(57)【要約】  システムの表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は防止するための組成物が、酸性成分、湿潤剤、及び腐食防止剤を含む。組成物は更に水を含み得る。酸性成分はアルカンスルホン酸、例えば、メタンスルホン酸（ＭＳＡ）を含む。湿潤剤は界面活性剤を含む。腐食防止剤は両性界面活性剤を含む。アルカンスルホン酸は、少なくとも約５０質量パーセント（質量％）の量で存在し、界面活性剤は約０．１〜約３０質量％の量で存在し、両性界面活性剤は約０．０２５〜約２０質量％の量で存在し、それぞれアルカンスルホン酸、界面活性剤、及び両性界面活性剤が組み合わされた１００質量％を基準とする。システムの表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は防止する方法は、システムの表面と組成物とを接触させる工程を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムの表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は抑制するための組成物であって、
前記組成物は、
ｉ）アルカンスルホン酸を含む酸性成分；
ｉｉ）界面活性剤を含む湿潤剤；及び
ｉｉｉ）両性界面活性剤を含む腐食防止剤；
を含み、
前記アルカンスルホン酸は少なくとも約５０質量パーセント（質量％）の量で存在し、前記界面活性剤は約０．１質量％〜約３０質量％の量で存在し、且つ前記両性界面活性剤は約０．０２５質量％〜約２０質量％の量で存在し、それぞれ前記アルカンスルホン酸、前記界面活性剤、及び前記両性界面活性剤が組み合わされた１００質量％を基準とする、前記組成物。
【請求項２】
前記アルカンスルホン酸がメタンスルホン酸（ＭＳＡ）である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記アルカンスルホン酸が、約５０質量％〜約９９質量％、あるいは約６５質量％〜約９５質量％の量で存在し、それぞれ前記アルカンスルホン酸、前記界面活性剤、及び前記両性界面活性剤が組み合わされた１００質量％を基準とする、請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
前記湿潤剤の前記界面活性剤が非イオン性界面活性剤である、請求項１から３までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項５】
前記湿潤剤の前記界面活性剤が、前記腐食防止剤の前記両性界面活性剤とは異なる両性界面活性剤である、請求項１から３までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項６】
前記湿潤剤の前記界面活性剤がアルコールアルコキシレート、あるいはアルコールエトキシレートである、請求項１から３までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
前記湿潤剤の前記界面活性剤が、約１質量％〜約２５質量％、あるいは約５質量％〜約２０質量％の量で存在し、それぞれ前記アルカンスルホン酸、前記界面活性剤、及び前記両性界面活性剤が組み合わされた１００質量％を基準とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項８】
前記腐食防止剤の前記両性界面活性剤が、プロピオネート、あるいはアンホジアセテートである、請求項１から７までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項９】
前記腐食防止剤の前記両性界面活性剤が、約０．０２５〜約１０質量％、あるいは約０．２５〜約５質量％の量で存在し、それぞれ前記アルカンスルホン酸、前記界面活性剤、及び前記両性界面活性剤が組み合わされた１００質量％を基準とする、請求項１から８までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１０】
更に水を含む、請求項１から９までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１１】
前記水が１００質量部の前記組成物を基準として少なくとも７５質量部の量で存在する、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
スケールが炭酸カルシウムを含む、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１３】
表面が金属を含む、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１４】
システムが熱伝達システムである、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１５】
システムの表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は抑制するための方法であって、
前記方法は、
ｉ）アルカンスルホン酸を含む酸性成分；
ｉｉ）界面活性剤を含む湿潤剤；及び
ｉｉｉ）両性界面活性剤を含む腐食防止剤；
を含む組成物と、システムの表面とを接触させる工程を含み、
その際、アルカンスルホン酸が、少なくとも約５０質量パーセント（質量％）の量で存在し、界面活性剤が約０．１質量％〜約３０質量％の量で存在し、且つ両性界面活性剤が約０．０２５質量％〜約２０質量％の量で存在し、それぞれアルカンスルホン酸、界面活性剤、及び両性界面活性剤が組み合わされた１００質量％を基準とする、前記方法。
【請求項１６】
前記組成物が更に水を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
水が１００質量部の組成物を基準として少なくとも７５質量部の量で存在する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
スケールが炭酸カルシウムを含む、請求項１５から１７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
表面が金属を含む、請求項１５から１８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
システムが熱伝達システムである、請求項１５から１９までのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１１年１１月３０日に出願された、米国特許仮出願第６１／５６５，０９０号の利益を主張し、その全体が本願明細書に援用されている。
【０００２】
発明の属する技術分野
本発明は概してシステム表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は抑制するための組成物に関し、更に詳細には酸性の成分、湿潤剤、及び腐食防止剤を含む組成物に関し、且つ該システム表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は抑制するための方法に関する。
【０００３】
関連技術の説明
酸洗浄は、冷却塔からの無機スケールの堆積を除去するための従来法である。除去されない場合、スケールは冷却塔の効率を低下させ、これはより低いΔＴ、即ち、より小さい冷却塔の熱い側と冷たい側との間の水温差に反映される。冷却塔は、多くの場合、金属部品（例えば、配管、熱交換器など）を含有するので、金属表面が酸によって損傷するのを防ぐために、酸洗浄工程中に適合性の腐食防止剤が必要とされている。
【０００４】
スケールの蓄積とそれらの除去は、運転コストの増大と頻繁なシステムのシャットダウンにつながり得る。更に、スケールの堆積物はおおよそ純粋ではなく、多くの場合、更なる操作上の問題を引き起こし得る微生物や有機汚染物質を含有する。例えば、スケールに含有される硫酸塩還元細菌は、下にある金属表面の微生物によって誘発される腐食（又は「堆積物下腐食」）を引き起こす。広範囲にわたる腐食は、システムのダウンタイム（例えば、製造プロセスでの生産性の低下）に関連した法外な修理費用とコストにつながり得る。
