KR20210038945A - 부식 억제제 제제들의 상승작용적 블렌드를 함유하는 열 전달 유체 - Google Patents

부식 억제제 제제들의 상승작용적 블렌드를 함유하는 열 전달 유체 Download PDF

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KR20210038945A
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Abstract

열 전달 유체에 사용하기 위한 부식 억제제 제제는 (a) 선택적으로 치환된 벤조산 또는 그것의 염; (b) 적어도 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염 및 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염(제1 n-알킬모노카복실산과 제2 n-알킬모노카복실산은 상이하다); 및 (c) 아졸 화합물을 포함한다. 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.75 내지 약 1:2.00의 범위이다. 벤조산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염과 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.30 내지 약 1:2.25의 범위이다.

Description

부식 억제제 제제들의 상승작용적 블렌드를 함유하는 열 전달 유체
관련출원
본 출원은 2018년 8월 2일자 제출된 미국 가 출원 No. 62/713,866, 및 2018년 8월 3일자 제출된 미국 가 출원 No. 62/714,403의 이익을 주장한다. 이들 문헌의 전체 내용은 참고로 여기 포함되며, 다만 개시내용이나 정의가 본 명세서와 일치하지 않는 경우, 본 명세서의 개시내용이나 정의가 우선하는 것으로 간주된다.
기술분야
본 교시는 일반적으로 열 전달 유체에 관한 것이고, 일부 구체예에서 열 전달 시스템에서 부식을 억제하기 위한 열 전달 유체에 관한 것이다.
현대의 차량 엔진은 일반적으로 냉각 시스템의 장기적인 연중 보호를 제공하기 위해 열 전달 유체(액체 냉각수)를 필요로 한다. 열 전달 유체의 주된 요건은 효율적인 열 전달을 제공함으로써 효율적인 연비 및 윤활을 위해 엔진 온도를 제어 및 유지하고, 동결, 비등 또는 과열로 인한 엔진 고장을 방지하는 것이다. 열 전달 유체의 추가 핵심 요건은 광범위한 온도 및 작동 조건에 걸쳐서 모든 냉각 시스템 금속의 부식 방지를 제공하는 것이다. 엔진 블록, 실린더 헤드, 워터 펌프, 열 교환기 및 알루미늄이나 알루미늄 합금으로 제조된 다른 구성요소들에 대한 알루미늄 부식 방지가 특히 중요하다. 금속 보호 외에, 부식 방지는 열 전달 유체가 엔진으로부터의 과도한 열을 방열을 위해 라디에이터로 전달하는 주요 기능을 수행하도록 도와준다.
자동차 냉각 시스템에서 발생할 수 있는 일반적인 부식 관련 문제는 다음을 포함한다: (1) 실린더 헤드 및 실린더 블록의 캐비테이션 부식 및 녹슴; (2) 워터 펌프에서 시일 누출, 벨로즈 시일 고장 및 캐비테이션 부식; (3) 라디에이터 및 히터 코어에서 솔더 블룸, 스케일 및 퇴적물 형성, 및 점식; (4) 서모스탯 고착; 및/또는 (5) 호스 넥의 틈새 부식. 추가로, 침식 부식, 갈바닉 부식, 퇴적물 밑의 부식, 및/또는 표유 전류 부식이 조건에 따라 냉각 시스템의 민감한 위치에서 발생할 수 있다.
냉각 시스템의 여러 부분을 제작하기 위해 상이한 종류의 금속이 사용될 수 있다. 예로서, 주철 및 주조 알루미늄 합금은 실린더 블록, 실린더 헤드, 흡기 매니폴드, 냉각수 펌프, 및 전력 전자 장치 인클로저에 사용될 수 있다; 단조 알루미늄 및 구리 합금은 라디에이터 및 히터 코어에 사용될 수 있다; 땜납은 황동 또는 구리 라디에이터 또는 히터 코어의 구성요소들을 결합하는데 사용될 수 있다; 강철은 실린더 헤드 개스킷 및 동결 플러그, 냉각수 펌프 하우징 인클로저 및 냉각수 펌프 임펠러와 같은 소형 구성요소들에 사용될 수 있다; 구리 합금은 서모스탯 및 오일 쿨러에 사용될 수 있다.
강화 흑연강(Compacted graphite iron, CGI)은 현재 현대식 엔진(예를 들어, 디젤 엔진)에서 실린더 블록 및 헤드에 통상 사용되는 재료이다. 종래의 회주철과 달리, CGI는 인장 강도, 강성 및 피로 강도를 높이는 상이한 금속학적 미세구조를 가진다. 추가로, CGI는 고온에서 알루미늄보다 피로에 더 내성이다. 1973년에 발표된 연구는 실온에서 5% 황산 중 CGI 부식률이 회주철(예를 들어, 편상 흑연강)의 거의 절반임을 밝혔다. CGI의 기계적 및 마찰학적 특성이 엔진 응용분야에서 널리 연구되었지만, 엔진 응용분야에서 CGI의 부식은 보고되지 않았다.
연구들은 알루미늄 자동차 열 교환기의 제조에서 통상 사용되는 제어 분위기 브레이징(CAB) 공정에서 도입되는 냉각수 제제와 칼륨 플루오로알루미네이트 플럭스 잔류물 사이의 상호작용에 의해 고도로 부식성인 불화물과 알루미늄 이온이 엔진 냉각 시스템의 냉각수 용액에 누출될 수 있음을 나타낸다. 이런 상호작용은 냉각수 부식 방지 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있고, 엔진 냉각 시스템의 정상적인 작동뿐만 아니라 열 전달 및 냉각수 흐름에도 문제를 일으킬 수 있다.
CAB 공정에 의해 생성된 열 교환기를 함유하는 냉각 시스템에 사용하기 위한 냉각수의 부식 방지 성능, 및 고온 부식 방지(예를 들어, 배기 가스 재순환을 구비한 차량용 냉각 시스템 또는 실린더 헤드 및 엔진 블록과 같은 엔진 냉각 시스템의 핫 스팟에서)는 개선의 여지가 있다.
현재 자동차 냉각 시스템에 사용되는 모든 금속 및 금속제 구성요소의 개선된 부식 방지를 제공하는 새로운 억제된 냉각수에 대한 필요성이 존재한다. 특히, 강화 흑연강과 알루미늄 합금 모두에 대해 효과적인 부식 방지를 동시에 제공하는 엔진 냉각수에 사용하기 위한 억제제 제제가 요구된다.
본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해서만 한정되며, 개요 내의 언급에 의해서는 어떠한 정도로도 영향받지 않는다.
개요로서, 열 전달 유체에 사용하기 위한 본 교시에 따른 제1 부식 억제제 제제는 (a) 선택적으로 치환된 벤조산 또는 그것의 염; (b) 적어도 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염 및 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염(제1 n-알킬모노카복실산과 제2 n-알킬모노카복실산은 상이하다); 및 (c) 아졸 화합물을 포함한다. 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.75 내지 약 1:2.00의 범위이다. 벤조산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염과 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 조합된 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.30 내지 약 1:2.25의 범위이다.
열 전달 유체에 사용하기 위한 본 교시에 따른 제2 부식 억제제 제제는 (a) 벤조산 또는 그것의 알칼리 금속염; (b) 적어도 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 알칼리 금속염 및 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 알칼리 금속염(제1 n-알킬모노카복실산과 제2 n-알킬모노카복실산은 상이하며, 제1 n-알킬모노카복실산 및 제2 n-알킬모노카복실산은 각각 독립적으로 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다); (c) 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 메르캅토벤조티아졸, 테트라하이드로톨릴트리아졸, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 아졸 화합물; 및 (d) 나트륨 몰리브데이트, 칼륨 몰리브데이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 몰리브데이트 염을 포함한다. 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트의 비는 약 1:1.00 내지 약 1:1.75의 범위이다. 벤조산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염과 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 조합된 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.50 내지 약 1:2.00의 범위이다.
열 전달 시스템에 사용하기 위한 본 교시에 따른 열 전달 유체는 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 99 wt.%의 범위 양의 어는점 저하제, 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 99 wt.%의 범위 양의 물, 및 상기 설명된 타입의 부식 억제제 제제를 포함한다.
열 전달 시스템에서 부식을 방지하기 위한 본 교시에 따른 방법은 적어도 열 전달 시스템의 일부분을 상기 설명된 타입의 열 전달 유체와 접촉시키는 단계를 포함한다.
긴 사용 수명을 보장하고 설계 기능을 충족시키기 위해, 자동차 냉각 시스템에 사용된 금속 구성요소들은 엔진 냉각수에 의한 부식으로부터 보호되어야 한다. 추가로, 엔진 냉각수는 냉각 시스템에 사용된 비-금속류(호스, 개스킷 및 플라스틱 등)과 양립할 수 있어야 한다. 냉각 시스템에 사용된 재료의 과도한 부식이나 변성은 재료 또는 구성요소의 강도의 실질적인 감소, 시스템으로부터 냉각수의 손실, 및 냉각 시스템 구성요소 중 하나 이상의 후속 기능장애를 초래할 수 있다. 이들 사건은 전부 엔진 고장을 가져올 수 있다. 또한, 심지어 비교적 가벼운 부식도 열 전달 표면 위에 스케일이나 퇴적물을 형성할 수 있는 부식 생성물의 형성을 가져올 수 있다. 이들 스케일이나 퇴적물은 열 전달율을 상당히 감소시킬 수 있다. 비다공성 스케일의 열 전도율은 25℃에서 약 1.04 내지 3.46 W/mK이고, 퇴적물 또는 다공성 스케일의 열 전도율은 25℃에서 약 0.35 W/mK일 수 있다. 이들 값은 냉각 시스템에 사용된 여러 금속의 열 전도율보다 훨씬 낮다(예를 들어, 구리는 25℃에서 401 W/mK; 알루미늄은 25℃에서 250 W/mK, 마그네슘은 25℃에서 156 W/mK, 애드미럴티 황동은 25℃에서 109 W/mK, 주철은 25℃에서 55 W/mK, 또는 스테인리스 강은 25℃에서 16 W/mK이다). 요컨대 스케일 및 퇴적물의 열 전도율은 500℃(1.4 W/mK)에서 단열재로 사용되는 내화점토질 벽돌의 범위 내이다. 과도한 스케일이나 부식 생성물 퇴적은 또한 라디에이터 및 히터 코어 튜브에서 냉각수 흐름을 제한하여 히터 코어 및/또는 라디에이터를 막을 수도 있다. 실질적인 열 전달율 감소 및 냉각수의 흐름 제한은 엔진 과열을 초래할 수 있다.
냉각 시스템의 여러 금속제 구성요소에 신뢰할 수 있는 부식 보호를 제공하는 것에 더하여, 엔진 냉각수 또한 차량의 연중 기능성 유체로 사용하기 위한 요건을 충족하기 위해 다음의 특성들을 가져야 한다: 높은 열 전도율; 높은 열 용량 또는 높은 비열; 사용 온도 범위 내에서 우수한 유동성; 높은 비등점; 낮은 어는점; 낮은 점도; 낮은 독성 및 사용 안전성; 비용 효율성 및 공급의 적절성; 사용 온도 및 조건에서 화학적으로 안정함; 낮은 발포 성향; 및 우수한 재료 양립성(즉, 금속 및 비금속 재료를 포함하여 시스템 재료를 부식, 침식 또는 변성시키지 않음). 여기 설명된 부식 억제제 제제는 상기 설명된 특성 중 하나 이상을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
본 교시에 따라서, 부식 억제제 제제 및 부식 억제제 제제를 함유하는 열 전달 유체는 부식 억제에 대하여 제제의 성분들 간에 상승작용적 효과를 나타낸다. 아래 더 설명된 대로, 상승작용적 부식 억제제 제제 및 이러한 제제를 함유하는 열 전달 유체는 선택적으로 치환된 벤조산 또는 그것의 염 및 적어도 2개의 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염을 특정한 비율로 포함한다.
본 설명 전체 및 첨부된 청구항에서 다음의 정의가 이해되어야 한다:
문구 "선택적으로 치환된 벤조산 또는 그것의 염"은 미치환 벤조산, 미치환 벤조산의 하나 이상의 염, 하나 이상의 치환체로 치환된 벤조산, 하나 이상의 치환체로 치환된 벤조산의 하나 이상의 염, 및 이들의 임의의 조합을 포함한다.
용어 "헤테로원자"는 탄소 및 수소 이외의 다른 임의의 원자를 말한다. 본 교시에 따라서 헤테로원자의 대표적 예들은, 제한은 아니지만, 질소, 산소, 황 등을 포함한다.
용어 "알킬"은, 일부 구체예에서, 1 내지 24개 탄소 원자를 함유하는 치환된 또는 미치환 직쇄, 분지 또는 환형 탄화수소 사슬을 말한다. 본 교시에 따라서 미치환 알킬기의 대표적 예들은, 제한은 아니지만, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 시클로프로필, 부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 시클로부틸, 펜틸, 시클로펜틸, 헥실, 시클로헥실 등을 포함한다.
용어 "알케닐"은 적어도 하나의 이중결합 및, 일부 구체예에서, 2 내지 24개 탄소 원자를 함유하는 치환된 또는 미치환 직쇄, 분지 또는 환형 불포화 탄화수소 사슬을 말한다. 본 교시에 따라서 대표적 미치환 알케닐 기는, 제한은 아니지만, 에테닐 또는 비닐(-CH=CH2), 1-프로페닐, 2-프로페닐 또는 알릴(-CH2-CH=CH2), 1,3-부타디에닐(-CH=CHCH=CH2), 1-부테닐(-CH=CHCH2CH3), 헥세닐, 펜테닐, 1,3,5-헥사트리에닐 등을 포함한다. 일부 구체예에서, 시클로알케닐 기는 5 내지 8개 탄소 원자 및 적어도 하나의 이중결합을 가진다. 본 교시에 따라서 대표적 시클로알케닐 기는, 제한은 아니지만, 시클로헥사디에닐, 시클로헥세닐, 시클로펜테닐, 시클로헵테닐, 시클로옥테닐, 시클로헥사디에닐, 시클로헵타디에닐, 시클로옥타트리에닐 등을 포함한다.
용어 "알콕시"는 치환된 또는 미치환 -O-알킬기를 말한다. 본 교시에 따라서 대표적 미치환 알콕시 기는, 제한은 아니지만, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, tert-부톡시 등을 포함한다.
용어 "실록시" 및 "실릴옥시"는 규소 치환된 산소 기를 말한다. 실록시 기의 규소-함유 부분은 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있다. 본 교시에 따라서 대표적 실록시 기는, 제한은 아니지만, 트리메틸실릴옥시(-OSi(CH3)3), 트리에틸실릴옥시(-OSi(CH2CH3)3), 트리이소프로필실록시(-OSi(i-Pr)3), tert-부틸디메틸실릴옥시(-OSi(tert-Bu)(CH3)2) 등을 포함한다.
용어 "알키닐"은 적어도 하나의 삼중결합 및, 일부 구체예에서, 2 내지 20개 탄소 원자를 함유하는 치환된 또는 미치환 직쇄, 분지 또는 환형 불포화 탄화수소 사슬을 말한다.
용어 "아릴"은 4-20개 탄소 원자의 치환된 또는 미치환 1환, 2환 또는 다환형 방향족 고리 시스템을 말한다. 본 교시에 따라서 대표적 아릴 기는, 제한은 아니지만, 벤젠, 치환된 벤젠(예를 들어, 톨루엔, 자일렌, 스티렌), 나프탈렌, 안트라센, 비페닐 등을 포함한다.
용어 "아미노"는 미치환 또는 치환된 아미노(-NH2) 기를 말한다. 아민은 1차(-NH2), 2차(-NHRa) 또는 3차(-NRaRb, 여기서 Ra 및 Rb는 동일하거나 상이하다)일 수 있다. 본 교시에 따라서 대표적인 치환된 아미노 기는, 제한은 아니지만, 메틸아미노, 디메틸아미노, 에틸아미노, 디에틸아미노, 2-프로필아미노, 1-프로필아미노, 디(n-프로필)아미노, 디(이소프로필)아미노, 메틸-n-프로필아미노, tert-부틸아미노 등을 포함한다.
용어 "할로겐"은 불소, 염소, 요오드 또는 브롬을 말한다.
용어 "헤테로시클릭"은 3 내지 24개 탄소 원자(일부 구체예에서 4 내지 22개 탄소 원자; 다른 구체예에서 6 내지 20개 탄소 원자) 및 적어도 하나의 헤테로원자(일부 구체예에서 1 내지 3개 헤테로원자)를 함유하는 포화된, 부분적으로 불포화된, 또는 방향족 고리 시스템을 말한다. 고리는 선택적으로 하나 이상의 치환체로 치환될 수 있다. 또한, 고리는 1환, 2환 또는 다환형일 수 있다. 여기 사용된 용어 "헤테로시클릭"은 용어 "헤테로아릴"을 포괄한다. 고리에 포함하기 위한 대표적 헤테로원자는, 제한은 아니지만, 질소, 산소, 및 황을 포함한다. 본 교시에 따라서 대표적 헤테로시클릭 기는, 제한은 아니지만, 아지리딘, 아지린, 옥시란, 옥시렌, 티이란, 티이렌, 디아지린, 옥사지리딘, 디옥시란, 아제티딘, 아제트, 옥세탄, 옥세트, 티에탄, 티에트, 디아제티딘, 디옥세탄, 디옥세트, 디티에탄, 디티에트, 피롤리딘, 테트라하이드로푸란, 티올란, 이미다졸리딘, 피라졸리덴, 옥사졸리딘, 이소옥사졸리딘, 티아졸리딘, 이소티아졸리덴, 디옥솔란, 디티올란, 푸라잔, 옥사디아졸, 디티아졸, 테트라졸, 피페리딘, 옥산, 피란, 티안, 티오피란, 피페라진, 디아진, 모르폴린, 옥사진, 티오모르폴린, 티아진, 디옥산, 디옥신, 디티안, 디티인, 트리옥산, 트리티안, 테트라진, 아제판, 아제핀, 옥세판, 옥세핀, 티에판, 티에핀, 호모피페라진, 디아제핀, 티아제핀, 아조칸, 아조신, 아크리딘, 벤자티아졸린, 벤즈이미다졸, 벤조푸란, 벤조티아펜, 벤즈티아졸, 벤조티오페닐, 카바졸, 신놀린, 푸란, 이미다졸, 1H-인다졸, 인돌, 이소인돌, 이소퀴놀린, 이소티아졸, 옥사졸, 이소옥사졸, 옥사디아졸(예를 들어, 1,2,3-옥사디아졸), 페나진, 페노티아진, 페녹사진, 프탈라진, 프테리딘, 퓨린, 피라진, 피라졸, 피리다진, 피리딘, 피리미딘, 피롤, 퀴나졸린, 퀴놀린, 퀴녹살린, 티아졸, 티아디아졸(예를 들어, 1,3,4-티아디아졸), 티오펜, 트리아진(예를 들어, 1,3,5-트리아진), 트리아졸(예를 들어, 1,2,3-트리아졸) 등을 포함한다.
용어 "치환된"은 백본 구조(예를 들어, 알킬 백본, 알케닐 백본, 헤테로시클릭 백본 등) 위에 하나 이상의 치환체의 선택적인 부착을 말한다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 대표적인 치환체는, 제한은 아니지만, 하이드록실, 아미노(-NH2, -NHRa, -NRaRb), 옥시(-O-), 카보닐(-CO-), 티올, 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시, 할로, 니트릴, 니트로, 아릴 및 헤테로시클릴 기를 포함한다. 이들 치환체는 선택적으로 1-3개 치환체로 더 치환될 수 있다. 치환된 치환체의 예들은, 제한은 아니지만, 카복사미드, 알킬메르캅토, 알킬설포닐, 알킬아미노, 디알킬아미노, 카복실레이트, 알콕시카보닐, 알킬아릴, 아르알킬, 알킬헤테로시클릴, 헤테로시클릴아릴, 할로알킬 등을 포함한다. 치환체는 본 발명의 반응을 화학적으로 실질적으로 방해하지 않아야 한다(예를 들어, 반응물과의 교차 반응, 반응 종료 등).
새로운 구체예를 생성하기 위해 아래 설명된 여러 대표적 구체예들의 요소들 및 특징들이 상이한 방식으로 조합될 수 있고, 이들은 마찬가지로 본 교시의 범위 내에 들어간다는 것이 이해되어야 한다.
일반적인 소개로서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 다음의 요소: (a) 선택적으로 치환된 벤조산 및/또는 그것의 염(즉, 미치환 벤조산, 미치환 벤조산의 하나 이상의 염, 하나 이상의 치환체로 치환된 벤조산, 하나 이상의 치환체로 치환된 벤조산의 하나 이상의 염, 또는 이들의 임의의 조합); (b) 둘 이상의 n-알킬모노카복실산 및/또는 그것의 염; 및 (c) 아졸 화합물을 포함하거나, 또는 일부 구체예에서 상기 요소들로 구성된다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 몰리브데이트 화합물(제한은 아니지만 나트륨 몰리브데이트, 칼륨 몰리브데이트, 또는 이들의 조합을 포함하는)을 더 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 고도로 상승작용적이며, 아래 실시예에서 증명된 대로, (1) 제1 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트이 비가 약 1:0.75 내지 약 1:2.00(일부 구체예에서 약 1:1.00 내지 약 1:2.00 및 다른 구체예에서 약 1:1.00 내지 약 1:1.50)의 범위이고, 및 (2) 벤조산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염과 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 조합된 중량 퍼센트의 비가 약 1:0.30 내지 약 1:2.25(일부 구체예에서 약 1:0.50 내지 약 1:2.25 및 다른 구체예에서 약 1:0.75 내지 약 1:2.00)의 범위일 때 예상외의 놀라운 우수한 결과가 얻어진다는 것이 발견되었다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에서 두 n-알킬카복실산(또는 n-알킬카복실레이트)의 중량 퍼센트 비는 1:1이거나 또는 1:1.35의 범위 내이다. 일부 구체예에서, 벤조산(또는 알칼리 금속 벤조에이트)의 중량 퍼센트와 적어도 두 n-알킬카복실산(또는 n-알킬카복실산의 알칼리 금속염)의 조합된 중량 퍼센트의 비는 1:2 내지 1:1의 범위 내이다.
