JP2012508283A - 低粘度機能性流体 - Google Patents
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Abstract
Description
本件は、米国出願整理番号第61/112,466号(2008年11月7日出願)(これは全趣旨で参照により本明細書に組入れる)の出願日の利益を主張する。
新たに開発された設備,例えば電子または自動のアンチロックブレーキシステム、安定制御システム、および回生ブレーキシステムは、適切な物理的および性能的な特性を有する高性能の液圧流体(例えばブレーキ流体)に対する要求を生じさせてきた。特に、高い潤滑性を有してブレーキノイズを低減または排除する一方、腐食を低減することによりブレーキの寿命を改善する、高性能のブレーキ流体に対する強い要求がある。米国政府は、DOT(Department of Transportation)指定(例えば、DOT 3,DOT 4,DOT 5.1等)のシステムを用い、ブレーキ流体として用いる機能性流体の指定および保証を支配する基準を発展させてきた。基準は、Federal Motor Vehicle Safety Standard 116(”FMVSS 116”)によって実施される。加えて、特定の基準設定機関,例えばSociety of Automotive Engineers(”SAE”)およびInternational Standards Organization(”ISO”)は、ブレーキ流体についてのこれら自身の基準および保証を開発してきた。SAE基準J1703は、以下に示すものを包含する特定の物理特性を有する非石油ブレーキ流体を網羅する。SAE基準J1704は、SAE J1703基準のものの上記の性能のレベルを実現する「ボレートエステル系ブレーキ流体」を網羅する。同様に、ISO 4925は、米国外で用いる多くのブレーキ流体指定,例えば「クラス3」、「クラス4」、「クラス5−1」、および「クラス6」を与える。
少なくとも1種のグリコールならびに少なくとも1種の脂肪酸および少なくとも1種のホスフェートエステルを含む添加剤パッケージを含む流体組成物を提供する。特定の例示の態様において、少なくとも1種の脂肪酸は、少なくとも2個、好ましくは少なくとも5個、より好ましくは少なくとも10個、および更により好ましくは少なくとも15個の炭素原子を有する脂肪族カルボン酸である。別の例示の態様において、少なくとも1種の脂肪酸は、35個以下、好ましくは30個以下、および更により好ましくは25個以下の炭素原子を有する。更なる例示の態様において、脂肪酸はモノ不飽和である。添加剤パッケージ中の脂肪酸は、一般的には、流体組成物の少なくとも約0.01質量%、好ましくは少なくとも約0.04質量%、およびより好ましくは少なくとも約0.08質量%である量で存在する。脂肪酸は、一般的には、流体組成物の0.4質量%以下、より好ましくは約0.2質量%以下、および更により好ましくは約0.15質量%以下である量で存在する。
本開示は、1種以上のグリコール、ならびに少なくとも1種の脂肪酸およびホスフェートエステルを含む添加剤パッケージを含む機能性流体に関する。脂肪酸およびホスフェートエステルは、好ましくは、流体が塩水で汚染されている場合に、摩擦で係合された表面の潤滑を補助して腐食を防止するのに有効な量で存在する。
R7−(O−(PO)m(EO)n−R8)x
(式中、POは、プロピレンオキサイド単位であり;
EO、はエチレンオキサイド単位であり;
R8は、水素またはヒドロカルビル基であり;
xは、少なくとも1であり;
R7は、水素またはx価ヒドロカルビル基であり;
mは、少なくとも0の数であり;
nは、少なくとも0の数であり;そして
m+nは、0超である。)
を有する。
を有する少なくとも1種の含有成分が挙げられる。このように、グリコールボレートエステル成分は、本明細書において式Iに関して議論したようなグリコール成分の任意の繰返し単位を有することができる。グリコールボレートエステル成分および任意のボレート含有化合物をグリコール成分の一部とは考えず、別のものと考えることもまた理解される。
式III R1−R2−OH
を有し、式中、R1は、少なくとも2個、より好ましくは少なくとも3個、更により好ましくは少なくとも4個、および更により好ましくは少なくとも6個の炭素原子を有する、置換または非置換のアルキル基、アルケニル基またはアリール基である。R1は、好ましくは30個以下、より好ましくは28個以下、更により好ましくは26個以下、および更により好ましくは24個以下の炭素原子を有する。R2は、好ましくは、2〜6個の炭素原子を有する、アルキル基またはアルコキシ基である。1つの例示の態様において、R2は、エトキシ基(−O−CH2−CH2−)である。好適なホスフェートエステルとしては、限定しないが、RHODOFAC(登録商標)RM−510 (Rhodia),ジノニルフェノール,エトキシ化,ホスフェートエステル、LUBRHOPHOS(登録商標)LP−700 (Rhodia),エトキシ化フェノールのホスフェートエステル、LUBRHOPHOS(登録商標)LB−400(Rhodia),オレインアルコールのエトキシ化ホスフェートエステル、LUBRHOPHOS(登録商標)LK−500(Rhodia),エトキシ化ヘキサノールのホスフェートエステル、およびトリクレジルホスフェート、クレゾールのホスフェートトリエステルが挙げられる。
