JP2015529267A - 熱伝達流体添加剤組成物 - Google Patents

熱伝達流体添加剤組成物 Download PDF

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Abstract

本発明においては、組成物の全重量を基準として約１０重量パーセント（重量％）以上のカルボン酸；アゾール化合物；及び塩基；を含み；塩基は、水で５０体積％に希釈した際にｐＨ８〜１０．５を得るのに十分な量で存在する熱伝達流体添加剤組成物を開示する。この熱伝達流体添加剤組成物は、他の成分と混合して熱伝達流体を形成することができる。熱伝達流体は熱伝達システムにおいて用いることができる。【選択図】 なし

Description

[0001]現在の自動車エンジンは、一般に、それらの冷却システムの長期にわたる通年保護を与えるために熱伝達流体（冷却液）を必要としている。熱伝達流体の主要要件は、それらが、効率的な燃料経済及び潤滑のためにエンジン温度を制御及び維持し、凍結、吹きこぼれ、又は過熱によるエンジン破損を阻止するために効率的な熱伝達を与えることである。相当量の１種類又は複数の溶媒を含む種々のタイプの熱伝達流体が存在する。輸送及び容器のコストが上昇するにつれて、熱伝達流体を使用箇所により近接した場所で製造することの有利性が明らかになっている。しかしながら、熱伝達流体に関する広範囲の配合及び添加剤組成物溶液に関係する安定性の問題において困難性が生じている。
[0002]良好な貯蔵安定性及び広範囲の有用性を有する熱伝達流体添加剤組成物に対する継続する必要性が存在する。
[0003]この必要性は、熱伝達流体添加剤組成物であって：組成物の全重量を基準として１０重量パーセント（重量％）以上のカルボキシレート；アゾール化合物；塩基；及び水；を含み；塩基は、熱伝達添加剤組成物を水で５０体積％に希釈した際に７〜１０．５のｐＨを得るのに十分な量で存在する、前記熱伝達流体添加剤組成物によって満足される。この熱伝達流体添加剤組成物は、他の成分と混合して熱伝達流体を形成することができる。この熱伝達流体添加剤組成物は、既存の熱伝達流体と混合して熱伝達流体を変性することができる。熱伝達流体は、他の成分又は既存の熱伝達流体を用いるか又は用いないで、熱伝達システムにおいて用いることができる。
[0004]本発明においては、広範囲の配合を有する熱伝達流体の製造を容易にする熱伝達流体添加剤組成物を開示する。この添加剤組成物はまた、既存の熱伝達流体の組成を変化させて向上した性能を与えるために用いることもできる。
[0005]熱伝達流体添加剤組成物は、シリケート、ボレート、及びアミンを含まないものであってよい。ニトレート含量は、熱伝達流体の全重量を基準として１００重量ｐｐｍ未満、又はより具体的には５０重量ｐｐｍ未満であってよい。添加剤組成物は、グリコール、グリセロール、グリセリン、及び／又は他の溶媒／凝固点降下剤、或いはこれらの組み合わせを含まないものであってもよい。
[0006]カルボキシレートは６〜２０個の炭素原子を有する。「カルボキシレート」という用語は、カルボン酸、その塩、及びカルボン酸とカルボン酸塩との組み合わせを包含する。カルボキシレートは単一又は複数のカルボキシル基を含んでいてよく、線状又は分岐であってよい。複数のカルボキシレートの組合せを用いることができ、これは「カルボキシレート」又は「カルボン酸」の用語に包含されることが明白に意図される。代表的な脂肪族カルボキシレートとしては、２−エチルヘキサン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ネオデカン酸、デカン酸、ノナン酸、イソヘプタン酸、ドデカン酸、セバシン酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、及び上記の２以上の組合せが挙げられる。代表的な芳香族カルボキシレートとしては、安息香酸、トルイル酸又はメチル安息香酸、ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、アルコキシ安息香酸、例えばメトキシ安息香酸（又はｏ、ｐ、ｍ−アニス酸）、サリチル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フェニル酢酸、マンデル酸、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、及び上記の２以上の組合せが挙げられる。
[0007]熱伝達流体添加剤組成物において、カルボキシレートは、熱伝達流体添加剤組成物の全重量を基準として１０重量％以上の量で存在する。この範囲内において、この量は約１５重量％以上、又はより具体的には約２０重量％以上であってよい。この量は、約９０重量％以下、又はより具体的には約８０重量％以下であってよい。
