(57)【要約】【課題】優れた不凍性及び絶縁性を有すると共に冷却性能が向上された冷却液組成物を提供する。【解決手段】下記成分：（Ａ）多価アルコール；（Ｂ）水；（Ｃ）成分（Ａ）と成分（Ｂ）との両方と水素結合を形成することが可能な官能基を有する化合物；及び（Ｄ）非イオン性界面活性剤を含有する冷却液組成物であって、冷却液組成物における成分（Ａ）と成分（Ｃ）との合計に対する成分（Ｃ）の含有率Ｘ（ｍｏｌ％）が、以下：冷却液組成物の凝固点が、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ａ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点以下であり、かつ冷却液組成物の凝固点が、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ｃ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点以下であることを満たす範囲である、上記冷却液組成物。【選択図】図３
2020019905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記成分：
（Ａ）多価アルコール；
（Ｂ）水；
（Ｃ）成分（Ａ）と成分（Ｂ）との両方と水素結合を形成することが可能な官能基を有する化合物；及び
（Ｄ）非イオン性界面活性剤
を含有する冷却液組成物であって、
冷却液組成物における成分（Ａ）と成分（Ｃ）との合計に対する成分（Ｃ）の含有率Ｘ（ｍｏｌ％）が、以下：
冷却液組成物の凝固点が、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ａ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点以下であり、かつ
冷却液組成物の凝固点が、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ｃ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点以下である
ことを満たす範囲である、上記冷却液組成物。
【請求項２】
成分（Ａ）と成分（Ｂ）との両方と水素結合を形成することが可能な官能基が、ヒドロキシル基、カルボキシル基及びアミノ基から選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の冷却液組成物。
【請求項３】
多価アルコール（Ａ）が、エチレングリコール及びプロピレングリコールから選択される少なくとも１種である、請求項１又は２に記載の冷却液組成物。
【請求項４】
成分（Ｃ）が、第３級アルコールである、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５】
成分（Ｃ）が、ｔｅｒｔ−ブタノール及びｔｅｒｔ−アミルアルコールから選択される少なくとも１種である、請求項４に記載の冷却液組成物。
【請求項６】
含有率Ｘが、１５．０〜４５．０ｍｏｌ％である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却液組成物。
【請求項７】
非イオン性界面活性剤（Ｄ）のＨＬＢ値が１２〜２０である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷却液組成物。
【請求項８】
水（Ｂ）の含有量が、冷却液組成物１００質量部に対して、４５〜７５質量部である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷却液組成物。
【請求項９】
電気伝導率が１０μＳ／ｃｍ以下である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の冷却液組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の冷却液組成物の製造方法であって、
