WO2013042838A1 - 캐비테이션 에로젼 및 틈 부식방지 효과가 우수한 부동액 또는 냉각액 조성물 - Google Patents

캐비테이션 에로젼 및 틈 부식방지 효과가 우수한 부동액 또는 냉각액 조성물 Download PDF

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corrosion
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dicarboxylic acid
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하영주
조창열
최동열
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극동제연공업 주식회사
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    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/12—Oxygen-containing compounds
    • C23F11/124—Carboxylic acids

Definitions

  • the present invention (a) glycol-based cryoprotectant; (b) cyclo hexane dicarboxylic acid; And (c) a non-reducing polyol.
  • the composition is mainly composed of carboxylic acid-type additives and organic substances.
  • a water pump is used to circulate the water in the cooling system.
  • erosion of cavitation erosion is formed by metal erosion.
  • the crevices penetrate into the non-metallic materials and metals created when the lines are fastened, and the narrow liquid inside the cooling system, which promotes corrosion corrosion among them.
  • a combination of aliphatic and aromatic carboxylic acids alone has a low protection against cavitation erotic dog corrosion and crevice in the automotive engine cooling system.
  • US Patent No. 4869841 describes the improvement of corrosion resistance of metal materials through ASTM D 1384 metal corrosion test using aliphatic dicarboxylic acid and poly to improve the overall metal corrosion performance of alloys and metal parts as heat transfer media.
  • no corrosion protection such as cavitation erosion corrosion and crevice corrosion is mentioned.
  • anticorrosive compositions for cavitation erosion corrosion and crevice corrosion occurring at high speeds within each system.
  • the present inventors have made diligent research efforts to develop antifreeze or shell liquid for improving cavitation erotic dog corrosion and crevice prevention performance. As a result, the present inventors have found that when the combination of the cyclonucleic acid dicarboxylic acid and the non-reducing polyol is used as a composition included in an antifreeze or a coolant, the present inventors have an excellent effect on preventing corrosion of metal parts, cavitation erosion and corrosion in the vehicle cooling system. Thus, the present invention has been completed. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an antifreeze or shell liquid composition. Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, claims and drawings.
  • the present invention (a) glycol-based cryopreservation crab; (b) cyclo nucleic acid dicarboxylic acids; And (c) a non-reducing polyol.
  • the inventors have made diligent research efforts to develop an antifreeze or a coolant for improving the cavitation erosion corrosion and anticorrosion performance.
  • the present inventors have found that when the combination of the cyclonucleic acid dicarboxylic acid and the non-reducing polyol is used as a composition included in an antifreeze or a coolant, the present inventors have an excellent effect on preventing metal parts corrosion, cavitation erosion corrosion and crevice corrosion in a vehicle cooling system. It was.
  • composition of the present invention (a) glycol-based cryoprotectant; (b) cyclo hexane dicarboxylic acid; And (c) non-reducing polyols.
  • the content of the components used in the present invention is not particularly limited, preferably 85-98% by weight of the glycol-based cryoprotectant, 0.1-13.0% by weight of the cyclo nucleic acid dicarboxylic acid (more preferably, 0.1-6.0% by weight) and Non-reducing polycontaining comprises 0.05-2.0% by weight.
  • the composition of the present invention includes glycols that are commonly used as cryoprotectants.
  • the glycols serve to prevent freezing and freezing of the engine and the cooling system, and ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, triethylene glycol, tripropylene glycol, 1, 3-butylene glycol And one or two or more kinds of mixtures from the group consisting of nuclei glycol.
  • the preferred range of use is 85-98 weight 3 ⁇ 4>, less than 85% by weight can cause freezing and freezing of engines and shells at temperatures below freezing in winter, and coolant boiling in engines at high ambient temperatures in summer. Symptoms may occur.
  • it exceeds 98 weight 3 ⁇ 4 it may be difficult to play a role of corrosion protection for a long time due to the lack of the amount of corrosion inhibitor.
  • the composition of the present invention is at least 1 selected from the group consisting of C 4 -C 18 organic carboxylic acids and their alkali salts, phosphoric acid and phosphates, azole derivatives and thiazole derivatives, and barium and barium compounds And further include corrosion inhibitors of the species.
  • the amount of the corrosion inhibitor is not particularly limited, preferably 1-20 parts by weight based on 100 parts by weight of the glycol-based cryoprotectant.
