SK286828B6

SK286828B6 - Brzdová kvapalina pre motorové vozidlá so zlepšenou ochranou proti korózii

Info

Publication number: SK286828B6
Application number: SK1192-2003A
Authority: SK
Inventors: Bernd Wenderoth; Michael Roida; Bayram Aydin; Uwe Fidorra
Original assignee: Basf Aktiengesellschaft
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2009-06-05
Also published as: MXPA03007944A; US20040116306A1; DE10117647A1; HUP0303757A2; JP4116445B2; CN1501971A; ATE286112T1; WO2002081604A1; CA2442697A1; NO20034495D0; NO325635B1; SK11922003A3; BR0208415A; CN1312261C; ZA200308690B; EP1379615A1; CZ299651B6; PL197796B1; KR20030087063A; AR033453A1

Abstract

Hydraulické kvapaliny, predovšetkým brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá, so zlepšenými protikoróznymi vlastnosťami obsahujú (a) od 0,005 do 0,125 % hmotnostných 1H-1,2,4-triazolu a (b) do 10 % hmotnostných jedného alebo viacerých inhibítorov korózie, kde pri súčasnom použití 1H-1,2,3-benzotriazolu a/alebo 1H-1,2,3-tolyltriazolu, a/alebo ich derivátov hmotnostný pomer 1H-1,2,4-triazolu k uvedeným 1H-1,2,3-triazolom musí byť vyšší ako 4 : 1.

Description

Oblasť techniky

Predložený vynález sa týka hydraulických kvapalín, predovšetkým brzdových kvapalín pre motorové vozidlá, so zlepšenými protikoróznymi vlastnosťami, ktoré obsahujú ako zložku (a) lH-l,2,4-triazol a ako zložku (b) jeden alebo viaceré inhibítory korózie.

Podstata vynálezu

Predložený vynález sa týka hydraulických, predovšetkým brzdových kvapalín pre motorové vozidlá, poskytujúcich zlepšenú ochranu proti korózii, ktoré obsahujú

a) od 0,005 do 0,125 % hmotnostných lH-l,2,4-triazolu a

b) do 10 % hmotnostných jedného alebo viacerých ďalších inhibítorov korózie, kde pri súčasnom použití lH-l,2,3-benzotriazolu a/alebo lH-l,2,3-tolyltriazolu, a/alebo ich derivátov hmotnostný pomer medzi 1H-1,2,4-triazolom a uvedenými lH-l,2,3-triazolmi musí byť vyšší ako 4:1.

Hydraulické kvapaliny a predovšetkým brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá sú vystavené veľmi vysokým požiadavkám, pokiaľ ide o ich chemické a fyzikálne vlastnosti. Podľa jestvujúcich noriem a technických predpisov pre brzdové kvapaliny amerického úradu US Department of Transportation in Federal Motor Vehicle Safety Štandard FMVSS-No. 116 a podľa SAE J 1704 noriem publikovaných spoločnosťou Society of Automotive Engineers, moderné brzdové kvapaliny by na jednej strane mali mať vysoké suché teploty varu (rovnovážne refluxné teploty varu (equilibrium reflux boiling points, „ERBP“)) a vysoké mokré teploty varu (mokré ERBP („wet ERBP“)), ale na druhej strane by mali tiež mať viskozitu, ktorá sa v rámci širokého teplotného rozsahu mení len nepatrne.

Okrem toho tu jestvujú viaceré exaktné požiadavky z oblasti automobilového priemyslu na zlepšenie ochrany pred koróziou v prípade kovov a neželezných kovov. Inhibítory korózie v brzdových kvapalinách majú za úlohu brániť deštrukcii kovových materiálov, spôsobenej koróziou.

Použitie lH-l,2,3-triazolov, ako je lH-l,2,3-benzotriazol alebo lH-l,2,3-tolyltriazol, ako inhibítorov korózie v hydraulických kvapalinách alebo v brzdových kvapalinách je už istý čas známe, napríklad z európskych patentových prihlášok EP-A 028 789 (1) a EP-A 454 110 (2).

