(57)【要約】【課題】内燃機関の燃費を向上させることができる粘度特性改良剤、及び該粘度特性改良剤を含有する冷却液用添加剤組成物を提供する。【解決手段】［１］下記式（１）で表される化合物（Ａ）、及び下記式（２）で表される化合物（Ｂ）からなる粘度特性改良剤、並びに［２］それを含有する冷却液用添加剤組成物である。2019089927.tif 000009［式中、Ｒ１は炭素数１２〜２４のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ２はエチレン基又はプロピレン基を示し、ｍは１〜１５であり、Ｍは陽イオン又は水素原子を示す。］  Ｒ３−ＣＯＯＭ      （２）［式中、Ｒ３は直鎖又は分岐鎖の炭素数６〜２２の炭化水素基を示し、Ｍは陽イオン又は水素原子を示す。］【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表される化合物（Ａ）、及び下記式（２）で表される化合物（Ｂ）からなる粘度特性改良剤。
【化１】
2019089927.tif 000008
［式中、Ｒ１は直鎖又は分岐鎖の炭素数１２以上２４以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ２はエチレン基又はプロピレン基を示し、ｍはＲ２Ｏの平均付加モル数を示し１以上１５以下であり、Ｍは陽イオン又は水素原子を示す。］
Ｒ３−ＣＯＯＭ      （２）
［式中、Ｒ３は直鎖又は分岐鎖の炭素数６以上２２以下の炭化水素基を示し、Ｍは陽イオン又は水素原子を示す。］
【請求項２】
化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の質量比［（Ａ）／（Ｂ）］が０．１以上２０以下である、請求項１に記載の粘度特性改良剤。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の粘度特性改良剤を含有する冷却液用添加剤組成物。
【請求項４】
さらに水を含有する、請求項３に記載の冷却液用添加剤組成物。
【請求項５】
さらに化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）以外のアルカリ金属塩及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる１種以上を含有する、請求項３又は４に記載の冷却液用添加剤組成物。
【請求項６】
少なくとも、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）を配合してなる、請求項３〜５のいずれかに記載の冷却液用添加剤組成物。
【請求項７】
冷却液が内燃機関用冷却液である、請求項３〜６のいずれかに記載の冷却液用添加剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃費を向上させることができる粘度特性改良剤、及び該粘度特性改良剤を含有する冷却液用添加剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の内燃機関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高いため好ましい。しかし、真水は摂氏０℃以下になると凍結する。そこで、冷却液の不凍性を向上させるために、エチレングリコール等のグリコール類をベースにして、必要な凍結温度を得るように水で希釈し、更に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防止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するという問題があった。このため、従来の粘度特性改良技術においては、一般に、低温時の流動性を向上させるための低粘度化が行われてきた。
ところが、低粘度化を行うと、冷却液とシリンダーボア壁との温度境界層が薄くなり、また対流が起こりやすくなるため、冷却液がシリンダー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。
【０００３】
前記問題を解決する技術として、例えば特許文献１には、特定の範囲の動粘度を有する内燃機関用冷却液組成物、及びこれを用いた内燃機関の運転方法が開示されており、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できるとされている。
特許文献２には、粘度特性改良剤、アルカリ金属塩等のアルカリ金属化合物、及び基剤を含有する冷却液組成物であって、粘度特性改良剤が、特定のアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル又はその塩であり、基剤が、エチレングリコール等のアルコール類、水からなり、動粘度が特定の範囲にある、冷却液組成物が開示されている。
特許文献３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が開示されており、曇点を有する界面活性剤を所定の割合で含有することにより、高い冷却性能と不凍性とを有する冷却液組成物が得られるとされている。
特許文献４〜６には、アルキルエーテルの１種〜３種と、水及び／又は水溶性有機溶剤を含有する冷却液組成物が開示されており、エンジン運転直後における冷却液の動粘度をより高くすることにより、冷却損失を低減し速やかにエンジンを最適温度まで上昇させることができ、また、定常運転時の動粘度をより低くすることにより、装置の運転をより円滑化させることができるとされている。
特許文献７には、粘度特性改良剤としての非イオン性界面活性剤と基剤を含有し、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が開示されている。