  • the organic carboxylic acid of C 4 -C 18 or an alkali salt thereof used in the composition of the present invention is adipic acid, suberic acid, glutaric acid, neodecanoic acid, neooctanoic acid, succinic acid, cinnamic acid, azelaic acid, methyl cinnamic acid.
  • At least one component is selected from the group consisting of octanoic acid and heptanoic acid, and more preferably at least one component from the group consisting of succinic acid, cinnamic acid, benzoic acid, 2-ethyl
  • Phosphoric acid or phosphate used in the composition of the present invention is phosphoric acid, orthophosphoric acid, sodium phosphate, potassium phosphate, sodium monohydrogen phosphate, potassium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate or potassium dihydrogen phosphate, more preferably phosphoric acid, phosphoric acid Sodium or potassium phosphate, most preferably phosphoric acid.
  • Azole or thiazole derivatives used in the composition of the present invention as corrosion inhibitors for materials such as copper and brass serve as corrosion inhibitors for copper alloy materials in the shell system, and tolyltriazole and benzotriazole.
  • 4-phenyl— 1,2,3-triazole, 2-naphthotriazole, 4-nitrobenzotriazole and 2-mercaptobenzothiazole are selected from the group consisting of More preferably, one or two or more mixtures are selected from the group consisting of aryltriazole or benzotriazole.
  • the barium or barium compound used in the composition of the present invention is preferably barium, barium chloride, barium hydroxide, barium nitrate, barium carbonate, barium acetate, barium sulfate, barium bromide, barium occyanate, barium titanate, barium fluoride, cyan
  • One or two or more mixtures are selected from the group consisting of barium acid, barium benzenesulfonate and barium bromide.
  • the cyclonucleic acid dicarboxylic acid used in the composition of the present invention as a corrosion inhibitor of aluminum and iron materials serves to protect various metal parts in the cooling system from corrosion for a long time
  • One or more combinations are selected from the group consisting of nucleic acid dicarboxylic acids, 1,3-cyclo nucleic acid dicarboxylic acids and 1,2-cyclo nucleic acid dicarboxylic acids.
  • the use range of the cyclo nucleic acid dicarboxylic acid included in the composition of the present invention is preferably 0.1-13.0% by weight, more preferably 0.1-6.0% by weight).
  • the content of the cyclo nucleic acid dicarboxylic acid is less than 0.1% by weight, the use amount is small, so that the anticorrosive effect for parts such as aluminum and iron-based materials cannot be expected, and 13.0% by weight If exceeded, the liquid may be deteriorated due to excessive use, and excessive dissolution time and economic efficiency may be reduced.
  • the non-reducing polyus used in the composition of the present invention comprises sorbitol, xylyl, manny or saccharose.
  • poly means sugar alcohols of the formula CH 2 0H- (CH0H) n -CH 2 0H and dimer anhydrides thereof.
  • Non-reducing polys for use in the compositions of the present invention preferably contain nuclear atoms having 6 carbon atoms, such as sorbet and mannitol; Penti having 5 carbon atoms, such as Xyllet; And Ci2 polyalcohols having 12 carbon atoms such as saccharose, and most preferably one or two or more mixtures from the group consisting of Manny, Sorbi and Xili.
  • the range of use of the non-reducing poly is preferably 0.05-2.0 wt%.
  • non-reducing polyol If the content of non-reducing polyol is less than 0.05% by weight, the amount of use is small, so it is not possible to expect sufficient protection against cavitation erosion corrosion and crevice.If it exceeds 2.0% by weight, the stability of the liquid is deteriorated due to excessive use. , Cavitation erotic dog corrosion and crevice corrosion can adversely affect long-term corrosion protection.
  • the antifreeze solution composition of the present invention may further include a pH adjusting agent, a dye or an antifoaming agent.
  • the pH adjusting agent may include an alkali metal hydroxide, preferably potassium hydroxide or sodium hydroxide.
  • the greatest feature of the present invention is the combination of a cyclo nucleic acid dicarboxylic acid and a non-reducing poly to provide an antifreeze or coolant which is excellent in preventing metal parts corrosion, cavitation erosion corrosion and corrosion in metal corner systems for vehicles.
  • the present invention provides an antifreeze or nucleus solution composition comprising a non-reducing polycycloacid dicarboxylic acid and an additive.
  • Example 1 is a photograph showing the appearance of the water pump after the cavitation erotic dog corrosion test for Example 1-5 and Comparative Example 2.