【０００５】
塩酸（ＨＣｌ）は通例、従来のＨＣｌ腐食防止剤と一緒に酸洗浄プロセスで使用されている。しかしながら、ＨＣｌの使用に対する関心事は、有害な蒸気への暴露のリスクのための安全な取り扱いである。具体的には、塩酸の霧と溶液の両方がヒトの組織への腐食作用を有しており、呼吸器、眼、皮膚、及び腸に損傷を与える可能性がある。システム洗浄に利用される他の従来の酸も同様のリスクをもたらし得る。
【０００６】
上記に鑑み、システムの表面からスケールを除去するための改良された組成物を提供する機会が残されている。また、システムの表面からスケールを除去するための改良された方法を提供する機会が残っている。
【０００７】
発明の概要及び利点
本発明は、システムの表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は抑制するための組成物を提供する。組成物は、酸性成分、湿潤剤、及び腐食防止剤を含む。酸性成分はアルカンスルホン酸を含む。湿潤剤は界面活性剤を含む。腐食防止剤は、湿潤剤の界面活性剤とは異なる両性界面活性剤を含む。アルカンスルホン酸は、少なくとも約５０質量パーセント（質量％）の量で存在する。湿潤剤の界面活性剤は、約０．１質量％〜約３０質量％の量で存在する。腐食防止剤の両性界面活性剤は、約０．０２５質量％〜約２０質量％の量で存在する。上記の質量パーセントは、それぞれ１００質量％の組み合わせたアルカンスルホン酸、界面活性剤、及び両性界面活性剤を基準とする。本発明はまた、組成物とシステムの表面とを接触させることによってシステムの表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は抑制する方法を提供する。
【０００８】
組成物は、優れたスケール除去特性を有し且つ環境に配慮している。組成物はまた、他の従来の組成物、例えば、塩酸（ＨＣｌ）を利用するものと比較して取り扱い及び使用が容易である。この方法は、組成物を利用することによるシステムからのスケールの優れた除去を提供する。
【０００９】
図面の簡単な説明
本発明の他の利点は容易に理解され、添付の図面と関連して考慮される際に、以下の詳細な説明を参照することによってよりよく理解される。
図１は、実施例の項に示された様々な例の腐食量を示す棒グラフである。
図２は、様々な例のスケールの溶解量を示す棒グラフである。
図３は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
図４は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
図５は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
図６は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
図７は、様々な例の腐食量を示す棒グラフである。
図８は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
図９は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
図１０は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
図１１は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
図１２は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
図１３は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
図１４は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
図１５は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
図１６は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
図１７は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
【００１０】
発明の詳細な説明
本発明は、システムの表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は抑制するための組成物を提供する。典型的には、組成物は、システムの表面上のスケールを溶解するのに少なくとも有用であり、また、そのような問題が生じる場合、システムの表面上のスケールの再堆積を抑制するのに有用であり得る。スケールはまた、当該技術分野における汚れ／汚染を意味し得る。組成物は、以下に更に記載されるような、従来の酸洗浄溶液、例えば、塩酸（ＨＣｌ）洗浄液を置き換えるのに特に有用である。
【００１１】
システムの表面は、典型的には、金属又はそれらの合金、例えば、鉄、鋼、アルミニウム、クロム、銅等、又は合金／それらの組み合わせから形成されている。合金の更に具体的な例としては、軟鋼及び亜鉛メッキ鋼が挙げられるが、これらに限定されない。この組成物は、かかる表面に特に有用である。表面は、他の材料、例えば、複合材、プラスチック、セラミック等からでも同様に形成され得る。例えば、表面は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のポリマー材料を含んでもよい。表面はまた、合金及びプラスチックなどの異なる材料の組み合わせを含んでもよい。
【００１２】
表面は、システムの内表面又は外表面であってよい。内表面の例としては、パイプライン、ボイラー、化学プラント等で見られるものが挙げられる。外表面の例としては、蒸発器、コンベア、製造工場、家庭等で見られるものが挙げられる。
【００１３】
典型的には、システムがスケールの蓄積が問題となるものである。システムは、それ自体は様々なタイプ、例えば、熱伝達システム、濾過システム、蒸着システム等であってよい。組成物は、冷却塔、シェル及びチューブ交換器、プレート熱交換器、プレート及びシェル熱交換器等の熱伝達システムに特に有用であることが見出されている。一般的には、スケール及び腐食の問題が発生する全てのシステムは、組成物の使用によって利益を得ることができる。表面／システムの更なる例としては、タービン、船体、太陽電池パネル、逆浸透膜、加熱要素、反応器、石油貯留層、井戸、地熱井、及び油井が挙げられるが、これらに限定されない。システムは工業、商業、又は住宅環境であってもよい。システムの具体例が上記されているが、組成物は、様々なシステム及び表面に使用され得る。簡単に言えば、組成物は、任意の特定の使用に限定されない。更なる例としては、工業的環境（Ｉ＆Ｉ）で見られるシステム及び表面、例えば、乳製品及び食品加工機器、並びに他の環境で見られるシステム及び表面、例えば、硬質表面、キッチン表面、浴室表面等が挙げられる。
【００１４】
スケールは、表面／システムの種類に応じて、様々な成分で構成され得る。例えば、熱伝達システムとしては、典型的には硬水の使用が見られるスケールが挙げられるのに対して、蒸発システムとしては、蒸着システムの生成物を濃縮させることから生じるスケール、例えば、リン酸が挙げられる。スケールの例としては、水溶液からの固体塩、酸化物、及び水酸化物の結晶又は非晶質形態（例えば、炭酸カルシウム及び硫酸カルシウム）、腐食／錆、ビール石（beerstone）、乳石（milkstone）、植物石、リン酸塩、石灰、ケイ酸塩等が挙げられる。典型的には、組成物は、当該技術分野において塩基性であると考えられるスケールに最も有用である。組成物はまた、炭酸カルシウムスケールなどの硬水を使用することから形成されるスケールに特に有用であることが判明した。
