JP2002371270A

JP2002371270A - 不凍液

Info

Publication number: JP2002371270A
Application number: JP2001181762A
Authority: JP
Inventors: Nobuhisa Iiyoshi; 伸久飯吉; Teru Yamada; 輝山田; Satoshi Okawa; 聰大川; Koji Iijima; 浩二飯島
Original assignee: Komatsu Ltd; Tanikawa Yuka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd; Tanikawa Yuka Kogyo Co Ltd
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】不凍液の濃度を調整するための希釈水とし
て多くの腐食性イオンを含んだ希釈水を使用したり３０
容量％以下に希釈したとしても、内燃機関（エンジン）
における冷却水系の金属腐食の防止ないし抑制効果を期
することが可能な不凍液を提供すること。【解決手段】グリコール類を主成分とし、芳香族一塩
基酸と，モリブデン酸塩，タングステン酸塩，脂肪族二
塩基酸，脂肪族一塩基酸，リン酸類，トリアゾール類、
チアゾール類，及びホスホン酸類を含んでなる不凍液。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＪＩＳ規格のＫ
２２３４（不凍液）に規定され、自動車等の内燃機関
（エンジン）を冷却する冷却水の凍結防止を図ると同時
に、当該内燃機関内部における冷却水系の金属腐食の防
止ないし抑制を目的として、上記冷却水に混ぜて使用さ
れる不凍液に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の不凍液は、冷却水の凍結を防止
ないし抑制を図るために、凝固点降下作用があるグリコ
ール類を主成分とし、これに、内燃機関（エンジン）内
部における冷却水系の金属腐食を防止ないし抑制を図る
ために、各種の金属腐食抑制剤が添加される。

【０００３】そして使用に際して、この不凍液に目的と
する凍結温度に応じた量の希釈水を加えて所定の濃度に
希釈して使用される。一方、ＪＩＳＫ２２３４（不凍
液）では、内燃機関（エンジン）における冷却水系の金
属腐食の防止（これを防食と称する。）を考慮して、不
凍液の原液濃度を２５〜６０容量％にして使用するよう
に規定すると共に、金属腐食の試験を行なう際の希釈水
として、イオン交換水に塩素イオンと硫酸イオン及び重
炭酸イオンをそれぞれ１００ｐｐｍ含有させた調製水
（不凍液濃度３０容量％）を使用するように規定してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の使用現
場では、不凍液の濃度を調整するための希釈水として、
ほとんどの場合水道水が使用され、しかも、原液濃度を
２５容量％以下に希釈して使用していることがある。水
道水は、使用する場所によっては上記したＪＩＳＫ２
２３４（不凍液）に規定されている調製水よりも腐食性
イオンが多く含まれていることがあり、また原液濃度を
２５容量％以下に希釈すると、不凍液中に含まれている
腐食抑制剤の不足を来たすので金属に対する防食効果を
奏し得なくなる。本発明はこのような現状に鑑みてなさ
れたものであり、不凍液の濃度を調整するための希釈水
として多くの腐食性イオンを含んだ希釈水を使用したと
しても、また原液濃度をＪＩＳＫ２２３４（不凍液）
に規定されている３０容量％以下に希釈したとしても、
内燃機関（エンジン）における冷却水系の金属腐食の防
止ないし抑制効果を期することが可能な不凍液を提供せ
んとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の不凍液は、内燃機関（エンジン）内部の冷却水系
や環境等に悪影響を及ぼす恐れがあるホウ酸塩，ケイ酸
塩，アミン類，及び亜硝酸塩をその成分中に一切含ま
ず、冷却水の凍結を防止ないし抑制を図るためのグリコ
ール類を主成分とし、これに、内燃機関（エンジン）内
部の冷却水系の金属腐食を防止ないし抑制を図るための
金属腐食抑制剤として、芳香族一塩基酸と，モリブデン
酸塩および／またはタングステン酸塩と，脂肪族二塩基
酸，脂肪族一塩基酸，リン酸類，トリアゾール類、チア
ゾール類，及びホスホン酸類を含んでなることを特徴と
したものである。好ましくは、主成分のグリコール類
に、芳香族一塩基酸を０.１〜１０重量％，モリブデン
酸塩および／またはタングステン酸塩を０.１〜１重量
％，脂肪族二塩基酸を０.１〜３重量％，脂肪族一塩基
酸を０.１〜５重量％，リン酸類を０.１〜０．５重量
％，トリアゾール類を０.０１〜３重量％、チアゾール
類を０.０１〜１重量％，ホスホン酸類を０.００１〜
０．４重量％、添加してなることを特徴としたものであ
る。この際、不凍液としてのｐＨを、６．５〜９．０に
調整することが好ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明に係る不凍液は、グリコー
ル類を主成分とし、成分中にホウ酸塩，ケイ酸塩，アミ
ン類，及び亜硝酸塩を含まず、そして芳香族一塩基酸
と，モリブデン酸塩および／またはタングステン酸塩
と，脂肪族二塩基酸，脂肪族一塩基酸，リン酸類，トリ
アゾール類、チアゾール類，及びホスホン酸類を含んで
なることを特徴としたものである。

