KR20150003377A - 신규 증기 공간 항부식 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부식 저해제, 계면활성제 및 가능하게는 증점제를 포함하는 증기 공간 항부식 조성물에 관한 것이며 (이때 하나의 계면활성제는 알킬아민 에톡실레이트로부터 선택됨), 이는 냉각수로서 및 엔진 런-인 조성물로서 유용하다.

Description

신규 증기 공간 항부식 조성물 {NOVEL VAPOR SPACE ANTICORROSIVE COMPOSITION}
본 발명은, 증기 공간 항부식 조성물 및 하나 이상의 부식 저해제 및 하나 이상의 특정 계면활성제를 포함하는 증기 공간 항부식 조성물 제형에 관한 것이다.
또한, 냉각수 중에서 또는 엔진 런-인 (running-in) 조성물로서 상기 증기 공간 항부식 조성물의 용도 및 엔진 런-인 조성물의 제조 방법 및 이러한 증기 공간 항부식 조성물 제형으로부터 냉각수의 제조 방법이 밝혀진다.
대상물의 부식 보호는 항상 필요로 하는 요건을 만족시켜야 한다. 동시에, 부식 보호는 다양한 용도에 대해 만족스럽게 해결되지 않고 있다. 특히, 공동 (hollow space) 을 갖는 대상물의 부식 보호는 개선이 필요하다.
특히 문제는 대상물이 액체 예컨대 물과 접촉되거나 액체가 배수 또는 제거되는 경우에 발생한다. 이후, 대상물은 종종 보호 없이 공기에 노출되고 부식된다. 부식은 흔히 해당 대상물에 잔존하고 부식 분위기를 형성할 수 있는 액체의 잔여물에 의해 촉진된다.
특히, 이는 시험 작동을 위해 엔진 런-인 조성물로 잠시 충전되는 엔진에 적용된다. 냉각수는 실제로 흔히 엔진 런-인 조성물로서 사용된다. 시험의 판단 이후, 엔진 런-인 조성물은 또다시 배수된다. 비교적 낮은 비율의 엔진 런-인 조성물이 일반적으로 시스템에 잔존한다. 이는 보호 없이 부식될 수 있는 증기 공간에서 엔진의 부식을 가속화시킨다.
EP 1 111 092 A1 은 엔진의 런-인 단계를 위한 벤조산의 염을 포함하는 수성 냉각수 및 이의 증기 공간 부식 저해제로서의 용도를 기재하고 있다.
WO 02/051957 은 하나 이상의 OH 치환기를 가질 수 있는 C1-C4-모노카르복실산 또는 -디카르복실산의 암모늄 염을 포함하는 수성 냉각수 및 이의 증기 공간 부식 저해제로서의 용도를 기재하고 있다.
유럽 특허 출원 제 10190743.4 호는 부식 저해제 예컨대 피마자유의 에톡실레이트, 증점제 예컨대 폴리아크릴레이트 및 계면활성제 예컨대 폴리에테르를 포함하는, 엔진 런-인 조성물로서 또는 냉각수로서 유용한 증기 공간 항부식 조성물을 기재하고 있다. 이러한 폴리에테르는 바람직하게는 혼합되지 않은 폴리알킬렌 옥시드, 바람직하게는 C2-C4-알킬렌 옥시드 또는 페닐-치환된 C2-C4-알킬렌 옥시드, 특히 폴리에틸렌 옥시드, 폴리프로필렌 옥시드 또는 폴리(페닐에틸렌 옥시드) 또는 블록 공중합체 또는 이들 알킬렌 옥시드의 랜덤 공중합체이다. 이러한 폴리알킬렌 옥시드는, 스타터 분자 예컨대 포화되거나 포화되지 않은 지방족 또는 방향족 알코올, 포화되거나 포화되지 않은 지방족 또는 방향족 아민, 포화되거나 포화되지 않은 지방족 카르복실산 또는 카르복스아미드 상의 알킬렌 옥시드의 중첨가에 의해 제조될 수 있다. 이러한 폴리에테르는 스타터 분자의 1 몰 당 1 내지 300 몰, 바람직하게는 3 내지 150 몰의 알킬렌 옥시드를 포함할 수 있다.
부식-저해 특성을 갖고, 쉽게 취급될 수 있고, 심지어 증기 공간 항부식 조성물을 포함하는 매질의 대부분이 배수 또는 제거된 후에도 양호한 부식 보호를 제공하는 증기 공간 항부식 조성물 및 증기 공간 항부식 조성물 제형을 제공하는 것이 본 발명의 목적이었다.
본 발명자들은 하나 이상의 부식 저해제 및 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 증기 공간 항부식 조성물을 밝혀냈으며, 이때 하나 이상의 계면활성제는 알킬 아민 에톡실레이트로부터 선택된다.
용어 증기 공간은 액체 위에 위치되거나 액체를 통해 공간에 물리적으로 연결되는 공동체의 공간을 나타낸다.
적합한 부식 저해제는 대상물의 부식을 감소시키거나 완전히 방지할 수 있는 모든 물질이다.
본 발명의 증기 공간 항부식 조성물에 의해 보호될 수 있는 적합한 대상물은 부식될 수 있는 임의의 물질로 완전히 또는 부분적으로 만들어질 수 있다. 적합한 대상물은 예를 들어 금속, 플라스틱, 나무 또는 셀룰로오스로 만들어질 수 있다.
적합한 대상물은 바람직하게는 금속으로 완전히 또는 부분적으로 만들어질 수 있다. 많은 경우, 적합한 대상물이 만들어지는 금속은 철, 강철, 알루미늄, 마그네슘, 티타늄, 바나듐, 크로뮴, 망간, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 몰리브데늄 또는 텅스텐을 포함한다. 특히 적합한 대상물은 철을 포함하는 금속으로 완전히 또는 부분적으로 만들어진다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 적합한 대상물은 액체로 완전히 충전되지 않은 하나 이상의 공동을 갖는다.
특히 바람직한 구현예에서, 적합한 대상물은 금속성 표면을 완전히 또는 부분적으로 갖는 하나 이상의 공동을 갖는다.
적합한 부식 저해제의 한 부류는 예를 들어 벤조산의 염이다. 암모늄 염, 또는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 염이 바람직하다. 특히 나트륨 또는 암모늄 염이 바람직하다. 벤조산의 음이온은 비치환 또는 치환된 벤조산의 음이온일 수 있다. 벤조산의 방향족 고리 상의 치환기의 예는 알킬 라디칼, 특히 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, tert-부틸, 이소부틸이다. 이러한 기는 임의로 추가 치환될 수 있다. 벤조산은 단일치환되거나 다수의 치환기를 포함할 수 있다. 비치환 벤조산 또는 단일치환 벤조산이 바람직하다.
적합한 부식 저해제의 또다른 부류는 모노카르복실산 또는 디카르복실산의 암모늄 염이다. C1-C12-모노카르복실산 또는 C1-C12-디카르복실산의 암모늄 염이 바람직하다. C4-C12-모노카르복실산 또는 -디카르복실산의 염이 특히 바람직하다. 모노카르복실산 또는 디카르복실산은 하나 이상의 치환기를 포함할 수 있다. 특히, 이는 하나 이상의 OH 기를 가질 수 있다.