【００１５】
組成物は、酸性の成分、湿潤剤、及び腐食防止剤を含む。特定の実施態様では、組成物は更に水を含む。
【００１６】
酸性の成分はアルカンスルホン酸を含む。あるいは、酸性の成分は、それ自体がアルカンスルホン酸であるか又は１種以上の追加成分、例えば、水を含んでよい。酸性成分が水を含む場合、アルカンスルホン酸は、様々な濃度で提供され得る。酸性成分は、スケールの溶解に有用である。
【００１７】
アルカンスルホン酸は、短鎖アルカンスルホン酸、例えば、１〜４個の炭素原子を有するもの（例えば、プロピル、エチル又はメチル部分を有するもの）であってよい。一般的には、アルカンスルホン酸は、メタンスルホン酸（ＭＳＡ）である。ＭＳＡは、完全に非酸化性で且つ熱的に安定であると考えられる強有機酸であり、これは高度に可溶性の塩を形成する。ＭＳＡの塩の溶解度によって、洗浄組成物は、従来の酸洗浄剤を交換するのに特に有用になる。更に、ＭＳＡは、低い蒸気圧を有し、臭気がなく、且つ生分解性である。このように、洗浄組成物は、取り扱い及び使用が容易である。
【００１８】
特定の実施態様では、組成物は、リン酸を実質的に含まない〜完全に含まない。関連する実施態様では、組成物は、塩酸を実質的に含まない〜完全に含まない。これらの実施態様は、システムの表面への腐食量を最小にするのに有用であるだけでなく、組成物の取り扱いの容易性も改善する。典型的には、組成物はこれらの両方の酸を完全に含まない。
【００１９】
特定の実施態様では、上記で触れたように、酸性成分は水性である。酸性成分が水性である場合、アルカンスルホン酸、例えばＭＳＡは、典型的には、それぞれ１００質量部の酸性成分を基準として、約３５〜約９５質量部、又は約５０〜約８５質量部、又は約６５〜約８５質量部、又は約７０質量部の量で存在する。本願明細書に記載された全ての範囲は、明示的な範囲外で変化し得るが、典型的にはかかる範囲内の全体値及び小数値の両方である。
【００２０】
非限定例の適切な酸性成分は、ＬＵＴＲＯＰＵＲ（登録商標）、例えば、ＬＵＴＲＯＰＵＲ（登録商標）ＭＳＡの商品名で、ニュージャージー州、フォーハムパークのＢＡＳＦ社から市販されている。特定の実施態様では、ＭＳＡは、クロロ酸化プロセスからではなく、空気酸化プロセスによって形成されたものである。このように、ＭＳＡは、例えば、１ｍｇ／ｋｇ未満などの少ない金属含量を有し、且つ一般に腐食性のクロロ化合物を僅かに含む〜全く含まない。好適な酸性成分の他の非限定的例は、Eiermannらによる米国特許第６，５３１，６２９号、Richardsによる米国特許出願公開第２００８／０１６１５９１号に記載されており、それらの開示は、本願明細書に記載された本発明の一般的な範囲と矛盾しない程度に、その全体が本願明細書に援用されている。酸性成分は、異なるアルカンスルホン酸の組み合わせを含んでよい。
【００２１】
湿潤剤は界面活性剤を含む。あるいは、湿潤剤は、界面活性剤であってよく又は１種以上の追加成分、例えば、水を含んでよい。湿潤剤が水を含む場合、界面活性剤は、様々な濃度で提供され得る。湿潤剤は、スケールの溶解を補助するのに有用である。具体的には、湿潤剤は、更に後述するように、腐食防止剤の特定の負の態様を打ち消すのに役立つと考えられている。
【００２２】
特定の実施態様では、湿潤剤の界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、又はそれらの組み合わせの群から選択される。一実施態様では、湿潤剤は、非イオン性界面活性剤を含む。別の実施態様では、湿潤剤は、両性界面活性剤を含む。別の実施態様では、湿潤剤は、アニオン性界面活性剤を含む。別の実施態様では、湿潤剤は、カチオン性界面活性剤を含む。他の実施態様では、湿潤剤は、２種以上の上記界面活性剤の組み合わせを含む。
【００２３】
好適な非イオン性界面活性剤の非限定的例としては、ポリアルキレンオキシド界面活性剤（ポリオキシアルキレン界面活性剤又はポリアルキレングリコール界面活性剤としても知られる）が挙げられる。好適なポリアルキレンオキシド界面活性剤としては、ポリオキシプロピレン界面活性剤及びポリオキシエチレングリコール界面活性剤が挙げられる。この種の好適な界面活性剤は、合成有機ポリオキシプロピレン（ＰＯ）−ポリオキシエチレン（ＥＯ）ブロックコポリマーである。これらの界面活性剤は、一般に、ＥＯブロック及びＰＯブロック、ポリオキシプロピレン単位のセンターブロック（ＰＯ）を含み、ポリオキシプロピレン単位の上にグラフトしたポリオキシエチレンのブロック又はＰＯブロックが結合したＥＯのセンターブロックを有するジブロックポリマーを含む。更に、この界面活性剤は、分子内にポリオキシエチレン又はポリオキシプロピレンのいずれかの更なるブロックを有し得る。界面活性剤はまた、ブチレンオキシド（ＢＯ）ブロックを含んでもよく、且つ２種又は３種のアルキレンオキシド、例えば、ＥＯ／ＰＯ／ＢＯ、ＥＯ／ＰＯ／ＰＯ、ＥＯ／ＥＯ／ＰＯ等のランダムな組み込みを含み得る。かかる界面活性剤は、当該技術分野では「ヘテリック」ブロック界面活性剤と呼ばれ得る。いかなる特定の理論によって拘束又は限定されるものではないが、湿潤剤の界面活性剤中の脂肪尾部の存在がスケール除去の目的に有用であり得ると考えられている。特定の実施態様では、非イオン性界面活性剤は、６〜３６個、８〜２２個、８〜１６個、１０〜１４個、又は１２〜１４個の炭素原子を有する脂肪尾部を有する。これらの脂肪尾部は、界面活性剤のブロックを構築することによって、例えば、脂肪アルコールによって付与され得る。具体的な例としては、ラウリルミリスチルアルコールは、非イオン性界面活性剤にＣ１２〜１４脂肪尾部を付与し得る。
【００２４】
好適な非イオン性界面活性剤の更なる非限定的例としては、アルコールアルコキシレートが挙げられる。好適なアルコールアルコキシレートとしては、直鎖アルコールエトキシレートが挙げられる。追加のアルコールアルコキシレートとしては、アルキルフェノールエトキシレート、分枝鎖状アルコールエトキシレート、第２級アルコールエトキシレート、ヒマシ油エトキシレート、アルキルアミンエトキシレート（アルコキシル化アルキルアミンとしても知られる）、獣脂アミンエトキシレート、脂肪酸エトキシレート、ソルビトールオレイン酸エトキシレート、末端キャップエトキシレート、又はこれらの組み合わせが挙げられる。更なる非イオン性界面活性剤としては、アミド、例えば、脂肪酸アルカノールアミド、アルキルジエタノールアミド、ココナッツジエタノールアミド、ラウラミドジエタノールアミド、ココアミドジエタノールアミド、ポリエチレングリコールココアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、又はそれらの組み合わせが挙げられる。一層更なる非イオン性界面活性剤としては、ポリアルコキシル化脂肪族塩基、ポリアルコキシル化アミド、グリコールエステル、グリセロールエステル、アミンオキシド、リン酸エステル、リン酸アルコール、脂肪トリグリセリド、脂肪トリグリセリドエステル、リン酸アルキルエーテル、アルキルエステル、アルキルフェノールエトキシレートホスフェートエステル、アルキル多糖類、ブロックコポリマー、アルキルポリグルコシド、又はそれらの組み合わせが挙げられる。一実施態様では、湿潤剤は、アルコキシル化アルキルアミンを含む非イオン性界面活性剤のブレンドを含む。
【００２５】
