JPS5887217A - 金属急冷剤流体 - 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】 本発明は金属急冷剤流体に関する。

金属を加熱しそ−て次にこれを冷却液中に浸し、または
冷却液を噴霧して急冷することによシ金属を熱処理して
それらの物理的性質を変えることが知られている。この
目的に対して使われる既知の液体は水とポリアルキレン
　グリコールとの混合物である。金属処理方法それ自身
のために用いる液体、即ち金属急冷剤流体は通常多量の
水を含み従って普通には金属処理をする人々にはそれ自
体では販売されない。金属処理を行なう人々は比較的高
濃度のポリアルキレン　グリコールを有する水とポリア
ルキレン　グリコールとの液体混合物を購入しそしてこ
れに水を追加する。比較的高いポリアルキレン　グリコ
ール濃度を有するそのような液体混合物をこの明細書で
は金属急冷剤流体濃縮物と称することとする。

金属急冷法に使用する装置に関連する金属成分の腐蝕に
対する保護を与えるために、金属急冷剤流体中にアルカ
リ金属亜硝酸塩類がこれまで配合されていた。しかしア
ルカリ金属亜硝酸塩の存在は金属急冷剤流体を使うある
人々によって望ましくないと見なされる、彼等はそれが
反応して発帰性物質をつくりまたは処分問題を提起する
と信じている。従って金属急冷剤流体による種々の金属
の腐蝕を満足に防止するようなアルカリ金属亜硝酸塩に
置き代るべき添加剤または添加剤組み合わせを見出すこ
とが望まれる。金属急冷剤流体およびその濃縮物は腐蝕
抑制性質に加えて貯蔵安定性をも有さなぐてはならない
、即ち、それは貯蔵または使用中に沈殿物を生じてはな
らない。これらの両方の要求を満足させるような添加剤
を見出すことは極めて困難なことである。

を有する。しかし使用條件下では、ポリアルキレン　グ
リコールは酸化によって分解する傾向がある。ポリマー
のこの分解程度を減°じることが最も望ましいことであ
る。

水／エチレン　グリコール混合物をエンジン冷却剤とし
て使用することが知られておりそして種柚の腐蝕防止系
がそのようなエンジン冷却剤で使われることが知られて
いる。Ｂｕｔｌｅｒおよびｒν１ｅｒｃｅｒ　Ｂｒ、は
Ｃｏｒｒｏｓ、、　１９７７．１２巻、３号。

１７１−１７４貝中でセバシン酸ナトリウムとベンゾト
リア・ｒ−ルとの混合物が鋳鉄の腐蝕に対して相互作用
的効果を有することを開示している。

金属急冷剤流体に対する抑制剤系を求める人が直面する
問題とエンジン冷却剤に対する腐蝕抑制剤を求める人が
直面する問題とは全く異なるものである。金属急冷剤液
はエンジン冷却剤と異なｐ相当多量のポリアルキレン　
グリコール混合物、これは上述のように使用に際して分
解にさらされる。ポリアルキレン　グリコールは金属急
冷剤の冷却特性上に著しい効果を有するので、この分解
の冷却特性上に有利な効果を有するので従って如何なる
代りの系本冷却特性について実質的に不利状々は今日亜
硝酸塩を用いずに金属急冷剤流体に対する有効な抑制系
を提供することを可能にする添加剤の組み合わせを見出
した。特に、抑制系の個々の成分はそれ自身が酸化抑制
剤で々いにもかかわらずポリアルキレン　グリコールの
分解は減じられる。

本発明に従えば抑制剤を伴なった水とポリアルキレン　
グリコールとの混合物である金属急冷剤流体は実質的に
亜硝酸塩を含まずそして抑制剤は分子中に４個から１２
個までの炭素原子を有するカルビン酸、カルがン酸と可
溶性塩を与えるアミン、および銅キレート剤を混合する
ことによって得る可溶性生成物であることを特徴とする
。急冷剤流体中に使用するポリアルキレン　グリコール
と水の相対的量は英国特許第１．０１８，２１５号中に
記載される通シでよい。例えば組成物の重量基準で０．
１から６０％までのポリアルキレン　グリコールと９９
．９から４５％までの水である。

