(57)【要約】  モルホリンを含まない水−液圧液体組成物は、水、グリコール、ポリアルキレングリコールなどのポリグリコール、６〜１４個の炭素原子を含む脂肪族カルボン酸、およびアミンとアルカノールアミンの組合せを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
モルホリンを実質的に含まない水−液圧液体組成物であって、該液体組成物は、水、グリコール、ポリグリコール、６〜１４個の炭素原子を含む脂肪族カルボン酸、およびアミンとアルカノールアミンの組合せを含む組成物。
【請求項２】
アミンとアルカノールアミンの組合せが、少なくとも１種のアミンおよび少なくとも１種のアルカノールアミンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
アミンとアルカノールアミンの組合せが、少なくとも１種のアミンおよび少なくとも２種のアルカノールアミンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
カルボン酸が、少なくとも１種のアミンと平衡酸−塩基塩複合体を形成するのに十分な量で存在する、請求項１、請求項２、または請求項３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
脂肪族カルボン酸が、ネオオクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ノナン酸、イソノナン酸、デカン酸、ネオデカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、およびテトラデカン酸からなる群から選択されたモノカルボン酸、または１，８−オクタンジカルボン酸、１，７−ヘプタンジカルボン酸、およびドデカン二酸から選択されたジカルボン酸、のうちの少なくとも１種である、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
脂肪族カルボン酸がデカン酸である、請求項１から５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
デカン酸の量が、全組成物重量に対して０．５重量パーセント〜２．５重量パーセントの範囲内である、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
組成物が塩基性ｐＨである、請求項１から７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
組成物が８〜１１の範囲内のｐＨを有する、請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
組成物が９〜１０の範囲内のｐＨを有する、請求項８に記載の組成物。
【請求項１１】
アルカノールアミンが、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジ−イソプロピルエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、および２−アミノ−１−ブタノールからなる群から選択される、特許請求項１から１０のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１２】
アルカノールアミンが、モノエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、トリス（ヒドロキシメチル）−アミノメタン、および２−アミノ−１−ブタノールからなる群から選択された第一級アルカノールアミンである、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
第一級アルカノールアミンが、モノエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、および２−アミノ−１−ブタノールのうちの少なくとも１種である、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１４】
アミンが、ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、イソ−ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、オクチルアミン、コカミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリエチレンテトラミン、およびトリプロピレンテトラミンからなる群から選択される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１５】
アルカノールアミンが、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンアミンおよびＮ，Ｎ−ジエチルエタノールアミンアミンからなる群から選択された第三級アルカノールアミンである、請求項１から１４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１６】
組成物が、全組成物重量に対して０重量パーセントを超えるが、５４重量パーセント以下の含水率を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
組成物により、ビッカース・ベーンＶ１０４Ｃポンプ試験でリングとベーンの全重量減少が、ＡＳＴＭ  Ｄ７０４３に従って測定して１００ミリグラム未満になる、請求項１から１６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１８】
リングとベーンの全重量減少が５０ミリグラム以下である、請求項１７に記載の組成物。
【請求項１９】
含水率が、全組成物重量に対して少なくとも４４重量パーセントである、請求項１６に記載の組成物。
【請求項２０】
