[go: up one dir, main page]

JP2880516B2 - 腐蝕抑制剤組成物および腐蝕抑制方法 - Google Patents

腐蝕抑制剤組成物および腐蝕抑制方法

Info

Publication number
JP2880516B2
JP2880516B2 JP31836388A JP31836388A JP2880516B2 JP 2880516 B2 JP2880516 B2 JP 2880516B2 JP 31836388 A JP31836388 A JP 31836388A JP 31836388 A JP31836388 A JP 31836388A JP 2880516 B2 JP2880516 B2 JP 2880516B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
corrosion
sodium
concrete
inhibitor composition
corrosion inhibitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31836388A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02153876A (ja
Inventor
ジョンストン アレン
エイ メイソン ディーン
エフ ローレス ダーレン
イー ピール テランス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DOMUTAA Inc
Original Assignee
DOMUTAA Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DOMUTAA Inc filed Critical DOMUTAA Inc
Publication of JPH02153876A publication Critical patent/JPH02153876A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2880516B2 publication Critical patent/JP2880516B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/167Phosphorus-containing compounds
    • C23F11/1676Phosphonic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/18Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using inorganic inhibitors
    • C23F11/184Phosphorous, arsenic, antimony or bismuth containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は腐蝕抑制剤組成物および腐蝕抑制方法に関す
る。
本明細書中に使用された“塩化物イオン等により生じ
た腐蝕”という表現は、例えばNaCl、CaCl2、その他の
腐蝕性氷結防止剤または同様の腐蝕を生ずるか、もしく
は生ずる恐れのあるその他の製品により生じた腐蝕を意
味する。またその用語はフルオロリン酸ナトリウムを含
有する腐蝕抑制系を取り扱う時にフルオロリン酸ナトリ
ウムを含むこのような系が電池腐蝕の如き強酸性腐蝕を
抑制するのに使用されてはならないことを意味する。何
となれば、HFが生成されることがあり、HFは腐蝕性であ
るからである。
腐蝕抑制系はフルオロリン酸ナトリウム(またモノフ
ルオロリン酸ナトリウムの名称で知られているNa2PO
3F)、下記のホスホン酸誘導体からなる群から選ばれた
少なくとも一員を含有しており、好ましい系はフルオロ
リン酸ナトリウムを単独で、またはケイ酸ナトリウムと
共に含有している。
従来の技術 塩化ナトリウムは氷結防止剤として広く使用されてい
る。その使用に関連する腐蝕問題を解決するための多く
の手段が発明されてきた。例えば、コンクリート中の鉄
筋(rebars)の腐蝕はコンクリート添加前のエポキシに
よる鉄筋の予備被覆または陰極防食により減少された。
周囲のコンクリートにより鋼を強化するのに通常与え
られる環境は鋼の腐蝕を防止するのに殆んど理想的に適
合している。適当に配置され、圧密され、硬化された高