例1−ホスフェートエステルを有する、およびホスフェートエステル/オレイン酸の組合せを有する、機能性流体の腐食および潤滑性の性能
潤滑性および腐食の試験データは、市販で入手可能なDOT 3ブレーキ流体(PM6664)ベース流体、および、RHODOFAC(登録商標)RM 510ホスフェートエステルを含有する流体の2種の改質型について得る。改質型の流体の1つにおいて、ホスフェートエステルは、脂肪酸(オレイン酸)と組合せ、そして、他の型においては脂肪酸を含まない。配合は以下の通りである:
この例において、潤滑性および腐食のデータを、市販のDOT 3ブレーキ流体(DBF 310 GC)および2種の改質型の流体であって種々の量のRHODOFAC(登録商標)RM−510(ジアルキルフェノールエトキシ化ホスフェートエステル)を添加したものについて得る。配合を表7に与える:
本発明は以下の態様を有する。
[1] 少なくとも1種のグリコール;ならびに
少なくとも1種の脂肪酸およびホスフェートエステルを含む添加剤パッケージ;
を含む、流体組成物。
[2] 少なくとも1種のグリコールが、総流体組成物の約20質量%超の量で存在する、上記[1]に記載の流体組成物。
[3] 少なくとも1種のグリコールが、総流体組成物の約99質量%未満の量で存在する、上記[1]または[2]に記載の流体組成物。
[4] 少なくとも1種のグリコールが、式:
を有する、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の流体組成物。
[5] 少なくとも1種のグリコールが、n=2である第1のグリコール成分と、n=3である第2のグリコール成分とを含む、上記[4]に記載の流体組成物。
[6] 少なくとも1種のグリコール成分が、R 1 が1個の炭素原子を含有するアルキル基である第1のグリコール成分と、R 1 が4個の炭素原子を含有するアルキル基である第2のグリコール成分とを含む、上記[4]または[5]に記載の流体組成物。
[7] 流体組成物の約70質量%未満である量で存在する少なくとも1種のグリコールボレートエステルを更に含む、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の流体組成物。
[8] 添加剤パッケージが、流体組成物の約10質量%未満である量で存在する、上記[1]〜[7]のいずれかに記載の流体組成物。
[9] 添加剤パッケージが、流体組成物の約0.1質量%超である量で存在する、上記[1]〜[8]のいずれかに記載の流体組成物。
[10] 少なくとも1種の脂肪酸が、直鎖である、上記[1]〜[9]のいずれかに記載の流体組成物。
[11] 少なくとも1種の脂肪酸が、モノ不飽和である、上記[1]〜[10]のいずれかに記載の流体組成物。
[12] 少なくとも1種の脂肪酸が、流体組成物の少なくとも約0.01質量%の量で存在する、上記[1]〜[11]のいずれかに記載の流体組成物。
[13] 脂肪酸が、流体組成物の約0.4%以下の量で存在する、上記[1]〜[12]のいずれかに記載の流体組成物。
[14] ホスフェートエステルが、式R 1 −R 2 −OH(式中、R 1 は置換または非置換のアルキル基、アルケニル基またはアリール基からなる群から選択され、そしてR 2 はアルキル基およびアルコキシ基からなる群から選択される)を有するアルコールのホスフェートエステルである、上記[1]〜[12]のいずれかに記載の流体組成物。
[15] R 1 が少なくとも2個の炭素原子を有する、上記[14]に記載の流体組成物。
[16] R 1 が30個以下の炭素原子を有する、上記[14]または[15]に記載の流体組成物。
[17] R 1 が、アルキル置換されたアリール基である、上記[14]〜[16]のいずれかに記載の流体組成物。
[18] R 2 がエトキシ基である、上記[14]〜[17]のいずれかに記載の流体組成物。
[19] R 1 が、非置換のアルケニル基である、上記[14]〜[16]および[18]のいずれかに記載の流体組成物。
[20] 少なくとも1種のホスフェートエステルが、流体組成物の約0.05質量%以上の量で存在する、上記[1]〜[19]のいずれかに記載の流体組成物。
[21] 少なくとも1種のホスフェートエステルが、流体組成物の約0.4質量%以下の量で存在する、上記[1]〜[20]のいずれかに記載の流体組成物。
[22] 式:
