冷卻液組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明在于提供一種冷卻液組合物，其為以二元醇類作為基材的冷卻液組合物，其特征在于，含有(a)0.1～8重量％的碳原子數(shù)8～18的脂肪族二元羧酸或其堿金屬鹽、(b)0.1～10重量％的碳原子數(shù)7～18的烷基苯甲酸或其堿金屬鹽、(c)0.1～5重量％的碳原子數(shù)6～18的脂肪族一元羧酸或其鹽。
【專利說明】冷卻液組合物

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及以二元醇類作為基材的冷卻液組合物。

【背景技術】
[0002]以往以來，在發(fā)動機內燃機的冷卻系統(tǒng)等中使用鋁、鋁合金、鑄鐵、鋼、黃銅、釬、銅等金屬。特別是近年來以汽車車體的輕量化為目的，在內燃機、電動汽車、混合動力電動汽車等的冷卻系統(tǒng)部件中大量使用鋁或鋁合金。
[0003]上述金屬因與水或者空氣接觸而發(fā)生腐蝕。因此，為了防止上述金屬的腐蝕，在冷卻系統(tǒng)中應用包含磷酸鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、有機酸等防腐蝕劑的冷卻液組合物。
[0004]作為這樣的組合物的例子，如專利文獻I所記載的那樣，公知有下述冷卻液，其特征在于，其為以二元醇類作為主成分且成分中不包含硼酸鹽、硅酸鹽、胺類及亞硝酸鹽的防凍液，包含芳香族一元酸、鑰酸鹽及/或鎢酸鹽、脂肪族二元酸、脂肪族一元酸、磷酸類、三唑類、噻唑類及膦酸類而形成。
[0005]另外，如專利文獻2所記載的那樣，公知有下述冷卻液組合物，其特征在于，在以二元醇類作為主成分的冷卻液組合物中，含有(a)0.1~10重量％的選自脂肪族I元酸或其鹽中的至少I種、(b)0.1~10重量％的選自脂肪族2元酸或其鹽中的至少I種、(c)0.1~10重量％的選自芳香族I元酸或其鹽中的至少I種、(d)0.1~I重量％的亞硝酸鹽中的至少I種、(e) 0.01~1.0重量％的選自2-膦酸丁烷-1,2，4-三羧酸或其鹽中的至少I種和(f)0.0001~0.1重量％的選自鍶化合物、鎂化合物及鈣化合物中的至少I種。
[0006]然而，由于磷酸鹽與硬水成分反應而生成沉淀，所以用硬水稀釋時產生沉淀。沉淀物的生成有可能不僅使冷卻液的防腐蝕功能降低，而且生成的沉淀物堆積于冷卻系統(tǒng)的循環(huán)管路而引起冷卻系統(tǒng)堵塞這樣的事態(tài)。
[0007]另一方面，硼酸鹽對鋁或鋁合金具有腐蝕性且硅酸鹽的液中穩(wěn)定性不良，當溫度、PH改變時或者與其它鹽類共存時，存在容易凝膠化而易于分離，由此防腐蝕功能降低這樣的問題。
[0008]這樣，作為對金屬，特別是對鋁或鋁合金的防銹有效的金屬防腐蝕劑而已知的任一種金屬防腐蝕劑在使用時均具有各種問題，期望開發(fā)出對鋁或鋁合金顯示出優(yōu)異的防腐蝕性的防腐蝕劑。
[0009]另外，將冷卻液組合物用水稀釋填充到冷卻系統(tǒng)內，在稀釋冷卻水中溶解有少量的空氣。因此，當該稀釋冷卻水在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)的過程中產生壓力差時，以此為原因而產生氣泡，且因該氣泡金屬面被侵蝕即發(fā)生所謂的氣蝕損傷。另外，引起氣蝕損傷的氣泡也因振動而產生。
[0010]鑒于這樣的情況，如專利文獻3所記載的那樣，作為實現(xiàn)抑制氣蝕損傷的冷卻液組合物，提出了下述冷卻液組合物:包含己二酸并包含苯甲酸及C9~C12的脂肪族2元酸中的至少I種的有機酸成分或其鹽；包含鑰酸鹽并包含巰基苯并噻唑、苯并三唑、甲基苯并三氮唑(tolyltriazole)、亞硝酸鹽、硝酸鹽及娃酸鹽中的至少I種的耐腐蝕性添加劑；包含硼酸鹽或磷酸鹽中的至少I中的鈉鹽的緩沖液成分；包含凝固點降低劑的物質。