【０００７】上記ホウ酸塩は、アルミニウム合金を腐食
させる性質があり、ケイ酸塩は加熱されたりｐＨが変化
したり他の塩類と共存すると金属に対する腐食抑制能力
を低下させてしまい、また、アミン類は亜硝酸塩と共存
すると発ガン性を有するとされているニトロソアミンを
生成する。よって、本不凍液中には、上記したホウ酸塩
とケイ酸塩，アミン類，及び亜硝酸塩を一切含んではな
らない。

【０００８】本発明に使用し得るグリコール類として
は、エチレングリコール等、従来から不凍液に使用され
ているものを使用することができる。

【０００９】また、本発明に使用し得る芳香族一塩基酸
としては、安息香酸，パラターシャリーブチル安息香
酸，トレイル酸，並びにこれらの塩，等を挙げることが
できる。この芳香族一塩基酸の添加量としては、０.１
〜１０重量％の範囲、好ましくは２〜８重量％の範囲が
良い。芳香族一塩基酸の添加量が０.１重量％未満で
は、金属に対する防食性能を発揮することができなくな
り、かと言って１０重量％より多くを添加してもそれ以
上の防食性能の向上を望めないので経済的に無駄にな
る。

【００１０】また、モリブデン酸塩とタングステン酸塩
は、それぞれ単独で使用しても良いし混合して使用して
も良い。これらモリブデン酸塩とタングステン酸塩の添
加量としては、０.１〜１重量％の範囲、好ましくは０.
２〜０.８重量％の範囲が良い。これらモリブデン酸塩
とタングステン酸塩の添加量が０.１重量％未満では、
金属に対する所定の防食性能が得られず、かと言って１
重量％より多くを添加しても防食性能に変化が見られな
いので経済的に無駄となる。

【００１１】そして、本発明に使用し得る脂肪族二塩基
酸としては、スベリン酸，アゼライン酸，セバシン酸，
ドデカン二酸，等を挙げることができ、これらを単独ま
たは２種以上を混合して使用することができる。脂肪族
二塩基酸の添加量としては、０.１〜３重量％の範囲が
好ましい。更に好ましくは、０.２〜２重量％が良い。
脂肪族二塩基酸の添加量が０.１重量％未満では、金属
に対する防食効果を期待することができなくなり、３重
量％より多くを添加すると不凍液の安定性が悪くなって
しまう。

【００１２】また、本発明に使用し得る脂肪族一塩基酸
としては、オクタン酸，オクチル酸，イソオクタン酸，
ノナン酸，イソノナン酸、デカン酸，イソデカン酸，ネ
オデカン酸，ウンデカン酸，等を挙げることができ、こ
れらを単独または２種以上を混合して使用しても良い。
この脂肪族一塩基酸は０.１〜５重量％、好ましくは０.
５〜４重量％の範囲で添加する。０.１重量％未満で
は、金属に対する所定の防食性能を発揮することができ
ず、かと言って５重量％より多くを添加しても防食性能
が向上しないだけでなく、不凍液の安定性が悪くなる傾
向が見られる。

