JP3571344B2

JP3571344B2 - 非水系熱伝達流体

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Publication number: JP3571344B2
Application number: JP50876995A
Authority: JP
Inventors: ジョンダブリューエヴァンス
Original assignee: エヴァンスクーリングシステムズインコーポレイテッド
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: CA2171013C; ES2173926T3; EP0739400B1; JPH09504812A; DE69430139T2; WO1995007323A1; ATE214421T1; EP0739400A4; CN1094148C; EP0739400A1; CN1130916A; DE69430139D1; BR9407438A; AU7954194A; CA2171013A1

Description

発明の背景
本発明は、一般的には、熱交換システムに使用するための非水系熱伝達流体、特に、内燃機関用冷却液に関する。
現在使用されている冷却液は、環境問題を継続して引き起こし、毒性、健康状態への影響及び処理の問題について懸念されている。特に、ヒト及び他の哺乳動物に対して冷却液の経口による急性の短時間の健康状態への影響を生じる毒性は問題となっている。更に、冷却液に伴う慢性の健康問題もたいてい重金属元素の沈澱からの汚染に関係している。
毎年米国内だけで約７億ガロンの不凍液が売られており、世界中で約12億ガロンが売られている。現在使用されている冷却液に伴う毒性の問題は、この量の25〜50％が誤って処理されているという推定によって激化している。この汚染の主な原因は消費者による投げ捨てである。消費者の意識の向上は教育により達成することができるが、誤った処理の問題は残るであろう。
誤った処理の他の主な原因は、ヘビーデューティートラック及びオフロード車両における漏れ、こぼれ及び溢れに発している。ヘビーデューティー車両による経験は、12,000マイル（≒19,321km）〜18,000マイル（≒28,967km）毎に冷却液量の10％を失うことが普通であることを示している。これは、典型的なハイウェイトラックの場合１分あたり１滴又は１ヵ月あたり１ガロンの漏出速度に相当する。この小さな冷却液の漏れは無視されるとしても、かなりの損失が蓄積される。例えば、多くのヘビーデューティー車両は冷却液を変えることは決してないが、毎年損失補充に十分な不凍液を購入して各々の車両の冷却液全部を置き換えている。
ヘビーデューティー操作においては、溢れたものはウォーターポンプ、ホースクランプ及びラジエータコアの漏れより冷却液損失がはるかに多いとみなされている。タンクの溢れのないヘビーデューティーラジエータが冷却し終える場合には、エンジンが暖まる際に膨張する冷却液から溢れるために１クォート以上の冷却液が失われる。冷却液の小さなこぼれ及び漏れは環境にほとんど影響を与えずに生分解するとしても、そのような漏れは野生生物に毒性の危険がある。
現在のエンジン冷却液製剤は、典型的には主要な熱除去流体として水を使用する。冷却液の水分は典型的には40〜70重量％であり、冬の気候の厳しさに左右される。
エンジン冷却液の他の成分は、凝固点降下剤である。現在、ほとんどの場合の凝固点降下剤はエチレングリコール（EG）であり、冬季の水の凍結を防止するために30〜60容量％の範囲で用いられる。温暖な天候の地域においては、凍結温度に直面することなく、水と腐食防止剤のみのパッケージが用いられる。
更に、数種類の化学薬品を含有する添加剤パッケージを最初に凝固点降下剤に加えて不凍液濃縮液を形成し、最終的に水と混合して冷却液を形成する。これらの添加剤は、腐食、沈降物形成及び発泡を防止するように設計され、最終冷却液の0.5〜３重量％の濃度である。
更に、不純物は、エンジンを用いる冷却液中に蓄積し、グリコールの熱又は酸化分解、潤滑油及び燃料の蓄積又は冷却装置成分からの金属腐食生成物から生じる。
