JPH11501355A - ネオ酸腐食防止剤 - Google Patents
ネオ酸腐食防止剤Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23F—NON-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
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23F—NON-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
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting 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
- C23F11/12—Oxygen-containing compounds
- C23F11/124—Carboxylic acids
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、不凍冷却剤組成物における使用のための有機酸腐食防止剤に関する。該腐食防止剤は、C8モノカルボン酸成分、または異性体、および/またはそれらの塩、ならびにネオデカン酸、または異性体、および/またはそれらの塩を含む。本発明の腐食防止剤は、従来の防止剤と比較して、金属表面に対する改良された腐食保護を提供し、そして単一のモノカルボン酸成分のみを含む防止剤と比較して、驚くほど改良された腐食保護を提供する。
Description
【発明の詳細な説明】
ネオ酸腐食防止剤 発明の分野
本発明は、一般に、不凍冷却剤処方物のための有機酸腐食防止剤に関する。よ
り詳細には、本発明は、内燃機関において見出されるような、冷却系および/ま
たは加熱系における金属表面への長期的な腐食保護を提供するための腐食防止剤
としての、不凍冷却剤濃縮物および組成物における使用のための、C8モノカルボ
ン酸、または異性体、および/またはそれらの塩、ならびにネオデカン酸、また
は異性体、および/またはそれらの塩に関する。発明の背景
腐食は、特定の金属または合金が、水性媒体と接触するような適用において使
用された場合の長い間の問題である。例えば、内燃機関において見出されるよう
な熱伝達系において、アルコールベースの熱伝達流体（すなわち、不凍液）は、
熱伝達系の金属表面に対して非常に腐食的であり得る。この問題を構成する(com
pounding)のは、腐食が通常の機関操作条件下（すなわち、高温および高圧）で
加速されることである。アルミニウム表面は、腐食に対して特に感受性である。
Dardenら，「Monobasic/Diacid Combination as Corrosion Inhibitors in Antif
reeze Formulations,」Worldwide Trends in Engine Coolants ，Cooling System Materials and Testing
，SAE Int'l SP-811，Paper #900804，135-51頁（1990）
（「SAE SP-811」）を参照のこと。
腐食防止剤が、これらの問題を扱うために使用されている。例えば、トリアゾ
ール、チアゾール、ホウ酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、安息香酸塩、硝酸塩、亜硝
酸塩、およびモリブデン酸塩が、不凍液処方物において使用されている。例えば
、米国特許第4,873,011号を参照のこと；また、SAE SP-811，135-138頁，145-46
頁を参照のこと。しかし、そのような腐食防止剤はいくつかの問題を有し、これ
には毒性（例えば、ホウ酸塩、亜硝酸塩、およびモリブデン酸塩）、価格、およ
び
不適切な長期の保護が挙げられる。米国特許第4,946,616号，第１欄，31-45行；
米国特許第4,588,513号，第１欄，55-64行；SAE SP-811，137-38頁を参照のこと
。さらにまた、これらの防止剤の大部分は、金属特異的およびそのようなもので
あり、そして多成分処方物を必要とし、それは防止剤が商業的に調製されるのを
より困難にし、かつより高価にする。カナダ国特許第1,142,744号，2-3頁を参照
のこと。
モノ-および/またはジ-カルボン酸のような有機酸がまた、腐食防止剤として
使用されている。例えば、米国特許第4,382,008号（C7-C13ジ-カルボン酸と従来
の腐食防止剤との組合せ）；同第4,448,702号（３以上の炭素を有するジ-カルボ
ン酸）；同第4,647,392号（一塩基酸と二塩基酸との組合せ）；および同第4,946
