(57)【要約】【課題】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。【解決手段】本発明は、粘度特性改良剤としての非イオン性界面活性剤及び基剤を含有し、動粘度が、２５℃で８．５ｍｍ２／秒以上であり、かつ１００℃で２．０ｍｍ２／秒以下である冷却液組成物に関する。【選択図】図１
2014012831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘度特性改良剤としての非イオン性界面活性剤及び基剤を含有し、
基剤が、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８．５ｍｍ２／秒以上であり、かつ１００℃で２．０ｍｍ２／秒以下である冷却液組成物。
【請求項２】
粘度特性改良剤が、ポリエチレングリコール鎖を有する化合物、エチレングリコール脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル及び脂肪酸アルカノールアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の冷却液組成物。
【請求項３】
粘度特性改良剤が、ポリエチレングリコール鎖を有する化合物である、請求項１又は２に記載の冷却液組成物。
【請求項４】
粘度特性改良剤が、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールジ脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油及びポリオキシエチレン脂肪酸アミドからなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項３に記載の冷却液組成物。
【請求項５】
粘度特性改良剤が、エチレングリコール脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル及び脂肪酸アルカノールアミドからなる群から選ばれる少なくとも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６】
粘度特性改良剤を、組成物１００質量部に対して、０．１５〜２８質量部含有する、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】
粘度特性改良剤がポリオキシエチレン脂肪酸アミドであり、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドが、下記式（１）：
【化１】
2014012831.tif 000009
(式中、
Ｒ１は、炭素数７以上の炭化水素基であり、
ｎは、３〜１０の整数である）
で表される化合物及び下記式（２）：
【化２】
2014012831.tif 000010
(式中、
Ｒ２は、炭素数７以上の炭化水素基であり、
ａ及びｂは正の整数であり、
ａとｂとの和は、３０〜３００の整数である）
で表される化合物から選択される少なくとも１種である、請求項３に記載の冷却液組成物。
【請求項８】
式（１）の化合物及び式（２）の化合物を含む、請求項７に記載の冷却液組成物。
【請求項９】
ポリオキシエチレン脂肪酸アミドを、組成物１００質量部に対して、０．７５〜１８質量部含有する、請求項７又は８に記載の冷却液組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか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１１】
請求項１〜９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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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、前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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１８３９５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３６０６４号公報
【特許文献３】特開平９−２２７８５９号公報
【特許文献４】特開２０１１−１３７０８９号公報
【特許文献５】特開２０１１−１３２２８５号公報
【特許文献６】特開２０１１−１２１９９１号公報
【特許文献７】特開２０１０−２７０２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、非イオン性界面活性剤を粘度特性改良剤として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。
【００１０】
すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
（１）粘度特性改良剤としての非イオン性界面活性剤及び基剤を含有し、
基剤が、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８．５ｍｍ２／秒以上であり、かつ１００℃で２．０ｍｍ２／秒以下である冷却液組成物。
（２）粘度特性改良剤が、ポリエチレングリコール鎖を有する化合物、エチレングリコール脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル及び脂肪酸アルカノールアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種である、上記（１）に記載の冷却液組成物。
（３）粘度特性改良剤が、ポリエチレングリコール鎖を有する化合物である、上記（１）又は（２）に記載の冷却液組成物。
（４）粘度特性改良剤が、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールジ脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油及びポリオキシエチレン脂肪酸アミドからなる群から選ばれる少なくとも１種である、上記（３）に記載の冷却液組成物。
（５）粘度特性改良剤が、エチレングリコール脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル及び脂肪酸アルカノールアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種である、上記（１）又は（２）に記載の冷却液組成物。
（６）粘度特性改良剤を、組成物１００質量部に対して、０．１５〜２８質量部含有する、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の冷却液組成物。
（７）粘度特性改良剤がポリオキシエチレン脂肪酸アミドであり、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドが、下記式（１）：
【化１】
2014012831.tif 000003
(式中、
Ｒ１は、炭素数７以上の炭化水素基であり、
ｎは、３〜１０の整数である）
で表される化合物及び下記式（２）：
【化２】
2014012831.tif 000004
(式中、
Ｒ２は、炭素数７以上の炭化水素基であり、
ａ及びｂは正の整数であり、
ａとｂとの和は、３０〜３００の整数である）
で表される化合物から選択される少なくとも１種である、上記（３）に記載の冷却液組成物。
（８）式（１）の化合物及び式（２）の化合物を含む、上記（７）に記載の冷却液組成物。
（９）ポリオキシエチレン脂肪酸アミドを、組成物１００質量部に対して、０．７５〜１８質量部含有する、上記（７）又は（８）に記載の冷却液組成物。
