(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）一般式［１］で表される共役ジエンのスルホン化物１モルに対して、一般式［２］で表されるカルボキシル基を有する不飽和化合物０．１〜２０モルを共重合したスルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）マレイン酸１モルに対して、炭素数４〜１０のアルケン０．８〜１．３モルを共重合した疎水基を有する共重合体、並びに（Ｃ）ベンゾトリアゾール及び／又はトリルトリアゾールを含有することを特徴とする金属の孔食抑制剤。
0004641027.tif 000007
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ６は、水素原子、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、又は−ＳＯ３Ｘであり、ここでＸは水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基もしくはアミノ基であり、Ｒ１〜Ｒ６の少なくとも１つは−ＳＯ３Ｘである。）
0004641027.tif 000008
（ただし、式中、Ｒ７〜Ｒ１０の少なくとも一つは−（ＣＨ２）ｍＣＯＯＭであり、残余は水素又は炭素数１〜８のアルキル基であり、ｍは０〜８であり、Ｍは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基又はアミノ基である。）
【請求項２】
（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体１重量部に対して、（Ｂ）疎水基を有する共重合体０．０５〜８重量部及び（Ｃ）ベンゾトリアゾール及び／又はトリルトリアゾール０．００５〜０．１重量部を含有する請求の範囲１記載の金属の孔食抑制剤。
【請求項３】
請求の範囲１又は２記載の金属の孔食抑制剤を、（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）疎水基を有する共重合体及び（Ｃ）ベンゾトリアゾール及び／又はトリルトリアゾールの合計として、水系に１〜１００ｍｇ／Ｌ添加することを特徴とする金属の孔食抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、金属の孔食抑制剤及び孔食抑制方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、開放循環冷却水系において、リン化合物や亜鉛塩などの重金属塩を用いることなく、炭素鋼の孔食の進行を抑制し、熱交換器などの設備の寿命を効果的に延長することができる金属の孔食抑制剤及び孔食抑制方法に関する。
【背景技術】
金属の腐食は、ファウリングとともに、冷却水系において発生する重大な障害の一つである。腐食は、冷却水系の設備の寿命の短縮、熱交換器チューブの貫通による製品の漏洩、汚染などの直接的な障害を引き起こすのみならず、腐食生成物の付着による熱交換器の熱効率の低下、ポンプ圧の上昇などの間接的な障害を発生させる。また、高温、高圧プロセスにおける事故の発生は、人身事故にもつながりかねない。冷却水中に溶存する難溶性塩が濃縮されて伝熱面にスケールとして析出したり、系内で微生物が増殖してスライムが付着すると、付着物の下部で局部腐食が進行することが多い。腐食環境にさらされた金属表面が全面で腐食する場合は、腐食による装置の寿命予測もしやすく、対策もたてやすいが、実際の系では局部腐食が多く、中でも、腐食した部分の間口の大きさに対する深さの比が大きい孔食が発生する場合が多い。このために、水系におけるスケールや腐食の発生を防止するために、さまざまな手段が講じられている。
例えば、ボイラー、熱交換器、凝縮器、配管などの水系において、スケール生成を防止するために用いる水処理剤として、共役ジエンのスルホン化物又はその重合体若しくは共重合体を含有する水処理剤が提案されている（特許文献１）。また、リンを含有せず、多価金属イオンと不溶性塩を生ずることがなく、スケール及び汚れ防止効果に優れ、その効果が長期間持続するとともに、金属腐食抑制効果にも優れた水処理剤として、共役ジエンスルホン酸若しくはその塩、（メタ）アクリル酸若しくはその塩、及び、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル又は（メタ）アクリルアミド−２−メチルアルカンスルホン酸若しくはその塩より合成される３成分系共重合体を含有する水処理剤が提案されている（特許文献２）。