前記のように、従来技術において、冷却液の添加剤として各種の粘度特性改良剤が用いられてきたが、内燃機関の燃費を向上させるためには、さらに、高温時の粘度上昇が小さく高温時の冷却能力を維持したまま、低温時に増粘し冷却損失を低減させて低温時の暖機性を向上させる必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１８３１６１号
【特許文献２】特開２０１６−１２４９３１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７０２５６号公報
【特許文献４】特開２０１４−１８９７３６号公報
【特許文献５】特開２０１４−１８９７３７号公報
【特許文献６】特開２０１５−７４６６９号公報
【特許文献７】特開２０１４−１２８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、内燃機関の燃費を向上させることができる粘度特性改良剤、及び該粘度特性改良剤を含有する冷却液用添加剤組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、特定のアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル又はその塩と、特定の炭化水素基を有するモノカルボン酸又はその塩とを組み合わせて冷却液に添加することにより、（１）冷却液のせん断粘度を好適な範囲に調整でき、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ること、（２）従来の粘度特性改良剤を用いた場合と比較して低温において結晶析出及び／又はゲル化しにくい性質を冷却液に付与することが可能となること、また、（３）極低温時の粘度を低減し、冷却液循環ポンプの負荷を低減できること、その結果、内燃機関の燃費を大きく向上できることを見出した。
【０００７】
すなわち、本発明は以下の［１］及び［２］を提供する。
［１］下記式（１）で表される化合物（Ａ）、及び下記式（２）で表される化合物（Ｂ）からなる粘度特性改良剤。
【０００８】
【化１】
2019089927.tif 000002
【０００９】
［式中、Ｒ１は直鎖又は分岐鎖の炭素数１２以上２４以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ２はエチレン基又はプロピレン基を示し、ｍはＲ２Ｏの平均付加モル数を示し１以上１５以下であり、Ｍは陽イオン又は水素原子を示す。］
Ｒ３−ＣＯＯＭ      （２）
［式中、Ｒ３は直鎖又は分岐鎖の炭素数６以上２２以下の炭化水素基を示し、Ｍは陽イオン又は水素原子を示す。］
［２］前記［１］に記載の粘度特性改良剤を含有する冷却液用添加剤組成物。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、内燃機関の燃費を向上させることができる粘度特性改良剤、及び該粘度特性改良剤を含有する冷却液用添加剤組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［粘度特性改良剤］
本発明の粘度特性改良剤は、下記式（１）で表される化合物（Ａ）（以下、単に「化合物（Ａ）」ともいう）、及び下記式（２）で表される化合物（Ｂ）（以下、単に「化合物（Ｂ）」ともいう）からなる。
【００１２】
【化２】
2019089927.tif 000003
【００１３】
［式中、Ｒ１は直鎖又は分岐鎖の炭素数１２以上２４以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ２はエチレン基又はプロピレン基を示し、ｍはＲ２Ｏの平均付加モル数を示し１以上１５以下であり、Ｍは陽イオン又は水素原子を示す。］
Ｒ３−ＣＯＯＭ      （２）
［式中、Ｒ３は直鎖又は分岐鎖の炭素数６以上２２以下の炭化水素基を示し、Ｍは陽イオン又は水素原子を示す。］
【００１４】
なお、本願明細書において、「粘度特性改良剤」、「冷却液用添加剤組成物」、「冷却液」、「冷却液組成物」、及び「濃縮冷却液組成物」の用語の意義は以下のとおりである。
・粘度特性改良剤：冷却液組成物に添加することによって、冷却液組成物の粘度−温度曲線に変曲点を２以上発現させる化合物。
・冷却液用添加剤組成物：冷却液用の粘度特性改良剤を含有する組成物。
・冷却液：水等の冷却すべき対象物の温度を下げるために使用される液状の媒体。
・冷却液組成物：冷却液にグリコール類、各種の添加剤を添加した組成物。
・濃縮冷却液組成物：各種添加剤や媒体を含有する冷却液組成物の濃縮物。そのままでも冷却液として使用可能であるが、水と混合、希釈して冷却液を作るために使用される組成物。
【００１５】
本発明によれば、粘度特性改良剤を冷却液又は冷却液組成物に添加することによって、極低温時、低温時及び高温時において好適なせん断粘度を有する冷却液又は冷却液組成物を調製することができる。なお、本発明において、極低温とは−３０℃程度を意味し、低温とは２５℃程度を意味するが、極低温時及び低温時を総称して、以下、単に「低温時」ともいう。また、高温とは１００℃程度を意味する。
本発明に係る粘度特性改良剤における効果の作用メカニズムの詳細は定かではないが、以下のように考えられる。すなわち、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）からなる粘度特性改良剤を冷却液に添加すると、（ｉ）冷却液組成物中で化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）が配向して存在するため、又は（ii）冷却液基剤と複合体を形成することで、冷却液中にある種の構造体を形成し、温度変化によって構造体を変化させることができるため、冷却液の粘度特性を改良することができると考えられる。
