JP2011500919A - 制動システムの潤滑性を改善するための機能性流体組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明の機能性流体は、約50重量部から約99重量部のグリコール成分と、ホスフェート分を含む約0.3重量部から約10重量部の1つ以上の添加剤とを含む。望ましくは、本発明の1つの態様において、本機能性流体組成物は、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約0.05mmから約0.45mmにわたる平均痕幅、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約15未満の平均歯数、又は両方を示す。
【選択図】なし
【選択図】なし
Description
優先権主張
本出願は、仮出願第60/979901号(Zhaoらによる2007年10月15日出願の「FUNCTIONAL FLUID COMPOSITION FOR IMPROVING LUBRICITY OF A BRAKING SYSTEM」)の出願日の利益を主張するものであり、該仮出願の内容は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、仮出願第60/979901号(Zhaoらによる2007年10月15日出願の「FUNCTIONAL FLUID COMPOSITION FOR IMPROVING LUBRICITY OF A BRAKING SYSTEM」)の出願日の利益を主張するものであり、該仮出願の内容は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、様々な用途に有用である機能性流体に関する。本発明の機能性流体は、作動液(hydraulic fluid)、例えば低温での突然の動き(例えば、急制動)、十分な動作又は両方にとってより低粘度の流体が有益である自動車両用のアンチロック・ブレーキ・システム、安定性制御システム又は回生制動システム(regenerative braking systems)のためのブレーキ液、として特に有用である。
新しく開発された装置、例えば、電子式又は自動アンチロック・ブレーキング・システム、安定性制御システム及び回生制動システムは、適切な物理及び性能特性を有する高性能作動液(例えば、ブレーキ液)の必要を生じさせた。特に、ブレーキ鳴きを減少させる又は無くすために高い潤滑性を有し、その上、ブレーキの寿命を向上させる、高性能ブレーキ液が強く求められている。加えて、良好な低温粘度を有し、その上、所望の最低乾燥平衡還流沸点(equilibrium reflux boiling point)(ERBP)及び湿潤平衡還流沸点(wet equilibrium reflux boiling point)(WERBP)温度を満たす又は超える、高性能ブレーキ液が求められている。ブレーキ液についての現行の国際規格の実例を下の表1に示す。そのような液の候補としての成功には、比較的安価であることも必要である。
そのような所望の機能性流体をもたらす1つの例示的解決法は、2006年6月29日出願の、「Low Viscosity Functional Fluids」と題し、全ての目的で参照により本明細書に組み込まれる、所有者共通の米国特許出願公開第2007/0027039号に紹介されている。
1つの態様において、本発明は、約50重量部から約99重量部のグリコール成分と、ホスフェート分を含む約0.3重量部から約10重量部の1つ又はそれ以上の添加剤(additives)とを含む、金属/ゴム接点(metal/rubber contact)を有する流体動力システムにおいて潤滑性を付与するための機能性流体組成物に関し;前記機能性流体組成物は、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って測定して約.35mm未満の平均痕幅(average scar width)、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約15未満の平均歯数(average tooth count)、又は両方を示し、及び前記機能性流体には場合によってはシリコーンを含まず(free of silicone);この1つ又はそれ以上の添加剤は、リン酸のエステルを含む第1の添加剤、及び/又はエトキシル化リン酸エステルを含む第2の添加剤、のいずれか又は両方を含む。
本発明のこの態様は、次の特徴の1つ又は任意の組み合わせをさらに特徴とし得る:前記第1の添加剤が、トリクレジルホスフェートから本質的になる;前記第2の添加剤が、ポリオキシエチレンオクタダデセニルエーテルホスフェート(polyoxyethylene octadadecenyl ether phosphate)、ポリオキシエチレンラウリルエーテルホスフェート、線状アルコールエトキシホスフェート、ポリエチレンフェニルエーテルホスフェート、ジアルキルフェノールリン酸エステル又はそれらの任意の組み合わせからなる群より選択されるエトキシル化リン酸エステルを含む;前記第2の添加剤が、ポリエチレングリコールフェニルエーテルホスフェートを含む;前記第2の添加剤が、ポリエチレングリコールフェニルエーテルホスフェートから本質的になる;前記第1の添加剤が、約−45℃から約−25℃にわたる融点、約230℃から約265℃にわたる沸点(4mmHgで)、少なくとも約375℃である引火点、約1.1から約1.25にわたる比重(25℃で)、及び約0.5mg KOH/(当該第1の添加剤のkg)未満の酸価を示す;前記第2の添加剤が、約90から約115mg KOH/(当該第2の添加剤のkg)にわたる酸価(第1の変曲点までのKOH)及び約15%未満の非イオン分を示す;前記第1の添加剤、前記第2の添加剤、又は両方が、前記流体組成物の約0.005から約0.7重量部の量で存在する;前記1つ又はそれ以上の添加剤が、その1つ又はそれ以上の添加剤の約0.5重量部から約2重量部の量で存在する腐食防止剤(corrosion inhibitor)を含む;前記1つ又はそれ以上の添加剤が、酸化防止剤、消泡剤、pH安定剤、又はそれらの任意の組み合わせをさらに含む;前記グリコール成分が、式:
(式中、R1は、H、又は1から8個の炭素原子を含有するアルキル基、又はそれらの混合物である)
を含み、前記グリコール成分が、式中、R2、R3、R4及びR5の少なくとも1つが、1から8個の炭素原子を含有するアルキル基である、少なくとも1つのグリコールを含む;前記グリコール成分が、R2、R3、R4及びR5がそれぞれHである少なくとも1つのグリコールを含む;前記グリコール成分が、R2、R3、R4及びR5がそれぞれHである少なくとも1つの第1の繰返し単位と、R2、R3、R4及びR5の少なくとも1つ(例えば、1つ、2つ、3つ、又は4つ全て)が、それぞれ、1から8個の炭素原子を含有するアルキル基である、少なくとも1つの第2の繰返し単位とを有する、少なくとも1つのグリコールを含む;前記少なくとも1つのグリコールが、n=2の場合にはグリコール成分の約0.25重量部から約10重量部の量で存在するグリコール、及びn=4又はそれ以上の場合にはグリコール成分の約0重量部から約30重量部の量で存在するグリコールを含む;前記組成物にはグリコールホウ酸エステルを実質的に含まない;前記流体組成物が、式:
(式中、各R1、R2、R3、R4及びR5は、独立して、H、又は1から8個の炭素原子を含有するアルキル基、又はそれらの混合物であり、nは、1から4である)を含む、約0.1重量部から約70重量部のグリコールホウ酸エステルをさらに含む;n=3を有するホウ酸エステルの量が、ホウ酸エステルの約90重量部より多く、n=2を有するホウ酸エステルの量が、ホウ酸エステルの約0.5重量部から約5.0重量部であり、及びn=4を有するホウ酸エステルの量が、ホウ酸エステルの約0又は0.1重量部から約15重量部である;n=3を有するグリコール成分の量が、グリコール成分の約40重量部より多く、n=2を有するグリコール成分の量が、グリコール成分の約0.5重量部から約5.0重量部であり、及びn=4又はそれ以上を有するグリコール成分が、グリコール成分の約5重量部から約15重量部である;前記グリコール成分が、1つ又はそれ以上の高純度グリコール成分を含む;前記グリコール成分の約0.5重量部から約10重量部が、4個の炭素原子を含有するR1及びn=2を有し、前記グリコール成分の約40重量部から約60重量部が、1個の炭素原子を含有するR1及びn=3を有し、前記グリコール成分の約5重量部から約15重量部が、4個の炭素原子を含有するR1及びn=3を有し、前記グリコール成分の約5重量部から約15重量部が、4個の炭素原子を含有するR1及びn=4又はそれ以上を有し、1つ又はそれ以上の添加剤の約0.3重量部から約10重量部が、ホスフェート分を含み、ならびにその機能性流体組成物が、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約0.1mmから約0.3mmにわたる平均痕幅、又はASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約8未満の平均歯数を示す;前記機能性流体組成物にはシリコーンを含まず;前記流体動力システムが、制動システム(ブレーキシステム、brake system)である;前記1つ又はそれ以上の添加剤が、少なくとも1つの腐食防止剤をさらに含み、その少なくとも1つの腐食防止剤が、その添加剤成分の約0.005から約5重量部で存在する。
(式中、R1は、H、又は1から8個の炭素原子を含有するアルキル基、又はそれらの混合物である)
を含み、前記グリコール成分が、式中、R2、R3、R4及びR5の少なくとも1つが、1から8個の炭素原子を含有するアルキル基である、少なくとも1つのグリコールを含む;前記グリコール成分が、R2、R3、R4及びR5がそれぞれHである少なくとも1つのグリコールを含む;前記グリコール成分が、R2、R3、R4及びR5がそれぞれHである少なくとも1つの第1の繰返し単位と、R2、R3、R4及びR5の少なくとも1つ(例えば、1つ、2つ、3つ、又は4つ全て)が、それぞれ、1から8個の炭素原子を含有するアルキル基である、少なくとも1つの第2の繰返し単位とを有する、少なくとも1つのグリコールを含む;前記少なくとも1つのグリコールが、n=2の場合にはグリコール成分の約0.25重量部から約10重量部の量で存在するグリコール、及びn=4又はそれ以上の場合にはグリコール成分の約0重量部から約30重量部の量で存在するグリコールを含む;前記組成物にはグリコールホウ酸エステルを実質的に含まない;前記流体組成物が、式:
