(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関の燃費効果を向上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の提供。【解決手段】粘度特性改良剤として、Ｒ１Ｏ−（Ｒ２Ｏ）ｍ−ＳＯ３Ｍのアニオン性界面活性剤と、２のカチオン性界面活性剤及び３又は４の両性界面活性剤から選ばれる１種とを含み、基剤として、一価〜三価アルコール及びグリコールモノアルキルエーテルの少なくとも１種及び／又は水とを含む、特定のせん断粘度を有する冷却液組成物。2017186423.tif 000014【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘度特性改良剤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、下記式（１）で表されるアニオン性界面活性剤から選択される少なくとも１種と、下記式（２）で表されるカチオン性界面活性剤及び下記式（３）又は式（４）で表される両性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種とからなり、
Ｒ１Ｏ−（Ｒ２Ｏ）ｍ−ＳＯ３Ｍ              （１）
［式中、
Ｒ１は、直鎖状又は分岐鎖状の炭素原子数１６以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基であり、
Ｒ２は、エチレン基又はプロピレン基であり、
ｍは、Ｒ２Ｏの平均付加モル数を示し、０．５以上かつ１０以下の数であり、
Ｍは、陽イオン又は水素原子である］
【化１】
2017186423.tif 000011
［式中、Ｒ３は炭素数１０以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ４は炭素数１以上かつ２４以下のアルキル基、炭素数２以上かつ２４以下のアルケニル基、ベンジル基、又は水素原子を示し、Ｒ５とＲ６はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Ｍ−は陰イオンである］
【化２】
2017186423.tif 000012
［式中、Ｒ７は炭素数１０以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ８ＣＯＮＨＲ９−であり、Ｒ８は炭素数９以上かつ２３以下のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ９は炭素数１以上かつ５以下のアルキレン基である］
【化３】
2017186423.tif 000013
［式中、Ｒ１０は炭素数１０以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基である］
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より選ばれる少なくとも１種のアルコール類及び／又は水からなり、
せん断粘度が、２５℃で８．５ｍＰａ・ｓ以上であり、かつ１００℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下である、冷却液組成物。
【請求項２】
粘度特性改良剤を、組成物１００質量部に対して、０．０５〜１０質量部含有する、請求項１に記載の冷却液組成物。
【請求項３】
アニオン性界面活性剤とカチオン性又は両性界面活性剤との質量比（アニオン性界面活性剤／カチオン性又は両性界面活性剤）が、０．１〜５０である、請求項１又は２に記載の冷却液組成物。
【請求項４】
さらに防錆剤を含有する、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】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却液組成物を冷却液として用いる、内燃機関の運転方法。
【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℃以下になると凍結する。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。したがって、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１−２）。特許文献１には、グリセリン及び炭素数４〜８のジカルボン酸の塩を主成分として含有する冷却液組成物が開示され、防食性を維持しつつ、経口毒性を低くすることができると共に、凍結温度を低下させ、かつ粘度を低下させることができるとされている。特許文献２には、芳香族カルボン酸塩及び／又は亜硝酸塩を添加したアルコール系冷却液組成物が開示されており、これにより冷却特性が向上し、かつ防錆性にも優れ、さらに安全性が高く食品製造等の用途においても使用可能であるとされている。
【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おそれがある。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おそれがある。
【０００５】
例えば、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として、特許文献３には、土壌や河川に流出しても環境への負荷が小さい生分解性を有し、低温における流動性が良好かつ高い粘度指数を有する多価アルコールと脂肪酸又は脂肪酸メチルエステルから合成した多価アルコールの脂肪酸エステルから成る潤滑油基油が開示され、特許文献４には、ある特定のアルコキシ化合物を含有してなる、粘度指数向上効果及びせん断安定性に優れた粘度指数向上剤及びそれを含む潤滑油組成物が開示され、特許文献５には、メタロセン触媒を用いて製造される特定粘度のポリ−α−オレフィンを用いる、高い粘度指数を有し、疲労防止性に優れ、せん断による粘度低下が小さい低粘度の潤滑油組成物が開示されている。しかしながら、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、したがって、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】
