DE69922399T2

DE69922399T2 - Gefrierschutzzusammensetzungen, carbonsäure- und cyclohexensäure-korrosionsinhibitoren enthaltend

Info

Publication number: DE69922399T2
Application number: DE69922399T
Authority: DE
Inventors: M. Peter WOYCIESJES
Original assignee: Prestone Products Corp USA
Current assignee: Prestone Products Corp USA
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1999-08-13
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2019-08-14
Also published as: EP1119593A1; AU5486599A; DE69922399D1; EP1119593B1; KR20010079656A; JP4438920B2; KR100630848B1; JP2002523619A; WO2000011102A1; AU744418B2; US6391257B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Korrosionshemmstoffe organische Säuren für Gefrierschutzzusammensetzungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Gemische, die eine Carbonsäure oder ein Salz, Isomer oder Gemisch davon und eine Cyclohexensäure oder ein Salz, Isomer oder Gemisch davon umfassen, zur Benutzung als Korrosionshemmstoffe in Gefrierschutzzusammensetzungen, um den Aluminiummetalloberflächen in Kühl- und/oder Heizsystemen, wie z.B. denjenigen, die sich in Verbrennungsmotoren finden, verlängerten Korrosionsschutz bereitzustellen.
Korrosion ist schon seit langem ein Problem, wenn bestimmte Metalle oder Legierungen in Anwendungen benutzt werden, in denen sie mit einem wäßrigen Medium in Berührung kommen. Beispielsweise können Wärmeübertragungsfluida auf Basis von Alkohol (d.h. Gefrierschutzmittel) in Wärmeübertragungssystemen, wie z.B. denjenigen, die sich in Verbrennungsmotoren finden, gegenüber den Metalloberflächen des Wärmeübertragungssystems sehr korrosiv sein. Dieses Problem wird durch die Tatsache vergrößert, daß die Korrosion unter normalen Motorbetriebsbedingungen (d.h. hohe Temperaturen und Drücke) beschleunigt wird.
Aluminiumoberflächen sind besonders anfällig für Korrosion; siehe Darden et al., „Monobasic/Diacid Combination as Corrosion Inhibitors in Antifreeze Formulations", Worldwide Trends in Engine Coolants, Cooling System Materials and Testing, SAE, Int'1 SP-811, Paper #900.804, S. 135 bis 151 (1990) („SAE SP-811").
Tatsächlich sind Aluminiumoberflächen für mehrere Korrosionstypen anfällig, einschließlich der allgemeinen Korrosion, der Loch- und Spaltkorrosion ebenso wie der Kavitationserosionskorrosion. Diese Korrosionstypen treten jedoch typischerweise unter unterschiedlichen Bedingungen auf und betreffen daher unterschiedliche Typen von Aluminiumoberflächen. Beispielsweise tritt die allgemeine Korrosion gewöhnlich an Aluminiumoberflächen auf, die leicht für Korrosion anfällig sind, weil sie schlecht gehemmt sind oder „wärmeabweisenden" Bedingungen (z.B. Zylinderköpfe) oder „wärmeaufnehmenden" Bedingungen (z.B. Kühler und Heizungskühler) ausgesetzt sind.
Die Loch-/Spaltkorrosion tritt gewöhnlich an den dünnen Aluminiumblechen auf, die in Kühlern oder Heizungskühlern benutzt werden. Eine derartige Korrosion ergibt sich im allgemeinen aus dem örtlich begrenzten Durchdringen der Oxidhaut, welche die Aluminiumoberflächen sonst bedecken und schützen würde; siehe SAE SP-811.
Die Kavitationserosionskorrosion („KE-Typ"-Korrosion) greift wie die Loch-/Spaltkorrosion die schützende Oxidhaut an, was durch die Implosion von Blasen auf den Aluminiumoberflächen erfolgen kann; siehe SAE SP-811, S. 136. Die KE-Typ-Korrosion kann durch die Bildung von Schaum in dem Kühlsystem beschleunigt werden. Schaum resultiert aus Luftblasen, die in dem Kühlsystem eingesperrt und hin- und herbewegt werden; siehe z.B. Nalco, „Cooling System Liner/Water Pump Pitting", Technifax TF-159 (1988). Daher sind AluminiumWasserpumpen, die benutzt werden, um Gefrierschutzkühlmittel in den Kühl- und/oder Heizsystemen eines Fahrzeugs umzuwälzen, für die KE-Typ-Korrosion besonders anfällig. Der Grund dafür ist, daß sich an den Hinterkanten der Laufradflügel der Wasserpumpe, bedingt durch örtlich verringerten Druck und folgendem Sieden, was durch die hohe Drehgeschwindigkeit verursacht wird, leicht Blasen bilden. Wenn diese Blasen in Zonen mit höherem Druck in der Wasserpumpe zusammenfallen, können sie das Metall in diesen Zonen erodieren. Dieser Vorgang kann das Laufrad schließlich zerstören, was den Verlust der Pumpleistung verursacht und/oder den Pumpenkörper löchern, was zu Verlust an Motorkühlmittel führt; siehe z.B. Oakes, „Observation on Aluminum Water Pump Cavitation Tests", Second Symposium on Engine Coolants, ASTM STP 887, S. 231 bis 248 (1986).