본 교시에 따라서 제1 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트의 비는 제한되지 않으며, 당업자에 의해 인정되는 대로 원하는 최종 용도를 기초로 변화될 수 있다. 예시적인 구체예에서, 제1 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.75, 1:0.80, 1:0.85, 1:0.90, 1:0.95, 1:1.00, 1:1.10, 1:1.15, 1:1.20, 1:1.25, 1:1.30, 1:1.35, 1:1.40, 1:1.45, 또는 1:1.50이다. 본 교시에 따라서 제1 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트의 비는 몇몇 상이한 비 중 하나일 수 있거나 몇몇 상이한 비의 범위 중 하나 내에 들어갈 수 있다. 예를 들어, 제1 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 양 및 제2 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 양을 선택하는 것은 본 개시의 범위 내이며, 제1 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트의 비는 다음의 비 중 하나이도록 선택된다: 약 1:0.75, 1:0.76, 1:0.77, 1:0.78, 1:0.79, 1:0.80, 1:0.81, 1:0.82, 1:0.83, 1:0.84, 1:0.85, 1:0.86, 1:0.87, 1:0.88, 1:0.89, 1:0.90, 1:0.91, 1:0.92, 1:0.93, 1:0.94, 1:0.95, 1:0.96, 1:0.97, 1:0.98, 1:0.99, 1:1.00, 1:1.01, 1:1.02, 1:1.03, 1:1.04, 1:1.05, 1:1.06, 1:1.07, 1:1.08, 1:1.09, 1:1.10, 1:1.11, 1:1.12, 1:1.13, 1:1.14, 1:1.15, 1:1.16, 1:1.17, 1:1.18, 1:1.19, 1:1.20, 1:1.21, 1:1.22, 1:1.23, 1:1.24, 1:1.25, 1:1.26, 1:1.27, 1:1.28, 1:1.29, 1:1.30, 1:1.31, 1:1.32, 1:1.33, 1:1.34, 1:1.35, 1:1.36, 1:1.37, 1:1.38, 1:1.39, 1:1.40, 1:1.41, 1:1.42, 1:1.43, 1:1.44, 1:1.45, 1:1.46, 1:1.47, 1:1.48, 1:1.49, 1:1.50, 1:1.51, 1:1.52, 1:1.53, 1:1.54, 1:1.55, 1:1.56, 1:1.57, 1:1.58, 1:1.59, 1:1.60, 1:1.61, 1:1.62, 1:1.63, 1:1.64, 1:1.65, 1:1.66, 1:1.67, 1:1.68, 1:1.69, 1:1.70, 1:1.71, 1:1.72, 1:1.73, 1:1.74, 1:1.75, 1:1.76, 1:1.77, 1:1.78, 1:1.79, 1:1.80, 1:1.81, 1:1.82, 1:1.83, 1:1.84, 1:1.85, 1:1.86, 1:1.87, 1:1.88, 1:1.89, 1:1.90, 1:1.91, 1:1.92, 1:1.93, 1:1.94, 1:1.95, 1:1.96, 1:1.97, 1:1.98, 1:1.99, 또는 1:2.00.
마찬가지로, 제1 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트의 비가 많은 상이한 범위 중 하나 내에 들어가는 것도 본 개시의 범위 내이다. 제1 세트의 범위에서, 비의 범위는 다음의 범위 중 하나이다: 약 1:0.75 내지 1:2.00, 1:0.76 내지 1:1.99, 1:0.77 내지 1:1.98, 1:0.78 내지 1:1.97, 1:0.79 내지 1:1.96, 1:0.80 내지 1:1.95, 1:0.81 내지 1:1.94, 1:0.82 내지 1:1.93, 1:0.83 내지 1:1.92, 1:0.84 내지 1:1.91, 1:0.85 내지 1:1.90, 1:0.86 내지 1:1.89, 1:0.87 내지 1:1.88, 1:0.88 내지 1:1.87, 1:0.89 내지 1:1.86, 1:0.90 내지 1:1.85, 1:0.91 내지 1:1.84, 1:0.92 내지 1:1.83, 1:0.93 내지 1:1.82, 1:0.94 내지 1:1.81, 1:0.95 내지 1:1.80, 1:0.96 내지 1:1.79, 1:0.97 내지 1:1.78, 1:0.98 내지 1:1.77, 1:0.99 내지 1:1.76, 1:1.00 내지 1:1.75, 1:1.01 내지 1:1.74, 1:1.02 내지 1:1.73, 1:1.03 내지 1:1.72, 1:1.04 내지 1:1.71, 1:1.05 내지 1:1.70, 1:1.06 내지 1:1.69, 1:1.07 내지 1:1.68, 1:1.08 내지 1:1.67, 1:1.09 내지 1:1.66, 1:1.10 내지 1:1.65, 1:1.11 내지 1:1.64, 1:1.12 내지 1:1.63, 1:1.13 내지 1:1.62, 1:1.14 내지 1:1.61, 1:1.15 내지 1:1.60, 1:1.16 내지 1:1.59, 1:1.17 내지 1:1.58, 1:1.18 내지 1:1.57, 1:1.19 내지 1:1.56, 1:1.20 내지 1:1.55, 1:1.21 내지 1:1.54, 1:1.22 내지 1:1.53, 1:1.23 내지 1:1.52, 1:1.24 내지 1:1.51, 1:1.25 내지 1:1.50, 1:1.26 내지 1:1.49, 1:1.27 내지 1:1.48, 1:1.28 내지 1:1.47, 1:1.29 내지 1:1.46, 1:1.30 내지 1:1.45, 1:1.31 내지 1:1.44, 1:1.32 내지 1:1.43, 1:1.33 내지 1:1.42, 1:1.34 내지 1:1.41, 1:1.35 내지 1:1.40, 1:1.36 내지 1:1.39, 또는 1:1.37 내지 1:1.38.
제2 세트의 범위에서, 제1 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트의 비의 범위는 다음의 범위 중 하나이다: 약 1:0.75 내지 1:2.00, 1:0.75 내지 1:1.99, 1:0.75 내지 1:1.98, 1:0.75 내지 1:1.97, 1:0.75 내지 1:1.96, 1:0.75 내지 1:1.95, 1:0.75 내지 1:1.94, 1:0.75 내지 1:1.93, 1:0.75 내지 1:1.92, 1:0.75 내지 1:1.91, 1:0.75 내지 1:1.90, 1:0.75 내지 1:1.89, 1:0.75 내지 1:1.88, 1:0.75 내지 1:1.87, 1:0.75 내지 1:1.86, 1:0.75 내지 1:1.85, 1:0.75 내지 1:1.84, 1:0.75 내지 1:1.83, 1:0.75 내지 1:1.82, 1:0.75 내지 1:1.81, 1:0.75 내지 1:1.80, 1:0.75 내지 1:1.79, 1:0.75 내지 1:1.78, 1:0.75 내지 1:1.77, 1:0.75 내지 1:1.76, 1:0.75 내지 1:1.75, 1:0.75 내지 1:1.74, 1:0.75 내지 1:1.73, 1:0.75 내지 1:1.72, 1:0.75 내지 1:1.71, 1:0.75 내지 1:1.70, 1:0.75 내지 1:1.69, 1:0.75 내지 1:1.68, 1:0.75 내지 1:1.67, 1:0.75 내지 1:1.66, 1:0.75 내지 1:1.65, 1:0.75 내지 1:1.64, 1:0.75 내지 1:1.63, 1:0.75 내지 1:1.62, 1:0.75 내지 1:1.61, 1:0.75 내지 1:1.60, 1:0.75 내지 1:1.59, 1:0.75 내지 1:1.58, 1:0.75 내지 1:1.57, 1:0.75 내지 1:1.56, 1:0.75 내지 1:1.55, 1:0.75 내지 1:1.54, 1:0.75 내지 1:1.53, 1:0.75 내지 1:1.52, 또는 1:0.75 내지 1:1.51. 1:0.75 내지 1:1.50, 1:0.75 내지 1:1.49, 1:0.75 내지 1:1.48, 1:0.75 내지 1:1.47, 1:0.75 내지 1:1.46, 1:0.75 내지 1:1.45, 1:0.75 내지 1:1.44, 1:0.75 내지 1:1.43, 1:0.75 내지 1:1.42, 1:0.75 내지 1:1.41, 1:0.75 내지 1:1.40, 1:0.75 내지 1:1.39, 1:0.75 내지 1:1.38, 1:0.75 내지 1:1.37, 1:0.75 내지 1:1.36, 1:0.75 내지 1:1.35, 1:0.75 내지 1:1.34, 1:0.75 내지 1:1.33, 1:0.75 내지 1:1.32, 1:0.75 내지 1:1.31, 1:0.75 내지 1:1.30, 1:0.75 내지 1:1.29, 1:0.75 내지 1:1.28, 1:0.75 내지 1:1.27, 1:0.75 내지 1:1.26, 1:0.75 내지 1:1.25, 1:0.75 내지 1:1.24, 1:0.75 내지 1:1.23, 1:0.75 내지 1:1.22, 1:0.75 내지 1:1.21, 1:0.75 내지 1:1.20, 1:0.75 내지 1:1.19, 1:0.75 내지 1:1.18, 1:0.75 내지 1:1.17, 1:0.75 내지 1:1.16, 1:0.75 내지 1:1.15, 1:0.75 내지 1:1.14, 1:0.75 내지 1:1.13, 1:0.75 내지 1:1.12, 1:0.75 내지 1:1.11, 1:0.75 내지 1:1.10, 1:0.75 내지 1:1.09, 1:0.75 내지 1:1.08, 1:0.75 내지 1:1.07, 1:0.75 내지 1:1.06, 1:0.75 내지 1:1.05, 1:0.75 내지 1:1.04, 1:0.75 내지 1:1.03, 1:0.75 내지 1:1.02, 또는 1:0.75 내지 1:1.01, 1:0.75 내지 1:1.00, 1:0.75 내지 1:0.99, 1:0.75 내지 1:0.98, 1:0.75 내지 1:0.99, 1:0.75 내지 1:0.98, 1:0.75 내지 1:0.97, 1:0.75 내지 1:0.96, 1:0.75 내지 1:0.95, 1:0.75 내지 1:0.94, 1:0.75 내지 1:0.93, 1:0.75 내지 1:0.92, 1:0.75 내지 1:0.91, 1:0.75 내지 1:0.90, 1:0.75 내지 1:0.89, 1:0.75 내지 1:0.88, 1:0.75 내지 1:0.87, 1:0.75 내지 1:0.86, 1:0.75 내지 1:0.85, 1:0.75 내지 1:0.84, 1:0.75 내지 1:0.83, 1:0.75 내지 1:0.82, 1:0.75 내지 1:0.81, 1:0.75 내지 1:0.80, 1:0.75 내지 1:0.79, 1:0.75 내지 1:0.78, 1:0.75 내지 1:0.77, 또는 1:0.75 내지 1:0.76.
제3 세트의 범위에서, 제1 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 중량 퍼센트의 비의 범위는 다음의 범위 중 하나이다: 약 1:0.76 내지 1:2.00, 1:0.77 내지 1:2.00, 1:0.78 내지 1:2.00, 1:0.79 내지 1:2.00, 1:0.80 내지 1:2.00, 1:0.81 내지 1:2.00, 1:0.82 내지 1:2.00, 1:0.83 내지 1:2.00, 1:0.84 내지 1:2.00, 1:0.85 내지 1:2.00, 1:0.86 내지 1:2.00, 1:0.87 내지 1:2.00, 1:0.88 내지 1:2.00, 1:0.89 내지 1:2.00, 1:0.90 내지 1:2.00, 1:0.91 내지 1:2.00, 1:0.92 내지 1:2.00, 1:0.93 내지 1:2.00, 1:0.94 내지 1:2.00, 1:0.95 내지 1:2.00, 1:0.96 내지 1:2.00, 1:0.97 내지 1:2.00, 1:0.98 내지 1:2.00, 1:0.99 내지 1:2.00, 1:1.00 내지 1:2.00, 1:1.01 내지 1:2.00, 1:1.02 내지 1:2.00, 1:1.03 내지 1:2.00, 1:1.04 내지 1:2.00, 1:1.05 내지 1:2.00, 1:1.06 내지 1:2.00, 1:1.07 내지 1:2.00, 1:1.08 내지 1:2.00, 1:1.09 내지 1:2.00, 1:1.10 내지 1:2.00, 1:1.11 내지 1:2.00, 1:1.12 내지 1:2.00, 1:1.13 내지 1:2.00, 1:1.14 내지 1:2.00, 1:1.15 내지 1:2.00, 1:1.16 내지 1:2.00, 1:1.17 내지 1:2.00, 1:1.18 내지 1:2.00, 1:1.19 내지 1:2.00, 1:1.20 내지 1:2.00, 1:1.21 내지 1:2.00, 1:1.22 내지 1:2.00, 1:1.23 내지 1:2.00, 1:1.24 내지 1:2.00, 1:1.25 내지 1:2.00, 1:1.26 내지 1:2.00, 1:1.27 내지 1:2.00, 1:1.28 내지 1:2.00, 1:1.29 내지 1:2.00, 1:1.30 내지 1:2.00, 1:1.31 내지 1:2.00, 1:1.32 내지 1:2.00, 1:1.33 내지 1:2.00, 1:1.34 내지 1:2.00, 1:1.35 내지 1:2.00, 1:1.36 내지 1:2.00,1:1.37 내지 1:2.00,1:1.38 내지 1:2.00,1:1.39 내지 1:2.00, 또는 1:1.40 내지 1:2.00.
본 교시에 따라서 선택적으로 치환된 벤조산 또는 그것의 염(즉, 미치환 벤조산, 미치환 벤조산의 하나 이상의 염, 하나 이상의 치환체로 치환된 벤조산, 하나 이상의 치환체로 치환된 벤조산의 하나 이상의 염, 또는 이들의 임의의 조합)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)과 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 일부 구체예에서, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 및 임의의 하나 이상의 선택적으로 존재하는 추가의 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 는 제한되지 않으며, 당업자에 의해 인정되는 대로 원하는 최종 용도를 기초로 변화될 수 있다. 예시적인 구체예에서, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)과 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 일부 구체예에서, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 및 임의의 하나 이상의 선택적으로 존재하는 추가의 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 는 약 1:0.30, 1:0.35, 1:0.40, 1:0.45, 1:0.50, 1:0.55, 1:0.60, 1:0.65, 1:0.70, 1:0.75, 1:0.80, 1:0.85, 1:0.90, 1:0.95, 1:1.00, 1:1.05, 1:10, 1:1.15, 1:1.20, 1:1.25, 1:1.30, 1:1.35, 1:1.40, 1:1.45, 1:1.50, 1:1.55, 1:1.60, 1:1.65, 1:1.70, 1:1.75, 1:1.80, 1:1.85, 1:1.90, 1:1.95, 1:2.00, 1:2.05, 1:2.10, 1:2.15, 또는 1:2.20이다. 본 교시에 따라서 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염) 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)과 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 일부 구체예에서, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 및 임의의 하나 이상의 선택적으로 존재하는 추가의 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 는 몇몇 상이한 비 중 하나일 수 있거나 몇몇 상이한 비의 범위 중 하나 내에 들어갈 수 있다. 예를 들어, 선택적으로 치환된 벤조산(및/또는 그것의 염)의 양, 제1 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 양, 제2 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 양, 및 - 만약 둘을 초과하는 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)이 존재한다면 - 선택적으로 존재하는 임의의 추가의 n-알킬모노카복실산(및/또는 그것의 염)의 양을 선택하는 것은 본 개시의 범위 내이며, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 및 임의의 하나 이상의 선택적으로 존재하는 추가의 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비는 다음의 비 중 하나이도록 선택된다: 약 1:0.30, 1:0.31, 1:0.32, 1:0.33, 1:0.34, 1:0.35, 1:0.36, 1:0.37, 1:0.38, 1:0.39, 1:0.40, 1:0.41, 1:0.42, 1:0.43, 1:0.44, 1:0.45, 1:0.46, 1:0.47, 1:0.48, 1:0.49, 1:0.50, 1:0.51, 1:0.52, 1:0.53, 1:0.54, 1:0.55, 1:0.56, 1:0.57, 1:0.58, 1:0.59, 1:0.60, 1:0.61, 1:0.62, 1:0.63, 1:0.64, 1:0.65, 1:0.66, 1:0.67, 1:0.68, 1:0.69, 1:0.70, 1:0.71, 1:0.72, 1:0.73, 1:0.74, 1:0.75, 1:0.76, 1:0.77, 1:0.78, 1:0.79, 1:0.80, 1:0.81, 1:0.82, 1:0.83, 1:0.84, 1:0.85, 1:0.86, 1:0.87, 1:0.88, 1:0.89, 1:0.90, 1:0.91, 1:0.92, 1:0.93, 1:0.94, 1:0.95, 1:0.96, 1:0.97, 1:0.98, 1:0.99, 1:1.00, 1:1.01, 1:1.02, 1:1.03, 1:0.04, 1:1.05, 1:1.06, 1:1.07, 1:1.08, 1:1.09, 1:1.10, 1:1.11, 1:1.12, 1:1.13, 1:1.14, 1:1.15, 1:1.16, 1:1.17, 1:1.18, 1:1.19, 1:1.20, 1:1.21, 1:1.22, 1:1.23, 1:1.24, 1:1.25, 1:1.26, 1:1.27, 1:1.28, 1:1.29, 1:1.30, 1:1.31, 1:1.32, 1:1.33, 1:1.34, 1:1.35, 1:1.36, 1:1.37, 1:1.38, 1:1.39, 1:1.40, 1:1.41, 1:1.42, 1:1.43, 1:1.44, 1:1.45, 1:1.46, 1:1.47, 1:1.48, 1:1.49, 1:1.50, 1:1.51, 1:1.52, 1:1.53, 1:1.54, 1:1.55, 1:1.56, 1:1.57, 1:1.58, 1:1.59, 1:1.60, 1:1.61, 1:1.62, 1:1.63, 1:1.64, 1:1.65, 1:1.66, 1:1.67, 1:1.68, 1:1.69, 1:1.70, 1:1.71, 1:1.72, 1:1.73, 1:1.74, 1:1.75, 1:1.76, 1:1.77, 1:1.78, 1:1.79, 1:1.80, 1:1.81, 1:1.82, 1:1.83, 1:1.84, 1:1.85, 1:1.86, 1:1.87, 1:1.88, 1:1.89, 1:1.90, 1:1.91, 1:1.92, 1:1.93, 1:1.94, 1:1.95, 1:1.96, 1:1.97, 1:1.98, 1:1.99, 1:2.00, 1:2.01, 1:2.02, 1:2.03, 1:2.04, 1:2.05, 1:2.06, 1:2.07, 1:2.08 1:2.09, 1:2.10, 1:2.11, 1:2.12, 1:2.13, 1:2.14, 1:2.15, 1:2.16, 1:2.17, 1:2.18, 1:2.19, 1:2.20, 1:2.21, 1:2.22, 1:2.23, 1:2.24, 또는 1:2.25.
마찬가지로, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)과 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 일부 구체예에서, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 및 임의의 하나 이상의 선택적으로 존재하는 추가의 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 가 많은 상이한 범위 중 하나 내에 들어가는 것도 본 개시의 범위 내이다. 제1 세트의 범위에서, 비의 범위는 다음의 범위 중 하나이다: 약 1:0.36 내지 1:2.25, 1:0.37 내지 1:2.25, 1:0.38 내지 1:2.24, 1:0.39 내지 1:2.23, 1:0.40 내지 1:2.22, 1:0.41 내지 1:2.21, 1:0.42 내지 1:2.20, 1:0.43 내지 1:2.19, 1:0.44 내지 1:2.18, 1:0.45 내지 1:2.17, 1:0.46 내지 1:2.16, 1:0.47 내지 1:2.15, 1:0.48 내지 1:2.14, 1:0.49 내지 1:2.13, 1:0.50 내지 1:2.12, 1:0.51 내지 1:2.11, 1:0.52 내지 1:2.10, 1:0.53 내지 1:2.09, 1:0.54 내지 1:2.08, 1:0.55 내지 1:2.07, 1:0.56 내지 1:2.06, 1:0.57 내지 1:2.05, 1:0.58 내지 1:2.04, 1:0.59 내지 1:2.03, 1:0.60 내지 1:2.02, 1:0.61 내지 1:2.01, 1:0.62 내지 1:2.00, 1:0.63 내지 1:1.99, 1:0.64 내지 1:1.98, 1:0.65 내지 1:1.97, 1:0.66 내지 1:1.96, 1:0.67 내지 1:1.95, 1:0.68 내지 1:1.94, 1:0.69 내지 1:1.93, 1:0.70 내지 1:1.92, 1:0.71 내지 1:1.91, 1:0.72 내지 1:1.90, 1:0.73 내지 1:1.89, 1:0.74 내지 1:1.88, 1:0.75 내지 1:1.87, 1:0.76 내지 1:1.86, 1:0.77 내지 1:1.85, 1:0.78 내지 1:1.84, 1:0.79 내지 1:1.83, 1:0.80 내지 1:1.82, 1:0.81 내지 1:1.81, 1:0.82 내지 1:1.80, 1:0.83 내지 1:1.79, 1:0.84 내지 1:1.78, 1:0.85 내지 1:1.77, 1:0.86 내지 1:1.76, 1:0.87 내지 1:1.75, 1:0.88 내지 1:1.74, 1:0.89 내지 1:1.73, 1:0.90 내지 1:1.72, 1:0.91 내지 1:1.71, 1:0.92 내지 1:1.70, 1:0.93 내지 1:1.69, 1:0.94 내지 1:1.68, 1:0.95 내지 1:1.67, 1:0.96 내지 1:1.66, 1:0.97 내지 1:1.65, 1:0.98 내지 1:1.64, 1:0.99 내지 1:1.63, 1:1.00 내지 1:1.62, 1:1.01 내지 1:1.61, 1:1.02 내지 1:1.60, 1:1.03 내지 1:1.59, 1:1.04 내지 1:1.58, 1:1.05 내지 1:1.57, 1:1.06 내지 1:1.56, 1:1.07 내지 1:1.55, 1:1.08 내지 1:1.54, 1:1.09 내지 1:1.53, 1:1.10 내지 1:1.52, 1:1.11 내지 1:1.51, 1:1.12 내지 1:1.50, 1:1.13 내지 1:1.49, 1:1.14 내지 1:1.48, 1:1.15 내지 1:1.47, 1:1.16 내지 1:1.46, 1:1.17 내지 1:1.45, 1:1.18 내지 1:1.44, 1:1.19 내지 1:1.43, 1:1.20 내지 1:1.42, 1:1.21 내지 1:1.41, 1:1.22 내지 1:1.40, 1:1.23 내지 1:1.39, 1:1.24 내지 1:1.38, 1:1.25 내지 1:1.37, 1:1.26 내지 1:1.36, 1:1.27 내지 1:1.35, 1:1.28 내지 1:1.34, 1:1.29 내지 1:1.33, 또는 1:1.30 내지 1:1.32.