品質コンクリートは鋼に高アルカリ性の低透過性被覆を
与え、この被覆が腐蝕に対して保護し(不動態化し)、
かつ酸素、水、及び塩化物の如き腐蝕誘発因子の浸透を
最少にする。しかしながら、コンクリート中の拡散によ
り、またはヘヤクラックを通って水分、電解質及び酸素
が入ると不動態環境を破壊し電気化学的腐蝕電池を確立
し、最終的には鋼を腐蝕することにより生じた膨張力に
よりコンクリートを破壊し得る。塩化物の塩はこの種の
侵食を最も激しく与えるもののようである。かくして、
低品質コンクリートまたは鉄筋の不充分な被覆を備えた
コンクリート構造物、及び氷結防止塩の散布を受ける橋
デッキまたは海洋環境物の如き苛酷な条件に暴露される
コンクリート構造物が特に迅速な劣化を受けやすい。こ
の問題の重要性及びハイウェイ構造物の修復及び再構築
の経済的なインパクトが過去15年間にわたってコンクリ
ート中の鋼の電気化学的な挙動及び可能な解決への広範
な研究へと導いた。過去及び現在の研究努力は新しい構
造物における被覆物の深さ、水/セメントの比、被覆さ
れた鉄筋、セメントの抑制剤混合物、低透過性コンクリ
ート等の如き因子の重要性及び既存の構造物の監視技術
及び修復技術、例えば陰極防食、膜オーバーレイ(over
lay)に集中していた。
非汚染コンクリート中の鋼の低腐蝕速度は高いpH(12
〜13)環境において十分な酸素の存在下で、鋼表面上に
γ−Fe2O3の安定な不動態層を形成することによる。こ
の不動態硬化が破壊され得るには二つの一般的な機構が
ある。(1)アルカリ物質の浸出及び/またはCO2との
部分反応によるアルカリ度の減少、及び(2)塩化物ア
ニオンまたはその他の攻撃的なアニオンを伴なう物理的
及び電気化学的な作用。鋼の不動態性が一旦破壊される
と、腐蝕速度はミクロ及びマクロの腐蝕電池の形成によ
り劇的に増加する。鉄から第二鉄イオンへの酸化及び酸
化物の生成はアノードで起こり(式1)、一方酸素の還
元はカソードで起こる(式2)。
(1)Fe→Fe2++2e+O2→Fe3O4 (2)1/2O2+H2O+2e→2OH- 鋼を腐蝕するアノード領域及びカソード領域は広く分
離されてもよい。それらは塩化物アニオンまたはその他
のアニオン及び酸素濃度の差に依存し、鋼とコンクリー
トとの界面付近のpHによって影響される。
本発明の説明 概述すれば、本発明は新規な腐蝕抑制剤及び新規な腐
蝕抑制方法に関する。
特別な態様において、本件出願人はフルオロリン酸ナ
トリウム(モノフルオロリン酸ナトリウムとしても知ら
れる好ましい一員のNa2PO3F)、及び 一般式RnR1N(CH2PO3H2)2-n (式中、Rn及びR1は夫々独立してアルキル、アミノア
ルキル及びN−ヒドロキシアルキルからなる群から選ば
れる一員から選ばれ、nは1及び0から選ばれる整数で
ある)を有するホスホン酸誘導体の水溶性の塩からなる
群から選ばれた少くとも一員であって水と接触して鉄筋
の腐蝕を抑制する少なくとも一員を含む腐蝕抑制系を、
鉄筋を含有する強化セメントの表面に置くことを特徴と
する、塩化物イオン等により生じた、または生起される
腐蝕の抑制方法を発明した。水はフルオロリン酸ナトリ
ウムの如き腐蝕抑制系の鉄筋上への置換を可能にする。
本明細書にはまたフルオロリン酸ナトリウム及び上記
のホスホン酸誘導体からなる群から選ばれた少なくとも
一員を有する系を含む氷結防止剤についても開示する。
氷結防止剤は公知であり、氷結防止剤は一般に水の凝
固点を低下することができ、周囲またはその意図される
用途に実質的な悪影響を及ぼさないことが必要なその他
の好適な特性を有する製品を意味する。(例えば、意図
される用途が道路用である場合には、氷結防止剤はスリ
ップ性であってはならない。)これはグリコール(例え
ばエチレングリコール)、酢酸カルシウムマグネシウ
ム、メタノール、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、
尿素、ギ酸ナトリウム及び一般に入手し得るその他の一
般の氷結防止剤を含む。また、氷結防止剤は腐蝕性氷結
防止剤を含み、本件出願人の腐蝕抑制剤はこのような腐
蝕性氷結防止剤に特に有益である。
一般に、腐蝕抑制系を含む氷結防止剤は少なくとも50
重量%、好ましくは少くとも70重量%の氷結防止剤を含
有する。
本明細書には少なくとも85重量%の氷結防止剤及び少
なくとも0.25重量%の、フルオロリン酸ナトリウムを含
有する系を含む氷結防止剤についても開示する。
また本明細書には上記の氷結防止剤の一つを屋外表面
に置くことを特徴とする屋外表面を氷結防止する方法に