Die Korrosion von Aluminiumoberflächen ist aufgrund der zunehmenden Benutzung derartiger leichtgewichtiger Materialien in der Automobilindustrie zu einem bedeutenden Problem geworden; siehe z.B. Ward's Auto World, S. 22 (Sept. 1996); Ward's 1996 Automotive Yearbook, S. 27 (58th ed., 1996). Beispielsweise werden Wärmeaustauscher in Personenkraftwagen und Leichtlastwagen heute unter Benutzung von Aluminiumkomponenten konstruiert, einschließlich der Wasserpumpen; siehe Hudgens et al., „Test Methods for the Development of Supplemental Additives for Heavy-Duty Diesel Engine Coolants", Engine Coolant Testing: Second Volume, ASTM STP 887, Beal, Ed., ASTM, Philadelphia, 1986, S. 189 bis 215; Oakes, „Observations on Aluminum Water Pump Cavitation Tests", Engine Coolant Testing: Second Volume, ASTM STP 887, Beal, Ed., ASTM, Philadelphia, 1986, S. 231 bis 248; Beynon et al., „Cooling System Corrosion in Relation to Design and Materials", Engine Coolant Testing: State of the Art, ASTM STP 705, Ailor, Ed., ASTM, Philadelphia, 1980, S. 310 bis 326. Neben dem mechanischen Dichtungsversagen, das durch hohe thermische Beanspruchung und unangemessene Schmierung verursacht wird, ist insbesondere die KE-Typ-Korrosion ist zu einem bedeutenden Problem geworden. Die KE-Typ-Korrosion eine der Hauptursachen für Wasserpumpenversagen; siehe z.B. Beynon, oben, S. 310 bis 326 (1980).
Im allgemeinen sind Korrosionshemmstoffe benutzt worden, um die Metalloberflächen zu schützen, die in Wärmeübertragungssystemen benutzt werden.
Beispielsweise wurden in Gefrierschutzformulierungen Triazole, Thiazole, Borate, Silikate, Phosphate, Benzoate, Nitrate, Nitrite und Molybdate benutzt; siehe z.B. US-Patentschrift Nr. 4,873,011; siehe auch SAE SP-811, S. 135 bis 138, 145 bis 146. Jedoch weisen solche Korrosionshemmstoffe mehrere Probleme auf, einschließlich der Kosten und unzureichenden Langzeitschutzes; siehe US-Patentschrift Nr. 4,946,616, Spalte 1, Zeile 31 bis 45; US-Patentschrift Nr. 4,558,513, Spalte I, Zeile 55 bis 64; SAE SP-811, S. 137 bis 138. Dementsprechend haben Kraftfahrzeughersteller begonnen, Korrosionshemmstoffe auf Basis organischer Säuren (oder mit verlängerter Haltbarkeit), wie z.B. Mono- und/oder Dicarbonsäuren, zu benutzen, und mehrere verlangen diese heute. Eine Anzahl von Carbonsäure-Korrosionshemmstoffen ist beschrieben worden; siehe z.B. US-Patentschriften Nr. 4,382,008, 4,448,702 und 4,946,616; siehe auch US-Patentschrift Nr. 5,741,436.
Obwohl Carbonsäure-Korrosionshemmstoffe wirksam gegen die allgemeine und Loch-/Spalt-Typen der Aluminiumkorrosion schützen, sind sie jedoch im allgemeinen als Hemmstoffe für die KE-Typ-Korrosion wirkungslos, siehe z.B. D. E. Turcotte, „Engine Coolant Technology, Performance and Life for Light Duty Application", Fourth Symposium on Engine Coolants (1997). Während viele der bekannten Korrosionshemmstoffe für Aluminium wirksam gegen einen oder mehrere Typen der Aluminiumkorrosion schützen, ist von diesen allerdings nicht allgemein bekannt, daß sie alle Typen der Aluminiumkorrosion wirksam hemmen. Beispielsweise ist von Silikaten und Phosphatsalzen, von denen bekannt ist, daß sie die allgemeine Korrosion und die KE-Typ-Korrosion wirksam hemmen, nicht bekannt, daß sie die Loch-/Spaltkorrosion hemmen. Ebenfalls ist von Nitraten, von denen bekannt ist, daß sie wirksame Loch-/Spaltkorrosionshemmstoffe sind, nicht bekannt, daß sie die allgemeine oder die KE-Typ-Korrosion hemmen. Bestimmte Zusammensetzungen auf Basis von Carbonsäure, die Polymere mit aufgepfropfter polymerisierbarer Säure umfassen, die als Hemmstoffe für die Kavitationserosionskorrosion nützlich sind, sind auch in der ebenfalls abhängigen US-Patentanmeldung, Aktenzeichen US 08/999,098, eingereicht am 29. Dezember 1997, offenbart.
Bestimmte Cyclohexensäuren sind bekannt und werden hauptsächlich bei der Herstellung von wasserlöslichen Tensiden benutzt; siehe z.B. US-Patentschrift Nr. 3,931,029 und 4,476,055. Andere Cyclohexensäuren sind als Korrosionshemmstoffe in Metallverarbeitungsanwendungen und als Korrosionshemmstoffe in Gefrierschutzzusammensetzungen zum Hemmen der Korrosion von anderen Metallen als Aluminium (z.B. Lötlegierungen) benutzt worden; siehe z.B. US-Patentschrift Nr. 3,931,029. Von solchen Korrosionshemmstoffen war jedoch nicht bekannt, daß sie als Korrosionshemmstoffe für Aluminium und insbesondere als Hemmstoffe für die KE-Typ-Korrosion wirksam sind.
Daher besteht weiterhin ein Bedarf an einer Zusammensetzung, die verbesserte Hemmung der KE-Typ-Korrosion von Aluminiumoberflächen bereitstellt und die eine akzeptable Gesamtkorrosionshemmung von Aluminiumoberflächen bereitstellt.
