JP6208620B2

JP6208620B2 - 冷却液組成物及びこれを用いた内燃機関の運転方法

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Publication number: JP6208620B2
Application number: JP2014102088A
Authority: JP
Inventors: 康朗児玉; 児玉　幸多; 幸多児玉; 宮島　和浩; 和浩宮島; 新一小倉; 一人八重田; 一善木月; 綾太牧野; 根岸　政隆; 政隆根岸
Original assignee: NIHON CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD; Kao Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: NIHON CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD; Kao Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2034-05-16
Also published as: JP2015218234A

Description

本発明は、内燃機関の燃費効果を向上させることができる冷却液組成物及びこれを用いた内燃機関の運転方法に関する。

自動車エンジン等を冷却するための冷却液としては様々なものが知られているが、その中でも水はエンジン用冷却液として冷却性能が最も高いために好ましい。しかし真水は摂氏０℃以下になると凍結し体積が増大するため、エンジンやラジエーターに損傷を与える恐れがある。このような事情から、不凍性を目的としてエチレングリコール等のグリコール類をベースに必要な凍結温度を得るように水で希釈し、必要によりエンジンやラジエーター等に使用される金属、ゴム及び樹脂等の劣化を保護するための各種添加剤を配合した冷却液組成物が使用されてきた。

しかしながら、エチレングリコール等のグリコール類を使用した場合、特に低温において冷却液組成物の粘度が著しく上昇してしまうという問題があった。よって、従来の粘度特性改良技術においては、一般に、低温時の流動性向上のための低粘度化が行われてきた（特許文献１−３）。

しかしながら、低粘度化を行った場合、冷却液とボア壁との境界層が薄くなり、また対流が起こりやすくなるため、冷却液がボア壁から熱を奪いやすくなり、その結果、冷却損失が増大し、燃費悪化を招くという問題が新たに生じた。一方、放熱性を低下させて冷却損失を低減させるために、エチレングリコール等のグリコール類の濃度を上げて低温時の冷却液の粘度を増大させると、高温時において冷却能力不足となり、オーバーヒートを招くという問題が生じた。

例えば、特許文献４−６には、粘度指数向上剤を配合することにより潤滑油の粘度特性を改良する技術が記載されているが、これらに記載される粘度指数向上剤は低温時の流動性を維持しつつ、高温時の粘度低下を少なくする目的で配合されており、よって、このような粘度指数向上剤が配合された液剤を冷却液として用いても、低温時の冷却損失を低減させ、かつ高温時の冷却能力を維持することはできない。

また、特許文献７には、水と曇点を有する界面活性剤とを含む冷却液組成物であって、上記界面活性剤の含有量が当該組成物を基準として２５〜７０重量％である組成物が記載されており、界面活性剤としてポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルが記載されている。特許文献７によれば、凝固点降下剤として上記のような界面活性剤を所定の割合で水に添加することにより、グリコール類を添加せずとも、高い冷却性能と不凍性とを有する冷却液組成物を提供することが記載されている。しかしながら、特許文献７には、冷却液組成物の動粘度を調節することにより内燃機関の燃費効果を向上させることについては記載されていない。

特開平８−１８３９５０号公報特開２０１０−２３６０６４号公報特開平９−２２７８５９号公報特開２０１１−１３７０８９号公報特開２０１１−１３２２８５号公報特開２０１１−１２１９９１号公報特開２０１０−２７０２５６号公報

本発明は、内燃機関の燃費効果を向上させることができる冷却液組成物及びこれを用いた内燃機関の運転方法を提供することを目的とする。具体的には、低温時の冷却損失を低減させ、かつ高温時の冷却能力を維持することが可能な冷却液組成物及びこれを用いた内燃機関の運転方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、ベタイン及びイオン性物質から選択される少なくとも１種と、少なくとも１種のアニオン性界面活性剤とからなる粘度特性改良剤を添加して冷却液組成物の動粘度を特定の範囲とすることにより、低温時の冷却損失を低減させ、かつ高温時の冷却能力を維持することが可能となり、よって内燃機関の燃費効果が大きく向上することを見出した。
すなわち、本発明は以下の発明を包含する。