ある量のアルキレングリコールをさらに含み、アルキレングリコールが、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ジエチレングリコールの製造時に生成された「ボトムグリコール（bottom glycols）」分画、およびブチレングリコールからなる群から選択される、請求項１から１９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２１】
アルキレングリコールがジエチレングリコールである、請求項２０に記載の組成物。
【請求項２２】
アルキレングリコールの量が、全組成物重量に対して３０重量パーセント〜５０重量パーセントの範囲内である、請求項２０に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に水−グリコール液圧流体組成物(water-glycol hydraulic fluid composition)、さらに詳しくはモルホリンを実質的に含まないこのような組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｌｅｗｉｓの米国特許（ＵＳＰ）第４，８５５，０７０号には、ａ）３０重量パーセント（重量％）〜４０重量％の水、ｂ）ジエチレングリコール、ｃ）０．８重量％〜５．０重量％の（両端の個数を含めて）９〜１２個の炭素原子（Ｃ９〜Ｃ１２）を有する脂肪族カルボン酸、ｄ）水溶性ポリマー粘度調節剤、ｅ）腐食防止量の少なくとも１種の腐食防止剤、およびｆ）金属不活性化剤を含む水−グリコールエネルギー伝達流体（重量％はそれぞれ、流体全重量に基づく）が開示されている。例示的な腐食防止剤としては、プロピルアミンおよびジメチルアミノプロピルアミンなどのアルキルアミン；モノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンなどのアルカノールアミン、もしくはアミノトルエンなどのアリールアミン；エチレンジアミン、モルホリン、もしくはピリジンなど別のアミン型腐食防止剤；またはそれらの混合物が挙げられる。金属不活性化剤は、銅および銅合金用のキレート剤として機能する。例示的な水溶性ポリマー粘度調節剤としては、ポリ（アルキレンオキシド）ポリマー、アルキルフェノールのアルキレンオキシド付加物、ポリアルキルメタクリラート、ウレタンポリマー、ポリアミドエステル、およびポリアミドアルコキシラートが挙げられ、ポリ（アルキレンオキシド）ポリマーが好ましい。
【０００３】
最新の水／グリコール液圧流体は、高度に設計された製品を構成し、成分の複合混合物を含む。このような流体の重要な成分としては、水およびグリコールに加えて、増粘剤または水溶性ポリマー粘度調節剤としての高分子量（例えば、数平均分子量が６，０００を超える）ポリグリコール（「アルキレングリコール」とも呼ばれる）、気相腐食防止剤、および溶液腐食防止剤が挙げられる。このような流体は、ポンプなどの装置において、特にポンプの始動活動時に可動金属部品間で界面フィルムを形成する耐摩耗添加剤を含めて、１種または複数の添加剤を含有する場合が多い。気相腐食防止剤は、典型的には鋼や鋳鉄（両方とも、液圧機器を作製するのに使用される合金でよく見られる）などの鉄表面の保護措置を行う。溶液腐食防止剤は、鋳鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、黄銅、および銅を含めて、液圧回路でしばしば使用される金属の腐食を防止する。黄銅などの四六黄銅と接触する液圧流体は、典型的には四六黄銅の不動態化用のトリルトリアゾールなどの添加剤を含有する。
【０００４】
水／グリコール液圧流体は、典型的には液圧機器の操作において信頼できる、好ましくは持続的な性能、および耐火措置(measure of fire resistance)を必要とする自動車、鋼、および鉱業用途に使用される。耐火性は、流体漏洩によって火災のリスクが大きい環境において、ますます重要性を帯びる。しかし、耐火性は、火災から完全に解放されているという意味ではない。というのは、当業者は、グリコールなどの有機流体が、十分な濃度で存在し、かつこのような有機流体の少なくとも揮発性成分を発火させるのに十分な酸素、熱、および火源に曝露されたとき、やはり燃焼することを理解しているからである。
【０００５】
液圧流体の耐火等級(fire resistance rating)の地域標準はいくつか存在する。例えば、北米では、Ｆａｃｔｏｒｙ  Ｍｕｔｕａｌが耐火等級に従って流体を認定する。流体には、「指定製品（Product Specified）」または「承認製品（Product Approved）」の等級が付与され、トップレベルの流体は「承認製品」等級と認定される。欧州では、現在の法律上の要件は、耐火性と液圧摩耗性能の組合せである第７回ルクセンブルク認定を有する耐火性流体の販売を義務付けている。後者の標準は、耐火等級の世界水準として受け入れられつつあると思われる。
【０００６】
Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＵＣＯＮ（商標）  Ｈｙｄｒｏｌｕｂｅ  ＤＧ−７４６という商標名で市販されている汎用性水／グリコール液圧流体（「ハイドロルーブ（hydrolube）」と呼ばれることもある）は、ベーン、ギヤ、およびピストンポンプ液圧機器に使用され、それらはすべて、最大３５００ポンド／平方インチゲージ（ｐｓｉｇ）（２４メガパスカル（ＭＰａ）の出口圧力で作動する。より高い出口圧力には、典型的には最大５０００ｐｓｉｇ（３４ＭＰａ）の圧力で作動する液圧ポンプに推奨されるＵＣＯＮ（商標）  Ｈｙｄｒｏｌｕｂｅ  ＨＰ−５０４６など代替のハイドロルーブを使用する。これらのハイドロルーブは、モルホリンを含有するハイドロルーブの製造業者が市販している多数のハイドロルーブの一部である。
【０００７】
