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JPH10251624A - 不凍液/冷却液組成物 - Google Patents

不凍液/冷却液組成物

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Publication number
JPH10251624A
JPH10251624A JP9056122A JP5612297A JPH10251624A JP H10251624 A JPH10251624 A JP H10251624A JP 9056122 A JP9056122 A JP 9056122A JP 5612297 A JP5612297 A JP 5612297A JP H10251624 A JPH10251624 A JP H10251624A
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JP
Japan
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antifreeze
acid
salts
coolant composition
coolant
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JP9056122A
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Yuji Miyake
裕司 三宅
Yasuaki Mori
泰昭 森
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CCI Corp
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CCI Corp
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    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/20Antifreeze additives therefor, e.g. for radiator liquids

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却系統における金属、特にはアルミ鋳物、
鋳鉄に対し優れた腐食防止性を有し、かつキャビテーシ
ョン損傷の抑制に効果的な不凍液/冷却液組成物を提供
すること。 【解決手段】 不凍液や冷却液として適用されるグリコ
ール類を主成分とする組成物において、前記組成物中
に、0.1〜5.0重量%のヘキサン酸、ヘプタン酸、
及びそれらの塩から選ばれる少なくとも1種と、0.1
〜5.0重量%の炭素数1〜5のアルキル基を有するア
ルキル安息香酸及びそれらの塩から選ばれる少なくとも
1種とを含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却系統における
金属、特にはアルミ鋳物、鋳鉄に対し優れた腐食防止性
を有し、かつキャビテーション損傷の抑制に効果的な不
凍液/冷却液組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】エンジ
ン等の内燃機関の冷却系統には、アルミニウム、アルミ
ニウム合金、鋳鉄、鋼、黄銅、はんだ、銅などの金属が
使用されている。これらの金属は、水あるいは空気との
接触により腐食を生じるので、これら金属の腐食を防止
するため、冷却系統には、腐食防止剤を含む不凍液/冷
却液組成物が水と共に充填されている。
【0003】ところが、この不凍液/冷却液組成物及び
水中には僅かながら空気が溶存しているので、該不凍液
/冷却液組成物が水と共にエンジン内を循環する過程で
圧力差が生じると、これが原因で気泡が発生し、この気
泡により金属、特には鉄表面が浸食される、いわゆるキ
ャビテーション損傷が発生していた。またキャビテーシ
ョン損傷を引き起こす気泡は振動によっても発生してい
た。
【0004】こうした圧力差や振動による気泡の発生に
よって引き起こされるキャビテーション損傷に対して
は、従来、該不凍液/冷却液組成物中に、亜硝酸塩を添
加することで、その対策が採られていた。
【0005】不凍液/冷却液組成物中に添加された亜硝
酸塩は、冷却系統内において金属、特に鉄表面に皮膜を
形成し、この皮膜が気泡による浸食を防いでいるものと
考えられる。
【0006】このようにキャビテーション損傷に対して
きわめて有効に作用する亜硝酸塩ではあるものの、反面
亜硝酸塩は、アミン塩と反応して発ガン性物質であるニ
トロソアミンを発生することも知られており、その使用