【００１６】
＜化合物（Ａ）＞
化合物（Ａ）は、下記式（１）で表される、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸エステル又はこれらの塩である。
なお、化合物（Ａ）は、式（１）で表される、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸エステル、及びポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸エステル塩のいずれか１種を含有していればよく、２種以上を含有していてもよい。
【００１７】
【化３】
2019089927.tif 000004
【００１８】
［式中、Ｒ１は直鎖又は分岐鎖の炭素数１２以上２４以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ２はエチレン基又はプロピレン基を示し、ｍはＲ２Ｏの平均付加モル数を示し１以上１５以下であり、Ｍは陽イオン又は水素原子を示す。］
【００１９】
式（１）におけるＲ１であるアルキル基又はアルケニル基は、直鎖でも分岐鎖であってもよいが、低温時のせん断粘度を高くし、高温時のせん断粘度を低くして、内燃機関の燃費を向上させる観点から、直鎖であることが好ましい。
アルキル基及びアルケニル基の炭素数は、上記と同様の観点から、１２以上であり、好ましくは１６以上、より好ましくは１８以上、更に好ましくは２０以上であり、そして、２４以下であり、好ましくは２２以下である。すなわち、アルキル基及びアルケニル基の炭素数は、好ましくは１６以上２２以下、より好ましくは１８以上２２以下、更に好ましくは２０以上２２以下である。
Ｒ１の具体例としては、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、マルガリル基、イソステアリル基、２−ヘプチルウンデシル基、ステアリル基、アラキジル基、ベヘニル基、リグノセリル基等のアルキル基；オレイル基等のアルケニル基が挙げられ、上記と同様の観点から、パルミチル基、ステアリル基、ベヘニル基が好ましく、ベヘニル基がより好ましい。
【００２０】
式（１）におけるＲ２Ｏは、エチレンオキシ基又はプロピレンオキシ基であり、低温時及び高温時において好適なせん断粘度とし、内燃機関の燃費を向上させる観点から、エチレンオキシ基が好ましい。
ｍは、Ｒ２Ｏの平均付加モル数を示し、低温時及び高温時において好適なせん断粘度とし、内燃機関の燃費を向上させる観点から、１以上であり、好ましくは２以上であり、そして１５以下であり、好ましくは８以下、より好ましくは７以下、更に好ましくは６以下、より更に好ましくは５以下、より更に好ましくは４以下である。すなわち、ｍは１以上１５以下であり、好ましくは１以上８以下、より好ましくは１以上７以下、更に好ましくは１以上５以下、より更に好ましくは２以上５以下、より更に好ましくは２以上４以下である。
【００２１】
式（１）におけるＭは、陽イオン又は水素原子を示す。
Ｍが陽イオンである場合、式（１）で表される化合物は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩又はポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸塩となる。この場合、式（１）で表される化合物は、厳密には以下の式（１−１）で表される。
【００２２】
【化４】
2019089927.tif 000005
【００２３】
式（１−１）中のＲ１、Ｒ２、ｍは、式（１）中のＲ１、Ｒ２、ｍと同義であり、好ましい範囲も同様である。Ｍ＋は陽イオンを示す。
【００２４】
Ｍである陽イオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、及びトリエタノールアンモニウムイオン等のアルカノールアンモニウムイオン等が挙げられる。これらの中では、低温時及び高温時において好適なせん断粘度とし、内燃機関の燃費を向上させる観点から、Ｍは、好ましくはアルカリ金属イオン及びアルカノールアンモニウムイオン、より好ましくはアルカリ金属イオン、更に好ましくはナトリウムイオン（Ｎａ＋）及びカリウムイオン（Ｋ＋）から選ばれる１種以上であり、より更に好ましくはナトリウムイオン（Ｎａ＋）である。
なお、Ｍが二価以上の陽イオンの場合には、−ＳＯ３−の陰イオンと対イオンとなるように存在すればよく、例えば、二価の陽イオンであれば、−ＳＯ３−の量に対して、１／２量が存在すればよい。
【００２５】
式（１）におけるＭが水素原子である場合、式（１）で表される化合物は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル又はポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸エステルとなる。
【００２６】
本発明の一実施形態において、Ｒ１が直鎖の炭素数１８以上２２以下のアルキル基であり、Ｒ２Ｏがエチレンオキシ基であり、ｍが１以上８以下であり、Ｍがナトリウムイオン又はカリウムイオンである化合物（Ａ）を用いることが好ましい。
また、Ｒ１が、直鎖の炭素数２０以上２２以下のアルキル基であり、Ｒ２Ｏがエチレンオキシ基であり、ｍが２以上７以下であり、Ｍがナトリウムイオン又はカリウムイオンである化合物（Ａ）を用いることがより好ましく、Ｒ１が、直鎖の炭素数２０以上２２以下のアルキル基であり、Ｒ２Ｏがエチレンオキシ基であり、ｍが３以上６以下であり、Ｍがナトリウムイオン又はカリウムイオンである化合物（Ａ）を用いることが更に好ましい。
