Agente anticongelante acuoso, sin glicol, que contiene sales de ácidos dicarboxílicos.

Composición anticongelante acuosa que contiene 10 a 50 % en peso de una o varias sales del grupo de los ácidos dicarboxílicos alifáticos,

saturados e insaturados, y aromáticos en forma de la sal de metal alcalino, amonio sal de metal alcalino térreo, que contiene además

a) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los ácidos alifáticos monocarboxílicos con 3 a 16 átomos de C en forma de sus sales de metal alcalino, de amonio y de amonio sustituido.

Agente anticongelante acuoso, sin glicol, que contiene sales de ácidos dicarboxílicos

La presente invención se refiere a composiciones anticongelantes acuosas a base de sales de ácidos dicarboxílicos. Estas son adecuadas para usarse como refrigerantes en motores de combustión, por ejemplo en vehículos con motor, como líquidos de transferencia de calor, por ejemplo en plantas de energía solares, o como salmueras frigoríficas, por ejemplo en plantas de enfriamiento estacionarias.

Las composiciones anticongelantes para los ciclos de enfriamiento de motores de combustión de automóviles, por ejemplo, contienen casi siempre alquilenglicoles, principalmente etilenglicol y/o propilenglicol, como componente anticongelante. Además de otros componentes, también están contenidos, ante todo, inhibidores de corrosión.

Principalmente en los motores de combustión modernos se alcanzan cargas térmicas que plantean exigencias altas para los materiales usados. Cada tipo y cualquier medida de corrosión representan un factor de riesgo potencial que puede conducir al acortamiento de vida útil del motor y a la disminución de la confiabilidad. Además, en los motores modernos cada vez se usa más una cantidad grande de diferentes materiales, por ejemplo hierro fundido, cobre, latón, soldadura blanda, acero así como aleaciones de magnesio y de aluminio. Debido a esta gran cantidad de materiales metálicos se generan adicionalmente problemas de corrosión potenciales, principalmente en los sitios en los que los diferentes metales están en contacto mutuo. Principalmente en estos sitios pueden presentarse, de manera comparativamente fácil, los más diversos tipos de corrosión, por ejemplo corrosión por picaduras, erosión por tensofisuración, erosión o cavitación.

La protección ante la corrosión lograda con las mezclas conocidas hasta ahora, como también los puntos de congelamiento, son buenos en términos generales. Sin embargo, las mezclas de agua con alquilenglicoles tienen una termoconductividad peor que el agua. Por lo tanto, desde hace mucho tiempo se ha intentado desarrollar formulaciones refrigerantes acuosas sin glicol en las cuales se reduce el punto de congelamiento mediante adición de sales. Ya existen numerosas patentes y solicitudes de patente que proponen soluciones para esta problemática.

En la US 2, 233, 185 se describen anticongelantes acuosos para radiador, sin glicol, los cuales contienen sales de sodio y de potasio de los llamados "ácidos grasos" que no tienen más de 9 átomos de carbono, por ejemplo formiato, acetato y/o propionato de potasio para reducir el punto de congelamiento.

La EP-A 0 306 972 y su equivalente US 5, 104, 562 describen composiciones refrigerantes acuosas para radiador, resistentes a la helada, parcialmente o totalmente sin glicol, los cuales contienen formiato y acetato de potasio para disminuir el punto de congelamiento.

La DE-A 41 07 442 describe soluciones acuosas de sales de metales alcalinos, sin glicol, a base de mezclas de acetato/carbonato como agentes de transferencia de calor y refrigerantes.

La DE-A 195 10 012 revela líquidos refrigerantes acuosos a base de sales de ácido propiónico.

La WO 96/26990 describe refrigerantes resistentes a la helada y líquidos de transferencia de calor que contiene mezclas de acetato y formiato de potasio además de inhibidores de corrosión como componentes principales.

La EP-A 1 007 600 revela salmueras de refrigeración a base de acetatos y/o formiatos de metales alcalinos que adicionalmente contienen sulfitos de metal alcalino además de los inhibidores de corrosión usuales.

En la WO 99/37733 se describen líquidos refrigerantes acuosos, sin glicol, con inhibidores de corrosión, los cuales contienen sales de metal alcalino de ácido acético y/o ácido fórmico como componentes anticongelantes.

La WO 01/94494 describe líquidos refrigerantes acuosos con propiedades mejoradas de transferencia de calor a base de formiato de cesio.

La WO 01/05906 revela formulaciones acuosas para usarse como anticongelantes para radiador y líquidos de transferencia de calor que contienen, además de inhibidores de corrosión, una mezcla de sales de ácido carboxílico de C1-C2, sales de ácido carboxílico de C3-C5 y opcionalmente sales de ácido carboxílico de C6-C12. No se revela el uso de sales de ácido dicarboxílico.