（１０）上記（１）〜（９）のいずれか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。
（１１）上記（１）〜（９）のいずれかに記載の冷却液組成物を得るための濃縮組成物。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の冷却液組成物は、粘度特性改良剤としての非イオン性界面活性剤を含み、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。
【００１３】
上記非イオン性界面活性剤としては、冷却液組成物の動粘度を所望の範囲とすることが可能であれば特に制限されないが、ポリエチレングリコール鎖を有する化合物を使用することができる。ポリエチレングリコール鎖を有する化合物としては、これらに限定されないが、例えば、ポリエチレングリコール、多価アルコール、例えばプロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール等にエチレンオキシドを付加させたもの等が挙げられる。ポリエチレングリコール鎖にさらに他のアルキレングリコール鎖、例えばプロピレングリコール鎖やブチレングリコール鎖等が結合していてもよい。この結合はブロックでもランダムでもよい。具体的には、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールジ脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油及びポリオキシエチレン脂肪酸アミドが挙げられ、これらの中で、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールジ脂肪酸エステルが好ましく、ポリオキシエチレンジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジ脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール及びポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステルが特に好ましい。これらは、単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。
【００１４】
上記非イオン性界面活性剤としては、冷却液組成物の動粘度を所望の範囲とすることが可能であれば特に制限されないが、エチレングリコール脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル及び脂肪酸アルカノールアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種を使用することができる。
【００１５】
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ず、組成物１００質量部に対して０．１５〜２８質量部であることが好ましく、０．２〜２５質量部であることが特に好ましい。本発明の冷却液組成物において、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。
【００１６】
本発明の冷却液組成物は、動粘度が、２５℃で８．５ｍｍ２／秒以上であり、かつ１００℃で２．０ｍｍ２／秒以下である。
【００１７】
本発明の冷却液組成物は、２５℃における動粘度が８．５ｍｍ２／秒以上、好ましくは８．５〜３０００ｍｍ２／秒、特に好ましくは１０〜２０００ｍｍ２／秒、さらに特に好ましくは１７．５〜１０００ｍｍ２／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３０００ｍｍ２／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８．５ｍｍ２／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。
【００１８】
本発明の冷却液組成物は、１００℃における動粘度が２．０ｍｍ２／秒以下、好ましくは０．３〜２．０ｍｍ２／秒、特に好ましくは０．３〜１．５ｍｍ２／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０．３ｍｍ２／秒である。
【００１９】
本発明の冷却液組成物は、不凍性を有する基剤を含むことが好ましい。基剤の配合量は、組成物１００質量部に対して６２〜９９．７５質量部であることが好ましく、６７〜９７．８５質量部であることが特に好ましい。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
上記アルコール類の配合量は、不凍性を考慮し、組成物１００質量部に対して６．２〜９８．７５質量部であることが好ましく、１５．５〜９８．７５質量部であることが特に好ましい。
【００２７】
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質量部に対して０．６２〜８９．７８質量部であることが好ましく、０．６２〜７４．８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。
【００２８】
本発明の冷却組成物において、上記粘度特性改良剤はポリオキシエチレン脂肪酸アミドであることが好ましい。ポリオキシエチレン脂肪酸アミドとしては、下記式（１）：
【化３】
2014012831.tif 000005
(式中、
Ｒ１は、炭素数７以上の炭化水素基であり、
ｎは、３〜１０の整数である）
で表される化合物及び下記式（２）：
【化４】
2014012831.tif 000006
(式中、
Ｒ２は、炭素数７以上の炭化水素基であり、
ａ及びｂは正の整数であり、
ａとｂとの和は、３０〜３００の整数である）
で表される化合物から選択される少なくとも１種を挙げることができる。
【００２９】
上記式（１）において、Ｒ１で表される炭化水素基は、通常炭素数７以上、好ましくは炭素数１３〜１７である。Ｒ１で表される炭化水素基は、直鎖若しくは分岐した又は飽和若しくは不飽和炭化水素基であってよく、好ましくは直鎖状飽和炭化水素基である。Ｒ１で表される炭化水素基の具体例として、例えば１−メチルヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、イソヘプチル基、１，１，３，３−テトラメチルブチル基、１−メチルヘプチル基、３−メチルヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、１，１，３−トリメチルヘキシル基、１，１，３，３−テトラメチルペンチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、１−メチルウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、硬化牛脂アルキル基、ヤシ油アルキル基が挙げられ、特に硬化牛脂アルキル基が好ましい。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。
【００３０】
上記式（１）において、ｎは、３〜１０、好ましくは４〜７の整数である。
【００３１】
上記式（１）で表される化合物の具体例としては、エソマイドＨＴ／１５（ライオン株式会社製）等の市販品を挙げることができる。
【００３２】