Die vorliegende Erfindung stellt Gefrierschutzkonzentrate bereit, umfassend:

(a) 90 bis 99,89 Gew.% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon;
(b) 0,1 bis 5 Gew.% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon, wobei die Carbonsäure aus C₄-C₁₂-Monocarbon- und Dicarbonsäuren und Salzen, Isomeren und Gemischen davon ausgewählt ist; und
(c) 0,01 bis 2 Gew.% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R¹ aus OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkyklresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; jeder der Reste R² und R³ unabhängig voneinander aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung bereit, umfassend:

(a) 90 bis 99,89 Gew.% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon;
(b) 0,1 bis 5 Gew.% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon, wobei die Carbonsäure aus C₄-C₁₂-Monocarbon- und Dicarbonsäuren und Salzen, Isomeren und Gemischen davon ausgewählt ist; und
(c) 0,01 bis 2 Gew.% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R² aus OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; jeder der Reste R¹ und R³ unabhängig voneinander aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung bereitzustellen, umfassend:

(a) 90 bis 99,89 Gew.% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon;
(b) 0,1 bis 5 Gew.% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon, wobei die Carbonsäure aus C₄-C₁₂-Monocarbon- und Dicarbonsäuren und Salzen, Isomeren und Gemischen davon ausgewählt ist; und
(c) 0,01 bis 2 Gew.% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R³ aus OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; jeder der Reste R¹ und R² unabhängig voneinander aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung bereitzustellen, umfassend:

(a) 90 bis 99,89 Gew.% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon;
(b) 0,1 bis 5 Gew.% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon; und
(c) 0,01 bis 2 Gew.% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R¹ aus OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; jeder der Reste R² und R³ unabhängig voneinander aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.

(a) 90 bis 99,89 Gew.% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon;
(b) 0,1 bis 5 Gew.% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon; und
(c) 0,01 bis 2 Gew.% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R¹ H ist; R² aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; R³ aus OH, COOH, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.

(a) 90 bis 99,89 Gew.% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon;
(b) 0,1 bis 5 Gew.% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon; und
(c) 0,01 bis 2 Gew.% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R¹ H ist; R² aus OH, COOH, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; R³ aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.

Es ist festgestellt worden, daß die erfindungsgemäßen Konzentrate überraschend wirksam verringerte Korrosion von Aluminiumoberflächen, insbesondere KE-Typ-Korrosion, zeigen. Die vorliegende Erfindung stellt auch Gefrierschutzformulierungen, welche die erfindungsgemäßen Konzentrate umfassen, und Verfahren zum Hemmen solcher Korrosion unter Benutzung der erfindungsgemäßen Konzentrate bereit.
Damit diese Erfindung umfassender verstanden werden kann, ist die folgende ausführliche Beschreibung gegeben.
Die vorliegende Erfindung stellt Gefrierschutzzusammensetzungen bereit, die eine überraschend vergrößerte Hemmung von Aluminiumoberflächen und insbesondere vergrößerte Hemmung der KE-Typ-Korrosion von Aluminiumoberflächen zeigen.
Gefrierschutzzusammensetzungen beziehen sich auf Gefrierschutzkonzentrate und Gefrierschutzformulierungen, die ein Konzentrat umfassen, das mit Wasser verdünnt ist.
Die erfindungsgemäßen Gefrierschutzkonzentrate umfassen:

(a) 90 bis 99,89 Gew.% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon;
(b) 0,1 bis 5 Gew.% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon, wobei die Carbonsäure aus C₄-C₁₂-Monocarbon- und Dicarbonsäuren und Salzen, Isomeren und Gemischen davon ausgewählt ist; und
(c) 0,01 bis 2 Gew.% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R¹ aus OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; jeder der Reste R² und R³ unabhängig voneinander aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.

Geeignete flüssige Alkohole, die als Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirken, umfassen jeden beliebigen Alkohol oder ein anderes Wärmeübertragungsmedium, und es ist vorzugsweise mindestens ein Alkohol, der aus Methanol, Ethanol, Propanol, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Butylenglycol, Glycerin, dem Monoethylether von Glycerin, dem Dimethylether von Glycerin, Alkoxyalkanolen (wie z.B. Methoxyethanol) und Gemischen davon ausgewählt ist. Der bevorzugte Alkohol ist aus Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol und Gemischen davon ausgewählt.
Die flüssige Alkoholkomponente wird in der Menge von 90 bis 99,89 Gew.% des Konzentrats zugegeben.
Die Carbonsäure, die in der hierin beschriebenen Gefrierschutzzusammensetzung benutzt wird, kann aus C₄-C₁₂-Mono- oder Dicarbonsäuren, wie z.B. 2-Ethylhexansäure, Neooctansäure, Neodecansäure, Benzoesäure, t-Butylbenzoesäure, Dodecandicarbonsäure und Sebacinsäure, oder Salzen (z.B. Alkali- und Erdalkalimetall-, Ammonium- oder Aminsalzen), Isomeren oder Gemischen davon ausgewählt sein. Stärker bevorzugte Carbonsäuren umfassen C₈-Monocarbonsäuren (z.B. 2-Ethylhexansäure) sowie Gemische, die eine Hauptmenge einer C₈-Monocarbonsäurekomponente (z.B. Neooctansäure und/oder 2-Ethylhexansäure, stärker bevorzugt 2-Ethylhexansäure) und Neodecansäure oder Salze (z.B. Alkali- und Erdalkalimetall-, Ammonium- oder Aminsalze) oder Isomere davon aufweisen. Wenn das Gemisch aus einer C₈-Monocarbonsäurekomponente und Neodecansäure benutzt wird, umfaßt das bevorzugte Gemisch die C₈-Monocarbonsäurekomponente und die Neodecansäure in dem Gewichtsverhältnis von etwa 3 : 1; siehe US-Patentschrift Nr. 5,741,436.
