KR101618285B1 - 열 전달 유체 및 그것의 사용을 위한 부식 억제제 제제 - Google Patents
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Abstract
어는점 강하제; 지방족 카르복실산, 그것의 염, 또는 전술한 것의 조합; 무기 인산염; 마그네슘 화합물; 탈이온수; 및 아졸 화합물, 구리 합금 부식 억제제, 포스포노카르복실레이트, 포스피노카르복실레이트, 및 전술한 성분들 중 둘 이상의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 성분을 포함하는 열 전달 유체가 본원에 개시된다. 또한, 열 전달 유체를 포함하는 열 전달 시스템이 설명된다.
Description
본 출원은 2008년 11월 7일자 제출된 미국 가 특허출원 제61/112,367호의 우선권을 주장하며, 이것은 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.
현대의 차량 엔진에는 일반적으로 냉각 시스템을 연중 내내 장기적으로 보호하기 위해서 열 전달 유체(액체 냉각제)가 필요하다. 열 전달 유체의 일차 요건은 이들이 효율적인 연비와 주유를 위한 엔진 온도를 제어 및 유지하고, 결빙, 과비등 또는 과열로 인한 엔진 불량을 방지할 수 있는 효과적인 열 전달을 제공해야 한다는 점이다. 열 전달 유체의 추가적 핵심 요건은 그것이 광범위한 온도와 작동 조건에 걸쳐서 모든 냉각 시스템 금속들에 부식 보호를 제공해야 한다는 점이다. 금속 보호를 넘어서 부식 보호는 열 전달 유체가 엔진으로부터 라디에이터로 과잉 열을 전달하여 소산시키는 그것의 일차 기능을 충족하는데 도움이 된다.
전형적인 현대의 자동차 냉각 시스템은 설계 기능을 만족시키기 위한 다양한 구성요소들을 함유한다. 특히, 자동차 냉각 시스템은 엔진, 라디에이터, 냉각제 펌프, 팬, 히터 코어, 히터 호스, 히터 컨트롤 밸브, 서머스탯, 라디에이터 호스, 및 분출 저장소를 구성요소로서 함유할 수 있다. 일부 디젤 동력 또는 고성능 차량의 경우에는 트랜스미션 오일 쿨러 및/또는 엔지 오일 쿨러, 가스-전기 하이브리드 차량의 경우에는 히트 싱크 그리고 출력강화 엔진을 함유하는 일부 차량의 경우에는 인터쿨러와 같은 추가적 구성요소들이 통합될 수 있다. 많은 상이한 종류의 금속들이 냉각 시스템 구성요소들의 여러 부품을 제작하는데 전형적으로 사용된다. 예를 들어, 주조 철 및 주조 알루미늄 합금이 실린더 블록, 실린더 헤드, 흡기 매니폴드, 냉각제 펌프, 및 전력 전자 장치 엔클로저에 사용될 수 있다. 가공 알루미늄 및 구리 합금은 라디에이터와 히터 코어에 사용될 수 있다. 황동이나 구리 라디에이터 또는 히터 코어의 구성요소들을 맞붙이는 데는 땜납이 사용될 수 있다. 실린더 헤드 개스켓과 프리즈 플러그, 냉각제 펌프 하우징 엔클로저 및 냉각제 펌프 임펠러와 같은 소형 구성요소들에는 강철이 주로 사용된다. 서모스탯에는 주로 구리 합금이 사용된다.
엔진 냉각 시스템의 경우 부식을 비롯한 많은 종류의 문제들에 직면할 수 있다. 자동차 냉각 시스템에서 흔히 발생하는 부식 관련 문제들은 (1) 실린더 헤드와 실린더 블록의 캐비테이션 부식 및 녹슴; (2) 워터 펌프의 실 누출, 벨로즈 실 불량 및 캐비테이션 부식; (3) 라디에이터와 히터 코어의 땜납 핌 현상, 스케일 및 부착물 형성; (4) 서모스탯 늘어 붙음; 및 호스 넥의 크레비스 부식을 포함한다. 이에 더하여, 침식-부식, 갈바닉 부식, 부착물 밑 부식, 및 포유 전류 부식이 냉각 시스템의 민감한 위치와 조건들에서 발생할 수 있다.
긴 사용수명을 확보하여 설계 기능을 만족시키기 위해서 자동차 냉각 시스템에 사용되는 금속 구성요소들은 열 전달 유체에 의해 부식으로부터 보호되어야 한다. 이에 더하여, 열 전달 유체는 냉각 시스템에 사용된 비-금속(예를 들어, 호스, 개스켓 및 플라스틱)과도 양립해야 한다. 냉각 시스템에 사용된 재료의 과도한 부식이나 변성은 재료 또는 구성요소의 강도의 실질적인 감소, 시스템으로부터 열 전달 유체의 손실, 및 냉각 시스템 구성요소들 중 하나 이상의 연속적 기능불량을 야기할 수 있다. 이러한 사건들은 모두 엔진 불량을 초래할 수 있다. 또한, 심지어 비교적 가벼운 부식도 열 전달 표면에 스케일이나 부착물을 형성할 수 있는 부식 산물의 형성을 초래할 수 있다는 것이 주지되어야 한다. 이러한 스케일이나 부착물은 열 전달률을 상당히 감소시킬 수 있다. 과도한 스케일이나 부식 산물은 또한 라디에이터 및 히터 코어에서 열 전달 유체의 흐름을 제한할 수 있고, 심지어 히터 코어 및/또는 라디에이터를 막을 수 있다. 실질적인 열 전달률 감소와 열 전달 유체의 흐름 제한은 엔지의 과열을 야기할 수 있다.
냉각 시스템의 다양한 금속제 구성요소들에 대한 신뢰할 수 있는 부식 보호를 제공하는 것에 더하여, 열 전달 유체는 또한 차량의 기능적 유체로서 연중 내내 사용하기 위한 요건들을 충족시킬 수 있는 다음의 특성들을 가져야 한다: 높은 열 전도도, 높은 열용량 또는 높은 비열, 사용 온도 범위 안에서 우수한 유동성, 높은 비등점, 낮은 어는점, 낮은 점도, 사용을 위한 낮은 독성 및 안전성, 비용 효과적인 충분한 공급, 사용 온도 및 조건에서의 화학적 안정성, 낮은 포말 경향, 우수한 재료 양립성, 즉 금속제 재료와 비-금속제 재료를 포함한 시스템 재료를 부식, 침식 또는 변성시키지 않는 성질.
