(57)【要約】  本出願は、リン酸トリ（ｎ−ブチル）の多量、リン酸トリアリールの少量および場合によりリン酸トリ（イソブチル）の少量を含む航空機の油圧流体としての使用に適した高性能油圧流体を開示する。本発明の組成物は、引火点および燃焼点並びに使用中の延長された有用な流体寿命に関する優れた性能を提供する。そのような特性は、現代のジェット航空機の油圧流体として非常に価値のあるものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸トリ（ｎ−ブチル）の多量、リン酸トリアリールの少量、および場合によりリン酸トリ（イソブチル）の少量を含む、航空機の油圧流体としての使用に適した油圧流体組成物。
【請求項２】
約５０％から約８０％のリン酸トリ（ｎ−ブチル）、約５％から約１５％のリン酸トリアリールおよび約２０％までのリン酸トリ（イソブチル）を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
リン酸トリアリールが、リン酸トリフェニルである、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
アリールが、アルキル置換アリールである、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
アリール基が、１つのアルキル基により置換される、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
アルキル置換基が、Ｃ１からＣ９アルキル基から選択される、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
アルキル置換基が、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチルおよびノニルからなる群から選択される、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
リン酸トリ（ｎ−ブチル）の多量、リン酸アルキル置換アリールの少量、および場合によりリン酸トリ（イソブチル）の少量を含む、航空機の油圧流体としての使用に適した組成物。
【請求項９】
リン酸アルキル置換アリールが、リン酸モノ置換アリールである、請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
約５０％から約８０％のリン酸トリ（ｎ−ブチル）、約５％から約１５％のリン酸アルキル置換トリアリールおよび約２０％までのリン酸トリ（イソブチル）を含む、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
約５５％から約６５％のリン酸トリ（ｎ−ブチル）、約８％から約１２％のリン酸アルキル置換トリアリールおよび約２０％までのリン酸トリ（イソブチル）を含む、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
リン酸アルキル置換トリアリールが、リン酸トリ（イソプロピルフェニル）である、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
約６５％のリン酸トリ（ｎ−ブチル）、約１０％のリン酸トリ（イソプロピルフェニル）および約１０％のリン酸トリ（イソブチル）を含む、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１４】
最終組成物の約１５重量％の添加剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リン酸エステル機能性流体組成物に関し、より詳細には引火点および燃焼点、並びに使用中の延長された有用な流体の寿命に関し、優れた性能を提供する組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
民間航空機において用いられる大部分の航空機の油圧流体は、リン酸トリアルキル、リン酸ジアルキルアリールエステル、リン酸アルキルジアリールエステルおよびリン酸トリアリールエステルを含むリン酸エステルのいずれかの組み合わせを含む。そのような配合物が、ＤｅｅｔｍａｎのＲＥ３７，１０１に開示されており、優れた熱安定性、酸化安定度および加水分解安定度を提供するといわれている。航空機において有用な油圧流体は、出願譲受人からＳｋｙｄｒｏｌ  ＲＴＭ  ＬＤ４の商標名で入手可能である。この組成物は通常、１８から２５重量％のリン酸ジブチルフェニル、５０から６０重量％のリン酸トリブチル、４から８％のリン酸ブチルジフェニル、５から１０％の粘度指数向上剤、０．１３から１％のジフェニルジチオエタン銅腐食抑制剤、０．００５から約１重量％の、ただし好ましくは０．００７５から０．０７５％のパーフルオロアルキルスルホン酸塩抗腐食剤、４から８重量％の米国特許第３，７２３，３２０号記載の種類の酸捕捉剤、および酸化防止剤としての約１重量％の２，６−ジ−ターシャリー−ブチル−ｐ−クレゾールを含む。この組成物は、高性能な航空機の用途に極めて良好であることが証明されている。
【０００３】