Die Carbonsäurekomponente wird in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.% und stärker bevorzugt von 2 bis 4 Gew.% zugegeben.
Die Cyclohexensäurekomponente weist die folgende Struktur auf:
wobei jeder der Reste R¹, R² und R³ unabhängig voneinander aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern oder Kombinationen davon ausgewählt ist, mit der Maßgabe, daß R¹, R² und R³ nicht gleichzeitig H sind. Wenn die Substituenten einen C₁-C₁₀-Alkylrest umfassen, weisen stärker bevorzugte Alkylreste bis zu sechs Kohlenstoffatome auf, da angenommen wird, daß solche Reste zu Cyclohexensäuren führen, die eine verbesserte Mischbarkeit in der Gefrierschutzzusammensetzung aufweisen.
In der Cyclohexensäurekomponente ist R¹ vorzugsweise H oder COOH (wobei COOH stärker bevorzugt ist), umfaßt R³ vorzugsweise einen C₁-C₁₀-Alkylrest und weist R² vorzugsweise die folgende Struktur auf: (CH₂)x-(COO)-[(CH₂)y-O]z-H wobei x 0 bis 10 ist;
y 1 bis 5 ist; und
z 0 bis 5 ist.
Vorzugsweise ist z 0 bis 2, stärker bevorzugt ist z 1 oder 2 und noch stärker bevorzugt ist z 2. Beispiele für nützliche Cyclohexensäuren umfassen:
Die Cyclohexensäurekomponente wird in einer Menge von 0,01 bis 2,0 Gew.% des Konzentrats zugegeben. Die einzige erwartete Einschränkung ist die Mischbarkeit der Cyclohexensäure- (oder ihrer Salz-) -Komponente in dem Konzentrat. Die Cyclohexensäurekomponente wird vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 1,0 Gew.%, stärker bevorzugt von 0,1 bis 1,0 Gew.% und noch stärker bevorzugt von 0,1 bis 0,3 Gew.% des Konzentrats zugegeben.
Die Cyclohexensäuren, die in dieser Erfindung benutzt werden, einschließlich derjenigen, die oben spezifisch beschrieben sind, können von der Westvaco Corporation erhalten werden.
Die Säurekomponenten der Gefrierschutzzusammensetzungen dieser Erfindung können alternativ in der Form eines Alkalimetallsalzes, eines Ammoniumsalzes oder eines Aminsalzes vorliegen. Bevorzugte Salze sind die Alkalimetallsalze, und am stärksten bevorzugt sind Natrium- oder Kaliumsalze der Säuren.
Die Gefrierschutzzusammensetzungen können auch einen oder mehrere zusätzliche Korrosionshemmstoffe enthalten, wie z.B. Triazole, Thiazole, Phosphate, Borate, Silikate, Molybdate, Nitrate, Nitrite oder die Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Ammonium- oder Aminsalze davon. In einigen Anwendungen, z.B. Schwerfahrzeugmotor-Anwendungen, umfassen die Gefrierschutzzusammensetzungen dieser Erfindung ferner Nitrit. Die Gefrierschutzzusammensetzungen dieser Erfindung umfassen vorzugsweise ferner ein Triazol oder Thiazol, stärker bevorzugt ein aromatisches Triazol oder Thiazol, wie z.B. Benzotriazol („BZT"), Mercaptobenzothiazol („MBT") oder Tolyltriazol („TTZ") und am stärksten bevorzugt TTZ. Solche zusätzlichen Korrosionshemmstoffe können in Konzentrationen von bis zu 5,5 Gew.% (der Gefrierschutzzusammensetzung) zugegeben werden.
Die Gefrierschutzzusammensetzung kann auch eine ausreichende Menge eines Alkalimetallhydroxids umfassen, um den pH-Wert auf 6,0 bis 11,0, vorzugsweise 6,5 bis 9,0 einzustellen. In Abhängigkeit von der Anwendung können auch andere Zusatzstoffe benutzt werden. Geeignete Zusatzstoffe umfassen Farbstoffe (z.B. „Alizarine Green", „Uranine Yellow" oder „Green AGS-liquid" von Abbey Color Inc., „Orange II (Acid Orange 7)" oder „Intracid Rhodamine WT (Acid Red 388)" von der Crompton & Knowles Corp.), Geruchsmaskierungsmittel, Duftstoffe, Bitterstoffe, Schaumverhinderer, Rosthemmstoffe, pH-Puffermittel, Kesselsteinverhinderungsmittel und/oder Sequestrierungs- und Dispergierungsmittel (z.B. „Dequest" von der Monsanto Chemical Company, „Bayhibit" von Miles Inc., „Rejext-it" von PMC Specialties Group, „Nalco" oder „NalPREP" von der Nalco Chemical Company).
Die Gefrierschutzkonzentrate der vorliegenden Erfindung können benutzt werden, um Gefrierschutzformulierungen herzustellen. Um eine solche Gefrierschutzformulierung zu bilden, wird das Konzentrat mit Wasser verdünnt. Die Gefrierschutzformulierung umfaßt vorzugsweise 10 bis 90 Gew.% Wasser und stärker bevorzugt 25 bis 75 Gew.% Wasser.
Der Fachmann wird verstehen, daß die Mengen der Komponenten der Gefrierschutzzusammensetzungen variieren können, wenn an den anderen Komponenten der Zusammensetzungen geringfügige Einstellungen vorgenommen werden.
Die vorliegende Erfindung stellt auch Verfahren zum Hemmen der Korrosion der Aluminiumkomponenten in Verbrennungsmotoren bereit. Solche Verfahren umfassen den Schritt des Inberührungbringens der zu schützenden Aluminiumkomponenten mit den oben beschriebenen Gefrierschutzzusammensetzungen.