[0011]另外，如專利文獻4所示，已知有下述冷卻液，以二元醇類作為主成分，且成分中含有選自碳原子數(shù)6~12的脂肪族二元酸或其堿金屬鹽中的至少I種、對甲基苯甲酸或其堿金屬鹽而形成，但水泵的機械密封環(huán)(Mechanical seals)的潤滑性不良,有發(fā)生鳴叫的可能性。
[0012]進而在專利文獻5中記載有,在含有水的冷卻液中，作為該水通過采用分離除去了腐蝕性離子及水垢(scale)形成離子的去離子水來用于使用該冷卻液的內燃機等的冷卻系統(tǒng)時，在使金屬的防腐蝕性提高的同時抑制水垢的形成從而使水泵的機械密封環(huán)的潤滑性提聞。
[0013]然而，對于該冷卻液組合物而言，雖然達到了因抑制堆積物的生成所引起的潤滑性提高，但并不能使冷卻液本身的潤滑性能提高。
[0014]現(xiàn)有技術文獻
[0015]專利文獻
[0016]專利文獻I日本特開2002-371270號公報
[0017]專利文獻2日本特開2005-187748號公報
[0018]專利文獻3日本特開2002-97461號公報
[0019]專利文獻4 WO 01/70901號公報
[0020]專利文獻5 WO 99/57218號公報


【發(fā)明內容】

[0021]本發(fā)明的課題在于得到對鋁的防銹、耐氣蝕性優(yōu)異，對冷卻液循環(huán)泵的機械密封環(huán)的潤滑性也優(yōu)異的冷卻液。
[0022]1.一種冷卻液組合物，其為以二元醇類作為基材的冷卻液組合物，其特征在于，含有
[0023](a) 0.1~8重量％的碳原子數(shù)8~18的脂肪族二元羧酸或其堿金屬鹽、
[0024](b)0.1~10重量％的碳原子數(shù)7~18的烷基苯甲酸或其堿金屬鹽、
[0025](c)0.1~5重量％的碳原子數(shù)6~18的脂肪族一元羧酸或其鹽。
[0026]2.根據(jù)I所述的冷卻液組合物，其特征在于，所述脂肪族二元羧酸為癸二酸。
[0027]3.根據(jù)I或2所述的冷卻液組合物，其特征在于，所述烷基苯甲酸為對甲基苯甲酸(p-Toluic acid)。
[0028]4.根據(jù)I~3中任一項所述的冷卻液組合物，其特征在于，不包含胺、硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、亞硝酸鹽。
[0029]根據(jù)本發(fā)明可得到對鋁的防銹、耐氣蝕性優(yōu)異，對冷卻液循環(huán)泵的機械密封環(huán)的潤滑性也優(yōu)異的冷卻液組合物。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為通過磁致伸縮振動法對防氣蝕破損性能進行試驗的試驗裝置的示意圖?！揪唧w實施方式】[0031 ] 以下，關于本發(fā)明具體地進行敘述。
[0032]且，本發(fā)明中的冷卻液組合物為包含下述任一種的組合物:使用時通過水等進行稀釋來使用的所謂濃縮物、將該濃縮物用水等稀釋而得到的作為冷卻液來進行使用的狀態(tài)的稀釋物。
[0033]( 二元醇類)
[0034]作為本發(fā)明中的二元醇類，可列舉乙二醇、丙二醇、1，3-丁二醇、己二醇、二乙二醇、甘油等中的I種以上，其中，特別優(yōu)選乙二醇或者丙二醇。
[0035](碳原子數(shù)8~18的脂肪族二元羧酸或其堿金屬鹽)
[0036]作為(a)碳原子數(shù)8~18的脂肪族二元羧酸或其堿金屬鹽，本發(fā)明的組合物中所包含的(a)成分即脂肪族二元羧酸或其堿金屬鹽、銨鹽對鐵、鋁系金屬具有優(yōu)異的防腐蝕性。另外，通過將選自該(a)成分中的I種或者2種以上的混合物與下述(b)成分及(C)成分組合，可發(fā)揮對鑄鐵及鋼的優(yōu)異的氣蝕損傷抑制效果。
