JP2008106303A - Cooling liquid composition - Google Patents

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Hiroyuki Arai
博之 新井
Sadayoshi Suzuki
貞好 鈴木
Shinichi Ogura
新一 小倉
Nobukazu Takagi
伸和 高木
Hirohisa Mochizuki
浩央 望月
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Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Japan Chemical Industries Co Ltd
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Toyota Motor Corp
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  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling liquid composition having anticorrosion property to metals. <P>SOLUTION: The cooling composition comprises one or more kinds of melting point depression agent selected from a group composed of glycols and alcohols as a main component, and contains at least one kind selected from phosphoric acid and the salt thereof, and at least one kind selected from 2,6-naphthalene dicarboxylic acid and the salt thereof. By the combined use of at least one kind selected from phosphoric acid and the salt thereof and at least one kind selected from 2,6-naphthalene dicarboxylic acid and the salt thereof, its anticorrosion property particularly to magnesium, magnesium alloys, aluminum and aluminum alloys among metals improves. Thus, the cooling liquid composition is suitable for a cooling liquid flow passage in which aluminum based metals and magnesium based metals are exposed to at least a part of the surface. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車などの内燃機関の冷却水中に添加される冷却液組成物であって、金属の腐食を防止できる冷却液組成物に関する。   The present invention relates to a coolant composition added to cooling water of an internal combustion engine such as an automobile, and relates to a coolant composition capable of preventing metal corrosion.

自動車エンジンのような内燃機関の冷却系には、鋳鉄、鋼、銅合金、アルミニウムやアルミニウム合金(以下「アルミニウム系金属」と記載)など種々の金属が用いられている。そのため、冷却液組成物には、金属の種類を問わず腐食を防止することが求められている。   Various metals such as cast iron, steel, copper alloy, aluminum, and aluminum alloy (hereinafter referred to as “aluminum metal”) are used for a cooling system of an internal combustion engine such as an automobile engine. Therefore, the coolant composition is required to prevent corrosion regardless of the type of metal.

従来から、自動車エンジンの冷却液には、アルコール類やグリコール類などの融点降下剤を主成分とする冷却液組成物が添加され、冬季の凍結が防止されている。ところが、アルコール類やグリコール類には防錆作用が全くなく、そのままでは冷却液流路を構成する金属製部品に腐食が発生する。そこで、冷却液組成物には、種々の腐食抑制剤が添加されている。   Conventionally, a coolant composition containing a melting point depressant such as alcohols and glycols as a main component has been added to the coolant of an automobile engine to prevent freezing in winter. However, alcohols and glycols have no rust preventive action, and corrosion occurs in metal parts constituting the coolant flow path as they are. Therefore, various corrosion inhibitors are added to the coolant composition.

ところで、近年、省資源・省エネルギーの目的で、マグネシウムやマグネシウム合金(以下「マグネシウム系金属」と記載)からなる部品を冷却系に採用することを検討する動きがある。マグネシウムは、実用金属中最も密度が小さい金属であり且つリサイクル性にも優れているが、実用金属中で最も標準酸化還元電位が卑であり耐腐食性が低く、実用化には防食性を考慮する必要がある。冷却系に用いたマグネシウム系金属からなる部材の防食性を向上するためには、部材自身の耐腐食性を向上させるほか、用いられる冷却液によって防食を達成することが考えられる。   By the way, in recent years, there is a movement to consider adopting a component made of magnesium or a magnesium alloy (hereinafter referred to as “magnesium-based metal”) for a cooling system for the purpose of saving resources and energy. Magnesium is the metal with the lowest density among practical metals and has excellent recyclability, but the standard oxidation-reduction potential is the lowest among practical metals and has low corrosion resistance. There is a need to. In order to improve the corrosion resistance of a member made of a magnesium-based metal used in the cooling system, it is conceivable that the corrosion resistance of the member itself is improved and the corrosion prevention is achieved by the cooling liquid used.

金属の腐食を防止する防食性を冷却液に付与するためには、冷却液に腐食抑制剤を添加するのが一般的である。たとえば、特許文献1や特許文献2等に開示されている芳香族カルボン酸を含む冷却液組成物、特許文献3等に開示されているフッ化物を含む腐食抑制剤などが挙げられる。
米国特許第4584119号明細書 特開平5−306390号公報 特表2000−527619号公報
In order to impart anticorrosive properties for preventing corrosion of metals to the coolant, it is common to add a corrosion inhibitor to the coolant. For example, the cooling liquid composition containing the aromatic carboxylic acid currently disclosed by patent document 1, patent document 2, etc., the corrosion inhibitor containing the fluoride currently disclosed by patent document 3 etc. are mentioned.
US Pat. No. 4,584,119 JP-A-5-306390 Special Table 2000-527619