好適な湿潤剤の非限定的例は、ＰＬＵＲＡＦＡＣ（登録商標）；ＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）；ＴＥＴＲＯＮＩＣ（登録商標）；ＬＵＴＲＯＰＵＲ（登録商標）；ＬＵＴＥＮＳＯＬ（登録商標）、例えば、ＬＵＴＥＮＳＯＬ（登録商標）Ａ６５Ｎ；ＥＭＵＬＡＮ（登録商標）、例えば、ＥＭＵＬＡＮ（登録商標）ＨＥ５０；及びＡＲＬＹＰＯＮ（登録商標）、例えば、ＡＲＬＹＰＯＮ（登録商標）ＶＰＣの商品名で、ＢＡＳＦ社から市販されている。好適な湿潤剤の更なる非限定的例は、ＥＭＰＩＬＡＮ（登録商標）、例えば、ＥＭＰＩＬＡＮ（登録商標）ＫＢ及びＥＭＰＩＬＡＮ（登録商標）ＫＣ；ＳＵＲＦＯＮＩＣ（登録商標）Ｌ１２；ＴＥＲＩＣ（登録商標）１２Ａ；及びＥＣＯＴＥＲＩＣ（登録商標）、例えば、ＥＣＯＴＥＲＩＣ（登録商標）Ｂ３０及びＥＣＯＴＥＲＩＣ（登録商標）Ｂ３５の商品名で、ハンツマンから市販されている。好適な湿潤剤の更なる非限定的例は、ＮａｔＳｕｒｆ（商標）、例えば、ＮａｔＳｕｒｆ（商標）２６５の商品名でクローダから市販されている。好適な湿潤剤の更なる非限定的例は、ＢＩＯ−ＳＯＦＴ（登録商標）、例えば、ＢＩＯ−ＳＯＦＴ（登録商標）Ｎ１、Ｎ２３、及びＮ９１シリーズの商品名で、ステパンから市販されている。好適な湿潤剤の一層更なる非限定的例は、ＮＯＮＩＤＥＴ（登録商標）及びＴＯＭＡＤＯＬ（登録商標）の商品名で、エアプロダクツから市販されている。湿潤剤が、２種以上の異なる界面活性剤の組み合わせを含み得ることが理解されるべきである。
【００２６】
腐食防止剤は、両性界面活性剤を含む。あるいは、腐食防止剤は、両性界面活性剤であるか又は１種以上の追加成分、例えば、水を含んでもよい。腐食防止剤が水を含む場合、両性界面活性剤は、様々な濃度で提供され得る。腐食防止剤は、表面の腐食を防止するのに有用である。
【００２７】
好適な両性界面活性剤の非限定的例としては、ベタイン、イミダゾリン、及びプロピオネートが挙げられる。適切な両性界面活性剤の更なる例としては、スルタイン、アンホプロピオネート、アンフロジプロピオネート（amphrodipropionates）、アミノプロピオネート、アミノジプロピオネート、アンホアセテート、アンホジアセテート、及びアンホヒドロキシプロピルスルホネートが挙げられる。特定の実施態様では、両性界面活性剤は、プロピオネート又はアンホジアセテートのうち少なくとも１種である。別の方法では、腐食防止剤は、プロピオネート、アンホジアセテート、プロピオネート及びアンホジアセテートの両方を含み得る。好適な両性界面活性剤の更なる具体例としては、Ｎ−アシルアミノ酸、例えば、Ｎ−アルキルアミノアセテート及びジナトリウムココアンホジアセテート；及びアミンオキシド、例えば、ステアラミンオキシドが挙げられる。一実施態様では、両性界面活性剤は、ジナトリウムココアンホジアセテートを含む。
【００２８】
特定の実施態様では、両性界面活性剤は、以下の式Ｉ）又はＩＩ）によって示される：
Ｉ）ＲＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＭ
ＩＩ）ＲＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＭ）２
（式中、Ｍは塩形成カチオン（例えば、Ｎａ又はＨ）であり且つＲは長鎖脂肪酸ＲＣＯＯＨ、例えば、Ｃ７〜Ｃ３５、又はＣ７〜Ｃ１８脂肪酸の炭化水素部分である）。かかる両性界面活性剤としては、ナトリウムＮ−ココ−β−アミノプロピオネート、Ｎ−ココ−βアミノプロピオン酸；Ｎ−ラウリル、ミリスチル−β−アミノプロピオン酸；ジナトリウムＮ−獣脂−β−イミノプロピオネート；ジナトリウムＮ−ラウリル−β−イミノプロピオネート（ナトリウムラウリミノジプロピオネートとしても知られている）；及びＮ−ラウリル−β−イミノプロピオン酸の部分ナトリウム塩が挙げられる。一実施態様では、両性界面活性剤は、ナトリウムラウリミノジプロピオネートを含む。
【００２９】
上で示唆したように、特定の実施態様では、腐食防止剤は水性である。腐食防止剤が水性である場合、両性界面活性剤は、典型的には、それぞれ１００質量部の腐食防止剤を基準として、約１５〜約９５質量部、約２０〜約８０質量部、約２５〜約６０質量部、又は約３０〜約５０質量部の量で存在する。
【００３０】
非限定的例の好適な腐食防止剤は、ＤＥＲＩＰＨＡＴ（登録商標）、例えば、ＤＥＲＩＰＨＡＴ（登録商標）１５１、ＤＥＲＩＰＨＡＴ（登録商標）１５１Ｃ、ＤＥＲＩＰＨＡＴ（登録商標）１５４、ＤＥＲＩＰＨＡＴ（登録商標）１６０Ｃ、及びＤＥＲＩＰＨＡＴ（登録商標）１７０Ｃ；ＭＡＦＯ（登録商標）、例えば、ＭＡＦＯ（登録商標）１３ＭＯＤ１；及びＤＥＨＹＴＯＮ（登録商標）、例えば、ＤＥＨＹＴＯＮ（登録商標）ＤＣの商品名でＢＡＳＦ社から市販されている。更に好適な例は、ＲＯＤＩＮＥ（登録商標）、例えば、ＲＯＤＩＮＥ（登録商標）２１３−ＳＦの商品名で、ミシガン州、マディソンハイツのヘンケル社から市販されている。腐食防止剤は、２種以上の異なる両性界面活性剤の組み合わせを含んでよい。
【００３１】
アルカンスルホン酸は、典型的には、少なくとも約５０質量パーセント（質量％）、又は約５０〜約９９質量パーセント（質量％）、約６５〜約９５質量パーセント（質量％）、又は約７５〜約９５質量パーセント（質量％）の量で存在する。界面活性剤は、典型的には、約０．１〜約３０質量％、約１〜約２５質量％、約５〜約２０質量％、又は約７．５〜約１５質量％の量で存在する。両性界面活性剤は、典型的には、約０．０２５〜約２０質量％、又は約０．０５〜約１７．５質量％、約０．１〜約１５質量％、約０．１〜約１０質量％、約０．２５〜約５質量％、又は約０．５〜約２．５質量％の量で存在する。これらの成分に対する質量パーセントはそれぞれアルカンスルホン酸、界面活性剤、及び両性界面活性剤（まとめて以下「３成分」と呼ぶ）が組み合わされた１００質量％を基準とする。あるいは、洗浄組成物は、それらのそれぞれの質量比で３成分の濃縮物、又はそれらのそれぞれの質量比で３成分の希釈液、例えば、３成分の水性希釈液を含み得る。質量パーセントはまた、当該技術分野において３成分の活性成分パーセントと呼ばれてもよい。
【００３２】
特定の実施態様では、組成物は、３成分が希釈されるように、即ち、組成物が水性であるように、更に水を含む。水は様々な種類であってよい。特定の実施態様では、水は脱ミネラル化及び／又は脱イオン化されている。水は、実施態様に応じて、様々な量で組成物中に存在する。水は、別個の成分として組成物に添加され得る。しかしながら、水の一部は、３成分のうちの１種以上によって、例えば、水性である場合、酸性の成分によっても付与され得ることが理解されるべきである。
【００３３】
特定の実施態様では、水は、それぞれ１００質量部の（水性）組成物を基準として、少なくとも約７５質量部、少なくとも約８０質量部、少なくとも約８５質量部、少なくとも約９０質量部、少なくとも約９２．５質量部、又は少なくとも約９５質量部の量で組成物中に存在する。特定の実施態様では、水は、３成分を含む組成物の質量部の残量で存在する。更なる実施態様では、組成物は、消泡剤などの他の従来の成分を実質的に含まない〜完全に含まない。組成物は、一般的に、追加の成分を必要とすることなく、優れた溶解特性及び／又は阻害特性を有する。例えば、３成分は、まとめて、それぞれ１００質量部の組成物を基準として、約１〜約２５質量部、約１〜約２０質量部、約１〜約１５質量部、約１〜約１０質量部、約１〜約７．５質量部、又は約１〜約５質量部の量で存在してよく、残部は水である。上で示唆されたように、質量部は、当該技術分野では組成物の活性成分の全体のパーセントも意味し得る。更なる実施態様では、組成物は、水を含む又は含まない、３成分から本質的になる。一層更なる実施態様では、組成物は、水を含む又は含まない、３成分から成る。
【００３４】
典型的には、組成物は、実質的にリン含有化合物を含まないので、更に環境的に許容されている。リン不含とは、リン含有化合物が添加されない組成物、混合物、又は成分を意味する。リン含有化合物は、リン不含組成物、混合物、又は成分の汚染を通して存在する場合、得られた組成物中のリン含有化合物の濃度は、典型的には、約０．５質量％未満、約０．１質量％未満、又は約０．０１質量％未満である。
【００３５】
組成物は、典型的には、約０〜約３、約０〜約２、約０〜約１、約０．１〜約１、約０．２５〜約０．７５、又は約０．５〜約０．６のｐＨを有する。組成物のｐＨは、一般的に、組成物を形成するために使用される成分の種類と量によって付与される。例えば、組成物が水で希釈される場合、ｐＨは一般的に増加する。
