JPS59205484A - 腐食抑制機能液体 - 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】 本発明はアルコール含有機能液体（ｆｖ、ｎｃ　ｔ　１
ｏｎａｌｊ’１ｕｉｄ）と接触する金局表面の腐食抑制
及び更に特に内燃機関の冷却系におけるアルコール水溶
液不凍剤と接触することによる金属腐食の抑制に関する
。

多種の工業プロセスにおいて、金属表向は熱伝導、圧力
伝達、凍結防止及び種々の他の機能をはたすアルコール
含有液体と接触する。この種の液体には、加熱及び冷却
用液体、不凍及び除氷用液体及び自動車のブレーキ用液
体のごとき水圧用液体がある。アルコールは本来金属に
対して腐食性ではないが１通常機能液体とするために水
で稀釈されるか捷たけ使用に際して水分に曝される。使
１旧中の水溶液の通気は液体中での腐食条件を誘起する
傾向を示し、これは長期使用後に極めて鞠著になり得る
１更に、速い液体流または振動はキャビテーションを生
じ、それは流動条件が極めて低い圧力の領域における流
動液体中にクリ気ポケットの速い生成及び崩解を招く場
合に起る。その結果として鋳鉄、アルミニウム及びそれ
らの合金で作られた部品に起る。

エチレングリコール、プロピレングリコール及びソエチ
レングリコールのごときアルコールが液冷式自動車及び
静置型内燃機関ＶＣおいて凍結及び過熱及び機関水ジャ
ケットの損傷を防ぐだめの不揮発性、永久型不凍剤及び
高温伝熱液体として用いられている６伝熱及び凍結点降
下特性＆Ｌ　、、ｊｌえて機関用不凍剤配合物の最も重
要な性質は冷却系における腐食を防ぐ能力である。自励
用冷却系り銅、ハンダ、黄銅、鋼鉄、＠鉄及びアルミニ
ウムのごとき腐食及び／又はキャビテーションを起しや
すい多種の金属を含む。冷却剤中に懸濁する錆及び他の
同体ｗｔｓｉａが冷却剤の畠流速点において浸食損傷を
起し得る。自動車冷却系における酸素の存在及びｈ温、
高圧及び高流速は浸食及び腐食の可能性ｆ増大する。キ
ャビテーションによる損傷はまた例えば水ポンプ、シリ
ンダライチ、クランクケース及びラヅエターにおいて爵
に問題となり得る。

腐食及びキャビテーションを抑制しそして金属表面の損
傷を減するために機能液体に無機及び有機抑制剤の種々
の組合わせが加えられている。与えられた系に対して効
果的な抑制剤の組合わせの選択においていくつかの困難
がある。それぞれの型の金属は一般に別々の腐食抑制剤
を必要とする。

例えば１．へる抑制剤は鉄金鵬の腐食低減に効果的であ
るが、その系の非鉄金ＩＥＡ部品の腐食に対しては効果
的な保護作用を示さない。史に、多くの従来の腐食抑制
剤はしばしば鋳鉄及びアルミニウムをキャビテーション
から保護するのに効果的でないか、または鋳鉄をキャビ
テーションから保護するが、アルミニウム及びアルミニ
ウム仕金を腐食から保護しない。成る種の鋳鉄キャビテ
ーション抑制剤はアルミニウム及びアルミニウム合金の
腐食の増大を起すことさえあり侍る。成る種のキャビテ
ーション抑制剤は高砲度においてのみ効果的であり得る
。

クーパーＣＣｏｏｐｇτ）の公開英国特許出願第２．０
３２，４１１月においては、スケールを形成する可能性
又は腐食性を示す水系が１−ヒドロキシエタン−１，１
−ジホスホン１モＱ（１−／ＥＤＰ）の二岐体またはそ
の同族体を用いて処理される。クー・９−の方法は蒸発
器、冷却系−油井、及び微址のクロム酸塩及び臭素のご
とき強い酸化剤を含む水系の処理に特に有用である。ｉ
ｉ　Ｉｉ；　Ｄ　Ｐ二重床は、ジカルボン酸捷たはヒド
ロキシカルビン酸１例えばマロン酸、マレイン酸、酒石
酸、乳酸、クエン威、アシヒンー、コハク酸、ピメリン
酸−セバシン１ｓＬｔたけスペリン、ｂ、η、及び燐酸
のごとき初期Ｆｈ５Ｊ力剤ｔ７’ｎｉｄ水溶性１１Ｌ鉛
塩、モリブデン阪塩、亜硝ｊｅず塙−クロム酸塩、珪酸
墳、トリアゾール、１嵯換チアゾール甘たはポリオール
エステルのごとキ他の腐食・・・ｉ１割剤と組合Ｑせて
用いることが出来る。

