PL169789B1

PL169789B1 - Brake fluid

Info

Publication number: PL169789B1
Application number: PL29750693A
Authority: PL
Inventors: Gerard Bekierz; Jerzy Celejewski; Halina Poskrobko; Jerzy Wasilewski; Jozef Gebalski; Krystyna Godlewska-Zwierzak; Tadeusz Lepiarski; Wieslaw Gorski; Wlodzimierz Luczkowski; Andrzej Kupiec; Wladyslaw Dreksa
Original assignee: Inst Ciezkiej Syntezy Orga; Skarb Panstwa Reprezentowany P
Priority date: 1993-01-20
Filing date: 1993-01-20
Publication date: 1996-08-30
Also published as: PL297506A1

Abstract

Płyn hamulcowy do układów hydraulicznych samochodów zawierający etery alkilowe glikoli etylenowych, glikole polipropylenowe, glikole etylenowe, dodatki uszlachetniające oraz barwnik, znamienny tym, że składa się z 70-90% wagowych mieszaniny eterów metylowych i butylowych glikoli etylenowych zawierających nie mniej niż 75% wagowych eterów metylowych glikoli etylenowych, w tym głównie eteru metylowego glikolu trietylenowego, 5-20% wagowych eterów butylowych glikolu di- i tri-etylenowego, do 5% wagowych eterów etylowych glikoli etylenowych i do 5% wagowych glikoli etylenowych, 10-30% wagowych glikolu polipropylenowego o średniej masie cząsteczkowej 2000, do 1% wagowego dodatków: antyutleniających i inhibitujących korozję metali oraz barwnika, w tym 0,2-0,4% wagowego fosforanu trikrezylu, 0,02-0,04% wagowego bisfenolu A, 0,02-0,04% wagowego benzotriazolu, 0,03-0,1% wagowego mieszaniny kwasu decenobursztynowego z semihydroksyestrem tego kwasu lub półestru kwasu dodecenobursztynowego z nonylofenolem etoksylowanym 3-9 molami tlenku etylenu i ewentualnie do 0,1% wagowego N-talowo-propylotrimetylenodiaminy.Brake fluid for automotive hydraulic systems containing alkyl ethers of ethylene glycols, polypropylene glycols, ethylene glycols, additives and a dye, characterized in that it consists of 70-90% by weight of a mixture of methyl and butyl ethers of ethylene glycols containing not less than 75% by weight of methyl ethers of ethylene glycols, including mainly triethylene glycol methyl ether, 5-20% by weight of butyl ethers of di- and tri-ethylene glycol, up to 5% by weight of ethyl ethers of ethylene glycols and up to 5% by weight of ethylene glycols, 10-30% by weight of polypropylene glycol with an average molecular weight of 2000, up to 1% by weight of additives: antioxidants and metal corrosion inhibitors and a dye, including 0.2-0.4% by weight of phosphate tricresyl, 0.02-0.04% by weight of bisphenol A, 0.02-0.04% by weight of benzotriazole, 0.03-0.1% by weight of a mixture of deceno-succinic acid with a semi-hydroxy ester of this acid or a half-ester of dodeceno-succinic acid with nonylphenol ethoxylated with 3-9 moles of ethylene oxide and optionally up to 0.1% by weight of N-thallium-propyltrimethylenediamine.

Description

Przedmiotem wynalazku jest płyn hamulcowy do samochodowych układów hydraulicznych hamulcowych i sprzęgłowych spełniający wymagania standardów międzynarodowych w klasie DOT-3 (US Department of Transportation).The subject of the invention is a brake fluid for automotive hydraulic brake and clutch systems that meets the requirements of international standards in the DOT-3 class (US Department of Transportation).

Standardy międzynarodowe stawiają przed płynami hamulcowymi wysokie wymagania. Płyny hamulcowe muszą charakteryzować się możliwie wysoką temperaturą wrzenia, małą lepkością w niskich temperaturach, odpornością na zawilgocenie oraz małą agresywnością w stosunku do gumy i metali.International standards place high demands on brake fluids. Brake fluids must have the highest possible boiling point, low viscosity at low temperatures, moisture resistance, and low aggressiveness towards rubber and metals.

