combined with tolyltriazole,
Ingredients such as 1-hydroxy-ethyridine, 1-diphosphonic acid may also include other complexing organophosphonic acids such as 1-phosphonobutane-1,2,4-tricaldic acid. Corrosion protection is particularly improved when the composition of zinc/polymer complex and orthophosphate ions includes other components, and the prevention of scale formation is at least as good and often improved in circulating industrial water. .

本発明の利点を実証するために、次に実施例を示す。Examples are presented below to demonstrate the advantages of the invention.

実施例 1 1975年11月4〜6日、ペンシルバニア州ピッツバ
ーグで開催されたInternational W&t
erConfsrenceの第38回年金で発表さnf
c論文に記載されたノ4イロット冷却塔を使用して錯化
性ポリマー、亜鉛塩、オルlん酸イオン源およびその他
の成分を含む組成物を試験した。試験した水はpHが8
.0〜9.0であ〕、炭酸カルシウムとしてのカルシウ
ム硬度が約300〜約400 ppnn、炭酸カルシウ
ムとしてのマグネシウム硬度が約150〜約250 p
pm、およびM−アルカリ度が炭酸カルシウムとして約
100〜約300 ppmであり、導電度は約3,80
0〜約4,200μmhoであった。さらにこの循環す
る水は硫酸イオン約1,000 ppm 。
Example 1 International W&T held in Pittsburgh, Pennsylvania, November 4-6, 1975
Announced at the 38th Annual Pension of erConfsrence
A composition containing a complexing polymer, a zinc salt, an orthophosphoric acid ion source, and other ingredients was tested using the No. 4 Ilot cooling tower described in the C article. The water tested had a pH of 8
.. 0 to 9.0], the calcium hardness as calcium carbonate is about 300 to about 400 ppnn, and the magnesium hardness as calcium carbonate is about 150 to about 250 ppnn.
pm, and M-alkalinity is about 100 to about 300 ppm as calcium carbonate, and the conductivity is about 3,80 ppm.
It was 0 to about 4,200 μmho. Furthermore, this circulating water contains approximately 1,000 ppm of sulfate ions.

塩化物イオン約250 ppm、およびナトリウムイオ
ン約600 ppmを含んでいた。
It contained about 250 ppm chloride ions and about 600 ppm sodium ions.

以下金白 この水に第1表に示す成分の活性景を加えた。Below is kinpaku The active components listed in Table 1 were added to this water.

第1表は、錯化性ポリマー、水溶性亜鉛塩を加えて生じ
た亜鉛イオンから計算した亜鉛、オル11)ん酸陰イオ
ン源を加えて生じたオルiん酸陰イオンから計算したオ
ルトりん酸イオンを示す。これらの各成分は第1表にp
pmで示す活性濃度で存在した。第1表の下段に、熱交
換係数が約1580〜約4730 W / tn (約
500〜約1,500 BUT /ft2/h)の軟鋼
熱交換管について、腐食結果は、この条件で1年間に損
失した軟鋼の厚みm1l(0,0254譚)(以下mp
yという)で示し、形成されたスケールは、金属面18
6crn2(0,2ft2)につき1日間に沈着したり
で計算して示す。
Table 1 shows zinc calculated from zinc ions generated by adding a complexing polymer and water-soluble zinc salt, and orthophosphate calculated from orthophosphate anions generated by adding a phosphate anion source. Indicates an acid ion. Each of these components is listed in Table 1.
It was present at active concentrations in pm. The lower part of Table 1 shows the corrosion results for mild steel heat exchange tubes with a heat exchange coefficient of about 1580 to about 4730 W/tn (about 500 to about 1,500 BUT/ft2/h) under these conditions for one year. The thickness of the lost mild steel is m1l (0,0254 tan) (hereinafter mp
y), and the formed scale is on the metal surface 18
It is calculated and shown based on the amount deposited per 6 crn2 (0.2 ft2) per day.

