JP7277097B2 - 自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物 - Google Patents
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Description
本発明に関するポリマー樹脂は、被覆又は未被覆の金属表面と結合するように選択される。ポリマー樹脂は、好ましくはアクリレート、より好ましくはメチルメタクリレート-エチルアクリレートコポリマー、又はメチルメタクリレート-ブチルアクリレートコポリマーである。理論に縛られることは望まないが、小さな懸垂基を存在させることによって立体障害が最小になり、高い電荷(charge)によって金属に接着するための強い親和力が可能になる。ポリマー樹脂は、最も好ましくはメチルメタクリレートとブチルアクリレートのコポリマーである。コポリマーは、Mz基準を用いて200000~300000ダルトンの間の平均分子量を有していてよい。より好ましくは、コポリマーは、Mz基準を用いて100000~400000ダルトンの間の平均分子量を有する。この材料の分子量を求めるために好適な手段は、Andrzej, R., Piotr, M., Aginieszka, K., "Determination of absolute molar mass distribution", Annals of Warsaw University of Life Sciences-SGGW, Forestry and Wood Technology 2010, No.72, pp.206-2120において見ることができる。
本発明の粒子パッケージは2種類以上の繊維を含む。これらは、本発明においては第1及び第2の繊維と呼ぶ。繊維は好ましくは有機繊維、より好ましくは天然繊維、最も好ましくはセルロース又はセルロースベースの繊維である。有機繊維は、好ましくは木粉及び油糧種子粕繊維である。有機繊維は、好ましくは(光学顕微鏡法によって測定して)異なる平均長のものであり、二峰性繊維長分布を形成する。他の繊維タイプは、例えばポリエチレンテレフタレート及びナイロンのような合成有機繊維である。金属繊維は、ガルバニック腐食を生起させる可能性があるので好ましくない。繊維は、好ましくは標準のエンジン運転温度(ここでは150℃とみなす)より高いガラス転移温度を有し、したがってセルロースが好ましい。
ポリマー樹脂、木粉、及び油糧種子粕の本発明の配合物が一緒に相互作用して、ASTM-D3147-06を用いて求められるように、モノエチレングリコール-水混合物と混合したクーラントの漏れに関して封止を与えることが見出された。これは冷却システムの閉塞を伴わない。理論に縛られることは望まないが、粒子状材料に関する封止能力は、これらの材料が漏れの部位においてどのように挙動するかということと関連していると考えられる。その寸法のために、微細な木粉はスロットを封止するのに十分に大きな塊まで凝集させることができない。その代わりに、不規則な形状の油糧種子粕の片(又は複数の片)を漏れの部位に移動させる。樹脂によって更なる塊及び粘着が与えられて、短時間の内に油糧種子粕の片がそれを通して押出される前に漏れの部位に保持されて、木粉及び樹脂が油糧種子粕の間の空間を満たす。この配合物がそれ自体の上に積層して、最終的に封止が与えられる。選択された樹脂と二峰性粒径分布を有する2つのタイプの繊維状材料の組合せによって、短時間で驚くほど良好な封止が与えられる。これは、木質繊維と油糧種子粕の重合による可能性がある。樹脂が硬化したら、クーラントが樹脂のガラス転移温度に達した後に材料が結合して永久的な封止が形成される。
本発明の幾つかの態様には性能を維持するための添加剤を含ませることができ、消泡剤製品を配合物に加えて発泡を制限することができる。他の態様においては、抗菌剤製品を加えて、冷却システム内における閉塞をもたらす可能性がある微生物の成長を抑止することができる。更に他の態様においては、pHを調節するための緩衝添加剤を配合物中に含ませる。好ましい緩衝範囲はpH6~9、より好ましくはpH6.5~8.0であり、好ましい緩衝剤はクエン酸三ナトリウムである。シリケートバインダーが存在しないので組成物を緩衝することが可能であり、シリケートバインダーは特に高いpHを与え、高温のクーラント液と混合すると、特に腐食性で、使用するのに危険で、特に皮膚又は眼と接触すると危険である。したがって、本組成物ははるかにより安全である。
本発明の具体的態様は以下のとおりである。
[態様1]
自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物であって、ポリマー樹脂及び粒子パッケージを含み、前記粒子パッケージは、第1の繊維長を有する第1の繊維、及びより多い量の第2の繊維長を有する第2の繊維を含む、前記自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様2]
前記第1の繊維と前記第2の繊維との比が1:2~1:12であり、前記第2の繊維は前記第1の繊維よりも長尺である、態様1に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様3]
前記第1の繊維長が50μm~500μmの範囲であり、前記第2の繊維長が1~25μmの範囲である、態様1又は態様2に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様4]
重量平均の第1の繊維長が100μm~300μmであり、重量平均の第2の繊維長が10μm~20μmである、態様3に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様5]
前記第1の繊維が木粉であり、少なくとも90%が100μmのスクリーンによって保持されるが、1%未満が600μmのスクリーンによって保持されるような粒径分布を有する、態様1に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様6]