R 7 −(O−(PO) m (EO) n −R 8 ) x
(式中、POは、プロピレンオキサイド単位であり;
EOは、エチレンオキサイド単位であり;
R 7 は、水素またはx価ヒドロカルビル基であり;
xは、少なくとも1であり;
R 8 は、水素またはヒドロカルビル基であり;
mは、少なくとも0の数であり;
nは、少なくとも0の数であり;そして
m+nは、0超である。)
を有するポリアルキレングリコールを更に含む、上記[1]〜[21]のいずれかに記載の流体組成物。
[23] m=nである、上記[22]に記載の流体組成物。
[24] 流体組成物の平衡還流沸点が少なくとも約230℃である、上記[1]〜[23]のいずれかに記載の流体組成物。
[25] 流体組成物の動粘度が、−40℃にて約1800cSt以下である、上記[1]〜[24]のいずれかに記載の流体組成物。
[26] 組成物を水および塩化物塩と組合せて、水が総組成物の5体積%の量で存在しかつ塩化物イオンが総組成物の100万分の25質量部の量で存在する総組成物を得たときに、該総組成物が、SAE基準J1704]に記載される錫めっき鉄、鋼、アルミニウム、鋳鉄、真鍮および銅についての最大許容質量変化仕様に適合する、上記[1]〜[25]のいずれかに記載の流体組成物。
[27] 流体組成物を、ポリアミド66および43質量%ガラス繊維とのコンポジットを含む第1の表面と、ショアA硬度80を有するEPDMゴムを含む第2の表面との間に適用し、そして該第1の表面が摺動自在に第2の表面を係合したときに、該第1の表面と該第2の表面との間の100秒間の摺り係合の後の摩擦係数が0.07未満である、上記[1]〜[26]のいずれかに記載の流体組成物。
[28] ボアを有するマスターシリンダーを含み、上記[1]〜[27]のいずれかに記載の流体組成物が該ボア内に配置されている、ブレーキシステム。
[29] マスターシリンダーが、ボアを規定する内側表面を有し、そして該内側表面がプラスチックライニングを有する、上記[28]に記載のブレーキシステム。
[30] プラスチックライニングがポリアミドを含む、上記[29]に記載のブレーキシステム。
[31] 少なくとも1種のグリコールおよび添加剤パッケージを含む流体組成物であって、流体組成物を、ポリアミド66および43質量%ガラス繊維とのコンポジットを含む第1の表面と、ショアA硬度80を有するEPDMゴムを含む第2の表面との間に適用し、そして該第1の表面が摺動自在に第2の表面を係合したときに、該第1の表面と該第2の表面との間の100秒間の摺り係合の後の摩擦係数が約0.07未満である、流体組成物。
[32] 該第1の表面と該第2の表面との間の100秒間の摺り係合の後の摩擦係数が、約0.03未満である、上記[31]に記載の流体組成物。
[33] 流体組成物の平衡還流沸点が少なくとも約230℃である、上記[31]または[32]に記載の流体組成物。
[34] 組成物の動粘度が、−40℃にて約1800cSt以下である、上記[31]〜[33]のいずれかに記載の流体組成物。
[35] 組成物を水および塩化物塩と組合せて、水が総組成物の5体積%の量で存在しかつ塩化物イオンが総組成物の100万分の25質量部の量で存在する総組成物を得たときに、該総組成物が、SAE基準J1704]に記載される錫めっき鉄、鋼、アルミニウム、鋳鉄、真鍮および銅についての最大許容質量変化仕様に適合する、上記[31]〜[34]のいずれかに記載の流体組成物。
[36] 少なくとも1種のグリコールが、式:
を有する、上記[31]〜[35]のいずれかに記載の流体組成物。
[37] 少なくとも1種のグリコールが、n=2である第1のグリコール成分と、n=3である第2のグリコール成分とを含む、上記[36]に記載の流体組成物。
[38] 少なくとも1種のグリコール成分が、R 1 が1個の炭素原子を含有するアルキル基である第1のグリコール成分と、R 1 が4個の炭素原子を含有するアルキル基である第2のグリコール成分とを含む、上記[36]または[37]に記載の流体組成物。
[39] 流体組成物の約70質量%以下の量で存在する少なくとも1種のグリコールボレートエステルを更に含む、上記[31]〜[38]のいずれかに記載の流体組成物。
[40] 式:
R 7 −(O−(PO) m (EO) n −R 8 ) x
(式中、POは、プロピレンオキサイド単位であり;
EOは、エチレンオキサイド単位であり;
R 8 は、水素またはヒドロカルビル基であり;
xは、少なくとも1であり;
R 7 は、水素またはx価ヒドロカルビル基であり;
mは、少なくとも0の数であり;
nは、少なくとも0の数であり;そして
m+nは、0超である。)
を有する、少なくとも1種のポリアルキレングリコールを更に含む、上記[31]〜[39]のいずれかに記載の流体組成物。
[41] m=nである、上記[40]に記載の流体組成物。