【００３６】
上で示唆されたように、酸性成分は、システムの表面からのスケールを溶解させるのに有用である。同時に、腐食防止剤は、（下にある又は露出した）表面を腐食から保護するのに有用である。この腐食保護は、表面上に膜を形成する機構を介して達成されると考えられている。具体的には、腐食防止剤は、特に金属で形成された場合、表面に対して親和性を有すると考えられる。しかしながら、膜が表面上だけでなくスケール自体の上（又はその近く）にも形成するので、この膜形成機構は、酸性成分の能力を、スケールとの適切な相互作用から妨げることも考えられる。あるいは、腐食防止剤は、酸性成分によって溶解されるスケールを少なくとも部分的に不動態化し、これは酸性成分の有効性を、その意図された機能を実行することから低下させると考えられる。例えば、腐食防止剤が存在する場合、酸性成分の有効性は、５０％以上低減され得ることが観察された。いかなる特定の理論によって束縛又は限定されるものではないが、湿潤剤は、腐食防止剤の存在下でのＭＳＡのスケール溶解能力を回復させるが、膜形成腐食防止剤の金属表面上での有効性は、界面活性剤の存在によって破壊されないと考えられる。
【００３７】
驚くことに、湿潤剤は、腐食防止剤がスケール溶解に及ぼす有害作用を打ち消すことが発見された。いかなる特定の理論に束縛又は限定されるものではないが、湿潤剤が、スケール上に形成された膜を破壊（又はその初期形成を防止）し、従って、酸性成分にスケールを溶解させるが、無傷の表面に膜を残して、該表面を腐食から保護すると考えられる。別の方法では、組成物は、優れた腐食防止を提供するだけでなく、腐食防止剤により、上記の不動態化を防止することによって優れた且つ効率的なスケール除去も提供する３成分の固有の組み合わせを提供する。あるいは、組成物は、種々の表面、例えば、軟鋼、亜鉛メッキ鋼、銅、及びアルミニウムに対して優れた腐食保護を提供することが見出された。更に、組成物は、炭酸カルシウムスケールなどの様々な種類のスケールの優れた溶解を提供する。本発明はまた、システム表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は防止する方法を提供する。本方法は、システム表面と組成物とを接触させる工程を含む。組成物は上に記載され且つ例示される通りである。
【００３８】
組成物は、様々な方法によって、例えば、組成物を表面に塗布する、例えば、該表面を組成物中に浸漬する、該組成物を表面に吹き付ける、該組成物を表面上でロール塗りすること等によって、該表面と接触され得る。当該技術分野で理解される様々な適用装置、例えば、噴霧装置、浸漬タンク等が使用され得る。スケールのない表面ではなく主にスケールに向けるように組成物を表面に塗布することが効率的である。組成物はまた、パイプライン内などで表面上を流れる及び／又は表面を通過し得る。
【００３９】
典型的には、表面は、該表面に組成物を接触させる前に、スクラップ、スクラブ等によって機械的に清浄化するなどの、前処理をする必要はない。しかしながら、かかる前処理工程は、システムの表面からのスケールの除去を促進するために利用され得る。表面が、パイプラインで見られるもののような内表面である場合、スケールは、システムを組成物で充填（即ち、浸漬）する、任意に、組成物を、例えば、ポンプ輸送によってシステム内を循環させることによって除去され得る。組成物をスケール／表面と接触させる前に、他の残留物を除去するために、表面を水などで予洗することもできる。
【００４０】
本発明は更に、組成物及び／又はシステムに熱を加える工程を含み得る。該工程は、システムの表面からのスケールの溶解を促進するのに有用であり得る。しかしながら、組成物は室温又は周囲温度でもスケールと接触され得ることが理解されるべきである。一般的に、組成物の温度が直接的に又は間接的に上昇することで、スケールが一旦接触した組成物によって溶解される速度を加速させる。加熱は、当該技術分野で理解される種々の手段によって達成され得る。例えば、組成物は、システム内に既に存在する加熱手段によってシステム内で加熱され得る。任意に、別個の熱交換器が、組成物を加熱するために使用され得る。
【００４１】
典型的には、組成物は、少なくとも一定時間、スケールに接触させるべきである。例えば、組成物は、約５〜約４５０分、約５〜約１５０分、約１５〜約１２０分、約４５〜約９０分、又は約６０分の一定時間にわたり接触が維持され得る。
【００４２】
一般的に、スケールの全てではないが、少なくとも一部が、システムの表面から除去される。典型的には、より長い組成物が表面と接触する程、より多くの量のスケールが表面から除去される。除去は、表面と接触した際の組成物の撹拌により増大され得るので、該組成物は、化学的なスケール除去の他に、物理的に（例えば、剪断によって）もスケールを除去する。撹拌は、上に記載された循環によって又は当該技術分野で理解される他の手段によって達成され得る。
【００４３】
特定の実施態様では、組成物は、ＭＳＡ及びココジアンホ二酢酸二ナトリウムを含み、更なる実施態様では、ＭＳＡ、ココジアンホ二酢酸二ナトリウム、及び水から本質的になる。他の特定の実施態様では、組成物は、ＭＳＡ及び非イオン性界面活性剤ブレンド、例えば、アルコキシル化アルキルアミンを含み、更なる実施態様では、ＭＳＡ、非イオン性界面活性剤ブレンド、例えば、アルコキシル化アルキルアミン、及び水から本質的になる。他の特定の実施態様では、組成物は、ＭＳＡ及びアルコキシル化アルキルアミンを含み、更なる実施態様では、ＭＳＡ、アルコキシル化アルキルアミン、及び水から本質的になる。他の特定の実施態様では、組成物は、ＭＳＡ及び直鎖状アルコールエトキシレートを含み、更なる実施態様では、ＭＳＡ、直鎖状アルコールエトキシレート、及び水から本質的になる。他の特定の実施態様では、組成物は、ＭＳＡ及びナトリウムラウリミノジプロピオネートを含み、更なる実施態様では、ＭＳＡ、ナトリウムラウリミノジプロピオネート、及び水から本質的になる。他の特定の実施態様では、組成物はＭＳＡ、ナトリウムラウリミノジプロピオネート、ココジアンホ二酢酸二ナトリウムを含み、更なる実施態様では、ＭＳＡ、ナトリウムラウリミノジプロピオネート、ココジアンホ二酢酸二ナトリウム、及び水から本質的になる。更に他の実施態様では、上記成分のうちの２種、３種、又はそれ以上の様々な組み合わせが利用され得る。
【００４４】
本発明の組成物及び方法を説明する、以下の実施例は、本発明を説明し且つこれを制限しないことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、実施例の項に示された様々な例の腐食量を示す棒グラフである。
【図２】図２は、様々な例のスケールの溶解量を示す棒グラフである。
【図３】図３は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
【図４】図４は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
【図５】図５は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
【図６】図６は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
【図７】図７は、様々な例の腐食量を示す棒グラフである。
【図８】図８は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
【図９】図９は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
【図１０】図１０は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
【図１１】図１１は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
【図１２】図１２は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