더욱 강력하고 편안하며 안전하고자 하는 고객의 바람을 만족시키고, 더 적은 연료 소비와 배기가스 방출 감소의 필요성을 충족시키기 위해서, 계속해서 새로운 차량 기술이 개발되고 있다. 연료전지 및 석유-하이브리드 전력과 같은 새롭고 더욱 환경 친화적인 추진 기술, 새로운 소재 기술, 새로운 비용 효과적인 제조 기술을 개발하고, 경량 금속 및/또는 재료의 사용을 증가시킬 수 있는 새로운 방법을 탐구하기 위한 연구에 광범위한 노력이 기울여지고 있다. 새로운 열 전달 유체 기술은 대체로 새로운 냉각 시스템의 필요성을 만족시키거나 또는 부식 보호 개선과 같이 열 전달 유체 성능을 개선시키는 것이 요구된다.
금속의 냉각제 부식 보호의 개선은 새로운 냉각 시스템의 필요성을 충족시키기 위해 부식 보호를 증진시키는 것이 요구된다. 특히, 공기 조절 브레이징(CAB) 과정에 의해 생산된 열 교환기를 함유하는 냉각 시스템에서 사용하기 위한 열 전달 유체의 부식 보호 성능의 개선, 및 고온 부식 보호의 개선에 대한 필요성이 여전하다.
놀랍게도, 본 출원인은, 열 전달 유체 부식 보호 성능이 보다 우수할 경우, 매우 장기간의 사용 후 열 변성에 대한 열 전달 유체 내성(열 전달 유체 안정성)이 보다 우수한 경향을 나타낸다는 것을 발견했다. 따라서, 자동차 냉각 시스템의 모든 금속 및 금속제 구성요소들에 개선된 부식 보호를 제공하는 열 전달 유체에 대한 필요성이 있다.
이런 필요성은 적어도 부분적으로 어는점 강하제; 지방족 카르복실산, 그것의 염, 또는 이들의 조합; 무기 인산염; 마그네슘 화합물; 탈이온수; 및 아졸 화합물, 구리 합금 부식 억제제, 포스포노카르복실레이트, 포스피노카르복실레이트, 및 전술한 성분들 중 둘 이상의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 성분을 포함하는 열 전달 유체에 의해 충족된다.
또한, 본원에 설명된 열 전달 유체와 열 전달 장치를 포함하는 열 전달 시스템이 본원에 설명된다.
도 1은 실시예 5 및 6과 비교예 12 및 14의 편광 곡선이다.
도 2는 실시예 7, 8 및 비교예 12의 편광 곡선이다.
도 2는 실시예 7, 8 및 비교예 12의 편광 곡선이다.
냉각 시스템에서 사용하는 금속의 부식에 대한 개선된 보호, 결빙 및 과비등에 대한 개선된 보호를 제공하고, ASTM D3306 요건에 따라서 낮은 포말 경향을 나타내는 열 전달 유체 조성물이 본원에 개시된다. 특히, 공기 조절 브레이징 과정에 의해 생산된 열 교환기를 함유하는 냉각 시스템의 금속 및 금속제 구성요소들의 부식 보호와 고온 부식 보호가 개선된다.
열 전달 유체는 일염기성 및/또는 이염기성 지방족 카르복실산 또는 그것의 염들, 무기 인산염, 마그네슘 화합물, 및 아졸 화합물, 구리 합금 부식 억제제, 포스포노카르복실레이트, 포스피노카르복실레이트, 및 전술한 화합물들 중 둘 이상의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 성분의 독특한 조합을 포함한다. 열 전달 유체는 폴리머 분산제, 스케일 억제제, 추가 부식 억제제 등과 같은 선택적 성분을 더 포함할 수 있다. 열 전달 유체는 100ppm 이하의 질산염 이온, 더 구체적으로는 80ppm 이하의 질산염 이온, 더욱 구체적으로는 40ppm 이하의 질산염 이온을 포함할 수 있다.
열 전달 유체에는 아질산염, 암모늄 이온, 및 암모니아가 존재하지 않을 수 있다. 열 전달 유체에는 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 또는 그것의 염이 존재하지 않을 수 있다. 열 전달 유체에는 암모늄 이온, 암모니아, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 및 그것의 염이 존재하지 않을 수 있다. 열 전달 유체는 80ppm 이하의 질산염, 0.03 중량% 이하의 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 및 그것의 염을 포함할 수 있고, 암모늄 이온과 암모니아는 존재하지 않을 수 있다. 열 전달 유체는 40ppm 이하의 질산염을 포함할 수 있고, 아질산염, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 및 그것의 염, 암모늄 이온, 및 암모니아는 존재하지 않을 수 있다. 열 전달 유체에는 아질산염, 질산염, 암모니아, 암모늄 이온, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 및 그것의 염이 존재하지 않을 수 있다.
어는점 강하제는 알코올 또는 알코올들의 혼합물일 수 있다. 예시적인 알코올은 일가 또는 다가 알코올 및 이들의 혼합물을 포함한다. 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 푸르푸랄, 푸르푸릴 알코올, 테트라히드로푸르푸릴 알코올, 에톡실화 푸르푸릴 알코올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 글리세롤, 디에틸렌 글리콜, 메틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 글리세롤-1,2-디메틸 에테르, 글리세롤-1,3-디메틸 에테르, 글리세롤의 모노에틸에테르, 소르비톨, 1,2,6-헥산트리올, 트리메틸프로판, 메톡시에탄올과 같은 알콕시 알칸올, 및 전술한 것들 중 둘 이상의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.
어는점 강하제는 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 10중량%(wt%) 내지 약 99.9wt%의 양으로 존재할 수 있다. 이 범위 내에서 어는점 강하제는 약 30wt% 이상, 또는 더 구체적으로 약 40wt% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 어는점 강하제는 약 99.5wt% 이하, 또는 더 구체적으로 약 99wt% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
지방족 카르복실산, 그것의 염 또는 이들의 조합(이후 지방족 카르복실레이트라고 한다)은 6개 내지 15개 탄소 원자를 가진다. 지방족 카르복실레이트는 단일 또는 다수의 카르복실기를 포함할 수 있으며, 선형 또는 분기형일 수 있다. 예시적인 지방족 카르복실레이트는 2-에틸헥산산, 네오데칸산 및 세박산을 포함한다.