成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を含有する溶液について、当該溶液に対する成分（Ｂ）の質量比を一定として成分（Ａ）と成分（Ｃ）との合計に対する成分（Ｃ）の含有率Ｘ（ｍｏｌ％）を変化させた場合の当該溶液の凝固点を測定し、Ｘ＝０であるときの溶液の凝固点以下であり、かつＸ＝１００であるときの溶液の凝固点以下となるＸの範囲を求めることにより、得られる冷却液組成物における含有率Ｘ（ｍｏｌ％）を決定する工程を含む、上記製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷却液組成物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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おり、その中でも水は冷却性能が最も高いために多用されてきた。しかしながら、純水は摂氏０℃以下となると凍結してしまう。よって、自動車のように極低温環境下にさらされる場合にはエチレングリコール（ＥＧ）やプロピレングリコール（ＰＧ）等のグリコール類の水溶液を基剤とするのが主流である。しかしながら、グリコール類は水より熱伝達率が低いため、これらを配合した冷却液は熱伝達率が低下し、高負荷運転時に発生する熱を放熱しきれず、冷却液の沸騰、部材の損傷、バッテリーでは熱暴走等をもたらすおそれがある。よって、不凍性の確保と冷却性能の向上を両立させることが可能な冷却液が求められていた（例えば特許文献１）。
【０００３】
また、冷却液の凍結温度を低下させる他の方法としては、無機塩等の電離（イオン化）する添加剤を添加してモル凝固点降下を利用することが挙げられるが、この場合冷却液の電気伝導率が上昇するため、絶縁性を必要とし、電気伝導率を低く抑え、高抵抗である必要がある燃料電池スタックやバッテリー、電気回路基板等の冷却液には用いることができない。これらの用途に用いた場合、液を介して通電し、漏電・電極間の短絡等が生じる懸念がある。
【０００４】
よって、広い用途に用いるために、優れた不凍性及び絶縁性を有すると共に冷却性能が向上された冷却液が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２５３１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、優れた不凍性及び絶縁性を有すると共に冷却性能が向上された冷却液組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、水及び多価アルコールを含む冷却液に、第３成分として水と多価アルコールとの両方と水素結合を形成することが可能な官能基を有する化合物を特定量含有させ、さらに非イオン性界面活性剤を添加することにより、上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
（１）下記成分：
（Ａ）多価アルコール；
（Ｂ）水；
（Ｃ）成分（Ａ）と成分（Ｂ）との両方と水素結合を形成することが可能な官能基を有する化合物；及び
（Ｄ）非イオン性界面活性剤
を含有する冷却液組成物であって、
冷却液組成物における成分（Ａ）と成分（Ｃ）との合計に対する成分（Ｃ）の含有率Ｘ（ｍｏｌ％）が、以下：
冷却液組成物の凝固点が、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ａ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点以下であり、かつ
冷却液組成物の凝固点が、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ｃ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点以下である
ことを満たす範囲である、上記冷却液組成物。
（２）成分（Ａ）と成分（Ｂ）との両方と水素結合を形成することが可能な官能基が、ヒドロキシル基、カルボキシル基及びアミノ基から選択される少なくとも１種である、（１）に記載の冷却液組成物。
（３）多価アルコール（Ａ）が、エチレングリコール及びプロピレングリコールから選択される少なくとも１種である、（１）又は（２）に記載の冷却液組成物。
（４）成分（Ｃ）が、第３級アルコールである、（１）〜（３）のいずれかに記載の冷却液組成物。
（５）成分（Ｃ）が、ｔｅｒｔ−ブタノール及びｔｅｒｔ−アミルアルコールから選択される少なくとも１種である、（４）に記載の冷却液組成物。
（６）含有率Ｘが、１５．０〜４５．０ｍｏｌ％である、（１）〜（５）のいずれかに記載の冷却液組成物。
（７）非イオン性界面活性剤（Ｄ）のＨＬＢ値が１２〜２０である、（１）〜（６）のいずれかに記載の冷却液組成物。
（８）水（Ｂ）の含有量が、冷却液組成物１００質量部に対して、４５〜７５質量部である、（１）〜（７）のいずれかに記載の冷却液組成物。
（９）電気伝導率が１０μＳ／ｃｍ以下である、（１）〜（８）のいずれかに記載の冷却液組成物。
（１０）（１）〜（９）のいずれかに記載の冷却液組成物の製造方法であって、
