JPS6342381A

JPS6342381A - 銅および銅合金の腐食を抑制する方法

Info

Publication number: JPS6342381A
Application number: JP62191533A
Authority: JP
Inventors: ナンシー　エス．シヤーウツド; ニコラス　ジエー．アルフアノ
Original assignee: Calgon Corp
Current assignee: Calgon Corp
Priority date: 1986-08-04
Filing date: 1987-08-01
Publication date: 1988-02-23
Also published as: US4717543A; AU602155B2; NZ221204A; AU7618687A; EP0257826A1

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。

Description

【発明の詳細な説明】従来ｑ侠± 米国特許筒３，９２８，１９６号および４，５５２．６
６５号には、２−アクリルアミド−２−メチルプロピル
スルホン酸（以下″ＡＭＰＳＡ″と略称）／アクリル酸
共重合体のスケール抑制剤としての使用が開示されてい
る。

米国特許筒４，５２６，７２８号には、２−アクリルア
ミド−２−メチルプロピルホスホン酸（以下“ＡＭＰＰ
Ａ”と略称）／アクリル酸共重合体のスケール抑制剤と
しての使用が開示されている。またヨーロッパ特許出願
公告第８９，６５４号には、ＡＭＰＰＡとアクリルアミ
ドまたはアクリル酸との共重合体のスケール抑制剤とし
ての使用が開示されている。

産業上の利用分野本発明は酸素を含有する水を含む系における銅の腐食抑
制に関する。

さらに詳しくは、本発明は酸素を含有する水系と接触し
ている銅および銅合金の腐食を抑制するための特定の低
分子量重合体の使用に関する。

■が　゛　しようとする司　占酸素腐食は、銅を含有するあらゆる水系において重大な
問題であることは言うまでもない。本発明者は銅または
銅合金と接触している酸　素含有水系における酸素腐食
を抑制する新規な腐食抑制剤を発見した。

問題色を解ンするための手本発明は、（八）アクリル酸またはメタクリル酸約３０乃至約７０
重量％；（Ｂ）２−アクリルアミド−２−メチルプロピルスルホ
ン酸または２−メタクリルアミド−２−メチルプロピル
スルホン酸約３０乃至約７０重量％；および（Ｃ）アクリルアミド、メタクリルアミド、２−アクリ
ルアミド−２−メチルプロピルホスホン酸および２−メ
タクリルアミド−２−メチルプロピルホスホン酸、から
なる群より選ばれる一種の七ツマー約１５〜約２５重量
％からなり、１．ＯＭ　ＮａＣ１ｆ容液中において約０．
０５乃至約４，５ｄｊ７／ｇの固有粘度を有する重合体
の有効量を、酸素含有水系に添加することを特徴とする
銅および銅合金の同水系における腐食を抑制する方法に
関するものである。

本発明者は驚（べきことに、上に定義した重合体が有効
な銅の腐食抑制剤であることを見出した。

その他の重合体のスクリーニングも行なったが有効なも
のは見出せなかった。

上記の重合体は、アクリル酸またはメタクリル酸、好ま
しくはアクリル酸約３０乃至約７０重量％好ましくは３
５乃至４５重量％、２−アクリルアミド−２−メチルプ
ロピルスルホン酸（以下“ＡＭＰＳＡ”）または２−メ
タクリルアミド−２−メチルプロピルスルホン酸、好ま
しくはＡＭＰＳＡ約３０乃至約７０重量％、好ましくは
３５〜４５重四％、およびアクリルアミド、メタクリル
アミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロピルホス
ホン酸（以下″ＡＭＰＰＡ″）、または２−メタクリル
アミド−２−メチルブロビルホスホン酸約１５乃至約２
５重量％好ましくは１８〜２２重量％を様いて製造され
る。さらに他のモノマーを用いてもよいが、三元共重合
体が好ましい。

ＡＭＰＰＡは米国特許第４．５２６，７２８号に記載さ
れた方法で合成することができる。

本重合体はその有効量が必要である。ここで言う“有効
量”とは、与えられた水系において銅の腐食を有効に妨
げる重合体の量を意味する０本発明者は、本発明の重合
体のを動量は、本明細書で後述するように、成分（Ｃ）
として用いるモノマーによって異なることを見出してい
る。

本重合体は上記モノマー類を、好適には遊離ラジカル開
始剤の存在下に混合することによって合成することがで
きる。遊離ラジカル開始剤はいかなるものを用いてもよ
い。例えば、過酸化物系、アゾ系開始剤、レドックス系
開始剤が用いられる。

また光化学的に重合を開始してもよい。触媒として好適
なものは、過硫酸ナトリウム、ならびに過硫酸アンモニ
ウムとアゾ系開始剤（２，２’−アゾビス−（２，４−
ジメチル−４−メトキシバレロニトリル等いずれのもの
でもよい）との混合物である。重合は諸種の方法によっ
て行なうことができる。例えば、溶液重合法、懸濁重合
法、あるいは塊状乳化重合法を用いることができる。

