JP6169855B2 - Coolant composition and method for operating internal combustion engine using the same - Google Patents

Coolant composition and method for operating internal combustion engine using the same Download PDF

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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及びこれを用いた内燃機関の運転方法に関する。   The present invention relates to a coolant composition capable of improving the fuel efficiency of an internal combustion engine and a method for operating an internal combustion engine using the same.

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。   Various coolants for cooling automobile engines and the like are known, and among them, water is preferable because it has the highest cooling performance as an engine coolant. However, fresh water freezes when it falls below 0 ° C. Under these circumstances, for the purpose of antifreezing, it is diluted with water so as to obtain a necessary freezing temperature based on glycols such as ethylene glycol, and if necessary, metals, rubbers, resins, etc. used for engines, radiators, etc. Coolant compositions containing various additives for protecting the deterioration of the liquid have been used.

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)。   However, when glycols such as ethylene glycol are used, there is a problem that the viscosity of the cooling liquid composition is remarkably increased particularly at a low temperature. Therefore, in the conventional technique for improving viscosity characteristics, generally, viscosity reduction has been performed for improving fluidity at low temperatures (Patent Documents 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。   However, when the viscosity is reduced, the boundary layer between the coolant and the bore wall becomes thinner and convection is likely to occur, so that the coolant tends to take heat away from the bore wall, resulting in increased cooling loss. However, a new problem has arisen that causes a deterioration in fuel consumption. On the other hand, if the viscosity of the coolant at low temperatures is increased by increasing the concentration of glycols such as ethylene glycol in order to reduce the heat dissipation and reduce the cooling loss, the cooling capacity becomes insufficient at high temperatures, leading to overheating. The problem that occurred.

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。   For example, Patent Documents 4-6 describe a technique for improving the viscosity characteristics of a lubricating oil by blending a viscosity index improver. However, the viscosity index improver described therein exhibits fluidity at low temperatures. It is formulated for the purpose of reducing the decrease in viscosity at high temperatures while maintaining it.Therefore, even when a liquid agent containing such a viscosity index improver is used as a cooling liquid, the cooling loss at low temperature is reduced, In addition, the cooling capacity at high temperatures cannot be maintained.

特開平8−183950号公報JP-A-8-183950 特開2010−236064号公報JP 2010-236064 A 特開平9−227859号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-227859 特開2011−137089号公報JP 2011-137089 A 特開2011−132285号公報JP 2011-132285 A 特開2011−121991号公報JP 2011-121991 A

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。具体的には、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な冷却液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。   It is an object of the present invention to provide a coolant composition that can improve the fuel efficiency of an internal combustion engine and a method for operating an internal combustion engine using the same. Specifically, an object of the present invention is to provide a cooling liquid composition that can reduce cooling loss at low temperatures and maintain cooling capacity at high temperatures, and an operating method of an internal combustion engine using the same.

本発明者らは、特定のセルロース誘導体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。   The inventors have added a specific cellulose derivative as a viscosity property improver to make the kinematic viscosity of the coolant composition within a specific range, thereby reducing cooling loss at low temperatures and cooling capability at high temperatures. It has been found that the fuel efficiency of the internal combustion engine is greatly improved.

すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
(1)粘度特性改良剤としてのセルロース誘導体、及び基剤を含有し、
セルロース誘導体が、水溶性であって、かつ100℃において熱ゲル化せず、
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8.5mm/秒以上であり、かつ100℃で2.0mm/秒以下である冷却液組成物。
(2)セルロース誘導体が、式(1):

