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ES2243574T3 - Composiciones fluidas funcionales de baja viscosidad. - Google Patents

Composiciones fluidas funcionales de baja viscosidad.

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ES2243574T3
ES2243574T3 ES01985126T ES01985126T ES2243574T3 ES 2243574 T3 ES2243574 T3 ES 2243574T3 ES 01985126 T ES01985126 T ES 01985126T ES 01985126 T ES01985126 T ES 01985126T ES 2243574 T3 ES2243574 T3 ES 2243574T3
Authority
ES
Spain
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weight
component
total
composition
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
ES01985126T
Other languages
English (en)
Inventor
Tammy T. Shannon
Brian T. Keen
James L. Hansen
Pearl L. Crossen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
Original Assignee
Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC filed Critical Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
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Abstract

Una composición de fluido funcional que comprende: (a) de 35 a 70 por ciento en peso, basado en el peso de la composición total, de un éster borato de alcoxi glicol que tiene la fórmula [RO(CH2CH2O)n]3-B en la que R es metilo, etilo, propilo o butilo o sus mezclas, n es esencialmente de 2 a 4, y n=3 es mayor que 90 por ciento en peso, basado en el peso total del componente de éster borato, (b) de 25 a 65 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, de un componente de alcoxi glicol que tiene la fórmula RO(CH2CH2O)n]H en la que R es un grupo alquilo que contiene de 1 a 8 átomos de carbono o sus mezclas, n es esencialmente de 2 a 4, el alcoxi glicol en el que n=2 está presente en una cantidad de 1 a 88 por ciento en peso, basado en el peso total del componente alcoxi glicol, el alcoxi glicol en el que n=4 está presente en una cantidad de 0 a 20 por ciento en peso, basado en el peso total del componente alcoxi glicol, y (c) de 0, 3 a 10 por ciento en peso, basado en el pesototal de la composición de uno o más inhibidores de la corrosión, agentes antiespumantes, estabilizantes de pH o antioxidantes, en el que el total de componentes (a) y (b) en el que n=2 es de 1 a 45 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición y el total de componentes (a) y (b) en que n=4 es de 0 a 10 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición.

Description

Composiciones fluidas funcionales de baja viscosidad.
Esta invención se refiere a fluidos funcionales de baja viscosidad que son útiles en una variedad de aplicaciones y en particular como fluidos de freno para nuevos sistemas de frenado anti-bloqueo que requieren fluidos de menor viscosidad para la operación satisfactoria a bajas temperaturas.
Son bien conocidas en la técnica las composiciones de fluido funcional basadas en ésteres borato. Para ser útil como fluidos de freno DOT 4 o DOT 5.1, estas composiciones basadas en ésteres borato deben cumplir propiedades físicas y requerimientos de comportamiento rigurosos, particularmente con respecto al punto de ebullición de reflujo de equilibrio seco mínimo (ERBP), punto de ebullición de equilibrio húmedo mínimo (WERBP) y viscosidad máxima a baja temperatura (-40ºC), mientras que se mantienen resistencia a la corrosión y estabilidad adecuadas y cumpliendo otros requerimientos de propiedades físicas, tales como pH, reserva de alcalinidad, hinchamiento de caucho, etc. Los requerimientos de ERBP, WERBP mínimos y viscosidad máxima, según se definen en los Estándares Federales 116 para Vehículos a Motor (Motor Vehicle Standards 116), se muestran en la siguiente Tabla 1:
TABLA 1
DOT 4 DOT 5.1
ERBP ºC 230 260
WERBP ºC 155 180
viscosidad a -40ºC, cSt 1800 (18 cm^{2}/s) 900 (9 cm^{2}/s)
El equipamiento desarrollado recientemente, tal como sistemas de frenado anti-bloqueo electrónicos o automatizados, ha creado una necesidad de fluidos de freno de comportamiento elevado que tienen incluso mejores propiedades físicas y de comportamiento que las especificadas en la Tabla 1. En particular, hay una gran demanda de fluidos de freno de comportamiento elevado que tienen viscosidades a baja temperatura que son considerablemente menores que las especificadas en la Tabla 1, mientras que se alcanzan o exceden los requerimientos de temperatura de ERBP y WERBP mínimos. Se están buscando para uso en estos sistemas de frenado recientemente desarrollados fluidos de freno de comportamiento elevado que tienen viscosidades a baja temperatura por debajo de 700 centistokes (7,0 cm^{2}/s) para un fluido DOT 5.1, y por debajo de 500 centistokes (5,0 cm^{2}/s) para un fluido DOT 4.
