JPH0214385B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は液冷式内燃機関の冷却水凍結防止に使
用するグリコール類、水および腐食抑制剤とから
なる不凍液に関する。さらに詳しくは自動車エン
ジンの冷却液として、凍結防止の他に、防錆、防
食等の自動車エンジンの冷却系統の機能維持に効
果を発揮する不凍液に関するものである。 従来、液冷式内燃機関、たとえば自動車エンジ
ンの冷却液は寒期の凍結を防止するためアルコー
ル類またはグリコール類を主剤とし、これに各種
の腐食抑制剤を添加して不凍性および防食性を兼
ね備えた不凍液が使用されている。 一般的に使用されているアルコール類としては
メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロ
ピルアルコール等が、グリコール類としてエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレ
ングリコール、グリセリン等が単独あるいは混合
して用いられている。これらの中で特にモノエチ
レングリコールを主剤とする不凍液が自動車エン
ジンの冷却系統の冷却液として使用される。 モノエチレングリコール水溶液の場合、30容量
％で−15.5℃、50容量％で−37.0までの凍結防止
効果が得られる。 アルコール類またはグリコール類は空気と接触
することにより酸化され、酸性のアルコール類ま
たはグリコール類の酸化物が生成する。50〜100
℃の高温度の条件ではアルコール類またはグリコ
ール類の酸化物の生成は、なおいつそう促進され
る。この酸性のアルコール類またはグリコール類
は内燃機関の冷却系統、特に自動車エンジンを構
成する各種金属の腐食を著しく促進する。内燃機
関の冷却系統を構成する各種金属の腐食は腐食生
成物析出付着による熱伝導率の低下あるいはラジ
エーター管部の閉塞等が起りエンジンのオーバー
ヒートを起こす原因となる。 アルコール類またはグリコール類を主成分とす
る不凍液はアルコール類またはグリコール類その
ものに防食効果がないため腐食抑制剤が添加され
る。 防食剤としては、ホウ砂、亜硫酸ソーダ、リン
酸、硅酸塩、安息香酸ナトリウム、メルカプトベ
ンゾチアゾールのナトリウム塩、ベンゾトリアゾ
ール、トリルトリアゾール、トリエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミ
ン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパ
ノールアミン、モノイソプロパノールアミン、シ
クロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヒドラ
ジン、ピリジン、モルホリン等から選ばれる少な
くとも一種添加したものが使用される。これらの
中で代表的なものは、ホウ砂、トリエタノールア
ミンのリン酸塩、安息香酸ソーダ、亜硫酸ソーダ
およびケイ酸ソーダを挙げることができる。ホウ
砂は鋳鉄製エンジンの防食剤として有効とされ多
用されてきたが、近年省資源、省エネルギーのた
めに自動車部品の軽量化に伴いアルミニウム部品
が採用されるに及びアルミニウム材質に対する防
食性に欠点を有することが問題となつてきた。 ホウ砂が添加されたエチレングリコール水溶液
は、自動車エンジンの冷却系統に使用された場
合、エンジンのシリンダーヘツドやシリンダーブ
ロツクの材質であるアルミ合金を腐食し、その腐
食性成物がラジエーターを閉塞することが知られ
ている。 一方、トリエタノールアミンのリン酸塩は鉄系
及びアルミニウム材に対して防食性が優れ、ホウ
砂に代る防食剤として使用されてきたがその後ト
リエタノールアミンと亜硝酸塩の共存によりニト
ロソアミンを生成するという報告がなされてお
り、アミン類と亜硝酸塩の共存を避けることが望
ましい。また、安息香酸ソーダは単独ではこれら
防食剤に代るだけの効果は期待できない。 これに対してケイ酸ソーダも腐食抑制剤として
有効であるが、長時間の貯蔵中にケイ酸ソーダが
ゲル化分離しやすいという問題がある。 即ち、本発明の目的とするところは、アミン類
を含まない組成物にて特にアルミニウム防食性に
優れた不凍液を提供することにある。そして本発
明者らは鋭意検討の結果、ジエチレングリコール
またはトリエチレングリコール、モリブデン酸塩
またはタングステン酸塩およびリン酸またはその
塩類を含有し、PHを6.5〜9.0の範囲に調整するこ
とにより本発明の目的を達成することができた。 本発明は、グリコール類、水および腐食抑制剤
とからなる不凍液において、ジエチレングリコー
ルまたはトリエチレングリコール1.0〜30重量％、
モリブデン酸又はタングステン酸塩0.5〜1.0重量
％、リン酸またはその塩類0.1〜5.0重量％を含有
しPHが6.5〜9.0の範囲であることを特徴とする自
動車エンジン用不凍液に関するものである。 本発明に係わるジエチレングリコールおよびト
リエチレングリコールの添加量は不凍液の原液に
対して1.0〜30重量％、好ましくは５〜15重量％
である。 モリブデン酸塩およびタングステン酸塩として
は、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属
塩が用いられる。添加量は不凍液の原液に対対し
0.05〜1.0重量％、好ましくは0.1〜0.5重量％であ
る。 リン酸およびその塩類としては、正リン酸のほ
かにリチウム、ナトリウム、カリウム等アルカリ
金属の第１〜第３塩を用いることができる。添加
量は不凍液の原液に対して0.1〜5.0重量％、好ま
しくは0.5〜3.0重量％である。 不凍液のPH調整は通常の塩基性物質が使用でき
るが、好ましくはリチウム、ナトリウム、カリウ
ム等のアルカリ金属の水酸化物が用いられる。必
要に応じてリン酸等の酸性物質も使用できる。PH
の範囲としては6.5〜9.0、好ましくは7.0〜8.0で
ある。PHがこの範囲より高いとアルミニウムに対
する防食性が劣り、低い場合には鉄の腐食が起こ
るため、上記範囲内に調整すべきである。 本発明の不凍液はその他の腐食抑制剤および消
泡剤等を配合添加することができる。 その他の腐食抑制剤としては、硝酸塩、亜硝酸
塩、ケイ酸塩、安息香酸塩、Ｐ−tert.−ブチル安
息香酸塩、フタル酸塩、メルカプトベンゾチアゾ
ールソーダ、ベンゾトリアゾールおよびメチルベ
ンゾトリアゾール、バナジン酸塩等が挙げられ
る。 本発明の不凍液は後述する実施例および比較例
の結果より明らかな如く、ジエチレングリコール
またはトリエチレングリコール、モリブデン酸塩
またはタングステン酸塩およびリン酸またはその
塩類を含有し、PHを6.5〜9.0の範囲に調整するこ
とによりアルミニウムに対する腐食防止効果が著
しく改善されるものである。 次に本発明の不凍液について比較例および実施
例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明はこ
れだけに限定されるものではない。

