JP5591323B2 - 改良されたシール膨潤性を有する機能性流体組成物 - Google Patents
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Description
(a)機能性流体組成物の70重量%〜99.99重量%の
(b)基油組成物の50重量%〜95重量%のナフテン基油;及び
(c)基油組成物の5重量%〜50重量%のフィッシャー・トロプシュ由来の基油;
を含む基油組成物;
を含む、油圧液又はショックアブソーバー流体として用いるのに好適な機能性流体組成物が提供される。
驚くべきことに、油圧液及びショックアブソーバー流体中で用いるナフテン基油の一部をフィッシャー・トロプシュ由来の基油に置き換えることによって、試験法FED-STD-791D-3605.5にしたがって観察される合成ラバーの体積膨潤を大きく減少させることができることが見出された。
また、鉱物由来のナフテン基油とフィッシャー・トロプシュ由来の基油を組み合わせることによって、鉱物由来のナフテン基油のみを含む従来の油圧液と比較してより高い比熱容量(これは、使用中の機能性流体の熱劣化を減少させ、製品の耐用年数を伸ばすのに役立つ)を有する機能性流体組成物が与えられることも分かった。
基油組成物は、70重量%〜99.99重量%の範囲、好ましくは75重量%〜90重量%の範囲、より好ましくは80重量%〜85重量%の範囲のレベルで存在する。
ここで用いるナフテン基油のナフテン含量は、単環又は多環パラフィン系官能基を有する全分子の重量%として定義される。ナフテン含量は、以下に記載するHPLCによる液体クロマトグラフィー分別、電界イオン化質量分光法(FIMS)、及びオレフィンに関するプロトンNMRの組み合わせによって求めることができる。
かかる鉱物由来の基油は、ナフテン粗供給流から出発する精製プロセスによって得られる。本発明において用いるための鉱物由来のナフテン基油は、好ましくは、−20℃より低い流動点、及び70より低い粘度指数を有する。かかる基油は、ナフテン類に富み、ワックス含量が低い供給材料から製造される。鉱物由来のナフテン基油は周知であり、"Lubricant base oil and wax processing", Avilino Sequeira, Jr., Marcel Dekker, Inc., New York, 1994, ISBN 0-8247-9256-4, p.28-35においてより詳細に記載されている。
ナフテン基油の商業的に入手できる源としては、Calumet Lubricants Co.からHYDROCALの商品名で商業的に入手できるもの、Ergon Petroleum SpecialtiesからHYPRENE及びHYGOLDの商品名で商業的に入手できるもの、Nynasから商業的に入手できるナフテン基油、及びSankyo-Yukuから商業的に入手できるSNHシリーズのナフテン基油が挙げられる。
ここで用いる「フィッシャー・トロプシュ由来」という用語は、材料がフィッシャー・トロプシュ縮合プロセスの合成生成物であるか、又はこれから誘導されることを意味する。フィッシャー・トロプシュ由来の生成物は、「GTL(ガス液化)」生成物と呼ぶこともできる。
n(CO+2H2)=(−CH2−)n+nH2O+熱
所望の場合には、2:1以外の水素:一酸化炭素の比を用いることができる。
基油組成物の40℃における動粘度は、好ましくは1〜30mm2/秒の範囲、より好ましくは1〜15mm2/秒の範囲、更により好ましくは2〜10mm2/秒の間、更により好ましくは3〜4mm2/秒の間である。
本発明による機能性流体組成物は、好ましくは100〜600の範囲の粘度指数を有する。本発明による機能性流体組成物は、更に好ましくは少なくとも7mm2/秒の40℃における動粘度を有する。
粘度指数向上剤(VI向上剤、粘度調整剤、又は粘度向上剤としても知られる)は、高温及び低温での取扱性を有する潤滑剤を与える。これらの添加剤は、昇温温度における剪断安定性、及び低温における許容しうる粘度を与える。好適な粘度指数向上剤としては、低分子量及び高分子量の両方の炭化水素、ポリエステル、及び粘度指数向上剤及び分散剤の両方として機能する粘度指数調整分散剤が挙げられる。これらのポリマーの通常の分子量は、約10,000〜1,000,000の間、より通常的には約20,000〜500,000、更により通常的には約50,000〜200,000の間である。好適な粘度指数向上剤の例は、メタクリレート、ブタジエン、オレフィン、又はアルキル化スチレンのポリマー及びコポリマーである。粘度指数向上剤は、全機能性流体組成物を基準として0.01〜30重量%、好ましくは0.01〜25重量%、更により好ましくは0.01〜20重量%、更により好ましくは0.1〜18重量%、最も好ましくは5〜15重量%の量で用いることができる。