反応温度はとくに厳密ではない。一般に反応は１０乃至
１００℃、好ましくは４０乃至６０℃において開始する
。室温より低い温度でこの反応を行うことは反応があま
りにも遅いので一般に実用的ではない。６０℃以上では
、重合体の分子量が低下する傾向がある。反応は温度に
よるが一般に１乃至１２時間を要する。未反応モノマー
をａｌ１１定することによって反応の終了時点を確認で
きる。

反応混合物のｐＨもとくに厳密ではなく、一般に３．５
乃至９．０とする。

反応混合物中の固体の含有率もあまり厳密ではなく、そ
の好ましい範囲は固形分１乃至５０重量％である。

本重合体の分子量を正確に測定することはむずかしい。

その代り、通常固有粘度によって確認される。固有粘度
は１．０Ｍ塩化ナトリウム水溶液中で約０．０５乃至約
４．５ｄｌ／ｇ、好ましくは約０゜５乃至約２．５ｄｌ
／ｇである〔７５キヤノン、ウベローデ（Ｃａｎｎｏｎ
　Ｕｂｂｅｉｌｏｄｅ）毛細管粘度計で測定〕。

本発明の重合体は銅および銅合金の腐食抑制剤として有
効であることが見出されているが、当技術分野で知られ
ている他のスケール抑制剤（ホスホン酸塩等）あるいは
他の腐食抑制剤（亜鉛またトリアゾール類等）と組合せ
て用いてもよい。

本出願人は、本重合体を有効に作用させるのに必要な使
用量は用いる重合体の種類によって異なることを見出し
ている。すなわち、モノマー（Ｃ）としてＡＭＰＰＡま
たはメタＡＭＰＰＡを含有する重合体は約０．１乃至約
１０ｍｇ／ｌ、好ましくは約１．０乃至約１０ｍｇ／７
！　　活性の使用量で有効であり、一方モツマ−（Ｃ）
としてアクリルアミドまたはメタクリルアミドを含有す
る重合体は約５．０ｍｇ／２活性以上で、好適には約５
．０乃至約３０ｍｇ／ｌの使用量で最良の性能を発揮す
る。

本重合体は、水処理用添加剤として、工業用冷却水系、
ガス洗浄系、すなわち、銅および／または銅合金と接触
するいかなる水系にも用いることができる。本重合体は
単体として、あるいは、次のものに限るわけではないが
、殺菌剤、スケール抑制剤、分散剤、消泡剤あるいは他
の腐食抑制剤を含む処理用パフケージの一部として供給
できる。

実施例以下の実施例は、本重合体の銅および銅合金の腐食抑制
剤としての有効性を実証するものである。

但し、これらの実施例は本発明の範囲を何ら制限するも
のではない。

用いた試験装置は温度およびｐＨの自動制御器を備えた
８１の水槽である。試験用重合体を異なる腐食性レベル
に暴露する二種の試験環境下で検討した。第一の試験環
境としてはビソツバーグの水道水を４回濃縮したものを
ｐ　Ｈ８，５温度５０℃で用い、第二の試験環境として
は蒸留水にＮａＣ１を３重量％溶解した液をｐ　Ｈ７，
０、室温で用いたビノツバーグの水道水の４回濃縮液は
Ｍ（を約２４可／７！、ｓｏ、−２約３２５　ｗ／　ｅ
　、　ＨＣＯ＊−約４０　ｒｒｇ／　ｌ　、　Ｃａ”約
８８＋ｗ／ｆ、ＣＸ−約７０ｍｇ／ｌ、およびＮａ”約
７１■／ｌを含有する。

水槽には散布管を通じ一定の給気を行った。装置全体は
閉鎖系とし、液の蒸発がほとんどな、いようにした。

試験は、アドミラルティ（Ａｄｍｉｒａｌｔｙ）　　４
４３ク一ポン２個を試験槽に７日間浸漬し、腐食率を重
量で測定、計算するものである。クーポンの寸法は概ね
３　’　ＸＩ／２　’　Ｘｉ／１６’であり、従ってそ
の表面積は浸漬前に判っている。用いた洗浄方法は次の
とおりである。

■、各ツク−ポン銅洗浄用溶液（ＨＣ７！／脱イオン水
／Ｈ，５ｏ４＝５　：　４　：　ｌ）に最長５秒間浸漬
した。

２、　次に各クーポンをカルクリーン（Ｃａｌｃｌｅａ
ｎ）（ペンシルバニア化、ビノッパーグのカルボンコー
ポレーションが市販しているメタ珪酸ナトリウムからな
る工業用洗浄液）、脱イオン水、アセトンに、所謂シー
テイング（Ｓｈｅｅｔｉｎｇ）作用がクーポン表面に生
ずるまで各々浸漬した。

３、　各クーポンを風乾した。

次に各クーポンを少数点以下５桁まで精秤し、試験溶液
に７日間浸漬した。表１および２に、この試験に用いた
処理条件およびそれに対応する腐食抑制値（％）を示す
。本重合体の性能を評価するための基準となる腐食率を
確定するため、対照サンプルで試験した。浸漬後、クー
ポンを再び上記の方法に従って洗浄し、最終の重量を測
定し、腐食抑制率を計算した。

