KR101331986B1 - Concentrate composition of organic acid salt with high concentration, method of preparing the same, and engine cooling water containing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디카르복시산과 모노카르복시산이 일정 비율로 혼합된 유기산 혼합물을 알칼리 물질로 처리한 유기산염 혼합물, 아질산염, 아졸계 화합물, 및 물을 함유하는 유기산염 고농도 농축액 조성물, 상기 유기산염 고농도 농축액 조성물의 제조 방법 및 상기 유기산염 고농도 농축액 조성물을 첨가제로서 함유하는 내연 기관 엔진 냉각수에 관한 것이다. 본 발명의 유기산 고농도 농축액 조성물은 전체 시스템에 대하여 5 중량% 이하의 소량으로 적용되어도 효과를 발휘할 수 있다는 특징을 갖는다.The present invention relates to an organic acid salt concentrate composition comprising an organic acid salt mixture, a nitrite salt, an azole compound, and water, an organic acid salt mixture of an organic acid mixture in which a dicarboxylic acid and a monocarboxylic acid are mixed at a predetermined ratio with an alkaline substance, and a composition of the organic acid salt concentration concentrate composition. An internal combustion engine engine cooling water containing a manufacturing method and said organic acid salt concentration composition as an additive. The organic acid high concentration concentrate composition of the present invention has the feature that it can exert an effect even when applied in a small amount of 5% by weight or less with respect to the entire system.
Description
본 발명은 디카르복시산과 모노카르복시산이 일정 비율로 혼합된 유기산 혼합물을 알칼리 물질로 처리한 유기산염 혼합물, 아질산염, 아졸계 화합물, 및 물을 함유하는 유기산염 고농도 농축액 조성물, 상기 유기산염 고농도 농축액 조성물의 제조 방법 및 상기 유기산염 고농도 농축액 조성물을 첨가제로서 함유하는 내연 기관 엔진 냉각수에 관한 것이다.The present invention relates to an organic acid salt concentrate composition comprising an organic acid salt mixture, a nitrite salt, an azole compound, and water, an organic acid salt mixture of an organic acid mixture in which a dicarboxylic acid and a monocarboxylic acid are mixed at a predetermined ratio with an alkaline substance, and a composition of the organic acid salt concentration concentrate composition. An internal combustion engine engine cooling water containing a manufacturing method and said organic acid salt concentration composition as an additive.
대표적인 내연 기관인 자동차는 냉각 매체로서 일반적으로 동결 방지 기능 및 부식 방지 기능 등을 갖는 에틸렌 글리콜, 프로필렌글리콜 등의 글리콜계 첨가제를 사용한다. 그러나 글리콜계 첨가제는 유기물이므로, 폐기 등이 번거롭고 환경오염의 우려가 있으며 물에 비하여 고가라는 단점을 갖는다. 이러한 단점 때문에, 동결의 우려가 없는 지역에서는 동결 방지 기능이 필요하지 않으므로, 냉각 매체로서 단순히 물만을 사용하는 경우가 많다. 그러나 이와 같이 단순히 물만을 사 용하는 경우, 엔진 표면 및 냉각 시스템 내부에 심각한 부식 문제가 발생하여 엔진의 수명을 단축시키고, 부식 생성물과 스케일의 형성으로 열전달 효율이 저하되며, 부식으로 인한 시스템의 파괴가 발생 할 수 있다는 단점이 발생한다. BACKGROUND ART An automobile, which is a representative internal combustion engine, generally uses a glycol-based additive such as ethylene glycol, propylene glycol, etc. having a freezing protection function and a corrosion protection function as a cooling medium. However, since the glycol-based additive is an organic material, it is cumbersome to waste, environmental pollution, and expensive compared to water. Because of these drawbacks, the freeze protection function is not necessary in areas where there is no fear of freezing, and therefore only water is often used as the cooling medium. However, the simple use of water alone causes severe corrosion problems on the engine surface and inside the cooling system, shortening the life of the engine, reducing the heat transfer efficiency by forming corrosion products and scales, and destroying the system due to corrosion. The disadvantage arises that it can happen.
이러한 단점들을 해결하기 위하여, 기본 열전달 매체인 물에 첨가되어, 냉각 시스템을 구성하는 여러 금속 재료들을 부식으로부터 보호할 수 있고, 스케일의 형성을 방지하는 기능을 수반하는 첨가제가 필요하게 되었다. 또한, 상기 첨가제는 적용되는 시스템의 공간적 한계를 고려할 때, 소량을 적용하여도 고도의 효능을 발휘할 수 있는 고농도 고농도 농축액 형태로 제공될 것이 요구된다.To address these shortcomings, additives have been needed that can be added to water, the basic heat transfer medium, to protect the various metal materials that make up the cooling system from corrosion and to prevent the formation of scales. In addition, the additives are required to be provided in the form of a high concentration and high concentration concentration that can exert a high degree of efficacy even in the application of a small amount, considering the spatial limitations of the system to be applied.
초창기의 부식 방지제로서 주로 중금속 염인 크로메이트염이 사용되었다. 크로메이트염은 적은 양으로 금속 성분의 부식을 효과적으로 막을 수 있다는 장점이 있었다. 그러나 크로메이트는 독성이 매우 크고, 생분해성이 작기 때문에, 소량이 방류되어도 생태계에 치명적일 수 있었으며, 여러 가지 공해병을 일으킬 수 있는 요소를 가지고 있어서 사용이 금지되었다. 그 이후, 크로메이트의 대체 물질로서 보레이트류와 아민류 등의 화합물이 사용되었지만, 이 역시 환경적인 문제나 독성 문제를 가지고 있기 때문에 그 사용이 점차 제한되고 있는 실정이다. 특히, 아질산류와 아민류 화합물이 동시에 사용될 경우에는 발암물질을 유발할 수 있기 때문에, 자동차 제조사 별로 규정하는 고유 냉각수 규격에서 대부분 이들의 사용을 금하고 있으며, 기타 보레이트류 등의 화합물도 환경오염 측면에서 많은 자동차 규격에서 사용이 금지되고 있는 실정이다.As an early corrosion inhibitor, mainly chromate salts, heavy metal salts, were used. The chromate salt has the advantage that it can effectively prevent the corrosion of the metal component in a small amount. However, because chromate is very toxic and biodegradable, it could be fatal to the ecosystem even when a small amount is discharged, and it is prohibited to use because it has a factor that can cause various pollution. Since then, compounds such as borates and amines have been used as substitutes for chromate, but this situation is increasingly limited because of environmental and toxic problems. In particular, when nitrites and amines are used at the same time, they can cause carcinogens. Therefore, most of them are prohibited from the intrinsic cooling water standard prescribed by car manufacturers. The use is prohibited in the standard.
