JP3420235B2 - 機能流体 - Google Patents

機能流体

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はリン酸エステル機能流体、より特定的には航
空機作動流体として有用な改善された熱、加水分解及び
酸化安定性を有するリン酸エステル機能流体に関する。
機能流体は電子冷却液、拡散ポンプ液、潤滑剤、制動
液、グリース基剤、伝動及び作動流体、熱媒液、熱ポン
プ液、冷却装置液、並びに空調システムの濾材として利
用されている。種々の機構及び航空機制御システムを作
動させるために航空機の油圧系で使用される作動流体は
厳しい機能及び使用要件を満たさなければならない。航
空機作動流体の最重要要件の１つは、高温で酸化及び加
水分解に対して安定であることである。
使用中に航空機作動流体は一般に水分で汚染される。
水はエンジン圧縮機段から排出される空気と共に油圧系
に侵入する。作動中、IV型航空機作動流体中の含水率は
一般に約0.2〜約0.35重量％である。水はリン酸エステ
ルを加水分解し、リン酸の部分エステルを生成する。含
水率が約0.5重量％を越えると、エステルの加水分解は
加速される。従来、トリエステルの加水分解により放出
されるリン酸の部分エステルを中和する酸掃去剤を含有
するリン酸エステル航空機作動流体が製造されている。
しかしながら、酸掃去剤は時間の経過と共に減耗し、リ
ン酸トリエステル、リン酸部分エステル及び作動流体が
通常収容される金属環境の表面を含む複雑な反応により
有機金属化合物が形成される。これらの有機金属化合物
のうちで通常、最も顕著な副産物はリン酸鉄であり、こ
のような化合物は作動流体に不溶性である。
高性能航空機は作動流体を漸増温度に暴露する条件下
で運転される。現在のグレードＡの流体は225〜240゜F
（107〜115℃）の最高温度で作動する。しかしながら、
将来の航空機では航空機作動流体は275゜F（135℃）以
上の内部流体温度に暴露されると予想される。このよう
な温度ではリン酸エステルの酸化及び加水分解の可能性
は実質的に増加する。
リン酸エステル作動流体の劣化は流体が圧縮空気に暴
露される場合にも加速される。このような流体の空気酸
化速度は温度と共に増加する。例えば275゜F（135℃）
以上の用途では高い熱酸化安定性と高い熱加水分解安定
性とを兼備する流体が必要とされる。
エロージョンの問題も内部流体温度と共に増加すると
予想され得る。エロージョンは、厳密にはζ腐食と呼称
される電気化学的腐食形態であり、その速度は温度と共
に増加する。エロージョンの問題の機械的原因の１つで
あるキャビテーションの発生率も温度と共に増加する傾
向がある。エロージョンが進行するにつれ、金属又は他
の不溶性成分の存在によりフィルターの目詰まり及び交
換の必要が生じ、流体の物理的及び化学的特性が変化
し、流体をシステムから早期に排出しなければならなく
なる。金属汚染物質も流体の酸化安定性を低下させ、腐
食を助長する。金属（又は他の）汚染物質による汚染に
起因する影響以外に、流体はａ）粘度変化、ｂ）酸価の
増加、ｃ）化学反応性の増加及びｄ）変色といった他の
多数の点で劣化する恐れがある。
航空機で有用な作動流体の１例は本願出願人会社から
商品名Skydrol（登録商標）LD−４として市販されてい
る。この組成物はジブチルフェニルホスフェート30〜35
重量％、トリブチルホスフェート50〜60重量％、粘度指
数向上剤５〜10重量％、ジフェニルジチオエタン銅腐食
防止剤0.13〜１重量％、ペルフルオロアルキルスルホン
酸塩腐食防止剤0.005〜約１重量％、好ましくは0.0075
〜0.075重量％、米国特許第3,723,320号に記載の型の酸
掃去剤４〜８重量％及び酸化防止剤としての2,6−ジ−
第３ブチル−ｐ−クレゾール約１重量％を含有する。こ
の組成物は高性能航空機用途で非常に満足であることが
立証された。しかしながら、約275゜F（135℃）の温度
での長期運転に適するようには設計されていない。
発明の要約 従って、本発明の主要な目的は、航空機用途で作動流
体として有用な改善された機能流体を提供すること；特
に高温で改善された加水分解安定性を示すこのような流
体を提供すること；高温で改善された酸化安定性を示す
このような流体を提供すること；有利な粘度特性、特に
剪断条件下の粘度安定性を示すこのような流体を提供す
ること；比較的低密度のこのような流体を提供するこ
と；高い耐酸化性と低毒性とを兼備するこのような流体
を提供すること；改善された耐エロージョン性を有する
このような組成物を提供すること；及び航空機又は他の
作動流体系の金属成分の腐食に対して改善された耐性を
示すこのような流体組成物を提供することである。
従って、要約すると本発明は航空機作動流体として使
用するのに適した流体組成物に関する。該組成物は、ト
リアルキルホスフェート約50〜約72重量％、ジアルキル
アリールホスフェート約18〜約35重量％及びアルキルジ
アリールホスフェート０〜約５重量％からなる耐火性リ
ン酸エステルベースストックを含む（以下、“ベースス
トック”を“基材”という）。トリアルキルホスフェー
ト及びジアルキルアリールホスフェートのアルキル置換
基は３〜８個の炭素原子を含み、第一級炭素原子を介し
てリン酸部分に結合している。組成物は更に、基材のリ
ン酸エステルの加水分解により現場で形成されるリン酸
部分エステルを中和するために有効な量の酸掃去剤；油
圧系における油圧サーボ弁の流量測定エッジの液流誘発
電気化学的又はζ腐食を防止するために有効な量の腐食
防止剤；流体組成物が約210゜F（99℃）で少なくとも約
3.0センチストークス、約100゜F（38℃）で少なくとも
約9.0センチストークス、−65゜F（−54℃）で約4200セ
ンチストークス未満の粘度指数を示すために有効な量の
粘度指数向上剤；及び酸素の存在下で流体組成物成分の
酸化を防止するために有効な量の酸化防止剤を含有す
る。
好ましくは、トリアルキルホスフェート及びジアルキ
ルアリールホスフェートのアルキル置換基は実質的にC4
又はC5、最適にはイソブチル又はイソペンチルである。
組成物は更に、航空機作動流体として使用するのに適
しており、添加剤の新規組み合わせを含む流体組成物に
係る。該組成物は、トリアルキルホスフェート約10〜約
90重量％、ジアルキルアリールホスフェート０〜約70重
量％及びアルキルジアリールホスフェート０〜約25重量
％からなる耐火性リン酸エステル基材を含む。トリアル
キルホスフェート及びジアルキルアリールホスフェート
のアルキル置換基は３〜８個の炭素原子を含み、第一級
炭素原子を介してリン酸部分に結合している。組成物は
更に、組成物の約３〜約10重量％の割合の粘度指数向上
剤を含有する。粘度指数向上剤は、実質的にブチル及び
ヘキシルメタクリレートからなる反復単位を含むメタク
リル酸エステルポリマーからなり、該ポリマーの少なく
とも95重量％は約50,000〜約1,500,000の分子量を有す
る。組成物は更に、組成物の約0.02〜約0.08重量％の割
合の腐食防止剤を含有し、腐食防止剤はペルフルオロア
ルキルスルホン酸のアルカリ金属塩からなり、そのアル
キル置換基はヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル又
はデシルである。組成物は、組成物の約1.5〜約10重量
％の割合の酸掃去剤を含有し、酸掃去剤は3,4−エポキ
シシクロヘキサンカルボキシレートの誘導体又は米国特