有利には、消泡剤を機能性流体組成物に加えることができる。これらの薬剤は安定な泡の形成を遅延させる。例えばポリシロキサンのようなシリコーン及び有機ポリマーが代表的な消泡剤である。消泡剤は商業的に入手でき、解乳化剤のような他の添加剤と一緒に、通常の少量で用いることができ、通常は、これらの添加剤の量は合計で1重量%未満である。
比較例1:
下表1に示す特性を有するナフテン基油を標準添加剤パッケージとブレンドすることによって、比較例1の流体組成物を調製した。添加剤パッケージは、流体組成物の約16.5重量%のレベルで存在させた。添加剤パッケージは、鉱油中に希釈したポリアルキルメタクリレート粘度向上剤、トリアリールホスフェート、BHT酸化防止剤、及びトルトリアゾール腐食抑制剤を含んでいた。
ナフテン基油をフィッシャー・トロプシュ由来の基油と下表6に示すような量でブレンドすることによって、実施例1〜3の試料を調製した。実施例1〜3において用いたナフテン基油は、比較例1において用いたものと同じである。
比較例1及び実施例1〜3の流体のシール膨潤特性を求めるために、これらを標準試験法FED-STD-791-3603(70℃、168時間、SAE AMS 3217/2の仕様を満足するエラストマーを用いる)にかけた。それぞれの試料を3回試験した。平均の結果を下表9に示す。
標準試験ASTM−E1269にしたがって、種々の温度において、比較例1及び実施例1の流体組成物の比熱容量を測定した。ASTM−E1269は、示差走査熱量測定(DSC)を用いて比熱容量を測定する。結果を下表10に示す。
標準試験法ASTM−972を用いて、比較例1及び実施例1の蒸発損失を71℃で6時間において測定した。結果を下表11に示す。
Claims (7)
- (a)機能性流体組成物の70重量%〜99.99重量%の
(i)基油組成物の50重量%〜95重量%のナフテン基油であって、20℃における動粘度が4.75〜5.10mm2/秒の範囲を示し、40℃における動粘度が2.90〜3.20mm2/秒を示し、ASTM D92に準じた最低引火点が101℃を示し、そして最低流動点が−66℃を示すナフテン基油であり、ここで、該ナフテン基油のナフテン含量が、ナフテン基油の重量を基準に、液体クロマトグラフィー分別、電界イオン化質量分光法(FIMS)及びオレフィン含量に関するプロトンNMRにより求めて50重量%〜90重量%である;及び
(ii)基油組成物の5重量%〜50重量%のフィッシャー・トロプシュ由来の基油であって、当該フィッシャー・トロプシュ由来の基油の100℃における粘度が0.5〜5mm2/秒を示し;を含む基油組成物;
を含む機能性流体組成物であり、ここで、機能性流体組成物の流動点が−30℃以下であり、機能性流体組成物の100℃における粘度が少なくとも3mm2/秒を示す、前記機能性流体組成物。 - フィッシャー・トロプシュ由来の基油が0.5〜2mm2/秒の範囲の100℃における粘度を有する、請求項1に記載の機能性流体組成物。
- フィッシャー・トロプシュ由来の基油が2〜4mm2/秒の範囲の100℃における粘度を有する、請求項1又は2のいずれかに記載の機能性流体組成物。
- 80℃以上の引火点を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の機能性流体組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の機能性流体組成物を含む油圧液組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の機能性流体組成物を含むショックアブソーバー流体組成物。
- 合成ラバーの体積膨潤を減少させるための、請求項1〜4のいずれかに記載の機能性流体組成物の使用。
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