JPS58164792A - アルミエンジン用腐食防止液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 るＯ 従来から、冷却系統に使用されている金属の防食剤とし
ては、種々のものが提案されてきており、多（の製品が
市販されている。たとえば自動車、船舶関係の内燃機関
の冷却系統のばあいは、使用金属が銅、ハンダ、黄銅、
鋼、鋳鉄、アル１−ラム合金など多鼓にわたるが、と（
にゃンダ、鋳鉄およびア＃ミエウム合金が異種金属との
間に接触腐食を起しやすく、これを防止するために、タ
ー＾酸系の防食剤がもつとも効果的なものとして使用さ
れている。しかしながら、近年環境汚染に対する認識が
高まるにつれて、ク田ム酸系の防食剤は、その毒性が高
いために、無害化処理をしないかぎり排水できなくなり
、ク胃ム酸系の防食剤を使用することが、事実上困難に
なっている。

かかる理由から、防食効果にすぐれ、かつ無公害性ない
し低公害性の防食剤の開発が切望されている。

さらに近年１車体の軽量化を目的として、エンジンの材
質にアルミニウム合金が使用されてきているが、このば
あいには、アルミの伝熱面腐食の問題が夕田−ズアップ
されており、アルミニウム合金に対してすぐれた防食効
果を発揮する防食剤の開発が希求されている。

防食剤におけるそれらの要請に対応して種々の非タ田ム
酸系防食剤、たとえばリン酸、亜硝酸□、アセンなどを
主剤とした防食剤が開発されてきており、それらの中に
はｎｓ　Ｉｃ　−２２ｓ４（不凍液）の規格試験を満足
するものもある。しかしながら、たとえｍ規格を・１−
足する防食剤であっでもこれらの市販防食ｍ□１ｉ、ア
ル叱の伝熱面腐食試験では、激しい腐食を生ずるため、
アルミエンジンなどアルミニウムが伝熱面に使用される
ようなばあいには、使用に耐えることができないという
本質的な欠点を有している。とくに種々の金属に対して
防食効果を示すリン酸を主剤とした従来の防食剤は、リ
ン酸濃度が約５００−以上になれば、アルミの伝熱面腐
食が大きくなることが報告されており、アルミエンジン
用としては使用不可能である。

以上のごとき現状から、種々の金属に対して前記Ｊ工Ｓ
規格を満足する防食効果を示し、さらにアル４＝ウムの
伝熱面腐食をも抑制するような防食剤の開発が熱望され
ている。

本発明者らは、かかる現状に鑑み、異種金属間の接触腐
食、とくにアルミニウム合金へ鋳鉄およびハンダと他の
異種金属間における接触腐食に対して充分な防食効果を
発揮する低公害性の非り四＾酸系防食剤であることはも
ちろん、アルミエンジン゛を用いた内燃機関の冷却系統
において、アルミニウムに対する伝熱面腐食をも抑制す
る防食剤を開発すべく鋭意研究を重ねた　　　）結果、
有ｒ成分として （１）リン酸、ポリリン酸ならびにそれらの塩よりなる
群から選ばれた１種または２種以上を５ｏ。

〜５０ｓ０００］ｉ１！１１１、 （２）モリブデン酸、タングステン酸、バナジン酸、そ
れらの壌ならびにモリブデン１タングステン、パ、ナジ
ウムのへテ曹ポリ酸塩よりなる群から選ばれた１種また
は２種以上を！５０〜５ｓ０００ｐｐｍ＋　％および （８）ベンゾシリアゾール、トリルトリアゾールならび
にそれらの塩よりなる群から選ばれた１種または２種以
上を５〜５００ＰＦＩ を少なくとも含有するアルミエンジン用腐食防止液を用
いることにより、前記目的が容易に達成されうるという
新たな事実を見出し、本発明を完成するにいたった・ 本発明のアル鷹エンジン用腐食防止液の注目すべき特徴
としてっぎの（４）〜（至）などをあげることができる
◎すなわち、 （Ａ）アルミを使用した内燃機関の冷却系統に対する防
食はもちろんのこと、アルミ以外の異種金属が多岐にわ
たっても充分な防食効果を発揮すること、 （２））アルミエンジンを使用した内燃機関において、
アルミの伝熱面腐食が抑制されること、（０）低公害性
であり、かつバクテリアなどによる腐敗が起らないこと
、および （Ｄ）使用滴液の液相は安定しており、沈毀の生成、有
効成分の劣化などの経時炭化がほとんどないこと である。