Medzinárodný patentový dokument WO 00/46325 (3) odporúča hydraulické kvapaliny, ktoré obsahujú kombináciu lH-l,2,3-benzotriazolu alebo jeho derivátov, ako je lH-l,2,3-tolyltriazol, a lH-l,2,4-triazolu alebo jeho derivátov, v hmotnostnom pomere od 1 : 4 do 4 : 1, ako systém inhibítorov korózie. Na účely porovnania sa v tabuľkách 1 až 4 v (3) uvádzajú tiež hydraulické kvapaliny, ktoré obsahujú samotný 1H-1,2,4-triazol v koncentráciách 0,15 % hmotnostných; ale jeho koróziu inhibujúci účinok je akceptovateľný len v prípade medi.

Hydraulické kvapaliny a brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá, ktoré sú známe z doterajšieho stavu techniky, sú však ešte stále nepostačujúce, pokiaľ ide o ich vlastnosti a predovšetkým o ich ochranu pred koróziou. Úlohou predloženého vynálezu je preto poskytnúť hydraulické kvapaliny, ktoré predovšetkým uspokoja uvedené požiadavky na zlepšenie ochrany pred koróziou v prípade kovov a neželezných kovov.

Prekvapujúco sme zistili, že tento cieľ sa dá dosiahnuť pomocou hydraulických alebo energiu prenášajúcich kvapalín, definovaných v úvode.

Hydraulické kvapaliny, predovšetkým brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá, podľa predloženého vynálezu vhodne obsahujú od 0,005 do 0,10 % hmotnostných, výhodne od 0,005 do 0,08 % hmotnostných, predovšetkým výhodne od 0,005 do 0,06 % hmotnostných, zložky (a).

Vo výhodnom uskutočnení hydraulické kvapaliny, predovšetkým brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá, podľa predloženého vynálezu obsahujú zložku (a) ako inhibítor korózie, ktorý je len na báze triazolu. Toto je potrebné chápať tak, že triazoly, ako je lH-l,2,3-benzotriazol, lH-l,2,3-tolyltriazol alebo hydrogenovaný lH-l,2,3-tolyltriazol, sú tu vylúčené, ale anorganické a/alebo organické inhibítory korózie, ktoré majú odlišnú štruktúru, môžu byť prítomné.

V ďalšom výhodnom uskutočnení môžu hydraulické kvapaliny podľa predloženého vynálezu, predovšetkým brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá, tiež obsahovať až do 10 % hmotnostných, predovšetkým až so 5 % hmotnostných, jedného alebo viacerých ďalších inhibítorov korózie (b), kde v prípade súčasného použitia lH-l,2,3-benzotriazolu a/alebo lH-l,2,3-tolyltriazolu, a/alebo ich derivátov hmotnostný pomer medzi lH-l,2,4-triazolom a uvedenými lH-l,2,3-triazolmi musí byť vyšší ako 4:1.

Vhodnými ďalšími inhibítormi korózie (b) sú predovšetkým alkalické kovové soli kyseliny fosforečnej a kyseliny fosforitej, mastné kyseliny, ako je kyselina kaprylová, kyselina laurová, kyselina palmitová, kyselina stearová alebo kyselina olejová, a ich soli alkalických kovov, estery kyseliny fosforečnej a kyseliny fosforitej, ako je etylester kyseliny fosforečnej, dimetylester kyseliny fosforečnej, izopropylester kyseliny fosforečnej, diizopropylester kyseliny fosforečnej, butylester kyseliny fosforitej alebo dimetylester kyseliny fosforitej, substituované alebo nesubstituované etoxylované mono- a dialkylamíny a ich soli s minerálnymi kyse linami a mastnými kyselinami, napríklad butylamín, hexylamín, oktylamín, izononylamín, oleylamín, dipropylamin, diizopropylamín alebo dibutylamín, substituované alebo nesubstituované etoxylované alkanolamíny, napríklad mono-, di- alebo trietanolamín, N,N'-di-n-butylaminoetanol alebo l,ľ-iminodipropan-2-ol, cyklohexylamin, benzimidazol a hydrogenovaný tolyltriazol, a nitroaromatické zlúčeniny, napríklad 3-nitrobenzaldehyd.

