JPH10251626A - 不凍液／冷却液組成物 - Google Patents

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％の炭素数６〜１２の脂肪族１
塩基酸、及びそれらの塩から選ばれる少なくとも１種
と、下記一般式で表される、０．１〜５．０重量％のケ
イ皮酸、アルキルケイ皮酸、アルコキシケイ皮酸、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。 【化１】 尚、式中Ｒは、水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、
又は炭素数１〜５のアルコキシ基である。

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％の炭素数６〜１２
の脂肪族１塩基酸、及びそれらの塩から選ばれる少なく
とも１種と、下記一般式で表される、０．１〜５．０重
量％のケイ皮酸、アルキルケイ皮酸、アルコキシケイ皮
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。

【化２】 尚、式中Ｒは、水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、
又は炭素数１〜５のアルコキシ基である。

【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、０．１
〜５．０重量％の炭素数６〜１２の脂肪族１塩基酸、及
びそれらの塩から選ばれる少なくとも１種と、下記一般
式で表される、０．１〜５．０重量％のケイ皮酸、アル
キルケイ皮酸、アルコキシケイ皮酸、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】

【化３】 尚、式中Ｒは、水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、
又は炭素数１〜５のアルコキシ基である。

【００１５】炭素数６〜１２の脂肪族１塩基酸、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、かつケイ皮酸、アルキルケ
イ皮酸、アルコキシケイ皮酸、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。

【００１６】炭素数６〜１２の脂肪族１塩基酸とは、ヘ
キサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン
酸、ウンデカン酸、ドデカン酸であり、それらの塩とし
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
である。中でもナトリウム塩とカリウム塩はより好まし
い。この炭素数６〜１２の脂肪族１塩基酸、並びにそれ
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。

【００１７】また、炭素数６〜１２の脂肪族１塩基酸、
並びにそれらの塩は、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。

【００１８】ケイ皮酸、アルキルケイ皮酸、アルコキシ
ケイ皮酸、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、しかも前記炭素数６〜１２の脂肪族１塩基酸、並
びにそれらの塩から選ばれる少なくとも１種と協働して
キャビテーション損傷を抑制する機能を持つ。

【００１９】炭素数１〜５のアルキルケイ皮酸として
は、ｐ−メチルケイ皮酸、ｐ−エチルケイ皮酸、ｐ−プ
ロピルケイ皮酸、ｐ−イソプロピルケイ皮酸、ｐ−ブチ
ルケイ皮酸、ｐ−ｔｅｒｔブチルケイ皮酸などを挙げる
ことができる。またアルコキシケイ皮酸としては、ｐ−
メトキシケイ皮酸やｐ−エトキシケイ皮酸などを挙げる
ことができる。

【００２０】ケイ皮酸、アルキルケイ皮酸、アルコキシ
ケイ皮酸の塩としては、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。これらケイ皮
酸、アルキルケイ皮酸、アルコキシケイ皮酸、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。

【００２１】また、ケイ皮酸、アルキルケイ皮酸、アル
コキシケイ皮酸、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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】

【実施例】本発明に係る実施例１〜３、並びに比較例１
及び２の構成を表１に示す。

【００２７】

【００２８】次に、表１に示す本発明の冷却液組成物に
係る実施例１〜３、比較例１及び２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。

【００２９】

【００３０】

【００３１】表３から明らかなように、実施例１〜３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及び２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。

【００３２】

【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％の炭素数６〜１２の脂肪族１塩基酸、
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％のケイ皮酸、アルキルケイ皮酸、アルコ
キシケイ皮酸、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。

【００３３】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％の炭素数６〜１２の脂肪族１
   塩基酸、及びそれらの塩から選ばれる少なくとも１種
   と、下記一般式で表される、０．１〜５．０重量％のケ
   イ皮酸、アルキルケイ皮酸、アルコキシケイ皮酸、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。 【化１】 尚、式中Ｒは、水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、
   又は炭素数１〜５のアルコキシ基である。
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。