（１）粘度特性改良剤及び基材を含有する冷却液組成物であって、
粘度特性改良剤が、ベタイン及びイオン性物質から選択される少なくとも１種と、少なくとも１種のアニオン性界面活性剤とからなり、
ベタインが、下記式（１）で表される化合物：

（式中、Ｒ_１はＣ_８〜Ｃ_１８のアルキル基である）
又は下記式（２）で表される化合物：

（式中、Ｒ_２はＣ_７〜Ｃ_１７のアルキル基である）
を含み、
イオン性物質が下記式（３）で表される化合物：

（式中、Ｒ_３はＣ_８〜Ｃ_１８の飽和又は不飽和アルキル基である）
を含み、
アニオン性界面活性剤が、下記式（４）で表される化合物：

（式中、Ｒ_４はＣ_６〜Ｃ_１３のアルキル基である）
、下記式（５）で表される化合物：

（式中、
Ｒ_５はＣ_８〜Ｃ_１４のアルキル基であり、
ｎは１〜１０の整数であり、
ＭはＮａ又はＮＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_３である）
、下記式（６）で表される化合物：

（式中、Ｒ_６はＣ_１０〜Ｃ_１４のアルキル基である）
又は下記式（７）で表される化合物：

（式中、Ｒ_７はＣ_４アルキル基である）
を含み、
基材が、一価アルコール、二価アルコール、三価アルコール及びグリコールモノアルキルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも１種のアルコール類を含み、
動粘度が、２５℃で８．５ｍｍ^２／秒以上であり、かつ１００℃で２．０ｍｍ^２／秒以下である冷却液組成物。

（２）アニオン性界面活性剤：ベタイン及びイオン性物質の合計の比が５：５〜１：９である（１）の冷却液組成物。
（３）粘度特性改良剤を、２．０ｍｍｏｌ／組成物１００ｇ〜１０．０ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの量で含有する（１）又は（２）の冷却液組成物。
（４）防錆剤をさらに含む（１）〜（３）のいずれかの冷却液組成物。

（５）（１）〜（４）のいずれかの冷却液組成物を内燃機関の冷却液として用いる、内燃機関の運転方法。
（６）（１）〜（４）のいずれかの冷却液組成物を得るための濃縮組成物。

本発明の冷却液組成物によれば、内燃機関の燃費効果を向上させることができる。

図１は、実施例において使用した暖機性能及び冷却性能評価装置の概略図である。

本発明の冷却液組成物は特定の粘度特性改良剤を含み、これにより低温時及び高温時において特定の動粘度を有するものである。尚、本発明において、低温とは２５℃を意味し、高温とは１００℃を意味する。

上記粘度特性改良剤は、ベタイン及びイオン性物質から選択される少なくとも１種と、少なくとも１種のアニオン性界面活性剤とからなるイオン会合体（イオン会合性剤）である。尚、本発明において、ベタインとは、正電荷と負電荷を同一分子内の隣り合わない位置に持つ化合物を意味する。また、本発明において、イオン性物質とは、水中で解離し得る化合物を意味する。

本発明の粘度特性改良剤を構成するベタインは、下記式（１）で表されるベタイン：

（式中、Ｒ_１はＣ_８〜Ｃ_１８のアルキル基である）
又は下記式（２）で表されるベタイン：

（式中、Ｒ_２はＣ_７〜Ｃ_１７のアルキル基である）
を含む。

上記式（１）において、Ｒ_１はＣ_８〜Ｃ_１８のアルキル基であり、好ましくは直鎖状又は分岐状のＣ_１２〜Ｃ_１８のアルキル基であり、特に好ましくはｎ−ドデシル基又はｎ−オクタデシル基である。式（１）で表される化合物は、単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。
上記式（１）で表される化合物の具体例としては、Ｒ_１がｎ−ドデシル基であるアンヒトール２０ＢＳ（花王社製）及びＲ_１がｎ−オクタデシル基であるアンヒトール８６Ｂ（花王社製）等の市販品を挙げることができる。