更に、ヘビーデューティー車両では、シリンダライナーのキャビテーションエロージョンを防止しかつ運転で消耗したインヒビター化学薬品を補充するために補充用冷却液添加剤が用いられる。補充用冷却液添加剤は、冷却液寿命が20,000マイル（32,186km）〜30,000マイル（48,279km）である乗用車には使用されないし必要ない。ヘビーデューティー車両は、冷却液の取り替えの前に、従ってインヒビターを定期的に補充する必要がある前に通常200,000マイル（321,860km）〜300,000マイル（482,790km）が必要である。一般に用いられる補充用冷却液添加剤の例としては、亜硝酸ナトリウム、リン酸二カリウム、モリブデン酸ナトリウム２水和物及びリン酸が挙げられる。
補充用冷却液添加剤は、冷却液容量と化学的に平衡でなければならず、加えるのにコストがかかりかつ誤って行われる場合には冷却装置成分及びエンジンに破滅的となることがある。冷却液中の補充用冷却液添加剤の量が低すぎる場合には、エンジン及び冷却装置成分に対して腐食及びキャビテーション損傷が起こり、高すぎる場合には、添加剤が溶液から“流出”し、最終的にはラジエータ及びヒータコアを詰まらせる。補充用冷却液添加剤による他の難点は、水溶液に適切に溶解することが難しいことである。
廃不凍液の急性経口毒性は主に使用グリコールによって決定される。即ち、添加剤及び不純物は冷却液毒性にあまり影響しない。量に無関係に、こぼれ及び漏れにより野生生物及びペットに対する急性経口毒性の危険が提起される。
グリコールは95重量％の不凍液／冷却液濃縮液を調製し、水と混合した後、約40〜60容量％の冷却液が車両に使用される。従来の不凍液は、何年もの間EGで処方されてきた。
エンジン冷却液用凝固点降下剤としてEGを使用することの主な欠点は、ヒト及び他の哺乳動物が摂取した場合の高い毒性である。毒性は、通常、実験ラットに単一投与量で供給した場合に急性経口毒性中毒を引き起こす物質量であるLD₅₀評価システムとして知られる評価システムに従って測定される。低LD₅₀値は高毒性を示す。体重1kgあたり20.0g以下の物質のLD₅₀価は材料を危険なものとして分類することができる。即ち、EGは6.1g/kgのLD₅₀価を有するので、EGはこの評価システムにより危険である。更に、EGは、0.398g/kg程度に報告された比較的低レベルにおいてもヒトに対して既知の毒素である。結果として、EGは多くの規定する機関によって危険材料として分類されている。EGを摂取すると、グリコール酸及びシュウ酸に代謝され、酸−塩基妨害を生じ腎損傷を引き起こしてしまう。EGは、また、甘いにおいと味のために動物や子供を引きつける。
EGの使用から生じる難点ほかに、現在の冷却液製剤に用いられる水分から重大な問題が生じる。EG系濃縮液は、＋7.7゜F（≒−13.5℃）で凍結しないように３〜５％の水分が必要である。水は既知の全ての冷却液濃縮液に加えられるので、添加剤は懸濁液としてとどまることができる。希釈したエンジン冷却液の大きな水分、典型的には濃縮液／水比50/50による難点は、鉛及び銅不純物のような重金属の沈澱の出現であり、これらはエンジンにおける循環冷却液の水の部分に溶解する。水は、黄銅、もって銅の原料ばかりでなく鉛鑞の原料でもあるラジエータからの鉛及び銅材料と反応する。
冷却システムは多くの異種金属及び合金を含み、これらの金属の冷却液による腐食は水とエチレングリコール又はプロピレングリコールのようなジオール系不凍液との介在物のために避けられなかった。腐食は、ピルビン酸、乳酸、ギ酸及び酢酸のような冷却液中で有機酸を生成するために生じる。熱い金属表面、捕捉された空気或いは水からの酸素、激しい通気及び金属イオンの存在下にその各々が酸化過程を触媒する場合、有機ジオールは酸性酸化生成物を生じる。更に、乳酸と酢酸の生成は銅の存在下に200゜F（≒93.3℃）以上の冷却液溶液中で加速される。酢酸の生成は、200゜F（≒93.3℃）以上の冷却液溶液中アルミニウムの存在下に加速される。