Figure 0006169855
[式中、
、R及びRは、−(CHCHO)−H、−CHCOOX、式(2):
Figure 0006169855
で表される基、式(3):
Figure 0006169855
で表される基及び水素原子からなる群から独立して選択され、ここで、nは1〜3の整数であり、Xはナトリウム又はカリウムであり、
ただし、R、R及びRのすべてが水素原子となることはない。]
で表される繰り返し単位からなる化合物であり、分子量が5万〜160万である、上記(1)に記載の冷却液組成物。
(3)セルロース誘導体を、組成物100質量部に対して、0.05〜1.2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)のいずれかの冷却液組成物を内燃機関の冷却液として用いる、内燃機関の運転方法。 That is, the present invention includes the following inventions.
(1) Contains a cellulose derivative as a viscosity property improver and a base,
The cellulose derivative is water soluble and does not thermally gel at 100 ° C.
The base contains at least one alcohol selected from the group consisting of monohydric alcohols, dihydric alcohols, trihydric alcohols and glycol monoalkyl ethers and / or water;
A coolant composition having a kinematic viscosity of 8.5 mm 2 / sec or more at 25 ° C. and 2.0 mm 2 / sec or less at 100 ° C.
(2) The cellulose derivative has the formula (1):
Figure 0006169855
[Where:
R 1 , R 2 and R 3 are — (CH 2 CH 2 O) n —H, —CH 2 COOX, Formula (2):
Figure 0006169855
A group represented by formula (3):
Figure 0006169855
Independently selected from the group consisting of a group represented by: and a hydrogen atom, wherein n is an integer from 1 to 3, X is sodium or potassium,
However, not all of R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms. ]
The coolant composition according to (1) above, which is a compound composed of a repeating unit represented by the formula (1) and has a molecular weight of 50,000 to 1,600,000.
(3) The coolant composition according to (1) or (2) above, containing 0.05 to 1.2 parts by mass of the cellulose derivative with respect to 100 parts by mass of the composition.
(4) A method for operating an internal combustion engine, wherein the coolant composition according to any one of (1) to (3) is used as a coolant for the internal combustion engine.

本発明の冷却液組成物によれば、内燃機関の燃費効果を向上させることができる。   According to the coolant composition of the present invention, the fuel efficiency effect of the internal combustion engine can be improved.

図1は、実施例において使用した暖機性能及び冷却性能評価装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a warm-up performance and cooling performance evaluation apparatus used in the examples.

以下、更に詳細に本発明を説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本発明の冷却液組成物は、粘度特性改良剤としての特定のセルロース誘導体を含み、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。   The coolant composition of the present invention contains a specific cellulose derivative as a viscosity property improver, and thereby has a specific kinematic viscosity at low temperatures and high temperatures. In the present invention, low temperature means 25 ° C., and high temperature means 100 ° C.

本発明に用いられるセルロース誘導体は、水溶性であって、かつ100℃において熱ゲル化しないものであれば特に限定されない。ここで、「水溶性である」とは、セルロース誘導体0.1gを水100mlに添加した後、混合液を80℃に昇温し、その後60分間撹拌し、25℃まで撹拌冷却したときに析出不溶解分を有さないことを意味する。また「熱ゲル化」とは、加熱によりゲル化することを言う。本発明に用いられるセルロース誘導体としては、例えば、低温において直線状の分子同士が水素結合で絡み合い、高温において水素結合が切断されて個々の分子が分散する性質を有するものが挙げられる。   The cellulose derivative used in the present invention is not particularly limited as long as it is water-soluble and does not gel at 100 ° C. Here, “water-soluble” means that when 0.1 g of a cellulose derivative is added to 100 ml of water, the mixture is heated to 80 ° C., then stirred for 60 minutes, and stirred and cooled to 25 ° C. It means having no insoluble matter. Further, “thermal gelation” refers to gelation by heating. Examples of the cellulose derivative used in the present invention include those having a property that linear molecules are entangled with each other by hydrogen bonds at a low temperature, and the hydrogen bonds are broken at a high temperature to disperse individual molecules.

上記セルロース誘導体は下記式(1):

Figure 0006169855
[式中、
、R及びRは、−(CHCHO)−H、−CHCOOX、式(2):
Figure 0006169855
で表される基、式(3):
Figure 0006169855
で表される基及び水素原子からなる群から独立して選択され、ここで、nは1〜3の整数であり、Xはナトリウム又はカリウムであり、
ただし、R、R及びRのすべてが水素原子となることはない。]
で表される繰り返し単位からなる化合物であることが好ましい。 The cellulose derivative is represented by the following formula (1):
Figure 0006169855
[Where:
R 1 , R 2 and R 3 are — (CH 2 CH 2 O) n —H, —CH 2 COOX, Formula (2):
Figure 0006169855
A group represented by formula (3):
Figure 0006169855
Independently selected from the group consisting of a group represented by: and a hydrogen atom, wherein n is an integer from 1 to 3, X is sodium or potassium,
However, not all of R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms. ]
It is preferable that it is a compound which consists of a repeating unit represented by these.