許第4,206,067号に開示されている型のジエポキシド化
合物からなる。組成物は更に、組成物の約0.1〜約１重
量％の割合の2,4,6−トリアルキルフェノール、約0.3〜
約１重量％の割合のジ（アルキルフェニル）アミン並び
に、約0.3〜約１重量％の割合のビス（3,5−ジアルキル
−４−ヒドロキシアリール）メタン、1,3,5−トリメチ
ル−2,4,6−トリス（3,5−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロ
キシアリール）ベンゼン及びその混合物からなる群から
選択されるヒンダードポリフェノール組成物を含有す
る。トリアルキルホスフェート及びジアルキルアリール
ホスフェートのアルキル置換基は好ましくはブチル又は
ペンチルである。
本発明は更に、耐火性オルガノリン酸エステル基材を
含有する航空機作動流体として使用するのに適した流体
組成物に係る。基材は、アルキル置換基が実質的にイソ
ブチル又はイソペンチルであるトリアルキルホスフェー
ト約10〜約90重量％、アルキル置換基が実質的にイソブ
チル又はイソペンチルであるジアルキルアリールホスフ
ェート約０〜約70重量％、及びアルキルジアリールホス
フェート約０〜約25重量％からなる。組成物は更に、基
材のリン酸エステルの加水分解により現場で形成される
リン酸部分エステルを中和するために有効な量の酸掃去
剤；油圧系における油圧サーボ弁の流量測定エッジの液
流誘発電気化学的腐食を防止するために有効な量の腐食
防止剤；流体組成物が約210゜F（99℃）で少なくとも約
3.0センチストークス、約100゜F（38℃）で少なくとも
約9.0センチストークス、約−65゜F（−54℃）で4200セ
ンチストークス未満の粘度指数を示すために有効な量の
粘度指数向上剤；及び酸素の存在下で流体組成物成分の
酸化を防止するために有効な量の酸化防止剤を含有す
る。
本発明は更に、リン酸エステル基材を含有する航空機
作動流体として使用するのに適した流体組成物に係る。
基材は、アルキル置換基が実質的にブチル又はペンチル
であるトリアルキルホスフェート約10〜約90重量％、ア
ルキル置換基が実質的にブチル又はペンチルであるジア
ルキルアリールホスフェート約０〜約70重量％、及びア
ルキルジアリールホスフェート約０〜約25重量％からな
る。組成物は更に、基材のリン酸エステルの加水分解に
より現場で形成されるリン酸部分エステルを中和するた
めに有効な量の酸掃去剤；油圧系における油圧サーボ弁
の流量測定エッジの液流誘発電気化学的又はξ腐食を防
止するために有効な量の腐食防止剤；流体組成物が約21
0゜F（99℃）で少なくとも約3.0センチストークス、約1
00゜F（38℃）で少なくとも約9.0センチストークス、約
−65゜F（−54℃）で4200センチストークス未満の粘度
指数を示すために有効な量の粘度指数向上剤；酸素の存
在下で流体組成物成分の酸化を防止するために有効な量
の酸化防止剤；及びエポキシド減耗により測定した場合
に組成物中のリン酸トリエステルが300゜F（149℃）で
リン酸部分エステルに分解する速度を少なくとも約25％
減少させるために有効な量の4,5−ジヒドロイミダゾー
ル化合物を含有する。4,5−ジヒドロイミダゾール化合
物は式： （式中、R1は水素、アルキル、アルケニル、ヒドロキシ
アルキル、ヒドロキシアルケニル、アルコキシアルキル
又はアルコキシアルケニルであり、R2はアルキル、アル
ケニル又は脂肪族カルボキシレートである）に対応す
る。
好適態様の説明 本発明によると、高比率のアルキルエステル部分と比
較的低比率のフェニル又は他のアリールエステルとを含
有するリン酸エステル基材を使用することにより、改善
された熱、加水分解及び酸化安定性を有する作動流体が
提供されることが知見された。基材は、各々アルキル置
換基がC3〜C8、好ましくはC4又はC5であるトリアルキル
ホスフェートとジアルキルアリールホスフェートの混合
物からなる。アルキル置換基は第一級炭素を介してリン
酸部分に結合している。場合により、基材は更に低比率
のアルキルジアリールホスフェートを含有する。トリア
ルキル及びジアルキルアリールホスフェートのアルキル
置換基が主にイソブチル又はイソペンチルから構成され
る場合には、通常のその異性体よりも更に有利である。
この好適態様では、アルキル置換基は第一級炭素を介し
てリン酸と結合すべきである。
改善された基材以外に、本発明の組成物は好ましく
は、航空機油圧系で使用するために従来市販されている
流体に比較して流体の特性を更に強化する添加剤の組み
合わせを含有する。更に、本発明の添加剤組み合わせ
は、当業者に従来公知であるか又は本発明の機能流体の
好適基材とは異なる基材特性を強化するのに有効である
ことが知見された。一方、特にトリアルキルホスフェー
ト及びジアルキルアリールホスフェートのアルキル置換
基がイソブチル又はイソペンチルである場合には、添加
剤パッケージと本発明の基材とを併用することにより最
も有利な特性が得られる。
好適基材は、アルキルジアリールホスフェートの含有
率が非常に低く、好ましくは約５重量％以下、より好ま
しくは約２重量％以下であることを特徴とする。更に好
ましくは、アリール置換基を含むエステル（即ちジアル
キルアリールホスフェート、アルキルジアリールホスフ
ェート及びトリアリールホスフェート）の割合の合計は
基材の約25重量％以上を越えない。
より特定的には、基材組成物は、アルキル置換基が実
質的にC4又はC5であるトリアルキルホスフェート約50〜
約72重量％、アルキル置換基が実質的にC4又はC5である
ジアルキルアリールホスフェート約18〜約35重量％、及
びアルキルジアリールホスフェート０〜約５重量％から
なることが好ましい。好ましくは、アリール置換基はフ
ェニル又はアルキル置換フェニル（例えばトリル、エチ
ルフェニル又はイソプロピルフェニル）である。例えば
ジフェニルエステル含有率が著しく高いSkydrol（登録
商標）LD−４作動流体と比較すると、本発明の機能流体
の基材はLD−４に配合されていると同一の酸掃去剤系を
使用して実質的に225゜F（107℃）（以上の温度で著し
く改善された加水分解安定性を示す。LD−４と同一の酸
化防止剤を使用して、本発明の基材を含有する組成物は
著しく高い熱酸化安定性を示す。基材のジフェニルエス
テル含有率が比較的低い結果として、本発明の機能流体
は比較的低密度を有しており、これは航空機作動流体用
途に有利である。
本発明の好適基材において、アルキル置換基はイソブ
チル又はイソペンチルであることが特に好ましく、最適
にはイソブチルである。トリイソブチル又はトリイソペ
ンチルホスフェートとジイソブチル又はジイソペンチル
フェニルホスフェートを含有する基材は、アルキル置換
基がｎ−ブチル及びｎ−ペンチルである同一組成物に比
較して多数の利点があることが知見された。毒性試験の
結果、イソブチル及びイソペンチルエステルはｎ−ブチ
ル及びｎ−ペンチルエステルよりも更に低毒性であるこ
とが判明した。特に、イソブチル及びイソペンチルエス
テルは通常のアルキルエステル類よりも皮膚刺激が少な
い。全身毒性も低い。表Ａはブチルホスフェートとイソ
ブチルホスフェートの毒性を比較したものである。
重要な点として、本発明の関連ではイソブチル及びイ
ソペンチルエステルは更に、高性能航空機の油圧系が暴
露される高温で対応する通常のエステルよりも優れた加
水分解安定性を示すことも知見された。イソブチル及び
イソペンチルエステルは更にシール完全性を著しく改善
し、油圧系シールの通常の製造材料はイソアルキルエス