さらに、リン系薬剤及び亜鉛系薬剤を全く使用することなく、冷却水系における金属材料の腐食を効果的に防止することができる防食方法として、冷却水のＭアルカリ度をＡｍｇＣａＣＯ３／Ｌ、カルシウム硬度をＢｍｇＣａＣＯ３／Ｌ、シリカ濃度をＣｍｇＳｉＯ２／Ｌ、マグネシウム硬度をＤｍｇＣａＣＯ３／Ｌ、ランジェリア指数をＥ、水素イオン指数をｐＨ、水温をｔ℃としたとき、（１）２．４ｌｏｇＡ＋ｌｏｇＢ≧６．４及びＣ≧５０、（２）ｌｏｇＣ＋ｌｏｇＤ＋２ｐＨ＋８．５１ｌｏｇｔ≧３３、又は、（３）ｌｏｇＢ＋ｌｏｇＣ≧３．４及びＥ≧１．５を満たす水質に調整し、水溶性アニオンポリマーを添加する防食方法が提案されている（特許文献３）。また、環境汚染問題を惹き起こすことなく、水系と接する金属の腐食を効果的に防止ないし抑制する方法として、開放循環冷却水系において、水中のＳｉＯ２濃度を［ＳｉＯ２］（ｍｇＳｉＯ２／Ｌ）、カルシウム硬度を［ＣａＨ］（ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ）としたとき、ランジェリア指数が１．５以上で、かつ、［ＳｉＯ２］×［ＣａＨ］≧２，０００となるように水質を調整し、次いで、重量平均分子量１，０００〜２０，０００のマレイン酸、無水マレイン酸又はこれらの水溶性塩とイソブチレンとの共重合体を添加する方法が提案されている（特許文献４）。
これらの手段によれば、スケール防止ないし金属腐食抑制効果は得られるが、孔食抑制に対する特効的な効果は得られない。マレイン酸−イソブチレン共重合体とカルシウム硬度、シリカ濃度を利用する防食方法は、水質上の制限が多く、孔食の抑制も不十分である場合がある。炭酸カルシウムの飽和指数と腐食傾向／スケール傾向の関係については、Ｊ．Ｗ．Ｒｙｚｎｅｒが報告している（非特許文献１）。リズナー指数６以上の水質では腐食傾向、リズナー指数６未満の水質ではスケール傾向となる。しかし、一般的にスケール傾向の水質では平均の腐食速度は低くなるが、孔食のような局部腐食が起きる場合があり、機器の寿命延長には不十分である。
［特許文献１］特許第２６２５９１４号公報（第１頁）
［特許文献２］特開平９−２４８５５５号公報（第２−３頁）
［特許文献３］特開２００４−１０７７８２号公報（第２−３頁）
［特許文献４］特公平４−３３８６８号公報（第１−２頁）
［非特許文献１］Ｊ．ＡＷＷＡ  ３６  ４７２（１９４４）
本発明は、開放循環冷却水系において、リン化合物や亜鉛塩などの重金属塩を用いることなく、炭素鋼の孔食の進行を抑制し、熱交換器などの水と接する設備の寿命を効果的に延長することができる金属の孔食抑制剤及び孔食抑制方法を提供することを目的としてなされたものである。
【発明の開示】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、（Ａ）共役ジエンのスルホン化物とカルボキシル基を有する不飽和化合物との共重合体、（Ｂ）マレイン酸とアルケンとの共重合体及び（Ｃ）アゾール化合物を含有する薬剤を水系に添加することにより、孔食の進行を効果的に抑制し得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った
すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）一般式［１］で表される共役ジエンのスルホン化物１モルに対して、一般式［２］で表されるカルボキシル基を有する不飽和化合物０．１〜２０モルを共重合したスルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）マレイン酸１モルに対して、炭素数４〜１０のアルケン０．８〜１．３モルを共重合した疎水基を有する共重合体、並びに（Ｃ）ベンゾトリアゾール及び／又はトリルトリアゾールを含有することを特徴とする金属の孔食抑制剤、
0004641027.tif 000002
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ６は、水素原子、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、又は−ＳＯ３Ｘであり、ここでＸは水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基もしくはアミノ基であり、Ｒ１〜Ｒ６の少なくとも１つは−ＳＯ３Ｘである。）
0004641027.tif 000003
（ただし、式中、Ｒ７〜Ｒ１０の少なくとも一つは−（ＣＨ２）ｍＣＯＯＭであり、残余は水素又は炭素数１〜８のアルキル基であり、ｍは０〜８であり、Ｍは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基又はアミノ基である。）、
（２）（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体１重量部に対して、（Ｂ）疎水基を有する共重合体０．０５〜８重量部及び（Ｃ）ベンゾトリアゾール及び／又はトリルトリアゾール０．００５〜０．１重量部を含有する（１）記載の金属の孔食抑制剤、及び、