成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を含有する溶液について、当該溶液に対する成分（Ｂ）の質量比を一定として成分（Ａ）と成分（Ｃ）との合計に対する成分（Ｃ）の含有率Ｘ（ｍｏｌ％）を変化させた場合の当該溶液の凝固点を測定し、Ｘ＝０であるときの溶液の凝固点以下であり、かつＸ＝１００であるときの溶液の凝固点以下となるＸの範囲を求めることにより、得られる冷却液組成物における含有率Ｘ（ｍｏｌ％）を決定する工程を含む上記製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の冷却液組成物によれば、従来の水及び多価アルコールを含む冷却液に対し、不凍性及び絶縁性を確保しつつ、冷却性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例において使用した凝固点測定装置の概略図である。
【図２】図２は、実施例において使用した熱伝達率測定装置の概略図である。
【図３】図３は、水を６０質量部含有する冷却液組成物におけるＴＢＡ（ｔｅｒｔ−ブタノール）含有率と凝固点との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、下記成分：（Ａ）多価アルコール；（Ｂ）水；（Ｃ）成分（Ａ）と成分（Ｂ）との両方と水素結合を形成することが可能な官能基を有する化合物；及び（Ｄ）非イオン性界面活性剤を含有する冷却液組成物に関し、冷却液組成物における成分（Ａ）と成分（Ｃ）との合計に対する成分（Ｃ）の含有率Ｘ（ｍｏｌ％）が、以下：冷却液組成物の凝固点が、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ａ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点以下であり、かつ冷却液組成物の凝固点が、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ｃ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点以下であることを満たす範囲であることを特徴とする（以下、本発明の冷却液組成物ともいう）。本発明者らは、水及び多価アルコールを含む冷却液に、第３成分として水と多価アルコールとの両方と水素結合を形成することが可能な官能基を有する化合物を特定量含有させ、さらに非イオン性界面活性剤を添加することにより、水／多価アルコール及び水／第３成分の２成分系の冷却液と比較して凝固点を低下させることができることを見出した。これにより、水／多価アルコールの冷却液において水の含有量を増加させても、凝固点を維持しつつ、冷却液の熱伝達率を大きくすることができる。また、第３成分の混和状態を改善して効果的に凝固点を低下させるために加える界面活性剤は非イオン性であるため、冷却液の電気伝導率が上昇することがなく、よって冷却液の電気伝導率を低く抑えて高抵抗とすることができる。
【００１２】
水は水分子同士で水素結合を形成し、水クラスターと呼ばれる分子集合体が氷状の構造に配列されたときに核生成（凍結）が起こる。多価アルコールであるエチレングリコールの水溶液の場合、エチレングリコールと水で水素結合が形成され、クラスターの構造が乱れることで核生成が阻害されて凝固点が低下する。理論に拘束されないが、第３成分として水と多価アルコールとの両方と水素結合を形成することが可能な官能基を有する化合物（例えばＴＢＡ）を加えることにより、クラスターの構造がさらに乱れるため、凝固点が極小となる第３成分の含有率Ｘ（多価アルコールと第３成分との合計に対する第３成分のモル分率）が存在することとなり、この点において共晶点組成を有するものと考えられる。例えば、Ｆｕｋａｓａｗａ， Ｔ．； Ｔｏｍｉｎａｇａ， Ｙ．； Ｗａｋｉｓａｋａ， Ａ． Ｊ． Ｐｈｙｓ． Ｃｈｅｍ． Ａ． ２００４， １０８， ５９−６３には、ＴＢＡ／水系において、ＴＢＡ濃度により水クラスター（水分子が水素結合で結びついて出来る集合体）の一部がＴＢＡに置換され、水クラスターの破壊されることが報告されている。そして本発明の冷却液組成物は、そのような共晶点組成に対応する第３成分の含有率Ｘを含む範囲の含有量で、第３成分を含有するために、優れた不凍性を有すると共に冷却性能が向上されているものと考えられる。
【００１３】
