JPH07268316A

JPH07268316A - 熱媒体

Info

Publication number: JPH07268316A
Application number: JP6058639A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Fukumura; 和則福村; Yoshihito Fukumura; 嘉仁福村; Tsukasa Maekawa; 司前川
Original assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 1995-10-17
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: JP3590844B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、広範な種類の金属に対して優れた
防食防錆効果を有し、空気と接触する系においても発錆
を防止し得る熱媒体を提供することを目的とする。【構成】本発明の熱媒体は、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール及びそれらの水溶液から選ばれる少
なくとも１種を主成分とし、更に（ａ）リン酸、ポリリ
ン酸及びそれらの塩よりなる群から選ばれる少なくとも
１種、（ｂ）芳香族カルボン酸類及びその塩、並びに
（ｃ）ベンゾトリアゾール類、ベンゾイミダゾール類及
びこれらの塩から選ばれる少なくとも１種を含み、アル
カリ金属の水酸化物により予備アルカリ度を７〜２０ｍ
ｌに調整してなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来から、熱媒体を間接的に
利用した冷却又は冷暖房システムが広く普及している。
例えば冷却システムは、ビール工場や乳製品工場におけ
る醸造発酵工程、化学品工場における化学反応工程等の
冷却装置、製氷工場や冷凍倉庫、更には漁船、コンテナ
船における保冷冷却装置、氷蓄熱システム等に適用され
る。また冷暖房システムは、例えば、融雪、融氷、霜取
り等のロードヒーティング用、工場、ビル等の大規模空
調システムにおける冷暖房用、セントラルヒーティン
グ、ソーラーシステム、床暖房システム、ガスヒートポ
ンプ、スーパーヒートポンプ等の家庭暖房用、コージェ
ネレーション等の産業機械用等に適用される。

【０００３】熱媒体としては、火災を起こす危険性が少
なく、毒性が低く、安価に入手できることから、主に塩
化カルシウム、塩化マグネシウム等のアルカリ土類金属
の塩化物の水溶液が使用されてきたが、該水溶液はこれ
を循環させるパイプや配管を腐食させるという欠点を有
している。この欠点を解消するため、該水溶液にクロム
酸塩等の防食剤を添加したり或いは該水溶液のｐＨを調
整することが行われているが、クロム酸塩は非常に毒性
が強く、またｐＨ調整では充分な防食力が得られない等
の問題点が依然として残っている。

【０００４】このような事情を背景に、従来不凍液とし
て汎用されているエチレングリコール又はプロピレング
リコールに防錆、防食剤を配合した熱媒体が開発され、
その需要を飛躍的に増大させつつある。しかしながら、
現在知られているものは、市販品も含めて、未だ十分な
防錆防食効果を有していない。例えば、前記熱媒体を床
暖房に用いた場合、該熱媒体が空気と接触しない完全密
封系の床暖房システムでは発錆は殆ど見られないが、該
熱媒体を貯蔵するタンクが開放系である半完全密封系で
は多量の錆が発生するを避け得ない。而して、床暖房シ
ステムが一般に家庭用として普及し、コスト面から半完
全密封系のものが主流になっている現状を考慮すると、
半完全密封系においても錆の発生を防止し得る熱媒体の
開発が切望されている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の成
分を含む熱媒体において、従来防錆防食性とは相関関係
がないとされていた予備アルカリ度（例えばＪＩＳＫ
２２３４−１９８７）を特定範囲に調整することによ
り、その防錆防食性能が著しく向上し、広範な種類の金
属に対して優れた防食防錆効果を発揮し、空気と接触す
る系においても発錆を防止し得ることを見い出し、ここ
に本発明を完成するに至った。