[0008]熱伝達流体添加剤組成物はアゾールを含む。代表的なアゾールとしては、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、メチルベンゾトリアゾール（例えば、４−メチルベンゾトリアゾール及び５−メチルベンゾトリアゾール）、ブチルベンゾトリアゾール、及び他のアルキルベンゾトリアゾール（例えばアルキル基は２〜２０個の炭素原子を有する）、メルカプトベンゾチアゾール、チアゾール及び他の置換チアゾール類、イミダゾール、ベンズイミダゾール、及び他の置換イミダゾール類、インダゾール及び置換インダゾール類、テトラゾール、テトラヒドロトリルトリアゾール、及び置換テトラゾール類が挙げられる。上記のアゾールの２以上の組合せを用いることもでき、複数のアゾール類の組合せは「アゾール」の用語に包含される。
[0009]熱伝達流体添加剤組成物において、アゾール化合物は、熱伝達流体添加剤組成物の全重量を基準として約０．０１重量％〜約１０重量％の量で存在させることができる。この範囲内において、アゾール化合物は約０．３重量％以上、又はより具体的には約０．５重量％以上の量で存在させることができる。またこの範囲内において、アゾール化合物は約９重量％以下、又はより具体的には約８重量％以下の量で存在させることができる。
[0010]代表的な塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。塩基は、熱伝達流体添加剤組成物を水で５０体積％に希釈した際に約７〜約１０．５のｐＨを得るのに十分な量で存在する。このｐＨ範囲内において、ｐＨは約７．５以上、又はより具体的には約８以上であってよい。
[0011]熱伝達流体添加剤組成物において、水は熱伝達流体添加剤組成物の全重量を基準として約１０重量％〜９０重量％の量で存在させることができる。この範囲内において、水は５０重量％以下、又はより具体的には４０重量％以下、又はより具体的には２５重量％以下の量で存在させることができる。
[0012]熱伝達流体添加剤組成物には、非水性溶媒、無機ホスフェート、リチウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、アクリレートベースのポリマー、ホスホノカルボキシレート、ホスフィノカルボキシレート、消泡剤又は泡消し剤、分散剤、スケール抑制剤、界面活性剤、着色剤、及び上記の随意的な成分の２以上の組合せのような１種類以上の随意的な成分を更に含ませることができる。
[0013]代表的な非水性溶媒としては、グリコール、グリセリン、又はこれらの組み合わせが挙げられる。代表的なグリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール（１，２−プロピレングリコール及び１，３−プロピレングリコールを含む）、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、及び上記の非水性溶媒の２以上の組合せが挙げられる。
[0014]非水性溶媒は、熱伝達流体添加剤組成物の全重量を基準として約１０重量％〜約８５重量％の量で存在させることができる。この範囲内において、非水性溶媒は約４０重量％以下、又はより具体的には約２０重量％以下の量で存在させることができる。
[0015]代表的な無機ホスフェートとしては、リン酸、オルトリン酸ナトリウム、オルトリン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポリリン酸カリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸カリウム、又は上記の無機ホスフェートの２以上の組合せが挙げられる。
[0016]無機ホスフェートは、熱伝達流体添加剤組成物の全重量を基準として約１重量％〜約１０重量％の量で存在させることができる。この範囲内において、この量は約１．５重量％以上、又はより具体的には約２重量％以上であってよい。またこの範囲内において、この量は約６重量％以下、又はより具体的には約４重量％以下であってよい。
[0017]リチウムイオンは、リチウム化合物、或いは室温において水を含む溶液中に溶解させることによってリチウムイオンを生成することができる化合物から誘導される。リチウム化合物は、水酸化リチウム、リン酸リチウム、ホウ酸リチウム、硝酸リチウム、過塩素酸リチウム、硫酸リチウム、モリブデン酸リチウム、バナジウム酸リチウム、タングステン酸リチウム、炭酸リチウム、又はこれらの組み合わせのような無機リチウム化合物であってよい。リチウム化合物は熱伝達流体中に可溶である。ここで用いる可溶とは、粒子状物質が肉眼で視認できないように溶解していることと定義される。リチウム化合物はまた、酢酸リチウム、安息香酸リチウム、ポリアクリル酸リチウム、ポリマレイン酸リチウム、乳酸リチウム、クエン酸リチウム、酒石酸リチウム、グルコン酸リチウム、グルコヘプトン酸リチウム、グリコール酸リチウム、グルカ酸リチウム、コハク酸リチウム、ヒドロキシルコハク酸リチウム、アジピン酸リチウム、シュウ酸リチウム、マロン酸リチウム、スルファミン酸リチウム、ギ酸リチウム、プロピオン酸リチウム、脂肪族モノ、ジ、又はトリカルボン酸、或いは芳香族モノ、ジ、又はトリカルボン酸のリチウム塩、並びに上記の複数のリチウム化合物の組合せのような、リチウムイオンと１以上のカルボン酸基を含む有機酸との間に形成されるリチウム塩であってもよい。