上記セルロース誘導体の具体例としては、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース塩及びカチオン化セルロースから選択される少なくとも1種が挙げられる。これらの中で、入手性の観点から、ヒドロキシエチルセルロースを用いることが好ましい。ヒドロキシエチルセルロースとしては、特に、式(1)において、R、R及びRが−(CHCHO)−H及び水素原子から独立して選択され、ここで、nは1〜3の整数であり、ただし、R、R及びRのすべてが水素原子となることはない化合物が挙げられる。カルボキシメチルセルロース塩としては、特に、式(1)において、R及びRが水素原子であり、Rが−CHCOOXであり、ここで、Xはナトリウム又はカリウムである化合物が挙げられる。カチオン化セルロースとしては、特に、式(1)において、R及びRが水素原子であり、Rが式(2)で表される基、又は(3)で表される基であり、ここで、nは1〜3の整数である化合物が挙げられる。 Specific examples of the cellulose derivative include at least one selected from hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose salt and cationized cellulose. Among these, it is preferable to use hydroxyethyl cellulose from the viewpoint of availability. As hydroxyethyl cellulose, in particular, in formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are independently selected from — (CH 2 CH 2 O) n —H and a hydrogen atom, where n is 1 to 1 Examples thereof include compounds in which R is an integer of 3 , and all of R 1 , R 2 and R 3 are not hydrogen atoms. Examples of the carboxymethyl cellulose salt include compounds in which, in formula (1), R 1 and R 2 are hydrogen atoms and R 3 is —CH 2 COOX, where X is sodium or potassium. As the cationized cellulose, in particular, in formula (1), R 1 and R 2 are hydrogen atoms, R 3 is a group represented by formula (2), or a group represented by (3), Here, the compound whose n is an integer of 1-3 is mentioned.

上記セルロース誘導体の分子量は、増粘効果及び基剤への良好な溶解性を得る観点から、5万〜160万であることが好ましく、50万〜156万であることが特に好ましい。   The molecular weight of the cellulose derivative is preferably from 50,000 to 1,600,000, particularly preferably from 500,000 to 1,560,000, from the viewpoint of obtaining a thickening effect and good solubility in the base.

本発明の冷却液組成物において、上記セルロース誘導体の配合量は、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0.05〜1.2であることが好ましく、0.07〜1質量部であることが特に好ましく、0.08〜0.5質量部であることがさらに特に好ましい。また、上記セルロース誘導体として、比較的大きい分子量、例えば50万〜160万の分子量を有するものを使用した場合、その配合量は、組成物100質量部に対して0.07〜0.5質量部であることが好ましい。上記セルロース誘導体として、比較的小さい分子量、例えば5万〜50万の分子量を有するものを使用した場合、その配合量は、組成物100質量部に対して0.5〜1.0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。   In the cooling liquid composition of the present invention, the blending amount of the cellulose derivative is not particularly limited as long as the kinematic viscosity of the cooling liquid composition at a low temperature and a high temperature can be within the predetermined range. It is preferable that it is 0.05-1.2 with respect to 100 mass parts, it is especially preferable that it is 0.07-1 mass part, and it is still more preferable that it is 0.08-0.5 mass part. Further, when a cellulose derivative having a relatively large molecular weight, for example, a molecular weight of 500,000 to 1,600,000 is used, the blending amount is 0.07 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the composition. It is preferable that When the cellulose derivative having a relatively small molecular weight, for example, a molecular weight of 50,000 to 500,000 is used, the blending amount is 0.5 to 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the composition. It is preferable. In the coolant composition of the present invention, the above various viscosity characteristic improvers can be used in combination.

本発明の冷却液組成物は、動粘度が、25℃で8.5mm/秒以上であり、かつ100℃で2.0mm/秒以下である。 The coolant composition of the present invention has a kinematic viscosity of 8.5 mm 2 / sec or more at 25 ° C. and 2.0 mm 2 / sec or less at 100 ° C.