Wymagane własności płynu hamulcowego uzyskuje się stosując odpowiedni skład środków smarnych, rozpuszczalników oraz dodatków antykorozyjnych, antyutleniających i stabilizujących. Jako środki smarne stosuje się odpowiednie poliglikole lub oleje. Jako rozpuszczalników używa się alkoholi bądź eterów alkilowych glikoli alkilenowych. W grupie środków o działaniu antykorozyjnym, antyutleniającym i stabilizującym stosowane są alkilofenole, aminofenole, aminy, triazole, fosforan trójkrezylu, hydrochinon, dian, estry itp.The required brake fluid properties are achieved by using the appropriate composition of lubricants, solvents, and anti-corrosion, antioxidant, and stabilizing additives. Suitable polyglycols or oils are used as lubricants. Alcohols or alkyl ethers of alkylene glycols are used as solvents. Anti-corrosion, antioxidant, and stabilizing agents include alkylphenols, aminophenols, amines, triazoles, tricresyl phosphate, hydroquinone, dian, esters, and others.

Z polskiego opisu patentowego nr 136 937 znany jest płyn hamulcowy do hydraulicznych układów hamulcowych i sprzęgłowych samochodów składający się z 600-700 części wagowych mieszaniny eteru etylowego glikolu dietylenowego i eteru etylowego glikolu trietylenowego o gęstości w temperaturze 20°C wynoszącej 0,998-1,017 g/cm³, 300-400 części wagowych poliglikolu propylenowego o średniej masie cząsteczkowej 750 lub 800, 4,0 części wagowych fosforanu trójkrezylu, 1,4 części wagowej roztworu składającego się z 20 części wagowych boraksu i 100 części wagowych glikolu etylenowego, 0,06 części wagowych 1,4-dihydroksy-antrachinonu, 0,3 części wagowej dianu i 0,1 części wagowej benzotriazolu. Płyn ten nie spełnia standardowych wymagań w zakresie temperatury wrzenia (około 190°C).Polish patent description No. 136,937 describes a brake fluid for hydraulic braking and clutch systems of cars, consisting of 600-700 parts by weight of a mixture of diethylene glycol ethyl ether and triethylene glycol ethyl ether with a density at 20°C of 0.998-1.017 g/ ^cm3 , 300-400 parts by weight of polypropylene glycol with an average molecular weight of 750 or 800, 4.0 parts by weight of tricresyl phosphate, 1.4 parts by weight of a solution consisting of 20 parts by weight of borax and 100 parts by weight of ethylene glycol, 0.06 parts by weight of 1,4-dihydroxy-anthraquinone, 0.3 parts by weight of dian and 0.1 parts by weight of benzotriazole. This fluid does not meet the standard boiling point requirements (around 190°C).

Znany jest także płyn hamulcowy z polskiego opisu patentowego nr 150 097 składający się z 55-75 części wagowych mieszaniny eterów etylowych glikoli etylenowych o gęstości w temperaturze 293 K wynoszącej 0,95-1,020 g/cm3, i temperatury wrzenia 463-503 K 25-45 części wagowych poliglikolu propylenowego o średniej masie cząsteczkowej 500-2200, 0,1-0,5 części wagowej roztworu soli sodowej estru glikoloboranowego w eterze etylowym glikolu dietylenowego, 0,01-0,05 części wagowej 2,2-di(4-hydroksyfenylo)-propanu, 0,01-0,05 części wagowej benzotriazolu, 0,2-0,5 części wagowej fosforanu trójkrezylu, 0,1-0,5 części wagowej roztworu czteroboranu sodowego w glikolu etylenowym oraz 0,05-0,2 części wagowej N-propylenoalkilodiaminy tłuszczowej. Płyn ten poza dobrymi własnościami użytko169 789 wymi i wymaganą normami temperaturą wrzenia powyżej 205°C nie spełnia wymagań w zakresie własności po zawilgoceniu (tak zwanego mokrego punktu wrzenia).There is also known a brake fluid from the Polish patent description No. 150 097 consisting of 55-75 parts by weight of a mixture of ethylene glycol ethyl ethers with a density at 293 K of 0.95-1.020 g/cm3 and a boiling point of 463-503 K, 25-45 parts by weight of polypropylene glycol with an average molecular weight of 500-2200, 0.1-0.5 part by weight of a solution of the sodium salt of glycolborate ester in diethylene glycol ethyl ether, 0.01-0.05 part by weight of 2,2-di(4-hydroxyphenyl)-propane, 0.01-0.05 part by weight of benzotriazole, 0.2-0.5 part by weight of tricresyl phosphate, 0.1-0.5 part by weight of a solution sodium tetraborate in ethylene glycol and 0.05-0.2 parts by weight of N-propylene fatty alkyldiamine. This fluid, apart from good functional properties and a boiling point above 205°C required by standards, does not meet the requirements for properties after moistening (so-called wet boiling point).