  • Figure 2 is a photograph of the corrosion results of the aluminum casting gap after the gap corrosion test for Example 1-2 and Comparative Example 1-2 with a digital microscope.
  • the present inventors used 90-95% by weight of glycol (for example, ethylene glycol) as a main component to prepare an antifreeze / copper solution.
  • glycol for example, ethylene glycol
  • the cyclohexane dicarboxylic acid (cyclohexane hexane dicarboxylic acid) was used 1.0-6.0 weight 3 ⁇ 4 as a corrosion inhibitor of aluminum and iron materials, and 0.1-0.5 weight of azole or thiazole as a corrosion inhibitor of copper and brass materials. 3 ⁇ 4 was used.
  • azole or thiazole as a corrosion inhibitor of copper and brass materials.
  • 3 ⁇ 4 was used.
  • Non-reducing polys manny (Basf, Germany), sorby (Kanto Chemical, Japan), xyllit (Sigma-Aldrich, Canada) were used at 0.1-0.5% by weight.
  • the specific compositions of Examples and Comparative Examples were prepared by weighing the contents of the ingredients shown in Table 1 below on a scale and placing ethylene glycol in a container and heating until the temperature of the solution was 40-6 CTC and stirring until a uniform solution: Table 1]
  • the cavitation erotic dog corrosion test was performed using the combination water specified in ASTM D 1384 Metal Corrosion Test (a solution of 148 rag of anhydrous sodium sulfate, 165 mg of sodium chloride, and 138 mg of sodium bicarbonate in distilled water 1). 2 sets of metal test specimens were installed at 50% by volume each, the water pump discharge pressure was 1.6 kgf / cm2, the water pump impeller rotation speed was 8000 ⁇ 100 times per minute, and the liquid temperature was 110 ⁇ 5 ° C. Run for hours. Alternatively, two sets of metal specimens were installed at a concentration of 30% by volume of the composition, respectively.
  • the water pump discharge pressure was 1.0 kgf / cm2
  • the water pump impeller had a rotational speed of 5500 ⁇ 100 per minute, and the temperature was 95 ⁇ 5 ° C for 1,008 hours.
  • the specimens were measured with an average range of 0.1 rag error after pickling, and the water pump was separated and the degree of cavitation erosion corrosion was measured using the grade table specified in ASTM D 2809. The results are shown in the following Table 2, the appearance of the water pump after the test for Example 1-5 and Comparative Example 2 in Figure 1:
  • the embodiment composition of the present invention is superior to the anti-erosion performance of the water pump impeller by cavitation compared to the comparative composition, and the weight change rate of the metal is also relatively low to prevent metal corrosion It also shows that the performance is also great.
  • the corrosion test was performed using the combination water specified in ASTM D1384 Metal Corrosion Test (a solution of 148 rag of anhydrous sodium sulfate, 165 mg of sodium chloride, and 138 rag of sodium bicarbonate in 1 ⁇ distilled water).
  • ASTM D1384 Metal Corrosion Test a solution of 148 rag of anhydrous sodium sulfate, 165 mg of sodium chloride, and 138 rag of sodium bicarbonate in 1 ⁇ distilled water.
  • a volume% of fluorine rubber plate was placed between the aluminum castings notched in the beaker and the aluminum castings not in the beaker, and settled into the liquid phase at 750 degrees C, which could be evenly infiltrated into the grooves, and 672 at 10 CTC.
  • the corrosion of the aluminum casting gap was observed by digital microscope.
  • the results are shown in the following Table 3, and compared with the appearance of the Example, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in Figure 2:
  • the example composition exhibited excellent anti-corrosion effect without corrosion in the casting gap of aluminum, but the comparative composition was observed in the aluminum rim. Therefore, the combination of cyclo nucleic acid dicarboxylic acid and non-reducing polyol composition was found to be excellent in preventing corrosion.
  • the composition of the present invention uses a combination of cyclo nucleic acid dicarboxylic acid and a non-reducing poly, synergistic effect was excellent in preventing cavitation erosion corrosion and crevice corrosion. Corrosion protection of metal materials inside each system has also been improved, and the corrosion resistance of water pumps, which have increased resistance to cavitation and erosion of aluminum during rotation at high speeds, has been improved. It was found to be enhanced.