本発明の冷却液組成物は、成分（Ａ）として多価アルコールを含む。多価アルコールとしては、例えば、二価アルコール及び三価アルコー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。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。これらの中でも、取扱い性、価格及び入手容易性の観点から、エチレングリコール及びプロピレングリコール及び１，３−プロパンジオールが好ましい。
【００１４】
本発明の冷却液組成物は、成分（Ｂ）として水を含む。水としてはイオン交換水が好ましい。本発明の冷却液組成物中、多価アルコール（Ａ）と水（Ｂ）の配合割合については不凍性を考慮して調整することが好ましい。
【００１５】
本発明の冷却液組成物は、成分（Ｃ）として成分（Ａ）と成分（Ｂ）との両方と水素結合を形成することが可能な官能基を有する化合物を含む。当該化合物は、成分（Ａ）と成分（Ｂ）との両方と水素結合を形成することが可能な官能基として、ヒドロキシル基、カルボキシル基及びアミノ基から選択される少なくとも１種を有することが好ましい。成分（Ｃ）は、成分（Ａ）と成分（Ｂ）に対する溶解性を向上させ、電気伝導率を低く維持する観点から、炭素数４以上６以下の第３級アルコールであることが好ましく、例えば、ｔｅｒｔ−ブタノール（２−メチル−２−プロパノール）、ｔｅｒｔ−アミルアルコール（２−メチル−２−ブタノール）、２−メチル−２−ペンタノール、３−メチル−３−ペンタノール、２，３−ジメチル−２−ブタノール等を挙げることができ、これらの中でもｔｅｒｔ−ブタノール及びｔｅｒｔ−アミルアルコールが好ましい。本発明の冷却液組成物において、上記化合物は組み合わせて用いることもできる。
【００１６】
本発明の冷却液組成物は、成分（Ｄ）として非イオン性界面活性剤を含む。非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンミリステルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシプロピレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシプロピレン脂肪酸エス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。非イオン性界面活性剤（Ｄ）のＨＬＢ値は、成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）との混和性を良好とする観点から、好ましくは１２〜２０、より好ましくは１６〜１９である。
【００１７】
本発明の冷却液組成物中、成分（Ａ）と成分（Ｃ）との合計に対する成分（Ｃ）の含有率Ｘ（ｍｏｌ％）は、以下：冷却液組成物の凝固点が、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ａ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点以下であり、かつ冷却液組成物の凝固点が、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ｃ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点以下であることを満たす範囲である。本発明の冷却液組成物は、上記要件を満たす範囲の含有率Ｘで成分（Ｃ）を含むため凝固点が十分低減されている。本発明の冷却液組成物の凝固点は、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ａ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点より、好ましくは０．５℃以上、より好ましくは１．０℃以上低い。本発明の冷却液組成物の凝固点は、冷却液組成物に対する上記成分（Ｂ）の質量比と同一の質量比で成分（Ｂ）を含有する成分（Ｃ）及び（Ｂ）からなる溶液の凝固点より、好ましくは０．５℃以上、より好ましくは１．０℃以上低い。このような含有率Ｘ（ｍｏｌ％）の範囲は、成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を含有する溶液について、当該溶液に対する成分（Ｂ）の質量比を一定として成分（Ａ）と成分（Ｃ）との合計に対する成分（Ｃ）の含有率Ｘ（ｍｏｌ％）を変化させた場合の当該溶液の凝固点を測定し、Ｘ＝０であるときの溶液の凝固点以下であり、かつＸ＝１００であるときの溶液の凝固点以下となるＸの範囲を求めることにより決定することができる。Ｘの範囲は、例えば、含有率Ｘに対して凝固点の測定値をプロットし、当該プロットを結ぶ曲線を作成することにより決定することができる。
