JP2016069596A - 冷却液組成物及びその濃縮組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関の燃費効果を向上させることができる冷却液組成物を提供する。【解決手段】粘度特性改良剤及び基剤を含有する冷却液組成物であって、粘度特性改良剤が、式(1)で表される脂質ジペプチド又はその塩であり、基剤が、二価アルコールなどのアルコール類及び/又は水を含み、動粘度が、25℃で8.5mm2/秒以上であり、かつ100℃で2.0mm2/秒以下である、冷却液組成物。[R1はC14〜18の飽和脂肪族基;R2及びR3は−(CH2)n−X基;nは1又は2、Xは−COOH基又は−CONH2基、a又はbが付された炭素は不斉炭素であり、D又はL配置のいずれかである]【選択図】なし
Description
本発明は、内燃機関の燃費効果を向上させることができる冷却液組成物、これを得るための濃縮組成物及びこれを用いた内燃機関の運転方法に関する。
自動車エンジン等を冷却するための冷却液としては様々なものが知られているが、その中でも水はエンジン用冷却液として冷却性能が最も高いために好ましい。しかし真水は摂氏0℃以下になると凍結する。このような事情から、不凍性を目的としてエチレングリコール等のグリコール類をベースに必要な凍結温度を得るように水で希釈し、必要によりエンジンやラジエーター等に使用される金属、ゴム及び樹脂等の劣化を保護するための各種添加剤を配合した冷却液組成物が使用されてきた。
しかしながら、エチレングリコール等のグリコール類を使用した場合、特に低温において冷却液組成物の粘度が著しく上昇してしまうという問題があった。したがって、従来の粘度特性改良技術においては、一般に、低温時の流動性向上のための低粘度化が行われてきた(特許文献1−3)。
しかしながら、低粘度化を行った場合、冷却液とボア壁との境界層が薄くなり、また対流が起こりやすくなるため、冷却液がボア壁から熱を奪いやすくなり、その結果、冷却損失が増大し、燃費悪化を招くという問題が新たに生じた。一方、放熱性を低下させて冷却損失を低減させるために、エチレングリコール等のグリコール類の濃度を上げて低温時の冷却液の粘度を増大させると、高温時において冷却能力不足となり、オーバーヒートを招くという問題が生じた。
例えば、特許文献4−6には、粘度指数向上剤を配合することにより潤滑油の粘度特性を改良する技術が記載されているが、これらに記載される粘度指数向上剤は低温時の流動性を維持しつつ、高温時の粘度低下を少なくする目的で配合されており、したがって、このような粘度指数向上剤が配合された液剤を冷却液として用いても、低温時の冷却損失を低減させ、かつ高温時の冷却能力を維持することはできない。
また特許文献7には、粘度特性改良剤として脂質ペプチド又はその塩を含有し、脂質ペプチドが、脂肪酸とモノペプチドから構成される脂質モノペプチド及び/又は脂肪酸とジペプチドから構成される脂質ジペプチドである冷却液組成物が記載され、具体的には、脂質モノペプチドとしてN−パルミトイル−ヒスチジン(His)を用いた冷却液組成物及び脂質ジペプチドとしてN−パルミトイル−グリシン(Gly)−Hisを用いた冷却液組成物が開示されている。しかしながら、このようなヒスチジン部位を含む脂質ペプチドは低温(25℃)において結晶性が高く、これに起因すると考えられるゲル化を回避するために冷却液組成物に分散剤を配合する必要があり、経済的問題があるだけでなく、例えばポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル等の分散剤は、その配合により泡立ち性が増加するため、液中への泡の巻き込みにより、冷却性能の低下が懸念された。
本発明は、内燃機関の燃費効果を向上させることができる冷却液組成物、これを得るための濃縮組成物及びこれを用いた内燃機関の運転方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、特定の脂質ジペプチド又はその塩を粘度特性改良剤として添加して冷却液組成物の動粘度を特定の範囲とすることにより、低温時の冷却損失を低減させ、かつ高温時の冷却能力を維持することが可能となり、よって内燃機関の燃費効果が大きく向上することを見出した。また、本発明者らは、特定の脂質ジペプチド又はその塩を粘度特性改良剤として添加して冷却液組成物の動粘度を特定の範囲とすることにより、従来の粘度特性改良剤を用いた場合と比較して低温において結晶析出及び/又はゲル化しにくい性質を冷却液に付与することが可能となることを見出した。
すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
(1)粘度特性改良剤及び基剤を含有する冷却液組成物であって、
粘度特性改良剤が、式(1):
[式中、
R1は、炭素原子数14〜18の飽和脂肪族基であり、
R2及びR3は、それぞれ独立して、−(CH2)n−X基であり、ここで、nは1又は2であり、Xは−COOH基又は−CONH2基であり、
a又はbが付された炭素は不斉炭素を表し、D又はL配置のいずれかである]
で表される脂質ジペプチド又はその塩であり、