本発明の冷却液組成物は、25℃における動粘度が8.5mm/秒以上、好ましくは8.5〜3000mm/秒、特に好ましくは10〜2000mm/秒、さらに特に好ましくは17.5〜1000mm/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3000mm/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8.5mm/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。 The coolant composition of the present invention has a kinematic viscosity at 25 ° C. of 8.5 mm 2 / sec or more, preferably 8.5 to 3000 mm 2 / sec, particularly preferably 10 to 2000 mm 2 / sec, and particularly preferably 17. Since it is as high as 5 to 1000 mm 2 / sec, the heat dissipation at low temperatures is low and the cooling loss is low. When the kinematic viscosity at 25 ° C. is 3000 mm 2 / sec or less, the coolant composition of the present invention is preferable in that it can avoid a load on the water pump and prevent deterioration of fuel consumption of the internal combustion engine. Moreover, since the kinematic viscosity in 25 degreeC is 8.5 mm < 2 > / sec or more, the cooling fluid composition of this invention has a kinematic viscosity higher than the conventional 80% ethylene glycol cooling fluid. The ethylene glycol coolant cannot be used as a coolant because the flash point is generated when the ethylene glycol concentration exceeds 80%.

本発明の冷却液組成物は、100℃における動粘度が2.0mm/秒以下、好ましくは0.3〜2.0mm/秒、特に好ましくは0.3〜1.5mm/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0.3mm/秒である。 The coolant composition of the present invention has a kinematic viscosity at 100 ° C. of 2.0 mm 2 / sec or less, preferably 0.3 to 2.0 mm 2 / sec, particularly preferably 0.3 to 1.5 mm 2 / sec. Since it is low, the cooling capability at a high temperature is maintained, and overheating can be prevented. The cooling capacity of the cooling liquid composition can be evaluated, for example, by measuring the radiator heat transmittance. The kinematic viscosity at 100 ° C. of a 100% water coolant is 0.3 mm 2 / sec.

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86〜99.99質量部であることが好ましく、94.5〜99.9質量部であることが特に好ましい。   The coolant composition of the present invention preferably contains a base having antifreezing properties. The compounding amount of the base is preferably 86 to 99.99 parts by mass and particularly preferably 94.5 to 99.9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the composition.

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。   The base contains at least one alcohol selected from the group consisting of monohydric alcohols, dihydric alcohols, trihydric alcohols and glycol monoalkyl ethers and / or water. If antifreeze is not required, the base may be water alone.

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。   As monohydric alcohol, what consists of 1 type, or 2 or more types of mixtures chosen from methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, and octanol, for example can be mentioned.

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。   Examples of the dihydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, and hexylene glycol. What consists of 1 type, or 2 or more types of mixtures chosen from among these can be mentioned.

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。   Examples of the trihydric alcohol include one or more selected from glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, 5-methyl-1,2,4-heptanetriol, and 1,2,6-hexanetriol. The thing which consists of a mixture can be mentioned.

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。   Examples of the glycol monoalkyl ether include ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol. Mention may be made of one or a mixture of two or more selected from monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether and tetraethylene glycol monobutyl ether.

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。   Among the above bases, ethylene glycol, propylene glycol, and 1,3-propanediol are preferable from the viewpoints of handleability, cost, and availability.

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8.9〜98.83が好ましく、22.25〜98.83が特に好ましい。   The blending amount of the alcohols is preferably 8.9 to 98.83, particularly preferably 22.25 to 98.83 with respect to 100 parts by mass of the composition in consideration of antifreezing properties.

上記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0.89〜89.85が好ましく、0.89〜74.87が特に好ましい。   As said water, ion-exchange water is preferable. 0.89-89.85 is preferable with respect to 100 mass parts of compositions, and 0.89-74.87 is especially preferable with respect to 100 mass parts of compositions.

