JP2017226800A - 自動車用エンジン冷却液組成物、自動車用エンジン濃縮冷却液組成物及び内燃機関の運転方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記成分:(A)シリコーン系オイルコンパウンド;(B)ポリエーテル変性シリコーン;(C)非シリコーン系界面活性剤;並びに(D)基剤を含有する自動車用エンジン冷却液組成物であって、シリコーン系オイルコンパウンド(A)が、下記成分:(A1)下記一般式(1)で表されるオルガノポリシロキサンから選択される少なくとも1種;及び(A2)フィラーを含有し、ポリエーテル変性シリコーン(B)が、下記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンから選択される少なくとも1種であり、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/又は水からなり、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。
【化1】
【選択図】なし
Description
[1]下記成分:
(A)シリコーン系オイルコンパウンド;
(B)ポリエーテル変性シリコーン;
(C)非シリコーン系界面活性剤;並びに
(D)基剤
を含有する自動車用エンジン冷却液組成物であって、
シリコーン系オイルコンパウンド(A)が、下記成分:
(A1)下記一般式(1):
Rは、互いに独立して、置換若しくは非置換の一価炭化水素基であり;
mは、1.9〜2.2の数である。]
で表されるオルガノポリシロキサンから選択される少なくとも1種;及び
(A2)フィラー
を含有し、
ポリエーテル変性シリコーン(B)が、下記一般式(2):
R1は、互いに同一又は異なる、置換若しくは非置換の炭素数1〜18の一価炭化水素基であり;
R2は、下記一般式(3):
R4は、炭素数2〜6の二価炭化水素基であり;
R5は、水素原子、又は炭素数1〜6のアルキル基、アセチル基及びイソシアン基からなる群より選択される一価の有機基であり;
aは正数であり、bは0又は正数であり、a及びbは、2≦a+b≦80、かつ、b/a=0〜4を満たす。)
で表される一価の有機基であり;
R3は、R1又はR2として挙げた上記基、水酸基、又は炭素数1〜6のアルコキシ基であり;
xは、3〜200の整数であり;
yは、1〜60の整数である。]
で表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンから選択される少なくとも1種であり、
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/又は水からなり、
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]基剤100gに対して、0.01mmol以上3mmol以下の非シリコーン系界面活性剤を含有する、上記[1]に記載の冷却液組成物。
[3]基剤100gに対して、0.5mmol以上90mmol以下のアルカリ金属化合物(C’)を更に含有する、上記[1]又は[2]に記載の冷却液組成物。
[4]アルカリ金属化合物(C’)を更に含有し、冷却液組成物中、アルカリ金属イオンと非シリコーン系界面活性剤とのモル比(アルカリ金属イオン/非シリコーン系界面活性剤)が、1.5以上3000以下である、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の冷却液組成物。
[5]更に防錆剤を含有する、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の冷却液組成物。
[6]成分(A)の含有量が、冷却液組成物100質量部に対して、0.001〜1質量部であり、
成分(B)の含有量が、冷却液組成物100質量部に対して、0.001〜10質量部である、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の冷却液組成物。
[7]シリコーン系オイルコンパウンド(A)とポリエーテル変性シリコーン(B)との質量比が9:1〜1:9である、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の冷却液組成物。
[8]基剤が有機溶剤を含む、上記[1]〜[7]のいずれかに記載の冷却液組成物。
[9]上記[1]〜[8]のいずれかに記載の冷却液組成物を得るための自動車用エンジン濃縮冷却液組成物であって、基剤を用いて2〜10質量倍に希釈されて用いられる、上記濃縮冷却液組成物。
[10]濃縮冷却液組成物100質量部に対して、下記成分:
(A)シリコーン系オイルコンパウンド:0.002〜10質量部;
(B)ポリエーテル変性シリコーン:0.002〜90質量部;
(C)非シリコーン系界面活性剤:0.02〜99.98質量部;並びに
(D’)溶剤:0〜99.8質量部
を含有する、上記[9]に記載の濃縮冷却液組成物。
[11]上記[1]〜[8]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。
Rは、互いに独立して、置換若しくは非置換の一価炭化水素基であり;
mは、1.9〜2.2の数である。]
で表される。オルガノポリシロキサン(A1)は本質的に疎水性である。オルガノポリシロキサン(A1)は直鎖状又は分岐状のいずれであってもよい。オルガノポリシロキサン(A1)は、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
R1は、互いに同一又は異なる、置換若しくは非置換の炭素数1〜18の一価炭化水素基であり;
R2は、下記一般式(3):
R4は、炭素数2〜6の二価炭化水素基であり;
