JP2958690B2 - 冷却不凍液組成物 - Google Patents

冷却不凍液組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却不凍液の組成
物に関するもので、より具体的には、通常のアミン、硼
酸塩、珪酸塩系の腐蝕防止剤を使用せずに、無機系の防
蝕剤の含量を減らし、カルボン酸塩を使用して銅及び銅
合金に対する腐蝕防止剤の含量を減少させて、液性(p
H値)を弱アルカリ性に調整して冷却液の冷却装置に対
する腐蝕並びにスケールの発生・付着を防止し、特に腐
蝕生成物に係る基本的な要求性能ばかりでなく、腐蝕防
止性能を向上させたエンジン冷却用不凍液(以下単に
“冷却不凍液”という)の組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】水冷式内部燃焼エンジンに対する冷却液
は、エンジンが冬期又は寒い季節に凍る凍結現象を防止
するために、グリコール及びアルコール系の化合物を使
用し、内燃機関の冷却装置中の各種の金属、即ちアルミ
ニウム、鋳鉄、銅、黄銅(真鍮)、半田等の腐蝕を防止
するために、腐蝕防止剤を添加している。ここで、アル
コールとしてはメチルアルコール、エチルアルコール或
いはイソプロピリアルコール等が挙げられるし、一般的
に使用されるグリコールの例としてはエチリングリコー
ル或いはプロピレングリコール等が挙げられる。このよ
うな化合物の中から選択して単独或いは2種以上を混合
して、使用している。
【0003】その中で、エチレングリコールを主成分と
する不凍液は、自動車のエンジン冷却装置の冷却液とし
て広く使用されている。アルコール及びグリコール類
は、熱や空気との接触により酸化され、温度が上昇すれ
ば酸化物の形成が加速され、酸化されたアルコールとグ
リコールが内燃機関のエンジン冷却装置の各種金属材料
の腐蝕を促進させる。このような冷却装置に使用されて
いる金属物質の腐蝕は、冷却装置の熱伝導率を低めるほ
か腐蝕物が冷却不凍液中に沈殿し、この沈澱物によりラ
ジエーターの冷却液通路に閉塞を生じエンジン過熱の原
因となっていた。上記のように、アルコールとグリコー
ル化合物を使用する不凍液は、アルコールとグリコール
にエンジン冷却装置の金属材料に対する腐蝕防止能力が
ないので、更に各種の腐蝕防止剤を添加して使用されて
いる。これら腐蝕防止剤としては、有機又は無機の、或
いは銅及び銅合金に対する防蝕剤、例えばアミン類、硫
化物類、各種の酸の塩類及びフェノル類等が使用されて
いる。
【0004】腐蝕防止剤の中、硼酸塩は鋳鉄で作ったエ
ンジンに対する腐蝕防止剤として効用が広く知られてい
るが、自動車の軽量化の趨勢により、鋳鉄よりも軽量の
アルミニウム又はその合金等のエンジン及びラジエータ
ーが普及して来ているので、鋳鉄だけに対して腐蝕防止
効果がある硼酸塩をアルミニウム又はその合金等の腐蝕
防止に適用することはできないばかりでなく、硼酸塩は
アルミニウム系材質に対して腐蝕を起こす原因となるこ
とも知られている。従って、自動車のメーカー等ではこ
の使用を規制する場合もある。
【0005】また、アミン類の腐蝕防止剤は、鋳鉄及び
アルミニウムの腐蝕防止に効果的に使用されて来たが、
アミンと亜硝酸塩が共存する時に生成されるニトロソア
ミンが発癌性を有するとの医学界の報告もあり、公害要
因となる恐れが高い。そのため、アミン類の使用を規制
する会社が増加する趨勢にある。
【0006】また、珪酸塩系の添加剤は、アルミニウム
金属の腐蝕防止に特にすぐれた能力を有するものとして
知られているが、珪酸塩自体の安定性がわるくてゲル化
するとか沈殿が析出する等の問題があるほか、アルミニ
ウムに対する防蝕性もなくなる可能性がある。沈澱物の
析出は、ウオーターポンプのメカニカルシール(mechan
ical seal )の摩耗を促進するので、自動車メーカー等
ではこの使用を規制している。
【0007】特に、車両の高速化と軽量化の趨勢により
エンジンが小型化すると共に高温化の傾向があり、エン
ジン冷却液の高性能化が要求されている。しかし、これ
らの腐蝕防止剤だけでは、このような要求を満足させる
ことは出来ないのが実情である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来のアミン、硼酸塩、珪酸塩系の腐蝕防止剤を使用
することなく、冷却装置の材質、即ち半田蝋付け部分の
材質及びアルミニウム金属または合金の材質並びに、ゴ
ムの防蝕性を考慮して無機化合物の防蝕剤の含量を減ら
して安定性のあるカルボン酸塩を使用し、比較的に劣化
が速い銅及び銅合金に対する腐蝕剤が完全に消耗・劣化
した後においても銅に悪影響を招来しない量を選定し、
アルミニウムの伝熱面の腐蝕防止のために、酸度を弱ア
ルカリ性に保持させて冷却液の劣化速度を緩めることが
できる冷却不凍液の組成物を提供することをその目的と
する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、エチレングリコ−ル、
イオン交換水、消泡剤及び添加剤からなる冷却不凍液の
組成物において, 前記添加剤は、0.5〜2.0重量%
のオクタン酸、0.5〜2.0重量%の安息香酸、0.