【図１３】図１３は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
【図１４】図１４は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
【図１５】図１５は、様々な例の腐食量を示す別の棒グラフである。
【図１６】図１６は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
【図１７】図１７は、様々な例のスケールの溶解量を示す別の棒グラフである。
【００４６】
実施例
様々な成分の腐食速度を評価する。具体的には、亜鉛メッキ鋼を含むクーポンを様々な組成物で評価する。組成物は、酸性成分（ＡＣ）を提供することによって作られる。ＡＣは７０質量％のメタンスルホン酸（ＭＳＡ）、残部の水を含む。ＡＣは、ＢＡＳＦ社から市販されている。
【００４７】
次に、腐食防止剤（ＣＩ）を、混合物を形成するために様々な量（例えば、１質量％〜８質量％）で酸性成分に添加する。次に、ＣＩが約０．０２５質量％〜約０．４質量％の量で存在するように、混合物を脱イオン（ＤＩ）水で希釈して希釈液を形成する。ＣＩは、３０質量％のラウリミノジプロピオン酸ナトリウム、残部の水を含む。ＣＩは、ＢＡＳＦ社から市販されている。
【００４８】
次に、利用する場合、湿潤剤（ＷＡ）を様々な量（例えば、０．５質量％）で希釈液に添加して、組成物を形成する。ＷＡは、アルコキシル化アルキルアミンなどの非イオン界面活性剤のブレンドである。ＷＡは、ＢＡＳＦ社から市販されている。
【００４９】
クーポンを、出発質量を決定するために計量する。次に、クーポンを、１時間にわたり組成物又は希釈液中に置く。組成物又は希釈液は約２４℃である。クーポンを、時間の経過を通して腐食について視覚的に観察する。クーポンを取り出し、乾燥させ、腐食による質量減少を決定するために、再計量する。
【００５０】
第１の比較希釈液はＡＣを含み、クーポンはその中で、腐食及び不動態化層（例えば、酸化鉄）の形成のために黒くなる。第２の比較希釈液は、ＡＣ及びＣＩを含み、クーポンはその中で、僅かな腐食を示す多少の泡立ちと共に良好な光沢を維持する。第３の比較希釈液は、ＡＣ及びＷＡを含み、クーポンはその中で、重い泡立ちによって示された広範囲の腐食を有する。本発明の組成物は、ＡＣ、ＣＩ、及びＷＡを含み、クーポンはその中で、腐食を示さず泡立ちのない優れた光沢を維持する。あるいは、ＡＣ、ＣＩ、及びＷＡの組み合わせが、亜鉛メッキ鋼の優れた腐食の結果をもたらすことが観察される。亜鉛メッキ鋼についてのこれらの腐食の結果は、単にＡＣ及びＣＩを単独で使用するよりも優れている。あるいは、相乗作用は本発明の組成物中に存在すると考えられる。
【００５１】
同様の試験は、軟鋼を含むクーポンを使用して繰り返される。図１を参照すると、ＡＣ、ＣＩ、及びＷＡの組み合わせは、ＡＣ及びＣＩを単独で使用することと同等の結果を有することが示されている。また、ＷＡの存在はＣＩの機能を妨げない。ＡＣ、ＣＩ、及びＷＡは上記のものと同じである。本発明の組成物（即ち、ＡＣ、ＣＩ、及びＷＡ、残部の水）のｐＨは、約０．５〜０．６である。腐食速度は、１時間経過後のクーポンの質量損失に基づいて、ミル／年（ｍｐｙ）で示される。
【００５２】
図２〜図６を参照して、様々な比較の希釈液及び本発明の組成物のスケール溶解速度を評価する。まず、小さなカララ大理石のタイル（約３ｃｍ×１．５ｃｍ×０．８ｃｍ；長さ×幅×深さ）を、１質量％の界面活性剤の水溶液中に該タイルを一晩浸漬し、残りの糊残留物を拭き取り、水で、その後、ＤＩ水で複数回濯ぎ、エタノール及び布又は紙タオルを用いてタイルを拭き取り且つ１０５℃で少なくとも１時間オーブン内で乾燥させることによって接着されたメッシュの裏から除去する。タイルを、出発質量を決定するために秤量する。タイルは、炭酸カルシウムを含み且つスケールを表す。比較の希釈液と本発明の組成物は、それぞれ３回評価される。あるいは、平均質量損失は、比較例及び本発明の実施例（溶液も意味する）のスケール溶解能力を示すために図に示される。
【００５３】
本発明の実施例の場合、最初に湿潤剤を酸性成分及び腐食防止剤中に溶解させ、その後、ＤＩ水を添加することが最適であると判明した。溶液をよく振ってそれらの成分を完全に混合させる。使用される成分に応じて、それぞれの量を測定するために分析及び／又はトップローディングバランスが使用され得る。
【００５４】
それぞれの実施例の原液を作り、この原液を分割して、２オンスのガラス瓶に３回添加する。予め秤量したタイルを、ピンセットを用いて慎重に各ジャーに導入する。室温／周囲温度は約２２℃〜約２５℃の範囲であり、以下に詳述されている。タイルを、約１５分間、溶液と接触させる。次に、溶液を廃棄し、タイルをジャーから取り出し、水道水で完全に濯ぎ、ＤＩ水で３回濯いで、確実に全ての溶液を除去する。次に、タイルを、約１０５℃にて約１時間乾燥させ、完全に冷却し、それぞれの溶液によるタイルの質量損失を決定するために再秤量する。
【００５５】
それぞれの溶液とそれらの結果を、以下に更に詳細に記載する。以下に使用される通り、希釈液は一般にＡＣ及びＷＡ又はＣＩのいずれかを有するが、その両方を有していない溶液を意味する。組成物は、一般に３成分の全て、即ち、ＡＣ、ＷＡ、及びＣＩの３つ全てを有する溶液を意味する。
【００５６】
図２では、比較の希釈液Ａは、３．２７質量％の活性物質（ＭＳＡ）に対してＤＩ水により単独で希釈されたＡＣ（又は３４．０ミリモルＭＳＡ／１００ｇ希釈液）である。比較の希釈液Ｂは、希釈液Ａと同じであるだけでなく、０．０２８６質量％のＣＩの活性物質（ラウリミノジプロピオン酸ナトリウム）をも有する。本発明の組成物Ｃは、希釈液Ｂと同じであるが、０．０２５質量％のＷＡの活性物質（アルコキシル化アルキルアミンを含む非イオン性界面活性剤ブレンド）をも有する。本発明の組成物Ｄは、組成物Ｃと同じであるが、０．０５質量％のＷＡの活性物質を有する。本発明の組成物Ｅは、組成物Ｄと同じであるが、０．１質量％のＷＡの活性物質を有する。本発明の組成物Ｆは、組成物Ｅと同じであるが、０．２質量％のＷＡの活性物質を有する。本発明の組成物Ｇは、組成物Ｆと同じであるが、０．３５質量％のＷＡの活性物質を有する。本発明の組成物Ｈは、組成物Ｇと同じであるが、０．５質量％のＷＡの活性物質を有する。これらの溶液は全て２４℃で評価される。
【００５７】
希釈液Ｂで示す通り、ＣＩの含有は、ＡＣがスケールを溶解するのにあまり効果的ではなくなる。組成物ＣからＨまでを用いる場合、ＷＡの量が増加することで一般に脱スケーリング能力が増大し、その際、組成物Ｇ及びＨは、ＡＣ単独、即ち、希釈液Ａの脱スケーリング能力と釣り合い、さらにそれを上回ることが示されている。その上、組成物Ｇ及びＨは、それぞれＣＩの存在に基づいて希釈液Ａよりも優れた腐食の結果をもたらす。
【００５８】
図３では、比較の希釈液Ａは上と同じである。比較の希釈液Ｉは、希釈液Ａと同じであるだけでなく、０．２質量％の第２の湿潤剤（ＷＡ２）の活性物質をも有する。ＷＡ２は、第１級ヒドロキシル基で終端する、四官能性ブロックコポリマーの界面活性剤であり、１００％活性である。ＷＡ２は、ＢＡＳＦ社から市販されている。比較の希釈液Ｊは、希釈液Ｉと同じであるが、０．５質量％のＷＡ２の活性物質を有する。比較の希釈液Ｋは、希釈液Ｊと同じであるが、１．０質量％のＷＡ２の活性物質を有する。本発明の組成物Ｌは、希釈液Ｊと同じであるが、０．０２８６質量％のＣＩの活性物質も有する。比較の希釈液Ｍは、希釈液Ａと同じであるが、１質量％のＷＡの活性物質も有する。比較の希釈液Ｎは、希釈液Ｍと同じであるが、３．０質量％のＷＡの活性物質を有する。本発明の組成物Ｏは、希釈液Ｌと同じであるが、１．０質量％のＷＡの活性物質も有する。本発明の組成物Ｐは、組成物Ｏと同じであるが、３．０質量％のＷＡの活性物質を有する。これらの溶液は全て２４℃で評価される。
【００５９】