【０００６】即ち、本発明は、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール及びそれらの水溶液から選ばれる少
なくとも１種を主成分とし、更に（ａ）リン酸、ポリリ
ン酸及びそれらの塩よりなる群から選ばれる少なくとも
１種、（ｂ）芳香族カルボン酸類及びその塩、並びに
（ｃ）ベンゾトリアゾール類、ベンゾイミダゾール類及
びこれらの塩から選ばれる少なくとも１種を含み、アル
カリ金属の水酸化物により予備アルカリ度を７〜２０ｍ
ｌに調整してなる熱媒体に係る。

【０００７】本発明熱媒体の主成分は、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール及びそれらの水溶液から選
ばれる少なくとも１種である。前記グリコール類を水で
希釈して水溶液とするに当り、グリコール類の濃度は特
に制限されず広い範囲から適宜選択できるが、熱媒体と
しての実用性を考慮すると、通常１０〜９０重量％程
度、好ましくは５０〜８０重量％程度とすればよい。水
は、例えば、水道水、地下水、脱塩水、純水等を適宜使
用できるが、その中でも脱塩水、純水等を用いるのが好
ましい。

【０００８】本発明熱媒体に配合される（ａ）成分であ
るリン酸、ポリリン酸及びそれらの塩としては公知のも
の、例えば、正リン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、
トリメタリン酸、テトラメタリン酸、ヘキサメタリン
酸、これらのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金
属塩等を挙げることができ、本発明ではこれらを単独で
又は２種以上を併用して使用できる。これらの中でも、
例えば、正リン酸、トリポリリン酸、ピロリン酸等を好
ましく使用でき、正リン酸を特に好ましく使用できる。
本発明の熱媒体における（ａ）成分の濃度は特に制限さ
れず広い範囲から適宜選択できるが、予備アルカリ度の
調整のし易さ、ひいては製剤化のし易さ等を考慮する
と、正リン酸換算で通常５００〜５００００ｐｐｍ程
度、好ましくは２０００〜３００００ｐｐｍ程度、より
好ましくは４０００〜２００００ｐｐｍ程度とすればよ
い。

【０００９】（ｂ）成分の芳香族カルボン酸類としては
公知のもの、例えば、安息香酸、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル
安息香酸、ｏ−トルイル酸、ｍ−トルイル酸、ｐ−トル
イル酸、フタル酸、イソフタル酸、ｏ−ニトロ安息香
酸、ｍ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、桂皮酸
等を挙げることができ、これら１種を単独で又は２種以
上を併用して使用できる。これらの中でも、安息香酸、
ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、ｍ−ニトロ安息香酸、
桂皮酸等を好ましく使用できる。本発明の熱媒体におけ
る（ｂ）成分の濃度は特に制限されず広い範囲から適宜
選択できるが、得られる熱媒体の防錆性能等を考慮する
と、通常１０００〜３０００００ｐｐｍ程度、好ましく
は２０００〜１０００００ｐｐｍ程度、より好ましくは
５０００〜７００００ｐｐｍ程度とすればよい。

【００１０】（ｃ）成分のベンゾトリアゾール類として
は公知のもの、例えば、ベンゾトリアゾール、トリルト
リアゾール、４乃至７位にカルボキシル基を有するベン
ゾトリアゾール等を挙げることができる。これらの中で
も、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール等を好ま
しく使用できる。ベンゾイミダゾール類としても公知の
もの、例えば、ベンゾイミダゾール、２−（４−チアゾ
リル）−ベンゾイミダゾール等を挙げることができる。
これらの中でも、２−（４−チアゾリル）−ベンゾイミ
ダゾールを特に好ましく使用できる。本発明では、これ
らベンゾトリアゾール類やベンゾイミダゾール類を１種
単独で又は２種以上併用して使用できる。本発明の熱媒
体における（ｃ）成分の濃度は特に制限されず広い範囲
から適宜選択できるが、得られる熱媒体の防錆性能等を
考慮すると、通常５〜１００００ｐｐｍ程度、好ましく
は１０〜７０００ｐｐｍ程度、より好ましくは５０〜５
０００ｐｐｍ程度とすればよい。