前記問題を解決する技術としては、例えば特許文献６には、特定の範囲の動粘度を有する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７には、アルキルエーテルと、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で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るとされている。
【０００７】
しかしながら、前記のように、冷却液の添加剤として各種粘度特性改良剤が用いられてきたが、内燃機関の燃費効果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】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２３６０６４号公報
【特許文献２】特開平９−２２７８５９号公報
【特許文献３】特開２０１１−１３７０８９号公報
【特許文献４】特開２０１１−１３２２８５号公報
【特許文献５】特開２０１１−１２１９９１号公報
【特許文献６】国際公開２０１３／１８３１６１号パンフレット
【特許文献７】特開２０１４−１８９７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、特定のアニオン性界面活性剤に特定のカチオン性界面活性剤又は特定の両性界面活性剤を併用することで、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ことができ、これにより、内燃機関の燃費効果を向上させることができることを見出した。
【００１１】
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剤を含有する冷却液組成物であって、
粘度特性改良剤が、下記式（１）で表されるアニオン性界面活性剤から選択される少なくとも１種と、下記式（２）で表されるカチオン性界面活性剤及び下記式（３）又は式（４）で表される両性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種とからなり、
Ｒ１Ｏ−（Ｒ２Ｏ）ｍ−ＳＯ３Ｍ              （１）
［式中、
Ｒ１は、直鎖状又は分岐鎖状の炭素原子数１６以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基であり、
Ｒ２は、エチレン基又はプロピレン基であり、
ｍは、Ｒ２Ｏの平均付加モル数を示し、０．５以上かつ１０以下の数であり、
Ｍは、陽イオン又は水素原子である］
【化１】
2017186423.tif 000002
［式中、Ｒ３は炭素数１０以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ４は炭素数１以上かつ２４以下のアルキル基、炭素数２以上かつ２４以下のアルケニル基、ベンジル基、又は水素原子を示し、Ｒ５とＲ６はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Ｍ−は陰イオンである］
【化２】
2017186423.tif 000003
［式中、Ｒ７は炭素数１０以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ８ＣＯＮＨＲ９−であり、Ｒ８は炭素数９以上かつ２３以下のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ９は炭素数１以上かつ５以下のアルキレン基である］
【化３】
2017186423.tif 000004
［式中、Ｒ１０は炭素数１０以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基である］
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より選ばれる少なくとも１種のアルコール類及び／又は水からなり、
せん断粘度が、２５℃で８．５ｍＰａ・ｓ以上であり、かつ１００℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下である、冷却液組成物。
［２］粘度特性改良剤を、組成物１００質量部に対して、０．０５〜１０質量部含有する、［１］に記載の冷却液組成物。
［３］アニオン性界面活性剤とカチオン性又は両性界面活性剤との質量比（アニオン性界面活性剤／カチオン性又は両性界面活性剤）が、０．１〜５０である、［１］又は［２］に記載の冷却液組成物。
［４］さらに防錆剤を含有する、［１］〜［３］のいずれかに記載の冷却液組成物。
［５］［１］〜［４］のいずれかに記載の冷却液組成物を冷却液として用いる、内燃機関の運転方法。
【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式（１）で表されるアニオン性界面活性剤から選択される少なくとも１種と、式（２）で表されるカチオン性界面活性剤及び式（３）又は式（４）で表される両性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種とを含み、これにより低温時及び高温時において特定のせん断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。本発明の冷却液組成物において、各種粘度特性改良剤は、単独で用いてもよく、また組み合わせて用いてもよい。
【００１３】