현재 사용되는 부식 방지제로는 규산염 타입과 인산염 타입이 가장 일반적이 라 할 수 있으며, 규산염과 인산염 모두 자동차 냉각 시스템을 이루고 있는 철 및 알루미늄에 대하여 우수한 부식 방지제이다. 규산염은 고온에서 겔화되는 현상이 발생되어 실용성이 없었지만, 이에 대한 안정제가 개발되면서 현재까지 즐겨 사용되고 있으며, 인산염도 경도 성분과 반응하여 침전물을 발생시키는 단점을 보완할 수 있는 안정제가 개발되면서 실용적으로 사용되고 있다.The most commonly used corrosion inhibitors are silicate type and phosphate type, and both silicate and phosphate are excellent corrosion inhibitors for iron and aluminum in automobile cooling systems. Silicate has not been practical due to the phenomenon of gelation at high temperature, but it has been used so far as the stabilizer was developed, and it has been practically used as the stabilizer was developed to compensate for the disadvantage of generating precipitate by reacting with the hardness component. have.
그러나 이러한 무기염 방식제들을 모두 자동차 냉각 시스템 내의 고온 고압의 운전 조건에 의해 변성 및 분해를 일으키기 때문에, 자체적인 수명을 가지게 되며, 어느 한계 이하로 그 성분이 줄어들면 부식 방지 효력이 떨어져서 금속 재료들을 보호할 수 없게 된다. 현재 시중에 유통되는 글리콜계 부동액 제품은 일반적으로 2년 정도의 수명을 가지고 있으며, 2년이 넘게 사용된 제품들은 부식 방지제 성분들이 금속을 보호할 수 없는 수준으로 저하되어 있는 경우가 대부분이다.However, since all of these inorganic salt anticorrosives are denatured and decomposed by the high temperature and high pressure operating conditions in the automotive cooling system, they have their own lifespan. You will not be able to protect it. Currently commercially available glycol-based antifreeze products have a lifespan of about two years, and products that have been used for more than two years often have corrosion inhibitor components deteriorated to an unprotectable level of metal.
최근 첨가제 개발 동향을 보면, 주로 변성 및 분해가 발생되지 않는 새로운 부식 방지제 조성물의 개발에 초점이 맞추어져 있으며, 유기산염 계열의 조합물들이 주를 이루고 있다. The recent trend of additive development focuses on the development of new corrosion inhibitor compositions that do not occur in denaturation and degradation, with organic acid based combinations being the main focus.
초기의 유기산염은 대개 규산염 또는 인산염 부동액의 보조제로 사용되었으나, 미국특허 제4,647,392호에서 두 가지 종류의 유기산염을 조합하여 시너지 효과를 얻을 수 있는 부식 방지 조성물이 소개되었다. 이 조성물은 C5 내지 C16의 모노카르복시산과 C5 내지 C16의 다이카르복시산의 조합으로 이루어져 있으며, 알루미늄과 철 성분의 부식 방지 기능이 강조되어 있다. 또 다른 형태로서, 미국특허 제 4,851,145호는 방향족 유기산염과 C8 내지 C12의 지방족 유기산염과의 조합물을 개시하고 있다. 이후, 여러 가지 카르복실 염의 조합이 소개되었는데, 미국특허 제5,811,025호, 제5,851,419호, 제5,961,875호, 제5,911,906호, 제 6,096,236호 등에서 갖가지 카르복실 조합에 의한 부동액 조성물을 개시하고 있다. Early organic acid salts were commonly used as auxiliaries for silicates or phosphate antifreezes, but US Pat. No. 4,647,392 introduces anticorrosive compositions that can achieve synergistic effects by combining two types of organic acid salts. The composition consists of a combination of C 5 to C 16 monocarboxylic acids and C 5 to C 16 dicarboxylic acids, with emphasis on the corrosion protection of aluminum and iron components. In another form, US Pat. No. 4,851,145 discloses a combination of aromatic organic acid salts with C 8 to C 12 aliphatic organic acid salts. Thereafter, various combinations of carboxyl salts have been introduced, and US Patent Nos. 5,811,025, 5,851,419, 5,961,875, 5,911,906, 6,096,236, and the like, disclose antifreeze compositions using various carboxyl combinations.
그러나 상기 유기산염 첨가제의 조합은 모두 에틸렌 글리콜, 프로필렐 글리콜, 디에틸 글리콜등의 글리콜계 화합물을 사용하는 제품에 적용되었으며, 순수하게 물만을 사용하는 엔진 냉각용 매체에는 널리 활용되지 않고 있다. 또한, 현실적으로 많은 양을 적용하기에 한계가 있기 때문에, 소량을 시스템에 적용하여 원하는 성능을 발휘 할 수 있도록 제품을 고농도로 농축하는 제법의 개발과 이에 따른 안정성 확보가 요구되고 있다.However, all combinations of the organic acid additives have been applied to products using glycol-based compounds such as ethylene glycol, propylel glycol, diethyl glycol, and the like, and are not widely used for engine cooling media using pure water only. In addition, since there is a limit to apply a large amount in reality, it is required to develop a method for concentrating the product to a high concentration so as to apply a small amount to the system to achieve the desired performance and to secure stability accordingly.
따라서, 효율적인 부식 및 스케일 억제 성능을 가지며, 환경 및 생체에 해로운 영향을 미치는 글리콜류, 보레이트류, 아민류 등의 화합물이 함유되지 않고, 수명이 짧은 규산염과 인산염이 함유되지 않은, 장기간 농도 유지가 가능한 고농도 농축 첨가제 조성물의 개발이 필요하다.Therefore, it has an effective corrosion and scale suppression performance, and does not contain compounds such as glycols, borates, and amines, which have harmful effects on the environment and the living body, and does not contain short-lived silicate and phosphate, which enables long-term concentration maintenance. There is a need for the development of highly concentrated additive compositions.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구, 노력한 결과, 특정한 조성비로 혼합된 디카르복시산과 모노카르복시산의 혼합물을 안정된 알칼리 염으로 처치한 유기산염 혼합물과, 아질산 화합물, 아졸계 화합물을 적정 비율로 첨가하고, 임의적으로, 고기능성 아크릴레이트계 공중합체 및 소포제를 적 용하여, 다양한 수질에서도 사용이 가능하고 첨가제의 수명이 길어 장기간 사용이 가능한, 엔진 냉각수용 유기산염 첨가제 고농도 농축액 조성물을 개발하여 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have conducted research and efforts to solve the above problems, and as a result, the organic acid mixture, the nitrite compound and the azole compound in which a mixture of dicarboxylic acid and monocarboxylic acid mixed at a specific composition ratio are treated with a stable alkali salt are titrated. In addition to the ratio, optionally, by applying a high functional acrylate copolymer and antifoaming agent, a high concentration concentrate composition of organic acid additives for engine cooling water, which can be used in various water quality and has a long life of additives, can be developed. The present invention has been completed.