,616号（C10二酸(diacid)とC12二酸との組合せ）を参照のこと。
しかし、そのような有機酸処方物はまた、多数の問題を受ける。例えば、セバ
シン酸（これは、いくつかの商業用不凍液において使用されており（例えば、Te
xacoの「Havoline」Extended Life AntiFreeze/Coolant；General Motorsの「De
x-Cool」Anti-Freeze/Coolant；Canadian Tireの「Motomaster」Long Life）、
そして英国軍により発表された標準処方物において現在使用されている（Specif ication TS 10177
，「Antifreeze，Inhibited Ethanediol，AL-39」を参照のこ
と））は、商業的に使用するのがより困難である。なぜならそれは固体として商
業的に入手可能であり、そして熱伝達流体中にそれを溶解するために熱をそれな
りに必要とするからである。また、セバシン酸は一般的により高価であり、そし
て商業的に入手するのが困難である。なぜなら現在、国内の工業的提供者は１つ
だけ（Union Camp Corporation）しか存在しないからである。SAE SP-811 141-4
2頁を参照のこと。また、セバシン酸およびより高級なジカルボン酸は、硬水を
使用する不凍処方物中において、乏しい溶解度を有する傾向がある。米国特許第
4,578,205号，第１欄，52-64行を参照のこと。
欧州特許公報第479,470号は、次の式の少なくとも１つの酸を有する腐食防止
剤に関する：
ここで、基R1、R2、およびR3が、同一のまたは異なるC1-C10アルキルであるか、
あるいはR1、R2、およびR3の１つがHであり、そして他の２つのR基がC1-C10アル
キルである。しかし、この公報は、モノカルボン酸の任意の特異的な組合せを開
示しておらず、どの組合せが有用であるかを教示も示唆もしていない。実際に、
開示された唯一のマルチ酸の組合せはセバシン酸を含み、これは先述のようにい
くつかの不利な点を有する。
ネオデカン酸（モノカルボン有機酸）を含有する腐食防止剤もまた示唆されて
いる。米国特許第4,390,439号（「Schwartzら」）は、油圧流体(hydraulic flui
d)中の腐食防止剤としてのネオデカン酸の使用に関する。しかし、Schwartzらは
、腐食防止剤として単独で、またはネオデカン酸との組合せとして使用される、
他の有機酸（安息香酸を除く）を教示も示唆もしていない。
SAE SP-811はまた、可能な腐食防止剤としてネオデカン酸を記載する。しかし
、SAE SP-811は、腐食防止剤としての、モノカルボン酸とジカルボン酸（セバシ
ン酸を含む）との組合せの使用に関する。また、SAE SP-811はネオデカン酸が腐
食防止剤として効果的であることを示唆するが、SAE SP-811はネオデカン酸の使
用を教示していない。なぜならそれは「ネオデカン酸の使用は溶解度の考慮によ
り限定される...」（147頁）と述べているからである。
従って、調製するのが容易であり、かつ容易に入手可能な原材料を使用する、
効果的な腐食防止剤を提供することが望ましい。発明の要旨
本発明の目的は、C8モノカルボン酸成分、または異性体、および/またはそれ
らの塩、ならびにネオデカン酸、または異性体および/またはそれらの塩を含む
、改良された有機酸腐食防止剤を提供することである。比較的少量のネオデカン
酸のC8モノカルボン酸成分への添加は、従来の腐食防止剤、他の有機酸腐食防止
剤、
およびC8モノカルボン酸成分のみまたはネオデカン酸のみを含む腐食防止剤と比
較して、驚くほど改良された腐食防止特性をもたらす。C8モノカルボン酸成分は
、好ましくは2-エチルヘキサン酸またはネオオクタン酸であり、より好ましくは
2-エチルヘキサン酸である。
必要に応じて、これらの腐食防止剤はまた、ジカルボン酸のような他の有機酸
腐食防止剤、およびトリアゾールのような従来の腐食防止剤、ならびに消泡剤、
染料、pH緩衝液、スケール防止剤(scale inhibitor)、金属イオン封鎖剤、およ
び分散剤のような他の添加物を含み得る。
本発明の別の目的は、これらの腐食防止剤を含む不凍冷却剤処方物を提供し、
そして主に内燃機関の加熱系および/または冷却系における、金属表面の腐食保
護のための処方物の使用法を提供することである。図面の簡単な説明
図1Aは、実施例４の処方物から得られる、タイプIの孔食電位-時間グラフの例
を示す。
図1Bは、実施例３の処方物から得られる、タイプI+の孔食電位-時間グラフの
例を示す。
図1Cは、実施例２の処方物から得られる、タイプIIの孔食電位-時間グラフの