지방족 카르복실레이트는 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 약 0.05wt% 내지 약 10wt%의 양으로 존재할 수 있다. 이 범위 내에서 지방족 카르복실레이트는 약 0.1wt% 이상, 또는 더 구체적으로 약 0.2wt% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 지방족 카르복실레이트는 약 7wt% 이하, 또는 더 구체적으로 약 5wt% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
무기 인산염은 인산, 나트륨 오르토포스페이트, 칼륨 오르토포스페이트, 나트륨 피로포스페이트, 칼륨 피로포스페이트, 나트륨 폴리포스페이트, 칼륨 폴리포스페이트, 나트륨 헥사메타포스페이트, 칼륨 헥사메타포스페이트 또는 전술한 인산염들 중 둘 이상의 조합일 수 있다.
무기 인산염은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.002wt% 내지 약 5wt%의 양으로 존재할 수 있다. 이 범위 내에서 무기 인산염은 약 0.005wt% 이상, 또는 더 구체적으로 약 0.010wt% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 무기 인산염은 약 3wt% 이하, 또는 더 구체적으로 약 1wt% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
마그네슘 화합물은 실온에서 물 함유 용액 중에 용해되었을 때 마그네슘 이온을 낼 수 있는 화합물이다. 마그네슘 화합물은 질산 마그네슘, 황산 마그네슘 또는 이들의 조합과 같은 무기 마그네슘 화합물일 수 있다. 마그네슘 화합물은 열 전달 유체에 가용성이다. 본원에서 사용된 가용성은 미립자 물질이 육안으로 보이지 않을 정도로 용해된다는 것으로서 정의된다. 또한, 마그네슘 화합물은 마그네슘 이온과 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 유기산 사이에 형성된 마그네슘 염일 수 있으며, 예를 들어 마그네슘 폴리아크릴레이트, 마그네슘 폴리말레에이트, 마그네슘 락테이트, 마그네슘 시트레이트, 마그네슘 타르트레이트, 마그네슘 글루코네이트, 마그네슘 글루코헵토네이트, 마그네슘 글리콜레이트, 마그네슘 글루카레이트, 마그네슘 숙시네이트, 마그네슘 히드록시숙시네이트, 마그네슘 아디페이트, 마그네슘 옥살레이트, 마그네슘 말로네이트, 마그네슘 술파메이트, 마그네슘 포르메이트, 마그네슘 아세테이트, 마그네슘 프로피오네이트, 지방족 트리카르복실산 또는 지방족 테트라카르복실산의 마그네슘 염, 및 전술한 마그네슘 화합물들의 조합이 있다.
마그네슘 화합물은 열 전달 유체가 중량 기준으로 열 전달 유체 중 0.5 내지 100ppm의 마그네슘 이온 농도를 가지게 되는 양으로 존재할 수 있다. 이 범위 내에서 마그네슘 이온 농도는 약 1ppm 이상, 또는 더 구체적으로 약 2ppm 이상일 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 마그네슘 이온 농도는 약 50ppm 이하, 또는 더 구체적으로 약 30ppm 이하일 수 있다.
열 전달 유체는 아졸 화합물, 구리 합금 부식 억제제, 포스포노카르복실레이트, 포스피노카르복실레이트 및 전술한 성분들 중 둘 이상의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 성분을 더 포함한다.
예시적인 아졸 화합물은 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 메틸벤조트리아졸(예를 들어, 4-메틸벤조트리아졸 및 5-메틸벤조트리아졸), 부틸벤조트리아졸, 및 다른 알킬 벤조트리아졸(예를 들어, 2개 내지 20개 탄소 원자를 함유하는 알킬기), 메르캅토벤조티아졸, 티아졸 및 다른 치환된 티아졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 및다른 치환된 이미다졸, 인다졸 및 치환된 인다졸, 테트라졸 및 치환된 테트라졸을 포함한다. 전술한 아졸들 중 둘 이상의 조합이 사용될 수도 있다.
아졸 화합물은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.01wt% 내지 약 4wt%의 양으로 사용될 수 있다. 이 범위 내에서 아졸 화합물은 약 0.05wt% 이상, 또는 더 구체적으로 약 0.1wt% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 아졸 화합물은 약 2wt% 이하, 또는 더 구체적으로 약 1wt% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
포스포노카르복실레이트는 하기 일반식을 갖는 포스폰화된 화합물이다:
H[CHRCHR]n-PO3M2
상기 식에서, 각 유닛에서 적어도 하나의 R 기는 COOM, CH2OH, 술포노 또는 포스포노 기이고, 나머지 R 기는 첫 번째 R 기와 동일할 수도 상이할 수도 있으며, 수소 또는 COOM, 히드록실, 포스포노, 술포노, 술파토, C1 -7 알킬, C1 -7 알케닐 기 또는 카르복실레이트, 포스포노, 술포노, 술파토 및/또는 히드록실 치환된 C1 -7 알킬 또는 C1 -7 알케닐 기이고, n은 1 또는 1보다 큰 정수이고, 각 M은 수소 또는 알칼리 금속 이온, 예를 들어 나트륨 이온, 칼륨 이온 등이다. 또한, 적어도 하나의 COOM 기는 R 기 중 하나에 존재할 것이다. 바람직하게, 포스포노카르복실레이트는 식 H[CH(COOM)CH(COOM)]n-PO3M2의 말레산의 포스폰화된 올리고머들 또는 포스폰화된 올리고머들의 혼합물이며, 여기서 n은 1 또는 1보다 큰 정수이고, M은 화합물을 수용성으로 만드는 양이온 종들(예를 들어, 알칼리 금속 양이온)이다. 예시적인 포스포노카르복실레이트는 포스포노숙신산, 1-포스포노-1,2,3,4-테트라카르복시부탄, 및 1-포스포노-1,2,3,4,5,6-헥사카르복시헥산을 포함한다. 포스포노카르복실레이트는 전술한 식에서 상이한 "n" 값을 갖는 화합물들의 혼합물일 수 있다. "n"의 평균값은 1 내지 2, 또는 더 구체적으로 1.3 내지 1.5일 수 있다. 포스포노카르복실레이트의 합성은 미국특허 제5,606,105호에 공지되어 잘 설명되어 있다.