テルに接触した場合のほうが対応する通常のエステルの
場合よりも著しく膨張しにくいことが知見された。更
に、イソブチル及びイソペンチルエステルは通常のアル
キルエステルよりも低密度であることが知見され、これ
は、所与の航空機油圧系における流体の重量が軽く、従
って、航空機燃料効率の改善を意味する。
改善された基材以外に、本発明の組成物は好ましく
は、航空機油圧系で使用するために従来市販されている
流体に比較して流体の特性を更に強化する添加剤の組み
合わせを含有する。
より特定的には、組成物は、作動流体組成物を使用す
る使用条件下でリン酸エステル基材の成分の加水分解に
より現場で形成されるリン酸部分エステルを中和するた
めに十分な割合の酸掃去剤を含有する。好ましくは、酸
掃去剤は米国特許第3,723,320号に記載されている型の
3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート組成物
である。米国特許第4,206,067号に開示されているよう
な、エポキシド基に各々縮合した２個の結合シクロヘキ
サン基を含むジエポキシドも有用である。このようなジ
エポキシド化合物は式： （式中、R3は炭素原子１〜10個、酸素原子０〜６個及び
窒素原子０〜６個を含む有機基であり、R4〜R9は水素及
び炭素原子数１〜５の脂肪族基から独立して選択され
る）に対応する。ジエポキシドの例としては、3,4−エ
ポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘ
キサン、ビス（3,4−エポキシ−６−メチルシクロヘキ
シルメチルアジぺート）、２−（3,4−エポキシシクロ
ヘキシル）−5,5−スピロ（3,4−エポキシ）シクロヘキ
サン−ｍ−ジオキサンが挙げられる。流体組成物中の酸
掃去剤の濃度は好ましくは約1.5〜約10重量％、より好
ましくは約２〜約８重量％であり、このような濃度で一
般に約3000時間までの航空機運転時間にわたって作動流
体を使用可能な条件下で維持するに十分である。
粘度に及ぼす温度の影響を制限するために、組成物は
更にポリマー性粘度指数向上剤を含有する。好ましく
は、粘度指数向上剤、米国特許第3,718,596号に記載さ
れている型のポリ（アルキルメタクリル酸）エステルで
ある。一般に、粘度指数向上剤は高分子量であり、約5
0,000〜約100,000の数平均分子量と約200,000〜約300,0
00の重量平均分子量を有する。好ましくは、本発明の粘
度指数向上剤は比較的狭い範囲の分子量を有しており、
粘度指数向上剤成分の約95重量％は約50,000〜約1,500,
000の分子量を有する。このような結果が得られる一因
は、ブチル及びヘキシルメタクリル酸エステルを主に使
用するためである。粘度指数向上剤は、210゜F（99℃）
で少なくとも約3.0、好ましくは約３〜約５センチスト
ークス、100゜F（38℃）で少なくとも約９、好ましくは
約９〜約15センチストークス、−65゜F（−54℃）で約4
200センチストークス以下の動粘度を与えるために十分
な割合で存在する。組成物中に粘度指数向上剤を使用す
ることにより、優れた剪断安定性も得られる。好ましく
は、流体組成物は約３〜約10重量％の粘度指数向上剤を
含有する。特に好適な粘度指数向上剤は、Rohm＆Haasか
ら商品名PA6703及び／又はPA6477として市販されている
製品である。粘度指数向上剤はリン酸エステル溶剤、好
ましくはトリアルキルホスフェート（例えばトリブチル
又はトリイソブチルホスフェート）、又はアルキル及び
フェニル誘導体の組み合わせの形態で提供すると適切で
ある。粘度指数向上剤の上記割合は固体（メタクリル酸
エステルポリマー）に基づく。リン酸エステル溶剤は実
際に基材の一部となり、リン酸エステル類の割合の範囲
は前記のように粘度指数向上剤のビヒクルとして加える
リン酸エステルを含める。
腐食防止剤は、液流誘発電気化学的腐食（より厳密に
はξ腐食と呼称される）を防止するために有効な量を配
合する。腐食防止剤は好ましくはアルカリ金属塩、より
好ましくはペルフルオロアルキルスルホン酸のカリウム
塩である。このような腐食防止剤は米国特許第3,679,58
7号により詳細に記載されている。典型的には、アルキ
ル成分はヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシ
ル又はその混合物からなり、ペルフルオロオクチルが一
般に最良の特性を与える。腐食防止剤は、約250〜約100
0ppm、最適には少なくとも約500ppmの割合のペルフルオ
ロオクチルスルホン酸のカリウム塩から主に構成すると
特に好適である。航空機作動流体系の作動中、腐食防止
剤のスルホン酸部分は作動流体の表面張力を低下させ、
こうして作動流体と通常接触する金属表面を良好に被覆
する傾向がある。サーボ弁の測定エッジは一般に、電気
化学腐食からの保護を必要とする最も重要な金属部分で
ある。腐食防止剤のアルカリ金属イオンを含む流体中の
陽イオンは金属表面に吸着され、サーボ弁の測定エッジ
上の作動流体の迅速な液流により生成される金属上の負
電荷を中和する。好ましくはLD4として市販されている
従来技術組成物の約２倍のペルフルオロアルキルスルホ
ン酸を含有する本発明の組成物では高い耐腐食性が提供
される。
基材のジアリールエステル含有率を制限することによ
り、流体の熱、酸化及び加水分解安定性が改善される。
本発明の組成物は更に、好ましくはヒンダードフェノー
ル及びヒンダードポリフェノールを併有する酸化防止剤
の組み合わせを含有する。フェノールの一部をヒンダー
ドポリフェノールに置き換えることにより加水分解安定
性を改善できることが知見され、従って、組成物は約1.
0重量％以下、好ましくは約0.7重量％以下のフェノール
（例えば2,4,6−トリアルキルフェノール）を含有する
と好適である。一般には、組成物は約0.1〜0.7％の2,4,
6−トリアルキルフェノール、好ましくは2,6−ジ−第３
ブチル−ｐ−クレゾール（“Ionol"）を含有すると好適
である。組成物は更に約0.3〜約１％のヒンダードポリ
フェノール組成物を含有し、該組成物としてはビス（3,
5−ジアルキル−４−ヒドロキシアリール）メタン［例
えばEthyl Corp.から商品名Ethanox（登録商標）702と
して市販されているビス（3,5−ジ−第３ブチル−４−
ヒドロキシフェニル）メタン］、1,3,5−トリアルキル
−2,4,6−トリス（3,5−ジアルキル−４−ヒドロキシア
リール）芳香族化合物［例えばEthyl Corp.から商品名
Ethanox（登録商標）330として市販されている1,3,5−
トリメチル−2,4,6−トリス（3,5−ジ−第３ブチル−４
−ヒドロキシフェニル）ベンゼン］、又はその混合物が
挙げられる。組成物は更にアミン酸化防止剤を含有して
もよく、このような酸化防止剤は好ましくはジアリール
アミン（例えばフェニル−α−ナフチルアミン又はアル
キルフェニル−α−ナフチルアミン、又はCiba−Geigy
から商品名Irganox（登録商標）Ｌ−57として市販され
ているＮ−フェニルベンジルアミンと2,4,4−トリメチ
ルペンテンの反応生成物）；ジフェニルアミン、ジトリ
ルアミン、フェニルトリルアミン、4,4'−ジアミノフェ
ニルアミン、ジ−ｐ−メトキシジフェニルアミン、又は
４−シクロヘキシルアミノジフェニルアミン；カルバゾ
ール化合物（例えばＮ−メチルカルバゾール、Ｎ−エチ
ルカルバゾール、又は３−ヒドロキシカルバゾール）；