ついても開示する。
また本発明は上記の氷結防止剤の一つを屋外表面に置
くことを特徴とする屋外表面を氷結防止する方法に関す
る。
また本発明は多数の好適なキャリヤー中の腐蝕抑制剤
系に関する。例えば、キャリヤーは好適な蒸気相、液相
または固相であってもよい、キャリヤーは氷結防止剤、
塗料、被覆物、希釈剤、エマルジョン、懸濁液、溶剤及
び空気噴霧散布液を含むが、これらは例示のためであり
制限されるものではない。
幾つかの好ましい態様は、フルオロリン酸ナトリウ
ム、特にフルオロリン酸ナトリウム及びケイ酸ナトリウ
ムの水溶液、更に好ましくは実質的に飽和に近いこれら
の水溶液、即ちそれから使用するにあたって希釈される
ように出来るだけ飽和に近いような水溶液を含む。その
他の好ましい態様はフルオロリン酸ナトリウムを含む被
覆物及び塗料を含む。
本発明は特に強化コンクリート表面、鉄を含むコンク
リートの如き空気、塩化物イオン等に暴露された表面及
び金属製車構造物、橋構造物、暗渠(culvers)、電気
・ガス・上下水道などの配管及び特に屋外表面の如き屋
外金属の有用である。また本発明は亜鉛メッキ鋼に極め
て有用であり、それ程ではないがその他の金属並びに金
属含有表面に有用である。このような暴露表面は乾式も
しくは湿式でスプレー、被覆、塗装されてもよく腐蝕抑
制剤系を含む容器中で浸漬されてもよい。
氷結防止剤とは反対に腐蝕性氷結防止剤は、塩化ナト
リウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化カリ
ウム、ギ酸ナトリウム、その他の腐蝕性氷結防止剤及び
塩化物イオンとして作用するイオンを有するその他の製
品の如き塩を含む、腐蝕を生じ易い氷結防止剤を意味す
る。
フルオロリン酸塩を含有する腐蝕抑制系またはフルオ
ロリン酸塩を含有する系は、フルオロリン酸塩単独及び
所望によりその他の添加剤と共に、または添加剤を用い
ずに例えばケイ酸ナトリウムの如きその他の成分と組合
せたフルオロリン酸塩を意味する。例えば、CaSO4、尿
素、その他の鉱物含有物質、窒素物質等の如き土壌調整
剤が後述の氷結防止剤の氷結防止特性に実質的に影響し
ない量で添加剤として使用し得る。
更に本発明はフルオロリン酸ナトリウムを含有する系
を空気に暴露される金属表面に置くことを特徴とする、
塩化物イオンにより生じたような腐蝕を生ずる空気、塩
化物イオン等に暴露された金属表面での腐蝕を抑制する
方法に関する。
また本明細書には少なくとも残留量の腐蝕抑制系を含
む製品についても開示し、これは腐蝕抑制系の形態とし
て、または製品もしくは製品の一成分に対する腐蝕抑制
系の作用あるいはエージング、洗浄、雨等に由来する残
留量として含む製品を意味する。これらの製品は一般に
は空気、塩化物イオン等に暴露された屋外表面を有して
いる。例えば、コンクリート、鉄筋、金属表面、一般に
は橋構造物、金属製車構造物及び明細書に記載されたそ
の他のもの等が挙げられる。
本発明を実施する好ましい方法 好ましくは、本発明はケイ酸ナトリウムと共に、また
はケイ酸ナトリウムを用いずにフルオロリン酸ナトリウ
ムを含む系を少なくとも0.25重量%、好ましくは2〜5
重量%と共に食塩(NaCl)を含むことを特徴とする減少
された腐蝕特性を有する氷結防止剤に関する。フルオロ
リン酸ナトリウム対ケイ酸ナトリウムの重量比は例えば
1〜10:1〜2.5、好ましくは約1:1であってもよい。食塩
の氷結防止性が実質的に維持されると共にそれらの腐蝕
特性が特に強化コンクリートに関して使用される時の鉄
筋に対して抑制されるので、これらの氷結防止剤が最も
好ましい。
氷結防止剤の散布に使用し得る方法には多数の方法が
ある。例えば、氷結防止剤は砂と一緒に使用し得る。減
少された腐蝕特性を有する氷結防止剤は乾式混合または
湿式混合されてもよく、固体混合され、または必要な場
所でその場で混合されてもよい。例えば、氷結防止剤は
塩化ナトリウムをフルオロリン酸塩含有系と乾式混合す
ることによりつくられてもよい。フルオロリン酸塩を含
有する系はまた特別な最終用途のために好適な溶剤また
は希釈剤、例えば水、グリコール、砂中で、好ましくは
所定粘度を得るのに充分な水で最少限度に希釈して、溶
解、懸濁または乳化されてもよく、これによりフルオロ
リン酸ナトリウムを含有する系は、例えばその系がコン
クリート表面の如き表面に置かれる前に塩化ナトリウム
及び/または砂に衝突するように、塩化ナトリウムに容
易にスプレーし得るか、あるいはプラントでまたは塩及
び/または砂分散ビヒクル中で塩化ナトリウムに対して