Uvedené inhibítory korózie (b) sú podľa predloženého vynálezu výhodne prítomné v hydraulických kvapalinách, predovšetkým v brzdových kvapalinách pre motorové vozidlá, v množstvách od 0,001 do 10 % hmotnostných, výhodne od 0,001 do 5 % hmotnostných.

Predovšetkým vo výhodnom uskutočnení hydraulické kvapaliny, predovšetkým brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá, podľa predloženého vynálezu obsahujú, okrem lH-l,2,4-triazolu (a), od 0,001 do 5 % hmotnostných, výhodne od 0,001 do 0,5 % hmotnostných, jednej alebo viacerých zlúčenín zo skupiny zahrnujúcej benzimidazol, hydrogenovaný lH-l,2,3-tolyltriazol, purín, adenín, 6-chlórpurín, 2,6-dichlórpurín, 6-metoxypurín, lH-l,2,3-triazolo(4,5-ó)pyridín, 6-histaminopurín a 6-furfurylaminopurín a prípadne ďalšie inhibítory korózie, iné ako (a), ako prídavné inhibítory korózie (b). Uvedené purínové deriváty sú opísané v nemeckej patentovej prihláške P 100 26 010.1 ako inhibítory korózie neželezných kovov pre hydraulické kvapaliny alebo pre brzdové kvapaliny.

Všetky uvedené a hmotnostné percentá sú v každom prípade vztiahnuté na celkové množstvo hydraulickej kvapaliny alebo brzdovej kvapaliny, pokiaľ nie je uvedené inak. Suma všetkých uvedených zložiek pre hydraulické kvapaliny alebo pre brzdové kvapaliny podľa predloženého vynálezu v každom prípade predstavuje až do 100 % hmotnostných.

Predložený vynález sa predovšetkým týka brzdových kvapalín pre motorové vozidlá, ktoré, ako inhibítory korózie, obsahujú uvedené zložky (a) a prípadne zložky (b).

Vo výhodnom uskutočnení brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá podľa predloženého vynálezu ďalej obsahujú, okrem zložiek (a) a prípadne (b), od 0,1 do 97 % hmotnostných, výhodne od 30 do 97 % hmotnostných, predovšetkým výhodne od 50 do 97 % hmotnostných, jedného alebo viacerých polyglykoléterov a/alebo ich borátov.

Vhodnými polyglykolétermi sú predovšetkým etylénglykolmonoalkylétery, ktoré obsahujú až do 6 etylénoxidových jednotiek a obsahujú až 4 atómy uhlíka v alkylovom zvyšku, ako je napríklad dietylénglykolmonometyléter, trietylénglykolmonometyléter, trietylénglykolmonobutyléter alebo tetraetylénglykolmonometyléter. Vhodnými sú taktiež etylénglykoldialkylétery a propylénglykoldialkylétery, ktoré obsahujú až do 6 alkylénoxidových jednotiek a obsahujú až do 4 atómov uhlíka v každom z alkylových zvyškov, ako je napríklad trietylénglykoldimetyléter, tetraetylénglykoldimetyléter, dietylénglykoldi-Zerc-butyléter, dietylénglykoldibutyléter, dietylénglykoldi-terc-butyléter alebo dipropylénglykoldimetyléter.

Vhodné estery kyseliny boritej uvedených alebo iných polyglykoléterov sú opísané najmä v patentových dokumentoch EP-B 013 925 (cyklické estery kyseliny bisboritej), DE-C 28 04 535 (dusík obsahujúce estery kyseliny boritej), DE-A 24 38 038 (alkylénglykolmonoalkyléterestery kyseliny boritej) a DE-B 17 68 933 (trisalkoxyalkylestery kyseliny boritej).

Namiesto uvedených polyglykoléterov a/alebo ich esterov kyseliny boritej brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá podľa predloženého vynálezu môžu tiež ako základnú zložku obsahovať zlúčeniny na báze esterov karboxylových kyselín, minerálnych olejov alebo silikónových olejov.