제2 세트의 범위에서, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)과 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 일부 구체예에서, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 및 임의의 하나 이상의 선택적으로 존재하는 추가의 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 의 범위는 다음의 범위 중 하나이다: 약 1:0.30 내지 1:2.24, 1:0.30 내지 1:2.23, 1:0.30 내지 1:2.22, 1:0.30 내지 1:2.21, 1:0.30 내지 1:2.20, 1:0.30 내지 1:2.19, 1:0.30 내지 1:2.18, 1:0.30 내지 1:2.17, 1:0.30 내지 1:2.16, 1:0.30 내지 1:2.15, 1:0.30 내지 1:2.14, 1:0.30 내지 1:2.13, 1:0.30 내지 1:2.12, 1:0.30 내지 1:2.11, 1:0.30 내지 1:2.10, 1:0.30 내지 1:2.09, 1:0.30 내지 1:2.08, 1:0.30 내지 1:2.07, 1:0.30 내지 1:2.06, 1:0.30 내지 1:2.05, 1:0.30 내지 1:2.04, 1:0.30 내지 1:2.03, 1:0.30 내지 1:2.02, 1:0.30 내지 1:2.01, 1:0.30 내지 1:2.00, 1:0.30 내지 1:1.99, 1:0.30 내지 1:1.98, 1:0.30 내지 1:1.97, 1:0.30 내지 1:1.96, 1:0.30 내지 1:1.95, 1:0.30 내지 1:1.94, 1:0.30 내지 1:1.93, 1:0.30 내지 1:1.92, 1:0.30 내지 1:1.91, 1:0.30 내지 1:1.90, 1:0.30 내지 1:1.89, 1:0.30 내지 1:1.88, 1:0.30 내지 1:1.87, 1:0.30 내지 1:1.86, 1:0.30 내지 1:1.85, 1:0.30 내지 1:1.84, 1:0.30 내지 1:1.83, 1:0.30 내지 1:1.82, 1:0.30 내지 1:1.81, 1:0.30 내지 1:1.80, 1:0.30 내지 1:1.79, 1:0.30 내지 1:1.78, 1:0.30 내지 1:1.77, 1:0.30 내지 1:1.76, 1:0.30 내지 1:1.75, 1:0.30 내지 1:1.74, 1:0.30 내지 1:1.73, 1:0.30 내지 1:1.72, 1:0.30 내지 1:1.71, 1:0.30 내지 1:1.70, 1:0.30 내지 1:1.69, 1:0.30 내지 1:1.68, 1:0.30 내지 1:1.67, 1:0.30 내지 1:1.66, 1:0.30 내지 1:1.65, 1:0.30 내지 1:1.64, 1:0.30 내지 1:1.63, 1:0.30 내지 1:1.62, 1:0.30 내지 1:1.61, 1:0.30 내지 1:1.60, 1:0.30 내지 1:1.59, 1:0.30 내지 1:1.58, 1:0.30 내지 1:1.57, 1:0.30 내지 1:1.56, 1:0.30 내지 1:1.55, 1:0.30 내지 1:1.54, 1:0.30 내지 1:1.53, 1:0.30 내지 1:1.52, 1:0.30 내지 1:1.51, 1:0.30 내지 1:1.50, 1:0.30 내지 1:1.49, 1:0.30 내지 1:1.48, 1:0.30 내지 1:1.47, 1:0.30 내지 1:1.46, 1:0.30 내지 1:1.45, 1:0.30 내지 1:1.44, 1:0.30 내지 1:1.43, 1:0.30 내지 1:1.42, 1:0.30 내지 1:1.41, 1:0.30 내지 1:1.40, 1:0.30 내지 1:1.39, 1:0.30 내지 1:1.38, 1:0.30 내지 1:1.37, 1:0.30 내지 1:1.36, 1:0.30 내지 1:1.35, 1:0.30 내지 1:1.34, 1:0.30 내지 1:1.33, 1:0.30 내지 1:1.32, 1:0.30 내지 1:1.31, 1:0.30 내지 1:1.30, 1:0.30 내지 1:1.29, 1:0.30 내지 1:1.28, 1:0.30 내지 1:1.27, 1:0.30 내지 1:1.26, 1:0.30 내지 1:1.25, 1:0.30 내지 1:1.24, 1:0.30 내지 1:1.23, 1:0.30 내지 1:1.22, 1:0.30 내지 1:1.21, 1:0.30 내지 1:1.20, 1:0.30 내지 1:1.19, 1:0.30 내지 1:1.18, 1:0.30 내지 1:1.17, 1:0.30 내지 1:1.16, 1:0.30 내지 1:1.15, 1:0.30 내지 1:1.14, 1:0.30 내지 1:1.13, 1:0.30 내지 1:1.12, 1:0.30 내지 1:1.11, 1:0.30 내지 1:1.10, 1:0.30 내지 1:1.09, 1:0.30 내지 1:1.08, 1:0.30 내지 1:1.07, 1:0.30 내지 1:1.06, 1:0.30 내지 1:1.05, 1:0.30 내지 1:1.04, 1:0.30 내지 1:1.03, 1:0.30 내지 1:1.02, 1:0.30 내지 1:1.01, 1:0.30 내지 1:1.00, 1:0.30 내지 1:0.99, 1:0.30 내지 1:0.98, 1:0.30 내지 1:0.97, 1:0.30 내지 1:0.96, 1:0.30 내지 1:0.95, 1:0.30 내지 1:0.94, 1:0.30 내지 1:0.93, 1:0.30 내지 1:0.92, 1:0.30 내지 1:0.91, 1:0.30 내지 1:0.90, 1:0.30 내지 1:0.89, 1:0.30 내지 1:0.88, 1:0.30 내지 1:0.87, 1:0.30 내지 1:0.86, 1:0.30 내지 1:0.85, 1:0.30 내지 1:0.84, 1:0.30 내지 1:0.83, 1:0.30 내지 1:0.82, 1:0.30 내지 1:0.81, 1:0.30 내지 1:0.80, 1:0.30 내지 1:0.79, 1:0.30 내지 1:0.78, 1:0.30 내지 1:0.77, 1:0.30 내지 1:0.76, 1:0.30 내지 1:0.75, 1:0.30 내지 1:0.74, 1:0.30 내지 1:0.73, 1:0.30 내지 1:0.72, 1:0.30 내지 1:0.71, 1:0.30 내지 1:0.70, 1:0.30 내지 1:0.69, 1:0.30 내지 1:0.68, 1:0.30 내지 1:0.67, 1:0.30 내지 1:0.66, 1:0.30 내지 1:0.65, 1:0.30 내지 1:0.64, 1:0.30 내지 1:0.63, 1:0.30 내지 1:0.62, 1:0.30 내지 1:0.61, 1:0.30 내지 1:0.60, 1:0.30 내지 1:0.59, 1:0.30 내지 1:0.58, 1:0.30 내지 1:0.57, 1:0.30 내지 1:0.56, 1:0.30 내지 1:0.55, 1:0.30 내지 1:0.54, 1:0.30 내지 1:0.53, 1:0.30 내지 1:0.52, 1:0.30 내지 1:0.51, 1:0.30 내지 1:0.50, 1:0.30 내지 1:0.49, 1:0.30 내지 1:0.48, 1:0.30 내지 1:0.47, 1:0.30 내지 1:0.46, 1:0.30 내지 1:0.45, 1:0.30 내지 1:0.44, 1:0.30 내지 1:0.43, 1:0.30 내지 1:0.42, 1:0.30 내지 1:0.41, 1:0.30 내지 1:0.40, 1:0.30 내지 1:0.39, 1:0.30 내지 1:0.38, 1:0.30 내지 1:0.37, 1:0.30 내지 1:0.36, 1:0.30 내지 1:0.35, 1:0.30 내지 1:0.34, 1:0.30 내지 1:0.33, 1:0.30 내지 1:0.32, 또는 1:0.30 내지 1:0.31.
제3 세트의 범위에서, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)과 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 일부 구체예에서, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그것의 염)의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 제2 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염), 및 임의의 하나 이상의 선택적으로 존재하는 추가의 n-알킬모노카복실산(또는 그것의 염)의 조합된 중량 퍼센트의 비 - 의 범위는 다음의 범위 중 하나이다: 약 1:0.36 내지 1:2.25, 1:0.37 내지 1:2.25, 1:0.38 내지 1:2.25, 1:0.39 내지 1:2.25, 1:0.40 내지 1:2.25, 1:0.41 내지 1:2.25, 1:0.42 내지 1:2.25, 1:0.43 내지 1:2.25, 1:0.44 내지 1:2.25, 1:0.45 내지 1:2.25, 1:0.46 내지 1:2.25, 1:0.47 내지 1:2.25, 1:0.48 내지 1:2.25, 1:0.49 내지 1:2.25, 1:0.50 내지 1:2.25, 1:0.51 내지 1:2.25, 1:0.52 내지 1:2.25, 1:0.53 내지 1:2.25, 1:0.54 내지 1:2.25, 1:0.55 내지 1:2.25, 1:0.56 내지 1:2.25, 1:0.57 내지 1:2.25, 1:0.58 내지 1:2.25, 1:0.59 내지 1:2.25, 1:0.60 내지 1:2.25, 1:0.61 내지 1:2.25, 1:0.62 내지 1:2.25, 1:0.63 내지 1:2.25, 1:0.64 내지 1:2.25, 1:0.65 내지 1:2.25, 1:0.66 내지 1:2.25, 1:0.67 내지 1:2.25, 1:0.68 내지 1:2.25, 1:0.69 내지 1:2.25, 1:0.70 내지 1:2.25, 1:0.71 내지 1:2.25, 1:0.72 내지 1:2.25, 1:0.73 내지 1:2.25, 1:0.74 내지 1:2.25, 1:0.75 내지 1:2.25, 1:0.76 내지 1:2.25, 1:0.77 내지 1:2.25, 1:0.78 내지 1:2.25, 1:0.79 내지 1:2.25, 1:0.80 내지 1:2.25, 1:0.81 내지 1:2.25, 1:0.82 내지 1:2.25, 1:0.83 내지 1:2.25, 1:0.84 내지 1:2.25, 1:0.85 내지 1:2.25, 1:0.86 내지 1:2.25, 1:0.87 내지 1:2.25, 1:0.88 내지 1:2.25, 1:0.89 내지 1:2.25, 1:0.90 내지 1:2.25, 1:0.91 내지 1:2.25, 1:0.92 내지 1:2.25, 1:0.93 내지 1:2.25, 1:0.94 내지 1:2.25, 1:0.95 내지 1:2.25, 1:0.96 내지 1:2.25, 1:0.97 내지 1:2.25, 1:0.98 내지 1:2.25, 1:0.99 내지 1:2.25, 1:1.00 내지 1:2.25, 1:1.01 내지 1:2.25, 1:1.02 내지 1:2.25, 1:1.03 내지 1:2.25, 1:1.04 내지 1:2.25, 1:1.05 내지 1:2.25, 1:1.06 내지 1:2.25, 1:1.07 내지 1:2.25, 1:1.08 내지 1:2.25, 1:1.09 내지 1:2.25, 1:1.10 내지 1:2.25, 1:1.11 내지 1:2.25, 1:1.12 내지 1:2.25, 1:1.13 내지 1:2.25, 1:1.14 내지 1:2.25, 1:1.15 내지 1:2.25, 1:1.16 내지 1:2.25, 1:1.17 내지 1:2.25, 1:1.18 내지 1:2.25, 1:1.19 내지 1:2.25, 1:1.20 내지 1:2.25, 1:1.21 내지 1:2.25, 1:1.22 내지 1:2.25, 1:1.23 내지 1:2.25, 1:1.24 내지 1:2.25, 1:1.25 내지 1:2.25, 1:1.26 내지 1:2.25, 1:1.27 내지 1:2.25, 1:1.28 내지 1:2.25, 1:1.29 내지 1:2.25, 1:1.30 내지 1:2.25, 1:1.31 내지 1:2.25, 1:1.32 내지 1:2.25, 1:1.33 내지 1:2.25, 1:1.34 내지 1:2.25, 1:1.35 내지 1:2.25, 1:1.36 내지 1:2.25, 1:1.37 내지 1:2.25, 1:1.38 내지 1:2.25, 1:1.39 내지 1:2.25, 1:1.40 내지 1:2.25, 1:1.41 내지 1:2.25, 1:1.42 내지 1:2.25, 1:1.43 내지 1:2.25, 1:1.44 내지 1:2.25, 1:1.45 내지 1:2.25, 1:1.46 내지 1:2.25, 1:1.47 내지 1:2.25, 1:1.48 내지 1:2.25, 1:1.49 내지 1:2.25, 또는 1:1.50 내지 1:2.25.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 치환된 벤조산 및/또는 그것의 염을 포함한다. 일부 구체예에서, 염은 알칼리 금속염이다. 일부 구체예에서, 선택적으로 치환된 벤조산(또는 그로부터 유도된 금속 벤조에이트)은 para-톨루산, tert-부틸벤조산, 알콕시벤조산, 1,3,5-벤젠트리카복실산, 1,2,4-벤젠트리카복실산, 1,2,3-벤젠트리카복실산 또는 이들의 조합을 포함한다. 다른 구체예에서, 벤조산은 치환되지 않는다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 적어도 두 n-알킬모노카복실산 및/또는 그것의 염을 포함한다. 다른 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 둘을 초과하는 n-알킬모노카복실산 및/또는 그것의 염을 포함한다. 일부 구체예에서, 염은 독립적으로 알칼리 금속을 포함한다. 일부 구체예에서, 적어도 두 n-알킬모노카복실산은 각각 독립적으로 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 일부 구체예에서, 적어도 두 n-알킬모노카복실산은 헵탄산 및 노난산이다. 다른 구체예에서, 적어도 두 n-알킬모노카복실산은 옥탄산 및 데칸산이다. 일부 구체예에서, 두 n-알킬모노카복실산은 헵탄산 및 노난산 또는 이들의 알칼리 금속염이다. 일부 구체예에서, 억제제 제제에서 선택된 두 n-알킬카복실산(또는 n-알킬카복실레이트)의 중량 퍼센트 비는 1:1이거나 또는 1:1.35의 범위 내이다. 일부 구체예에서, 벤조산(또는 알칼리 금속 벤조에이트)의 중량 퍼센트와 적어도 두 n-알킬모노카복실산(또는 n-알킬모노카복실산의 알칼리 금속염)의 조합된 중량 퍼센트의 비는 1:2 내지 1:1의 범위 내이다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 하나 또는 복수의 아졸 화합물을 포함한다. 본 교시에 따라서 사용될 수 있는 대표적 아졸 화합물은, 제한은 아니지만, 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 메틸벤조트리아졸(예를 들어 4-메틸벤조트리아졸, 5-메틸벤조트리아졸), 부틸벤조트리아졸, 다른 알킬벤조트리아졸(예를 들어, 2 내지 20개 탄소 원자를 함유하는 알킬기), 메르캅토벤조티아졸, 티아졸, 이미다졸, 벤즈이미아졸, 인다아졸, 테트라졸, 테트라하이드로톨릴트리아졸, 4수화 벤조트리아졸(예를 들어, 4,5,6,7-테트라하이드로벤조트리아졸), 4-메틸-1H-벤조트리아졸, 5-메틸-1H-벤조트리아졸, 테트라하이드로벤조트리아졸, 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용된 아졸 화합물은 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 메르캅토벤조티아졸, 테트라하이드로톨릴트리아졸, 또는 이들의 조합을 포함한다.
본 교시에 따라서 사용된 아졸 화합물은 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있다. 대표적인 치환된 아졸 화합물은, 제한은 아니지만, 치환된 티아졸, 치환된 이미다졸, 치환된 인다졸, 치환된 테트라졸, 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다.
아졸 화합물의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 아졸 화합물의 양은 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt.% 내지 약 10 wt.%의 범위이다. 이 범위 내에서 아졸 화합물은 약 0.05 wt.% 이상, 및 일부 구체예에서 약 0.1 wt.%. 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 아졸 화합물은 약 5 wt.% 이하, 일부 구체예에서 약 2 wt.% 이하, 및 일부 구체예에서 약 1 wt.% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 다음의 리스트로부터 선택된 하나의 성분 또는 둘 이상의 성분의 조합을 포함할 수 있다: 수용성 몰리브데이트 염(예를 들어, 칼륨 몰리브데이트 및/또는 나트륨 몰리브데이트); 무기 포스페이트; 오가노포스페이트; 알칼리성 토금속염(예를 들어, 칼슘, 마그네슘, 스트론튬 등), 이것은 일부 구체예에서 수용성이다; 알칼리성 토금속 산화물; 알칼리성 토금속 수산화물; 리튬염, 이것은 일부 구체예에서 수용성이다; 산화리튬; 수산화리튬; 아연염, 이것은 일부 구체예에서 수용성이다; 아질산염 및/또는 질산염(예를 들어, 만약 적어도 하나 이상의 무기 또는 유기 포스페이트가 제제에 또한 존재한다면); 실리케이트; 실리케이트 안정제; 아크릴레이트-기반 중합체; 포스포네이트; 포스피네이트; 염료 또는 착색제; 바이오시드; 거품방지제 또는 거품제거제; 계면활성제; 추가의 부식 또는 스케일 억제제(예를 들어, 카복실레이트; 구리 및 구리 합금 부식 억제제); 분산제; 및 다른 냉각수 첨가제. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 구체적으로 전술된 성분들 중 임의의 하나 이상을 배제할 수 있다(예를 들어, 전술된 성분들 중 임의의 하나 이상을 실질적으로 "함유하지 않는다"). 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 구체적으로 실리케이트를 배제할 수 있다. 다른 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 구체적으로 질산염을 배제할 수 있다. 다른 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 구체적으로 실리케이트와 질산염을 둘 다 배제할 수 있다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 약 80 ppm 미만의 질산염, 일부 구체예에서 약 70 ppm 미만, 다른 구체예에서 약 60 ppm 미만, 다른 구체예에서 약 50 ppm 미만, 다른 구체예에서 약 40 ppm 미만, 다른 구체예에서 약 30 ppm 미만, 다른 구체예에서 약 20 ppm 미만, 및 다른 구체예에서 약 10 ppm 미만의 질산염을 함유할 수 있다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 몰리브데이트 이온을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 몰리브데이트 이온은 하나 또는 복수의 몰리브덴산의 염(예를 들어, 수용성 몰리브데이트 염)으로부터 유래된다. 몰리브덴산의 대표적 염은, 제한은 아니지만, 알칼리 금속 몰리브데이트, 알칼리 토금속 몰리브데이트, 삼산화몰리브덴, 알칼리 금속 헤테로폴리몰리브데이트, 및 이들의 조합을 포함한다. 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 선택적인 첨가제로서 사용하기 위한 적합한 대표적인 몰리브데이트는, 제한은 아니지만, 나트륨 몰리브데이트, 칼륨 몰리브데이트, 칼슘 몰리브데이트, 마그네슘 몰리브데이트, 리튬 몰리브데이트, 나트륨 실리코헤테로폴리몰리브데이트, 나트륨 포스포로헤테로폴리몰리브데이트, 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다. 추가로, 알칼리 금속 몰리브데이트, 알칼리 토금속 몰리브데이트, 및/또는 알칼리 금속 헤테로폴리몰리브데이트의 수화물(예를 들어, 나트륨 몰리브데이트 이수화물)이 또한 사용될 수 있다. 일부 구체예에서, 만약 몰리브데이트 이온이 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 선택적으로 존재한다면, 몰리브데이트 이온은 리튬 몰리브데이트, 칼슘 몰리브데이트, 스트론튬 몰리브데이트, 마그네슘 몰리브데이트, 및/또는 아연 몰리브데이트로부터 유래되지 않는다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 리튬 몰리브데이트, 칼슘 몰리브데이트, 스트론튬 몰리브데이트, 마그네슘 몰리브데이트, 및/또는 아연 몰리브데이트를 포함하지 않는다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 몰리브데이트 화합물은 나트륨 몰리브데이트 및/또는 나트륨 몰리브데이트 이수화물이다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 나트륨 몰리브데이트, 칼륨 몰리브데이트, 또는 이들의 조합을 포함한다.
몰리브데이트 이온의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에 존재하는 하나 이상의 몰리브데이트 화합물은 가용성이다. 일부 구체예에서, 몰리브데이트 화합물은 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0 wt.% 내지 약 10 wt.%(즉, 최대 약 10 wt.%), 일부 구체예에서 약 0 wt.% 내지 5 wt.%(즉, 최대 약 5 wt.%), 일부 구체예에서 약 0 wt.% 내지 1 wt.%(즉, 최대 약 1 wt.%), 및 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt.% to 0.6 wt.%의 양으로 존재한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 하나 또는 복수의 무기 포스페이트를 더 포함할 수 있다. 본 교시에 따라서 사용된 무기 포스페이트는 수성 용액에 용해시 포스페이트 이온을 생성하도록 구성된다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 대표적인 무기 포스페이트는, 제한은 아니지만, 오르토포스페이트, 예컨대 인산, 알칼리 금속 오르토포스페이트(예를 들어, 나트륨 오르토포스페이트, 칼륨 오르토포스페이트 등), 다른 수용성 알칼리성 금속 포스페이트 염, 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 사용하기 위한 대표적인 무기 포스페이트는 인산, 나트륨 오르토포스페이트, 칼륨 오르토포스페이트, 나트륨 피로포스페이트, 칼륨 피로포스페이트, 나트륨 폴리포스페이트, 칼륨 폴리포스페이트, 나트륨 헥사메타포스페이트, 칼륨 헥사메타포스페이트, 및/또는 등등, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 일부 구체예에서, 무기 포스페이트는, 제한은 아니지만, 알칼리 금속 오르토포스페이트 및/또는 다른 수용성 알칼리성 금속 포스페이트 염을 포함하는, 인산 및/또는 하나 이상의 추가의 오르토포스페이트을 포함한다.
무기 포스페이트의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 포스페이트 이온은 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 최대 약 5 wt.%의 양으로 존재한다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 포스페이트 이온 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.002 wt.% 내지 약 5 wt.%의 범위이다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 포스페이트 이온 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.05 wt.% 내지 약 5 wt.%의 범위이다. 일부 구체예에서, 포스페이트 이온 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.05 wt.% 내지 약 3 wt.%의 범위이다. 일부 구체예에서, 포스페이트 이온 농도는 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt.% 내지 약 1 wt.%의 범위이다. 일부 구체예에서, 무기 포스페이트는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.10 wt.% 및 약 0.60 wt.%의 양으로 부식 억제제 제제에 존재할 수 있다. 이 범위 내에서 양은 약 0.11 wt.% 이상, 및 일부 구체예에서 약 0.12 wt.% 이상일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 양은 약 0.45 wt.% 이하, 및 일부 구체예에서 약 0.40 wt.% 이하일 수 있다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 하나 이상의 오가노포스페이트(포스페이트 에스테르로 알려져 있음)를 포함한다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 사용하기 위한 오가노포스페이트는 다음의 구조 (1)을 가진다:
Figure pct00001
상기 식에서, R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 헤테로원자-함유 알킬, 선택적으로 치환된 헤테로원자-함유 알케닐, 선택적으로 치환된 카보닐-함유 알킬, 선택적으로 치환된 카보닐-함유 알케닐, 또는 알킬, 알케닐, 하이드록실, 알콕시, 아릴, 포스포노, 포스피노, 알킬아미노, 아미노, 카보닐, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 선택적으로 치환된 부분이다. 오가노포스페이트의 R 기(즉, R1, R2, 및/또는 R3)가 하나 이상의 헤테로원자를 함유하는 일부 구체예에서, 하나 이상의 헤테로원자는 에테르 결합(예를 들어, -C-O-C-), 설파이드 결합(-C-S-C-), 아미노 결합(-C-N-C), 또는 이들의 조합을 형성할 수 있다.
본 교시에 따라서 사용하기 위한 대표적인 오가노포스페이트는, 제한은 아니지만, 에틸렌글리콜 포스페이트; 1,2,3-프로판트리올 포스페이트(CAS#: 12040-65-2); 포스페이트 폴리에테르 에스테르; C6 - C12 알킬알코올 에톡실레이트 인산(CAS#: 68921-24-4); 크레실 에톡실레이트의 포스페이트 에스테르의 알칼리 금속염(CAS #: 66057-30-5); 칼륨 크레실 포스페이트(CAS#: 37281-48-4); 옥틸페녹시폴리에톡시에틸 포스페이트; 옥틸페녹시 폴리에틸 포스페이트; 폴리에틸렌글리콜 모노(옥틸페닐)에테르 포스페이트; 식 R-페닐(CH2CH2O)x 포스페이트를 가진 알킬페녹시폴리에톡시에틸 인산의 알칼리 금속염(여기서 R은 수소 또는 C1 - C20 알킬(일부 구체예에서 C1 - C12)이고, x는 1 내지 30(일부 구체예에서 2 내지 10)이다); 알킬 또는 아릴 애시드 포스페이트, 예컨대 이소옥틸 애시드 포스페이트, 2-에틸헥실 애시드 포스페이트, 아밀 애시드 포스페이트, 아밀 디하이드로젠 포스페이트, 디아밀 하이드로젠 포스페이트, 부틸 애시드 포스페이트, 및/또는 등등; 및 이들의 조합을 포함한다.