따라서 본 발명은 높은 농도의 유기산염 첨가제들이 안정된 상태를 유지하고, 적정 농도 적용 시 첨가제의 분해나 고갈이 없기 때문에, 장기간 사용이 가능하고, 다양한 수질 조건에서도 안정하게 사용할 수 있고, 엔진의 냉각과 부식 방지능이 우수한 고농도 유기산염 고농도 농축액 조성물 및 이의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention maintains a stable state of high concentrations of organic acid additives, there is no decomposition or depletion of the additives when applying the appropriate concentration, can be used for a long time, can be used stably in various water quality conditions, An object of the present invention is to provide a high concentration organic acid salt high concentration concentrate composition and a method for producing the same having excellent corrosion protection.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 디카르복시산과 모노카르복시산이 1:1 내지 5의 중량비로 혼합된 유기산 혼합물을 알칼리 물질과 반응시켜 얻어진 유기산염 혼합물 1 내지 40 중량%; 아질산염 0.5 내지 5 중량%; 아졸계 화합물 1 내지 5 중량%; 및 잔량의 물을 함유하는 유기산염 고농도 농축액 조성물을 제공한다. 본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은 소포제, 안정제 및 분산제로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 전체 조성물 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%의 양으로 추가로 함유하는 것일 수 있다. In order to achieve the above object, the present invention is 1 to 40% by weight of an organic acid mixture obtained by reacting an organic acid mixture of dicarboxylic acid and monocarboxylic acid in a weight ratio of 1: 1 to 5 with an alkaline substance; Nitrite 0.5 to 5% by weight; 1 to 5 wt% of an azole compound; And an organic acid salt concentrate composition containing a residual amount of water. The organic acid salt concentrate composition of the present invention may further contain one or more selected from the group consisting of an antifoaming agent, a stabilizer and a dispersant in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the composition.
또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 In another aspect, the invention
물에서 디카르복시산과 모노카르복시산이 1:1 내지 5의 중량비로 혼합된 유기산 혼합물을 알칼리 물질과 중화반응시켜 유기산염 혼합물을 제조하는 단계; 및Preparing an organic acid mixture by neutralizing an organic acid mixture in which dicarboxylic acid and monocarboxylic acid are mixed in water at a weight ratio of 1: 1 to 5 with an alkaline substance; And
상기 제조된 유기산염 혼합물 1 내지 40 중량%, 아질산염 0.5 내지 5 중량% 및 아졸계 화합물 1 내지 5 중량%를 혼합하는 단계를 포함하며,1 to 40% by weight of the prepared organic acid salt mixture, 0.5 to 5% by weight of nitrite and 1 to 5% by weight of an azole compound,
상기 물의 사용량은 전체 조성물 중량이 100%가 되도록 하는 양인,The amount of water used is such that the total composition weight is 100%,
유기산염 고농도 농축액 조성물의 제조 방법을 제공한다. Provided are methods for preparing an organic acid salt concentrate composition.
본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물의 제조 방법은 상기에서 얻어진 첨가제 고농도 농축액 조성물에 소포제, 안정제 및 분산제로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 전체 조성물 중량 기준으로 0.1 내지 5 중량%의 양으로 첨가하여 혼합하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In the method for producing an organic acid salt concentration concentrate composition of the present invention, at least one selected from the group consisting of an antifoaming agent, a stabilizer and a dispersant is added to the additive high concentration concentrate composition obtained above in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the composition and mixed. It may further comprise the step.
본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물 및 이의 제조 방법에 있어서, 유기산염 혼합물을 안정화시키기 위하여 알칼리 처리를 수행하며, 이 때, 알칼리 물질로서 수산화나트륨 대신에 수산화칼륨을 사용함으로써, 유기산염의 용해도를 현저하게 높일 수 있어서, 고농도의 유기산염 고농도 농축액을 얻을 수 있다.In the organic acid salt concentrate composition of the present invention and a method for producing the same, an alkali treatment is performed to stabilize the organic acid salt mixture, wherein the solubility of the organic acid salt is remarkably improved by using potassium hydroxide instead of sodium hydroxide as the alkaline substance. Since it can raise, the organic acid high concentration concentrate of high concentration can be obtained.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은, 특정한 조성비로 혼합된 디카르복시산과 모노카르복시산이 일정 비율로 유기산 혼합물을 알칼리 물질로 처리한 유기산염 혼합물과, 아질산염 화합물과, 아졸계 화합물을 적정 비율로 함유함으로써, 기존의 무기염 첨가제의 배제하더라도, 금속의 부식을 효율적으로 억제하고, 다양한 조건의 혼합수에도 적용 가능하고, 장기간 사용에도 화학적 분해 및 변성이 일어나지 않으며, 부식과 스케일 방지능이 우수한, 유기산염 고농도 농축액 조성물, 이의 제조방법 및 이의 용도에 관한 것이다. The organic acid salt concentration concentrate composition of the present invention comprises an organic acid salt mixture, an nitrite compound, and an azole compound, in which a dicarboxylic acid and a monocarboxylic acid mixed in a specific composition ratio are treated with an organic substance mixture with an alkaline substance at a predetermined ratio. Even if the existing inorganic salt additives are excluded, metal corrosion is effectively suppressed, it can be applied to mixed water under various conditions, and there is no chemical decomposition and denaturation even after long-term use. It relates to a concentrate composition, a method for preparing the same and the use thereof.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은 특정 중량비로 혼합된 디카르복시산과 모노카르복시산의 유기산 혼합물에 알칼리 물질을 처리하여 얻어진 유기산염 혼합물을 포함하는 것을 가장 큰 특징으로 한다. 즉, 특정 중량비로 혼합된 디카르복시산과 모노카르복시산의 유기산 혼합물을 알칼리를 사용하여 일정 시간 동안 중화시킴으로써 안정된 염을 형성하여, 물에 용해 시, 고농도로 용해되어 유기산염이 고농도로 농축된 고농도 농축액의 제조가 가능하게 된다. The organic acid salt concentrate composition of the present invention is characterized by including the organic acid salt mixture obtained by treating the organic acid mixture of dicarboxylic acid and monocarboxylic acid mixed in a specific weight ratio with an alkaline substance. That is, by neutralizing the organic acid mixture of dicarboxylic acid and monocarboxylic acid mixed in a specific weight ratio for a predetermined time by using an alkali to form a stable salt, when dissolved in water, it is dissolved in a high concentration of the high concentration concentrated liquid concentrated organic acid salt Manufacturing becomes possible.
