JPH05306390A - 芳香族カルボン酸を含有し腐食抑制性を有する不凍液/冷却液組成物 - Google Patents
芳香族カルボン酸を含有し腐食抑制性を有する不凍液/冷却液組成物Info
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Abstract
該冷却系中の金属腐食を抑制し、さらに該使用ずみ冷却
剤の廃棄における重金属による環境汚染を減少させる不
凍液組成物を提供する。 【構成】 組成物の割合として大きな構成割合の液体ア
ルコール凝固点降下剤及び組成物の割合として小さな構
成割合の少なくとも一種のヒドロキシ置換芳香族カルボ
ン酸を含み、該酸が下記に示すようなカルボキシル基に
対して近接した位置にあるヒドロキシル基を有する不凍
液組成物。 【化4】
Description
剤に関し、更に詳しくは、不凍液/冷却液組成物のよう
な水溶液中の腐食抑制剤としてのある特定の酸の使用に
関する。
エンジン冷却系は、銅、はんだ(特に高鉛はんだ)、黄
銅、鋼鉄、鋳鉄、アルミニウム、マグネシウム、および
それらの合金を包含するさまざまな金属を含有してい
る。そのような冷却系中に見出される高温、高圧、およ
び大流量により、又、さまざまなイオンの存在により、
そのような金属への腐食性攻撃の可能性は高い。冷却系
内の腐食生成物の存在は、エンジンの燃焼室からの熱移
動を妨害することがあり、続いて、金属温度が高過ぎる
ためにエンジンの過熱やエンジンの構成要素の損傷の原
因となる。一般論については、Fay,R.H.、“不凍液と氷
結防止流体(Antifreezes and Deicing Fluids) ”、Ki
rk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology(197
8) 、第三巻79〜95頁を参照されたい。
の危険性を実質的に除去するために、その冷却剤の重金
属汚染を減少させるようにとの要求が大きくなりつつあ
るが、これは、安全な廃棄をしたいとする環境上の配慮
から必然的である。
抑制された不凍液/冷却組成物が記載されており、その
中で腐食抑制剤は、(a)アルキル安息香酸またはその
アルカリ金属、アンモニウムもしくはアミン塩;(b)
炭素原子数8〜12の脂肪族一塩基酸またはそのアルカ
リ金属、アンモニウムもしくはアミン塩;および(c)
ヒドロカルビルトリアゾールの組み合わせを包含してい
る。
息香酸のアルカリ金属塩、ジカルボン酸のアルカリ金属
塩およびアルカリ金属硝酸塩を含む腐食抑制剤を含んで
いる非ケイ酸塩不凍液組成物が記載されている。
食抑制剤としてナフタレンジカルボン酸の二塩基酸塩お
よび、場合によっては、トリアゾールを含む不凍液組成
物が記載されている。
凍液組成物が記載されているが、その不凍液組成物は、
アルカノールアミンリン酸塩および複素環式窒素含有化
合物に加えて、アルカリ金属炭酸塩、ホウ砂、アルカリ
金属二クロム酸塩、アルカリ金属ケイ酸塩、亜リン酸、
リン酸、アルカリ金属タングステン酸塩、ベンゾトリア
ゾール、トリルトリアゾール、安息香酸またはトルイル
酸のアルカリ金属塩、フェノールのアルカリ金属塩、ア
ルカノールアミンおよび有機シリコーン化合物よりなる
群から選ばれる従来の腐食抑制剤の有効量を含有する腐
食抑制剤を含んでいる。
4,233,176号には、脂肪族一塩基酸、ある特定
の芳香族酸、潤滑剤、アミンおよび水から調製される非
石油系金属腐食抑制剤が記載されている。
241,014号;第4,241,013号および第
4,241,012号には、不凍液組成物中の腐食抑制
剤としてオキシ安息香酸が記載されている。
香族カルボン酸のアルカリ金属塩(安息香酸ナトリウ
ム)、亜硝酸のアルカリ金属塩(亜硝酸ナトリウム)、
安息香酸のアルキルエステル(安息香酸ブチル)および
トリアゾール構造を有する安定な化合物(ベンゾトリア
ゾール)の混合物を含む腐食抑制剤が記載されている。
その組成物は、プロピレングリコールのようなキャリヤ
ービヒクルに混合され、直接接触又は気相抑制剤とし
て、硫化水素および二酸化炭素の存在下に金属の腐食を
抑制するために用いられる。
402,907号、および第4,366,076号に
は、4−tert−ブチル安息香酸のようなアルキル安息香
酸は金属腐食抑制剤として有用であることが記載されて
いる。
リアミン、酸無水物、及び式R2 −COOH(式中、R
2 はH、炭素原子数1〜12個のアルキル、炭素原子数
1〜5個のヒドロキシアルキル、フェニル、tert−ブチ
ルフェニル、またはスチリル基であり得る)の有機酸の
反応生成物から得られる腐食抑制剤が記載されている。
量の金属抗汚染剤および1分子中に少なくとも炭素原子
12個を有するカルボン酸のアルカノールアミン塩であ