본 교시에 따라서 사용하기 위한 적합한 대표적인 포스페이트 에스테르는, 제한은 아니지만, Dow Chemical Company(미시건주 미들랜드), Stepan Company(일리노이주 노스필드), Solvay S.A./Rhodia Inc.(벨기에 브뤼셀), Ashland Inc.(켄터키주 커빙턴), Clariant Corporation(스위스 무텐츠), PCC Chemax Inc.(사우스캐롤라이나주 피드몬트), IsleChem LLC(뉴욕 그랜드아일랜드), 및 Lakeland Laboratories Limited(영국 맨체스터)를 포함하는 많은 공급자로부터 이용할 수 있다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 사용된 오가노포스페이트는 포스페이트 폴리에테르 에스테르 또는 알코올 포스페이트 에스테르로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있으며, 제한은 아니지만, (a) Dow Chemical Company의 Triton™ H-66, Triton™ H-55, Triton™ QS-44, 및/또는 Triton™ XQS-20 계면활성제; (b) Rhodia의 Rhodafac®H-66 또는 크레실 에톡실레이트의 포스페이트 에스테르의 칼륨염(CAS no. 66057-30-5), Rhodafac H-66-E 또는 방향족 에톡실레이트 포스페이트 에스테르의 칼륨염, Rhodafac HA-70 또는 폴리옥시에틸렌 페닐 에스테르 포스페이트 애시드 형태(CAS no. 39464-70-5), Rhodafac PA 23 또는 에톡실화 지방 알코올 포스페이트 에스테르(CAS no. 68585-36-4), 및/또는 Rhodafac LO/529-E 또는 에톡실화 알킬페놀 포스페이트의 나트륨염(CAS no. 68954-84-7); (c) Stepan Company의 C6 - C12 알킬알코올 에톡실레이트 인산을 함유하는 Cedephos FA-600 및/또는 MERPOL A(알코올 포스페이트); (d) PCC Chemax Inc.의 Chemfac NF-100(98% 폴리인산, 에틸렌글리콜을 가진 에스테르, CAS no. 68553-96-8) 또는 에틸렌 글리콜 포스페이트, Chemfac NA-350 또는 1,2,3-프로판트리올 포스페이트(CAS no. 12040-65-2, Chemfac NA-350의 주 성분으로서), Chemfac PB-106K(폴리옥시에틸렌 데실 포스페이트, 칼륨염, 또는 폴리(옥시-1,2-에탄디일), 알파-이소데실-오메가-하이드록시-, 포스페이트, 칼륨염, CAS. no. 68071-17-0), Chemfac PB-184(POE 올레일 포스페이트 또는 폴리(옥시-1,2-에탄디일), 알파-9-옥타데세닐-오메가-하이드록시-(Z)-, 포스페이트, CAS no. 39464-69-2), Chemfac PF-636(폴리(옥시-1,2-에탄디일), 알파-하이드로-오메가-하이드록시, 포스페이트, CAS no. 9056-42-2), Chemfac PB-264(POE 에테르 포스페이트 또는 폴리(옥시-1,2-에탄디일), 알파-하이드로-오메가-하이드록시-, 모노-C12-14-알킬에테르, 포스페이트, CAS no. 68511-37-5), Chemfac NC-096(POE(6) 노닐페놀 포스페이트, 또는 폴리(옥시-1,2-에탄디일), 알파-(노닐페닐)-오메가-하이드록시, 분지, 포스페이트, CAS no. 68412-53-3), Chemfac NB-041(POE 지방족 포스페이트 에스테르), Chemfac NB-042(POE 지방족 포스페이트 에스테르), Chemfac 126(POE 지방족 포스페이트 에스테르), Chemfac NB-159(POE 지방족 포스페이트 에스테르), Chemfac NC-006E(POE 지방족 포스페이트 에스테르), Chemfac NC-0910(POE 지방족 포스페이트 에스테르), Chemfac PB-082(POE 지방족 포스페이트 에스테르), Chemfac PB-104(POE 지방족 포스페이트 에스테르), Chemfac PB-109, Chemfac PB-133, Chemfac PB-135, Chemfac PB-136, Chemfac PB-139, Chemfac PB-253, Chemfac PC-006, Chemfac PC-099, Chemfac PC-188, Chemfac PD-600, Chemfac PD-990, 및/또는 Chemfac PF-623; (e) Lakeland Laboratories Ltd.의 포스페이트화 알코올, 예컨대 PA 100, PA 800, PA 800K, 및 PA 801; (f) Lakeland Laboratories Ltd.의 포스페이트화 알코올 에톡실레이트, 예컨대 PAE 802, PAE 106, PAE 126, PAE 136, PAE147, PAE 176, PAE 185 및 PAE 1780; (g) Lakeland Laboratories Ltd.의 포스페이트화 페놀 에톡실레이트, 예컨대 PPE 604, PPE 604K, PPE 154, PPE 156, PPE 159 및 PPE 1513; (h) 및/또는 등등; 및 (i) 이들의 조합을 포함한다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 사용하기 위한 오가노포스페이트는 알킬 및 아릴 애시드 포스페이트를 포함한다. 본 교시에 따라서 사용될 수 있는 대표적 알킬 또는 아릴 애시드 포스페이트는, 제한은 아니지만, 아밀 애시드 포스페이트, n-부틸 애시드 포스페이트, 메틸 애시드 포스페이트, 페닐 애시드 포스페이트, 2-에틸헥실 애시드 포스페이트, 디메틸 애시드 포스페이트, 이소옥틸 애시드 포스페이트, 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다. 모노알킬/아릴 애시드 포스페이트, 디알킬/아릴 애시드 포스페이트, 또는 이들의 조합이 본 교시에 따라서 사용될 수 있다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 사용하기 위한 오가노포스페이트는 에틸렌글리콜 포스페이트(예를 들어, Chemfac NF-100), 포스페이트 폴리에테르 에스테르(예를 들어, Triton H-66), 또는 이들의 조합을 포함한다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 적합한 포스페이트 폴리에테르 에스테르는, 제한은 아니지만, 미국특허 Nos. 3,235,627; 3,462,520; 3,294,693; 및 3,462,520에 설명된 것들을 포함한다.
오가노포스페이트의 양은 용도에 따라 변화할 수 있다. 예로서, 하나 이상의 오가노포스페이트의 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.0025 wt.% 내지 약 10 wt.%의 범위(예를 들어, 약 0.005 wt.% 내지 약 5 wt.%, 약 0.01 wt.% 내지 약 3 wt.%, 약 0.05 wt.% 내지 약 2 wt.%, 또는 약 0.05 wt.% 내지 약 0.5 wt.%)일 수 있다. 이 범위 내에서 양은 약 0.005 wt.% 이상, 및 일부 구체예에서 약 0.01 wt.% 이상일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 양은 약 1 wt.% 이하, 및 일부 구체예에서 약 0.5 wt.% 이하일 수 있다.
본 교시에 따라서, 부식 억제제 제제는 선택적으로 적어도 하나의 금속 이온(예를 들어, 수용성 금속염, 불용성 또는 약 수용성 금속 화합물, 금속 산화물, 금속 수산화물, 및/또는 등등, 및 이들의 조합으로부터 유래된 금속 이온)을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 금속 이온은 수용성 알칼리 토금속염(예를 들어, 칼슘염, 마그네슘염, 및/또는 스트론튬염), 알칼리성 토금속 화합물(예를 들어, 칼슘 화합물, 마그네슘 화합물, 및/또는 스트론튬 화합물), 알칼리성 토금속 산화물(예를 들어, 산화칼슘, 산화마그네슘, 및/또는 산화스트론튬), 알칼리성 토금속 수산화물(예를 들어, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 및/또는 수산화스트론튬), 수용성 알칼리 금속염(예를 들어, 리튬염), 알칼리 금속 화합물(예를 들어, 리튬 화합물), 알칼리 금속 산화물(예를 들어, 산화리튬), 알칼리 금속 수산화물(예를 들어, 수산화리튬), 전이금속염(예를 들어, 아연염), 전이금속 화합물(예를 들어, 아연 화합물), 전이금속 산화물(예를 들어, 산화아연), 전이금속 수산화물(예를 들어, 수산화아연), 및/또는 이들의 조합으로부터 유래될 수 있다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 하나 이상의 수용성 알칼리 토금속염을 포함하며, 이것은 물에 용해시 알칼리성 토금속 이온(일부 구체예에서 Ca2+, Mg2+, 및/또는 Sr2+)을 생성할 것이다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 하나 이상의 수용성 알칼리 토금속 산화물 및/또는 하나 이상의 수용성 알칼리 토금속 수산화물을 포함하며, 이것은 부식 억제제 제제의 다른 산성 성분(예를 들어, 벤조산 및/또는 둘 이상의 n-알킬모노카복실산)과 혼합시 부식 억제제 제제에서 알칼리성 토금속 이온(일부 구체예에서 Ca2+, Mg2+, 및/또는 Sr2+)을 생성할 것이다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 수용성 알칼리 토금속염 및/또는 하나 이상의 알칼리 토금속 산화물 및/또는 하나 이상의 알칼리 토금속 수산화물로부터 유래된 알칼리 토금속 이온의 농도는 부식 억제제 제제에서 약 0 mg/L 내지 약 200 mg/L(즉, 최대 약 200 mg/L)의 범위 내이다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 칼슘 이온의 공급원을 제공하는 수용성 알칼리 토금속염 및/또는 알칼리성 금속 화합물을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 칼슘 이온은 하나 또는 복수의 칼슘 화합물 또는 염(예를 들어, 하나 이상의 수용성 칼슘염)로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 칼슘 이온은 실온의 수성 용액에서 적어도 부분적으로 해리되도록 구성된 하나 또는 복수의 수용성 칼슘염으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 하나 또는 복수의 칼슘염은 용해시 부식 억제제 제제에서 약 1 내지 약 60 mg/L 칼슘 이온(Ca2+)을 생성하도록 구성된다.
본 교시에 따라서 사용하기 위한 칼슘 화합물은, 제한은 아니지만, 무기 칼슘 화합물 및 하나 또는 복수의 카복실산 기를 함유하는 유기산의 칼슘염을 포함한다. 대표적 무기 칼슘 화합물은, 제한은 아니지만, 수산화칼슘, 산화칼슘, 칼슘 몰리브데이트, 칼슘 바나데이트, 칼슘 텅스테이트, 칼슘 퍼클로레이트, 염화칼슘, 및/또는 등등, 전술된 염 중 어느 것의 수화물, 및 이들의 조합을 포함한다. 유기산의 대표적 칼슘염은, 제한은 아니지만, 칼슘 아세테이트, 칼슘 포르메이트, 칼슘 프로피오네이트, 칼슘 폴리말레에이트, 칼슘 폴리아크릴레이트, 칼슘 락테이트, 칼슘 글루코네이트, 칼슘 글리콜레이트, 칼슘 글루코헵토네이트, 칼슘 시트레이트, 칼슘 타르트레이트, 칼슘 글루카레이트, 칼슘 석시네이트, 칼슘 하이드록시석시네이트, 칼슘 아디페이트, 칼슘 옥살레이트, 칼슘 말로네이트, 칼슘 설파메이트, 지방족 트리카복실산의 칼슘염, 지방족 테트라카복실산의 칼슘염, 및/또는 등등, 전술된 칼슘염 중 어느 것의 수화물, 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 구체예에서, 칼슘 화합물은 칼슘 이온과 포스포네이트 또는 포스피네이트 사이에 형성된 칼슘염, 예컨대 칼슘-PBTC 염(PBTC는 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카복실산이다), 칼슘-HEDP 염(HEDP는 1-하이드록시에탄-1,1-디포스폰산이다), 칼슘-HPA 염(HPA는 하이드록시포스포노아세트산 또는 2-하이드록시포스포노아세트산이다), 칼슘 포스포노석신산 염, 칼슘-PSO 염(PSO는 미국특허 No. 6,572,789 B1에 설명된 모노-, 비스- 및 올리고머 포스피노석신산 애덕트 혼합물이다), 및/또는 등등, 및 이들의 조합일 수 있다.
칼슘 이온(Ca2+)의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에 존재하는 하나 이상의 칼슘 화합물은 부식 억제제 제제에서 가용성이다. 여기 사용된 용어 "가용성"은 육안으로 보아서 미립자 물질이 남지 않는 정도의 용해를 말한다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 Ca2+의 농도는 약 0 mg/L 내지 약 200 mg/L(즉, 최대 약 200 mg/L)이다. 다른 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 Ca2+의 농도는 약 0.1 mg/L 내지 약 150 mg/L, 약 0.1 mg/L 내지 약 80 mg/L, 약 0.2 mg/L 내지 약 60 mg/L, 0.2 mg/L 내지 약 40 mg/L, 또는 약 1 mg/L 내지 약 60 mg/L이다. 추가의 구체예에서, 칼슘 이온의 농도는 약 3 mg/L 내지 약 40 mg/L이다. 다른 추가의 구체예에서, 칼슘 이온의 농도는 약 4 mg/L 내지 약 30 mg/L이다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 마그네슘 이온의 공급원을 제공하는 수용성 알칼리 토금속염 및/또는 알칼리성 토금속 화합물을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 마그네슘 이온은 하나 또는 복수의 마그네슘 화합물 또는 염(예를 들어, 하나 이상의 수용성 마그네슘염)로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 마그네슘 이온은 실온의 수성 용액에서 적어도 부분적으로 해리되도록 구성된 하나 또는 복수의 수용성 마그네슘염으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 하나 또는 복수의 마그네슘염은 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 용해시 부식 억제제 제제에서 최대 약 150 mg/L 마그네슘 이온을 생성하도록 구성된다.
본 교시에 따라서 사용하기 위한 마그네슘 화합물은, 제한은 아니지만, 무기 마그네슘 화합물 및 하나 또는 복수의 카복실산 기를 함유하는 유기산의 마그네슘염을 포함한다. 대표적 무기 마그네슘 화합물은, 제한은 아니지만, 마그네슘 몰리브데이트, 수산화마그네슘, 산화마그네슘, 마그네슘 텅스테이트, 마그네슘 설페이트, 마그네슘 퍼클로레이트, 염화마그네슘, 마그네슘 바나데이트, 및/또는 등등, 전술된 마그네슘 염 중 어느 것의 수화물, 및 이들의 조합을 포함한다. 유기산의 대표적 마그네슘염은, 제한은 아니지만, 마그네슘 포르메이트, 마그네슘 아세테이트, 마그네슘 프로피오네이트, 마그네슘 폴리아크릴레이트, 마그네슘 폴리말레에이트, 마그네슘 락테이트, 마그네슘 글루코네이트, 마그네슘 글리콜레이트, 마그네슘 글루코헵토네이트, 마그네슘 시트레이트, 마그네슘 타르트레이트, 마그네슘 글루카레이트, 마그네슘 석시네이트, 마그네슘 하이드록시석시네이트, 마그네슘 아디페이트, 마그네슘 옥살레이트, 마그네슘 말로네이트, 마그네슘 설파메이트, 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 구체예에서, 마그네슘 화합물은 마그네슘 이온과 포스포네이트 또는 포스피네이트 사이에 형성된 마그네슘염, 예컨대 마그네슘-PBTC 염(PBTC는 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카복실산이다), 마그네슘-HEDP 염(HEDP는 1-하이드록시에탄-1,1-디포스폰산이다), 마그네슘-HPA 염(HPA는 하이드록시포스포노아세트산 또는 2-하이드록시포스포노아세트산이다), 마그네슘 포스포노석신산 염, 마그네슘-PSO 염(PSO는 미국특허 No. 6,572,789 B1에 설명된 모노-, 비스-, 및 올리고머 포스피노석신산 애덕트 혼합물이다), 및/또는 등등, 전술된 염의 수화물, 또는 이들의 조합일 수 있다.
마그네슘 이온의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에 존재하는 하나 이상의 마그네슘 화합물은 부식 억제제 제제에서 가용성이다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 마그네슘 이온(Mg2+)의 농도는 약 0 mg/L 내지약 200 mg/L(즉, 최대 약 200 mg/L)이다. 다른 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 Mg2+의 농도는 약 0 mg/L 내지 약 150 mg/L(즉, 최대 약 150 mg/L), 약 1 mg/L 내지 약 100 mg/L, 약 0.1 mg/L 내지 약 80 mg/L, 약 0.2 mg/L 내지 약 40 mg/L, 또는 약 1 mg/L 내지 약 50 mg/L(예를 들어, 1 mg/L 내지 25 mg/L)이다. 추가의 구체예에서, 마그네슘 이온의 농도는 약 3 mg/L 내지 약 80 mg/L이다. 다른 구체예에서, 마그네슘 이온의 농도는 약 2 mg/L 내지 약 35 mg/L이다. 추가의 구체예에서, 마그네슘 이온의 농도는 약 4 mg/L 내지 약 30 mg/L이다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 스트론튬 이온의 공급원을 제공하는 수용성 알칼리 토금속염 및/또는 알칼리성 토금속 화합물을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 스트론튬 이온은 하나 또는 복수의 스트론튬 화합물 또는 염(예를 들어, 하나 이상의 수용성 스트론튬염)으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 스트론튬 이온은 실온의 수성 용액에서 적어도 부분적으로 해리되도록 구성된 하나 또는 복수의 수용성 스트론튬염으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 하나 또는 복수의 스트론튬염은 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 용해시 부식 억제제 제제에서 최대 약 50 mg/L 스트론튬 이온을 생성하도록 구성된다.
본 교시에 따라서 사용하기 위한 스트론튬 화합물은, 제한은 아니지만, 무기 스트론튬 화합물 및 하나 또는 복수의 카복실산 기를 함유하는 유기산의 스트론튬염을 포함한다. 대표적 무기 스트론튬 화합물은, 제한은 아니지만, 수산화스트론튬, 산화스트론튬, 염화스트론튬, 스트론튬 퍼클로레이트, 질산스트론튬, 요오드화스트론튬, 스트론튬 설페이트, 스트론튬 보레이트, 스트론튬 포스페이트, 스트론튬 디하이드로젠 포스페이트, 스트론튬 몰리브데이트, 스트론튬 텅스테이트, 스트론튬 티타네이트, 및/또는 등등, 전술된 스트론튬염 중 어느 것의 수화물, 및 이들의 조합을 포함한다. 또한, 스트론튬 화합물은 스트론튬 이온과 하나 이상의 카복실산 기, 또는 하나 이상의 포스폰산 기, 또는 하나 이상의 포스핀산 기, 또는 이들 작용기의 조합을 함유하는 유기산 사이에 형성된 스트론튬염일 수 있다. 유기산의 대표적 스트론튬염은, 제한은 아니지만, 스트론튬 포르메이트, 스트론튬 아세테이트, 스트론튬 프로피오네이트, 스트론튬 부티레이트, 스트론튬 폴리아크릴레이트, 스트론튬 락테이트, 스트론튬 폴리말레에이트, 스트론튬 글루코네이트, 스트론튬 글리콜레이트, 스트론튬 글루코헵토네이트, 스트론튬 시트레이트, 스트론튬 타르트레이트, 스트론튬 글루카레이트, 스트론튬 석시네이트, 스트론튬 하이드록시석시네이트, 스트론튬 아디페이트, 스트론튬 옥살레이트, 스트론튬 말로네이트, 스트론튬 설파메이트, 스트론튬 세바케이트, 스트론튬 벤조에이트, 스트론튬 프탈레이트, 스트론튬 살리실레이트, 스트론튬-PBTC(PBTC는 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카복실산이다) 염, 스트론튬-HEDP(HEDP는 1-하이드록시에탄-1,1-디포스폰산이다) 염, 스트론튬-HPA(HPA는 하이드록시포스포노아세트산 또는 2-하이드록시포스포노아세트산이다) 염, 스트론튬 포스포노석신산 염, 스트론튬-PSO(PSO는 모노, 비스 및 올리고머 포스피노석신산 애덕트 혼합물이다) 염, 또는 이들 염의 수화물, 또는 전술한 스트론튬 화합물의 조합을 포함한다.
스트론튬 이온의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에 존재하는 하나 이상의 스트론튬 화합물은 부식 억제제 제제에서 가용성이다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 스트론튬 이온(Sr2+)의 농도는 약 0 mg/L 내지 약 50 mg/L(즉, 최대 약 50 mg/L)이다. 다른 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 Sr2+의 농도는 약 0.1 mg/L 내지 약 40 mg/L, 약 0.5 mg/L 내지 약 30 mg/L, 약 1 mg/L 내지 약 25 mg/L, 약 2 mg/L 내지 약 20 mg/L, 또는 약 4 mg/L 내지 약 16 mg/L이다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 리튬 이온을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 리튬 이온은 하나 또는 복수의 리튬 화합물 또는 염(예를 들어, 하나 이상의 수용성 리튬염)으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 리튬 이온은 실온의 수성 용액에서 적어도 부분적으로 해리되도록 구성된 하나 또는 복수의 수용성 리튬염으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 하나 또는 복수의 리튬염은 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 용해시 부식 억제제 제제에서 약 0 ppm 내지 약 6000 ppm(즉, 최대 약 6000 ppm)의 범위 농도의 리튬 이온을 생성하도록 구성된다.
본 교시에 따라서 사용하기 위한 리튬 화합물은, 제한은 아니지만, 무기 리튬 화합물 및 하나 또는 복수의 카복실산 기를 함유하는 유기산의 리튬염을 포함한다. 대표적 무기 리튬 화합물은, 제한은 아니지만, 수산화리튬, 산화리튬, 리튬포스페이트, 리튬 보레이트, 리튬 퍼클로레이트, 리튬 설페이트, 리튬 몰리브데이트, 리튬 바나데이트, 리튬 텅스테이트, 리튬 카보네이트, 및/또는 등등, 전술된 리튬염 중 어느 것의 수화물, 및 이들의 조합을 포함한다. 유기산의 대료적 리튬염은, 제한은 아니지만, 리튬 아세테이트, 리튬 벤조에이트, 리튬 폴리아크릴레이트, 리튬 폴리말레에이트, 리튬 락테이트, 리튬 시트레이트, 리튬 타르트레이트, 리튬 글루코네이트, 리튬 글루코헵토네이트, 리튬 글리콜레이트, 리튬 글루카레이트, 리튬 석시네이트, 리튬 하이드록실 석시네이트, 리튬 아디페이트, 리튬 옥살레이트, 리튬 말로네이트, 리튬 설파메이트, 리튬 포르메이트, 리튬 프로피오네이트, 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 구체예에서, 리튬 화합물은 리튬 이온과 포스포네이트 또는 포스피네이트 사이에 형성된 리튬염, 예컨대 리튬-PBTC 염(PBTC는 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카복실산이다), 리튬-HEDP 염(HEDP는 1-하이드록시에탄-1,1-디포스폰산이다), 리튬-HPA 염(HPA는 하이드록시포스포노아세트산 또는 2-하이드록시포스포노아세트산이다), 리튬 포스포노석신산 염, 리튬-PSO 염(PSO는 미국특허 No. 6,572,789 B1에 설명된 모노-, 비스-, 및 올리고머 포스피노석신산 애덕트 혼합물이다), 및/또는 등등, 전술된 염의 수화물, 또는 이들의 조합일 수 있다.