적합한 부식 저해제의 추가 부류는 바람직하게는 방향족인 질소-헤테로시클릭 화합물이다. 적합한 질소-헤테로시클릭 화합물은 하나 이상의 치환기를 포함할 수 있다. 바람직한 변형에서, 이는 기타 방향족 고리와 융합된다. 바람직한 질소-헤테로시클릭 화합물은 예를 들어 아졸이다. 트리아졸 또는 티아졸이 특히 바람직하다. 적합한 아졸의 예는 벤조아졸 및 톨루아졸이다. 적합한 트리아졸의 예는 벤조트리아졸 및 톨루트리아졸이다. 적합한 티아졸의 예는 벤조티아졸 및 2-메르캅토벤조티아졸이다.
또한 적합한 부식 저해제는 포스페이트이다. 이는 첫 번째로 및 가장 중요한 인산의 염이다. 적합한 포스페이트는 예를 들어 염기에 의해 인산 수용액의 pH 를 조절함으로써 형성된다. 이론적으로, 항부식 조성물에서 가용성 염을 형성하는 모든 염기가 pH 를 조절하는데 적합하다. 바람직한 염기는 알칼리 금속 수산화물 예컨대 수산화나트륨 또는 수산화칼륨이다. 포스페이트는 그 중에서도 특히 저석회수 (low-lime water) 가 사용 동안 이용되는 경우에 부식 저해제로서 바람직하다.
또한 적합한 부식 저해제는 니트라이트 예컨대 나트륨 또는 칼륨 니트라이트이다. 포스페이트는 흔히 니트레이트와 조합된다.
수용성 2차 또는 3차 아민은 또한 부식 저해제로서 적합하다. 이러한 부식 저해제 부류의 예는 디에탄올아민 및 트리에탄올아민이다.
일 구현예에서, 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 기타 구성 성분을 갖는 시스템에서 상 반전 온도 (phase inversion temperature) Tp 를 가지는 하나 이상의 부식 저해제를 포함한다. 이는 구성 성분이 상 반전 온도 미만에서는 용액에 존재하지만, 상 반전 온도 초과에서는 2차 액체 상을 형성한다는 것을 의미한다. 상 반전 온도는 증기 공간 항부식 조성물 가열시에 혼탁이 나타나는 온도를 특징으로 한다. 이는 또한 운점으로 나타내어진다. 상기 부식 저해제는 놀랍게도 개선된 부식 보호를 제공한다.
일반적으로, 부식 저해제는 상 반전 온도가 사용 동안 증기 공간 항부식 조성물에 의해 도달되는 온도 미만이거나 대략 동일하도록 선택된다.
본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물이 엔진 런-인 조성물로서 사용되는 경우, 적합한 상 반전 온도는 예를 들어 DIN 53917 에 따라 측정된 각 경우에 50 내지 100 ℃, 바람직하게는 70 내지 90 ℃ 이다.
수성 증기 공간 항부식 조성물에서 상 반전 온도를 갖는 부식 저해제의 예는 예를 들어 다가 알코올 및 카르복실산의 에스테르이다. 적합한 다가 알코올은 예를 들어 디올, 트리올 또는 테트롤인데, 이는 임의로 알콕시화될 수 있으며 석유화학적으로 또는 재생성 원료 물질을 기초로 제조될 수 있다. 적합한 에스테르는 일반적으로 10,000 g/mol 이하, 바람직하게는 5,000 g/mol 미만, 특히 바람직하게는 2,000 g/mol 미만의 몰 질량을 갖는다. 일 구현예에서, 적합한 에스테르는 또한 비에스테르화 알코올 또는 카르복실산 기를 포함한다.
또한 적합한 부식 저해제는 지방 알코올의 폴리에테르이다. 이는 완전히 석유화학적으로, 또는 완전히 또는 부분적으로 재생성 원료 물질을 기초로 제조될 수 있다. 일반적으로, 이는 알콕실레이트, 바람직하게는 에톡실레이트이다. 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 특히 바람직하게는 몰 당 2 내지 200 mol 의 산화에틸렌 ("EO") 을 포함하는 지방 알코올의 폴리에테르를 포함한다. 특히, 지방 알코올의 폴리에테르는 몰 당 4 내지 100 mol 의 EO 또는 몰 당 5 내지 60 mol 의 EO 를 포함한다. 지방 알코올의 폴리에테르는 또한 추가 산화알킬렌 예컨대 산화프로필렌, 산화부틸렌 또는 산화스티렌을 EO 에 더하여 가변적 양으로 포함할 수 있다. 일반적으로, 적합한 지방 알코올의 폴리에테르는 DIN 53240 에 따라 10 내지 500, 바람직하게는 20 내지 200 의 히드록실 수를 갖는다. 일 구현예에서, 히드록실 수는 30 내지 100, 또다른 구현예에서 110 내지 180 이다.
수성 증기 공간 항부식 조성물에서 상 반전 온도를 갖는 바람직한 부식 저해제는 알콕시화 피마자유이다. 이는 바람직하게는 에톡시화된다. 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 특히 바람직하게는 몰 당 2 내지 200 mol 의 EO 를 포함하는 에톡시화 피마자유를 포함한다. 특히, 에톡시화 피마자유는 몰 당 4 내지 100 mol 의 EO 또는 몰 당 5 내지 60 mol 의 EO 를 포함한다. 알콕시화 피마자유는 또한 추가 산화알킬렌 예컨대 산화프로필렌, 산화부틸렌 또는 산화스티렌을 EO 에 더하여 가변적 양으로 포함할 수 있다. 물에서의 용해도 및 상 반전 온도는 피마자유의 알콕시화도 및 임의로 다양한 산화알킬렌의 비율을 통해 영향을 받을 수 있다.
본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 흔히 pH 를 안정화시키고 이에 따라 또한 부식 저해에 기여하는 첨가제를 포함한다. 일 구현예에서, 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물을 예를 들어 붕사를 포함한다.
본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 오직 어느 하나의 부식 저해제를 포함할 수 있지만, 더욱 흔히 다양한 부식 저해제의 조합물을 포함할 수 있다.
바람직한 구현예에서, 트리아졸은 지방족 및/또는 방향족 모노카르복실/디카르복실 산 또는 이의 유도체 및 또한 붕사와 조합된다.
또다른 구현예에서, 벤조에이트 및 살리실레이트는 트리에탄올아민과 조합된다.
증기 공간 항부식 조성물에서 하나 이상의 부식 저해제의 비율은 넓은 한계값 이내에서 변화될 수 있다. 하나 이상의 부식 저해제의 양을 선택할 시에, 특히 부식 저해제의 유형, 보호하고자 하는 대상물의 특성 및 특히 증기 공간 항부식 조성물이 사용되는 용도를 고려하는 것이 필요하다.