冷却装置系に見出される金属及び合金の中で、鉄及びスチールは酸の生成に最も反応性があるが、アルミニウムのような軽金属及び合金はかなり反応性が低い。ジオールの酸化が進行するにつれて、水分で生成された有機酸レベルは上がり冷却液のpHは下がるので、金属表面の腐食は増大する。
現在使用されている冷却液は、これらの有機酸を抑える緩衝剤を含む。緩衝剤は、約10又は11の高い初期pHを有する冷却液を生成するように作用する。即ち、酸化が生じるので、それに応じてpHが下がる。典型的に使用される緩衝剤の例としては、四ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム10水和物、安息香酸ナトリウム、リン酸及びメルカプトベンゾチアゾールナトリウムが挙げられる。
また、緩衝剤は、溶液中に入れかつ溶液中に残るために水を必要とする。溶液の緩衝剤部分が時間が経つにつれて消耗されるので、冷却液の水分はエンジンの熱、空気及び金属と反応し、結果として、生成する酸のためにpHが下がる。即ち、腐食は水を使用する冷却液において相変わらず大きな問題である。
実際に、全ての既知の冷却液製剤は、緩衝剤、消泡剤として用いられる添加剤のために及びアルミニウム腐食防止のために水を添加して溶液にすることが必要である。かかる添加剤の例としては、リン酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩又はリン酸が挙げられる。更に、これらの水溶性添加剤には、添加剤を反応及び溶解させる水のために熱、過激な攪拌及び多くの時間が必要である。
現在使用の及び以前に既知の冷却液は全て、必要とされた水分から腐食作用を制御するインヒビターを必要とする。インヒビターは平衡でなければならないので、個々の目的を最少にすることから相互に反応してはならない。例えば、リン酸塩及びホウ酸塩はアルミニウム上のケイ酸塩の保護を低下させる。更に、インヒビターは過剰濃度でなければならないが、通常、装置成分に損傷を引き起こすので消費時間を延ばすように行われる。例えば、溶液からの“流出”は、ラジエータ及びヒータの栓塞を引き起こす。更に、ケイ酸塩、シリコン、ホウ酸塩及びリン酸塩は摩耗し、熱交換器管及びポンプインペラーを腐食する。しかし、インヒビターはなお全ての金属を保護するのに十分な濃度で存在しなければならない。
従って、既知の冷却液製剤に含まれる添加剤パッケージは、典型的には、５〜15種類の化学薬品からなる。これらの添加剤は、エンジン冷却液製剤に用いられる量によって多量及び少量の種類に分類される。
多量（0.05〜３％）少量（＜0.05％）
緩衝剤消泡剤
腐食防止剤染料
スケールインヒビター
界面活性剤
更に、ホウ酸塩、リン酸塩及び硝酸塩のような添加剤自体が有毒であると考えられるものがある。即ち、既知の冷却製剤は全て添加剤を反応及び溶解させる水のために熱、過激な攪拌及び多くの時間を必要とするばかりでなく、添加剤自体がしばしば有毒である。更に、添加剤は、冷却液中いずれか１つの添加剤の過度の存在を防止しつつ、添加剤間の妨害防止に適応させる複雑な平衡化を必要とする。
発明の要約
本発明は、水を使用しないプロピレングリコール（PG）系冷却液を提供することにより前述の問題を解決するものである。水を含まない又は“ニート"PG系液体及び“ニート"PG溶解可能腐食防止剤の使用は、本発明の製剤が混合に要する時間が非常に少ないこと、混合コストが低いこと及び問題となることが少ないことを可能にする。本発明は、貯蔵或いは使用中において長期間の貯蔵寿命を有し、低毒性で危険でなく、“ニート”状態で凍結しないインヒビターの安定な溶液を含む冷却液を生成する。
本発明のPG系冷却液を使用する冷却システムは、水を排除しつつ周囲レベル又はほぼ周囲レベルの非常に低い圧力で操作することができることが有利である。そのシステム系は、簡便かつ安定な添加剤パッケージを可能にするばかりでなく、冷却システムの低圧が成分の応力を排除する。本発明の冷却液の本来の潤滑性は、ゴムに無害であり、ポンプシール、ホース及び装置成分が普通150,000マイル（241,395km）以上耐えることを可能にし、過熱を減じつつ漏れのための環境に対する冷却液の損失を劇的に低下させる。