アミノフェノール（例えばＮ−ブチルアミノフェノー
ル、Ｎ−メチル−Ｎ−アミルアミノフェノール、又はＮ
−イソオクチル−ｐ−アミノフェノール）；アミノジフ
ェニルアルカン（例えばアミノジフェニルメタン、4,4'
−ジアミノジフェニルメタン等）；アミノジフェニルエ
ーテル類；アミノジフェニルチオエーテル類；アリール
置換アルキレンジアミン（例えば1,2−ジ−ｏ−トルイ
ドエタン、1,2−ジアニリノエタン又は1,2−ジアニリノ
プロパン）；アミノビフェニル類（例えば５−ヒドロキ
シ−２−アミノビフェニル等）；アルデヒド又はケトン
とアミンの反応生成物（例えばアセトンとジフェニルア
ミンの反応生成物）；錯体ジアリールアミンとケトン又
はアルデヒドとの反応生成物；モルホリン（例えばＮ−
（ｐ−ヒドロキシフェニル）モルホリン等）；アミジン
（例えばN,N'−ビス−（ヒドロキシフェニル）アセトア
ミジン等）；アクリダン（例えば9,9'−ジメチルアクリ
ダン）；フェナチアジン（例えばフェナチアジン、3,7
−ジブチルフェナチアジン又は6,6−ジオクチルフェナ
チアジン）；シクロヘキシルアミン、又はその混合物で
ある。ジ（ｐ−オクチルフェニル）アミンのようなアル
キル置換ジフェニルアミンが好適である。アミン成分の
うちには潤滑剤としても機能するものもある。アミン酸
化防止剤も同様に、好ましくは約0.3〜約１重量％の割
合で存在する。流体組成物のIonol含有率を1.0重量％未
満、好ましくは0.7重量％未満、より好ましくは0.5重量
％未満に維持することにより、組成物の毒性はSkydrol
（登録商標）LD−４作動流体の毒性よりも更に低下す
る。
銅腐食防止剤として、本発明の組成物は好ましくは商
品名Petrolite57068として市販されているようなベンゾ
トリアゾール誘導体を含有する。この腐食防止剤は、流
体と接触する金属表面に金属酸化物が形成されないよう
に、流体組成物と接触する金属表面を不活性にするに十
分な量で存在し、こうして作動流体中の銅溶解速度を低
下させると共に、恐らく銅合金から製造される部分の溶
解速度を低下させる。有利には、組成物は約0.005〜約
0.09重量％、好ましくは約0.02〜約0.07重量％のベンゾ
トリアゾール誘導体を含有する。
リン酸エステル機能流体は鉄合金及び銅合金を腐食さ
せることが知られている。機能流体で使用するために多
数の鉄腐食防止剤が市販されているが、多くの場合は腐
食速度を増加させ、実質的には作動流体の性能特性に有
害であることが知られている。これに対して、本発明に
よるとある種の4,5−ジヒドロイミダゾール化合物は有
効な鉄腐食防止剤でありながら、流体のエロージョン特
性に悪影響を与えないことが知見された。有用な4,5−
ジヒドロイミダゾール化合物は構造式： （式中、R1は水素、アルキル、アルケニル、ヒドロキシ
アルキル、ヒドロキシアルケニル、アルコキシアルキル
又はアルコキシアルケニルであり、R2はアルキル、アル
ケニル又は脂肪族カルボキシレートである）に対応する
化合物を含む。R1を構成し得る基の例を挙げると、水
素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、オ
クチル、ビニル、プロペニル、オクテニル、ヘキセニ
ル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシヘキシル、メトキシ
プロピル、プロポキシエチル、ブトキシプロペニル等が
ある。R2を構成し得る基の例としては、オクチル、ドデ
シル、ヘキサデシル、ヘプタデセニル、又は脂肪酸置換
基（例えば８−カルボキシオクチル、12−カルボキシド
デシル、16−カルボキシヘキサデセニル又は18−カルボ
キシオクタデシル）が挙げられる。特に好適な態様によ
ると、R1は水素又は低級アルキルであり、R2は少なくと
も９個の炭素原子を含む脂肪酸残基（即ち−C8−COOH〜
−C18COOH、好ましくはC16〜C18−COOH）である。別の
好適態様によると、R1は低級ヒドロキシアルキルであ
り、R2はC8−C18アルケニルである。但し、後者態様で
はアミノ酸誘導体、より特定的にはＮ置換基が極性部分
と親油性部分の両方を含むＮ置換アミノ酸（例えばＮ−
アルキル−Ｎ−オキソ−アルケニルアミノ酸）と4,5−
ジヒドロイミダゾールを併用した場合にしか十分なFe腐
食防止は得られない。
更に、このような4,5−ジヒドロイミダゾール化合物
が典型的には約0.01〜約0.1重量％の割合で存在する
と、鉄腐食を防止するのみならず、エポキシド減耗によ
り示されるような機能流体の安定性を著しく改善するこ
とが予想外に知見された。フェノール系酸化防止剤、特
に錯体ヒンダードポリフェノール（例えばビス（3,5−
ジアルキル−４−ヒドロキシアリール）メタン又は1,3,
5−トリアルキル−2,4,6−トリス（3,5−ｔ−ブチル−
４−ヒドロキシアリール）芳香族化合物）と併用する場
合に、4,5−ジヒドロイミダゾール化合物の有益な効果
は強化されることが知見された。4,5−ジヒドロ−1H−
イミダゾールとC16−C18脂肪酸の縮合物（Vanderbilt
Co.から商品名Vanlube RI−Ｇとして市販）をヒンダー
ドポリフェノール及びアルキル置換ジアリールアミン
（例えばジ（ｐ−オクチルフェニル）アミン）と併用し
た場合に、安定性に及ぼす最適効果が観察された。この
ような組合せの4,5−ジヒドロイミダゾール化合物とし
ては、２−（８−ヘプタデセニル）−4,5−ジヒドロ−1
H−イミダゾール−１−エタノール（Ciba−Geigyから商
品名Amine−Ｏとして市販）も鉄腐食防止剤として有効
に機能し、該化合物は例えばCiba−Geigyから商品名Sar
kosyl（登録商標）−Ｏとして市販されているＮ−メチ
ル−Ｎ（１−オキソ−９−オクタデセニル）グリシンの
ようなアミノ酸誘導体と併用するのが好ましい。鉄腐食
防止剤として使用するには、前記化合物を例えばCiba−
Geigyから商品名Sarkosyl（登録商標）−Ｏとして市販
されているＮ−メチル−Ｎ−（１−オキソ−９−オクタ
デセニル）グリシンのようなアミノ酸誘導体と併用すべ
きである。
エステル置換基が実質的にイソブチル又はイソペンチ
ルである基材と4,5−ジヒドロイミダゾール化合物を併
用すると、高温安定性を更に強化できることが知見され
た。
4,5−ジヒドロイミダゾール化合物の使用により得ら
れる高温安定性に実質的に有利な影響を与えることは知
見されなかったものの、他の鉄腐食防止剤もエロージョ
ン特性を悪化させずに本発明の機能流体中で有効である
ことが知見された。許容可能な鉄腐食防止剤としては例
えばPetroliteから商品名Petrolite Ｐ−31001として
市販されている製品が挙げられる。
必要に応じて流体組成物は更に消泡剤を含有し得る。
好ましくは、消泡剤はシリコーン油、より好ましくはポ
リアルキルシロキサン、例えばDow Corningから商品名
DC 200として市販されているポリメチルシロキサンで
ある。好ましくは、消泡剤はASTM法892の試験条件下で
起泡を防止するために十分な割合で配合される。典型的
には、組成物の消泡剤含有率は少なくとも約0.0005重量
％、典型的には約0.0001〜約0.001重量％である。
好ましくは、本発明の組成物のpHは少なくとも約7.
5、より好ましくは約7.5〜約9.0である。この範囲のpH
を与え、組成物の酸掃去能を強化するために、組成物は
更に約0.0035〜約0.10重量％、好ましくは約0.01〜約0.