本発明の特徴をさらに詳しく説明する。

本発明のアルミエンジン用腐食防止液の有効主成分とし
て用いられている前記（１）〜（１１）の薬剤がそれｆ
れ特定金属に対して防食効果を有することは知られてい
る。すなわち、特殊な条件下、たとえば化学工場、火力
発電所の冷却系統などのように、使用金属の種類が比較
的限られている冷却系統には、使用されているものもあ
る。

しかし内燃機関の冷却系統のように使用される金属が多
岐にわたり異種金属間の接触腐食の危険性が大きく、シ
かも高濃度であるなど腐食環境がきわめて過酷な条件下
でこれらの薬剤を単独使用するばあい１すぺでの金属に
対して充分な防食効果を期待することはできない。たと
えばリン酸塩は、鋼または鋳鉄の単独系においては、あ
る程度の防食効果を示すが、鋼−鋳鉄−アル１＝ウム接
触系においては、鋼および鋳鉄に対する防食性能が鋼ま
たは鋳鉄単独系のばあいにくらべて極端に低下する。亥
たアルミニウムについても同じ傾向である。またモリブ
デン酸、タングステン酸、バナジン酸、それらの塩、ま
たはそれらのへテリポリ酸塩は、鋼、鋳鉄などの単独の
ばあいは、ある程度の防食効果を発揮し、またバナジン
讃などはア＃叱ニウム単独にも効果があるが、鋼−鋳鉄
−アル１−ラム接触系においては、鋼、鋳鉄、アル・１
ミニウム単独系のばあいにくらべて低下する。１１．し
かしこれら公知の有効成分を腐食防止液にお・いて前記
特定濃度に配合し、併用したばあいには、鋼−鋳鉄−ア
ル竜ニウム接触系はもちろん、銅−ハンダ−黄銅接触系
の腐食をも完全に防止することができるという驚くべき
新事実が本発明者らにより見出された。

また前述したごと（リン酸濃度が約５００Ｐ％以上にな
ると、アルミの伝熱面腐食が起りやすくなることが報告
されているが、その度面約！１０〇−以下では、ｒｘＢ
規格に規定された一般的腐食試験において、鋳鉄や鋼は
もとよりアルミなどに対する防食効果がおとり、リン酸
濃度としては５０ＧＰｐｍ１以上が必要であるという相
反する事実があることから、リン酸系を主剤としたもの
で理想的な防食剤を作成することは不可能であると考え
られていた。

さらに本発明者らは、多量のリン酸を含有する製剤であ
っても、−を中性付近に調節することにより、アルミの
伝熱面腐食が抑制されるという新たな事実を発・、見し
、さらに一般的には１声が中性付近では、−（、鉄、鋼
などの防食性が低下１１１ し、アルミに対しては腐食量は少ないものの孔　　　　
　食が発生しやすくなることが知られていたのであるが
、本発明のごとく前記有効成分を前記特定範囲で配合す
ることにより、これらの問題も、−挙に解決できる画期
的な金属腐食防止液が提供されミことを見出し、本発明
を完成するにいたったのである。

また現在までに市販されている防食剤の中には、バクテ
リアによる腐敗を受けるものが多いが、本発明のアルミ
エンジン用腐食防止液ではかかる要因による腐敗は起ら
ない。

さらに本発明の腐食防止液は、使用溶液の液相が安定し
ており、沈殿の生成、有効成分の分離や劣化による変質
等の経時変化などもほとんどなく、シたがって実際使用
の面でも充分に耐えうるちのである。