Se ha comprobado que es un reto difícil para la industria la capacidad para formular fluidos de freno basados en éster borato que tienen viscosidad a baja temperatura por debajo de 700 centistokes (7,0 cm^{2}/s) e incluso menor para fluidos DOT 4, mientras que se mantienen temperaturas ERBP y WERBP suficientemente elevadas. Debe estar presente suficiente éster borato en el fluido para proporcionar las elevadas temperaturas ERBP y WERBP deseadas. Sin embargo, grandes cantidades de ésteres borato en la composición de fluido tienden a aumentar la viscosidad a baja temperatura más allá de niveles aceptables. Además, muchos aditivos de fluido de frenos convencionales tales como inhibidores de la corrosión de alcanol amina tienden a aumentar la viscosidad a baja temperatura del fluido, especialmente a los niveles requeridos para mantener la estabilidad del pH del fluido. Así, todavía se siguen buscando composiciones de fluido de frenos que tengan muy baja viscosidad.
La técnica anterior describe una variedad de esfuerzos para disminuir la viscosidad de los fluidos de freno basados en éster borato, mientras que se mantienen temperaturas ERBP y WERBP suficientemente elevadas. Por ejemplo, la patente de EE.UU. No. 4.371.448 describe un fluido de frenos basado en éster borato que contiene una cantidad significativa de un bis(etilenglicol monoalquil éter) como componente esencial. La patente europea EP 0 750 033 y la patente europea EP 0 617 116 describen intentos de disminuir la viscosidad de fluidos de freno basados en ésteres borato sustituyendo una compuesto complejo o mezcla de compuestos por inhibidores de corrosión convencionales. Todos estos esfuerzos implican introducir en el fluido de frenos ingredientes complejos y caros, mientras que se falla en alcanzar el objetivo del Solicitante de reducir la viscosidad a baja temperatura del fluido de frenos basado en éster borato por debajo de 700 centistokes (7,0 cm^{2}/s) para un fluido que, por otro lado, cumple las especificaciones de DOT 5.1 y por debajo de 500 centistokes (5,0 cm^{2}/s) para un fluido que, por otro lado, cumple las especificaciones
de DOT 4.
Según la presente invención, los solicitantes han descubierto algunas combinaciones únicas de composiciones que tienen temperaturas ERBP y WERBP suficientemente elevadas para cumplir o exceder los requerimientos de los fluidos DOT 4 y 5.1 y una viscosidad a baja temperatura (-40ºC) por debajo de 700 centistokes (7,0 cm^{2}/s) para fluidos DOT 4 y 5.1 y preferiblemente por debajo de 500 centistokes (5,0 cm^{2}/s) para fluidos DOT 4. Las nuevas composiciones de fluido funcional de la presente invención se preparan a partir de componentes fácilmente disponibles, baratos y que comprenden un componente de éster borato específicamente definido, un componente alcoxi glicol específicamente definido y uno de entre un número de paquetes de aditivos típicos.