【００１８】
上記成分（Ａ）と成分（Ｃ）との合計に対する成分（Ｃ）の含有率Ｘ（ｍｏｌ％）は、凝固点を十分低減する観点から、好ましくは１５．０〜４５．０ｍｏｌ％、より好ましくは２０．０〜４２．０ｍｏｌ％である。
【００１９】
本発明の冷却液組成物１００質量部中、多価アルコール（Ａ）の含有量は、不凍性を確保する観点から、好ましくは１０〜５０質量部、より好ましくは２０〜３０質量部である。
【００２０】
本発明の冷却液組成物１００質量部中、水（Ｂ）の含有量は、冷却性能を確保する観点から、好ましくは４５〜７５質量部、より好ましくは５５〜６５質量部である。
【００２１】
本発明の冷却液組成物１００質量部中、成分（Ａ）と成分（Ｂ）との両方と水素結合を形成することが可能な官能基を有する化合物（Ｃ）の含有量は、凝固点を十分に低下させる観点から、好ましくは５．０〜３０質量部、より好ましくは１０〜２０質量部である。
【００２２】
本発明の冷却液組成物１００質量部中、非イオン性界面活性剤（Ｄ）の含有量は、成分（Ｃ）の混和状態を改善する観点から、好ましくは０．５〜１０質量部、より好ましくは１．０〜５．０質量部である。同様の観点から、成分（Ｄ）の含有量は成分（Ｃ）に対して５〜２０質量％であることが好ましい。
【００２３】
本発明の冷却組成物には、その用途に応じて、上記成分（Ａ）〜（Ｄ）以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の添加剤を配合することができる。
【００２４】
例えばエンジン冷却液に使用する場合、本発明の冷却組成物には、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種以上の防錆剤を本発明の効果を損なわ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。
【００２５】
例えば、本発明の冷却組成物には、金属の腐食防止のため、少なくとも１種以上のｐＨ調整剤を本発明の効果を損なわない範囲で含ませることができる。ｐＨ調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リチウムのいずれか１種又は２種以上の混合物を挙げることができる。本発明の冷却液組成物の２５℃におけるｐＨは、好ましくは６以上、より好ましくは７以上であり、そして、好ましくは１０以下、より好ましくは９以下である。
【００２６】
また、本発明の冷却組成物には、例えば、消泡剤、着色剤、染料、分散剤又は苦味剤等を本発明の効果を損なわない範囲で適宜添加することができる。
【００２７】
上記その他の添加剤の合計配合量は、組成物１００質量部に対して、通常１０質量部以下、好ましくは５質量部以下である。
【００２８】
本発明の冷却組成物は、不凍性を確保する観点から、凝固点が、同一の含有量で水を含む多価アルコール水溶液（例えばエチレングリコール水溶液）の凝固点以下又はそれより低いことができ、例えば、−１５〜−４５℃であることが好ましい。凝固点は下記「１−１．凝固点の測定」に記載の方法にて測定することができる。
【００２９】
本発明の冷却組成物は、絶縁性を確保する観点から、電気伝導率が、好ましくは１０μＳ／ｃｍ以下、より好ましくは５μＳ／ｃｍ以下である。電気伝導率は下記「１−２．電気伝導率の測定」に記載の方法にて測定することができる。
【００３０】
本発明の冷却組成物は、冷却性能を確保する観点から、熱伝達率が、同一の凝固点を有する多価アルコール水溶液（例えばエチレングリコール水溶液）の熱伝達率より高いことができ、例えば、５８０Ｗ／ｍ２・℃以上であることが好ましい。熱伝達率は下記「１−３．熱伝達率の測定」に記載の方法にて測定することができる。
【００３１】
本発明は、成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）を含有する冷却液組成物の製造方法にも関する（以下、本発明の製造方法ともいう）。本発明の製造方法は、本発明の冷却液組成物の製造に適している。本発明の製造方法は、成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を含有する溶液について、当該溶液に対する成分（Ｂ）の質量比を一定として成分（Ａ）と成分（Ｃ）との合計に対する成分（Ｃ）の含有率Ｘ（ｍｏｌ％）を変化させた場合の当該溶液の凝固点を測定し、Ｘ＝０であるときの溶液の凝固点以下であり、かつＸ＝１００であるときの溶液の凝固点以下となるＸの範囲を求めることにより、得られる冷却液組成物における含有率Ｘ（ｍｏｌ％）を決定する工程（ａ）を含む。当該工程により決定した含有率Ｘの範囲内で成分（Ａ）及び成分（Ｃ）を含有し、冷却液組成物に対する成分（Ｂ）の質量比を当該工程において一定とした値又はその付近とすることにより、凝固点が十分に低く不凍性に優れた冷却液組成物を得ることができる。このようなＸの範囲は、例えば、含有率Ｘに対して凝固点の測定値をプロットし、当該プロットを結ぶ曲線を作成することにより決定することができる。本発明の製造方法の好ましい態様は、特に別段の記載がない限り、本発明の冷却液組成物についての上記記載を引用するものとする。