特に現在の液圧機器よりサイズが小さく、かつ５０００ｐｓｉｇ（３０ＭＰａ）を上回る圧力で作動する液圧機器の工業的重要が増大するにつれて、組立中または開発中の液圧機器は、１９９０年代または２０００年代初期にすら使用された液圧機器より小さいサイズの流体リザーバーを備える傾向がある。流体リザーバーが小型化すると、このような機器内の液圧回路を液圧流体が循環する回数が増加し、それによってこのような流体が、以前の液圧機器中に存在する環境より高い応力環境に効果的に曝露される。より高い応力環境としては、通常、このような以前の液圧機器で経験されたバルク流体温度より高いバルク流体温度が挙げられる。より高い応力環境は、おそらくより高い圧力におけるせん断不安定による粘性損失；熱酸化分解生成物などの分解生成物がない液圧流体に比べて、液圧機器構成要素の摩耗速度を上昇させるこのような分解生成物を生成するのに十分な程度の液圧流体の分解のうちの１つまたは複数を招く恐れがある。ＴｏｔｔｅｎおよびＳｕｎは、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、（２０００年）、９１７ページに、ギ酸などの分解生成物が、流体の全重量を基準にして０．１５重量パーセント（重量％）を上回るレベルの水グリコール液圧流体で液圧摩耗速度を大幅に上昇させることがわかったと記載している。液圧機器の小型化によって、このようなより高い応力環境で作動することに耐える液圧流体が要件となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
モルホリンなどの第二級アミンは、流体および潤滑剤調合物中でよく使用されている腐食防止剤である亜硝酸ナトリウムと接触しているときニトロソアミンを生成する可能性があるため、いくつかの国、主に欧州に位置する諸国では法律によって制限物質と指定されている。したがって、モルホリンを含有する化合物（例えば、モルホリン含有耐火性水／グリコール液圧流体）も制限物質のクラスに入る。耐火性水／グリコール液圧流体からモルホリンをなくすことによって、このような流体は制限物質のクラスから外されるはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
添付の特許請求の範囲で実施される発明の態様は、モルホリンを実質的に含まない水−液圧液体組成物であり、液体組成物は、水、グリコール、ポリグリコール、６〜１４個の炭素原子を含む脂肪族カルボン酸、およびアミンとアルカノールアミンとの組合せを含む。
【００１０】
本発明の組成物は、アミンとアルカノールアミンの組合せを含む。アミンは、好ましくは２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＡＭＰ）、モノ−イソプロパノールアミン（ＭＩＰＡ）、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、２−アミノ−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、トリス（ヒドロキシメチル）−アミノメタン、および２−アミノ−ブタノールからなる群から選択され、より好ましくは２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールである。
【００１１】
「第三級アミン」とも呼ばれるアルカノールアミンは、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン（ＤＥＥＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、および２−ジメチルアミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＤＭＡＭＰ）からなる群から選択される。組合せは、好ましくは２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールと、ＤＭＥＡおよびＤＥＥＡの一方または両方との混合物を含む。
【００１２】
本発明の組成物は、第一級アミンの含有量が、いずれの場合も全組成物重量に対して０．１〜２重量パーセント（重量％）の範囲内、好ましくは０．５重量％〜１重量％の範囲内、より好ましくは０．６重量％〜０．７重量％の範囲内である。
【００１３】
本発明の組成物は、第三級アミンまたはアルカノールアミンの含有量が、いずれの場合も全組成物重量に対して０．１〜２．０重量パーセント（重量％）の範囲内、好ましくは０．５重量％〜１．０重量％の範囲内、より好ましくは０．５重量％〜０．７重量％の範囲内である。
【００１４】
本発明の組成物は、所定量のポリグリコールまたはアルキレングリコールを含む。その量は、好ましくは全組成物重量に対して３０重量パーセント〜５０重量パーセントの範囲内である。
【００１５】
例示的なアルキレングリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ジエチレングリコールの製造時に生成された「ボトムグリコール（bottom glycols）」分画、およびブチレングリコールからなる群から選択されたものが挙げられる。
【００１６】
アルキレングリコールは、好ましくはエチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダムコポリマーからなる群から選択されたポリアルキレングリコールであり、より好ましくはエチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダムコポリマーであって、いずれの場合もエチレンオキシドとプロピレンオキシドの全重量に対して、エチレンオキシドの含有量が５０重量％〜９０重量％の範囲内であり、かつ補完的なプロピレンオキシドの含有量が１０重量％〜５０重量％の範囲内であり、補完的なプロピレンオキシドの量をエチレンオキシドの量に加えると、１００重量パーセントであるランダムコポリマーである。エチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダムコポリマーは、より好ましくはエチレンオキシドの含有量が７０重量％〜８０重量％の範囲内であり、補完的なプロピレンオキシドの含有量が２０重量％〜３０重量％の範囲内である。エチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダムコポリマーは、さらにより好ましくはエチレンオキシドの含有量が約７４重量％〜７６重量％の範囲内であり、補完的なプロピレンオキシドの含有量が２６重量％〜２４重量％の範囲内である。エチレンオキシドとプロピレンのランダムコポリマーは、最も好ましくはエチレンオキシドの含有量が約７５重量％であり、補完的なプロピレンオキシドの含有量が約２５重量％である。