[0018]マグネシウムイオンは、室温において水を含む溶液中に溶解させることによってマグネシウムイオンを生成することができるマグネシウム化合物から誘導される。マグネシウム化合物は、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、モリブデン酸マグネシウム、タングステン酸マグネシウム、バナジウム酸マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、又はこれらの組み合わせのような無機マグネシウム化合物であってよい。マグネシウム化合物は熱伝達流体中に可溶である。ここで用いる可溶とは、粒子状物質が肉眼で視認できないように溶解していることと定義される。マグネシウム化合物はまた、ポリアクリル酸マグネシウム、ポリマレイン酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、酒石酸マグネシウム、グルコン酸マグネシウム、グルコヘプトン酸マグネシウム、グリコール酸マグネシウム、グルカ酸マグネシウム、コハク酸マグネシウム、ヒドロキシコハク酸マグネシウム、アジピン酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、マロン酸マグネシウム、スルファミン酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、プロピオン酸マグネシウム、脂肪族トリカルボン酸又は脂肪族テトラカルボン酸のマグネシウム塩、並びに上記の複数のマグネシウム化合物の組合せのような、マグネシウムイオンと１以上のカルボン酸基を含む有機酸との間に形成されるマグネシウム塩であってもよい。
[0019]カルシウムイオンは、室温において水を含む溶液中に溶解させることによってカルシウムイオンを生成することができるカルシウム化合物から誘導される。カルシウム化合物は、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、過塩素酸カルシウム、モリブデン酸カルシウム、タングステン酸カルシウム、バナジウム酸カルシウム、水酸化カルシウム、又はこれらの組み合わせのような無機カルシウム化合物であってよい。カルシウム化合物は熱伝達流体中に可溶である。ここで用いる可溶とは、粒子状物質が肉眼で視認できないように溶解していることと定義される。カルシウム化合物はまた、ポリアクリル酸カルシウム、ポリマレイン酸カルシウム、乳酸カルシウム、クエン酸カルシウム、酒石酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、グルコヘプトン酸カルシウム、グリコール酸カルシウム、グルカ酸カルシウム、コハク酸カルシウム、ヒドロキシコハク酸カルシウム、アジピン酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、マロン酸カルシウム、スルファミン酸カルシウム、ギ酸カルシウム、酢酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、脂肪族トリカルボン酸又は脂肪族テトラカルボン酸のカルシウム塩、並びに上記の複数のカルシウム化合物の組合せのような、カルシウムイオンと１以上のカルボン酸基を含む有機酸との間に形成されるカルシウム塩であってもよい。
[0020]アクリレートベースのポリマーは、水溶性のポリマー（２００〜２００，０００ダルトンの平均分子量）である。代表的なアクリレートポリマーとしては、ポリアクリレート、アクリレートベースのポリマー、コポリマー、ターポリマー、及び四元ポリマー、例えばアクリレート／アクリルアミドコポリマー、ポリメタクリレート、ポリマレイン酸又は無水マレイン酸ポリマー、マレイン酸ベースのポリマー、これらのコポリマー及びターポリマー、変性アクリルアミドベースのポリマー、例えばポリアクリルアミド、アクリルアミドベースのコポリマー及びターポリマーが挙げられる。一般に、用いるのに好適な水溶性ポリマーとしては、（１）Ｃ３〜Ｃ１６モノエチレン性不飽和モノ又はジカルボン酸或いはそれらの塩を含む少なくとも１つのモノマー単位；又は（２）Ｃ３〜Ｃ１６モノエチレン性不飽和モノ又はジカルボン酸誘導体、例えばアミド、ニトリル、カルボキシレートエステル、酸ハロゲン化物（例えば塩化物）、及び酸無水物、並びにこれらの組み合わせを含む少なくとも１つのモノマー単位；を有するホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、及びインターポリマーが挙げられる。幾つかの態様においては、アクリレートベースのポリマーはホスフィノポリアクリレートを含む。
