DE2255758B2 - Hochsledende Bremsflüssigkeit für Motorfahrzeuge - Google Patents

Description

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worin R Alkyl oder Benz«, R' eine Äthylen-, Wenn ¹^" ^"'^'„deten Bremsflüssigkeiten einen

Propylen- oder Butylengruppe und « eine ts "⁰*ⁿ^"f_riJ:_n siedepunkt aufweisen, sind wohl ganüe Zahl wie O, 1,2,..., η bedeutet, und derart niedr geη bie _ßP _mseneusfa„ _{auf Grund e}i_nes gegebenenfalls . 2S₁Jn Auftretens einer Dampfsperre nicht auszu-

3. Korrosionsinhibitoren und Antioxydations- ^a™£jr" C.. _die Bremsflüssigkeit einer hohen Temmitteln. pera'ur durch Reibungswärme ausgesetzt wird die

durch zu häufige Benutzung der Bremse oder du-ch eine

Steine Fehleinstellung der Bremse entsteht. Insbesondere tritt bei Scheibenbremsen mehr Reibungswarme f ι he" Trommelbremsen. Daher ist es gefährlich,

Die Erfindung bezieht sich auf hochsiedende Brems- au! als dem _ _{tur auch nur} kurze Zeit aus-

fiissig'.eiten für Motorfahrzeuge. ²5 sie einer nonen

Üb icherweise besteht das Bremssystem für Motor- ^zuseUen; . -. _{cs be}kannt (DT-AS 1295 124), fahrzeuge aus Metallteilen und Gummiteilen. Diese „^"^ol-Kondensationsprodukte als Zusätze für Teile befinden sich in Berührung mit Flüssigkeiten, die °^or*^l"^*"L;_{ten m} verwenden, um deren Korroals Kraftübertragungsmed-.en dienen und daher diesen ^B'^e _n ^m'"l "_n„ _mö£>Iichst weitgehend zu unterbinden. Teilen gegenüber „eine schädliche Wirkung ausüben 30 sion^·Λ«^η8 "»«J _s"ch um Borat-Glykol-Kondensollten. Insbesondere ist ein Bremssystem, welches uaDei "«"J"·= _{durch Erh}i_tZen eines Alkali-

zum Bremsen beim langen Ber_edbfahren benötigt ^sai^3°S_te'_tra. _oder -metaborats mit einem GIywird, infolge großer Reibungswä-me einer hohen ^"^is 6 Kohlenstoffatomen oder dessen Mono-Temperatur ausgesetzt. Die verwendete Bremsfluss.g- col mit^ b« 0 _{KonlenstoffatO}men im Alkylrest

keil sollte daher eine Flüss.gkeit scm, die eine hohe 35 ^^yl^^h" ^ _ität unter Entfernung von mindestens Temperatur genügend aushalten kann. Die meisten bis ^z"^r"°^m0^ ™ Hydratwasser des eingesetzten gegenwärtig auf dem Markt erhältlichen Bremsflussig- jov,^ ^f we dem Hy ^^ ^

keiten sind solche, deren Bestandteile Glycole und ^Me^'^b^^t _n ^S _d ^e _u ⁿ _n7E_egt die Aufgabe zugrunde, eine Alkylenglycolmonoäther mit einer geringen Menge „""„" jJJ_dt ^B _für Motorfahrzeuge zu entwickeln, Korrosionsinhibitoren, Antioxydationsmitteln 40 5"^"⁵⁸S₀J" ^_ringe Wasserabsorption und

punkt der Bremsflüssigkeit unter dem Einfluß von 45 »eist. _Ursac„e„ der Wa!serabso:ption einer

Wasser merklich sinkt. Dies ist besonders der Fall ta * !« * ^ "„„ _an, daß <U Hydroxyl-

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bzw. 146"C, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist. Und zwar erheblich zurück, obwonι an _{phosphate ke}ine

stellt sich, obwohl man anfangs einen Unterschied topJJJ ^u"^d SnteL" sie in Berührung von 8O⁰C zwischen den Siedepunkten der Brems- 55 ^^^^{yn^Wiiengumtnimchtan·

flüssigke,ten A und B hat, infolge der Absorption von "^«^™ "sfoffe aufeinande" in schädlicher

3% Wasser ein Unterschied von nur noch 4°C zwi- setzen, da diese sione

sehen den beiden Bremsflüssigkeiten ein. Erfrechend Wejse einwirfcf ⁿ-

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22 BBlBB

«»nt zu sein schienen, zeigten sie dennoch einen erheblicheren Abfall des Siedepunktes, nls ihn Alkylenglycolmonoäther aufwiesen. Den Abfall des Siedepunktes auf Grund von Wussernbsorption durch die Bremsflüssigkeit zu verhindern, stellte demzufolge ein iußerst schwieriges Problem dar.