（３）（１）又は（２）記載の金属の孔食抑制剤を、（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）疎水基を有する共重合体及び（Ｃ）ベンゾトリアゾール及び／又はトリルトリアゾールの合計として、水系に１〜１００ｍｇ／Ｌ添加することを特徴とする金属の孔食抑制方法、を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
Ｆｉｇ．１は実施例で用いた通水試験装置の系統図である。図中、符号１はタンク、２はポンプ、３は炭素鋼管、４は炭素鋼管、５は銅管、６は腐食計を表す。
【発明を実施するための最良の形態】
本発明の金属の孔食抑制剤は、（Ａ）一般式［１］で表される共役ジエンのスルホン化物１モルに対して、一般式［２］で表されるカルボキシル基を有する不飽和化合物０．１〜２０モルを共重合したスルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）マレイン酸１モルに対して、炭素数４〜１０のアルケン０．８〜１．３モルを共重合した疎水基を有する共重合体及び（Ｃ）アゾール化合物を含有する。
0004641027.tif 000004
ただし、一般式［１］において、Ｒ１〜Ｒ６は、水素原子、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、又は−ＳＯ３Ｘであり、ここでＸは水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基もしくはアミノ基であり、Ｒ１〜Ｒ６の少なくとも１つは−ＳＯ３Ｘである。
0004641027.tif 000005
ただし、一般式［２］において、Ｒ７〜Ｒ１０の少なくとも一つは−（ＣＨ２）ｍＣＯＯＭであり、残余は水素又は炭素数１〜８のアルキル基であり、ｍは０〜８であり、Ｍは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基又はアミノ基である。
一般式［１］で表される共役ジエンのスルホン化物としては、共役ジエンのスルホン酸、及びそのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩などが挙げられ、その具体的化合物としては例えば、２−メチル−１，３−ブタジエン−１−スルホン酸、２−メチル−１，３−ブタジエン−３−スルホン酸、２−メチル−１，３−ブタジエン−４−スルホン酸、１，３−ペンタジエン−１−スルホン酸、１，３−ペンタジエン−２−スルホン酸、１，３−ペンタジエン−３−スルホン酸、１，３−ペンタジエン−４−スルホン酸、２，３−ジメチルブタジエン−１−スルホン酸、２−メチル−１，３−ペンタジエン−４−スルホン酸、３−メチル−１，３−ペンタジエン−１−スルホン酸、２−メチル−１，３−ブタジエン−１，３−ジスルホン酸、２−メチル−１，３−ブタジエン−１，４−ジスルホン酸、２−メチル−１，３−ブタジエン−１−スルホン酸ナトリウム（イソプレンスルホン酸ナトリウム）、２−メチル−１，３−ブタジエン−１−スルホン酸カリウム、２−メチル−１，３−ブタジエン−１−スルホン酸アンモニウム等が挙げられ、これらの中では２−メチル−１，３−ブタジエン−１−スルホン酸ナトリウム（イソプレンスルホン酸ナトリウム）、２−メチル−１，３−ブタジエン−１−スルホン酸カリウム、２−メチル−１，３−ブタジエン−１−スルホン酸アンモニウムが好ましい。
一般式［２］で表されるカルボキシル基を有する不飽和化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ビニル酢酸、アンゲリカ酸、チグリン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、アコニット酸などを挙げることができる。
本発明において、（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体は、一般式［１］で表される共役ジエンのスルホン化物１モルに対して、一般式［２］で表されるカルボキシル基を有する不飽和化合物０．１〜２０モルを共重合した共重合体であり、より好ましくは一般式［１］で表される化合物１モルに対して、一般式［２］で表される化合物１．５〜１２モルを共重合した共重合体である。一般式［１］で表される化合物１モルに対する一般式［２］で表される化合物の量が０．１モル未満であっても、２０モルを超えても、孔食を抑制する効果が十分に発現しないおそれがある。（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体の重量平均分子量は、３，０００〜１５，０００であることが好ましく、５，０００〜１２，０００であることがより好ましい。なお、本発明において、重合体の分子量は、下記条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定し、ポリエチレングリコール標準試料に換算して求めた重量平均分子量である。