포스포노카르복실레이트는 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.5 ppm 내지 약 0.15wt%의 양으로 사용될 수 있다. 이 범위 내에서 포스포노카르복실레이트는 약 2ppm 이상, 또는 더 구체적으로 약 5ppm 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 포스포노카르복실레이트는 약 0.05wt% 이하, 또는 더 구체적으로 약 0.02wt% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
포스피노카르복실레이트는 하기 일반식을 갖는 화합물이다:
H[CHR1CHR1]n-P(O2M)-[CHR2CHR2]mH
상기 식에서, 각 유닛에서 적어도 하나의 R1 기는 COOM, CH2OH, 술포노 또는 포스포노 기이고, 나머지 R1 기는 첫 번째 R1 기와 동일할 수도 상이할 수도 있으며, 수소 또는 COOM, 히드록실, 포스포노, 술포노, 술파토, C1 -7 알킬, C1 -7 알케닐 기 또는 카르복실레이트, 포스포노, 술포노, 술파토 및/또는 히드록실 치환된 C1 -7 알킬 또는 C1 -7 알케닐 기이고, n은 1 이상의 정수이고, 각 M은 수소 또는 알칼리 금속 이온, 예를 들어 나트륨 이온, 칼륨 이온 등이다. 유사하게, 각 유닛에서 적어도 하나의 R2 기는 COOM, CH2OH, 술포노 또는 포스포노 기이고, 나머지 R2 기는 첫 번째 R2 기와 동일할 수도 상이할 수도 있으며, 수소 또는 COOM, 히드록실, 포스포노, 술포노, 술파토, C1 -7 알킬, C1 -7 알케닐 기 또는 카르복실레이트, 포스포노, 술포노, 술파토 및/또는 히드록실 치환된 C1 -7 알킬 또는 C1 -7 알케닐 기이고, m은 0 이상의 정수이다. 또한, 적어도 하나의 COOM 기는 R1 및 R2 기 중 하나에 존재할 것이다. 예시적인 포스피노카르복실레이트는 포스피니코 숙신산 및 수용성 염, 포스피니코비스(숙신산) 및 수용성 염 및 포스피니코 숙신산 올리고머 및 염을 포함하며, 이들은 미국특허 제6,572,789호 및 제5,018,577호에 설명된다. 포스피노카르복실레이트는 전술한 식에서 상이한 "n" 및 "m" 값을 갖는 화합물들의 혼합물일 수 있다.
포스피노카르복실레이트는 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.5 ppm 내지 약 0.2wt%의 양으로 사용될 수 있다. 이 범위 내에서 포스피노카르복실레이트는 약 3ppm 이상, 또는 더 구체적으로 약 10ppm 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 포스포노카르복실레이트는 약 0.1wt% 이하, 또는 더 구체적으로 약 0.05wt% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
열 전달 유체는 추가로 물을 포함한다. 사용하기 적합한 물은 탈이온수 또는 탈염수를 포함한다. 물은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.1wt% 내지 약 90wt%의 양으로 사용될 수 있다. 이 범위 내에서 물은 약 0.5wt% 이상, 또는 더 구체적으로 약 1wt% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 이 범위 내에서 물은 약 70wt% 이하, 또는 더 구체적으로 약 60wt% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
열 전달 유체는 하나 이상의 수용성 폴리머(MW: 200 내지 200,000 달톤)를 선택적으로 포함할 수 있으며, 예를 들어 폴리카르복실레이트, 예를 들어 폴리아클릴산 또는 폴리아크릴레이트, 아크릴레이트 기재 폴리머, 코폴리머, 테르폴리머, 및 쿼드폴리머, 예를 들어 아크릴레이트/아크릴아미드 코폴리머, 폴리메타크릴레이트, 폴리말레산 또는 무수말레산 폴리머, 말레산 기재 폴리머, 이들의 코폴리머 및 테르폴리머, 폴리아크릴아미드를 포함하는 변성 아크릴아미드 기재 폴리머, 아크릴아미드 기재 코폴리머 및 테르폴리머가 있다. 일반적으로, 사용하기 적합한 수용성 폴리머는 (1) C3-16 모노에틸렌계 불포화 모노- 또는 디카르복실산 또는 그것의 염을 함유하는 적어도 하나의 모노머 단위; 또는 아미드, 니트릴, 카르복실레이트 에스테르, 산 할라이드(예를 들어, 염화물), 및 산 무수물, 및 이들의 조합과 같은 C3-16 모노에틸렌계 불포화 모노- 또는 디카르복실산 유도체를 함유하는 적어도 하나의 모노머 단위를 가진 호모폴리머, 코폴리머, 테르폴리머 및 인터-폴리머를 포함한다.
열 전달 유체는 포말방지제 또는 포말제거제, 분산제, 스케일 억제제, 계면활성제, 착색제 및 다른 냉각제 첨가제들을 선택적으로 포함할 수 있다.
예시적인 계면활성제는 지방산 에스테르, 예를 들어 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜 에스테르, 에틸렌 옥시드(EO)와 프로필렌 옥시드(PO)의 코폴리머, 소르비탄 지방산 에스테르의 폴리옥시알킬렌 유도체, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 비이온성 계면활성제의 평균 분자량은 약 55 내지 약 300,000, 또는 더 구체적으로 약 110 내지 약 10,000일 수 있다. 적합한 소르비탄 지방산 에스테르는 소르비탄 모노라우레이트(예를 들어, 상표명 Span? 20, Arlacel? 20, S-MAZ? 20M1로 판매), 소르비탄 모노팔미테이트(예를 들어, Span? 40 또는 Arlacel?40), 소르비탄 모노스테아레이트(예를 들어, Span? 60, Arlacel? 60, 또는 S-MAZ? 60K), 소르비탄 모노올레에이트(예를 들어, Span? 80 또는 Arlacel?80), 소르비탄 모노세스퀴올레에이트(예를 들어, Span? 83 또는 Arlacel? 83), 소르비탄 트리올레에이트(예를 들어, Span? 85 또는 Arlacel? 85), 소르비탄 트리드테아레이트(예를 들어, S-MAZ? 65K), 소르비탄 모노탈레이트(예를 들어, S-MAZ? 90)를 포함한다. 적합한 폴리알킬렌 글리콜은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 이들의 혼합물을 포함한다. 사용하기 적합한 폴리에틸렌 글리콜의 예는 Dow Chemical Company의 CARBOW AX™ 폴리에틸렌 글리콜 및 메톡시폴리에틸렌 글리콜(예를 들어, CARBOWAX PEG 200, 300, 400, 600, 900, 1000, 1450, 3350, 4000 & 8000 등) 또는 BASF Corp.의 PLURACOL? 폴리에틸렌 글리콜(예를 들어, Pluracol? E 200, 300, 400, 600, 1000, 2000, 3350, 4000, 6000 및 8000 등)을 포함한다. 적합한 폴리알킬렌 글리콜 에스테르는 다양한 지방산들의 모노- 및 디-에스테르를 포함하며, 예를 들어 BASF의 MAPEG? 폴리에틸렌 글리콜 에스테르(예를 들어, MAPEG? 200ML 또는 PEG 200 모노라우레이트, MAPEG? 400 DO 또는 PEG 400 디올레에이트, MAPEG? 400 MO 또는 PEG 400 모노올레에이트, 및 MAPEG? 600 DO 또는 PEG 600 디올레에이트 등)을 포함한다. 에틸렌 옥시드(EO)와 프로필렌 옥시드(PO)의 적합한 코폴리머는 BASF의 여러 Pluronic 및 Pluronic R 블록 코폴리머 계면활성제, DOW Chemical의 DOWFAX 비이온성 계면활성제, UCON™ 유체 및 SYNALOX 윤활제를 포함한다. 소르비탄 지방산 에스테르의 적합한 폴리옥시알킬렌 유도체는 폴리옥시에틸렌 20 소르비탄 모노라우레이트(예를 들어, 상표명 TWEEN 20 또는 T-MAZ 20로 판매중인 제품), 폴리옥시에틸렌 4 소르비탄 모노라우레이트(예를 들어, TWEEN 21), 폴리옥시에틸렌 20 소르비탄 모노팔미테이트(예를 들어, TWEEN 40), 폴리옥시에틸렌 20 소르비탄 모노스테아레이트(예를 들어, TWEEN 60 또는 T-MAZ 60K), 폴리옥시에틸렌 20 소르비탄 모노올레에이트(예를 들어, TWEEN 80 또는 T-MAZ 80), 폴리옥시에틸렌 20 트리스테아레이트(예를 들어, TWEEN 65 또는 T-MAZ 65K), 폴리옥시에틸렌 5 소르비탄 모노올레에이트(예를 들어, TWEEN 81 또는 T-MAZ 81), 폴리옥시에틸렌 20 소르비탄 트리올레에이트(예를 들어, TWEEN 85 또는 T-MAZ 85K) 등을 포함한다.