【００１３】また、本発明に使用し得るリン酸類として
は、リン酸及びその塩類があり、正リン酸の他にリチウ
ム，ナトリウム，カリウム等のアルカリ金属の第１〜第
３塩を使用でき、これらを単独または２種以上を混合し
て使用することができる。このリン酸類の添加量として
は、０.１〜０．５重量％、好ましくは０.１〜０．３重
量％の範囲が良い。リン酸類の添加量が０.１重量％未
満では、金属に対する防食効果を期待することができな
くなり、０．５重量％より多くを添加すると防食効果は
向上するが、河川や湖沼、海において水に富栄養化をも
たらし環境に悪影響を与える恐れが生じるので好ましく
ない。

【００１４】また、本発明に使用し得るトリアゾール類
としては、ベンゾトリアゾール，トリルトリアゾール，
これらの塩類，等を挙げることができ、これらを単独ま
たは２種以上を混合して使用することができる。トリア
ゾール類の添加量としては、０.０１〜３重量％の範
囲、好ましくは０.３〜２重量％の範囲が良い。トリア
ゾール類の添加量が０.０１重量％未満では、金属に対
する防食性能を発揮することができなくなり、３重量％
より多くを添加してもそれ以上の防食効果に変化が見ら
れないので無駄になる。

【００１５】また、本発明に使用し得るチアゾール類と
しては、メルカプトベンゾチアゾール及びその塩類を挙
げることができる。チアゾール類は微量で良く、０.０
１〜１重量％、好ましくは０.０１〜０.５重量％の範囲
で添加する。しかし、その添加量が０.０１重量％未満
では、金属に対する所定の防食性能が得られず、１重量
％より多くを添加してもそれ以上の防食効果に変化が見
られないので無駄になる。

【００１６】そして、本発明に使用し得るホスホン酸類
としては、ヒドロキシエタンジホスホン酸及びその塩類
を挙げることができる。ヒドロキシエタンジホスホン酸
の他にナトリウム，カリウム等のアルカリ金属の第１〜
第５塩を使用でき、これらを単独または２種以上を混合
して使用することができる。ホスホン酸類も微量で良
く、０.００１〜０．４重量％の範囲、より好ましくは
０.００１〜０．３重量％の範囲で添加する。しかし、
ホスホン酸類の添加量が０.００１重量％未満では、金
属に対する所定の防食性能が得られず、０．４重量％を
越えて添加すると内燃機関（エンジン）内部の冷却水系
等を形成しているアルミニウム合金やはんだに悪影響を
及ぼす恐れがある。

【００１７】グリコール類に、金属腐食抑制剤として、
所要量の芳香族一塩基酸と，モリブデン酸塩および／ま
たはタングステン酸塩と，脂肪族二塩基酸，脂肪族一塩
基酸，リン酸類，トリアゾール類、チアゾール類，及び
ホスホン酸類を添加してなる本不凍液は、通常のアルカ
リ物質、好ましくはナトリウムやカリウム等のアルカリ
金属塩の水酸化物を用いて、そのｐＨが調整される。ｐ
Ｈ調整範囲としては、６．５〜９．０であり、好ましく
は７．０〜９．０の範囲に調整される。尚、本不凍液に
は、シリコンオイル等の消泡剤を添加することができ
る。