V ďalšom výhodnom uskutočnení brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá podľa predloženého vynálezu ďalej okrem zložiek (a) a prípadne (b) obsahujú od 0,1 do 50 % hmotnostných, výhodne od 1 do 40 % hmotnostných, predovšetkým výhodne od 5 do 30 % hmotnostných, jedného alebo viacerých polyglykolov.

Vhodnými polyglykolmi sú najmä produkty reakcie etylénoxidu a/alebo propylénoxidu, a/alebo butylénoxidu s vodou alebo s diolmi, ktoré majú relatívne vysokú teplotu varu, predovšetkým príslušné produkty zmesí etylénoxidu a propylénoxidu s vodou. Počet alkylénoxidových v polyglykoloch tohto typu je zvyčajne od 2 do 10.

Účinok týchto polyglykolov s vysokou teplotou varuje taký, že pôsobia ako mastivo, ktoré podstatne prispieva k zlepšeniu vlastnosti teplota/viskozita. Polyglykoly poskytujú polyglykolétery s nízkou viskozitou postačujúcu viskozitu pri vysokých teplotách a tým zabezpečujú primerané mastenie. Primerané mastenie je potrebné v zložkách brzdového systému motorových vozidiel, pretože v týchto systémoch guma alebo elastoméry sa musia na kove kĺzať s veľmi nízkym opotrebovaním.

Ďalšími zložkami a pomocnými látkami v brzdových kvapalinách motorových vozidiel podľa predloženého vynálezu môžu byť konvenčné antioxidanty, napríklad fenotiazín a/alebo zlúčeniny na báze fenolu, a konvenčné odpeňovacie činidlá.

Navyše, brzdové kvapaliny podľa predloženého vynálezu môžu obsahovať deriváty cyklických karboxylových kyselín uvedené v medzinárodnom patentovom dokumente WO 00/65001, ktoré sú vhodné ako zložky na redukciu viskozity pri nízkych teplotách v prítomnosti vody.

Prítomnosť uvedeného malého množstva lH-l,2,4-triazolu vynikajúcim spôsobom zabezpečuje, že hydraulické kvapaliny alebo brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá podľa predloženého vynálezu spĺňajú po žiadavky uvedené v úvode a najmä, že sú ovplyvnené vlastnosti korózie, ktoré sú vo všeobecnosti dobre porovnateľné s doterajším stavom techniky, t. j. zlepšenie ochrany pred koróziou v prípade kovov, ako je železo, oceľ, cínová platňa, liatina, olovo, cín, chróm, zinok, hliník, horčík a ich zliatiny, a v prípade spájkových kovov napríklad spájkový cín, a v prípade neželezných kovov, ako je meď a jej zliatiny, napríklad mosadz.

Ďalšími výhodami hydraulických kvapalín alebo brzdových kvapalín pre motorové vozidlá podľa predloženého vynálezu je ich vynikajúca viskozita pri nízkych teplotách, dobrá kompatibilita s vodou, mierne hodnoty pH, dobrá stabilita pri nízkych a vysokých teplotách a dobrá stabilita proti oxidácii ako aj dobrá chemická stabilita, vynikajúce vlastnosti (t. j. dobrá kompatibilita) s materiálmi, ako sú gumy, plastické materiály, vrstvy lepidiel, vlákna, elastoméry a gumové tesnenia a podobné materiály, ako aj dobré mastiace vlastnosti.

Nie na poslednom mieste použitie len malého množstva lH-l,2,4-triazolu v hydraulických kvapalinách alebo v brzdových kvapalinách pre motorové vozidlá podľa predloženého vynálezu je výhodné tak z ekonomického ako aj z ekologického hľadiska.