る安定性向上剤を含有する水性潤滑剤組成物が記載され
ている。
−tert−ブチル安息香酸のジエタノールアミン塩と、酸
化された石油留分から誘導された高分子量の炭素原子数
7〜18個の脂肪族カルボン酸混合物との配合物を使用
することが記載されている。
トリアゾールの水溶性アミン塩、tert−ブチル安息香酸
の水溶性アミン塩、亜硝酸塩、および安息香酸塩を含有
する腐食抑制剤を冷却水に添加することにより、内燃機
関用の冷却水系の腐食を抑制する方法が記載されてい
る。
は、防食のための方法および組成物が記載されている。
その組成物は、(a)少なくとも一種の炭素原子数6〜
10個の脂肪族カルボン酸、(b)少なくとも一種の炭
素原子数6〜8個のポリヒドロキシカルボン酸、および
(c)少なくとも一種の芳香族モノカルボン酸を含み、
その酸の各々は、塩生成性陽イオンとの塩として存在し
ている。
t No.76-20709 には、フランス特許第2268791号
が記載されているが、そこには、炭素原子数1〜6のp
−アルキル安息香酸とアルカノールアミンの縮合生成物
である水溶性第一鉄金属腐食抑制剤が開示されている。
リアルキレンポリアミンとネオ酸のアミド反応生成物が
記載されている。反応生成物は、石油または化学薬品を
生成または処理する装置の腐食を抑制するために有用で
あると述べられている。
組成物中大きな構成割合の液体アルコール凝固点降下剤
及び組成物中小さな構成割合の少なくとも一種のヒドロ
キシル置換芳香族カルボン酸を含み、該酸がカルボキシ
ル基に対して近接した位置にあるヒドロキシル基を有す
る、腐食抑制性を有する不凍液組成物に関する。
腐食を抑制すべき金属表面と上記の不凍液組成物を直接
的に接触させることを含む、内燃機関の冷却系中に存在
する金属の腐食を抑制する方法に関する。
液組成物は、優れた鉛保護作用を与えるので、使用済み
不凍液組成物の環境上の損害は大きく減少する。
は従来の腐食抑制剤と組合せて使用する、上記の酸の少
なくとも一つを含む。
カルボン酸である。より詳細には、ヒドロキシル基(−
OH)が、カルボキシル基(−COOH)に近接してい
る場合に、又それが芳香族カルボン酸である場合に、特
に不凍液/冷却液組成物中に用いた場合に、好ましい抗
腐食性が現われることが見出された。具体的には、次に
示すような2−ヒドロキシ安息香酸はその代表である
た位置にある他の芳香族カルボン酸はマンデル酸であ
る。
制剤として充分に機能する。ホモフタル酸はその代表で
ある。
範囲の記載において、「カルボキシル基に対して近接し
た位置にヒドロキシル基を有するヒドロキシル置換芳香
族カルボン酸」という用語又は同様の意味の用語は、ア
ルファカルボキシカルボン酸のような前述の基準に当て
はまるジカルボン酸をも包含することを意図している。
特に、第一及び第二のカルボキシル基が互いに近接して
配置されいる場合、二つの基のうちの1つのOH部(C
O〔OH〕)が、ここで用いる「ヒドロキシル基」と考
えられる。
抑制作用は、カルボキシル基のヒドロキシル基への近接
に原因すると考えられている。より詳細には、酸基が、
保護されるべき金属表面に結合し、一方、ヒドロキシル
基が、有利な電子密度を提供するのである。
は、アルカリ金属ホウ酸塩、アルカリ金属ケイ酸塩、ア
ルカリ金属安息香酸塩、アルカリ金属硝酸塩、アルカリ
金属亜硝酸塩、アルカリ金属モリブデン酸塩、ヒドロカ
ルビルチアゾールおよびそれらの混合物を挙げることが
できる。
酸と混合して使用することができる追加の腐食抑制剤と
しては、炭素原子数8〜12個の脂肪族二塩基酸または
この酸のアルカリ金属、アンモニウム、もしくはアミン
塩が含まれる。たとえば、上記の酸または塩としては、
次のものの一つまたはそれ以上を含むことができる:ス
ベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二
酸、ドデカン二酸、ジシクロペンタジエン二酸、テレフ
タル酸およびその塩ならびにそれらの混合物。セバシン
酸は、特に好ましい。アルカリ金属、アンモニウム、ま
たはアミンは、いずれも二塩基酸塩を生成するために使
用できるが、アルカリ金属が好ましい。ナトリウムとカ
リウムが、二塩基酸塩の生成に好ましいアルカリ金属で
ある。
れた従来のおよび/または追加の腐食抑制剤と組合せて
使用される場合には、結果として生じる腐食抑制性を有
する不凍液/冷却液調合物は、約0.1〜約5重量%の
上記の酸成分と、約0.1〜約5重量%の他の成分を含
むことができる。好ましくは、結果として生じる不凍冷
却液組成物は、約1〜2重量%の上記の酸成分と、約
0.75〜約1.25重量%の他の成分を含む。
内燃機関用冷却液としての不凍液調合物中で使用され
る。本発明の腐食抑制剤は、エンジン冷却系中にあるす