[0021]ホスホノカルボキシレートは、一般式：
Figure 2015529267
（式中、それぞれの単位中の少なくとも１つのＲ基は、ＣＯＯＭ、ＣＨ２ＯＨ、スルホノ、又はホスホノ基であり、他のＲ基は、第１のＲ基と同一であっても又は異なっていてもよく、水素、或いはＣＯＯＭ、ヒドロキシル、ホスホノ、スルホノ、スルファト、Ｃ１〜７アルキル、Ｃ１〜７アルケニル基、或いはカルボキシレート、ホスホノ、スルホノ、スルファト、及び／又はヒドロキシル置換のＣ１〜７アルキル又はＣ１〜７アルケニル基であり、ｎは１又は１より大きい整数であり、それぞれのＭは、水素、或いはナトリウムイオン、カリウムイオンなどのようなアルカリ金属イオンである）
を有するホスホン化化合物である。更に、少なくとも１つのＣＯＯＭ基がＲ基の１つの中に存在する。好ましくは、ホスホノカルボキシレートは、式：
Figure 2015529267
（式中、ｎは１又は１より大きい整数であり、Ｍは化合物が水溶性になるようなカチオン種（例えばアルカリ金属カチオン）である）
のマレイン酸のホスホン化オリゴマー又は複数のホスホン化オリゴマーの混合物である。代表的なホスホノカルボキシレートとしては、ホスホノコハク酸、１−ホスホノ−１，２，３，４−テトラカルボキシブタン、及び１−ホスホノ−１，２，３，４，５，６−ヘキサカルボキシヘキサンが挙げられる。ホスホノカルボキシレートは、上述の式を有し、「ｎ」に関する値が異なる複数の化合物の混合物であってよい。「ｎ」の平均値は、１〜２、又はより具体的には１．３〜１．５であってよい。ホスホノカルボキシレートの合成は公知であり、米国特許５，６０６，１０５に記載されている。ホスホノカルボキシレートは、上記に記載のカルボン酸とは別のものであり、異なっている。上記に記載のカルボン酸は、炭素、水素、及び酸素から構成され、非酸素ヘテロ原子を有しない。
[0022]ホスフィノカルボキシレートは、一般式：
Figure 2015529267
（式中、それぞれの単位中の少なくとも１つのＲ１基は、ＣＯＯＭ、ＣＨ２ＯＨ、スルホノ、又はホスホノ基であり、他のＲ１基は、第１のＲ１基と同一であっても又は異なっていてもよく、水素、或いはＣＯＯＭ、ヒドロキシル、ホスホノ、スルホノ、スルファト、Ｃ１〜７アルキル、Ｃ１〜７アルケニル基、或いはカルボキシレート、ホスホノ、スルホノ、スルファト、及び／又はヒドロキシル置換のＣ１〜７アルキル又はＣ１〜７アルケニル基であり、ｎは１以上の整数であり、それぞれのＭは、水素、或いはナトリウムイオン、カリウムイオンなどのようなアルカリ金属イオンである）
を有する化合物である。同様に、それぞれの単位中の少なくとも１つのＲ２基は、ＣＯＯＭ、ＣＨ２ＯＨ、スルホノ、又はホスホノ基であり、他のＲ２基は、第１のＲ２基と同一であっても又は異なっていてもよく、水素、或いはＣＯＯＭ、ヒドロキシル、ホスホノ、スルホノ、スルファト、Ｃ１〜７アルキル、Ｃ１〜７アルケニル基、或いはカルボキシレート、ホスホノ、スルホノ、スルファト、及び／又はヒドロキシル置換のＣ１〜７アルキル又はＣ１〜７アルケニル基であり、ｍは０以上の整数である。更に、少なくとも１つのＣＯＯＭ基がＲ１及びＲ２基の１つの中に存在する。代表的なホスフィノカルボキシレートとしては、米国特許６，５７２，７８９及び５，０１８，５７７に記載されているホスフィニココハク酸及び水溶性塩、ホスフィニコビス（コハク酸）及び水溶性塩、並びにホスフィニココハク酸オリゴマー及び塩が挙げられる。ホスホノカルボキシレートは、上述の式を有し、「ｎ」及び「ｍ」に関する値が異なる複数の化合物の混合物であってよい。ホスフィノカルボキシレートは、上記記載のカルボン酸とは別のものであり、異なっている。
[0023]代表的な界面活性剤としては、ソルビタン脂肪酸エステルのような脂肪酸エステル、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールエステル、エチレンオキシド（ＥＯ）とプロピレンオキシド（ＰＯ）のコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステルのポリオキシアルキレン誘導体、及びこれらの混合物が挙げられる。非イオン界面活性剤の平均分子量は、約５５〜約３００，０００、又はより具体的には約１１０〜約１０，０００であってよい。