Los nuevos fluidos funcionales de baja viscosidad de la presente invención comprenden
(a)
de 35 a 70 por ciento en peso, basado en el peso de la composición total, de un componente de éster borato de alcoxi glicol que tiene la fórmula
[RO(CH_{2}CH_{2}O)_{n}]_{3}-B
en la que R es metilo, etilo, propilo o butilo o sus mezclas, n es esencialmente de 2 a 4, y en la que el éster borato en el que n = 3 es mayor que 90 por ciento en peso, basado en el peso total del componente de éster borato,
(a)
de 25 a 65 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, de un componente de alcoxi glicol que tiene la fórmula
RO(CH_{2}CH_{2}O)_{n}H
en la que R es un grupo alquilo que contiene de 1 a 8 átomos de carbono o sus mezclas, n es esencialmente de 2 a 4, el alcoxi glicol en el que n = 2 está presente en una cantidad de 1 a 88 por ciento en peso, basado en el peso total del componente alcoxi glicol, el alcoxi glicol en el que n = 4 está presente en una cantidad de 0 a 20 por ciento en peso, basado en el peso total del componente alcoxi glicol, y
(c)
de 0,3 a 10 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición de un paquete de aditivo que contiene uno o más de los siguientes: inhibidor de corrosión, agente antiespumante, estabilizante de pH y antioxidante,
en el que el total de componentes (a) y (b) en el que n = 2 es de 1 a 45 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, y el total de componentes (a) y (b) en que n = 4 es de 0 a 10 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición.
Las composiciones de fluido de la presente invención que tienen un ERBP de al menos 240ºC, un WERBP de al menos 165ºC y una viscosidad a baja temperatura menor que 500 centistokes (5,0 cm^{2}/s) se obtienen cuando en el componente (a) n = 3 es mayor que 90 por ciento en peso, en el componente (b) n = 2 es de 12 a 88 por ciento en peso y n = 4 es de 0 a 10 por ciento en peso, el total de componentes (a) y (b) en el que n = 2 es de 8 a 45 por ciento en peso y el total de componentes (a) y (b) en el que n = 4 es de 0 a 6 por ciento en peso.
Las composiciones de fluido de la presente invención que tienen un ERBP de al menos 260ºC, un WERBP de al menos 180ºC y una viscosidad a baja temperatura menor que 700 centistokes (7,0 cm^{2}/s) se obtienen cuando en el componente (a) n = 3 es mayor que 95 por ciento en peso, en el componente (b) n = 2 es de 1 a 12 por ciento en peso y n = 4 es de 0 a 20 por ciento en peso, el total de componentes (a) y (b) en el que n = 2 es de 1 a 8 por ciento en peso y el total de componentes (a) y (b) en el que n = 4 es de 0 a 10 por ciento en peso.
En el componente (a) la cantidad de componente éster borato de alcoxi glicol en el que n = 3 es preferiblemente 95 por ciento en peso o mayor, y más preferiblemente 96 por ciento en peso o mayor. En el componente (a) la cantidad de componente éster borato de alcoxi glicol en el que el n = 2 es preferiblemente 0,5 por ciento en peso o mayor, y más preferiblemente 1,0 por ciento en peso o mayor. En el componente (a) R es preferiblemente metilo, etilo o sus mezclas y más preferiblemente metilo.
En el componente (b) la cantidad de éter de glicol en el que n = 2 es preferiblemente 1 por ciento en peso o mayor, y más preferiblemente 2 por ciento en peso o mayor.
Preferiblemente la cantidad de éter de glicol presente en el componente (b) en el que n = 2 es menor que 65 por ciento en peso y más preferiblemente 40 por ciento en peso o menor. En el componente (b) la cantidad de éter de glicol presente en el que n = 4 es 0,5 por ciento en peso o mayor, y más preferiblemente 1 por ciento en peso o mayor. En el componente (b) la cantidad de éter de glicol presente en el que n = 4 es preferiblemente 12 por ciento en peso o menor y más preferiblemente 10 por ciento en peso o menor. En los componentes (a) y (b) la cantidad de éster borato y éter de glicol presente en el que n = 2 es 0,5 por ciento en peso o mayor, más preferiblemente 1 por ciento en peso o mayor y lo más preferiblemente 2 por ciento en peso o mayor. En los componentes (a) y (b) la cantidad de éster borato y éter de glicol presente en los que n = 2 es 45 por ciento en peso o menor, más preferiblemente 35 por ciento en peso o menor y lo más preferiblemente 25 por ciento en peso o menor. En los componentes (a) y (b) la cantidad de éster borato y éter de glicol presente en los que n = 4 es preferiblemente 0,5 por ciento en peso o mayor. En los componentes (a) y (b) la cantidad de éster borato y éter de glicol presente en el que n = 4 es 8 por ciento en peso o menor y más preferiblemente 7 por ciento en peso o menor.