使用カラム：トーソーＴＳＫ−Ｇｅｌ  Ｇ３０００ＰＷＸＬ及びＧ４０００ＰＷＸＬ
溶離液    ：０．２ｍｏｌｅ／Ｌ−ＮａＣｌ水溶液
検出器    ：ＲＩ
分離条件  ：カラム温度４０℃  溶離液流量０．６ｍＬ／ｍｉｎ
サンプル  ：０．４％  ２００μＬ
ＰＥＧ標準試料：ＧＬサイエンス社製のＰＥＧ標準物質（分子量百〜数万の１０種類）
本発明に用いる（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体の製造方法に特に制限はなく、例えば、一般式［１］で表される共役ジエンのスルホン化物と一般式［２］で表されるカルボキシル基を有する不飽和化合物を水に溶解し、ラジカル重合開始剤を用いて水溶液重合することができる。
本発明においては、（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体として、一般式［１］で表される共役ジエンのスルホン化物と一般式［２］で表されるカルボキシル基を有する不飽和化合物に加えて、さらに他の単量体を共重合した共重合体を用いることができる。
本発明に用いる炭素数４〜１０のアルケンとしては、例えば、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、４−メチル−１−ヘキセン、５−メチル−１−ヘキセン、１−オクテン、５−メチル−１−ヘプテン、１−ノネン、１−デセンなどを挙げることができる。
本発明において、（Ｂ）疎水基を有する共重合体は、マレイン酸１モルに対して、炭素数４〜１０のアルケン０．８〜１．３モルを共重合した共重合体であり、より好ましくはマレイン酸１モルに対して、炭素数４〜１０のアルケン０．９５〜１．１モルを共重合した共重合体である。マレイン酸１モルに対するアルケンの量が０．８モル未満であっても、１．３モルを超えても、孔食を抑制する効果が十分に発現しないおそれがある。（Ｂ）疎水基を有する重合体の重量平均分子量は、４，０００〜５０，０００であることが好ましく、５，０００〜３５，０００であることがより好ましい。
本発明に用いる（Ｂ）疎水基を有する共重合体の製造方法に特に制限はなく、例えば、無水マレイン酸とアルケンを無溶媒で、又は、有機溶媒の存在下に、ラジカル重合開始剤を用いて重合し、得られた無水マレイン酸／アルケンの共重合体を加水分解することによって得ることができる。
本発明においては、（Ｂ）疎水基を有する共重合体として、マレイン酸と炭素数４〜１０のアルケンに加えて、さらに他の単量体を共重合した共重合体を用いることができる。
本発明に用いる（Ｃ）アゾール化合物は、ヘテロ原子２個以上を含む五員環を有する芳香族化合物であって、ヘテロ原子の少なくとも１個が窒素原子である化合物である。アゾール化合物としては、ピラゾール、イミダゾール、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、テトラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、インダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、トリルトリアゾールなどを挙げることができる。これらの中で、ベンゾトリアゾール及びトリルトリアゾールを好適に用いることができる。
本発明の金属の孔食抑制剤は、（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体１重量部に対して、（Ｂ）疎水基を有する共重合体０．０５〜８重量部を含有することが好ましく、０．１〜４重量部を含有することがより好ましく、０．２５〜１．５重量部を含有することがさらに好ましい。（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体１重量部に対する（Ｂ）疎水基を有する共重合体の量が０．０５重量部未満であっても、８重量部を超えても、孔食を抑制する効果が十分に発現しないおそれがある。
本発明の金属の孔食抑制剤は、（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体１重量部に対して、（Ｃ）アゾール化合物０．００５〜０．１重量部を含有することが好ましく、０．００７〜０．０７重量部を含有することがより好ましい。（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体１重量部に対する（Ｃ）アゾール化合物の量が０．００５重量部未満であると、孔食を抑制する効果が十分に発現しないおそれがある。（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体１重量部に対する（Ｃ）アゾール化合物の量は、０．１重量部以下で十分な孔食抑制効果が発現し、通常は（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体１重量部に対して０．１重量部を超える（Ｃ）アゾール化合物を含有させる必要はない。