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Abstract

본 발명은 부동액 또는 냉각액 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 (a) 글리콜계 동결방지제; (b) 사이클로 헥산 디카복실산; 및 비환원성 폴리올을 포함하는 부동액 또는 냉각액 조성물을 제공한다. 일반적으로 부식억제제로 사용하는 모노 또는 디카복실산과 무기물 첨가제로 조합 시 캐비테이션 에로젼 부식 및 틈부식을 일으킬 우려가 많으나, 사이클로 헥산 디카복실산과 비환원성 폴리올을 병행 사용하여 조성물을 구성 시 상승효과를 일으켜 냉각장치 내의 캐비테이션 에로젼 부식과 틈부식에 대한 우수한 부식방지 효과를 나타낸다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
캐비테이션 에로견 및 틈 부식방지 효과가 우수한 부동액 또는 냉각액 조성물
【기술분야】
본 발명은 (a) 글리콜계 동결방지제; (b) 사이클로 핵산 디카복실산 (cyclo hexane dicarboxylic acid); 및 (c) 비환원성 폴리올을 포함하는 부동액 또는 냉각액 조성물에 관한 것이다.
【배경기술】
일반적으로 부동액 또는 넁각액 조성물로서 에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜을 주재로 하여 알루늄과 철계 부품의 부식을 방지하기 위하여 카복실산 형태의 첨가제와 유기물을 주성분으로 하여 조성물을 구성하고 있다. 냉각시스템 내의 넁각수를 순환시키기 위해 워터펌프를 사용하게 되는데 고속 /고온으로 순환하는 워터펌프 임펠러에서 금속 침식에 의한 캐비테이션 에로젼 부식이 형성되며， 냉각시스템을 고무 및 플라스틱의 비금속 재질과 금속으로 된 라인을 체결시 생성되는 비금속재질과 금속 간의 름새와 냉각시스템 내부의 좁은 름에 넁각액이 스며들어 이들 사이에 름부식 발생 현상이 촉진되는 경향이 있다. 일반적으로 지방족 및 방향족 카복실산의 조합만으로는 상기와 같은 자동차 엔진 냉각시스템 내의 캐비테이션 에로견 부식 및 틈부식에 대한 방지 효과가 적으므로 추가적으로 비환원성 폴리을을 사용하였다.
미국 등록특허 제 4869841 에서는 열전달 매체로서의 합금과 금속부품에 대하여 전반적인 금속 부식성능을 향상시키기 위하여 지방족 디카복실산과 폴리을을 사용하여 ASTM D 1384 금속부식성 시험을 통한 금속재료의 부식방지 성능 향상에 대해 언급하고 있으나 캐비테이션 에로젼 부식과 틈부식과 같은 부식방지 성능은 언급되지 않았다. 넁각시스템 내에서 고속으로 순환과정에서 발생하는 캐비테이션 에로젼 부식과 틈부식에 대한 방식을 위한 부식 방지용 조성물이 요구되는 실정이다. 본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
【발명의 내용】
【해결하고자 하는 과제】
본 발명자들은 캐비테이션 에로견 부식 및 틈부식 방지 성능을 향상시키기 위한 부동액 또는 넁각액을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과 본 발명자들은 부동액 또는 냉각액에 포함되는 조성물로 사이클로 핵산 디카복실산과 비환원성 폴리올을 조합하여 사용하는 경우 차량용 냉각시스템 내의 금속부품 부식， 캐비테이션 에로젼 부식 및 름부식 방지에 탁월한 효과를 나타내는 것을 규명함으로써， 본 발명을 완성하게 되었다. 따라서 본 발명의 목적은 부동액 또는 넁각액 조성물을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명， 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다 .
【과제 해결 수단】
본 발명의 일 양태에 따르면， 본 발명은 (a) 글리콜계 동결방지게; (b) 사이클로 핵산 디카복실산; 및 (c) 비환원성 폴리올을 포함하는 부동액 또는 냉각액 조성물을 제공한다. 본 발명자돌은 캐비테이션 에로젼 부식 및 틈부식 방지 성능을 향상시키기 위한 부동액 또는 냉각액을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과 본 발명자들은 부동액 또는 냉각액에 포함되는 조성물로 사이클로 핵산 디카복실산과 비환원성 폴리올을 조합하여 사용하는 경우 차량용 냉각시스템 내의 금속부품 부식 , 캐비테이션 에로젼 부식 및 틈부식 방지에 탁월한 효과를 나타내는 것을 규명하였다. 본 발명의 조성물은 (a) 글리콜계 동결방지제; (b) 사이클로 핵산 디카복실산 (cyclo hexane dicarboxylic acid); 및 (c) 비환원성 폴리올을 포함한다. 본 발명에서 사용되는 성분들의 함량은 특별하게 제한되지 않으며， 바람직하게는 글리콜계 동결방지제 85-98 중량 %， 사이클로 핵산 디카복실산 0.1-13.0 중량 % (보다 바람직하게는, 0.1-6.0 중량 %) 및 비환원성 폴리을 0.05-2.0중량 %를 포함한다.