Uvedené príklady podrobnejšie opisujú predložený vynález bez toho, aby ho v akomkoľvek zmysle obmedzovali.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklady použitia

Na báze komerčne dostupných DOT 4 alebo DOT 5.1 brzdových kvapalín BF 1 (ERBP: 267 °C, mokré ERBP: 173 °C, kinematická viskozita pri teplote -40 °C: 676 cSt) a BF 2 (ERBP: 263 °C, mokré ERBP: 181 °C, kinematická viskozita pri teplote -40 °C: 850 cSt) v každom prípade s obsahom 0,05 % hmotnostných lH-l,2,3-tolyltriazolu ako inhibítora korózie neželezného kovu sa v porovnaní s nimi testovali brzdové kvapaliny BF la, BF lb, BF lc a BF 2a podľa predloženého vynálezu.

Použité brzdové kvapaliny pre motorové vozidlá mali nasledujúce zloženia:

BF 1:

55,00 % hmotnostných

43,44 % hmotnostných

1,51 % hmotnostných

0,05 % hmotnostných trietylénglykolmetyléterborátu, zmesi trietylénglykolmonometyléteru, tetraetylénglykolmonometyléteru, trietylénglykolmonobutyléteru a dietylénglykolmonometyléteru, zmesi l,l'-iminodipropan-2-olu, fenotiazinu a esteru kyseliny fosforečnej,

H-1,2,3 -tolyltriazolu

BF2:

68,00 % hmotnostných

28,84 % hmotnostných

3,11 % hmotnostných

0,05 % hmotnostných trietylénglykolmetyléterborátu, zmesi trietylénglykolmonometyléteru, dietylénglykolmono-metyléteru, dietylénglykolmonobutyléteru a dietylén-glykolu, zmesi l,ľ-iminodipropan-2-olu, fenotiazinu a derivátu kyseliny fosforitej, lH-l,2,3-tolyltriazolu.

Brzdové kvapaliny BF la a BF 2a podľa predloženého vynálezu sa odlišujú od BF 1 a BF 2 len v tom, že 0,05 % hmotnostných lH-l,2,3-tolyltriazolu sa nahradilo s rovnakým množstvom lH-l,2,4-triazolu; brzdová kvapalina BF lb obsahuje 0,04 % hmotnostných lH-l,2,4-triazolu a 0,01 % hmotnostných adenínu namiesto 0,05 % hmotnostných lH-l,2,3-tolyltriazolu; brzdová kvapalina BF lc podľa vynálezu obsahuje 0,07 % hmotnostných lH-l,2,4-triazolu (ale len 54,98 % hmotnostných trietylénglykol-monometyléterborátu) namiesto 0,05 % hmotnostných 1 H-l,2,3-tolyltriazolu.

Štúdie použitia sa uskutočnili v súlade s PSA Peugeot-Citroen D 53 5387 testom korózie medi vo verzii 2000. V tomto teste sa najskôr medená platňa, ktorá sa vopred vyčistila v acetóne a mala celkovú plochu povrchu 1 000 cm² (rozmery: 71,4 cm x 7 cm x 0,05 cm) zvinula do formy kruhového valca takým spôsobom, aby kovový povrch vnútornej časti nebol vo vzájomnom kontakte. Medená platňa sa umiestnila v zmesi 294 ml brzdovej kvapaliny obsahujúcej 6 ml destilovanej vody a zahrievala sa pri teplote 100 °C počas 100 hodín; cez kvapalinu sa nechalo prechádzať 10 litrov vzduchu za hodinu, pričom tento vzduch sa nechal vopred prejsť cez destilovanú vodu ochladenú na teplotu 2 °C. Po ukončení testu sa vzhľad nezvinutej medenej platne a vzhľad kvapaliny vyhodnotili vizuálne a stanovil sa obsah medi v kvapaline.

Výsledky z opísaného testu sú zosumarizované v nasledujúcej tabuľke 1.