第1欄は、組成物を示し、好ましい分子量のアクリル酸
/アクリル酸エチルコポリマー6 ppmと、同様に好
ましい分子量のアクリル酸ホモポリマー2ppmを、亜
鉛3 ppmと組合せて含む、この組成物を前記パイロ
ット冷却塔の循環水に使用して、再現性のある結果が得
られる時間試験した。腐食結果は、軟鋼伝熱管は1年間
に約0.99mm(約39m1l)の割合であった。こ
れは高すぎて許容できる程度でない。
Column 1 shows a composition comprising 6 ppm of an acrylic acid/ethyl acrylate copolymer of a preferred molecular weight and 2 ppm of an acrylic acid homopolymer of a similarly preferred molecular weight in combination with 3 ppm of zinc. It was used for circulating water in a cooling tower and tested for a period of time with reproducible results. The corrosion results for the mild steel heat exchanger tubes were approximately 0.99 mm (approximately 39 ml) per year. This is too high to be acceptable.

同時に、この伝熱管に形成された沈着物の試験結果によ
れば、上記組成物を使用して、金属面約186cm2(
約0.2ft)に1日間で6151119付着し、これ
も許容できる程度でない。
At the same time, test results of deposits formed on this heat exchanger tube showed that using the above composition, a metal surface of approximately 186 cm2 (
Approximately 0.2 ft) was covered with 6151119 particles in one day, which is also not acceptable.

第1表の第2欄は、錯化性テリマーおよび亜鉛に、腐食
およびスケール形成の防止剤として使用される通常のオ
ルガノ夛ん酸イオンの組合せを使用した。上記と同一の
水および同一の条件罠おいて、腐食結果は1年間に1.
48ffla (59mil )、スケール形成は、金
属面186cm2(0,2ft2) Icつき1日間に
沈着した童が735m9であった。
Column 2 of Table 1 used a combination of complexing tellimer and zinc with the usual organophosphate ions used as corrosion and scaling inhibitors. In the same water and same conditions trap as above, the corrosion results were 1.
48 ffla (59 mil), scale formation was 735 m9 deposited per day on 186 cm2 (0.2 ft2) Ic of metal surface.

第3欄は、錯化性ポリマーおよび亜鉛に他の通常のホス
ホン酸型防食剤1−ホスホノブタン−1゜2.4−トリ
カルテン酸(PBTC) 3 ppmを組合せた結果を
示し、これも腐食率が62 mpy、スケール形成率が
金属面186an2(0,2ft2) Kつキ1日間で
8511n9であった。
Column 3 shows the results of combining the complexing polymer and zinc with 3 ppm of another common phosphonic acid-type corrosion inhibitor, 1-phosphonobutane-1°2.4-tricarthenic acid (PBTC), which also reduced the corrosion rate. 62 mpy, and the scale formation rate was 8511n9 on a metal surface of 186an2 (0.2ft2) for one day.

第1表の他の欄は、錯化性ポリマーに、亜鉛および/ま
たはオルトりん酸イオンを加えた多様な組合せを示す。
Other columns in Table 1 show various combinations of complexing polymers with zinc and/or orthophosphate ions.

さらにこの表には、錯化性ポリマー、亜鉛およびオルト
りん酸イオンに、付加的にオルガノ夛ん酸イオン、りん
酸イオンおよび/またはトリルトリアゾール成分も含む
組合せの結果も示す。表よフ明かなように、錯化性ポリ
マー、亜鉛およびオルトりん酸イオンの組合せは、すべ
て優れた結果を示し、腐食率は1.4〜11.8mpy
であり、スケール形成率に金属面186cm2(0,2
ft2)につき1日間に約231n9〜約145■であ
った0 第1表のいくつかの欄は、プリマーとオルトりん酸イオ
ンとの組合せのみ、またはオルトリん酸イオンと亜鉛と
の組合せのみを示し、こnらの結果は亜鉛とホスホン酸
イオンとの組合せよ勺も改良さnた結果を示すが、とに
かく本発明の三重組合せの組成物を使用し九時には駕く
べき良好な結果が得られる。
Furthermore, the table also shows the results for combinations which, in addition to the complexing polymer, zinc and orthophosphate ions, also contain organophosphate ions, phosphate ions and/or tolyltriazole components. As can be seen, the combinations of complexing polymer, zinc and orthophosphate ions all gave excellent results, with corrosion rates ranging from 1.4 to 11.8 mpy.
, and the scale formation rate depends on the metal surface 186 cm2 (0,2
ft2) per day. Some columns in Table 1 show only the combination of primer and orthophosphate ion, or only the combination of orthophosphate ion and zinc. Although these results show that the combination of zinc and phosphonate ions also improves results, in any case, excellent results can be obtained using the triple combination composition of the present invention. .