Parallel /u den vorstehend erläuterten Wegen wurde auch noch ein anderer Weg eingeschlagen, um eine Bremsflüssigkeit zu entwickeln, die einen kleinen Abfall des Siedepunktes im Fall von Wasserabsorption haben sollte. Es wurde aber bereits von Anfang an in Betracht gezogen, daß Glycole, wie 2. B. Äthylenglycol, Diäthylenglycol und Triäthylenglycol den obengenannten Verbindungen äquivalent sind. Wenn man jecioch diese Glycole unabhängig oder in einer großen Menge verwendet, sind sie ebensowenig brauchbar für eine Bremsflüssigkeit mit hohem Siedepunkt, da sie nachteilige Wirkungen wie z. B. einen Anstieg der Viskosität bei niedriger Temperatur und einen Abfall des »SBR-Becherdurchmessers« aufweisen.

Überraschenderweise wurde schließlich gefunden, daß Borsäure bzw. Borsäureester mit Glycolen, Oxy- »lkylenäthern und Alkoholen einen äußern geringen Abfall des Siedepunktes auf Grün'' von Wa^sertbsorption, verglichen mit dem Abfall des Siedepunktes der »SAE-J-17O3«-Bremsflüssigkeit, deren Bestandteile Alkylenglycolmonoäther sind, aufweisen. Als Ergebnis der zahlreichen Versuche wurde festgestellt, daß die genannten Borsäureester einen hohen Siedepunkt, eii;e gute Fluidität bei niedriger Temperatur und eine gute Wassertoleranz aufweisen und darüber hinaus ungefährlich gegenüber Metallteilen und Gummiteilen sind und in ausreichendem Maße die anderen Eigenschaften von Bremsflüssigkeiten zur Verwendung in Motorfahrzeugen besitzen.

Die obengenannte Aufgabe, eine Bremsflüssigkeil für Motorfahrzeuge mit überlegenen Siedepunkteigentchaften, Beibehaltung eines relativ hohen Siedepunktes während einer langen Betriebsdauer trotz Wasserabsorption und Vermeidung von Dampfsperreerscheinungen zu entwickeln, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man eine hochsiedende Bremsflüssigkeit für Motorfahrzeuge zur Verfügung stellte, die aus

1. Borsäure und Alkoholen oder Alkylenglycolinonoäthern,

2. Borsäureestern der allgemeinen Formel

F i g, 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Abhängigkeit des Siedepunktes dreier erfindungsgemäßör und zweier bekannter Bremsflüssigkeiten vom Wassergehalt.

Erfindungsgemaß stellt man dw Bremsflüssigkeiten I, H und HI durch Mischen von Borsäure und Alkylenglycolmonoäthern in drei verschiedenen Gewichtsanteilsverhältnissen entsprechend der Tabelle I und durch Entwässern bei einer Temperatur von 130° C

to bei verringertem Druck von 5 mm Hg v.ähr^nd 2 Stunden her.

Tabelle I

Mischungen
(flüssig)

Borsäure

(Gewichtsverhältnis) .

Alkylenglycolmonoäther

(Gewichtsverhältnis) .

Bremsflüssigkeit gemäß der Erfindung

1 I "

97

4 96

oder

B (OR)₃
B [OR' -(OR'),,- OR]₃

worin R Alkyl oder Benzil, R' eine Äthylen-, Propylen- oder Butylengruppe und n eine ganze Zahl wie O, 1, 2, . .., η bedeutet, und gegebenenfalls

3. Korrosionsinhibitoren und Antioxydationsmitteln bestehs. In den Formeln bedeutet R = Alkyl oder Benzil, R' eine Äthylen-, Propylen- oder Butylengruppe und η eine ganze Zahl wie O, 1, 2, ...,«.

Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungs-Beispiele näher erläutert; darin zeigt

F i g. 1 ein Diagramm zur Erläuterung der Abhängigkeit des Siedepunktes zweier bekannter Bremsflüssigkeiten vom Wassergehalt,

F i g. 2 und 3 Diagramme zur Erläuterung der Abhängigkeit des Wassergehaltes bzw. des Siedepunktes einer bekannten Btemsfiüsstgkeit von der Autoversuchsdauer und

Die erfindungsgemäß verwendeten Alkylenglycolmonoäther, die man in den entsprechenden Mischungsverhältnissen erhält, haben ein Durchschnittsmolekulargewicht von 210 und werden wiedergegeben durch die Formel

CH₃ · 0(CH₂ · CH₂O)_n · (CH, · CH(CH₃)O)_n, · H

worin m und η ganze Zahlep darstellen.

Die Beziehungen zwischen der Wasserabsorptionsmenge und dem Siedepunkt (Versuchsergebnis auf Basis des Verfahrens von Siedepunktmessungen nach der »SAE-J-103-Specification«) sind in F i g. 4 dargestellt. Gleichzeitig ist in dieser Figur auch die Be-

ziehung zwischen der Wasserabsorpiionsmenge und dem Siedepunkt bekannter Bremsflüssigkeiten IV und V (»SAE-J-17O3«-Flüssigkeiten mit Bestandteilen aus Polyalkylenglycolmonoäthern) dargestellt.