本発明者等は、冷却液組成物中で腐食抑制剤として用いられる各成分が金属に与える影響について、検討を行った。芳香族カルボン酸を単独で用いても、マグネシウム系金属に対する防食性は十分に向上されない。さらに、芳香族カルボン酸では、用いる芳香族カルボン酸の種類(カルボキシル基の数や位置、芳香族炭化水素の種類など)によっても防食性に差が生じる。また、フッ素を含む冷却液組成物は、マグネシウム系金属に対する防食性が高いものの、アルミニウム系金属に対しては充分な防食性が発揮されない。   The inventors of the present invention have examined the influence of each component used as a corrosion inhibitor on the metal in the coolant composition. Even if the aromatic carboxylic acid is used alone, the anticorrosion property against the magnesium-based metal is not sufficiently improved. Furthermore, in the aromatic carboxylic acid, a difference in the anticorrosion property occurs depending on the type of aromatic carboxylic acid used (number and position of carboxyl groups, type of aromatic hydrocarbon, etc.). In addition, the coolant composition containing fluorine has high anticorrosion properties against magnesium-based metals, but does not exhibit sufficient anticorrosion properties against aluminum-based metals.

本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、金属の種類を問わず腐食を防止できる冷却液組成物を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the cooling fluid composition which can prevent corrosion irrespective of the kind of metal.

本発明者等は、腐食抑制剤として、特定の芳香族カルボン酸を他の成分と組み合わせて用いた冷却液組成物が、マグネシウム系金属およびアルミニウム系金属の双方に対する防食性を示すことを新たに発見し、本発明を完成するに至った。   The present inventors have newly shown that a coolant composition using a specific aromatic carboxylic acid in combination with other components as a corrosion inhibitor exhibits corrosion resistance against both magnesium-based metals and aluminum-based metals. It discovered and came to complete this invention.

すなわち、本発明の冷却液組成物は、グリコール類およびアルコール類からなる群から選択される1種以上の融点降下剤を主成分とする冷却液組成物であって、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種と、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種と、を含有することを特徴とする。   That is, the cooling liquid composition of the present invention is a cooling liquid composition containing as a main component one or more melting point depressants selected from the group consisting of glycols and alcohols, and includes phosphoric acid and its salts. And at least one of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and a salt thereof.

冷却液組成物全体を100重量%としたときに、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種をリン元素換算で0.12〜3重量%含むのが好ましい。また、冷却液組成物全体を100重量%としたときに、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種を1〜10重量%含むのが好ましい。   When the total amount of the cooling liquid composition is 100% by weight, it is preferable that 0.12 to 3% by weight of phosphoric acid and a salt thereof are contained in terms of phosphorus element. Moreover, it is preferable that 1-10 weight% of at least 1 type of 2, 6- naphthalene dicarboxylic acid and its salt is contained when the whole cooling fluid composition is 100 weight%.

本発明の冷却液組成物は、溶媒に溶解した使用状態において全体を100体積%としたときに、該溶媒を40〜80体積%含む状態で使用されるのが好ましい。ここで、「溶媒に溶解した使用状態」とは、本発明の冷却液組成物を冷却系にて使用する状態をいう。つまり、本発明の冷却液組成物は、水などの溶媒にて適宜希釈して用いることが可能であり、絶対的な含有量が定義できない。そのため、使用状態の濃度によっても定義する。   The cooling liquid composition of the present invention is preferably used in a state containing 40 to 80% by volume of the solvent when the whole is 100% by volume in the state of use dissolved in the solvent. Here, the “use state dissolved in a solvent” means a state in which the cooling liquid composition of the present invention is used in a cooling system. That is, the coolant composition of the present invention can be appropriately diluted with a solvent such as water and used, and the absolute content cannot be defined. For this reason, it is also defined by the concentration in use.

本発明の冷却液組成物は、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種と、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種と、を含有するため、マグネシウム系金属およびアルミニウム系金属に対する防食性を示す。また、本発明の冷却液組成物においては、腐食抑制剤としてフッ化物を用いる必要がないため、アルミニウム系金属に悪影響がない。   Since the coolant composition of the present invention contains at least one of phosphoric acid and its salt and at least one of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and its salt, magnesium-based metal and aluminum-based metal Corrosion protection against Further, in the coolant composition of the present invention, it is not necessary to use fluoride as a corrosion inhibitor, so there is no adverse effect on the aluminum-based metal.

本発明の冷却液組成物をより詳細に説述するために、以下に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。   In order to describe the coolant composition of the present invention in more detail, the best mode for carrying out the present invention will be described below.