上記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が好ましく、40:60〜75:25が特に好ましい。   When the base contains water and alcohols, the mixing ratio of water and alcohols can be arbitrarily adjusted in consideration of antifreezing and flammability. The ratio of water and alcohol in the base is preferably 20:80 to 90:10, and particularly preferably 40:60 to 75:25, from the viewpoint of avoiding the flash point.

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。   In the cooling liquid composition of the present invention, other additives can be blended with the base as needed within the range not impairing the effects of the present invention, in addition to the viscosity property improving agent.

例えば、本発明の冷却組成物には、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、脂肪族カルボン酸及び/又はその塩、リン酸及び/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。   For example, the cooling composition of the present invention includes at least one or more rust preventives in a range that does not affect kinematic viscosity in order to effectively suppress corrosion of the metal used in the engine coolant path. Can be made. Antirust agents include aliphatic carboxylic acids and / or salts thereof, phosphoric acid and / or salts thereof, aromatic carboxylic acids and / or salts thereof, triazoles, thiazoles, silicates, nitrates, nitrites, boron Any one or a mixture of two or more of acid salts, molybdates and amine salts can be mentioned.

また、本発明の冷却組成物には、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのpH調整剤、消泡剤、着色剤、染料又は分散剤など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。   In addition, for example, a pH adjusting agent such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, an antifoaming agent, a colorant, a dye, or a dispersing agent is appropriately added to the cooling composition of the present invention as long as it does not affect kinematic viscosity. be able to.

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。   The total amount of the other additives is usually 10 parts by mass or less, preferably 5 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the composition.

本発明の冷却液組成物は、冷却液組成物を内燃機関の冷却液として用いることができる。   The coolant composition of the present invention can be used as a coolant for an internal combustion engine.

本発明は、上記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0.15〜99.9質量部含有することが好ましく、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。
The present invention also relates to a concentrated composition for obtaining the coolant composition. The concentrated composition of the present invention is a composition comprising the above-mentioned viscosity property improving agent and the above-mentioned base. The cooling liquid composition of the present invention can be obtained by adding the remaining base and optionally other additives to the concentrated composition of the present invention. The base contained in the concentrated composition of the present invention may be the same as or different from the base further added to obtain the coolant composition. The concentrated composition of the present invention preferably contains 0.1 to 99.9 parts by mass of the above-mentioned viscosity characteristic improving agent with respect to 100 parts by mass of the concentrated composition, and the above-mentioned base with respect to 100 parts by mass of the concentrated composition. It is preferable to contain 1-99.9 mass parts.
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to the range of an Example.

[実施例1]
エチレングリコール47.93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、粘度特性改良剤としてのヒドロキシエチルセルロース(分子量156万)0.07質量部を添加した後、混合液を80℃に昇温し、その後60分攪拌し、撹拌冷却して冷却液組成物を得た。
[Example 1]
47.93 parts by mass of ethylene glycol and 50 parts by mass of ion-exchanged water were mixed, and 2 parts by mass of disodium sebacate as a rust inhibitor was added and mixed. After adding 0.07 part by mass of hydroxyethyl cellulose (molecular weight: 1,560,000) as a viscosity property improver to the obtained mixture, the mixture was heated to 80 ° C., then stirred for 60 minutes, stirred and cooled. A coolant composition was obtained.

[実施例2]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤としてヒドロキシエチルセルロース(分子量5万)1質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Example 2]
The coolant was used in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol, ion-exchanged water, and a rust inhibitor were used in the amounts shown in Table 1, and 1 part by mass of hydroxyethyl cellulose (molecular weight: 50,000) was used as a viscosity property improver. A composition was obtained.

[実施例3]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤としてカルボキシメチルセルロース塩(分子量150万)0.1質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Example 3]
Example 1 was used except that ethylene glycol, ion-exchanged water and a rust inhibitor were used in the amounts shown in Table 1, and 0.1 part by mass of a carboxymethyl cellulose salt (molecular weight 1,500,000) was used as a viscosity characteristic improver. As a result, a coolant composition was obtained.

[実施例4]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤としてカルボキシメチルセルロース塩(分子量25万)0.6質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Example 4]
Example 1 was used except that ethylene glycol, ion-exchanged water and a rust inhibitor were used in the amounts shown in Table 1, and 0.6 parts by mass of a carboxymethyl cellulose salt (molecular weight 250,000) was used as a viscosity characteristic improver. As a result, a coolant composition was obtained.