上記式（２）において、Ｒ_２はＣ_７〜Ｃ_１７のアルキル基であり、好ましくはＣ_９〜Ｃ_１３のアルキル基であり、特に好ましくはｎ−ノニル基である。式（２）で表される化合物は、単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。
上記式（２）で表される化合物の具体例としては、Ｒ_２がｎ−ノニル基であるアンヒトール２０ＡＢ（花王社製）等の市販品を挙げることができる。

また、粘度特性改良剤を構成するイオン性物質は、下記式（３）で表される化合物：

（式中、Ｒ_３はＣ_８〜Ｃ_１８のアルキル基である）
を含む。

上記式（３）において、Ｒ_３はＣ_８〜Ｃ_１８の飽和又は不飽和アルキル基であり、好ましくはＣ_１０〜Ｃ_１６の飽和又は不飽和アルキル基である。式（３）で表される化合物は、単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。
上記式（３）で表される化合物の具体例としては、アセタミン２４（花王社製）等の市販品を挙げることができる。

一方、粘度特性改良剤を構成するアニオン性界面活性剤は、下記式（４）で表される化合物：

（式中、Ｒ_７はＣ_４アルキル基である）
を含む。

上記式（４）において、Ｒ_４はＣ_６〜Ｃ_１３のアルキル基であり、好ましくはｎ−オクチル基、分岐状オクチル基及びｎ−トリデシル基であり、特に好ましくは、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基及びｎ−トリデシル基である。式（４）で表される化合物は、単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。

上記式（４）で表される化合物の具体例としては、Ｒ_４が２−エチルヘキシル基であるペレックスＯＴ−Ｐ（花王社製）、Ｒ_４がｎ−トリデシル基であるペレックスＴＲ（花王社製）等の市販品やペレックスＯＴ−ＰのＲ_４をｎ−オクチル基に変更して合成したもの（花王試作品）を挙げることができる。

上記式（５）において、Ｒ_５はＣ_８〜Ｃ_１４のアルキル基であり、特にｎ−ドデシル基が好ましい。
上記式（５）において、ｎは１〜１０、好ましくは２〜８の整数であり、特に好ましくは３である。
上記式（５）において、ＭはＮａ又はＮＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_３である。
上記式（５）で表される好ましい化合物として、Ｒ_５がｎ−ドデシル基であり、
ｎが３であり、ＭがＮａである下記式（５−１）の化合物：

を挙げることができる。この化合物は、エマール２０Ｃ（花王社製）として市販されている。

また、上記式（５）で表される別の好ましい化合物として、Ｒ_５がｎ−ドデシル基であり、ｎが３であり、ＭがＮＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_３である下記式（５−２）の化合物：

を挙げることができる。この化合物は、エマール２０Ｔ（花王社製）として市販されている。

式（５）で表される化合物は、単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。
上記式（６）において、Ｒ_６はＣ_１０〜Ｃ_１４のアルキル基である。式（６）で表される化合物は、単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。

上記式（７）において、Ｒ_７はＣ_４アルキル基であり、例えばｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル及びｔｅｒｔ−ブチル基を挙げることができ、特にｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。式（７）で表される化合物は、単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。

上記式（７）で表される化合物の具体例としては、Ｒ_７がｔｅｒｔ−ブチル基であるペレックスＮＢ−Ｌ（花王社製）等の市販品を挙げることができる。

本発明の粘度特性改良剤におけるベタイン又はカチオンとアニオン性界面活性剤との組み合わせとしては、式（１）で表される化合物と式（４）で表される化合物、式（１）で表される化合物と式（７）で表される化合物、式（２）で表される化合物と式（４）で表される化合物及び式（３）で表される化合物と式（５）で表される化合物の組み合わせが好ましい。

本発明の粘度特性改良剤におけるアニオン性界面活性剤：ベタイン及びイオン性物質の合計の比は、好ましくは５：５〜１：９である。冷却液組成物におけるアニオン性界面活性剤：ベタイン及びイオン性物質の合計の比がこの範囲であると相乗的な増粘効果を得ることができ、特に、低温時において十分な増粘効果が得られるので、暖機性に優れる冷却液組成物が得られる。