[0037]作為脂肪族二元羧酸，可使用草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、胡椒酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、i 烷基2酸、十二烷基2酸、巴拉西酸(brasylic acid)及十六碳二酸(thapsic acid)或者它們的堿金屬鹽、銨鹽等中的單獨或2種以上。其中，在上述性能優(yōu)異這點上，更優(yōu)選辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷基2酸及十二烷基2酸。
[0038]上述(a)成分在冷卻液組合物中以0.1~8重量％的范圍被包含。(a)成分的含量少于0.1重量％時，不能期待對鐵、鋁系金屬的防腐蝕性和對鑄鐵及鋼的氣蝕損傷的充分的抑制效果，多于8.0重量％時，由于不能得到超過8.0重量％部分的效果，故而變得不經(jīng)濟。
[0039](碳原子數(shù)7~18的烷基苯甲酸或其堿金屬鹽)
[0040]作為(b)碳原子數(shù)7~18的烷基苯甲酸或其堿金屬鹽，優(yōu)選使用對鐵、鋁系金屬具有優(yōu)異的防腐蝕性的碳原子數(shù)7~18的烷基苯甲酸或其堿金屬鹽。另外，通過將選自該(b)成分中的I種或者2種以上的混合物與上述(a)成分及下述(c)成分組合，可發(fā)揮對鑄鐵及鋼的優(yōu)異的氣蝕損傷抑制效果。
[0041]作為碳原子數(shù)7~18的烷基苯甲酸或其堿金屬鹽，可使用苯甲酸、硝基苯甲酸、羥基苯甲酸等的苯甲酸類，對甲基苯甲酸、對乙基苯甲酸、對丙基苯甲酸、對異丙基苯甲酸、對叔丁基苯甲酸等的烷基苯甲酸，通式R0-C6H4-C00H(R為Cl~C5的烷基)表示的烷氧基苯甲酸，通式R-C6H4-CH = COOH (R為Cl~C5的烷基或烷氧基)表示的肉桂酸、烷基肉桂酸、烷氧基肉桂酸或它們的堿金屬鹽、銨鹽等中的單獨或2種以上。其中，苯甲酸、對甲基苯甲酸及對叔丁基苯甲酸對鋁或鋁合金的防腐蝕性能優(yōu)異，優(yōu)選包含它們中的至少I種。
[0042]上述(b)成分在冷卻液組合物中以0.1~10重量％的范圍被包含。(b)成分的含量少于0.1重量％時，不能期待對鐵、鋁系金屬的防腐蝕性和對鑄鐵及鋼的氣蝕損傷的充分的抑制效果，多于10重量％時，由于不能得到超過10重量％部分的效果，故而變得不經(jīng)濟。
[0043](碳原子數(shù)6~18的脂肪族一元羧酸或其鹽)
[0044]作為(c)碳原子數(shù)6~18的脂肪族一元羧酸或其鹽，可使用戊酸、己酸、庚酸、辛酸、2-乙基己酸、丙戍酸(valproic acid)、2_甲基庚酸、壬酸、4-甲基辛酸、3, 5, 5-三甲基己酸、癸酸、異癸酸、新癸酸、4-乙基辛酸、4-甲基壬酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、異十三烷酸、肉豆蘧酸、異肉豆蘧酸、棕櫚酸、異棕櫚酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、蓖麻油酸、硬脂酸、異硬脂酸及異花生酸及他們的堿金屬鹽、銨鹽等中的單獨或2種以上。
[0045]碳原子數(shù)6~18的脂肪族一元羧酸或其鹽在冷卻液組合物中以0.1~5重量％的范圍被包含。碳原子數(shù)6~18的脂肪族一元羧酸或其鹽的含量少于0.1重量％時，不能發(fā)揮對鋁及鐵系金屬的充分的防腐蝕性能、對鐵系金屬的充分的氣蝕損傷抑制效果，高于5重量％時，沒有高出部分的效果，故而變得不經(jīng)濟。
[0046]然而，在本發(fā)明中，優(yōu)選不包含胺、硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、亞硝酸鹽。