본 발명에 사용된 바로서, 유기산 혼합물은 디카르복시산과 모노카르복시산이 소정의 중량비로 혼합되어 있는 것을 의미하며, 유기산염 혼합물은 상기 유기산 혼합물과 알칼리 물질을 혼합 및 반응시켜 얻어진 유기산염을 포함하는 유기산 혼합물과 알칼리 물질의 혼합물을 의미하는 것으로, 본 명세서에 기재된 유기산염 혼합물의 양은 중화 반응에 사용된 물의 양을 제외한 것으로 한다. As used herein, the organic acid mixture means that dicarboxylic acid and monocarboxylic acid are mixed in a predetermined weight ratio, and the organic acid mixture includes an organic acid obtained by mixing and reacting the organic acid mixture with an alkaline substance. It means a mixture of a mixture and an alkaline substance, the amount of the organic acid salt mixture described herein is to exclude the amount of water used in the neutralization reaction.
이를 위하여, 본 발명은 유기산 혼합물을 중화시키기 위한 알칼리 물질로서 수산화칼륨을 사용하는 것을 특징으로 한다. 일반적으로 중화 반응 시 수산화나트륨이 사용되고 있는데, 이와 같이 수산화나트륨을 사용하는 경우, 유기산염이 고농도로 용해되지 못하고, 일정 농도 이상이 되면 용해성이 낮아져서 석출되는 현상이 발생하여, 고농도 농축액을 얻는데 한계가 있게 된다. 그러나 본 발명에서는 수산화나트륨을 대신하여 수산화칼륨을 사용함으로써, 용해도가 높은 유기산염이 생성되어 안정적인 고농도 유기산염 고농도 농축액을 얻을 수 있다. To this end, the present invention is characterized by the use of potassium hydroxide as the alkaline substance for neutralizing the organic acid mixture. In general, sodium hydroxide is used during the neutralization reaction. When sodium hydroxide is used as described above, organic acid salts do not dissolve in high concentrations, and when a certain concentration or more is exceeded, solubility is lowered and precipitation occurs, and thus there is a limit in obtaining a high concentration concentrate. Will be. However, in the present invention, by using potassium hydroxide in place of sodium hydroxide, an organic acid salt having high solubility is produced to obtain a stable high concentration organic acid salt high concentration concentrate.
본 발명에 있어서, 상기 유기산 혼합물로서 디카르복시산과 모노카르복시산이 일정 비율로 혼합된 것이 사용되며, 상기 혼합 비율은 중량비로 1:1 내지 5 (디 카르복시산 중량:모노카르복시산 중량)인 것이 바람직하다. 유기산 혼합물 내의 모노카르복시산 함량이 중량 기준으로 디카르복시산 함량에 대하여 1배 미만인 경우, 주철에 대한 방식능의 저하로 시너지 효과를 얻지 못하게 되고, 모노카르복시산 함량이 중량 기준으로 디카르복시산 함량의 5배를 초과하는 경우, 땜납 (solder)에 대한 부식이 가속화 되는 문제점이 있기 때문에, 유기산 혼합물 내 디카르복시산과 모노카르복시산의 함량비는 1:1 내지 1:5로 하는 것이 좋다. In the present invention, a mixture of dicarboxylic acid and monocarboxylic acid in a predetermined ratio is used as the organic acid mixture, and the mixing ratio is preferably 1: 1 to 5 (weight of dicarboxylic acid: weight of monocarboxylic acid) in weight ratio. When the monocarboxylic acid content in the organic acid mixture is less than 1 times the dicarboxylic acid content by weight, the synergistic effect is not obtained due to the decrease in the anticorrosive ability to cast iron, and the monocarboxylic acid content is more than 5 times the dicarboxylic acid content by weight. In this case, since corrosion to solder is accelerated, the content ratio of dicarboxylic acid and monocarboxylic acid in the organic acid mixture may be 1: 1 to 1: 5.
상기와 같은 중량비로 혼합된 유기산 혼합물에 처리되는 알칼리 물질, 바람직하게는 수산화칼륨의 양은 목적하는 전체 조성물 pH와 유기산에 존재하는 산기의 양에 따라 적절하게 조절 가능하며, 유기산 혼합물 중량과 알칼리 물질의 중량비가 1:0.3 내지 1.2 (유기산 혼합물 중량:알칼리 물질 중량), 바람직하게는 1:0.5 내지 1.2인 것이 좋다. The amount of alkali substance, preferably potassium hydroxide, to be treated in the organic acid mixture mixed in the above weight ratio can be appropriately adjusted according to the desired total composition pH and the amount of acid groups present in the organic acid. The weight ratio is 1: 0.3 to 1.2 (organic acid mixture weight: alkali material weight), preferably 1: 0.5 to 1.2.
본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은 디카르복시산과 모노카르복시산이 1:1 내지 1:5의 중량비로 혼합된 유기산 혼합물을 수산화칼륨과 반응시켜 얻어진 유기산염 혼합물을 포함함으로써, 상기한 바와 같이 고농도로 농축될 수 있을 뿐 아니라, 상기와 같이 얻어진 유기산염은 다양한 종류의 수질에서 안정된 상태를 유지할 수 있기 때문에, 모든 종류의 엔진 냉각수에 적용 가능하며, 장시간 사용시에도 화학적 분해나 고갈 또는 침전이 발생하지 않아서, 장기간 사용이 가능하다는 이점을 갖는다. 또한, 본 발명의 실시예에서 확인된 바와 같이, 기존의 수산화나트륨을 사용하여 제조된 유기산염 혼합물은 25 중량% 이상에서 침전 및 석출이 발생하는 반면, 본 발명의 수산화칼륨을 사용하여 제조된 유기산염 혼합물은 고농도 에서도 석출 및 침전이 발생하지 않아서 높은 용해성과 안정성을 보이기 때문에, 고농도 농축액으로 제조하는데 매우 유리하다. The organic acid salt concentrate composition of the present invention contains an organic acid salt mixture obtained by reacting an organic acid mixture containing dicarboxylic acid and monocarboxylic acid in a weight ratio of 1: 1 to 1: 5 with potassium hydroxide, thereby concentrating at a high concentration as described above. In addition, the organic acid salt obtained as described above can be applied to all kinds of engine cooling water because it can maintain a stable state in various kinds of water quality, and does not cause chemical decomposition, depletion or sedimentation even after long time use. It has the advantage that it can be used for a long time. In addition, as confirmed in the embodiment of the present invention, the organic acid salt mixture prepared using the conventional sodium hydroxide precipitates and precipitates at 25% by weight or more, while the organic acid prepared using the potassium hydroxide of the present invention The acid salt mixture is very advantageous for the preparation of high concentration concentrates because it shows high solubility and stability because precipitation and precipitation do not occur even at high concentrations.