スプレーされる。また、その系は塩化ナトリウムと一緒
にスプレーされてもよく、あるいはその他の手段で塩化
ナトリウム中に分配されてもよい。塩化ナトリウムは例
えばベルトコンベアの如きエンドレスコンベアまたはそ
の他の手段により運ばれてもよい。その系のスプレー
は、減少された腐蝕特性を有する新規な氷結防止剤中に
フルオロリン酸ナトリウムを含有する系の所望の量、例
えば0.25〜10重量%、または所望によりそれ以上、好ま
しくは2〜5重量%を得るように行なわれる。
減少された腐蝕特性を有する、塩及び腐蝕抑制剤系の
如き、この氷結防止剤はそれにもかかわらず、摩擦、凝
固点、氷浸透速度、及び氷融解速度の如き、実質的に変
化されない良好な氷結防止剤について必要とされる特性
を有している。
本発明を実施するほの他の方法 腐蝕特性を有する氷結防止剤は、塩化ナトリウムに代
えて上記のその他の氷結防止剤を含んでもよく、塩化ナ
トリウムについて説明したことは一般にこれらのその他
の腐蝕性氷結防止剤にあてはまる。
腐蝕性氷結防止剤は、ケイ酸ナトリウムと共に、また
はケイ酸ナトリウムを使用せずにフルオロリン酸塩を含
むのみならず、それ程好ましくはないが例えば8〜24個
の炭素原子を有するような脂肪酸のアミド(例えば許容
し得る毒性量のココアミド)を用いて、または用いずに
使用されてもよい。また、それ程好ましくないが、上記
のホスホン酸の誘導体の塩が使用されてもよい。これら
のホスホン酸誘導体の典型例はトリエチレンテトラミン
ヘキサキス(メチレンホスホン酸)のナトリウム塩また
はその他の相容性の可溶性塩及びエチルヘキシルイミノ
ビス(メチレンホスホン酸)のナトリウム塩またはこれ
らの組合せを含む。
これらのホスホン酸誘導体の調製方法はアミンをホル
ムアルデヒド及びホスホン酸と反応させることからな
る。氷結防止剤は所望によりペレットにされてもよい。
上記の腐蝕抑制剤系は氷結防止剤と共に、あるいは氷
結防止剤なしで使用されて腐蝕を抑制し得る。また腐蝕
抑制剤系は、氷結防止剤を用いて、または氷結防止剤を
用いずに溶液、例えば飽和水溶液または被覆物としてエ
マルジョン、懸濁液もしくは或る用途には塗料を生成す
る、水性媒体もしくは他の媒体の如き、気体、液体もし
くは固体のいずれかの好適なキャリヤー中に存在させる
こともできる。塗料、エマルジョン、懸濁液または被覆
物は所望により鉄筋、車構造物、橋構造物、電気・ガス
・上下水道などの配管、カルバーまたはその他の屋外金
属表面の如き金属を被覆するのに使用し得る。空気はま
たその他の好適なガスと同様に腐蝕抑制系を分散するの
に使用し得る。
実施例 以下の実施例は、本発明の特別な態様を説明するのに
役立ち、従来技術と比較して新規な氷結防止剤、新規な
腐蝕抑制剤系、新規な方法及び新規な用途の幾つかを実
証する。
実施例1〜4 使用した試験は、表1に記載した系を用いて、腐蝕性
氷結防止剤に関する1985年に改正されたASTM-G-31-72で
あった。重量損失をもたらす腐蝕速度はμm/年(ミル/
年(mpyと称する))で表わされている。容易にわかる
ように、フルオロリン酸塩及びケイ酸塩を含有する系
は、実施例に見られるように減少された腐蝕において有
意な明白な効果を有する。
実施例5 下記のデータは、実施例1〜4に記載した方法を用
い、塩化ナトリウム単独または下記のものと組合せた塩
化ナトリウムによる腐蝕速度に及ぼすpHの効果を示す。
AはNa2PO3Fであり、BはNa2PO3F:Na2SiO3:リグノ
スルホン酸ナトリウムの1:1:1の混合物である。
実施例6〜7 下記のデータは、また以下の操作を用いて塩化ナトリ
ウムを含む系の減少された腐蝕特性を示す。
鉄筋/コンクリート試験体は約1.3cm(1/2インチ)の
レバーストック(rebar stock)及び1:1:5(ポルトラン
ドセメント:水:砂)の混合設定比のコンクリートから
加工した。塩化ナトリウムが混合水に約12kg/m3(20ボ
ンド/立方ヤード)のCl-のコンクリート塩化物量を生
ずるように添加された。コンクリートカバーは5mmであ
り、暴露鉄筋面積は14cm2であった。腐蝕速度はACイン
ピーダンス測定法を用いて測定した。連続ACインピーダ
ンス測定においては、通常10mV程度の固定振幅の正弦波
を、減少する周波数で埋込み鋼にかけ、鋼のインピーダ
ンスの位相シフト及びモジュラスの両者を周波数の関数
として監視する。この教示はF.マンスフェルド(Mansfe
ld)著“Recording and Analysis of AC Impedance Dat