El componente (a) de las composiciones de fluido funcional de la presente invención son ésteres borato de alcoxi glicol representados mediante la fórmula
[RO(CH_{2}CH_{2}O_{n})]_{3}-B
\newpage
en la que R es metilo, etilo, propilo o butilo o sus mezclas, n es esencialmente de 2 a 4, y en la que el éster borato en el que n = 3 es mayor que 90 por ciento en peso, basado en el peso total del componente de éster borato, Los ésteres borato y sus métodos de preparación son bien conocidos en la técnica. Los ésteres borato útiles en las composiciones de fluido funcional de la presente invención pueden prepararse haciendo reaccionar ácido bórico con un componente de alcoxi glicol adecuado que es típicamente una mezcla selectiva de alcoxi glicoles que contienen al menos 90 por ciento en peso, preferiblemente 95 por ciento en peso de la especie de alcoxi trietilenglicol.
Ejemplos de ésteres borato útiles incluyen los que contienen éster borato de metoxi trietilenglicol, éster borato de etil trietilenglicol, éster borato de butil trietilenglicol y sus mezclas. Se han obtenido resultados particularmente buenos con un componente de éster borato que contiene más de 90 por ciento de éster borato de metoxi trietilenglicol cuando se prepararon fluidos DOT 4 y mayor que 95 por ciento cuando se prepararon fluidos DOT 5.1. El componente (a) está típicamente presente en las composiciones de fluido funcional en una cantidad de 35 a 70 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición.
El componente (b) de las composiciones de fluido funcional de la presente invención comprende de 25 a 65 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición de un alcoxi glicol que tiene la fórmula
RO(CH_{2}CH_{2}O)_{n}H
en la que R es un grupo alquilo que contiene de 1 a 8 átomos de carbono o sus mezclas, n es esencialmente de 2 a 4, el alcoxi glicol en el que n = 2 está presente en una cantidad de 1 a 88 por ciento en peso, basado en el peso total del componente alcoxi glicol, y el alcoxi glicol en el que n = 4 está presente en una cantidad de 0 a 20 por ciento en peso, basado en el peso total del componente glicol. Ejemplos de alcoxi glicoles útiles incluyen metoxi triglicol, metoxi diglicol, metoxi tetraglicol, etoxi triglicol, etoxi diglicol, etoxi tetraglicol, propoxi triglicol, butoxi triglicol, butoxi diglicol, butoxi tetraglicol, pentoxi diglicol, pentoxi triglicol, 2-etilhexil diglicol y sus mezclas. Se han obtenido resultados particularmente buenos usando un componente alcoxi glicol que contiene metoxi triglicol, metoxi diglicol, etoxi triglicol, butoxi diglicol, butoxi triglicol, hexoxi diglicol y sus mezclas.
Los solicitantes han descubierto que los alcoxi diglicoles en los que el grupo alcoxi contiene de 1 a 5 átomos de carbono son útiles para disminuir la viscosidad de la composición de fluido funcional. Sin embargo, cuando tales alcoxi diglicoles inferiores están presentes por encima de 45 por ciento en los fluidos DOT 4 de la presente invención, o por encima de 8 por ciento en los fluidos DOT 5.1 de la presente invención, los ERBP y WERBP pueden disminuir a niveles inaceptables. Los alcoxi diglicoles superiores, esto es, aquellos en los que el grupo alcoxi contiene de 5 a 8 átomos de carbono, pueden tolerarse en las composiciones de fluido funcional en cantidades hasta 10 por ciento o mayores sin afectar seriamente de forma adversa al ERBP o al WERBP. Se ha encontrado que cuando están presentes a esos niveles, estos alcoxi diglicoles superiores proporcionan propiedades de hinchamiento de caucho ventajosas.