본 발명의 조성물은 통상적으로 동결방지제로 사용되는 글리콜류를 포함한다. 상기 글리콜류는 엔진 및 냉각장치의 동결 및 동파를 방지하는 역할을 하며， 에틸렌글리콜， 프로필렌글리콜， 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜， 글리세린, 트리에틸렌글리콜， 트리프로필렌글리콜， 1, 3-부틸렌글리콜 및 핵실렌글리콜로 구성된 군으로부터 1 종 또는 2 종 이상의 흔합물을 사용한다. 바람직한 사용 범위는 85-98 중량 ¾> 이며， 85 중량 % 미만인 경우에는 겨울철 영하의 기온에서 엔진 및 넁각장치의 동결 및 동파의 현상을 일으킬 수 있으며， 여름철 높은 외기의 온도에서는 엔진에서 냉각수가 끓어 넘치는 현상이 발생할 수 있다. 또한 98 중량 ¾를 초과할 때는 부식방지제의 함량 부족으로 장기간 부식방지 역할을 하기 어려워 질 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 C4-C18 유기카복실산 및 그 알칼리염， 인산 및 인산염 , 아졸 유도체 및 티아졸 유도체， 및 바륨 및 바륨화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 최소 1 종의 부식 방지제를 추가적으로 포함한다.
상기 부식 방지제의 사용량은 특별하게 제한되지 않으며， 바람직하게는 글리콜계 동결방지제 100 중량부에 대하여 1-20 중량부가 사용된다.
본 발명의 조성물에 사용되는 C4-C18 인 유기카르복실산 또는 그 알칼리염은 아디픽산, 수베르산， 글루타릭산， 네오데칸산， 네오옥타논산， 숙신산， 계피산， 아젤라익산， 메틸계피산, 하이드록시계피산， 에틸계피산， 프로필계피산， 부틸계피산， 에특시계피산, 에틸벤조산， 프로필벤조산， 피멜릭산， 디시클로펜타디엔 디카르복실산, 운데칸산， 벤조산， 노난산， 프탈산， 데칸산, 테레프탈산, 도테칸산， 메틸벤조산, 핵산산, 시클로핵세논산， 2-에틸핵산산， 세바식산， 데칸디카복실산， t_부틸벤조산， 옥탄산 및 헵탄산으로 구성된 군으로부터 최소 1 종의 성분이 선택되고， 보다 바람직하게는 숙신산， 계피산， 벤조산， 2-에틸핵산산, 세바식산, 데칸디카복실산 및 t-부틸벤조산으로 구성된 군으로부터 최소 1 종의 성분이 선택되며， 가장 바람직하게는 세바식산, 데칸디카복실산 및 t- 부틸벤조산으로 구성된 군으로부터 최소 1 종의 성분이 선택된다.
본 발명의 조성물에 사용되는 인산 또는 인산염은 인산， 오르토인산， 인산나트륨， 인산칼륨, 인산 1 수소나트륨， 인산 1 수소칼륨， 인산 2 수소나트륨 또는 인산 2 수소칼륨이고， 보다 바람직하게는 인산， 인산나트륨 또는 인산칼륨 이고， 가장 바람직하게는 인산이다.
본 발명의 조성물에 동과 황동 등의 재질에 대한 부식방지제로 사용되는 아졸 (Azole) 또는 티아졸 (Thiazole) 유도체는 넁각시스템 내의 구리 합금재질에 대한 부식방지 역할을 하며 토릴트리아졸， 벤조트리아졸, 4-페닐— 1，2，3-트리아졸, 2-나프토트리아졸, 4-니트로벤조트리아졸 및 2- 메르캅토벤조티아졸로 구성된 군으로부터 1 종 또는 2 종 이상의 흔합물이 선택되며, 보다 바람직하게는 를릴트리아졸 또는 벤조트리아졸로 구성된 군으로부터 1종 또는 2종 이상의 흔합물이 선택된다.