本発明のアルミエンジン用腐食防止液は叙上のごとき新
事実の発見にもとづいて開発されたものである。

本発明において、前記（１）の成分のうちリン酸または
ボリリイ酸の塩の具体例としては、たとえば正リン酸、
ビ冑リン酸、トリポリリン酸、■メタリン酸、テトラメ
タリン酸、−へ午ずメタリン酸のナトリウム塩、カリウ
ム塩などが好適なものとしてあげられる。また前記（２
）の成分のうち、モリブデン酸の塩またはモリブデンの
ヘテｗプリ酸塩の具体例としては、たとえばモリブデン
酸のナトリウム塩、カリウム塩またはリンモリブデン酸
、硅モリープデン酸もしくは硼モリブデン酸のナトリウ
ム塩、カリウム塩などがあげられる。タングステン酸の
塩またはタングステンのへテリポリ酸塩の具体例として
は、たとえばタングステン酸のナトリウム塩、カリウム
塩または硅タングステン酸、硼タングステン酸もしくは
リンタングステン酸のナトリウム塩、カリウム塩などが
あげられる。バナジン酸の塩またはバナジウムのへテリ
ポリ酸塩の具体例としては、たとえばオルトバナジン酸
もしくはメタバナジン酸のナトリウム塩、カリウム塩ま
たは硅バナジン酸、硼バナジン酸もしくはリンバナジン
酸のすＦリウム塩、カリウム塩などがあげられる。さら
に前記（８）の成分のうち、ベンゾトリアゾールの塩型
たはトリルトリアゾールの塩の具体例としては、ベンゾ
トリアゾールもしくはシリルトリアゾールのナトリウム
塩、カリウム塩などがあげられる・ 本発明の腐食防止液は、有効成分として少なくとも （１）リン酸、ポリリン酸ならびにそれらの塩よりなる
群から選ばれた１種または２種以上を５００〜ｊｓＯ＊
ｏｏｏｐｓ （りモリブデン酸、タングステン酸、バナジン酸、それ
らの塩ならびにモリブデン、タングステン、バナジウム
のへテ胃ポリ酸塩よりなる群から選ばれた１種または２
種以上を６０〜５．ＯＯＯｐｐｍｓおよび （８）ベンゾ）リアゾール、トリルトリアゾールならび
にそれらの塩よりなる群から選ばれた１１Ｉｉまたは２
種以上を６〜５００７％ □ が添加されて使用される。−２前記（１）の成分の添加
量が５００Ｐ％未満のばあいには、鋳鉄−フルミニラム
接触系に対する防食効果がおとり、とくにアルミニ☆ふ
がいとじるしく腐食されるので好ましくなく、一方るＯ
＊０ＯＯＰＰ１１を超えて使用しても効果がと（に向上
するわけではなく、経済的な面から好ましくない。前記
体）の成分の濃度が５０ｐｐｍ未満のばあいは鋼、鋳鉄
に対する防食効果が不充分となり、一方Ｓ＊０ＯＯｘ−
を超えて使用したばあいには、アル１＝ウムの接触腐食
に悪影響を及ぼすためいずれ鵞好ましくない。前記（３
）の成分の濃度がｈ−未満のばあいでは、鋼、黄銅に対
する防食効果が不充分であり、一方５００　ｙａを超え
て使用したばあいでは、排水中の０■が高くなり公害性
の面から好ましくない。

本発明の腐食防止液には、前記（１）〜（８）の有効成
分のほかに、さらに他の従来公知の防錆成分を併用する
ことも可能である。たとえば防錆成分としてよく知“ら
れたカルボン酸ＩＩＩ（脂肪ｗ４カルメン酸、芳香芸カ
ルボン酸）を添加することにより、添加し裔いばあいに
くらべて、すべて′） の金属に対して同等あるいはそれ以上の効果を　　　　
１発現する。

本発明の腐食防止液を実際に使用するばあいには、前記
有効成分の濃度を前記範囲内に調節した溶液を金属・と
接するようにすれば良いわけであるが、現場管理の２面
から、通常は前記範囲に対応する配合比の高濃度の水滴
、液を冷却水で希釈して、使用される。この高濃度の水
溶液中にお、ける総有効成分濃度は、適宜変更されるも
のであるが、通常２０〜６０重量襲の範囲がとられる◎
また本発明□の腐食防止液は、と（に使用時の溶液の−
が６．０〜８．０の範囲に調節されるばあい、そのすぐ
れた防食効果を好ましく発揮するものであるが、アルミ
、エンジンを使用した内燃機関の冷却系統において、ア
ルミの伝熱面腐食をより・有効に防止するためには・、
−を７．０〜７．５の範囲に調節することがより好まし
い。