例を示す。発明の詳細な説明
本発明がより完全に理解され得るために、以下の詳細な説明が記載される。
本発明の腐食防止剤は、C8モノカルボン酸成分（すなわち、単一のC8モノカル
ボン酸またはC8モノカルボン酸の混合物）、または異性体、および/またはそれ
らの塩、ならびにネオデカン酸成分、または異性体、および/またはそれらの塩
を含む。ネオデカン酸は、モノカルボン酸の１つのタイプであるネオ酸である。
用語「ネオ酸」は、以下の一般構造を有するトリアルキル酢酸をいう：
ここで、基R1、R2、およびR3はアルキル基である。ネオオクタン酸およびネオデ
カン酸のようなネオ酸は、例えば、Exxon Chemical Companyから容易に入手可能
である。
C8モノカルボン酸成分への、比較的少量のネオデカン酸の添加は、従来の成分
および/または有機酸成分を有する腐食防止剤、ならびにC8モノカルボン酸成分
のみまたはネオデカン酸のみを含む腐食防止剤と比較して、驚くほど改良された
腐食防止特性をもたらす。
好ましくは、本発明の腐食防止剤は2-エチルヘキサン酸（「2-EHA」）または
ネオオクタン酸のいずれか、あるいは異性体および/またはそれらの塩、ならび
にネオデカン酸、あるいは異性体および/またはそれらの塩を含む。ネオデカン
酸と共に、2-EHAおよびネオオクタン酸は、セバシン酸に比べてより安価であり
、そしてより容易に入手可能である（2-EHAは、例えば、ALLCHEM Industries，I
nc.、ASHLAND Chemical Co.、BASF Corp.、Brook-Chem Inc.、EASTMAN Chemical
Group、およびUnion Carbide Corp.より得られ得る；ネオオクタン酸は、例え
ば、Exxon Chemical Companyより入手可能である）。また、これらのモノカルボ
ン酸は固体（セバシン酸のように）ではなく液体として入手可能であり、そして
それらは商業規模で腐食防止剤を調製するために、それなりにより容易に使用さ
れる。
あるいは、本発明の腐食防止剤の酸成分は、アルカリ金属塩、アンモニウム塩
、またはアミン塩の形態であり得る。好ましい塩はアルカリ金属塩であり、そし
て最も好ましいのはモノカルボン酸のナトリウム塩またはカリウム塩である。
本発明の腐食防止剤はまた、１つ以上のさらなる腐食防止剤（例えば、トリア
ゾール、チアゾール、ジカルボン酸、リン酸、ホウ酸、ケイ酸、安息香酸、硝酸
、亜硝酸、モリブデン酸、またはそれらのアルカリ金属塩）を含み得る。本発明
の好ましい腐食防止剤は、トリアゾールまたはチアゾールをさらに含み、より好
ましくは、芳香族トリアゾールまたはチアゾール（例えば、ベンゾトリアゾール
、
メルカプトベンゾチアゾール、またはトリルトリアゾール（「TTZ」））を含み
、そして最も好ましくは、TTZを含む。
他の添加物がまた、適用に依存して使用され得る。適切な添加物には、消泡剤
（例えば、Union Cabide Corp.からの「PM-5150」、BASF Corp.からの「Pluroni
c L-61」、およびAmerican Ingredients Companyからの「Patco 492」または「P
atco 415」）、染料（例えば、Abbey Color Inc.からの「Alizarine Green」、
「Uranine Yellow」または「Green AGS-liquid」、Crompton&Knowles Corp.から
の「Orange II(Acid Orange 7)」または「Intracid Rhodamine WT(Acid Red 388
)」）、pH緩衝液、スケール防止剤、および/または金属イオン封鎖剤、および分
散剤（例えば、Monsanto Chemical Companyからの「Dequest」、Miles Inc.から
の「Bayhibit」、Nalco Chemical Companyからの「Nalco」または「NalPREP」）
が挙げられる。
本発明の腐食防止剤は、金属表面（例えば、アルミニウム、銅、鉄、鋼、真鍮
、半田、または他の合金）が水性媒体と接触するような多数の適用において使用
され得ることが考慮される。例えば、それらは油圧流体、水性切断オイル、塗料
、可溶性オイル、金属切断流体、航空機除氷剤、およびグリースと共に使用され
得る。
本発明の腐食防止剤は、内燃機関用の不凍冷却剤処方物（例えば、不凍冷却剤
濃縮物および組成物）における使用に、特に良く適している。
不凍冷却剤濃縮物において、少量の腐食防止剤が、多量の水溶性液体アルコー
ル凝固点降下剤へと添加される。腐食防止剤は、約0.001％〜約5.0％の量（濃縮
物中の重量による、総モノカルボン酸）で添加され得、そして好ましくは、約2.