[実施例5]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤としてカチオン化セルロース(分子量150万)0.1質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Example 5]
Example 1 was used except that ethylene glycol, ion-exchanged water, and a rust inhibitor were used in the amounts shown in Table 1, and 0.1 parts by mass of cationized cellulose (molecular weight 1,500,000) was used as a viscosity property improver. As a result, a coolant composition was obtained.

[実施例6]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤としてカチオン化セルロース(分子量60万)0.5質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Example 6]
Example 1 was used except that ethylene glycol, ion-exchanged water and a rust inhibitor were used in the amounts shown in Table 1, and 0.5 parts by mass of cationized cellulose (molecular weight: 600,000) was used as a viscosity property improver. As a result, a coolant composition was obtained.

[比較例1]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤の代わりにエチルセルロース0.1質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Comparative Example 1]
A coolant composition in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol, ion-exchanged water and an antirust agent were used in the amounts shown in Table 1, and 0.1 parts by mass of ethyl cellulose was used in place of the viscosity property improver. Got.

[比較例2]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤の代わりにエチルヒドロキシエチルセルロース0.1質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Comparative Example 2]
The coolant was used in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol, ion-exchanged water, and a rust inhibitor were used in the amounts shown in Table 1, and 0.1 parts by mass of ethyl hydroxyethyl cellulose was used instead of the viscosity property improver. A composition was obtained.

[比較例3]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤の代わりにカルボキシメチルエチルセルロース0.1質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Comparative Example 3]
The coolant was used in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol, ion-exchanged water and an antirust agent were used in the amounts shown in Table 1, and 0.1 part by mass of carboxymethylethylcellulose was used instead of the viscosity property improver. A composition was obtained.

[比較例4]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤の代わりにヒドロキシプロピルメチルセルロース0.1質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Comparative Example 4]
The coolant was used in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol, ion-exchanged water, and a rust inhibitor were used in the amounts shown in Table 1, and 0.1 part by mass of hydroxypropylmethylcellulose was used instead of the viscosity property improver. A composition was obtained.

[比較例5]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤の代わりにメチルセルロース0.1質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Comparative Example 5]
A coolant composition in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol, ion-exchanged water and an antirust agent were used in the amounts shown in Table 1, and 0.1 parts by mass of methylcellulose was used in place of the viscosity property improver. Got.

[比較例6]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤の代わりにヒドロキシプロピルセルロース0.1質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Comparative Example 6]
Coolant as in Example 1 except that ethylene glycol, ion-exchanged water, and a rust inhibitor are used in the amounts shown in Table 1, and 0.1 part by mass of hydroxypropylcellulose is used in place of the viscosity property improver. A composition was obtained.

[比較例7]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤の代わりにカルボキシビニルポリマー0.2質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Comparative Example 7]
The coolant was used in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol, ion-exchanged water and an antirust agent were used in the amounts shown in Table 1, and 0.2 parts by mass of carboxyvinyl polymer was used instead of the viscosity property improver. A composition was obtained.

[比較例8]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤を用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。比較例8の冷却液組成物を、暖機性能及び冷却性能の基準とした。
[Comparative Example 8]
A coolant composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol, ion-exchanged water, and a rust inhibitor were used in the amounts shown in Table 1, and no viscosity property improver was used. The coolant composition of Comparative Example 8 was used as a reference for warm-up performance and cooling performance.

[比較例9]
イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、エチレングリコール及び粘度特性改良剤を用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Comparative Example 9]
A coolant composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that ion-exchanged water and an antirust agent were used in the amounts shown in Table 1 and ethylene glycol and a viscosity property improver were not used.

[比較例10]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤としてのヒドロキシエチルセルロース(分子量156万)を0.005質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Comparative Example 10]
Example 1 was used except that ethylene glycol, ion-exchanged water, and a rust inhibitor were used in the amounts shown in Table 1, and 0.005 parts by mass of hydroxyethyl cellulose (molecular weight: 1,560,000) as a viscosity property improver was used. Thus, a coolant composition was obtained.