[42] 添加剤パッケージが、少なくとも1種の脂肪酸および少なくとも1種のホスフェートエステルを含む、上記[31]〜[41]のいずれかに記載の流体組成物。
[43] ボアを有するマスターシリンダーを含み、上記[31]〜[42]のいずれかに記載の流体組成物が該ボア内に配置されている、ブレーキシステム。
[44] マスターシリンダーが、ボアを規定する内側表面を有し、そして該内側表面がプラスチックライニングを有する、上記[43]に記載のブレーキシステム。
[45] プラスチックライニングがポリアミドコンポジットを含む、上記[44]に記載のブレーキシステム。
Claims (45)
- 少なくとも1種のグリコール;ならびに
少なくとも1種の脂肪酸およびホスフェートエステルを含む添加剤パッケージ;
を含む、流体組成物。 - 少なくとも1種のグリコールが、総流体組成物の約20質量%超の量で存在する、請求項1に記載の流体組成物。
- 少なくとも1種のグリコールが、総流体組成物の約99質量%未満の量で存在する、請求項1または2に記載の流体組成物。
- 少なくとも1種のグリコールが、n=2である第1のグリコール成分と、n=3である第2のグリコール成分とを含む、請求項4に記載の流体組成物。
- 少なくとも1種のグリコール成分が、R1が1個の炭素原子を含有するアルキル基である第1のグリコール成分と、R1が4個の炭素原子を含有するアルキル基である第2のグリコール成分とを含む、請求項4または5に記載の流体組成物。
- 流体組成物の約70質量%未満である量で存在する少なくとも1種のグリコールボレートエステルを更に含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 添加剤パッケージが、流体組成物の約10質量%未満である量で存在する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 添加剤パッケージが、流体組成物の約0.1質量%超である量で存在する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 少なくとも1種の脂肪酸が、直鎖である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 少なくとも1種の脂肪酸が、モノ不飽和である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 少なくとも1種の脂肪酸が、流体組成物の少なくとも約0.01質量%の量で存在する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 脂肪酸が、流体組成物の約0.4%以下の量で存在する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の流体組成物。
- ホスフェートエステルが、式R1−R2−OH(式中、R1は置換または非置換のアルキル基、アルケニル基またはアリール基からなる群から選択され、そしてR2はアルキル基およびアルコキシ基からなる群から選択される)を有するアルコールのホスフェートエステルである、請求項1〜12のいずれか1項に記載の流体組成物。
- R1が少なくとも2個の炭素原子を有する、請求項14に記載の流体組成物。
- R1が30個以下の炭素原子を有する、請求項14または15に記載の流体組成物。
- R1が、アルキル置換されたアリール基である、請求項14〜16のいずれか1項に記載の流体組成物。
- R2がエトキシ基である、請求項14〜17のいずれか1項に記載の流体組成物。
- R1が、非置換のアルケニル基である、請求項14〜16および18のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 少なくとも1種のホスフェートエステルが、流体組成物の約0.05質量%以上の量で存在する、請求項1〜19のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 少なくとも1種のホスフェートエステルが、流体組成物の約0.4質量%以下の量で存在する、請求項1〜20のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 式:
R7−(O−(PO)m(EO)n−R8)x
(式中、POは、プロピレンオキサイド単位であり;
EOは、エチレンオキサイド単位であり;
R7は、水素またはx価ヒドロカルビル基であり;
xは、少なくとも1であり;
R8は、水素またはヒドロカルビル基であり;
mは、少なくとも0の数であり;
nは、少なくとも0の数であり;そして
m+nは、0超である。)
を有するポリアルキレングリコールを更に含む、請求項1〜21のいずれか1項に記載の流体組成物。 - m=nである、請求項22に記載の流体組成物。