なお内燃機関の冷却系統において、冬期には凍結防゛止
の目的から、凍結防止剤が添加されるが、本発明のアル
ミエンジン用腐食防止液は、これら凍”結防止剤ととも
に使用することが可能であり、腐食防止効°果および凍
結防止効果がともに発揮される。このばあい本発明のア
ルミエンジン用腐食防止液は前記有効成分に加えて凍結
防止剤（たとえばエチレングリスールなど）を添加配合
した状態で用いるのが実用土便利である。また当然のこ
とながら、本発明の腐食防止液はアルミエンジン以外の
一般的な、内燃機関にも使用可能である０ つぎに実施例、および比較例をあげて本発明のアルミエ
ンジン用腐食防止液をより詳細に説明するが、本発明は
それらの実施例のみに限定されるものではない。

実施例１ 蒸留水に塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムおよび炭酸水
素ナトリウムをそれぞれ添加して塩素イオン、硫酸５イ
オンおよび炭酸水素イオンの各濃度がそれぞれ１００−
である合成腐食液を調製した。

つぎに金属腐食防止液の各成分が第１表に示す濃度とな
るように、前記合成腐食液に各成分をそれぞれ添加して
試験、液ム５を調製した。なお各試験液の−は第１表に
示すアルカリ剤を用いて所定の値に調節した。

ついでえられたＡ１〜５の各試験液を用い、ｚｒｎｘ−
２２Ｍ（不凍液）−１９８１に規定された金属腐食試験
方法に準じて、該試験方法にしたがってつくられたアル
ミニウム合金鋳物、鋳鉄、鋼、黄銅、ハンダ、銅からな
る６つの金属試験片を８８±２°ａの温度で、乾燥空気
を１００±１０峠傅の割合で吹き込みながら、６６６時
間（１４日間）の連続試験を行なった。

なお各金属の腐食度合はつぎの計算式から求められる質
量の変化量０によって評価した。

（式中、Ｏは質量の変化量（Ｉｌｌ／Ｑ−／’）　、Ｗ
は試験前の金属試験片の質量（■）、Ｗ’　Ｇｔ試験後
の金属、、１．・５′。

試験片の質量（！ａｐ）、Ｓは試験前の金属試験片の全
表面積（ＯｗＰ）。） 見られた結果を第２表に示す。

比較例１　　゛ 第１表に比較試験液Ａ１〜ｉで示すごとく、金属腐食防
止液を各成分の温度が本発明の規定量より少なくされる
か、または成分の種類が本発明の規定より不足している
ようにしてそれｆれ調製した。それぞれの試験液につい
て、実施例１と同様の方法で金属腐食試験を行なった。

見られた結果を第２表に示す。

比較例２ リン酸を主成分とする市販の金属腐食防止剤（以下、ム
という）、亜硝酸を主成分とする市販の金属腐食防止剤
（以下、１という）およびア之ンを主成分どする市販の
金属腐食防止剤（以下、Ｏという）を、実施例１におい
て用いたものと同じ合成腐食液に、それｆれの最適使用
濃度である６〜６％（ｖ／ｖ）を添加した試験液を調製
した。えられた試験液について、実施例１と同様の方法
で金属、腐食試験を行なった。えら■ れた結果を第２表に示す。