基剤が、一価アルコール、二価アルコール、三価アルコール及びグリコールモノアルキルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルコール類及び/又は水を含み、
動粘度が、25℃で8.5mm2/秒以上であり、かつ100℃で2.0mm2/秒以下である、上記冷却液組成物。
(2)分散剤を含有しない、上記(1)に記載の冷却液組成物。
(3)粘度特性改良剤を、組成物100質量部に対して、0.06〜0.9質量部含有する、上記(1)又は(2)に記載の冷却液組成物。
(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の冷却液組成物を冷却液として用いる、内燃機関の運転方法。
(5)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の冷却液組成物を得るための濃縮組成物。
(1)粘度特性改良剤及び基剤を含有する冷却液組成物であって、
粘度特性改良剤が、式(1):
R1は、炭素原子数14〜18の飽和脂肪族基であり、
R2及びR3は、それぞれ独立して、−(CH2)n−X基であり、ここで、nは1又は2であり、Xは−COOH基又は−CONH2基であり、
a又はbが付された炭素は不斉炭素を表し、D又はL配置のいずれかである]
で表される脂質ジペプチド又はその塩であり、
基剤が、一価アルコール、二価アルコール、三価アルコール及びグリコールモノアルキルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルコール類及び/又は水を含み、
動粘度が、25℃で8.5mm2/秒以上であり、かつ100℃で2.0mm2/秒以下である、上記冷却液組成物。
(2)分散剤を含有しない、上記(1)に記載の冷却液組成物。
(3)粘度特性改良剤を、組成物100質量部に対して、0.06〜0.9質量部含有する、上記(1)又は(2)に記載の冷却液組成物。
(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の冷却液組成物を冷却液として用いる、内燃機関の運転方法。
(5)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の冷却液組成物を得るための濃縮組成物。
以下、さらに詳細に本発明を説明する。なおアミノ酸の略称として、グルタミン(Gln)、グルタミン酸(Glu)、アスパラギン(Asn)、アスパラギン酸(Asp)、ヒスチジン(His)、グリシン(Gly)、バリン(Val)を用いる。
本発明の冷却液組成物は、粘度特性改良剤として特定の脂質ジペプチド又はその塩を含み、これにより低温時及び高温時において特定の動粘度を有するものである。尚、本発明において、低温とは25℃を意味し、高温とは100℃を意味する。また本発明において、脂質ジペプチドとは、脂肪酸とジペプチド(2個のアミノ酸)から構成される化合物をいう。脂質ジペプチドは、1種類用いてもよいし2種類以上を組み合わせて用いてもよい。好ましくは1種類又は2種類を用い、さらに好ましくは1種類を用いる。ただし2種類用いる場合は、1種類の場合と異なる性質を得ることが期待できる。
本発明に用いられる粘度特性改良剤は、式(1):
[式中、
R1は、炭素原子数14〜18の飽和脂肪族基であり、
R2及びR3は、それぞれ独立して、−(CH2)n−X基であり、ここで、nは1又は2であり、Xは−COOH基又は−CONH2基であり、
a又はbが付された炭素は不斉炭素を表し、D又はL配置のいずれかである]
で表される脂質ジペプチド又はその塩である。
R1は、炭素原子数14〜18の飽和脂肪族基であり、
R2及びR3は、それぞれ独立して、−(CH2)n−X基であり、ここで、nは1又は2であり、Xは−COOH基又は−CONH2基であり、
a又はbが付された炭素は不斉炭素を表し、D又はL配置のいずれかである]
で表される脂質ジペプチド又はその塩である。
上記炭素原子数14〜18の飽和脂肪族基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、原料の調達性等の観点から直鎖状であることが好ましい。上記飽和脂肪族基の炭素原子数は、低温時に十分な増粘効果を得、かつ良好な溶解性を維持する観点から14〜18であり、好ましくは14〜17である。上記炭素原子数14〜18の飽和脂肪族基としては、具体的には、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、へプタデシル基及びオクタデシル基を挙げることができる。
R2に関し、良好な溶解性を得る観点から、Xは−COOH基であることが好ましい。またR2に関し、良好な溶解性を得る観点から、nは2であることが好ましい。
R3に関し、良好な溶解性を得る観点から、Xは−COOH基であることが好ましい。またR3に関し、良好な溶解性を得る観点から、nは2であることが好ましい。
式(1)において、aが付された不斉炭素がL配置であることが好ましい。式(1)において、bが付された不斉炭素がL配置であることが好ましい。
