JP2000026845A - リサイクル容易な冷却液組成物 - Google Patents

リサイクル容易な冷却液組成物

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JP2000026845A
JP2000026845A JP10200343A JP20034398A JP2000026845A JP 2000026845 A JP2000026845 A JP 2000026845A JP 10200343 A JP10200343 A JP 10200343A JP 20034398 A JP20034398 A JP 20034398A JP 2000026845 A JP2000026845 A JP 2000026845A
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sodium
water
exchange resin
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JP10200343A
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Hideharu Uekusa
秀晴 植草
Yoshihisa Tokita
惠壽 時田
Toshiya Ogura
俊哉 小倉
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Ethylene Chemical Co Ltd
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Ethylene Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却液組成物として優れた性能を有すると共
に冷却液組成物が劣化した後、劣化液をイオン交換樹脂
を用いて容易に再生してリサイクルできる冷却液組成物
を提供すること。 【解決手段】 水溶性液体アルコール凝固点降下剤を主
成分として含み、燐酸塩、アミン、ケイ酸塩、硼酸塩、
亜硝酸塩を含まず、且つ冷却液のリサイクル装置に最も
一般的に使用されるイオン交換樹脂に害を与えるパラタ
ーシャリーブチル安息香酸を含まない冷却液組成物であ
って、特定の成分(1)〜(7)を特定量含む組成物を
アルカリ金属塩でpH7.0〜9.0に調整して得られ
る冷却液組成物により課題を解決できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に自動車ラジエ
ータの冷却やプラントで用いるブラインなどとして好適
に使用できるリサイクル容易な冷却液組成物に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】冷却組成物は、金属防食添加剤が配合さ
れ水で任意の濃度に希釈して使用することで不凍性と防
食性を期待するものである。金属防食性を有する添加剤
の組み合わせは数多くあるが、近年は、亜硝酸塩を初め
とする窒素酸化物と結合して高毒性のニトロソアミンを
生成するアミン、防食性や溶解安定性に難がある硼酸塩
やケイ酸塩、更には硬水で希釈した場合に不溶解性の沈
殿を生成する燐酸塩等の組成物の一部又は全部を配合し
ないことを特徴とする冷却液組成物に関する特許が見受
けられる。
【0003】前述した成分の全てを含まない組成物特許
の具体例としては、特公平4−42477号公報、特開
平4−117481号公報、特開平5−105871号
公報等があるがいずれもパラターシャリーブチル安息香
酸(PTBBA)を必須成分としている。パラターシャ
リーブチル安息香酸は優れた防食性を有することから、
例として挙げた上記特許以外の現在の市場で流通してい
る冷却液の多くに約1〜3重量%使用されている。冷却
液は使用中に劣化が進み最終的には排出されることによ
り排出した液は産業廃棄物として適正に処理されなけれ
ばならない。廃液業者等によって活性汚泥処理若しくは
燃焼処理が行われてきていたが、環境汚染等の理由で安
易に処理することが難しくなってきている。
【0004】一方、劣化液は組成物の劣化分解物、金属
酸化物、金属イオン、残存した組成物等の不純物を含ん
でいるが、これらを適正な処理システムにより除去する
ことにより清浄な凝固点降下剤の水溶液として回収する
ことが可能である。さらに新品と同等の添加剤組成物を
混合溶解することで再び冷却液として使用する方法、即
ち、リサイクル技術の検討が行われている。
【0005】その技術の一方法にイオン交換樹脂による
不純物の除去方法があるが、この方法において、イオン
交換樹脂の能力の限界及び能力の阻害要因が認められる
ようになった。すなわち、イオン交換樹脂を二系統に分
け陽イオン交換樹脂並びに陰イオン交換樹脂を配し劣化