実施例２ 第１表に示したム１〜５の試験液６００−を、底部が取
りはずし可能なアル１＝ウム試験片（材質ｍ　Ｈ−５２
０２）であり、循環冷却装置を備えている円筒型のステ
ンレス容器（材質晰ｌ眞、直径５０■、高さ７０■）に
入れ、底部□のアル４二つ＾試験片を電気ヒーターで加
熱し、かつ同時に試験液を循環させた。アルセニウム試
験片ノ表面近傍温度を１１０±５°ｏ１試験液の温度を
７５±５’Ｏに保ちながらアルミエラ＾試験片と試験液
との接触面積２００１／！で２０時間の伝熱面腐食試験
を行ない、アルｌニウム試験片の質量変化を求めた。え
られた結果を第２表に示す。□比較例３ 前記比較例１でえられた比較試験液Ａ１〜６のそれぞれ
の溶−について、実施例２と同様の伝熱面腐食試験を行
ない、アル部品つ′ム試験片の質量変化を求めた。えら
れた結果を第２表に示す。　。

前記比較例２でえられた市販品ム、１および０のそれぞ
れの溶液について、前記実施例２と同様の伝熱面腐食試
験を行ない、アル１−ラム試験片の質量変化を求めた・
見られた結果を第２表に示す。

実施例墨 前記実施例１で用いたものと同じ合成腐食液に、さらに
工５チレジダリコールがＪ＄０１　（φ・）含まれるよ
うにして調製した合成腐食液を使用したほかは実施例１
と同様にして金属腐食試験液Ａ６〜１０を調製した。そ
れヤれの試験液について、実施例１と同様の方法にした
がって金員腐食試験を行なうた。えられた結果を第３表
１に示す。

比較例５ リン酸を主成分とする市販の不凍液（以下、Ｄという）
、亜硝−を主成分とする市販の不凍液（以下、１という
）およびアミンを主成分とする市販、の不凍液（以下、
１という）を、実施例１において用い□たものと同じ合
成−養液に、それぞれの最適使用濃度である８０％（≠
）含まれるようにして添加した試験液を調製した０それ
ぞれの試験液について実施例１と同様の方法で金属腐食
試験を行なった。見られた結果を第６表に示す〇 実施例４ 前記実施例６で見られたＡ６〜１０の試験液について、
実施例２と同様の方法でアルミの伝熱面腐食試験を行な
った。えられた結果を第６表に示す。

比較例６ 前記比較例５でえられた市販品フ、１、νの各試験液に
ついて、実施例２と同様の方法でアルミの伝熱面腐食試
験を行なった。えられた結果を第６表に示す。

防食剤または不凍液の性能を評価するにあたり、日本工
業規格ｎＢ　Ｋ　−２２１１４（不凍液）−１９８１を
満足するということが、１つの大きな目安であったが、
第２表および第６表に示した比較例の結果から明らかな
ごとく、従来の市販品はＪｘＢ規格に合格する防食剤で
あるにもかかわらず、近年り窒−スアップされてきてい
るアルミエンジンを用いた内燃機関の冷却系統における
アルこの伝熱面腐食を抑制するものが、事実上見当らな
い６ 一方、第２表から明らかなごとく、本発明のアルミエン
ジン用腐食防止液については、Ｊ工Ｓ規格基準を満足す
る充分な防食効果を発揮していると同時にアルミの伝熱
面腐食も抑制しているＯ また第６表から明らかなご、とく、本発明の７□ ルセエンジン用腐食防止液を一チレングリコールなどの
凍結防止剤と併用するばあい、凍結防止効果とともに防
食効果についても充分に発揮するものであり、かつア／
！／セの伝熱面腐食試験に対しても充分な効果を示して
いることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　有効成分として （１）リン酸、ポリリン酸ならびにそれらの塩よりなる
   群から選ばれた１種または２種以上を５００〜！ｉｏｓ
   ｏｏＯｐｐｍ　。 （２）モリブデン酸、タングステン酸、バナジン酸、そ
   れらの塩ならびにモリブデン、タングステン、バナジウ
   ムのへテ田ポリ酸塩よりなる群から選ばれた１種または
   ２種以上を５０〜５＊０ＯＯｐｐｌ　ｓおよび （８）ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾールならび
   にそれらの塩よりなる群から選ばれた１種または２種以
   上を５〜５００　ｐＰｌ、　を少なくとも含有するアル
   ミエンジン用腐食防止液。 ２　　ｐＨが６．０〜８．０の範囲とされている特許請
   求の範囲第１項記載の腐食防止液。