【００１１】上記（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｃ）成
分における各種化合物の塩としては、例えばナトリウム
塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩が挙げられる。

【００１２】本発明の熱媒体の好ましい配合の一例とし
て、エチレングリコール、プロピレングリコール又はそ
れらの水溶液を主成分とし、（ａ）成分が正リン酸、
（ｂ）成分が安息香酸及び（ｃ）成分がベンゾトリアゾ
ールであるものを挙げることができる。

【００１３】上記以外の好ましい配合例として、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール又はそれらの水溶
液を主成分とし、（ａ）成分が正リン酸、（ｂ）成分が
安息香酸及び（ｃ）成分が２−（４−チアゾリル）−ベ
ンゾイミダゾールであるものを挙げることができる。

【００１４】また本発明の熱媒体における（ａ）乃至
（ｃ）成分の好ましい濃度の組合せを例示すれば、
（ａ）成分が正リン換算で２０００〜３００００ｐｐｍ
程度、（ｂ）成分が２０００〜１０００００ｐｐｍ程度
及び（ｃ）成分が１０〜７０００ｐｐｍ程度である。

【００１５】より好ましい濃度の組合せは、（ａ）成分
が正リン酸換算で４０００〜２００００ｐｐｍ程度、
（ｂ）成分が５０００〜７００００ｐｐｍ程度及び
（ｃ）成分が５０〜５０００ｐｐｍである。

【００１６】本発明の熱媒体には、その防食防錆効果を
損なわない範囲で、上記（ａ）成分〜（ｃ）成分の他
に、通常の熱媒体に使用される公知の添加剤、例えば、
モリブデン酸ナトリウム、ホウ砂、５−フェニルテトラ
ゾール、１，２，４−トリアゾール、亜硝酸ナトリウ
ム、硝酸ナトリウム等を１種又は２種以上添加すること
ができる。

【００１７】本発明の熱媒体は、その予備アルカリ度が
通常７〜２０ｍｌであることを必須とする。予備アルカ
リ度は、好ましくは９〜１５ｍｌ、より好ましくは１２
〜１３ｍｌである。ここで予備アルカリ度とは、試料１
０ｍｌに０．１Ｎ塩酸を添加し、その試料のｐＨが５．
５となるのに要する０．１Ｎ塩酸の消費量（ｍｌ）であ
る。

【００１８】予備アルカリ度が７ｍｌ未満又は２０ｍｌ
を越えると、（ａ）成分〜（ｃ）成分が高濃度で含まれ
ていても、熱媒体の防食防錆効果は不十分なものとな
る。

【００１９】予備アルカリ度の調整は、アルカリ金属の
水酸化物を用い、公知の方法に従って行うことができ
る。ここでアルカリ金属の水酸化物としても公知のもの
が使用でき、その具体例としては、例えば、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等を挙げることができ、水酸化
カリウムを特に好ましく使用できる。

【００２０】本発明の熱媒体における、（ａ）乃至
（ｃ）成分の濃度と予備アルカリ度の好ましい組合せと
しては、上記した（ａ）乃至（ｃ）成分を上記の好まし
い濃度で配合し、予備アルカリ度を所定範囲に調整した
ものを挙げることができる。この時、各成分の特定濃度
と特定の予備アルカリ度の相乗作用により、防食防錆性
能の著しい向上が達成される。後記実施例の記載からも
明らかなように、例えば（ａ）乃至（ｃ）成分の濃度が
上記好ましい濃度の熱媒体は、その濃度が１／１０程度
の熱媒体（予備アルカリ度は同程度）に比し、十数倍以
上の防食防錆効果を発現する。

【００２１】本発明の熱媒体は、そのまま熱媒及び冷媒
として使用できるが、水で希釈して使用してもよい。そ
の希釈倍率は特に制限されず広い範囲から適宜選択でき
るが、通常本発明の熱媒体が約１０重量％以上含まれる
ようにすればよい。