Damit diese Erfindung besser verstanden werden kann, sind die folgenden Beispiele gegeben. Diese Beispiele sind nur zum Zwecke der Veranschaulichung und sollen nicht als den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise einschränkend aufgefaßt werden.
Beispiele
Um die Wirksamkeit der oben beschriebenen Gefrierschutzzusammensetzungen beim Hemmen der Korrosion von Aluminium zu bewerten, wurde eine Anzahl von Zusammensetzungen industriellen Standardkorrosionsprüfungen unterzogen. In den geprüften Zusammensetzungen wurden die folgenden typischen Cyclohexensäureverbindungen benutzt: "Verbindung I"
"Verbindung II"
"Verbindung III"
"Verbindung IV"
"Verbindung V"
1. ASTM D2809 - "Standardprüfverfahren für die Kavitationskorrosions- und Erosionskorrosionskennzeichen von Aluminiumpumpen mit Motorkühlmitteln"
Zehn verschiedene Gefrierschutzzusammensetzungen wurden hergestellt und unter den Bedingungen bewertet, die in ASTM D2809 angegeben sind; siehe Annual Book of ASTM Standards, Abschnitt 15, Band 15.05 (1996), durch Bezugnahme hierin eingebunden. ASTM D2809 ist das Standardprüfverfahren für die KE-Typ-Korrosion von Aluminiumpumpen unter Benutzung von Gefrierschutzkühlmitteln. Vor dem Prüfen wurde jede der Prüflösungen gemäß ASTM D2809 verdünnt. Diese Zusammensetzungen wurden gemäß Anmerkung 4, angegeben in ASTM D2809, hergestellt.
Nach dem Herstellen der Zusammensetzungen und ihrer Prüfung gemäß dem Prüfverfahren, das in ASTM D2809 angegeben ist, wurden die Aluminiumpumpe, das Gußstück/Abdeckung und Laufrad visuell untersucht und auf einer Skala von 1 bis 10 gemäß den Empfehlungen bewertet, die in ASTM D2809 angegeben sind. Nach ASTM D3306 ist eine Bewertung mit 8 (jeweils für die Pumpe, Gußstück/Abdeckung und Laufrad) das erforderliche Mindestmaß, um ASTM D2809 zu bestehen, wobei 10 fehlerlos bedeutet. Die Zusammensetzungen und Ergebnisse sind in den Tabellen 1a und 1b angegeben.
Tabelle 1a
Tabelle 1b
Wie in den Tabellen 1a und 1b gezeigt, bestand keine Kontrollzusammensetzung (Beispiel 1, 2 und 6) ASTM D2809. Auch die Zusammensetzung (Beispiel 8), die ferner Nitrit umfaßte, einen bekannten Hemmstoff für die KE-Typ-Korrosion von Gußeisen, bestand ASTM D2809 ebenfalls nicht. Die Kombination aus einer Cyclohexensäure und einer Carbonsäure verbesserte jedoch die Leistungsfähigkeit aller Zusammensetzungen (Beispiel 3 bis 5 und 7) und ergab eine Gefrierschutzzusammensetzung, die durchweg ASTM D2809 bestand.
2 Wasserpumpenprüfung gemäß Ford
Vier verschiedene Gefrierschutzzusammensetzungen wurden hergestellt und unter den Bedingungen bewertet, die in der Spezifikation Nr. WSS-M97B44-D der Ford Motor Company (in Tabelle 2) („die Wasserpumpenprüfung gemäß Ford") angegeben sind. Die Wasserpumpenprüfung gemäß Ford ist eine Standard-Wasserpumpenprüfung, ähnlich derjenigen, die durch ASTM D2809 spezifiziert ist. Wie ASTM D2809 erfordert die Prüfung gemäß Ford eine visuelle Untersuchung von Aluminiumpumpe und Gußstück/Abdeckung (jedoch nicht des Laufrades) und Bewertung auf einer Skala von 1 bis 10 gemäß den Empfehlungen, die in ASTM D2809 angegeben sind.
Bei der Prüfung gemäß Ford wird jedoch die Wirksamkeit einer Gefrierschutzzusammensetzung als ein Hemmstoff für die KE-Typ-Korrosion unter Benutzung einer spezifizierten Wasserpumpe von Ford bewertet (anders als ASTM D2809, die eine spezifizierte Wasserpumpe von General Motors erfordert). Die Prüfung gemäß Ford erfordert auch eine Untersuchung nach 100, 300 und 1.000 Stunden und einen Bericht der Bewertungen nach jedem Zeitraum (anders als ASTM D2809, die nur eine Untersuchung nach 100 Stunden mit einer Mindestbewertung von 8 fordert). Die geprüften Zusammensetzungen und die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 unten angegeben.
Tabelle 2
Wie in der Tabelle 2 gezeigt, beendeten die Kontrollzusammensetzungen (Beispiel 11 und 13) die 1.000-Stunden-Prüfung nicht. Bei jeder der Kontrollzusammensetzungen trat eine Löcherung der Wasserpumpe nach 494 bzw. 831 Stunden auf. Die Benutzung einer Kombination aus einer Carbonsäurekomponente und einer Cyclohexensäurekomponente ermöglichte jedoch, daß die Zusammensetzung die 1.000-Stunden-Prüfung beendete und verbesserte die Leistungsfähigkeit beider Zusammensetzungen bedeutend (Beispiel 12 und 14).