ランプレイＣＬａｒｎｐｒｔｔｙ）のアメリカ＠衆国特
許第Ｚ１４７，４０９号はモリブデン酸ナトリウム腐食
抑制剤を含みそして内燃機関の液体冷却系に用いるのに
特に適合したアルコールを基剤とした不凍剤を発表して
いる。可溶性燐酸塩または硝酸ナトリウムの如き硝酸塩
をアルミニウムに対する更に特定の保護が望ましいとこ
ろに加えることが出来る。

本発明の機能液は腐食抑制量の飽和脂肪族ジカルボン酸
またはそれらの水溶性塩及び燐酸塩、モリブデン歌壇ま
たはそれらの混合物、及びアルコールを含む１本発明の
方法においては一金属表面の腐食、特に内燃機関の冷却
系の腐食が金ハ表面を本機能静体と接触させることによ
り抑制される。

本発明は広い１ｌｉｌＪ囲の条件下で鉄、アルミニウム
。

銅及び亜鉛金属及びそれらの合金の腐食の優れた抑制を
提供する。本機能液体＃−ｉ特にアルミニウム。

鋳鉄、軟ノ１東イエロー（ｙｅｌｌｏｗ）黄銅、銀ハン
ダ及び銅部品のＩｔｊＳ食を防ぐ（２嶋合の内燃Ｆ＆　
ｌ；Ｎ中の不凍剤として特に効果的である。燐酸塩貧有
ｊｉｉｌ制剤は不凍剤に用いるのに特に好寸しい。燐咽
塩は緩衝作用を有し、貯蔵アルカリ性ｌｊｙを」４　Ｌ
、そしてアルミニウムパ？ンプのキャビテーションヲｒ
；にするのに似めて効果的である。酸または：・１セと
モリブデンに地の／ｌｉ′、甘物の添せは燐酸塩抑制剤
の性能を改善する。モリブデン、ｉり塩はオたｐＨの」
・ｄ犬に役立ちそして冷却液に与えられる貯蔵アルカリ
性度が厳しい条件下での抑制剤の有効入命を長くする。

本発明においては、ｆ硼オ旧１゛〔、肪族ジカルパ？ン
酸またはそれらの水溶性墳が用いられる。迦当な酸はｎ
が２から１０までの整数であるＨＯＯＣ（Ｃ１ｉ、）ｎ
ＣＯＯＨなる式を有する。酸は奸才しくけ水溶性である
がセバシン酸及びそれより高級の酸のごとき微７に溶性
酸を制御された抑制レベルを与えるために本発明のアル
コール基剤とした配合物中に用いることが出来る。それ
らの１歳にはコノ・りＣ汝−グルタルｔ１ダ、アヅピン
酸、ピメリン鈑−スペリン酸。

アゼライン醒、セバシン酸、ウンデカン醸及びドデカン
ばがある。酸は一般に遊離酸の形で用いられるが、微水
溶性廟を含む水溶性ノ葦を必鶴ならば用いることが出来
る。アルカリ金属塩のごとき酸の無機塩１例えばナトリ
ウムもしくはカリウム塩またはアンモニウム塩、または
低級アミン塩１例えば七ノー、ノーもしくはトリーエタ
ノールアミンのごとき有機塩が適当である。

本妬明に用いる燐酸Ｊ互はモノ−、ノーもしくはトリー
アルカリ金穏燐酸塩のごとき水溶性無機燐酸塩である。

適娼な水溶性無機燐酸塩には燐酸、燐酸二ナトリウム−
三醪す燐酸ナトリウム、七燐酸ナトリウム、ピロ燐酸四
ナトリウム、三ポリ燐酸ナトリウム、四燐酸ナトリウム
、六メタ燐酸ナトリウム、デカ燐酸ナトリウム−ピロ燐
酸四カリウム等がある。水浴性ポリ燐酸塩には、約０４
対１乃至約２対１のアルカＩＪ　ｌ”ｉ＆化物対五醒化
燐比を有する分子的に脱水和されたアルカリ金属燐酸基
をきむ。