【００１８】

【実施例】次に、本発明に係る不凍液の具体的実施例に
ついて説明する。下記の表１に示したとおり、グリコー
ル類としてエチレングリコールを用い、これに、芳香族
一塩基酸として安息酸ソーダ及びパラターシャリーブチ
ル安息香酸ソーダ（ＰＴＢＢＡＮａ）を、モリブデン酸
塩としてモリブデン酸ソーダを、脂肪族二塩基酸として
セバシン酸とアゼライン酸を、脂肪族一塩基酸としてオ
クチル酸を、リン酸類として第２リン酸カリウムを、ト
リアゾール類としてベンゾトリアゾール及びトリルトリ
アゾールを、チアゾール類としてメルカプトベンゾチア
ゾールのソーダ塩（ＳＭＢＴ）を、そしてホスホン酸類
としてヒドロキシエタンジホスホン酸を添加すると共
に、４８％苛性カリウムでｐＨ調整し、各成分の添加量
の変化に伴う各種金属に対する腐食効果を比較した。

【００１９】＜金属腐食試験方法＞ＪＩＳＫ２２３４
（不凍液）に従って実施した。但し、不凍液濃度は１５
容量％とし、ＪＩＳ調製水の代わりに試験用に特別に調
製した腐食水（塩素イオン３００ｐｐｍ、硫酸イオン３
００ｐｐｍ、重炭酸イオン１３０ｐｐｍ、カルシウムイ
オン８０ｐｐｍ、）を希釈水として使用した。表１に示
した成分からなる各不凍液（実施例１〜３、比較例１〜
２）を、上記腐食水で１５容量％に希釈し、各不凍液中
に、アルミニウム合金製鋳物、鋳鉄、鋼、黄銅、はん
だ、銅からなる６種類の金属試験片をそれぞれ浸漬せし
め、その状態で乾燥空気を１００ｍｌ／ｍｉｎの流量で
吹き込み、液温度を８８±２℃で３３６時間保持した。＜試験項目＞ (1)金属試験片の腐食変化金属試験片の腐食変化（Ｃ）は、次の式から求めた。Ｃ＝（ｍ１−ｍ２）／Ｓ但し、ｍ１；試験前の金属試験片の重量（ｇ）ｍ２；試験後の金属試験片の重量（ｇ）Ｓ；金属試験片の表面積（ｃｍ^２） (2)金属試験片の外観変化結果を、下記の表２に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る不凍液は、上記の表２から
明らかなとおり、不凍液の濃度を調整するための希釈水
として多くの腐食性イオンを含んだ希釈水を使用したと
しても、また原液濃度をＪＩＳＫ２２３４（不凍液）
に規定されている３０容量％以下（１５容量％）に希釈
したとしても、内燃機関（エンジン）における冷却水系
の金属腐食の防止ないし抑制効果を十分に発揮すること
ができる。

フロントページの続き (72)発明者山田輝神奈川県横浜市鶴見区矢向１−13−11 谷川油化興業株式会社技術部内 (72)発明者大川聰神奈川県川崎市川崎区中瀬３−20−１小松製作所システム開発センタ内 (72)発明者飯島浩二神奈川県川崎市川崎区中瀬３−20−１小松製作所システム開発センタ内Ｆターム(参考） 4K062 AA03 BA08 BA10 BB01 BB04 BB06 BB12 BB18 BB22 BB25 CA03 CA05 FA03 FA05 GA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グリコール類を主成分とし、成分中に
ホウ酸塩，ケイ酸塩，アミン類，及び亜硝酸塩を含まな
い不凍液であって、芳香族一塩基酸と，モリブデン酸塩
および／またはタングステン酸塩と，脂肪族二塩基酸，
脂肪族一塩基酸，リン酸類，トリアゾール類、チアゾー
ル類，及びホスホン酸類を含んでなることを特徴とする
不凍液。
【請求項２】前記芳香族一塩基酸を０.１〜１０重
量％，モリブデン酸塩および／またはタングステン酸塩
を０.１〜１重量％，脂肪族二塩基酸を０.１〜３重量
％，脂肪族一塩基酸を０.１〜５重量％，リン酸類を０.
１〜０．５重量％，トリアゾール類を０.０１〜３重量
％、チアゾール類を０.０１〜１重量％，ホスホン酸類
を０.００１〜０．４重量％を含んでなることを特徴と
する請求項１記載の不凍液。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の不凍液
において、そのｐＨを６．５〜９．０に調整してなるこ
とを特徴とする不凍液。