리튬 이온의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에 존재하는 하나 이상의 리튬 화합물은 부식 억제제 제제에서 가용성이다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 리튬 이온(Li+)의 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0 ppm 내지 약 6000 ppm(예를 들어 약 0 ppm 내지 약 5000 ppm)이다. 이 범위 내에서 리튬 이온 농도는 약 4000 ppm 미만, 및 일부 구체예에서 약 3000 ppm 이하일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 리튬 이온 농도는 약 50 ppm 이상, 및 일부 구체예에서 약 100 ppm 이상, 및 다른 구체예에서 약 200 ppm 이상일 수 있다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 아연 이온을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 아연 이온은 하나 또는 복수의 아연 화합물 또는 염(예를 들어, 하나 이상의 수용성 아연염)으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 아연 이온은 실온의 수성 용액에서 적어도 부분적으로 해리되도록 구성된 하나 또는 복수의 수용성 아연염으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 하나 또는 복수의 아연염은 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 용해시 부식 억제제 제제에서 약 0 ppm 내지 약 50 ppm(즉, 최대 약 50 ppm)의 범위 농도의 아연 이온을 생성하도록 구성된다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 아연 화합물은, 제한은 아니지만, 무기 아연 화합물 및 하나 또는 복수의 카복실산 기를 함유하는 유기산의 아연염을 포함한다. 대표적 무기 아연 화합물은, 제한은 아니지만, 수산화아연, 산화아연, 질산아연, 아연 설페이트, 염화아연, 아연 퍼클로레이트, 아연 클로레이트, 브롬화아연, 아연 브로메이트, 요오드화아연, 및/또는 등등, 전술된 아연 염 중 어느 것의 수화물, 및 이들의 조합을 포함한다. 사용하기 위한 적합한 아연 화합물은 또한 아연 이온과 하나 이상의 카복실산 기, 하나 이상의 포스폰산 기, 하나 이상의 포스핀산 기, 또는 이들 작용기의 조합을 함유하는 유기산 사이에 형성된 아연염일 수 있다. 유기산의 대표적 유기 아연염은, 제한은 아니지만, 아연 포르메이트, 아연 아세테이트, 아연 프로피오네이트, 아연 부티레이트, 아연 락테이트, 아연 글리콜레이트, 아연 글루코네이트, 아연 글루코헵토네이트, 아연 말로네이트, 아연 석시네이트, 아연 글루카레이트, 아연 하이드록시석시네이트, 아연 시트레이트, 아연 벤조에이트, 아연 프탈레이트, 아연 아디페이트, 아연 살리실레이트, 아연 폴리아크릴레이트, 아연 폴리말레에이트, 아연-PBTC(PBTC는 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카복실산이다) 염, 아연-HEDP(HEDP는 1-하이드록시에탄-1,1-디포스폰산 또는 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산이다) 염, 아연-HPA(HPA는 하이드록시포스포노아세트산 또는 2-하이드록시포스포노아세트산이다) 염, 아연 포스포노석신산 염, 아연 포스피노석신 염, 아연-PSO 염(PSO는 모노, 비스-, 및 올리고머 포스피노석신산 애덕트 혼합물이다), 및/또는 등등, 전술된 염의 수화물, 또는 이들의 조합을 포함한다.
아연 이온의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에 존재하는 하나 이상의 아연 화합물은 부식 억제제 제제에서 가용성이다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 아연 이온(Zn2+)의 농도는 약 0 mg/L 내지 약 50 mg/L(즉, 최대 약 50 mg/L)이다. 다른 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 Zn2+의 농도는 약 0.1 mg/L 내지 약 40 mg/L, 약 0.5 mg/L 내지 약 30 mg/L, 약 1 mg/L 내지 약 25 mg/L, 약 2 mg/L 내지 약 20 mg/L, 또는 약 4 mg/L 내지 약 16 mg/L이다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 하나 이상의 아질산염을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 아질산염은 부식 억제제 제제에 적어도 하나 이상의 무기 포스페이트 및/또는 오가노포스페이트가 또한 존재하는 경우 존재한다. 일부 구체예에서, 아질산염 이온은 하나 또는 복수의 아질산염 염(예를 들어, 하나 이상의 수용성 아질산염 염)으로부터 유래된다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 대표적인 아질산염은, 제한은 아니지만, 알칼리 금속 아질산염 및 알칼리 토금속 아질산염, 예컨대 아질산나트륨, 아질산칼륨, 아질산리튬, 아질산칼슘, 아질산마그네슘, 아질산스트론튬, 및/또는 등등, 전술된 염의 수화물, 또는 이들의 조합을 포함한다. 또한, 본 교시에 따라서 사용하기 위한 대표적인 아질산염은, 제한은 아니지만, 희토류 금속 아질산염, 예컨대 질산란타늄(III), 및 다른 희토류 금속(예를 들어, Sc, Y, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Er 및 Yb 등) 아질산염, 및/또는 등등, 전술된 염의 수화물, 또는 이들의 조합을 포함한다.
아질산염의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에 존재하는 하나 이상의 아질산염 화합물은 부식 억제제 제제에서 가용성이다. 일부 구체예에서, 아질산염 화합물은 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0 wt.% 내지 약 4 wt.%(즉, 최대 약 4 wt.%), 일부 구체예에서 약 0 wt.% 내지 1 wt.%(즉, 최대 약 1 wt.%), 일부 구체예에서 약 0 wt.% 내지 0.5 wt.%(즉, 최대 약 0.5 wt.%)의 양으로 존재한다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 하나 이상의 질산염을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 질산염은 부식 억제제 제제에 적어도 하나 이상의 무기 포스페이트 및/또는 오가노포스페이트가 또한 존재하는 경우 존재한다. 일부 구체예에서, 질산염 이온은 하나 또는 복수의 질산염 염(예를 들어, 하나 이상의 수용성 질산염 염)으로부터 유래된다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 대표적인 질산염은, 제한은 아니지만, 알칼리 금속 질산염 및 알칼리 토금속 질산염, 예컨대 질산나트륨, 질산칼륨, 질산리튬, 질산칼슘, 질산마그네슘, 질산스트론튬, 및/또는 등등, 전술된 염의 수화물, 또는 이들의 조합을 포함한다. 또한, 본 교시에 따라서 사용하기 위한 대표적인 질산염은, 제한은 아니지만, 희토류 금속 질산염, 예컨대 질산세륨(IV), 질산세륨(III), 및 다른 희토류 금속(예를 들어, Sc, Y, La, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu, 및 Yb) 질산염, 및/또는 등등, 전술된 염의 수화물, 또는 이들의 조합을 포함한다.
질산염 이온의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에 존재하는 하나 이상의 질산염 화합물은 부식 억제제 제제에서 가용성이다. 일부 구체예에서, 질산염 화합물은 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 0 wt.% 내지 약 4 wt.%(즉, 최대 약 4 wt.%), 일부 구체예에서 약 0 wt.% 내지 약 1 wt.%(즉, 최대 약 1 wt.%), 일부 구체예에서 약 0 wt.% 내지 약 0.5 wt.%(즉, 최대 약 0.5 wt.%)의 양으로 존재한다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 실리케이트를 포함할 수 있다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 적합한 실리케이트는 무기 실리케이트 및 유기 실리케이트를 포함한다. 유용한 무기 실리케이트는 일반식 (2)로 표시된다:
(MO)mSiO(4-n/2)(OH)l (2);
상기 식에서, M은 나트륨, 칼륨, 리튬, 루비듐, 및 테트라오가노암모늄 양이온으로 구성되는 군으로부터 선택된 글리콜 또는 수용성 실리케이트를 형성하는 1가 양이온이고; "m"은 1 내지 4의 값을 가지고(양 끝 값을 포함함); "l"은 0 내지 3의 값을 가지고(양 끝 값을 포함함); "n"은 1 내지 4의 값을 가지며(양 끝 값을 포함함), "m"과 "l"의 합과 같다.
부식 억제제 제제에 존재하는 실리케이트의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 실리케이트는 부식 억제제 제제에서 Si로서 약 0 ppm 내지 약 8,000 ppm(즉, 최대 약 8,000 ppm), 일부 구체예에서 Si로서 약 0 ppm 내지 약 2,000 ppm(즉, 최대 약 2,000 ppm), 일부 구체예에서 Si로서 약 0 ppm 내지 약 1000 ppm(즉, 최대 약 1,000 ppm), 및 일부 구체예에서 Si로서 약 700 ppm 미만의 양으로 부식 억제제 제제에 존재할 수 있다.
유용한 유기 실리케이트는 일반식 (3)으로 표시된 실리케이트 에스테르를 포함한다:
Si(OR)4 (3);
상기 식에서, R은 C1 내지 C36 알킬, 아릴, 알콕시알킬, 알콕시아릴, 하이드록시알콕시, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다. 일부 구체예에서, 1 내지 20개 탄소 원자를 함유하는 알킬기를 가진 테트라알킬 또는 오르토실리케이트 에스테르(예를 들어, 테트라메틸오르토실리케이트, 테트라에틸오르토실리케이트 등)가 사용될 수 있다. 실리케이트 에스테르는 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0 중량% 내지 약 5 중량%(즉, 최대 약 5 wt.%), 예를 들어 약 0.01 내지 약 5 중량%의 양으로 부식 억제제 제제에 존재한다.
콜로이드상 실리카가 선택적으로 본 교시에 따라서 부식 억제제로서 사용하기 위해 포함될 수 있다. 콜로이드상 실리카는 약 1nm 내지 약 200nm의 공칭 입도를 가진다. 일부 구체예에서, 콜로이드상 실리카 입도는 약 1nm 내지 약 100nm이다. 다른 구체예에서, 콜로이드상 실리카 입경은 약 1nm 내지 약 40nm이다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 적합한 콜로이드상 실리카는, 제한은 아니지만, DuPont 또는 Grace Davidson의 Ludox 콜로이드상 실리카, Akzo Nobel-Eka Chemicals의 Nyacol 및/또는 Bindzil 콜로이드상 실리카, Nissan Chemical의 Snowtex 콜로이드상 실리카, 및 Nalco 및 다른 공급자의 콜로이드상 실리카를 포함한다. 특정 이론에 결부되기를 원하지도 않고 첨부된 청구항이나 등가물의 범위를 제한하려는 의도도 없지만, 현재 열 전달 유체에 콜로이드상 실리카를 사용함으로써 나노입자가 열 전달 유체의 열 전달 효율 및/또는 열 용량을 증가시킬 수 있다고 여겨진다. 일부 구체예에서, 콜로이드상 실리카는 부식 억제제 제제의 약 0 ppm 내지 약 20,000 ppm(즉, 최대 약 20,000 ppm) 및 일부 구체예에서 약 0 ppm 내지 약 2,000 ppm(즉, 최대 약 2,000 ppm)의 양으로 제제에 존재한다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 실리케이트 안정제를 포함할 수 있다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 대표적인 실리케이트 안정제는, 제한은 아니지만, 실리케이트 안정화 오가노실란 화합물을 포함한다. 여기 사용된 용어 "오가노실란"은 적어도 하나의 탄소-규소 결합(Si-C) 구조를 함유하는 실란(즉, 모노머 규소 화학물질)을 말한다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 실리케이트 안정화 오가노실란 화합물은, 제한은 아니지만, 나트륨 3-(트리하이드록시실릴)-프로필메틸포스포네이트(미시건주 미들랜드 Dow-Corning Corp.의 CAS no. 84962-98-1 또는 Q1-6083 실리콘); 폴리알킬렌옥시달옥시실란[예를 들어, 식 CH3O(CH2CH2O)mC3H6Si(OCH3)3을 가진 메톡시폴리에틸렌옥시프로필트리메톡시실란(여기서 m은 7.2의 평균값을 가진다), 또는 식 CH3O(CH2CH2O)7C3H6Si(OC3H7)3을 가진 메톡시폴리에틸렌옥시프로필트리프로폭실실란]; Momentive Performance Materials Inc.(뉴욕 워터포드)의 Silquest® Y-5560 또는 Silquest® Y-5630; 3-(트리하이드록실실릴)-프로필에톡실포스포네이트[예를 들어, (HO)3Si-C3H6-P(O)(ONa)(OC2H5)]의 나트륨염; 미국특허 No. 4,370,255에 설명된 알칼리 금속 실리코네이트 실릴알킬포스포네이트 중 하나 이상; 유럽특허 No. 0061694 B1에 설명된 아릴알킬실리콘 설포네이트 중 하나 이상; 미국특허 No. 4,629,602에 설명된 오가노실란 실리케이트 안정제 중 하나 이상; 미국특허 Nos. 3,337,496 및 3,341,469에 설명된 실리케이트 안정제 중 하나 이상; 및/또는 등등; 및 이들의 조합을 포함한다.
실리케이트 안정제의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 실리케이트 안정제의 양은 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0 wt.% 내지 약 5 wt.%(즉, 최대 약 5 wt.%)의 범위이다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에 존재하는 실리케이트 안정제의 양은 부식 억제제 제제에 존재하는 실리케이트의 양에 비례하며, 이 경우 실리케이트:실리케이트 안정제 비는 중량 기준으로 약 20:1 내지 약 1:10의 범위이다. 일부 구체예에서, 실리케이트:실리케이트 안정제 비는 중량 기준으로 약 10:1 내지 약 1:2이다.
일부 구체예에서, 열 전달 유체에서 실리케이트 성분은 실리케이트와 오가노실란의 공중합체일 수 있다. 예들은, 제한은 아니지만, 실리케이트-함유 동결방지/냉각수 조성물에 사용되는 포스포네이트-실리케이트, 설포네이트-실리케이트, 카복실레이트-실리케이트, 및 실록산-실리케이트 공중합체를 포함한다. 이들 공중합체는 미리 형성될 수 있거나, 또는 주변 온도에서 수성 용액에서 수용성 실리케이트와 수용성 포스포네이트 실란, 설포네이트 실란, 또는 카복실레이트 실란을 조합함으로써 인시튜 형성될 수 있다. 특정 이론에 결부되기를 원하지도 않고 첨부된 청구항이나 등가물의 범위를 제한하려는 의도도 없지만, 현재 이들 공중합체는, 오가노실란-실리케이트 공중합체가 글리콜-물 기반 동결방지/냉각수 용액에서 약 7 내지 약 11의 ph에서 수용성 실리케이트의 겔화 경향을 실질적으로 억제하므로 단순한 알칼리 금속 실리케이트의 사용에 비해 개선된 금속 부식 억제를 제공할 수 있다고 여겨진다. 본 교시에 따라서 사용될 수 있는 대표적 실리케이트-오가노실란 공중합체는, 제한은 아니지만 미국특허 Nos. 3,198,820; 3,337,496; 3,341,496; 3,312,622; 3,248,329; 3,203,969; 4,093,641; 4,287,077; 4,333,843; 4,352,742; 4,354,002; 4,362,644; 4,434,065, 4,370,255; 4,629,602; 4,701,277; 4,772,408; 및 4,965,344; 유럽특허 No. 0,061,694 B1; 및 미국출원공개 No. 2006/0017044 A1에 설명된 것들을 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 하나 또는 복수의 수용성(고분자전해질) 중합체를 포함할 수 있다. 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 사용하기 위한 적합한 수용성 중합체의 예시적 예들은 중합가능한 모노머로부터 유도된 고분자전해질 분산제와 같은 수용성 중합체를 포함한다. 중합가능한 모노머는 불포화 카복실산 또는 염, 불포화 아미드, 불포화 산 무수물, 불포화 니트릴, 불포화 카보닐 할로겐화물, 불포화 카복실레이트 에스테르, 불포화 에테르, 불포화 알코올, 불포화 설폰산 또는 염, 불포화 포스폰산 또는 염, 불포화 포스핀산 또는 염, 및/또는 등등, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 기를 함유한다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 적합한 수용성 중합체는 (1) C3 내지 C16 모노에틸렌계 불포화 모노- 또는 디카복실산 또는 이들의 알칼리 금속 또는 암모늄 염을 함유하는 적어도 하나의 모노머 단위; 또는 (2) 아미드, 니트릴, 카복실레이트 에스테르, 산 할로겐화물(예를 들어, 산 염화물), 산 무수물, 및/또는 등등, 및 이들의 조합과 같은 C3 내지 C16 모노에틸렌계 불포화 모노- 또는 디카복실산 유도체를 함유하는 적어도 하나의 모노머 단위를 가진 동종중합체, 공중합체, 3원-중합체, 및 혼성중합체를 포함한다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 사용하기 위한 적합한 수용성 중합체는 (1) 또는 (2)의 적어도 5% mer 단위, 및 일부 구체예에서 (1) 또는 (2)의 적어도 10% mer 단위를 포함할 수 있다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있는 수용성 중합체를 제조하는데 사용하기 위한 적합한 대표적인 모노카복실산은, 제한은 아니지만, 아크릴산, 메타크릴산, 에틸 아크릴산, 비닐아세트산, 알릴아세트산, 및 크로톤산을 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있는 수용성 중합체를 제조하는데 사용하기 위한 적합한 대표적인 모노카복실산 에스테르는, 제한은 아니지만, 부틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, tert-부틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 아크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시프로필 아크릴레이트, 하이드록시프로필 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 3차 부틸아크릴레이트, 및 비닐 아세테이트를 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있는 수용성 중합체를 제조하는데 사용하기 위한 적합한 대표적인 디노카복실산은, 제한은 아니지만, 말레산, 이타콘산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 및 메틸렌말론산을 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있는 수용성 중합체를 제조하는데 사용하기 위한 적합한 대표적인 아미드는, 제한은 아니지만, 아크릴아미드(또는 2-프로펜아미드), 메타크릴아미드, 에틸아크릴아미드, 프로필아크릴아미드, N-t-부틸아크릴아미드, 3차 부틸메타크릴아미드, 3차 옥틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드(또는 N,N-디메틸-2-프로펜아미드), 디메틸아미노프로필 메타크릴아미드, 시클로헥실 아크릴아미드, 벤질 메타크릴아미드, 비닐 아세타미드, 설포메틸아크릴아미드, 설포에틸아크릴아미드, 2-하이드록시-3-설포프로필아크릴아미드, 설포페닐아크릴아미드, N-비닐 포름아미드, N-비닐 아세타미드, 2-하이드록시-3-설포프로필아크릴아미드, N-비닐피롤리돈(환형 아미드), 2-비닐피리덴, 4-비닐피리딘 및 카복시메틸아크릴아미드를 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있는 수용성 중합체를 제조하는데 사용하기 위한 적합한 대표적인 무수물은, 제한은 아니지만, 말레 무수물(또는 2, 5-푸란디온) 및 석신 무수물을 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있는 수용성 중합체를 제조하는데 사용하기 위한 적합한 대표적인 니트릴은, 제한은 아니지만, 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴을 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있는 수용성 중합체를 제조하는데 사용하기 위한 적합한 대표적인 산 할로겐화물은, 제한은 아니지만, 아크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드, 디알릴디메틸암모늄 클로라이드, 및 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드를 포함한다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 수용성 중합체는 알릴하이드록시프로필설포네이트, AMPS 또는 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 비닐 설폰산, 스티렌 설폰산, 아크릴아미도메틸 프로판 설폰산, 메트알릴 설폰산, 알릴옥시벤젠설폰산, 1,2-디하이드록시-3-부텐, 알릴 알코올, 알릴 포스폰산, 에틸렌 글리콜디아크릴레이트, 아스파르트산, 하이드록삼산, 2-에틸-옥사졸린, 아디프산, 디에틸렌트리아민, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 암모니아, 에틸렌디아민, 디메틸아민, 디알릴프탈레이트, 3-알릴옥시-2-하이드록시 프로판 설폰산, 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트, 나트륨스티렌 설포네이트, 알콕실화 알릴알코올 설포네이트, 및/또는 등등, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 모노머 단위를 함유한다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 적합한 수용성 중합체는 (a) 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 비닐 아세트산, 4-메틸-4-펜텐산, 말레산, 말레 무수물, 1,2,3,6-테트라하이드로프탈 무수물, 3,6-에폭시-1,2,3,6-테트라하이드로프탈 무수물, 5-노르보르넨-2,3-디카복실 무수물, 바이시클[2,2,2]-5-옥텐-2,3-디카복실 무수물, 3-메틸-1,2,6-테트라하이드로프탈 무수물, 2-메틸-1,3,6-테트라하이드로프탈 무수물, 이타콘산, 메사콘산, 메틸렌말론산, 푸마르산, 시트라콘산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 3-알릴옥시-2-하이드록시프로판 설폰산, 알릴포스폰산, 알릴옥시벤젠설폰산, 2-하이드록시-3-(2-프로페닐옥시)프로판설폰산, 알릴설폰산, 다른 아크릴아미도메틸프로판 설폰산, 메트알릴 설폰산, 이소프로페닐설폰산, 비닐포스폰산, 스티렌설폰산, 비닐설폰산, 아스파르트산, 하이드록삼산, 아디프산, 및 전술한 것들 중 어느 것의 알칼리 금속 또는 암모늄 염; (b) 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, tert-부틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 아크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시프로필 아크릴레이트, 하이드록시프로필 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 3차 부틸아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 포스포에틸 메타크릴레이트, 및 비닐 아세테이트; (c) 아크릴아미드(또는 2-프로펜아미드), 메타크릴아미드, 에틸아크릴아미드, 프로필아크릴아미드, N-t-부틸아크릴아미드, 3차 부틸메타크릴아미드, 3차 옥틸아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드(또는 N,N-디메틸-2-프로펜아미드), 디메틸아미노프로필 메타크릴아미드, 시클로헥실아크릴아미드, 벤질 메타크릴아미드, 비닐 아세타미드, 설포메틸아크릴아미드, 설포에틸아크릴아미드, 2-하이드록시-3-설포프로필 아크릴아미드, 설포페닐아크릴아미드, N-비닐 포름아미드, N-비닐 아세타미드, 2-하이드록시-3-설포프로필 아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈(환형 아미드), 2-비닐피리덴, 4-비닐피리딘, 및 카복시메틸아크릴아미드; (d) 말레 무수물(또는 2, 5-푸란디온) 및 석신 무수물; 아크릴로니트릴, 및 메타크릴로니트릴; (e) 아크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드, 디알릴디메틸암모늄 클로라이드, 및 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드; (f) 1,2-디하이드록시-3-부텐, 알릴알코올, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 2-에틸옥사졸린, 디에틸렌트리아민, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 암모니아, 스티렌, 에틸렌디아민, 디메틸아민, 디알릴프탈레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 나트륨스티렌 설포네이트, 및 알콕실화 알릴알코올 설포네이트; 및 (g) 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 모노머의 중합으로부터 생긴 mer 단위(예를 들어, 중합된 단위로서)를 적어도 5 mole%를 함유한다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 수용성 중합체를 제조하는데 사용하기 위한 대표적인 알콕실화 알릴알코올 설포네이트 모노머는 일반식 (4)에 나타낸 구조를 가진다:
Figure pct00002
상기 식에서, R1은 1 내지 약 10개 탄소 원자를 가진 하이드록실 치환된 알킬 또는 알킬렌 라디칼이거나, 또는 R1은 1 내지 약 10개 탄소 원자를 가진 비-치환 알킬 또는 알킬렌 라디칼이거나, 또는 R1은 -(CH2-CH2-O)n-, -[CH2-CH(CH3)-O]n- 또는 이들의 조합이고; "n"은 약 1 내지 약 50의 정수이며; R2는 H 또는 저급 알킬(C1-C3) 기이고; X가 존재할 때 X는 -SO3, -PO3, -PO4, 및 -COO로 구성되는 군으로부터 선택된 음이온성 라디칼이고; Y가 존재할 때 Y는 H 또는 음이온성 라디칼의 원자가와 함께 균형을 이루는 수용성 양이온 또는 양이온이고; a는 0 또는 1이다. 일부 구체예에서, a = 1이다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 적합한 대표적인 수용성 고분자전해질 중합체는 약 200 달톤 내지 약 200,000 달톤 범위의 분자량(MW)을 가질 수 있다. 다른 구체예에서, 적합한 수용성 고분자전해질 중합체 분산제는 약 500 달톤 내지 약 20,000 달톤 범위의 분자량(MW)을 가진다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 적합한 예시적인 수용성 고분자전해질 중합체는, 제한은 아니지만, 폴리카복실레이트를 포함한다. 대표적 폴리카복실레이트는, 제한은 아니지만, (1) 폴리아크릴산 또는 폴리아크릴레이트, 아크릴레이트-기반 중합체, 공중합체, 3원-중합체, 및 4원-중합체, 예컨대 아크릴레이트/아크릴아미드 공중합체, 아크릴레이트/AMPS(아크릴아미도메틸렌 설폰산 또는 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판설폰산) 또는 아크릴아미도알칸 설폰산 공중합체, 아크릴레이트/설포네이트 공중합체, 아크릴레이트/하이드록시알킬아크릴레이트 공중합체, 아크릴레이트/알킬아크릴레이트 공중합체, 아크릴레이트/AMPS/알킬아크릴아미드 3원-중합체, 아크릴레이트/아크릴아미도알칸 설폰산/스티렌 설폰산(또는 수용성 염) 3원-중합체, 아크릴레이트/아크릴아미드/설포알킬아크릴아미드 3원-중합체, 아크릴산/알릴옥시-2-하이드록시프로필설폰산(AHPSE)/폴리에틸렌글리콜 알릴에테르 3원-중합체, 아크릴레이트/메타크릴레이트 메틸에스테르/2-프로판-1-설폰산, 2-메틸-, 나트륨염/벤젠설폰산, 4-[(2-메틸-2-프로페닐)옥시]-, 나트륨염 4원-중합체; (2) (1)에 열거된 상응하는 아크릴레이트-기반 중합체의 하나의 모노머가 메타크릴레이트 또는 메타크릴산으로 치환된, 폴리메타크릴산 또는 폴리메타크릴레이트, 메타크릴레이트-기반 중합체, 공중합체, 3원-중합체 및 4원-중합체; (3) (1)에 열거된 상응하는 아크릴레이트-기반 중합체의 하나의 모노머가 말레산 또는 말레 무수물로 치환된, 폴리말레산 또는 말레 무수물 중합체, 말레산 기반 중합체, 이들의 공중합체, 3원-중합체 및 4원-중합체; (4) (1)에 열거된 상응하는 아크릴레이트-기반 중합체의 하나의 모노머가 아크릴아미드로 치환된, 폴리아크릴아미드, 변성 아크릴아미드-기반 중합체 및 아크릴아미드-기반 공중합체, 3원-중합체 및 4원-중합체; (5) 설폰산-기반 공중합체, 3원-중합체 및 4원-중합체 또는 이들의 수용성 염; 포스폰산-기반 공중합체, 3원-중합체 및 4원-중합체 또는 이들의 수용성 염; 포스핀산-기반 공중합체, 3원-중합체 및 4원-중합체 또는 이들의 수용성 염; (6) 비닐피롤리돈-기반 동종중합체, 및 공중합체; (7) 알킬렌 옥시드-기반 공중합체 및 3원-중합체; 및 전술한 것들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 수용성 중합체는 또한 미국특허 No. 5,338,477에 설명된 폴리에테르 폴리아미노메틸렌 포스포네이트 또는 포스피노 폴리아크릴레이트 산일 수 있다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서 수용성 고분자전해질 중합체로서 사용하기 위한 적합한 상업적으로 이용가능한 중합체의 대표적 예들은, 제한은 아니지만, (a) Noveon(또는 Lubrizol)로부터 이용가능한 표 1에 나타낸 Good-Rite® K-700 시리즈의 중합체, (b) AkzoNobel로부터 이용가능한 표 2에 나타낸 중합체, 및 (c) Dow(Rohm & Haas)로부터 이용가능한 표 3에 나타낸 중합체를 포함한다.