本発明の処方されたPG系冷却液中に水がないことは、また、鉛及び銅のような重金属の沈澱から汚染の問題を実質的に減じ、ほとんどの場合排除する。即ち、本発明の非水性は冷却液の毒性レベルも低下させる。
本発明の冷却液が初めに水を含まず、冷却液を用いるシステムが熱い冷却液を空気及び水分から分離していることから、酸の有意レベルが生成される主な化学反応がない。酸生成の２つの主要な触媒、空気と水が初めに及びシステムの寿命を通して存在しないので、冷却液の処方に緩衝剤を加える理由がない。従って、PG可溶性添加剤のみが使用するのに必要であることから、添加剤を溶解するために冷却液の水分を高める必要が取り除かれる。更に、本発明の冷却液製剤は不純物として好ましくは0.25重量％の濃度より小さい水の存在に適応させることができ、使用中の水は緩衝剤を必要とせずに、好ましくは約5.0重量％の濃度で可能とすることができる。
本発明の冷却液製剤及びシステム操作の非水性は、また、他の水、空気、熱並びに金属による反応及び水溶性添加剤を排除する。排除される反応及び添加剤としては下記のものが含まれる。
1.消泡反応／シリコン及びポリグリコール添加剤、
2.アルミニウム腐食／ケイ酸塩、
3.キャビテーション腐食／亜硝酸塩、
4.スケールインヒビター／ポリアクリレート、及び
5.防汚剤／清浄剤。
既知の冷却液の水溶性添加剤には添加剤を反応及び溶解させる水のために加熱、過激な攪拌及び多くの時間が必要であるが、本発明は溶液中に入れるか又は溶液中に保たれる水を必要とせず、わずかな攪拌を必要とするだけで溶解するのに加熱を必要とせず短い量の時間のみ必要とする３種のPG液可溶性添加剤の好ましい添加剤パッケージを使用する。
本発明の冷却液の再循環は、既知の冷却液製剤より容易でありかつ低価である。再循環で、水性冷却液の蒸留は高価であり時間を要する。本発明においては水が最少量に制限されることから、水分を留去する必要は実質的に減じられるか又は排除される。即ち、本発明の再循環は単に、懸濁した固形分及び古い添加剤をろ過して除去するものであり、蒸留の必要は著しく減じられるか又は排除される。
本発明は、また、貯蔵に有利である。水性冷却及び添加剤は長期間の貯蔵中に添加剤の“流出”を受けるが、溶液中に保たれる水を必要としない本発明の添加剤は定期的な攪拌を必要とせずに長期間の貯蔵で維持される。
好適実施態様の詳細な説明
本発明の好適実施態様においては、PGは非水系熱伝達ベース液として選ばれる。PGは33.7g/kgのLD₅₀価を有し、従って危険がない。更に、PGは刺激性の味とにおいがあるので、動物を引きつけない。PGは、EGより凝固点が低く、凝固点降下剤として機能する水の存在を必要としない。PGは−76゜F（−60℃）で凍結するが、EGは7.7゜F（−13.5℃）で凍結する。
本発明の好適実施態様は非水系熱伝達ベース液としてPGを単独で使用するが、PGはEGと組合わせて用いることができる。しかしながら、PGとの混合液中のEGの使用は高毒性であることからPG単独を使用するほど有益ではない。しかしながら、本発明の他の特徴を保持するために、混合液はPGを少なくとも40％含有しなければならない。そのような混合液を使用する冷却液は好適実施態様の特徴のいくつかを保持するが、有毒であり危険である。他のグリコールはPGより非常に有毒である。ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール及びエチレングリコールは、各々16.6g/kg、14.8g/kg、22.0g/kg、3.0g/kg及び6.1g/kgのLD₅₀価を有する。
更に、高温がエンジンにあることができることから、ベース液の沸点は冷却液を処方するのに重要な要因である。プロピレングリコールは369゜F（≒187.2℃）の満足な沸点を有するが、エチレングリコールの沸点、387.1゜F（≒197.3℃）は許容しうる沸点の上限にある。沸点が高い場合には、冷却液及び重要なエンジン金属温度が熱くなり過ぎることがある。他のグリコールは、極端すぎる非常に高い沸点を有する。例えば、ジエチレングリコールは472.6゜F（≒244.8℃）の沸点を有し、ジプロピレングリコールは447.8゜F（≒231℃）の沸点を有し、トリエチレングリコールは545.9゜F（≒285.5℃）の沸点を有し、トリプロピレングリコールは514.4゜F（≒268℃）の沸点を有する。