組成物Ｌに対して組成物Ｏを用いて示すように、ＷＡの含有により溶液の脱スケーリング能力が大幅に増大することが発見された。図に示すように、ＣＩの含有は、一般に、ＡＣがスケールを溶解するのにあまり効果的でなくなることが理解される。組成物ＣからＨまでを用いる場合、ＷＡの量が増加することで一般に脱スケーリング能力が増大し、その際、組成物Ｇ及びＨは、ＡＣ単独、即ち、希釈液Ａの脱スケーリング能力と釣り合い、さらにそれを上回ることが示されている。その上、組成物Ｇ及びＨは、それぞれＣＩの存在に基づいて希釈液Ａよりも優れた腐食の結果をもたらす。
【００６０】
図４では、比較の希釈液Ａ及びＢは上と同じである。比較の希釈液Ｑは上のＬと同じである。比較の希釈液Ｒは希釈液Ｑと同じであるが、１．０質量％のＷＡ２の活性物質を有する。比較の希釈液Ｓは希釈液Ｒと同じであるが、２．０質量％のＷＡ２の活性物質を有する。本発明の組成物Ｔは上の組成物Ｈと同じである。本発明の組成物Ｕは組成物Ｔと同じであるが、１．０質量％のＷＡを有する。本発明の組成物Ｖは組成物Ｕと同じであるが、２．０質量％のＷＡを有する。これらの溶液は全て２５℃で評価される。
【００６１】
示される通り、ＷＡは一般にＡＣ及びＣＩと組み合わせてＷＡ２よりも良好に働く。その上、一定量のＷＡに到達すると、組成物の脱スケーリング能力は収穫逓減する。いかなる特定の理論によって拘束又は限定されるものではないが、高濃度のアルコキシル化アルキルアミンが存在する場合、有意量のＭＳＡが脱プロトン化し、従って、表面を脱スケールするために利用できないと考えられる。
【００６２】
図５では、比較の希釈液Ａ及びＢは上と同じである。本発明の組成物Ｗは、希釈液Ｂと同じであるが、０．５質量％の第３の湿潤剤（ＷＡ３）も有する。ＷＡ３は、直鎖状Ｃ１２〜１４アルコールの３モルのエチレンオキシド付加物から構成された１００％活性な非イオン性界面活性剤である。ＷＡ３はＢＡＳＦ社から市販されている。本発明の組成物Ｘは、希釈液Ｂと同じであるが、０．５質量％の第４の湿潤剤（ＷＡ４）の活性物質も有する。ＷＡ４は、直鎖状ラウリルミリスチルアルコールの７モルのエチレンオキシド付加物から構成された１００％活性な非イオン性界面活性剤である。ＷＡ４はＣ１２〜１４脂肪尾部を有する。ＷＡ４はＢＡＳＦ社から市販されている。本発明の組成物Ｙは、希釈液Ｂと同じであるが、０．５質量％の第５の湿潤剤（ＷＡ５）の活性物質も有する。ＷＡ５は、トリデシルアルコールの６モルのエチレンオキシド付加物から構成された１００％活性な非イオン性界面活性剤である。ＷＡ５はＢＡＳＦ社から市販されている。比較の組成物Ｚは希釈液Ｂと同じであるが、０．５質量％の第６の湿潤剤（ＷＡ６）の活性物質も有する。ＷＡ６は１００％活性なアニオン性界面活性剤である。ＷＡ６はＢＡＳＦ社から市販されている。本発明の組成物ＡＡは希釈液Ｂと同じであるが、０．５質量％の第７の湿潤剤（ＷＡ７）も有する。ＷＡ７は、複雑なアミンカルボン酸のカリウム塩であり、両性の界面活性剤であると考えられる。ＷＡ７はＢＡＳＦ社から市販されている。本発明の組成物ＢＢは組成物Ｔと同じである。これらの溶液は全て２２℃で評価されている。
【００６３】
示される通り、異なる湿潤剤が溶液の脱スケーリング能力に様々な影響を及ぼす。組成物Ｘ、ＡＡ、及びＢＢは、一般的にＡＣ単独、即ち、希釈液Ａの脱スケーリング能力と釣り合い又はさらにそれを上回る。その上、組成物Ｘ及びＢＢは、それぞれＣＩの存在に基づいて希釈液Ａよりも優れた腐食の結果をもたらす。
【００６４】
図６では、比較の希釈液Ａ及びＢは上と同じである。比較の希釈液ＣＣは希釈液Ａと同じであるが、０．４６５質量％の第２の腐食防止剤（ＣＩ２）の活性物質も有する。ＣＩ２は４６．５質量％のココジアンホ二酢酸二ナトリウム、残部の水を含む。ＣＩ２はＢＡＳＦ社から市販されている。比較の希釈液ＤＤは、希釈液Ａと同じであるが、１．０質量％の第３の腐食防止剤（ＣＩ３）も有する。ＣＩ３は、２−ブトキシエタノール、ポリエチレングリコールモノオレイルエーテル、腐食防止剤、アセトフェノン、及びプロパルギルアルコールの独自のブレンドを含む。ＣＩ３はヘンケル社から市販されている。
【００６５】
本発明の組成物ＥＥは上の組成物Ｘと同じである。本発明の組成物ＦＦは希釈液Ａと同じであるが、０．５質量％のＷＡ４の活性物質と０．０４６５質量％のＣＩ２の活性物質も有する。本発明の組成物ＧＧは希釈液Ａと同じであるが、０．５質量％のＷＡ４の活性物質と１．０質量％のＣＩ３を有する。本発明の組成物ＨＨは組成物ＥＥと同じであるが、０．１２５質量％のＷＡ４の活性物質を有する。これらの溶液は全て２２℃で評価される。
【００６６】
示される通り、異なる湿潤剤は、溶液の脱スケーリング能力に様々な影響を及ぼす。組成物ＥＥ、ＦＦ、ＧＧ及びＨＨは一般的に、ＡＣ単独、即ち、希釈液Ａの脱スケーリング能力と釣り合い又はさらにそれを上回る。その上、組成物ＥＥ、ＦＦ、ＧＧ及びＨＨは、それぞれＣＩの存在に基づいて希釈液Ａよりも優れた腐食の結果をもたらす。
【００６７】
図７では、更なる腐食試験の結果は、上の溶液の一部を利用することが示されている。溶液は約０．５のｐＨを有する。金属クーポンを約１時間浸漬し、腐食量を上記のように決定する。示される通り、腐食防止剤と共に湿潤剤の存在は、特に、亜鉛メッキ鋼、続いて軟鋼、そして銅を用いる際に、優れた耐食の結果をもたらす。アルミニウムではあまり影響が見られない。
【００６８】
図８から１５に関しては、更なる腐食の結果が評価され得る。図１３では、一般に、様々な湿潤剤と腐食防止剤の組み合わせが、優れた腐食防止の結果をもたらすことが示されている。アルミニウムを用いた腐食速度の計算は注目に値する。まず、一般に受け入れられた腐食速度式は次の通りである：腐食率（ｍｐｙ）＝（質量損失（グラム））＊（５３４，０００）／（金属密度（グラム／センチメートル））＊（クーポン表面積（インチ２））＊（時間（時間））。アルミニウムの密度はちょうど約２．８ｇ／ｃｍ３であり、これは他の評価された金属の密度よりも遙かに低い。あるいは、アルミニウムの１００ｍｐｙの腐食速度は、銅の腐食速度が１００ｍｐｙである時に観察されるよりも著しく少ない質量損失を意味する。換言すれば、特に低いアルミニウムの質量損失は、これらの実施例を用いて示される。
【００６９】
図１６を参照すると、更なるスケール溶解の結果が示されている。スケールの溶解は、他の本発明の組成物を用いて上記と同じ方法で決定される。比較の希釈液Ａは上記と同じである。本発明の組成物ＩＩは、希釈液Ａと同じであるが、０．５０質量％のＷＡ４（そのまま）及び０．１質量％のＣＩ（そのまま）も有する。本発明の組成物ＪＪは、希釈液Ａと同じであるが、０．５０質量％の湿潤剤８（ＷＡ８）（そのまま）及び０．１質量％のＣＩ（そのまま）も有する。ＷＡ８は、（ＷＡ４よりも）短い、直鎖アルコールのエチレンオキシド付加物から構成された１００％活性な非イオン性界面活性剤である。本発明の組成物ＫＫは希釈液Ａと同じであるが、０．５０質量％の湿潤剤９（ＷＡ９）（そのまま）及び０．１質量％のＣＩ（そのまま）も有する。ＷＡ９は、分枝鎖状アルコールのアルキレンオキシド付加物から構成された１００％活性な非イオン性界面活性剤である。本発明の組成物ＬＬは、希釈液Ａと同じであるが、０．５０質量％の湿潤剤１０（ＷＡ１０）（そのまま）及び０．１質量％のＣＩ（そのまま）も有する。ＷＡ１０は、分枝鎖状アルコールのアルキレンオキシド付加物から構成された１００％活性な非イオン性界面活性剤である。本発明の組成物ＭＭ、ＮＮ、ＯＯ及びＰＰは、それぞれ、ＩＩ、ＪＪ、ＫＫ及びＬＬの各々と類似しているが、それぞれの場合に、ＣＩの代わりにＣＩ２を含む。これらの溶液は全て２２℃で評価される。
【００７０】