本発明の冷却液組成物に粘度特性改良剤として用いられる式（１）で表されるアニオン性界面活性剤は、以下：
Ｒ１Ｏ−（Ｒ２Ｏ）ｍ−ＳＯ３Ｍ              （１）
［式中、
Ｒ１は、直鎖状又は分岐鎖状の炭素原子数１６以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基であり、
Ｒ２は、エチレン基又はプロピレン基であり、
ｍは、Ｒ２Ｏの平均付加モル数を示し、０．５以上かつ１０以下の数であり、
Ｍは、陽イオン又は水素原子である］
で表される。
【００１４】
前記Ｒ１について、アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルキル基の炭素原子数は１６以上かつ２４以下であり、１８以上かつ２２以下のものが好ましく、２０以上かつ２２以下のものがより好ましい。
【００１５】
前記Ｒ１について、アルケニル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルケニル基の炭素原子数は１６以上かつ２４以下であり、１８以上かつ２２以下のものが好ましく、２０以上かつ２２以下のものがより好ましい。
【００１６】
具体的には、セチル基、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、セチル基、ステアリル基、アラキジル基、ベヘニル基が好ましく、ベヘニル基がさらにより好ましい。
【００１７】
前記Ｒ２は、エチレン基又はプロピレン基であり、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、エチレン基が好ましい。
【００１８】
前記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特定のせん断粘度を有する観点から、０．５以上かつ１０以下の数であり、１以上かつ８以下の数であることが好ましく、２以上かつ７以下の数であることがより好ましく、３以上かつ６以下の数であることさらに好ましい。
【００１９】
前記Ｍは陽イオン又は水素原子であり、陽イオンが好ましく、陽イオンとしては、具体的には、アルカリ金属イオン及びアンモニウムイオン等が挙げられ、アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げることができ、ナトリウム又はカリウムが好ましい。
【００２０】
本発明の一実施形態において、Ｒ１が、直鎖状の炭素原子数１８以上かつ２２以下のアルキル基であり、Ｒ２がエチレン基であり、Ｒ２Ｏの平均付加モル数を示すｍが２以上かつ７以下の数であり、Ｍがナトリウムイオン又はカリウムイオンである、式（１）のアニオン性界面活性剤を用いることが好ましく、本発明の一実施形態において、Ｒ１が、直鎖状の炭素原子数２０以上かつ２２以下のアルキル基であり、Ｒ２がエチレン基であり、Ｒ２Ｏの平均付加モル数を示すｍが３以上かつ６以下の数であり、Ｍがナトリウムイオン又はカリウムイオンである、式（１）のアニオン性界面活性剤を用いることがより好ましい。
【００２１】
式（１）のアニオン性界面活性剤としては、具体的には、Ｃ１８Ｈ３７Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）３−ＳＯ３Ｎａ、Ｃ１８Ｈ３７Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）３−ＳＯ３Ｋ、Ｃ２２Ｈ４５Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）４−ＳＯ３Ｎａ、Ｃ２２Ｈ４５Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）４−ＳＯ３Ｋ、Ｃ１８Ｈ３７Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）３−ＳＯ３Ｈ、Ｃ２２Ｈ４５Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）４−ＳＯ３Ｈを挙げることができる。
【００２２】
本発明の冷却液組成物に粘度特性改良剤として用いられる式（２）で表されるカチオン性界面活性剤は、以下：
【化４】
2017186423.tif 000005
［式中、Ｒ３は炭素数１０以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ４は炭素数１以上かつ２４以下のアルキル基、炭素数２以上かつ２４以下のアルケニル基、ベンジル基、又は水素原子を示し、Ｒ５とＲ６はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Ｍ−は陰イオンである］
で表される。
【００２３】
前記Ｒ３について、アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルキル基の炭素原子数は１０以上かつ２４以下であり、１０以上かつ２２以下のものが好ましく、１２以上かつ２０以下のものがより好ましい。
【００２４】
前記Ｒ３について、アルケニル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルケニル基の炭素原子数は１０以上かつ２４以下であり、１０以上かつ２２以下のものが好ましく、１２以上かつ２０以下のものがより好ましい。
【００２５】
前記Ｒ４について、アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルキル基の炭素原子数は１以上かつ２４以下であり、１以上かつ２０以下のものが好ましく、１以上かつ１０以下のものがより好ましく、１以上かつ４以下のものがさらに好ましい。
【００２６】
前記Ｒ４について、アルケニル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルケニル基の炭素原子数は２以上かつ２４以下であり、２以上かつ２０以下のものが好ましく、２以上かつ１０以下のものがより好ましく、２以上かつ４以下のものがさらに好ましい。