【Ａ】 金属腐食試験方法（JIS−Ｗ−2234（不凍
液）） アルミニウム鋳物、鋳鉄、鋼、黄銅、はん
だ、銅の各金属試験片を用い、調合水（硫酸ナ
トリウム148mg、塩化ナトリウム165mg及び炭酸
水素ナトリウム138mgを蒸留水１に溶解した
もの）で30容量％に希釈した不凍液に浸し、乾
燥空気を100±10ml／minの流量で送り込みな
がら、不凍液温度を88±２℃で336時間保持し
た。試験前後の各金属片の質量を測定し質量の
変化を求めた。 各金属の質量の変化は次式から求めた。 Ｃ＝m₂−m_I／Ｓ ここに、 Ｃ：質量の変化 （mg／cm²） m_I：試験前の試験片の質量 （mg） m₂：試験後の試験片の質量 （mg） Ｓ：試験前の試験片の全表面積 （cm²）

【Ｂ】 伝熱面腐食試験方法 〔1〕 装置 円板状のテストピースの上面が不凍液に接
し、下面よりヒーターにて加熱できるように
し、テストピースを介して熱が不凍液の方に
移動するようにした装置で行なつた。 〔2〕 試験条件 テストピース：アルミニウム鋳物（AC−
2A） テストピースの温度：130℃ 不凍液濃度：30容量％水溶液 不凍液液量：300ml テスト時間：10時間 〔３〕 試験項目 テストピース外観 試験後の液相 試験後の液中アルミニウム濃度 PH 実施例 １〜４ リン酸、モリブテン酸ソーダ、タングステン酸
ソーダ、水酸化カリウム、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、メルカプトベンゾ
チアゾールソーダ、硝酸ソーダ、メチルベンゾト
リアゾール、安息香酸ソーダを水道水５重量部ま
たはモノエチレングリコール95重量部に表−１の
配合比にて溶解し、両液を混合した。 このサンプルについて前記

【Ａ】金属腐食試験
方法（JIS−Ｋ−2234）に従い金属腐食試験を行
つた。結果は表−１の通りであつた。また、アル
ミニウム鋳物（AC−2A）を用いて前記

【Ｂ】伝
熱面腐食試験方法に従い伝熱面腐食試験を行つ
た。結果は表−１の通りであつた。 比較例 １〜４ 実施例１〜４と同様に表−１の配合比にて調製
したサンプルを試験した。結果は表−１の通りで
あつた。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ グリコール類、水および腐食抑制剤とからな
   る不凍液において、ジエチレングリコールまたは
   トリエチレングリコール1.0〜30重量％、モリブ
   デン酸又はタングステン酸塩0.5〜1.0重量％、リ
   ン酸またはその塩類0.1〜5.0重量％を含有しPHが
   6.5〜9.0の範囲であることを特徴とする自動車エ
   ンジン用不凍液。