El componente (c) de las composiciones de fluido funcional de la presente invención comprende de 0,3 a 10 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición de un paquete de aditivo que contiene un inhibidor de la corrosión. Pueden usarse ventajosamente en las composiciones de fluido funcional de la presente invención una variedad de aditivos convencionales que se conocen bien en la técnica. Estos incluyen, por ejemplo, inhibidores de la corrosión, estabilizantes tales como estabilizantes de pH y antioxidantes.
Elegir el inhibidor de la corrosión eficaz es particularmente importante para formular las composiciones de fluido funcional de la presente invención. Muchos inhibidores de la corrosión convencionales tales como las alcanol aminas o alquil aminas y otras aminas orgánicas aumentan la viscosidad a baja temperatura de los fluidos funcionales basados en éster borato conduciendo al uso de aditivos más complejos y caros tales como los descritos en la patente europea EP 0 750 033 y la patente europea EP 0 617 116. Una ventaja de las composiciones de fluido funcional del solicitante es la capacidad de usar inhibidores de la corrosión convencionales, tales como las alcanol aminas y todavía alcanzan menor viscosidad que las conocidas hasta ahora. Otra ventaja es la capacidad para usar cantidades aumentadas de inhibidores y aditivos convencionales cuando se desea alcanzar estabilidad mejorada o resistencia a la corrosión mientras que se mantiene una viscosidad baja aceptable.
Ejemplos de clases de inhibidores de la corrosión convencionales que pueden usarse en las composiciones de fluido funcional de la presente invención incluyen ácidos grasos tales como ácido laúrico, palmítico, esteárico u oleico, ésteres de ácido fosforoso o fosfórico con alcoholes alifáticos, fosfitos tales como fosfato de etilo, fosfato de dimetilo, fosfato de isopropilo, fosfito de butilo, fosfito de trifenilo y fosfito de diisopropilo, compuestos que contienen nitrógeno heterocíclico tales como benzotriazol o sus derivados y mezclas de tales compuestos con 1, 2,4 triazol y sus derivados (véase la patente de EE.UU. 6.974.992). Otros compuestos de amina útiles como inhibidores de la corrosión incluyen alquil aminas tal como di n-butilamina y di n-amilamina, ciclohexilamina y sus sales. Compuestos de amina que son particularmente útiles como inhibidores de la corrosión en las composiciones de fluido funcional de la presente invención incluyen las alcanol aminas, preferiblemente las que contienen de uno a tres grupos alcanol, conteniendo cada grupo alcanol de uno a seis átomos de carbono. Ejemplos de alcanol aminas útiles incluyen mono-, di- y trimetanolamina, mono-, di- y trietanolamina, mono-, di- y tripropanolamina y mono-, di- y triisopropanolamina. Se han obtenido buenos resultados con las composiciones de fluido funcional de la presente invención usando diisopropanolamina, que está fácilmente disponible y no es caro.
La cantidad de inhibidores de la corrosión usados en las composiciones de fluido funcional de la presente invención oscila de 0,3 a 10 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, preferible de 1 a 3 por ciento.
Los fluidos funcionales de la presente invención pueden también contener ventajosamente, además de uno o más inhibidores de la corrosión, otros compuestos aditivos tales como agentes antiespumantes, estabilizantes de pH y antioxidantes, todos bien conocidos por el experto formulador por potenciar el comportamiento de la composición de fluido funcional. Tales otros aditivos es combinación con los inhibidores de la corrosión están normalmente presentes en una cantidad de 0,3 a 10,0 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición de fluido funcional.
Se contempla que pueden formularse otros materiales en los fluidos funcionales de la presente invención en la medida en que se tenga cuidado de no disminuir las temperaturas ERBP o WERBP por debajo de niveles aceptables o aumentar la viscosidad a baja temperatura por encima de un nivel aceptable. Por ejemplo, los fluidos funcionales de la presente invención pueden incluir de 0 a 20 por ciento en peso, basado en el peso total del fluido, de un diluyente o un lubricante tales como, por ejemplo, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno, poli(óxidos de alquileno) dialcoxiglicoles o co-ésteres borato.