R5は、水素原子、又は炭素数1〜6のアルキル基、アセチル基及びイソシアン基からなる群より選択される一価の有機基であり;
aは正数であり、bは0又は正数であり、a及びbは、2≦a+b≦80、かつ、b/a=0〜4を満たす。)
で表される一価の有機基であり;
R3は、R1又はR2として挙げた上記基、水酸基、又は炭素数1〜6のアルコキシ基であり;
xは、3〜200の整数であり;
yは、1〜60の整数である。]
で表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンであり、これによりシリコーン系オイルコンパウンド(A)を後述する基剤(D)に分散させることができる。
Rbは、エチレン基又はプロピレン基であり、
pは、RbOの平均付加モル数を示し、0.5以上かつ20以下の数である]
で表される化合物であることが好ましい。
Rcは、直鎖状又は分岐鎖状の炭素原子数16以上かつ24以下のアルキル基又はアルケニル基であり、
Rdは、エチレン基又はプロピレン基であり、
qは、RdOの平均付加モル数を示し、0.5以上かつ10以下の数であり、
Mは、陽イオン又は水素原子である。]
(A)シリコーン系オイルコンパウンド:0.002〜10質量部;
(B)ポリエーテル変性シリコーン:0.002〜90質量部;
(C)非シリコーン系界面活性剤:0.02〜99.98質量部;並びに
(D’)溶剤:0〜99.8質量部
を含有するものが挙げられる。
(A)シリコーン系オイルコンパウンド:0.01〜5質量部;
(B)ポリエーテル変性シリコーン:0.01〜45質量部;
(C)非シリコーン系界面活性剤:0.1〜10質量部;並びに
(D’)溶剤:0〜99.8質量部
を含有するものが挙げられる。
下記表1に示す処方の材料を添加し、撹拌・混合して冷却液1を作製した。表1中、防錆剤として小倉合成工業株式会社製のセバシン酸、pH調整剤として株式会社大阪ソーダ製の苛性カリ、非シリコーン系界面活性剤(C)(粘度特性改良剤)としてポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩(式(5)のRcが直鎖状の炭素数22のアルキル基、Rdがエチレン基、qが4、Mがナトリウム)を使用した。JIS K2283に基づき測定した、冷却液1の25℃の動粘度は83mm2/s、100℃の動粘度は0.78mm2/sであった。ここで、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩は以下のように合成した。
外部ジャケットを有す薄膜式硫酸化反応器を使用し、炭素数22を主とする高級アルコール(花王株式会社製、商品名;カルコール220−80)のアルコールのエトキシレート(平均エチレンオキサイド付加モル数4.0)を5.0L/hの供給速度で薄膜状に流下するとともに、乾燥空気で希釈した三酸化硫黄ガス(三酸化硫黄ガス濃度:1.1容量%)を、反応器冷却温度40℃、供給速度130L/min(三酸化硫黄/エトキシレートのモル比:1.00)の条件で加えて硫酸化反応を行った。
本質的に疎水性のオルガノポリシロキサンとして粘度が10,000mm2/sの分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサンを100質量部、微粉末シリカとしてアエロジル(Aerosil)R812[日本アエロジル社製、比表面積260m2/g]を5質量部、アルカリ性触媒として水酸化カリウムを3質量%含有するカリウムシリコネート1質量部を、窒素ガス雰囲気下、ゲートミキサーを用いて150℃で3時間混練した。これを100℃以下に冷却した後、2−クロロエタノールで中和し、次いで低沸点留分を除去してシリコーン系オイルコンパウンド(A)を得た。
ポリエーテル変性シリコーン(B)として以下(B−1)〜(B−3)及び(B’−1)を用いた。
下記表2〜4に記載のシリコーン系消泡剤又は消泡剤を、表2〜4に記載の配合量(質量部)で冷却液1に合計が100質量部となるように混合し、実施例1〜4の冷却液組成物及び比較例1〜7の冷却液組成物を作製した。表2〜4中、ポリプロピレングリコールとして(ADEKA社製のP−2000)、POEアルキルエーテルとしてニューコール2309−FZ(日本乳化剤社製)、リン酸エステル系としてDegressal SD40(BASF製)を使用した。
得られた冷却液組成物について下記評価試験を行った。
<1.粘度特性への影響試験>
JIS K2283に基づき、25℃の動粘度を測定した。冷却液組成物の25℃における動粘度が、冷却液1の動粘度に対し、80%以上維持される場合を「粘度特性への影響なし」と評価した。
<2.粘度特性への影響試験>
JIS K2283に基づき、100℃の動粘度を測定した。
<3.低温での消泡性評価試験>
JIS K2234の泡立ち性試験を、液温25℃で希釈せずに実施し、泡の体積が4mL以下の場合を「良好」と評価した。
<4.高温での消泡性評価試験>
JIS K2234の泡立ち性試験を、液温90℃で希釈せずに実施し、泡の体積が4mL以下の場合を「良好」と評価した。
結果を下記表2〜4に示す。
下記表5記載のシリコーン系消泡剤を、表5に記載の配合量(質量部)で合計が100質量部となるように冷却液1に混合し、実施例5〜6の冷却液組成物を作製した。
得られた冷却液組成物について上記1〜4に記載の評価試験を行った。結果を下記表5に示す。
下記表6に示す処方の材料を添加し、撹拌・混合して、冷却液2を作製した。また、JIS K2283に基づき、25℃の動粘度を測定したところ35mm2/sであり、100℃の動粘度は0.76mm2/sであった。なお、表6中、防錆剤としては小倉合成工業株式会社製のセバシン酸、pH調整としては株式会社大阪ソーダ製の苛性カリ、粘度特性改良剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩(式(5)のRcが直鎖状の炭素数22のアルキル基、Rdがエチレン基、qが4、Mがナトリウム)を使用した。ここで、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩は上記冷却液1の調製において説明した方法により合成した。