はかねてより問題視されている。
【0007】しかしながら、キャビテーション損傷に対
する有効な手段が未だ見つけられていないことから、亜
硝酸塩は危険ではあるものの、使用せざるを得ないとい
うのが現状であった。
【0008】本発明は、このような事情に鑑み、キャビ
テーション損傷に対し有効であり、しかも安全な手段を
探すべく鋭意研究の結果、完成されたものであり、冷却
系統における金属、特にはアルミ鋳物、鋳鉄に対し優れ
た腐食防止性を有し、かつキャビテーション損傷の抑制
に効果的な不凍液/冷却液組成物を提供することを目的
とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、不凍液や冷却液として適用
されるグリコール類を主成分とする組成物において、前
記組成物中に、0.1〜5.0重量%のヘキサン酸、ヘ
プタン酸、及びそれらの塩から選ばれる少なくとも1種
と、0.1〜5.0重量%の炭素数1〜5のアルキル基
を有するアルキル安息香酸及びそれらの塩から選ばれる
少なくとも1種とを含むことを特徴とする不凍液/冷却
液組成物をその要旨とした。
【0010】請求項2記載の発明は、0.05〜1.0
重量%のトリアゾール類をさらに含むことを特徴とする
不凍液/冷却液組成物をその要旨とした。
【0011】請求項3記載の発明は、組成物中にアミン
塩及びホウ酸塩を含まないことを特徴とする不凍液/冷
却液組成物をその要旨とした。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の不凍液/冷却液組
成物を好ましい実施の形態に基づいてさらに詳しく説明
する。この不凍液/冷却液組成物は、冷却系統の不凍液
や冷却液として適用される組成物であり、グリコール類
を主成分としている。グリコール類としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、1,3ブチレング
リコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコー
ル、グリセリン等が挙げられる。その中でもエチレング
リコールやプロピレングリコールなどは、化学的安定
性、価格などの点からより好ましい。
【0013】この不凍液/冷却液組成物中には、ヘキサ
ン酸、ヘプタン酸、及びそれらの塩から選ばれる少なく
とも1種と、炭素数1〜5のアルキル基を有するアルキ
ル安息香酸及びそれらの塩から選ばれる少なくとも1種
とが含まれている。
【0014】ヘキサン酸、ヘプタン酸、及びそれらの塩
は、アルミニウム及び鉄系金属に対して優れた防錆機能
を持つ成分であり、かつ炭素数1〜5のアルキル基を有
するアルキル安息香酸及びそれらの塩から選ばれる少な
くとも1種とともにキャビテーション損傷を抑制する機
能を持つ。
【0015】これらヘキサン酸やヘプタン酸の塩として
は、具体的にはアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミ
ン塩のいずれでもよいが、好ましくはアルカリ金属塩で
あり、中でもナトリウム塩とカリウム塩がより好まし
い。前記ヘキサン酸、ヘプタン酸、それらの塩は、1種
類のみでもよいが、2種類以上を組み合わせて使用する
こともできる。
【0016】また、ヘキサン酸、ヘプタン酸、それらの
塩は、不凍液/冷却液組成物中に0.1〜5.0重量%
の割合で含まれている。この範囲よりも含有量が少ない
場合、上述の防錆機能及びキャビテーション損傷の抑制
機能は不十分なものとなり、含有量がこの範囲よりも多
い場合には、含まれる量だけの効果が現れず、不経済と
なる。
【0017】炭素数1〜5のアルキル基を有するアルキ
ル安息香酸及びそれらの塩は、同じくアルミニウム及び
鉄系金属に対して優れた防錆機能を有し、かつ液中の硬
水成分との反応による沈殿を抑制する機能を持つ成分で
あり、しかも前記ヘキサン酸、ヘプタン酸、及びそれら
の塩と協働してキャビテーション損傷を抑制する機能を
持つ。
【0018】炭素数1〜5のアルキル基を有するアルキ
ル安息香酸としては、p−トルイル酸、p−エチル安息
香酸、p−プロピル安息香酸、p−イソプロピル安息香
酸、p−ブチル安息香酸、p−tertブチル安息香酸
などを挙げることができる。また炭素数1〜5のアルキ
ル基を有するアルキル安息香酸の塩としては、アルカリ
金属塩、アンモニウム塩、アミン塩などが好ましく、中
でもナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩が好ま
しい。前記アルキル安息香酸、それらの塩は、1種類の
みでもよいが、2種類以上を組み合わせて使用すること
もできる。
【0019】また、炭素数1〜5のアルキル基を有する
アルキル安息香酸、それらの塩は、不凍液/冷却液組成