Innym płynem hamulcowym znanym z polskiego opisu patentowego nr P-288634 jest płyn składający się z 20-35% wagowych glikolu polietylenowo-polipropylenowego o średniej masie cząsteczkowej około 1000 zawierającego około 20% wagowych merów oksyetylenowych, 30-55% wagowych eteru etylowego glikolu dietylenowego, 10-24% wagowych eteru etylowego glikolu trietylenowego, 3-12% wagowych eteru etylowego glikolu tetraetylenowego, 0,5-4% wagowych eteru etylowego glikolu pentaetylenowego, 0,5-4% wagowych mieszaniny glikoli di-, tri- i tetraetylenowych oraz 0,45-0,99% wagowego mieszaniny środków antyutleniających i inhibitujących korozję metali, zawierającej 0,1-0,2% wagowego roztworu soli sodowej estru glikoloboranowego w eterze etylowym glikolu dietylenowego, 0,02-0,04%, wagowego benzotriazolu, 0,02-0,04% wagowego 2,2-di-(4-hydroksyfenylo)propanu, 0,2-0,4% wagowego fosforanu trójkrezylu, 0,05-0,15% wagowego 16% roztworu czteroboranu sodowego w glikolu etylenowym, 0,05-0,15% wagowego N-propylenodiaminy roślinnej oraz 0,001% wagowego 1,4-bis(p-toluiloamino)antrachinonu i 0,0005% wagowego 1-fenylo-3-metylopirazolanu-5. Płyn ten także nie spełnia wymagań w zakresie własności po zawilgoceniu.Another brake fluid known from Polish patent description No. P-288634 is a fluid consisting of 20-35% by weight of polyethylene-polypropylene glycol with an average molecular weight of about 1000 containing about 20% by weight of oxyethylene mers, 30-55% by weight of diethylene glycol ethyl ether, 10-24% by weight of triethylene glycol ethyl ether, 3-12% by weight of tetraethylene glycol ethyl ether, 0.5-4% by weight of pentaethylene glycol ethyl ether, 0.5-4% by weight of a mixture of di-, tri- and tetraethylene glycols and 0.45-0.99% by weight of a mixture of antioxidants and metal corrosion inhibitors, containing 0.1-0.2% by weight of a solution of the sodium salt of the ester glycolborate in diethylene glycol ethyl ether, 0.02-0.04% by weight of benzotriazole, 0.02-0.04% by weight of 2,2-di-(4-hydroxyphenyl)propane, 0.2-0.4% by weight of tricresyl phosphate, 0.05-0.15% by weight of a 16% solution of sodium tetraborate in ethylene glycol, 0.05-0.15% by weight of vegetable N-propylenediamine and 0.001% by weight of 1,4-bis(p-toluylamino)anthraquinone and 0.0005% by weight of 1-phenyl-3-methylpyrazole-5. This fluid also does not meet the requirements in terms of properties after moistening.

Płyn hamulcowy według wynalazku składa się z 70-90% wagowych mieszaniny eterów metylowych i butylowych glikoli etylenowych zawierającej nie mniej niż 75% wagowych eterów metylowych glikoli etylenowych, w tym głównie eteru metylowego glikolu trietylenowego, 5-20% wagowych eterów butylowych glikolu di- i tri-etylenowego, nie więcej niż 5% wagowych eterów etylowych glikoli etylenowych i nie więcej niż 5% wagowych glikoli etylenowych, 10-30% wagowych glikolu polipropylenowego o średniej masie cząsteczkowej 2000, nie więcej niż 1% wagowy dodatków antyutleniających i inhibitujących korozję metali oraz barwnika, w tym 0,2-0,4% wagowego fosforanu trójkrezylu, 0,02-0,04% wagowego bisfenolu A, 0,02-0,04% wagowego benzotriazolu, 0,03-0,1% wagowego mieszaniny kwasu decenobursztynowego z semihydroksyestrem tego kwasu lub półestru kwasu n-dodecenobursztynowego z etoksylowanym 3-9 molami tlenku etylenu nonylofenolem, do 0,001% wagowego barwnika i ewentualnie do 0,1% wagowego N-talowopropylolnmetylenodiaminy.The brake fluid according to the invention consists of 70-90% by weight of a mixture of ethylene glycol methyl and butyl ethers containing not less than 75% by weight of ethylene glycol methyl ethers, including mainly triethylene glycol methyl ether, 5-20% by weight of di- and tri-ethylene glycol butyl ethers, not more than 5% by weight of ethylene glycol ethyl ethers and not more than 5% by weight of ethylene glycols, 10-30% by weight of polypropylene glycol with an average molecular weight of 2000, not more than 1% by weight of antioxidant and metal corrosion inhibiting additives and a dye, including 0.2-0.4% by weight of tricresyl phosphate, 0.02-0.04% by weight of bisphenol A, 0.02-0.04% by weight benzotriazole, 0.03-0.1% by weight of a mixture of deceno-succinic acid with a semi-hydroxy ester of this acid or a half-ester of n-dodeceno-succinic acid with nonylphenol ethoxylated with 3-9 moles of ethylene oxide, up to 0.001% by weight of a dye and optionally up to 0.1% by weight of N-thalliumpropyl-methylenediamine.