a for Corrosion Studies-I"(Nace 36巻5号301〜307
頁1981年5月及び38巻11号570〜580頁、1982年11月)及
びK.ハラド キィ(Hlad ky)、L.カロウ(Callow)、
J.ドウソン(Dawson)著“Corrosion Rates from Imped
ance Measurements:An Introduction"(Br.Corro J.,15
巻1号20〜25頁、1980年)に記載されている。
実施例8〜19 以下の実施例においては、強化セメントスラブを用い
てマクロ電池腐蝕試験中の腐蝕電流を以下のようにして
監視した。
平均品質のAEコンクリートを用いて鉄筋の2個のマッ
トをコンクリート中で注型した。腐蝕を促進し、古い橋
デッキ中に存在する環境をシミュレーションするため種
々の量の塩化ナトリウムを頂部のマット層の幾つかに混
合した。せきを各スラブの頂部に置き氷結防止剤製品の
6%溶液を約1.7cm(2/3インチ)の深さにためた。溶液
を2週間毎に補給した。
鉄筋の頂部及び底部の組を電気的に接続し1.0Ω抵抗
器を直列に備えた瞬間オフ/オンスイッチを2個のマッ
トの間に配置した。
頂部マットと底部マットとの間を流れる腐蝕電流を、
スイッチがオン(通常の位置)である時に、抵抗器を横
切る電圧降下として測定した。頂部マットと底部マット
との間の駆動力(電位差)を、2個のマットの間の“即
時オフ”電位として測定した(スイッチは瞬時に押し下
げられ(オフ)、電圧が2秒以内に読み取られた)。頂
部マットの腐蝕電位を、スイッチが通常の“オン”位置
にある飽和カロメル電極に対して測定した。
表3において〔Cl-〕は立方メートル当りの塩化物の
キログラム(立方ヤード当りの塩化物のポンド)を意味
し、試料W等に用いたのと同じバッチを実施例8、12及
び16について使用した。
分析 試料C及び実施例8の鉄筋について腐蝕生成物の分析
を行った。
試料Cの腐蝕生成物層は、存在する少量のナトリウム
及び塩素(溶液から)及びケイ素(骨材混合物からのシ
リカ)と共に主として鉄の酸化物/水酸化物からなり、
界面のコンクリート側はカルシウムが酸化物/水酸化物
及び炭酸塩の両者として存在することを示す。
実施例8の腐蝕生成物層は一層複雑である。この層は
全く厚く、非抑制表面よりも多いカルシウム含量を有し
ている。カルシウムは存在する炭酸塩種(species)を
示さずにカルシウムの酸化物/水酸化物として存在す
る。また、膜中に存在するクロム、窒素及びアルミニウ
ムの認められる量が示される。また痕跡量のリンが検出
された。
仮の説明として、抑制剤の作用は、反応またはコンク
リート成分との反応の防止による局所の環境の変化であ
るようである。抑制されたもの(実施例8)と抑制され
ないもの(試料C)との主な差異は腐蝕生成物膜中に存
在するカルシウムの量及び性質である。塩化物の存在と
共に、コンクリート層の炭酸化は鋼鉄筋の腐蝕に必須の
前駆体である。本発明の抑制剤はこの炭酸化反応に影響
し、かくして腐蝕抑制の機構は膜への抑制剤化合物の混
入よりむしろ安定な不動態膜の維持を可能にして表面に
更に保護性の層を形成するように局所環境を変化するこ
とに相当することがわかった。
実施例20 以下のデータは4%の腐蝕性氷結防止剤溶液の減少さ
れた腐蝕を説明するのに役立つ。抑制率(%)はNa2PO3
F系を用いない同様の氷結防止剤溶液の腐蝕速度に対す
る腐蝕速度の低下の%として計算される。
実施例21 以下のデータは、下記の4%の塩化ナトリウム氷結防
止剤溶液を用いて経時的なNa2PO3F系の濃度の効果を説
明するのに役立つ。
実施例22 以下のデータは種々の金属に関して好ましい腐蝕性氷
結防止剤の減少された腐蝕特性を説明するのに役立つ。
実施例23〜24 以下の実施例はNa2PO3F及びNa2SiO3及び/またはリグ
ノスルホネートを有する氷結防止剤の減少された腐蝕特
性がNa2PO3F単独またはNa2SiO3と組合せたNa2PO3Fによ
るものでありリグノスルホネートによるものではないこ
とを示す。
Na2PO3F及びNa2SiO3の抑制剤混合物を海水溶液(水系
処置−実施例23)中の軟鋼プローブに関して、及び小型
鉄筋−コンクリートプローブ(実施例24)中の鉄筋の腐
蝕に関してその効果につき試験した。
23−水系処置 下記の3%w/wのNaCl+抑制剤に浸漬された直径0.9c
m、高さ1.2cmの1018炭素鋼の円筒形電極の分極抵抗。
24−コンクリートプローブ 約1.3cm(1/2)インチ)のレバーストック及び混合設