【００２７】
前記Ｒ５とＲ６は、それぞれ独立に水素原子、メチル基、又はエチル基であり、水素原子又はメチル基が好ましい。
【００２８】
前記Ｍ−について、陰イオンとしては、具体的には、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等のハロゲン化物イオン、リン酸イオン、酢酸イオン、乳酸イオン、硫酸イオン、モノアルキル硫酸イオン等が挙げることができ、塩化物イオン又は酢酸イオンが好ましい。
【００２９】
本発明の一実施形態において、Ｒ３は炭素数１０以上かつ２０以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ４は水素原子を示し、Ｒ５とＲ６はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Ｍ−は陰イオンである式（２）で表されるカチオン性界面活性剤を用いることが好ましく、Ｒ３は炭素数１０以上かつ２０以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ４は水素原子を示し、Ｒ５とＲ６はそれぞれ独立に水素原子を示し、Ｍ−は陰イオンである式（２）で表されるカチオン性界面活性剤を用いることがより好ましい。
【００３０】
本発明の一実施形態において、Ｒ３は炭素数１０以上かつ２０以下のアルキル基を示し、Ｒ４は炭素数１以上かつ５以下のアルキル基を示し、Ｒ５とＲ６はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Ｍ−は陰イオンである式（２）で表されるカチオン性界面活性剤を用いることが好ましく、Ｒ３は炭素数１２以上かつ１８以下のアルキル基を示し、Ｒ４は炭素数１以上かつ３以下のアルキル基を示し、Ｒ５とＲ６はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Ｍ−は陰イオンである式（２）で表されるカチオン性界面活性剤を用いることがより好ましい。
【００３１】
本発明の一実施形態において、Ｒ３は炭素数１０以上かつ２４以下のアルキル基を示し、Ｒ４は炭素数１０以上かつ２４以下のアルキル基を示し、Ｒ５とＲ６はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Ｍ−は陰イオンである式（２）で表されるカチオン性界面活性剤を用いることが好ましく、Ｒ３は炭素数１４以上かつ２２以下のアルキル基を示し、Ｒ４は炭素数１４以上かつ２２以下のアルキル基を示し、Ｒ５とＲ６はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Ｍ−は陰イオンである式（２）で表されるカチオン性界面活性剤を用いることがより好ましい。
【００３２】
式（２）で表されるカチオン性界面活性剤としては、具体的には、ココナットアミンアセテート、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、及びアルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライドを挙げることができる。
【００３３】
本発明の冷却液組成物に粘度特性改良剤として用いられる式（３）で表される両性界面活性剤は、以下：
【化５】
2017186423.tif 000006
［式中、Ｒ７は炭素数１０以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ８ＣＯＮＨＲ９−であり、Ｒ８は炭素数９以上かつ２３以下のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ９は炭素数１以上かつ５以下のアルキレン基である］
で表される。
【００３４】
前記Ｒ７について、アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルキル基の炭素原子数は１０以上かつ２４以下であり、１４以上かつ２０以下のものがより好ましい。
【００３５】
前記Ｒ７について、アルケニル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルケニル基の炭素原子数は１０以上かつ２４以下であり、１４以上かつ２０以下のものがより好ましい。
【００３６】
前記Ｒ７として定義されるＲ８ＣＯＮＨＲ９−におけるＲ８について、アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルキル基の炭素原子数は９以上かつ２３以下であり、９以上かつ１９以下のものが好ましく、９以上かつ１６以下のものがより好ましい。前記Ｒ８について、アルケニル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルケニル基の炭素原子数は９以上かつ２３以下であり、９以上かつ１９以下のものが好ましく、９以上かつ１６以下のものがより好ましい。
【００３７】
前記Ｒ７として定義されるＲ８ＣＯＮＨＲ９−におけるＲ９について、アルキレン基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルキレン基の炭素原子数は１以上かつ５以下であり、２以上かつ４以下のものが好ましい。
【００３８】
本発明の一実施形態において、Ｒ７はＲ８ＣＯＮＨＲ９−であり、Ｒ８は炭素数９以上かつ１９以下のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ９は炭素数１以上かつ５以下のアルキレン基である式（３）で表される両性界面活性剤を用いることが好ましく、Ｒ７はＲ８ＣＯＮＨＲ９−であり、Ｒ８は炭素数９以上かつ１６以下のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ９は炭素数１以上かつ５以下のアルキレン基である式（３）で表される両性界面活性剤を用いることがより好ましい。