(式中、各R1、R2、R3、R4及びR5は、独立して、H、又は1から8個の炭素原子を含有するアルキル基、又はそれらの混合物であり、nは、1から4である)を含む、約0.1重量部から約70重量部のグリコールホウ酸エステルをさらに含む;n=3を有するホウ酸エステルの量が、ホウ酸エステルの約90重量部より多く、n=2を有するホウ酸エステルの量が、ホウ酸エステルの約0.5重量部から約5.0重量部であり、及びn=4を有するホウ酸エステルの量が、ホウ酸エステルの約0又は0.1重量部から約15重量部である;n=3を有するグリコール成分の量が、グリコール成分の約40重量部より多く、n=2を有するグリコール成分の量が、グリコール成分の約0.5重量部から約5.0重量部であり、及びn=4又はそれ以上を有するグリコール成分が、グリコール成分の約5重量部から約15重量部である;前記グリコール成分が、1つ又はそれ以上の高純度グリコール成分を含む;前記グリコール成分の約0.5重量部から約10重量部が、4個の炭素原子を含有するR1及びn=2を有し、前記グリコール成分の約40重量部から約60重量部が、1個の炭素原子を含有するR1及びn=3を有し、前記グリコール成分の約5重量部から約15重量部が、4個の炭素原子を含有するR1及びn=3を有し、前記グリコール成分の約5重量部から約15重量部が、4個の炭素原子を含有するR1及びn=4又はそれ以上を有し、1つ又はそれ以上の添加剤の約0.3重量部から約10重量部が、ホスフェート分を含み、ならびにその機能性流体組成物が、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約0.1mmから約0.3mmにわたる平均痕幅、又はASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約8未満の平均歯数を示す;前記機能性流体組成物にはシリコーンを含まず;前記流体動力システムが、制動システム(ブレーキシステム、brake system)である;前記1つ又はそれ以上の添加剤が、少なくとも1つの腐食防止剤をさらに含み、その少なくとも1つの腐食防止剤が、その添加剤成分の約0.005から約5重量部で存在する。
本発明のもう1つの態様は、(i)リン酸のエステルを含む第1の添加剤及び(ii)エトキシル化リン酸エステルを含む第2の添加剤の少なくとも一方を約5重量部から約75重量部と;(a)プロパンジアミン及びキシレン、(b)ヒドロキシエチルピペラジン、(c)ドデセニルコハク酸無水物、(d)ジ−(2−エチルヘキシル)リン酸、(e)ポリ(ジエトキシシロキサン)、(e)オレイン酸、及び(f)プロピレングリコール及びborax 5mol成分のうちの少なくとも1つを含む2つ以上の腐食防止剤を約30重量部から約99重量部、とを含む、流体動力システムにおいて潤滑性を付与するための添加剤パッケージに関し;この場合、前記第1の添加剤は、約−45℃から約−25℃にわたる融点、約230℃から約265℃にわたる沸点(4mmHgで)、少なくとも約375℃未満である引火点、約1.1から約1.25にわたる比重(25℃で)、及び約0.5mgKOH/kg未満の酸価を示し;前記第2の添加剤は、約90から約115にわたる酸価(第1の変曲点までのKOH)及び約15%未満の非イオン分を示し;ならびに機能性流体組成物が、前記添加剤パッケージを含み、前記機能性流体組成物が、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約0.35mm未満の平均痕幅、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約15未満の平均歯数、又は両方を示す。
本発明のこの態様は、次の特徴の1つ又は任意の組み合わせをさらに特徴とし得る:前記第1の添加剤が、トリクレジルホスフェートから本質的になる;前記第2の添加剤が、ポリエチレングリコールフェニルエーテルホスフェートから本質的になる。
本発明のさらなる態様は、約50重量部から約99重量部のグリコール成分と、約0.3重量部から約10重量部の1つ又はそれ以上の添加剤とを含む、金属/ゴム接点を有する流体動力システムにおいて潤滑性を付与するための機能性流体組成物に関し;この場合、前記機能性流体は、前記グリコール成分が、前記機能性流体の総重量に基づき約10重量%から約30重量%の濃度で約500の平均分子量を有するポリエチレン−プロピレングリコールモノメチルエーテルを含むこと、又は前記1つ又はそれ以上の添加剤は、前記機能性流体の総重量に基づき約0.02重量%から約0.5重量%の濃度でオレイン酸を含むこと、のいずれか又は両方をさらに特徴とし;前記1つ又はそれ以上の添加剤は、ポリエチレンフェニルエーテルホスフェートを場合によっては含有し、前記機能性流体には場合によってはシリコーンを含まず、前記グリコール成分が、前記機能性流体の総重量に基づき約25重量%より高い濃度で存在するメトキシトリグリコールを含み、及び前記機能性流体は、次の特徴:約0.36mm未満の平均痕幅、約10未満の歯数、約250℃より高いERBP、又は−40℃で約800cSt未満の粘度、の1つ又は任意の組み合わせを有する。
本発明のプロセス態様は、流体動力システムの1つ又はそれ以上のゴム製部品と、シリコーンを含まず、且つ、ホスフェート分を含む約0.3重量部から約10重量部の1つ又はそれ以上の添加剤を含む機能性流体組成物とを接触させる段階を含む、潤滑性を付与するための方法に関し、この場合、前記機能性流体組成物は、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約0.05mmから約0.45mmにわたる平均痕幅、及び/又はASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約15未満の平均歯数を示す。
本発明のもう1つの態様は、本明細書に記載するとおりの機能性流体組成物及び/又は添加剤パッケージを含む制動システムに関する。そのような制動システムは、ブースタを含まない(free of booster)ことをさらに特徴とし得る。
本発明のさらにもう1つの態様は、本明細書に記載するとおりの機能性流体組成物及び/又は添加剤パッケージの制動システムにおける使用に関する。そのような制動システムは、ブースタを含まないことをさらに特徴とし得る。
本発明は、特性のユニークな組み合わせを有する改善された組成物を意図しており、これらの特性が、それを、多数の用途において、特に作動液用途において、作動流体(例えば、流体が、約50℃より高い温度、又は約100℃より高いことさえある温度に流体を曝露される場合があり、その温度で液体状態のままであり得る、密封及び/又は密閉システム内に存在する流体)、例えばブレーキ液、として適するものにする。より詳細には、本発明の流体組成物は、その主成分としてグリコール系成分を用い、及び好ましくは1つ又はそれ以上の添加剤も含む。驚くべきことに、本組成物を本明細書に記載するように用いると、それらの流体は、高い潤滑性、高い乾燥平衡還流沸点(equilibrium reflux boiling point)(ERBP)、低温粘度、1分間の45.4kgでのならし運転、続いて30分間の90.9kgの荷重でASTM D 2670に従って測定して低い平均痕幅、及び/又は(1分間の45.4kgでのならし運転、続いて30分間の90.9kgの荷重で)ASTM D 2670に従って測定して少ない平均歯数(このような特性の全てが、本明細書に記載するような好ましい特性と一致している)を示す。より具体的には、本発明は、グリコール、アルコキシグリコール、又は両方のグリコール成分と、ホスフェート分(例えば、リン酸のエステル及び/又はエトキシル化リン酸エステル)を含む添加剤とを用い、これらが一緒に、上の表の規定のもとでDOT 3又はDOT4ブレーキ液の一方又は両方についての規定を満たすブレーキ液として使用することができる流体を生じさせる。例として、グリコール系主成分(例えば、アルコキシトリグリコール、例えばメトキシトリグリコール、ブトキシトリグリコール又は両方、ならびに場合によってはアルコキシル化ポリエチレン−プロピレングリコール及び/又はアルコキシル化ポリプロピレングリコールを含む、グリコール成分)と併用で、リン酸のエステル(例えば、芳香族リン酸エステル、例えばトリクレジルホスフェート)を含む(もしくは、から本質的になる、もしくは、さらに(even)、からなる)第1の添加剤、又はエトキシル化リン酸エステル(例えば、エトキシル化リン酸エステル及び/もしくはプロポキシル化リン酸エステルを含むもの、例えば、ポリオキシエチレンオクタダデセニルエーテルホスフェート、ポリオキシエチレンラウリルエーテルホスフェート、線状アルコールエトキシホスフェート、ポリエチレンフェニルエーテルホスフェート、ジアルキルフェノールリン酸エステル、もしくはそれらの任意の組み合わせ)を含む(もしくは、から本質的になる、もしくは、さらに、からなる)第2の添加剤、の一方又は両方を本発明の組成物として用いると、(例えば、シリコーンを含まない場合もあるブレーキ液組成物において)予想外に良好な結果を得ることができると考えられる。
理論により拘束されるものではないが(without beyond bound by theory)、ホスフェート分を含む添加剤(例えば、第1の添加剤及び/又は第2の添加剤)を使用することにより、前記流体の潤滑性が改善される、及び平均痕幅が減少される、及び/又は平均歯数が減少されると考えられる。そのような添加剤は、流体が膨張し得る、及び流体が繰返しの運転(例えば、同じ領域での1、2もしくは3段階より多い形成段階、及び/又は流体が約50℃より高いもしくは約100℃より高い温度に繰り返し曝露されない)に曝されない開放システムにおいて一般に行われる金属工作作業、例えば、金属圧延及び金属成形の際に作動流体として使用されている。ホスフェート分を含む耐摩耗性添加剤は、他の用途でも、例えば、高濃度の冷媒(例えば、典型的に60℃未満、好ましくは約50℃未満又はさらに30℃未満の沸点を有する、フッ素、炭素ならびに場合によっては他の原子、例えば水素及び塩素を含有するフルオロカーボン)を一般に含有する冷媒組成物でも、使用されている。冷媒系は、典型的に、比較的低圧、例えば約10、4又はさらには2気圧未満で機能する。制動システムなどのシステムのための機能性流体は、その流体が(例えば、約60、80、100、もしくはさらには120℃より高い)高温及び/又は約10、20、50もしくは100気圧より高い高圧に繰り返し曝露されることから、非常に要求が厳しい。これは、シリコーン系機能性流体組成物と比較してグリコール系機能性流体組成物に特にあてはまる。シリコーン油のほうが元々安定であり、比較的膨張性であるからである。(フッ素、炭素及び場合によっては他の原子を含有するフルオロカーボンなどの冷媒を一般には含まない)ブレーキ液は、繰返しの圧力及び/又は温度サイクルに典型的に曝露される。この流体は、年に1回又はさらにそれ以下の回数しか交換されないこともあるので、前記サイクル数は、相当高い(例えば、10、100、1000又はさらには10000より大きい)場合がある。加えて、圧力の変化は、全く突然であり得る(例えば、前記流体の一部又はさらには全てが、1秒未満又はさらには0.1秒未満の時間に2気圧未満から10気圧より大きい気圧に圧力が増すことがある)。時には周囲条件付近又は周囲条件で開始することもある温度(典型的に約30℃未満であるが、約0℃未満である場合もあり、約−30℃未満である場合さえある)の変化も相当激しい場合がある。(本明細書に記載するような)ホスフェート分を含有する添加剤は、繰返しの圧力負荷及び除荷、繰返しの熱加熱(例えば、可動部品と制動部品の間の摩擦のため)を経験するブレーキ液などの要求の厳しい用途において、耐摩耗性をはじめとする驚くべき利点をもたらすことが判明した。これらの結果は、上で説明したような温度及び圧力変化を繰返し経験する密閉、密封システムである制動システムにおいて使用されるグリコール系機能性流体(例えば、冷媒及び/又はシリコーンを実質的に含まない、又は完全に含まないことさえある流体)では予想外であると考えられる。