1重量％、最適には約0.02〜約0.07重量％のアルカリ金
属石炭酸塩又は他のアリール酸塩を含有し得る。石炭酸
カリウムが好適である。組成物の酸性成分の中和以外
に、アルカリ金属アリール酸塩は組成物を油圧系に加え
た際に金属表面の反応を静め、こうして腐食を減じる機
能を有する。
アルキルジアリールホスフェート含有率の低い組成
物、特に上記のような本発明の基材を使用する組成物で
最適特性が得られるが、本発明の添加剤組み合わせを当
業者に公知の種々の基材と併用しても有益な効果が得ら
れる。アルキル置換基が主にイソブチル又はイソペンチ
ルから構成させるエステル類を使用する利点は、上記に
要約した好適濃度範囲を超えても得られる。広義には添
加剤組み合わせは、アルキル置換基が実質的にブチル又
はペンチルであるトリアルキルホスフェート約10〜約90
重量％、アルキル置換基が実質的にブチル又はペンチル
であるジアルキルアリールホスフェート約０〜約70重量
％、及びアルキルジアリールホスフェート約０〜約25重
量％を含有するオルガノリン酸エステル基材と併用する
ことができる。より好ましくは添加剤組み合わせは、ト
リブチル又はトリペンチルホスフェート約35〜約90重量
％、ジブチルアリール又はジペンチルアリールホスフェ
ート約０〜約35重量％及びトリアリールホスフェート約
０〜約20重量％からなる基材と併用する。添加剤組み合
わせは下記のような他の基材組成物と併用しても有効で
ある。
上述のように、好適イソブチル及びイソペンチルエス
テル基材を本発明の添加剤組み合わせと併用することに
より最適特性が達せられる。一方、イソアルキルエステ
ル類を他の添加剤組み合わせと併用しても低毒性、低密
度、加水分解安定性、熱安定性及びシール完全性に顕著
な利益が得られる。好ましくは、イソアルキルエステル
基材は、アルキル置換基が実質的にイソブチル又はイソ
ペンチルであるトリアルキルホスフェート約50〜約72重
量％、アルキル置換基が実質的にイソブチル又はイソペ
ンチルであるジアルキルアリールホスフェート約18〜約
35重量％、及びアルキルジアリールホスフェート０〜約
10重量％、好ましくは約０〜５重量％を含有する。しか
しながら、イソアルキル置換基を使用する利益は極めて
大きく、かなり広範囲の組成で有意な程度の利益が得ら
れる。一般に、イソアルキルエステルを使用する基材は
トリイソブチル又はトリイソペンチルホスフェート約10
〜約90重量％、ジイソブチル又はジイソペンチルアリー
ルホスフェート約０〜約70重量％、及びアルキルジアリ
ールホスフェート約０〜約25重量％を含有し得る。好ま
しくは、アルキルジアリールホスフェートのアルキル置
換基は、特にアルキルジアリールホスフェート含有率が
約５％を越える場合に、同様にイソブチル又はイソペン
チルである。これらのエステルのアリール置換基は典型
的にはフェニルであるが、トリル、エチルフェニル又は
イソプロピルフェニルのようなアルキルフェニルでもよ
い。
イソアルキル基材は、基材のリン酸エステルの加水分
解により現場で形成されるリン酸部分エステルを中和す
るために有効な量の酸掃去剤と併用すべきである。上記
酸掃去剤が好適であるが、当業者に公知の他の酸掃去剤
も使用できる。イソアルキルをベースとする機能流体は
更に、油圧系の油圧サーボ弁の流量測定エッジの液流誘
発電気化学的腐食を防止するために有効な量の腐食防止
剤を含有すべきである。これらの流体は更に、流体組成
物が上記粘度指数を示すために有効な量の粘度指数向上
剤を含有すべきである。組成物は更に、酸化剤の存在下
で流体組成物成分の酸化を防止するために有効な量の酸
化防止剤を含有すべきである。好ましくは、腐食防止
剤、粘度指数向上剤及び酸化防止組成物は上記のもので
あるが、イソアルキル基材を使用する利益は当業者に公
知の他の添加剤と併用しても得られる。
本発明の組成物を製造するためには当業者に公知の方
法を使用することができる。例えば、リン酸エステルを
含有するベースはステンレス鋼容器内で撹拌下に混合す
ることにより製造することができる。次に同一容器内で
基材に添加剤を添加する。上述のように、粘度指数向上
剤はリン酸エステル溶剤溶液の形態で加えるのが好まし
い。
200゜F（93℃）を越える温度で本発明のより好適な機
能流体は、時間の関数としてエポキシド酸掃去剤の減耗
により測定した場合に、Skydrol（登録商標）LD−４作
動流体の２〜３倍の熱、酸化及び加水分解安定性を示
す。トリクロロメタンのようなハロゲン含有化合物の存
在下であっても優れた安定性が示される。4,5−ジヒド
ロイミダゾール化合物を加えると、改善度は更に増す。
フェニルエステル含有率が比較的低い結果として、本発
明の組成物は1g/cc未満、典型的には約0.98〜約0.99g/c
cの密度を有する。これは航空機における燃料燃焼（消
費）の観点から見て望ましい特徴である。
流体組成物の剪断安定性も市販の航空機作動流体と同
等である。例えば典型的な航空機油圧ポンプシステムで
加速劣化試験に500時間暴露後、−65℃での組成物の粘
度は4000から2400に低下するに過ぎない。この利点の一
因は粘度指数向上剤の分子量範囲が狭いためであると考
えられる。剪断条件に暴露すると、高分子量粘度指数向
上剤が劣化し、粘度指数向上剤の分子量が広範囲に分布
している組成物は時間の経過に伴い高分子量種が分解
し、効力を著しく損失する傾向がある。
一因には、2,6−ジ−第３ブチル−ｐ−グレゾールの
濃度が比較的低いため、本発明の流体組成物の毒性は非
常に低い。イソアルキルエステルベースブロックを使用
すると、毒性は更に低下する。
以下、実施例により本発明を説明する。
実施例１ アンカー型インペラーを有する25馬力撹拌機で撹拌し
ながら50ガロン容ステンレス鋼タンク内で周囲温度で混
合することにより、表１に示す組成を有する作動流体を
調製した。まず最初にリン酸エステル成分をタンクに導
入し、30分間の初期混合後、表２に示す順序で他の添加
剤を加えた。
この組成物は温度25℃で0.996g/ccの密度を有してい
た。ジブチルフェニルホスフェート源のうち、77.135重
量％はジブチルフェニルホスフェート又はブチルビフェ
ニルホスフェートであり、合計組成の20.3重量％はフェ
ニル部分を含むリン酸エステルから構成した。一方、ブ
チルジフェニルホスフェート含有率は１重量％未満であ
った。トリフェニルホスフェートは実質的にゼロであっ
た。
実施例２ 実施例１とほぼ同様に第２の航空機作動流体組成物を
調製した。この流体の組成を表３に示す。
本組成物は同様に温度25℃で0.996g/ccの密度を示し
た。ジブチルフェニルホスフェート源のうち、84.751重
量％はフェニル部分を含まないエステルから構成した。
合計組成はフェニル部分を有するリン酸エステル20.3重
量％を含有していたが、ブチルジフェニルホスフェート
は１重量％未満であり、トリフェニルホスフェートは実
質的にゼロであった。
実施例１及び２の組成物の部分的元素分析及び物性の
測定結果を表４に示す。これらのデータから明らかなよ
うに、実施例１及び２の流体組成物は航空機作動流体用
製品適確であるために必要な特性に関して機体製造業者
の規格に合致するか又はこれを上回る。
実施例３ 実施例１及び２の作動流体組成物の熱、酸化及び加水
分解安定性を市販の作動流体と比較する試験を実施し
た。これらの試験の各々で301ステンレス鋼管に被験流
体を80％容量まで充填した。各試験で温度を一定に維持
した。250゜F（121℃）及び275゜F（135℃）で比較試験
を実施し、本発明の組成物は更に300゜F（144℃）でも
試験した。全試験で５個の腐食クーポンを流体に含浸さ
せた。
試験は、管内のヘッドスペースに空気又は窒素を充填
した。各管に適当な試験組成物を充填後、蓋をし、所定
の試験温度まで加熱し、同温度に維持し、この温度にお
ける加水分解安定性を決定した。各管を経時的にモニタ
ーし、サンプルを抽出して流体の化学的組成、特にサン
プル中に存在する酸掃去剤（エポキシド）の濃度の変化
を追跡した。エポキシドが100％減耗すると、流体は典
型的には航空機作動流体としての効用がほとんど失われ
る点まで劣化する。エポキシド減耗が100％に達した
ら、試料の酸性度を滴定した。流体の中和数が1.5以上
に達したら、試験を停止した。
従来の市販航空機作動流体に比較した本発明の組成物
のエポキシド減耗曲線を第１図〜第３図に示す。これら
の曲線及び下記実施例に関して“W17"及び“W17R"なる
表記は、上記表１又は２の組成物を表す。“2459B1"は
特に表１の組成物、“2459B2"は表２の組成物を意味す
る。“H4A"はChevronから商品名“Hyjet IVA（登録商
標）”として市販されている市販作動流体を意味する。
“Epo A"は、ステンレス鋼管のヘッドスペースに空気