モリブデン＋＞、＋　ｊＪｊｌイオンのＩｌう食抑ｔｔ
ｉ１．ｌ　％ｔを有効化に必要な程度１で機能液体中に
可溶化する如何なるモリブデン酸ム１＾化合物をも本斧
明にＪ］１いることが出来る。モリブデンｒ噴マグネシ
ウム、モリブデンｔ′δアンモニウムまたはモリブデン
酢アルカリ金屑堪１例えはモリブデンヘタリチウム、モ
リブデン酸ナトリウムまｉｔｔモリブデン酸カリウム−
のごとき無機水溶性モリブデン中！゛地が好ましい。市
販品でありヤして水に易浴性のモリブデン酸ナトリウム
及びモリブデン酸ナトリウム２水肘１物が特に好°走し
い。

谷成分を機能液体に別々Ｕこ加えることがｏＪ能である
が、それらを組成、１勿の）１多で一４省に力【」える
ことの方が一般に１ｊ１）合がよい。本発明のトル能７
１女体に用いられる；尚食抑制組ノ戎物は−ＪｄＦに約
０１乃至約１００、好ましくは約５乃至約７５１１￥ｒ
部の燐酸塩、約ｏ、　ｉ乃至約１００．好ましくは約０
．５乃至約１０重小部の改、及び約０．１乃至約１００
．好ましくは約０．５乃至約５車対部のモリブデン酸塩
を営む。

本組成物は好ましくは更に水浴性硝酸基、アゾール、珪
酸塩またはそれらの屁合物を含む。これらの付加的禍食
抑制剤は一般に約０１乃至１００゜好ましくは約１乃至
約５０重財部の組成物を含む。

アゾールは窒素含有複素環式５員穣化付物である。ａ描
な／に溶性アゾールにはアメリカ片衆国特許第２，６１
８，６０８号及び第２，７４２，３６９号に記載のごと
きチアゾール、イソチナゾール、トリアゾール−ピラゾ
ール、イミダゾール、イソオキサゾール及びそれらの混
合・吻がある。好ましいアゾール化合物には１．２．３
−ベンゾトリアゾール＋　　ｔ、２．３−トリルトリア
ゾール、ナトリウム２−メルカプトベンゾチアゾール及
びナトリウム−２−メルカプトベンズイミダゾールがあ
る。

典型的（・′Ｃは、水溶性無機硝酸塩は硝酸す、リウム
であるが他のアルカリ釡鞠伯虐堪及び硝酸カルシウムも
適している。六トリウムもしくはカリウムのメタ珪酸塩
のごときアルカリ金践珪散塙を用いることが出来る。

本づ６明の組成物は単合体分敢剤及び’ＩｔＪＪのｒｔ
ｒ憤泗甫ＩＩ　ｎｌＪのごとき水処理において通富用い
られる他の成分？含む水性慎能ｔ＋ｋ　１ＪＦ−を含む
かまたは該液体に加えゐことが出来る。該組成物は乾味
初末として液体に加えそしソ１史用中に溶解させること
が出来るかまたは水浴液の形で用いることが出来る。該
浴数は一般に約０．１乃至約７０車量パーセントの組成
物を含み、好ましくは約１乃至約４０重量・ξ−セント
含む。溶液は成分を水に如何なる順序で加えても作るこ
とが出来る。

本発明の］幾能液においては多くの異ったアルコールを
用いることが出来る。適当なアルコールは崗和脂肪族ヒ
ドロキシ化合物またはその混合物でありそしてメチル、
エチル、プロピル及ヒ他のモノヒドロキシアルコール並
びにソヒドロキシ、トリヒドロキシ及び他のポリヒドロ
キシアルコール、ｆｉｌ　、ｔ　ハエチレングリコール
、プロピレングリコールーソエチ１／ングリコール、ヅ
プロピレングリコール、他のアルキレングリコール及び
ダリセロールを含む。アルコールは通常水で稀釈して所
望の凍結点または他の機能特性を有する小′＠物を得る
。

アルコールは一般に液体巾約ｌＯ乃至約７０車量パーセ
ント含まれる。約１乃至５個の炭素原子を有する水溶性
または水混和性アルコール、例えばメチルアルコール、
エチルアルコール、プロピルアルコール、エチレングリ
コール捷たはプロピレングリコールを用いることが好ま
しい。

様態液体に加えられる腐食抑制組成物の址は腐食を抑制
するのに有効な鍛でありそして処理されるべき液体の性
質に依存する。組成物は一般に液体の約１乃至約１０．
００’　Ｏｐｐｍ、好ましくは約１００乃至約９，００
０ｐｐｍの量にて液体に加えられる。