본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물이 냉각수 또는 엔진 런-인 조성물로서 사용되는 경우, 증기 공간 항부식 조성물은 전형적으로 사용 동안 0.1 내지 10 중량% 의 부식 저해제를 포함한다. 0.2 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.3 내지 1 중량% 가 바람직하다. 일 구현예에서, 0.25 내지 0.5 중량% 가 존재하고, 또 다르게는 0.45 내지 0.8 중량% 가 존재한다.
본 발명의 증기 공간 항부식 조성물은 상당히 더 높은 비율의 부식 저해제를 갖고 이후 사용 전에 물 또는 기타 용매로 희석되는 농축물로서 제공될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 본 발명의 증기 공간 항부식 조성물은 하나 이상의 증점제를 포함한다. 증점제는 일반적으로 액체의 점도를 증가시키는 고분자량 물질이다.
일반적으로, 수중 0.5 중량% 농도 용액으로서 적합한 증점제는 20 ℃ 에서 50 mPas 이상, 바람직하게는 500 mPas, 특히 바람직하게는 2000 mPas, 특히 5000 mPas 이상의 점도를 갖는다 (ASTM D 4016-08 에 명시된 바와 같이 측정된 동점도, 본 발명의 내용에서 모든 점도는 ASTM D 4016-08 및 매뉴얼 "Viskositatsmenssungen mit Brookfield, Brookfield Engineering Labs. Vertriebs GmbH 9/99" 에 따라 측정된 바와 같음, ASTM D 4016-08 은 본 발명의 증기 공간 항부식 조성물에 적용되는 화학 그라우트 (chemical grout) 의 점도를 측정하는 방법을 기재하고 있음, 본 발명의 맥락에서 실험적으로 측정되는 점도는 모두 Brookfield LV DV III + 소형 샘플 어답터 및 유형 SC4-34 스핀들을 갖는 장치에서 측정되었음). 그러나, 수성 0.5 중량% 농도 용액의 점도는 전형적으로 50 000 mPas 이하이다.
본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 예를 들어 하나 이상의 천연 증점제 또는 바람직하게는 하나 이상의 합성 증점제 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다.
증점제의 선택은 용도, 원하는 점도 범위, 사용 온도 및 증점되는 용매에 가변적이다. 증점제의 유형은 증점제 시스템이 임의의 부식 저해제, 계면활성제와의 원치않는 상호작용 하에 있지 않거나, 대상물이 보호되거나, 임의의 기타 구성 성분이 존재하는 한, 본 발명을 수행하는데 중대하지는 않다.
적합한 증점제의 예는 예를 들어 [Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, volume 4, 2nd edition 2007, pp. 285 내지 316] 에 기재되어 있다.
천연 증점제는 천연 생성물이거나, 천연 생성물의 천연 생성물의 마무리 작업 (work-up), 예를 들어 정제 작업, 특히 추출에 의해 수득될 수 있는 증점제이다. 무기 천연 증점제의 예는 시트 실리케이트 예컨대 벤토나이트이다. 유기 천연 증점제의 예는 바람직하게는 단백질 예컨데 카세인, 바람직하게는 다당류이다. 특히 바람직한 천연 증점제는 한천, 카라기닌, 검 아라빅, 알기네이트 예컨대 나트륨 알기네이트, 칼륨 알기네이트, 암모늄 알기네이트, 칼슘 알기네이트 및 프로필렌 글리콜 알기네이트, 펙틴, 폴리오스, 카로브 콩 검 (카루빈) 및 데스트린 중에 선택된다.
합성 증점제를 사용하는 것이 바람직하다.
적합한 합성 증점제는 예를 들어 일부 가수분해된 비닐 아세테이트의 중합체 및 공중합체이다. 이는 바람직하게는 70 내지 97 % 의 가수 분해도를 갖는다. 특히 일부 가수분해된 폴리비닐 알코올 및 또한 폴리비닐 알코올 자체가 바람직하다.
본 발명 목적의 경우, 증점제로서 비닐 아세테이트의 공중합체는 특히 완전히 또는 일부 가수분해된 비닐 알코올 공중합체, 특히 5 내지 20 mol% 의 알킬비닐 에스테르의 비율을 갖는 완전히 가수 분해된 알킬비닐 에스테르와 비닐 아세테이트의 공중합체, 매우 특히 바람직하게는 알킬비닐 아세테이트와 비닐 아세테이트의 공중합체이다. 또한 가능한 증점제는 N-비닐피롤리돈의 단독중합체 및 공중합체이다.
또한 적합한 증점제는 아크릴산 및 메타크릴산의 단독중합체 및 공중합체 및 또한 이의 염, 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르, 아크릴아미드, 비닐피롤리돈, 산화알킬렌 예컨대 산화폴리에틸렌, 스티렌-말레산 무수물 공중합체 및 이의 염이다.
바람직한 합성 증점제는 아크릴산을 포함하는 단독중합체 또는 공중합체이다. 상기 중합체는 또한 본 특허 출원에서 폴리아크릴레이트로 나타내어질 것이다.
일반적으로, 적합한 폴리아크릴레이트는 약하게 가교연결된다.
특히 바람직한 증점제는 아크릴산 및 아크릴아미드를 포함하는 폴리아크릴레이트이다.
매우 특히 바람직한 합성 증점제는 85 내지 95 중량% 의 아크릴산, 4 내지 14 중량% 의 아크릴아미드 및 0.01 내지 1 중량% 의 하기 화학식의 (메트)아크릴아미드 유도체를 포함하는 공중합체 중에 선택된다:
Figure pct00001
[식 중, 라디칼 R4 는 동일 또는 상이하고 각각 메틸 또는 수소일 수 있음].
적합한 합성 증점제는 일반적으로 50 000 내지 3 000 000 g/mol, 바람직하게는 100 000 내지 2 000 000 g/mol, 특히 바람직하게는 200 000 내지 1 000 000 g/mol 범위의 분자량 Mw 를 갖는다 (측정: 표준으로서 폴리스티렌을 사용한 겔 투과 크로마토그래피).
순수한 형태의 적합한 증점제는 일반적으로 고체이다. 그러나, 이는 예를 들어 물에서의 용액 또는 분산제로서 사용될 수 있다.
사용된 증점제는 실온에서 증기 공간 항부식 조성물의 기타 구성 성분에 완전히 용해될 필요는 없다. 본 발명의 증기 공간 항부식 조성물은 또한 이들이 다수의 상을 갖는 경우에 효과적이다.
그러나, 사용된 증점제는 증기 공간 항부식 조성물에 쉽게 교반될 수 있게 되는 것이 유리하다. 증점제는 흔히 약산성의 pH, 예를 들어 3 내지 4 의 pH 에서 교반된다.
또한, 회합성 증점제 (associative thickner) 가 증점제로서 적합하다. 회합성 증점제는 친수성 기 뿐만 아니라 소수성 말단기 또는 측기도 분자에 포함한다. 회합성 증점제는 계면활성제 특성을 갖고 일반적으로 미셀을 형성할 수 있다. 적합한 회합성 증점제는 예를 들어 소수성적으로 개질된 폴리아크릴레이트, 소수성적으로 개질된 셀룰로오스 에테르, 소수성적으로 개질된 폴리아크릴아미드, 소수성적으로 개질된 폴리에테르 또는 회합성 폴리우레탄 증점제 (두 개 이상의 말단, 소수성 분자 기로 캡핑되고 우레탄 기를 통해 결합된 친수성, 비교적 고분자량의 폴리에테르 분절을 포함함) 이다.