따라서, 부식 억제제 제제에 수용성 고분자전해질 중합체로서 사용될 수 있는 Noveon(또는 Lubrizol)에 의해 공급된 중합체는 아래 표 1에 나타낸 것들을 포함한다.
Figure pct00003
또한, 부식 억제제 제제에 수용성 고분자전해질 중합체로서 사용될 수 있는 AkzoNobel에 의해 공급된 중합체는 아래 표 2에 나타낸 것들을 포함한다.
Figure pct00004
AR-335는 폴리아크릴아미드이고; AR-545 및 AR-546은 AA/AMPS 공중합체이고; Aquatreat AR-540은 아크릴산(AA)/2-프로페노인산, 2-메틸, 메틸 에스테르/벤젠설폰산, 4-[(2-메틸-2-프로페닐)옥시]-, 나트륨염/2-프로펜-1-설폰산, 2-메틸-, 나트륨염 3원-중합체이다. Versa TL-4는 설폰화 스티렌/말레 무수물 공중합체이다. Versa TL-3은 Versa TL-4의 건조 형태이다. AR-978은 아크릴산/말레산 공중합체이다. AR-980은 아크릴산/말레산/비이온성 모노머 3원-중합체이다.
또한, 부식 억제제 제제에 수용성 고분자전해질 중합체로서 사용될 수 있는 Dow(Rohm & Haas)에 의해 공급된 중합체는 아래 표 3에 나타낸 것들을 포함한다.
Figure pct00005
주: Acumer 2000 및 2100은 카복실산/설폰산 공중합체(즉, AA/AMPS 공중합체)이고; Acumer 3100 및 Acumer 5000은 아크릴산/tert-부틸 아크릴아미드/2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산 3원-중합체이다. Optidose 1000, 2000 및 Optidose 3100은 각각 Acumer 1000, 2000, 및 3100의 택 부착 버전이다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 적합한 수용성 중합체는 다음의 상업적으로 이용가능한 중합체로부터 선택된다: (1) 제한은 아니지만 Sokalan CP 9(말레산 기반 중합체), Sokalan CP 10, CP 42, 10S, 12S(모두 아크릴레이트-기반 중합체이다), 13S, Sokalan HP 22 G, HP 25, HP 59 및 HP165(폴리비닐피롤리돈), Solakan PA 15, PA 20, PA 25 Cl, PA 30 Cl, PA 40, Sokalan PM 10 I, PM 70, Tamol VS, 및 다른 유사품들을 포함하는, BASF로부터 이용가능한 Sokalan 및 Tamol 브랜드의 중합체; (2) 제한은 아니지만 P-35, P-70, P-80, A-100L 및 A-15(모두 아크릴레이트- 또는 아크릴아미드-기반 중합체 또는 공중합체이다) 등을 포함하는, Cytec로부터 이용가능한 Cyanamer 브랜드의 중합체; (3) 제한은 아니지만 Beclene200(말레산 동종중합체), 283(말레산 3원-중합체), 400(설폰화 포스피노폴리카복실산) 및 499(설폰화 포스포노폴리카복실산); 및 Belsperse 161(포스피노폴리카복실산) 및 164(포스피노폴리카복실산) 등을 포함하는, Biolab additives로부터 이용가능한 Bleclene 및 Belsperse 브랜드 중합체; (4) Nalco(예를 들어, 아크릴산/2-아크릴아미도-2-메틸프로필설폰산 공중합체, 미국특허 No. 5,338,477에 설명된 폴리에테르폴리아미노포스포네이트, 및 아크릴산/아크릴아미드/아크릴아미도메탄설폰산 3원-중합체), GE Betz(예를 들어, 아크릴산/폴리에틸렌글리콜알릴에테르 공중합체, 아크릴산/알릴옥시-2-하이드록시프로필설폰산(또는 AHPSE)/폴리에틸렌글리콜알릴에테르 3원-중합체 및 아크릴산/AHPSE 공중합체), Chemtreat[예를 들어, 알릴옥시벤젠설폰산(~3.5mole%)/메트알릴설폰산(~2.5 mole%)/메틸메타크릴레이트(13-18mole%)/아크릴산(76-81mole%) 4원-중합체], Ciba, SNF Floerger, Rhone-Poulenc, Stockhausen, Hercules, Henkel, Allied Colloids, Hoechst Celanese, Ashland Chemical Company, Kurita Water Industries Ltd, Nippon Shokubai Co., 및 다른 공급자들로부터 이용가능한 수용성 중합체 제품.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있는 추가의 수용성 중합체는, 제한은 아니지만, 다음의 미국특허에 설명된 것들을 포함한다: 3,085,916; 3,578,589; 3,709,815; 3,806,367; 4,499,002; 4,510,059; 4,532,048; 4,563,284; 4,566,973; 4,566,974; 4,640,793; 4,707,271; 4,762,621; 4,784,774; 4,885,097; 4,952,326; 4,952,327; 5,023,001; 5,658,465; 6,361,768B1; 4,556,493; 4,581,145; 4,457,847; 4,703,092; 4,801,388; 4,919,821; 4,929,425; 5,035,806; 5,049,310; 5,080,801; 5,128,419; 5,167,828; 5,171,459; 5,213,691; 5,216,086; 5,260,386; 5,422,408; 5,403,493; 5,534,611; 5,726,267; 5,736,405; 5,776,875; 5,750,070; 5,788,866; 5,858,244; 5,876,623; 6,005,040; 6,017,994; 6,022,401; 6,153,106; 6,225,430B1; 6,232,419B1; 6,312,644B1; 6,344,531B1; 6,380,431B1; 6,426,383B1; 6,440,327B1; 6,461,518B1; 6,645,428B1; 7,115,254B1; 4,443,340; 4,659,480; 4,659,482; 4,913,822; 4,929,362; 4,929,695; 4,931,206; 4,944,885; 5,030,748; 5,078,891; 5,100,558; 5,102,555; 5,108,619; 5,128,427; 5,139,643; 5,147,555; 5,158,622; 5,158,685; 5,169,537; 5,180,498; 5,194,620; 5,211,845; 5,234,604; 5,248,438; 5,242,599; 5,256,302; 5,264,155; 5,271,847; 5,271,862; 5,282,905; 5,320,757; 5,332,505; 5,342,540; 5,350,536; 5,374,336; 5,378,327; 5,378,372; 5,393,456; 5,445,758; 5,512,183; 5,518,630; 5,527,468; 5,575,920; 5,601,754; 6,228,950B1; 6,444,747B1; 6,641,754B2; 4,517,098; 4,530,766; 4,711,725; 5,055,540; 5,071,895; 5,185,412; 5,223,592; 5,277,823; 5,342,787; 5,395,905; 5,401,807; 5,420,211; 5,451,644; 5,457,176; 5,516,432; 5,531,934; 5,552,514; 5,554,721; 5,556,938; 5,597,509; 5,601,723; 5,658,464; 5,755,972; 5,866,664; 5,929,098; 6,114,294; 6,197,522B1; 6,207,780B1; 6,218,491B1; 6,251,680B1; 6,335,404B1; 6,395,185; 5,023,368; 5,547,612; 5,650,473; 5,654,198; 5,698,512; 5,789,511; 5,866,012; 5,886,076; 5,925,610; 6,040,406; 6,995,120B2; 7,087,189B2; 5,346,626; 5,624,995; 5,635,575; 5,716,529; 5,948,268; 6,001,264; 6,162,391; 6,368,552B1; 6,656,365B2; 6,645,384B1; 5,000,856; 5,078,879; 5,087,376; 5,124,046; 5,153,390; 5,262,061; 5,322,636; 5,338,477; 5,378,368; 5,391,303; 5,407,583; 5,454,954; 5,534,157; 5,707,529; 6,691,715B2; 6,869,998B2; 4,372,870; 5,124,047; 4,797,224; 4,485,223; 5,254,286; 4,460,477; 5,015,390; 4,933,090; 4,868,263; 4,895,664; 4,895,916; 5,000,856; 4,900,451; 4,584,105; 4,872,995; 4,711,726; 4,851,490; 4,849,129; 4,589,985; 4,847,410; 4,657,679; 4,801,387; 4,889,637; 4,604,211; 4,710,303; 4,589,985; 4,324,664; 3,752,760; 4,740,314; 4,647,381; 4,836,933; 4,814,406; 4,326,980; 4,008,164; 5,246,332; 및 5,187,238. 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있는 추가의 수용성 중합체는, 제한은 아니지만, 다음의 유럽특허에 설명된 것들을 포함한다: EP 0,297,049 B1; EP 0360746 B1; 및 EP 0,879,794 B1. 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있는 추가의 수용성 중합체는, 제한은 아니지만, 다음의 미국출원공개에 설명된 것들을 포함한다: 2006/0191852 A1; 2005/0202995 A1; 2002/0195583 A1; 2004/00225093 A1; 2005/0009959 A1; 및 2005/0092211 A1.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용된 수용성 중합체는 아크릴레이트-기반 중합체를 포함한다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 적합한 대표적인 아크릴레이트-기반 중합체는, 제한은 아니지만, 아크릴레이트-기반 동종중합체, 아크릴레이트-기반 공중합체, 아크릴레이트-기반 3원-중합체, 아크릴레이트-기반 4원-중합체, 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 아크릴레이트-기반 중합체는 폴리아크릴레이트를 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제가 마그네슘 이온을 더 포함하고 수용성 중합체가 아크릴레이트-기반 중합체를 포함하는 일부 구체예에서, 마그네슘 이온 농도에 대한 활성 아크릴레이트-기반 중합체 안정제 농도의 비율은 약 1 내지 약 25이며, 다른 구체예에서는 선택적으로 약 5 초과 및 약 25 미만이다. 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제가 칼슘 이온을 더 포함하고 수용성 중합체가 아크릴레이트-기반 중합체를 포함하는 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에서 칼슘 이온 농도에 대한 활성 아크릴레이트-기반 중합체 농도의 비율은 4 초과 및 약 110 미만이다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제에서 칼슘 이온 농도에 대한 활성 아크릴레이트-기반 중합체 농도의 비율은 약 7 초과 및 약 80 미만이다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 하나 또는 복수의 포스포노카복실레이트를 더 포함할 수 있다. 포스포노카복실레이트는 일반식 (5)를 가진 포스포네이트화 화합물이다:
H[CHRCHR]n-PO3M2 (5)
상기 식에서, 각 단위에서 적어도 하나의 R 기는 COOM, CH2OH, 설포노 또는 포스포노 기이고, 다른 R 기 - 이것은 제1 R 기와 동일하거나 상이할 수 있다 - 는 수소 또는 COOM, 하이드록실, 포스포노, 설포노, 설파토, C1-7 알킬, C1-7 알케닐 기 또는 카복실레이트, 포스포노, 설포노, 설파토 및/또는 하이드록실 치환된 C1-7 알킬 또는 C1-7 알케닐 기이며; n은 1 또는 1을 초과하는 정수이고; 각 M은 수소 또는 알칼리 금속 이온, 예컨대 나트륨 이온, 칼륨 이온 등이다. 또한, R 기 중 하나에는 적어도 하나의 COOM 기가 존재할 것이다. 일부 구체예에서, 포스포노카복실레이트는 식 (6)의 말레산의 포스포네이트화 올리고머 또는 포스포네이트화 올리고머들의 혼합물이다:
H[CH(COOM)CH(COOM)]n-PO3M2 (6)
상기 식에서, n은 1 또는 1을 초과하는 정수이고, M은 화합물을 수용성으로 만드는 양이온성 종(예를 들어, 알칼리 금속 양이온)이다. 대표적 포스포노카복실레이트는, 제한은 아니지만, 포스포노석신산, 1-포스포노-1,2,3,4-테트라카복시부탄, 및 1-포스포노-1,2,3,4,5,6-헥사카복시헥산을 포함한다. 포스포노카복실레이트는 "n" 값이 상이한 식 (6)을 가진 화합물들의 혼합물일 수 있다. "n"의 평균값은 1 내지 2, 또는 일부 구체예에서 1.3 내지 1.5일 수 있다. 포스포노카복실레이트의 합성은 공지이며 미국특허 No. 5,606,105에 설명된다. 포스포노카복실레이트는 상기 설명된 카복실레이트와 별개이며 상이하다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서, 포스포노카복실레이트는 선택적으로 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 10 ppm 내지 약 500 ppm 범위의 양으로 존재할 수 있다. 이 범위 내에서 포스포노카복실레이트는 약 20 ppm 이상, 및 일부 구체예에서 약 40 ppm 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 포스포노카복실레이트는 약 400 ppm 이하, 및 일부 구체예에서 약 300 ppm 이하의 양으로 존재할 수 있다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 포스포노카복실레이트를 함유하지 않는다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 하나 또는 복수의 포스피노카복실레이트를 더 포함할 수 있다. 포스피노카복실레이트는 일반식 (7)을 가진 화합물이다:
H[CHR1CHR1]n-P(O2M)-[CHR2CHR2]mH (7)
상기 식에서, 각 단위에서 적어도 하나의 R1 기는 COOM, CH2OH, 설포노 또는 포스포노 기이고, 다른 R1 기 - 이것은 제1 R1 기와 동일하거나 상이할 수 있다 - 는 수소 또는 COOM, 하이드록실, 포스포노, 설포노, 설파토, C1-7 알킬, C1-7 알케닐 기 또는 카복실레이트, 포스포노, 설포노, 설파토 및/또는 하이드록실 치환된 C1-7 알킬 또는 C1-7 알케닐 기이며; n은 1 이상의 정수이고; 각 M은 수소 또는 알칼리 금속 이온, 예컨대 나트륨 이온, 칼륨 이온 등이다. 유사하게, 각 단위에서 적어도 하나의 R2 기는 COOM, CH2OH, 설포노 또는 포스포노 기이고, 다른 R2 기 - 이것은 제1 R2 기와 동일하거나 상이할 수 있다 - 는 수소 또는 COOM, 하이드록실, 포스포노, 설포노, 설파토, C1-7 알킬, C1-7 알케닐 기 또는 카복실레이트, 포스포노, 설포노, 설파토 및/또는 하이드록실 치환된 C1-7 알킬 또는 C1-7 알케닐 기이며; m은 0 이상의 정수이다. 또한, R1 및 R2 기 중 하나에는 적어도 하나의 COOM 기가 존재할 것이다. 대표적 포스피노카복실레이트는, 제한은 아니지만, 미국특허 Nos. 6,572,789 및 5,018,577에 설명된 포스피니코석신산 및 그것의 수용성 염, 포스피니코비스(석신산) 및 그것의 수용성 염, 및 포스피니코석신산 올리고머 및 그것의 염을 포함한다. 포스포노카복실레이트는 "n" 및 "m" 값이 상이한 식 (6)을 가진 화합물들의 혼합물일 수 있다. 포스피노카복실레이트는 상기 설명된 카복실레이트와 별개이며 상이하다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에서, 포스피노카복실레이트는 선택적으로 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 10 ppm 내지 약 500 ppm 범위의 양으로 존재할 수 있다. 이 범위 내에서 포스피노카복실레이트는 약 20 ppm 이상, 및 일부 구체예에서 40 ppm 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 포스피노카복실레이트는 약 400 ppm 이하, 및 일부 구체예에서 약 300 ppm 이하의 양으로 존재할 수 있다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 포스피노카복실레이트를 함유하지 않는다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 하나 이상의 추가의 성분을 더 포함할 수 있다. 선택적인 추가 성분의 조합된 총 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.0 wt.% 내지 약 15 wt.%(즉, 최대 약 15 wt.%)의 범위일 수 있다. 일부 구체예에서, 선택적인 추가 성분의 조합된 총 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 wt.% 내지 약 10 wt.%이다. 다른 구체예에서, 선택적인 추가 성분의 조합된 총 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.001 wt.% 내지 약 5 wt.%이다. 추가의 구체예에서, 선택적인 추가 성분의 조합된 총 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt.% 내지 약 3 wt.%이다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 선택적으로 존재할 수 있는 대표적인 추가 성분은, 제한은 아니지만, 착색제, 거품방지제 또는 거품제거제, pH 조정제, 포스포네이트(예를 들어, AMP 또는 아미노트리메틸렌 포스폰산; HEDP 또는 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산; HPA 또는 하이드록시포스포노-아세트산 또는 2-하이드록시포스포노 아세트산; PBTC 또는 2-부탄 포스포노-1,2,4-트리카복실산; PCAM 또는 포스포노카복실레이트 산 혼합물; 및/또는 Bricorr 288(이것은 오가노포스폰산의 나트륨염의 혼합물이다, H-[CH(COONa)CH(COONa)]n-PO3Na2, n < 5, 및 nmean = 1.4) 및 다른 포스포네이트), 포스피네이트(예를 들어, PSO 또는 포스핀산 올리고머(이것은 모노-, 비스- 및 올리고머 포스피노석신산 애덕트의 혼합물이다), 및 다른 포스피네이트), 바이오시드, 중합체 분산제, 스케일 억제제, 계면활성제, 비터링 에이전트(bittering agents), 추가의 부식 억제제, 탈이온수 또는 연수와 같은 물, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 다른 냉각수/동결방지 첨가제, 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 구체적으로 이들 선택적인 추가 성분 중 하나 이상을 배제할 수 있다(예를 들어, 전술된 추가의 성분들 중 하나 이상을 실질적으로 "함유하지 않는다"). 일부 구체예에서, 50% 농도에서 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제의 pH는 약 6.8 내지 약 10.0, 일부 구체예에서 약 6.8 내지 약 9.0이다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 선택적으로 포함될 수 있는 추가의 부식 억제제는, 제한은 아니지만, 톨유 지방산으로부터 유래된 시클로헥센 카복실레이트 화합물의 염(예를 들어, 알칼리 금속염, 암모늄염, 및/또는 등등) 및 아민 화합물을 포함한다. 대표적 아민 화합물은, 제한은 아니지만, 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모르폴린, 벤질아민, 시클로헥실아민, 디시클로헥실아민, 헥실아민, AMP(2-아미노-2-메틸-1-프로판올 또는 이소부탄올아민), DEAE(디에틸에탄올아민), DEHA(디에틸하이드록실아민), DMAE(2-디메틸아미노에탄올), DMAP(디메틸아미노-2-프로판올), MOPA(3-메톡시프로필아민), 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 적합한 대표적인 착색제 또는 염료는, 제한은 아니지만, Abbeys Color Inc.나 Chromatech Incorporated의 "Uranine Yellow", "Uranine Dye", "Alizarine Green", "Chromatint Orange 1735" 또는 "Green AGS liquid", Chromatech Incorporated의 "Chromatint Yellow 0963 Liquid Dye", "Chromatint Yellow 2741 Liquid Dye", "Chromatint Green 1572 dye", "Chromatint Green 2384 Dye", "Chromatint Violet 1579 Dye", Tokyo Chemical Industry Co.나 TCI America의 "Acid Red #52" 또는 Sulforhodamine B, Sensient Technologies 또는 다른 공급자들의 "Orange II(acid Orange 7)" 또는 "Intracid Rhodamine WT(Acid Red 388)"를 포함한다.