0％〜約5.0％である。腐食防止剤はC8モノカルボン酸成分、あるいは異性体およ
び/またはそれらの塩を含み、そして比較的少量のネオデカン酸、あるいは異性
体および/またはそれらの塩を含む。使用されるネオデカン酸の量は、個々の酸
成分の腐食防止効果と比較して相乗効果を示す腐食防止剤を得るのに十分な量で
ある。好ましくは、腐食防止剤は、C8モノカルボン酸成分およびネオデカン酸を
、約100:１〜約１:１の比で含み、そしてより好ましくは、約３:１の比で含む。
好ましい実施態様の１つにおいて、腐食防止剤は、不凍冷却剤濃縮物において約
2.
4重量％〜約3.3重量％存在し、そしてより好ましくは3.1重量％存在するのに十
分な量のC8モノカルボン酸成分を含む。ネオデカン酸は、不凍冷却剤濃縮物にお
けるその濃度が約0.8重量％〜約1.1重量％であり、そしてより好ましくは約1.0
重量％であるのに十分な量で存在する。
不凍冷却剤濃縮物はまた、１つ以上のさらなる腐食防止剤（例えば、トリアゾ
ール、チアゾール、ジカルボン酸、リン酸、ホウ酸、ケイ酸、安息香酸、硝酸、
亜硝酸、モリブデン酸、またはそれらのアルカリ金属塩）を含み得る。このよう
なさらなる腐食防止剤は、約5.5重量％までの濃度で添加され得る。好ましくは
、不凍冷却剤濃縮物は、約0.8重量％までのトリアゾールまたはチアゾールを含
み、そしてより好ましくは、約0.5重量％までである。
不凍冷却剤濃縮物の主要な部分（すなわち、75重量％〜99.999重量％、好まし
くは90重量％〜99.999重量％）は、液体アルコール凝固点降下剤を含む。適切な
液体アルコール凝固点降下剤は、熱伝達流体としての使用が可能な任意のアルコ
ールまたは熱伝達媒体を含み、そして好ましくは、以下からなる群から選択され
る少なくとも１つのアルコールである；メタノール、エタノール、プロパノール
、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセロー
ル、グリセロールのモノエチルエーテル(monethylether)、グリセロールのジメ
チルエーテル(dimethylether)、アルコキシアルカノール（例えば、メトキシエ
タノール）、およびそれらの混合物。好ましいアルコールは、以下からなる群か
ら選択される；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ジプロピレングリコール、およびそれらの塩。
不凍冷却剤濃縮物はまた、pHを約6.0〜約10.0の間に、好ましくは約6.9〜約9.