化合物（Ａ）の具体例としては、Ｃ１８Ｈ３７Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）３−ＳＯ３Ｎａ、Ｃ１８Ｈ３７Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）３−ＳＯ３Ｋ、Ｃ２２Ｈ４５Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）４−ＳＯ３Ｎａ、及びＣ２２Ｈ４５Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）４−ＳＯ３Ｋから選ばれる１種以上が好適に挙げられる。
化合物（Ａ）は、単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００２７】
＜化合物（Ｂ）＞
化合物（Ｂ）は、下記式（２）で表される脂肪酸又はその塩である。
Ｒ３−ＣＯＯＭ      （２）
［式中、Ｒ３は直鎖又は分岐鎖の炭素数６以上２２以下の炭化水素基を示し、Ｍは陽イオン又は水素原子を示す。］
なお、化合物（Ｂ）は、式（２）で表されるモノカルボン酸及びその塩のいずれか１種を含有していればよく、２種以上を含有していてもよい。
【００２８】
式（２）で表されるモノカルボン酸は、飽和、不飽和、直鎖、分岐鎖の何れの脂肪族モノカルボン酸、脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸でもよい。例えば、ヘプタン酸、オクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、エイコサン酸、ベヘン酸等の飽和脂肪酸、オクテン酸、デセン酸、ドデセン酸、テトラデセン酸、ヘキサデセン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不飽和脂肪酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロヘプタンカルボン酸、メチルシクロヘキサンカルボン酸等の脂環族カルボン酸、安息香酸、ｐ−トルイル酸、ｐ−tert−ブチル安息香酸等の芳香族カルボン酸が挙げられる。
脂肪酸の市販品としては、花王株式会社製の「ルナック」シリーズが挙げられる。
式（２）におけるＭの具体例、好適例は、式（１）におけるＭと同じであるので、その記載を省略する。
【００２９】
前記式（２）中、Ｍが陽イオンの時、式（２）で表される化合物は、厳密には以下の式（２−１）で表される。
Ｒ３−ＣＯＯ−Ｍ＋      （２−１）
式（２−１）中、Ｒ３は、式（２）中のＲ３と同義であり、好ましい範囲も同様である。Ｍ＋は陽イオンを示す。
前記式（２）中、Ｍが水素原子である場合、式（２）で表される化合物は酸となる。
【００３０】
本発明の一実施形態において、Ｒ３が直鎖の炭素数６以上２２以下のアルキル基、好ましくは直鎖の炭素数８以上２０以下のアルキル基、より好ましくは直鎖の炭素数８以上１８以下のアルキル基であり、Ｍがナトリウムイオン又はカリウムイオンである化合物（Ｂ）を用いることがより好ましい。
化合物（Ｂ）の具体例としては、安息香酸、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、Ｃ７Ｈ１５−ＣＯＯＨ、Ｃ７Ｈ１５−ＣＯＯＮａ、Ｃ７Ｈ１５−ＣＯＯＫ、Ｃ９Ｈ１９−ＣＯＯＨ、Ｃ９Ｈ１９−ＣＯＯＮａ、Ｃ９Ｈ１９−ＣＯＯＫ、Ｃ１１Ｈ２３−ＣＯＯＨ、Ｃ１１Ｈ２３−ＣＯＯＮａ、Ｃ１１Ｈ２３−ＣＯＯＫ、Ｃ１３Ｈ２７−ＣＯＯＨ、Ｃ１３Ｈ２７−ＣＯＯＮａ、Ｃ１３Ｈ２７−ＣＯＯＫ、Ｃ１５Ｈ３１−ＣＯＯＨ、Ｃ１５Ｈ３１−ＣＯＯＮａ、Ｃ１５Ｈ３１−ＣＯＯＫ、Ｃ１７Ｈ３５−ＣＯＯＨ、Ｃ１７Ｈ３５−ＣＯＯＮａ、Ｃ１７Ｈ３５−ＣＯＯＫ、Ｃ１９Ｈ３９−ＣＯＯＨ、Ｃ１９Ｈ３９−ＣＯＯＮａ、Ｃ１９Ｈ３９−ＣＯＯＫ、Ｃ２１Ｈ４３−ＣＯＯＨ、Ｃ２１Ｈ４３−ＣＯＯＮａ、Ｃ２１Ｈ４３−ＣＯＯＫ、Ｃ１７Ｈ３３−ＣＯＯＨ、Ｃ１７Ｈ３３−ＣＯＯＮａ、及びＣ１７Ｈ３３−ＣＯＯＫから選ばれる１種以上が好適に挙げられる。これらの中では、安息香酸、オクタン酸、デカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、ベヘン酸、それらのナトリウム塩及びカリウム塩から選ばれる１種以上がより好ましい。
化合物（Ｂ）は、単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００３１】
本発明の粘度特性改良剤における、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の質量比［（Ａ）／（Ｂ）］は、低温時及び高温時において好適なせん断粘度とし、内燃機関の燃費を向上させる観点から、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上、更に好ましくは０．３以上、より更に好ましくは０．４以上であり、そして、好ましくは２０以下、より好ましくは１５以下、更に好ましくは１０以下、より更に好ましくは６以下である。
【００３２】
［冷却液用添加剤組成物］
本発明の冷却液用添加剤組成物は、本発明の粘度特性改良剤を含有する。
本発明の冷却液用添加剤組成物は、少なくとも、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）を含有しておればよく、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）からなる粘度特性改良剤を添加するだけでなく、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）を別々に配合して調製することもできる。