[比較例11]
エチレングリコール、イオン交換水及び防錆剤を表1に示す量で使用し、粘度特性改良剤としてヒドロキシエチルセルロース(分子量5万)1.4質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして冷却液組成物を得た。
[Comparative Example 11]
Example 1 was used except that ethylene glycol, ion-exchanged water, and a rust inhibitor were used in the amounts shown in Table 1, and 1.4 parts by mass of hydroxyethyl cellulose (molecular weight: 50,000) was used as a viscosity property improver. A coolant composition was obtained.

実施例1−6及び比較例1−11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。   The kinematic viscosities at 25 ° C. and 100 ° C. of the coolant compositions obtained in Example 1-6 and Comparative Example 1-11 were measured, and the thermal characteristics (warming-up performance and cooling performance) were evaluated.

<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。
(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。
<Measurement of kinematic viscosity>
The kinematic viscosity at 25 ° C. and 100 ° C. of the coolant composition is JIS K 2283 or ASTM D445. The measurement was performed according to a test method using a D446 glass capillary viscometer. Specifically, it measured by the following method.
(1) A Ubbelohde viscometer defined in JIS K 2283 was prepared, and a specified amount of the sample was filled while being tilted so that bubbles did not enter.
(2) The viscometer filled with the sample was conditioned in a constant temperature water bath for 15 minutes.
(3) The sample was sucked up to the upper time mark and then naturally dropped, and the time for the meniscus to pass from the upper part to the lower part of the time mark was measured.
(4) When the measurement time was less than 200 seconds, the viscometer was replaced and the operations (1) to (3) were performed.
(5) When the measurement is performed twice using a viscometer with a measurement time of 200 seconds or more, and the difference in the measurement time is within 0.2% of the average value, the average measurement time and the viscometer used The kinematic viscosity was calculated from the viscometer constant.

<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8の結果(240秒)を基準値1.0とした。
<Warm-up performance>
The warm-up performance was measured by using a simple thermal property evaluation test apparatus (see FIG. 1) at room temperature of 25 ° C., and measuring the time until the aluminum casting was heated from 25 ° C. to 60 ° C. The result of Comparative Example 8 (240 seconds) was set to a reference value of 1.0.

<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8の結果(300秒)を基準値1.0とした。
<Cooling performance>
The warm-up performance was measured using a simple thermal property evaluation test apparatus (see FIG. 1) at room temperature of 25 ° C., and the time until the aluminum casting was cooled from 90 ° C. to 80 ° C. was measured. The result of Comparative Example 8 (300 seconds) was taken as the reference value 1.0.

表1に、実施例1−6及び比較例1−11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。尚、表1における比較例5及び6以外の溶解性は25℃における結果を示す。   Table 1 shows the measurement results of the kinematic viscosity, warm-up performance, and cooling performance of the coolant compositions obtained in Example 1-6 and Comparative Example 1-11. The solubility in Table 1 other than Comparative Examples 5 and 6 shows the results at 25 ° C.

Figure 0006169855
Figure 0006169855
Figure 0006169855
Figure 0006169855
Figure 0006169855
Figure 0006169855

表1より、実施例1−6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8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。   From Table 1, the coolant composition of Example 1-6 has a high kinematic viscosity at low temperatures and a sufficient decrease in kinematic viscosity at high temperatures. It can be seen that the warm-up performance is further improved and the cooling performance is maintained.

比較例10は、粘度特性改良剤の含有量が十分でないため、粘度特性改良剤としての効果がみられないことがわかる。   It can be seen that Comparative Example 10 does not have an effect as a viscosity property improver because the content of the viscosity property improver is not sufficient.

比較例11は、粘度特性改良剤の含有量が多いため、低温時における動粘度が高く、暖機性能は改善されているが、高温において動粘度の低下が小さく、冷却性能が劣ることがわかる。   In Comparative Example 11, the content of the viscosity property improver is large, so the kinematic viscosity at low temperature is high and the warm-up performance is improved, but the decrease in kinematic viscosity at high temperature is small and the cooling performance is inferior. .