La EP-A 0 077 767 describe composiciones anticongelantes y descongeladoras acuosas, principalmente para descongelar superficies congeladas de calles y carreteras. Las composiciones contienen, además de opcionalmente otros componentes que disminuyen el punto de congelamiento, sales hidrosolubles de uno o varios ácidos dicarboxílicos con al menos tres átomos de carbono, por ejemplo mezclas de sales de ácido adípico, ácido glutárico y ácido succínico. Las formulaciones también deben ser parcialmente útiles para la transferencia de calor y frío en, por ejemplo, condensadores, radiadores e intercambiadores de calor en la industria, el comercio y a nivel doméstico a temperaturas de -20 a +100°C. En general, en los rangos de concentración, que son necesarios para lograr un efecto anticongelante suficiente, las sales de ácido dicarboxílico descritas en la EP-A 0 077 767 no son adecuadas para usarse en composiciones refrigerantes o anticongelantes debido al efecto corrosivo.

SU 1726 489 revela un refrigerante acuoso que contiene 10 a 50 % en peso de una sal de un ácido dicarboxílico alifático saturado en forma de una sal de metal alcalino y otras sustancias inhibidoras de corrosión.

EP 1 170 347 revela un aditivo refrigerante que está presente en forma de un sólido, de una pasta o de un líquido como concentrado y puede adicionarse al sistema refrigerante de una máquina. El aditivo contiene uno o varios ácidos dicarboxílicos y otras sustancias inhibidoras de corrosión así como además una sal inorgánica. El ácido dicarboxílico puede estar presente en cantidades de 0, 1 a 10 % en peso.

GB 1 004 259 divulga una composición inhibidora de corrosión que contiene una sal de un ácido dicarboxílico saturado de 6 a 30 átomos de carbono y otras sustancias inhibidoras de corrosión. La concentración de la sal de ácido dicarboxílico está indicada con 0, 1 a 5 % en peso.

Hasta ahora, a pesar de las mejores propiedades de transferencia de calor en la práctica no ha podido tener éxito ningún refrigerante o anticongelante libres de glicol. Esto se debe principalmente a la deficiente protección anticorrosión, principalmente incluso en motores modernos, a pesar de las propiedades por otra parte satisfactorias respecto de la reducción del punto de congelamiento. Por ejemplo, los formiatos y acetatos propuestos con frecuencia son muchas veces muy corrosivos. Entonces, existe la necesidad de un refrigerante libre de glicol con protección anticorrosiva al menos igual de buena que en las formulaciones conocidas que contienen glicol.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar anticongelantes/refrigerantes de este tipo que no presenten las desventajas del estado de la técnica. Estas mezclas deben tener una relación balanceada entre las propiedades de protección contra la corrosión, la transferencia de calor y la resistencia ante la helada. Principalmente debe resultar una conductividad térmica mejorada en comparación con las composiciones anticongelantes que contienen glicol, conocidas hasta ahora.

Este objeto se logra mediante una composición anticongelante acuosa que contiene 10 a 50 % en peso de una o varias sales del grupo de los ácidos dicarboxílicos alifáticos, saturados e insaturados, y aromáticos en forma de la sal de metal alcalino, amonio o metal alcalino térreo, que contiene además a) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los ácidos monocarboxílicos alifáticos con 3 a 16 átomos de C en forma de sus sales de metal alcalino, amonio y sales sustituidas de amonio.

Este objeto se logra además usando 10 a 50 % en peso de una o varias sales de un ácido dicarboxílico del grupo de los ácidos dicarboxílicos alifáticos, saturados e insaturados, y aromáticos en forma de la sal de metal alcalino, amonio o alcalino térreo, así como con a) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los ácidos monocarboxílicos alifáticos con 3 a 16 átomos de C en forma de sus sales de metal alcalino, amonio y de amonio sustituido, como agente anticongelante.

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1. Composición anticongelante acuosa que contiene 10 a 50 % en peso de una o varias sales del grupo de los ácidos dicarboxílicos alifáticos, saturados e insaturados, y aromáticos en forma de la sal de metal alcalino, amonio sal de metal alcalino térreo, que contiene además

a) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los ácidos alifáticos monocarboxílicos con 3 a 16 átomos de C en forma de sus sales de metal alcalino, de amonio y de amonio sustituido.

2. Composición anticongelante según la reivindicación 1, caracterizada porque se emplean sales de ácidos dicarboxílicos alifáticos, saturados o insaturados, lineales o ramificados con 2 a 15 átomos de C o mezclas de los mismos.

3. Composición anticongelante según la reivindicación 2, caracterizada porque el ácido dicarboxílico es un ácido dicarboxílico alifático saturado lineal con 4 a 12 átomos de C, principalmente ácido adípico.

4. Composición anticongelante según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la sal es una sal de sodio o de potasio, una sal de amoniaco, trialquilamina o trialcanolamina.