6の間に調節するために、十分な量のアルカリ金属水酸化物を含み得る。約6.0よ
りも低いpH、または約10.0よりも高いpHを有する処方物は、金属表面に対して腐
食的である傾向がある。上記のような他の添加物は、適用に依存して使用され得
る。
最も一般的に使用される不凍処方物は、不凍冷却剤濃縮物である。これらの処
方において、通常、不凍濃縮物は、10重量％〜約90重量％の間の水、そして好ま
しくは約25重量％〜約75重量％の水が組成物中に存在し、残りが不凍冷却剤濃縮
物であるように、水で希釈される。
特定の不凍冷却剤処方物中で使用される腐食防止剤（およびその組成物）の量
は、処方物の他の成分に小さな調節がなされる場合に変化し得ることが、当業者
に認識される。
本発明はまた、内燃機関における金属腐食を防止するための方法を提供する。
このような方法は、保護されるべき金属に上記の本発明の腐食防止剤を接触させ
る工程を含む。
本発明がより良く理解され得るために、以下の実施例を記載する。実施例
26の異なる不凍冷却剤濃縮物を調製した（実施例１〜26）。これらの処方物の
成分を、下の表１〜４に記載する。各処方物は、水溶性液体アルコール凝固点降
下剤としてのエチレングリコール、pHを約9.0に調節するための水酸化ナトリウ
ム（「NaOH」）、トリルトリアゾールナトリウム（「NaTTZ」）、および脱イオ
ン水を、特定の量で含む。
実施例１〜４は、下の表１に示されるように、公知の不凍冷却剤濃縮物に相当
し、そしてコントロール処方物として作用する。これらの実施例は、従来の腐食
防止剤を含む処方物（実施例１）、有機酸（モノカルボン酸ベース）腐食防止剤
を含む処方物（実施例２、主に有機酸腐食防止剤および少量のNaTTZのみを含む
）、および従来の腐食防止剤ならびに有機酸成分（ジカルボン酸ベース）を含む
処方物（実施例３および４）を含む。
実施例５〜８は、下の表２に示されるように、各々が単一の酸成分のみを有す
るモノカルボン酸不凍濃縮物である：2-EHA（実施例５）、ネオヘプタン酸（実
施例６）、ネオオクタン酸（実施例７）、およびネオデカン酸（実施例８）。
実施例９〜14は、下の表３に示されるように、2-EHAとネオデカン酸との混合
物（実施例９〜11）、およびネオオクタン酸とネオデカン酸との混合物（実施例
12〜14）を含む腐食防止剤を含む。
残りの不凍冷却剤濃縮物、実施例15〜26は、下の表４に示されるように、比較
の腐食防止剤を含む。これらの処方物は、各々が2-EHAとネオオクタン酸との混
合物（実施例15〜17）、あるいはネオヘプタン酸と2-EHAとの混合物（実施例18
〜20）、ネオオクタン酸との混合物（実施例21〜23）、またはネオデカン酸との
混合物（実施例24〜26）のいずれかを含む。
試験された処方物の各々を、混合容器中、室温（約20℃）で、そして91-111KP
aの圧力で調製した。各ケースにおいて、エチレングリコールを混合容器に最初
に添加し、そして攪拌しながら、残りの成分を以下の順に添加した：酸成分、Na
OH、NaTTZ、水、および必要ならば他の腐食防止剤。全ての成分を、以下のよう
に商業的に得た：エチレングリコールはUnion Carbideから；NaTTZ（50％溶液）
はPMC Specialties Groupから；NaNO3（40％溶液）はChilean Nitrate Sales Co
rpから；Na2MoO4（35％溶液）はNorth Metal & Chemical Companyから；NaOH（5
0％溶液）はOccidental Petroleumから；2-EHAはASHLAND Chemical Co.から；セ
バシン酸はUnion Camp Corporationから；ドデカン二酸はDuPontから；そしてネ
オ酸はExxon Chemical Companyから。
調製後、実施例の処方物の各々を、Ford Motor Company Laboratory Test Met
hod BL 5-1,「アルミニウム熱交換器における抑制された冷却剤の効果を予測す
る迅速な方法」（定電流孔食電位試験）、およびASTM D-4340「熱廃棄条件下の