本発明は、また、PGに可溶の添加剤を与えるので、溶液中に入れるか又は溶液中に保たれる水を必要としない。PGに可溶であるほかに、各々に選ばれた添加剤は１種以上の個々の金属の腐食防止剤である。硝酸ナトリウムのような硝酸塩化合物は、鉄又は鋳鉄のような鉄を含有する合金の腐食を抑制する添加剤として用いられる。硝酸ナトリウムの主要な機能は鋳鉄の腐食を防止することであるが、はんだ及びアルミニウム腐食もわずかに抑制する。トリルトリアゾールのようなアゾール化合物は、銅及び黄銅の双方の腐食防止添加剤として機能する。更に、トリルトリアゾールはその塩基性のためにpHをわずかに上げることにより有益である。モリブデン酸ナトリウムのようなモリブデン酸塩化合物は主にはんだからの鉛の腐食防止剤として機能するが、他の金属全ての腐食を減じるのに有益である。
このようにPG可溶性添加剤の選択は、金属が腐食に関係していることに左右される。現在、硝酸ナトリウム、トリルトリアゾール及びモリブデン酸ナトリウムが冷却システム成分に現在用いられている具体的な金属の存在のために全て必要である。しかしながら、代表して作用する具体的な金属が排除される場合には、添加剤は減少するか又は排除される。例えば、鉛はんだが排除される場合には、モリブデン酸ナトリウムの含量が減じられるか又は全く必要としない。
添加剤は、0.05〜5.0重量％前後の範囲で、好ましくは3.0重量％より大きくない濃度で存在させることができる。0.1重量％より小さい溶液は長い寿命抑制に有効でなく、5.0％を超える溶液は“流出”を受ける。好適実施態様においては、各添加剤は約0.3重量％の濃度で存在する。
本発明の他の特性は、マグネシウム腐食もアルミニウム腐食も生じないことであり、従ってこれらのための添加剤は排除される。軽金属はPGで腐食しない。
これらの３種類の添加剤は多くの利点を示す。例えば、添加剤は急速に消耗せず、多くのエンジンや車両として約10,000時間又は400,000マイル（643,720km）まで添加剤補充を変えずにこれまで得られない運転期間を持続するように処方される。水を必要としないこれらのPG液可溶性添加剤の他の利点は、極端な濃度でさえ、溶液から流出せずに、各添加剤が5.0重量％までの濃度で存在する場合に、添加剤が懸濁液中に容易に入りかつ懸濁液中に残ることである。更に、添加剤が相互に作用する場合に顕著な分解作用は存在しない。更に、添加剤は摩耗せず、添加剤と冷却液はマグネシウムを含む全ての金属を最低4,000時間又は150,000マイル（241,395km）保護する。
本発明の非水系可溶性添加剤は、長時間の使用又は総マイル数にわたって消耗されないので、普通補充用冷却液添加剤の必要がない。しかし、補充用冷却液添加剤を加えることが望ましい場合には、補充用冷却液添加剤が水性冷却液より本発明を用いて安定な懸濁液に容易に入ることから非水系製剤は有利である。更に、補充用冷却液添加剤の適切な平衡は維持することが容易であり、約0.05〜5.0重量％の広範囲の濃度で可能である。
本発明の目的のために、“非水系”は、水が0.5重量％より大きくない濃度で冷却液製剤中に存在することを意味する。使用中の水の増加は望まないが、本発明は多少の水の存在に適応させることができる。PGは吸湿性物質であるので、水が大気から冷却液に入ることができるし、水が燃焼チャンバから冷却液に燃焼ガスケットの漏れから冷却チャンバに出ることができる。本発明の本質は水を避けることであるが、本発明は多少の水を可能にする。しかしながら、使用中の水分の増加は5.0重量％、好ましくは2.0重量％より小さい量に制限される。更に、本発明及び関連の冷却システムは、10重量％の最大濃度まで水を許容することができる。しかしながら、本発明の特性は、特に５％濃度を超えて減少し始める。