예시적인 포말방지제는 폴리디메틸실록산 에멀젼 기재 포말방지제를 포함한다. 이들은 뉴햄프셔 보스카웬 소재 Performance Chemicals, LLC의 PC-5450NF; 로드아일랜드 운스캣 소재 CNC International의 CNC 포말방지 XD-55 NF 및 XD-56을 포함한다. 본 발명에서 사용하기 적합한 다른 포말방지제는 에틸렌 옥시드(EO)와 프로필렌 옥시드(PO)의 코폴리머, 예를 들어 BASF의 Pluronic L-61을 포함한다.
일반적으로, 선택적 포말방지제는 실리콘, 예를 들어 OSI Specialties, Dow Corning 또는 그외 다른 공급자로부터 입수가능한 SAG 10 또는 유사 제품들; 에틸렌 옥시드-프로필렌 옥시드(EO-PO) 블록 코폴리머 및 프로필렌 옥시드-에틸렌 옥시드-프로필렌 옥시드(PO-EP-PO) 블록 코폴리머(예를 들어, Pluronic L61, Pluronic L81, 또는 다른 Pluronic 및 Pluronic C 제품들); 폴리(에틸렌 옥시드) 또는 폴리(프로필렌 옥시드), 예를 들어 PPG 2000(즉, 2000의 평균 분자량을 가진 폴리프로필렌 옥시드); 소수성 비정질 실리카; 폴리디오가노실록산 기재 제품(예를 들어, 폴리디메틸실록산(PDMS)을 함유하는 제품 등); 지방산 또는 지방산 에스테르(예를 들어, 스테아르산 등); 지방 알코올, 알콕실화 알코올 및 폴리글리콜; 폴리에테르 폴리올 아세테이트, 폴리에테르 에톡실화 소르비탈 헥사올레에이트, 및 폴리(에틸렌 옥시드-프로필렌 옥시드) 모노알릴 에테르 아세테이트; 왁스, 나프타, 등유 및 방향족 오일; 및 전술한 포말방지제들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다.
열 전달 유체는 (1) pH 완충제, 예를 들어 보레이트 및 벤조에이트 및/또는 이들의 조합, (2) 알루미늄 합금 및 철 금속 부식 보호에 주로 사용되는 실리케이트 및 실리콘, 및 (3) 몰리브데이트와 같은 다른 부식 억제제들을 포함하여, 유기 및 무기 성분들을 함유할 수 있다. 억제제 패키지 중의 실리케이트의 양에 기초하여, 상업용 엔진 냉각제는 종래의 고 실리케이트-기재 냉각제(실리케이트 기술 또는 SiT 냉각제), 유기산-기재 냉각제(유기산 기술 또는 OAT 냉각제), 및 저 실리케이트 + 유기산 하이브리드 냉각제(하이브리드 유기산 기술 또는 HOAT 냉각제)로서 분류될 수 있다.
부식을 방지하는 방법은 본원에 설명된 열 전달 유체를 열 전달 시스템과 접촉시키는 것을 포함한다. 열 전달 시스템은 공기 조절 브레이징에 의해 제조된 구성요소들을 포함할 수 있다. 열 전달 시스템은 알루미늄을 포함할 수 있다.
열 전달 유체가 이후 비제한적 실시예들에 의해 더 증명된다.
실시예
표 1에 나타낸 재료들을 사용하여 실시예들을 제조했다.
실시예
1 및
비교예
1-5
표 2에 나타낸 조성을 테스트 견본으로서 SAE 319 사형 주조 알루미늄 합금을 사용하여 ASTM D4340에 따라서 테스트했다. 일부 경우에는 ASTM D4340 과정을 변형하여 표에 나타낸 대로 테스트 용액으로서 50vol% 냉각제 + 50vol% 탈이온수를 사용했다. 표 2에 기재된 양은 열 전달 유체의 총 중량에 기초한 중량%이다.
표 2는 실시예 1이 ASTM D4340 테스트에서 비교 유체보다 분명히 훨씬 우수한 부식 보호 성능을 가진다는 것을 나타낸다. 비교예 1은 무기 인산염을 결여한다는 점에서 실시예 1과 상이하다. 실시예 1은 현저히 개선된 부식 보호를 나타낸다. 유사하게, 비교예 3은 비교예 3이 지방족 카르복실레이트를 결여하고, 대신에 방향족 카르복실레이트를 함유한다는 점에서 실시예 1과 상이하다. 실시예 1은 비교예 3에 비하여 현저히 개선된 부식 보호를 나타낸다. 비교예 4와 5는 실시예 1과 비교했을 때 무기 마그네슘 화합물의 극적인 효과를 나타낸다.