[0047]不添加胺、胺鹽時，假如即使在添加亞硝酸鹽的情況下，也可發(fā)揮可防止生成亞硝胺的效果。
[0048]不添加硅酸鹽時，可防止因硅酸鹽的添加所發(fā)生的冷卻液中的穩(wěn)定性降低、熱、pH改變時或與其他鹽類共存時容易凝膠化的障礙及防腐蝕功能降低這樣的不便。
[0049]不包含硼酸鹽時，可防止硼酸鹽導致的鋁及其合金的腐蝕，由此也不發(fā)生冷卻液組合物的防腐蝕性早期降低這樣的不便。
[0050]不包含磷酸鹽時，可防止因與冷卻液中所含有的硬水成分發(fā)生反應而引起的沉淀的發(fā)生，由此可防止冷卻液的防腐蝕功能的降低，進而可防止引起沉淀物堆積所導致的冷卻系統(tǒng)循環(huán)管路堵塞的事態(tài)。
[0051]亞硝酸鹽在柴油發(fā)動機內的金屬、特別是鐵表面形成膜，且該膜發(fā)揮防止氣泡導致的侵蝕的作用，為對氣蝕發(fā)揮極有效作用的成分，然而，也已知其與胺鹽反應產生作為致癌性物質的亞硝胺，通過不使用亞硝酸鹽可防止亞硝胺的產生。
[0052](其他添加劑)
[0053]作為其他的添加劑，除消泡劑、著色劑等以外，還可采用鑰酸鹽、鎢酸鹽、三唑類、噻唑類。進而，使用通常的堿性物質，優(yōu)選鈉、鉀等堿金屬鹽的氫氧化物來調整其pH。作為pH調整范圍，可調整為6.5~9.0、優(yōu)選7.0~9.0的范圍。且，在本冷卻液中可添加消泡劑。
[0054]另外，作為可用于本發(fā)明的三唑類，可列舉苯并三唑、甲基苯并三氮唑、4-苯基-1，2，3-三唑、2-萘基三唑或者4-硝基苯并三唑等及它們的鹽類等，可將它們單獨或混合2種以上來使用。作為添加三唑類時的添加量，為0.01~3重量％、優(yōu)選0.05~I重量％的范圍。
[0055]三唑類的添加量小于0.01重量％時，不能揮發(fā)特別是對銅系金屬的防腐蝕性能，即使添加多于3重量％時，由于也看不到在其以上的防腐蝕效果的改變，故而變得浪費。
[0056]作為可用于本發(fā)明的噻唑類，可列舉巰基苯并噻唑及其鹽類。噻唑類微量即可，添加為0.01~2重量％、優(yōu)選0.05~I重量％的范圍。然而，其添加量小于0.01重量％時，得不到特別是對銅系金屬的規(guī)定的防腐蝕性能，即使添加多于2重量％時，由于看不到在其以上的防腐蝕效果的改變，故而變得浪費。
[0057]實施例
[0058]以實施例及對比例為基礎來表示本發(fā)明的效果。
[0059]實施例1及2與對比例I及2使用的組成成分及試驗結果如下述表1所示。
[0060]表1
[0061]

【權利要求】
1.一種冷卻液組合物，其為以二元醇類作為基材的冷卻液組合物，其特征在于，含有 a 0.1~8重量％的碳原子數(shù)8~18的脂肪族二元羧酸或其堿金屬鹽、 b 0.1~10重量％的碳原子數(shù)7~18的烷基苯甲酸或其堿金屬鹽、 c 0.1~5重量％的碳原子數(shù)6~18的脂肪族一元羧酸或其鹽。
2.根據(jù)權利要求1所述的冷卻液組合物，其特征在于，所述脂肪族二元羧酸為癸二酸。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的冷卻液組合物，其特征在于，所述烷基苯甲酸為對甲基苯甲酸。
4.根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的冷卻液組合物，其特征在于，不包含胺、硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、亞硝酸鹽。
【文檔編號】C09K5/08GK104185669SQ201380014262
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年3月26日 優(yōu)先權日:2012年3月27日
【發(fā)明者】加賀伸行, 木村純一朗 申請人:Cci株式會社