本発明の冷却液用添加剤組成物における、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の質量比［（Ａ）／（Ｂ）］は、本発明の粘度特性改良剤と同様に、低温時及び高温時において好適なせん断粘度とし、内燃機関の燃費を向上させる観点から、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上、更に好ましくは０．３以上、より更に好ましくは０．４以上であり、そして、好ましくは２０以下、より好ましくは１５以下、更に好ましくは１０以下、より更に好ましくは６以下である。
本発明の冷却液用添加剤組成物において、含有させる各種の粘度特性改良剤は、単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
また、本発明の冷却液用添加剤組成物は、冷却液に不凍性や防食性等の各種効果を与える添加剤を含有することが好ましい。
本発明の冷却液用添加剤組成物は、冷却液を調製する際の作業性の観点から、さらに水を含有することが好ましい。水としては、特に限定されず、イオン交換水、逆浸透膜処理水（ＲＯ水）、蒸留水、純水、超純水等を用いることができる。これらの中では、入手容易性の観点、並びに長期保管時及び冷却液としての使用時における硬度成分の析出抑制の観点から、イオン交換水が好ましい。
【００３３】
本発明の冷却液用添加剤組成物は、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）以外のアルカリ金属塩及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる１種以上（以下、「（Ｃ）成分」ともいう）を更に含有することができる。
「前記化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）以外のアルカリ金属塩」とは、アルカリ金属塩のうち、化合物（Ａ）又は化合物（Ｂ）に該当するものは除くという意味である。
なお、（Ｃ）成分は、予め、化合物（Ａ）及び／又は化合物（Ｂ）と混合して用いてもよく、その場合、式（１）で表される化合物（Ａ）及び／又は式（２）で表される化合物（Ｂ）に、アルカリ金属水酸化物を、中和当量を超えて過剰量添加した態様で用いてもよい。
アルカリ金属塩及びアルカリ金属水酸化物に含まれるアルカリ金属は、低温時及び高温時において好適なせん断粘度とし、内燃機関の燃費を向上させる観点から、好ましくはリチウム、ナトリウム、及びカリウムから選ばれる１種以上であり、より好ましくはナトリウム及びカリウムから選ばれる１種以上であり、更に好ましくはカリウムである。
【００３４】
化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）以外のアルカリ金属塩としては、無機酸又は有機酸のアルカリ金属塩、及びトリアゾール又はチアゾールのアルカリ金属塩から選ばれる１種以上が好適に挙げられる。
無機酸のアルカリ金属塩としては、亜硝酸、硝酸、モリブテン酸、次亜塩素酸、硫酸、炭酸、塩酸、リン酸、ケイ酸、ホウ酸のアルカリ金属塩等が挙げられる。
有機酸のアルカリ金属塩としては、ペンタン酸、ヘキサン酸等の脂肪族モノカルボン酸のアルカリ金属塩；アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、クエン酸等の脂肪族多価カルボン酸のアルカリ金属塩等が挙げられる。
トリアゾールやチアゾールのアルカリ金属塩としては、ベンゾトリアゾールのアルカリ金属塩等が挙げられる。
【００３５】
上記のアルカリ金属塩の中では、低温時及び高温時の冷却液組成物のせん断粘度を好適な範囲とし、内燃機関の燃費を向上させる観点から、好ましくは脂肪族多価カルボン酸のアルカリ金属塩であり、より好ましくはセバシン酸のアルカリ金属塩、更に好ましくは、セバシン酸ジカリウム塩である。
本発明の冷却液用添加剤組成物に用いられるアルカリ金属水酸化物としては、特に限定されず、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化カリウムから選ばれる１種以上が好適に挙げられる。上記のアルカリ金属水酸化物の中では、低温時及び高温時の冷却液組成物のせん断粘度を好適な範囲とし、内燃機関の燃費を向上させる観点、及び水を含有する際の保存安定性の観点から、水酸化カリウムが好ましい。
本発明の冷却液用添加剤組成物は、化合物（Ａ）、化合物（Ｂ）、及びその他の成分を混合し、必要に応じ加熱、攪拌することにより得ることができる。各成分を配合する順序は特に制限されない。
【００３６】
（各成分の含有量）
本発明の冷却液用添加剤組成物における化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）の合計含有量は、低温時及び高温時の冷却液組成物のせん断粘度を好適な範囲とし、内燃機関の燃費を向上させる観点から、冷却液用添加剤組成物中に、好ましくは１質量％以上であり、輸送効率及び貯蔵効率の観点から、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上、より更に好ましくは１００質量％である。また、冷却液として調製する際の作業性の観点から、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）の合計含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下、より更に好ましくは２０質量％以下である。