物中に0.1〜5.0重量%の割合で含まれている。こ
の範囲よりも含有量が少ない場合、上述の防錆機能及び
キャビテーション損傷の抑制機能は不十分なものとな
り、含有量がこの範囲よりも多い場合には、含まれる量
だけの効果が現れず、不経済となる。
【0020】また本発明の不凍液/冷却液組成物は、ト
リアゾール類をさらに含む態様を採ることができる。こ
の場合トリアゾール類は、不凍液/冷却液組成物中にあ
って、冷却系統の金属、特に銅、アルミニウムを成分と
する金属に対し優れた腐食防止性を示す。トリアゾール
類としては、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾー
ル、4−フェニル−1、2、3−トリアゾール、2−ナ
フトトリアゾールあるいは4−ニトロベンゾトリアゾー
ルなどを好ましい例として挙げることができる。
【0021】このトリアゾール類の不凍液/冷却液組成
物中における含有量は0.05〜1.0重量%の範囲が
好ましい。というのは、その含有量が0.05重量%を
下回る場合、上述の機能が発揮されなくなり、その含有
量が1.0重量%を上回る場合には、上限を上回った量
だけの効果が現れず、不経済となるからである。
【0022】また本発明の不凍液/冷却液組成物は、ア
ミン塩及びホウ酸塩を含まない態様を採ることもでき
る。この場合、亜硝酸塩の存在下で人体に有害なニトロ
ソアミンを発生させる恐れのあるアミン塩、並びにアル
ミニウムやその合金を腐食させる性質のあるホウ酸塩が
存在しないので、人体や環境への悪影響を少なくすると
共に、冷却系統を構成する金属の腐食を防止するという
目的に照らして、きわめて有用な不凍液/冷却液組成物
を得ることができる。
【0023】尚、本発明の不凍液/冷却液組成物には、
前記の成分以外に消泡剤、着色剤などを添加しても良い
し、従来公知の腐食防止剤であるモリブデン酸塩、タン
グステン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、メルカプトベンゾチア
ゾール、あるいはそれらのアルカリ金属塩などを添加す
ることもできる。
【0024】
【実施例】本発明に係る実施例1及び2、比較例1〜4
の構成を表1に示す。
【0025】
【0026】次に、表1に示す本発明の冷却液組成物に
係る実施例1及び2、比較例1〜4について、磁歪式振
動法によるキャビテーション破損防止性能試験を行っ
た。その結果を表3に示す。尚、試験は図1に示す装置
を用い、下記表2に示す試験条件の下で行った。
【0027】
【0028】
【0029】表3から明らかなように、実施例1及び2
は質量減が小さいという結果が得られ、キャビテーショ
ン損傷の防止効果に優れているということがわかった。
これに対し比較例1〜4はいずれも質量減が大きいとい
う結果となり、キャビテーション損傷防止効果が乏しい
ということがわかった。
【0030】
【発明の効果】本発明の不凍液/冷却液組成物は、0.
1〜5.0重量%のヘキサン酸、ヘプタン酸、及びそれ
らの塩から選ばれる少なくとも1種と、0.1〜5.0
重量%の炭素数1〜5のアルキル基を有するアルキル安
息香酸及びそれらの塩から選ばれる少なくとも1種とを
組み合わせて使用することにより、キャビテーション損
傷を効果的に抑制できるようになっている。
【0031】また、アミン塩及びホウ酸塩を含まない態
様とした場合、人体や環境への悪影響を少なくすると共
に、冷却系統を構成する金属の腐食を防止するという目
的に照らして、きわめて有用な不凍液/冷却液組成物と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】試験装置を示した模式図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不凍液や冷却液として適用されるグリコ
    ール類を主成分とする組成物において、前記組成物中
    に、0.1〜5.0重量%のヘキサン酸、ヘプタン酸、
    及びそれらの塩から選ばれる少なくとも1種と、0.1
    〜5.0重量%の炭素数1〜5のアルキル基を有するア
    ルキル安息香酸及びそれらの塩から選ばれる少なくとも
    1種とを含むことを特徴とする不凍液/冷却液組成物。
  2. 【請求項2】 0.05〜1.0重量%のトリアゾール
    類をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の不凍液
    /冷却液組成物。
  3. 【請求項3】 前記組成物中にアミン塩及びホウ酸塩を
    含まないことを特徴とする請求項1または2記載の不凍
    液/冷却液組成物。
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