제한은 아니지만 종래의 공지된 이러한 제제를 포함하는 임의의 적합한 거품방지제 또는 거품제거제가 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있다. 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용될 수 있는 대표적인 거품제거제는, 제한은 아니지만, 유기-변성 폴리디메틸실록산-함유 폴리알킬렌 글리콜, 실록산폴리알킬렌 옥시드 공중합체, 폴리알킬렌 옥시드, Prestone Products Corp.로부터 이용가능한 "PM-5150", BASF Corp.의 "Pluronic L-61" 및 "Plurafac® LF 224, Hydrite Chemical Co. 및 다른 공급자들로부터 이용가능한 "Patcote 492", "Patcote 415" 및 다른 Patcote 브랜드의 안티폼, 및 Munzing Chemie GmbH나 계열사로부터 이용가능한 "Foam Ban 136B" 및 다른 Foam Ban 안티폼을 포함한다. 선택적인 안티폼 제제는 또한, 제한은 아니지만, 뉴햄프셔주 보스카웬 CNC International의 PC-5450NF를 포함하는 폴리디메틸실록산 에멀젼-기반 안티폼; 및 로드아일랜드주 운소컷 CNC International의 CNC 안티폼 XD-55 NF 및 XD-56을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 선택적인 안티폼 제제는 실리콘 또는 유기-변성 폴리디메틸실록산, 예를 들어 OSI Specialties Inc., 뉴욕 워터포드 Momentive Performance Materials Inc., Dow Corning 및 다른 공급자의 SAG 브랜드의 실리콘-기반 안티폼(SAG-10, Silbreak® 320); 에틸렌 옥시드-프로필렌 옥시드(EO-PO) 블록 공중합체 및 프로필렌 옥시드-에틸렌옥시드-프로필렌 옥시드(PO-EO-PO) 블록 공중합체(예를 들어, Pluronic L61, Pluronic L81, 및 다른 Pluronic 및 Pluronic C 제품); 폴리(에틸렌 옥시드) 또는 폴리(프로필렌 옥시드), 예를 들어 PPG 2000(예를 들어, 평균 분자량 2000 달톤의 폴리프로필렌 옥시드); 폴리디오가노실록산-기반 제품(예를 들어, 폴리디메틸실록산(PDMS)을 함유하는 제품 등); 지방산 또는 지방산 에스테르(예를 들어, 스테아르산 등); 지방 알코올, 알콕실화 알코올 및 폴리글리콜; 폴리에테르 폴리올 아세테이트, 폴리에테르 에톡실화 소르비탈 헥사올레에이트, 및 폴리(에틸렌 옥시드-프로필렌 옥시드)모노알릴에테르 아세테이트; 왁스, 나프타, 케로센, 및 방향족 오일; 및/또는 등등; 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 적합한 대표적인 바이오시드는, 제한은 아니지만, 다양한 비-산화 바이오시드, 예컨대 글루타르알데하이드, 이소티아졸린, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온, 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드, 2-브로모-2-니트로프로판-1,3-디올, 메틸렌 비스(티오시아네이트), 테르부틸라진, 테트라키스(하이드록시메틸)포스포늄 설페이트, 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 적합한 대표적인 pH 조정제는, 제한은 아니지만, 알칼리 또는 알칼리 토금속 수산화물 또는 산화물(예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨), 무기 포스페이트(예를 들어, 나트륨 포스페이트, 칼륨 포스페이트, 나트륨 피로포스페이트, 및 칼륨 피로포스페이트), 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 적합한 대표적인 비-이온성 계면활성제는, 제한은 아니지만, 지방산 에스테르, 예컨대 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리알킬렌글리콜, 폴리알킬렌글리콜 에스테르, 에틸렌 옥시드(EO)와 프로필렌 옥시드(PO)의 공중합체, 소르비탄 지방산 에스테르의 폴리옥시알킬렌 유도체, 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 비-이온성 계면활성제의 평균 분자량은 약 55 내지 약 300,000, 및 일부 구체예에서 약 110 내지 약 10,000이다. 대표적 소르비탄 지방산 에스테르는, 제한은 아니지만, 소르비탄 모노라우레이트(예를 들어, 상표명 Span® 20, Arlacel® 20, S-MAZ® 20M1), 소르비탄 모노팔미테이트(예를 들어, Span® 40 또는 Arlacel® 40), 소르비탄 모노스테아레이트(예를 들어, Span® 60, Arlacel® 60, 또는 S-MAZ® 60K), 소르비탄 모노올레에이트(예를 들어, Span® 80 또는 Arlacel® 80), 소르비탄 모노세스퀴올레에이트(예를 들어, Span® 83 또는 Arlacel® 83), 소르비탄 트리올레에이트(예를 들어, Span® 85 또는 Arlacel® 85), 소르비탄 트리스테아레이트(예를 들어, S-MAZ® 65K), 및 소르비탄 모노탈레이트(예를 들어, S-MAZ® 90)를 포함한다. 대표적 폴리알킬렌글리콜은, 제한은 아니지만, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 및 이들의 조합을 포함한다. 대표적 폴리에틸렌글리콜은, 제한은 아니지만, Dow Chemical Company의 CARBOWAX™ 폴리에틸렌글리콜 및 메톡시폴리에틸렌글리콜(예를 들어, CARBOWAX PEG 200, 300, 400, 600, 900, 1000, 1450, 3350, 4000 & 8000 등) 또는 BASF Corp.의 PLURACOL® 폴리에틸렌글리콜(예를 들어, Pluracol® E 200, 300, 400, 600, 1000, 2000, 3350, 4000, 6000 및 8000 등)을 포함한다. 대표적 폴리알킬렌글리콜 에스테르는, 제한은 아니지만, 다양한 지방산의 모노- 및 디-에스테르, 예컨대 BASF의 MAPEG® 폴리에틸렌글리콜 에스테르(예를 들어, MAPEG® 200ML 또는 PEG 200 모노라우레이트, MAPEG® 400 DO 또는 PEG 400 디올레에이트, MAPEG® 400 MO 또는 PEG 400 모노올레에이트, 및 MAPEG® 600 DO 또는 PEG 600 디올레에이트 등)을 포함한다. 에틸렌 옥시드(EO)와 프로필렌 옥시드(PO)의 대표적 공중합체는, 제한은 아니지만, BASF의 다양한 Pluronic 및 Pluronic R 블록 공중합체 계면활성제, DOWFAX 비-이온성 계면활성제, UCON™ 플루이드 및 DOW Chemical의 SYNALOX 윤활제를 포함한다. 소르비탄 지방산 에스테르의 대표적 폴리옥시알킬렌 유도체는, 제한은 아니지만, 폴리옥시에틸렌 20 소르비탄 모노라우레이트(예를 들어, 상표명 TWEEN 20 또는 T-MAZ 20의 제품), 폴리옥시에틸렌 4 소르비탄 모노라우레이트(예를 들어, TWEEN 21), 폴리옥시에틸렌 20 소르비탄 모노팔미테이트(예를 들어, TWEEN 40), 폴리옥시에틸렌 20 소르비탄트 모노스테아레이트(예를 들어, TWEEN 60 또는 T-MAZ 60K), 폴리옥시에틸렌 20 소르비탄 모노올레에이트(예를 들어, TWEEN 80 또는 T-MAZ 80), 폴리옥시에틸렌 20 트리스테아레이트(예를 들어, TWEEN 65 또는 T-MAZ 65K), 폴리옥시에틸렌 5 소르비탄 모노올레에이트(예를 들어, TWEEN 81 또는 T-MAZ 81), 폴리옥시에틸렌 20 소르비탄 트리올레에이트(예를 들어, TWEEN 85 또는 T-MAZ 85K), 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 하나 또는 복수의 추가의 카복실레이트를 더 포함한다(즉, 벤조산 및/또는 그것의염 및 둘 이상의 n-알킬모노카복실산 및/또는 이들의 염에 더하여). 여기 사용된 용어 "카복실레이트"는 카복실산, 그것의 염, 및 하나 이상의 카복실산과 하나 이상의 카복실산 염의 조합을 포함한다. 사용하기 위한 적합한 추가의 카복실산 염은 알칼리 금속(예컨대 리튬, 나트륨, 및 칼륨 등) 염 및 알칼리 토금속(예컨대 칼슘, 마그네슘 및 스트론튬 등) 염을 포함한다. 추가의 카복실레이트는 단일 또는 다수의 카복실 기를 포함할 수 있고, 선형 또는 분지형일 수 있다. 추가의 카복실레이트들의 조합이 사용될 수 있으며, 이러한 조합이 용어 "카복실레이트" 및 "카복실산"에 의해 포함된다는 것이 분명히 고려된다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 추가의 카복실레이트는 4 내지 24개 탄소 원자(예를 들어, 4 내지 22개 탄소 원자)를 가진다. 다른 구체예에서, 본 교시에 따라서 추가의 카복실레이트는 6 내지 20개 탄소 원자를 가진다. 추가의 카복실레이트는 지방족, 방향족, 또는 이 둘의 조합일 수 있다. 일부 구체예에서, 추가의 카복실산은 C6 내지 C20 일- 또는 이-염기성 지방족 또는 방향족 카복실산 및/또는 그것의 알칼리 금속염이다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 추가의 카복실레이트는 탄소, 수소 및 산소로 구성되며, 비-산소 헤테로원자를 함유하지 않는다. 본 교시에 따라서 사용하기 위한 대표적인 지방족 카복실레이트는, 제한은 아니지만, 2-에틸헥산산, 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 네오데칸산, 데칸산, 노난산, 이소노난산(예를 들어, 7-메틸옥탄산, 6,6-디메틸헵톤산, 3,5,5-트리메틸헥산산, 3,4,5-트리메틸헥산산, 2,5,5-트리메틸헥산산, 2,2,4,4-테트라메틸펜탄산 및/또는 등등, 및 이들의 조합), 이소헵탄산, 도데칸산, 세박산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 도데칸디오산, 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다. 대표적 방향족 카복실레이트는, 제한은 아니지만, 벤조산, 톨루산(메틸벤조산), tert-부틸 벤조산, 알콕시 벤조산(예를 들어, 메톡시벤조산, 예컨대 o-, p-, 또는 m-아니스산), 살리실산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 페닐아세트산, 만델산, 1,2,4-벤젠트리카복실산(또는 트리멜리트산), 1,3,5-벤젠트리카복실산, 1,2,3-벤젠트리카복실산(또는 헤미멜리트산) 및/또는 등등, 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용된 추가의 카복실레이트는 복수의 카복실레이트를 포함한다. 일부 구체예에서, 추가의 카복실레이트는 지방족 모노-카복실레이트, 지방족 디-카복실레이트, 방향족 모노-카복실레이트, 방향족 디-카복실레이트, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 추가의 카복실레이트는 하나 또는 복수의 C6-C20 카복실레이트를 포함하며, 하나 또는 복수의 C6-C20 카복실레이트의 각각은 개별적으로 지방족 모노-카복실레이트, 지방족 디-카복실레이트, 방향족 모노-카복실레이트, 방향족 디-카복실레이트, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 일부 구체예에서, 추가의 카복실레이트는 적어도 하나의 추가의 C6 to C20 일- 또는 이-염기성 지방족 또는 방향족 카복실산 및/또는 그것의 알칼리 금속염을 포함한다. 일부 구체예에서, 추가의 카복실레이트는 2-에틸헥산산, 아디프산, 네오데칸산, 세박산, 벤조산, p-톨루산, t-부틸벤조산, 알콕시벤조산, 또는 이들의 조합을 포함한다.
추가의 카복실레이트의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 일부 구체예에서, 카복실레이트는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.1 wt.% 내지 약 25 wt.%, 일부 구체예에서 약 1 wt.% 내지 약 10 wt.%의 양으로 존재한다. 이 범위 내에서 양은 약 1.5 wt.% 이상, 및 일부 구체예에서, 약 2 wt.% 이상일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 양은 약 7 wt.% 이하, 및 일부 구체예에서 약 5 wt.% 이하일 수 있다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 선택적으로 구리 및 구리 합금에 대한 부식 억제제를 포함할 수 있다. 대표적인 구리 및 구리 합금 부식 억제제는, 제한은 아니지만, 활성 작용기로서 5- 또는 6-원 헤테로환형 고리를 함유하는 화합물을 포함하며, 여기서 헤테로환형 고리는 적어도 하나의 질소 원자를 함유한다(예를 들어, 상기 설명된 타입의 아졸 화합물). 일부 구체예에서, 구리 및 구리 합금 부식 억제제는 벤조트리아졸, 하이드로벤조트리아졸(예를 들어, 테트라하이드로벤조트리아졸), 톨릴트리아졸, 하이드로톨릴트리아졸(예를 들어, 4-메틸-1H-벤조트리아졸, 5-메틸-1H-벤조트리아졸, 및 미국특허 No. 8,236,205 B1에 설명된 다른 테트라하이드로벤조트리아졸), 메틸 벤조트리아졸(예를 들어, 4-메틸벤조트리아졸, 5-메틸벤조트리아졸), 알킬벤조트리아졸(예를 들어, 제한은 아니지만 부틸벤조트리아졸을 포함하는 C2 내지 C20 알킬기를 가진 벤조트리아졸), 메르캅토벤조티아졸, 티아졸, 이미다아졸, 벤즈이미다아졸, 인다졸, 테트라졸, 및/또는 등등, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 치환된 또는 미치환 화합물 - 및/또는 그것의 염(예를 들어, 나트륨염 또는 칼륨염) - 을 포함한다. 일부 구체예에서, 구리 및 구리 합금 부식 억제제 중 하나 이상은 선택적으로 치환될 수 있다. 일부 구체예에서, 구리 및 구리 합금 부식 억제제는 조성물 약 0.01 wt.% 내지 약 5 wt.%의 양으로 조성물에 존재할 수 있다. 일부 구체예에서, 구리 및 구리 합금 부식 억제제의 양은 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt.% 내지 약 4 wt.%의 범위이다. 이 범위 내에서 구리 및 구리 합금 부식 억제제는 약 0.05 wt.% 이상, 및 일부 구체예에서 약 0.1 wt.% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 구리 및 구리 합금 부식 억제제는 약 2 wt.% 이하, 및 일부 구체예에서 약 1 wt.% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
열 전달 시스템에서 사용하기 위한 본 교시에 따른 열 전달 유체는 어는점 저하제 및/또는 물 및 상기 설명된 타입의 부식 억제제 제제를 포함한다. 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제에 사용하기 위한 적합한 대표적인 어는점 저하제는, 제한은 아니지만, 알코올 및 알코올들의 혼합물(예를 들어, 1가 알코올, 다가 알코올, 및 이들의 혼합물)을 포함한다. 어는점 저하제로서 사용하기 위한 대표적인 알코올은, 제한은 아니지만, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 푸르푸롤, 푸르푸릴 알코올, 테트라하이드로푸르푸릴 알코올, 에톡실화 푸르푸릴 알코올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 글리세롤, 글리세롤-1,2-디메틸에테르, 글리세롤-1,3-디메틸에테르, 글리세롤의 모노에틸에테르, 소르비톨, 1,2,6-헥산트리올, 트리메틸로프로판, 알콕시 알칸올(예를 들어, 메톡시에탄올) 등, 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 구체예에서, 어는점 저하제는 알코올을 포함하고, 이것은 일부 구체예에서 에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 글리세롤, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 글리콜 어는점 저하제를 함유한다. 어는점 저하제의 농도는 용도에 따라 변화할 수 있다. 예로서, 일부 구체예에서, 어는점 저하제의 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0 wt.% 내지 약 60 wt.%의 범위일 수 있다(예를 들어, 약 0 wt.% 내지 약 50 wt.%, 약 5 wt.% 내지 약 40 wt.% 또는 약 11 wt.% 내지 약 25 wt.%). 다른 구체예에서, 어는점 저하제의 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 99 wt.%, 약 10 wt.% 내지 약 99.9 wt.%의 범위일 수 있다(예를 들어, 약 30 wt.% 내지 약 99.5 wt.% 또는 약 40 wt.% 내지 약 99 wt.%). 일부 구체예에서, 어는점 저하제의 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 15 wt.% 내지 약 99 wt.%의 범위이다. 다른 구체예에서, 어는점 저하제의 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 20 wt.% 내지 약 98 wt.%의 범위이다. 추가의 구체예에서, 어는점 저하제의 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 20 wt.% 내지 약 96 wt.%의 범위이다.
본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 어는점 저하제에 더하여, 또는 어는점 저하제의 대체제로서, 물을 포함할 수 있다. 부식 억제제 제제를 함유하는 열 전달 유체는 전형적으로 물을 함유한다. 일부 구체예에서, 어는점 저하제를 함유하는 본 교시에 따른 부식 억제제 제제는 30 vol.% 내지 60 vol.% 용액으로 물로 희석될 수 있다.
본 교시에 따라서 사용된 물의 종류는 제한되지 않는다. 그러나, 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제 및/또는 열 전달 유체에 사용된 물은 탈이온수, 탈염수, 연수, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, CaCO3으로 인한 물의 경도는 약 20 ppm 미만이다. 다른 구체예에서, 물의 전기 전도도는 약 300 μS/cm 미만이다. 추가의 구체예에서, CaCO3으로 인한 물의 경도는 약 20 ppm 미만이고, 물의 전기 전도도는 약 300 μS/cm 미만이다. 물의 양은 용도에 따라 변화할 수 있다. 예로서, 물의 농도는 부식 억제제 제제의 총 중량을 기준으로 약 0.1 wt.% 내지 약 90 wt.%의 범위일 수 있다(예를 들어, 약 0.5 wt.% 내지 약 70 wt.% 또는 약 1 wt.% 내지 약 60 wt.%).
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 냉각 시스템에 사용될 수 있으며, 부식 억제 특성을 제공할 수 있다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 열 전달 유체는 (a) 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 99 wt.% 범위 양의 어는점 저하제(예를 들어, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1-3-프로판디올, 글리세롤, 및/또는 등등, 및 이들의 조합); (b) 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 99 wt.% 범위 양의 물(예를 들어, 탈이온수 또는 연수)(일부 구체예에서, 약 0.1 wt.% 내지 약 90 wt.%, 다른 구체예에서 약 0.5 wt.% 내지 약 70 wt.%, 및 추가의 구체예에서 약 1 wt.% 내지 약 60 wt.%); (c) 상기 설명된 타입의 부식 억제제 제제 ; 및 (d) 제한은 아니지만 착색제, 안티폼, 다른 부식 억제제(예를 들어, 질산염 및/또는 아질산염), 분산제, 스케일방지제, 계면활성제, 습윤제, 바이오시드 등, 및 이들의 조합을 포함할 수 있는 선택적인 냉각수 첨가제를 함유한다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는, 제한은 아니지만, 미국특허 Nos. 8,617,415; 8,617,416; 9,145,613; 9,453,153; 및 9,994,755에 설명된 조성물을 포함하는, 다른 부식 억제제 제제와 조합하여 사용될 수 있다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 실온에서 단일상의 균질한 용액이다. 일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 약 -10℃ 내지 +100℃의 온도에서 저장 안정성이다. 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제 및/또는 부식 억제제 제제를 함유하는 열 전달 유체는 ASTM D3306의 특성 및 성능 요건을 충족할 것이다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 열 전달 유체를 형성하기 위해 희석될 수 있다(예를 들어, 물 및/또는 어는점 저하제로). 예를 들어, 일부 구체예에서, 부식 억제제 제제는 열 전달 유체를 형성하기 위해 약 10 vol.% 내지 약 75 vol.%까지 희석될 수 있다. 일부 구체예에서, 희석에 사용된 물은 ASTM D3306-10의 제4.5장에 설명된 탈이온수이다.
일부 구체예에서, 본 교시에 따라서 부식 억제제 제제는 상업적으로 이용가능한 제품으로서 제공될 수 있다. 다른 구체예에서, 부식 억제제 제제가 물 및/또는 어는점 저하제로 약 50 vol.%로 희석된 열 전달 유체가 상업적으로 이용가능한 제품으로서 제공될 수 있다. 희석에 의해 열 전달 유체를 제조할 때 사용 조건에서 열 전달 농축액에 첨가된 물의 최적 수준은 원하는 동결, 비등, 및 부식 보호 요건에 의해 결정될 수 있다.
물의 첨가에 의해 희석되지 않은 부식 억제제 제제는 전형적으로 상대적으로 낮은 열 전달 계수(또는 비열), 높은 점도, 및 높은 어는점으로 인해 열 전달 유체로서 엔진 냉각 시스템에 사용되지 않는다. 따라서, 부식 억제제 제제는 열 전달 유체로서 엔진 냉각 시스템에 사용되기 전에 물을 첨가함으로써 희석될 수 있다(예를 들어, 30 vol.% 내지 60 vol.% 용액으로). 차량 제조자는 전형적으로 차량 냉각 시스템의 팩토리 필 유체(factory fill fluid)로서 물에 의해 희석된 50 vol.% 열 전달 농축액을 사용한다. 약 30 vol.% 내지 약 60 vol.% 부식 억제제 제제, 일부 구체예에서 35 vol.% 내지 65 vol.% 부식 억제제 제제를 함유하도록 물에 의해 미리 희석된 열 전달 유체 제품은 바로 사용할 수 있는 냉각수이며, 차량 냉각 시스템에 첨가될 때 추가의 물이 필요하지 않다.
열 전달 유체에서, 어는점 저하제는 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 90 wt.% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 이 범위 내에서 어는점 저하제의 양은 약 25 wt.% 이상, 약 30 wt.% 이상, 약 40 wt.% 이상, 약 50 wt.% 이상, 약 60 wt.% 이상, 약 70 wt.% 이상, 약 75 wt.% 이상, 약 80 wt.% 이상, 약 85 wt.% 이상, 약 86 wt.% 이상, 약 87 wt.% 이상, 약 88 wt.% 이상, 또는 약 89 wt.% 이상일 수 있지만, 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 90 wt.% 미만이다. 또한, 이 범위 내에서 어는점 저하제의 양은 약 30 wt.% 이하, 약 40 wt.% 이하, 약 50 wt.% 이하, 약 55 wt.% 이하, 약 60 wt.% 이하, 약 70 wt.% 이하, 약 75 wt.% 이하, 약 80 wt.% 이하, 약 85 wt.% 이하, 약 86 wt.% 이하, 약 87 wt.% 이하, 약 88 wt.% 이하, 또는 약 89 wt.% 이하일 수 있지만, 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.%를 초과한다.
