JPS63190184A - 不凍液組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はグリコール類を主成分とする不凍液組成物に関
し、更に詳細にはキャビテーション　エロージョン抑制
機能を有する不凍液組成物に関する。

（従来の技術） 従来の不凍液組成物にあっては、エチレングリコール、
プロピレングリコール等のグリコール類を基剤とし、種
々の腐食防止剤を添加したものが使われている。

不凍液組成物の基剤であるエチレングリコール、プロピ
レングリコール等のグリコール類は。

防＃Ｉａｌｉ能を有しないので、金属の腐食を防止する
ために、各種添加剤を加える必要がある。

このような腐食防止剤としては、燐酸塩、ホウ酸塩、ア
ミン塩、亜硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、モリブデ
ン酸塩、安息香酸塩、ベンゾトリアゾール類等が挙げら
れ、通常はこれらを適宜組合せたものが不凍液に添加さ
れ用いられていた。

代表的な不凍液の組成としては、英国規格Ｂ５３１５０
、及びＢ５３１５１を挙げることができ、それらは、エ
チレングリコールを基剤としており、Ｂ５３１５０は燐
酸トリエタノールアミン塩、及びメルカプトベンゾチア
ゾールのナトリウム塩を、ＢＳ３１　Ｓ　１は安息香酸
ナトリウム、及び亜硝酸ナトリウムを金属の腐食防止剤
として添加している。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上述の添加剤にあっては、下記のごとき理由に
より、毒性、公害等の観点から、その使用か好ましくな
い。

まず、燐酸塩にあっては、その排水が、河川或いは湖沼
水等を富栄養化してＢＯＤ、ＣＯＤを上昇せしめ、棲息
している生物に悪影響を及ぼすとともに、希釈水中の硬
度成分と反応して不溶性スケールを生成するという問題
１点を有している。

また、アミン塩は亜硝酸塩の存在下で発癌性のあるニト
ロソアミンを生成するため河川或いは湖沼水等に排水と
して廃棄するのは好ましくない。

また、車体の軽量化の目的で、エンジン冷却システムを
構成しているシリンダブロック、シリンダヘット、ウォ
ーターポンプ等にアルミ合金が好んて使用される傾向に
あり、従来の鋳鉄を主体としたエンジン冷却システムで
は考えられなかったトラブル、即ち前記アルミ合金のキ
ャビテーション　エロージョンに起因した腐食によるト
ラブルが発生している・ ここで、キャビテーション　エロージョンとは、金属等
をとり巻く液体に、機械的振動、液体の流動等の条件が
加わることにより、金属と液体の界面に於いて、金属の
表面に気泡が生じ、この気泡が破裂する際に金属の表面
が摩耗する現象を言う。

従って、不凍液の組成物としてキャビテーション抑制剤
を添加する必要が有り、燐酸塩はキャビテーション抑制
能を有するため今迄添加されてきたが、上述の公害等の
観点から使用することは好ましくない。

また珪酸塩は、鉄、非鉄金属の両方に対し腐食防止作用
が有り、かつ毒性も低いことから不凍液の添加剤として
好ましいが、溶液中での安定性が悪く、熱、−１の変化
、あるいは、他の塩類の共存時には、容易にゲル化して
本来の機能が低下してしまうという欠点を有していた。

（問題点を解決するための手段） しかるに、本発明は上述のような問題点を鑑みて為され
たものであり、低毒性、低公害性であり、且つキャビテ
ーション抑制能をも備えた不凍液組成物を提供しようと
するものであって、その用いた手段は。

ＩＬダグリコール類主成分とする不凍液組成物に於いて
。

ａ）、ドデカンニ酸またはそのアルカリ金属塩を不凍液
組成物重量の０．５〜７．０鴬と。

ｂ）、下記一般式て表わされる珪酸塩を不凍液組成物重
量のｏ、ｏト１．ｓｘと。

（Ｍ　Ｏ）　−Ｓ　ｒ　Ｏ（４−ａ）／２（ただしＭは
アルカリ金属または有機アンモニウムから選択されるカ
チオンｇ　：　ａ　＝　１〜４）ｃ）、下記一般式で表
わされるスルホン酸基を有するオルガノポリシロキサン
を不凍液組成物重量の０．０１〜（１，５Ｋ　ト、 （ただしＭはアルカリ金属、またはテトラ有機アンモニ
ウムから選択されるカチオン基、Ｒ１は低級アルキル基
、Ｒ２は窒素原子に結合し、β位に水酸基を有するヒド
ロ２を換の２価の有機基：ｂは０またはｌ） から成る組成物であることを特徴とするものである。