べての金属の腐食を実質的に取り除くが、高鉛はんだお
よびアルミニウムの腐食を取り除くために特に好適であ
る。別の応用例としては、液圧器用流体、水性切削油、
塗料、可溶性油、金属切削流体、航空機の防氷剤、およ
びグリースなどを挙げることができる。これらの応用に
おいて、一塩基酸および二塩基酸の塩は、ナトリウム、
カリウム、リチウム、バリウム、カルシウムおよびマグ
ネシウムを含む金属の水酸化物によって生成されうる。
抑制剤は、それが一つまたはそれ以上の本発明の酸のみ
であろうと、又は上記の他の腐食抑制剤との組合せであ
ろうと、水と混合して使用されて腐食抑制性を有する水
性組成物を生成する。
の腐食抑制剤は、液体アルコール凝固点降下剤と混合し
て使用され、内燃機関の冷却系に使用するための新規な
不凍液/冷却液濃厚組成物を生成する。この不凍液/冷
却液濃厚組成物は、約80〜約99、好ましくは約90
〜約99重量%の水溶性液体アルコール凝固点降下剤、
および約20〜約1重量%の本発明の腐食抑制剤を含む
ことができる。
ルコール凝固点降下剤成分は、グリコールまたはグリコ
ールエーテルでありうる。本発明において主要成分とし
て使用することができるグリコールまたはグリコールエ
ーテルとしては、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ルのようなグリコール;ならびにエチレングリコール、
ジエチレングリコール、プロピレングリコール、および
ジプロピレングリコールのメチル、エチル、プロピル、
もしくはブチルエーテルのようなグリコールモノエーテ
ルが挙げられる。エチレングリコールは、液体アルコー
ル凝固点降下剤成分として特に好ましい。
記の腐食抑制性を有する不凍液/冷却液濃厚組成物は、
約10〜90容積%、好ましくは約25〜75容積%の
水で希釈される。
施態様を更に説明するためのものであり、どのような場
合においても本発明を限定するものとして解釈されるべ
きではない。
の腐食抑制不凍液/冷却液組成物を調製した。比較例に
おいては、本発明ではない対照の不凍液/冷却組成物を
比較目的のために調製した。すべての例において、組成
物は、下記の表Iに示す成分を組み合わせて調製した。
それぞれの成分は、室温(±16℃)及び圧力91〜1
11KPaで混合した。エチレングリコールを混合用容
器中に仕込み、撹拌しながら水酸化ナトリウム、トリル
トリアゾール、脱イオン水、及び酸成分の順で残余の成
分を添加した。
凍液/冷却液組成物の腐食挙動を、ASTM D−13
84ガラス容器腐食試験によって試験した。表IIに、得
られた結果を示した。金属の切取り試片の重量損失が小
さければ小さいほど、特定の調合物の腐食抑制特性が大
きい。負の重量損失は、切取り試片上の保護被覆の形成
による重量増加を意味する。
施例I〜III )の不凍液/冷却液組成物は、高鉛はんだ
に対して優れた腐食保護を、又、アルミニウムに対して
良好な腐食保護を示した。都合の良いことには、本発明
の腐食抑制された不凍液/冷却液組成物は、冷却系成分
の改良された保護を提供し、使用済みエンジン冷却液中
に通常含まれている有害なイオンの量を減少させる。冷
却系が正常に機能するためには、冷却系の金属が、実質
的に新しい状態のままであることが肝要なことである。
より詳細には、腐食は、熱移動を減少させ、漏れに導
き、流れの減少をひきおこし、エンジンの効率及び耐久
性を劇的に減少させる。鉛は、主要な汚染物質であっ
て、EPA(米国環境保護庁)基準によれば、環境に親
和性のある生物学的分解可能のエチレングリコールに基
づいたエンジン冷却剤を、有害な廃棄物に変えるもので
ある。腐食の問題、したがって、重金属汚染(特に鉛)
を減少させることは、当該技術において大きな貢献とな
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 組成物中大きな構成割合の液体アルコー
ル凝固点降下剤及び組成物中小さな構成割合の少なくと
も一種のヒドロキシル置換芳香族カルボン酸を含み、該
酸がカルボキシル基に対して近接した位置にヒドロキシ
ル基を有する、不凍液組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載の不凍液組成物と腐食を抑
制すべき金属表面とを直接的に接触させることを含む、
内燃機関の冷却系中に存在する金属の腐食を抑制する方
法。 - 【請求項3】 カルボキシル基に対して近接した位置に
ヒドロキシル基を有する少なくとも1種のヒドロキシル
置換芳香族カルボン酸を腐食抑制効果を生じさせるのに
十分な量で含む、不凍液組成物。
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