JPS58206676A - 冷却水用防食剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本光明は新規な冷却水用防食剤に関する。

さらに詳しくは熱交換器の冷却水に添加することにより
アルミニウム、アルミニウム鋳物、鋳鉄、鋼、黄銅、銅
、ハンダなどの種々の金属に対し長期間にわたって充分
なる防食性能を示し、かつ水性希釈に適するとともに凍
結防止剤との併用に優れ、また有害性の極めて低い冷却
水用防食剤に関する。

従来よりラジェーター、クーラー等の熱交換器の冷却媒
体として水が使用されているが、冬期におけるかかる冷
却水の凍結を防止するため水の凝固点を下げる低級アル
コール類やグリコール類のように水と屍和するアルコー
ル類が多く用いられている。

しかしながら、これらのアルコール類は高温で空気等と
接触すると酸性物質に変化し、冷却系に使用されている
金属を腐食させる欠点を有している。即ら冷却系に使用
されている金属の腐食にともなって生成する金属腐食物
が熱交換器等に付着したり、細管部で目詰りを生じさせ
たりして熱交換器の機能を極めて低下させる。又さらに
金属の腐食が進行すると、冷却水の漏洩が生ずる。

近年Ｆ記の欠点を解消すべく、凍結防止剤に種々の金属
腐食防止剤が添加されるようになり、凍結防止剤に金属
防食剤を添加することに関して多くの報告がある。

しかしながら最近の熱交換器及びその関連装置における
冷却系統にはきわめて多種類の金属、たとえばアルミニ
ウム、アルミニウム鋳物、鋳鉄、鋼、黄銅、銅、ハンダ
などが適宜併用して使用されている。しかし、かかる多
種類の金属に対し、満足できる有効な防食作用を有する
ものはほとんどない。そのため多種類の金属を防食する
ために数種の金属防食剤を配合して使用しているのが現
状である。

ところで、従来冷却水用防食剤として利用されているも
のには以下の如く多くの化合物がある。

まず無機系化合物としては、クロム酸塩、リン酸塩、亜
硝酸塩などが用いられるが、クロム酸塩は毒性が強く、
またリン酸塩は排水の富栄賛化をもたらすなど公害面で
問題がある。

更に亜硝酸塩は冷却系統の主構成材料である鋼鋳鉄など
に対して極めて有効な防食作用を有するので、汎用金属
防食剤として広範囲に利用され、多種類の金属に対する
防食剤の主剤として利用されているが、亜硝酸ソーダ等
においては毒性が強く、又アミン類と併用する場合、最
近発ガン性が問題視されているニトロソアミンを生成す
るなど公害面で規制されつつある。

一方、有機系の防食成分として利用されるものとしては
、アルキルアミン、アルキルポリアミン、アルキロール
アミン、ベンゾトリアゾール類、アルキルリン酸エステ
ル類、アルキル安息香酸塩、アミン類のアルキレンオキ
サイド付加物など多くの化合物が公知であるが、その防
食効果は必ずしも充シ上でなく、とくに凍結防止剤とア
ルカノールアミン類が共存する場合には、凍結防止剤の
酸化が促進され、その寿命の低下が著じるしい。

このように、従来使用されている有機系冷却水用防食剤
にあっては、凍結防止剤との相溶性、反応性などによっ
てその製剤としての安定性に問題があったり、さらには
連続使用の場合、その防食効果が極端に低下することが
多い。

また金属の腐食は、凍結防止剤として利用される前記ア
ルコール類の酸化生成物ばかりでなく、冷却水に含有さ
れている、塩素イオン、硫酸イオン、炭酸イオンなどの
腐食性イオンや酸素などの溶存ガスによって起る。従っ
て、凍結防止剤を用いない場合においても冷却水に金属
防食剤を添す。