【００３９】
式（３）で表される両性界面活性剤としては、具体的には、ラウリン酸アミドプロピルベタイン、ステアリン酸アミドプロピルベタインを挙げることができる。
【００４０】
本発明の冷却液組成物に粘度特性改良剤として用いられる式（４）で表される両性界面活性剤は、以下：
【化６】
2017186423.tif 000007
［式中、Ｒ１０は炭素数１０以上かつ２４以下のアルキル基又はアルケニル基である］
で表される。
【００４１】
前記Ｒ１０について、アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルキル基の炭素原子数は１０以上かつ２４以下であり、１０以上かつ２０以下のものが好ましく、１０以上かつ１６以下のものがより好ましい。
【００４２】
前記Ｒ１０について、アルケニル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよいが、低温時及び高温時において特定のせん断粘度を有する観点から、直鎖状であることが好ましい。アルケニル基の炭素原子数は１０以上かつ２４以下であり、１０以上かつ２０以下のものが好ましく、１０以上かつ１６以下のものがより好ましい。
【００４３】
式（４）で表される両性界面活性剤としては、具体的には、ジメチルラウリルアミンオキサイドを挙げることができる。
【００４４】
本発明の冷却液においては、上述したように粘度特性改良剤として式（１）で表されるアニオン性界面活性剤から選択される少なくとも１種と、式（２）で表されるカチオン性界面活性剤及び式（３）又は式（４）で表される両性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも１種とを含むことにより、せん断粘度を前記所定の範囲とす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、式（１）で表されるアニオン性界面活性剤の含有量を増加させる方法、基剤がアルコール類を含む場合アルコール類の含有量を増加させ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、基剤がアルコール類を含む場合アルコール類の含有量を低下させる方法等により達成することができる。
【００４５】
本発明の冷却液組成物１００質量部中、前記式（１）で表されるアニオン性界面活性剤の含有量は、低温時及び高温時、特に低温時の冷却液組成物のせん断粘度を前記所定の範囲とする観点から、好ましくは０．０１質量部以上、より好ましくは０．１質量部以上、さらに好ましくは０．１５質量部以上、よりさらに好ましくは０．２５質量部以上、よりさらに好ましくは０．３５質量部以上であり、冷却性を高める観点及び析出を抑制する観点から、好ましくは９．９９５質量部以下、より好ましくは３質量部以下、さらに好ましくは２質量部以下、よりさらに好ましくは１質量部以下であり、よりさらに好ましくは０．５質量部以下であり、これらの観点から、式（１）で表されるアニオン性界面活性剤の含有量は、好ましくは０．０１〜９．９９５質量部、より好ましくは０．１〜３質量部、さらに好ましくは０．１５〜２質量部、よりさらに好ましくは０．２５〜１質量部、よりさらに好ましくは０．３５〜０．５質量部である。
【００４６】
本発明の冷却液組成物１００質量部中、前記アニオン性界面活性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前記所定の範囲とする観点から、前記式（２）で表されるカチオン性界面活性剤及び前記式（３）又は（４）で表される両性界面活性剤の含有量は、好ましくは０．００５質量部以上、より好ましくは０．００７質量部以上、さらに好ましくは０．０１質量部以上、よりさらに好ましくは０．０３質量部以上、よりさらに好ましくは０．０５質量部以上であり、冷却性を高める観点及び析出を抑制する観点から、好ましくは９．９９質量部以下、より好ましくは１質量部以下、さらに好ましくは０．５質量部以下、よりさらに好ましくは０．３質量部以下であり、よりさらに好ましくは０．１質量部以下であり、これらの観点から、式（２）で表されるカチオン性界面活性剤及び前記式（３）又は（４）で表される両性界面活性剤の含有量は、好ましくは０．００５〜９．９９質量部、より好ましくは０．００７〜１質量部、さらに好ましくは０．０１〜０．５質量部、よりさらに好ましくは０．０３〜０．３質量部、よりさらに好ましくは０．０５〜０．１質量部である。
【００４７】
前記粘度特性改良剤の含有量は、本発明の冷却液組成物１００質量部中、低温時及び高温時の冷却液組成物のせん断粘度を前記所定の範囲とする観点から、好ましくは０．０５質量部以上、より好ましくは０．１質量部以上、さらに好ましくは０．２質量部以上、よりさらに好ましくは０．３質量部以上、よりさらに好ましくは０．３５質量部以上であり、冷却性を高める観点及び析出を抑制する観点から、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下、さらに好ましくは３質量部以下、よりさらに好ましくは１質量部以下であり、よりさらに好ましくは０．７５質量部以下であり、これらの観点から、粘度特性改良剤の含有量は、好ましくは０．０５〜１０質量部、より好ましくは０．１〜５質量部、さらに好ましくは０．２〜３質量部、よりさらに好ましくは０．３〜１質量部、よりさらに好ましくは０．３５〜０．７５質量部である。
【００４８】