本発明の機能性流体は、次のものの1つ又は任意の組み合わせを含むことができる:
(a)組成物の総重量に基づき約50重量部から約99重量部のグリコール成分;
(b)場合により、全組成物の重量に基づき約0重量部から約70重量部のグリコールホウ酸エステル成分;及び
(c)全組成物の重量に基づき約0.30重量部から約10重量部の添加剤成分(例えば、ホスフェート分を含む添加剤成分)。
(a)組成物の総重量に基づき約50重量部から約99重量部のグリコール成分;
(b)場合により、全組成物の重量に基づき約0重量部から約70重量部のグリコールホウ酸エステル成分;及び
(c)全組成物の重量に基づき約0.30重量部から約10重量部の添加剤成分(例えば、ホスフェート分を含む添加剤成分)。
前記グリコール成分は、1つ、2つ、3つ又はそれ以上のグリコール、ポリグリコール、又は両方から、一部、実質的に全面的に(少なくとも90重量%もしくは少なくとも95重量%)又は全面的に成り得る。好ましくは、前記グリコール成分のグリコール又はポリグリコールは、繰返し単位:
を伴う式Iの式:
を有する。
を伴う式Iの式:
を有する。
R1、R2、R3、R4、R5のそれぞれが、水素(H)であるか、1から8個又はそれ以上の炭素原子を含有するアルキル基であるか、それらの混合物である。例えば、前記グリコール又はポリグリコールは、「Functional Fluid Composition」と題する仮出願番号第60/976,010号(2007年9月28日出願)に開示されているものなどの、R2、R3、R4、R5の少なくとも1つが、1から8個又はそれ以上の炭素原子を含有するアルキル基であるものを有する場合がある。前記仮出願は、全ての目的で参照により本明細書に組み込まれる。グリコール又はポリグリコールが、単純にR1が(H)であるグリコールであるのとは対照的にアルコキシグリコールエーテル(例えば、アルキルでエンドキャップされたアルコキシグリコールエーテル)であるように、R1が、1から8個の炭素原子を含有するアルキル基であることが好ましい。典型的に、前記グリコール成分、前記全流体組成物、又は両方の90重量%未満、さらに典型的には50重量%未満、及び場合により30重量%未満又は20重量%未満までもについて、R1は(H)である。本明細書において用いる場合、式Iのポリグリコールが、少なくとも2又はそれ以上のnを有すること、及び用語グリコールが、全てのポリグリコールを包含することは、理解される。前記グリコール成分が、R1がアルキル基である式I又はグリコール(glycols or FORMULA I)及びR1がHである式Iを含み得ることも理解されるはずである。
少なくとも2のnを有する式Iのグリコールは、同じである繰返し単位を有することがあり(例えば、ホモポリマー)、異なる繰返し単位を有することがあり(例えば、コポリマー)、又はそれらの組み合わせを有することがある。ポリグリコールコポリマーは、2つ、3つ又はさらには4つもしくはそれ以上の異なる繰返し単位を含むことがある。好ましいコポリマーは、2つの異なる繰返し単位を含有し得る。ポリグリコールコポリマーは、ブロックコポリマー、ランダムコポリマー、交互コポリマー(alternating copolymer)、又は任意の組み合わせとして特徴付けすることができる。ブロックコポリマーは、それぞれの繰返し単位についての1つのブロックを有するコポリマーである場合があり、ならびに繰返し単位の1つの又はさらにはそれぞれについての多数のブロックを有するコポリマーである場合もある。ブロックは、同じ繰返し単位の連続配列(例えば、3、4、5、又はそれ以上)の長い連なりと定義することができる。適するポリグリコールコポリマーとしては、ランダムコポリマー、例えば、同じ繰返し単位の連続配列(例えば、3、4、5、又はそれ以上)の長い連なりのブロックを実質的に含まない(例えば、そのコポリマーの繰返し単位の約20モル%未満、又はさらには10モル%未満がブロック状態である)、又は完全に含まないことさえあるコポリマーが挙げられる。限定ではなく、例示的グリコールとしては、繰返し単位が、エチレンオキシド(CH2−CH2−O)、プロピレンオキシド(例えば、CH(CH3)−CH2−OもしくはCH2−CH(CH3)−O)、又はそれらの組み合わせであるものが挙げられる。
前記グリコール成分は、n=1の場合のグリコールの量を含むことがある。含まれるとき、そのようなグリコールは、グリコール成分の少なくとも約5重量%である。さらに、そのようなグリコールは、グリコール成分の典型的には約30重量%未満、さらに典型的には約20重量%未満、及びさらにいっそう典型的には約15重量%未満である。好ましくは、前記グリコール成分のグリコールは、n=2の場合のグリコール(例えば、アルコキシグリコール)、n=3の場合のグリコール(例えば、アルコキシグリコール)、n=4もしくはそれ以上の場合のグリコール(例えば、アルコキシグリコール)、又はそれらの任意の混合物を含む。さらに好ましいグリコール成分は、n=2、n=3、及びn=4又はそれ以上を有するグリコール(例えば、アルコキシグリコール)の組み合わせ(例えば、混合物)を含むことがある。n=2又はそれ以上の場合のグリコールが、グリコール成分及び/又は全機能性流体中に、そのグリコール成分、その全機能性流体又は両方の少なくとも約50重量部、さらに典型的には少なくとも約60重量部及びさらに典型的には少なくとも約75重量部である量で存在することも好ましい。n=2又はそれ以上の場合のグリコールが、グリコール成分及び/又は全機能性流体中に、約99重量部未満、さらに典型的には約90重量部未満、及びさらにいっそう典型的には約85重量部未満であるある量で存在することも好ましい。
前記グリコール成分は、R2、R3、R4及びR5がそれぞれHである1つ以上の第1のグリコール(例えば、第1のポリグリコール)の量を典型的に含む。含まれるとき、そのような第1のグリコールは、グリコール成分の少なくとも約3重量%、さらに典型的には少なくとも約10重量%、及びさらにいっそう典型的には少なくとも約20重量%である。さらに、そのような第1のグリコールは、グリコール成分の典型的には約80重量%未満、さらに典型的には約50重量%未満、及びさらにいっそう典型的には約30重量%未満である。そのような第1のグリコールについて、nは、少なくとも1であるが、好ましくは、nは、2又はそれ以上である。n=2の場合の第1のグリコールの量は、典型的に、重量でその第1のグリコールの約0.25重量部から約20.00重量部である。n=3の場合の第1のグリコールの量は、典型的に、その第1のグリコールの約25.0重量部から約99.5重量部である。n=4の場合の第1のグリコールの量は、典型的に、その第1のグリコールの約0又は0.1重量部から約15重量部である。当然のことながら、特に別の指定が無い限り、より高い又はより低い全第1のグリコール量、及び異なるn値を有する第1のグリコールの特定の量を用いてもよい。
前記グリコール成分は、R2、R3、R4及びR5の少なくとも1つ(及び好ましくは1つだけ)、しかしまた場合により2つ、3つ又は4つ全てが、それぞれ、1から8個の炭素原子を含有するアルキル基である、1つ又はそれ以上の第2のグリコール(例えば、第2のポリグリコール)のある量(an amount of)を場合によっては含むことがある。好ましい第2のグリコール(1つのグリコールである場合もあり、又はグリコールの混合物である場合もある)は、R2又はR3基を含み、及びさらに好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル又はそれらの任意の組み合わせを含むR4又はR5を含む。さらに、好ましい第2のグリコールは、R2又はR3基を含み、及びさらに好ましくは、メチル又はエチル基を含むR4又はR5基を含む。さらにいっそう好ましい第2のグリコールは、R2又はR3基を含み、及びさらに好ましくは、メチル基を含むR4又はR5基を含む。含まれるとき、そのような第2のグリコールは、グリコール成分の少なくとも3重量%、さらに典型的には少なくとも約10重量%、及びさらにいっそう典型的には少なくとも約20重量%である。さらに、そのような第2のグリコールは、グリコール成分の典型的には約80重量%未満、さらに典型的には約50重量%未満、及びさらにいっそう典型的には約30重量%未満である。そのような第2のグリコールについて、nは、少なくとも1であるが、好ましくは、nは、2又はそれ以上である。n=2の場合の第2のグリコールの量は、典型的に、重量でその第2のグリコールの約0.25重量部から約10.00重量部である。n=3の場合の第2のグリコールの量は、典型的に、その第2のグリコールの約25.0重量部から約99.5重量部である。n=4の場合の第2のグリコールの量は、典型的に、その第2のグリコールの約0又は0.01重量部から約15重量部である。当然のことながら、特に別の指定が無い限り、より高い又はより低い全第2のグリコール量、及び異なるn値を有する第2のグリコールの特定の量を用いてもよい。
前記グリコール成分は、コポリマーである1つ又はそれ以上の第3のグリコール(例えば、第3のポリグリコール)のある量を場合によっては含むことがある。そのようなコポリマーは、ブロックコポリマーである場合もあり、及び/又はランダムコポリマーである場合もある。従って、(1つのグリコールである場合もあり、又はグリコールの混合物である場合もある)いずれの第3のグリコールも、第1の立体配置を有する式Iの1つ又はそれ以上の第1の繰返し単位と、第2の立体配置を有する1つ又はそれ以上の第2の繰返し単位とを典型的に含む。特に、前記第3のグリコールは、R2、R3、R4及びR5がそれぞれHである式Iの少なくとも1つの第1の繰返し単位を典型的に含む。前記第3のグリコールは、R2、R3、R4及びR5の少なくとも1つ及び典型的に1つだけ、しかしまた場合により2つ、3つ又は4つ全てが、それぞれ、1から8個の炭素原子を含有するアルキル基である、少なくとも1つの第2の繰り返し単位も典型的に含む。前記第3のグリコールの好ましい第2の繰返し単位は、R2又はR3基を含み、及びさらに好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル又はそれらの任意の組み合わせを含むR4又はR5を含む。前記第3のグリコールのさらに好ましい第2の繰返し単位は、R2又はR3基を含み、及びさらに好ましくは、メチル又はエチル基を含むR4又はR5基を含む。前記第3のグリコールのさらにいっそう好ましい第2の繰返し単位は、R2又はR3基を含み、及びさらに好ましくは、メチル基を含むR4又はR5基を含む。含まれるとき、そのような第3のグリコールは、グリコール成分の少なくとも約3重量%、さらに典型的には少なくとも約10重量%、及びさらにいっそう典型的には少なくとも約20重量%である。さらに、そのような第3のグリコールは、グリコール成分の典型的には約80重量%未満、さらに典型的には約50重量%未満、及びさらにいっそう典型的には約30重量%未満である。そのような第3のグリコールについて、nは、少なくとも2又はそれ以上である。n=2の場合の第3のグリコールの量は、典型的に、重量でその第3のグリコールの約0.25重量部から約10.0重量部である。n=3の場合の第3のグリコールの量は、典型的に、その第3のグリコールの約25.0重量部から約99.5重量部である。n=4の場合の第3のグリコールの量は、典型的に、その第3のグリコールの約0又は0.01重量部から約15重量部である。当然のことながら、特に別の指定が無い限り、より高い又はより低い全第3のグリコール量、及び異なるn値を有する第3のグリコールの特定の量を用いてもよい。