Ｄｅｅｔｍａｎの特許の公開以来、さまざまな特性の油圧流体を提供するために、Ｄｅｅｔｍａｎにより開示されたベースストックと異なる種々の調合物が公開されてきた。Ｏｋａｚａｋｉらの米国特許第６，３１９，４２３号および第６，６４９，０８０号が変形例を開示している。これらのベースストックは、アルキル部分が好ましくはイソブチルまたはイソペンチルであるリン酸トリアルキルの多量、およびリン酸トリアリールの少量を含む。典型的なベースストック調合物は、３０％から４５％のリン酸トリイソブチル、３０％から４５％のリン酸トリ−ｎ−ブチルおよび１０％から１５％のリン酸トリアリールを含むものである。これらの特許中に開示されているその他のベースストック配合物は、３５％から４５％のリン酸トリイソブチル、４０％から５０％のリン酸トリ−ｎ−ブチルおよび１２％から１６％のリン酸トリアリールを有するものを含む。油圧流体分解生成物による、油圧系統のシールに用いられるエラストマーへの侵食に対する懸念から、Ｏｋａｚａｋｉらのベースストックは、油圧流体のエラストマーシール膨張が標準的な試験手順条件下で２５％を超えなくなるような、リン酸トリアリールのある量を一緒に含むリン酸トリイソブチルおよびリン酸トリ−ｎ−ブチルの混合物を提供し、ここでリン酸トリイソブチルの量は、ベースストックの総重量に基づいて約３５％から約５０％の範囲である。そのような流体は、許容できる加水分解安定性、高引火点、良好な耐摩耗特性、許容できる腐食防止性、許容できる低温流動性およびエラストマー適合性を含む、航空機の油圧流体組成物として有用な特性の組み合わせを有すると述べられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許が、最適な特性を有する航空機の油圧流体系統に有用な流体を提供する高度な努力を示している一方で、航空機工業界は、より高度な要件に対する要求を引き続き増加させている。油圧流体の全般的に向上した特性に対する要求は、さらに高性能な航空機を飛ばせようとして生じたものである。それゆえ、流体の寿命（許容できる燃焼点／引火点、自己発火温度、並びに航空機の油圧系統に用いられる材料との適合性を維持しながらの熱安定性および低温粘度）に関する性能のなお一層高度な水準に対する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の概要）
本発明は、リン酸エステル成分の新規な組み合わせを有するベースストックを含むリン酸エステルベースストック組成物および航空機の油圧流体組成物を対象とする。
【０００６】
本発明に従って、リン酸トリ（ｎ−ブチル）エステルの多量およびリン酸トリアリールの少量および場合によりリン酸トリ（イソブチル）の少量の混合物を含む組成物が提供される。そのような組成物は、向上した熱安定性および低温粘度を実証する。
【０００７】
本明細書および特許請求の範囲中で用いられる用語「多量」は、少なくとも５０％であるが、約８０％を超えない量である。
【０００８】
本明細書および特許請求の範囲中で用いられる用語「少量」は、ベースストックの全重量の約２５％未満の量である。
【０００９】
当分野において周知であるように、多数の添加剤が、油圧流体において、特に航空機の油圧系統中に用いられる流体において使用されている。そのような添加剤は、航空機の油圧系統における使用のための、当分野において以前から入手可能な流体類と比較して、該流体の特性を更に増強する。通常、そのような添加剤は、流体総重量の約１５重量％を構成する。従って、本明細書および特許請求の範囲において提供されるリン酸エステル成分の量は、航空機の油圧流体において通常用いられる添加剤を含む、最終組成物の総量の重量％で表示されている。
【００１０】
端的には、本発明は、航空機の油圧流体としての使用に適した流体組成を対象とする。該組成物は耐火性リン酸エステルのベースストックを含み、該ベースストックは、リン酸トリ（ｎ−ブチル）の約５０％から約８０％の間、好ましくは５５％から約６５％の間、リン酸トリ（イソプロピルフェニル）の約５％から約１５％の間、好ましくは約８％から約１２％の間、およびリン酸トリ（イソブチル）の約２０％まで、好ましくは約８％から約１２％の間を含み、ただし各ベースストック成分および添加剤の比例量の合計が、１００％に等しくなければならない。
【００１１】
本発明の高性能流体は、現代のジェット旅客機の厳格な基準に適合するものである。最新の高性能ジェット航空機の必要性に適合するために、そのような航空機の油圧系統に用いられる流体は、標準的なラボテストにおいて、０．５％の水分および２５ｐｐｍの塩素含有量で１２５℃で１０００時間を超える流体寿命を、ならびにまた、６０℃で１０，０００時間を超える流体寿命を有さねばならない。該流体の寿命は、該流体サンプルがＡＳＴＭ  Ｄ９７４の手順に従って１．５ｍｇＫＯＨ／サンプル１ｇの中和番号に到達するまでに要する時間として定義される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（本発明の詳細な記述）
本発明の特に好ましいリン酸エステルベースストックは、約６０％のリン酸トリ（ｎ−ブチル）、約１０％のリン酸トリ（イソプロピル化）アリールおよび約１０％のリン酸トリ（ｎ−ブチル）を含むものであり、ただし各ベースストック成分および添加剤の比例量の合計は、１００％に等しくなければならない。
【００１３】
上記のように、本発明のリン酸エステルベースストックは、該流体に種々の有利な特性を提供するまたは使用中の劣化もしくは劣化の影響を防止する助けとなる、当分野で周知である多数の添加剤を含む。そのような添加剤は、ＤｅｅｔｍａｎのＲＥ３７，１０１に記載されており、その開示全体を参照により本明細書中に組み込む。
【００１４】