化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）は、冷却液として好適なせん断粘度を得る観点から、両者が混合して均一溶解又は均一分散した一つの形態になっていることが好ましいが、個別に又は複数種の比率に予め混合したものを調製し、所望のせん断粘度になる質量比で冷却液に添加してもよい。
本発明の冷却液用添加剤組成物における水の含有量は、冷却液に調製する際の作業性の観点から、冷却液用添加剤組成物中に、好ましくは１質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上、より更に好ましくは７５質量％以上であり、輸送効率及び貯蔵効率の観点から、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下、更に好ましくは５０質量％以下、より更に好ましくは２０質量％以下である。
【００３７】
化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）以外のアルカリ金属塩及び／又はアルカリ金属水酸化物の含有量は、用いる粘度特性改良剤との組み合わせにおいて、低温時及び高温時の冷却液組成物のせん断粘度を好適な範囲とし、内燃機関の燃費を向上させる観点、及び水を含有する際の保存安定性の観点から、冷却液用添加剤組成物中に、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０２質量％以上、更に好ましくは０．０５質量％以上、より更に好ましくは０．１質量％以上であり、そして、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下、更に好ましくは０．４質量％以下、より更に好ましくは０．３質量％以下である。
また、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）以外のアルカリ金属塩及び／又はアルカリ金属水酸化物を含有することにより、冷却液用添加剤組成物のｐＨを調整することができ、水を含有する際の保存安定性の観点から、２５℃におけるｐＨは、好ましくは８以上、より好ましくは９以上であり、そして、好ましくは１１以下、より好ましくは１０以下である。
【００３８】
本発明の冷却液用添加剤組成物は、上述したように粘度特性改良剤の成分として化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）を含むことにより、冷却液のせん断粘度を好適な範囲とし、内燃機関の燃費を向上させることが可能となる。
２５℃におけるせん断粘度を高くしたい場合には、粘度特性改良剤の含有量を増加させる方法、アルカリ金属塩及び／又はアルカリ金属水酸化物の含有量を調整する方法等により達成することができ、また１００℃におけるせん断粘度を低くしたい場合には、粘度特性改良剤の含有量を減少させる方法、アルカリ金属塩及び／又はアルカリ金属水酸化物の含有量を調整する方法等により達成することができる。
【００３９】
（防錆剤等）
本発明の冷却液用添加剤組成物には、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、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）以外の少なくとも１種以上の防錆剤を冷却液の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、リン酸及びその塩、脂肪族カルボン酸及びその塩、芳香族カルボン酸及びその塩、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、及びアミン塩から選ばれる１種又は２種以上の混合物が挙げられる。防錆剤の含有量は、冷却液用添加剤組成物中の化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）の合計質量１００質量部に対して、好ましくは０質量部以上、より好ましくは１０質量部以上、更に好ましくは２０質量部以上、より更に好ましくは２５質量部以上であり、そして、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下、更に好ましくは５０質量部以下、より更に好ましくは４０質量部以下である。
【００４０】
本発明の冷却液用添加剤組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、更にその他の添加剤を配合することができる。その他の添加剤としては、例えば、増粘剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、着色剤、苦味剤等が挙げられる。
増粘剤としては、高分子多糖類や水溶性樹脂等が好ましい。高分子多糖類としては、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、キサンタンガム等が挙げられ、水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、アラビアゴム等が挙げられる。
消泡剤としては、シリコーン系又はポリエーテル系のもの等が挙げられる。
前記その他の添加剤の合計配合量は、冷却液用添加剤組成物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。
【００４１】
本発明の冷却液用添加剤組成物は、車両、船舶、航空機、発電機、冷暖房システムの内燃機関及び電池スタック等の冷却液に用いることができる。これらの中では、内燃機関用の冷却液に用いることが好ましい。
ここで、内燃機関とは、燃料をシリンダー内で燃焼させ、燃焼ガスを直接作動流体として用いて、その熱エネルギーによって仕事をする原動機であり、容積型のピストンエンジンやロータリーエンジン、速度型のガスタービンエンジンやジェットエンジン等が挙げられる。これらの中では、自動車のピストンエンジンやロータリーエンジン用であることが好ましい。