有利なことに、言及したそれぞれのタイプのグリコール、しかし特に第2のグリコール及び第3のグリコール、の使用は、驚くべきことに、前記流体の様々な特性の獲得を助長する。そのような特性としては、限定ではないが、より高い沸点、より低い粘度、より大きな潤滑性、それらの組み合わせなどを挙げることができる。好ましくは、前記グリコール成分は、(例えば、1つもしくはそれ以上の)第2のグリコール、(1つもしくはそれ以上の)第3のグリコール、又は両方を含む。前記第2のグリコール、前記第3のグリコール、又は前記第2のグリコールと第3のグリコールの組み合わせの量は、流体組成物の総重量に基づき約5重量%より多い、好ましくは約10重量%より多い、及びさらに好ましくは約15重量%より多いことがある。前記第2のグリコール、前記第3のグリコール、又は前記第2のグリコールと第3のグリコールの組み合わせの量は、流体組成物の総重量に基づき約90重量%未満、好ましくは約70重量%未満、さらに好ましくは約50重量%未満、及び最も好ましくは約35重量%未満である場合がある。当然のことながら、より高い又はより低い前記第2のグリコール量、前記第3のグリコール量、又は前記第2のグリコールと第3のグリコールの組み合わせの量を用いてもよい。
前記グリコール成分の適するR1基は、1から8個の炭素原子を含有するアルキル基である。好ましいグリコール成分は、メチル、エチル、プロピル、ブチル又はそれらの任意の組み合わせを含むR1基を含む。
有用なグリコール(例えば、アルコキシグリコール又は別のもの)の、限定ではなく、例としては、メトキシトリグリコール、メトキシジグリコール、メトキシポリグリコール、エトキシトリグリコール、エトキシジグリコール、エトキシテトラグリコール、プロポキシトリグリコール、ブトキシトリグリコール(例えば、トリエチレングリコールモノブチルエーテル)、ブトキシジグリコール(例えば、ジエチレンングリコールモノブチルエーテル)、ブトキシテトラグリコール、ペントキシジグリコール、ペントキシトリグリコール、2−エチルヘキシルジグリコール、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
前記グリコール成分の好ましいグリコール(例えば、アルコキシグリコール)としては、限定ではないが、メトキシトリグリコール、メトキシジグリコール、メトキシポリグリコール、メトキシテトラグリコール、エトキシポリグリコール、エトキシトリグリコール、エトキシジグリコール、エトキシテトラグリコール、ブトキシポリグリコール、ブトキシトリグリコール、ブトキシジグリコール、ブトキシテトラグリコール、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノブチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。さらに好ましいアルコキシグリコール成分は、メトキシトリグリコール、メトキシジグリコール、メトキシポリグリコール、ブトキシトリグリコール、ブトキシジグリコール、ブトキシポリグリコール、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ポリプロピレングリコールモノブチルエーテル、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。最も好ましいアルコキシグリコール成分は、メトキシポリグリコール、ブトキシジグリコール、ブトキシトリグリコール、ブトキシポリグリコール、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、又はポリプロピレングリコールモノブチルエーテルのうちの2つ又はそれ以上の混合物を含む。
有用なグリコール(例えば、アルコキシグリコールなど)のさらなる例としては、限定ではないが、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ポリプロピレングリコールモノブチルエーテル、ポリブチレングリコールモノプロピルエーテル、ポリブチレングリコールモノブチルエーテル、それらの任意の組み合わせなどが挙げられる。
限定ではないが、有用なアルコキシグリコールの調製方法としては、アルキレンオキシドとアルコールを反応させてアルキルグリコールを生成させるアルコキシル化反応が挙げられる。
1つの態様において、前記グリコール成分における高純度アルコキシグリコールの使用は好ましい。例えば、高純度アルコキシグリコールの使用により、適する低温粘度を達成することができる。詳細には、高純度ブトキシトリグリコール及びブトキシジグリコールを個々に使用して、又は併用して、所望の低温粘度の維持を助長することができる。1つの態様において、高純度アルコキシグリコールは、少なくとも約90%の純度(すなわち、この高純度アルコキシグリコールは、少なくとも約90重量%が同じ分子構造を有する分子からなる);少なくとも約97%の純度、又は少なくとも約98%の純度である。1つの好ましい実施形態では、高純度ブトキシトリグリコール及び高純度ブトキシジグリコールが、本流体組成物に用いられ、ならびに好ましくはそのグリコール成分の少なくとも50重量%及びさらに好ましくは少なくとも75重量%である。
前記流体組成物は、ホウ酸エステルも含むことがあるが、好ましくは、その流体組成物の重量に基づき約10重量部より多くのホウ酸エステル(例えば、グリコールホウ酸エステル)を含まない。適する流体組成物には、グリコールホウ酸エステルを実質的に含まないこともあり、又は完全に含まないことさえある。用いられるとき、前記グリコールホウ酸エステル成分は、繰返し単位:
を伴う、式:
を有する少なくとも1つの成分を好ましくは含み、
を伴う、式:
を有する少なくとも1つの成分を好ましくは含み、
これらの式中、R1、R2、R3、R4及びR5は、式Iに関して指定したとおりの基のいずれかであり得、ならびにnは、式Iに関して指定したとおりであり得る(例えば、R1、R2、R3、R4及びR5は、独立して、H、又は1から8個の炭素原子を含有するアルキル基、又はそれらの混合物であり得、ならびにnは、1から4にわたり得る)。従って、前記グリコールホウ酸エステル成分は、本明細書において式Iに関して論じたように、グリコール成分の第1のグリコール、グリコール成分の第2のグリコール、グリコール成分の第3のグリコール、又はそれらの任意の組み合わせの繰返し単位のいずれかを有し得る。前記グリコールホウ酸エステル成分及び任意のボラート含有化合物が、グリコール成分の一部と見なされず、むしろ独立していることも理解されたい。
任意のグリコールホウ酸エステル成分の例としては、参照により本明細書に組み込まれる2000年11月10日出願の米国特許第6,558,569号に開示されている(例えば、第3欄の13〜40行目参照)アルコキシグリコールホウ酸エステル成分、例えば、メトキシトリエチレングリコールホウ酸エステル、エトキシトリエチレングリコールホウ酸エステル、ブトキシトリエチレングリコールホウ酸エステル又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。ホウ酸エステル成分が本組成物中に存在する場合、それは、好ましくは、その機能性流体の0.01重量部より多い又は1重量部より多い量で存在するが、同じく好ましくは、その機能性流体の約10重量部未満の量で存在する。さらに好ましくは、前記ホウ酸エステル成分は、本組成物中にその機能性流体の約4重量部未満の量で存在する。1つの実施形態において、本発明の機能性流体組成物には、一切のホウ酸エステル成分を実質的に含まない(その機能性流体の約0.5重量%未満)又は完全に含まない。
グリコールボラート成分が本組成物中にあるとき、それは、典型的に、グリコール基がその組成物の実質的な部分に相当する場合である。本明細書において定義するような、そのようなグリコール基は、式I及び式IIの一部分であって、それらの式の(H)水素原子又は(B)ホウ素原子に付いている(attached to)部分である。従って、そのようなグリコール基は、次のとおりであり得る:
これらのグリコール基は、全組成物の少なくとも約50重量%、さらに典型的には少なくとも約60重量%、さらにいっそう典型的には少なくとも約80重量%に相当し、及び場合により少なくとも約90%に相当することさえある。
述べたように、本発明の組成物は、制動システムの潤滑性を改善するための、ホスフェート分(例えば、少なくとも1つのリン酸エステル)を有する1つ又はそれ以上の添加剤を含む任意の添加剤パッケージをさらに意図している。従って、前記添加剤成分添加剤は、限定ではないが、腐食防止剤、安定剤、例えばpH安定剤、潤滑剤、耐磨耗剤、消泡剤及び酸化防止剤の1つ又は任意の組み合わせを典型的に含む1つ又はそれ以上の添加剤を含む場合がある。前記添加剤成分は、存在する場合、本機能性流体の典型的には少なくとも約0.05重量部、さらに典型的には少なくとも約0.1重量部、及びさらにいっそう典型的には少なくとも約0.3重量部である。前記添加剤成分は、存在する場合、本機能性流体の典型的には約20重量部未満、さらに典型的には15重量部未満、及び場合により約10重量部未満でさえある。
ここでの1つ又はそれ以上の添加剤が、ホスフェート分を有する場合があることは、上に述べたことから理解される。例えば、1つの好ましいアプローチは、その添加剤成分の少なくとも0.005、さらに特に少なくとも約0.01、及びさらにいっそう特に少なくとも約0.1重量部の量で存在する、ホスフェート分を有する1つ又はそれ以上の添加剤を有することである。しかし、ホスフェートを含む1つ又はそれ以上の添加剤の総濃度は、その添加剤成分の約0.7重量部未満、さらに特に0.5重量部未満、及びさらに特に約0.4重量部未満であろうと一般には予想される。
本発明の添加剤パッケージは、(i)リン酸のエステルを含む第1の添加剤及び(ii)エトキシル化リン酸エステルを含む第2の添加剤のうちの少なくとも1つを約5重量部から約75重量部(例えば、その添加剤パッケージの総重量に基づき約5重量%から約75重量%)、ならびに(a)プロパンジアミンとキシレン、(b)ヒドロキシエチルピペラジン、(c)ドデセニルコハク酸無水物、(d)ジ−(2−エチルヘキシル)リン酸、(e)ポリ(ジエトキシシロキサン)、(e)オレイン酸及び(f)プロピレングリコールとborax 5mol成分、のうちの少なくとも1つを含む2つ又はそれ以上の腐食防止剤を約30重量部から約99重量部(例えば、その添加剤パッケージの総重量に基づき約30重量%から約99重量%)含む場合がある。