바람직한 증점제의 부류는 하나 이상의 폴리아크릴레이트와 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 시스템이다. 상기 증점제에 적합한 폴리아크릴레이트는 상기 개시된 폴리아크릴레이트에 해당한다.
본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물 및 증기 공간 항부식 조성물 제형은, 하나 이상의 계면활성제로서 하나 이상의 알킬아민 에톡실레이트를 포함한다.
알킬아민 잔기는 에톡실레이트화될 수 있는 2차 또는 바람직하게는 1차 지방족 모노아민일 수 있다. 통상적으로는, 바라직하게는 1차 지방족 모노아민의 2차가 사용되나, 에톡실레이트화될 수 있는 하나 이상의 2차 및/또는 1차 아미노 기를 갖는 폴리아민이 사용될 수 있다. 질소 원자에 대한 알킬 잔기는 통상 포화 선형 또는 분지형 알킬 기를 포함하나, 불포화 선형 또는 분지형 알킬 잔기 또는 포화 또는 불포화 시클로알킬 잔기가 또한 용어 "알킬" 에 포함될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 상기 알킬아민 에톡실레이트는 하나 이상의 선형 또는 분지형 C3 내지 C20 알킬 사슬, 바람직하게는 하나 이상의 선형 또는 분지형 C6 내지 C13 알킬 사슬, 더욱 바람직하게는 하나 이상의 선형 또는 분지형 C7 내지 C12 알킬 사슬, 가장 바람직하게는 하나 이상의 선형 또는 분지형 C8 내지 C11 알킬 사슬을 포함한다. 바람직하게는, 용어 "알킬 사슬" 은 포화되고 비시클릭 탄화수소 잔기를 의미한다. 알킬 아민 에톡실레이트는 또한 이들 알킬 사슬의 혼합물을 포함할 수 있으며, 예를 들면 사용되는 알킬아민의 특정 기술적 또는 자연 기원에 따른 유사체 알킬 잔기의 혼합물이다.
단일 알킬아민 분자에 대한 적합한 예는 에톡실화될 수 있는 것이며, 따라서, 본 발명의 계면활성제로서 적합한 것은 n-프로필아민, 이소프로필아민, n-부틸아민, 이소부틸아민, sec-부틸아민, tert-부틸아민, n-펜틸-아민, tert-펜틸아민, n-헥실아민, n-헵틸아민, n-옥틸아민, 2-에틸헥실-아민, n-노닐아민, n-데실아민, 2-프로필헵틸아민, n-운데실아민, n-도데실-아민, n-트리데실아민, 이소트리데실아민, n-테트라데실아민, n-펜타데실아민, n-헥사데실아민, n-헵타데실아민, n-옥타데실아민, n-노나데실아민, n-에이코실-아민, 디-(n-헥실)아민, 디-(n-헵틸)아민, 디-(n-옥틸)아민, 디-(2-에틸헥실)아민, 디-(n-노닐)아민, 디-(n-데실)아민, 디-(2-프로필헵틸)아민, 디-(n-운데실)아민, 디-(n-도데실)아민, 디-(n-트리데실)아민, 디-(iso트리데실)아민, 디-(n-테트라데실)아민, 디-(n-펜타데실)아민, 디-(n-헥사데실)아민, 디-(n-헵타데실)아민, 디-(n-옥타데실)-아민, 디-(n-노나데실)아민, 디-(n-에이코실)아민, n-헥실메틸아민, n-헵틸-메틸아민, n-옥틸메틸아민, (2-에틸헥실)메틸아민, n-노닐메틸아민, n-데실메틸아민, (2-프로필헵틸)메틸아민, n-운데실메틸아민, n-도데실-메틸아민, n-트리데실메틸아민, 이소트리데실메틸아민, n-테트라데실메틸아민, n-펜타데실메틸아민, n-헥사데실메틸아민, n-헵타데실메틸아민, n-옥타-데실메틸아민, n-노나데실메틸아민 및 n-에이코실메틸아민이다.
상기 알킬 잔기는 석유화학 제조로부터 전체적으로 유래될 수 있거나 (예를 들어 기술적 C8-C15 알킬 혼합물, 2-에틸헥실 또는 2-프로필헵틸), 또는 전체적으로 또는 부분적으로 재생 원료 기재일 수 있으며, 예를 들어 지방 아민, 예컨대 스테아릴 아민, 올레일 아민 또는 우지 아민이 알킬아민 에톡실레이트에 대한 기초로서 사용될 수 있다.
에톡실화 정도는 통상 알킬아민 분자 1 개 당 1 내지 35 개의 EO 단위이며, 즉 하나 이상의 알킬아민 에톡실레이트는 1 내지 35 개의 EO 단위, 바람직하게는 1.5 내지 15 개의 EO 단위, 더욱 바람직하게는 1.8 내지 9 개의 EO 단위, 가장 바람직하게는 2 내지 6 개의 EO 단위를 포함한다. 상기 에톡실화 정도는 통계치이며, 즉 알킬아민 에톡실레이트는 통상 EO 단위의 상이한 수를 갖는 종 (상동체) 의 혼합물로서 간주된다.
본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 알킬아민 에톡실레이트는 하나 이상의 선형 C3 내지 C20 알킬 사슬 및 1 내지 35 개의 EO 단위를 포함하며; 더욱 바람직하게는 하나 이상의 알킬아민 에톡실레이트는 하나 이상의 선형 C6 내지 C13 알킬 사슬 및 1.5 내지 15 개의 EO 단위를 포함하고; 가장 바람직하게는 하나 이상의 알킬아민 에톡실레이트는 하나 이상의 선형 C7 내지 C12 알킬 사슬 및 1.8 내지 9 개의 EO 단위, 특히 하나 이상의 알킬아민 에톡실레이트는 하나 이상의 선형 C8 내지 C11 알킬 사슬 및 2 내지 6 개의 EO 단위를 포함한다.
이러한 알킬아민 에톡실레이트는 일반식 알킬-NH-(CH2CH2O)m-H 의 하나의 옥시에틸렌 사슬을 갖는 1차 아민 또는 일반식 알킬-N[(CH2CH2O)p-H][(CH2CH2O)q-H] 의 2개의 옥시에틸렌 사슬을 갖는 1차 아민 또는 일반식 (알킬)2N-(CH2CH2O)m-H 의 2차 아민 또는 하나의 옥시에틸렌 사슬을 갖는 1차 아민 및 2개의 옥시에틸렌 사슬을 갖는 상기 1차 아민의 혼합물 또는 상기 1차 및 2차 아민의 혼합물일 수 있으며, 이때 m 및 (p+q) 는 각각 총 에톡실화 정도이다. 남아 있는 알킬아민 종은 소량으로 존재할 수 있으며, 특히 2 미만의 낮은 총 에톡실화 정도를 갖는다.