【００４２】
［冷却液、冷却液組成物］
本発明の冷却液用添加剤組成物の冷却液への添加量は、低温時及び高温時の冷却液組成物のせん断粘度を好適な範囲とし、内燃機関の燃費を向上させる観点から、冷却液組成物１００質量部に対し、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）の合計量が、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０２質量％以上、更に好ましくは０．０３質量％以上、より更に好ましくは０．０５質量％以上、より更に好ましくは０．１５質量％以上、より更に好ましくは０．２５質量％以上であり、そして、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは８質量％以下、更に好ましくは５質量％以下である。
【００４３】
本発明の冷却液用添加剤組成物を含有する冷却液は、低温時の冷却損失を抑制する観点から、−３０℃におけるせん断粘度は、好ましくは１５０ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは１８０ｍＰａ・ｓ以上、更に好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以上、より更に好ましくは２２０ｍＰａ・ｓ以上であり、内燃機関冷却用のウォーターポンプへの負荷を低減し、内燃機関の燃費悪化を抑制する観点から、好ましくは５００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは４８０ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは４６０ｍＰａ・ｓ以下、より更に好ましくは４４０ｍＰａ・ｓ以下である。
冷却液の２５℃におけるせん断粘度は、上記と同様の観点から、好ましくは２０ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは３０ｍＰａ・ｓ以上、更に好ましくは３５ｍＰａ・ｓ以上、より更に好ましくは４０ｍＰａ・ｓ以上であり、そして、好ましくは１８０ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１６０ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは１４０ｍＰａ・ｓ以下、より更に好ましくは１２０ｍＰａ・ｓ以下である。
本発明の冷却液用添加剤組成物を含有する冷却液は、高温時の冷却能力が維持され、オーバーヒートを防ぐ観点から、１００℃におけるせん断粘度は、好ましくは０．２ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは０．４ｍＰａ・ｓ以上、更に好ましくは０．６ｍＰａ・ｓ以上であり、そして、好ましくは２．０ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１．８ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは１．６ｍＰａ・ｓ以下、より更に好ましくは１．４ｍＰａ・ｓ以下である。
【００４４】
内燃機関用冷却液に用いられる基剤は、一価アルコール、二価アルコール、三価アルコール等のアルコール及びグリコールモノアルキルエーテルから選ばれる少なくとも１種のアルコール類及び／又は水からなる。
内燃機関用冷却液は、不凍性を有する基剤を含むことが好ましいが、不凍性が必要とされない場合には、基剤は水単独であってもよい。
【００４５】
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、オクタノール等の好ましくは炭素数１〜８、より好ましくは１〜３の一価アルコールが挙げられ、これらの中から選ばれる１種又は２種以上の混合物が挙げられる。
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等の好ましくは炭素数２〜８、より好ましくは２〜３の二価アルコールが挙げられ、これらの中から選ばれる１種又は２種以上の混合物が挙げられる。
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等の好ましくは炭素数３〜６、より好ましくは３の三価アルコールが挙げられ、これらの中から選ばれる１種又は２種以上の混合物が挙げられる。
【００４６】
グリコールモノアルキルエーテルのアルキル基の炭素数は１〜４が好ましく、１〜２がより好ましく、グリコールの炭素数は２〜６が好ましく、２がより好ましい。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等が挙げられ、これらの中から選ばれる１種又は２種以上の混合物が挙げられる。
前記基剤の中でも、取り扱い性、価格、入手容易性の観点から、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、及び水から選ばれる１種又は２種以上が好ましく、エチレングリコールと水とを含むことがより好ましい。
前記基剤として用いる水としてはイオン交換水が好ましい。
【００４７】
（配合組成）
冷却液、特に内燃機関用冷却液１００質量部中、基剤の含有量は、冷却液として機能させる観点から、好ましくは５０質量部以上、より好ましくは７５質量部以上、更に好ましくは８０質量部以上、より更に好ましくは９０質量部以上である。