第1表に示す結果に加えて、亜鉛/ポリマー錯体の製法
、および循環する水系におけるこの型の組成物の評価を
示す実施例を記載する。
In addition to the results shown in Table 1, examples are provided that demonstrate the preparation of zinc/polymer complexes and the evaluation of this type of composition in a circulating aqueous system.

実施例 2 この例は亜鉛/コポリマー錯体の製法を示す。Example 2 This example demonstrates the preparation of zinc/copolymer complexes.

使用したコポリマーはアクリル酸として示されるアクリ
ル酸ナトリウム約80重量%と、アクリル酸エチル約2
0重ff1fiとを含み、20チの水溶液であった。な
おコポリマーの分子量は約1500であった。
The copolymer used was approximately 80% by weight of sodium acrylate, designated as acrylic acid, and approximately 2% by weight of ethyl acrylate.
It was an aqueous solution of 20 t, containing 0 heavy ff1fi. Note that the molecular weight of the copolymer was approximately 1,500.

この組成物はコポリマー溶液に次表に示す蓋の成分を加
えた。
This composition added the lid components shown in the following table to the copolymer solution.

組成物A 成  分             hチコIリマ−5
5,0 脱イオン水           19.5水酸化カリ
ウム(45チ活性)7.5 塩化亜鉛(67%活性)      IS、O塩化亜鉛
以外の成分を混合して均質な溶液とし、これを十分に攪
拌しながら塩化亜鉛を加えて、本発明の亜鉛/コポリマ
ー錯体を形成した。溶液の−4は約3.7であった。以
下、この組成物を組成物Aと呼ぶ。
Composition A Ingredient h Chico I Limer-5
5,0 Deionized water 19.5 Potassium hydroxide (45% active) 7.5 Zinc chloride (67% active) IS, O Mix the ingredients other than zinc chloride to make a homogeneous solution, and stir this thoroughly. while adding zinc chloride to form the zinc/copolymer complex of the present invention. The -4 of the solution was approximately 3.7. This composition will be referred to as composition A hereinafter.

実施例 3 実施例1の製法と同様にして、次の成分から組成物Bを
調製し次。
Example 3 Composition B was prepared from the following ingredients in the same manner as in Example 1.

組成物B 成  分             重量%コポリw−
45,8 商品名Mobay QC−20034,0脱イオン水 
          34.3りん酸(85チ活性)9
.7 塩化亜鉛(67チ活性)6.2 溶液の声は約2.0であり、最終製品は加温して、市販
のアゾール銅防食剤MobayOC−2003すなわち
水溶性銅防食剤トリルトリアゾールの溶解を促進した。
Composition B Ingredients Weight % copoly w-
45,8 Product name Mobay QC-20034,0 Deionized water
34.3 phosphoric acid (85ti activity) 9
.. 7 Zinc chloride (67% activity) 6.2 The voice of the solution is approximately 2.0, and the final product is heated to dissolve the commercially available azole copper corrosion inhibitor MobayOC-2003, a water-soluble copper corrosion inhibitor tolyltriazole. promoted.

実施例2および3において、亜鉛塩以外の他のすべての
成分を含む溶液に、亜鉛塩を溶解することが重要である
。もしそうでないときは、錯体が不溶性水酸化物を生成
する傾向がある。
In Examples 2 and 3, it is important that the zinc salt is dissolved in a solution containing all other ingredients except the zinc salt. If this is not the case, the complex will tend to form insoluble hydroxides.

以下猟白 効果の評価 試験方法は実験室規模の冷却系を使用した。この装置の
詳細はInternational Water Co
nfe −relce(1975年11月4〜6日、R
ンシルバニア州ビノツバーグ)において発表されたNa
1c。
The following test method for evaluating the effect of whitening used a laboratory-scale cooling system. For more information about this device, please contact International Water Co.
nfe-relce (November 4-6, 1975, R
The Na
1c.

Chemical Companyのり、T、 Ree
d、 R,Na5sの”Small −8cale  
Short−Term Methods  ofEva
luating Coo口ng Water Trea
tments −Are They Worthwhi
le  ’:’′”に記載されている。
Chemical Company Nori, T, Ree
d, R, Na5s “Small -8cale”
Short-Term Methods of Eva
luating Coo mouth Water Trea
tments -Are They Worthwhile
le':''''.