本発明の冷却液組成物は、融点降下剤を主成分とする。融点降下剤は、グリコール類およびアルコール類からなる群から選択される1以上である。グリコール類としてはエチレングリコール、プロピレングリコール等がある。アルコール類としてはメタノール、エタノール、2−プロパノール等がある。これらアルコール類およびグリコール類を単独あるいは2種以上混合して用いることができる。なお、主成分である融点降下剤は、冷却液組成物全体を100重量%としたときに、20重量%以上さらには25〜95重量%含まれるとよい。   The coolant composition of the present invention contains a melting point depressant as a main component. The melting point depressant is at least one selected from the group consisting of glycols and alcohols. Examples of glycols include ethylene glycol and propylene glycol. Examples of alcohols include methanol, ethanol, and 2-propanol. These alcohols and glycols can be used alone or in admixture of two or more. The melting point depressant as the main component is preferably contained in an amount of 20% by weight or more, and more preferably 25 to 95% by weight, when the entire coolant composition is 100% by weight.

本発明の冷却液組成物は、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種と、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種と、を含有する。リン酸としては、オルトリン酸が好ましい。リン酸塩としては、Na塩、K塩などのアルカリ金属塩が好ましい。リン元素は、アルミニウム系金属の腐食性を大きく抑制でき、キャビテーション下や高温時におけるアルミニウム系金属の防食性が大きく向上できる。たとえば、ウォータポンプなどにアルミニウム系金属からなるハウジングが採用される場合に、ウォータポンプのキャビテーション、エロージョン、コロージョン等が効果的に防止される。また、高温のアルミニウム鋳物伝熱面の防食性も向上する。   The coolant composition of the present invention contains at least one of phosphoric acid and its salt and at least one of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and its salt. As phosphoric acid, orthophosphoric acid is preferable. As the phosphate, alkali metal salts such as Na salt and K salt are preferable. Phosphorus element can greatly suppress the corrosiveness of the aluminum-based metal, and can greatly improve the anticorrosive property of the aluminum-based metal under cavitation and at high temperatures. For example, when a housing made of an aluminum-based metal is adopted for a water pump or the like, cavitation, erosion, corrosion, etc. of the water pump are effectively prevented. Moreover, the corrosion resistance of the high-temperature aluminum casting heat transfer surface is also improved.

リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種は、冷却液組成物全体を100重量%としたときに、リン元素換算で0.12〜3重量%含むとよい。リン元素はこの範囲外でも防食性を発揮するが、この範囲内であれば金属に対する防食性を充分に発揮でき、キャビテーション下などのアルミニウム系金属に対する防食性の向上と、冷却系を構成する他の素材(たとえばマグネシウム系金属など)への悪影響の低下と、が達成できる。さらに望ましくは、0.24〜3重量%である。   At least one of phosphoric acid and a salt thereof may be contained in an amount of 0.12 to 3% by weight in terms of phosphorus element when the entire coolant composition is 100% by weight. Phosphorus element exhibits corrosion resistance even outside this range, but if it is within this range, it can fully exhibit corrosion resistance against metals, improve corrosion resistance against aluminum-based metals such as under cavitation, and constitute a cooling system Reduction of adverse effects on the material (for example, magnesium-based metal) can be achieved. More desirably, the content is 0.24 to 3% by weight.

そして、本発明の冷却液組成物は、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種とともに、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種を含有する。両者を組み合わせて使用することにより、マグネシウム系金属ならびにアルミニウム系金属の腐食の防止効果が向上する。両者を併用することで、マグネシウム系金属の表面に緻密な被膜が形成されるからであると推測される。   And the cooling fluid composition of this invention contains at least 1 type of 2, 6- naphthalene dicarboxylic acid and its salt with at least 1 type of phosphoric acid and its salt. By using both in combination, the effect of preventing corrosion of magnesium-based metal and aluminum-based metal is improved. By using both in combination, it is assumed that a dense film is formed on the surface of the magnesium-based metal.

2,6−ナフタレンジカルボン酸塩としては、Na塩、K塩などのアルカリ金属塩が好ましい。2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種は、冷却液組成物全体を100重量%としたときに、1〜10重量%含むとよい。この範囲外でも防食性を発揮するが、1重量%未満では、十分な防食性が得られないことがあるため望ましくない。10重量%を超えると、添加効果が飽和し経済的でない。さらに望ましい添加量の下限は2重量%以上である。   As the 2,6-naphthalenedicarboxylate, alkali metal salts such as Na salt and K salt are preferable. At least one of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and a salt thereof may be contained in an amount of 1 to 10% by weight when the entire coolant composition is 100% by weight. Although corrosion resistance is exhibited even outside this range, if it is less than 1% by weight, it is not desirable because sufficient corrosion resistance may not be obtained. If it exceeds 10% by weight, the effect of addition is saturated and it is not economical. Further, the lower limit of the desirable addition amount is 2% by weight or more.