冷却液、特に内燃機関用冷却液１００質量部中、前記アルコール類、好ましくはエチレングリコールの含有量は、不凍性の観点から、好ましくは１〜９９．８５質量部、より好ましくは１０〜９５質量部、更に好ましくは２５〜８９質量部、より更に好ましくは２５〜７４質量部である。
冷却液、特に内燃機関用冷却液１００質量部中、水の含有量は、好ましくは０．１〜９９．８５質量部、より好ましくは０．３〜９５質量部、更に好ましくは１０〜７４質量部、より更に好ましくは２５〜７４質量部である。
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質量割合は、引火点を発生することを回避する観点から、好ましくは２０：８０〜９０：１０（水：アルコール類）、より好ましくは４０：６０〜７５：２５である。
冷却液、特に内燃機関用冷却液は、基剤、本発明の粘度特性改良剤、必要により防錆剤、並びに必要により防錆剤以外のその他の添加剤を混合して得られるものが好ましい。その他の添加剤としては、ｐＨ調整剤、消泡剤、着色剤等が挙げられ、動粘度等に影響を与えない範囲で適宜添加することができる。冷却液、特に内燃機関用冷却液は、各成分を混合後、好ましくは６０℃以上、より好ましくは８０℃以上、そして、好ましくは１００℃以下に、加熱し、必要に応じ攪拌し、溶解させた後、室温（２０℃）まで、冷却することで得られるものであることがより好ましい。
【実施例】
【００４８】
以下の合成例、実施例、比較例、及び応用例において、特記しない限り「％」は「質量％」を意味する。
合成例１（化合物（Ａ）の合成）
１−ドコサノール（東京化成工業株式会社製）のエトキシレート（エチレンオキシド平均付加モル数４．０）を反応温度１１０℃でスルファミン酸（スルファミン酸／エトキシレートのモル比：１．１０）で硫酸化反応を行った。
得られたポリオキシエチレンベヘニルエーテル硫酸化物２５６ｇを４８％水酸化ナトリウム水溶液で中和後、窒素流入下８０℃で加熱し、脱アンモニアを行い、水でポリオキシエチレンベヘニルエーテル硫酸ナトリウム塩濃度が１３質量％になるように調整し、ポリオキシエチレンベヘニルエーテル硫酸ナトリウム塩（Ｃ２２Ｈ４５Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）４−ＳＯ３Ｎａ：化合物（Ａ））を合成した。
【００４９】
実施例１〜９、比較例１〜２（冷却液用添加剤組成物１〜１１の製造）
化合物（Ａ）及び（Ｂ）からなる粘度特性改良剤とイオン交換水を表１に示す有効分になるように配合し、冷却液用添加剤組成物１〜１１を製造した。
化合物（Ｂ−１）：花王株式会社製、ルナック８−９８、オクタン酸９８％
化合物（Ｂ−２）：花王株式会社製、ルナック１０−９８、デカン酸９８％
化合物（Ｂ−３）：花王株式会社製、ルナックＰ−９５、ヘキサデカン酸９６％
化合物（Ｂ−４）：花王株式会社製、ルナックＳ−９８、オクタデカン酸９７％
化合物（Ｂ−５）：ベヘン酸（東京化成工業株式会社製）
化合物（Ｂ−６）：オレイン酸ナトリウム（ナカライテスク株式会社製）
化合物（Ｂ−７）：安息香酸カリウム（和光純薬工業株式会社製）
化合物（Ｃ−１）：クエン酸カリウム塩（東京化成工業株式会社製）
【００５０】
【表１】
2019089927.tif 000006
【００５１】
応用例１〜９、比較応用例１〜３
（１）濃縮冷却液組成物の製造
セバシン酸（小倉合成工業株式会社製）、水酸化カリウム（株式会社大阪ソーダ製、４７％希釈品）、エチレングリコール（丸善石油化学株式会社製）及び水（オルガノ株式会社製、純水装置Ｇ−１０ＤＳＴＳＥＴで製造した１μＳ/ｃｍ以下の純水）を室温で混合し、混合時の有効分が、セバシン酸４質量％、水酸化カリウム２質量％、エチレングリコール９２質量％、及び水２質量％である濃縮冷却液組成物を得た。
（２）冷却液組成物の製造
上記（１）で得られた濃縮冷却液組成物と、実施例１〜９、比較例１〜２で得られた冷却液用添加剤組成物１〜１１、及び水を用いて、表２に示す割合で混合し、冷却液組成物を得た。得られた冷却液組成物のせん断粘度を下記に示す方法で測定した。結果を表２に示す。
【００５２】
＜せん断粘度の測定＞
応用例及び比較応用例で調製した冷却液組成物を用いて、測定温度に設定した恒温槽で１時間静置させた後に、アントンパール社製レオメーター（ＭＣＲ−３０２形）、アタッチメント（ＣＰ５０−１）を用いて、回転速度２２／ｓで測定（測定時間：５秒、測定温度：−３０℃、２５℃又は１００℃）し、せん断粘度を測定した。
【００５３】
【表２】
2019089927.tif 000007
【００５４】
表２から、本発明の粘度特性改良剤及び冷却液用添加剤組成物を含有する冷却液（応用例１〜９）は、極低温（−３０℃）におけるせん断粘度が１５０ｍＰａ・ｓ以上５００ｍＰａ・ｓ以下、特に２００ｍＰａ・ｓ以上４６０ｍＰａ・ｓ以下であり、低温（２５℃）におけるせん断粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上１８０ｍＰａ・ｓ以下、特に３５ｍＰａ・ｓ以上１４０ｍＰａ・ｓ以下であるため、内燃機関等への負荷を低減し、内燃機関の燃費悪化を抑制することができることが分かる。また、高温（１００℃）におけるせん断粘度が０．２ｍＰａ・ｓ以上２．０ｍＰａ・ｓ以下、特に０．４ｍＰａ・ｓ以上１．６ｍＰａ・ｓ以下であるため、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できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の粘度特性改良剤及び冷却液用添加剤組成物は、自動車、作業用車両（トラック、重機等）等の車両、船舶、航空機、発電機、冷暖房システムの内燃機関（ハイブリッドシステムを含む）及び電池スタックの冷却に好適に使用される。