を充填して試験を行い、試料を熱、加水分解及び酸化作
用下に暴露したことを意味する。“Epo T"は、ヘッド
スペースに窒素を充填し、試料の熱加水分解作用のみを
主に測定したことを示す。
実施例４ 実施例１及び２の組成物で別の熱、加水分解及び酸化
安定性試験を行った。これらの試験は、熱安定性に及ぼ
す水分の影響を決定するために試験サンプルに0.5％水
分を加えた以外は、実施例３とほぼ同様に実施した。試
験温度は250゜F（121℃）及び275゜F（135℃）とした。
これらの試験の結果を第４図及び第５図にプロットす
る。
実施例５ 本発明の組成物を従来の市販組成物と比較する別の
熱、酸化及び加水分解安定性試験を密閉パイレックス管
内で実施した。所定の試験では腐食クーポンをパイレッ
クス管内の液体に浸した。ステンレス鋼管でなくパイレ
ックス管を使用した以外は、実施例３とほぼ同様に試験
を行った。本発明の組成物及び比較流体のいずれも５個
の腐食クーポンを試験サンプルに浸し、0.1〜0.5％含水
率の存在下、300゜F（144℃）で試験した。これらの試
験の結果を第６図〜第８図に示す。水分を加えずに本発
明の組成物の別の試験を375゜F（190℃）で実施した。
これらの試験の結果を第９図に示す。
実施例６ 安定性に及ぼす影響を試験するために、試料に種々の
量のトリクロロエタンを加えた以外は、実施例３とほぼ
同様に別の熱、酸化及び加水分解安定性試験を実施し
た。試験温度は275゜F（135℃）及び300゜F（144℃）と
した。この実施例の試験の結果を第10図及び第11図に示
す。
実施例７ 合衆国試験法FTM5308.7に従って試験することによ
り、実施例１及び２の流体組成物の耐酸化及び腐食性を
従来の市販航空機作動流体と比較した。この試験は酸化
安定性に関して流体を苛酷な条件下におくものである。
各試験で流体をガラス管に入れ、FTM5308.7に従って
試験した。流体を350゜F（177℃）の一定温度に加熱し
た後、５リットル／時の速度で試験流体に乾燥空気をパ
ージした。サンプルを24時間毎又はそれ以上の頻度で取
り出し、流体の中和数が1.5以上に達したら試験を停止
した。本実施例の試験の結果を第12図に示す。
実施例８ エロージョンは電気化学的腐食の形態であるので、試
験サーボ弁のオリフィスに類似する小模擬オリフィス中
を流体が流れる間に得られる壁電流により作動流体のエ
ロージョン特性を測定することができる。標準エロージ
ョン試験装置を使用して、実施例１及び２の組成物のエ
ロージョン特性を従来市販の航空機作動流体組成物と比
較する試験を実施した。この試験システムでは、好まし
いエロージョン特性は低い壁電流により示され、最適特
性は負の壁電流により示された。本発明の組成物及び従
来の市販組成物の試験で得られたデータの要約を表５に
示す。
225゜F（107℃）の空気と接触するようにガラス容器
内で貯蔵後に種々の機能流体組成物で別のエロージョン
試験を実施した。指示時間貯蔵したサンプルのこれらの
試験の結果を表６に示す。
以下の表では、試料の導電率については本願出願人に
よる測定値と、外部試験実験室による測定値との２つの
測定値を示す。Iwは壁電流を表し、itは閾値電流を表
し、Rvはエロージョン速度である。Rvは関数： Rv＝150Iw−18it によりIw及びitと関係付けられる。表５及び６中、用語
“LD4"はMonsantoにより商品名“Skydrol（登録商標）L
D−4"として市販されている製品を意味し、“SKY500B"
及び“B4"はMonsantoから商品名“Skydrol（登録商標）
500B4"として市販されている別の機能流体製品を意味
し、“LD5"は本発明の組成物を意味し、“RC96"はペル
フルオロヘキシルスルホン酸のカリウム塩を含有する腐
食防止剤を意味し、“Ca＋2"は被験流体中のCa+2ジ（ペ
ルフルオロメチルスルホネート）の存在を意味し、“A
O"は酸化防止剤、典型的にはIonolとヒンダードポリフ
ェノール（例えばビス（3,5−ジ−第３ブチルヒドロキ
シフェニル）メタン）が併存することを意味し、LD−４
中の腐食防止剤に関する“X1"なる表記は、腐食防止剤F
C98が標準商用濃度で存在することを意味し、“X2"及び
“X3"はFC98濃度を２倍又は３倍にしたことを意味し、
“TBP"はトリブチルホスフェートを意味し、“DBPP"は
ジブチルフェニルホスフェートを意味し、“TEHP"はト
リエチルヘキシルホスフェートを意味し、“Si−HC"は
テトラアルキルシラン組成物を意味し、“HT"は本願出
願人により市販された機能流体製品であるSkydrol（登
録商標）HTを表すために使用され、“TiBP"はトリイソ
ブチルホスフェートを意味し、“FC98"はペルフルオロ
スルホン酸のカリウム塩を含有する腐食防止剤を意味
し、“EXI 663"はベンゾトリアゾールCu腐食防止剤を
意味し、31001はPetrolite Fe腐食防止剤を意味し、HAL
Sはヒンダードアミン光安定剤を意味し、“H4A"はChevr
onにより商品名Hyjet IVAとして市販されている機能流
体の種々サンプルを意味し、“W6"、“W7"、“W8"等は
本発明の組成物を意味し、“ERT"は試料を耐エロージョ
ン性試験で使用したことを意味し、“ECT"は試料をエロ
ージョン抑制試験で使用したことを意味する。
実施例９ 実施例１及び２の組成物を鉄の存在下に375゜F（191
℃）の貯蔵試験で市販作動流体と比較した。このような
条件下で21時間貯蔵後、流体中の固形分沈積を分析し
た。より詳細には、金属固形分、他の固形分及び合計固
形分の沈積を測定した。これらの試験の結果を第13図に
示す。
実施例10 実質的に実施例１に記載した通りに本発明の航空機作
動流体を調製し、耐火性作動流体用Boeing材料規格の耐
エロージョン性試験BMS ３−11G（Rev.7/17/86）を実
施した。試験した流体の組成を表７、7A及び7Bに示す。
エロージョン試験の結果を表８に示す。エロージョン試
験前後の流体の特性の比較を表９及び9Aに示す。これら
の表中、“HF 400"、“HF−411"及び“HF−460"はポリ
（ブチル／ヘキシルメタクリレート）粘度指数向上剤を
意味する。各表の冒頭にブチルメタクリル酸エステルポ
リマー固形分含有率を示し、残余はトリアルキルホスフ
ェート溶剤である。“AEA"は腐食防止剤を意味し、“PA
NA"はフェニル−α−ナフチルアミンを意味し、“APAN
A"はアルキルフェニル−α−ナフチルアミンを意味し、
“DODPA"はジ（ｐ−オクチルフェニル）アミンを意味
し、“P58526 Petrolite"は鉄腐食防止剤を意味し、
“DC200,100 CST"はDow−Corning消泡剤を意味し、“S
ARK O"はCiba−Geigyから商品名“Sarkosyl−O"として
市販されているＮ−メチル−Ｎ−１−オキソ−９−オク
タデニル）グリシンを意味し、“AMINE O"はCiba−Gei
gyから商品名“Amino−O"として市販されている２−
（８−ヘプタデセニル）−4,5−ジヒドロ−1H−イミダ
ゾール−１−エタノールを意味し、“90−31001"はPetr
olite 31001を意味し、“FH−132"はジフェニルジチオ
エタンを意味する。
実施例11 トリアルキルホスフェート及びジアルキルアリールホ
スフェート成分を夫々トリイソブチルホスフェート及び
ジイソブチルフェニルホスフェートとし、鉄腐食防止剤
として配合する化合物に関する組成を変えた以外は、実
質的に実施例１の組成に対応する組成物を調製した。実
施例９に記載したようにこれらの組成物でエロージョン
弁漏洩試験を実施し、ほぼ実施例１に記載した通りにこ
れらの組成物でエポキシド減耗試験を実施した。これら
の試験の結果を表10に示す。
表は組成物Ｍ−１が酸化防止剤の「組み合わせ」を使
用したことを示す。最初にＭ−１はIonol、Ehanox702及
びジ（ｐ−オクチルフェニル）アミン（DODPA）を含有
していた。エロージョン試験を25時間進めた後、付加量
のEthanox 702及びDODPAを組成物に加えた。153時間目
にフェノール系酸化防止剤を加え、267時間目にアミン
酸化防止剤を加え、503時間目にEthanox 703とEthanox
330の混合物を加えた。Ethanox 703は2,6−ジ−第３
ブチル−α−ジメチルアミノ−ｏ−クレゾールの商品名
である。153時間目に加えたフェノール系酸化防止剤
は、Ciba−Geigyから商品名Iganox Ｌ−130として市販
されている第３ブチルフェノール誘導体の混合物であ
り、267時間目に加えたアミン酸化防止剤はCiba−Geigy
から商品名Ｌ−57として市販されているＮ−フェニルベ
ンジルアミンと2,4,4−トリメチルペンテンの反応生成
物である。
以上のデータ及び実施例９のデータから明らかなよう