본 발명의 조성물에 시용되는 바륨 또는 바륨화합물은 바람직하게는 바륨， 염화바륨, 수산화바륨, 질산바륨， 탄산바륨， 초산바륨， 황산바륨， 브롬산바륨， 오시안산바륨, 티탄산바륨， 불화바륨， 시안산바륨， 벤젠술폰산바륨 및 브롬화바륨으로 구성된 군으로부터 1 종 또는 2 종 이상의 흔합물이 선택된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면， 본 발명의 조성물에 알루미늄과 철계 재질의 부식방지제로 사용하는 사이클로 핵산 디카복실산은 냉각 시스템 내의 각종 금속 부품류를 부식으로부터 장기간 보호하는 역할을 하며， 1,4-사이클로 핵산 디카복실산， 1,3-사이클로 핵산 디카복실산 및 1,2-사이클로 핵산 디카복실산으로 구성된 군으로부터 1 종 또는 2 종 이상의 흔합물이 선택된다. 본 발명의 조성물에 포함되는 상기 사이클로 핵산 디카복실산의 사용 범위는 바람직하게는 0.1-13.0 중량 %이고, 보다 바람직하게는 0.1-6.0 중량 ¾)이다. 상기 사이클로 핵산 디카복실산의 함량이 0.1 중량 % 미만인 경우에는 사용 함량이 적어 알루미늄과 철계 재질 등의 부품에 대해 층분한 방식효과를 기대할 수가 없으며， 13.0 중량 %를 초과한 경우에는 과량 사용으로 인하여 액의 안정성이 떨어지고 용해시간의 과다 소요와 경제성이 떨어질 수가 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면， 본 발명의 조성물에 이용되는 비환원성 폴리을은 소르비를， 자일리를， 만니를 또는 사카로오스인을 포함한다. 본 명세서의 용어 "폴리을" 은 화학식 CH20H-(CH0H)n-CH20H 의 당알콜 및 이의 이합체 무수물을 의미한다. 본 발명의 조성물에 사용되는 비환원성 폴리을은 바람직하게는 탄소수가 6 개인 핵시를, 예컨대 소르비틀 및 만니틀; 탄소수가 5 개인 펜티를 예컨대 자일리틀; 및 탄소수가 12 개인 Ci2 다알콜 예컨대 , 사카로오스가 사용되고， 가장 바람직하게는 만니를， 소르비를 및 자일리를로 구성된 군으로부터 1 종 또는 2 종 이상의 흔합물이 사용된다. 상기 비환원성 폴리을의 사용범위는 바람직하게는 0.05-2.0 중량 %이다. 비환원성 폴리을의 함량이 0.05 중량 % 미만인 경우에는 사용 함량이 적어 캐비테이션 에로젼 부식 및 름부식에 대해 충분한 방지효과를 기대할 수가 없으며， 2.0 중량 %를 초과한 경우에는 과량 사용으로 인하여 액의 안정성이 떨어지고， 캐비테이션 에로견 부식 및 틈부식올 일으켜 장기간의 부식방지에 역효과를 줄 수 있다.
본 발명의 부동넁각액 조성물에는 pH 조절제， 염료 또는 소포제를 추가로 포함 할 수 있다. 상기 pH 조절제는 알칼리금속수산화물이 포함될 수 있으며, 바람직하게는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨이다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 가장 큰 특징은 사이클로 핵산 디카복실산 및 비환원성 폴리을을 조합하여 차량용 넁각시스템 내의 금속부품 부식 , 캐비테이션 에로젼 부식 및 름부식 방지가 우수한 부동액 또는 냉각액을 제공하는 것이다.
【효과】
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(a) 본 발명은 사이클로 핵산 디카복실산 및 첨가제로 비환원성 폴리을을 포함하는 부동액 또는 넁각액 조성물을 제공한다.
(b) 일반적으로 부식억제제로 사용하는 모노 또는 디카복실산과 무기물 첨가제로 조합 시 캐비테이션 에로젼 부식 및 틈부식을 일으킬 우려가 많으나， 사이클로 헥산 디카복실산과 비환원성 폴리올을 병행 사용하여 조성물을 구성 시 상승효과를 일으켜 넁각장치 내의 캐비테이션 에로견 부식과 름부식에 대한 우수한 부식방지 효과를 나타낸다. 【도면의 간단한 설명】
도 1은 실시예 1-5 및 비교예 2 에 대한 캐비테이션 에로견 부식시험 후 워터펌프 외관을 나타낸 사진이다.