定比1:1:5(ポルトランドセメント:水:砂)のコンク
リートから鉄筋/コンクリート試験体を実施例6及び7
のように加工した。コンクリートカバーは5mmであり、
暴露された鉄筋面積は約35cm2であった。プローブを下
記の日数で3%NaCCl+抑制剤(表示の濃度で)の溶液
に暴露し、ひき続いてACインピーダンス技術を用いて分
析(腐蝕速度につき)した。
実施例25 この実施例はフルオロリン酸ナトリウム系を有する塗
料の如き被覆物の腐蝕抑制特性を示す。
この実験の目的のため、2%(塗料に対するw/w)Na2
PO3Fの任意の量を市販の塗料、即ち内部用油系半光沢塗
料に添加し、約2.5cm×約5cm(1インチ×2インチ)及
び約5cm×約10cm(2インチ×4インチ)の軟鋼C1010ク
ーポンをASTM規格D1654による湿気試験操作であるサイ
クル浸漬に暴露した。比較の目的で、試料A及びBを夫
々“ラストクラッド(Rustclad)”腐蝕抑制塗料及び
“クリロン(Krylon)”腐蝕抑制塗料で処理した。
結果はNa2PO3F混合塗料が“ラストクラッド”よりも
良好な性能であり“クリロン”処理試験体よりも大巾に
性能が優れていることを示した。上記のことから、その
他の好適なエマルジョン及び懸濁液がまた使用し得るこ
とが容易に推論される。全ての場合において、腐蝕効果
は浸漬が塩+Na2PO3F溶液中で行なわれた時よりも低い
ものであった。
実験 塗装された約2.5cm×約5cm(1インチ×2インチ)及
び約5cm×約10cm(2インチ×4インチ)の冷間圧延C10
10軟鋼クーポンは、試験体を“ラストクラッド”金属プ
ライマーで2回塗りし続いて下記の塗料で2回塗りする
ことにより調製された。
実施例25:2%(塗料に対するw/w)Na2PO3Fを混合した
市販塗料、即ち内部用油系半光沢(白色)塗料。
試料A:ラストクラッド(白色光沢) 試料B:クリロン(銀色) “X"を鋭いナイフで各クーポンの一表面にけがきし
た。3%氷結防止剤溶液(NaClまたはNaCl+Na2PO3F(9
7.6:2.4))に55℃で16時間浸漬しついで55℃の水浴で
湿気雰囲気中の溶液上で8時間懸垂するという計画(AS
TM規格D1654)でクーポンをサイクルにかけた。相対腐
蝕性はASTM操作により示された手引きに従って錆汚染の
目視順位付けにより測定した。
結果 ASTM D1654に確立された基準を用いてけがき領域及び
非けがき領域の両者における腐蝕損傷の評価は、けがき
領域及び非けがき領域の項目の下に示す。第1図は塩溶
液及び塩+Na2PO3Fの溶液の夫々に暴露した後の約5cm×
約10cm(2インチ×4インチ)のクーポンについて得ら
れた結果を表わす。
結果はNa2PO3Fが塗料に関して良好な腐蝕抑制特性を
有することを示す。Na2PO3Fは比較的に無毒性であり、
一方市販の塗料に添加される殆んどの腐蝕抑制剤はクロ
ム系であり、これは毒性であるだけではなく環境を損な
うものと考えられる。
以上、本発明を説明したが、特許請求の範囲に特定さ
れる本発明の精神から逸脱せずに多くの変更が当業者に
明らかである。
【図面の簡単な説明】
本発明の特別な態様を示す図面において、第1図は、従
来の技術と比較して実施例25に従って塩溶液及び塩+Na
2PO3Fの溶液の夫々に暴露した後の約5cm×約10cm(2イ
ンチ×4インチ)のクーポンについて得られた結果を表
わす。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダーレン エフ ローレス カナダ国 エイチ1エム 2エル7 ケ ベック モントリオール キャデラック ストリート 5732 (72)発明者 テランス イー ピール カナダ国 ジェイ0ピー 1ジェイ0 ケベック ハドソン ハイツ ピーオー ボックス 529 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 41/67,41/62

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モノフルオロリン酸ナトリウム、及び 一般式 (R2)nR1N(CH2PO3H2)2-n (式中、R1及びR2は夫々独立してアルキル、アミノアル
    キル及びN−ヒドロキシアルキルからなる群から選ばれ
    る基であり、nは1及び0から選ばれる整数である) で表されるホスホン酸誘導体の水溶性の塩 からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含