Tabuľka 1

	Obsah Cu [mg/kg]	Vzhľad Cu platne	Kvapalina, vzhľad	PH
BF 1 (Porovn.):	24	Hrubý povlak	Zakalená, zrazeniny	7,4
BF la:	29	Svetlá, bez povlaku	Jantárové sfarbenie, číra	7,6
BF lb:	34	Svetlá, bez povlaku	Jantárové sfarbenie, číra	7,6
BF lc:	18	Svetlá, bez povlaku	Jantárové sfarbenie, číra	7,5
BF2 (Porovn.):	10	Hrubý povlak	Zakalená, zrazeniny	7,6
BF 2a:	30	Svetlá, bez povlaku	Jantárové sfarbenie, číra	7,7

Z uvedeného vidieť, že prípravky podľa predloženého vynálezu, na rozdiel od konvenčných brzdových kvapalín, ako je BF 1 a BF 2, nielenže poskytujú veľmi dobrú ochranu medi pred koróziou s nízkym obsa5 hom Cu v testovanej kvapaline, ale navyše tiež poskytujú povrch kovu bez povlaku a nevytvárajú sediment v brzdovej kvapaline.

Uvedené výsledky pre test korózie podľa SAE J 1704 (Jan. 97) taktiež potvrdzujú, že brzdové kvapaliny podľa predloženého vynálezu, ako je BF 2a, ktoré majú nízky obsah lH-l,2,4-triazolu, poskytujú výhody v porovnaní s prípravkami, ktoré nie sú predmetom vynálezu, ako je BF ld, s vysokým obsahom 1 H-1,2,410 -triazolu, pretože majú lepšie výsledky korózie v prípade medi (BF ld zodpovedá BF 1, ale obsahuje 0,20 % hmotnostných lH-l,2,4-triazolu, namiesto lH-l,2,3-tolyltriazolu a pozostáva len z 54,85 % hmotnostných trietylénglykolmonometyl-éterborátu).

Výsledky testov korózie podľa SAE J 1704 (Jan. 97) sú zosumarizované v nasledujúcej tabuľke 2.

Tabuľka 2

Kov	BF 2a Zmena hmotnosti [mg/cm²]	BF ld (porovnanie) Zmena hmotnosti [mg/cm²]
Cínová platňa	0,00	-0,01
Oceľ	+0,03	0,00
Hliník	0,00	0,00
Liatina	+0,05	+0,02
Mosadz	0,00	0,00
Meď	-0,05	-0,11
Zinok	+0,05	+0,04

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

20 1. Brzdová kvapalina pre motorové vozidlá so zlepšenou ochranou proti korózii, vyznačujúca sa tým, že obsahuje a) od 0,005 do 0,125 % hmotnostných lH-l,2,4-triazolu a b) do 10 % hmotnostných jedného alebo viacerých ďalších inhibítorov korózie, kde pri súčasnom použití lH-l,2,3-benzotriazolu a/alebo lH-l,2,3-tolyltriazolu, a/alebo ich derivátov hmotnostný pomer medzi lH-l,2,4-triazolom a uvedenými lH-l,2,3-triazolmi musí byť vyšší ako 4:1,

25 a okrem toho od 0,1 do 9 7 % hmotnostných jedného alebo viacerých polyglykoléterov a/alebo ich esterov kyseliny boritej.
2. Brzdová kvapalina pre motorové vozidlá podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c a sa tým, že obsahuje od 0,005 do 0,08 % hmotnostných zložky (a).
3. Brzdová kvapalina pre motorové vozidlá podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým,

30 že obsahuje zložku (a) ako jediný inhibítor korózie na báze triazolu.
4. Brzdová kvapalina pre motorové vozidlá podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že ako zložku (b) obsahuje od 0,001 do 0,5 % hmotnostných jednej alebo viacerých zlúčenín zvolených zo skupiny zahŕňajúcej benzimidazol, hydrogenovaný lH-l,2,3-tolyltriazol, purín, adenín, 6-chlórpurín, 2,6-dichlórpurín, 6-metoxypurín, lH-l,2,3-triazolo(4,5-b)pyridín, 6-histaminopurín a 6-fúrfúrylaminopurín, a prí-

35 padne ďalšie inhibítory korózie, iné ako (a).
5. Brzdová kvapalina pre motorové vozidlá podľa niektorého z nárokov laž4, vyznačujúca sa tým, že ďalej okrem zložiek (a) a prípadne (b) obsahuje od 0,1 do 50 % hmotnostných jedného alebo viacerých polyglykolov.