【００１７】
本発明の水−液体組成物で使用されるポリグリコールは粘度改質剤または増粘剤として機能し、数平均分子量が好ましくは６，０００〜４０，０００の範囲内、より好ましくは８，０００〜３０，０００の範囲内、さらにより好ましくは約１０，０００〜２５，０００の範囲内である。粘度改質剤のないことを除いて同一の組成物に比べて、粘度改質剤が組成物の粘度を上昇させ、またはそれを増粘させるということを当業者は理解する。粘度改質剤を含まない場合、水−グリコール液圧流体組成物の粘度は、過度の装置（例えば、ポンプ）摩耗、または装置シールを貫通もしくは通過した流体漏洩などの問題を招くのに十分な程度に低い可能性がある。
【００１８】
このようなポリグリコールを調製する際に、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダム混合フィードをグリセロール、ペンタエリトリトール、トリメチロールプロパン、またはジエチレングリコールなどの開始剤に反応させる。Ｐａｕｌ  ＭａｔｌｏｃｋおよびＷｉｌｌｉａｍ  Ｒ．  Ｂｒｏｗｎは、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  ＆  Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｆｌｕｉｄｓ、（１９９３年）、第４章、１０１〜１２３ページ、Ｒｏｎａｌｄ  Ｓｈｕｂｋｉｎ編において、ポリアルキレングリコールを論じた章でこのような調製を説明している。
【００１９】
本発明のモルホリンを実質的に含まない水−液圧液体組成物は、耐火性を促進するための水、低温制御のためのジエチレングリコール、ポンプ始動および境界潤滑のための耐摩耗成分としてのデカン酸（「カプリン酸」と呼ばれる場合もある）またはノナン酸（ペルラゴン酸（perlagonic acid）と呼ばれる場合もある）などの短鎖（６〜１４個の炭素原子（Ｃ６〜Ｃ１４））脂肪族カルボン酸、四六黄銅の不動態化のためのトリルトリアゾール、ならびに流体潤滑のための高分子量粘度改質剤としてのポリアルキレングリコールを含む。
【００２０】
脂肪族カルボン酸は、好ましくはネオオクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ノナン酸、イソ−ノナン酸、デカン酸、ネオデカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、およびテトラデカン酸からなる群から選択されたモノカルボン酸、または１，８−オクタンジカルボン酸、１，７−ヘプタンジカルボン酸、およびドデカン二酸から選択されたジカルボン酸のうちの少なくとも１種である。脂肪族カルボン酸は、より好ましくはデカン酸である。
【００２１】
脂肪族カルボン酸は、少なくとも１種のアミンと平衡酸−塩基塩複合体(an equilibrium acid-base salt complex)を形成するのに十分な量で存在する。例示として、脂肪族カルボン酸がデカン酸であるとき、その量は、水−液圧液体組成物全重量に対して好ましくは０．５重量パーセント（重量％）〜２．５重量％の範囲内である。
【００２２】
本発明の液体組成物は、塩基性のｐＨ、好ましくは８〜１１、より好ましくは約９〜約１０の範囲内のｐＨを有する。約９〜約１０の範囲内で、ｐＨは、好ましくは９．０〜１０．０、より好ましくは９．２〜９．９、さらにより好ましくは９．２〜９．８、さらにより好ましくは９．２〜９．６である。組成物はまた、初期の予備アルカリ度が約１４５ミリリットル（ｍｌ）〜約２００ｍｌ、好ましくは１５０ｍｌ〜１９０ｍｌ以下、より好ましくは１６０以上１９０ｍｌ以下の範囲内である。特にｐＨが１０を超え、かつ初期の予備アルカリ度値が２００ｍｌを超える場合、１０を上回るｐＨおよび２００ｍｌを上回る初期の予備アルカリ度値はそれぞれ、深刻なアルミニウム染色をもたらす恐れがあるということを当業者は理解する。反対に、１５０ｍｌ未満の初期の予備アルカリ度および／または９未満のｐＨは、鉄金属の腐食問題を招く恐れがある。
【００２３】
限定するものではなく、例示として、モルホリンを実質的に含まない、好ましくはモルホリンを完全に含まない本発明の水−液圧液体組成物の調製は、好適には水、グリコール（例えば、ジエチレングリコール）、第一級アミン、および第三級アミン（本明細書では、「アルカノールアミン」とも呼ばれる）の組合せを一緒に、例えば周囲温度（公称、２５℃）で混合または撹拌するものである。好ましくは、この温度で撹拌を、組合せが目視で清澄な均質溶液と思われるまで継続する。脂肪族カルボン酸を添加し、好ましくは溶液がもう一度目視で清澄な均質溶液と思われるまで撹拌を継続する。トリルトリアゾールなどの四六黄銅不動態化剤を添加するように選択した場合、次に四六黄銅不動態化剤の溶解が容易になるように撹拌しながら、それを添加する。穏やかな（５０℃まで）加熱によって、四六黄銅不動態化剤の溶解を改善することができる。四六黄銅不動態化剤の溶解に続いて、または四六黄銅不動態化剤を省略する場合は脂肪族カルボン酸の添加に続いて、ポリグリコールまたはポリマー増粘剤を添加し、溶液がもう一度目視で清澄な均質溶液としての外観を呈するまで撹拌を継続する。
【００２４】
本発明の水−液圧液体組成物の例示的な調製では、５０℃以下の「穏やかな」温度を使用する。より高い温度を、望むなら使用してもよいが、このようなより高い温度を使用する必要はない。しかし、１６０℃を上回る温度は回避して、アミドの生成を実質的に防ぐべきである。アミドは、本発明の組成物において、必要でもないし、望まれてもいない。
【００２５】
本発明のモルホリンを実質的に含まない水−液圧液体組成物により、ビッカース・ベーンＶ１０４Ｃポンプ試験でリングとベーンの全重量減少が、下記に説明するようにＡＳＴＭ  Ｄ７０４３に従って測定して１００ミリグラム未満になることが好ましい。全重量減少は、５０ミリグラム未満であることが好ましい。
【００２６】