また、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種、ならびに、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種、のうちいずれか一方の含有量が少ない場合であっても、他方の含有量を十分に多くすることで、マグネシウム系金属に対する防食性が確保される。特に、冷却液組成物全体を100重量%としたときに、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種をリン元素換算で0.12〜3重量%、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種を2〜10重量%、あるいは、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種をリン元素換算で0.24〜3重量%、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種を1〜10重量%、とすることで、マグネシウム系金属に対して高い防食性を示す冷却液組成物が得られる。   Further, even if the content of either one of phosphoric acid and its salt and at least one of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and its salt is low, the other content By sufficiently increasing the amount, anticorrosive properties against magnesium-based metals are ensured. In particular, when the entire coolant composition is 100% by weight, at least one of phosphoric acid and its salt is 0.12 to 3% by weight in terms of phosphorus element, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and its salt. 2 to 10% by weight of at least one of them, or 0.24 to 3% by weight of at least one of phosphoric acid and its salt in terms of phosphorus element, at least of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and its salt By making 1 type into 1 to 10 weight%, the cooling fluid composition which shows high corrosion resistance with respect to a magnesium-type metal is obtained.

このほかにも一般的な腐食抑制剤として、ホウ酸塩、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、モリブデン酸塩、安息香酸塩、ベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、トリルトリアゾールなどのアゾール類、トリエタノールアミン塩などを含有でき、防食性が一層向上できる。これらのうち、特に有機酸系の腐食抑制剤を添加することにより、さらに高い防食効果が発揮される。   Other common corrosion inhibitors include borates, carbonates, sulfates, nitrates, molybdates, benzoates, benzotriazoles, sodium salts of mercaptobenzothiazole, azoles such as tolyltriazole, An ethanolamine salt can be contained, and the anticorrosion property can be further improved. Of these, the addition of an organic acid-based corrosion inhibitor exhibits a higher anticorrosion effect.

ただし、フッ素は、マグネシウム系金属に対する防食性は高いが、アルミニウム系金属に対して悪影響を及ぼすため、本発明の冷却液組成物において含有量を抑えるのが好ましい。たとえば、冷却液組成物全体を100重量%としたときに、0.5重量%以下であるのが好ましい。フッ素元素を実質的に含まないのがさらに好ましい。   However, although fluorine has a high anticorrosive property against magnesium-based metals, it has a bad influence on aluminum-based metals, so it is preferable to suppress the content in the coolant composition of the present invention. For example, when the entire coolant composition is 100% by weight, it is preferably 0.5% by weight or less. More preferably, it does not substantially contain elemental fluorine.

本発明の冷却液組成物は、冷却系内において冷却液組成物を水などの溶媒に溶解して用いられ、一般的な冷却液組成物と同様に、溶媒に混合されて使用される状態にて製造、流通することが多い。すなわち、本発明の冷却液組成物を溶媒に溶解した使用状態において全体を100体積%としたときに、溶媒を40〜80体積%含む(冷却液組成物を20〜60体積%含む)状態で使用されるとよい。本発明の冷却液組成物は、上記範囲内で溶媒に混合されて使用されても、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種、ならびに、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種の含有量が既に述べた範囲内であれば、マグネシウム系金属およびアルミニウム系金属への防食性が効果的に発揮される。もちろん、原液の状態での使用も可能である。   The cooling liquid composition of the present invention is used by dissolving the cooling liquid composition in a solvent such as water in a cooling system, and in a state where it is mixed with a solvent and used in the same manner as a general cooling liquid composition. Are often manufactured and distributed. That is, in the state of use in which the cooling liquid composition of the present invention is dissolved in a solvent, when the whole is 100% by volume, the solvent is contained in an amount of 40 to 80% by volume (the cooling liquid composition is contained in an amount of 20 to 60% by volume). Should be used. Even if the coolant composition of the present invention is used by being mixed with a solvent within the above range, at least one of phosphoric acid and a salt thereof, and at least one of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and a salt thereof are used. If the content of one kind is within the range already described, the corrosion resistance to magnesium-based metal and aluminum-based metal is effectively exhibited. Of course, use in the state of a stock solution is also possible.

本発明の冷却液組成物に添加するリン酸およびその塩のうちの少なくとも一種、ならびに、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種は、少なくとも使用時には冷却水に完全に溶解する必要がある。また、貯蔵安定性および取り扱い性の点から、これらは完全に溶解していることが望ましい。そのため、本発明の冷却水組成物には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどをさらに添加して、溶解性を向上させるとよい。このとき、使用状態におけるpHが7〜10に調整されていると最適である。   At least one of phosphoric acid and a salt thereof added to the cooling liquid composition of the present invention and at least one of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and a salt thereof are completely dissolved in cooling water at least when used. There is a need. Further, from the viewpoint of storage stability and handleability, it is desirable that these are completely dissolved. Therefore, sodium hydroxide, potassium hydroxide, or the like may be further added to the cooling water composition of the present invention to improve solubility. At this time, it is optimal that the pH in use is adjusted to 7-10.