전형적인 적합한 알킬아민 에톡실레이트는 시판되는 2개의 EO 단위를 갖는 옥틸아민 (카프릴아민) 이다.
상기 알킬아민 에톡실레이트는 이중 금속 시아나이드에 의한 촉매작용 하에서 또는 알칼리 금속 히드록시드에 의한 촉매작용 하에서 에틸렌 옥시드와 알킬아민의 반응과 같은 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있으며, 이는 당업자에게 공지되어 있다.
알킬아민 에톡실레이트에 더하여, 기타 계면활성제 예를 들어 유럽 출원 제 10190743.4 호에 나열된 바와 같은 계면활성제가 존재할 수 있다. 추가적인 계면활성제는 음이온성, 양이온성 또는 비이온성 성질일 수 있다.
추가적인 계면활성제로서 특히 적합한 것은 폴리에테르 또는 폴리알킬렌 옥시드 기재의 비이온성 계면활성제이다. 혼합되지 않은 폴리알킬렌 옥시드 외에도, 바람직하게는 C2-C4-알킬렌 옥시드 및 페닐-치환된 C2-C4-알킬렌 옥시드, 특히 폴리에틸렌 옥시드, 폴리프로필렌 옥시드 및 폴리(페닐에틸렌 옥시드), 블록 공중합체, 특히 폴리프로필렌 옥시드 및 폴리에틸렌 옥시드 블록 또는 폴리(페닐에틸렌 옥시드) 및 폴리에틸렌 옥시드 블록을 포함하는 중합체, 및 또한 이들 알킬렌 옥시드의 랜덤 공중합체가 적합할 수 있다.
이들 폴리알킬렌 옥시드는, 포화되거나 포화되지 않은 지방족 및 방향족 알코올, 포화되거나 포화되지 않은 지방족 및 방향족 아민, 포화되거나 포화되지 않은 지방족 카르복실산 및 카르복스아미드, 상기 기술된 바와 같은 알킬아민 에톡실레이트와는 상이한 지방족 아민 기재의 폴리알킬렌 옥시드와 같은 스타터 분자 상의 알킬렌 옥시드의 중첨가에 의해 제조될 수 있다. 스타터 분자 1 몰 당 알킬렌 옥시드 1 내지 300 몰, 바람직하게는 3 내지 150 몰을 사용하는 것이 통상적이다.
적합한 지방족 알코올은 일반적으로 탄소수가 6 내지 26, 바람직하게는 8 내지 18 이고, 비분지형, 분지형 또는 시클릭 구조를 가질 수 있다. 언급될 수 있는 예는 옥탄올, 노난올, 데칸올, 이소데칸올, 운데칸올, 도데칸올, 2-부틸옥탄올, 트리데칸올, 이소트리데칸올, 테트라데칸올, 펜타데칸올, 헥사데칸올 (세틸 알코올), 2-헥실데칸올, 헵타데칸올, 옥타데칸올 (스테아릴 알코올), 2-헵틸운데칸올, 2-옥틸데칸올, 2-노닐트리데칸올, 2-데실테트라데칸올, 올레일 알코올 및 9-옥타데센올 및 또한 이러한 알코올의 혼합물, 예를 들어 C8/C10-, C13/C15- 및 C16/C18-알코올, 및 시클로펜탄올 및 시클로헥산올이다. 지방 분해 및 천연 원료 물질로부터의 환원에 의해 수득된 포화 및 불포화 지방 알코올 및 옥소 공정으로부터의 합성 지방 알코올이 특히 관심의 대상이다. 이러한 알코올의 산화알킬렌 부가물은 일반적으로 200 내지 5000 의 평균 분자량 Mn 을 갖는다.
상기 언급된 방향족 알코올의 예로서, 비치환 페놀 및 α- 및 β-나프톨 뿐만 아니라 특히 C1-C12-알킬, 바람직하게는 C4-C12- 또는 C1-C4-알킬로 치환되는 알킬-치환 생성물, 예를 들어 헥실페놀, 헵틸페놀, 옥틸페놀, 노닐페놀, 이소노닐페놀, 운데실페놀, 도데실페놀, 디부틸페놀 및 트리부틸페놀 및 디노닐페놀, 및 또한 비스페놀 A 및 이의 스티렌과의 반응 생성물, 특히 총 4 개의 페닐-1-에틸 라디칼에 의해 두 개의 OH 기에 대한 오르소 위치에서 치환된 비스페놀 A 도 언급될 수 있다.
적합한 지방족 아민은 상기 언급된 지방족 알코올에 해당한다. 바람직하게는 탄소수가 14 내지 20 개인 포화 및 불포화 지방 아민이 또한 본원에서 중요하다. 방향족 아민의 예는 아닐린 및 이의 유도체이다.
적합한 지방족 카르복실산은 특히 바람직하게는 탄소수가 14 내지 20 인 포화 및 불포화 지방산, 및 수소첨가, 일부 수소첨가 및 비수소첨가된 수지 산 및 또한 다염기 카르복실산, 예를 들어 디카르복실산 예컨대 말레산이다.
적합한 카르복사미드는 이러한 카르복실산으로부터 유래된다.
1관능성 아민 및 알코올의 산화알킬렌 부가물과 별개로, 2관능성 이상의 아민 및 알코올과의 산화알킬렌 부가물이 매우 특히 관심의 대상이다.
2관능성 이상의 아민으로서, 특히 화학식 H2N-(R1-NR2)n-H (R1 = C2-C6-알킬렌; R2 = 수소 또는 C1-C6-알킬; n = 1 내지 5) 에 해당하는 2관능성 내지 5관능성 아민이 바람직하다. 구체적 예는 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 1,3-프로필렌디아민, 디프로필렌트리아민, 3-아미노-1-에틸렌아미노프로판, 헥사메틸렌디아민, 디헥사메틸렌트리아민, 1,6-비스(3-아미노프로필아미노)헥산 및 N-메틸디프로필렌트리아민이고, 헥사메틸렌디아민 및 디에틸렌트리아민이 특히 바람직하고, 에틸렌디아민이 매우 특히 바람직하다.
이러한 아민은 바람직하게는 먼저 산화프로필렌과 반응되고 이후 산화에틸렌과 반응된다. 블록 공중합체의 산화에틸렌 함량은 일반적으로 약 10 내지 90 중량% 이다.
다관능성 아민을 기반으로 하는 블록 공중합체는 일반적으로 1,000 내지 40,000, 바람직하게는 1,500 내지 30,000 의 평균 분자량 Mn 을 갖는다.
2관능성 내지 5관능성 알코올은 2관능성 이상의 알코올로서 바람직하다. 언급될 수 있는 예는 C2-C6-알킬렌 글리콜 및 상응하는 디알킬렌 및 폴리알킬렌 글리콜, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜, 1,2- 및 1,4-부틸렌 글리콜, 1,6-헥실렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜, 글리세롤 및 펜타에리트리톨이고, 에틸렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜이 특히 바람직하고, 프로필렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜이 매우 특히 바람직하다.