機関冷却剤における鋳造アルミニウム合金の腐食のための標準試験方法」（アル
ミニウム熱表面試験）に供する。下記のこれらの試験は、機関冷却剤における腐
食防止剤の効果を評価するために使用される、周知の分析である。定電流孔食電位
定電流孔食電位試験は、孔腐食の防止における腐食防止剤の効果を評価するた
めに使用される、標準的な電気化学的技術である。この試験は、アルミニウム熱
交換器合金上の孔食およびクレバス形成を防止する、機関冷却剤の効果を予測す
るために使用される。この試験は、機関冷却剤におけるアルミニウム合金の孔食
電位（Ep）を測定する。Ford Motor Company，BL 5-1，上述を参照のこと。試験
手順は周知である。Wiggleら,「アルミニウムに対する機関冷却剤防止剤の効果
」，Corrosion 80，National Association of Corrosion Engineering Conferen
ce，Paper #69、およびWiggleら,「アルミニウム熱交換器における抑制されたエ
ンジン冷却剤の効果を予測する迅速な方法」,SAE Paper #800800，Society of A
utomotive Engineers，Passenger Car Meeting，1980年６月，Dearborn，Michig
an（本明細書中に参照として援用される）。
この試験は、腐食防止剤が保護酸化物フィルムの損傷および続いての試料金属
上の孔形成をいかにして良く防止するかの手段を提供し、そして一旦初期孔形成
が開始すると、防止剤が表面をいかにして良く再不動態化するかの手段を提供す
る。一般に、この試験の結果は３つのタイプの１つに分類され得る。
第１番目（タイプI、図1Aに図示される通りである）では、金属表面の分極の
際、最初の数秒間の内に、電位がある最大レベルまで急速に増加する。次いで、
不動化フィルムは、電位の急速な低下に続いて破裂する。孔食電位は、電位と孔
の生長と孔の再不動態化との間に一旦平衡が到達すれば、水平になる。図1Aは、
実施例４の処方物でのこの試験の結果を図示する。
第２番目（タイプI+、図1Bに図示される）では、不動化フィルム破裂が、分極
のほぼ直後に起こる。電位は最初に減少するが、次いで時間と共に上昇し始める
。この上昇は金属表面上の電流抑制フィルムの形成を示す。図1Bは、実施例３の
処方物でのこの試験の結果を図示する。
第３番目（タイプII、図1Cに図示される）では、電位は破裂後に増加しない。
その代わり、電位は貴の電位(noble potential)へと急速に増加し、それは試験
を通じて一定に維持されるか、またはわずかに増加する。図1Cは、実施例２の処
方物でのこの試験の結果を図示する。
ほとんどの商業用不凍処方物は、孔食電位が-200〜+200mVの範囲にわたる。一
般に、固定された電流密度においてEp値がより高い（より陽性である）ほど、孔
腐食の防止において不凍処方物はより効果的である。Ford Motor Company，BL 5
-1，上述；Wiggleら，Paper #69，上述；およびSAE Paper #800800，上述；なら
びにSAE SP-811，上述，138頁，右欄，44行を参照のこと。
実施例１〜26の処方物についての定電流孔食電位腐食試験の結果を、上の表１
〜４に示す。処方物の各々について、100uA/cm2の電流密度を使用して孔食電位
を決定した。
上の表１〜４に示されるように、C8モノカルボン酸およびネオデカン酸を含む
腐食防止剤（実施例９〜14、表３）は、受容可能な-200〜+200mVの範囲よりも上
か、またはその範囲内かのいずれかであるEp値を示す。実際、C8モノカルボン酸
および比較的少量のネオデカン酸を含む腐食防止剤（実施例９および12、表３）
は、コントロール群の処方物（実施例１〜４、表１）を含む全ての試験された処
方物の中で、最も高いEp値を示した。
また、C8モノカルボン酸および比較的少量のネオデカン酸を含む腐食防止剤（
実施例９および12、表３）は、単一のモノカルボン酸成分のみを含む処方物によ