前記添加剤成分での使用についての1つの好ましい例において、ホスフェート分を有する1つ又はそれ以上の添加剤は、リン酸エステルを有する第1の添加剤を含む。前記リン酸エステルは、芳香族リン酸エステルであってもよく、脂肪族リン酸エステルであってもよく、又はそれらの組み合わせであってもよい。限定ではないが、前記リン酸エステルは、芳香族リン酸エステル、例えば、リン酸トリス(メチルフェニル)エステル(例えば、トリクレジルホスフェート)であり得る。前記第1の添加剤は、約1.1から約1.25にわたる比重(20℃で)及び少なくとも約380℃(例えば、約390から約430℃)の引火点を有し得る。前記第1の添加剤は、約−55℃未満、及びさらに特に約−45℃未満の融点を示し得る。前記第1の添加剤は、少なくとも約−25、及びさらに特に少なくとも約−30℃の融点も示し得る。例えば、前記融点は、約−55から約−25、及びさらに好ましくは約−45から約−30℃にわたり得る。前記第1の添加剤は、少なくとも約230、及びさらに特に少なくとも約240℃の沸点(4mmHgで)を示し得る。前記第1の添加剤は、約270℃未満、及びさらに特に約265℃未満の沸点(4mmHgで)も示し得る。例えば、前記沸点(4mmHgで)は、約230から約270、及びさらに好ましくは約240から265℃にわたり得る。前記第1の添加剤は、例えばASTM D974−01に従って測定して、約0.5mg KOH/kg未満、さらに特に約0.1mg KOH/kg未満の酸価を示し得る。
前記添加剤成分での使用についてのもう1つの好ましい例において、ホスフェート分を有する1つ又はそれ以上の添加剤は、アルコキシル化リン酸エステルを有する(又は、からなる)第2の添加剤を含む。適するアルコキシル化リン酸エステルは、限定ではないが、エトキシル化リン酸エステル、プロポキシル化リン酸エステルなど。前記アルコキシル化リン酸エステルは、1つ又はそれ以上の芳香族基(例えば、フェニル基)を含有することがある。例示的なエトキシル化リン酸エステルは、ポリエチレンフェニルエーテルホスフェートである。前記第2の添加剤は、約1.1から約1.35にわたる比重(25℃で)、及び少なくとも約120℃(例えば、約130から約170℃)の引火点を有し得る。前記第2の添加剤は、少なくとも約40、及びさらに特に少なくとも約10℃の凝固点を示し得る。前記第2の添加剤は、約−50℃未満、及びさらに特に約−20℃未満の凝固点も示し得る。例えば、前記凝固点は、約40から約−50、及びさらに好ましくは約10から−20℃にわたり得る。前記第2の添加剤は、少なくとも約110、及びさらに特に少なくとも140℃の沸点(760mmHgで)を示し得る。前記第2の添加剤は、約190℃未満、及びさらに特に約160℃未満の沸点(760mmHgで)も示し得る。例えば、前記沸点(760mmHgで)は、約110から約190、及びさらに好ましくは約140から160℃にわたり得る。前記第2の添加剤は、ASTM D974−01に従って測定して、約90から約115、及びさらに好ましくは約90から約110にわたる酸価(第1の変曲点までのKOH)を示し得る。前記第2の添加剤は、約15%未満、及びさらに好ましくは約7%未満の非イオン分も示し得る。例示的なアルコキシル化リン酸エステルは、ポリエチレンフェニルエーテルホスフェートである。
ホスフェート分を有する、適する添加剤の例としては、限定ではないが、ポリオキシエチレンオクタダデセニルエーテルホスフェート(例えば、CAS番号9004−98−2、CAS番号7664−38−2、又はRhodiaから市販されているLUBRHOPHOS(登録商標)LB−400)、ポリオキシエチレンラウリルエーテルホスフェート(例えば、CAS番号39464−66−9、又はRhodiaから市販されているLUBRHOPHOS(登録商標)RD−510E)、線状アルコールエトキシホスフェート(例えば、Rhodiaから市販されているLUBRHOPHOS(登録商標)LK−500)、ポリエチレンフェニルエーテルホスフェート(例えば、CAS番号39464−69−2)Rhodiaから市販されている商品名LUBROPHOS(登録商標)LP−700で販売されているもの)、ジアルキルフェノールリン酸エステル(例えば、Rhodiaから市販されているRhodefac(登録商標)RM−510)、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
米国特許第5,152,926号(1990年9月出願、例えば、第3欄の29行目から第4欄の29行目参照)(これは、全ての目的で参照により本明細書に組み込まれる)に開示されているものなどの流体動力システムのための、及び米国特許第4,744,915号(1987年8月24日出願、例えば、第2欄の53〜68行目を参照のこと)(これは、全ての目的で参照により本明細書に組み込まれる)に開示されているものなどのシリコーン機能性成分を有する制動システムのための潤滑性(例えば、耐磨耗特性)を向上するために、ホスフェート分を有する1つ又はそれ以上の添加剤(例えば、第1の添加剤、第2の添加剤、又は両方)を利用できることが意図される。従って、密閉回路(例えば、制動システム)内で加圧された及び移動する流体を使用することによって動力を発生させる、伝達する、及びその使用を制御するシステムなどの流体動力システムに本発明を組み込むことができることは理解される。さらに、シリコーン分を含む機能性流体に組み込むことができる本発明のホスフェート分を有する1つ又はそれ以上の添加剤には、シリコーンを本質的に含まない(例えば、その機能性流体の総重量に基づき約5重量%未満、好ましくは約1重量%未満、さらに好ましくは約0.1重量%未満、及び最も好ましくは約0.01重量%未満の濃度でシリコーンを含有する)又はシリコーンを含まないことは理解される。
ホスフェート分を有する前記添加剤は、リン酸エステル、リン酸エステル、又は両方であり得る。適するリン酸エステルの例としては、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、リン酸トリエステル、及びそれらの任意の組み合わせが挙げられる。前記リン酸エステルは、1つ又はそれ以上のリン酸トリエステルを含む又はそれらから本質的になる(例えば、そのリン酸エステル又はそのホスフェート含有添加剤の総重量に基づき少なくとも90重量%又は少なくとも95重量%含有する)場合がある。前記リン酸エステルには、リン酸トリエステルを実質的に又は完全に含まない場合があり、及び前記リン酸エステルは、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、又は両方を含有する場合がある。
米国特許第4,755,316号(1987年10月23日出願)表Dには、本機能性流体において使用することができる、ホスフェート分を有する添加剤の以下の例が挙げられている:ホスフェート、リン酸エステル(リン酸ビクレジル)、ホスフィット、チオホスフェート(ジオルガノジチオリン酸亜鉛)塩素化ワックス、及びハロゲン置換リン化合物。ホスフェート分を有する添加剤の追加の例としては、米国特許第5,152,926号(1990年9月10日出願)に記載されているもの、例えば第3欄の29行目から第4欄の29行目参照、が挙げられる。これらの添加剤としては、有機ホスフェート、例えば、Lubrizol Corporationによって製造された(ジアルキルジチオ)リン酸亜鉛であるLubrizol(商標)1097;SYN−O−AD(商標)8478、Stauffer Chemical Companyによって製造されたトリ(2,4,6−トリ−t−ブチルフェニル)ホスフェート/トリフェニルホスフェートの70%/30%ブレンド;エトキシル化リン酸エステル(Antara(商標)LP−700タイプ)、リン酸アルコール(ZELEC 3337タイプ)、及びジアルキルジチオリン酸亜鉛(例えば、Lubrizol 5139、5604、5178、5186タイプ)が挙げられる。エトキシル化リン酸エステルは、約4から10パーセント、好ましくは5から7パーセントのリン分を有する水溶性組成物、例えば、GAFのAntara(商標)LP−700(ポリオキシエチレンフェニルエーテルホスフェート)であり得る。ホスフェート分を有する追加の添加剤としては、米国特許第4,744,915号(1987年8月24日出願)、例えば第2欄の53〜68行目、に記載されているもの、例えば、リン酸エステル、トリオクチルホスフェート及びトリクレゾールホスフェートが挙げられる。
前記第1の添加剤、前記第2の添加剤、又は両方は、全流体組成物の約0.005重量部より高い、好ましくは0.010重量部より高い、及びさらに好ましくは約0.03重量部より高い濃度で存在し得る。前記第1の添加剤、前記第2の添加剤、又は両方は、全流体組成物の約2.5重量部未満、好ましくは0.7重量部未満、及びさらに好ましくは約0.3重量部未満の濃度で存在し得る。例えば、前記第1の添加剤、前記第2の添加剤、又は両方は、流体組成物の約0.005から約0.7重量部の濃度で存在し得る。
さらに、前記1つ又はそれ以上の添加剤が、機能性流体(例えば、ホウ酸エステルを含有する機能性流体)の低温粘度を増加させるために公知の腐食防止剤、例えばアルカノールアミン又はアルキルアミン及び他の有機アミンを含む場合があり、その結果として、より複雑で高価な添加剤、例えば、参照により組み込まれる1996年6月20日出願の欧州特許第0750033号(例えば、2頁55行目から3頁56行目参照)及び参照により組み込まれる1994年3月9日出願の欧州特許第0617116号(例えば、2頁14行目から3頁7行目、及び4頁1〜16行目参照)に開示されているものの使用を招くことは理解される。少量のホウ酸エステルを使用することにより、本流体組成物は、公知の腐食防止剤を使用して、尚、所望の低温粘度を達成することができる。加えて、腐食防止剤及び添加剤の増量を用いて、低粘度を犠牲にすることなく改善された安定性又は耐腐食性を獲得することができる。含まれるとき、前記腐食防止剤は、その添加剤成分の約0又は約0.005から約7、及びさらに特に約0.1から約5(例えば、約2から約4)重量部の量で存在し得る。
使用することができる腐食防止剤の例としては、欧州特許第0750033号(1996年6月20日出願)に開示されているもの、例えば、特にホウ酸エステルを中和できるアミン;少なくとも1つのアルキルラジカル、特にC1からC7、又は脂環式ラジカル、特にC5からC7、又は、重ねて、特にC1からC6のアルコキシラジカルを含有するアミン;エトキシル化アミン、例えば、ジ−n−ブチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、一般式:NH(CH2CHOHCH3)2のジイソプロパノールアミン、モノシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、2−アミノ−1−エタノール、一般式:HN(CH2−CH2OH)2のジエタノールアミン、一般式:HN(CH2OH)(CH2CH2CH3)のモノメタノールモノプロピルアミン、もしくはジイソプロピルアミン;サルコシンのN−アシル誘導体、例えば、Srkosyl 0(商標)の名でCiba Geigyにより市販されているN−オレイルアシルサルコシン、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、トリフェニルホスフィット、ドデセニルコハク酸無水物、ビスフェノールA、又は重合トリメチルキノリンが挙げられる。