본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은 실제 시스템에 적용 시에는 냉각수에 첨가되어 1 내지 10 중량%의 농도로 사용된다. 이때, 시스템에 실제 투입되는 유기산염 혼합물의 양이 0.1 중량% 미만이면 부식 방지 효과를 볼 수 없으며, 3 중량%를 초과하면 땜납에 대한 부식이나 금속 표면에 화학적 코팅이 발생 할 수 있으며, 또한 경제적인 가치가 떨어지기 때문에, 상기 1 내지 10 중량%의 농도로 희석되어 사용되는 유기산염 고농도 농축액 조성물의 희석액 내 유기산염 혼합물의 양은 0.1 내지 3 중량%가 되도록 하는 것이 좋다. 이러한 점을 고려할 때, 본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물 내의 유기산염 혼합물의 함량은 전체 조성물 중량을 기준으로 0.1 내지 40 중량%인 것이 바람직하다. The organic acid salt concentrate composition of the present invention is added to the cooling water when used in practical systems and used at a concentration of 1 to 10% by weight. At this time, if the amount of the organic acid mixture actually added to the system is less than 0.1% by weight, the corrosion protection effect is not seen. If the amount exceeds 3% by weight, corrosion of the solder or chemical coating on the metal surface may occur. Since the phosphorus value is lowered, it is preferable that the amount of the organic acid salt mixture in the diluent of the organic acid salt concentrate composition diluted to the concentration of 1 to 10% by weight is 0.1 to 3% by weight. In view of this point, the content of the organic acid salt mixture in the organic acid salt concentrate composition of the present invention is preferably 0.1 to 40% by weight based on the total weight of the composition.
본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물에 사용 가능한 디카르복시산에는 특별한 제한은 없으나, 우수한 부식 방지 및 스케일 생성 방지의 효과를 얻기 위하여, 다음 화학식 1로 표현되는 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다: The dicarboxylic acid that can be used in the organic acid salt concentration composition of the present invention is not particularly limited, but in order to obtain an effect of preventing corrosion and preventing scale generation, one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the following Chemical Formula 1 are used It is desirable to:
상기 식 중, n은 3 내지 12의 정수이다.In said formula, n is an integer of 3-12.
또한, 본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물에 사용 가능한 모노카르복 시산에는 특별한 제한은 없으나, 우수한 부식 방지 및 스케일 생성 방지의 효과를 얻기 위하여, 다음 화학식 2 및 3으로 표현되는 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다: In addition, the monocarboxylic acid that can be used in the organic acid salt concentration composition of the present invention is not particularly limited, in order to obtain the effect of preventing corrosion and scale generation, selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (2) and (3) Preference is given to using at least one compound:
상기 식 중, R1과 R2는 각각 독립적으로 수소 및 C1 내지 C5의 알킬기로 이루어진 군 중에서 선택된 것이다.In the above formula, R 1 and R 2 are each independently hydrogen and C 1 To C 5 It is selected from the group consisting of alkyl groups.
상기 식 중, R3은 수소 및 C1 내지 C5의 알킬기로 이루어진 군 중에서 선택된 것이다.In the above formula, R 3 is selected from the group consisting of hydrogen and C 1 to C 5 alkyl groups.
또한, 본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은 아질산염 화합물을 포함하며, 상기 아질산염 화합물은 조성물 내에서 주철 재질에 대한 부식 및 공식을 방지하는 기능을 한다. 본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물에 사용 가능한 아질산염 화합물은 아질산나트륨, 아질산칼륨 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 이와 같은 아질산염 화합물은 전체 유기산염 고농도 농축액 조성물 중량에 대하여 0.5 내지 5 중량%의 양으로 사용하는 것이 좋다. 아졸계 화 합물의 사용량이 0.5 중량% 미만이면, 주철에 대한 부식 방지 효과를 얻을 수 없고, 5 중량%를 초과하게 되면 알루미늄 방식에 영향을 줄 수 있고 유기산염 농축액 제품의 안정성이 떨어질 수 있기 때문에, 아질산염 화합물 사용량을 상기 범위로 하는 것이 좋다.In addition, the organic acid salt concentration composition of the present invention comprises a nitrite compound, the nitrite compound functions to prevent corrosion and formula to the cast iron material in the composition. The nitrite compound usable in the organic acid salt concentration composition of the present invention may be at least one selected from the group consisting of sodium nitrite, potassium nitrite and the like. Such nitrite compound is preferably used in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the total organic acid high concentration concentrate composition weight. If the amount of the azole compound is less than 0.5% by weight, the corrosion protection effect on the cast iron is not obtained, and if it exceeds 5% by weight, it may affect the aluminum method and the stability of the organic acid concentrate product may be deteriorated. It is good to make the usage-amount of a nitrite compound into the said range.
본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은 아졸계 화합물을 포함하며, 상기 아졸계 화합물은 조성물 내에서 구리 합금에 대한 부식을 방지 하는 역할을 수행한다. 본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물에 사용 가능한 아졸계 화합물은 토리트리아졸, 벤조트리아졸, 4-페닐-1,2,3-트리아졸, 2-나프토트리아졸, 4-니트로벤조트리아졸 및 이들의 염 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있으며, 상기 염은 나트륨염, 칼륨염 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 아졸계 화합물은 전체 유기산염 고농도 농축액 조성물 중량에 대하여 1 내지 5 중량%의 양으로 사용하는 것이 좋다. 아졸계 화합물의 사용량이 1 중량% 이상이어야 구리 합금에 대한 부식 방지 효과를 얻을 수 있고, 5 중량%를 넘지 않아야 금속 표면의 화학적 코팅이나 침전이 유발되지 않기 때문에, 아졸계 화합물 사용량을 상기 범위로 하는 것이 좋다.The organic acid salt concentrate composition of the present invention comprises an azole compound, the azole compound serves to prevent corrosion to the copper alloy in the composition. The azole compounds usable in the organic acid salt concentration composition of the present invention include toritriazole, benzotriazole, 4-phenyl-1,2,3-triazole, 2-naphthotriazole, 4-nitrobenzotriazole and It may be one or more selected from the group consisting of salts thereof, the salts may include sodium salts, potassium salts and the like. Such azole compounds are preferably used in an amount of 1 to 5% by weight based on the total organic acid salt concentration composition composition weight. Corrosion protection effect on the copper alloy can be obtained when the amount of the azole compound is at least 1% by weight, and since the chemical coating or precipitation of the metal surface is not induced when the amount of the azole compound is not more than 5% by weight, the amount of the azole compound is used within the above range. Good to do.
본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은 안정된 성능을 발휘하기 위하여 pH 범위가 8.5 내지 11.0이 되도록 하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 9.0 내지 10.0이 되도록 하는 것이 좋다. pH가 8.5 미만인 경우, 유기산염 고농도 농축액 조성물의 실제 적용시 pH가 7.5 이하로 낮아져 유기산염이 불안정한 상태로 되어 방식 효과를 기대할 수 없고 오히려 땜납이나 알루미늄에 대한 부식이 발생할 수 있다. 반면, pH가 11.0 이상의 경우에는 실제 적용시 pH가 높아 동계 방식을 기대할 수 없으며 알루미늄에 대한 방식 성능도 저하될 수 우려가 있다. 따라서, 본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물의 pH는 상기 범위로 조절하는 것이 좋다.In order to exert stable performance, the organic acid salt concentrate composition of the present invention is preferably to have a pH range of 8.5 to 11.0, more preferably 9.0 to 10.0. When the pH is less than 8.5, the pH of the organic acid high concentration concentrate composition is actually lowered to 7.5 or less, so that the organic acid salt becomes unstable and anticorrosive effect may not be expected, but corrosion to solder or aluminum may occur. On the other hand, when the pH is 11.0 or more, the high pH is not expected in actual application, and there is a concern that the anticorrosive performance for aluminum may be degraded. Therefore, the pH of the organic acid salt concentration composition of the present invention is preferably adjusted to the above range.