本発明の金属の孔食抑制剤の剤型に特に制限はなく、例えば、（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）疎水基を有する共重合体及び（Ｃ）アゾール化合物を含有する１剤型とすることができ、（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）疎水基を有する共重合体及び（Ｃ）アゾール化合物の任意の２種と他の１種を組み合わせた２剤型とすることもでき、あるいは、（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）疎水基を有する共重合体及び（Ｃ）アゾール化合物を別々に添加する３剤型とすることもできる。これらの中で、１剤型は、薬剤注入設備が簡略化され、添加濃度比も一定に保たれるので、好適に用いることができる。１剤にする際には、孔食抑制剤の安定化のために、水酸化アルカリや、鉱酸、有機酸などの酸類を添加することができる。また、防食効果を高めるために、リン酸塩、重合リン酸塩、ホスホン酸、亜鉛塩、アルミン酸塩、モリブデン酸塩などの防食剤を、本発明の孔食抑制剤に配合することができ、あるいは、これらの防食剤を水系に添加することもできる。
本発明の金属の孔食抑制方法においては、本発明の金属の孔食抑制剤を、（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）疎水基を有する共重合体及び（Ｃ）アゾール化合物の合計として、水系に１〜１００ｍｇ／Ｌ、より好ましくは１０〜７０ｍｇ／Ｌ、さらに好ましくは１５〜５０ｍｇ／Ｌ添加する。（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）疎水基を有する共重合体及び（Ｃ）アゾール化合物の合計の添加量が１ｍｇ／Ｌ未満であると、金属の孔食を抑制する効果が十分に発現しないおそれがある。（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）疎水基を有する共重合体及び（Ｃ）アゾール化合物の合計の添加量が１００ｍｇ／Ｌを超えると、スルホン酸基を有する共重合体のキレート作用により防食皮膜の形成が遅くなったり、金属イオンと共重合体がキレート化合物を形成して着色するなどの障害が発生するおそれがある。
本発明において、（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体と（Ｂ）疎水基を有する共重合体の混合物は、銅材質に対してキレート作用により防食皮膜の形成を阻害する場合がある。系内の銅材質が腐食して水中の全銅イオン濃度が高まると、鉄系金属の表面に溶解した銅イオンが電着して腐食を促進する。本発明においては、（Ｃ）アゾール化合物の添加により、銅の防食皮膜の形成が促進されるので、効果的に水系における金属の孔食が抑制されると推定される。
本発明の金属の孔食抑制剤及び孔食抑制方法によれば、一定期間の孔食の深さを３０〜６５％減少することができる。孔食深さの進行は、経験的に時間の１／３乗に比例するので、設備寿命ｔ（月）、設備の金属厚さｄ（ｍｍ）、初期１ヶ月間の孔食深さｋ（ｍｍ）の間に、ｔ＝ｄ３／ｋ３という関係が成り立ち、本発明により設備の寿命を３〜２０倍に延長することができる。
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例においては、下記の重合体（すべてナトリウム塩）を用いた。
（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体
重合体Ｄ：イソプレンスルホン酸／アクリル酸共重合体、モル比２０：８０、重量平均分子量７，５００。
重合体Ｅ：イソプレンスルホン酸／アクリル酸共重合体、モル比１０：９０、重量平均分子量９，０００。
重合体Ｇ：イソプレンスルホン酸／アクリル酸共重合体、モル比１０：９０、重量平均分子量２３，０００。
重合体Ｈ：イソプレンスルホン酸／アクリル酸／メタクリル酸２−ヒドロキシエチル共重合体、モル比２０：６５：１５、重量平均分子量６，５００。
（Ｂ）疎水性基を有する共重合体
重合体Ａ：マレイン酸／イソブチレン共重合体、モル比５０：５０、重量平均分子量１４，０００。
重合体Ｂ：マレイン酸／１−ヘキセン共重合体、モル比４５：５５、重量平均分子量２０，０００。
重合体Ｃ：マレイン酸／１−ペンテン共重合体、モル比５３：４７、重量平均分子量６，５００。
（Ｄ）その他の重合体