欧州特許第0617116号(1994年3月9日出願)に開示されている追加の防止剤としては、120と300の間(好ましくは150と250の間)の分子量を有し、且つ、下記の式を有する、エーテル−アミンが挙げられる:
(式中、R3は、少なくとも1つのエーテル官能基を有し、且つ、アルコール官能基を有さない線状又は分岐ラジカルであり、Rは、メチルラジカル又は水素原子であり、pは、1から3の整数であり、ならびにqは、0から2の整数である)。使用されるエーテル−アミンは、少なくとも1つのエーテル官能基を有し、且つ、アルコール官能基を有さない線状又は分岐ラジカルであるラジカルR3を、含有しなければならない。ラジカルR3は、環状ではない。R3は、次の式を有することができる:R1−O−R2−(式中、R1は、1から5個の炭素原子を好ましくは有する線状又は分岐アルキルラジカルであり、及びR2は、2から8個の炭素原子を好ましくは有する線状又は分岐アルキレンラジカルである)。前記エーテル−アミンは、エポキシドから誘導された少なくとも1つの、及び好ましくは少なくとも2つの単位を含む。有利には、p+qは、1から3にわたり得る。前記エーテル−アミンの一部又は全てが、p+q=2を有する場合がある。さらに、p+q=2を有する85から95重量%のエーテルアミンと、p+q=3を有する15から5重量%のエーテル−アミンとを含む混合物を使用することも有利である。一般に、前記エーテル−アミンは、出発エーテル−アミンと、エポキシド、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド又はそれら2つの混合物などとを反応させることによって得られる。前記出発エーテル−アミンは、次の一般式(A)を有することができる:R1−O−R2−NH2(式中、R1及びR2は、上と同じ意味を有する)。得られるエーテル−アミンは、有利には、次の式(B)を有するアミンを含有する:
(式中、R3は、少なくとも1つのエーテル官能基を有し、且つ、アルコール官能基を有さない線状又は分岐ラジカルであり、Rは、メチルラジカル又は水素原子であり、pは、1から3の整数であり、ならびにqは、0から2の整数である)。使用されるエーテル−アミンは、少なくとも1つのエーテル官能基を有し、且つ、アルコール官能基を有さない線状又は分岐ラジカルであるラジカルR3を、含有しなければならない。ラジカルR3は、環状ではない。R3は、次の式を有することができる:R1−O−R2−(式中、R1は、1から5個の炭素原子を好ましくは有する線状又は分岐アルキルラジカルであり、及びR2は、2から8個の炭素原子を好ましくは有する線状又は分岐アルキレンラジカルである)。前記エーテル−アミンは、エポキシドから誘導された少なくとも1つの、及び好ましくは少なくとも2つの単位を含む。有利には、p+qは、1から3にわたり得る。前記エーテル−アミンの一部又は全てが、p+q=2を有する場合がある。さらに、p+q=2を有する85から95重量%のエーテルアミンと、p+q=3を有する15から5重量%のエーテル−アミンとを含む混合物を使用することも有利である。一般に、前記エーテル−アミンは、出発エーテル−アミンと、エポキシド、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド又はそれら2つの混合物などとを反応させることによって得られる。前記出発エーテル−アミンは、次の一般式(A)を有することができる:R1−O−R2−NH2(式中、R1及びR2は、上と同じ意味を有する)。得られるエーテル−アミンは、有利には、次の式(B)を有するアミンを含有する:
(このR1、R2、R、p及びqは、上と(すなわち、上の式(A)についてと)同じ意味を有する)。実際には、式(B)を有するエーテル−アミンの混合物が得られる。R1、R2、R、p及びqが上と同じ意味を有するものを本質的に得ることが望ましい。実際には、式(B)を有するエーテル−アミンの混合物が得られる。p=1及びq=1の場合の式(B)を有するアミンを本質的に得ることが望ましい。適するエーテル−アミンの例は、2,2’−[3(メトキシプロピル)イミノ]ビスエタノールアミンである。
本発明の機能性流体組成物において使用することができる腐食防止剤のクラスの例としては、脂肪酸、例えばラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸又はオレイン酸、リン又はリン酸と脂肪族アルコールのエステル、ホスフェート又はホスフィット、例えばエチルホスフェート、ジメチルホスフェート、イソプロピルホスフェート、ブチルホスフィット、トリフェニルホスフィット及びジイソプロピルホスフィット、アルケニル無水物、例えばドデセニルコハク酸無水物(DDSA)、ジ−(2−エチルヘキシル)リン酸(DEHPA)、プロパンジアミン及びキシレン成分(例えば、N,N’ジサリチリデン−1,2−プロパンジアミン及びキシレンを含む、Dupont金属不活性剤)、ポリ(ジエトキシシロキサン)、(例えば、PSI−021)、ヒドロキシエチルピペラジン(例えば、ジヒドロキシエチルピペラジン)、プロピレングリコール及びborax 5mol成分、ヘテロ環式窒素含有化合物、例えばベンゾトリアゾールもしくはその誘導体又は任意の組み合わせ、場合によっては1,2,4トリアゾール及び/又はその誘導体を有する前述の化合物(Pierre Levesqueによる1999年2月2日出願の米国特許第6,074,992号(例えば、第2欄の65行目から第3欄の12行目)及びMcPhailらによる1965年12月1日出願のGB特許番号英国特許第1,111,680号(例えば、1頁10行目から2頁8行目)参照。両方とも参照により本明細書に組み込まれる)が挙げられる。腐食防止剤として有用な他のアミン化合物としては、アルキルアミン、例えばジ−n−ブチルアミン及びジ−n−アミルアミン、シクロヘキシルアミンならびにそれらの塩が挙げられる。本発明の機能性流体組成物において腐食防止剤として特に有用であるアミン化合物としては、アルカノールアミン、好ましくは、1から3個のアルカノール基を含有し、それぞれのアルカノール基が1から6個の炭素原子を含有するものが挙げられる。有用なアルカノールアミンの例としては、モノ−、ジ−及びトリメタノールアミン、モノ−、ジ−及びトリエタノールアミン、モノ−、ジ−及びトリプロパノールアミン、ならびにモノ−、ジ−及びトリイソプロパノールアミンが挙げられる。
1,2,4トリアゾール及びその誘導体の例としては、Pierre Levesqueによる1999年2月2日出願の米国特許第6,074,992号(例えば、第2欄の65行目から第3欄の12行目)に挙げられているもの、例えば、式:
によって表される1,2,4トリアゾール又はその誘導体が挙げられ、式中、R及びR’は、同じであり又は異なり、及び水素、1から8個の炭素原子を含有するアルキル基、アミノ基、例えば−−NH、−−NHRもしくは−−NRR’、アシル基、例えば−COR、又はアリール基、例えばベンゼンもしくはトルエン、であり得る。
によって表される1,2,4トリアゾール又はその誘導体が挙げられ、式中、R及びR’は、同じであり又は異なり、及び水素、1から8個の炭素原子を含有するアルキル基、アミノ基、例えば−−NH、−−NHRもしくは−−NRR’、アシル基、例えば−COR、又はアリール基、例えばベンゼンもしくはトルエン、であり得る。
限定ではないが、1,2,4トリアゾール及びその誘導体の追加の例としては、MaPhailらによる1965年12月1日出願のGB特許番号英国特許第1,111,680号(1頁10行目から2頁8行目)に挙げられているもの、例えば、式:
を有する1,2,4−トリアゾールが挙げられ、式中、R1、R2、R3及びR4=水素、アルキル、アリール、アルカリール、アラルキル、シクロアルキル、アシル又はアロイルであり、置換基R4を意味する記号(R4)は、前記トリアゾール環を構成する窒素原子のいずれか1つに付いており、又はR4が水素である場合には不安定な置換基である。従って、上に挙げた式は、例えば、3−置換及び3,5−置換−1,2,4−トリアゾール、例えば3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−ヘプチル−1,2,4−トリアゾールだけでなく、
であり得るアシル化及びアロイル化−1,2,4−トリアゾール、例えば、
であり得るベンゾイル化−5−フェニル−1,2,4−トリアゾールも包含する。
を有する1,2,4−トリアゾールが挙げられ、式中、R1、R2、R3及びR4=水素、アルキル、アリール、アルカリール、アラルキル、シクロアルキル、アシル又はアロイルであり、置換基R4を意味する記号(R4)は、前記トリアゾール環を構成する窒素原子のいずれか1つに付いており、又はR4が水素である場合には不安定な置換基である。従って、上に挙げた式は、例えば、3−置換及び3,5−置換−1,2,4−トリアゾール、例えば3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−ヘプチル−1,2,4−トリアゾールだけでなく、
であり得るアシル化及びアロイル化−1,2,4−トリアゾール、例えば、
であり得るベンゾイル化−5−フェニル−1,2,4−トリアゾールも包含する。
前記添加剤成分は、有利なことに、本機能性流体組成物の性能を強化するために、1つ又はそれ以上の腐食防止剤に加えて、他の添加剤成分、例えば消泡剤、pH安定剤、酸化防止剤など(全て、熟練した配合者には周知である)も含有することができる。
ERBPもしくはWERBP温度及び特に潤滑性を許容レベルより下に低下させないように、又は低温粘度を許容レベルより上に上昇させないように注意しさえすれば、他の材料を本発明の機能性流体に配合できると考えられる。例えば、本発明の機能性流体は、その組成物の総重量に基づき、約0又は0.10重量部から約30重量部の希釈剤又は潤滑剤、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリグリコール(例えば、モノ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 テトラエチレングリコール、及びエチレングリコールのより高mol付加体(adducts)の混合物)、ポリ(アルキレンオキシド)ジアルコキシグリコール、ホウ酸コ−エステル、又はそれらの任意の組み合わせなどを含むことができる。ポリアルキレングリコールモノブチルエーテルなどの1つの好ましい潤滑剤は、前記機能性組成物の約10から約30重量部の量で、及びさらに好ましくは約15から約25重量部の量で存在する。(2つの異なるアルキレングリコール繰返し単位、オキシエチレン及びオキシプロピレンをほぼ同じ重量で含有し、且つ、nが少なくとも4である)好ましいポリアルキレングリコールモノブチルエーテルの例は、商品名UCON(商標)50−HB−260で販売されており、これはThe Dow Companyから市販されている。
米国特許第4,371,448号、欧州特許第0750033号及び欧州特許第0617116号(全ての目的で参照により本明細書に組み込まれる)に開示されているものなどのより低い粘度を達成するために配合される他の流体に本発明の教示を応用して、許容される最低ERBP及びWERBP温度を維持しながら潤滑性を促進できることも考えられる。