好適なソルビタン脂肪酸エステルとしては、ソルビタンモノラウレート（例えば、Span（登録商標）20、Arlacel（登録商標）20、S-MAZ（登録商標）20M1の商品名で販売されている）、ソルビタンモノパルミテート（例えば、Span（登録商標）40又はArlacel（登録商標）40）、ソルビタンモノステアレート（例えば、Span（登録商標）60、Arlacel（登録商標）60、又はS-MAZ（登録商標）60K）、ソルビタンモノオレエート（例えば、Span（登録商標）80又はArlacel（登録商標）80）、ソルビタンモノセスキオレエート（例えば、Span（登録商標）83又はArlacel（登録商標）83）、ソルビタントリオレエート（例えば、Span（登録商標）85又はArlacel（登録商標）85）、ソルビタントリステアレート（例えばS-MAZ（登録商標）65K）、ソルビタンモノタレート（例えばS-MAZ（登録商標）90）が挙げられる。好適なポリアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びこれらの混合物が挙げられる。用いるのに好適なポリエチレングリコールの例としては、Dow Chemical CompanyからのCARBOWAX（登録商標）のポリエチレングリコール及びメトキシポリエチレングリコール（例えば、CARBOWAX PEG200、300、400、600、900、1000、1450、3350、4000、及び8000等）、又はBASF Corp.からのPLURACOL（登録商標）ポリエチレングリコール（例えば、Pluracol（登録商標）E200、300、400、600、1000、2000、3350、4000、6000、及び8000等）が挙げられる。好適なポリアルキレングリコールエステルとしては、種々の脂肪酸のモノ及びジエステル、例えばBASFからのMAPEG（登録商標）ポリエチレングリコールエステル（例えば、MAPEG（登録商標）200ML又はPEG200モノラウレート、MAPEG（登録商標）400 DO又はPEG 400ジオレエート、MAPEG（登録商標）400 MO又はPEG 400モノオレエート、及びMAPEG（登録商標）600 DO又はPEG 600ジオレエート等）が挙げられる。好適なエチレンオキシド（ＥＯ）とプロピレンオキシド（ＰＯ）のコポリマーとしては、BASFからの種々のPluronic及びPluronic Rブロックコポリマー界面活性剤、DOW ChemicalからのDOWFAX非イオン界面活性剤、UCON（登録商標）流体、及びSYNALOX潤滑剤が挙げられる。好適なソルビタン脂肪酸エステルのポリオキシアルキレン誘導体としては、ポリオキシエチレン２０ソルビタンモノラウレート（例えば、TWEEN 20又はT-MAZ 20の商標で販売されている製品）、ポリオキシエチレン４ソルビタンモノラウレート（例えばTWEEN 21）、ポリオキシエチレン２０ソルビタンモノパルミテート（例えばTWEEN 40）、ポリオキシエチレン２０ソルビタンモノステアレート（例えばTWEEN 60又はT-MAZ 60K）、ポリオキシエチレン２０ソルビタンモノオレエート（例えばTWEEN 80又はT-MAZ 80）、ポリオキシエチレン２０トリステアレート（例えばTWEEN 65又はT-MAZ 65K）、ポリオキシエチレン５ソルビタンモノオレエート（例えばTWEEN 81又はT-MAZ 81）、ポリオキシエチレン２０ソルビタントリオレエート（例えばTWEEN 85又はT-MAZ 85K）などが挙げられる。
[0024]代表的な消泡剤としては、ポリジメチルシロキサンエマルジョンベースの消泡剤が挙げられる。これらとしては、Boscawen, NHのPerformance Chemicals, LLCからのPC-5450NF；Woonsocket RIのCNC InternationalからのCNC消泡剤XD-55NF及びXD-56；が挙げられる。本発明において用いるのに好適な他の消泡剤としては、エチレンオキシド（ＥＯ）とプロピレンオキシド（ＰＯ）のコポリマー、例えばBASFからのPluronic L-61が挙げられる。
[0025]一般に、随意的な消泡剤には、シリコーン、例えばOSI Specialties、Dow Corning又は他の供給業者から入手できるSAG10又は同様の製品；エチレンオキシド−プロピレンオキシド（ＥＯ−ＰＯ）ブロックコポリマー、及びプロピレンオキシド−エチレンオキシド−プロピレンオキシド（ＰＯ−ＥＯ−ＰＯ）ブロックコポリマー（例えば、Pluronic L61、Pluronic L81、又は他のPluronic及びPluronic C製品）；ポリ（エチレンオキシド）又はポリ（プロピレンオキシド）、例えばPPG2000（即ち、２０００の平均分子量を有するポリプロピレンオキシド）；疎水性アモルファスシリカ；ポリジオルガノシロキサンベースの製品（例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む製品など）；脂肪酸又は脂肪酸エステル（例えばステアリン酸など）；脂肪アルコール、アルコキシル化アルコール及びポリグリコール；ポリエーテルポリオールアセテート、ポリエーテルエトキシル化ソルビタールヘキサオレエート、及びポリ（エチレンオキシド−プロピレンオキシド）モノアリルエーテルアセテート；ワックス、ナフサ、灯油、及び芳香族油；並びに上記の消泡剤の１以上を含む組合せ；を含ませることができる。