する必要があるが、前述の如〈従来の防食剤は安全面や
効果の点で問題のあるものが多い。

従って管理面、経済面及び安全性の向から、長期間連続
使用しつる冷却水用防食剤の出現が強く望まれている。

以との状況に鑑み本発明音等は、前記諸問題を解決すべ
く研究した結果、生殖の使用でしかも他の防食剤を併用
しなくとも多種類の金属の腐食防止に浸れた効果を示し
、また従来の各種の防食剤及び凍結防止剤との併用性に
優れ、併用使用時にも優れた防食効果を示す冷却水用防
食剤を開発した。本発明品は、機械的潤滑性も良好で有
害性が極めて低い、かつ低起泡性で使用の容易なもので
ある。

本発明は、一般式（１）または（２）で示されるジカル
ボン酸の、−の少なくとも１つ以上を必須成分とする防
食りりである。

（Ｒ３）ｍ　（Ｒｎ）＊ （Ｒ４）、ｎ（Ｒ４）ｎ 式（１）・（２）中、Ｒ＋　、　Ｒ２はそれぞれｈＡ素
数１〜６の炭化水素基、Ｒｓ　、Ｒ４はそれぞれ炭素数
１〜４の炭化水系基または芳香環を含む炭素数６〜１２
の炭化水素基、Ｉｎ　＋　ｎはそれぞれＯまたは１〜３
の整数、Ｘは０．Ｓ、　Ｓ０２、ＣＯ基、または炭素数
１〜９の炭化水系基を示す。同、ＩＴＩ　＋　ｎが２又
は３の場合、それぞれのｋｓ　、Ｒ４は異なったもので
もよい。

本９６１カに使用されるジカルボン酸類としては、ビス
（４−オキシフェニル）スルフィド−〇、〇−ジアルキ
ルカルボン酸類、例えばビス（４−オキシフェニル）ス
ルフィド−０，０−’）ｈ酸、ビス（４−オキシフェニ
ル）スルフィド−０，０−ジプロピオン酸、ビス（４−
オキシフェニル）スルフォン−〇、０−ジアルキルカル
ボン酸類、例えばビス（４−オキシフェニル）スルフォ
ン−０，０−ジ酢酸、ビス（４−オキシフェニル）スル
フォン−〇、０−ジプロピオン酸など、ビス（４−オキ
シフェニル）ケトン−０，０−ジアルキルカルボン酸類
、例えばビス（４−オキシフェニル）ケトン−０，０−
シ酢酸など、ビス（４−オキシフェニル）アルカン−〇
、０−ジアルキル＃亭カルボン酸類、例えばビス（４−
オキシフェニル）メタン−〇、０−ジ酢酸、β、β−ビ
ス（４−オキシフェニル）フロパン−０，０−シ酢酸、
β、β−ビス（４−オキシフェニル）プロパン−０，０
−ジプロピオン酸、ビス（４−オキシフェニル）メタン
−０，０−ジブチル酸、２．２−メチレン−ビス（４−
エチル−６−ターシャリ−ブチルフェノキシ酢酸）、２
．２−メチレンビス（４−メチル−６−ターシャリ−ブ
チルフェノキシプロピオン酸）などが用いられる。

さらにビス〔（ベンジル）−４−オキシフェニルコアル
カン−０，０−ジアルキルカルボン酸類、例えばビス〔
（ベンジル）−４−オキシフェニルコメタン−０，０−
ジ酢酸など、ビス（４−オキシシクロヘキシル）アルカ
ン−０，０−ジアルキルカンレボン酸類、例えばビス（
４−オキシシクロヘキシル）メタン−〇、０−ジ酢酸、
ビス（４−オキシシクロヘキシル）エタン−〇、ｏ−ジ
プロピオン酸、ビス（４−オキシシクロヘキシル）プロ
パン−０，０−ジ酢酸、ビス（４−オキシシクロヘキシ
ル）プロパン−０，０−ジプロピオン酸、などが用いら
れる。

これらのジカルボン酸類の製法は特に限定するものでは
ないが、相当するジフェノール化合物とハロゲン化酸と
から公理の方法で容易に合成できる。又、一般式（２）
で示される化合物は一般式（１）で示される化合物を水
素添加することで得られる。