重合体Ｆ：ポリマレイン酸、重量平均分子量６００。
重合体Ｉ：マレイン酸／２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体、モル比８０：２０、重量平均分子量２，０００。
また、Ｆｉｇ．１に示す通水試験装置を用いて、孔食抑制効果を評価した。水量５２Ｌのタンク１から、ポンプ２により試験水を送り、流速０．５ｍ／ｓで炭素鋼管３、炭素鋼管４及び銅管５を通過したのち、腐食計６を経由してタンクに循環した。ｐＨ８．８、Ｍアルカリ度３００ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ、カルシウム硬度３００ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ、シリカ濃度１００ｍｇＳｉＯ２／Ｌの試験水を、タンクに６３４ｍＬ／ｈ供給し、過剰の水をタンクより溢流させた。試験水の滞留時間は、８２時間である。試験水の温度を３０℃に調整し、タンク底部の曝気管から１０Ｌ／ｍｉｎの空気を送って曝気した。３０日間連続して通水したのち、炭素鋼管３で最大孔食深さ（ｍｍ／３０日）を測定した。また、腐食計により、１日１回、分極抵抗法で炭素鋼と銅の腐食速度（ｍｄｄ＝ｍｇ・ｄｍ−２・ｄａｙ−１）を測定し、３０日間の平均値を算出した。
実施例１
試験水に、（Ａ）重合体Ｄ３２ｍｇ／Ｌ、（Ｂ）重合体Ａ８ｍｇ／Ｌ及び（Ｃ）ベンゾトリアゾール１ｍｇ／Ｌを添加して試験を行った。炭素鋼の最大孔食深さは０．２１ｍｍ／３０日であり、炭素鋼の腐食速度は３．２ｍｄｄ、銅の腐食速度は０．９ｍｄｄであった。
実施例２
試験水に、（Ａ）重合体Ｄ２４ｍｇ／Ｌ、（Ｂ）重合体Ａ１６ｍｇ／Ｌ及び（Ｃ）ベンゾトリアゾール１ｍｇ／Ｌを添加して試験を行った。
実施例３
試験水に、（Ａ）重合体Ｄ２０ｍｇ／Ｌ、（Ｂ）重合体Ａ２０ｍｇ／Ｌ及び（Ｃ）ベンゾトリアゾール０．５ｍｇ／Ｌとトリルトリアゾール０．５ｍｇ／Ｌを添加して試験を行った。
実施例４〜１０
試験水に、第１表に示す（Ａ）スルホン酸基を有する共重合体、（Ｂ）疎水基を有する共重合体及び（Ｃ）アゾール化合物を添加して試験を行った。
比較例１
試験水に、（Ｂ）重合体Ａ４０ｍｇ／Ｌ及び（Ｃ）ベンゾトリアゾール０．０５ｍｇ／Ｌを添加して試験を行った。炭素鋼の最大孔食深さは０．３０ｍｍ／３０日であり、炭素鋼の腐食速度は３．６ｍｄｄ、銅の腐食速度は１．６ｍｄｄであった。
比較例２〜８
試験水に、第１表に示す化合物を添加して試験を行った。
実施例１〜１０及び比較例１〜８の結果を、第１表に示す。
【表１】
0004641027.tif 000006
第１表に見られるように、（Ａ）イソプレンスルホン酸とアクリル酸の共重合体、（Ｂ）マレイン酸とアルケンの共重合体及び（Ｃ）ベンゾトリアゾール又はベンゾトリアゾールとトリルトリアゾールを試験水に添加した実施例１〜１０では、炭素鋼の最大孔食の深さが０．１７〜０．２７ｍｍ／３０日で、孔食抑制効果が発現している。また、炭素鋼の腐食速度が１．３〜３．８ｍｄｄ、銅の腐食速度が０．７〜０．９ｍｄｄで、炭素鋼と銅の腐食も抑制されている。
これに対して、（Ｂ）マレイン酸／イソブチレンの共重合体と（Ｃ）ベンゾトリアゾールを添加した比較例１、（Ａ）イソプレンスルホン酸／アクリル酸の共重合体のみを添加した比較例２、（Ｂ）マレイン酸／アルケンの共重合体のみを添加した比較例３、（Ｄ）ポリマレイン酸と（Ｂ）マレイン酸／イソブチレンの共重合体と（Ｃ）トリルトリアゾールを添加した比較例４、（Ａ）イソプレンスルホン酸／アクリル酸の共重合体と（Ｂ）マレイン酸／１−ヘキセンの共重合体を添加した比較例５、（Ａ）イソプレンスルホン酸／アクリル酸／メタクリル酸２−ヒドロキシエチルの共重合体と（Ｂ）マレイン酸／１−ヘキセンの共重合体を添加した比較例６、（Ｄ）マレイン酸／２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸の共重合体と（Ｂ）マレイン酸／イソブチレンの共重合体を添加した比較例７、（Ｂ）マレイン酸／１−ヘキセンの共重合体のみを添加した比較例８では、炭素鋼の最大孔食の深さが０．３０〜０．４８ｍｍ／３０日で、孔食抑制効果はほとんど発現していない。また、炭素鋼の腐食速度が３．４〜６．２ｍｄｄ、銅の腐食速度が１．５〜２．２ｍｄｄで、銅に対する腐食抑制効果が弱い。アゾール化合物を添加していない系では銅が腐食し、溶出した銅イオンが炭素鋼の表面に電着し、炭素鋼の腐食が加速されたと考えられる。
【産業上の利用可能性】
本発明の金属の孔食抑制剤及び孔食抑制方法によれば、開放循環冷却水系において、リン化合物や亜鉛塩などの重金属塩を用いることなく、炭素鋼の孔食の進行を抑制し、熱交換器などの水と接する設備の寿命を効果的に延長することができる。
【図１】
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