특히 바람직한 2관능성 이상의 알코올의 산화알킬렌 부가물은 중앙 산화폴리프로필렌 블록을 갖는데, 즉 먼저 추가 산화프로필렌과 반응된 후 산화에틸렌과 반응되는 프로필렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜로부터 유래된다. 블록 공중합체의 산화에틸렌 함량은 일반적으로 10 내지 90 중량% 이다.
다가 알코올을 기반으로 하는 블록 공중합체는 일반적으로 1,000 내지 20,000, 바람직하게는 1,000 내지 15,000 의 평균 분자량 Mn 을 갖는다.
상기 산화알킬렌 블록 공중합체는 공지되어 있고, 예를 들어 Tetronic®, Pluronic® 및 Pluriol® (BASF) 및 또한 Atlas® (Uniquema) 의 명칭으로 시판된다.
강한 발포성을 나타내는 계면활성제가 사용되는 경우, 이러한 특성에 반하는 소포제의 사용이 가능하다.
계면활성제 및 폴리아크릴레이트 증점제는 존재하는 경우 시스템으로서 여겨지지 않는다. 이는 비뉴튼 특성을 산출할 수 있는 상호 작용 하에 있다. 특정 한계값 이내에서, 계면활성제 및 폴리아크릴레이트는 서로 보충 또는 대체될 수 있다.
폴리아크릴레이트/계면활성제 증점제 시스템에서 사용된 폴리아크릴레이트의 양은 용도에 가변적이다. 본 발명의 증기 공간 항부식 조성물이 엔진 런-인 조성물로서 사용되는 경우, 증기 공간 항부식 조성물은 일반적으로 0.0001 내지 0.3 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 0.2 중량%, 특히 바람직하게는 0.003 내지 0.15 중량%, 특히 0.004 내지 0.03 중량%, 매우 특히 바람직하게는 0.005 내지 0.015 중량% 의 폴리아크릴레이트를 포함한다.
그 용도에 따라, 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 추가 구성 성분을 포함할 수 있다. 이는 예를 들어 소포제, 염료 또는 마커일 수 있다.
적합한 증점제는 흔히 완전히 수분산성 또는 수용성 화합물이다. 본 발명에 따르면, 오직 하나의 유형의 증점제 또는 다양한 증점제의 혼합물을 사용할 수 있다.
사용된 증점제의 양은 특정 용도에 가변적이다. 증기 공간 항부식 조성물이 엔진 런-인 조성물로서 사용되는 경우, 증기 공간 항부식 조성물은 일반적으로 0.0001 내지 0.3 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 0.2 중량%, 특히 바람직하게는 0.003 내지 0.15 중량%, 특히 0.004 내지 0.03 중량%, 매우 특히 바람직하게는 0.005 내지 0.015 중량% 의 증점제를 포함한다.
본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 예를 들어 5 내지 2000 mPas, 바람직하게는 10 내지 1000 mPas, 특히 바람직하게는 25 이상 내지 750 mPas 의 점도 (0 ℃ 의 온도에서 ASTM D 4016-08 에 명시된 바와 같이 측정됨) 를 갖는다. 일부 구현예에서, 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 50 내지 500 mPas 의 점도를 갖는다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 비뉴튼 특성 (non-Newtonian property) 을 갖는다. 비뉴튼 액체는 일정한 온도에서, 상이한 전단 응력 하에 상이한 점도를 갖는다. 예를 들어, ASTM D 4016-08 에 명시된 바와 같이 측정된 동점도는 상이한 스핀들 속도에서 20 % 이상 차이날 수 있다. 이러한 현상은 또한 유사가소성으로 나타내어진다.
비뉴튼 특성을 갖는 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 분 당 12 스핀들 회전에 해당하는 전단 응력에서 5 내지 1000 mPas 의 0 ℃ 에서의 점도를 갖는다. 동점도는 바람직하게는 10 내지 500 mPas, 특히 바람직하게는 20 내지 400 mPas 이다 (ASTM D 4016-08 에 명시된 바와 같이 측정된 동점도, Brookfield LV DV III + 소형 샘플 어답터 및 유형 SC4-34 스핀들을 갖는 점도계). 높은 전단 응력에서 비뉴튼 특성을 갖는 증기 공간 항부식 조성물의 동점도는 더 낮은 전단 응력에서의 동점도 보다 낮다.
예를 들어, 분 당 30 회전의 교반기 속도로 Brookfield 점도계에서 ASTM D 4016-08 과 유사한 방법에 의해 측정된 동점도는, 12 rpm 의 교반기 속도에서 그밖에는 동일한 범주의 조건 하에서의 동점도 보다 5 % 이상 낮을 수 있다. 언급된 더 높은 전단 응력에서의 점도는 바람직하게는 더 낮은 전단 응력에서의 점도 보다 10 % 이상, 특히 바람직하게는 20 % 이상, 특히 50 % 이상 낮다.
0 ℃ 에서 및 12 내지 30 스핀들 회전에 상응하는 에너지 입력에서 (Brookfield LV DV III + 소형 샘플 어답터 및 유형 SC4-34 스핀들을 갖는 점도계, ASTM D 4016-08 과 유사함), 점도의 차이는 일반적으로 1 mPas 이상, 바람직하게는 2 mPas 이상, 특히 바람직하게는 5 mPas 이상, 특히 10 mPas 이상이다. 일 구현예에서, 점도 차이는 15 mPas 이상이다.
상이한 전단 응력에서 점도 차이는 특히 점도가 측정되는 두 전단 속도 및 온도에 가변적이다. 일반적으로, 점도 차이가 더 크면, 전단 응력 차이가 더 크다.
언급된 구성 성분은 흔히 하나 이상의 용매 예컨대 물, 및/또는 알칸올, 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜 및 글리세롤로부터 선택되는 부동액 알코올에 용해 또는 분산된다. 많은 경우에서, 이러한 용매는 증기 공간 항부식 조성물 제형의 주요 중량 비율을 구성한다.
특히 본 발명의 증기 공간 항부식 조성물이 냉각수 또는 엔진 런-인 조성물로 사용되는 경우, 이는 높은 비율의 부동액 알코올 또는 부동액 알코올의 혼합물을 포함한다. 전형적인 부동액 알코올은 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 글리세롤, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, tert-부탄올, 이소부탄올, n-부탄올, 펜타놀 및 폴리에틸렌 글리콜 (이는 한 말단에서 임의로 에테르화될 수 있음) 이다. 물은 또한 낮은 비율 또는 높은 비율로 존재할 수 있다.
사용 직전에만 혼합물에 물 및/또는 알코올 전부 또는 일부를 첨가할 수 있다. 이러한 경우, 자연적으로 더 높은 규모의 순서인 부식 저해제 및 증점제의 중량 비율을 가질 수 있는 농축물이 사전에 존재한다.
본 발명의 증기 공간 항부식 조성물이 물을 포함하는 경우, 이는 중성, 산성 또는 염기성 pH 를 가질 수 있다. 혼합물의 pH 는 흔히 마지막에 약간 염기성 값으로 설정된다. 전형적 증기 공간 항부식 조성물은 7 내지 10, 바람직하게는 7.5 내지 9.5, 특히 바람직하게는 8 내지 9 의 pH 를 갖는다.