あるいは、ジ−シクロヘキサノール化合物とハロゲン化
酸とから合成してもよい。

次に本発明に使用し得るアルカリとしては、苛性ソーダ
、炭酸ソーダ、苛性カリ、リン酸ソーダ、リン酸カリ、
水酸カルシウム、水酸化バリウムなどのアルカリ金属塩
、アルカリ土類金属塩、アンモニア、メチルアミン、エ
チルアミン、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、
モノエタノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、インプロパツールアミン、アミノメチル
メタノール、シクロヘキシルアミン、モルホリン等のア
ミン類がある。

他に必要があれば上記以外の金属塩、アルチルアミン等
を用いてもよく上記例示のものに制限するものではない
。

なお、ジカルボン酸類の塩は、ジカルボン酸とアルカリ
の両者を混合し、必要があれば加熱攪拌して製造する。

その際、必要があれば、反応溶媒として両成分を溶解あ
るいは分数させる溶媒あるいは混合溶媒を用いる。

ジカルボン酸類とアルカリの混合割合は等量か一方が過
剰でもよいが、一般的に水溶性のものを得るためにはア
ルカリ過剰の塚合存が良い。これは持に限定するもので
はない。

本発明の冷却水用防食剤はその使用方法において従来の
防食剤と同様に水に溶解あるいは分散して、または凍結
防止剤に添加して使用することができる。

冷却水に添加して用いる場合には一般式（１）、＋２）
中、Ｒ３，Ｒａの炭素数が比較的小さいか、Ｉｎ　＋　
１が０または小さく、アルカリとしてアルカリ金ＸＦＡ
、アンモニア、低級アミン、五組アルキロールアミンを
用いたものが望ましい。

凍結防止剤と併用して１吏用する場合は１、ジカルボン
酸、アルカリをＬ述したものの中から選定して使用する
ことにより、最適のものを選ぶことができる。

また、本発明の一般式（１）・、（２）のジカルボン酸
の出発ｉｇ料であるジフェノール化合物は安定性に浸れ
た化合物であり、それを基本骨格とするために本発明の
ジカルボン酸の塩は熱安定性、酸化安定性が良く、冷却
水用防食剤として使用する場合、極めて優れた効果を示
す。

また、本発明のジカルボン酸塩はその（４造において親
油基成分を中心として、その両側に親水性基成分を有す
る特異な分子構造であるため、金属表面への配向性に優
れており、なおかつ、低起泡性であり、防食処理時に往
々にしてトラブルとなる発泡の問題がなく、作業性の優
れたものである。

本発明のジカルボン酸塩の防食効果は極めて優れた効果
を示し、他の防食剤を併用屍合しなくても少量で十分な
る防食効果をもたらすが、他の防食剤を必要に応じて併
用してもよい。

次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本
発明は本実施例により制限されるものではない。なお、
実施例中の部ないし％は特に断りのない限り重量部を示
す。

実施例　ｌ リン酸トリエタノールアミン塩５４部、ベンゾトリアゾ
ール２部、ビス（４−オキシフェニル）メタン−０，０
−ジ酢酸トリエタノールアミン塩の３゜％水溶Ｍ４：ｌ
、リン酸三ナトリウム１部から冷却水用防食組成物を得
る。

実施９例′　　２ リン酸トリエタノールアミン塩５４部、ベンゾトリアゾ
ール２部、β、β−ビス（４−オキシフェニル）プロパ
ン−０，０−ジ酢酸・トリエタノールアミンｊＭの３０
形水溶液切部、硝酸ナトリウム２部、リン酸三ナトリウ
ム１部、水１部から冷却水用防食組成物を得る。

実施例　３ リン酸トリエタノールアミン塩５４５、ペンゾトリアゾ
ールキ２部、β、β−ビス（４−オキシフェニル）プロ
パン−０，０−ジ酢酸・トリエタノールアミン塩の３０
影水溶液４３部、リン酸三ナトリウム１部から冷却水用
防食組成物を得る。