（作用） 本発明で使用する各添加剤は夫々下記にしるすような作
用を有する。

まず、不凍液組成物の基剤に用いるグリコール類は、添
加されることにより、その添加濃度に基づき溶液の凝固
点を降下せしめ、溶液に不凍液としての機能を付ケ、す
る。

次いでドデカンニ酸またはそのアルカリ金属塩は、金属
の防食作用を有し、不凍液組成物として添加されること
により自動車等の内燃機関の冷却系に於いて、鉄、アル
ミニウムあるいは合金等を素材とした部品の水による腐
食を防止する。

次いで、＃述の珪酸塩はドデカンニ酸またはそのアルカ
リ金属塩とともに溶液に添加されることにより、金属の
腐食を防止するとともに、鋳鉄、アルミニウム及びそれ
ら合金で作られた部品等に発生するキャビテーション　
エロージョンなるトラブルを防止する。

次いで、前述のスルホン酸基を有するオルガノポリシロ
キサンは、不凍液溶液中で、熱１．■の変化、或いは他
の塩類の共存等の条件下で珪酸塩を保護し、安定化せし
め、珪酸塩がゲル化するのを防止する機能を有する。

（実施例） 次いで本発明に係る不凍液組成物の実施例に付き説明す
る。

本発明で使用するグリコール類はエチレングリコール、
プロピレングリコール、１．３−ブチレングリコール、
ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、グリセ
リン等から選ばれるもので、その中でも特に、エチレン
グリコール或いはプロピレングリコールが好適である。

またドデカン二酸のアルカリ金属塩及び前述のスルホン
酸基を有するオルガノポリシロキサンの一般式中二Ｍで
表示されるアルカリ金属は、リチウム、ナトリウム、カ
リウムが挙げられるが、その中でも特にリチウム、ナト
リウムとの塩であることが好ましい。

さらにオルガノポリシロキサン一般式中：Ｒ１で表示さ
れる低級アルキル基はメチル基、エチル基、ブチル基、
プロピル基、ブチル基等の中から選択される低級アルキ
ル基で、好ましくはメチル基、またＲＩＩは下記の式で
示される有機基である。

Ｈ −ＣＨ，ＣＨＣＨ２０ｃＨ＊　ｃｕｔ　ＣＨ，−或いは
、 また、本発明ではドデカンニ酸またはそのアルカリ金属
塩を不凍液組成物重量の０．５〜７．Ｏｚ添加するとし
ているのは、ドデカンニ酸またはそのアルカリ金属塩の
添加量が不凍液組成物重量の０゜５ｚ以下の場合には十
分な腐食防止効果が得られず、　？、０　駕以上の場合
には溶解性の点で安定性を欠き好ましくないからである
。

次いで、本発明では珪酸塩を不凍液組成物重量のｏ、ｏ
ｓ　ヘ０．５　！添加するとしているが、上述の場合と
同様に珪酸塩の添加量が不凍液ｉ酸物重量の１１．０５
　！以下では、十分な腐食防止効果が得られず、　０．
５１以Ｅでは溶解性の点で安定性を欠き好ましくないか
らである。

そして、オルガノポリシロキサンの添加量を不凍液Ｉｌ
ｌｌｌ型物重量、０１〜０．５ｚとしているのは、オル
ガノポリシロキサンの添加量が０．０１Ｓ以下の場合は
、珪酸塩の保護安定化作用が不十分であり、　０．５１
以上添加した場合、添加量に対し珪酸塩の保護安定化作
用はさほど向上せず、また溶解性の点で安定性を欠き好
ましくないからである。

以下１本発明に係る不凍液組成物の試験に基ず〈実施例
を記載する。

χ農産１・ 本願明細書の第１６頁記載の第１表に示すエチレングリ
コールを基剤とする不凍液組成物のサンプル：ＮＯ１〜
６に付き、腐食防止機能を確認するためにＪＩＳＫ２２
コ４−１９８１　（不凍液）の７．４項に規定されてい
る金属腐食性試験を行った。試験に当たり各サンプルは
調合水（１１の水にＮ、ＳＯ４を１４８■ｇ、Ｎ、ｃ１
を１６５腸ｇ、Ｎ、ＨＣＯ３を１３８ｍｇ夫々溶解した
もの）を用い３０ｖ／ｖ＄に希釈した。

試験の結果を本願明細書の第１７頁記載の第２表に示す
。

ルｍ・ 本願明細書の第１６頁記載の第１表に示すように、エチ
レングリコールを基剤とする本発明に係る不凍液組成物
の比較例として、サンプル＝Ｎ０７〜１Ｇを調製し、実
施例１と同様に金属腐食性試験を行った。ただし、本比
較例に於けるサンプル、：　ＮＯ７及びＮＯ８は本発明
には含まれず、ＮＯ７は腐食防止ａ能が不足し、ＮＯ８
は液中に多量の沈殿物が認められる。