Dzięki zastosowaniu przedstawionego wyżej składu surowców podstawowych a w szczególności mieszaniny eterów metylowych i butylowych glikoli polietylenowych o zastrzeżonym składzie uzyskano nadspodziewanie dobre właściwości użytkowe płynu hamulcowego, charakteryzujące się temperaturą wrzenia powyżej 230°C, temperaturą wrzenia płynu zawilgoconego powyżej 140°C oraz bardzo dobrym wpływem na uszczelnienia gumowe. Natomiast dzięki zastosowanemu w tym składzie nowego zestawu inhibitorów korozji i dodatków antyutleniających oraz mieszaniny kwasu decenobursztynowego wraz z jego semihydroksyestrem uzyskano nadspodziewanie dobrą ochronę antykorozyjną zestawu metali, z których budowane są układy hamulcowe samochodów. Opisany wyżej płyn hamulcowy spełnia wymagania standardów światowych. Dla spełniania standardu otrzymany płyn barwiony jest na kolor żółty za pomocą 1-fenolo-3-metylopirazolanem-5.By using the above-mentioned composition of basic raw materials, particularly a proprietary mixture of methyl and butyl ethers of polyethylene glycols, the brake fluid achieved surprisingly good performance properties, characterized by a boiling point above 230°C, a boiling point of the wet fluid above 140°C, and excellent performance on rubber seals. Furthermore, thanks to the new set of corrosion inhibitors and antioxidant additives used in this composition, as well as a mixture of decenosuccinic acid and its semihydroxyester, surprisingly good corrosion protection was achieved for the metals used in automotive braking systems. The brake fluid described above meets the requirements of global standards. To meet the standard, the resulting fluid is colored yellow with 1-phenol-3-methylpyrazolate-5.

Przykład I. Płyn hamulcowy klasy DOT-3 do układów hydraulicznych samochodów otrzymano przez zmieszanie 83% wagowych mieszaniny eterów metylowych i butylowych glikoli etylenowych o składzie: 76% wagowych eterów metylowych glikoli etylenowych w tym głównie eteru metylowego glikolu trietylenowego, 16% wagowych eterów butylowych glikolu di- i tri-etylenowego, 2% wagowych eterów etylowych glikoli etylenowych i 3% wagowych glikoli etylenowych oraz 17% wagowych glikolu polipropylenowego o średniej masie cząsteczkowej około 2000, 0,3% wagowego fosforanu trójkrezylu, 0,03% wagowego bisfenolu A, 0,03% wagowego benzotriazolu, 0,03% wagowego półestru kwasu n-dodecenobursztynowego z nonylofenolem etoksylowanym 3-9 molami tlenku etylenu i 0,05% wagowego N-talowo-propylotrimetylenodiamrny. Płyn barwiono na kolor żółty dodając 0,001% wagowego 1-fenylo-3-metylo-pirazolanu-5. Płyn charakteryzuje się temperaturą wrzenia 262°C i temperaturą wrzenia po zawilgoceniu 149°C Ponadto płyn wykazuje dobry wpływ na uszczelnienia gumowe oraz bardzo dobre własności antykorozyjne w stosunku do stali i metali kolorowych.Example I. DOT-3 class brake fluid for car hydraulic systems was obtained by mixing 83% by weight of a mixture of ethylene glycol methyl and butyl ethers with the following composition: 76% by weight of ethylene glycol methyl ethers, including mainly triethylene glycol methyl ether, 16% by weight of di- and tri-ethylene glycol butyl ethers, 2% by weight of ethylene glycol ethyl ethers and 3% by weight of ethylene glycols and 17% by weight of polypropylene glycol with an average molecular weight of about 2000, 0.3% by weight of tricresyl phosphate, 0.03% by weight of bisphenol A, 0.03% by weight of benzotriazole, 0.03% by weight of the half-ester of n-dodecene succinic acid with ethoxylated nonylphenol 3-9 moles of ethylene oxide and 0.05% by weight of N-thallium propyltrimethylenediamine. The fluid was colored yellow by adding 0.001% by weight of 1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolene. The fluid has a boiling point of 262°C and a boiling point after wetting of 149°C. Furthermore, the fluid exhibits a good effect on rubber seals and very good anti-corrosion properties with respect to steel and non-ferrous metals.