に、鉄腐食防止剤Petrolite 31001及びVanlube RI−
Ｇはいずれもエロージョンに対する効果に関して満足で
きる。どちらもエロージョンをさほど加速せず、これら
の添加剤を含有する組成物は満足な腐食防止特性を示
す。
トリイソブチルホスフェート／ジイソブチルフェニル
ホスフェート基材をVanlube RI−Ｇの4,5−ジヒドロイ
ミダゾール誘導体と併用することにより、高温の組成物
の安定性に顕著且つ予想外の好ましい効果が得られる。
この効果は、上記型の4,5−ジヒドロイミダゾール以外
の鉄腐食防止剤では認められない。
図面の簡単な説明 第１図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットである。
第２図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットを示す棒グラフである。
第３図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットを示す棒グラフである。
第４図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットを示す棒グラフである。
第５図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットを示す棒グラフである。
第６図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットを示す棒グラフである。
第７図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットを示す棒グラフである。
第８図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットを示す棒グラフである。
第９図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットを示す棒グラフである。
第10図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットを示す棒グラフである。
第11図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットを示す棒グラフである。
第12図は、温度、含水率及び他のパラメーターの種々
の条件下で試験した作動流体組成物の経時的エポキシド
減耗変化のプロットを示す棒グラフである。
第13図は、本発明の機能流体の優れた腐食防止特性を
示す棒グラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｍ 129:18 Ｃ１０Ｍ 129:66 129:66 133:12 133:12 133:44 133:44 135:10 135:10 145:14 145:14 155:02 155:02） Ｃ１０Ｎ 10:02 Ｃ１０Ｎ 10:02 20:02 20:02 20:04 20:04 30:00 Ｚ 30:00 30:02 30:02 30:08 30:08 30:10 30:10 30:12 30:12 30:18 30:18 40:08 40:08 (56)参考文献 特開 昭57−74394（ＪＰ，Ａ) 特開 昭46−1310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−99975（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−27785（ＪＰ，Ａ) 米国特許4206067（ＵＳ，Ａ) 米国特許3983046（ＵＳ，Ａ) 米国特許3849324（ＵＳ，Ａ) Ｇｕｎｄｅｒｓｏｎ ａｎｄ Ｈａｒ ｔ，Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｌｕｂｒｉｃ ａｎｔｓ，Ｒｅｉｎｈｏｌｄ Ｐｕｂｌ ｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ ｎ，1962年，第103−150頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C10M 105/74 C10M 129/10 - 129/14 C10M 129/18 C10M 129/66 C10M 133/12 - 133/14 C10M 133/44 - 133/46 C10M 135/10 C10M 145/14 C10M 155/02 C10M 169/04 C10N 10:02 C10N 20:02 - 20:04 C10N 30:00 - 30:02 C10N 30:08 - 30:12 C10N 30:18 C10N 40:08

Claims (42)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）アルキル置換基が実質的にC4又はC5
    のイソアルキルであり且つ第一級炭素原子を介してリン
    酸部分に結合したトリアルキルホスフェート10〜90重量
    ％、前記定義のアルキル置換基を有するジアルキルアリ
    ールホスフェート０〜70重量％、及び前記定義のアルキ
    ル置換基を有するアルキルジアリールホスフェート０〜
    25重量％からなる耐火性リン酸エステル基材と； （ｂ）前記基材のリン酸エステルの加水分解により現場
    で形成されるリン酸部分エステルを中和するために有効
    な量の酸掃去剤と； （ｃ）油圧系における油圧サーボ弁の流量測定エッジの
    液流誘発電気化学的腐食を防止するために有効な量の腐
    食防止剤と； （ｄ）流体組成物が99℃で少なくとも3.0センチストー
    クス、38℃で少なくとも9.0センチストークス、−54℃
    で4200センチストークス未満の粘度指数を示すために有
    効な量の粘度指数向上剤と；及び （ｅ）酸化剤の存在下で流体組成物成分の酸化を防止す
    るために有効な量の酸化防止剤とからなる、航空機作動
    流体用流体組成物。
  2. 【請求項２】前記酸掃去剤が、3,4−エポキシシクロヘ
    キサンカルボキシレートの誘導体、式 （式中、R3は１〜10個の炭素原子、０〜６個の酸素原子
    及び０〜６個の窒素原子を含む有機基であり、R4〜R9は
    水素及び炭素原子数１〜５個の脂肪族基から独立して選
    択される）に対応するジエポキシド化合物、及び前記3,
    4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートと前記ジ
    エポキシド化合物の混合物からなる群から選択される、
    請求項１に記載の流体組成物。
  3. 【請求項３】前記酸掃去剤が流体組成物の1.5〜10重量
    ％の割合で存在する、請求項１に記載の流体組成物。
  4. 【請求項４】前記腐食防止剤が、アルキル置換基がヘキ
    シル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル又はその混
    合物よりなる群から選択されるペルフルオロアルキルス
    ルホン酸のアルカリ金属塩である、請求項１に記載の流
    体組成物。
  5. 【請求項５】前記腐食防止剤が流体組成物の0.02〜0.08
    重量％の割合で存在する、請求項１に記載の流体組成
    物。
  6. 【請求項６】前記粘度指数向上剤が、実質的にブチル及
    びヘキシルメタクリレートからなる反復単位を含むメタ
    クリル酸エステルポリマーからなり、該ポリマーの少な
    くとも95重量％が50,000〜1,500,000の分子量を有す
    る、請求項１に記載の流体組成物。
  7. 【請求項７】前記粘度指数向上剤が流体組成物の３〜10
    重量％の割合で存在する、請求項１に記載の流体組成
    物。
  8. 【請求項８】前記酸化防止剤が、2,4,6−トリアルキル
    フェノール、ジ（アルキルフェニル）アミン、ヒンダー
    ドポリフェノール及びそれらの混合物よりなる群から選
    択される、請求項１に記載の流体組成物。
  9. 【請求項９】2,4,6−トリアルキルフェノールが2,6−ジ
    −第３ブチル−ｐ−クレゾールである、請求項８に記載
    の流体組成物。
  10. 【請求項１０】ジ（アルキルフェニル）アミンがジ（ｐ
    −オクチルフェニル）アミンである、請求項８に記載の
    流体組成物。
  11. 【請求項１１】ヒンダードポリフェノールが、ビス（3,
    5−ジアルキル−４−ヒドロキシアリール）メタン、1,
    3,5−トリアルキル−2,4,6−トリス（3,5−ジ−第３ブ