본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은 엔진 냉각수에 일반적으로 사용되는 글리콜계열 화합물을 포함하지 않아서, 친환경적이고, 사용 중에 화학적 분해나 변성이 일어나지 않아서 장기간 사용이 가능하다는 이점을 갖는다.The organic acid salt concentrate composition of the present invention does not include a glycol-based compound that is generally used in engine cooling water, which is environmentally friendly, and does not cause chemical decomposition or denaturation during use, so that it can be used for a long time.
본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은, 거품 형성 방지와 경수 안정성 등을 도모하기 위하여, 상기 성분 이외에 일반적으로 엔진 냉각수에 사용되는 소포제, 안정제, 분산제 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 1 종 이상의 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 상기 소포제는 실리콘 에멀젼계, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드(EO/PO) 공중합체, 폴리프로필렌글리콜계 화합물 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 1 종 이상의 것일 수 있으며, 상기 안정제 또는 분산제는 포스포네이트계 화합물, 아크릴레이트계 폴리머, 말레익산계 화합물 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 의상의 것일 수 있다. 상기 추가적으로 함유되는 첨가제는 유기산염 고농도 농축액 조성물의 고유 효과를 유지하면서 동시에 이들의 거품 형성 방지와 경수 안정성 등의 효과를 충분히 발휘하기 위하여, 전체 조성물 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%의 양으로 함유되는 것이 좋다. The organic acid salt concentrate composition of the present invention, in order to prevent foam formation, hard water stability and the like, in addition to the above components, at least one additive selected from the group consisting of antifoaming agents, stabilizers, dispersants and the like generally used for engine cooling water It may contain. The antifoaming agent may be at least one selected from the group consisting of a silicone emulsion system, an ethylene oxide / propylene oxide (EO / PO) copolymer, a polypropylene glycol compound, and the like, and the stabilizer or dispersant may be a phosphonate compound, an acryl It may be one of the clothes selected from the group consisting of a rate-based polymer, maleic acid-based compound and the like. The additionally contained additives are contained in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the composition, in order to maintain the inherent effects of the organic acid salt concentrate composition and at the same time fully exhibit their effects such as foam formation prevention and hard water stability. It is good to be.
또한, 본 발명에 따른 첨가제 고농도 농축액 조성물은, 장시간 사용하여도 화학적 분해 및 변성이 일어나지 않으며 침전물이 발생하지 않는 뛰어난 안정성을 갖고, 우수한 부식 방지 효능을 갖기 때문에 내연 기관의 엔진을 효과적으로 보호 할 수 있으며, 스케일 형성을 방지하여 엔진의 수명을 높일 수 있을 뿐 아니라, 환경 및 생체에 유해한 무기염 및 글리콜계 화합물을 포함하지 않기 때문에, 내연 기관 엔진 냉각수에 첨가제로서 적용하기에 매우 유리하다. In addition, the additive high concentration concentrate composition according to the present invention does not cause chemical decomposition and denaturation even after long-term use, has excellent stability that does not generate precipitates, and has an excellent anti-corrosion effect, thereby effectively protecting the engine of the internal combustion engine. In addition, it is possible to prevent scale formation and increase the life of the engine, and because it does not contain inorganic salts and glycol-based compounds that are harmful to the environment and the living body, it is very advantageous to be applied as an additive to the internal combustion engine engine cooling water.
따라서, 또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 상기 유기산염 고농도 농축액 조성물을 첨가제로서 포함하는, 안정성 및 부식 방지 효능이 우수한 내연 기관 엔진 냉각수를 제공한다. 본 발명에 따른 유기산염 고농도 농축액 조성물은 고농도로 농축되어 있기 때문에, 엔진 냉각수에 적용시 소량만 포함되어도 충분한 효과를 발휘할 수 있기 때문에, 경제성과 첨가제의 충분한 효과 발휘 측면을 고려하여, 본 발명의 내연 기관 엔진 냉각수는 상기 유기산염 고농도 농축액 조성물을 1 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 3 내지 5 중량%의 양으로 함유하는 것이 좋다. Accordingly, in another aspect, the present invention provides an internal combustion engine engine coolant having excellent stability and anti-corrosion efficacy, comprising the organic acid salt concentrate composition as an additive. Since the organic acid salt concentration concentrate composition according to the present invention is concentrated at a high concentration, it is possible to exert sufficient effects even when only a small amount is included in the application of the engine cooling water. The engine engine cooling water preferably contains the organic acid salt concentrate composition in an amount of 1 to 10% by weight, more preferably 3 to 5% by weight.
이하 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 구체적으로 설명하겠으나, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
[실시예][Example]
실시예 1Example 1
물 30 중량%에서 2-에틸헥산산 25 중량%와 세바식산 10 중량%를 수산화칼륨 28 중량%와 중화반응 시켜 유기산염 혼합물을 제조하였다. 상기 얻어진 유기산염 혼합물에 대하여 기기 분석법을 통한 분석을 수행하여 안정된 유기산염이 제조되었음을 확인하였다. 상기 안정된 유기산염의 제조를 확인하기 위한 기기 분석법으로 FT-IR 분석법(MAGNA 750, 제조사: Nicolet)이 사용되었으며, 유기산 형태인 -COOH 와 유기산염 형태의 -COO-의 IR 흡수 피크감도를 상호 비교하여 안정된 유기산염의 제조를 확인하였다. An organic acid salt mixture was prepared by neutralizing 25 wt% of 2-ethylhexanoic acid and 10 wt% of sebacic acid with 28 wt% of potassium hydroxide in 30 wt% of water. The obtained organic acid salt mixture was analyzed through an instrumental analysis to confirm that a stable organic acid salt was prepared. FT-IR analysis (MAGNA 750, manufacturer: Nicolet) was used as a device analysis method for confirming the production of the stable organic acid salt, and compared the IR absorption peak sensitivity of the organic acid form -COOH and organic acid form -COO- The production of stable organic acid salts was confirmed.