本発明の方法においては、金属表面は機能液体に接触せ
しめられる。本方法は金属表面と雫触する多種のアルコ
ール含有榛能液体の場倚に用いることが出来る。この種
の液体には加熱及び冷却用液体、水圧用液体、及び凍結
防止及び除氷用液体が含まれる。これらの液体は例えば
自動車及びトラックの内燃機関、液冷式航空機エンヅン
、雪溶屏糸、冷凍系、ジーゼル開門軍、自動撒水系、ブ
レーキ及び他の水圧糸、７ＪＯ熱糸、壁調系及び除水系
に用いることが出来る。

本発明は下記の実施例により例示され、実施例中部はず
べて他に明示しない限９車健部である。

実施例 燐酸ナトリウム６４．６６部、アソピン酸６．４７部、
及びモリブデン酸ナトリウム３．８８部を含む固体組成
物をＴＩＡ製した。該組成物はまた更に他の腐食抑制剤
として７．７６部のメタ珪酸ナトリウム。

７．７６部の硝酸ナトリウム、６．４７部の２−メルカ
プトベンゾチアゾール及び１．４４部の１，２゜３−ト
リルトリアゾール、及び分散剤として１．５６部のスチ
レンスルホン酸ナトリウムと無水マレイン酸の共中せ体
を含んだ。また、同量の更に他の抑制剤及び分敵剤及び
本発明の燐酸基、アジピン酸及びモリブデン酸塩成分の
一つまたはそれ以上を含む組成物を潤製した。

これらの組成物の腐食抑制特性を尚沸点不凍剤に対する
ＡＳＴＭ−１３８４−’ＩＯＣ１９７５）ガラス容器中
のエンジン不凍剤用の腐食試験（Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　
Ｔｅ５ｔ　ｆｏｒ　ＥｎｇｉｎｅＡｎｔｉｆｒｐｅｚｇ
ｓＩｎ　Ｇｌ　ａｓ　ｓｗａｒｇ　）により評価し、但
し３回試験の代りに１回試験を行い、一部の＄、験は２
週間の代りに１週１ｉ１行い−そして試験は標準）９Ｓ
食水（下記表中５ＣＷ）及び凍結点０±２℃を有する不
凍液の代りにエチレングリコール及び：集草１Ｎ食水の
５０谷量部混合物（下記表中５０７５０）中での浸ぞ１
″ｔにより行われた。この標（−ＩＱ　Ｉｔｉ：食水は
水１．０００゜０００部当り（ｉｅ！薇触−堵比ｑ勿及
び市炭：曾塩イオンＧ　１００　ｔｌｓが存在するのに
十分な名１・の師、酸ナトリウム、ｊ品化ナトリウム及
び重炭酸ナトリウムを含むものであった。

本試験においては、冷却系に非常用いられる２インチ×
１インチの６個の苔属片を化学的腐食のみならず電流腐
食をも示すように束状に集積した。

如何なる１１熱食性をも促進するために通気された加熱
試験沿に試験片を浸漬した。試験期１ｉ：１１経過後。

金属試ｊ柳片を洸浄しそして重量４５目失により腐食度
を測定した。

記載のごとく１週間または２週間後の各試験片に対する
ミＩＪグラム単位のつ゛情損失または括弧内に示した１
ヤ吋増加により表わされた試験結果及び試験に用いられ
た本発明の成分を下記の表に示す。