3 ASTM D1384 - "Standardprüfverfahren zur Korrosionsprüfung von Motorkühlmitteln in Glasgeräten"
Zweiundzwanzig verschiedene Gefrierschutzzusammensetzungen wurden hergestellt und unter den Bedingungen bewertet, die in ASTM D1384 angegeben sind; siehe Annual Book of ASTM Standards, Abschnitt 15, Band 15.05 (1996), durch Bezugnahme hierin eingebunden. ASTM D1384 ist ein Standardprüfverfahren für die allgemeine Korrosion einer Vielzahl von Metallen, die sich typischerweise in den Kühl- und/oder Heizsystemen von Verbrennungsmotoren finden.
Vor dem Prüfen wurde jede der Lösungen mit „korrosivem Wasser" (entionisiertes Wasser, das je 100 ppm SO₄ ^2–, HCO₃ ^– und Cl^–, alle als Na-Salze zugegeben, enthält) verdünnt, um eine Formulierung mit 33,3 Vol.% Konzentrat herzustellen. Diese Zusammensetzungen wurden gemäß „Treatment of Mixtures", vorgeschrieben durch ASTM D1176, hergestellt.
Nach dem Herstellen der Zusammensetzungen und ihrer Prüfung gemäß dem Prüfverfahren, das in ASTM D1384 angegeben ist (die Metallprüfkörper wurden 336 Stunden lang in die Gefrierschutzzusammensetzung getaucht und auf einer Temperatur von 88 °C gehalten), wurde die Gewichtsänderung der Metallprüfkörper gemessen (Durchschnitt von Prüfkörpern in dreifacher Ausführung). Zusätzlich zu den Metallprüfkörpern, die von ASTM D1384 gefordert werden, wurde auch ein Prüfkörper aus Modine-Lötmetall geprüft.
Ein negativer Gewichtsverlust bedeutet eine Gewichtszunahme aufgrund der Bildung einer Schutzschicht auf den Metalloberflächen. Der Reproduzierbarkeitsfehler, der mit dieser Prüfung verbunden ist, beträgt für Aluminium etwa +/- 5 mg. Nach ASTM D3306 ist ein Aluminiumgewichtsverlust von 30,0 mg das zulässige Höchstmaß, um ASTM D1384 zu bestehen.
Tabelle 3a
Tabelle 3b
Tabelle 3c
Tabelle 3d
Wie die Tabellen 3a bis 3d zeigen, ist die einzige Zusammensetzung, die ASTM D1384 nicht bestand (d.h. einen Aluminiumgewichtsverlust > 30 mg aufwies), diejenige, die eine Cyclohexensäure ohne eine Carbonsäure umfaßt (Beispiel 15).
Die Kombination aus einer Cyclohexensäurekomponente und einer Carbonsäurekomponente zeigte im Vergleich zu der entsprechenden Kontrollzusammensetzung, die eine Carbonsäure ohne eine Cyclohexensäure umfaßt, einen verbesserten (verringerten) Aluminiumgewichtsverlust. Beispielsweise verbesserte die Zugabe der Verbindungen I, II, IV oder V zu einer Monocarbonsäure (z.B. 2-Ethylhexansäure in den Beispielen 18 bis 24) im Vergleich zu den Kontrollzusammensetzungen (Beispiel 16 und 17) den Aluminiumgewichtsverlust bedeutend. Dieses Ergebnis trat unter Benutzung verschiedener Mengen und verschiedener Beispiele für die Cyclohexensäurekomponente auf.
Eine bedeutende Verbesserung wurde auch unter Benutzung verhältnismäßig großer Mengen einer Kombination aus einer Cyclohexensäure und einem Gemisch aus Monocarbonsäuren (z.B. Beispiel 28) erzielt. Ferner wurde ein zumindest zahlenmäßig verbesserter Aluminiumgewichtsverlust sogar bei verhältnismäßig großen Mengen an Monocarbonsäure erzielt (z.B. Beispiel 25 gegenüber 26 bis 27).
In ähnlicher Weise verbesserte die Zugabe sogar einer verhältnismäßig kleinen Menge einer Cyclohexensäure zu verschiedenen Mengen einer Dicarbonsäure (z.B. Sebacinsäure) den Aluminiumgewichtsverlust bedeutend (Beispiel 29 gegenüber 30 bis 32).
Die Beispiele 29 und 30 wurden auch gemäß ASTM D1384 bewertet, nachdem sie einer Schnellalterungsprüfung unterzogen wurden (Beispiel 29a bzw. 30a). Bei dieser Prüfung wurden Metallspäne 336 Stunden lang in die Gefrierschutzzusammensetzung getaucht und auf 100 °C gehalten (jede Prüfung wird in dreifacher Ausführung durchgeführt). Die resultierenden Zusammensetzungen wurden dann gemäß dem Prüfverfahren geprüft, das in ASTM D1384 angegeben ist.
Wie die Tabelle 3e unten zeigt, stellte die Kombination aus einer Carbonsäurekomponente und einer Cyclohexensäurekomponente (Beispiel 30a) einen ausgezeichneten Aluminiumschutz bereit. Während die Zugabe einer Cyclohexensäure zu einer Carbonsäure (Beispiel 30a) dieselbe Korrosionsgeschwindigkeit (–2,0) wie die Kontrollzusammensetzung (Beispiel 29a) zeigte, stellte die Kontrollzusammensetzung bereits ausgezeichneten Aluminiumschutz bereit, und daher können hinsichtlich verbesserter Ergebnisse in einer erschöpften Zusammensetzung keine Schlußfolgerungen gezogen werden. Die bedeutende Verbesserung der Korrosionsgeschwindigkeit (d.h. verringerte Geschwindigkeit) durch die Zugabe einer Cyclohexensäure zu einer Gefrierschutzzusammensetzung auf Basis von Carbonsäure wurde jedoch oben gezeigt.