この試験装置を使用して、試験水に個別に加えた各成分
に対して組成物Aを試験した。試験装置内の水の特性値
は次のとお夛であった。
This test apparatus was used to test Composition A against each component added individually to the test water. The characteristic values of the water in the test equipment were as follows.

p14             s、 4〜8.8ア
ル力リ度        90〜216カルシウム  
       330〜410マグネシウム     
  80〜270単一の組成物としてか、または種々の
成分を個別に循環水に加えて本発明の3つの主要成分、
すなわち亜鉛、ポリマーおよびオルIt)ん酸イオンを
組合せるかして、8回の試験を行なりた。
p14 s, 4-8.8 alkalinity 90-216 calcium
330-410 magnesium
80-270 The three main components of the invention, either as a single composition or by adding the various components individually to the circulating water,
That is, eight tests were conducted using combinations of zinc, polymer, and orthophosphate ions.

第2表に示すように、亜鉛の全濃度が0.5ppmより
多く、亜鉛対ポリマーの比が1=2〜1:10゜好まし
くは1:4〜1:5で、かつ亜鉛対オルトりん酸イオン
の比が約1:2〜約1:4のときに好ましい結果が得ら
れた。
As shown in Table 2, the total concentration of zinc is greater than 0.5 ppm, the ratio of zinc to polymer is 1=2 to 1:10°, preferably 1:4 to 1:5, and zinc to orthophosphate Favorable results have been obtained when the ion ratio is between about 1:2 and about 1:4.