También se contempla que las enseñanzas de la presente invención podrían aplicarse a otros fluidos formulados para alcanzar menores viscosidades tales como las descritas en la patente de EE.UU. 4.371.448, la patente europea EP 0 750 033 y la patente europea EP 0 617 116 para además disminuir la viscosidad mientras que se mantienen temperaturas mínimas ERBP y WERBP aceptables.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos, que no pretenden ser limitantes, ilustran las composiciones de fluido funcional de la presente invención y ciertas realizaciones preferidas de las mismas.
El éster borato de metoxi trietilenglicol puro (MTGBE) usado para preparar los fluidos funcionales en los ejemplos siguientes era un éster altamente selectivo representado por la fórmula mostrada anteriormente en la discusión del Componente (a) y que contenía 98 por ciento en peso de la especie n = 3 y 2 por ciento de la especie n = 2. El MTGBE usado para formular los fluidos funcionales de los siguientes ejemplos se introdujo como una disolución al 87 por ciento en peso de éster borato puro en metoxi trietilenglicol.
El éster borato y los otros varios componentes usados para formular los fluidos funcionales en los ejemplos que siguen se identificaron como sigue:
Compuesto Nombre Químico [n = 2/3/4/5](a)
MTGBE Éster borato de metoxi de trietilenglicol (2/98/0/0)
MTG Metoxi trietilenglicol (2/98/0/0)
MPG metoxi poli (trietilenglicol) (2/38/56/4)
EDG Etoxi diglicol (100/0/0/0)
ETG Etoxi trietilenglicol (1/93/6/0)
BDG Butoxi diglicol (100/0/0/0)
BTG1 Butoxi trietilenglicol (3/91/6/0)
BTG2 Butoxi trietilenglicol (1/78/17/4)
BTG3 Butoxi trietilenglicoles (2/71/24/3)
BPG Butoxi poli(etilenglicol) (0/30/65/0)
HxDG Hexoxi diglicol (100/0/0/0)
HPG Hexoxi poli(etilenglicol) (100/70/20/0)
MDG Metoxi diglicol (100/0/0/0)
DIPLA Diisopropanolamina
(a) Porcentaje en peso de las diversas especies presentes en cada alcoxi glicol.
Se determinaron ERBP, WERBP y la viscosidad a -40ºC usando procedimientos de ensayo descritos en el Departamento de Transportes FMVSS 116 (Department of Transportation FMVSS 116).
Las figuras presentadas en las siguientes Tablas con relación a la cantidad de cada componente presente se dieron en porcentaje en peso basado en el peso total de la composición de fluido. Las figuras con relación a la cantidad de especies n = 2 y n = 4 presentes en los éteres de glicol se dieron en porcentaje en peso basado en el peso total de todos los éteres de glicol presentes. Las figuras con relación a la cantidad de especies n = 2 y n = 4 presentes en la composición de fluido total se dieron en porcentaje en peso basado en el peso total de la composición de fluido.
\newpage
Ejemplos 1 a 5
Se formularon cinco fluidos funcionales que tenían la composición dada en la Tabla 2. Estos ejemplos ilustraban composiciones de fluido funcional de la presente invención que cumplían los requerimientos de temperatura mínima ERBP y WERBP para un fluido de frenos DOT 4, mientras que tenían una viscosidad a -40ºC por debajo de 700 centistokes (7,0 cm^{2}/s). Los ejemplos 1 y 2 mostraban composiciones de fluido que tenían viscosidades a baja temperatura por debajo de 500 centistokes (5,0 cm^{2}/s).