り示されるEp値から予想される値よりも、驚くほど高いEp値を示した。例えば、
2-EHAに添加された少量のネオデカン酸（実施例９、表３）は、2-EHAのみを含む
処方物のEp値（1640mV、実施例５、表２）またはネオデカン酸のみを含む処方物
のEp値（-112mV、実施例８、表２）と比較して、2340mVの相乗的なEpを有する処
方物を生じた。同様に、ネオオクタン酸に添加された少量のネオデカン酸（実施
例12、表３）は、ネオオクタン酸のみを含む処方物のEp値（2030mV、実施例７、
表２）またはネオデカン酸のみを含む処方物のEp値（-112mV、実施例８、表２）
と比較して、2620mVの相乗的なEpを有する処方物を生じた。
より高い相乗的なEp値は、ネオデカン酸を有さず２つのC8モノカルボン酸を含
む腐食防止剤（実施例15〜17、表４）を使用する場合、またはネオヘプタン酸お
よびC8モノカルボン酸を含む腐食防止剤（実施例18〜23、表４）を使用する場合
、観察されなかった。同様に、ネオヘプタン酸への少量のネオデカン酸の添加（
実施例24〜26、表４）は、ネオヘプタン酸のみを含む処方物（実施例６、表２）
またはネオデカン酸のみを含む処方物（実施例８、表２）と比較した場合、相乗
効果(synergistic affect)を生じなかった。ASTM D-4340 アルミニウム熱表面試験
アルミニウム熱表面試験は、腐食防止剤の有効性を評価するために使用される
、他の標準技術である。この試験は、不凍処方物の腐食特性から得られる金属試
料の腐食速度を測定する。ASTM D-3306によると、試験された試料から生じる最
大許容腐食速度は、1.0mg/cm2/週である。この試験についての結果はまた、上記
の表１〜４に示される。上表に示されるように、C8モノカルボン酸および少量の
ネオデカン酸を含む不凍濃縮物（実施例９および12、表３）は、0.8および0.4mg
/cm2/週の腐食速度をそれぞれ生じ、これは1.0mg/cm2/週のASTM D-3306標準より
も少ない。このことは、本発明の腐食防止剤が、孔腐食からだけでなく、アルミ
ニウムシリンダー頭部において起こるキャビテーション浸食からもまた、アルミ
ニ
ウムを保護することを例示する。
当業者は、本発明が上記実施態様以外によって実行され得ること、上記実施態
様が限定のためではなく例示のために本明細書中に表されること、そして本発明
が以下の請求の範囲によってのみ限定されることを認識する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，
ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ
Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ
，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ
，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，
ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ
Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ
，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，
ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ
Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ
，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ
(72)発明者 マーサー，ウィリアム シー.
アメリカ合衆国 コネチカット 06804,
ブルックフィールド，キャンドルウッド
ショアーズ ロード 42
(72)発明者 ウォイセスジェス，ピーター エム.