1〜1.0重量%の燐酸ナトリウム、0.1〜1.0重
量%の硝酸ナトリウム、0.3〜1.0重量%のベンゾ
トリアゾール、0.2〜1.0重量%のトリトリアゾー
ル、0.1〜1.5重量%の水酸化ナトリウム及び0.
1〜0.8重量%のモリブデン酸ソーダであることを特
徴とする。
【0010】このような本発明をもっと詳細に説明すれ
ば次のようである。本発明は,添加剤の組成を新たにし
て水冷式の内部燃焼エンジンの冷却装置に対する腐蝕及
びスケールを防止することができる冷却不凍液の組成物
に関するものである。
【0011】本発明の不凍液の組成物は、通常のものと
同様にエチレングリコールを主成分とするが、その含量
は全体の組成中に90〜95重量%であるものが望し
い。また、気泡発生を抑制するために、消泡剤を添加す
るが、この時に消泡剤の具体的な例としては、シリコン
系とポリグリコール系がある。このような消泡剤の含量
は全体の組成中に0.01〜0.3重量%であるものが
望ましい。本発明では、通常腐蝕防止剤等の添加剤の組
成を新たにするが、その組成は、0.5〜2.0重量%
のオクタン酸、0.5〜2.0重量%の安息香酸、0.
1〜1.0重量%の燐酸ナトリウム、0.1〜1.0重
量%の窒酸ナトリウム、0.3〜1.0重量%のベンゾ
トリアゾール、0.2〜1.0重量%のトリトリアゾー
ル(メチルベンゾトリアゾール)、0.1〜1.5重量
%の水酸化ナトリウム及び0.1〜0.8重量%のモリ
ブデン酸ソーダである。
【0012】ここで、オクタン酸は、金属腐蝕を防止す
る役割をするものとして、その含量が0.5重量%未満
であればアルミニウムの伝熱面から腐蝕が発生し、2.
0重量%を超えると鋼から腐蝕発生の問題がある。安息
香酸(benzoic acid)は、鋳鉄及び半田の腐蝕を防止す
る役割をするものとして、その含量が前記範囲を外れる
と鋳鉄をふくめて各種金属の腐蝕が発生する問題があ
る。
【0013】また, 本発明では、ウオーターポンプの空
洞形成という腐蝕原因を防止する作用をするために、燐
酸ナトリウムを添加するが、その含量が0.1重量%未
満であれば空洞形成という腐蝕原因が発生する問題があ
り、1.0重量%を超えると沈澱が発生する。また、硝
酸ナトリウは、アルミニウム系の金属腐蝕を防止する性
能向上のためのものとして、その含量が前記範囲を外れ
るとかえって腐蝕を誘発させる問題がある。
【0014】ベンゾトリアゾールやトリトリアゾール
は、銅及び銅含有合金に対する金属腐蝕を防止するため
のものとして、おのおの0.3〜1.0重量%及び0.
2〜1.0重量%が添加される。その含量が前記範囲を
外れると銅や黄銅から腐蝕皮膜が形成される。また、本
発明では、酸性腐蝕が起きないように不凍液の組成物を
弱アルカリ性に製造するために、0.1〜1.5重量%
の水酸化ナトリウムを添加する。最後に、添加剤の安定
を図るために、0.1〜0.8重量%のモリブデン酸ソ
ーダを添加し, その含量が前記範囲を外れるとかえって
沈澱物を生ずる等の逆効果が発生する。このような組成
からなる冷却不凍液の組成物は、金属イオン封鎖剤のよ
うな化合物の作用によりアルミニウムや半田づけのよう
な金属に対する腐蝕防止能がすぐれており、アルカリ性
の緩衝液であるので、冷却不凍液の劣化速度を緩やかに
することができることである。以下、本発明を実施例に
より更に詳細に説明すれが、本発明は、これら実施例に
より限定されるものではない。 実施例1〜4及び比較例1〜2 次の表1に示す各成分組成及び含量で加熱、撹拌する方
法により冷却不凍液の組成物を製造した。
【0015】
【表1】
【0016】上記に従って、各成分を混合し、加熱撹拌
して均一に溶融した。製造された組成物に対して、p
H、気泡性、循環腐蝕性及び伝熱面の腐蝕性を測定し
た。この時、pH、気泡性及び循環腐蝕性は、KS M
2142 不凍液の試験方法により測定し、伝熱面の
腐蝕性はASTM D 4340(Heat Transfer Corr
osion Test)により測定した。その結果は表2に示す通
りであった。
【0017】
【表2】
【0018】
【発明の効果】本発明は、上記のように、腐蝕防止剤と
して従来、用いられていた珪酸塩や硼酸塩を使用するこ
となく、その他の添加剤を配合することにより、金属全
般に対し特に半田及びアルミニウムに対して腐蝕防止性
能がすぐれており、伝熱面の腐蝕性が良好であり、高温
で長期間にわたって使用が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01P 11/06 F01P 11/06 B

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレングリコール,イオン交換水,消
    泡剤及び添加剤からなる冷却不凍液の組成物において、
    前記添加剤が、0.5〜2.0重量%のオクタン酸、
    0.5〜2.0重量%の安息香酸、0.1〜1.0重量
    %の燐酸ナトリウム、0.1〜1.0重量%の硝酸ナト
    リウム、0.3〜1.0重量%のベンゾトリアゾール、
    0.2〜1.0重量%のトリトリアゾール、0.1〜
    1.5重量%の水酸化ナトリウム及び0.1〜0.8重
    量%のモリブデン酸ソーダであることを特徴とする冷却
    不凍液組成物。
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