도 2 는 실시예 1-2 및 비교예 1-2 에 대한 틈부식 시험 후 알루미늄 주물 틈새의 부식결과를 디지털 현미경으로 관찰한 사진이다.
【발명의 실시를 위한 구체적인 내용】
이하， 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이 들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다 는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다. 실시예
본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용 되는 "% "는 별도의 언급이 없는 경우， 고체 /고체는 (중량 /중량) %， 고체 / 액체는 (중량 /부피) 、 그리고 액체 /액체는 (부피 /부피) %이다. 제조예 1. 실시예 1내지 5의 부동액 /냉동액 제조
본 발명자들은 부동액 /넁동액 제조를 위해 주성분으로는 글리콜 (예컨 대， 에틸렌글리콜)을 90 - 95 중량 % 사용하였다. 알루미늄과 철계 재질 등 의 부식방지제로 사이클로 핵산 디카복실산 (cyclo hexane dicarboxylic acid)은 1.0—6.0 중량 ¾ 사용하였고， 동 및 황동 재질의 부식방지제로 아졸 (Azole) 또는 티아졸 (Thiazole) 0.1-0.5 중량 ¾ 사용하였다. 본 발명에서 주 요한 특징으로 캐비테이션 에로견 부식 및 름부식 방지효과를 높이기 위해 사이클로 핵산 디카복실산과 비환원성 폴리올을 조합하여 사용하였다. 비환 원성 폴리을 [만니를 (바스프, 독일)， 소르비를 (칸토케미칼, 일본)， 자일리틀 (시그마 -알드리치, 캐나다)]은 0.1—0.5 중량 % 사용하였다. 본 발명의 실시 예 및 비교예의 구체적인 조성물은 다음 표 1에 기재된 성분의 함량을 저울 로 칭량하여 에틸렌글리콜을 용기에 넣고 용액의 온도가 40-6CTC가 되도록 가열하여 균일한 용액이 될 때 까지 교반하여 제조하였다: 【표 1】
본 발명의 실시예 및 비교예 조성물
Figure imgf000009_0001
시험예 1. 캐비테이션 에로견 부식시험
캐비테이션 에로견 부식시험은 ASTM D 1384 금속부식성 시험에 규정 된 조합수 (증류수 1 에 무수황산나트륨 148 rag, 염화나트륨 165 mg 및 탄 산수소나트륨 138 mg을 용해한 용액)를 사용하여 실시예 및 비교예 조성물 의 농도를 각각 50 부피 %로 하여 금속 시험편을 2 세트를 설치하였고， 워터 펌프 토출압은 1.6 kgf/cm2, 워터펌프 임펠러 회전속도는 분당 8000 ±100회 로 하며 액 중 온도는 110±5°C로 672시간 동안 가동하였다. 다른 방법으로 조성물의 농도를 각각 30 부피 %로 하여 금속 시험편을 2 세트를 설치하였고， 워터펌프 토출압은 1.0 kgf/cm2, 워터펌프 임펠러 분당 회전속도는 5500土 100 회로 하며 온도는 95±5°C로 1,008 시간 동안 가동하였다. 각각 시험 종 료 후 시험편은 산세척 후 0.1 rag 오차범위로 측정하여 평균값을 구하였고， 워터펌프는 분리하여 ASTM D 2809 에 명시된 등급표를 활용하여 캐비테이션 에로젼 부식 정도를 측정하였다. 그 결과를 다음 표 2 에 나타내었고， 도 1 에서 실시예 1-5 및 비교예 2에 대한 시험 후 워터펌프 외관을 나타내었다:
【표 2]
워터펌프 단체시험 결과
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000011_0001
상기 표 2 에서 확인할 수 있듯이， 50%농도， 11C C 및 672 시간 캐비 테이션 에로견 부식시험 결과에서는 실시예 조성물의 사용으로 알루미늄， 주철， 강， 황동， 땜납 및 동에서 부식이 관찰되지 않았고， 비교예 조성물은 비교예 2 및 5 를 사용한 경우 맵납에서만 부식이 관찰 되었다. 그러나 30% 농도， 95°C 및 1，008 시간 캐비테이션 에로젼 부식시험 결과에서는 본 발명 의 실시예 조성물은 양호한 방식성능을 나타내었으나， 비교예 조성물은 땜 납， 알루미늄 및 주철에서 부식이 발생하였고， 30% 농도에서 장시간 사용시 캐비테이션 에로견 방지 성능이 약함을 알 수 있었다. 표 1 과 도 1 에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예 조성물은 비교예 조성물에 비해 캐비테이션에 의한 워터펌프 임펠러의 에로견 부식 방지 성능이 월등히 뛰어나며， 금속의 무게변화율 역시 상대적으로 낮으므로 금속 부식 방지 성능에서도 큰 효과 를 보이고 있음을 알 수 있었다. 시험예 2. 틈부식 시험