上記粘度特性改良剤の配合量は、低温時及び高温時の冷却液組成物の動粘度を上記所定の範囲とすることが可能であれば特に制限されないが、２．０ｍｍｏｌ／組成物１００ｇ〜１０．０ｍｍｏｌ／組成物１００ｇであることが好ましく、４．０ｍｍｏｌ／組成物１００ｇ〜９．０ｍｍｏｌ／組成物１００ｇであることが特に好ましい。粘度特性改良剤の配合量が２．０ｍｍｏｌ／組成物１００ｇ以上であると冷却液組成物が低温時において十分な増粘効果を有することができ、また、粘度特性改良剤の配合量が１０．０ｍｍｏｌ／組成物１００ｇ以下であると冷却液組成物が十分な冷却性能を有することができる。また、上記各種粘度特性改良剤は組み合わせて用いることもできる。

本発明の冷却液組成物は、動粘度が、２５℃で８．５ｍｍ^２／秒以上であり、かつ１００℃で２．０ｍｍ^２／秒以下である。

本発明の冷却液組成物は、２５℃における動粘度が８．５ｍｍ^２／秒以上、好ましくは８．５〜３０００ｍｍ^２／秒、特に好ましくは１０〜２０００ｍｍ^２／秒、さらに特に好ましくは１７．５〜１０００ｍｍ^２／秒と高いため、低温時における放熱性が低く冷却損失が低い。本発明の冷却液組成物は、２５℃における動粘度が３０００ｍｍ^２／秒以下である場合、ウォーターポンプへの負荷を回避し、内燃機関の燃費悪化を防ぐことが可能である点で好ましい。また、本発明の冷却液組成物は、２５℃における動粘度が８．５ｍｍ^２／秒以上であることから、従来の８０％エチレングリコール冷却液よりも動粘度が高い。尚、エチレングリコール冷却液は、エチレングリコール濃度が８０％を超える場合、引火点が発生するため冷却液として使用することができない。

本発明の冷却液組成物は、１００℃における動粘度が２．０ｍｍ^２／秒以下、好ましくは０．３〜２．０ｍｍ^２／秒、特に好ましくは０．３〜１．５ｍｍ^２／秒と低いため、高温時の冷却能力が維持され、オーバーヒートを防ぐことが可能である。冷却液組成物の冷却能力は、例えばラジエータ熱透過率を測定することにより評価することができる。尚、水１００％の冷却液の１００℃における動粘度は０．３ｍｍ^２／秒である。

本発明の冷却液組成物は不凍性を有する基剤を含む。基剤の配合量は、組成物１００質量部（粘度特性改良剤を除く）に対して７５〜１００質量部であることが好ましく、８０〜１００質量部であることが特に好ましい。

上記基剤としては、例えば、一価アルコール、二価アルコール、三価アルコール及びグリコールモノアルキルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも１種のアルコール類を挙げることができる。

一価アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールの中から選ばれる１種又は２種以上の混合物からなるものを挙げることができる。

二価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ヘキシレングリコールの中から選ばれる１種又は２種以上の混合物からなるものを挙げることができる。

三価アルコールとしては、例えばグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、５−メチル−１，２，４−ヘプタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオールの中から選ばれる１種又は２種以上の混合物からなるものを挙げることができる。

グリコールモノアルキルエーテルとしては、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルの中から選ばれる１種又は２種以上の混合物からなるものを挙げることができる。

上記基剤の中でもエチレングリコール、プロピレングリコール及び１，３−プロパンジオールが、取り扱い性、価格、入手容易性の観点から好ましい。

上記アルコール類の配合量は、不凍性を考慮し、組成物１００質量部（粘度特性改良剤を除く）に対して８．０〜１００質量部であることが好ましく、２０．０〜１００質量部であることが特に好ましい。