式(1)の脂質ジペプチドとしては、具体的には、N−ペンタデシル−Glu−Glu、N−ペンタデシル−Glu−Gln、N−ペンタデシル−Glu−Asp、N−ペンタデシル−Glu−Asn、N−ペンタデシル−Gln−Glu、N−ペンタデシル−Gln−Gln、N−ペンタデシル−Gln−Asp、N−ペンタデシル−Gln−Asn、N−ペンタデシル−Asp−Glu、N−ペンタデシル−Asp−Gln、N−ペンタデシル−Asp−Asp、N−ペンタデシル−Asp−Asn、N−ペンタデシル−Asn−Glu、N−ペンタデシル−Asn−Gln、N−ペンタデシル−Asn−Asp及びN−ペンタデシル−Asn−Asn;N−パルミトイル−Glu−Glu、N−パルミトイル−Glu−Gln、N−パルミトイル−Glu−Asp、N−パルミトイル−Glu−Asn、N−パルミトイル−Gln−Glu、N−パルミトイル−Gln−Gln、N−パルミトイル−Gln−Asp、N−パルミトイル−Gln−Asn、N−パルミトイル−Asp−Glu、N−パルミトイル−Asp−Gln、N−パルミトイル−Asp−Asp、N−パルミトイル−Asp−Asn、N−パルミトイル−Asn−Glu、N−パルミトイル−Asn−Gln、N−パルミトイル−Asn−Asp、N−パルミトイル−Asn−Asn;N−マルガロイルGlu−Glu、N−マルガロイルGlu−Gln、N−マルガロイルGlu−Asp、N−マルガロイルGlu−Asn、N−マルガロイルGln−Glu、N−マルガロイルGln−Gln、N−マルガロイルGln−Asp、N−マルガロイルGln−Asn、N−マルガロイルAsp−Glu、N−マルガロイルAsp−Gln、N−マルガロイルAsp−Asp、N−マルガロイルAsp−Asn、N−マルガロイルAsn−Glu、N−マルガロイルAsn−Gln、N−マルガロイルAsn−Asp、N−マルガロイルAsn−Asn;N−ステアロイル−Glu−Glu、N−ステアロイル−Glu−Gln、N−ステアロイル−Glu−Asp、N−ステアロイル−Glu−Asn、N−ステアロイル−Gln−Glu、N−ステアロイル−Gln−Gln、N−ステアロイル−Gln−Asp、N−ステアロイル−Gln−Asn、N−ステアロイル−Asp−Glu、N−ステアロイル−Asp−Gln、N−ステアロイル−Asp−Asp、N−ステアロイル−Asp−Asn、N−ステアロイル−Asn−Glu、N−ステアロイル−Asn−Gln、N−ステアロイル−Asn−Asp、N−ステアロイル−Asn−Asn;N−ノナデカノイル−Glu−Glu、N−ノナデカノイル−Glu−Gln、N−ノナデカノイル−Glu−Asp、N−ノナデカノイル−Glu−Asn、N−ノナデカノイル−Gln−Glu、N−ノナデカノイル−Gln−Gln、N−ノナデカノイル−Gln−Asp、N−ノナデカノイル−Gln−Asn、N−ノナデカノイル−Asp−Glu、N−ノナデカノイル−Asp−Gln、N−ノナデカノイル−Asp−Asp、N−ノナデカノイル−Asp−Asn、N−ノナデカノイル−Asn−Glu、N−ノナデカノイル−Asn−Gln、N−ノナデカノイル−Asn−Asp、N−ノナデカノイル−Asn−Asnが挙げられ、これらの中で、N−パルミトイル−Glu−Glu及びN−パルミトイル−Asp−Aspが好ましく、N−パルミトイル−Glu−Gluがさらに好ましい。上記脂質ジペプチドの中で、良好な溶解性を得る観点から、アミノ酸としてGlu及び/又はAspを含むものも好ましい。N−パルミトイル−Glu−Glu及びN−パルミトイル−Asp−Aspの構造を以下に示す。
本発明の粘度特性改良剤は、上記脂質ジペプチドの塩であってもよい。塩としては、特に限定されないが、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、トリフルオロ酢酸塩等を使用できる。
上記粘度特性改良剤の配合量は、低温時及び高温時の冷却液組成物の動粘度を上記所定の範囲とすることが可能であれば特に制限されず、組成物100質量部に対して0.06〜0.9質量部であることが好ましく、0.08〜0.8質量部であることがさらに好ましく、0.1〜0.5質量部であることが特に好ましい。上記粘度特性改良剤の配合量は、上記粘度特性改良剤としてN−パルミトイル−Glu−Gluのような、水溶性の高い組み合わせを用いる場合には、組成物100質量部に対して0.35〜0.9質量部であることが好ましい。上記粘度特性改良剤の配合量は、上記粘度特性改良剤としてN−パルミトイル−Asp−Aspのような、増粘効果が高く、水溶性が低い組み合わせを用いる場合には、組成物100質量部に対して0.07〜0.2質量部であることが好ましい。
本発明の冷却液組成物において、上記各種粘度特性改良剤は組み合わせて用いることもできる。
本発明の冷却液組成物は、粘度特性改良剤の結晶性が低いために、分散剤(又は可溶化剤)を含有しなくともよい。ここでいう分散剤とは、脂質ジペプチドを可溶化し、基剤中により均一に分散させるものであり、具体的には、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、アクリルコポリマーのいずれか1種又は2種以上の混合物を挙げることができる。
本発明の冷却液組成物は、動粘度が、25℃で8.5mm2/秒以上であり、かつ100℃で2.0mm2/秒以下である。