上記式（２）において、Ｒ２で表される炭化水素基は、通常炭素数７以上、好ましくは炭素数７〜２１、更に好ましくは炭素数１７〜２１である。Ｒ２で表される炭化水素基は、直鎖若しくは分岐した又は飽和若しくは不飽和炭化水素基であってよく、好ましくは直鎖状飽和炭化水素基である。Ｒ２で表される炭化水素基の具体例として、例えば１−メチルヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、イソヘプチル基、１，１，３，３−テトラメチルブチル基、１−メチルヘプチル基、３−メチルヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、１，１，３−トリメチルヘキシル基、１，１，３，３−テトラメチルペンチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、１−メチルウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘンエイコシル基、硬化牛脂アルキル基、ヤシ油アルキル基が挙げられ、特にヘプタデシル基が好ましい。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。
【００３３】
上記式（２）において、ａ及びｂは正の整数であり、ａとｂとの和は、３０〜３００、好ましくは５０〜３００の整数である。
【００３４】
上記式（２）で表される化合物の具体例としては、ブラウノンＳＤ−５０（青木油脂工業株式会社製）等の市販品を挙げることができる。
【００３５】
上記式（１）で表される化合物及び上記式（２）で表される化合物は、いずれかを単独で用いてもよく、両者を用いてもよい。その配合量の合計は、低温時及び高温時の冷却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ず、組成物１００質量部に対して０．７５〜１８質量部であることが好ましい。
【００３６】
上記式（１）で表される化合物を単独で用いる場合、その配合量は、低温時に実用的な流動性を確保する観点から、組成物１００質量部に対して０．７５〜１０質量部であることが好ましく、０．８〜６質量部であることが特に好ましい。上記式（２）で表される化合物を単独で用いる場合、その配合量は、組成物１００質量部に対して８〜１８質量部であることが好ましく、１０〜１６質量部であることが特に好ましい。
【００３７】
上記式（１）で表される化合物及び上記式（２）で表される化合物の両者を用いる場合、その配合量の合計は、組成物１００質量部に対して０．８２〜１５質量部であることが好ましく、０．９６〜８質量部であることが特に好ましい。上記式（１）で表される化合物と上記式（２）で表される化合物との配合量の比は、好ましくは２：１〜１０：１、特に好ましくは３：１〜５：１である。特に上記式（１）で表される化合物及び上記式（２）で表される化合物の両者を用いた場合、上記の配合比で用いることにより、冷却組成物の熱特性について相乗効果を期待できる。また熱特性について相乗効果を得る観点から、式（１）で表される化合物と式（２）で表される化合物としては、ＨＬＢ値が高いものと低いものとを組み合わせることが好ましい。式（１）で表される化合物と式（２）で表される化合物のいずれをＨＬＢ値が高いもの及び低いものとして用いてもよい。例えば、式（１）で表される化合物と式（２）で表される化合物のＨＬＢが１６未満であるものと１６以上であるものを組み合わせることが好ましく、１２未満であるものと１６以上であるものを組み合わせることが特に好ましい。
【００３８】
本発明の冷却組成物には、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。
【００３９】
例えば、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。
【００４０】
また、本発明の冷却組成物には、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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およ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１００質量部に対して０．１５〜９９．９質量部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。
【実施例】
【００４３】
実施例１−３及び比較例１−６
［実施例１］
エチレングリコール４７質量部とイオン交換水５０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を２質量部を添加して混合した。得られた混合液に、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル１質量部を添加した後、混合液を８０℃に昇温し、その後３０分攪拌し、撹拌冷却して冷却液組成物を得た。
【００４４】
［実施例２］
エチレングリコール４７質量部の代わりにエチレングリコール２３質量部を使用し、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル１質量部の代わりにポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル２５質量部を使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００４５】
［実施例３］
エチレングリコール４７質量部の代わりにエチレングリコール４７．８質量部を使用し、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル１質量部の代わりにポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール０．２質量部を使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００４６】
［比較例１］
エチレングリコール４７質量部の代わりにエチレングリコール４８質量部を使用し、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステルを使用しなかった以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。比較例１の冷却液組成物は、従来の５０％エチレングリコール冷却液に相当し、暖機性能及び冷却性能を評価する際の基準とした。
【００４７】
［比較例２］
エチレングリコール４７．８質量部とイオン交換水５０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を２質量部を添加して混合した。得られた混合液に、カルボキシビニルポリマー０．２質量部を添加し、室温で溶解させた後、水酸化カリウムで中和して冷却液組成物を得た。比較例２の冷却液組成物は、従来の５０％エチレングリコール冷却液に増粘剤を添加した、暖機性能を向上させた冷却液に相当する。
【００４８】
［比較例３］
ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル１質量部の代わりにポリエチレングリコール１質量部を使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。比較例３の冷却液組成物は、従来の５０％エチレングリコール冷却液に増粘剤を添加した、暖機性能を向上させた冷却液に相当する。
【００４９】
［比較例４］
エチレングリコール及びポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステルを使用せず、イオン交換水５０質量部の代わりにイオン交換水９８質量部を使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。比較例４の冷却液組成物は、水を基剤とした、従来の冷却性能が高い冷却液に相当する。
【００５０】
［比較例５］
エチレングリコール４７質量部の代わりにエチレングリコール４７．９質量部を使用し、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル１質量部の代わりにポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール０．１質量部を使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００５１】