基剤は水を含んでいてもよく、水としてはイオン交換水が好ましい。水の配合量は、組成物１００質量部（粘度特性改良剤を除く）に対して１．６〜９０質量部であることが好ましく、８．０〜７５質量部であることが特に好ましい。基剤が水とアルコール類を含む場合、水とアルコール類の配合割合については不凍性・引火性を考慮し、任意に調整できる。基剤中の水とアルコール類の割合は、引火点を発生するのを回避する観点から、２０：８０〜９０：１０であることが好ましく、４０：６０〜７５：２５であることが特に好ましい。

本発明の冷却液組成物には、必要に応じて、上記粘度特性改良剤以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の添加剤を基剤に配合することができる。

例えば、本発明の冷却液組成物には、エンジン冷却液経路に使用されている金属の腐食を効果的に抑制するため、少なくとも１種以上の防錆剤を動粘度に影響を与えない範囲で含ませることができる。防錆剤としては、リン酸及び／又はその塩、脂肪族カルボン酸及び／又はその塩、芳香族カルボン酸及び／又はその塩、トリアゾール類、チアゾール類、ケイ酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、ホウ酸塩、モリブテン酸塩、及びアミン塩のいずれか１種又は２種以上の混合物を挙げることができる。

また、本発明の冷却液組成物には、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のｐＨ調整剤、消泡剤、着色剤、染料又は分散剤等を動粘度に影響を与えない範囲で適宜添加することができる。

上記その他の添加剤の合計配合量は、組成物１００質量部（粘度特性改良剤を除く）に対して、通常１０質量部以下、好ましくは５質量部以下である。

本発明は、上記冷却液組成物を得るための濃縮組成物にも関する。本発明の濃縮組成物は、上記粘度特性改良剤及び上記基剤を含む組成物である。本発明の濃縮組成物に残余の基剤及び場合によりその他の添加剤を加えることにより、本発明の冷却液組成物を得ることができる。本発明の濃縮組成物に含まれる基剤は、冷却液組成物を得るためにさらに加える基剤と同一であっても異なっていてもよい。本発明の濃縮組成物は、上記粘度特性改良剤を濃縮組成物１００ｇに対して２．４ｍｍｏｌ〜２０．０ｍｍｏｌ含有することが好ましく、上記基剤を濃縮組成物１００質量部（粘度特性改良剤を除く）に対して１〜９９．９質量部含有することが好ましい。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は実施例の範囲に限定されない。

以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。

［実施例１−４及び比較例１−４］
（実施例１）
エチレングリコール５１質量部とイオン交換水４７質量部を混合し、これに防錆剤としてのセバシン酸二ナトリウム２質量部を添加して混合した。得られた混合液に、粘度特性改良剤としてのステアリルベタイン（花王社製：アンヒトール８６Ｂ）４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを添加した後、撹拌し、均一に混合した。得られた混合液にｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム（花王社製：ペレックスＮＢＬ）４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを添加した後、撹拌冷却して冷却液組成物を得た。

（実施例２）
ステアリルベタイン４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにステアリルベタイン６．２ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム２．６ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（実施例３）
ステアリルベタイン４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにステアリルベタイン１．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム０．６ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（実施例４）
ステアリルベタイン４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにステアリルベタイン７．９ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム０．９ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（比較例１）
ステアリルベタインを使用せず、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム８．８ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（比較例２）
ステアリルベタイン４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにステアリルベタイン３．５ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム５．３ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（比較例３）
ステアリルベタイン４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにステアリルベタイン８．３６ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム０．４４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（比較例４）
ステアリルベタイン４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにステアリルベタイン８．８ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムを使用しない以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