[0026]熱伝達流体添加剤組成物は幾つかの方法で用いることができる。これは、水、非水性溶媒、又は水と非水性溶媒の組合せと混合して熱伝達流体を形成することができる。これは、既存の熱伝達流体に加えて熱伝達流体の組成を変化させることができる。これは、熱伝達流体を含む熱伝達システムに加えて熱伝達流体を変性することができる。
[0027]熱伝達流体を製造する方法は、熱伝達添加剤組成物を、水、非水性溶媒、又は水と非水性溶媒の組合せと混合する工程であって、熱伝達添加剤組成物は、組成物の全重量を基準として１０重量パーセント（重量％）以上のカルボキシレート；アゾール化合物；塩基；及び水；を含み；塩基は、熱伝達添加剤組成物を水で５０体積％に希釈した際に７〜１０．５のｐＨを得るのに十分な量で存在する、前記工程を含む。熱伝達流体の製造において有用な非水性溶媒としては、熱伝達流体添加剤組成物に関連して上記に記載したもの、及び１〜４個の炭素原子を有するアルコール（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール）、並びにここに記載する非水性溶媒の２以上を含む組合せが挙げられる。
[0028]熱伝達添加剤組成物は、水及び／又は非水性溶媒と、１：５〜１：４０の範囲の体積比で混合することができる。この範囲内において、この体積比は１：９以下、又は１：５以下であってよい。またこの範囲内において、この体積比は１：１８以上、又は１：３６以上であってよい。
[0029]変性熱伝達流体を製造する方法は、熱伝達添加剤組成物を、既存の熱伝達流体と混合して変性熱伝達流体を形成する工程であって、熱伝達添加剤組成物は、組成物の全重量を基準として１０重量パーセント（重量％）以上のカルボキシレート；アゾール化合物；塩基；及び水；を含み；塩基は、熱伝達添加剤組成物を水で５０体積％に希釈した際に７〜１０．５のｐＨを得るのに十分な量で存在する、前記工程を含む。既存の熱伝達流体は新しい（熱伝達システムの外部で使用された）ものであってよく、或いは既存の熱伝達流体は使用された（既に熱伝達システムに接触している）ものであってよい。
[0030]熱伝達添加剤組成物は、既存の熱伝達流体と、１：１０〜１：５０の範囲の体積比で混合することができる。この範囲内において、この体積比は１：３５以上、又は１：２５以上であってよい。またこの範囲内において、この体積比は１：１０以下、又は１：２０以下であってよい。
[0031]また、ヘビーデューティーエンジンのような幾つかの用途においては、ニトライト、モリブデート、及びその塩のような１種類以上の更なる腐食抑制剤を含ませることが望ましい可能性があることも意図される。
[0032]以下の非限定的な実施例によって熱伝達添加剤組成物を更に示す。
[0033]示されている成分を混合することによって、表１に示す熱伝達添加剤組成物を調製した。表中に示す量は、添加剤組成物の全重量を基準とする重量％である。PM-5150は、Prestone Products Corporationから商業的に入手できる消泡剤である。Chromatint Orange 1735は、Chromatech Incorporatedから商業的に入手できる着色剤である。Dye X-0714は、Chromatech Incorporatedから商業的に入手できる着色剤である。ウラニン染料は、Chromatech Incorporatedから商業的に入手できる。
Figure 2015529267
[0034]濃縮液Ｂを、表２に示すように異なるタイプの異なる量の希釈剤で希釈して試験溶液を形成した。表２に示す試験水の組成を表３に示す。ＡＳＴＭ−Ｄ４３４０及びＤ１３８４にしたがって試験溶液を試験した。表２における量は重量部である。表３における量は重量％である。
Figure 2015529267
[0035]市販の着色剤濃縮液は、長期寿命ＯＡＴタイプ冷却剤濃縮液であった。「水洗浄」とは、試験の終了時に試験試料を回収し、まずそれを水洗浄して腐食速度を求めることを指す。「酸洗浄」とは、同じ試験試料を回収し、ＡＳＴＭ−Ｄ４３４０にしたがって酸洗浄を行うことを指す。次に、これらの２組の数値を比較して更なる情報を与えることができる。これらの数値の比較によって、試料表面上に堆積物が存在しているかどうか（水洗浄ではそれは除去されないが、酸洗浄で除去される）が示される。
Figure 2015529267
[0036]また、濃縮液Ｂを種々の量の水で希釈し、ＡＳＴＭ−Ｄ４３４０にしたがって腐食速度に関して試験した。それぞれの溶液は１００ｐｐｍのＮａＣｌも含む。これらの希釈液をＡＳＴＭ−Ｄ４３４０にしたがって試験した。