表　　１２　　　　　同　　　　上　　　　　　１０．０　　　
　８６．０５　　　　　同　　　　上　　　　　　　５
．０　　　　７４．０６　　　　　同　　　　上　　　
　　　　１０．０　　　　８８．８７　　　　　同　　
　　上　　　　　　３０．０　　　　８１．７註（１）
アドミラルティ４４３の組成Ｗ％、４ｍＡのＣｕ７０、
Ｚｎ２９、Ｓｎ　０．９〜１．２、ｐｂ最高　０，０７
Ｆｅ最高　０．０６、Ａｓ　０．０２〜０．１、その他
最高　０．１５（２）ＡＡはアクリ／Ｌａを意味する。

（３）ＡＭＰＳＡは２−アクリルアミド−２−メチルプ
ロピルスルホン酸を意味し、リュフ刃ゾール社から人手
できるじＡＭＰＳ”はリュフ刃ゾール社の登録商標であ
る）。

（４）ＡＭＰＰＡは２−アクリルアミド−２−メチル１
０ビル未スホン酸を意味する。

（５）ＡＭはアクリルアミドである。

０用いた重合体はすべて１．０ＭＮＬｃＪ！水溶液中に
おける固有粘度約０．１１　ｄｉ／ｇを有していた。

表　　２ ■１　　　　　同　　　　上　　　　　１０．０　　　
　　３６．３註（１）アドミラルティ４４３の組成（重
量％、画側ωＣｕ７０、Ｚｎ２９、Ｓｎ　Ｏ，９〜１．
２、ｐｂ最高　０．０７Ｆｅ最高　０．０６、Ａｓ　Ｏ
，０２〜０．１、その他最高　０，１５（２）ＡＡはア
クリル酸を意味する。

（３）ＡＭＰＳＡは２−アクリルアミド−２−メチルプ
ロピルスルホン酸を意味し、リュブリゾール社から入手
できるＣＡＭＰＳ”はりュブリゾール社の登録商標であ
る）。

（４）ＡＭＰＰＡは２−アクリルアミド−２−メチルプ
ロピルホスホン酸を意味する。

（５）ＡＭはアクリルアミドを意味する。

ゞ用いた重合体はすべて１．０　ＭＮａ　Ｃｌ水溶液中
における固有粘度約０．１１６１７ｇを有していた。

Claims

【特許請求の範囲】１、（Ａ）アクリル酸またはメタクリル酸約３０乃至約
７０重量％、（Ｂ）２−アクリルアミド−２−メチルプロピルスルホ
ン酸または２−メタクリルアミド−２−メチルプロピル
スルホン酸約３０乃至約７０重量％、および（Ｃ）２−アクリルアミド−２−メチルプロピルホスホ
ン酸、２−メタクリルアミド−２−メチルプロピルホス
ホン酸、アクリルアミド、およびメタクリルアミドから
なる群より選ばれる一種のモノマー約１５乃至約２５重
量％からなり、１．０ＭＮａＣｌ水溶中において０．０
５乃至４．５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する重合体の有効
量を、銅または銅合金と接触している、酸素を含有する
水系に添加することを特徴とする銅および銅合金の該水
系における腐食を抑制する方法。２、前記成分（Ｃ）が２−アクリルアミド−２−メチル
プロピルホスホン酸または２−メタクリルアミド−２−
メチルプロピルホスホン酸であり、前記重合体約０．１
乃至約１０．０ｍｇ／ｌを前記水系に添加する特許請求
の範囲第１項記載の方法。３、前記成分（Ｃ）がアクリルアミドまたはメタクリル
アミドであり、前記重合体約５乃至約３０．０ｍｇ／ｌ
を前記水系に添加する特許請求の範囲第１項記載の方法
。４、前記重合体がアクリル酸、２−アクリルアミド−２
−メチルプロピルスルホン酸、および２−アクリルアミ
ド−２−メチルプロピルホスホン酸から合成されるもの
である特許請求の範囲第２項記載の方法。５、前記重合体がアクリル酸、２−アクリルアミド−２
−メチルプロピルスルホン酸、およびアクリルアミドか
ら合成されるものである特許請求の範囲第３項記載の方
法。６、前記重合体がアクリル酸３５乃至４５重量％；２−
アクリルアミド−２−メチルプロピルスルホン酸３５乃
至４５重量％；および２−アクリルアミド−２−メチル
プロピルホスホン酸１８乃至２２重量％から合成される
ものである特許請求の範囲第１項記載の方法。７、前記重合体がアクリル酸３５乃至４５重量％；２−
アクリルアミド−２−メチルプロピルスルホン酸３５乃
至４５重量％；およびアクリルアミド１８乃至２２重量
％から合成されるものである特許請求の範囲第１項記載
の方法。８、前記重合体が１．０ＭＮａＣｌ水溶液において０．
０５乃至２．５ｄｌ／ｇの固有粘度を有するものである
特許請求の範囲第１項記載の方法。