本発明はまた水の添加によって金属急冷剤流体をつくる
ために適した濃縮物を提供する。

ポリアルキレン　グリコールはＣ２Ｈ，Ｏ単位またはＣ
２Ｈ３Ｏ単位またはそのような単位の混合物を含むこと
ができる。

ポリアルキレン　グリコールの分子量は例えば１０００
から２５００．０までさらに好ましくは１００００から
２００００までの範囲にすることができる。

望ましくはポリアルキレン　グリコールハ標準大気圧に
おいて反転温度を有する。ポリアルキレン　グリコール
は英国特許第１．０１８．２１５号中に記載される何れ
のものでもよい。

濃縮物中の水対ポリアルキレン　グリコールの重量比は
例えば２５ニア５から７５：２５まで、好ましくは４５
：５５から５５：４５までが可能である。

金塊急冷剤流体は濃縮物から水の添加によってＷ／ｗの
濃縮物濃度を与えてつくったものである。

から２２．５％、／、までのポリアルキレン　ゲリコー
ル濃度に相当する。

カルボン酸は分子中に４個から１２個までの炭素原子を
含む。この範囲の低い方の端の酸はより少ない防腐効果
を与えるであろう。この範囲の高い方の端の酸は発泡し
易い傾向の生成物を与えるであろう。分子中に８個から
１２個までの炭素原子を有するカルボン酸の使用が好ま
しい。カルボン酸は例えば脂肪族カルボン酸でよい。別
法として酸は芳香族、例えばサリチル酸が可能である。

ポリ　カルボン酸（ジカルボン酸を含む）の使用は好ま
しくそして臀にセパシン酸（デカン　ジオン酸）の使用
が好ましい。

使用する酸は抑制剤組成物の他の成分と不？？［よび金
属急冷剤流体それ自身（濃縮物の水による希釈後に）の
両方中に環境温度において可溶性であれば可溶性である
。

使用するアミンは使用條件下において過度に揮発性でな
いことが望ましくそして大気圧において１５０℃以上の
沸点を有するアミンは作業温度において満足すべき低蒸
気手を有するであろうと信ら入手できるアミンは一般に
アルカノールアミン類で、例えばモノイソゾロビルアミ
ン、ジェオノールアミン、トリエヌノールアミン、およ
びトリイソノロパノールアミンである。

銅−キレート剤は可溶性抑制剤を与えなければならずそ
して置換芳香族トリアゾール、例えば脂肪族官能性であ
る１個または１個以上のヒドロキシル基を含むものが可
能である。好適な銅−キレート剤の例はＮ、Ｎ−（ジェ
タノール）−メチレン　ベンゾトリアへ戸−ルおよびＮ
、Ｎ−（ジェタノール）メチレン　トルトリア・戸−ル
である。

抑制剤の効力は使用する抑制剤の総量および鎖成分の相
対的量、特にカルボン酸とアミンの相対的量によって決
まるであろう。カルボン酸とアミンの相対的量は好まし
くは水中の１０％濃度の液体濃縮物に対し７゜５から１
０．０までの範囲の−を与えるように選ぶ。

本発明に従えば加熱した金属を可溶性ポリアルキレン　
グリコールおよび抑制剤を含む水性金属急冷剤流体と接
触させることを含む金属の急冷法が与えられその急冷剤
液は寮質的に亜硝酸塩を含まないことおよび抑制剤は分
子内に４個から１２個までの炭素原子を有するカルボン
酸とカルボン酸と共に可溶性塩を与えるアミンおよび銅
−キレート剤とを混合することによって得られる可溶性
生成物であることを特徴とする。

する。ポリアルキレン　グリコールを分解に対して安定
化させることを特に意図する物質をさらに加えることも
可能である。しかし付加的ポリマー安定剤の有効量の存
在を必要としない金属急冷剤流体の生産を可能ならしめ
ることが本発明特有の特徴である。

実施例１ 次の処方を有する金属急冷剤濃縮物をつくつ九；％（頁
／ｗ） ポリアルキレン　グリコールＡ　　　　　　　　　　５
０．０ゾエタノール　アミン　　　　　　　　　　　　
　５．０セバシン酸　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１・５Ｎ、Ｎ−（ジェタノール）メチレン　ト
ルトリアゾール　　　　　０．５水道水　　　　　　　
　　　　　　　　４３・０ポリアルキレン　グリコール
Ａは酸化エチレン（７５重量％）と酸化プロｔレン（２
５重量％）とのコポリマーで７４℃の反転温度および４
０℃において１８Ｄ［ｌＯセンチストークの粘度を有し
そしてその平均分子量は約１４０００である。