Figure 2015529267
[0037]最後に、脱イオン水中の種々の濃度の濃縮液Ｂを凝固点に関して試験した。このデータは華氏温度及び摂氏温度の両方で示す。結果を表５に示す。溶液のｐＨも試験した。
Figure 2015529267
[0038]単数形の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、記載が明確に他に示していない限りにおいて複数の指示物を包含する。同じ特性又は成分を示す全ての範囲の端点は、独立して組み合わせることができ、示されている端点を含む。全ての参照文献は参照として本明細書中に包含する。「第１」、「第２」などの語は、本明細書においては、順番、量、又は重要性を示すものではなく、１つの要素を他から区別するために用いる。本明細書において記載する種々の態様及び範囲は、記載が矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
[0039]代表的な態様を例示の目的で示したが、上記の記載は本発明における範囲を限定するものとみなすべきではない。したがって、種々の修正、適合、及び代替は、本発明における精神及び範囲から逸脱することなく当業者が想到できる。

Claims (41)

  1. 熱伝達流体添加剤組成物であって：
    組成物の全重量を基準として約１０重量％以上のカルボキシレート；
    アゾール化合物；
    塩基；及び
    水；
    を含み；
    塩基は、熱伝達添加剤組成物を水で５０体積％に希釈した際に約７〜約１０．５のｐＨを得るのに十分な量で存在する、
    前記熱伝達流体添加剤組成物。
  2. 添加剤組成物が、シリケート、ボレート、及びアミンを含まず、１００ｐｐｍ未満のニトレート含量を有する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  3. カルボキシレートが組成物の全重量を基準として約１５重量％以上の量で存在する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  4. カルボキシレートが組成物の全重量を基準として約２０重量％以上の量で存在する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  5. アゾールが組成物の全重量を基準として約０．０１〜約１０重量％の量で存在する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  6. アゾールが組成物の全重量を基準として約０．３〜約９重量％の量で存在する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  7. アゾールが組成物の全重量を基準として約０．５〜約８重量％の量で存在する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  8. 塩基が、熱伝達添加剤組成物を水で５０体積％に希釈した際に約７．５〜約１０．５のｐＨを得るのに十分な量で存在する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  9. 塩基が、熱伝達添加剤組成物を水で５０体積％に希釈した際に約８〜１０．５のｐＨを得るのに十分な量で存在する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  10. 水が組成物の全重量を基準として約１０重量％〜約７０重量％の量で存在する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  11. 水が約１０重量％〜約５０重量％の量で存在する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  12. 水が組成物の全重量を基準として約１０重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  13. 水が組成物の全重量を基準として約１０重量％〜約２５重量％の量で存在する、請求項１に記載の添加剤組成物。
  14. 非水性溶媒、無機ホスフェート、リチウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、アクリレートベースのポリマー、ホスホノカルボキシレート、ホスフィノカルボキシレート、消泡剤、分散剤、スケール抑制剤、界面活性剤、着色剤、及び上記の成分の２以上の組合せからなる群から選択される成分を更に含む、請求項１に記載の添加剤組成物。
  15. 非水性溶媒が、グリコール、グリセリン、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１４に記載の添加剤組成物。