以下7:−白 −〇Below 7:-white −〇

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、水系において腐食およびスケール形成を防止する組
成物であって、 亜鉛対ポリマーの重量比が1:1〜1:25である水溶
性亜鉛/ポリマー錯体の水溶液が、水溶性オルトりん酸
イオン源を溶解して含み、 亜鉛対オルトりん酸イオンの重量比が約2:1〜約1:
10であり、 前記ポリマーは分子量が約500〜約25,000であ
って、アクリル酸のホモポリマー、またはアクリル酸/
アクリル酸低級アルキルエステルコポリマー、またはこ
れらの混合物であり、このコポリマーはアクリル酸含量
が約40〜約99モル%であり、 かつこの水溶液はpHが約2.0〜約14.0である組
成物。 2、pH約7.5〜約9.5の工業用水に曝露した金属
について、腐食およびスケール形成を防止する方法であ
って、 この水に水溶性亜鉛塩、亜鉛錯化性ポリマーおよびオル
トりん酸イオン源の有効量の組合せを加え、 (a)亜鉛対亜鉛錯化性ポリマーの重量比を約1:1〜
約1:25とし、 (b)亜鉛対オルトりん酸イオンの重量比を約2:1〜
約1:10とし、かつ (c)錯化性ポリマーは、重量平均分子量を約500〜
約25,000とするポリアクリル酸、またはアクリル
酸/アクリル酸低級アルキルエステルコポリマー、また
はこれらの混合物とし、このコポリマーはアクリル酸を
40〜99モル%含み、かつアクリル酸低級アルキルエ
ステルをアクリル酸エチルまたはアクリル酸メチルとす
る、腐食およびスケール形成の防止方法。 3、(a)亜鉛対錯化性ポリマーの重量比を約1:1〜
約1:8とし、 (b)亜鉛対オルトりん酸イオンの重量比を約1:1〜
約1:5とし、 (c)錯化性ポリマーの重量平均分子量を約1,000
〜約10,000とし、かつ (d)水溶性亜鉛塩、亜鉛錯化性ポリマーおよびオルト
りん酸イオン源の有効量の組合せを工業用水に加えて、
亜鉛の全濃度を約1〜約3ppmとする、特許請求の範
囲第2項記載の方法。 4、水溶性亜鉛塩、亜鉛錯化性ポリマーおよびオルトり
ん酸イオン源の有効量の組合せを、亜鉛塩、錯化性ポリ
マーおよびオルトりん酸イオン源を含む単一の調製物と
して、工業用水に加える、特許請求の範囲第3項記載の
方法。 5、水溶性亜鉛塩、亜鉛錯化性ポリマー、およびオルト
りん酸イオン源を、個別の調製物中の成分としてそれぞ
れ工業用水に加えて、工業用水に曝露しながらこれらの
成分を組合せる、特許請求の範囲第3項記載の方法。 6、工業用水は、オルトりん酸イオン源以外の任意の酸
源を加えないで、自然のpHとする、特許請求の範囲第
2項記載の方法。 7、水溶性亜鉛/ポリマー錯体は、亜鉛対ポリマーの重
量比が1:1〜1:8であり、亜鉛錯化性ポリマーは、
重量平均分子量が約1,000〜約10,000であり
、かつ水溶液は、pHが約3.0〜約8.0である特許
請求の範囲第1項記載の組成物。 8、他の防食剤として、トリルトリアゾール、オルガノ
りん酸イオン源、ホスホン酸イオン源、ポリりん酸イオ
ン源、またはこれらの混合物を付加的に含む、特許請求
の範囲第1項記載の組成物。 9、水系が循環する水系である、特許請求の範囲第1項
記載の組成物。
[Claims] 1. A composition for preventing corrosion and scale formation in an aqueous system, comprising: an aqueous solution of a water-soluble zinc/polymer complex having a weight ratio of zinc to polymer of 1:1 to 1:25; containing a dissolved orthophosphate ion source with a weight ratio of zinc to orthophosphate ions of about 2:1 to about 1:
10, and the polymer has a molecular weight of about 500 to about 25,000, and is an acrylic acid homopolymer or an acrylic acid/
an acrylic acid lower alkyl ester copolymer, or a mixture thereof, the copolymer having an acrylic acid content of about 40 to about 99 mole percent, and the aqueous solution having a pH of about 2.0 to about 14.0; . 2. A method for preventing corrosion and scale formation on metals exposed to industrial water having a pH of about 7.5 to about 9.5, the method comprising: adding a water-soluble zinc salt, a zinc-complexing polymer, and orthophosphoric acid to the water; Adding a combination of effective amounts of ion sources and (a) providing a weight ratio of zinc to zinc-complexing polymer of about 1:1 to
(b) the weight ratio of zinc to orthophosphate ions is about 2:1 to about 1:25;
and (c) the complexing polymer has a weight average molecular weight of about 500 to about 1:10.
25,000 polyacrylic acid, or an acrylic acid/acrylic acid lower alkyl ester copolymer, or a mixture thereof, the copolymer contains 40 to 99 mole percent acrylic acid, and the acrylic acid lower alkyl ester is combined with ethyl acrylate. or methyl acrylate, a method for preventing corrosion and scale formation. 3. (a) The weight ratio of zinc to complexing polymer is about 1:1 to
(b) the weight ratio of zinc to orthophosphate ions is about 1:1 to about 1:8;
(c) The weight average molecular weight of the complexing polymer is about 1,000.
~10,000, and (d) adding an effective amount of a combination of a water-soluble zinc salt, a zinc-complexing polymer, and an orthophosphate ion source to the industrial water;
3. The method of claim 2, wherein the total concentration of zinc is about 1 to about 3 ppm. 4. A combination of an effective amount of a water-soluble zinc salt, a zinc complexing polymer, and a source of orthophosphate ions is added to industrial water as a single preparation containing the zinc salt, complexing polymer, and source of orthophosphate ions. In addition, the method according to claim 3. 5. A patent for adding a water-soluble zinc salt, a zinc-complexing polymer, and a source of orthophosphate ions to industrial water, each as components in separate preparations, and combining these components during exposure to industrial water. The method according to claim 3. 6. The method according to claim 2, wherein the industrial water is brought to a natural pH without adding any acid source other than an orthophosphate ion source. 7. The water-soluble zinc/polymer complex has a weight ratio of zinc to polymer of 1:1 to 1:8, and the zinc-complexing polymer has
The composition of claim 1, wherein the weight average molecular weight is about 1,000 to about 10,000, and the aqueous solution has a pH of about 3.0 to about 8.0. 8. The composition according to claim 1, which additionally contains tolyltriazole, an organophosphate ion source, a phosphonate ion source, a polyphosphate ion source, or a mixture thereof as another anticorrosive agent. 9. The composition according to claim 1, wherein the aqueous system is a circulating aqueous system.
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