실시예
2-4 및
비교예
6-10
표 3에 나타낸 조성을 ASTM D4340 SAE 319에 따라서 테스트했다. 표 3에 기재된 조성 양은 다른 언급이 없다면 열 전달 유체의 총 중량에 기초한 중량%이다. 표 3에 나타낸 성분들에 더하여, 모든 실시예와 비교예는 착색제를 함유했고, 조성의 나머지는 물이었다.
표 3은 실시예 냉각제(실시예 2-4)와 비교예 냉각제(비교예 6-11)의 부식 보호 성능을 비교한 상이한 세트의 데이터를 나타낸다. 그 결과는 실시예 냉각제들이 비교예 냉각제들보다 전반적으로 우수한 부식 보호 성능을 나타낸다는 것을 분명히 시사한다. 특히, 비교예 10과 실시예 2의 비교는 마그네슘 화합물의 놀라운 효과를 보여준다. 비교예 10과 실시예 2는 유사한 조성을 가지며, 사용된 금속 염의 종류만 우선 다르다. 비교예 10은 Ca(NO3)2를 사용하며, Mg(NO3)2를 사용한 실시예 2보다 상당히 높은 부식 속도를 나타낸다.
실시예
5-6 및
비교예
12-14
표 4에 나타낸 조성을 공기 조절 브레이징 알루미늄의 부식 보호에 대해 테스트했다. 양은 조성물의 총 중량에 기초한 중량%이다. 이 테스트에서는 일정한 양은 칼륨 플루오로알루미네이트 플럭스 잔류물로 덮인 AA 3003 알루미늄 합금 시트를 작동 전극으로 사용했다. 금속 샘플을 받는 대로 사용했다.
포드 연구소 테스트 방법(FLTM) BL-105-1 "알루미늄 열 교환기에서 억제된 냉각제의 유효성을 예측하기 위한 빠른 방법"에 설명된 것과 유사하게 구성된 테스트 셀을 사용하여 테스트를 수행했다. 테스트에 사용된 용액의 부피는 6ml였다. 백금 와이어를 카운터 전극으로 사용했다. Luggin 프로브에 배치된 은/염화은(3M KCl) 기준 전극을 기준 전극으로 사용했다. 소형 셀의 노출된 전극 표면적은 2.54㎠였다.
이 테스트에서, 테스트 냉각제 유체를 셀에 첨가하고, 유체가 비등할 때까지 플럭스 잔류물로 덮인 알루미늄을 가열했다. 탈이온수를 첨가하여(필요하다면) 유체 부피를 유지하면서 1시간 동안 유체를 끓인 다음, 유체의 온도를 80℃까지 감소시켰다. 일단 셀 안의 용액이 80℃의 온도에 도달했다면, 샘플을 작동 전극으로서 포텐시오스탯에 연결했다. 개방 회로 전위를 5분간 측정했고, 이 개방 회로 전위에 대해 -20mV에서 포텐시오다이나믹 편광 스캔을 시작했다. 피팅이 관찰되거나, 또는 전위가 개방 회로 전위보다 애노드 쪽으로 약 2볼트(V) 더 높은 곳에 도달하거나 어느 쪽이든 먼저 일어날 때까지 전위를 애노드(양) 방향으로 2mV/s(mVs-1)의 속도로 스캔했다. 전위의 함수로서 전류를 기록했다. 테스트 종료시에 테스트 전후의 유체 샘플을 분석을 위해 제출했다.
도 1은 실시예 5와 6이 비교예 냉각제들보다 CAB 브레이징 알루미늄에 대해 실질적으로 더 우수한 부식 보호를 제공한다는 것을 나타낸다.
실시예
6-7 및
비교예
12
표 5와 비교예 12에 나타낸 조성을 알루미늄 319의 부식 보호에 대해 테스트했다. 표 5에 기재된 양은 조성물의 총 중량에 기초한 중량%이다.
Metaspec Co.로부터 입수한 AA 319(2" 직경 x 3/8" 두께) 플레이트를 전극으로 사용했다. 샘플을 600 그릿 탄화규소 샌드페이퍼로 폴리싱하고, 아세톤으로 세척한 다음, 공기 건조시킨 후에 테스트 용액에 담갔다.
포드 연구소 테스트 방법(FLTM) BL-105-1 "알루미늄 열 교환기에서 억제된 냉각제의 유효성을 예측하기 위한 빠른 방법"의 테스트 셀을 사용하여 AA 319 사형 주조 알루미늄 AA 319 플레이트 샘플에 대한 테스트를 수행했다. FLTM BL-105-01 테스트 셀은 8.04㎠의 노출된 알루미늄 표면적을 제공한다. 테스트에 사용된 용액의 부피는 약 45ml였다. 흑연 막대를 카운터 전극으로 사용했다. Luggin 프로브에 배치된 은/염화은(3M KCl) 기준 전극을 기준 전극으로 사용했다. 테스트에 사용된 테스트 용액은 FLTM BL-105-01 명세서에 따라서 제조했다.
두 가지 테스트 조건을 AA 319 금속 플레이트 샘플에 사용했다. 한 테스트에서는 테스트 냉각제 유체를 셀에 첨가하고, 유체가 비등할 때까지 알루미늄을 가열했다. 탈이온수를 첨가하여(필요하다면) 유체 부피를 유지하면서 유체를 테스트 동안 계속 끓게 했다. 용액 온도는 100-103℃인 것으로 측정되었다. 나머지 테스트 조건에서는(이 테스트 조건은 비교예 12의 냉각제에 사용되었다) 테스트 용액 온도를 테스트 동안 85℃로 유지했다. 테스트 금속 표면 온도는 두 테스트 조건 모두에서 용액 온도보다 약 10℃ 더 높았다. 용액 온도가 대략 1시간 동안 원하는 100℃ 또는 85℃에 도달한 후, 개방 회로 전위에 대해 -20mV에서 포텐시오다이나믹 편광 스캔을 시작했다. 피팅이 관찰되거나, 또는 전위가 개방 회로 전위보다 애노드 쪽으로 약 2볼트(V) 더 높은 곳에 도달하거나 어느 쪽이든 먼저 일어날 때까지 전위를 애노드(양) 방향으로 2mV/s(mVs-1)의 속도로 스캔했다. 전위의 함수로서 전류를 기록했다.
도 2는 비교예 12의 냉각제에 대한 테스트가 더 낮은 용액 온도에서 수행되었음에도(즉, 덜 부식되는 조건) 실시예 7과 8이 비교예 12보다 알루미늄 319에 대해 더 우수한 부식 보호를 제공한다는 것을 나타낸다.