본 발명의 구현예에서, 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 틱소트로피 특성을 갖는데, 즉 이의 점도는 전단 응력의 적용 동안 바뀐다. 예를 들어, 증기 공간 항부식 조성물의 점도는 단지 약간의 시간 이후에, 예를 들어 수 초 내지 수 분 이후에 전단 응력 하에 감소될 수 있다.
본 발명의 주제는 또한 상대적으로 높은 비율의 부동액 알코올 및 상대적으로 낮은 비율의 물을 용매로서 갖는 증기 공간 항부식 조성물이며; 즉 이는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량% 의 하나 이상의 알킬아민 알콕실레이트를 하나 이상의 계면활성제로서 포함하고, 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 7 중량% 의 하나 이상의 부식 저해제, 0 내지 0.3 중량%, 바람직하게는 0.0001 내지 0.15 중량% 의 하나 이상의 증점제, 75 내지 99 중량%, 바람직하게는 80 내지 95 중량% 의 하나 이상의 알칸올, 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜 및 글리세롤로부터 선택되는 부동액 알코올, 및 0 내지 24 중량%, 바람직하게는 4 내지 15 중량% 의 물을 포함한다. 의심의 여지를 피하기 위해, 상기 제형의 모든 구성성분은 각 경우 100 중량% 에 달한다.
본 발명의 구현예에서, 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물 제형은 부식 저해제로서 0.01 내지 5 중량% 의 피마자유 에톡실레이트, 0 내지 4 중량% 의 트리아졸 예컨대 톨루트리아졸, 0 내지 5 중량% 의 벤조에이트 예컨대 나트륨 벤조에이트 및 0 내지 5 중량% 의 카르복실산 예컨대 이소노난산 또는 디카르복실산 예컨대 도데칸디카르복실산 또는 프탈산 또는 이들의 무수물을 포함하며, 단, 증기 공간 항부식 조성물 제형은 총 0.5 중량% 이상의 이러한 부식 저해제를 포함하나, 이는 10 중량% 를 초과하지 않는다. 또한, 이러한 구현예의 증기 공간 항부식 조성물 제형은 0 내지 0.01 중량% 의 소포제, 0.0001 내지 0.3 중량% 의 폴리아크릴레이트 기재 증점제, 0.1 내지 3 중량% 의 알킬아민 에톡실레이트 (계면활성제로서), 20 내지 95 중량% 의 모노프로필렌 글리콜 및 수산화칼륨 (증기 공간 항부식 조성물의 pH 를 8 내지 10 으로 맞추기 위함) 을 포함한다. 또한, 증기 공간 항부식 조성물 제형은 물을 포함한다. 이러한 방법으로 수득된 혼합물은 사용을 위해서 및 저장을 위한 원하는 점도 및 원하는 동결점 (동결 보호) 이 설정될 수 있도록 물로 희석될 수 있다.
본 발명의 주제는 또한 상기 증기 공간 항부식 조성물 제형을 물과 혼합하여 엔진 런-인 조성물 또는 냉각수를 생성하는, 엔진 런-인 조성물 또는 냉각수의 제조 방법이며, 이때 최종 수분 함량은 50 중량% 이상, 바람직하게는 70 중량% 이상, 특히 90 중량% 이상이다.
본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 특히 금속 대상물을 위한 항부식 조성물로서 적합하다. 이는 산업적으로 사용되는 모든 금속 또는 합금, 예를 들어 구리, 황동, 연납, 강철, 마그네슘 또는 알루미늄에 적합하다.
특히, 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 증기-상 부식-저해 특성을 나타낸다.
바람직한 구현예에서, 이는 추가적으로 부식-저해 특성을 갖는 냉각수로서 사용된다.
본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 모든 기술 분야, 예를 들어 화학, 화학 공정 공학, 차량 구축, 식품 기술, 전기 공학으로부터의 대상물의 부식 보호에 적합하다. 이는 특히 공동을 갖는 모든 대상물에 적합하다.
바람직한 구현예에서, 이는 엔진 런-인 조성물로서, 특히 바람직하게는 내부 연소 엔진, 예컨대 스파크 점화 엔진, 디젤 엔진, 방켈 엔진, 터빈의 경우에서 사용된다.
본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 또한 지속적으로 사용되지 않는 모든 대상물의 부식 보호에 적합하다. 이들이 사용되지 않는 기간 동안, 이러한 대상물은 흔히 공기, 물 및 풍화 및 부식에 노출된다.
또한, 본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물은 기계적 구동 부품을 갖는 모든 장치에 적합하다. 예는 펌프, 기계적 컨베이어, 압출기, 의학 장비, 분수, 얼음 기계, 브레이크이다.
실험 부분
실시예 1:
본 발명에 따른 증기 공간 항부식 조성물 제형
Figure pct00002
실시예 2: 본 발명에 따른 엔진 런-인 조성물
실시예 1 의 증기 공간 항부식 조성물 제형의 5 중량부를 물 95 중량부와 혼합하였다.
실시예 3:
비교용의 알킬아민 에톡실레이트가 없는 엔진 런-인 조성물
Figure pct00003
실시예 4:
비교용의 알킬아민 에톡실레이트가 없는 엔진 런-인 조성물
Figure pct00004
실시예 5:
DIN 50017 기반으로 한 방법을 사용한 고온 및 다습 챔버 시험에서의 증기 공간 항부식 조성물의 평가
CK 15 (DIN 17210 에 따라 물질 번호 1.1141 을 갖는 구조적 강철의 철 물질) 로 만들어지고 100 x 50 x 3 mm 의 크기를 갖는 시험 플레이트를 아세톤에 의해 세척하고 탈그리스시켰다. 이를 이후 연마기에서 텍스타일 롤링에 의해 광택을 냈다. 이를 이후 또다시 아세톤으로 적셔진 천으로 세척하였다.
Liebisch 사제 고온 및 습식 챔버 모델 KB 300 (모델 번호 43046101) 을 세척하고 2회-증류수 4000 ml 로 충전하였다. 시험 플레이트를 400 ml 유리 비커에 두고, 시험하고자 하는 증기 공간 항부식 조성물로 완전히 덮고, 유리 비커를 각각 클락 유리 (clock glass) 로 덮었다. 조성물 또는 제형을 유리 비커에서 시험 플레이트와 함께 가열하여 끓인 후, 1 시간 동안 냉각시켰다. 냉각 이후, 플레이트를 증기 공간 항부식 조성물로부터 꺼내고, 매달아서 건조시켰다.
시험 플레이트를 이후 고온 및 습식 챔버에 걸고, 하기 조건에 적용하였다: 사이클은 40 ℃ 에서 8 시간 및 실온에서 (21℃) 16 시간 그리고 100 % 상대 대기 습도를 포함함. 연속하여 5 회 사이클을 수행하였다. 시험 플레이트를 이후 꺼내고, 건조시키고, 평가하였다.