本発明の冷却液組成物中、アニオン性界面活性剤とカチオン性又は両性界面活性剤との質量比（アニオン性界面活性剤／カチオン性又は両性界面活性剤）は、低温時及び高温時の冷却液組成物のせん断粘度を前記所定の範囲とする観点から、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．５以上、さらに好ましくは５以上、よりさらに好ましくは１５以上、よりさらに好ましくは２５以上であり、冷却性を高める観点及び析出を抑制する観点から、好ましくは５０以下、より好ましくは４５以下、さらに好ましくは４０以下であり、これらの観点から、アニオン性界面活性剤とカチオン性又は両性界面活性剤との質量比（アニオン性界面活性剤／カチオン性又は両性界面活性剤）は、好ましくは０．１〜５０、より好ましくは０．５〜５０、さらに好ましくは５〜４５、よりさらに好ましくは１５〜４５、よりさらに好ましくは２５〜４０である。
【００４９】
尚、前記式（１）で表されるアニオン性界面活性剤の質量部は、前記式（１）で表されるアニオン性界面活性剤が複数種ある場合には、各式（１）で表されるアニオン性界面活性剤の合計質量部である。また、前記式（２）で表されるカチオン性界面活性剤及び前記式（３）又は（４）で表される両性界面活性剤の質量部は、これらが複数種ある場合には、各式（２）で表されるカチオン性界面活性剤及び前記式（３）又は（４）で表される両性界面活性剤の合計質量部である。
【００５０】
本発明の冷却液組成物は、せん断粘度が、２５℃で８．５ｍＰａ・ｓ以上であり、かつ１００℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下である。
【００５１】
本発明の冷却液組成物は、低温時の冷却損失を抑制する観点から、２５℃におけるせん断粘度が８．５ｍＰａ・ｓ以上であり、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抑制する観点から、２５℃におけるせん断粘度が３０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、これらの観点から、好ましくは８．５〜３０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは１５〜２０００ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは２５〜１０００ｍＰａ・ｓ、よりさらに好ましくは３５〜５００ｍＰａ・ｓ、よりさらに好ましくは４５〜３００ｍＰａ・ｓ、よりさらに好ましくは５５〜２００ｍＰａ・ｓ、よりさらに好ましくは６５〜１００ｍＰａ・ｓである。
【００５２】
本発明の冷却液組成物は、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が２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは０．２〜１．８ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは０．３〜１．６ｍＰａ・ｓ、よりさらに好ましくは０．４〜１．４ｍＰａ・ｓ、よりさらに好ましくは０．５〜１．２ｍＰａ・ｓ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℃におけるせん断粘度は０．３ｍＰａ・ｓである。
【００５３】
尚、本願の粘度特性改良剤以外の増粘剤又は減粘剤又等の粘度特性改良剤をさらに含有することによって、せん断粘度を２５℃で８．５ｍＰａ・ｓ以上かつ１００℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下の範囲内で調整してもよい。前記せん断粘度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
【００５４】
本発明の冷却液組成物は基剤を含む。本発明の冷却液組成物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なる群より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。
【００５５】
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。
【００５６】
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、オクタノール等の炭素数１〜８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種以上の混合物からなるものを挙げることができる。
【００５７】
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炭素数２〜８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種以上の混合物からなるものを挙げることができる。
【００５８】
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炭素数３〜６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種以上の混合物からなるものを挙げることができる。
【００５９】
グリコールモノアルキルエーテルの具体例として、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。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、炭素数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、炭素数２がより好ましい。
【００６０】
前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。
【００６１】