本発明の機能性流体は、ブレーキ鳴きを減少させる又は無くすために高い潤滑性を有し、その上、ブレーキの寿命を向上させるという高性能機能性流体に対する当分野における要求を満たすことができる。本発明の機能性流体は、米国連邦自動車安全基準(Federal Motor Vehicle Safety Standars)116に与えられているDOT 3及びDOT 4流体に対する要件の全てを満たす、すなわち、高沸点(例えば、それぞれ203℃及び230℃より高いERBP)を有し、それぞれ1500cSt及び1800cSt未満の−40℃での低減された動粘度も有する、ブレーキ液を含む。本発明の新規機能性流体は、米国連邦自動車安全基準116に与えられているDOT 3及びDOT 4についての要件の全てを満たすことができ、且つ、改善された潤滑性(例えば、耐摩耗性(antiwear))を有する。
本発明の流体組成物は、少なくとも約205℃、好ましくは少なくとも約225℃、さらに好ましくは少なくとも約240℃、及び最も好ましくは少なくとも約245℃のERBPを有する。本流体組成物の−40℃での低温粘度は、好ましくは1500センチストーク(cSt)未満、好ましくは約1200又は約1100センチストーク(cSt)未満、さらに好ましくは約1000cSt又は約900cSt未満、及び場合により約850cSt未満である。
実施例配合物(EXAMPLE FORMULATION)
表2に示すような以下の実施例は、限定するためのものではなく、本発明の一定の好ましい実施形態を例証するものである。D500は、少なくとも4のnを有する約500の平均分子量を有するポリエチレン−プロピレングリコールモノメチルエーテルであり、プッシャーは、少なくとも4のnを有するポリエチレングリコールの混合物であり、PSI−021は、Gelest Inc.(米国、ペンシルバニア州のモーリスヴィル)から入手できるポリ(ジエトキシシロキサン)であり、及びButyl Carbitol(商標)溶剤は、The Dow Chemical Co.(米国)から入手できるジエチレングリコールモノブチルエーテルである。中間体1は、約45重量%Butyl Carbitol(商標)溶剤、約12.5%モノエチレングリコール、約9.4重量%Agerite Resin D、約1.25重量%硝酸ナトリウム、約0.65重量%ベンゾトリアゾール、及び約31.2重量%ブチルジエタノールアミンを含有する。中間体2は、約88重量%プロピレングリコール及び約12重量%ホウ酸ナトリウム(例えば、Borax 5mol)を含有する。
例として、市販のDOT 3ブレーキ液(比較例1)及び新しく開発した機能性流体(実施例1〜3)を含む表2の機能性流体を潤滑性について評価した。これらの流体の潤滑特性を表3に示す。表3は、比較例1が、低い潤滑性を示す比較的大きい痕幅及び比較的高い平均歯数を有する一方で、新たに開発した流体(実施例1〜3)が、比較例1より高い潤滑性を有し、実施例1が最も高い潤滑性(最も低い痕幅)を有することを例証している。実施例1は、最も低い平均歯数も有する。
機能性流体の潤滑性(例えば、耐摩耗性)は、Falex Pin & Vee Block Test Machineを使用して、修正ASTM D 2670に従って判定することができる。例として、本発明の組成物の潤滑性を評価する。この評価のために、100lbの荷重をかけ、1分のならし運転時間の間、維持した。その荷重を増し、30分の残りの試験期間の間、200lbで維持した。その後、Vee Block磨耗痕の測定幅(例えば、平均痕幅)、規定試験時間間隔の間に一定荷重を維持するために前進したラチェット機構の歯の数(例えば、平均歯数)、又は両方として、磨耗を判定し、記録する。より高い報告数値(例えば、平均痕幅及び平均歯数)は、より高い磨耗度と相関する。
本発明の機能性流体は、修正ASTM D 2670(1分間の100ポンドでのならし運転、30分間の200ポンドの荷重)による平均痕幅、修正ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)による平均歯数、又は両方から判定して、流体動力システムに改善された潤滑性を付与する。本機能性流体は、少なくとも約0.05、さらに特に少なくとも0.1mmの平均痕幅を示すことができる。本機能性流体は、約0.45mm未満、特に約0.35mm未満、及びさらに特に約0.3mm未満の平均痕幅も示す。例えば、前記平均痕幅は、約0.05から約0.45、さらに特に約0.1から約0.3mmにわたり得る。さらに、本機能性流体は、約15未満、及びさらに特に約8未満の平均歯数を示すことができる。
前記機能性流体の配合物を分析して、DOT 3ブレーキ液要件に関する物理的特性を測定する。(米国連邦自動車規格(Federal Motor Vehicle Standard)116に示されている、セクション571.116以降で見つけられる試験手順を用いて)それらの物理特性を表4に示す。驚くべきことに、ポリエチレン−プロピレングリコールモノアルキルエーテル(例えば、約500の平均分子量を有するポリエチレン−プロピレングリコールモノメチルエーテル)、例えばD500(例えば、機能性流体の総重量に基づき約10重量%から約30重量%、さらに好ましくは約17重量%から約23重量%の濃度で)、一不飽和脂肪酸、例えばオレイン酸(例えば、機能性流体の総重量に基づき約0.02重量%から約0.5重量%、好ましくは約0.08重量%から約0.15重量%の濃度で)、又は両方を、次の特性:約0.36mm未満の平均痕幅、約10未満の歯数、約250℃より高いERBP、又は約800cSt未満(好ましくは約780cSt未満)の−40℃での粘度、の1つ又は任意の組み合わせを有する機能性流体において、好ましくは約25重量%より高い、さらに好ましくは約40重量%から約60重量%の濃度のメトキシトリグリコールと併用(及び好ましくは、エトキシル化リン酸エステルと併用、及びさらに好ましくは、LUBRHOPHOS(登録商標)LP−700などのポリエチレンフェニルエーテルホスフェートと併用)することもできるということも、実施例2及び実施例3でわかる。
本発明の機能性流体は、非常に多数の機械システム(例えば、油圧リフト、クレーン、フォークリフト、ブルドーザー、油圧ジャッキ、制動システム、それらの組み合わせなど)のための作動液としての使用によく適する。これらの流体組成物の高い潤滑性ならびにERBP、WERBP、及び低温粘度は、運搬車両(例えば、固定及び回転翼航空機、列車、クラス1から8の自動車など)における制動システムによく適する。これらの制動システムとしては、アンチロック・ブレーキング・システム(ABS)、安全性制御システム、又はそれらの組み合わせが挙げられる。従って、本発明は、本明細書に開示する流体組成物を含むこれらのシステムのいずれかを含む。
従来の自動車制動システムは、マスターシリンダに作動可能に接続された押圧機構、空気圧又は油圧ブースタ、ブレーキライン、及び制動機構を含む。ブレーキを作動させるために、作業者は押圧機構を押し、するとマスターシリンダがブレーキ液に圧をかけ、そのブレーキ液がブレーキラインを通って制動機構に送られ、その制動機構が単数又は複数の車輪の動きを少なくとも部分的に阻止する。従来のブレーキ液の高い粘度のため、従来の制動システムは、制動機構を適切に作動させるために(例えば、1つ又はそれ以上の車輪が路面でスリップしているときの衝突、又はそれらの組み合わせを避けるために)ブレーキ液にかける圧力を増やすためのブースタポンプを必要とする。
本発明の制動システムは、上で説明した低粘度機能性流体、従来のより高い粘度のブレーキ液、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。好ましい制動システムは、上で説明した低粘度機能性流体から本質的になるブレーキ液を含む。さらに、本発明の制動システムは、ブースタポンプ(例えば、プリチャージ・ブースタポンプ)を場合によっては含むことがあるが、本開示のブレーキ液の使用はブースタポンプを不要にすることができるので、好ましくは、ブースタポンプは、本制動システムには含まれない。ブースタポンプが含まれないことは、ブースタポンプが必要とされたシステムより費用が節約されることを意味するだろう。
本発明の範囲を逸脱することなく上の配合物から様々な成分を置換、追加又は除去できることは理解されるべきである。さらに、上の成分の重量濃度及び列挙した特性の値は、列挙した値の5%、10%、25%又は50%以下又はそれより大きく変わることがあると考えられる。例えば、10の値は、10%変わることがあり、その結果、約9から約11の範囲になり得る。
さらに、複数の成分もしく段階の機能もしくは構造を単一の成分もしくは段階に組み合わせることができること、又は1つの段階もしくは成分の機能もしくは構造を複数の段階もしくは成分間で分割できることは理解される。本発明は、これらの組み合わせの全てを意図している。別様に述べていない限り、本明細書の中に描く様々な構造の寸法及び幾何学的配置は、本発明を限定するためのものではなく、他の寸法又は幾何学的配置が可能である。複数の構成成分又は段階を単一の統合された構造又は段階によって提供することができる。あるいは、単一の統合された構造又は段階を独立した複数の成分又は段階に分割してもよい。加えて、本発明の特徴を、例証した実施形態の1つだけに関する文脈の中で説明していることがあるが、そのような特徴を、任意の所与の用途のために、他の実施形態の1つ又はそれ以上の他の特徴と組み合わせてもよい。本明細書における固有の構造の作製及びそれらの作動も本発明の方法を構成するということも理解される。本発明は、本明細書における方法の実施の結果として生ずる中間体及び最終製品も包含する。「含む(comprising)」及び「含む(including)」の使用は、列挙した特徴「から本質的になる(consist essentially of)」又は「からなる(consist of)」実施形態も意図している。
本明細書に提示する説明及び実例は、他の当業者に本発明、その原理及びその実際の用途を知らせるためのものである。当業者は、特定の使用の要件に最適であり得るように、本発明をその非常に多数の形態で適応させること及び適用することができる。従って、述べたような本発明の特定の実施形態は、本発明を網羅するもの又は限定するものと解釈されない。従って、本発明の範囲は、上の説明を参照して決めるべきではなく、その代わり、添付の特許請求の範囲を、そのような特許請求の範囲が権利を受ける等価物の全範囲と共に参照して、決めるべきである。特許出願及び公報を含めて、全ての論文及び参考文献の開示は、全ての目的で参照により組み込まれる。
Claims (36)
- 約50重量部から約99重量部のグリコール成分と、
ホスフェート分を含む約0.3重量部から約10重量部の1つ又はそれ以上の添加剤と、
を含む、金属/ゴム接点を有する流体動力システムにおいて潤滑性を付与するための機能性流体組成物であって、
ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って測定して約.35mm未満の平均痕幅、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約15未満の平均歯数、又は両方を示し、