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。   The coolant composition of the present invention is suitable for cooling vehicles, vehicles such as automobiles, working vehicles (trucks, heavy machinery, etc.), ships, aircraft, generators, internal combustion engines (including hybrid systems) of air conditioning systems (including hybrid systems), batteries, and inverters. Used for.

Claims (5)

粘度特性改良剤としてのセルロース誘導体、及び基剤を含有し、
セルロース誘導体が、水溶性であって、かつ100℃において熱ゲル化せず、
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、
一価アルコールが、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール及びオクタノールからなる群から選ばれる1種又は2種以上の混合物であり、
動粘度が、25℃で8.5mm/秒以上であり、かつ100℃で2.0mm/秒以下である冷却液組成物(但し、ーボンナノチューブを含有する冷却液組成物を除く)。
Containing a cellulose derivative as a viscosity property improver, and a base,
The cellulose derivative is water soluble and does not thermally gel at 100 ° C.
The base contains at least one alcohol selected from the group consisting of monohydric alcohols, dihydric alcohols, trihydric alcohols and glycol monoalkyl ethers and / or water;
The monohydric alcohol is one or a mixture of two or more selected from the group consisting of butanol, pentanol, hexanol, heptanol and octanol,
Kinematic viscosity, except 25 ° C. in it at 8.5 mm 2 / sec or more and 2.0 mm 2 / sec or less is coolant composition at 100 ° C. (provided that coolant compositions containing mosquitoes over carbon nanotubes ).
セルロース誘導体が、以下:
式(1):
Figure 0006169855
[式中、R、R及びRが−(CHCHO)−H及び水素原子から独立して選択され、ここで、nは1〜3の整数であり、ただし、R、R及びRのすべてが水素原子となることはない。]
で表される繰り返し単位からなるヒドロキシエチルセルロース;
式(1)[式中、R及びRが水素原子であり、Rが−CHCOOXであり、ここで、Xはナトリウム又はカリウムである。]で表される繰り返し単位からなるカルボキシメチルセルロース塩;及び
式(1)[式中、R及びRが水素原子であり、Rが式(2):
Figure 0006169855
で表される基、又は式(3):
Figure 0006169855
で表される基であり、ここで、nは1〜3の整数である。]で表される繰り返し単位からなるカチオン化セルロースから選択される少なくとも1種であり、
分子量が5万〜160万である、請求項1記載の冷却液組成物。
Cellulose derivatives are:
Formula (1):
Figure 0006169855
[Wherein R 1 , R 2 and R 3 are independently selected from — (CH 2 CH 2 O) n —H and a hydrogen atom, wherein n is an integer of 1 to 3, provided that R 1 , R 2 and R 3 are not all hydrogen atoms. ]
Hydroxyethyl cellulose comprising repeating units represented by:
Formula (1) [wherein, R 1 and R 2 are hydrogen atoms, and R 3 is —CH 2 COOX, wherein X is sodium or potassium. And a carboxymethyl cellulose salt comprising a repeating unit represented by formula (1): wherein R 1 and R 2 are a hydrogen atom, and R 3 is a formula (2):
Figure 0006169855
Or a group represented by formula (3):
Figure 0006169855
Where n is an integer of 1 to 3. At least one selected from cationic celluloses consisting of repeating units represented by
The coolant composition according to claim 1 , wherein the molecular weight is 50,000 to 1.6 million.
セルロース誘導体の分子量が50万〜156万である、請求項1又は2に記載の冷却液組成物。 The coolant composition according to claim 1 or 2 , wherein the molecular weight of the cellulose derivative is 500,000 to 1,560,000. セルロース誘導体を、組成物100質量部に対して、0.05〜1.2質量部含有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の冷却液組成物。 The coolant composition according to any one of claims 1 to 3 , comprising 0.05 to 1.2 parts by mass of the cellulose derivative with respect to 100 parts by mass of the composition. 請求項1〜のいずれか1項に記載の冷却液組成物を内燃機関の冷却液として用いる、内燃機関の運転方法。 The operating method of an internal combustion engine using the cooling fluid composition of any one of Claims 1-4 as a cooling fluid of an internal combustion engine.
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