液を処理すると、陽イオン交換樹脂によってアルカリ金
属等を除去した時、防食剤の析出が発生し、イオン交換
能力が著しく低下してしまうことが認められた。
【0006】この原因は、アルカリ金属と結合すること
で、溶解している添加剤がアルカリ金属の除去によって
液中に溶解することが出来なくなって析出すると推定さ
れ、添加剤成分であるパラターシャリーブチル安息香酸
(PTBBA)がもっとも析出し易い性質を持つことが
明らかになった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、十分
なる防食性能を有するなど冷却液組成物として優れた性
能を有すると共に冷却液組成物が劣化した(防食性能を
十分に維持できなくなった)後、劣化液をリサイクルす
る目的でイオン交換樹脂を用いて劣化液中の不純物を除
去する際、イオン交換樹脂の吸着性能を阻害しないで容
易に再生してリサイクルできるような冷却液組成物を提
供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の点
を鑑み、鋭意研究した結果、燐酸塩、アミン、ケイ酸
塩、硼酸塩、亜硝酸塩を含まず、且つ冷却液の回収装置
に最も一般的に使用されるイオン交換樹脂に害を与える
パラターシャリーブチル安息香酸を含まないにもかかわ
らず防食性の優れた冷却液組成物を見いだし本発明を成
すに至った。
【0009】本発明は、水溶性液体アルコール凝固点降
下剤を主成分として含み、燐酸塩、アミン、ケイ酸塩、
硼酸塩、亜硝酸塩を含まず、且つ冷却液のリサイクル装
置に最も一般的に使用されるイオン交換樹脂に害を与え
るパラターシャリーブチル安息香酸を含まない冷却液組
成物であって、下記成分(1)〜(7)からなる組成物
(但し、各成分の合計は100重量%とする)をアルカ
リ金属塩でpH7.0〜9.0に調整して得られること
を特徴とするリサイクル容易な冷却液組成物を提供する
ものである。 (1)上記水溶性液体アルコール凝固点降下剤: 85〜98重量%、 (2)脂肪族ジカルボン酸: 0.1〜10重量%、 (3)炭化水素トリアゾール: 0.01〜1重量%、 (4)安息香酸ナトリウム: 0.1〜10重量%、 (5)メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩:0.01〜1重量%、 (6)モリブデン酸ナトリウム: 0.01〜1重量%、 (7)硝酸ナトリウム: 0.01〜1重量%
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いる水溶性液体アルコール凝固点降下剤
(1)とは、メチルアルコール・エチルアルコール・ブ
チルアルコール・エチレングリコール・プロピレングリ
コール・ジエチレングリコール・ジプロピレングリコー
ルの1種又は2種以上の混合物からなる組成物である。
【0011】本発明で用いる脂肪族ジカルボン酸(2)
とは、炭素数8〜12の脂肪族ジカルボン酸で、スベリ
ン酸・アゼライン酸・セバシン酸・ドデカン二酸などで
ありこれらの中でもセバシン酸及びドデカン二酸が望ま
しい。
【0012】本発明で用いる炭化水素トリアゾール
(3)とは、ベンゾトリアゾール・トリルトリアゾール
の単独若しくは混合物などである。
【0013】本発明で用いるアルカリ金属塩は、水酸化
カリウム・水酸化ナトリウム・水酸化リチウムなどであ
り、これらの中でも水酸化カリウムが望ましい。
【0014】本発明の冷却液組成物中における脂肪族ジ
カルボン酸(2)の含有量は0.1〜10重量%、好ま
しくは2〜5重量%の範囲であり、0.1重量%未満で
は腐食防止機能が得られず、10重量%を超えて入れて
も防食機能は向上せずかえって液安定性が悪くなる。
【0015】本発明の冷却液組成物中における炭化水素
トリアゾール(3)の含有量は0.01〜1重量%、好
ましくは0.1〜0.5重量%の範囲であり、0.01
重量%未満では腐食防止機能が得られず、1重量%を超
えて入れても防食機能は向上せず経済的にも無駄であ
る。
【0016】本発明の冷却液組成物中における安息香酸
ナトリウム(4)の含有量は0.1〜10重量%、好ま
しくは2〜5重量%の範囲であり、0.1重量%未満で
は腐食防止機能が得られず、10重量%を超えて入れて
も防食機能は向上せずかえって液安定性が悪くなる。
【0017】本発明の冷却液組成物中におけるメルカプ
トベンゾチアゾールのナトリウム塩(5)の含有量は、
0.01〜1重量%、好ましくは0.1〜0.5重量%
の範囲であり、0.01重量%未満では腐食防止機能が
得られず、1重量%を超えて入れても防食機能は向上せ
ず経済的にも無駄である。
【0018】本発明の冷却液組成物中におけるモリブデ
ン酸ナトリウム(6)の含有量は0.01〜1重量%、
好ましくは0.02〜0.5重量%の範囲であり、0.