    チル−４−ヒドロキシアリール）ベンゼン及びその混合
    物からなる群から選択される、請求項８に記載の流体組
    成物。
  12. 【請求項１２】2,4,6−トリアルキルフェノールが流体
    組成物の0.1〜1.0重量％の割合で存在し、ジ（アルキル
    フェニル）アミンが流体組成物の0.3〜１重量％の割合
    で存在し、且つヒンダードポリフェノールが流体組成物
    の0.3〜１重量％の割合で存在する、請求項８に記載の
    流体組成物。
  13. 【請求項１３】トリアルキルホスフェートがトリイソブ
    チルホスフェートである、請求項１に記載の流体組成
    物。
  14. 【請求項１４】ジアルキルアリールホスフェートがジイ
    ソブチルフェニルホスフェートである、請求項１に記載
    の流体組成物。
  15. 【請求項１５】リン酸エステル基材が、35〜90重量％の
    トリアルキルホスフェート、０〜35重量％のジアルキル
    アリールホスフェート、及び０〜20重量％のアルキルジ
    アリールホスフェートよりなる、請求項１に記載の流体
    組成物。
  16. 【請求項１６】リン酸エステル基材が、50〜85重量％の
    トリアルキルホスフェート、18〜35重量％のジアルキル
    アリールホスフェート、及び０〜10重量％のアルキルジ
    アリールホスフェートよりなる、請求項15に記載の流体
    組成物。
  17. 【請求項１７】トリアルキルホスフェートがリン酸エス
    テル基材の50〜72重量％であり、アルキルジアリールホ
    スフェートがリン酸エステル基材の０〜５重量％であ
    る、請求項16に記載の流体組成物。
  18. 【請求項１８】リン酸エステルのアルキル置換基が実質
    的にC4又はC5イソアルキルである、請求項16に記載の流
    体組成物。
  19. 【請求項１９】リン酸エステル基材が80〜90重量％のト
    リアルキルホスフェート及び10〜20重量％のトリ（アル
    キルアリール）ホスフェートよりなる、請求項１に記載
    の流体組成物。
  20. 【請求項２０】トリ（アルキルアリール）ホスフェート
    が、トリ（イソプロピルフェニル）ホスフェート、トリ
    （イソブチルフェニル）ホスフェート、及びトリ（第３
    −ブチルフェニル）ホスフェートよりなる群から選択さ
    れる、請求項19に記載の流体組成物。
  21. 【請求項２１】リン酸エステル基材が０〜５重量％のア
    ルキルジアリールホスフェートよりなる、請求項１に記
    載の流体組成物。
  22. 【請求項２２】アリール置換基を有するリン酸エステル
    がリン酸エステル基材の25重量％以上を構成しない、請
    求項１に記載の流体組成物。
  23. 【請求項２３】銅腐食防止剤を更に有する、請求項１に
    記載の流体組成物。
  24. 【請求項２４】銅腐食防止剤がベンゾトリアゾール、ベ
    ンゾトリアゾール誘導体及びそれらの混合物よりなる群
    から選択される、請求項23に記載の流体組成物。
  25. 【請求項２５】銅腐食防止剤が流体組成物の0.005〜0.0
    9重量％の割合で存在する、請求項23に記載の流体組成
    物。
  26. 【請求項２６】銅腐食防止剤が流体組成物の0.02〜0.07
    重量％の割合で存在する、請求項25に記載の流体組成
    物。
  27. 【請求項２７】鉄腐食防止剤を更に有する、請求項１に
    記載の流体組成物。
  28. 【請求項２８】鉄腐食防止剤が式： （式中、R1は水素、アルキル、アルケニル、ヒドロキシ
    アルキル、ヒドロキシアルケニル、アルコキシアルキル
    及びアルコキシアルケニルからなる群から選択され、R2
    はアルキル、アルケニル及び脂肪族カルボキシレートか
    らなる群から選択される）に対応する4,5−ジヒドロイ
    ミダゾール化合物である、請求項27に記載の流体組成
    物。
  29. 【請求項２９】4,5−ジヒドロイミダゾール化合物が２
    −（８−ヘプタデセニル）−4,5−ジヒドロ−1H−イミ
    ダゾール−１−エタノール及びC14-18脂肪酸と4,5−ジ
    ヒドロ−1H−イミダゾールの縮合物からなる群から選択
    される、請求項28に記載の流体組成物。
  30. 【請求項３０】4,5−ジヒドロイミダゾール化合物が、
    エポキシド減耗により測定した場合に144℃で流体組成
    物の安定性を少なくとも25％増加させるために有効な量
    で存在している、請求項28に記載の流体組成物。
  31. 【請求項３１】4,5−ジヒドロイミダゾール化合物が流
    体組成物の0.01〜0.1重量％の割合で存在する、請求項3
    0に記載の流体組成物。
  32. 【請求項３２】4,5−ジヒドロイミダゾール化合物がア
    ミノ酸誘導体との組み合わせの下に存在している、請求
    項29に記載の流体組成物。
  33. 【請求項３３】アミノ酸誘導体がＮ−メチル−Ｎ−（１
    −オキソ−９−オクタデセニル）グリシンである、請求
    項32に記載の流体組成物。
  34. 【請求項３４】4,5−ジヒドロイミダゾール化合物がC
    16-18脂肪酸と4,5−ジヒドロ−1H−イミダゾールとの縮
    合物である、請求項29に記載の流体組成物。
  35. 【請求項３５】消泡剤を更に有する、請求項１に記載の
    流体組成物。
  36. 【請求項３６】消泡剤がポリアルキルシロキサンであ
    る、請求項35に記載の流体組成物。
  37. 【請求項３７】ポリアルキルシロキサンがポリメチルシ
    ロキサンである、請求項36に記載の流体組成物。
  38. 【請求項３８】消泡剤が流体組成物の0.0001〜0.001重
    量％の割合で存在する、請求項35に記載の流体組成物。
  39. 【請求項３９】消泡剤が流体組成物の0.0005重量％の割
    合で存在する、請求項38に記載の流体組成物。
  40. 【請求項４０】（ａ）アルキル置換基が実質的にC4又は
    C5イソアルキルであり且つ第一級炭素原子を介してリン
    酸部分に結合したトリアルキルホスフェート10〜90重量
    ％、前記定義のアルキル置換基を有するジアルキルアリ
    ールホスフェート０〜70重量％、及び前記定義のアルキ
    ル置換基を有するアルキルジアリールホスフェート０〜
    25重量％からなる耐火性リン酸エステル基材と； （ｂ）実質的にブチル及びヘキシルメタクリレートから
    なる反復単位を含むメタクリル酸エステルポリマーから
    なり、該ポリマーの少なくとも95重量％が50,000〜1,50
    0,000の分子量を有する、流体組成物の３〜10重量％の
    粘度指数向上剤と； （ｃ）アルキル置換基がヘキシル、ヘプチル、オクチ
    ル、ノニル、デシル又はその混合物よりなる群から選択
    されるペルフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属
    塩からなる、流体組成物の0.02〜0.08重量％の腐食防止
    剤と； （ｄ）エポキシド化合物よりなる、流体組成物の1.5〜1
    0重量％の酸掃去剤と； （ｅ）流体組成物の0.1〜１重量％の2,4,6−トリアルキ
    ルフェノールと； （ｆ）流体組成物の0.3〜１重量％のジ（アルキルフェ
    ニル）アミンと； 及び （ｇ）ビス（3,5−ジアルキル−４−ヒドロキシアリー
    ル）メタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス（3,5
    −ジ−第３ブチル−４−ヒドロキシアリール）ベンゼン
    及びその混合物から選択される、流体組成物の0.3〜１
    重量％のヒンダードポリフェノールとからなる、航空機
    作動流体用流体組成物。
  41. 【請求項４１】前記トリアルキルホスフェートがリン酸
    エステル基材の35〜90重量％を構成し、前記ジアルキル
    アリールホスフェートがリン酸エステル基材の０〜35重
    量％を構成し、更にリン酸エステル基材が０〜20重量％
    のトリアリールホスフェートよりなる、請求項１に記載
    の流体組成物。
  42. 【請求項４２】前記トリアルキルホスフェートがリン酸
    エステル基材の80〜90重量％を構成し、前記トリアリー
    ルホスフェートがリン酸エステル基材の10〜20重量％を
    構成する、請求項41に記載の流体組成物。
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