【００３２】
本発明の冷却液組成物は、さらに成分（Ｂ）である水の含有量を調節する工程（ｂ）を含んでいてもよい。ここで、「水の含有量を調節する」とは、冷却液組成物の凝固点、電気伝導率及び／又は熱伝達率を所望の値とするために水の含有量を増加又は低減することを意味する。例えば熱伝達率を高めたい場合には水の含有量を増やすことが考えられる。
【００３３】
本発明の製造方法において、成分（Ａ）〜（Ｄ）及び場合によりその他の添加剤を混合する方法は、本発明の効果が得られれば、特に限定されず、通常の冷却液組成物の製造方法を用いることができる。
【００３４】
本発明の冷却液組成物は冷却するために使用されるのであればその用途は問わず、エンジン、インバータ装置、燃料電池、バッテリー、電子基板等にも適用することができる。
【００３５】
以下、本発明について、実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３６】
＜１．評価試験＞
冷却液組成物の評価試験は以下のように行った。
【００３７】
＜１−１．凝固点の測定＞
図１に示す凝固点測定装置を用いた。
試料２０ｇが入ったガラス容器をドライアイスで−４０℃に保ったエタノールバスに入れ、試料の中央付近に差し込んだ熱電対で温度を測定し、データロガーを用いて記録して得た冷却曲線から凝固点を求めた。凝固点は過冷却解除後の冷却極線極大値とした。
【００３８】
＜１−２．電気伝導率の測定＞
以下の手順で測定した。
（１）両イオン交換樹脂アンバーライトＭＢ−１（オルガノ株式会社製）を試料に対して、５質量％を添加し、スターラーで１時間程度撹拌した。
（２）１２時間静置した後テフロンメッシュでろ過して樹脂を除去した。
（３）導電率計（ＥＵＴＥＣＨ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ製のＣＯＮ２７００）とセンサー（ＣＯＮＳＥＮ９２０１Ｄ）を用いて、２５℃における電気伝導率を測定した。
【００３９】
＜１−３．熱伝達率の測定＞
図２に示す熱伝達率測定装置を用いた。
熱伝達測定管（伝熱管１０、伝熱外管１１、電熱ヒーター１２）の断熱部を真空ポンプ１４で真空状態にして断熱した。測定冷却液槽４に試料及び撹拌子２を入れ、これを温水槽３に入れた。冷却液流量計７が０．２０Ｌ／分となるように冷却液移送ポンプ６の回転数を調整し、送液した。試料入口温度ｔ１が７０℃となるように撹拌加熱装置１及び電熱ヒーター１２（出力：５３〜５４Ｗ）を調整した。データロガーで試料入口温度ｔ１及び出口温度ｔ２、伝熱管１０の外部入口表面温度Ｔ１（入口ヒーター温度）及び外部出口表面温度Ｔ２（出口ヒーター温度）を記録し、温度条件が安定する９０分〜１５０分の６０分間の平均値から、以下のように熱伝達率Ｕを算出した。
試料入口温度ｔ１及び出口温度ｔ２、伝熱管１０の外部入口表面温度Ｔ１（入口ヒーター温度）及び外部出口表面温度Ｔ２（出口ヒーター温度）とすると、対数平均温度差［℃］は以下の式（１）となる。
Δｌｍ＝｛（Ｔ１−ｔ１）−（Ｔ２−ｔ２）｝／ｌｎ｛（Ｔ１−ｔ１）／（Ｔ２−ｔ２）｝・・・式（１）
伝熱管１０内の伝熱面積Ａ［ｍ２］、電熱ヒーター１２の熱量（電熱ヒーター電源１３の消費電力）Ｑ［Ｗ］とすると、試料の熱伝達率Ｕ［Ｗ／ｍ２・℃］は以下の式（２）となる。尚、電熱ヒーター１２の外管は真空脱気することにより断熱しているため、放熱量は無視できる。
Ｕ＝Ｑ／（Ａ×Δｌｍ）・・・式（２）
【００４０】
＜２．冷却液組成物の調製＞
［参考例１−９］
下記表１に示す処方の材料を添加し、撹拌・混合して冷却液組成物を作製した。参考例１−９の冷却液組成物は、冷却液組成物１００質量部に対して、水６０質量部、残り４０質量部をエチレングリコール（ＥＧ）及びｔｅｒｔ−ブタノール（ＴＢＡ）として、ＴＢＡ含有率（ＴＢＡ／（ＴＢＡ＋ＥＧ））（ｍｏｌ％）を変化させたものである。表１及び図３に参考例１−９の冷却液組成物のＴＢＡ含有率と凝固点（実測値）との関係を示す。
【００４１】
【表１】
2020019905.tif 000003
【００４２】