本発明の冷却液は、約84.5％を超えるPGを含有する好ましい組成物において低毒性で使用して危険がない。用いられる腐食防止剤もまた、EPAにより危険でないものとして挙げられる。更に、これらの添加剤は好ましくは0.3重量％か又はそれより小さい濃度で用いられ、やはりEPAにより危険でないものとしてみなされる。更に、処方される水分は0.25％より小さいことが好ましく、使用中0.5％より小さいままであり、重金属の沈澱がなくかつ使用中冷却液が危険でないので、それだけで処理される。
水性冷却液は冷却システムにおいて激しい気泡を生じるので、水と金属との反応から高い鉛及び銅浸食を生じる。しかしながら、本発明の非水性は気泡がないので、重金属沈澱が減少する。更に、トリルトリアゾール及びモリブデン酸ナトリウムはこれらの金属に対する腐食防止剤として用いられる。
本発明において水がないことは、酸性酸化生成物をもたらす触媒の冷却液を除去することである。水自体が現在処方されている冷却液中で酸化反応に関与するばかりでなく、酸素源でもある。即ち、水が存在しないか又は最少量である場合には、金属及び合金による腐食作用は劇的に減少する。
pHスケールは、水溶液の酸性度又はアルカリ度に反映する。従って、pHスケールは単に、水があると酸性であることを指示する。本発明は水を避けるので、水が添加される場合にpHレベル３又は４程度の冷却液はなおエンジンにおいて金属及び合金による腐食作用を示さない。
冷却液製剤の好適実施態様は次の通りである。
重量％
１）1,2−プロパンジオール、 84.50−99.85
一般にプロピレングリコール（PG）
として知られる
２）アゾールインヒビター、トリルトリ
アゾール等 0.05− 5.0
３）硝酸塩インヒビター、硝酸ナトリウ
ム等 0.05− 5.0
４）モリブデン酸塩、モリブデン酸ナト
リウム等 0.05− 5.0
５）水（望まない不純物として） 0.00− 0.5
次の代表的な実施例は、本発明の利点を示すものである。本発明の成分“A"をまず従来の不凍液“B"と比較する。

実施例１
［ASTM ＃Ｄ−1384（変更）］
最初の実施例は、ガラス製品中でエンジン冷却液の腐食試験を調べる。説明:6試料、エンジン冷却液システム内に存在する代表的な金属を試験冷却液中に全体を浸漬する。通常、ガラス製品を介して空気を吹き込むことにより冷却液に通気し、190゜F（88℃）の試験温度で336時間保持する。しかしながら、下記に表示した本試験及び結果は、次の変更を行って本発明の利点をより効果的に明らかにする。即ち、両試験冷却液（“A"及び“B"）を25゜F（101.6℃）の制御温度で操作して過酷なデューティー使用に似せ、本冷却液“A"を、米国特許第4,550,694号、同第4,630,572号及び同第5,031,579号に記載されている非水系冷却システムの操作に密接に近いように通気を加えずに試験した。しかしながら、従来の不凍液、冷却液“B"は、＃Ｄ−1384試験の正規の方法で通気した。試験の完了時に、各金属試料の重量損失によって腐食を測定した。

正の重量増加分による結果は、試験に使用した他の試料からの一時的なものからめっきすることにより生じ、一時的な重量を得た金属は実際に腐食により重量を損失しなかった。
実施例２
［ASTM ＃Ｄ−4340（変更）］
本実施例は、熱排除条件下エンジン冷却液中でキャストアルミニウム又はマグネシウム合金の腐食を調べる。説明：キャストアルミニウム合金試料、代表的なエンジンシリンダーヘッド又はブロックに用いたものを、275゜F（135℃）のエンジン冷却液の溶液温度及び28psi（193kPa）の圧力に曝す。ASTM所定の腐食水を用いて50/50EG−水試験冷却液試料（冷却液“B"）の水分を調製し、変更しなかった。正しい操作条件に似るように、本冷却液試料（冷却液“A"）の試験を変更する。即ち、腐食水の使用をなくし、非水状態で操作しするばかりでなく、試験圧をほぼ周囲圧である2psi（13.79kPa）に減じる。
加熱フラックスを試料により決定し、168時間である１週間試験を実施する。熱伝達腐食を、試料によって損失したミリグラム数で測定された試料の重量変化によって測定する。試験は、冷却液の溶液の熱排除表面におけるアルミニウム及びマグネシウムの腐食防止能の重要な評価を与える。