실시예
5 및
비교예
15-22
세 가지 모델의 최근 도입된 북미형 경량 차량으로부터 세 가지 타입의 라디에이터와 2개의 히터 코어를 선택하여 사용했다. 라디에이터와 히터 코어는 북미, 유럽 또는 일본에 기반을 둔 상이한 제조업자들에 의해 생산되었다. 2개의 라디에이터와 2개의 히터 코어는 폴드형 튜브(B 타입 튜브)를 구비한다. 2개의 히터 코어의 용량은 튜브 공동 당 1.65ml 및 약 4ml인 것으로 측정되었다. 2개의 B-타입 라디에이터의 용량은 튜브 공동 당 대략 9ml 및 11ml이다. 나머지 라디에이터의 용량은 튜브 공동 당 대략 29.5ml이다. 헤더를 제거하고 라디에이터 또는 히터 코어의 한쪽 단부를 기계적으로 주름 집어서 구멍을 작게 한 후, 비 도전성이며 화학적으로 불활성인 다용도 에폭시를 사용하여 라디에이터와 히터 코어 튜브의 한쪽 단부를 실링했다. 실온에서 하룻밤 경화시킨 후, 라디에이터 또는 히터 코어 튜브를 개별 튜브 또는 튜브 그룹으로 기계적으로 분리했다(즉, 히터 코어 1에 대해 그룹 당 8개 튜브, 히터 코어 2에 대해 그룹 당 2개 튜브, 그리고 B-타입 라디에이터에 대해 그룹 당 2 또는 4개 튜브). 테스트 냉각제를 각 라디에이터 또는 히터 코어 튜브에 첨가한 후, 튜브의 나머지 단부를 밀랍(실온 테스트에 사용되는 튜브용) 또는 화학적으로 불활성인 고온 에폭시로 실링했다. 이후, 냉각제로 채워져 실링된 튜브를 오븐 안에서 20±1℃ 또는 90℃의 의도한 테스트 환경에 두고 누출 테스트를 시작했다. 튜브 안의 냉각제 용액을 7일, 28일 또는 56일 노출 후 깨끗하고 화학적으로 불활성인 용기에 수집하여 분석을 위해 제출했다.
"사전 희석됨"이라고 주지되지 않는다면 냉각제를 물을 사용하여 50vol%까지 희석했다. 냉각제 A부터 냉각제 F까지의 조성을 표 6에 나타낸다. 냉각제 A-D에 대해서 양은 희석 전 조성물의 총 중량에 기초한 중량%이다. 냉각제 E 및 F에 대해서 양은 사전 희석된 조성물의 총 중량에 기초한 중량%이다. 냉각제 A-F는 상업적으로 입수가능하며, 표 6에 나타낸 조성은 화학적 분석의 결과이다.
테스트에 사용된 냉각제의 조성을 표 7에 나타낸다. 결과는 표 8 및 9에 나타낸다.
테스트 조건을 거친 후 열 전달 유체 중의 알루미늄의 존재는 알루미늄 부식을 표시한다. 표 7, 8 및 9로부터 볼 수 있는 대로, 마그네슘 화합물, 무기 인산염, 지방족 카르복실산(또는 그것의 염) 및 아졸 화합물, 구리 합금 부식 억제제, 포스포노카르복실레이트, 포스피노카르복실레이트로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분의 조합을 가진 열 전달 유체(냉각제)들은 테스트 조건을 거친 후 알루미늄의 존재가 비교예들에 비해 실질적으로 적었다. 질산염, 아질산염, 또는 2-포스포노부탄-l,2,4-트리카르복실산(즉, PBTC 또는 Bayhibit? AM)을 함유하는 냉각제들은 누출 테스트 후 라디에이터 또는 히터 코어 튜브로부터 취한 샘플 중에 상승된 수준의 알루미늄을 함유하는 것으로 밝혀졌다.
비교예
21
상업용 칼륨 플루오로알루미네이트 플럭스 잔류물 샘플을 사용하여 열 전달 유체 중에서 플럭스 용해도를 결정했다. 비교예 21의 샘플에 칼륨 플루오로알루미네이트 플럭스 잔류물을 0.05중량%, 0.10중량%, 0.30중량% 및 0.50중량% 첨가하여 실온 용해도 결과를 결정했다. 각 용액의 총 중량은 25g이었다. 실온(예를 들어, 20±1℃)에서 1시간 동안 냉각제 용액 중에 플럭스 잔류물을 혼합한 후, 이 용액을 0.45μm 필터를 통해 진공 여과했다. 다음에, 여과된 용액을 플루오로화물 농도에 대해 ICP(유도 결합 플라즈마 원자 방출 분광기) 및 IC(이온 크로마토그래피)에 의해 분석했다. 결과를 아래 표 10에 나타낸다.
이 데이터는 비교예 21에 대한 표 8의 누출 데이터에서 알루미늄의 존재가 플럭스 용해도가 아니라 부식으로 인한 것임을 보여준다.
실시예
9-10
표 11에 나타낸 조성을 테스트 견본으로서 SAE 319 사형 주조 알루미늄 합금을 사용하여 ASTM D4340에 따라서 테스트했다. 표 11에 기재된 양은 열 전달 유체의 총 중량에 기초한 중량%이다.
ASTM D4340 결과는 마그네슘 이온, 지방족 카르복실산(또는 그것의 염), 무기 인산염, 및 아졸 화합물, 구리 합금 부식 억제제, 포스포노카르복실레이트, 및 포스피노카르복실레이트로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하는 질산염 무함유 냉각제 조성을 사용하면 알루미늄 부식이 방지된다는 것을 보여준다.
추가로, 마그네슘 이온, 지방족 카르복실산(또는 그것의 염), 무기 인산염, 및 아졸 화합물, 구리 합금 부식 억제제, 포스포노카르복실레이트, 및 포스피노카르복실레이트로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하는 냉각제 조성이 알루미늄 부식을 방지하고, 표 12의 데이터에 의해 나타난 대로 오랫동안 감소된 냉각제 변성을 나타낸다는 것이 밝혀졌다.
단수형 "한", 및 "그"는 문맥상 분명히 다른 뜻을 의미하지 않는다면 복수의 언급을 포함한다. 동일한 특징부 또는 구성요소를 인용하는 모든 범위의 종점들은 독립적으로 조합가능하며, 인용된 종점을 포괄한다. 모든 참고문헌은 본원에 참고로 포함된다. 본원에서 용어 "제 1", "제 2" 등은 어떤 순서, 양 또는 중요성을 표시하지 않으며, 한 요소와 다른 요소를 구별하기 위해 사용된다. 본원에 설명된 여러 구체예들과 범위들은 그 설명에 상충되지 않는 범위로 조합될 수 있다.