以上、詳説したように、本発明の冷却液組成物は、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種と、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種と、を組み合わせて用いることで、マグネシウム系金属に対する防食性とアルミニウム系金属に対する防食性とを兼ね備える。そのため、本発明の冷却液組成物は、表面の少なくとも一部にアルミニウム系金属またはマグネシウム系金属が露出する冷却液流路に対して使用されるのが望ましい。具体的には、エンジンブロック、ターボチャージャー、排ガスクーラーおよび燃料噴射機など、エンジン等の内燃機関の冷却系統が挙げられる。   As described in detail above, the coolant composition of the present invention uses at least one of phosphoric acid and its salt and at least one of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and its salt in combination. Thus, it has both anticorrosive properties for magnesium-based metals and anticorrosive properties for aluminum-based metals. Therefore, it is desirable that the coolant composition of the present invention is used for a coolant channel in which an aluminum-based metal or a magnesium-based metal is exposed on at least a part of the surface. Specifically, a cooling system for an internal combustion engine such as an engine such as an engine block, a turbocharger, an exhaust gas cooler, and a fuel injector can be used.

なお、本発明の冷却液組成物において、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種、ならびに、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種は、自動車等の冷却系に対して既存の不凍液を入れた後に各成分を所望の含有量となるように添加することもできるし、これらの各成分をあらかじめ冷却系中に配設しておいてから既存の不凍液を入れることで冷却液組成物中にリンなどが溶解するように調節してもよい。各成分は、たとえば、顆粒状あるいは錠剤状にして添加したり、塗料組成物として冷却系の部品の表面に塗布したりすることもできる。   In the cooling liquid composition of the present invention, at least one of phosphoric acid and a salt thereof, and at least one of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and a salt thereof are already present in a cooling system such as an automobile. After adding the antifreeze liquid, it is possible to add each component so as to have a desired content, or by arranging these components in the cooling system in advance and then adding the existing antifreeze liquid to the cooling liquid. You may adjust so that phosphorus etc. may melt | dissolve in a composition. Each component can be added, for example, in the form of granules or tablets, or can be applied to the surface of a cooling system component as a coating composition.

以上、本発明の冷却液組成物の実施形態を説明したが、本発明の冷却液組成物は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の冷却液組成物は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。   As mentioned above, although embodiment of the cooling fluid composition of this invention was described, the cooling fluid composition of this invention is not limited to the said embodiment. The coolant composition of the present invention can be implemented in various forms that have been modified or improved by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

以下に、本発明の冷却液組成物の実施例を比較例とともに説明する。   Examples of the coolant composition of the present invention will be described below together with comparative examples.

[実施例1〜4]
主としてエチレングリコールからなる市販の不凍液(トヨタ自動車株式会社製スーパーLLC)を純水により50重量%に希釈した。この水溶液(以下、単に「不凍液」と記載)100重量部に対して、2,6−ナフタレンジカルボン酸、および、オルトリン酸を表1に記載の割合で混合するとともに、この混合液を水酸化カリウムによりpH7.7に調整して使用状態の冷却液組成物(実施例1〜4)を調製した。それぞれの冷却液組成物の組成を表2に示す。また、原液の状態での冷却液組成物の組成を表3に示す。
[Examples 1 to 4]
A commercially available antifreeze mainly made of ethylene glycol (Super LLC manufactured by Toyota Motor Corporation) was diluted to 50% by weight with pure water. 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and orthophosphoric acid are mixed at a ratio shown in Table 1 with respect to 100 parts by weight of this aqueous solution (hereinafter simply referred to as “antifreeze”), and this mixed solution is mixed with potassium hydroxide. Was adjusted to pH 7.7 to prepare a cooling liquid composition (Examples 1 to 4) in use. Table 2 shows the composition of each coolant composition. Table 3 shows the composition of the coolant composition in the state of the stock solution.

[比較例1]
比較例1は、上記の不凍液からなる冷却剤組成物とした。冷却液組成物は、水酸化カリウムによりpH7.7に調整された。
[Comparative Example 1]
The comparative example 1 was made into the coolant composition which consists of said antifreeze. The coolant composition was adjusted to pH 7.7 with potassium hydroxide.

