JPS5981376A - オルトケイ酸エステル含有熱伝達流体 - Google Patents

オルトケイ酸エステル含有熱伝達流体

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JPS5981376A
JPS5981376A JP58181785A JP18178583A JPS5981376A JP S5981376 A JPS5981376 A JP S5981376A JP 58181785 A JP58181785 A JP 58181785A JP 18178583 A JP18178583 A JP 18178583A JP S5981376 A JPS5981376 A JP S5981376A
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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】 発明の分野 本発明は、少なくとも1種のグリコール並び((少なく
とも1種のオルトケイ酸エステルからなる新規組成物濃
厚物(co+npoeition concentra
te )に関する。濃厚物は、熱伝達流体(heat 
transferfluid)として使用するために水
で希釈される。
発明の背景 熱伝達流体、例えば自動車冷却器システムで冷却剤とし
て使用されるものは、通常熱媒体(1xeattran
sfer medium)、1シリえは水性7 A、 
j −ルを使用し、それは有菌および(または)無機抑
制剤によって冷却システムの金属への攻撃を抑制するよ
うにされている。従来技術は、無機ケイ能塩および有機
ケイ酸塩が水性アルコール溶〆α中において冷却システ
ム金属、例えば鉄、黄銅、銅、半田、アルミニウム等へ
の腐食攻撃を抑制する際に有用であることを以前から認
識している。
不都合なことに、無機ケイ酸塩は、抑制有効量で使用さ
れた場合にアルコール中で不安定である傾向かめる。不
安定性は、放置時およびエージング時に熱伝達流体内の
ゲルの生成によって現われる。これらのゲルは、ゲルの
生成されている製品内に美的問題および機能的問題の両
方を生ずる。
美的問題は、熱伝達システム内での設置時にその容器か
ら分与する(aiθpensθ)場合の貧弱な固貰りの
製品外観による。機能的問題は、二要素による。即ち、
+1]製品の若子、a+Jぢケイ酸塩添加剤の一部分は
、設置時に容器壁に付着し、それ放熱伝達システムに使
用するのに有効ではなく、そして(2)ケイ酸塩自体が
ゲル化(Cよって活性な低分子形態から活性の限定され
た縮合高分子形態に変形される。
ゲルに関連するこの不安定性に鑑みて、米国特許第3.
198.820号明細書に開示するように、高価なンリ
コーン添加剤が、無荻ケイ酸塩をアルコール内でのゲル
生成に対して安定化爆ぜるために使用されている。シリ
コーン安定化無機ケイ酸塩は、特に成る種の冷却システ
ム金属、例えば鉄、鋼、アルミニウム、黄銅、銅および
半田への過度の腐食攻撃を回避する安定でゲルを含−1
ない熱伝達流体を掬える際に、アルコール媒体内で有効
である。。
これらのシリコーン安定化組成物は、好ましくは約9〜
12.0のpH範囲内で利用される。
有機オルトケイ酸エステルも、水性アルコール熱伝達溶
液中で有用な腐食抑制剤であると技術上認識されている
。例えば、米[l特許第2 、344J 、 338号
明細書は、アルεニウム等の金属用の必須の腐食防止剤
としてm個アルコールおよび多価アルコールからなる群
から選択される一員のケイ酸エステルの加水分解生成物
を含有する抑制剤、およびアルコールの水溶液からなる
非腐食熱伝達液体(前記液体は好壕しくは約9.0〜約
12.0のpHを有する)を開示している。この種の液
体は、一般に希釈水性形態では市販されず、むしろアル
コール濃厚物として市販されている。前記米国特許第2
゜349.338 四重細■、に記載のエチレンクリコ
ールをベースとする好ましい組成物の種々の濃厚物を貯
蔵してそれらの貯蔵寿命を試験する試みがなされた場合
に、ゲル化(即ち、安定性)問題に遭遇した。これらの
ゲル化問題は、上首尾の商業製品にとって現実の障害と
なる。本発明は、前記米国特許第2,349,338号
明細書によって遭遇したゲル間Mを実質上軽減しなから
オルトケイ酸エステルをr炉用する方法を提供する。
従来、凍結防止工梨においては、安定剤の使用を必要と
しない安定でゲル抵抗性のケイ酸塩含イ1凍結防止濃厚
物の必セが数十年以前からある。本発明は、従来法の考
慮からは予期できない魅力的な安定性を示す濃厚物を教
示する。
発明の目的 本発明の目的は、約6.0〜約8.0のpHにおいて改
善された安定性を刹する腐食抑制熱伝達組成物濃厚物を
提供することにある。
この目的および他の目的は、以−F ff’)詳細な説
明から明らかKなろであろう。
発明の概讐 本発明は、少なくとも1棟のグリコールおよび少なくと
も1種のオルトケイ酸エステルからなる腐食抑制熱伝達
組成物濃厚物(前記濃厚物は約6.0〜約8.0のp)
(を有し、そして前記濃厚物は、麟厚物内に少なくとも
約25 pI)mのケイ素を与えるのに十分な量のオル
トケイ酸エステルを含有する)を包含する。
LヂQJj、q順環)り史 水性腐食抑制熱伝達fti:l成物は、使用場所におい
て濃厚物を水で希釈することによって、組成物濃厚物か
ら調製され州ろ。組成物濃厚物自体は、濃厚物の総重敢