本発明のモルホリンを実質的に含まない水−液圧液体組成物は、含水率がいずれの場合も全組成物重量に対して０重量％を超え、好ましくは４０重量％を超え、より好ましくは４４重量％を超える。水の量は、好ましくはリングとベーンの全重量減少が１００ミリグラムを超える量より低く、より好ましくは全組成物重量に対して５４重量％以下である。
【００２７】
本明細書では、「初期の予備アルカリ度」または「初期ＲＡ」は、使用前における本発明の液体組成物の予備アルカリ度を意味する。このような液体組成物の使用時に、気相腐食防止剤の濃度は低下する傾向があり、典型的には予備アルカリ度の低下をもたらすということを当業者は認識する。本発明の液体組成物の有機成分の分解によって、分解生成物（例えば、ギ酸）の形成が促進され、予備アルカリ度の低下（例えば、１６０ｍｌから１５０ｍｌ以下への低下）ももたらされるということも当業者は認識する。
【００２８】
本明細書では、「最終の予備アルカリ度」または「最終ＲＡ」は、下記に「実施例」と題するセクションでさらに詳細に説明する本発明の液体組成物の摩耗試験の終了時におけるこのような組成物の予備アルカリ度（ＲＡ）を意味する。このような試験の終了に続いて、最終ｐＨおよび最終ＫＶ４０も決定する。
【００２９】
２〜１０の範囲など範囲が本明細書に記載されるとき、範囲の両端点（例えば、２と１０）および各数値は、このような値が有理数であろうと無理数であろうと、別段の具体的な除外のない限り、範囲内に含まれる。
【００３０】
本明細書で元素周期表という言葉は、ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ，  Ｉｎｃ．出版および著作権取得の元素周期表（２００３年）を意味するものとする。また、１つまたは複数の族を示す言葉はいずれも、族の番号付けにＩＵＰＡＣ方式を使用したこの元素周期表に反映された１つまたは複数の族を示す言葉であるものとする。
【００３１】
別段に記載されず、文脈から暗に示されず、または当技術分野において通例でない限り、部および％はすべて、重量を基準とする。米国特許実務において、本明細書に記載したいずれの特許、特許出願、または刊行物の内容も、特に、合成技法、定義（本明細書に記載されているいずれの定義とも矛盾しない程度）、および当技術分野における一般知識の開示に関して、参照により本明細書にそれらの全体が組み込まれる（または、その対応米国バージョンも、そのように参照により組み込まれる）。
【００３２】
「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語およびその派生語は、いずれの追加の成分、ステップ、または手順の存在も、それが本明細書に開示されていようがいまいが除外しない。いかなる疑義も避けるために、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語の使用により本明細書で特許請求されたすべての組成物は、別段の記載のない限り、ポリマーにせよそうでないにせよ、いずれの追加の添加剤、アジュバント、または化合物も含むことができる。一方、「から本質的になる」という用語は、いずれの後続の列挙の範囲から、作業性（operability）に必須でないもの以外は他のいかなる成分、ステップ、または手順も除外する。「から本質的になる」という用語は、具体的に描写または列挙されていないいずれの成分、ステップ、または手順も除外する。「または」という用語は、別段の記載のない限り、列挙されたメンバーを個別および任意の組合せで意味する。
【００３３】
温度の表現は、華氏温度（°Ｆ）とその対応温度（℃）、またはより典型的には単に℃で表すことができる。
【００３４】
腐食性能試験
米国材料試験規格（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）（ＡＳＴＭ）  Ｇ３１−７２の修正法を使用して、水／グリコール液圧溶液の腐食性能を溶液相と気相の両方で測定する。空気入口および出口ポートを備えたパイレックス（登録商標）容器（長さ約５０センチメートル（ｃｍ）、直径８ｃｍ）に入れてある液圧流体に、鋼、鋳鉄、銅、黄銅およびアルミニウムの腐食試験片を浸漬する。さらに、鋳鉄および鋼の腐食試験片を流体レベルより上に吊るして、気相腐食を評価する。液圧流体を設定点温度の７０℃に加熱し、流体をその点で２００時間維持し、同時に空気を１００ミリリットル／分（ｍｌ／ｍｉｎ）の速度で流体を通して吹き込む。流体が７０℃にある２４時間ごとに、流体に脱イオン水を補給して、蒸発した流体の代わりを補う。
【００３５】
２００時間終了すると、流体を放置して周囲温度（公称、２５℃）に戻し、次いで腐食試験片を乾燥し、アセトンで洗浄する。各腐食試験片を目視で検査し、１〜５のスケールで評価する。ただし、５の評価は染色または腐食がないことを示し、４の評価は表面腐食が０パーセント（％）を超え、最高１０％であることを示し、３の評価は表面腐食が少なくとも１０％、最高５０％であることを示し、２の評価は表面腐食が少なくとも５０％、最高８０％であることを示し、１の評価は染色または腐食が８０％を超え、最高１００％など深刻であることを示す。各腐食試験片の前側と後側の両方を評価し、測定値を報告する。３のスコアを使用してもよいアルミニウムを除いて、試験したすべての金属の４以上のスコアは、許容される腐食性能を与える。アルミニウムの許容されるより低いスコアは、ｐＨが９を上回る水系潤滑剤中での染色の影響を受けやすい両性金属としてのその性質に関係付けられる。大部分の液圧機器には限定された量のアルミニウムが含まれるので、液圧機器中により多量に存在し、より大きな注目に値する他の金属のスコアとして、３以上のスコアが許容される。
【００３６】
摩耗試験(Wear Testing)
ビッカース・ベーンＶ−１０４ＣポンプおよびＡＳＴＭ  Ｄ−７０４３の変法を使用して、液圧流体の潜在的潤滑特性を評価する。変法では、ＡＳＴＭ  Ｄ−７０４３に準拠した５ガロンのリザーバーではなく、１ガロンのリザーバーを使用し、各試験ランの後に総合的な清浄手順を実施して、１回の試験ランから次の試験ランへの汚染を効果的になくす。総合的な清浄手順では、機械を分解し、分解した部品を清浄し、機械を再構築し、摩耗した部品を必要に応じて取り換える。摩耗試験を、圧力２０００ｐｓｉｇ（１４ＭＰａ）、回転速度１２００回転／分（ｒｐｍ）、バルク流体温度６５℃、および試験期間１００時間で実施する。ベーンおよびリングの重量減少を決定し、合わせた重量を各試験ランの試験時の全重量減少として報告する。