반면, 수산화칼륨 대신 수산화나트륨을 사용한 것을 제외하고는 상기와 동일하게 하여 유기산염을 제조하는 경우, 전체 유기산의 농도가 25 중량%를 초과시 유기산염이 석출 되거나 침전이 발생하여 더 이상 용해되지 않는 것이 관찰되어, 안정된 유기산염을 제조할 수 없음을 확인하였다.On the other hand, when the organic acid salt is prepared in the same manner as described above except that sodium hydroxide is used instead of potassium hydroxide, the organic acid salt precipitates or precipitates do not dissolve any more when the total organic acid concentration exceeds 25% by weight. Observation confirmed that a stable organic acid salt could not be prepared.
상기 수산화칼륨을 사용하여 제조된 유기산염 혼합물에 50% 소듐토리트리아졸 2 중량%와 아질산소다 5 중량%를 첨가하여 유기산염 고농도 농축액 조성물을 얻었다. To the organic acid salt mixture prepared using the potassium hydroxide, 2% by weight of 50% sodium toritriazole and 5% by weight of sodium nitrite were added to obtain an organic acid salt concentrate composition.
실시예 2 내지 10Examples 2 to 10
상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하고, 성분과 함량을 하기의 표 1과 같이 하여 유기산염 고농도 농축액 조성물을 제조하였다. Using the same method as in Example 1, to prepare a high concentration organic acid salt concentrate composition as shown in Table 1 below.
상기 실시예 1 내지 10에서 사용된 성분과 함량을 다음의 표 1에 정리하였다:The components and contents used in Examples 1 to 10 are summarized in Table 1 below:
비교예 1 내지 6Comparative Examples 1 to 6
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 다음의 표 2에 기재된 성분과 함량으로 유기산염 고농도 농축액 조성물을 제조하였다. Prepared in the same manner as in Example 1, but to a high concentration of the organic acid salt composition was prepared in the ingredients and contents shown in Table 2.
실험예Experimental Example : 부식 시험Corrosion test
상기 실시예 1 내지 10 (표 1) 및 비교예 1 내지 6 (표 2)에서 제조된 유기산염 고농도 농축액을 물 1L에 무수황산나트륨 148mg, 염화나트륨 165mg 및 탄산수소나트륨 138mg을 용해하여 제조된 ASTM D1384 부식시험 조합수에 5 중량% 농도로 적용하여 시험액을 준비하였다. ASTM D1384 테스트 법의 6종 금속표준시편과 glassware를 사용하여 부식 시험 준비를 하고, 상기 준비된 시험액을 사용하여 실시하였다. 상기 금속표준시편으로 구리(SAE CA110), 황동(SAE CA260), 땜납(SAE 3A), 강(SAE 1020), 주철(SAE G3500) 및 알루미늄(SAE 329)이 사용되었다. 상기 테스트에 의한 허용치는 알루미늄 ±30, 주철 ±10, 강철 ±10, 황동 ±10, 납 ±30, 및 구리 ±10이다. 본 부식 시험에서 얻어진 결과를 다음 표 3에 나타내었으며, 여기서 음의 부호는 무게 증가를 의미한다.ASTM D1384 corrosion prepared by dissolving a high concentration of the organic acid salts prepared in Examples 1 to 10 (Table 1) and Comparative Examples 1 to 6 (Table 2) in 1 L of water by dissolving 148 mg of anhydrous sodium sulfate, 165 mg of sodium chloride, and 138 mg of sodium bicarbonate. The test solution was prepared by applying to the test combination water at a concentration of 5% by weight. Corrosion test preparations were made using six metal standard specimens and glassware of the ASTM D1384 test method, and were performed using the prepared test solutions. Copper (SAE CA110), brass (SAE CA260), solder (SAE 3A), steel (SAE 1020), cast iron (SAE G3500) and aluminum (SAE 329) were used as the metal standard specimens. Tolerances by this test are aluminum ± 30, cast iron ± 10, steel ± 10, brass ± 10, lead ± 30, and copper ± 10. The results obtained in this corrosion test are shown in Table 3, where a negative sign means an increase in weight.
실험예: 전열면 부식 시험Experimental Example: Heated Surface Corrosion Test
상기 실시예 1 내지 10 (표 1) 및 비교예 1 내지 6 (표 2)에서 제조된 유기산염 고농도 농축액을 사용하여 ASTM D4340 전열면부식시험을 실시하였다. 탈이온수 750 mL에 염화나트륨 165 mg을 용해시켜 제조된 전열면 부식시험 조합수 750 mL에 각각의 상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 6의 조성물 250 ml을 용해하여 시험액을 준비하였다. ASTM D4340의 전열면부식시험기구에 알루미늄 시편을 장착하고 조제된 시험액 500 mL을 각각 넣었다. 시험온도 135℃, 시험압력 2.0 kgf/cm2의 조건 하에서 168 시간동안 시험을 진행하고, 종료시 알루미늄 시편의 무게감량을 측정하여 그 값을 접촉면적으로 나누어 얻어진 값을 부식 시험값으로 사용하였다. 얻어진 부식 시험값이 1.0 mg/cm2 이내이어야 방식 효과가 있는 것으로 볼 수 있다. 본 전열면 부식시험에서 얻어진 결과를 아래의 표 4에 나타내었다.ASTM D4340 electrothermal surface corrosion test was conducted using the organic acid salt concentration concentrate prepared in Examples 1 to 10 (Table 1) and Comparative Examples 1 to 6 (Table 2). A test solution was prepared by dissolving 250 ml of the compositions of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 6, respectively, in 750 mL of a heat transfer surface corrosion test combination prepared by dissolving 165 mg of sodium chloride in 750 mL of deionized water. Aluminum specimens were placed in an electrothermal surface corrosion test apparatus of ASTM D4340, and 500 mL of each prepared test solution was added thereto. The test was carried out for 168 hours under conditions of a test temperature of 135 ° C. and a test pressure of 2.0 kgf / cm 2 , and the weight loss of the aluminum specimen was measured at the end, and the value obtained by dividing the value by the contact area was used as the corrosion test value. The corrosion test value obtained must be within 1.0 mg / cm 2 to be considered to be anticorrosive. The results obtained in this heat transfer surface corrosion test are shown in Table 4 below.
상기 표 3과 4에 나타난 결과를 정리하면 다음과 같다: The results shown in Tables 3 and 4 above are as follows:
비교예 1은 모노카르복시산이 제외되고 디카르복시산인 세바식산을 포함하여 제조된 것으로, 주철과 알루미늄에 대한 방식 능력이 매우 떨어지는 것으로 나타났다. Comparative Example 1 was prepared by excluding monocarboxylic acid and sebacic acid which is dicarboxylic acid, and showed very poor anticorrosion ability for cast iron and aluminum.