전형적인 구체예들이 예시의 목적으로 제시되었지만, 전술한 설명은 본원의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 따라서, 본원의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 변형, 개조 및 대안이 당업자에 의해 발생할 수 있다.
Claims (20)
- 어는점 강하제;
지방족 카르복실산, 그것의 염, 또는 전술한 것의 조합;
무기 인산염;
마그네슘 화합물;
탈이온수; 및
아졸 화합물, 구리 합금 부식 억제제, 포스포노카르복실레이트, 포스피노카르복실레이트, 및 전술한 성분들 중 둘 이상의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 성분;을 포함하는 열 전달 유체로서,
상기 열 전달 유체에는 실리케이트, 보레이트, 및 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 또는 그것의 염은 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체. - 제 1 항에 있어서, 착색제, 폴리머 분산제, 스케일 억제제, 습윤제, 바이오시드, 또는 이들의 조합을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 0 초과 내지 80 ppm 이하의 질산염을 포함하고, 암모늄 이온 및 암모니아는 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 0 초과 내지 40 ppm 이하의 질산염을 포함하고, 아질산염, 암모늄 이온 및 암모니아는 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 열 전달 유체에 아질산염, 질산염, 암모니아 및 암모늄 이온이 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 어는점 강하제는 알코올 또는 알코올들의 혼합물을 포함하며, 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 99.9 중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 지방족 카르복실레이트는 6개 내지 15개 탄소 원자를 가지며, 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 0.05 중량% 내지 10 중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 무기 인산염은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 0.0002 중량% 내지 5 중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 마그네슘 화합물은 질산 마그네슘, 황산 마그네슘 및 질산 마그네슘과 황산 마그네슘의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 무기 화합물인 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 마그네슘 화합물은 마그네슘 이온과 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 유기산 사이에 형성된 마그네슘 염인 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 마그네슘 화합물은 마그네슘 폴리아크릴레이트, 마그네슘 폴리말레에이트, 마그네슘 락테이트, 마그네슘 시트레이트, 마그네슘 타르트레이트, 마그네슘 글루코네이트, 마그네슘 글루코헵토네이트, 마그네슘 글리콜레이트, 마그네슘 글루카레이트, 마그네슘 숙시네이트, 마그네슘 히드록시숙시네이트, 마그네슘 아디페이트, 마그네슘 옥살레이트, 마그네슘 말로네이트, 마그네슘 술파메이트, 마그네슘 포르메이트, 마그네슘 아세테이트, 마그네슘 프로피오네이트, 지방족 트리카르복실산 또는 지방족 테트라카르복실산의 마그네슘 염, 및 전술한 마그네슘 화합물들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 화합물인 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 마그네슘 화합물은 열 전달 유체의 중량 기준으로 0.5 내지 100 ppm의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 아졸 화합물은 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 4 중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 포스포노카르복실레이트가 하기 일반식을 갖는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체:
H[CHRCHR]n-PO3M2
상기 식에서, 각 유닛에서 적어도 하나의 R 기는 COOM, CH2OH, 술포노 또는 포스포노 기이고, 나머지 R 기는 첫 번째 R 기와 동일할 수도 상이할 수도 있으며, 수소, COOM, 히드록실, 포스포노, 술포노, 술파토, C1-7 알킬, C2-7 알케닐, 카르복실레이트-치환된 C1-7 알킬, 포스포노-치환된 C1-7 알킬, 술포노-치환된 C1-7 알킬, 술파토-치환된 C1-7 알킬, 히드록실-치환된 C1-7 알킬, 카르복실레이트-치환된 C2-7 알케닐, 포스포노-치환된 C2-7 알케닐, 술포노-치환된 C2-7 알케닐, 술파토-치환된 C2-7 알케닐, 또는 히드록실-치환된 C2-7 알케닐이고, 여기서 n은 1 또는 1보다 큰 정수이고, 여기서 각 M은 수소 또는 알칼리 금속 이온이다. - 제 1 항에 있어서, 포스포노카르복실레이트는 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 0.5 ppm 내지 0.15 중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 포스피노카르복실레이트가 하기 일반식을 갖는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체:
H[CHR1CHR1]n-P(O2M)-[CHR2CHR2]mH
상기 식에서, 각 유닛에서 적어도 하나의 R1 기는 COOM, CH2OH, 술포노 또는 포스포노 기이고, 나머지 R1 기는 첫 번째 R1 기와 동일할 수도 상이할 수도 있으며, 수소, COOM, 히드록실, 포스포노, 술포노, 술파토, C1-7 알킬, C2-7 알케닐, 카르복실레이트-치환된 C1-7 알킬, 포스포노-치환된 C1-7 알킬, 술포노-치환된 C1-7 알킬, 술파토-치환된 C1-7 알킬, 히드록실-치환된 C1-7 알킬, 카르복실레이트-치환된 C2-7 알케닐, 포스포노-치환된 C2-7 알케닐, 술포노-치환된 C2-7 알케닐, 술파토-치환된 C2-7 알케닐, 히드록실-치환된 C2-7 알케닐이고, 여기서 n은 1 이상의 정수이고, 여기서 각 M은 수소 또는 알칼리 금속 이온이며, 여기서 각 유닛에서 적어도 하나의 R2 기는 COOM, CH2OH, 술포노 또는 포스포노 기이고, 나머지 R2 기는 첫 번째 R2 기와 동일할 수도 상이할 수도 있으며, 수소, COOM, 히드록실, 포스포노, 술포노, 술파토, C1-7 알킬, C2-7 알케닐, 카르복실레이트-치환된 C1-7 알킬, 포스포노-치환된 C1-7 알킬, 술포노-치환된 C1-7 알킬, 술파토-치환된 C1-7 알킬, 히드록실-치환된 C1-7 알킬, 카르복실레이트-치환된 C2-7 알케닐, 포스포노-치환된 C2-7 알케닐, 술포노-치환된 C2-7 알케닐, 술파토-치환된 C2-7 알케닐, 또는 히드록실-치환된 C2-7 알케닐이고, 여기서 m은 0 이상의 정수이다. - 제 1 항에 있어서, 포스피노카르복실레이트는 열 전달 유체의 총 중량을 기준으로 0.5 ppm 내지 0.2 중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항에 있어서, 열 전달 유체는 하나 이상의 수용성 폴리머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 전달 유체.
- 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 열 전달 유체와 열 전달 장치를 포함하는 열 전달 시스템.
- 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 열 전달 유체를 열 전달 시스템과 접촉시키는 것을 포함하는 부식을 방지하는 방법.
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