本発明の冷却液組成物は、25℃における動粘度が8.5mm2/秒以上、好ましくは8.5〜3000mm2/秒、特に好ましくは10〜2000mm2/秒、さらに特に好ましくは17.5〜1000mm2/秒と高いため、低温時における放熱性が低く冷却損失が低い。本発明の冷却液組成物は、25℃における動粘度が3000mm2/秒以下である場合、ウォーターポンプへの負荷を回避し、内燃機関の燃費悪化を防ぐことが可能である点で好ましい。また、本発明の冷却液組成物は、25℃における動粘度が8.5mm2/秒以上であることから、従来の80%エチレングリコール冷却液よりも動粘度が高い。尚、エチレングリコール冷却液は、エチレングリコール濃度が80%を超える場合、引火点が発生するため冷却液として使用することができない。
本発明において、増粘効果とは動粘度が増加する現象であり、液中に結晶の固形物が認められる状態となる析出、又はサンプル瓶を傾けた場合に液面が動かない、若しくはなだれる状態となるゲル化とは異なる現象である。
本発明の冷却液組成物は、100℃における動粘度が2.0mm2/秒以下、好ましくは0.3〜2.0mm2/秒、特に好ましくは0.3〜1.5mm2/秒と低いため、高温時の冷却能力が維持され、オーバーヒートを防ぐことが可能である。冷却液組成物の冷却能力は、例えばラジエータ熱透過率を測定することにより評価することができる。尚、水100%の冷却液の100℃における動粘度は0.3mm2/秒である。
本発明の冷却液組成物は、不凍性を有する基剤を含むことが好ましい。基剤の配合量は、組成物100質量部に対して99.2〜99.92質量部であることが好ましく、99.5〜99.9質量部であることが特に好ましい。
上記基剤は、一価アルコール、二価アルコール、三価アルコール及びグリコールモノアルキルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルコール類及び/又は水を含む。不凍性が必要とされない場合には、基剤は水単独であってもよい。
一価アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールの中から選ばれる1種又は2種以上の混合物からなるものを挙げることができる。
二価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ヘキシレングリコールの中から選ばれる1種又は2種以上の混合物からなるものを挙げることができる。
三価アルコールとしては、例えばグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、5−メチル−1,2,4−ヘプタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオールの中から選ばれる1種又は2種以上の混合物からなるものを挙げることができる。
グリコールモノアルキルエーテルとしては、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルの中から選ばれる1種又は2種以上の混合物からなるものを挙げることができる。
上記基剤の中でもエチレングリコール、プロピレングリコール及び1,3−プロパンジオールが、取り扱い性、価格、入手容易性の観点から好ましい。
上記アルコール類の配合量は、不凍性を考慮し、組成物100質量部に対して8.55〜98.85質量部であることが好ましく、21.38〜98.85質量部であることが特に好ましい。
上記基剤として用いる水としてはイオン交換水が好ましい。水の配合量は、組成物100質量部に対して0.86〜89.87質量部であることが好ましく、0.86〜74.89質量部であることが特に好ましい。基剤が水とアルコール類を含む場合、水とアルコール類の配合割合については不凍性・引火性を考慮し、任意に調整できる。基剤中の水とアルコール類の割合は、引火点を発生するのを回避する観点から、20:80〜90:10であることが好ましく、40:60〜75:25であることが特に好ましい。
本発明の冷却液組成物には、必要に応じて、上記粘度特性改良剤以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の添加剤を基剤に配合することができる。
本発明の冷却液組成物には、エンジン冷却液経路に使用されている金属の腐食を効果的に抑制するため、少なくとも1種以上の防錆剤を動粘度に影響を与えない範囲で含ませることができる。防錆剤としては、リン酸及び/又はその塩、脂肪族カルボン酸及び/又はその塩、芳香族カルボン酸及び/又はその塩、トリアゾール類、チアゾール類、ケイ酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、ホウ酸塩、モリブテン酸塩、及びアミン塩のいずれか1種又は2種以上の混合物を挙げることができる。
また、本発明の冷却液組成物には、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のpH調整剤、消泡剤、着色剤又は染料等を動粘度に影響を与えない範囲で適宜添加することができる。
上記その他の添加剤の合計配合量は、組成物100質量部に対して、通常10質量部以下、好ましくは5質量部以下である。