［比較例６］
エチレングリコール４７質量部の代わりにエチレングリコール１８質量部を使用し、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル１質量部の代わりにポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル３０質量部を使用した以外は、実施例１と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００５２】
実施例１−３及び比較例１−６により得られた冷却組成物の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。
【００５３】
＜動粘度の測定＞
冷却組成物の２５℃及び１００℃における動粘度は、ＪＩＳ Ｋ ２２８３又はＡＳＴＭ Ｄ４４５．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）ＪＩＳ Ｋ ２２８３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。
【００５４】
＜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。
【００５５】
＜冷却性能＞
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。
【００５６】
表１に、実施例１−３及び比較例１−６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。
【００５７】
【表１】
2014012831.tif 000007
【００５８】
表１より、実施例１−３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るため、いずれも基準とした比較例１の冷却液組成物より暖機性能が向上しており、かつ冷却性能が維持されていることがわかる。特に実施例２は従来の暖機性能を向上させた比較例２及び３の冷却液組成物よりもさらに暖機性能が向上していることがわかる。
【００５９】
比較例２、３及び６の冷却液組成物は、暖機性能は高いが、高温において動粘度の低下が小さいため冷却性能に劣ることがわかる。一方、比較例４の冷却液組成物は、冷却性能が高いが、低温時の動粘度が低く、暖機性能に劣ることがわかる。
【００６０】
比較例５の冷却液組成物は、非イオン性界面活性剤の含有量が十分でないため、粘度特性改良剤としての効果がみられないことがわかる。
【００６１】
実施例４−１５及び比較例７−１０
［実施例４］
エチレングリコール４７．２質量部とイオン交換水５０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を２質量部を添加して混合した。得られた混合液に、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド（ライオン株式会社製、エソマイドＨＴ／１５）０．８質量部を添加した後、混合液を８０℃に昇温し、その後３０分攪拌し、撹拌冷却して冷却液組成物を得た。
【００６２】
［実施例５］
エチレングリコール４７．１質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドを０．９質量部使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００６３】
［実施例６］
エチレングリコール４６．５質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドを１．５質量部使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００６４】
［実施例７］
エチレングリコール４６質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドを２質量部使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００６５】
［実施例８］
エチレングリコール４５質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドを３質量部使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００６６】
［実施例９］
エチレングリコール４４質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドを４質量部使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００６７】
［実施例１０］
エチレングリコール３８質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドの代わりにポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド（青木油脂工業株式会社製、ブラウノンＳＤ−５０）１０質量部を使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００６８】
［実施例１１］
エチレングリコール３４質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドの代わりにポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド１４質量部を使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００６９】
［実施例１２］
エチレングリコール３２質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドの代わりにポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド１６質量部を使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００７０】
［実施例１３］
エチレングリコール４５．６質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド２質量部及びポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．４質量部をこの順番に添加して混合液を７５℃に昇温した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００７１】
［実施例１４］
エチレングリコール４５．５質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド２質量部及びポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．５質量部をこの順番に添加して混合液を７５℃に昇温した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００７２】
［実施例１５］
エチレングリコール４５．３質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド２質量部及びポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．７質量部をこの順番に添加して混合液を７５℃に昇温した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００７３】
［実施例１６］