【００３７】
予備アルカリ度（ＲＡ）試験(Reserve Alkalinity Testing)
約１０ｍｌ（０．１ｍｌ単位で計量）の試料流体を５０ｍｌの脱イオン水に希釈して、希釈流体溶液を得る。自動滴定装置を使用して、希釈流体溶液を０．１００規定（０．１００Ｎ）標準塩酸（ＨＣｌ）水溶液で電位差滴定する。次式を使用して、ＲＡを算出する。
【００３８】
【数１】
2010533772.tif 000002
【００３９】
ｐＨ試験
米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）  Ｅ７０に従ってｐＨ試験を行う。
【実施例】
【００４０】
下記の実施例は、本発明を例示するものであって、限定するものではない。別段の記述のない限り、部および百分率はすべて、重量を基準とする。温度はすべて、℃単位である。本発明の実施例（Ｅｘ）はアラビア数字で指定され、比較例（Ｃｏｍｐ  ＥｘまたはＣＥｘ）は大文字のアルファベット文字で指定される。本明細書に別段の記述のない限り、「室温」および「周囲温度」は公称２５℃である。
【００４１】
実施例１〜２および比較例Ａ〜Ｍ
下記の表１に示す組成物を有する複数のグリコール／水溶液を、次の手順を使用して調製する。１０００ｍｌのビーカーに、水、次いでジエチレングリコールを添加し、続いてアミンとアルカノールアミンを別々に一緒に、または任意の順序で添加する。ビーカーの内容物を周囲温度（公称、２５℃）で、内容物が目視で清澄な均質溶液の外観を有するまで撹拌する。デカン酸を添加し、周囲温度で、内容物が目視の外観を取り戻すまで撹拌を継続する。トリルトリアゾールを添加し、トリルトリアゾールが完全に溶解したように思われるまで撹拌を継続する。周囲温度で典型的には十分であるが、穏やかな加熱（例えば、５０℃まで）によって、トリルトリアゾールの溶解を改善することができる。最後に、ポリ−グリコール（ポリアルキレングリコール）を添加し、ビーカーの内容物が清澄な均質溶液の外観を取り戻すまで、周囲温度で撹拌を継続する。
【００４２】
下記の表１〜４において、ＡＭＰ＝２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（Ａｎｇｕｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから商標名「ＡＭＰ−９５」で市販されている）；ＭＩＰＡ＝モノイソプロパノールアミン；ＴＥＡ＝トリエタノールアミン；ＤＭＥＡ＝Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン；ＤＥＥＡ＝Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン；ＤＥＧ＝ジエチレングリコール；ならびにＰＡＧ＝ポリアルキレングリコール（「ｄ−ＰＡＧ−Ａ」とも呼ばれる。開発グリセロール開始ポリアルキレングリコール（developmental glycerol initiated polyalkylene glycol）、エチレンオキシドの含有量７５重量パーセント（重量％）およびプロピレンオキシドの含有量２５重量％（いずれの場合もＰＡＧの全重量を基準とする）、分子量約２５，３００、ヒドロキシル基（ＯＨ）百分率０．２、および２１０華氏度（（°Ｆ）（９３．３摂氏度（℃））における粘度１１８００センチストーク（ｃＳｔ）（０．０１２平方メートル／秒（ｍ２／ｓ）を有する）。
【００４３】
得られた溶液を、上記で詳述した手順を用いて、ＲＡ決定（ｍｌ）、溶液ｐＨ決定、溶液腐食試験、および気相腐食試験にかける。次のコードを用いて、腐食試験を報告する：５＝目視で検出できる腐食なし；４＝０％を超えて観察された表面腐食〜１０％未満観察された表面腐食；３＝１０％観察された表面腐食〜５０％未満観察された表面腐食；２＝５０％観察された表面腐食〜８０％未満観察された表面腐食；および１＝８０％観察された表面腐食〜１００％観察された表面腐食。
【００４４】
比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ａは、気相腐食防止剤として機能する成分であるアルカノールアミンを含有しない。表１の残りの実施例および比較例は、気相腐食防止剤としてＴＥＡ、ＤＭＥＡ、およびＤＥＥＡのうちの少なくとも１種を所定量含有する。
【００４５】
【表１】
2010533772.tif 000003
【００４６】
上記の表１に記載されたデータから、第一級アミンであるＭＩＰＡとアルカノールアミンであるＤＭＥＡまたはＤＥＥＡとの組合せの使用を回避するということが示唆される。アルミニウムとの相溶性が不十分であることを示す比較例Ｊおよび比較例Ｋ、ならびに黄銅との相溶性が不十分であることを示す比較例Ｈから比較例Ｋを参照のこと。データから、ＴＥＡは鋳鉄に十分な気相腐食保護を与えることができないということも示唆される（比較例Ｌおよび比較例Ｍ）。さらに、データから、ＡＭＰ−９５をＤＭＥＡと組み合わせて含有するいくつかの流体（実施例１および実施例２）は、望ましい腐食性能試験結果、ならびに適当な予備アルカリ度およびｐＨ値を有するということが示唆される。
【００４７】
上記の表１にまとめられたものより長期の試験は、ＲＡを１５０ｍｌ〜２００ｍｌの範囲内に維持することによって、同じ成分を含有するが、予備アルカリ度が１５０ｍｌ未満かまたは２００ｍｌを超える水／グリコール流体によってもたらされるポンプ性能より良好なポンプ性能が実現されることを示唆する。１５０ｍｌ未満の値は、予備アミンレベルの急速な低下、ひいては鉄の腐食の問題およびポンプ摩耗速度の上昇の傾向を取る一方、２００ｍｌを上回る値は、アルミニウムとの相溶性が不十分になる。
【００４８】
実施例３〜８および比較例Ｎ〜Ｔ
下記の表２に示す調合物の変更を行って、上記の実施例１を再現する。表２に示すように、調合物は、一定量の水、ＰＡＧ（ｄ−ＰＡＧ−Ａ）、デカン酸、およびトリルトリアゾールと、様々な量のＡＭＰ−９５、ＤＥＥＡおよび／またはＤＭＥＡ、ならびにＤＥＧを含有する。表２には、腐食性能、ｐＨ、および予備アルカリ度試験データも含まれている。