비교예 2는 디카르복시산인 세바식산에 대한 모노카르복시산인 2-에틸헥산산의 함량이 5배를 넘도록 제조된 것으로, 특히 알루미늄과 땜납에 대한 방식능력이 떨어지는 것으로 나타났다. 추가적인 고온시험 (ASTM D4340, 전열면부식시험)에서 그 효과는 더욱 차이가 나는 것으로 나타났다. Comparative Example 2 was prepared so that the content of 2-ethylhexanoic acid, which is monocarboxylic acid, to sebacic acid, which is dicarboxylic acid, was more than five times, and the anticorrosive ability was particularly low for aluminum and solder. Additional high temperature tests (ASTM D4340, thermal corrosion test) showed that the effect was even more different.
비교예 3은 디카르복시산인 세바식산이 모노카르복시산인 2-에틸헥산산보다 많이 함유되도록 제조된 것으로, 주철에 대한 방식 능력이 떨어져 원하는 시너지 효과를 볼 수 없는 것으로 나타났다. Comparative Example 3 was prepared to contain more sebacic acid as dicarboxylic acid than 2-ethylhexanoic acid as monocarboxylic acid, it was shown that the anti-corrosive ability for cast iron is not seen, the desired synergistic effect.
비교예 4는 아질산염인 아질산 소다가 포함되지 않도록 제조된 것으로, 주철에 대한 방식 능력이 떨어지는 것으로 나타났다. Comparative Example 4 was prepared not to include nitrite sodium nitrite, it was shown that the anti-corrosion ability for cast iron is poor.
비교예 5는 아졸계 화합물인 소듐토리트리아졸 50%가 포함되지 않도록 제조된 것으로, 구리와 황동에 대한 방식 능력이 떨어지는 것으로 나타났다. Comparative Example 5 was prepared so that 50% of sodium toritriazole, an azole compound, was not included, and the anticorrosive ability of copper and brass was poor.
비교예 6은 각 성분의 조성비는 본 발명의 실시예와 동일하지만 조성물의 pH가 8로 낮은 수준으로 제조된 것으로, 5% 희석 적용 시 pH가 완충영역인 pH 7.2 내지 7.5 영역을 벗어나 매우 낮은 pH를 나타내게 되며, 부식 시험 시 첨가제의 기능이 저하되어 납땜과 주철 그리고 알루미늄에 대한 방식능력이 현저히 저하되는 것으로 나타났다.In Comparative Example 6, the composition ratio of each component is the same as that of the embodiment of the present invention, but the pH of the composition was prepared at a low level of 8, and when applied at 5% dilution, the pH was very low beyond the pH range of 7.2 to 7.5, which is the buffer region. In the corrosion test, the additive function was deteriorated, and the corrosion resistance to soldering, cast iron, and aluminum was significantly reduced.
상기 비교예 1 내지 6에 따라 제조된 조성물과 달리, 실시예 1 내지 10에 따라 제조된 본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은, 보조 첨가제 없이 유기산만을 사용한 조성물들이 방식 성능에서 주철과 동계에 대한 큰 약점을 보이는 것 (비교예 4 및 5 참조)을 보완하기 위하여, 아질산소다와 아졸계 화합물을 사용 하였으며, 이에 의하여 주철과 동계 금속에 대한 양호한 방식효과를 나타냄을 알 수 있다. Unlike the composition prepared according to Comparative Examples 1 to 6, the organic acid salt concentration composition of the present invention prepared according to Examples 1 to 10, the composition using only the organic acid without auxiliary additives is large in the anticorrosive performance In order to compensate for the weak point (see Comparative Examples 4 and 5), sodium nitrite and azole compounds were used, which shows that the anticorrosive effect on cast iron and copper-based metals was good.
실시예 1 내지 4는 디카르복시산인 세바식산과 모노카르복시산인 2-에틸헥산산의 조합 비율에 따른 방식 효과를 보여주기 위한 것으로, 그 비율이 1:1 내지 5 (디카르복시산 중량:모노카르복시산 중량) 범위인 경우 탁월한 방식 효과를 보여줌을 알 수 있다. 실시예 5 내지 10은 다양한 형태의 유기산들이 본 발명에서 요구하는 비율에 따라 혼합된 경우를 보여주는 것으로, 디카르복시산으로서 아드프산과 도데칸디온산이 사용되었고, 모노카르복시산으로서 2-에틸헥산산과 벤조산이 사용되었으며, 아졸계 화합물로는 벤조트리아졸이 추가로 사용되었다. 이들 실시예에 대한 결과는 상기 유기산들이 적정 비율로 조합이 되었을 경우 탁월한 방식 효과를 나타냄을 보여준다.Examples 1 to 4 are to show the anticorrosive effect according to the combination ratio of dicarboxylic acid sebacic acid and monocarboxylic acid 2-ethylhexanoic acid, the ratio is 1: 1 to 5 (dicarboxylic acid weight: monocarboxylic acid weight) In the case of the range, it shows an excellent anticorrosive effect. Examples 5 to 10 show a case in which various types of organic acids are mixed according to the ratio required by the present invention, adipic acid and dodecanedioic acid are used as dicarboxylic acid, and 2-ethylhexanoic acid and benzoic acid are used as monocarboxylic acid. As the azole compound, benzotriazole was further used. The results for these examples show that the organic acids have an excellent anticorrosive effect when combined in the proper proportions.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기산염 고농도 농축액 조성물은 기존의 무기염 첨가제를 사용한 냉각수 조성물에 비해 첨가제의 분해 속도가 지극히 낮으면서 경도가 높은 수질의 희석수를 사용하여도 장시간 동안 침전물을 발생시키지 않는 뛰어난 안정성과 부식 방지 효능을 갖는다. 즉, 본 발명의 유기산염 고농도 농축액 조성물은 희석수의 수질에 따라서 각 지역별로 구별하여 사용해야 했던 기존의 냉각수나 부동액 조성물과는 달리 어떠한 수질의 지역에서도 사용할 수 있으며, 자동차 별로 규제되고 있는 여러 가지 무기염 첨가제가 전혀 포함되어 있지 않으므로, 동결의 우려가 없는 지역의 모든 자동차 및 내연 기관에 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 궁극적으로 어떠한 혼합수 조건에서도 첨가제의 침전 및 분해 등이 없이 장기간 사용이 가능하며 글리콜이 함유되지 않은 친환경적 엔진 냉각수 고농도 농축액 조성물을 제공한다.As described above, the organic acid salt concentrate composition according to the present invention generates a precipitate for a long time even when using a dilution water of high hardness while the decomposition rate of the additive is extremely low compared to the conventional cooling water composition using the inorganic salt additive. It does not have excellent stability and anti-corrosion effect. That is, the organic acid salt concentrate composition of the present invention can be used in any water quality region, unlike the existing cooling water or antifreeze composition that had to be used separately for each region according to the dilution water quality, various inorganics that are regulated by automobiles Since no salt additives are included, it can be used in all automotive and internal combustion engines in areas where there is no fear of freezing. Accordingly, the present invention ultimately provides an environment-friendly engine coolant high concentration concentrate composition which can be used for a long time without precipitation and decomposition of additives under any mixed water conditions and does not contain glycol.
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