図１７を参照すると、更なるスケール溶解の結果が示されている。スケールの溶解を、他の本発明の組成物を用いて上記と同じ方法で決定する。比較の希釈液Ａは上記と同じである。２つの濃縮液を調製して本発明の組成物ＱＱ、ＲＲ、ＳＳ及びＴＴを形成する。濃縮液＃１は、０．４８グラムのＣＩ（そのまま）、１．２６グラムのＷＡ４（そのまま）、及び２３．２８グラムのＡＣ（そのまま）を含む。濃縮液＃２は、０．４６グラムのＣＩ（そのまま）、２．３７グラムのＷＡ４（そのまま）、及び２２．２グラムのＡＣ（そのまま）を含む。本発明の組成物ＱＱは、１部の濃縮液＃１と１９部の水を含む。本発明の組成物ＲＲは、ＱＱと類似しているが、１９部の水の代わりに２０部の水を含む。本発明の組成物ＳＳは、１部の濃縮液＃２と１９部の水を含む。本発明の組成物ＴＴは、ＳＳと類似しているが、１９部の水の代わりに２０部の水を含む。これらの溶液は全て２２℃で評価される。
【００７１】
添付の特許請求の範囲が、添付の特許請求の範囲内に入る特定の実施態様の間で変化し得る、詳細な説明に記載された表現及び特に化合物、組成物、又は方法に限定されないことが理解されるべきである。種々の実施態様の特定の特徴又は態様を記載するための本願明細書に依る任意のマーカッシュ群に関しては、様々な、特別な及び／又は予想されない結果が、全ての他のマーカッシュ要素から独立したそれぞれのマーカッシュ群のそれぞれの要素から得られ得ることが理解されるべきである。マーカッシュ群のそれぞれの要素は、個別に又は組み合わせて依存し且つ添付の特許請求の範囲内の具体的な実施態様に適切な根拠を提供し得る。
【００７２】
本発明の種々の実施態様を記載する際に依存する任意の範囲及び部分範囲は、独立して且つまとめて添付の特許請求の範囲内に入ることも理解されるべきであり、且つそこにある全体値及び／又は部分値が本願明細書に明確に記載されていなくても、かかる値を含む全ての範囲を記載し且つ考慮することが理解されている。当業者は、列挙された範囲及び部分的範囲が、本発明の種々の実施態様を十分に記載し且つ可能にすることを容易に認識し、かかる範囲及び部分範囲は、更に関連の２分の１、３分の１、４分の１、５分の１等に表され得る。ほんの一例として、「０．１〜０．９」の範囲は、更に下３分の１、即ち、０．１〜０．３、中３分の１、即ち、０．４〜０．６、上３分の１、即ち、０．７〜０．９に表され、これらは個々に且つまとめて添付の特許請求の範囲内であり、添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様に個々に及び／又はまとめて依存し、且つ適切な根拠を提供し得る。更に、「少なくとも」、「より大きい」、「未満」、「以下」等の範囲を規定又は変更する用語に関しては、かかる用語は部分範囲及び／又は上限又は下限を含むことが理解されるべきである。別の例としては、「少なくとも１０」の範囲は、少なくとも１０〜３５の部分範囲、少なくとも１０〜２５の部分範囲、２５〜３５の部分範囲等を固有に含み、それぞれの部分範囲は、添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様に個々に及び／又はまとめて依存し且つ適切な根拠を提供し得る。最終的に、開示された範囲内の個別の数は、添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様に依存し且つ適切な根拠を提供し得る。例えば、「１〜９」の範囲は、様々な個別の整数、例えば、３、並びに少数点（又は分数）を含む個別の数、例えば、４．１を含み、これらは添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様に依存し且つ適切な根拠を提供し得る。
【００７３】
本発明は、例示的に本願明細書に記載されており、使用された用語は、必然的に限定ではなく説明の用語であることが意図されていることが理解されるべきである。本発明の多くの修正及び変更が上記の教示に照らして可能である。本発明は、添付の特許請求の範囲内に特に記載されたもの以外の方法で実施されてもよい。独立項並びに単従属及び多従属の両方の従属項の全ての組み合わせの主題は、本願明細書において明確に考慮されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年8月5日(2014.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムの表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は抑制するための組成物であって、
前記組成物は、
ｉ）アルカンスルホン酸を含む酸性成分；
ｉｉ）界面活性剤を含む湿潤剤；及び
ｉｉｉ）両性界面活性剤を含む腐食防止剤；
を含み、
前記アルカンスルホン酸は少なくとも約５０質量パーセント（質量％）の量で存在し、前記界面活性剤は約０．１質量％〜約３０質量％の量で存在し、且つ前記両性界面活性剤は約０．０２５質量％〜約２０質量％の量で存在し、それぞれ前記アルカンスルホン酸、前記界面活性剤、及び前記両性界面活性剤が組み合わされた１００質量％を基準とする、前記組成物。
【請求項２】
前記アルカンスルホン酸がメタンスルホン酸（ＭＳＡ）である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
ａ）前記アルカンスルホン酸が、約５０質量％〜約９９質量％、あるいは約６５質量％〜約９５質量％の量で存在し；及び／又は
ｂ）前記湿潤剤の前記界面活性剤が、約１質量％〜約２５質量％、あるいは約５質量％〜約２０質量％の量で存在し；及び／又は
ｃ）前記腐食防止剤の前記両性界面活性剤が、約０．０２５質量％〜約１０質量％、あるいは約０．２５質量％〜約５質量％の量で存在し；
それぞれ前記アルカンスルホン酸、前記界面活性剤、及び前記両性界面活性剤が組み合わされた１００質量％を基準とする、請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
前記湿潤剤の前記界面活性剤が：
ａ）非イオン性界面活性剤；
ｂ）前記腐食防止剤の前記両性界面活性剤とは異なる両性界面活性剤；又は
ｃ）アルコールアルコキシレート、あるいはアルコールエトキシレート
である、請求項１から３までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項５】
前記腐食防止剤の前記両性界面活性剤が、プロピオネート、あるいはアンホジアセテートである、請求項１から４までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項６】
更に１００質量部の前記組成物を基準として少なくとも７５質量部の量で水を含む、請求項１から５までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
ａ）スケールが炭酸カルシウムを含み；及び／又は
ｂ）表面が金属を含み；及び／又は
ｃ）システムが熱伝達システムである、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の組成物。
【請求項８】
システムの表面上のスケールの堆積を溶解及び／又は抑制するための方法であって、
前記方法は、
ｉ）アルカンスルホン酸を含む酸性成分；
ｉｉ）界面活性剤を含む湿潤剤；及び
ｉｉｉ）両性界面活性剤を含む腐食防止剤；
を含む組成物と、システムの表面とを接触させる工程を含み、
その際、アルカンスルホン酸が、少なくとも約５０質量パーセント（質量％）の量で存在し、界面活性剤が約０．１質量％〜約３０質量％の量で存在し、且つ両性界面活性剤が約０．０２５質量％〜約２０質量％の量で存在し、それぞれアルカンスルホン酸、界面活性剤、及び両性界面活性剤が組み合わされた１００質量％を基準とする、前記方法。
【請求項９】
前記組成物が更に１００質量部の組成物を基準として少なくとも７５質量部の量で水を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ａ）スケールが炭酸カルシウムを含み；及び／又は
ｂ）表面が金属を含み；及び／又は
ｃ）システムが熱伝達システムである、
請求項８又は９に記載の方法。
【国際調査報告】
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