前記機能性流体には、場合によってはシリコーンを含まず、
前記1つ又はそれ以上の添加剤が、
(i)リン酸のエステルを含む第1の添加剤、
(ii)エトキシル化リン酸エステルを含む第2の添加剤、又は
(iii)(i)と(ii)の両方、
を含む、機能性流体組成物。 - 前記第1の添加剤が、トリクレジルホスフェートから本質的になる、請求項1に記載の機能性流体組成物。
- 前記第2の添加剤が、ポリオキシエチレンオクタダデセニルエーテルホスフェート.ポリオキシエチレンラウリルエーテルホスフェート、線状アルコールエトキシホスフェート、ポリエチレンフェニルエーテルホスフェート、ジアルキルフェノールリン酸エステル又はそれらの任意の組み合わせからなる群より選択されるエトキシル化リン酸エステルを含む、請求項1又は2に記載の機能性流体組成物。
- 前記第2の添加剤が、ポリエチレングリコールフェニルエーテルホスフェートを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記第2の添加剤が、ポリエチレングリコールフェニルエーテルホスフェートから本質的になる、請求項1から3のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記第1の添加剤が、約−45℃から約−25℃にわたる融点、約230℃から約265℃にわたる沸点(4mmHgで)、少なくとも約375℃である引火点、約1.1から約1.25にわたる比重(25℃で)、及び約0.5mg KOH/(前記第1の添加剤のkg)未満の酸価を示す、請求項1から5のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記第2の添加剤が、約90から約115mg KOH/(前記第2の添加剤のkg)にわたる酸価(第1の変曲点までのKOH)及び約15%未満の非イオン分を示す、請求項1から6のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記第1の添加剤、前記第2の添加剤、又は両方が、前記流体組成物の約0.005から約0.7重量部の量で存在する、請求項1から7のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記1又はそれ以上の添加剤が、その1つ又はそれ以上の添加剤の約0.5重量部から約2重量部の量で存在する腐食防止剤を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記1つ又はそれ以上の添加剤が、酸化防止剤、消泡剤、pH安定剤、又はそれらの任意の組み合わせをさらに含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記グリコール成分が、R2、R3、R4及びR5がそれぞれHである少なくとも1つのグリコールを含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記グリコール成分が、R2、R3、R4及びR5がそれぞれHである少なくとも1つの第1の繰り返し単位と、R2、R3、R4及びR5の少なくとも1つ(例えば、1つ、2つ、3つ、又は4つ全て)が、それぞれ、1から8個の炭素原子を含有するアルキル基である、少なくとも1つの第2の繰り返し単位とを有する、少なくとも1つのグリコールを含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記少なくとも1つのグリコールが、n=2の場合にはグリコール成分の約0.25重量部から約10重量部の量で存在するグリコール、及びn=4又はそれ以上の場合にはグリコール成分の約0重量部から約30重量部の量で存在するグリコールを含む、請求項1から13のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- グリコールホウ酸エステルを実質的に含まない、請求項1から14のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- n=3を有するホウ酸エステルの量が、ホウ酸エステルの約90重量部より多く、n=2を有するホウ酸エステルの量が、ホウ酸エステルの約0.5重量部から約5.0重量部であり、及びn=4を有するホウ酸エステルの量が、ホウ酸エステルの約0又は0.1重量部から約15重量部である、請求項16に記載の機能性流体組成物。
- n=3を有するグリコール成分の量が、グリコール成分の約40重量部より多く、n=2を有するグリコール成分の量が、グリコール成分の約0.5重量部から約5.0重量部であり、及びn=4又はそれ以上を有するグリコール成分が、グリコール成分の約5重量部から約15重量部である、請求項1から17のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記グリコール成分が、1つ又はそれ以上の高純度グリコール成分を含む、請求項1から18のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記グリコール成分の約0.5重量部から約10重量部が、4個の炭素原子を含有するR1及びn=2を有し、
前記グリコール成分の約40重量部から約60重量部が、1個の炭素原子を含有するR1及びn=3を有し、
前記グリコール成分の約5重量部から約15重量部が、4個の炭素原子を含有するR1及びn=3を有し、
前記グリコール成分の約5重量部から約15重量部が、4個の炭素原子を含有するR1及びn=4又はそれ以上を有し、
1つ又はそれ以上の添加剤の約0.3重量部から約10重量部が、ホスフェート分を含み、
ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約0.1mmから約0.3mmにわたる平均痕幅、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約8未満の平均歯数、又は両方を示す、
請求項1から19のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。 - シリコーンを含まない、請求項1から20のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記流体動力システムが、制動システムである、請求項1から21のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 前記1つ又はそれ以上の添加剤が、少なくとも1つの腐食防止剤をさらに含み、その少なくとも1つの腐食防止剤が、前記添加剤成分の約0.005から約5重量部の量で存在する、請求項1から22のいずれか一項に記載の機能性流体組成物。
- 約50重量部から約99重量部のグリコール成分と、
約0.3重量部から約10重量部の1つ又はそれ以上の添加剤と
を含む、金属/ゴム接点を有する流体動力システムにおいて潤滑性を付与するための機能性流体組成物であって、
前記機能性流体が、
i)前記グリコール成分が、前記機能性流体の総重量に基づき約10重量%から約30重量%の濃度で約500の平均分子量を有するポリエチレン−プロピレングリコールモノメチルエーテルを含むこと、又は
ii)前記1つ又はそれ以上の添加剤が、前記機能性流体の総重量に基づき約0.02重量%から約0.5重量%の濃度でオレイン酸を含むこと
のいずれか又は両方をさらに特徴とし、
前記1つ又はそれ以上の添加剤が、場合によりポリエチレンフェニルエーテルホスフェートを含有し、場合により前記機能性流体はシリコーンを含まず、前記グリコール成分が、前記機能性流体の総重量に基づき約25重量%より高い濃度で存在するメトキシトリグリコールを含み、及び前記機能性流体が、次の特徴:約0.36mm未満の平均痕幅、約10未満の歯数、約250℃より高いERBP、又は約800cSt未満の−40℃での粘度、の1つ又は任意の組み合わせを有する、機能性流体組成物。 - (i)リン酸のエステルを含む第1の添加剤及び(ii)エトキシル化リン酸エステルを含む第2の添加剤の少なくとも一方を約5重量部から約75重量部と、
(a)プロパンジアミン及びキシレン、(b)ヒドロキシエチルピペラジン、(c)ドデセニルコハク酸無水物、(d)ジ−(2−エチルヘキシル)リン酸、(e)ポリ(ジエトキシシロキサン)、(e)オレイン酸、及び(f)プロピレングリコール及びborax 5mol成分のうちの少なくとも1つを含む2つ以上の腐食防止剤を約30重量部から約99重量部と
を含む、流体動力システムにおいて潤滑性を付与するための添加剤パッケージであって、
前記第1の添加剤が、約−45℃から約−25℃にわたる融点、約230℃から約265℃にわたる沸点(4mmHgで)、少なくとも約375℃である引火点、約1.1から約1.25にわたる比重(25℃で)、及び約0.5mgKOH/kg未満の酸価を示し、
前記第2の添加剤が、約90から約115にわたる酸価(第1の変曲点までのKOH)及び約15%未満の非イオン分を示し、ならびに
機能性流体組成物が、前記添加剤パッケージを含み、前記機能性流体組成物が、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約0.35mm未満の平均痕幅、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約15未満の平均歯数、又は両方を示す、添加剤パッケージ。 - 前記第1の添加剤が、トリクレジルホスフェートから本質的になる、請求項25に記載の添加剤パッケージ。
- 前記第2の添加剤が、ポリエチレングリコールフェニルエーテルホスフェートから本質的になる、請求項25又は26に記載の添加剤パッケージ。
- 流体動力システムの1つ又はそれ以上のゴム製部品と、シリコーンを含まず、かつ、ホスフェート分を含む約0.3重量部から約10重量部の1つ又はそれ以上の添加剤を含む機能性流体組成物とを接触させる段階を含み、
前記機能性流体組成物が、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約0.05mmから約0.45mmにわたる平均痕幅、ASTM D 2670(1分間の100lbでのならし運転、30分間の200lbの荷重)に従って約15未満の平均歯数、又は両方を示す、潤滑性を付与するための方法。 - 請求項1から24のいずれか一項に記載の流体組成物を含む制動システム。
- ブースタを含まない、請求項29に記載の制動システム。
- 請求項25から27のいずれか一項に記載の添加剤パッケージを含む制動システム。
- ブースタを含まない、請求項31に記載の制動システム。
- 制動システム内の流体としての請求項1から24のいずれか一項に記載の流体組成物の使用。
- ブースタを含まない制動システム内の流体としての請求項1から24のいずれか一項に記載の流体組成物の使用。
- 制動システム内の機能性流体中の成分としての請求項25から27のいずれか一項に記載の添加剤パッケージの使用。
- ブースタを含まない制動システム内の機能性流体中の成分としての請求項25から27のいずれか一項に記載の添加剤パッケージの使用。
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