[比較例2〜5]
上記の不凍液に対して2,6−ナフタレンジカルボン酸、または、オルトリン酸を表1に記載の割合で混合するとともに、この混合液を水酸化カリウムによりpH7.7に調整して、比較例2〜5の冷却液組成物を調製した。それぞれの冷却液組成物の組成を表2および表3に示す。
[Comparative Examples 2 to 5]
While mixing 2,6-naphthalenedicarboxylic acid or orthophosphoric acid in the proportions shown in Table 1 with respect to the above antifreeze, the mixture was adjusted to pH 7.7 with potassium hydroxide, and Comparative Example 2 5 coolant compositions were prepared. Tables 2 and 3 show the compositions of the respective coolant compositions.

[比較例6]
上記の不凍液に対して1,4−ナフタレンジカルボン酸を表1に記載の割合で混合するとともに、この混合液を水酸化カリウムによりpH7.7に調整して、比較例6の冷却液組成物を調製した。冷却液組成物の組成を表2および表3に示す。
[Comparative Example 6]
While mixing 1,4-naphthalenedicarboxylic acid in the ratio of Table 1 with respect to said antifreeze, this liquid mixture was adjusted to pH 7.7 with potassium hydroxide, and the cooling fluid composition of the comparative example 6 was prepared. Prepared. The composition of the coolant composition is shown in Table 2 and Table 3.

[比較例7]
上記の不凍液に対してフッ化カリウムを表1に記載の割合で混合するとともに、この混合液を水酸化カリウムによりpH7.7に調整して、比較例7の冷却液組成物を調製した。冷却液組成物の組成を表2および表3に示す。
[Comparative Example 7]
While mixing potassium fluoride with the ratio of Table 1 with respect to said antifreeze, this liquid mixture was adjusted to pH 7.7 with potassium hydroxide, and the cooling fluid composition of the comparative example 7 was prepared. The composition of the coolant composition is shown in Table 2 and Table 3.

Figure 2008106303
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なお、表2は、使用状態の冷却液組成物を100重量%としたときのエチレングリコール、2,6−ナフタレンジカルボン酸(または1,4−ナフタレンジカルボン酸)、リン元素(またはフッ素元素)、および水の含有割合を示す。残部は、不凍液が含有する上記以外の腐食抑制剤成分からなる。表3は、原液の冷却液組成物(水を含まない)を100重量%としたときのエチレングリコール、2,6−ナフタレンジカルボン酸(または1,4−ナフタレンジカルボン酸)およびリン元素(またはフッ素元素)の含有割合とともに、希釈に用いた水の含有量を使用状態の冷却液組成物を100体積%としたときの水の含有割合で示す。   Table 2 shows ethylene glycol, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid (or 1,4-naphthalenedicarboxylic acid), elemental phosphorus (or elemental fluorine) when the cooling liquid composition in use is 100% by weight, And the water content. The balance consists of corrosion inhibitor components other than the above contained in the antifreeze. Table 3 shows ethylene glycol, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid (or 1,4-naphthalenedicarboxylic acid), and phosphorus element (or fluorine) when the coolant composition of the stock solution (not including water) is 100% by weight. In addition to the content ratio of (element), the content of water used for dilution is shown as the content ratio of water when the coolant composition in use is 100% by volume.

[評価]
[アノード分極測定]
実施例1〜4および比較例1〜7のそれぞれの冷却液組成物について、電気化学的試験により、不働体保持電流密度および孔食電位を測定した。電気化学的試験は、マグネシウム合金(AZ91D)の板を用いた試料電極と、飽和カロメル電極(SCE)を用いた照合電極と、白金板を用いた対極と、を電解槽に満たされた冷却液組成物に浸漬して行った。各電極の端子は、定電位電解装置(ポテンショスタット)に接続した。
[Evaluation]
[Anode polarization measurement]
About each cooling fluid composition of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-7, the passive body holding current density and the pitting corrosion potential were measured by the electrochemical test. The electrochemical test was performed by using a sample electrode using a magnesium alloy (AZ91D) plate, a reference electrode using a saturated calomel electrode (SCE), a counter electrode using a platinum plate, and a coolant filled in an electrolytic cell. It was performed by immersing in the composition. The terminal of each electrode was connected to a constant potential electrolyzer (potentiostat).

電解槽の冷却液組成物を88℃に保持した状態で、ポテンショスタットを作動させてアノード分極曲線を作成し、得られたアノード分極曲線から不働体保持電流密度および孔食電位(SCE基準の試料電極電位)を測定した。試験結果を、冷却液組成物の組成とともに表2に示す。なお、表2において、孔食電位の欄の○印は、印可電圧がSCE基準の試料電極電位に換算して500mVを超えても試料電極(マグネシウム合金板)に孔食が発生しなかったことを示す。   In a state where the electrolytic cell coolant composition was maintained at 88 ° C., the potentiostat was operated to create an anodic polarization curve. From the obtained anodic polarization curve, passive substance holding current density and pitting potential (SCE standard sample) Electrode potential). The test results are shown in Table 2 together with the composition of the coolant composition. In Table 2, the ◯ mark in the pitting corrosion potential column indicates that no pitting corrosion occurred on the sample electrode (magnesium alloy plate) even when the applied voltage exceeded 500 mV in terms of the SCE standard sample electrode potential. Indicates.