本発明の冷却液組成物は、内燃機関の冷却液として用いることができる。よって、本発明は、本発明の冷却液組成物を冷却液として用いる、内燃機関の運転方法にも関する。
本発明は、本発明の冷却液組成物を得るための濃縮組成物にも関する。本発明の濃縮組成物は、上記粘度特性改良剤及び上記基剤を含む組成物である。本発明の冷却液は低温においてゲル化しにくく、かつ溶解性が良好であるため、上記粘度特性改良剤を、冷却液として用いる際よりも高濃度で含む濃縮組成物とすることが可能である。本発明の濃縮組成物に残余の基剤及び場合によりその他の添加剤を加えて、粘度特性改良剤の濃度を2分の1〜10分の1に希釈することにより、本発明の冷却液組成物を得ることができる。本発明の濃縮組成物に含まれる基剤は、冷却液組成物を得るためにさらに加える基剤と同一であっても異なっていてもよい。本発明の濃縮組成物は、上記粘度特性改良剤を濃縮組成物100質量部に対して0.1〜99.9質量部含有することが好ましく、0.5〜99.9質量部含有することがさらに好ましい。本発明の濃縮組成物は、上記基剤を濃縮組成物100質量部に対して1〜99.9質量部含有することが好ましく、90〜99.9質量部含有することがさらに好ましい。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は実施例の範囲に限定されない。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は実施例の範囲に限定されない。
[実施例1]
エチレングリコール47.5質量部とイオン交換水50質量部を混合し、これに防錆剤としてのセバシン酸二ナトリウム2質量部を添加して混合した。得られた混合液に、脂質ジペプチドとして合成したN−パルミトイル(C16)−Glu(L配置)−Glu(L配置)0.5質量部を添加した後、混合液を80℃に昇温し、その後30分攪拌し、撹拌冷却して冷却液組成物を得た。
エチレングリコール47.5質量部とイオン交換水50質量部を混合し、これに防錆剤としてのセバシン酸二ナトリウム2質量部を添加して混合した。得られた混合液に、脂質ジペプチドとして合成したN−パルミトイル(C16)−Glu(L配置)−Glu(L配置)0.5質量部を添加した後、混合液を80℃に昇温し、その後30分攪拌し、撹拌冷却して冷却液組成物を得た。
[実施例2]
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.2質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Glu−Glu0.8質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.2質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Glu−Glu0.8質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
[実施例3]
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.9質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりに合成したN−パルミトイル(C16)−Asp(L配置)−Asp(L配置)0.1質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.9質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりに合成したN−パルミトイル(C16)−Asp(L配置)−Asp(L配置)0.1質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
[実施例4]
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.92質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Asp−Asp0.08質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.92質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Asp−Asp0.08質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
[比較例1]
エチレングリコール48質量部とイオン交換水50質量部を混合し、これに防錆剤としてのセバシン酸二ナトリウム2質量部を添加して混合した。比較例1の冷却液組成物は、従来の50%エチレングリコール冷却液に相当し、暖機性能及び冷却性能を評価する際の基準とした。
エチレングリコール48質量部とイオン交換水50質量部を混合し、これに防錆剤としてのセバシン酸二ナトリウム2質量部を添加して混合した。比較例1の冷却液組成物は、従来の50%エチレングリコール冷却液に相当し、暖機性能及び冷却性能を評価する際の基準とした。
[比較例2]