    む、腐蝕抑制剤組成物。
  2. 【請求項2】前記化合物がモノフルオロリン酸ナトリウ
    ムである、請求項(1)記載の腐蝕抑制剤組成物。
  3. 【請求項3】前記化合物が、一般式 (R2)nR1N(CH2PO3H2)2-n (式中、R1及びR2は夫々独立してアルキル、アミノアル
    キル及びN−ヒドロキシアルキルからなる群から選ばれ
    る基であり、nは1及び0から選ばれる整数である) で表されるホスホン酸誘導体の水溶性の塩である、請求
    項(1)記載の腐蝕抑制剤組成物。
  4. 【請求項4】更にキャリヤーを含む、請求項(1)〜
    (3)のいずれか1項に記載の腐蝕抑制剤組成物。
  5. 【請求項5】鉄筋を含有する強化コンクリート中の塩化
    物イオン等により生じた、または生起される腐蝕を抑制
    する方法であって、請求項(1)〜(4)のいずれか1
    項に記載の腐蝕抑制剤組成物を該強化コンクリートの表
    面に置くことを含む、前記方法。
  6. 【請求項6】空気及び塩化物イオンに暴露された金属表
    面上で腐蝕を抑制する方法であって、請求項(1)〜
    (4)のいずれか1項に記載の腐蝕抑制剤組成物を該金
    属表面上に置くことを含む、前記方法。
JP31836388A 1987-12-17 1988-12-16 腐蝕抑制剤組成物および腐蝕抑制方法 Expired - Fee Related JP2880516B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13408987A 1987-12-17 1987-12-17
US134089 1987-12-17
US25000288A 1988-08-29 1988-08-29
US250002 1988-08-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02153876A JPH02153876A (ja) 1990-06-13
JP2880516B2 true JP2880516B2 (ja) 1999-04-12

Family

ID=26831955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31836388A Expired - Fee Related JP2880516B2 (ja) 1987-12-17 1988-12-16 腐蝕抑制剤組成物および腐蝕抑制方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2880516B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6264311B2 (ja) * 2015-03-13 2018-01-24 Jfeスチール株式会社 腐食生成物の予測方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02153876A (ja) 1990-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5127954A (en) Corrosion inhibiting systems, products containing residual amounts of such systems, and methods therefor
de Rincon et al. Long-term performance of ZnO as a rebar corrosion inhibitor
Elsener et al. Corrosion inhibitors for reinforced concrete
Al-Sodani et al. Efficiency of corrosion inhibitors in mitigating corrosion of steel under elevated temperature and chloride concentration
Abdulrahman et al. Corrosion inhibitors for steel reinforcement in concrete: A review
Zafeiropoulou et al. Performance evaluation of organic coatings against corrosion in reinforced cement mortars