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TABLA 2
Componente Ej. 1 Ej. 2 Ej. 3 Ej. 4 Ej. 5
MTGBE 50 42 50 56 52
MTG 8 19 24 15 18
MPG 5,4 4
BDG 24 10 13
BTG1 25
BTG2 24 15
BTG3 13
HxDG 8
HPG 4
MDG 10,6
DIPLA 2 2 2 2 2
Contenido de n = 2/n = 4
n = 2 en éter de glicol 71 17 2 25 29
n = 4 en éter de glicol 6 4 8 12 5
n = 2 en el fluido total 37 11 2 12 15
n = 4 en el fluido total 3 2 4 6 3 
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Se determinaron la ERBP, WERBP y viscosidad a -40ºC para las composiciones de fluido de los Ejemplos 1 a 5 y se presentan en la Tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Propiedad Ej. 1 Ej. 2 Ej. 3 Ej. 4 Ej. 5
ERPB, ºC 242 264 267 263 261
WERBP, ºC 170 173 179 179 169
Visc. a -40ºC, 368 496 611 600 535
CSt
(3,68 cm^{2}/s) (4,96 cm^{2}/s) (6,11 cm^{2}/s) (6,00 cm^{2}/s) (5,35 cm^{2}/s) 
\vskip1.000000\baselineskip
Como puede verse a partir de la Tabla 3, las composiciones de fluido de los Ejemplos 1 y 2 cumplían los requerimientos de temperatura mínima ERBP y WERBP para un fluido DOT 4 y tenían un viscosidad a baja temperatura que era menor que el máximo preferido de 500 centistokes (5,0 cm^{2}/s).
Ejemplos 6 a 9
Se formularon cuatro fluidos funcionales que tenían la composición dada en la Tabla 4. Los ejemplos 6, 7 y 8 ilustraban composiciones de fluido funcional de la presente invención que cumplían los requerimientos de temperatura mínima ERBP y WERBP para un fluido de frenos DOT 5.1, mientras que tenían una viscosidad a -40ºC por debajo de 700 centistokes (7,0 cm^{2}/s). El Ejemplo 9 mostraba una composición de fluido que no cumplía este requerimiento de viscosidad.
TABLA 4
Componente Ej. 6 Ej. 7 Ej. 8 Ej. 9
MTGBE 50 52 61 50
MTG 18,6 13 30,5 8
MPG 5,4 16
ETG 15 2,5
BDG 24
BTG1 10 2
BTG2 24
HxDG 4 2
HPG 4
DIPLA 2 2 2 2
Contenido de n = 2/n = 4
n = 2 en éter de glicol 2 11 7 1
n = 4 en éter de glicol 15 5 1 51
n = 2 en el fluido total 2 6 4 2
n = 4 en el fluido total 8 2 <1 27
Se determinaron la ERBP, WERBP y viscosidad a -40ºC para las composiciones de fluido de los Ejemplos 6 a 9 y se presentan en la Tabla 5.
Propiedad Ej. 6 Ej. 7 Ej. 8 Ej. 9
ERPB, ºC 268 265 265 270
WERBP, ºC 181 184 186 180
Visc. a -40ºC, CSt 686 552 681 851
(6,86 cm^{2}/s) (5,52 cm^{2}/s) (6,81 cm^{2}/s) (8,51 cm^{2}/s)
Como puede verse a partir de la Tabla 5, las composiciones de fluido de los Ejemplos 6, 7 y 8 cumplían los requerimientos de temperatura mínima ERBP y WERBP para un fluido DOT 5.1, mientras que también cumplían el objetivo de viscosidad a baja temperatura máxima de 700 centistokes (7,0 cm^{2}/s). El Ejemplo 9 fallaba en cumplir este objetivo de viscosidad a baja temperatura.
Las composiciones de fluido de los Ejemplos 1, 6 y 7 se seleccionaron para ser ensayadas de resistencia a la corrosión e hinchamiento de caucho usando los procedimientos descritos en el Departamento de Transportes FMVSS 116 (Department of Transportation FMVSS 116). Los ensayos de hinchamiento de caucho se realizaron a 170ºC durante 72 horas. Los resultados se muestran en la Tabla 6.