름부식 시험은 ASTM D1384 금속부식성 시험에 규정된 조합수 (증류수 1 ί에 무수황산나트륨 148 rag, 염화나트륨 165 mg 및 탄산수소나트륨 138 rag을 용해한 용액)를 사용하여 실시예 및 비교예 조성물의 농도를 33 부피 % 로 하여 1 £ 유리제 를 비이커에 홈을 판 알루미늄 주물과 그렇지 않은 알 루미늄 주물 사이에 불소고무판을 위치하게끔 하였고， 홈에 액이 골고루 스 며들 수 있도톡 750 의 액상에 침전시키고, 10CTC에서 672시간 동안 가동 한 후 알루미늄 주물 틈새의 부식 정도를 디지털현미경으로 관찰하였다. 그 결과는 다음 표 3 에 나타내었고， 도 2 에서 실시예， 비교예 1 및 비교예 2 의 외관을 비교하여 나타내었다:
【표 3]
틈부식 시험 결과
Figure imgf000012_0001
표 3 과 도 2 에서 볼 수 있듯이 실시예 조성물은 알루미늄의 주물 틈 에서 부식이 발생되지 않고 우수한 부식방지 효과를 나타내었으나， 비교예 조성물은 알루미늄 름에서 부식이 관찰 되었다. 따라서 사이클로 핵산 디카 복실산과 비환원성 폴리올 조성물을 조합시 름부식 방지 성능이 월등히 뛰 어남을 알 수 있었다. 본 발명의 조성물은 사이클로 핵산 디카복실산과 비환원성 폴리을을 조합하여 사용하였을 경우， 상승작용으로 인하여 캐비테이션 에로젼 부식 및 틈부식 방지 효과가 우수하게 나타났다. 넁각시스템 내부 금속 재질에 대한 부식방지 능력 또한 향상되었고， 고온에서의 고속으로 순환하는 과정 에서 알루미늄의 캐비테이션 에로견 부식에 대한 내구성능이 회전하는 워터 펌프에 대한 부식방지 성능이 향상되어 부동액의 장기 내구성능이 강화됨을 알 수 있었다. 이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바， 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며， 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하 다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의 하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

【특허청구범위】
【청구항 1】
(a) 글리콜계 동결방지제; (b) 사이클로 핵산 디카복실산 (cyclo hexane dicarboxylic acid); 및 (c) 비환원성 폴리올을 포함하는 부동액 또는 넁각액 조성물.
【청구항 2]
제 1 항에 있어서， 상기 조성물은 C4-C18 유기카복실산 및 그 알칼리염， 인산 및 인산염 , 아졸 유도체 및 티아졸 유도체， 및 바륨 및 바륨화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 최소 1 종의 부식 방지제를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 부동액 또는 넁각액 조성물.
【청구항 3】
제 1 항에 있어서， 상기 사이클로 핵산 디카복실산은 1，4-사이클로 핵산 디카복실산， 1,3-사이클로 핵산 디카복실산 및 1，2-사이클로 핵산 디카복실산으로 구성된 군으로부터 1 종 또는 2 종 이상 흔합물이 선택되는 것을 특징으로 하는 부동액 또는 냉각액 조성물.
【청구항 4】
제 1 항에 있어서， 상기 비환원성 폴리을은 소르비를， 자일리를， 만니를 또는 사카로오스인 것을 특징인 것올 특징으로 하는 부동액 또는 넁각액 조성물.
【청구항 5】
제 4 항에 있어서， 상기 비환원성 폴리을은 만니를인 것을 특징으로 하는 부동액 조성물.
【청구항 6】
제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D 1384 조건하에 알루미늄， 주철， 강， 황동， 땜납 및 동의 캐비테이션 에로젼 부식을 억제하는 것을 특징으로 하는 부동액 또는 넁각액 조성물.
【청구항 7]
제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D 1384 조건하에 알루미늄， 주철， 강， 황동， 템납 및 동의 틈 부식을 억제하는 것을 특징으로 하는 부동액 또는 냉각액 조성물.
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