実施例３
3.8リットルＶ−６エンジンを“路面上で"55,000マイル（88,511.5km）の試験期間操作した。車両を前記特許第5,031,579号の仕様に設計し、本冷却液“A"で充填した。試験期間中冷却液を排出又は交換しなかった。金属試料の束をエンジン冷却液流の十分な流れ（下の方のホース）の中に入れ、全時間冷却液中に浸漬しておいた。試験時間の終わりの試料の損失ミリグラムの結果をASTM試験規格と比較することにより、試験冷却液の金属腐食防止能の性能を評価した。

本発明の好適実施態様を開示してきたが、本発明が次の請求の範囲の範囲から逸脱することなく変更できることは理解されるべきである。

Claims

熱交換システムに使用するための熱伝達流体組成物であって、前記熱交換システムの少なくとも一部が少なくとも第１の金属で形成されている第１成分を有し、前記組成物が少なくとも40％のプロピレングリコールと、前記第１金属の腐食を防止するプロピレングリコールに可溶の第１添加剤とを含み、かつリン酸を含まず、緩衝化されておらず、0.5重量％以下の水を含むことを特徴とする熱伝達流体組成物。
前記第１金属が鉄を含み、前記第１添加剤が硝酸塩化合物である請求項１記載の熱伝達流体組成物。
前記硝酸塩化合物が硝酸ナトリウムである請求項２記載の熱伝達流体組成物。
前記第１金属が銅及び黄銅からなる群より選ばれ、前記第１添加剤がアゾール化合物である請求項１記載の熱伝達流体組成物。
前記アゾール化合物がトリルトリアゾールである請求項４記載の熱伝達流体組成物。
前記第１金属が鉛を含み、前記第１添加剤がモリブデン酸塩化合物である請求項１記載の熱伝達流体組成物。
前記モリブデン酸塩化合物がモリブデン酸ナトリウムである請求項６記載の熱伝達流体組成物。
前記非水系液体が、プロピレングリコールを少なくとも40％含む第１成分及びエチレングリコールを含む第２成分を有する混合物を含む請求項１記載の熱伝達流体組成物。
前記熱交換システムが更に第２の金属を含み、前記組成物が更に前記第２金属の腐食を防止するプロピレングリコールに可溶の第２の添加剤を含む請求項１記載の熱伝達流体組成物。
前記熱交換装置が更に第３の金属を含み、前記組成物が更に前記第３金属の腐食を防止するプロピレングリコールに可溶の第３の添加剤を含む請求項９記載の熱伝達流体組成物。
非水系液体を含む熱交換システムに使用するための熱伝達流体組成物であって、少なくとも40％のプロピレングリコールと、下記の化合物、
モリブデン酸塩；
硝酸塩化合物；及び
アゾール化合物、
からなる群より選ばれたプロピレングリコール可溶性添加剤の少なくとも１種とを含み、かつ、リン酸を含まず、緩衝化されておらず、0.5重量％以下の水を含むことを特徴とする熱伝達流体組成物。
前記モリブデン酸塩がモリブデン酸ナトリウムからなる請求項11記載の熱伝達流体組成物。
前記硝酸塩化合物が硝酸ナトリウムからなる請求項11記載の熱伝達流体組成物。
前記アゾール化合物がトリルトリアゾールからなる請求項11記載の熱伝達流体組成物。
前記プロピレングリコールが84.5〜99.8 5％の濃度で存在し、前記モリブデン酸塩が0.05〜5.0重量％の濃度で存在するモリブデン酸ナトリウムからなり、前記硝酸塩化合物が0.05〜5.0重量％の濃度で存在する硝酸ナトリウムからなり、前記アゾール化合物が0. 05〜5.0重量％の濃度で存在するトリルトリアゾールからなる請求項11記載の熱伝達流体組成物。
前記プロピレングリコールが99.0重量％より大きい濃度で存在し、前記モリブデン酸塩が0.3重量％の濃度で存在するモリブデン酸ナトリウムからなり、前記硝酸塩化合物が0.3重量％の濃度で存在する硝酸ナトリウムからなり、前記アゾール化合物が0.3重量％の濃度で存在するトリルトリアゾールからなる請求項11記載の熱伝達流体組成物。
前記非水系液体が、プロピレングリコールを少なくとも40％含む第１成分及びエチレングリコールを含む第２成分を有する混合物を含む請求項11記載の熱伝達流体組成物。