  16. 非水性溶媒が組成物の全重量を基準として約１０〜約８５重量％の量で存在する、請求項１５に記載の添加剤組成物。
  17. 非水性溶媒が組成物の全重量を基準として約１０〜約４０重量％の量で存在する、請求項１５に記載の添加剤組成物。
  18. 非水性溶媒が組成物の全重量を基準として約１０〜約２０重量％の量で存在する、請求項１５に記載の添加剤組成物。
  19. 無機ホスフェートが組成物の全重量を基準として約１〜約１０重量％の量で存在する、請求項１４に記載の添加剤組成物。
  20. 無機ホスフェートが組成物の全重量を基準として約１．５〜約６重量％の量で存在する、請求項１９に記載の添加剤組成物。
  21. 無機ホスフェートが組成物の全重量を基準として約２〜約４重量％の量で存在する、請求項１９に記載の添加剤組成物。
  22. ニトライト、モリブデート、及びこれらの塩からなる群から選択される１種類以上の更なる腐食抑制剤を更に含む、請求項１に記載の添加剤組成物。
  23. 熱伝達流体の製造方法であって、
    熱伝達添加剤組成物を、水、非水性溶媒、又は水と非水性溶媒の組み合わせと混合する工程であって、熱伝達添加剤組成物は、熱伝達添加剤組成物の全重量を基準として約１０重量％以上のカルボキシレート；アゾール化合物；塩基；及び水；を含み；塩基は、熱伝達添加剤組成物を水で５０体積％に希釈した際に約７〜約１０．５のｐＨを得るのに十分な量で存在する、前記工程、
    を含む、前記熱伝達流体の製造方法。
  24. 添加剤組成物が、シリケート、ボレート、及びアミンを含まず、１００ｐｐｍ未満のニトレート含量を有する、請求項２３に記載の方法。
  25. カルボキシレートが添加剤組成物の全重量を基準として約１５重量％以上の量で存在する、請求項２３に記載の方法。
  26. カルボキシレートが添加剤組成物の全重量を基準として約２０重量％以上の量で存在する、請求項２３に記載の方法。
  27. アゾールが添加剤組成物の全重量を基準として約０．０１〜約１０重量％の量で存在する、請求項２３に記載の方法。
  28. アゾールが添加剤組成物の全重量を基準として約０．５〜約８重量％の量で存在する、請求項２３に記載の方法。
  29. 塩基が、熱伝達添加剤組成物を水で５０体積％に希釈した際に約７．５〜約１０．５のｐＨを得るのに十分な量で存在する、請求項２３に記載の方法。
  30. 塩基が、熱伝達添加剤組成物を水で５０体積％に希釈した際に約８〜１０．５のｐＨを得るのに十分な量で存在する、請求項２３に記載の方法。
  31. 水が組成物の全重量を基準として約１０重量％〜約７０重量％の量で添加剤組成物中に存在する、請求項２３に記載の方法。
  32. 水が添加剤組成物の全重量を基準として約１０重量％〜約５０重量％の量で添加剤組成物中に存在する、請求項２３に記載の方法。
  33. 水が添加剤組成物の全重量を基準として約１０重量％〜約４０重量％の量で添加剤組成物中に存在する、請求項２３に記載の方法。
  34. 水が添加剤組成物の全重量を基準として約１０重量％〜約２５重量％の量で添加剤組成物中に存在する、請求項２３に記載の方法。
  35. 非水性溶媒、無機ホスフェート、リチウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、アクリレートベースのポリマー、ホスホノカルボキシレート、ホスフィノカルボキシレート、消泡剤、分散剤、スケール抑制剤、界面活性剤、着色剤、及び上記の成分の２以上の組合せからなる群から選択される成分を更に含む、請求項２３に記載の方法。
  36. 非水性溶媒が、グリコール、グリセリン、又はこれらの組み合わせを含む、請求項３５に記載の方法。
  37. 非水性溶媒が組成物の全重量を基準として約１０〜約４０重量％の量で存在する、請求項３６に記載の方法。
  38. 添加剤組成物が、ニトライト、モリブデート、及びこれらの塩からなる群から選択される１種類以上の更なる腐食抑制剤を更に含む、請求項２３に記載の方法。
  39. 変性熱伝達流体の製造方法であって、
    熱伝達添加剤組成物を、既存の熱伝達流体と混合して変性した熱伝達流体を形成する工程であって、熱伝達添加剤組成物は、熱伝達添加剤組成物の全重量を基準として約１０重量％以上のカルボキシレート；アゾール化合物；塩基；及び水；を含み；塩基は、熱伝達添加剤組成物を水で５０体積％に希釈した際に約７〜約１０．５のｐＨを得るのに十分な量で存在する、前記工程、
    を含む、前記変性熱伝達流体の製造方法。
  40. 既存の熱伝達流体が熱伝達システムと接触していない、請求項３８に記載の方法。
  41. 既存の熱伝達流体が熱伝達システムと接触している、請求項３９に記載の方法。
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