急冷剤液中でのポリアルキレン　グリコールの安定性は
反復急冷試験中で調べた。金属急冷剤流体は濃縮物の１
０％ん水溶液を作って調製した。

急冷剤の浴は２０℃−２５℃に維持し、そして鉄金属探
針は７５０℃−８００℃に維持しそして浴中に１０００
回挿入した。数回の反復試験を実施しそして各試験開始
および終了時の−を急冷剤流体の粘度の減少と共に測定
した。粘度の減少はポリマー劣化の目安である。

結果は第１表中に示される。

比較試験Ａ 亜硝酸カリウムを含む市販の金属急冷剤濃縮物の１０％
水性溶液でそして実施例１と同様のポリアルキレン　グ
リコールに基づいて実施例１のようにして反復急冷試験
を行った。第１表中にはそれらの結果も示す。

第１表 本発明の組成物によって与えられる優れたポリマー安定
性はよシ低い粘度減少によって明瞭に示される。

実施例２ 実施例１で使用した金属急冷剤流体（１０％水性溶液）
をガラス容器腐蝕試験に供した。

この試験の意図は急冷剤溶液と接触している金属、即ち
急冷剤タンク、ボンダ、ホース、等の防蝕を研究するた
めである。実際上は、総ての金輌は熱受容表面であるた
め、候補処方の腐蝕抑制性能を研究するためにＡｓＴＭ
ｌ　３８４　（参照１）ガラス容器腐蝕試験を採用する
ことに決めた。

採用した試験條件はＡ８ＴＭＤ１３８４．７０ガラス容
器腐蝕試験の條件と類似していたが次の差異があった：
温度７０°Ｃ１継続時間２４０時間、および急冷剤濃度
１０重量％でこれはポリアルキレン　グリコールの５％
濃度に相当する。束の中に存在した金属は真鋳、鋳鉄、
鋼およびアルミニウムであった。試験の終に試験試料は
ＡＳＴＭ−１３８４試験方法中に記載される手順に従っ
て物理的にそして化学的に清浄にした。総ての処方物は
二重反復試験で評価した。

す。

第２表 １）アルミニウムの穴明きは見られなかった。

２）市販の亜硝酸塩−含有急冷剤ＢＱＡ　０正の数字は
試料の表面におけるフィルムの生成を示す。

代理人　　浅　村　　　皓 外４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１水と水溶性ポリアルキレン　グリコールド抑制剤
   との混合物である金属急冷剤流体において、それが実質
   的に亜硝酸塩を含まないことおよび抑制剤が分子内に４
   個から１２個までの炭素原子を有するカルボン酸とカル
   ボン酸と共に可溶性塩を与えるアミンおよび銅キレート
   剤とを混合することによって得られる可溶性生成物であ
   ることを特徴とする金属急冷剤流体。 （２）カルボン酸が分子内に８個から１２個までの炭素
   原子を有することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項に記載の金属急冷剤流体。 （３）　　アミンが大気圧下で１５０℃よシ高い沸点を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項また
   は第（２）項に記載の金属急冷剤流体。 （４）　　アミンがアルカノール　アミンであることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）、＋２１項または第
   （３）項に記載の金属急冷剤流体。 （５）銅キレート剤が充分な水中の溶解度を有し有効な
   抑制剤を与える芳香族ドリア・戸−ルであることｔｌ−
   特徴とする特許請求の範囲第（１１、（２１、＋３１項
   または第（４）項に記載の金属急冷剤流体。 （６）　　カルボン酸とアミンとの相対的量が水中の１
   ０％濃度の液体濃縮物に対し−が７８５から１０．０ま
   での範囲であるような量であることを特徴とする特＊Ｍ
   求の範囲第（１）項から第（５）項までの倒れかの項に
   記載の金属急冷剤流体。 （７）　　特許請求の範囲第（１１項から第（６）項ま
   での何れかの項に記載するような急冷剤流体を与えるた
   めに水によって希釈するのに好適な濃縮物。 （８）加熱した金属を可溶性ポリアルキレン　グリコー
   ルおよび抑制剤を含む水性金属急冷剤流体と接触させる
   ことを含む金属を急冷する方法において急冷剤液は実質
   的に亜硝酸塩を含まないことおよび抑制剤は分子内に４
   個から１２個までの炭素原子を有するカルボン酸とカル
   ボン酸と共に可溶性塩を与えるアミンおよび銅キレート
   剤と全混合することによって得られる可溶性生成物であ
   ることを特徴とする金属を急冷する方法。