実施例２゜ 本発明に係る不凍液組成物のもう一つの有用性を確認す
るためにウォーターポンプを用いたキャビテーション　
エロージョン　コロ−ジョン試験を行なった。

試験装置はＡ　Ｓ　Ｔ　Ｍ　　Ｄ　２８０９−７７　　
（Ｃａｖｉｔａｔｉｏｎｗｉｔｈ　　Ｅｒｏｓｉｏｎ−
Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ
ｓ　　Ａｌｕｍｉｎｉｕｓ　ｐｕｍｐｕｓ　ｗｉｔｈ　
Ｅｎｇｉｎｅ　　Ｃｏｏｌａｎｔｓ）に準拠し、ウォー
ターポンプは市販の小型自動車（ｔｓｏ。

ｃｃ）用の、アルミ合金製のものを用いた。

運転条件を本願明細書の第１８頁記載の第３表に示す。

本試験は本願明細書の第１６頁記載の第１表に示されて
いる実施例１で用いたサンプルのうち、ＮＯ２，ＮＯ４
，ＮＯ６を用いて行つた。

結果を本願明細書の第１８頁記載のｗ４４表に示す。

キャビチーシコン損傷の評価はＡＳＴＭ　　Ｄ２８０９
のレーティング（Ｒａｔｉｎｇ）　１−１０により行な
いサンプル＝Ｎ０２、ＮＯ４，ＮＯ６に付いてはレーテ
ィング（Ｒａｔｉｎｇ）　１０　（エロージョンを認め
ない）という結果が得られ、極めて良好であった。

比較例２゜ 本願明Ｊｌ書の第１６頁記載の第１表に示すサンプルの
うち、前記比較例１で用いたサンプル＝Ｎ０８、　ＮＯ
９，ＮＯＩ　Ｏについて実施例２と同様のキャビテーシ
ョン　エローシコン　コロ−ジョン試験を行なった。

結果を本願明細書の第１８頁記載の第４表に示す。

本比較例のサンプル＝Ｎ０８、ＮＯ９は夫々レーティン
グ（Ｒａｔｉｎｇ）　６．７に相当するキャビテーショ
ン損傷が認められ、上記実施例２で得られた本発明に係
る不凍液組成物の試験結果と比較した場合１本発明に係
る不凍液組成物の方が優れていることが分った。

尚、本比較例で用いたサンプル：Ｎ０ＩＯは、燐酸塩及
びアミン塩を含有する従来公知の不凍液組酸物である。

尚、本発明に係る不凍液組成物にあっては、前述の組成
物以外に、消泡剤１着色剤、及び不凍液原液の凍結を防
止し、腐食防止剤の溶解性を増すために水を添加したり
、他の従来公知の腐食防止剤、たとえば、モリブデン酸
塩、タングステン酸塩、亜硝酸塩、硫酸塩、硝酸塩、安
息香酸塩、Ｐ−ｊｅｒｔブチル安息香酸塩、並びにメル
カプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール、トリル
トリアゾール及びその塩等を適宜選択して添加しても良
い。

（以下余白） （効果） 上述のような不凍液組ｒ＆ｌｋとすることにより。

珪酸塩が容易にゲル化することが無く、不凍液の添加剤
として長期間に渡り安定したａ悌を発揮でき、燐酸塩、
アミン塩を含有しない低毒性、低公害性不凍液を容易に
提供することができるようになった。

また、珪酸塩およびドデカンニ酸またはそのアルカリ金
属塩の作用により、冷却水の循環経路に於いて発生する
キャビテーション　エロージョンを抑創し、つオーター
ポンプ等の金属製部品の摩耗を軽減することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、グリコール類を主成分とする不凍液組成物に於い
   て、 ａ）、ドデカン二酸またはそのアルカリ金属塩を不凍液
   組成物重量の０．５〜７．０％と、 ｂ）、下記一般式で表わされる珪酸塩を不凍液組成物重
   量の０．０５〜０．５％と、 （ＭＯ）＿ａＳｉＯ＾（＾４＾−＾ａ＾）／＿２（ただ
   しＭはアルカリ金属または有機アンモニウムから選択さ
   れるカチオン基：ａ＝１〜４）ｃ）、下記一般式で表わ
   されるスルホン酸基を有するオルガノポリシロキサンを
   不凍液組成物重量の０．０１〜０．５％と、▲数式、化
   学式、表等があります▼ （ただしＭはアルカリ金属、またはテトラ有機アンモニ
   ウムから選択されるカチオン基、Ｒ＾１は低級アルキル
   基、Ｒ＾２は窒素原子に結合し、β位に水酸基を有する
   ヒドロ置換の２価の有機基：ｂは０または１） から成る組成物であることを特徴とする不凍液組成物。