表１及び図３より、水／ＥＧ（参考例１）及び水／ＴＢＡ（参考例９）の２成分系の冷却液組成物よりも低い凝固点を有するＴＢＡ含有率が存在することがわかる（参考例４−６）。最も低い凝固点を有する参考例６のＴＢＡ含有率は３３．３ｍｏｌ％であった（共晶組成付近）。
【００４３】
［実施例１−４］
下記表２に示す処方の材料を添加し、撹拌・混合して冷却液組成物を作製した。実施例１−４の冷却液組成物は、冷却液組成物１００質量部に対して、水６０質量部、残り４０質量部をエチレングリコール（ＥＧ）、ｔｅｒｔ−ブタノール（ＴＢＡ）及びニューコール−２３９９−Ｓ（日本乳化剤株式会社製）として、ＴＢＡ含有率（ＴＢＡ／（ＴＢＡ＋ＥＧ））（ｍｏｌ％）を変化させたものである。尚、非イオン性界面活性剤の含有量はＴＢＡに対して１０質量％である。
【００４４】
［実施例５−８］
下記表２に示す処方の材料を添加し、撹拌・混合して冷却液組成物を作製した。実施例５−８の冷却液組成物は、冷却液組成物１００質量部に対して、水６０質量部、残り４０質量部をエチレングリコール（ＥＧ）、ｔｅｒｔ−ブタノール（ＴＢＡ）及び非イオン性界面活性剤として、ＴＢＡ含有率（ＴＢＡ／（ＴＢＡ＋ＥＧ））を３４．８ｍｏｌ％とし、非イオン性界面活性剤のＨＬＢ値を変化させたものである。尚、非イオン性界面活性剤の含有量はＴＢＡに対して１０質量％である。
【００４５】
［実施例９−１１］
下記表２に示す処方の材料を添加し、撹拌・混合して冷却液組成物を作製した。実施例９−１１の冷却液組成物は、実施例７の冷却液組成物において、水の含有量を冷却液組成物１００質量部に対して６０質量部付近で変化させたものである。尚、非イオン性界面活性剤の含有量はＴＢＡに対して１０質量％である。
【００４６】
表２に実施例１−１１の冷却液組成物の凝固点、熱伝達率及び電気伝導率を示す。
【００４７】
【表２】
2020019905.tif 000004
【００４８】
［比較例１−４］
実施例１−４の冷却液組成物に対応するＴＢＡ含有率を有し、界面活性剤を含まない冷却液組成物をそれぞれ比較例１−４とした。比較例１−４の冷却組成物の凝固点は図３に示したプロットを結ぶ曲線から読み取った値である（表３及び図３）。
【００４９】
［比較例５−８］
下記表３に示す処方の材料を添加し、撹拌・混合して冷却液組成物を作製した。比較例５−８の冷却液組成物（エチレングリコール水溶液）は、冷却液組成物１００質量部に対して、水及びエチレングリコール（ＥＧ）を種々の割合で含むものである。
【００５０】
表３に比較例１−４の冷却液組成物の凝固点（読取値）、比較例５−８の冷却液組成物の凝固点（実測値）及び熱伝達率を示す。
【００５１】
【表３】
2020019905.tif 000005
【００５２】
表２及び３より実施例１−４の冷却液組成物と比較例１−４の冷却液組成物とをそれぞれ比較すると、共晶組成付近のＴＢＡ含有率を有する冷却液組成物に非イオン性界面活性剤を添加するとさらに凝固点を低下させることができることがわかる。さらに実施例５−８より非イオン性界面活性剤のＨＬＢ値を調整することにより凝固点をさらに低下させることができることがわかる。実施例９−１１より水の含有量を調整することにより凝固点をさらに低下させることができることがわかる。また実施例９の冷却液組成物と比較例５の冷却液組成物を比較すると、実施例９の冷却液組成物は同様の凝固点で多くの水を含有することができるため熱伝達率に優れ、よって不凍性を確保しつつ冷却性能が向上されていることがわかる。また実施例９の冷却液組成物と比較例６の冷却液組成物を比較すると、実施例９の冷却液組成物は同様の水含有量で凝固点がより低く、不凍性が向上されていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の冷却液組成物は、エンジン、インバータ装置、燃料電池、バッテリー及び電子基板等の冷却に好適に使用される。
【符号の説明】
【００５４】
１・・撹拌加熱装置
２・・撹拌子
３・・温水槽
４・・測定冷却液槽
５・・温水槽温度計
６・・冷却液移送ポンプ
７・・冷却液流量計
８・・冷却液供給ライン
９・・冷却液戻りライン
１０・・伝熱管
１１・・伝熱外管
１２・・電熱ヒーター
１３・・電熱ヒーター電源
１４・・真空ポンプ
１５・・伝熱外管真空ライン
１６・・排気ライン
１７・・試料入口温度測定用熱電対
１８・・試料出口温度測定用熱電対
１９・・伝熱管外部入口表面温度測定用熱電対
２０・・伝熱管外部出口表面温度測定用熱電対
【図１】
2020019905.tif 000006
【図２】
2020019905.tif 000007
【図３】
2020019905.tif 000008