粘度に対する温度の影響を制限するために、該組成は、ポリマー粘度指数向上剤を更に含む。好ましくは、該粘度指数向上剤は、米国特許第３，７１８，５９６号に記載の種類のポリ（アルキルメタクリレート）エステルを含む。一般に、粘度指数向上剤は、高い分子量のものであり、約３０，０００から約１５０，０００の間の数平均分子量および約４０，０００から約３００，０００の間の重量平均分子量を有する。粘度向上剤の例は、それぞれ、ＨＦ４１１およびＨＦ４６０の商標名で市販されているポリブチルメタクリレートポリマーおよびポリアルキルメタクリレートポリマーを含む。
【００１５】
抗腐食剤は、流れにより誘発される電気化学的腐食、より明確にはゼータ腐食と呼ばれる腐食を抑制するために有効な量で組み込まれる。該抗腐食添加剤は、好ましくはアルカリ金属塩、より好ましくはパーフルオロアルキルスルホン酸のカリウム塩である。そのような抗腐食添加剤は、米国特許第３，６７９，５８７号中により完全な形で記述されており、およびパーフルオロエチルシクロへキシルスルホン酸カリウムを含み得る。
【００１６】
その他の添加剤は、ジヒドロイミダゾールおよびジフェニルジチオエタンなどの腐食抑制剤、ブチル化ヒドロキシルトルエン、１，３，５トリメチル−２，４，６トリス（ＢＨＴ）ベンゼンおよびジオクチルジフェニルアミンなどの酸化防止剤の組み合わせを含む。さらにその他の添加剤は、エチルヘキシル−エポキシシクロへキシルカルボキシレートなどの酸捕捉剤およびシリコーン油などの発泡防止剤を含む。
【００１７】
本発明のベースストックにおいて用いられるリン酸トリアリールは、通常、フェニルであるが、アルキル置換フェニル（アルキルフェニル）でもあり得、ここで、アルキル置換基は、Ｃ１からＣ９、好ましくはＣ３からＣ５である。リン酸アリールおよびリン酸アルキル置換アリールの限定されない例は、例えばリン酸トリフェニル、リン酸置換フェニル（リン酸トリ（イソプロピルフェニル）、リン酸トリ（イソブチルフェニル）およびリン酸トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）など）である。トリアリール置換フェニル置換基は、トリル（メチルフェニルとしても知られる）、エチルフェニル、イソプロピルフェニル、イソブチルフェニル、ｔｅｒｔ−ブチルフェニルなどを含む。好ましいリン酸トリアリールエステルは、リン酸トリ（イソプロピルフェニル）およびリン酸トリ（ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）である。また、アリール基の大多数は唯一のアルキル基で置換されていることが好ましい。
【００１８】
本明細書および特許請求の範囲において表される全ての百分率は、別に規定がない限り、重量％である。
【００１９】
下記実施例は、本発明を説明する。
【００２０】
（実施例）
表１に示される組成を有する油圧流体を、周囲温度で、適した容器中、攪拌して適切な混合を与えながら混合することにより調製した。リン酸エステル化合物を、タンク中に最後に導入した。その他の添加剤は表１に示す順序で初めに添加した。表１において、「ＴＢＰ」および「ＴＩＢＰ」は、それぞれ、リン酸トリ−ｎ−ブチルエステルおよびリン酸トリイソ−ブチルエステルを指す。「ＩＰＴＰＰ」は、リン酸イソ−プロピルトリフェニルエステルを指す。「Ｖａｎ  Ｌｕｂｅ」は、ＶａｎｄｅｒｂｉｌｔからＶａｎ  Ｌｕｂ  ＲＩＧとして入手可能な市販の防錆剤を指す。「ＦＣ−９８」は、パーフルオロエチルシクロへキシスルホン酸（パーフルオロエチルシクロへキシルスルホン酸としても知られる）のカリウム塩を含む抗腐食剤を指す。「ＩＯＮＯＬ」は、Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な市販の酸化防止剤である２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを指す。「Ｅ−３３０」は、Ｅｔｈｙｌ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＥｔｈａｎｏｘ．ＲＴＭ．３３０という商標名で入手可能な酸化防止剤である１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキシフェニル）ベンゼンを指す。「ＤＯＤＰＡ」は、Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔから市販のジオクチルジフェニルアミンを指し、「ＦＨ−１３２」は、銅腐食抑制剤である１，２−ジ（フェニルチオ）エタンを指し、「ＭＣＳ−１５６２」は、Ｄｉｘｉｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能な２−エチルヘキシルエポキシシクロへキシルカルボキシレートを指し、「ＨＦ４１１」は、ポリ（ブチルメタクリレート）を指し、および「ＨＦ４６０」は、ＴＢＰ中のポリアルキルメタクリレートポリマーを指し、これらは共に粘度指数向上剤であり、「Ａｎｔｉｆｏａｍ」はＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏ．から入手可能な液性シリコーンを指す。
【００２１】
【表１】
2008546871.tif 000002
【００２２】
試験を行い、表１に記載の流体の耐火性、低温粘度、流動点および比重を測定した。引火点および燃焼点は、ＡＳＴＭ  Ｄ−９２の方法により測定した。その後、組成物を試験して、ＡＳＴＭ  Ｄ−２１５５の方法により自己発火温度（ＡＩＴ）に関するそれらの特性、粘度、流動点および比重を測定した。表１において、全ての実施例はサンプル１００ｇを基準とする。試験結果を下記表２に示す。
【００２３】
【表２】
2008546871.tif 000003