【００４９】
【表２】
2010533772.tif 000004
【００５０】
表２に記載されたデータから、ＡＭＰをＤＥＥＡまたはＤＭＥＡのどちらかまたは両方と組み合わせて含有するいくつかの流体（実施例３〜８）は、望ましい腐食性能試験結果、ならびに適当な予備アルカリ度およびｐＨ値を有することがわかる。実施例３〜８の流体はすべて、ＤＥＥＡおよび／またはＤＭＥＡの含有量が、全流体重量に対して１．２５重量％未満である。データから、実施例３（ＤＭＥＡを含有する）および比較例Ｒ（ＤＥＥＡを含有する）に示す単一の調合物の変更は、腐食性能の小さな変化と共に、流体のｐＨおよび予備アルカリ度の変化をもたらすことが示唆される。ＤＭＥＡおよびＤＥＥＡのそれぞれのレベルが表２に示す他のいかなる流体より高い比較例Ｎおよび比較例Ｏは、アルミニウムとの相溶性が許容できるものでないことを示す一方、ＤＭＥＡまたはＤＥＥＡレベルがわずかに低い（１．２５重量％対１．３５重量％）比較例Ｐおよび比較例Ｑは、アルミニウム以外のすべての金属に対する腐食性能が類似すると共に、アルミニウムに対して腐食性能が改善されている。実施例３〜８はすべて、比較例Ｎ〜Ｏに比べて優れた多金属腐食性能を溶液腐食性能と気相腐食性能の両方で示す。
【００５１】
実施例９〜１４および比較例Ｕ〜Ｖ
下記の表３に示すように水およびＤＥＧ含有量を変えて複数の水／グリコール流体組成物を調製するように変更して、実施例５を再現する。トリルトリアゾールの量を０．１重量％から０．０６重量％に低減し、エチレンオキシドの含有量がコポリマー重量に対して２８重量％であるエチレンオキシド／プロピレンオキシド（ＥＯ／ＰＯ）コポリマー（ＵＣＯＮ（商標）  Ｌｕｂ  １２８１、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている）を０．０４重量％添加して、トリルトリアゾール量の低減を相殺する。各重量％は、水／グリコール流体組成物の全重量を基準にする。
【００５２】
【表３】
2010533772.tif 000005
【００５３】
含水率が４８重量％、５０重量％、５２重量％、および５４重量％であるこれらの調合物を摩耗試験にかけて、リングとベーンの全摩耗量、摩耗試験前後のｐＨ測定値、摩耗試験前後のアルカリ度（ｍｌ）、および摩耗試験前後の４０℃（ＫＶ４０）における動粘度を決定する。試験結果を下記の表４にまとめる。
【００５４】
【表４】
2010533772.tif 000006
【００５５】
実施例１５〜２２および比較例Ｗ〜ＡＡ
ｄ−ＰＡＧ−Ａをｄ−ＰＡＧ−Ｂ（表５  液圧性能データ）、ｄ−ＰＡＧ−Ｃ（表６  液圧性能データ）、およびＰＡＧ−Ｄ（表７  液圧性能データ）に置換するように変更して、実施例９〜１４および比較例Ｕ〜Ｖを再現する。ｄ−ＰＡＧ−Ｂは、ｄ−ＰＡＧＡと同じ重量％のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを含むが、分子量約４２６３０、および２１０°Ｆ（９９℃）における粘度１１５２５ｃＳｔ（０．０１２ｍ２／ｓ）である、トリメチロールプロパンをベースとする開発ＰＡＧ（trimethylolpropane-based, developmental PAG）である。ｄ−ＰＡＧ−Ｃは、ｄ−ＰＡＧ−Ａと同じ重量％のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを含むが、分子量約４６６２５、および２１０°Ｆ（９９℃）における粘度１２０２５ｃＳｔ（０．０１２ｍ２／ｓ）である、ペンタエリトリトールをベースとする開発ＰＡＧ（pentaerythritol-based, developmental PAG）である。ＰＡＧ−Ｄは、ｄ−ＰＡＧ−Ａと同じ重量％のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを含むが、分子量約２５，０００、および２１０°Ｆ（９９℃）における粘度約１１８００ｃＳｔ（０．０１２ｍ２／ｓ）である、ＰＡＧ（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＵＣＯＮ（商標）潤滑剤７５Ｈ−３８０，０００という商標名で市販されている）である。
【００５６】
【表５】
2010533772.tif 000007
【００５７】
【表６】
2010533772.tif 000008
【００５８】
【表７】
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【００５９】
表４〜７に記載されたデータは、アミンとアルカノールアミンの組合せをベースとし、種々の増粘剤を含む様々な含水率の本発明を代表する水−グリコール液圧流体の非常に望ましい（１００ｍｇ未満、好ましくは５０ｍｇ未満）全リングおよび摩耗量を示す。実施例１１〜２５はすべて、４４重量％を上回る水レベル（実施例１１、実施例１５、および実施例２０は４６重量％、実施例１３、実施例１７、実施例２２、および実施例２４は５０重量％、実施例２５は５１重量％、実施例１４および実施例１８は５２重量％、かつ実施例１９は５４重量％）で非常に望ましい全リングおよび摩耗量を示す。全リングおよび摩耗量が１００ｍｇ未満である通常の水−グリコール液圧流体は、４０重量％以下の水しか含有しない。比較例Ｘ〜比較例Ｚはすべて、同じ組成を有するが、比較例Ｘ〜比較例Ｚについて記載されたものなどの結果は、全リングおよび摩耗量が２５０ｍｇを超えるので典型的であるということを当業者は認識する。このような不規則な結果について考え得る１つの説明は、摩耗試験時に生成した粒状破片がさらに摩耗を加速することである。
【００６０】
実施例２６〜３４および比較例ＡＤ〜ＡＧ