下記表7に示す処方の材料を添加し、撹拌・混合して、冷却液3を作製した。また、JIS K2283に基づき、25℃の動粘度を測定したところ150mm2/sであり、100℃の動粘度は0.87mm2/sであった。なお、表7中、防錆剤としては小倉合成工業株式会社製のセバシン酸、pH調整としては株式会社大阪ソーダ製の苛性カリ、粘度特性改良剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩(式(5)のRcが直鎖状の炭素数22のアルキル基、Rdがエチレン基、qが4、Mがナトリウム)を使用した。ここで、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩は上記冷却液1の調製において説明した方法により合成した。
下記表8記載のシリコーン系消泡剤(表8記載の配合量(質量部))と冷却液2を混合し、合計が100質量部となるように、配合して、実施例7〜8の冷却液組成物を作製した。下記表9記載シリコーン系消泡剤(表9記載の配合量(質量部))と、冷却液3を混合し、合計が100質量部となるように、配合して、実施例9〜10の冷却液組成物を作製した。得られた冷却液組成物について、上記1〜4の評価試験を行い、結果を下記表8及び9に併記した。
Claims (11)
- 下記成分:
(A)シリコーン系オイルコンパウンド;
(B)ポリエーテル変性シリコーン;
(C)非シリコーン系界面活性剤;並びに
(D)基剤
を含有する自動車用エンジン冷却液組成物であって、
シリコーン系オイルコンパウンド(A)が、下記成分:
(A1)下記一般式(1):
Rは、互いに独立して、置換若しくは非置換の一価炭化水素基であり;
mは、1.9〜2.2の数である。]
で表されるオルガノポリシロキサンから選択される少なくとも1種;及び
(A2)フィラー
を含有し、
ポリエーテル変性シリコーン(B)が、下記一般式(2):
R1は、互いに同一又は異なる、置換若しくは非置換の炭素数1〜18の一価炭化水素基であり;
R2は、下記一般式(3):
R4は、炭素数2〜6の二価炭化水素基であり;
R5は、水素原子、又は炭素数1〜6のアルキル基、アセチル基及びイソシアン基からなる群より選択される一価の有機基であり;
aは正数であり、bは0又は正数であり、a及びbは、2≦a+b≦80、かつ、b/a=0〜4を満たす。)
で表される一価の有機基であり;
R3は、R1又はR2として挙げた上記基、水酸基、又は炭素数1〜6のアルコキシ基であり;
xは、3〜200の整数であり;
yは、1〜60の整数である。]
で表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンから選択される少なくとも1種であり、
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/又は水からなり、
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。 - 基剤100gに対して、0.01mmol以上3mmol以下の非シリコーン系界面活性剤を含有する、請求項1に記載の冷却液組成物。
- 基剤100gに対して、0.5mmol以上90mmol以下のアルカリ金属化合物(C’)を更に含有する、請求項1又は2に記載の冷却液組成物。
- アルカリ金属化合物(C’)を更に含有し、冷却液組成物中、アルカリ金属イオンと非シリコーン系界面活性剤とのモル比(アルカリ金属イオン/非シリコーン系界面活性剤)が、1.5以上3000以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷却液組成物。
- 更に防錆剤を含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷却液組成物。
- 成分(A)の含有量が、冷却液組成物100質量部に対して、0.001〜1質量部であり、
成分(B)の含有量が、冷却液組成物100質量部に対して、0.001〜10質量部である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の冷却液組成物。 - シリコーン系オイルコンパウンド(A)とポリエーテル変性シリコーン(B)との質量比が9:1〜1:9である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の冷却液組成物。
- 基剤が有機溶剤を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の冷却液組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の冷却液組成物を得るための自動車用エンジン濃縮冷却液組成物であって、基剤を用いて2〜10質量倍に希釈されて用いられる、上記濃縮冷却液組成物。
- 濃縮冷却液組成物100質量部に対して、下記成分:
(A)シリコーン系オイルコンパウンド:0.002〜10質量部;
(B)ポリエーテル変性シリコーン:0.002〜90質量部;
(C)非シリコーン系界面活性剤:0.02〜99.98質量部;並びに
(D’)溶剤:0〜99.8質量部
を含有する、請求項9に記載の濃縮冷却液組成物。 - 請求項1〜8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。
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