5. Composición anticongelante según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque se emplean adicionalmente uno o más compuestos de los siguientes grupos listados a continuación:

b) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los ácidos di- y tricarboxílicos alifáticos y aromáticos respectivamente con 3 a 21 átomos de C en forma de sus sales de metal alcalino, de amonio y de amonio sustituido, donde en el caso del empleo de un ácido dicarboxílico éste es diferente del ácido dicarboxílico empleado como composición anticongelante;

c) 0 a 1 % en peso de uno o varios compuestos del grupo del borato de metal alcalino, fosfatos de metal alcalino, silicatos de metal alcalino, nitritos de metal alcalino, nitratos de metal alcalino y alcalino térreo, molibdatos y fluoruros de metal alcalino y alcalino térreo;

d) 0 a 1 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los estabilizadores de agua dura a base de ácido poliacrílico, ácido polimaleico, copolímeros de ácido acrílico- ácido maleico, polivinilpirrolidona, polivinilimidazol, copolímeros de vinilpirrolidona-vinilimidazol y copolímeros de ácidos carboxílicos insaturados y olefinas;

e) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de las amidas de ácido carboxílico y amidas de ácido sulfónico;

f) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los heterociclos insaturados y parcialmente insaturados, mono- y bicíclicos, con 4 a 10 átomos de C, los cuales pueden estar benzofusionados o portar grupos funcionales adicionales,

g) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los tetra- (alcoxi de C1-C8) -silanos (ésteres de tetraalquilo de C1-C8 de ácido ortosilícico) ;

h) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de las aminas alifáticas, cicloalifáticas y aromáticas con 2 a 15 átomos de C, las cuales pueden contener adicionalmente átomos de oxígeno de éter o grupos hidroxilo.

6. Composición anticongelante según la reivindicación 5, caracterizada porque está contenida la combinación de una

o más sustancias de los grupos a) , b) , c) d) y/o f) .

7. Composición anticongelante según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque principalmente se usan sales de ácido 2-etilhexanoico, ácido p-hidroxibenzoico, ácido benzoico, ácido isononanoico, ácido sebácico y ácido dodecandicarboxílico así como tolutriazol, benzotriazol, 1H-1, 2, 4-triazol, molibdato de sodio y metasilicato de sodio.

8. Composición anticongelante según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque su pH se encuentra en el rango de 6 a 11, preferentemente 6 a 10, principalmente 7 a 9, 5.

9. Composición anticongelante según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque contiene menos de 10 % en peso y principalmente menos de 5, 5 % en peso de etilenglicol, propilenglicol, polietilenglicoles y/o polipropilenglicoles con 2 a 15 unidades de éter de glicol.

10. Uso de 10 a 50 % en peso de una o más sales de un ácido dicarboxílico del grupo de los ácidos dicarboxílicos alifáticos, saturados e insaturados, y aromáticos en forma de la sal de metal alcalino, de amonio o de metal alcalino térreo, así como con

a) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los ácidos monocarboxílicos alifáticos con 3 a 16 átomos de C en forma de sus sales de metal alcalino, de amonio y de amonio sustituido como composición anticongelante.

11. Uso según la reivindicación 10, en composiciones anticongelantes, líquidos refrigerantes, líquidos de transferencia de calor o salmueras de refrigeración.

12. Uso según la reivindicación 10 o 11, caracterizado porque se emplean sales de ácidos dicarboxílicos saturados o insaturados, ramificados o no ramificados, con 2 a 15 átomos de C o mezclas de los mismos.

13. Uso según la reivindicación 12, caracterizado porque el ácido dicarboxílico es un ácido dicarboxílico alifático saturado lineal con 4 a 12 átomos de C.

14. Uso según una de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizada porque adicionalmente se emplean uno o más compuestos de los grupos listados a continuación:

b) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los ácidos di- y tricarboxílicos alifáticos y aromáticos respectivamente con 3 a 21 átomos de C en forma de sus sales de metal alcalino, de amonio y de amonio sustituido, donde en el caso de emplear un ácido dicarboxílico, éste es diferente del ácido dicarboxílico empleado como composición anticongelante;

c) 0 a 1 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los boratos de metal alcalino, fosfatos de metal alcalino, silicatos de metal alcalino, nitritos de metal alcalino, nitratos de metal alcalino y alcalino térreo, molibdatos y fluoruros de metal alcalino y alcalino térreo;

d) 0 a 1 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los estabilizadores de agua dura a base de ácido poliacrílico, ácido polimaleico, copolímeros de ácido acrílico – ácido maleico, polivinilpirrolidona, polivinilimidazol, copolímeros de vinilpirrolidona-vinilimidazol y copolímeros de ácidos carboxílicos insaturados y olefinas;

e) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de las amidas de ácido carboxílico y amida de ácido sulfónico;

f) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los heterociclos mono- o bicíclicos, insaturados y parcialmente insaturados con 4 a 10 átomos de C, los cuales pueden ser benzofusionados o portar grupos funcionales adicionales,

g) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de los tetra- (alcoxi de C1-C8) -silanos (ésteres de tetraalquilo de C1-C8 de ácido ortosilícico) ;

h) 0, 01 a 5 % en peso de uno o varios compuestos del grupo de las aminas alifáticas, cicloalifáticas y aromáticas con 2 a 15 átomos de C, los cuales pueden contener adicionalmente átomos de oxígeno de éter o grupos hidroxilo.