［実施例５−１１及び比較例５−１１］
（実施例５）
ステアリルベタインの代わりにＣｌ⁻が４８０００ｐｐｍのラウリン酸アミドプロピルベタイン（花王社製：アンヒトール２０ＡＢ）を使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムの代わりにジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム（花王社製：ペレックスＯＴ−Ｐ）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（実施例６）
ステアリルベタイン４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりに、Ｃｌ⁻が１ｐｐｍ未満のラウリン酸アミドプロピルベタイン（花王社製：アンヒトール２０ＡＢ）２．２ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム２．２ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（実施例７）
ステアリルベタインの代わりにラウリルベタインを使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムの代わりにジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムを使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（実施例８）
ステアリルベタイン４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりに、ラウリルベタイン２．２ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにジ−ｎ−オクチルスルホコハク酸ナトリウム（花王社試作品）２．２ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（実施例９）
ステアリルベタイン４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりに、ラウリルベタイン２．２ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム４．４ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの代わりにジトリデシルスルホコハク酸ナトリウム（花王社製：ペレックスＴＲ）２．２ｍｍｏｌ／組成物１００ｇを使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（実施例１０）
ステアリルベタインの代わりに、ココナットアミンアセテート（花王社製：アセタミン２４）を使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムの代わりにポリオキシエチレン（ＰＯＥ）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム（花王社製：エマール２０Ｃ）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（実施例１１）
ステアリルベタインの代わりに、ココナットアミンアセテートを使用し、ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムの代わりにポリオキシエチレン（ＰＯＥ）ラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン（ＴＥＡ）（花王社製：エマール２０Ｔ）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（比較例５）
ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムの代わりにオクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム（花王社製：ビスコトップＡ）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（比較例６）
ｔｅｒｔ−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムの代わりにラウリル硫酸ナトリウム（花王社製：エマール２Ｆ−３０）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（比較例７）
ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムの代わりにオクチルベンゼンスルホン酸ナトリウムを使用した以外は、実施例５と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（比較例８）
ポリオキシエチレン（ＰＯＥ）ラウリルエーテル硫酸ナトリウムの代わりにオクチルベンゼンスルホン酸ナトリウムを使用した以外は、実施例１０と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（比較例９）
ポリオキシエチレン（ＰＯＥ）ラウリルエーテル硫酸ナトリウムの代わりにラウリル硫酸ナトリウムを使用した以外は、実施例１０と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（比較例１０）
ココナットアミンアセテートの代わりに、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライドを主成分として含むＣ_１６〜Ｃ_１８アルキルトリメチルアンモニウムクロライド（花王社製：ビスコトップ１００Ｂ）を使用した以外は、実施例１０と同様の方法で冷却液組成物を得た。

（比較例１１）
ココナットアミンアセテートの代わりに、セチルトリメチルアンモニウムクロライド（花王社製：コータミン６０Ｗ）を使用した以外は、実施例１０と同様の方法で冷却液組成物を得た。

実施例１−１１及び比較例１−１１により得られた冷却液組成物の２５℃及び１００℃における動粘度を測定し、また熱特性（暖機性能及び冷却性能）を評価した。

＜動粘度の測定＞
冷却液組成物の２５℃及び１００℃における動粘度は、ＪＩＳＫ２２８３又はＡＳＴＭＤ４４５．Ｄ４４６のグラス毛管式粘度計を用いる試験方法に準拠して測定した。具体的には以下の方法で測定した。

（１）ＪＩＳＫ２２８３規定のウベローデ粘度計を用意し、気泡が入らないように傾けながら試料を規定量充填した。
（２）試料を充填した粘度計を１５分間恒温水槽で調温した。
（３）試料を上部の測時標線以上まで吸い上げた後、自然落下させ、メニスカスが測時標線上部から下部を通過する時間を測定した。
（４）測定時間が２００秒未満の場合は粘度計を取り替えて（１）−（３）の操作を行った。
（５）測定時間が２００秒以上となる粘度計を用いて測定を２回行い、その測定時間の差が平均値の０．２％以内である場合に、その平均測定時間と用いた粘度計の粘度計定数から動粘度を算出した。

＜暖機性能＞
暖機性能は２５℃室温における簡易熱特性評価試験装置（図１参照）を用い、アルミ鋳物が２５℃から６０℃に昇温するまでの時間を測定した。比較例１の結果（２４０秒）を基準値１．０とした。