Wie F i g. 4 klar erkennen läCt, stellt man keinen großen Unterschied des Sidepunktes fest, wenn die Menge der Wasserabsorption bei Null liegt; jedoch zeigt die bekannte Bremsflüssigkeit in beiden Fällen einen starken Abfall des Siedepunktes, der sich schon im frühen Stadium der Wasserabsorption bemerkbar macht, während die Bremsflüssigkeiten gemäß der Erfindung nur einen mäßigen Abfall des Siedepunktes zeigen, der gegenüber dem Siedepunktabfall der bekannten Bremsflüssigkeiten im Durchschnitt etwa 5O⁰C geringer ist. Außerdem kann man gemäß der Erfindung eine Bremsflüssigkeit mit den gewünschten Siedepunkteigenschaften erhalten, indem man das Mischungsverhältnis zwischen Borsäure und Alkylenglycolmr>noäthern variiert.

Weiter sind die Versuchsergebnisse auf Basis der

»SAE-J-niW-Speeification« in der folgenden Tabelle II für alle Merkmale der erfindungsgemäßen Bremsflüssigkeiten Γ, Il und If Γ und der genannten bekannten Hochsiedepunktsflüssigkeiten IV und V und auch das Versuchsergebnis beim Messen des Naß-Öteteh-

gewichts-RückfluO-Siedepunktes (Naß-»ERBP«) dargestellt, das entsprechend dem Motorfahßeug-Steherheits-Standard (»MVSS« der US-Bundesregierung erhalten wurde.

Tabelle II Gemessene Eigenschaft Bremsflüssigkeil gemäß

der Erfindung I j Il I III

bekannte Bremsflüssigkeit IV I V

FMVSSNr. IH DOT 4 Spec.

Kinematische Viskosität

-40c

100c

Siedepunkt, ⁰C
Trockengleichgewichtsrückflußsiedepunkt

Siedepunkt, ⁰C
Naßgleichgewichtsrückfluß·
siedepunkt

1480
2.7

272
162

1630 2,8

280 170 1750
2,9

290
179

1530
2,9

253
141

1780 2,7

295 142

unter 1800 über 1,5

über 230 über 155

Wie die Tabelle II ausführlich zeigt, erfüllt die Bremsflüssigkeit gemäß der Erfindung die »SA E-J-1703-Specfkation« und gleichzeitig befriedigend die Specification für den Naß-GIeichgewichts-Rückfluß-Siedepunkt der »DOT 4«-Einteilung nach dem Motor- as fahrzeug-Sicherheits-Standard der US-Bundesregierung (FMVSS Nr. 116). Weiter können der Bremsflüssigkeit gemäß der Erfindung Korrosionsinhibitoren und Antioxydationsmittel in passender Menge zugesetzt werden.

Außerdem kann man bei der Bremsflüssigkeit gemaß der Erfindung eine geeignete Menge von PoIyalkylenglycolmonoäthern zusätzlich mit den Borsäure-Estern vermischen, die die Hauptbestandteile der erfindungsgemäßen Bremsflüssigkeit sind, so daß eine überlegene Bremsflüssigkeit mit hohem Siedepunkt für Motorfahrzeuge mit einer gewünschten Viskosität oder Kältebeständigkeit erhalten wird. Auch erfüllen die Borsäureester, die die Hauptbestandteile der Bremsflüssigkeit gemäß der Erfindung sind, außer den Merkmalen nach der F i g. 4 und der Tabelle II eine Funktion der Rostverhütung und Schmierung.

Wie vorstehend erläutert, betrifft die Erfindung eine Hochsiedepunkts-Bremslllüssigkeit für Motorfahrzeuge die aus einem Gemisch aus 1. Borsäure und Alkoholen oder Alkylenglycoimonoäthern und 2. Borsäureestern besteht. Die Borsäureester haben eine Konstitution entsprechend den allgemeinen Formeln

B (OR)₃
B[ORWORVOR]₃

Die Mischungen erfüllen sämtliche Bedingungen einer Bremsflüssigkeit für Motorfahrzeuge (s. F i g. 4 in Tabelle II). Sie sind den bekannten Bremsflüssigkeiten mit hohem Siedepunkt aus Polyalkylenglycolmonoäthern stark überlegen. Dementsprechend trägt die Erfindung stark zu einem sicheren Fahren mit erhöhter Zuverlässigkeit des Bremsmechanismus auf Grund des Beibehaltet» eines hohen Siedepunktes der Bremsflüssigkeit über eine lange Zeitdauer trotz Wasserabsorption und auch auf Grund des Fortfalls der Gefahr des Auftretens von Dampfsperrerscheinungen bei.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Vorteil durch WWJS«!*-™^, it

   ,igkeiten zwider Wasser-

   u Jl! tnitächlichen Wagentestdau

   Hochsiedende Bremsflüssigkeit fOr Motorfahr- g^iSSn^SSaS Siedepunkt der -SABMTB zeuge, bestehend aus . ⁵ j3£_igkelt mit Alkylenglycolmonoäthern als

   i Borsäure und Alkoholen oder Alkylenglycol- ^~3_teil. Wie Fig. 3 klar zeigt, .st auf monoäthern, , Süid von e?wa 3 bis 5% Wasserabsorpt.on wahrend
2. 2. Borstureestern der allgemeinen Formel VJ, Periode von 6 Monaten bis zu einem Jahr nach