US5071579A (en) Corrosion inhibiting systems, products containing residual amounts of such systems, and methods therefor
Sahoo et al. On the corrosion behaviour of phosphoric irons in simulated concrete pore solution
US20020066889A1 (en) Method for rehabilitative and/or protective corrosion-inhibition of reinforcing steel embedded in a hardened structure by means of surface-applied corrosion-inhibiting compositions
Elsener et al. Corrosion inhibitors for steel in concrete
Sajid et al. Soy-protein and corn-derived polyol based coatings for corrosion mitigation in reinforced concrete
Zafeiropoulou et al. Carbonation resistance and anticorrosive properties of organic coatings for concrete structures
Trejo et al. Corrosion performance tests for reinforcing steel in concrete: technical report.
JP2880516B2 (ja) 腐蝕抑制剤組成物および腐蝕抑制方法
CA1339004C (en) Corrosion inhibiting systems, products containing residual amount of such systems, and methods therefor
Gonzalez et al. Threshold steel corrosion rates for durability problems in reinforced structures
Nwaubani et al. Effect of alternative de-icers on the corrosion resistance of reinforced concrete bridges and highway structures
Locke et al. A study of corrosion properties of a new deicer, calcium magnesium acetate
Elsener et al. Corrosion inhibitors for steel in concrete
DK172079B1 (da) Fremgangsmåde til inhibering af korrosion af armeringsjern i jernbeton
Matlob et al. Effect of using corrosion inhibitors on concrete properties and their activity
Goodwin et al. Protection of reinforcement with corrosion inhibitors, phase II
ELSENER et al. Institute of Materials Chemistry and Corrosion, Swiss Federal Institute of Technology, ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich, Switzerland
O’Reilly Performance of multiple corrosion protection systems for reinforced concrete bridge decks
Elsener Corrosion inhibitors for reinforced concrete—An EFC state of the art report

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees