JPS5828311B2 - 不凍液組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な不凍液組成物に関する。

詳しくは内燃機関の冷却系統に使用するに適した腐食防
止性の優れた新規な不凍液組成物に関する。

不凍液とは、エンジン冷却水の冬期における凍結防止と
冷却系内の金属の腐食防止を目的として通常３０〜５０
ｖｏｌ ％の濃度で冷却水に添加使用されるもので、そ
の主成分は不凍成分であるエチレングリコール等のグリ
コール類であってこれに各種金属の腐食防止剤（防食剤
）、清浄剤、消泡剤などを添加したものである。

しかしながら自動車の高速化、高出力化に伴うエンジン
温度の上昇は、冷却系統の腐食環境を従来以上に苛酷な
ものにしつつあり、不凍液の防食性能についてもより高
度のものが要求されてきている。

従来自動車冷却系統は、銅、はんだ、鉄などの部品が使
用されていたが、エンジンの軽量化ならびに成形加工の
容易さなどからアルミニウムの利用が増加し、冷却系統
においてウォータポンプ、冷却水の導管あるいはラジェ
ータなどにもアルミニウム系が使用されるに及びアルミ
ニウムあるいはアルミニウム合金に対する防食対策が重
要視されるにいたったのである。

不凍液には不凍成分としてエチレングリコールが使用さ
れるが、このエチレングリコールは微量のイオン（Ｃｌ
−、Ｂｒ等のハロゲンイオン、イオウ等）により悪影響
を受け、いろいろの酸を形成し、金属を腐食することに
なり、この酸を中和するために各種の添加剤が加えられ
るようになった。

代表的なものとしては、はう酸塩、例えばはう砂（Ｎａ
２Ｂ４０７・１ＯＨ２０）があり、価格も安く入手し易
いために市販不凍液に多く使用されてきた。

しかしこのはう砂は水溶液になると加水分解を受け、か
性ソーダを生じ、アルミニウムや亜鉛等の軽合金と激し
く作用するため、アルミニウム部品が腐食されてしまう
。

これを防ぐ意味で添加剤としてさらに有機りん酸塩を加
えるとアルミニウム表面にりん酸被膜が形成され、上記
のソーダによるアルミニウムの腐食を防止することが可
能である。

しかしながら、はう砂等には不純物として砒素化合物等
の有毒物質が含まれることが多く、各種の金属に対して
極めて優れた防食効果を有しているにも拘らず、公害防
止の立場からほう酸塩に対する排水規制も厳しくなり、
次第に使用が困難になりつつあり、従って、非はう酸系
の防食剤組成物に対する要請が強まってきたのである。

本発明の目的は、こうした状況に鑑み、非はう酸系のす
ぐれた防食剤組成物を提供することにある。

自動車の冷却系統は一般にアルミニウム、鋳鉄、鋼、黄
銅、銅、ハンダなどの各種の金属により構成されており
、各々の金属を防食する防食剤数種を併用して全金属の
防食を図るのが一般的な方法である。

これは、防食剤のほとんどが、成る種の金属に対して防
食効果があっても、他の金属に対しては腐食性であると
いった両面性を有しているためである。

本発明者らは、高温で、しかも塩素イオンなどが存在す
る腐食性雰囲気下でも銅あるいは黄銅等の銅合金に対し
ても十分な防食性を備えた不凍液を見出し本発明を完成
するにいたった。

すなわち本発明は、不凍成分としてエチレングリコール
等のグリコール類を含み、防食剤としてオキシン（８−
オキシキノリン）およびベンゾトリアゾールあるいはメ
ルカプトチアゾール化合物を含有することを特徴とする
組成物である。

さらに詳しくはオキシン、ベンゾトリアゾール等の基本
防食剤の他に必要に応じりん酸あるいはりん酸塩、亜硝
酸塩、アミン類等の追加防食剤を配合してなる高温かつ
高濃度の腐食性イオンの共存下でも高度の防食性能を発
揮する不凍液組成物である。

本発明の組成物においては不凍成分であるグリコール類
１００重量部に対して基本防食剤としてオキシンを０．
００５〜０．０３重量部、ベンゾｈ ’Ｊアゾール及び
／またはメルカプトベンゾチアゾール化合物０．０５〜
０．２重量部配合すると好適である。

ここにメルカプトベンゾチアゾール化合物としては、メ
ルカプトベンゾチアゾールあるいは、ナトリウムあるい
はカリウム等のアルカリ金属のメルカプトベンゾチアゾ
ール塩から任意に選ぶことができる。

さらに本発明の組成物においては、他の追加防食剤を添
加することにより不凍液としてより優秀な性能を付与す
ることができる。

例えば、アルミニウムあるいは鉄系金属に対する防食剤
であるりん酸あるいはりん酸塩や、アミン類を配合する
と良く、さらに必要に応じ亜硝酸のアルカリ金属塩を配
合することもできるが亜硝酸塩は前記追加防食剤のうち
ではややグレードの低い添加剤である。

これらの追加防食剤の添加量は、不凍成分１００重量部
に対してりん酸あるいはりん酸塩の場合には０．１５〜
３重量部、アミン類の場合には３〜５重量部配合するの
が好適である。

さらに亜硝酸塩を添加する場合は０．３〜０．５重量部
が適当である。

以上の追加防食剤は添加量が多すぎると、他の金属に対
する腐食性が強く現われ、実用に供することができすく
するのである。

本発明で用いるりん酸塩においてはナトリウム塩、カリ
ウム塩あるいはアミン塩等が好ましい。

本発明で用いるアミン類としては、アルカノールアミン
又はアルキルアミンがあげられ、具体的にはエタノール
アミン（七ノー、ジーあるいはトリー）、プロパツール
アミン（モノ−、ジーあるいはトリー）、Ｃ２〜４のア
ルキルアミン、シクロヘキシルアミン等が例示できる。

また本発明で用いる亜硝酸塩はアルカリ金属塩特にナト
リウム塩、カリウム塩が好適である。

前記の各種追加防食剤は、少なくともその１種を、所要
に応じ添加することができる。

尚、基材となるグリコールの不凍性が維持できる範囲な
らば防食剤の溶解助剤例えば水を適当量配合することも
可能である。

以下に本発明を具体的に説明する為に実施例をあげる。

実施例１〜７および比較例１〜７ 本願発明の不凍液組成物および比較のためオキシンを含
まない不凍液組成物を下記表に示す組成により調製した
。

なお不凍成分としては全てエチレングリコールを使用し
た。

次いで、これら組成物を不凍液金属腐食試験法（ＪＩＳ
Ｋ ２２３４１９７５）に従って評価した。

試験法を略記すると、アルミニウム、鋳鉄、銅、黄銅、
ハンダ、銅からなる金属式１験片を用い、前記組成物す
なわち試料に浸し、乾燥空気を１００ ｒＩＬｌ！／ｍ
Ｉｎの流量で送り込みながら試料温度を８８℃に３３
６時間（１４日間）保持した。

然る後に試験前後の各金属片の重量変化を測定して腐食
の度合を評価した。

なお、この時使用した試料は合成水（調合水）で３０
ｖｏ１％に希釈したものであり、また該合成水はｃｌ
、ＨＣＯ３−，５ｏ４＝−をそれぞれ１００ ｐｐｍ含
むようにＮａＣ１、ＮａＨＣＯａ 、 Ｎａ２５ｏ４を
蒸留水に溶解させたものを使用した。

なお、表中、不凍液組成物の組成を示す数値は、特に指
示のない限り不凍成分１００重量部に対する重量部であ
る。

表の結果から明らかなように銅糸の防食剤としてのベン
ゾトリアゾールあるいはメルカプトベンゾチアゾール化
合物に対し極く少量のオキシンを添加することにより、
極めて高い防食効果が示され、さらに鉄系、アルミニウ
ム系の防食剤の共存下でも銅、黄銅等の防食効果は優れ
たもので、しかも鉄系、アルミニウム系の防食剤の効果
も妨害していないことが明らかとなった。

また実施例４および比較例４の組成物について蒸留水で
希釈して用いた場合、防食効果は大差なかったにも拘ら
ず、合成水ではかくの如き大きな差が生じ、このことか
ら実用上人きな効果があることも分った。

実施例 ８ 実施例４の不凍液組成中、オキシンとベンゾトリアゾー
ルとの量比を変えて前記実施例と同じ方法で防食効果を
評価した。

結果を添付図に示した。

なお曲線イはベンゾトリアゾール単独で、又曲線口はオ
キシン単独で、曲線ハはベンゾトリアゾールの添加量を
０．１ ｗｔ ％とし、オキシンの添加量を変化させた
場合の黄銅の重量変化を表示したものである。

図から明らかな如く、オキシンとベンゾ） ＩＪアゾー
ルの相乗効果が現われ、それぞれ単独では奏することの
できない程の防食性能が得られた。

実施例 ９ 実施例４の不凍液組成物（水道水にて３０Ｖｏｌ係に希
釈）を用い、実車による防食性能評価試験を実施した。

（１）試 験 車：東洋工業■製４８年式ルーチェＡＰ
、ＧＲオートマチック （２）走行距離：１８，０００Ｋｍ （３）走行期間：約１０ケ月 （４）試験対象物：ラジェータ、ウォータポンプ（いず
れも新品に交換して実施した。

）試、装車を規定距離走行後とりだして評価した。

なお比較のために市販品（はう砂−りん酸塩系の防食剤
）を用いて同−車での評価を実施した。

表の結果から明らかな如く、本発明になる不凍液組成物
は醍漬腐食に対する防食効果のみならず、実車で生ずる
伝熱面腐食に対しても優れた防食効果をもつことが示さ
れた。

【図面の簡単な説明】

添付図は、不凍成分にそれぞれ（イ）ベンゾｌ−ＩＪア
ゾールのみ、（ロ）オキシンのみならびに（／→ベンゾ
トリアゾールの添加量を０．１ｗｔ咎としかつオキシン
の添加量を変化させた場合の黄銅の腐食による重量減を
示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エチレングリコール等の不凍成分と防食剤とからな
   る不凍液組成物において、防食剤として（Ａ） オキ
   シンおよび （Ｂ） ベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾチア
   ゾールおよびそのアルカリ金属塩のうちから選ばれた少
   なくとも１種の化合物 を含有することを特徴とする不凍液組成物。 ２ 不凍成分１００重量部に対しＡ）０．００５〜０．
   ３重量部、（Ｂ）０．０５〜０．２重量部である、前記
   第１項記載の不凍液組成物。 ３ エチレングリコール等の不凍成分と防食剤とからな
   る不凍液組成物において、基本防食剤として （Ａ） オキシン （Ｂ） ベンゾｌ−’Ｊアゾール、メルカプトベンゾ
   チアゾールおよびそのアルカリ金属塩のうちから選ばれ
   た少なくとも１種、ならびに追加防食剤として （ｑ りん酸およびそのアルカリ金属塩またはアミン塩
   のうち少なくとも一つの化合物、（Ｄ）アミン類および
   （Ｅ）亜硝酸のアルカリ金属塩、からなる（Ｃ） 、
   （Ｄ） 、 （Ｅ）の３種のうち少なくともその１種を
   含有することを特徴とする不凍液組成物。 ４ 不凍成分１００重量部に対しくＡ）０．００５〜０
   ．３重量部、（Ｂ） ０．０５〜０．２重量部、（Ｃ）
   ０．１５〜３重量部、（Ｄ）３〜５重量部および（Ｅ）
   ０．３〜０．５重量部である、前記第３項記載の不凍
   液組成物。 ５ （Ｄ）がアルカノールアミンまたはアルキルアミ
   ンである、前記第３項記載の不凍液組成物。 ６（Ｄ）がアルカノールアミンまたはアルキルアミンで
   ある、前記第４項記載の不凍液組成物。