冷却水系统的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种冷却水系统的处理方法，更具体地，涉及一种在流速低的冷却水 系统中，防止热交换器等金属腐蚀的冷却水系统的处理方法。
【背景技术】
[0002] 开放循环冷却水系统等冷却水系统中设置的金属部件，例如，构成配管、热交换器 等的碳钢、铜、铜合金等金属部件通过与冷却水接触而受到腐蚀。因此，通常在冷却水系统 中通过药剂的添加来实施防腐蚀处理。
[0003] 例如，为了抑制碳钢的腐蚀，在冷却水中添加正磷酸盐、六偏磷酸盐、羟基亚乙基 膦酸盐、膦酰基丁烷三羧酸盐等磷化合物。并且，有时也单独或者组合添加像锌盐、重铬酸 盐这样的重金属盐。
[0004] 已知即使使用相同的循环水，冷却水系统内的流速越低，金属部件越容易腐蚀。特 别地，在流速为0. 5m/s以下的情况下，金属部件明显容易腐蚀（非专利文献1)。因此，在流 速低的冷却水系统中，必须以高浓度添加磷酸、锌等防腐蚀剂、用于使所述防腐蚀剂分散的 聚合物，从而增加对环境的负荷。
[0005] 因此，期望用少添加量的防腐蚀剂对流速低的冷却水系统内进行防腐蚀处理的冷 却水系统的处理方法。
[0006] 专利文献1中，报道了根据流速来控制防腐蚀剂的添加量、水中的钙硬度的方法。 然而，根据所述方法，对流速低的冷却水系统内进行防腐蚀处理时，需要增加防腐蚀剂的添 加量、或提高水中的钙硬度。因此，专利文献1的方法并非是用少添加量的防腐蚀剂对流速 低的冷却水系统内进行防腐蚀处理。
[0007] 在专利文献2和3中，在硬度高的水系中，作为显示出高的结垢防止效果以及防腐 蚀效果的聚合物，公开了在主链末端具有磺酸基的（甲基）丙烯酸系聚合物，记载了通过所 述聚合物提高耐凝胶性能，即使在高钙浓度的水系中也发挥优秀的防腐蚀效果。然而，在专 利文献2和3中未公开关于在钙硬度低、且腐蚀趋势高的水系中的防腐蚀效果。并且，在专 利文献2和3中也未公开关于在流速低、且腐蚀趋势高的水系中的防腐蚀效果。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开平3-236485号公报；
[0011] 专利文献2 :日本特开2002-003536号公报；
[0012] 专利文献3 :日本特开2005-264190号公报。
[0013] 非专利文献
[0014] 非专利文献1 :《第四版栗田工业药品手册》，栗田工业药品手册编
[0015] 辑委员会编。
【发明内容】
[0016] 发明要解决的课题
[0017] 鉴于上述实情，本发明的目的在于提供一种冷却水系统的处理方法，其在使用钙 硬度低、且流速低的水的冷却水系统中不添加高浓度的药剂而防止热交换器、配管等金属 部件的腐蚀。
[0018] 解决课题的方法
[0019] 本发明的发明者为了达到所述目的进行了深入研究，结果发现：通过将以特定的 量含有来自特定的（甲基）丙烯酸系单体的结构单元（a)和来自特定的（甲基）烯丙基 醚系单体的结构单元（b)、且具有特定的重均分子量、至少一个主链末端为磺酸基或其盐的 (甲基）丙烯酸系共聚物，添加至钙硬度低、且流速低的冷却水系统中，可达到所述目的，完 成本发明。
[0020] 即，本发明至少是如下所述的内容。
[0021] [1] -种冷却水系统的处理方法，其向具有冷却水的钙硬度为150~300mg/L、且 冷却水的流速为〇. 3~0. 5m/s的位置的冷却水系统中添加（甲基）丙烯酸系共聚物，其中，
[0022] 所述（甲基）丙烯酸系共聚物具有来自下述通式⑴表示的（甲基）丙烯酸系单 体㈧的结构单元（a)以及来自下述通式（2)表示的（甲基）烯丙基醚系单体⑶的结构 单元（b)，结构单元（b)的含量在100摩尔％来自全部单体的结构单元中为15摩尔％~20 摩尔％，所述（甲基）丙烯酸系共聚物的重均分子量为10000~30000,至少一个主链末端 为磺酸基、或其盐。
[0023] [化学式1]
[0025] 通式（1)中，R1表示氢原子或甲基，X表示氢原子、金属原子、铵基、或有机胺。
[0026] [化学式2]
[0028] 通式（2)中，R2表示氢原子或甲基，Y和Z分别独立且为羟基、磺酸基、或其盐，Y和 Z中的至少一个表示磺酸基、或其盐。
[0029] [2]如所述[1]中记载的冷却水系统的处理方法，其中，（甲基）丙烯酸系共聚物 含有来自（甲基）丙烯酸系单体㈧的结构单元（a)和来自3_(甲基）烯丙氧基-2-羟 基-1-丙烷磺酸钠的结构单元（b)，所述（甲基）丙烯酸系单体（A)为选自丙烯酸、甲基丙 烯酸、以及丙烯酸钠中的1种或2种以上。
[0030] [3]如所述[1]或[2]中记载的冷却水系统的处理方法，其中，向冷却水系统中添 加所述处理剂，使得冷却水中的所述（甲基）丙烯酸系共聚物的浓度为0.0 l~25mg/L。
[0031] [4]如所述[1]~[3]中任意一项记载的冷却水系统的处理方法，其中，当冷却水 中的所述（甲基）丙烯酸系共聚物的浓度低于〇. 〇lmg/L时，添加所述共聚物，而且，当冷却 水中的所述（甲基）丙烯酸系共聚物的浓度高于25mg/L时，停止添加所述共聚物。