[金属腐食試験]
実施例1、比較例1および比較例7のそれぞれの冷却液組成物について、JIS K 2234「不凍液」に準拠して、アルミニウム合金の腐食試験(アルミニウム鋳物伝熱面腐食性:以降「アルミ伝熱面試験」と記載)を行った。試験は、各冷却液組成物を満たしたガラス管の一端と、アルミニウム合金(AC2A)製の板の表面と、を当接させて冷却液組成物をアルミニウム合金板の表面に接触させて行った。このとき、アルミニウム合金板は、加熱されて135℃に保持された。この状態で168時間接触させた前後の質量変化をそれぞれ測定した。結果を表2に示す。
[Metal corrosion test]
For each of the coolant compositions of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 7, in accordance with JIS K 2234 “Antifreeze”, an aluminum alloy corrosion test (aluminum cast heat transfer surface corrosion property: hereinafter “aluminum heat transfer”). Surface test "). The test was performed by bringing one end of a glass tube filled with each coolant composition into contact with the surface of an aluminum alloy (AC2A) plate and bringing the coolant composition into contact with the surface of the aluminum alloy plate. . At this time, the aluminum alloy plate was heated and maintained at 135 ° C. The mass change before and after the contact for 168 hours in this state was measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2008106303
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マグネシウム合金板を試料電極に用いたアノード分極測定によれば、2,6−ナフタレンジカルボン酸とオルトリン酸をともに含む実施例1〜4の冷却液組成物は、不働態保持電流密度が8μA/cm以下で、かつ、500mVを超えても孔食が発生しないことがわかった。特に、実施例1〜3の冷却液組成物は、2,6−ナフタレンジカルボン酸とオルトリン酸をともに含み、かつ、2,6−ナフタレンジカルボン酸を2.9重量%および/またはリン元素を0.58重量%以上含み、不働態保持電流密度が6μA/cm以下に抑制された。 According to anodic polarization measurement using a magnesium alloy plate as a sample electrode, the coolant compositions of Examples 1 to 4 containing both 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and orthophosphoric acid had a passive state holding current density of 8 μA / cm. It was found that no pitting corrosion occurred even when the value was 2 or less and exceeded 500 mV. In particular, the coolant compositions of Examples 1 to 3 contain both 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and orthophosphoric acid, and 2.9% by weight of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and / or 0% of phosphorus element. More than .58 wt%, the passive state holding current density was suppressed to 6 μA / cm 2 or less.

また、2,6−ナフタレンジカルボン酸またはオルトリン酸が単独で添加されている比較例2および比較例3、比較例4および比較例5、からわかるように、単独で添加する場合には、添加量を増加させても不働態保持電流密度に大きな変化はない。ところが、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびオルトリン酸をともに含む実施例4の冷却液組成物は、添加量は少ないものの、比較例3や比較例5と同等の特性を示した。すなわち、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびオルトリン酸を共に添加することで、添加量が少量であってもマグネシウム合金への防食性が発揮された(実施例4)。さらに、添加量を増加させると、マグネシウム合金への防食性の向上が顕著となった(実施例1〜3)。   Further, as can be seen from Comparative Example 2 and Comparative Example 3, Comparative Example 4 and Comparative Example 5 in which 2,6-naphthalenedicarboxylic acid or orthophosphoric acid is added alone, There is no significant change in the passive state holding current density even when the value is increased. However, the coolant composition of Example 4 containing both 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and orthophosphoric acid showed the same characteristics as Comparative Example 3 and Comparative Example 5 although the addition amount was small. That is, by adding both 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and orthophosphoric acid, the corrosion resistance to the magnesium alloy was exhibited even when the addition amount was small (Example 4). Furthermore, when the addition amount was increased, the improvement of the corrosion resistance to the magnesium alloy became remarkable (Examples 1 to 3).

比較例6の冷却液組成物は、2,6−ナフタレンジカルボン酸のかわりに1,4−ナフタレンジカルボン酸を添加したが、マグネシウム合金の防食性は、添加前(比較例1:不凍液)よりも低下した。したがって、1,4−ナフタレンジカルボン酸をオルトリン酸と共に添加しても、防食性の向上は見込めないと考えられる。   In the coolant composition of Comparative Example 6, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid was added instead of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, but the corrosion resistance of the magnesium alloy was higher than that before the addition (Comparative Example 1: Antifreeze liquid). Declined. Therefore, even if 1,4-naphthalenedicarboxylic acid is added together with orthophosphoric acid, it is considered that an improvement in corrosion resistance cannot be expected.