比較例　ｌ リン岐トリエタノ←ルアミン塩５４部、ベンゾトリアゾ
ール２部、セバシン酸トリエタノールアミン−の（資）
％水浴液４３部、リン酸三ナトリウム１部から冷却水用
防食組成物を得る。

比１咬例　２ リン酸トリエタノールアミン塩５４部、ベンゾトリアゾ
ール２部、セバシン酸トリエタノールアミン塩の３０％
水溶液旬部、硝酸ナトリウム２部、亜硝酸ナトリウム１
部、リン酸三ナトリウム１部から冷却水用防食組成物を
得る。

比較例　３ リン酸トリエタノールアミン塩５４部、ベンゾトリアゾ
ール２部、硝酸ナトリウム２部、亜硝酸ナトリウム１部
、リン酸三ナトリウム１部水和部から冷却水用防食組成
物を得る。

比較例　４ リン酸トリエタノールアミン塩５４部、ベンゾトリアゾ
ール２部、リン酸三ナトリウム１部、水４３部から冷却
水用防食組成物を得る。

上記実施例（１〜３）、比較例（１〜４）の防食試験を
ＪＩＳ　Ｋ　−２２３４不凍液の試験法に準拠して行っ
た。

即ち、冷却水用防食組成物５０１／１、エチレングリコ
ール９５０　ｆ／１１を混合し、不凍液試料として、３
０Ｖｏ＃％にＪＩＳ腐食水で希釈して腐食試験試料とし
て、８８部２℃、３３６時間（１４日間）金属腐食試験
を行なった。

試験もｉｉ呆を表−１に示す。なおＬ記説明した項目以
外の試験もＪＩＳ　Ｋ　−２２３４に準拠した。

次に鋳鉄（ＦＣ−２５）およびアルミニウム合金（ＡＤ
Ｃ−１２）の切り粉防錆試験を、ＪＩＳ　Ｋ　−２２４
６に準拠して実施例（４〜６）及び比較例（５〜６）に
ついて行なった結果を表−２に示す。尚、該試験は、ド
ライカットし沸騰トルエン及びメタノールによりｒ　Ｅ
？　Ｌだ各切り粉を、試験液（１％水溶液）に浸漬後シ
ャーレ中にとり、加±１℃、８０％ＲＨの箸件下で４８
時間後の梢発生度を戊察した。

判定　○：発請なし △：わずかに発錆あり ×：発錆あり 表−２ 本兄明による冷却水用防食剤は防長成分として秘めて凌
れた防食効果をボずとともに、−耐性も低く、その池の
諸性質もＪＩＳ　−Ｋ−２２３４不凍液規格に充分ａ１
ｄする。

また、その防食効果は！ｉｉｉ硝酸ナトリウムのような
―のめ長成分を併用しても良いが、併用しなくても充分
な金属腐食防止郊果ｈ＜得られる。

特許出願人　　　　　一方社油脂工業株式会社代　理　
人　弁理士　　永　１）久　喜特許庁長官　若杉和夫　
　　殿 ｌ゛１１１１イ１１ 昭和５７　　年特泊　羅、第０９１８３５１＋２”　１
″’　”　”　”　冷却水用防食剤３、　　ｈ：ｉ　１
１とする者 １８＋１との関係　特＋ｎ出願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　下記の（１）式または（２）式で示されるカルボン
   酸類の塩の内生なくとも１つ以上を必須成分として含有
   してなる冷却水用防食剤。 （Ｒｓ）−（Ｒ４）ＩＩ （Ｒ３）。（Ｒ４）１１ （式中、Ｒ＋、Ｒｚはそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素
   基、Ｒｓ　＋　Ｒ４はそれぞれ炭素数１〜４の炭化水禦
   基門たは芳香環を含む炭素数６〜１２の炭化水素基、ｍ
   、ｎはそれぞれ０または１〜３の整数、Ｘは０．５Ｓ５
   ０２、ＣＯ基または炭素数１〜９の炭化水素基を示す。 ）