に基づき約10重a係才で(好件しくは約2〜約8重司
受)の水を含有できる。本発明の組成物濃厚物は、一般
に濃厚物11ηに少なくとも約25 pI)mのケイ素
を与えるのに十分な量のオノトトケイ酸エステルを含イ
1寸べきであるが、ケ・f素は“#原物内にケイ素約2
5〜約lTl0 ppm (町に好1しくは約50へ一
約20i)n ppm、最も好ましくは約】0()〜・
約soo ppm )のS−で力えられろことが好外し
い、。
オルトり゛イ酸エステルが約25 ppmよりも少ない
ケイ素しか与えない場合には、作動不凍液中に希釈し7
た場合に腐食抑制剤としての役割において有効ではない
と予期される3、オルトク“イ酸エステA、が4000
 ppmより多いケイ素を与える場合には、経済的見地
から余りに高価であると予期されろ。、多数のオルトケ
イ酸エステルが、本発明の範囲内で有用である。それら
は、式 %式%() (式中、Rはアルキル、アリールおよびそれらの混合物
からなる群から選択される。) による種類であることができる。有用なオル]・ケイ酸
エステルは、例えばアルキルシリケート、例えばメチル
シリケート、エチルシリケート、ブチルシ1)ケートお
よびアεルシリケート;アリールシリケー!・、例えば
ベンジルシリケートおよびトリルンリケート;混合アル
キルシリケート、例えばメチルエチルシリケート;混合
アリールシリケート、例えばベンジルトリルシリケート
;混合アルキルアリールシリケート、例えばメチルベン
ジルシリケートおよびエチルトリルシリケート;グリコ
ールシリケート、例えばヒドロキシエチルグリコールシ
リケートおよびヒドロキシエチルグリコールシリケート
:およびポリヒドロキシアルコールシリケート、例えば
グリセロールシリケートおよびペンタエリトリットンリ
ケー]・;および前記のものの混合物である。
周知の種類の部分縮合オルトケイ酸エステルも、本発明
の範囲内で有用である。
場合によって配合される添加剤は、組成物濃厚物の重量
に基づ@50重量%よりも少ない量で使用され得る。場
合によって配合される典型的な添加剤としては、例えば
本発明のメルトケイ酸エステルとの混合物におp−)る
アルミニウムーまたは他の金属用の既知の腐食抑制剤と
し一〇、例えばケイ酸、ホウ酸、リン酸および安息香酸
、ヒドロキシ安息香酸、ジカルボン酸のアルカリ金属塩
、アミン塩甘りはアルカノールアミン鳩首だはそれらの
酸、シリコーン、アルカリ金属硝酸塩、アルカリ金属亜
硝酸塩、トリルトリアゾ・−ル、メルカプトベンツ°ナ
アソ゛−ル、ベニ/ソ°トリアソ゛−ル等、甘たはそれ
らの混合物がある。既知の抑制剤1種以−ヒか不発明の
抑制剤と一緒に使用される場合には、すべての抑制剤の
a和は、「抑制有効付」、即ち保護すべき金属表面に関
してかなりの腐食抑制を与えるのに十分′iX、知で1
史用されるべきである。場合によって配合される他の典
型的添加剤は、例えば湿潤剤および界面活性剤、例えば
既知のイオン界面活性剤および非イオン界面活性剤、例
えば脂肪アルコールのポリ(オキシアルキレン)付加物
;泡止めl−110・5よび(唸だし゛よ)潤滑剤、例
えば周知のポリシロキサンおよびポリオキ7アルキレン
グリコール、並ひに達成しようとするアルミニウム耐食
性に悪影響を及ぼさない技術上既知の他のf(″夕量成
分である。
本発明の組成物濃厚物−5、本発明の範囲Jソ」二のp
Hf:掴する頽似のオルトケイ酸エステル組成物濃厚物
に比較して、かつ、本発明のpH範囲内の無機ンリケー
ト組成物(シリコーン安定剤なし)に比較して改善され
た安定]り4−を示すことが児い川さfzている。
以下の例は、本発明を説明するものでJ)って、限定す
るものではない。
例】 バート1 よυ高いTRI(を有する類似の組成物濃厚物r比較し
て、本発明のpH帥囲内、即ち約6.0〜約8,0の本
発明の組成物濃厚物の安定性を試験するために、下記の
試験を行なった。。
テトラエチルオルトンリケート(rTEsJ )試験液
は、以下の方法でM4製された。緩衝液濃Jシ′吻(A
〜G)は、表1に与えられた組成物によって調製された
。濃厚物は、エチレングリコールで希釈されて表2に示
すように作動惺存アルカリ度量(working re
serve alkalinity 1evele ;
 RA ) 50゜10LI 、捷7λは200を達成
させた、例えば、RA 2(1(1を有する緩衝液rB
J糾成物テ:・痙厚物は、同雷量のエチレンクリコール
で希釈されてRA 10(lを有する別の緩@液[BJ
濃厚物を生じ;そして、3倍1゜のエチレングリコール
で希釈をれて表2に示すようK RA 5Qを有する別
の緩衝液1−L’、J濃厚物を生じた。これらの緩衝液
濃厚物の各々に所定量のTESが添加されてTES +
)、1.5重量%および0.30重量係を有する最終試
験液を生じた。
安定性試験は1適当に標識されかつ察潟に貯蔵式れるか
100F(約37,8℃)、130 F (約54℃)
および212 F (100″C)に維持された一定淵
IWの炉内に肯かれた2オンス(約56.7 g)の[
フレンチ・スクエア(Frθnch sq、uarθ)
」のガラス製ビン内に各試1験7夜を入れることによっ
て実施さ才また4゜安定性試験結果(1ffJ視ゲル生
成のない日数)を表2に示す、。
/ / 前記結果は、濃厚物pH8,4〜10.0を有する比較
物(・τ比較して本発明のTES濃厚I吻の明らかな優
越性を示す。
例1 パート2 更に311の比較として、それぞれ保存アルカリ度0.