アメリカ合衆国 コネチカット 06798,
ウッドバリー，ウエストウッド ロード
37
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １．C8モノカルボン酸、または異性体、および/またはそれらの塩と、ネオデカ ン酸、または異性体、および/またはそれらの塩との混合物を含む、腐食防止剤 組成物。 ２．前記C8モノカルボン酸の混合物が、2-エチルヘキサン酸、または異性体、お よび/またはそれらの塩、ならびにネオオクタン酸、または異性体、および/また はそれらの塩である、請求項１に記載の腐食防止剤組成物。 ３．C8モノカルボン酸、または異性体、および/またはそれらの塩、ならびにネ オデカン酸、または異性体、および/またはそれらの塩を含む、腐食防止剤組成 物。 ４．前記C8モノカルボン酸が、2-エチルヘキサン酸、または異性体、および/ま たはそれらの塩か、あるいはネオオクタン酸、または異性体、および/またはそ れらの塩のいずれかである、請求項３に記載の腐食防止剤組成物。 ５．モノカルボン酸成分がナトリウム塩またはカリウム塩の形態である、請求項 １〜４のいずれかに記載の腐食防止剤組成物。 ６．トリアゾール、チアゾール、ジカルボン酸、リン酸、ホウ酸、ケイ酸、安息 香酸、硝酸、亜硝酸、モリブデン酸、またはそれらのアルカリ金属塩を含む基か らなる群から選択される少なくとも１つのさらなる腐食防止剤をさらに含む、請 求項１〜４のいずれかに記載の腐食防止剤組成物。 ７．芳香族トリアゾールまたはチアゾールを含む、請求項６に記載の腐食防止剤 組成物。 ８．ベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、またはトリルトリアゾ ールを含む、請求項７に記載の腐食防止剤組成物。 ９．請求項１〜４のいずれかに記載の腐食防止剤、および水溶性液体アルコール 凝固点降下剤を含む、不凍冷却剤濃縮物。 １０．前記腐食防止剤が、前記濃縮物中の総モノカルボン酸濃度が約0.001重量 ％〜約5.0重量％であるような量で存在する、請求項９に記載の不凍冷却剤濃縮 物。 １１．前記腐食防止剤が、前記濃縮物中の総モノカルボン酸濃度が約2.0重量％ 〜約5.0重量％であるような量で存在する、請求項１０に記載の不凍冷却剤濃縮 物。 １２．前記腐食防止剤が、C8モノカルボン酸成分、または異性体、および/また はそれらの塩と、ネオデカン酸、または異性体、および/またはそれらの塩とを 、約100:１〜約１:１の重量比で含む、請求項９に記載の不凍冷却剤濃縮物。 １３．前記腐食防止剤が、C8モノカルボン酸成分、または異性体、および/また はそれらの塩と、ネオデカン酸、または異性体、および/またはそれらの塩とを 、約３:１の重量比で含む、請求項９に記載の不凍冷却剤濃縮物。 １４．前記腐食防止剤が、約2.4重量％〜約3.3重量％のC8モノカルボン酸成分、 または異性体、および/またはそれらの塩、ならびに約0.8重量％〜約1.1重量％ のネオデカン酸、または異性体、および/またはそれらの塩を含む、請求項９に 記載の不凍冷却剤濃縮物。 １５．前記腐食防止剤が、約3.1重量％のC8モノカルボン酸成分、または異性体 、および/またはそれらの塩、ならびに約1.0重量％のネオデカン酸、または異性 体、および/またはそれらの塩を含む、請求項９に記載の不凍冷却剤濃縮物。 １６．前記水溶性液体アルコール凝固点降下剤が、メタノール、エタノール、プ ロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ ール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、 グリセロール、グリセロールのモノエチルエーテル(monoethylether)、グリセロ ールのジメチルエーテル(dimethylether)、アルコキシアルカノール、およびそ れらの混合物からなる群から選択される、請求項９に記載の不凍冷却剤濃縮物。 １７．アルカリ金属水酸化物を、処方物のpHを約６〜約10の間に調整するのに十 分な量でさらに含む、請求項９に記載の不凍冷却剤濃縮物。 １８．水を、処方物中の水の量が約10重量％〜約90重量％であるのに十分な量で さらに含む、請求項９に記載の不凍冷却剤濃縮物。 １９．ａ）約90重量％〜約98重量％の液体アルコール凝固点降下剤； ｂ）約2.0重量％〜約5.0重量％の、2-エチルヘキサン酸、または異性体、 および/またはそれらの塩と、ネオデカン酸、または異性体、および/またはそれ らの塩との混合物； ｃ）約0.5重量％までのトリルトリアゾール；ならびに ｄ）濃縮物のpHを約6.9〜約9.6の間に調整するのに十分な量の、アルカリ 金属水酸化物、 を含む、不凍冷却剤濃縮物。 ２０．内燃機関において金属成分の腐食を防止する方法であって、保護されるべ き金属を、請求項１〜４のいずれかに記載の腐食防止剤と接触させる工程を含む 、方法。
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