본원에서, 플레이트를 부식도에 따라 서로에 대해 시각적으로 비교하였다. 여기서, 1 은 최고의 평가 (부식 없음) 이고 4 는 최악 (심각한 부식) 이다.
Figure pct00005

Claims (11)

  1. 하나 이상의 부식 저해제 및 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 증기 공간 항부식 조성물로서, 상기 하나 이상의 계면활성제가 알킬아민 에톡실레이트로부터 선택되는, 증기 공간 항부식 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 알킬아민 에톡실레이트가 하나 이상의 C3 내지 C20 알킬 사슬을 포함하는 증기 공간 항부식 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하나 이상의 알킬아민 에톡실레이트가 1 내지 35 개의 에틸렌 옥시드 단위를 포함하는 증기 공간 항부식 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 알킬아민 에톡실레이트가 하나 이상의 선형 C7 내지 C12 알킬 사슬 및 1.8 내지 9 개의 에틸렌 옥시드 단위를 포함하는, 증기 공간 항부식 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 증점제를 추가적으로 포함하는 증기 공간 항부식 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 증점제가 하나 이상의 폴리아크릴레이트를 포함하는, 증기 공간 항부식 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 부식 저해제로서 하나 이상의 피마자유의 에톡실레이트를 포함하는 증기 공간 항부식 조성물.
  8. 하나 이상의 계면활성제로서 0.01 내지 5 중량% 의 하나 이상의 알킬아민 알콕실레이트, 0.01 내지 10 중량% 의 하나 이상의 부식 저해제, 0 내지 0.3 중량% 의 하나 이상의 증점제, 75 내지 99 중량% 의 알칸올, 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜 및 글리세롤에서 선택되는 하나 이상의 부동액 알코올, 및 0 내지 24 중량% 의 물을 포함하는 증기 공간 항부식 조성물 제형.
  9. 제 8 항에 따른 증기 공간 항부식 조성물 제형을 물과 혼합함으로써, 각각 50 중량% 이상의 최종 함수량을 갖는 엔진 런-인 조성물 또는 냉각수를 생성하는 엔진 런-인 조성물 또는 냉각수의 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 증기 공간 항부식 조성물의 엔진 런-인 조성물로서의 용도.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 증기 공간 항부식 조성물의 냉각수에서의 용도.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190086713A (ko) * 2016-11-23 2019-07-23 바스프 에스이 아졸 유도체 및 추가의 부식 보호제를 함유하는 연료 전지 및/또는 배터리를 갖는 전기 자동차에서의 냉각 시스템용 냉각제

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2698421B1 (en) * 2012-08-15 2020-02-26 Sika Technology AG A water-based lubricant
CN103710708A (zh) * 2013-12-26 2014-04-09 常熟市美尔特金属制品有限公司 金属防锈剂
CN104498163B (zh) * 2014-12-26 2017-06-06 清华大学 水溶性全合成金属加工液及其应用
CN105255456B (zh) * 2015-10-16 2018-08-24 东营市昊铭润滑科技有限公司 一种具有金属防腐性能的防冻液及其制备方法
CN105647488A (zh) * 2016-03-01 2016-06-08 安徽振海重工机械有限公司 一种汽车防冻液及其制备方法
CN106554844A (zh) * 2016-11-03 2017-04-05 金福英 一种水溶性防锈剂及其制备方法
CN109337656B (zh) * 2018-11-02 2021-10-22 饶会均 一种车用防冻液及其制备方法
CN110055039A (zh) * 2019-05-28 2019-07-26 上海大学 一种高温耐腐蚀燃料电池发动机防冻液及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5238437A (en) * 1975-09-23 1977-03-25 Nitto Chemical Industry Co Ltd Transparent anticorrosive structure for cooling system for internal combustion engine
JP2004517209A (ja) * 2000-12-22 2004-06-10 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 蒸気空間腐食防止剤を有する試験運転段階のための水性冷却剤
JP2005525491A (ja) * 2002-01-16 2005-08-25 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト フタル酸モノアミドのアンモニウム塩を含有するエンジンのならし運転段階のための水性冷却液
JP2006316670A (ja) * 2005-05-11 2006-11-24 Toyota Motor Corp エンジンテストに使用するエンジン冷却液及びテスト済みエンジンの保管方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3203904A (en) * 1962-09-24 1965-08-31 Betz Laboratories Corrosion inhibition for flowing steam and condensate lines
US3239470A (en) * 1963-02-01 1966-03-08 Grace W R & Co Stabilizing filming amines
US3860430A (en) * 1973-11-05 1975-01-14 Calgon Corp Filming amine emulsions
US4481125A (en) * 1982-05-03 1984-11-06 E.F. Houghton & Co. Water-based hydraulic fluid
US4552686A (en) * 1984-04-09 1985-11-12 Texaco Inc. Corrosion inhibiting composition and method
EP0275651A1 (en) * 1987-01-02 1988-07-27 Petrolite Corporation Carbon dioxide corrosion inhibiting composition and method of use thereof
US5178786A (en) * 1989-08-04 1993-01-12 The Lubrizol Corporation Corrosion-inhibiting compositions and functional fluids containing same
DE19962757A1 (de) 1999-12-23 2001-06-28 Basf Ag Wässrige Motoreinlauf-Kühlflüssigkeit mit Dampfraumkorrosionsschutz
AU2007253453B2 (en) * 2006-05-23 2012-01-19 Basf Se Corrosion inhibiting composition for non-ferrous metals
AU2012204789B2 (en) * 2011-01-05 2016-11-10 Ecolab Usa Inc. Aqueous acid cleaning, corrosion and stain inhibiting compositions in the vapor phase comprising a blend of nitric and sulfuric acid

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5238437A (en) * 1975-09-23 1977-03-25 Nitto Chemical Industry Co Ltd Transparent anticorrosive structure for cooling system for internal combustion engine
JP2004517209A (ja) * 2000-12-22 2004-06-10 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 蒸気空間腐食防止剤を有する試験運転段階のための水性冷却剤
JP2005525491A (ja) * 2002-01-16 2005-08-25 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト フタル酸モノアミドのアンモニウム塩を含有するエンジンのならし運転段階のための水性冷却液
JP2006316670A (ja) * 2005-05-11 2006-11-24 Toyota Motor Corp エンジンテストに使用するエンジン冷却液及びテスト済みエンジンの保管方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190086713A (ko) * 2016-11-23 2019-07-23 바스프 에스이 아졸 유도체 및 추가의 부식 보호제를 함유하는 연료 전지 및/또는 배터리를 갖는 전기 자동차에서의 냉각 시스템용 냉각제
KR20230070529A (ko) * 2016-11-23 2023-05-23 바스프 에스이 아졸 유도체 및 추가의 부식 보호제를 함유하는 연료 전지 및/또는 배터리를 갖는 전기 자동차에서의 냉각 시스템용 냉각제
US11702580B2 (en) 2016-11-23 2023-07-18 Basf Se Coolant for cooling systems in electric vehicles having fuel cells and/or batteries containing azole derivatives and additional corrosion protectants

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CA2871516C (en) 2020-09-22

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