イオン交換水98質量部に防錆剤としてのセバシン酸二ナトリウム2質量部を添加して混合した。比較例2の冷却液組成物は、水を基剤とした、従来の冷却性能が高い冷却液に相当する。
イオン交換水98質量部に防錆剤としてのセバシン酸二ナトリウム2質量部を添加して混合した。比較例2の冷却液組成物は、水を基剤とした、従来の冷却性能が高い冷却液に相当する。
[比較例3]
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.95質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにキサンタンガム[三晶株式会社製]0.05質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.95質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにキサンタンガム[三晶株式会社製]0.05質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
[比較例4]
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Glu−Glu1質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Glu−Glu1質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
[比較例5]
C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Asp−Asp0.25質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Asp−Asp0.25質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
[比較例6]
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.9質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Glu−Glu0.3質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.9質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Glu−Glu0.3質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
[比較例7]
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.95質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Asp−Asp0.05質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47.95質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Asp−Asp0.05質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
[比較例8]
C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりに合成したN−パルミトイル(C16)−Gly(L配置)−Val(L配置)0.5質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりに合成したN−パルミトイル(C16)−Gly(L配置)−Val(L配置)0.5質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
[比較例9]
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Gly−Val1質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
エチレングリコール47.5質量部の代わりにエチレングリコール47質量部を使用し、C16−Glu−Glu0.5質量部の代わりにC16−Gly−Val1質量部を使用した以外は、実施例1と同様の方法で冷却液組成物を得た。
実施例1−4及び比較例1−9により得られた冷却液組成物の25℃における外観を目視により観察した。また、実施例1−4及び比較例1−9により得られた冷却液組成物の25℃及び100℃における動粘度を測定し、また熱特性(暖機性能及び冷却性能)を評価した。
<外観>
以下の基準に従い、目視により判定した:
透明液体:沈殿又は異物等の生成が観察されない状態;
析出・ゲル:目視で液中に結晶の固形物が認められる状態(析出)、又はサンプル瓶を傾けた場合に液面が動かない、若しくはなだれる状態(ゲル)。
以下の基準に従い、目視により判定した:
透明液体:沈殿又は異物等の生成が観察されない状態;
析出・ゲル:目視で液中に結晶の固形物が認められる状態(析出)、又はサンプル瓶を傾けた場合に液面が動かない、若しくはなだれる状態(ゲル)。