[0032] [5]如所述[1]~[4]中任意一项记载的冷却水系统的处理方法，其中，向冷却水 的钙硬度为150~300mg/L、且冷却水的流速为0. 3~0. 5m/s的位置或其上游侧添加（甲 基）丙烯酸系共聚物。
[0033] 发明效果
[0034] 根据本发明，能提供一种在使用钙硬度低、且流速低的水的冷却水系统中不添加 高浓度的药剂而防止热交换器、配管等金属部件的腐蚀的冷却水系统的处理方法。
【具体实施方式】
[0035] 本发明的冷却水系统的处理方法向具有冷却水的钙硬度为150~300mg/L、且冷 却水的流速为0. 3~0. 5m/s的位置的冷却水系统中添加（甲基）丙烯酸系共聚物，其中，
[0036] 所述（甲基）丙烯酸系共聚物具有来自下述通式⑴表示的（甲基）丙烯酸系单 体㈧的结构单元（a)以及来自下述通式（2)表示的（甲基）烯丙基醚系单体⑶的结构 单元（b)，结构单元（b)的含量在100摩尔％来自全部单体的结构单元中为15摩尔％~20 摩尔％，所述（甲基）丙烯酸系共聚物的重均分子量为10000~30000,至少一个主链末端 为磺酸基、或其盐。
[0037] [化学式3]
[0039] 通式（1)中，R1表示氢原子或甲基，X表示氢原子、金属原子、铵基、或有机胺。
[0040] [化学式4]
[0042] 通式（2)中，R2表示氢原子或甲基，Y和Z分别独立且为羟基、磺酸基、或其盐，Y和 Z中的至少一个表示磺酸基、或其盐。
[0043][(甲基）丙烯酸系共聚物]
[0044] 在本发明的冷却水系统的处理方法中使用的（甲基）丙烯酸系共聚物是满足以下 条件的共聚物：包含来自所述通式（1)表示的（甲基）丙烯酸系单体（A)的结构单元（a) 和来自所述通式（2)表示的（甲基）烯丙基醚系单体（B)的结构单元（b)，且至少一个主链 末端为磺酸基、或其盐。
[0045] 具体地，所述结构单元（a)、结构单元（b)分别是指用下述通式（3)、（4)表示的结 构单元。
[0046] [化学式5]
[0048] 通式（3)中，R1以及X与所述通式（1)相同。
[0049] [化学式6]
[0051] 通式（4)中，R2、Y和Z与所述通式⑵相同。
[0052] ((甲基）丙烯酸系单体（A))
[0053] (甲基）丙烯酸系单体（A)为用所述通式（1)表示的单体，作为通式（1)中的X表 示的金属原子的具体例，例如，可举例锂、钠、钾等，作为有机胺的具体例，例如，可举例单乙 醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等。
[0054] 作为所述（甲基）丙烯酸系单体（A)的具体例，例如，可举例丙烯酸、甲基丙烯酸、 以及它们的盐（例如，钠盐、钾盐、铵盐等）。其中，优选丙烯酸、丙烯酸钠、甲基丙烯酸，更优 选丙烯酸（AA)。可以单独使用其中1种或组合其中2种以上使用。
[0055] 此外，所述"（甲基）丙烯酸系"是指丙烯酸系以及甲基丙烯酸系二者。其他的类 似用语也是同样的。
[0056]((甲基）烯丙基醚系单体（B))
[0057] (甲基）烯丙基醚系单体⑶是用所述通式⑵表示的单体，通式⑵中，Y和Z 表示的磺酸基、或其盐中，作为金属盐的具体例，例如，可举例钠、钾、锂等盐，作为磺酸与有 机胺的盐的具体例，例如，可举例单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等盐。
[0058] 作为所述（甲基）烯丙基醚系单体⑶的具体例，例如，可举例3_(甲基）烯丙 氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸以及其盐、3-(甲基）烯丙氧基-1-羟基-2-丙烷磺酸以及其 盐。其中，优选3-(甲基）烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠，更优选3-烯丙氧基-2-羟 基-1-丙烷磺酸钠（HAPS)。可以单独使用其中1种或组合其中2种以上使用。
[0059] 此外，所述"（甲基）烯丙基醚系"是指烯丙基醚系以及甲基烯丙基醚系二者。其 他的类似用语也是同样的。
[0060] 〈摩尔比〉
[0061] 所述（甲基）丙烯酸系共聚物是包含来自（甲基）丙烯酸系单体㈧的结构单元 (a) 和来自（甲基）烯丙基醚系单体（B)的结构单元（b)的共聚物，结构单元（b)的含量 在100摩尔％来自全部单体的结构单元中为15摩尔％~20摩尔％。当结构单元（b)的含 量低于15摩尔％或者超过20摩尔％时，来自磷、锌等防腐蚀成分的防腐蚀膜的形成能力下 降，因此防腐蚀性能下降。从所述观点出发，结构单元（b)的含量在100摩尔％来自全部单 体的结构单元中，优选为16~20摩尔％，更优选为16~19摩尔％。
[0062] 从同样的观点出发，结构单元（b)的含量在100摩尔％结构单元（a)和结构