169 789169,789

Przykłady II-IV. Przygotowano płyny hamulcowe klasy DOT-3 do układów hydraulicznych samochodów sposobem jak w przykładzie I przez zmieszanie składników w ilościach podanych w tabeli 1. Własności otrzymanych płynów przedstawiono w tabeli 1.Examples II-IV. DOT-3 class brake fluids for automotive hydraulic systems were prepared using the same method as in Example I by mixing the ingredients in the amounts given in Table 1. The properties of the resulting fluids are presented in Table 1.

Tabela 1Table 1

Lp.No. Wyszczególnienie Details Jedn. Unit PrzykładyExamples n n m m IV IV 1. 1. Składniki płynu: Mieszanina eterów metylowych i butylowych glikoli etylenowych, w tymFluid Ingredients: A mixture of ethylene glycol methyl and butyl ethers, including % wag.% wt. 70 70 75 75 90 90 - eterów metylowych glikoli etylenowych - ethylene glycol methyl ethers %wag. %wt. 75 75 75 75 87 87 - eterów butylowych glikoli di- i tri-etylenowych- butyl ethers of di- and tri-ethylene glycols %wag. %wt. 19 19 20 20 5 5 - eterów etylowych glikoli etylenowych - ethylene glycol ethyl ethers %wag. %wt. 5 5 2 2 3 3 - glikoli etylenowych - ethylene glycols % wag.% wt. 1 1 2 2 5 5 2. 2. Glikole polipropylenowePolypropylene glycols % wag.% wt. 30 30 25 25 10 10 3. 3. Fosforan trikrezyluTricresyl phosphate %wag. %wt. 0,4 0.4 0,3 0.3 0,2 0.2 4. 4. Bisfenol ABisphenol A % wag.% wt. 0,02 0.02 0,03 0.03 0,04 0.04 5. 5. BenzotriazolBenzotriazole %wag. %wt. 0,02 0.02 0,02 0.02 0,04 0.04 6. 6. Kwas decenobursztynowy i jego semihydroksyesterDecenosuccinic acid and its semihydroxyester % wag.% wt. 0,03 0.03 0,1 0.1 7. 7. BarwnikDye % wag.% wt. 0,001 0.001 0,001 0.001 0,001 0.001 8. 8. N-talowo-propylenotrimetylenodiamina N-thallium-propylenetrimethylenediamine %wag. %wt. 0,1 0.1 - - - - 9. 9. Półester kwasu n-dodecenobursztynowego z nonylofenolem etoksylowanym 3-9 molami tlenku etylenun-Dodecene succinic acid half-ester with nonylphenol ethoxylated with 3-9 moles of ethylene oxide %wag. %wt. — — 0,1 0.1 1. 1. Własności płynu Temperatura wrzeniaFluid Properties Boiling Point °C °C 235 235 241 241 245 245 2. 2. Temperatura wrzenia po zawilgoceniuBoiling point after moistening °C °C 143 143 146 146 145 145

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the Polish Patent Office. Circulation: 90 copies. Price: PLN 2.00.

Claims

Patent claim

Brake fluid for car hydraulic systems containing alkyl ethers of ethylene glycols, polypropylene glycols, ethylene glycols, performance additives and a dye, characterized in that it consists of 70-90% by weight of a mixture of methyl ethers and butyl ethylene glycols containing not less than 75% by weight of ethers methyl ethylene glycols, mainly triethylene glycol methyl ether, 5-20% by weight of di- and tri-ethylene glycol butyl ethers, up to 5% by weight of ethylene glycol ethyl ethers and up to 5% by weight of ethylene glycols, 10-30% by weight of polypropylene glycol with an average molecular weight of 2000, up to 1% by weight of additives: antioxidant and corrosion inhibiting metals and a dye, including 0.2-0.4% by weight of tricresyl phosphate, 0.02-0.04% by weight of bisphenol A, 0.02- 0.04% w / w benzotriazole, 0.03-0.1% w / w of a mixture of decenosuccinic acid with a semi-hydroxy ester of this acid or a half-ester of dodecenesuccinic acid with nonyl ofenol ethoxylated with 3-9 moles of ethylene oxide and optionally up to 0.1% by weight of N-tallow propyl trimethylene diamine.