- 流体組成物の平衡還流沸点が少なくとも約230℃である、請求項1〜23のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 流体組成物の動粘度が、−40℃にて約1800cSt以下である、請求項1〜24のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 組成物を水および塩化物塩と組合せて、水が総組成物の5体積%の量で存在しかつ塩化物イオンが総組成物の100万分の25質量部の量で存在する総組成物を得たときに、該総組成物が、SAE基準J1704に記載される錫めっき鉄、鋼、アルミニウム、鋳鉄、真鍮および銅についての最大許容質量変化仕様に適合する、請求項1〜25のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 流体組成物を、ポリアミド66および43質量%ガラス繊維とのコンポジットを含む第1の表面と、ショアA硬度80を有するEPDMゴムを含む第2の表面との間に適用し、そして該第1の表面が摺動自在に第2の表面を係合したときに、該第1の表面と該第2の表面との間の100秒間の摺り係合の後の摩擦係数が0.07未満である、請求項1〜26のいずれか1項に記載の流体組成物。
- ボアを有するマスターシリンダーを含み、請求項1〜27のいずれか1項に記載の流体組成物が該ボア内に配置されている、ブレーキシステム。
- マスターシリンダーが、ボアを規定する内側表面を有し、そして該内側表面がプラスチックライニングを有する、請求項28に記載のブレーキシステム。
- プラスチックライニングがポリアミドを含む、請求項29に記載のブレーキシステム。
- 少なくとも1種のグリコールおよび添加剤パッケージを含む流体組成物であって、流体組成物を、ポリアミド66および43質量%ガラス繊維とのコンポジットを含む第1の表面と、ショアA硬度80を有するEPDMゴムを含む第2の表面との間に適用し、そして該第1の表面が摺動自在に第2の表面を係合したときに、該第1の表面と該第2の表面との間の100秒間の摺り係合の後の摩擦係数が約0.07未満である、流体組成物。
- 該第1の表面と該第2の表面との間の100秒間の摺り係合の後の摩擦係数が、約0.03未満である、請求項31に記載の流体組成物。
- 流体組成物の平衡還流沸点が少なくとも約230℃である、請求項31または32に記載の流体組成物。
- 組成物の動粘度が、−40℃にて約1800cSt以下である、請求項31〜33のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 組成物を水および塩化物塩と組合せて、水が総組成物の5体積%の量で存在しかつ塩化物イオンが総組成物の100万分の25質量部の量で存在する総組成物を得たときに、該総組成物が、SAE基準J1704に記載される錫めっき鉄、鋼、アルミニウム、鋳鉄、真鍮および銅についての最大許容質量変化仕様に適合する、請求項31〜34のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 少なくとも1種のグリコールが、n=2である第1のグリコール成分と、n=3である第2のグリコール成分とを含む、請求項36に記載の流体組成物。
- 少なくとも1種のグリコール成分が、R1が1個の炭素原子を含有するアルキル基である第1のグリコール成分と、R1が4個の炭素原子を含有するアルキル基である第2のグリコール成分とを含む、請求項36または37に記載の流体組成物。
- 流体組成物の約70質量%以下の量で存在する少なくとも1種のグリコールボレートエステルを更に含む、請求項31〜38のいずれか1項に記載の流体組成物。
- 式:
R7−(O−(PO)m(EO)n−R8)x
(式中、POは、プロピレンオキサイド単位であり;
EOは、エチレンオキサイド単位であり;
R8は、水素またはヒドロカルビル基であり;
xは、少なくとも1であり;
R7は、水素またはx価ヒドロカルビル基であり;
mは、少なくとも0の数であり;
nは、少なくとも0の数であり;そして
m+nは、0超である。)
を有する、少なくとも1種のポリアルキレングリコールを更に含む、請求項31〜39のいずれか1項に記載の流体組成物。 - m=nである、請求項40に記載の流体組成物。
- 添加剤パッケージが、少なくとも1種の脂肪酸および少なくとも1種のホスフェートエステルを含む、請求項31〜41のいずれか1項に記載の流体組成物。
- ボアを有するマスターシリンダーを含み、請求項31〜42のいずれか1項に記載の流体組成物が該ボア内に配置されている、ブレーキシステム。
- マスターシリンダーが、ボアを規定する内側表面を有し、そして該内側表面がプラスチックライニングを有する、請求項43に記載のブレーキシステム。
- プラスチックライニングがポリアミドコンポジットを含む、請求項44に記載のブレーキシステム。
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