従って、基剤は、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なる群より選ばれる１種以上を含むことが好ましく、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。
【００６２】
本発明の冷却液組成物１００質量部中、基剤の含有量は、冷却液として機能する観点から、好ましくは５０質量部以上、より好ましくは７５質量部以上、さらに好ましくは８０質量部以上、よりさらに好ましくは９０質量部以上であり、粘度特性改良剤やアルカリ金属化合物を配合する観点から、好ましくは９９．９２質量部以下であり、より好ましくは９９．９質量部以下であり、さらに好ましくは９９質量部以下、よりさらに好ましくは９８質量部以下であり、これらの観点から、５０〜９９．９２質量部であることが好ましく、８０〜９９．９質量部であることがより好ましく、９０〜９９．９質量部であることがさらに好ましく、９０〜９９質量部であることがよりさらに好ましく、９０〜９８質量部であることがよりさらに好ましい。
【００６３】
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２０：８０〜９０：１０（水：アルコール類）であることが好ましく、４０：６０〜７５：２５であることがより好ましい。
【００６４】
本発明の冷却液組成物は、基剤、前記粘度特性改良剤、必要により防錆剤、並びに必要により防錆剤以外の添加剤（以下、その他の添加剤ともいう）とを混合して得られるものが好ましく、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。
【００６５】
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種以上の防錆剤をせん断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。防錆剤の含有量は、冷却液組成物１００質量部中、０．０１〜８質量部であることが好ましく、０．０５〜７質量部であることがより好ましく、０．１〜６質量部であることがさらに好ましく、０．１〜５質量部であることがさらに好ましい。
【００６６】
本発明の冷却液組成物には、必要に応じて、前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。その他の添加剤としては、例えばｐＨ調整剤、消泡剤、着色剤又は苦味剤等が挙げられる。前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。
【００６７】
本発明の冷却液組成物は、前記粘度特性改良剤、必要により防錆剤及び溶剤、並びに必要により防錆剤以外の添加剤を高濃度で含有する濃縮組成物に、前記基剤及び場合によりその他の添加剤を加えて、粘度特性改良剤の濃度を２分の１〜１００分の１に希釈することにより、得てもよい。
【００６８】
本発明の濃縮組成物に含まれる溶剤は、冷却液組成物を得るために加える前記基剤と同一であっても異なっていてもよい。例えば、溶剤として最初にエチレングリコール等のアルコールを用いて濃縮組成物を得た後に、残余の基剤として水を添加して希釈してもよい。前記濃縮組成物１００質量部中、前記粘度特性改良剤を０．１〜９９質量部含有することが好ましく、１〜９０質量部含有することがより好ましく、３〜５０質量部含有することがさらに好ましい。また、前記濃縮組成物１００質量部中、前記溶剤を１〜９９．９質量部含有することが好ましく、５０〜９９質量部含有することがより好ましく、７０〜９５質量部含有することがさらに好ましい。
【００６９】
本発明の冷却液組成物は、一般に冷却液として用いることができ、内燃機関の冷却液として用いることが好ましい。よって、本発明は、本発明の冷却液組成物を冷却液として用いる、内燃機関の運転方法（以下、本発明の内燃機関の運転方法ともいう）にも関する。本発明の内燃機関の運転方法によれば、内燃機関の燃費効果が大きく向上させることが可能となる。尚、本発明の冷却液組成物は、電池スタック、燃料電池スタック等の冷却液にも用いることができる。
【００７０】
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】
【００７１】
実施例１〜１０及び比較例１〜３
下記表１に示す処方の材料を添加し、撹拌・混合して、ＬＬＣを作製した。なお、表１中、防錆剤としては小倉合成工業株式会社製のセバシン酸、ｐＨ調整剤としては株式会社大阪ソーダ製の苛性カリ（４７％品）を使用した。
【００７２】
各実施例及び比較例について、下記表２に示す各成分を混合し、９０℃の恒温槽で１時間静置後、撹拌を行って冷却液組成物を調製した。
【００７３】
【表１】
2017186423.tif 000008
【００７４】
実施例１〜１０及び比較例１〜３により得られた冷却液組成物の２５℃及び１００℃におけるせん断粘度を測定した。
【００７５】
＜せん断粘度測定方法＞
各実施例及び比較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、２５℃の粘度を回転速度２２／ｓ、１００℃の粘度を回転速度１００／ｓで測定した。
結果を表２に示す。
【００７６】
【表２】
2017186423.tif 000009
2017186423.tif 000010
【００７７】
表２より、実施例１〜１０の冷却液組成物はいずれも、比較例１の冷却液組成物に対し、２５℃粘度が上昇しており、１００℃粘度は同等であることがわかる。比較例２の冷却液組成物は、２５℃粘度は上昇するが、１００℃粘度も上昇していることがわかる。比較例３の冷却液組成物は、２５℃粘度の上昇が小さく、１００℃粘度が上昇してしまうことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の冷却液組成物は、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、電池及び燃料電池の冷却に好適に使用される。