TABLA 6
Corrosión Ej. 1 Ej. 6 Ej. 7
Estaño, mg/cm^{2} 0,02 0,00 0,02
Acero, mg/cm^{2} -0,01 -0,01 -0,02
Aluminio, mg/cm^{2} -0,01 -0,01 0,02
Fundición, mg/cm^{2} -0,02 0,06 -0,08
Bronce, mg/cm^{2} -0,12 -0,07 0,03
Cobre, mg/cm^{2} -0,10 -0,09 0,01
Zinc, mg/cm^{2} 0,00 0,08 0,11
Diam. base copa, mm 0,299 0,306 0,064
Disminución de dureza, IRHD 6.0 3,0 1,3
Hinchamiento de Caucho
Diámetro base, mm 1,4 1,1 0,7
Disminución de dureza, IRHD 9.5 10,5 5,7

Claims (10)

1. Una composición de fluido funcional que comprende
(a)
de 35 a 70 por ciento en peso, basado en el peso de la composición total, de un éster borato de alcoxi glicol que tiene la fórmula
[RO(CH_{2}CH_{2}O)_{n}]_{3}-B
en la que R es metilo, etilo, propilo o butilo o sus mezclas, n es esencialmente de 2 a 4, y n = 3 es mayor que 90 por ciento en peso, basado en el peso total del componente de éster borato,
(b)
de 25 a 65 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, de un componente de alcoxi glicol que tiene la fórmula
RO(CH_{2}CH_{2}O)_{n}]H
en la que R es un grupo alquilo que contiene de 1 a 8 átomos de carbono o sus mezclas, n es esencialmente de 2 a 4, el alcoxi glicol en el que n = 2 está presente en una cantidad de 1 a 88 por ciento en peso, basado en el peso total del componente alcoxi glicol, el alcoxi glicol en el que n = 4 está presente en una cantidad de 0 a 20 por ciento en peso, basado en el peso total del componente alcoxi glicol, y
(c)
de 0,3 a 10 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición de uno o más inhibidores de la corrosión, agentes antiespumantes, estabilizantes de pH o antioxidantes,
en el que el total de componentes (a) y (b) en el que n = 2 es de 1 a 45 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición y el total de componentes (a) y (b) en que n = 4 es de 0 a 10 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición.
2. Una composición según la reivindicación 1, en la que n = 3 en el componente (a) es mayor que 90 por ciento, n = 2 en el componente (b) es de 12 a 88 por ciento y n = 4 en el componente (b) es de 0 a 10 por ciento, el total de componentes (a) y (b) en los que n = 2 es de 8 a 45 por ciento y el total de componentes (a) y (b) en los que n = 4 es de 0 a 6 por ciento.
3. Una composición según la reivindicación 2, que tiene un punto de ebullición de equilibrio seco de al menos 240ºC, un punto de ebullición de equilibrio húmedo de al menos 165ºC y una viscosidad a baja temperatura menor que 500 centistokes.
4. Una composición según la reivindicación 1, en la que n = 3 en el componente (a) es mayor que 95 por ciento,
n = 2 en el componente (b) es de 1 a 12 por ciento y n = 4 es de 0 a 20 por ciento, el total de componentes (a) y (b) en los que n = 2 es de 1 a 8 por ciento y el total de componentes (a) y (b) en los que n = 4 es de 0 a 10 por ciento.
5. Una composición según la reivindicación 4, que tiene un punto de ebullición de equilibrio seco de al menos 260ºC, un punto de ebullición de equilibrio húmedo de al menos 180ºC y una viscosidad a baja temperatura menor que 700 centistokes.
6. Una composición según la reivindicación 1, en la que el componente (a) está presente en una cantidad de 35 a 55 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, el componente (b) está presente en una cantidad de 40 a 65 por ciento.
7. Una composición según la reivindicación 1, en la que el componente (a) está presente en una cantidad de 45 a 70 por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, el componente (b) está presente en una cantidad de 25 a 50 por ciento.
8. Una composición según la reivindicación 1, en la que el componente (b) contiene al menos uno por ciento en peso, basado en el peso total de la composición, de hexoxi diglicol.
9. El uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 como fluido de frenos.
10. Un sistema de frenado anti-bloqueo electrónico o automatizado que contiene un fluido de freno que comprende la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
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