天然繊維が油糧種子粕及び木粉である、態様1~5のいずれかに記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様7]
前記油糧種子粕が圧搾亜麻仁粕である、態様6に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様8]
前記第1の繊維と前記第2の繊維との重量比が1:4~1:8の間である、態様3~5のいずれかに記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様9]
前記ポリマー樹脂がメチルメタクリレートコポリマーを含む、態様1~8のいずれかに記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様10]
前記ポリマー樹脂が、メチルメタクリレート-エチルアクリレートコポリマー又はメチルメタクリレート-ブチルアクリレートコポリマーの1つを含む、態様9に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様11]
前記ポリマー樹脂が200000~300000ダルトンの間のMz平均分子量を有する、態様1~10のいずれかに記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様12]
前記ポリマー樹脂が30℃~80℃の間のガラス転移温度を有する、態様1~11のいずれかに記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様13]
前記ポリマー樹脂と前記第1及び第2の繊維の合計との重量比が1:0.5~1:1.5の間である、態様1~12のいずれかに記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
[態様14]
態様1~13のいずれかに記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物を用い、前記配合物を自動車エンジン冷却システム中に導入してエンジンを運転することによってクーラントの漏れを補修する方法。
[態様15]
前記自動車エンジン冷却システムがモノエチレングリコール系の冷却液を有する、態様14に記載の方法。
米国規格材料協会からの漏れ止め添加剤性能試験法:ASTM-D3147-06を用いて、開発した配合物を一連の競合製品と一緒に評価した。
本発明は、市販されている現在の製品のいずれよりも高いレベルまで機能した。この新規な配合物は、ASTM-D3147-06封止試験について100%の合格率を示し、その後の3回の排出及び再充填操作の後に有効な封止を維持した。
Claims (12)
- 自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物であって、ポリマー樹脂及び粒子パッケージを含み、前記粒子パッケージは、第1の繊維長を有する第1の繊維、及びより多い量の第2の繊維長を有する第2の繊維を含み、前記ポリマー樹脂がメチルメタクリレートコポリマーを含み、前記ポリマー樹脂が、200000~300000ダルトンの間のMz平均分子量及び30℃~80℃の間のガラス転移温度を有する、前記自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
- 前記第1の繊維と前記第2の繊維との重量比が1:2~1:12であり、前記第2の繊維は前記第1の繊維よりも長尺である、請求項1に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
- 前記第1の繊維長が50μm~500μmの範囲であり、前記第2の繊維長が1~25μmの範囲である、請求項1に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
- 重量平均の第1の繊維長が100μm~300μmであり、重量平均の第2の繊維長が10μm~20μmである、請求項3に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
- 前記第1の繊維が木粉であり、少なくとも90%が100μmのスクリーンによって保持されるが、1%未満が600μmのスクリーンによって保持されるような粒径分布を有する、請求項1に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
- 前記第1の繊維及び前記第2の繊維が天然繊維であり、前記天然繊維が油糧種子粕及び木粉である、請求項1~5のいずれかに記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
- 前記油糧種子粕が圧搾亜麻仁粕である、請求項6に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
- 前記第1の繊維と前記第2の繊維との重量比が1:4~1:8の間である、請求項3~5のいずれかに記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
- 前記ポリマー樹脂が、メチルメタクリレート-エチルアクリレートコポリマー又はメチルメタクリレート-ブチルアクリレートコポリマーの1つを含む、請求項1に記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
- 前記ポリマー樹脂と前記第1及び第2の繊維の合計との重量比が1:0.5~1:1.5の間である、請求項1~9のいずれかに記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物。
- 請求項1~10のいずれかに記載の自動車エンジン冷却システム漏れ止め配合物を用い、前記配合物を自動車エンジン冷却システム中に導入してエンジンを運転することによってクーラントの漏れを補修する方法。
- 前記自動車エンジン冷却システムがモノエチレングリコール系の冷却液を有する、請求項11に記載の方法。
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