エチレングリコール４５質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド２質量部及びポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド１質量部をこの順番に添加して混合液を７５℃に昇温した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００７４】
［実施例１７］
エチレングリコール４６．２質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド１．５質量部及びポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．３質量部をこの順番に添加して混合液を７５℃に昇温した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００７５】
［実施例１８］
エチレングリコール４６．１質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド１．５質量部及びポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．４質量部をこの順番に添加して混合液を７５℃に昇温した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００７６】
［実施例１９］
エチレングリコール４６質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド１．５質量部及びポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．５質量部をこの順番に添加して混合液を７５℃に昇温した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００７７】
［実施例２０］
エチレングリコール４５．８質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド１．５質量部及びポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．７質量部をこの順番に添加して混合液を７５℃に昇温した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００７８】
［実施例２１］
エチレングリコール４６．９質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド０．９質量部及びポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．２質量部をこの順番に添加して混合液を７５℃に昇温した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００７９】
［実施例２２］
エチレングリコール４６．８質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド０．９質量部及びポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．３質量部をこの順番に添加して混合液を７５℃に昇温した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００８０】
［比較例７］
エチレングリコール４７．３質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドを０．７質量部使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００８１】
［比較例８］
エチレングリコール２８質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドの代わりにポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド２０質量部を使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００８２】
［比較例９］
エチレングリコール４７．５質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドの代わりにポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．５質量部を使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００８３】
［比較例１０］
エチレングリコール４７．７質量部を使用し、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドの代わりにポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．３質量部を使用した以外は、実施例４と同様の方法で冷却液組成物を得た。
【００８４】
実施例４−２２及び比較例１、７−１０により得られた冷却組成物の２５℃及び１００℃における動粘度、及び熱特性（暖機性能及び冷却性能）を上述した方法により評価した。
【００８５】
表１に、実施例４−２２及び比較例１、７−１０の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。
【００８６】
【表２】
2014012831.tif 000008
【００８７】
表２より、実施例４−２２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るため、いずれも基準とした比較例１の冷却液組成物より暖機性能が向上しており、かつ冷却性能が維持されていることがわかる。
【００８８】
比較例１および比較例９を比較することにより、式（２）の化合物に該当するポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．５質量部を単独で使用した場合には、冷却液組成物の低温時における動粘度の向上効果が得られず（３ｍｍ２／ｓに維持されたまま）、暖熱性能が向上しないことがわかる。しかしながら、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミド１．５質量部を含む実施例６の冷却液組成物は、低温時の動粘度４４ｍｍ２／ｓであり、暖熱性能が０．９であるのに対し、これにポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミド０．５質量部を添加した実施例１９の冷却液組成物は、低温時の動粘度５２ｍｍ２／ｓと動粘度が予想以上に上昇し、暖熱性能が０．８とさらに向上した。よって、ポリオキシエチレン（５）硬化牛脂アミドとポリオキシエチレン（５０）ステアリン酸アミドとを併用することにより、予想以上に低温時の動粘度が上昇し、相乗効果が得られることがわかった。このことは実施例２２の冷却液組成物においても同様である（実施例５及び比較例１、１０参照）。
【００８９】
比較例７の冷却液組成物は、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドの含有量が十分でないため、粘度特性改良剤としての効果がみられないことがわかる。比較例８の冷却液組成物は、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドの含有量が多く、高温において動粘度の低下が小さいため冷却性能に劣ることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
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。
【図１】
2014012831.tif 000011