열 전달 유체에서, 아졸 화합물의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.005 wt.% 내지 약 2 wt.%의 범위일 수 있다. 이 범위 내에서 아졸 화합물은 약 0.007 wt.% 이상, 또는 일부 구체예에서 약 0.01 wt.% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 아졸 화합물은 약 1.5 wt.% 이하, 또는 일부 구체예에서 약 1 wt.% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
열 전달 유체가 몰리브데이트를 포함하는 구체예에서, 몰리브데이트의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 몰리브데이트의 양은 약 20,000 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 몰리브데이트의 양은 약 2000 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 수용성 무기 포스페이트를 포함하는 구체예에서, 수용성 무기 포스페이트의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 P로서 약 0.5 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 수용성 무기 포스페이트의 양은 P로서 약 2000 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 수용성 무기 포스페이트의 양은 P로서 약 800 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 오가노포스페이트를 포함하는 구체예에서, 오가노포스페이트의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.001 wt.% 내지 약 5 wt.%의 양으로 존재할 수 있다. 이 범위 내에서 양은 약 0.005 wt.% 이상, 또는 일부 구체예에서 약 0.01 wt.% 이상일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 양은 약 3 wt.% 이하, 또는 일부 구체예에서 약 1 wt.% 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 하나 이상의 알칼리 토금속 이온을 포함하는 구체예에서, 알칼리 토금속 이온의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 wt.% 내지 약 0.02 wt.%의 범위일 수 있다. 이 범위 내에서 양은 약 0.001 wt.% 이상, 또는 일부 구체예에서 0.002 wt.% 이상일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 양은 약 0.01 wt.% 이하, 또는 일부 구체예에서 약 0.006 wt.% 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 칼슘 이온을 포함하는 구체예에서, 칼슘 이온의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.5 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 칼슘 이온의 양은 약 50 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 칼슘 이온의 양은 약 20 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 마그네슘 이온을 포함하는 구체예에서, 마그네슘 이온의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.5 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 마그네슘 이온의 양은 약 60 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 마그네슘 이온의 양은 약 25 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 스트론튬 이온을 포함하는 구체예에서, 스트론튬 이온의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.1 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 스트론튬 이온의 양은 약 40 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 스트론튬 이온의 양은 약 20 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 리튬 이온을 포함하는 구체예에서, 리튬 이온의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 리튬 이온의 양은 약 6000 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 리튬 이온의 양은 약 2500 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 아연 이온을 포함하는 구체예에서, 아연 이온의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 아연 이온의 양은 약 30 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 아연 이온의 양은 약 15 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 아질산염을 포함하는 구체예에서, 아질산염의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 아질산염의 양은 약 20,000 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 아질산염의 양은 약 5000 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 질산염을 포함하는 구체예에서, 질산염의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 질산염의 양은 약 20,000 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 질산염의 양은 약 5000 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 실리케이트를 포함하는 구체예에서, 실리케이트의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 실리케이트의 양은 Si로서 약 1000 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 실리케이트의 양은 Si로서 약 600 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 실리케이트 안정제를 포함하는 구체예에서, 실리케이트 안정제는 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 ppm을 초과하는 양으로 존재할 수 있다. 이 범위 내에서 실리케이트 안정제의 양은 약 3000 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 실리케이트 안정제의 양은 약 800 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 아크릴레이트-기반 중합체를 포함하는 구체예에서, 아크릴레이트-기반 중합체의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 아크릴레이트-기반 중합체의 양은 약 5000 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 아크릴레이트-기반 중합체의 양은 약 1500 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 하나 이상의 추가의 카복실레이트를 포함하는 구체예에서, 추가의 카복실레이트의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.5 wt.% 내지 약 8 wt.%의 양으로 존재할 수 있다. 이 범위 내에서 약 0.6 wt.% 이상, 또는 일부 구체예에서 약 0.7 wt.% 이상일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 양은 약 7 wt.% 이하, 또는 일부 구체예에서 약 6 wt.% 이하일 수 있다.
열 전달 유체가 구리 및 구리 합금 부식 억제제를 포함하는 구체예에서, 구리 및 구리 합금 부식 억제제의 총량은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 ppm을 초과할 수 있다. 이 범위 내에서 구리 및 구리 합금 부식 억제제의 양은 약 10,000 ppm 미만일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 구리 및 구리 합금 부식 억제제의 양은 약 2500 ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체의 pH는 실온에서 약 6.8 내지 약 10.0일 수 있다. 이 범위 내에서 pH는 약 7.5 이상, 또는 일부 구체예에서 약 7.8 이상일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 pH는 약 9.0 이하, 또는 일부 구체예에서 약 8.8 이하일 수 있다.
본 교시에 따라서 부식을 방지하는 방법은 여기 설명된 타입의 열 전달 유체를 열 전달 시스템과 접촉시키는 단계를 포함한다. 열 전달 시스템은 CAB에 의해 제조된 하나 또는 복수의 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 열 전달 시스템은 알루미늄 및/또는 CGI를 포함할 수 있다.
본 교시에 따라서 열 전달 유체는 다음의 비제한적 실시예에 의해 더 증명된다. 다음의 실시예들은 본 교시에 따른 특징들을 예시하며, 단지 예시로서 제공된다. 이들은 첨부된 청구항이나 등가물의 범위를 제한하려는 의도가 아니다.
실시예
Bayhibit AM은 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카복실산(또는 PBTC)이다. Na-TT는 톨릴트리아졸 나트륨염이다. 톨릴트리아졸은 약 60% 5-메틸벤조트리아졸과 40% 4-메틸벤조트리아졸의 혼합물이다. Bricorr288은 포스포노석신산, 그것의 다이머, 및 올리고머의 혼합물이다. 미국특허 No. 6,572,789에 설명된 대로, 이러한 억제제의 활성 성분들은 오가노포스폰산의 혼합물이다(H-[CH(COONa)CH(COONa)]n―PO3Na2, n < 5 및 n(평균) = 1.4)(이후 "PCAM"라고 언급됨).
2-EHA는 2-에틸헥산산이다. Sebacic(K 염)은 세박산의 칼륨염이다. Tenex WS-5520(CAS Reg. No. 154730-82-2)은 Tenax 2010의 특허받은 기술에 기초한 정제된 톨유 지방산 무수물(밀도 = 9.6 lb/gal; 산 가 = 75.0 내지 90.0; 86% 고형분)이다. Tenax WS 5520은 적절한 아민으로 중화되었을 때 우수한 수용해성을 유지하고 강한 필름 지속성을 부여한다. Tenax 2010(CAS reg. No. 68139-89-9)은 구조 (8)을 가진 말레에이트화 톨유 지방산이다:
Figure pct00006
상기 식에서, x + y는 12이며, 이것은 모노머 함량이 10% 미만이 되도록 증류함으로써 정제되었다(밀도 = 8.4 lb/gal; 최소 산 가 = 250; 최대 산 가 = 280). Tenax 2010 및 그것의 아민 유도체는 고온 및 고압에서 화학적으로 안정하다. 적절한 아민으로 중화되었을 때 Tenax 2010은 표준 다이머/트라이머 시스템에 비해 월등한 필름 지속성을 나타낸다. Tenax 2010은 부식 억제제 제제를 위한 중간 화학물질로서 다운 홀(down hole) 용도에서 우수한 cos 성능 이점을 나타낸다.
시험 냉각수 제제의 대표적 조성물 및 상응하는 분석 결과가 표 4, 5, 6, 및 7에 제시된다.
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
시험 결과 - 전극 표면 온도가 138℃인 샌드 캐스트 알루미늄 AA319에 대한 변형 GM9066P 시험 결과가 표 8에 제시된다.
시험 결과 - 152℃의 전극 표면 온도에서 강화 흑연강에 대한 변형 GM9066P 시험 결과가 표 9에 제시된다.
Figure pct00013
Figure pct00014
표 8 및 9로부터 증명된 대로, 실시예 No. 1, 3 및 4는 고온에서 주조 알루미늄 및 강화 흑연강에 대해 놀라운 낮은 부식율을 제공한다. 본 교시에 따른 3개의 카복실산의 조합이 선택된 시험 조건에서 샌드 캐스트 알루미늄에 가장 낮은 부식율을 제공했고, 실시예 No. 3 및 4도 비교예 No. 4, 5 및 8에 상응하는 것보다 더 낮은 부식율을 제공한다. 이들 결과는 본 교시에 따라서 카복실산의 조합을 사용하는 것은 엔진 냉각 시스템에서 주조 알루미늄과 강화 흑연강 둘 다에 부식 보호를 동시에 제공할 때 놀라운 상승작용적 효과를 제공한다는 것을 보여준다.
표 6에 나타낸 대로 부식 억제제들의 상승작용적 조합을 시험 냉각수로 제조한다. 실시예 냉각수(실시예 6 및 7 시험 냉각수) 및 2개의 비교예 시험 냉각수(비교예 11 및 비교예 13 시험 냉각수)의 그룹 테스트를 50 vol.% 냉각수를 사용하여 2017 Ford Explorers, 2016 Ford Explorers, 및 2015 Ford Taurus(모두 알루미늄 블록 및 알루미늄 실린더 헤드를 가진 3.7L V6 사이클론 엔진 장착)의 3대의 경찰차 그룹에서 수행했다. 그룹 테스트 결과의 일부를 표 10에 나타낸다. 비교예 No. 11은 모든 디젤, 가솔린 및 천연가스 엔진에 대해 엔진 수명, 1,000,000마일의 냉각수를 제공한다고 주장된 상업용 헤비 듀티 장기 엔진 냉각수이다.
데이터로부터 증명된 대로, 본 교시에 따른 실시예의 냉각수(실시예 6 및 실시예 7 시험 냉각수)는 비교예 No. 11의 상업용 장기 냉각수 및 비교예 No. 13의 시험 냉각수보다 시험된 차량의 냉각 시스템에 대한 실질적으로 보다 나은 부식 보호를 제공한다. 글리콜산, 포름산 및 아세트산의 농도의 합계인 에틸렌글리콜 변성 산의 농도는 비교예의 시험 냉각수 No. 11 및 13을 사용한 것보다 실시예의 시험 냉각수를 사용한 시험 차량에서 훨씬 더 낮다. 추가로, 시험 냉각수 pH의 저하(~50 vol.%에서)도 비교예의 시험 냉각수 No. 11 및 13을 사용한 시험 차량에서 관찰된 것보다 훨씬 더 느렸다. 특정 이론에 결부되기를 원하지도 않고 첨부된 청구항이나 그 등가물의 범위를 제한하려는 의도도 없지만, 현재 시험 냉각수의 pH는 엔진 냉각수의 부식 보호 성능을 유지하는데 중요한 역할을 한다고 여겨진다. 일부 구체예에서, 카복실산-기반 부식 억제제의 최적 pH는 일반적으로 7.5 내지 9이다. pH가 7 아래로 저하되었을 때 카복실산의 유의한 양이 산 형태로 존재할 것이고, 그 결과 억제제 제제의 부식 보호 성능이 감소된다.
Figure pct00015
Figure pct00016
실시예 6(여기서 시험 냉각수 또는 열 전달 유체에서 헵탄산과 노난산의 합계에 대한 벤조산의 중량 퍼센트 비는 약 1.27:1.6이다)에 개시된 C7, C9 및 벤조에이트 억제제 조합, 및 실시예 7(여기서 시험 냉각수 또는 열 전달 유체에서 옥탄산과 데칸산의 합계에 대한 벤조산의 중량 퍼센트 비는 약 1.27:1.56이다)에 개시된 C8, C10 및 벤조에이트 억제제 조합은 엔진 냉각 시스템에서 알루미늄과 강화 흑연강 둘 다에 놀라운 상승작용적 및 최적의 부식 보호를 제공하기 위해 열 전달 유체 또는 엔진 냉각수를 제조하는데 사용하기 위한 현재 바람직한 억제제 조합이다.
아래 표 11은 캐비테이션 부식 부식 및 침식 부식에 대한 부식 보호 성능에 대한 변형된 ASTM D2809 알루미늄 펌프 시험 결과를 나타낸다.
Figure pct00017
실시예 6 및 7에 개시된 벤조에이트 억제제 조성물과 함께 실시예 8 및 9에 개시된 벤조에이트 억제제 조합은, 제한은 아니지만 엔진 냉각 시스템을 포함하는 냉각 시스템에서 알루미늄과 강화 흑연강 둘 다에 놀라운 상승작용적 및 최적의 부식 보호를 제공하기 위해 열 전달 유체 또는 엔진 냉각수를 제조하는데 사용하기 위한 현재 바람직한 억제제 조합이다.
여기 인용된 각각의 모든 특허 및 비특허 간행물의 전체 내용은 여기 참고로 포함되며, 단 본 명세서와의 어떠한 일치하지 않는 내용이나 정의가 있는 경우 본원의 내용이나 정의가 우선하는 것으로 간주된다.
어떤 요소(예를 들어, "제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염," "제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염," "아졸 화합물" 등)를 언급할 때 부정관사 "한" 및 "어떤"의 사용은, 일부 구체예에서, 복수의 이러한 요소의 존재를 배제하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
전술한 상세한 설명은 설명 및 예시의 방식으로 제공되었으며, 첨부된 청구항위의 범위를 제한하려는 의도가 아니다. 여기 예시된 현재 바람직한 구체예들의 많은 변형이 당업자에게 명백할 것이며, 첨부된 청구항과 그것의 등가물의 범위 내에 속할 것이다.
첨부된 청구항에 인용된 요소들 및 특징들은 신규 청구항을 만들기 위해 상이한 방식으로 조합될 수 있으며, 이들도 마찬가지로 본 발명의 범위 내에 속한다. 따라서, 아래에 첨부된 종속항들은 단일 독립항이나 종속항에만 의존하지만, 또는 이러한 종속항들이 독립적이든 종속적이든 상관없이 임의의 선행항의 대안에 의존하도록 될 수도 있다는 것이 이해되어야 하며, 이러한 신규 조합은 본 명세서의 일부를 형성하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (42)

  1. 선택적으로 치환된 벤조산 또는 그것의 염;
    적어도 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염 및 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염; 및
    아졸 화합물
    을 포함하는 열 전달 유체에 사용하기 위한 부식 억제제 제제로서,
    상기 제1 n-알킬모노카복실산과 제2 n-알킬모노카복실산은 상이하며,
    제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.75 내지 약 1:2.00의 범위이고,
    벤조산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염과 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 조합된 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.30 내지 약 1:2.25의 범위인, 부식 억제제 제제.
  2. 제 1 항에 있어서, 선택적으로 치환된 벤조산의 염은 알칼리 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  3. 제 1 항에 있어서, 선택적으로 치환된 벤조산의 염은 나트륨 벤조에이트, 칼륨 벤조에이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  4. 제 1 항에 있어서, 제1 n-알킬모노카복실산의 염 및 제2 n-알킬모노카복실산의 염은 각각 알칼리 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  5. 제 1 항에 있어서, 제1 n-알킬모노카복실산 및 제2 n-알킬모노카복실산은 각각 독립적으로 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  6. 제 1 항에 있어서, 제1 n-알킬모노카복실산 및 제2 n-알킬모노카복실산 중 하나는 헵탄산을 포함하고, 나머지 하나는 노난산을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  7. 제 1 항에 있어서, 제1 n-알킬모노카복실산 및 제2 n-알킬모노카복실산 중 하나는 옥탄산을 포함하고, 나머지 하나는 데칸산을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  8. 제 1 항에 있어서, 아졸 화합물은 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 메르캅토벤조티아졸, 테트라하이드로톨릴트리아졸, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  9. 제 1 항에 있어서, 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트의 비는 약 1:1.00 내지 약 1:2.00의 범위인 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  10. 제 1 항에 있어서, 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트의 비는 약 1:1.00 내지 약 1:1.50의 범위인 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  11. 제 1 항에 있어서, 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트의 비는 약 1:1인 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  12. 제 1 항에 있어서, 벤조산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염과 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 조합된 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.50 내지 약 1:2.25의 범위인 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  13. 제 1 항에 있어서, 벤조산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염과 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 조합된 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.75 내지 약 1:2.00의 범위인 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  14. 제 1 항에 있어서, 벤조산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염과 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 조합된 중량 퍼센트의 비는 약 1:1인 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  15. 제 1 항에 있어서, 수용성 몰리브데이트 염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  16. 제 1 항에 있어서, 나트륨 몰리브데이트, 칼륨 몰리브데이트, 또는 이들의 조합을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  17. 제 1 항에 있어서, 무기 포스페이트, 오가노포스페이트, 수용성 알칼리 토금속염, 수용성 알칼리 금속염, 수용성 아연염, 아질산염, 질산염, 실리케이트, 실리케이트 안정제, 아크릴레이트-기반 중합체, 포스포네이트, 포스피네이트, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 추가의 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  18. 제 1 항에 있어서, 알칼리 토금속 산화물, 알칼리 토금속 수산화물, 또는 이들의 조합을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  19. 제 18 항에 있어서, 알칼리 토금속은 칼슘, 마그네슘, 스트론튬, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  20. 제 1 항에 있어서, 산화리튬, 수산화리튬, 또는 이들의 조합을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  21. 제 17 항에 있어서, 착색제, 바이오시드, 거품방지제, 계면활성제, 추가의 부식 억제제, 분산제, 또는 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 추가의 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  22. 제 17 항에 있어서, 적어도 하나의 추가의 카복실산 또는 그것의 염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  23. 제 22 항에 있어서, 벤조산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염, 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염 및 적어도 하나의 추가의 카복실산 또는 그것의 염의 조합된 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.50 내지 약 1:2.25의 범위인 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  24. 제 1 항에 있어서, 50% 농도에서 부식 억제제 제제의 pH는 약 6.8 내지 약 9.0인 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  25. 제 1 항에 있어서, 무기 포스페이트, 오가노포스페이트, 또는 이들의 조합을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  26. 제 1 항에 있어서, 에틸렌글리콜 포스페이트 에스테르, 1,2,3-프로판트리올 포스페이트, 포스페이트 폴리에테르 에스테르, C6 - C12 알킬알코올 에톡실레이트 인산, 크레실 에톡실레이트의 포스페이트 에스테르의 알칼리 금속염, 칼륨 크레실 포스페이트, 옥틸페녹시폴리에톡시에틸 포스페이트, 옥틸페녹시폴리에틸 포스페이트, 폴리에틸렌글리콜 모노(옥틸페닐)에테르 포스페이트, R-페닐(CH2CH2O)x포스페이트의 알킬페녹시폴리에톡시에틸 인산의 알칼리 금속염(여기서 R은 수소 또는 C1-C20 알킬이고, x는 1 내지 30의 정수이다), 또는 이들의 조합을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  27. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 추가의 카복실산 또는 그것의 염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  28. 제 27 항에 있어서, 적어도 하나의 추가의 카복실산의 염은 알칼리 금속을 포함하고, 적어도 하나의 추가의 카복실산은 C6 - C20 일염기성- 또는 이염기성-지방족 또는 방향족 카복실산을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  29. 제 28 항에 있어서, 적어도 하나의 추가의 카복실산은 2-에틸헥산산, 아디프산, 네오데칸산, 세박산, 벤조산, para-톨루산, tert-부틸벤조산, 알콕시벤조산, 이소노난산, 1,3,5-벤젠트리카복실산, 1,2,4-벤젠트리카복실산, 1,2,3-벤젠트리카복실산, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  30. 제 1 항에 있어서, 물에 용해시 Ca2+, Mg2+, 및 Sr2+ 중 적어도 하나를 생성하는 수용성 알칼리 토금속염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  31. 제 1 항에 있어서, 아크릴레이트-기반 중합체 및 마그네슘 이온을 생성하는 수용성 알칼리 토금속염을 더 포함하며, 마그네슘 이온에 대한 아크릴레이트-기반 중합체의 비율은 5를 초과하고 25 미만인 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  32. 제 1 항에 있어서, 선택적으로 치환된 벤조산은 p-톨루산, t-부틸벤조산, 알콕시벤조산, 1,3,5-벤젠트리카복실산, 1,2,4-벤젠트리카복실산, 1,2,3-벤젠트리카복실산, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  33. 벤조산 또는 그것의 알칼리 금속염;
    적어도 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 알칼리 금속염 및 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 알칼리 금속염;
    벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 메르캅토벤조티아졸, 테트라하이드로톨릴트리아졸, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 아졸 화합물; 및
    나트륨 몰리브데이트, 칼륨 몰리브데이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 몰리브데이트 염
    을 포함하는 열 전달 유체에 사용하기 위한 부식 억제제 제제로서,
    상기 제1 n-알킬모노카복실산과 제2 n-알킬모노카복실산은 상이하며, 제1 n-알킬모노카복실산 및 제2 n-알킬모노카복실산은 각각 독립적으로 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되고,
    제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트의 비는 약 1:1.00 내지 약 1:1.75의 범위이고,
    벤조산 또는 그것의 염의 중량 퍼센트 대 제1 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염과 제2 n-알킬모노카복실산 또는 그것의 염의 조합된 중량 퍼센트의 비는 약 1:0.50 내지 약 1:2.00의 범위인, 부식 억제제 제제.
  34. 제 33 항에 있어서, 무기 포스페이트, 오가노포스페이트, 수용성 알칼리 토금속염, 수용성 알칼리 금속염, 수용성 아연염, 아질산염, 질산염, 실리케이트, 실리케이트 안정제, 아크릴레이트-기반 중합체, 포스포네이트, 포스피네이트, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 추가의 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부식 억제제 제제.
  35. 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 99 wt.% 범위의 양의 어는점 저하제;
    열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 1 wt.% 내지 약 99 wt.% 범위의 양의 물; 및
    제 1 항의 부식 억제제 제제
    를 포함하는 열 전달 시스템에 사용하기 위한 열 전달 유체.
  36. 제 35 항에 있어서, 착색제, 거품방지제, 질산염, 아질산염, 분산제, 스케일방지제, 계면활성제, 습윤제, 바이오시드, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 추가의 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
  37. 제 35 항에 있어서, 어는점 저하제는 알코올을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
  38. 제 37 항에 있어서, 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 푸르푸롤, 푸르푸릴 알코올, 테트라하이드로푸르푸릴 알코올, 에톡실화 푸르푸릴 알코올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 글리세롤, 글리세롤-1,2-디메틸 에테르, 글리세롤-1,3-디메틸 에테르, 글리세롤의 모노에틸에테르, 소르비톨, 1,2,6-헥산트리올, 트리메틸로프로판, 메톡시에탄올, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
  39. 제 37 항에 있어서, 물은 탈이온수, 탈염수, 연수, 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
  40. 제 35 항에 있어서, 부식 억제제 제제는 수용성 몰리브데이트 염, 아질산염, 또는 이들의 조합을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
  41. 열 전달 시스템에서 부식을 방지하는 방법으로서,
    열 전달 시스템의 적어도 일부분을 열 전달 유체와 접촉시키는 단계를 포함하며,
    상기 열 전달 유체는
    어는점 저하제, 물, 또는 이들의 조합; 및
    제 1 항의 부식 억제제 제제를 포함하는 방법.
  42. 제 41 항에 있어서, 열 전달 시스템은 제어 분위기 브레이징에 의해 제조된 구성요소, 강화 흑연강(CGI)을 포함하는 구성요소, 알루미늄을 포함하는 구성요소, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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