ｄ−ＰＡＧ−Ａの代わりに、より高い粘度の開発ＰＡＧ、ｄ−ＰＡＧ−Ｅ（グリセロールをベースとする）、ｄ−ＰＡＧ−Ｆ（トリメチロールプロパンをベースとする）、またはＰＡＧ−Ｇを使用し、ＰＡＧの量がｄ−ＰＡＧ−Ｅであろうと、ｄ−ＰＡＧ−Ｆであろうと、またはＰＡＧ−Ｇであろうと、１１．７５重量％から１６．６重量％に増量し、上記の表３に示すものと同じ含水率を有する調合物に比べて、相補的にＤＥＧの量を減量するように変更して、実施例１５〜２５および比較例Ｗ〜ＡＣを再現する。例えば、含水率が５０重量％である調合物は、ｄ−ＰＡＧ−Ａ含有量が１１．７５重量％であり、かつＤＥＧ含有量が３４．９５重量％である一方、同じ含水率の調合物は、ｄ−ＰＡＧ−Ｄ含有量が１６．５重量％であり、ＤＥＧ含有量が３０．２重量％である。言い換えれば、ｄ−ＰＡＧ含有量は、設定量だけ増加し、ＤＥＧ含有量はその設定量だけ低下する。ｄ−ＰＡＧ−Ｅとｄ−ＰＡＧ−Ｆは共に、同じ重量％のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを有するが、ｄ−ＰＡＧ−Ｄは、１０４°Ｆ（４０℃）における粘度１５９００ｃＳｔ（０．０１６ｍ２／ｓ）、および分子量約２２，０００であり、ｄ−ＰＡＧ−Ｅは、１０４°Ｆ（４０℃）における粘度約１９１８０ｃＳｔ（０．０１９ｍ２／ｓ）および分子量約２２，０００である。ＰＡＧ−Ｇは、ｄ−ＰＡＧ−Ａと同じ重量％のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを含むが、分子量約１２，０００、および２１０°Ｆ（９９℃）における粘度２５００ｃＳｔ（０．００２ｍ２／ｓ）である、ＰＡＧ（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＵＣＯＮ（商標）潤滑剤７５Ｈ−９０，０００という商標名で市販されている）である。下記の表８〜１０に、それぞれｄ−ＰＡＧ−Ｅ、ｄ−ＰＡＧ−Ｆ、およびＰＡＧ−Ｇを含有する調合物について、含水率を示すと共に、試験データをまとめる。表８〜１０に記載された試験データには、初期粘度測定値、ならびに２４時間、４８時間、７２時間、および１００時間経過した後の粘度測定値を含む。
【００６１】
【表８】
2010533772.tif 000010
【００６２】
表８〜１０に記載されたデータは、表４〜７で見られるものと同様の傾向を示す。データから、本発明の組成物は、トリメチロールプロパンをベースとするＰＡＧ粘度改質剤（ｄ−ＰＡＧ−Ｅ）を用いた場合より、グリセロールをベースとするＰＡＧ粘度改質剤（ｄ−ＰＡＧ−Ｄ）を用いた場合に非常に望ましいリングとベーンの全摩耗量を与える潜在的含水率の範囲がより広いことも明らかである。ｄ−ＰＡＧ−Ｅの場合でさえ、リングとベーンの全摩耗量１００ｍｇ未満は、含水率４０重量％および４４重量％で生じる。ｄ−ＰＡＧ−Ｅ含有調合物の含水率が４４重量％を上回るが、５０重量％未満である場合も、リングとベーンの全摩耗量が１００ｍｇ未満になるはずである。
【００６３】
添付の特許請求の範囲内であるが、この実施例のセクションで明示的に説明されない、モルホリンを含まない水−液圧液体組成物は、類似の結果をもたらし、表９のように比較的狭い範囲の含水率のものもあれば、表１０のように中間の範囲の含水率のものもあれば、表８のようにより広い範囲の含水率のものもあるはずである。
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月9日(2010.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モルホリンを実質的に含まない水−液圧液体組成物であって、該液体組成物は、水、グリコール、ポリグリコール、６〜１４個の炭素原子を含む脂肪族カルボン酸、およびアミンとアルカノールアミンとの組合せを含み、アミンとアルカノールアミンとの組合せが少なくとも１種のアミンおよび少なくとも２種のアルカノールアミンを含む、組成物。
【請求項２】
カルボン酸が、少なくとも１種のアミンと平衡酸−塩基塩複合体を形成するのに十分な量で存在し、カルボン酸が、ネオオクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ノナン酸、イソノナン酸、デカン酸、ネオデカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、およびテトラデカン酸からなる群から選択されたモノカルボン酸、または１，８−オクタンジカルボン酸、１，７−ヘプタンジカルボン酸、およびドデカン二酸から選択されたジカルボン酸、のうちの少なくとも１種である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
アミンが、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジ−イソプロピルエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、２−アミノ−１−ブタノール、ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、イソ−ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、オクチルアミン、コカミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリエチレンテトラミン、およびトリプロピレンテトラミンからなる群から選択される、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
ビッカース・ベーンＶ１０４Ｃポンプ試験でリングとベーンの全重量減少が、ＡＳＴＭ  Ｄ７０４３に従って測定して１００ミリグラム未満になる、請求項１から３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
ある量のアルキレングリコールをさらに含み、アルキレングリコールが、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ジエチレングリコールの製造時に生成された「ボトムグリコール（bottom glycols）」分画、およびブチレングリコールからなる群から選択され、アルキレングリコールの量が全組成物重量に対して３０重量パーセント〜５０重量パーセントの範囲内である、請求項１から４のいずれか一項に記載の組成物。
【国際調査報告】
2010533772.tif 000011
2010533772.tif 000012
2010533772.tif 000013