アルミニウム合金板を用いた金属腐食試験によれば、実施例1(2,6−ナフタレンジカルボン酸およびオルトリン酸が添加された不凍液)および比較例1(不凍液のみ)の冷却液組成物と接触したアルミニウム合金板は、アルミ伝熱面試験の前後で質量変化はなかった。すなわち、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびリン元素は、アルミニウム合金の腐食に影響はなかった。一方、フッ素元素を含む比較例7の冷却液組成物は、マグネシウム合金の防食に優れるものの、アルミニウム合金板はアルミ伝熱面試験の前後で質量が大きく減少した。   According to a metal corrosion test using an aluminum alloy plate, aluminum in contact with the coolant composition of Example 1 (antifreeze added with 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and orthophosphoric acid) and Comparative Example 1 (antifreeze only) The alloy plate did not change in mass before and after the aluminum heat transfer surface test. That is, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and phosphorus element did not affect the corrosion of the aluminum alloy. On the other hand, although the coolant composition of Comparative Example 7 containing elemental fluorine was excellent in corrosion protection of magnesium alloy, the mass of the aluminum alloy plate was greatly reduced before and after the aluminum heat transfer surface test.

すなわち、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびオルトリン酸を共に含む実施例1〜4の冷却液組成物は、マグネシウム系金属に対する防食性とアルミニウム系金属に対する防食性とを兼ね備えた冷却液組成物であった。   That is, the coolant compositions of Examples 1 to 4 containing both 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and orthophosphoric acid are coolant compositions that have both corrosion resistance against magnesium-based metals and corrosion resistance against aluminum-based metals. It was.

Claims (8)

グリコール類およびアルコール類からなる群から選択される1種以上の融点降下剤を主成分とする冷却液組成物であって、
リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種と、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種と、を含有することを特徴とする冷却液組成物。
A coolant composition comprising as a main component one or more melting point depressants selected from the group consisting of glycols and alcohols,
A coolant composition comprising at least one of phosphoric acid and a salt thereof and at least one of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and a salt thereof.
冷却液組成物全体を100重量%としたときに、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種をリン元素換算で0.12〜3重量%含む請求項1記載の冷却液組成物。   The coolant composition according to claim 1, comprising at least one of phosphoric acid and a salt thereof in an amount of 0.12 to 3% by weight in terms of phosphorus when the entire coolant composition is 100% by weight. 冷却液組成物全体を100重量%としたときに、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種を1〜10重量%含む請求項1記載の冷却液組成物。   The cooling fluid composition according to claim 1, comprising 1 to 10% by weight of at least one of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and a salt thereof when the total cooling fluid composition is 100% by weight. 冷却液組成物全体を100重量%としたときに、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種をリン元素換算で0.12〜3重量%、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種を2〜10重量%含む請求項1記載の冷却液組成物。   When the total amount of the cooling liquid composition is 100% by weight, at least one of phosphoric acid and its salt is 0.12 to 3% by weight in terms of phosphorus element, of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and its salt The cooling fluid composition according to claim 1, comprising at least 1 to 2% by weight. 冷却液組成物全体を100重量%としたときに、リン酸およびその塩のうちの少なくとも一種をリン元素換算で0.24〜3重量%、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびその塩のうちの少なくとも一種を1〜10重量%含む請求項1記載の冷却液組成物。   When the total amount of the coolant composition is 100% by weight, at least one of phosphoric acid and its salt is 0.24 to 3% by weight in terms of phosphorus element, of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and its salt The coolant composition according to claim 1, comprising 1 to 10% by weight of at least one kind. 溶媒に溶解した使用状態において全体を100体積%としたときに、該溶媒を40〜80体積%含む状態で使用される請求項2〜5のいずれかに記載の冷却液組成物。   The cooling fluid composition according to any one of claims 2 to 5, which is used in a state containing 40 to 80% by volume of the solvent when the whole is 100% by volume in a use state dissolved in the solvent. フッ素元素を実質的に含まない請求項1〜6のいずれかに記載の冷却液組成物。   The coolant composition according to any one of claims 1 to 6, substantially free of elemental fluorine. 表面の少なくとも一部にアルミニウム系金属およびマグネシウム系金属が露出する冷却液流路に対して使用される請求項1〜7のいずれかに記載の冷却液組成物。   The coolant composition according to any one of claims 1 to 7, which is used for a coolant channel in which an aluminum-based metal and a magnesium-based metal are exposed on at least a part of the surface.
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