【００２２】本発明の熱媒体は、熱媒及び冷媒のいずれ
としても使用できるので、冷却及び冷暖房システム全般
に利用できる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の熱媒体は、従来から知られてい
る熱媒体と同等の熱交換能力を有し、かつ従来の熱媒体
よりも著しく優れた防錆防食性能を有し、広範な種類の
金属に対して優れた防食防錆効果を発揮し得る。従っ
て、本発明の熱媒体を、空気と接触する系を有するシス
テムに使用しても、従来の熱媒体のように発錆を起こす
ことがない。

【００２４】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明をよ
り一層明瞭なものとする。

【００２５】実施例１〜５エチレングリコール（ＥＧ）又はプロピレングリコール
（ＰＧ）を主成分とし、正リン酸、安息香酸及びベンゾ
トリアゾール（ＢＴ）又は２−（４−チアゾリル）−ベ
ンゾイミダゾール（ＴＢＺ）を表１に示す濃度（ｐｐ
ｍ）で配合し、これに水酸化カリウムを添加し、所定の
予備アルカリ度に調整した本発明熱媒体を製造した。

【００２６】比較例１〜４ＥＧ又はＰＧを主成分とし、正リン酸、安息香酸及びＢ
Ｔ（又はＴＢＺ）を表１に示す濃度（ｐｐｍ）で添加
し、これに水酸化カリウムを添加し、予備アルカリ度が
規定範囲外の熱媒体を製造した。

【００２７】

【表１】

【００２８】上記実施例１〜５及び比較例１〜４の熱媒
体を脱塩水で適宜希釈して試験液を調製した。これら
を、ＪＩＳＫ２２３４に規定の金属腐食性試験に供
し、ＪＩＳＫ２２３４の規格と比較した。結果を表２
に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】表２から、以下のことが明らかである。

【００３１】（１）予備アルカリ度が本発明の所定の範
囲にある熱媒体が、範囲外のものに比し、著しく優れた
防食防錆性能を有する。

【００３２】（２）本発明の熱媒体は、広範な金属種に
対して有効である。

【００３３】（３）予備アルカリ度が所定の範囲内にあ
る本発明熱媒体の中でも、（ａ）成分〜（ｃ）成分の濃
度が上記好ましい範囲内のものは、一層優れた防食防錆
性能を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレングリコール、プロピレングリコ
ール及びそれらの水溶液から選ばれる少なくとも１種を
主成分とし、更に（ａ）リン酸、ポリリン酸及びそれら
の塩よりなる群から選ばれる少なくとも１種、（ｂ）芳
香族カルボン酸類及びその塩、並びに（ｃ）ベンゾトリ
アゾール類、ベンゾイミダゾール類及びこれらの塩から
選ばれる少なくとも１種を含み、アルカリ金属の水酸化
物により予備アルカリ度を７〜２０ｍｌに調整してなる
熱媒体。
【請求項２】予備アルカリ度が９〜１５ｍｌである請
求項１に記載の熱媒体。
【請求項３】（ａ）成分が正リン酸、（ｂ）成分が安
息香酸及び（ｃ）成分がベンゾトリアゾールであり、ア
ルカリ金属の水酸化物が水酸化カリウムである請求項１
又は請求項２に記載の熱媒体。
【請求項４】（ａ）成分が正リン酸、（ｂ）成分が安
息香酸及び（ｃ）成分が２−（４−チアゾリル）−ベン
ゾイミダゾールであり、アルカリ金属の水酸化物が水酸
化カリウムである請求項１又は請求項２に記載の熱媒
体。
【請求項５】（ａ）成分を正リン酸換算で５００〜５
００００ｐｐｍ、（ｂ）成分を１０００〜３０００００
ｐｐｍ及び（ｃ）成分を５〜１００００ｐｐｍ含有する
請求項１〜請求項４に記載の熱媒体。