試ｖＭ結果は本発明により提供される優れた腐食抑制を
例示している。

本発明により提供される優れた烏食抑制をよシ明確に示
すために、模倣実用試験を行った。この試験では、エン
ジン・ブロックを模倣するための１４鉄彊容器及び必要
なホース連結及び装置喉と共に実際の自動車ラソエター
及び水ポンプが用いられた。ポンプは電動機により所要
の速度で］Ｉｆ作された。ＡＳＴＭ圀食試験と同様金属
試験片を束に集しくシそしてその束を容器に挿入しそし
て試製期間中の重量損失により腐食を測定した。７週間
の同時試験担１間後の３回の結果が各試験片のミリグラ
ム単位の重量損失により下記の表中に示されている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　アルコール、及び腐食抑制量の飽和脂肪族ソカル
   デン酸またはその水溶性塩及び燐酸塩、モリブデン酸塩
   またはそれらの混合物を含む機能液体。 ２　ノカル？ン酸または塩がコノ１り酸、グルタル酸−
   アソピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライ／酸、
   セパシン酸、ウンデカン酸、ト°デカン酸−それらの水
   溶性塩、またはそれらの混合物の水溶性塩である、・（
   １・ｒｌ＋’　ｎ請求の仲、囲＜ｒＧ１項記載の液体。 ４、水ｍ件無桟堝酸塩及び水溶性無機モリブデン酸塩の
   混合物を含む、特許請求の範囲第１項記載の液体。 ５、腐食抑制量の水溶性硝酸塩、アゾール、珪酸塩また
   はそれらの混合物を更に含む、特許請求の範囲第１項記
   載の液体。 ６、約０．１乃至約１００市情部のジカルがン酸または
   塩及び約０．１乃至１００重前部のモリブデン酸塩を含
   む、特許請求の範囲第１項記載の液体。 ７、　モリブデン酸塩がモリブデン酸ナトリウムであり
   そしてジカルがン酸がアジピン酸である。 特許請求の範囲第１項記載の液体。 ８、フルコールがアルキレングリコールである。 特許請求の範囲第１項記載の液体。 ９、　約０．５乃至約５　”ｉｉ’　ｔ　ｈ’ｔｔのモ
   リブデン酸ナトリウム、約０．５乃至約１０重量部のア
   ジピン酸。 約５乃至約７５重首部の燐酸す）　ＩＪウム、及び約１
   乃至約５０草量部の硝酸ナトリウム、珪酸ナトリウム、
   ナトリウム２−メルカプトベンゾチアゾール及び１，２
   ．３−トリルトリアゾールを含む混合物を含む腐食抑制
   剤及びエチレングリコールの水溶液を含む非腐食性不凍
   液。 １０、　　アルコール及び腐食抑ｉｔ；１．１址の飽和
   脂肪族ソカルデン酸捷たはその水溶性塩及び燐酸塩、モ
   リブデン酸塩またはそれらの混合物を含む機能液体に金
   属次面′ｆｆ接触させることから成る機能液体による金
   属表面の腐食抑制方法。 １１、　　ヅカルメン酸または也がコハクｌ：２．グル
   タル酸、アソビン酸、ピメリン酸、スペリン１讃。 アゼラインＰ１．セパシン酸、ウンデカンｍ−ｂｈデカ
   ン酸、それらの水溶性塩、またはそれらの混合・１勿で
   ある。ｌ待Ｗ１・請求の７１・ＩＡ囲第ｔｏ：しｉ記載
   の方法。 １２　ジカルボン酸または塩がアジピン酸またにその水
   溶性塩である。　Ｈｐ、ｙ　ｉｉｑ請求の範囲第１０項
   記載の方法。 無機モリブデン酸塩の混＠物を含むｓ　ノＦ４”ｊｊ’
   ｌ−活水の・路間第１ｏ項記載の方法。 １４、機能液体が更に腐食抑ｉ！ｉｌｌ量の水浴性硝酸
   ｊ益、アゾール、珪酸塩またはそれらの混合物を含む、
   ・ｆ’ｌ−許副求の範囲第１０項記載の方法。 １５、機能液体が約０１乃至約１００重量部のジカルボ
   ン酸または塩及び約０．１乃至約１００車に１１：部の
   モリブデン酸塩を含む、特許請求の範囲第１０項記載の
   方法。 １６、　モリブデン酸塩がモリブデン酸ナトリウムであ
   りそしてジカルボン酸がアジピン酸である。 特許請求の、ノル囲＝ＸＯ項記載の方法。 １７、　　アルコールがアルキレングリコールである１
   ％許請求の範囲第１０項記載の方法。 １８、腐食抑制剤が機能液体１．．０００，０００部当
   シ約１乃至約ｉ　ｏ、　ｏ　ｏ　ｏ部の炭にて存在する
   。 ”＋”ｄ”許請求のＭ間第１０項記載の方法。 １９、　　約０．５乃至約ｓ　’＋ｈ”ｔ’ｄ）部のモ
   リブデン酸ナトリウム、約０．５乃至約１０鴇針部のア
   ジピン酸。 約５乃至約７５東柑部の燐醇ナトリウム、及び硝咳ナト
   リウム、珪酸ナトリウム、ナトリウム２−メルカプトベ
   ンゾチアゾール及び１，２．３−）リル）　ＩＪアゾー
   ルを含む？＋！−合物約１乃至約５０重１１部を言む腐
   食抑制剤、及びエチレングリコールを含む水溶液を＜Ｉ
   Ｆ属六面と接Ｆｒｌ＋させることから成る。内燃機関冷
   却系の％Ｆ籾衣表面腐食抑ｆｍ１方法。