Tabelle 3e
4. ASTM D2570 - "Standardverfahren zur Korrosionsprüfung von Motorkühlmittel im simulierten Betrieb"
Neunzehn verschiedene Gefrierschutzzusammensetzungen wurden hergestellt und unter den Bedingungen bewertet, die in ASTM D2570 angegeben sind; siehe Annual Book of ASTM Standards, Abschnitt 15, Band 15.05 (1996), durch Bezugnahme hierin eingebunden. ASTM D2570 ist ein Standardprüfverfahren für die Aluminiumkorrosion unter simulierten Betriebsbedingungen unter Benutzung eines Messingkühlers. Bei dieser Prüfung wurde auch ein Aluminiumkühler benutzt. Es sollten nur die Ergebnisse von Beispielen verglichen werden, bei denen derselbe Kühlertyp benutzt wurde.
Vor dem Prüfen wurde jede der Lösungen mit „korrosivem Wasser" (entionisiertes Wasser, das je 100 ppm SO₄ ^2–, HCO₃ ^– und Cl^–, alle als Na-Salze zugegeben, enthält) verdünnt, um eine Zusammensetzung mit 44 Vol.% Konzentrat herzustellen. Diese Zusammensetzungen wurden gemäß „Treatment of Mixtures", vorgeschrieben durch ASTM D1176, hergestellt.
Nach dem Herstellen der Zusammensetzungen und ihrer Prüfung gemäß dem Prüfverfahren, das in ASTM D2570 angegeben ist (die Metallprüfkörper wurden 1.064 Stunden lang in die Gefrierschutzzusammensetzung getaucht und auf einer Temperatur von 88 °C gehalten), wurde die Gewichtsänderung der Metallprüfkörper gemessen (Durchschnitt von Prüfkörpern in dreifacher Ausführung). Zusätzlich zu den Metallprüfkörpern, die von ASTM D2570 gefordert werden, wurde in bestimmten Zusammensetzungen auch ein Modine-Lötmetall-Prüfkörper geprüft. Ein negativer Gewichtsverlust bedeutet eine Gewichtszunahme aufgrund der Bildung einer Schutzschicht auf den Metalloberflächen. Der Fehler, der mit dieser Prüfung verbunden ist, beträgt für Aluminium etwa +/- 5 mg. Gemäß ASTM D3306 ist ein Aluminiumgewichtsverlust von 60,0 mg das zulässige Höchstmaß, um ASTM D2570 zu bestehen.
Tabelle 4a – ASTM D2570 unter Benutzung eines Messingkühlers
Wie in der Tabelle 4a gezeigt, verbesserte (verringerte) die Zugabe einer Cyclohexensäurekomponente (Beispiel 37 und 38) zu einer Carbonsäurekomponente (Beispiel 33) den Aluminiumgewichtsverlust in der ASTM-D2570-Prüfung unter Benutzung eines Messingkühlers bedeutend. Eine derartige Kombination stellte auch einen im Vergleich zu den Zusammensetzungen, die eine Carbonsäurekomponente (z.B. Monocarbon-, Dicarbonsäure und Gemische davon) ohne die Cyclohexensäurekomponente enthielten (Beispiel 34 bis 36), überlegenen Aluminiumschutz bereit.
Wie in der Tabelle 4b gezeigt, stellte die Kombination aus einer Cyclohexensäurekomponente und einer Carbonsäurekomponente in der ASTM-D2570-Prüfung unter Benutzung eines Aluminiumkühlers ausgezeichneten Aluminiumschutz bereit (Beispiel 43 bis 51). Obwohl die Zugabe einer Cyclohexensäurekomponente zu einer Carbonsäurekomponente etwa dasselbe Maß an Aluminiumgewichtsverlust wie die Kontrollzusammensetzungen (Beispiel 39 bis 42) zeigt, stellten die Kontrollzusammensetzungen bereits ausgezeichneten Aluminiumschutz bereit, und daher können hinsichtlich verbesserter Ergebnisse in einem Aluminiumkühler keine Schlußfolgerungen gezogen werden. Die bedeutende Verbesserung des Aluminiumgewichtsverlustes (d.h. verringerter Verlust) durch die Zugabe einer Cyclohexensäure zu einer Gefrierschutzzusammensetzung auf Basis von Carbonsäure wurde oben unter den Bedingungen gemäß ASTM D2570 gezeigt.
5. ASTM D4340 - "Standardprüfverfahren für die Korrosion von Gußaluminiumlegierungen in Motorkühlmitteln unter wärmeabweisenden Bedingungen" (Prüfung an heißer Aluminiumoberfläche)
Die Gefrierschutzzusammensetzungen der Beispiele 29 und 30 wurden hergestellt und unter den Bedingungen bewertet, die durch ASTM D4340 angegeben sind (jetzt Beispiel 52 bzw. 53); siehe Annual Book of ASTM Standards, Abschnitt 15, Band 15.05 (1996), durch Bezugnahme hierin eingebunden. ASTM D4340 ist ein Standardprüfverfahren für die allgemeine Korrosion von wärmeabweisendem Aluminium, das sich in den Kühl- und/oder Heizsystemen von Verbrennungsmotoren findet (z.B. Aluminium-Zylinderköpfe). Gemäß ASTM D3306 beträt die maximal zulässige Korrosionsgeschwindigkeit, die sich aus einer geprüften Probe ergibt, 1,0 mg/cm²/Woche. Aufgrund von Schwankungen, die bei dieser Prüfung zwischen Durchgängen auftreten können, sollte die zu bewertende Gefrierschutzzusammensetzung zusammen mit einer Kontrollzusammensetzung gleichzeitig oder etwa gleichzeitig geprüft werden.