100 、 1(10K:t6けるTES濃90.30
重量φの緩衝液濃厚物A、OおよびEが、同−旋回に対
し、ケイ酸カリウムをfil[7用して150 F (
約66°C)fでおいて安定性試験を行なった。以下の
表3に示される結果は、′pH(6,0および6.6に
おいてケイ酸カリウム以上にTESに明らかな濃厚物安
定性の利点があることを示す。不発明の節回以上のpH
,即ち8.4ニおいては、TESm厚物およびケイ酸カ
リウム濃厚物は、等しい安定性を与えた。
表 3 貯蔵安定性試験の観察 A      6.0   0    120+、  
      540     6.6  1(1036
12E      8.4  100    33  
      33脣各々は8i 400 pp”を含有
”1” 6 。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも1種のグリコールおよび少なくとも1種
    のオルトケイ酸エステルからなる腐食抑制熱伝達組成物
    濃厚物において、前記濃厚物が約6.0〜約8.0のp
    Hを有し、そ(−7て前記濃厚物が、濃厚物内に少なく
    とも約251):[)mのケイ素を与えるのに十分す量
    のオルトケイ酸エステルを含有することを特徴とする腐
    食抑制熱伝達組成物濃厚物。 2、腐食抑制に有効な量の無機ケイ酸塩少なくとも1種
    を追加的に含有する、特許請求の範囲第1項に記載の組
    成物濃厚物。 3、グリコール、少なくとも1種のオルトケイ酸エステ
    ルおよび少なくとも1種の無機ケイ酸塩から実質的にな
    る、特許請求の範囲第2項に記載の組成物濃厚物。 4、グリコールおよび少なくとも1種のオルトケイ酸エ
    ステルから実質的になる、特許請求の範囲第1項に記載
    の組成物濃厚物。 5、前記オルトケイ酸エステルが、前記濃厚物内にケイ
    素l!Jioo〜約soo ppmを与えるのに十分な
    量で存在する、特許請求の範囲第1項に記載の組成物濃
    厚物。 6、前記オルトケイ酸エステルが、テトラメチルオルト
    シリケートまたはテトラエチルオルトシリケート、また
    はそれらの混合物である、特許請求の範囲第1項〜第5
    項のいずれか1項に記載の組成物濃厚物。 7、ホウ酸のアルカリ金属塩才たはアルカノ−ルアεン
    塩、またはそれらの混合物を濃厚物の重量に基づき50
    重量裂未満の量で追加的に含有する、特許請求の範囲第
    1項〜第5項のいずれか1項に記載の組成物濃厚物。 8、少なくとも1種のアεン丑だはアルカノールアミン
    ホスフェートを濃厚物の重量に基づき50?i 量係未
    満の量で追加的に含有する、特許請求の範囲第1項〜第
    5項のいずれか1項に記載の組成物濃厚物。 9、ボウ酸またはリン酸のアルカリ金属塩、アばン塩丑
    たはアルカノ−ルアばン塩′!、/ζはそれらの混合物
    からなる群から選択されるホウ酸塩および(−または)
    リン酸塩混合物を追加的に含有する、特許請求の範囲第
    1項〜第5項のいずれか1項に記載の組成物濃厚物。 10、少なくとも1種の安息香酸、ヒドロキシ安息香酸
    もしくはジカルボン酸のアルカリ金属塩、アεン塩丑た
    はアルカノ−ルアごン塩、またはそれらの酸、址たはそ
    れらの混合物を追加的に含有する、特許請求の範囲第1
    項〜第5項のいずれか1項に記載の組成物濃厚物。
JP58181785A 1982-09-30 1983-09-29 オルトケイ酸エステル含有熱伝達流体 Granted JPS5981376A (ja)

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