<動粘度の測定>
冷却液組成物の25℃及び100℃における動粘度は、JIS K 2283又はASTM D445.D446のグラス毛管式粘度計を用いる試験方法に準拠して測定した。具体的には以下の方法で測定した。
冷却液組成物の25℃及び100℃における動粘度は、JIS K 2283又はASTM D445.D446のグラス毛管式粘度計を用いる試験方法に準拠して測定した。具体的には以下の方法で測定した。
(1)JIS K 2283規定のウベローデ粘度計を用意し、気泡が入らないように傾けながら試料を規定量充填した。
(2)試料を充填した粘度計を15分間恒温水槽で調温した。
(3)試料を上部の測時標線以上まで吸い上げた後、自然落下させ、メニスカスが測時標線上部から下部を通過する時間を測定した。
(4)測定時間が200秒未満の場合は粘度計を取り替えて(1)−(3)の操作を行った。
(5)測定時間が200秒以上となる粘度計を用いて測定を2回行い、その測定時間の差が平均値の0.2%以内である場合に、その平均測定時間と用いた粘度計の粘度計定数から動粘度を算出した。
(2)試料を充填した粘度計を15分間恒温水槽で調温した。
(3)試料を上部の測時標線以上まで吸い上げた後、自然落下させ、メニスカスが測時標線上部から下部を通過する時間を測定した。
(4)測定時間が200秒未満の場合は粘度計を取り替えて(1)−(3)の操作を行った。
(5)測定時間が200秒以上となる粘度計を用いて測定を2回行い、その測定時間の差が平均値の0.2%以内である場合に、その平均測定時間と用いた粘度計の粘度計定数から動粘度を算出した。
<暖機性能>
暖機性能は25℃室温における簡易熱特性評価試験装置(図1参照)を用い、アルミ鋳物が25℃から60℃に昇温するまでの時間を測定した。比較例1の結果(240秒)を基準値1.0とした。
暖機性能は25℃室温における簡易熱特性評価試験装置(図1参照)を用い、アルミ鋳物が25℃から60℃に昇温するまでの時間を測定した。比較例1の結果(240秒)を基準値1.0とした。
<冷却性能>
暖機性能は25℃室温における簡易熱特性評価試験装置(図1参照)を用い、アルミ鋳物が90℃から80℃に冷却されるまでの時間を測定した。比較例1の結果(300秒)を基準値1.0とした。
暖機性能は25℃室温における簡易熱特性評価試験装置(図1参照)を用い、アルミ鋳物が90℃から80℃に冷却されるまでの時間を測定した。比較例1の結果(300秒)を基準値1.0とした。
表1に、実施例1−4及び比較例1−9で得られた冷却液組成物の動粘度、暖機性能及び冷却性能の測定結果を示す。
表1より、実施例1−4の冷却液組成物は、低温時における動粘度が高く、かつ高温時における動粘度低下が十分であるため、いずれも基準とした比較例1の冷却液組成物より暖機性能が向上しており、かつ冷却性能が維持されていることがわかる。また、実施例1−4の冷却液組成物はいずれも、析出・ゲル化を起こさず、透明液体であった。
一般的な増粘剤であるキサンタンガムを用いた比較例3の冷却液組成物は、暖機性能は高いが、高温において動粘度の低下が小さいため冷却性能に劣ることがわかった。一方、比較例2の冷却液組成物は、冷却性能が高いが、低温時の動粘度が低く、暖機性能に劣ることがわかった。比較例4及び5の冷却液組成物は、脂質ジペプチドの含有量が多いため、析出・ゲル化を生じた。比較例6−9の冷却液組成物は、脂質ジペプチドの含有量が十分でない、又は増粘効果が不十分であるため暖機性能の向上がみられなかった。
本発明の冷却液組成物は、自動車、作業用車両(トラック、重機等)等の車両、船舶、航空機、発電機、冷暖房システムの内燃機関(ハイブリッドシステムを含む)、電池、インバータの冷却に好適に使用される。
Claims (5)
- 粘度特性改良剤及び基剤を含有する冷却液組成物であって、
粘度特性改良剤が、式(1):
R1は、炭素原子数14〜18の飽和脂肪族基であり、
R2及びR3は、それぞれ独立して、−(CH2)n−X基であり、ここで、nは1又は2であり、Xは−COOH基又は−CONH2基であり、
a又はbが付された炭素は不斉炭素を表し、D又はL配置のいずれかである]
で表される脂質ジペプチド又はその塩であり、
基剤が、一価アルコール、二価アルコール、三価アルコール及びグリコールモノアルキルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルコール類及び/又は水を含み、
動粘度が、25℃で8.5mm2/秒以上であり、かつ100℃で2.0mm2/秒以下である、上記冷却液組成物。 - 分散剤を含有しない、請求項1に記載の冷却液組成物。
- 粘度特性改良剤を、組成物100質量部に対して、0.06〜0.9質量部含有する、請求項1又は2に記載の冷却液組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷却液組成物を冷却液として用いる、内燃機関の運転方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷却液組成物を得るための濃縮組成物。
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