Tabelle 5
Wie in der Tabelle 5 oben gezeigt, führte die Zugabe einer Cyclohexensäure (Beispiel 53) zu der Kontrollzusammensetzung (Beispiel 52) zu einer bedeutend geringeren Korrosionsgeschwindigkeit von etwa 0 mg/cm²/Woche. Dies veranschaulicht, daß die Kombination von Säuren dieser Erfindung nicht nur den Aluminiumkomponenten in Wasserpumpen, sondern auch Aluminiumzylinderköpfen verbesserten Korrosionsschutz bereitstellt.

Claims

Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung, umfassend: (a) 90 bis 99,89 Gew.-% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon; (b) 0,1 bis 5 Gew.-% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon, wobei die Carbonsäure aus C₄-C₁₂-Monocarbon- und Dicarbonsäuren und Salzen, Isomeren und Gemischen davon ausgewählt ist; und (c) 0,01 bis 2 Gew.-% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R¹ aus OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; jeder der Reste R² und R³ unabhängig voneinander aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung, umfassend: (a) 90 bis 99,89 Gew.-% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon; (b) 0,1 bis 5 Gew.-% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon, wobei die Carbonsäure aus C₄-C₁₂-Monocarbon- und Dicarbonsäuren und Salzen, Isomeren und Gemischen davon ausgewählt ist; und (c) 0,01 bis 2 Gew.-% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R² aus OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; jeder der Reste R¹ und R³ unabhängig voneinander aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung, umfassend: (a) 90 bis 99,89 Gew.-% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon; (b) 0,1 bis 5 Gew.-% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon, wobei die Carbonsäure aus C₄-C₁₂-Monocarbon- und Dicarbonsäuren und Salzen, Isomeren und Gemischen davon ausgewählt ist; und (c) 0,01 bis 2 Gew.-% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R³ aus OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; jeder der Reste R¹ und R² unabhängig voneinander aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung, umfassend: (a) 90 bis 99,89 Gew.-% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon; (b) 0,1 bis 5 Gew.-% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon; und (c) 0,01 bis 2 Gew.-% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R¹ aus OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; jeder der Reste R² und R³ unabhängig voneinander aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung, umfassend: (a) 90 bis 99,89 Gew.-% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon; (b) 0,1 bis 5 Gew.-% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon; und (c) 0,01 bis 2 Gew.-% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R¹ H ist; R² aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; R³ aus OH, COOH, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung, umfassend: (a) 90 bis 99,89 Gew.-% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon; (b) 0,1 bis 5 Gew.-% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon; und (c) 0,01 bis 2 Gew.-% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei R¹ H ist; R² aus OH, COOH, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist; R³ aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei R¹ COOH ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6 oder 7, wobei R³ ein C₁-C₁₀-Alkylrest ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung nach Anspruch 8, wobei R² die Struktur (CH₂)_x-(COO)-[(CH₂)_y-O]_z-H aufweist oder ein Salz oder Isomer davon; wobei x 0 bis 10 ist; y 1 bis 5 ist; und z 0 bis 5 ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung, umfassend: (a) 90 bis 99,89 Gew.-% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon; (b) 0,1 bis 5 Gew.-% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon; und (c) 0,01 bis 2 Gew.-% einer Cyclohexensäure, ausgewählt aus:
und Salzen, Isomeren und Gemischen davon.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei die Cyclohexensäure
und Salze und Isomere davon ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei die Cyclohexensäure
und Salze und Isomere davon ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei die Cyclohexensäure
und Salze und Isomere davon ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei die Cyclohexensäure
und Salze und Isomere davon ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 10, wobei die Carbonsäure aus 2-Ethylhexansäure, Neooctansäure, Neodecansäure, Benzoesäure, t-Butylbenzoesäure, Dodecandisäure, Sebacinsäure und Salzen, Isomeren und Gemischen davon ausgewählt ist.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 10, wobei die Carbonsäure eine größere Menge einer C₈-Monocarbonsäurekomponente oder ein Salz, Isomer oder Gemisch davon und Neodecansäure oder ein Salz, Isomer oder Gemisch davon umfasst.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 10, wobei die Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung ferner einen oder mehrere zusätzliche Korrosionsinhibitoren umfasst, ausgewählt aus Dicarbonsäuren, Triazolen, Thiazolen, Phosphaten, Boraten, Silicaten, Molybdaten, Nitraten, Nitriten und den Alkalimetall- oder Erdalkalimetall-, Ammonium- und Aminsalzen davon.
Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 10, wobei die Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung ferner ein Alkalimetallhydroxid in einer Menge umfasst, die ausreicht, um den pH-Wert der Zusammensetzung auf 6,0 bis 11,0 einzustellen.
Verfahren zur Hemmung der Korrosion von Aluminiumoberflächen, umfassend den Schritt des Inkontaktbringens der Oberflächen mit einer Gefrierschutzkonzentrat-Zusammensetzung, umfassend: (a) 90 bis 99,89 Gew.-% eines flüssigen Alkohols, der als ein Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wirkt, oder eines Gemisches davon; (b) 0,1 bis 5 Gew.-% einer Carbonsäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon; und (c) 0,01 bis 2 Gew.-% einer Cyclohexensäure oder eines Salzes, Isomers oder Gemisches davon mit der folgenden Formel:
wobei jeder der Reste R¹, R² und R³ unabhängig voneinander aus H, OH, COOH, C₁-C₁₀-Alkylresten, Glycolestern oder Kombinationen davon ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Korrosion Kavitations-Erosionskorrosion ist.