01重量%未満では腐食防止機能が得られず、1重量%
を超えて入れても防食機能は向上せず経済的にも無駄で
ある。
【0019】本発明の冷却液組成物中における硝酸ナト
リウム(7)の含有量は0.01〜1重量%、好ましく
は0.1〜0.5重量%の範囲であり、0.01重量%
未満では腐食防止機能が得られず、1重量%を超えて入
れても防食機能は向上せず経済的にも無駄である。
【0020】本発明の冷却液組成物は、上記成分(1)
〜(7)からなる組成物(但し、各成分の合計は100
重量%とする)を上記アルカリ金属塩でpHを7.0〜
9.0、好ましくは7.5〜8.2に調整したもので、
これはアルミニウム等の非鉄金属の防食性を重視したた
めである。pHが7.0未満では金属が腐食し、pHが
9.0を超えると一部の金属が腐食する。
【0021】本発明の冷却液組成物が劣化した(防食性
能を十分に維持できなくなった)後に劣化液をイオン交
換樹脂を使用したリサイクル装置によって処理した場
合、イオン交換樹脂によって、防食性を維持させる防食
剤を中和して、溶解しているアルカリ成分がイオン交換
樹脂と反応して除かれるため、組成物中に含まれる成分
の中で溶剤と水の混合物への溶解性が少ないほどイオン
交換樹脂に析出して目詰まり等を発生させ交換能力を著
しく低下させる。その原因がパラターシャリーブチル安
息香酸にあった。そこで溶剤と水混合物への溶解性の低
いパラターシャリーブチル安息香酸を除いた成分を組み
合わせて冷却液組成物を作りその防食性能を検討した結
果、得られたのが本発明の冷却液組成物である。
【0022】
【実施例】以下、本発明の冷却液組成物を実施例により
詳細に説明するが、本発明の主旨を逸脱しない限り本実
施例によって本発明が限定されるものではない。
【0023】(実施例1〜5)表1に示した配合を有す
る本発明の冷却液組成物を作り、これらの組成物の防食
性を調査するためJIS K 2234不凍液の7.8
金属腐食性及び7.10アルミニウム鋳物伝熱腐食性に
従って防食性の試験を行うと共に一定量のイオン交換樹
脂と接触されることにより処理性の比較を行った。JI
S K 2234 7.8による防食性の試験結果を表
2に、JIS K 2234 7.10による防食性の
試験結果を表3に示した。なお、表4にJIS K 2
234の試験項目と試験条件および規格値を示した。
【0024】次に市販されている純粋製造装置に使用さ
れているイオン交換樹脂層(内径6cm、高さ40c
m)内に陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を1対1
の割合でよく混ぜ合わせた後、500mlを入れて上部
から表1に示した実施例1〜5の各液を注入し下部から
排出された液の状態を調査した。この際液の種類毎にイ
オン交換樹脂は新しいものと交換を行った。下部に排出
された液は、イオン交換樹脂により組成分が吸着される
結果、液中の電解質の減少と共に導電率が変化すること
に着目し一定の液量(0、100、200、300、4
00、500ml)を通過させ導電率の変化及び外観を
測定した。イオン交換樹脂で処理した結果を表5に示
す。
【0025】(比較例1〜2)表1に示した配合を有す
る比較のための冷却液組成物を作り、これらの組成物の
防食性を実施例1〜5と同様にして試験し、防食性の試
験結果を表2および表3に、イオン交換樹脂で処理した
結果を表5に示した。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【表3】
【0029】
【表4】
【0030】
【表5】
【0031】表1〜3から、実施例1〜5および比較例
1、2の冷却液組成物はいずれもJIS K 2234
の防食性の規格を満足することが判る。表5から明らか
なように、イオン交換樹脂による冷却液組成物の吸着性
はパラターシャリーブチル安息香酸の有無によって明ら
かに異なることがわかる。特に比較例1、2の処理量5
00mlにおける導電率の急激な上昇は、析出したパラ
ターシャリーブチル安息香酸がイオン交換樹脂表面の吸
着反応基の効果を阻害する結果、本来吸着されるべき組
成物の一部がそのまま下部の通過液と共に排出されてい
ることを示すものである。即ちパラターシャリーブチル
安息香酸を含まない本発明の冷却液組成物はイオン交換
樹脂による再生が容易であることも示すものである。
【0032】
【発明の効果】本発明のリサイクル容易な冷却液組成物
は、アルミニウム合金及びアルミニウム合金ダイカスト
などの金属材料類に対して優れた腐食防止効果が得ら
れ、自動車部品のアルミ化及びそれに伴う燃費の節約等
に対して十分対応出来る他、今後進むであろうリサイク
ルによる地球環境保全が期待できるので、主に自動車ラ
ジエータの冷却やプラントで用いるブラインなどとして
好適に使用でき、その産業上の利用価値は大きい。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水溶性液体アルコール凝固点降下剤を主
    成分として含み、燐酸塩、アミン、ケイ酸塩、硼酸塩、
    亜硝酸塩を含まず、且つ冷却液のリサイクル装置に最も
    一般的に使用されるイオン交換樹脂に害を与えるパラタ
    ーシャリーブチル安息香酸を含まない冷却液組成物であ
    って、下記成分(1)〜(7)からなる組成物(但し、
    各成分の合計は100重量%とする)をアルカリ金属塩
    でpH7.0〜9.0に調整して得られることを特徴と
    するリサイクル容易な冷却液組成物。 (1)上記水溶性液体アルコール凝固点降下剤: 85〜98重量%、 (2)脂肪族ジカルボン酸: 0.1〜10重量%、 (3)炭化水素トリアゾール: 0.01〜1重量%、 (4)安息香酸ナトリウム: 0.1〜10重量%、 (5)メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩:0.01〜1重量%、 (6)モリブデン酸ナトリウム: 0.01〜1重量%、 (7)硝酸ナトリウム: 0.01〜1重量%
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002069676A (ja) * 2000-07-06 2002-03-08 Fleetguard Inc 補充冷却液添加剤
JP4828941B2 (ja) * 2003-10-17 2011-11-30 株式会社東芝 X線装置
CN114106788A (zh) * 2021-12-15 2022-03-01 湖南省希润弗高分子新材料有限公司 一种工业循环冷却液

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