＜冷却性能＞
冷却性能は２５℃室温における簡易熱特性評価試験装置（図１参照）を用い、アルミ鋳物の温度が９０℃から８０℃に冷却されるまでの時間を測定した。比較例１の結果（３００秒）を基準値１．０とした。
表１及び表２に、実施例１−１１及び比較例１−１１で得られた冷却液組成物の動粘度、暖機性能及び冷却性能の測定結果を示す。

表１及び表２より、実施例１−１１の冷却液組成物は、比較例１の冷却液組成物と比較して低温時における動粘度が高く、暖機性能が向上し、かつ高温時における動粘度低下も十分であり、同等の冷却性能を示した。アニオン性界面活性剤：ベタインの比が異なる実施例１−４の冷却液組成物と比較例１−４の冷却液組成物を比較すると、実施例１−４の冷却液組成物は、低温時における動粘度が高く、十分な暖機性能を示し、かつ高温時における動粘度低下も十分であり、十分な冷却性能を示したが、比較例１、２の冷却液組成物は、高温時における動粘度低下は十分であり、冷却性能には優れたが、低温時における動粘度が低く、暖機性能が劣り、また、比較例３、４の冷却液組成物は、低温で分離又は不均一な析出が見られた。

また、実施例１、５−９の冷却液組成物は、低温時における動粘度が高く、かつ高温時における動粘度低下が十分であり、十分な暖機性能及び冷却性能を示したが、アニオン性界面活性剤をオクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム又はラウリル硫酸ナトリウムに代えた比較例５〜７の冷却液組成物は、低温時における動粘度が低く、暖気性能に劣る（比較例５、７）か、又は低温で分離若しくは不均一な析出が見られた（比較例６）。

また、実施例１０、１１の冷却液組成物は、低温時における動粘度が高く、優れた暖機性能を示し、かつ高温時における動粘度低下も十分であり、十分な冷却性能を示したが、アニオン性界面活性剤をオクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム又はラウリル硫酸ナトリウムに代えた比較例８、９の冷却液組成物では、実施例１０、１１の冷却液組成物と比較して低温時における動粘度が低く、暖気性能に劣る（比較例８）か、低温で分離又は不均一な析出が見られ（比較例９）、イオン性物質をヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド又はセチルトリメチルアンモニウムクロライドに代えた比較例１０、１１の冷却液組成物では、実施例１０の冷却液組成物と比較して低温時における動粘度が低く、暖気性能に劣り、さらに、低温で分離又は不均一な析出が見られた。

本発明の冷却液組成物は、内燃機関、特には自動車用エンジン、インバータ及びバッテリー等の冷却に好適に使用される。

Claims

粘度特性改良剤及び基材を含有する冷却液組成物であって、
粘度特性改良剤が、少なくとも１種のベタインと、少なくとも１種のアニオン性界面活性剤とからなり、ベタインが、下記式（１）で表される化合物：

（式中、Ｒ_１はＣ_８〜Ｃ_１８のアルキル基である）
又は下記式（２）で表される化合物：

（式中、Ｒ_２はＣ_７〜Ｃ_１７のアルキル基である）
を含み、
アニオン性界面活性剤が、下記式（４）で表される化合物：

（式中、Ｒ_４はＣ_６〜Ｃ_１３のアルキル基である）
又は下記式（７）で表される化合物：

（式中、Ｒ_７はＣ_４アルキル基である）
を含み、
基材が、一価アルコール、二価アルコール、三価アルコール及びグリコールモノアルキルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも１種のアルコール類を含み、
動粘度が、２５℃で８．５ｍｍ^２／秒以上であり、かつ１００℃で２．０ｍｍ^２／秒以下である冷却液組成物。
アニオン性界面活性剤：ベタインの比が５：５〜１：９である請求項１に記載の冷却液組成物。
粘度特性改良剤を、２．０ｍｍｏｌ／組成物１００ｇ〜１０．０ｍｍｏｌ／組成物１００ｇの量で含有する請求項１又は２に記載の冷却液組成物。
防錆剤をさらに含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却液組成物。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却液組成物を内燃機関の冷却液として用いる、内燃機関の運転方法。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却液組成物を得るための濃縮組成物。