JP2613526B2 - 冷凍機作動流体用組成物 - Google Patents
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Description
物に関し、更に詳しくは、ジフルオロメタン(HFC3
2)を冷媒として用いる圧縮式冷凍機の作動流体用組成
物に関する。
オゾン層保護のため冷蔵庫やカーエアコンに使用されて
いるジクロロジフルオロメタン(CFC12)の使用が
禁止されることが決まり、続いてルームエアコン等に使
用されているクロロジフルオロメタン(HCFC22)
の使用も規制されようとしている。そのため、このHC
FC22の代替品として、オゾン層を破壊することのな
いハイドロフルオロカーボン、例えばジフルオロメタン
(HFC32)等が候補に挙げられている。
とのできる冷凍機油としては、既にエステル、カーボネ
ート、ポリアルキレングリコール等が報告されている。
これらの中でも、エステルは、1.電気絶縁性が高い、
2.吸湿性が低い、3.炭酸ガス等の非凝縮性のガスを
発生させない等の理由により一番好ましく、1,1,
1,2−テトラフルオロエタン(HFC134a)を冷
媒として用いる電気冷蔵庫用等の圧縮式冷凍機に使用さ
れようとしている。
許第2,216,541 号明細書、米国特許5,021,179 号明細
書、ヨーロッパ特許445,610 号、445,611 号、458,584
号及び468,729 号明細書、国際公開90/12849号(特表平
3ー505602号)、特開平3-88892号、特開平3-128991号、
特開平3-128992号、特開平3-179091号、特開平3-200895
号、特開平3-200896号、特開平3-217494号、特開平3-22
7397号、特開平3-252497号、特開平4-4294号、特開平4-
20597 号、特開平4-25595 号、特開平4-72390 号、特開
平4-85396 号、特開平4-88096 号、特開平4-91194 号公
報等に数多く開示されている。しかしながら、これらの
特許はすべて1,1,1,2−テトラフルオロエタンと
共に用いることのできるエステルについてのみ述べられ
ており、上記に述べた明細書にはいずれもジフルオロメ
タン(HFC32)についての記述は無く、ジフルオロ
メタンと共に用いることのできるエステルに関しては言
及されていない。また、実施例もすべて1,1,1,2
−テトラフルオロエタンについてしか述べられていな
い。
ムエアーコンディショナーやパッケージエアーコンディ
ショナーの冷媒としては冷凍能力の点から好ましい冷媒
であるが、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(H
FC134a)に比べ極性が高いため、現在、1,1,
1,2−テトラフルオロエタン(HFC134a)を冷
媒として用いる電気冷蔵庫用等の圧縮式冷凍機に使用さ
れようとしているエステルとは低温で相溶しないという
問題がある。
(HFC32)との相溶性の優れたエステルの開発が要
請されているのが実情である。本発明の目的は、特定の
エステルを含有させることによって、電気絶縁性、吸湿
性に優れると共に、従来のものより特にジフルオロメタ
ン(HFC32)との相溶性に優れた冷凍機作動流体用
組成物を提供することにある。
解決するために鋭意研究を重ねた結果、ある種のエステ
ル化合物が、前記課題を解決し得ることを見い出し、本
発明を完成するに至った。
〜12の脂肪族多価アルコールと、(b) 炭素数4〜
9の飽和脂肪族モノカルボン酸又はその誘導体とから得
られるエステルであって、該エステル中の全アシル基数
に対する分岐鎖を持つアシル基数の比が95%以上であ
るエステルを基油とする冷凍機油及びジフルオロメタン
を含有する冷凍機作動流体用組成物に関する。
テルを基油とする冷凍機油を含有するが、該エステルを
得るために用いられる(a)成分の脂肪族多価アルコー
ルは、具体的には、ネオペンチルグリコール、2 −エチ
ル−2 −メチル−1,3 −プロパンジオール、2 −イソプ
ロピル−2 −メチル−1,3 −プロパンジオール、2,2−
ジエチル−1,3 −プロパンジオール、2 −n −ブチル−
2 −エチル−1,3 −プロパンジオール、ジ(3-ヒドロキ
シ-2,2- ジメチルプロピル)エーテル、トリメチロール
エタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ジトリメチロールエタン、ジトリメチロールプロパ
ン、ジペンタエリスリトール等のヒンダードアルコー
ル、あるいは、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール、ペンタエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコー
ル、1,3 −プロパンジオール、1,2 −ブタンジオール、
1,3 −ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3 −
ブタンジオール、2 −メチル−1,2 −プロパンジオー
ル、2 −メチル−1,3 −プロパンジオール、1,2 −ペン
タンジオール、1,3 −ペンタンジオール、1,4 −ペンタ
ンジオール、1,5 −ペンタンジオール、2,4 −ペンタン
ジオール、1,2 −へキサンジオール、1,5 −ヘキサンジ
オール、1,6 −ヘキサンジオール、2,5 −ヘキサンジオ
ール、3,3 −ジメチル−1,2 −ブタンジオール、2-メチ
ル-2,4- ペンタンジオール、2,3-ジメチル-2,3- ブタン
ジオール、1,7 −ヘプタンジオール、2 −エチル−1,3
−ヘキサンジオール、2,4-ジメチル-2,4- ペンタンジオ
ール、1,2 −オクタンジオール、1,8 −オクタンジオー
ル、2,5-ジメチル-2,5- ヘキサンジオール、2,2,4 −ト
リメチル−1,3 −ペンタンジオール、1,9 −ノナンジオ
ール、1,2 −デカンジオール、1,10−デカンジオール、
グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグ
リセリン、1,2,4 −ブタントリオール、1,2,6 −ヘキサ
ントリオール、1,2,3,4-ブタンテトロール等の多価アル
コールである。これらの脂肪族多価アルコールの炭素原
子数は2〜12、好ましくは2〜7である。炭素原子数
が12より多いと、ジフルオロメタンとの相溶性が悪く
なる。ヒドロキシ基は2〜6個が好ましく、6個より多
いと粘度が高くなりすぎ、ジフルオロメタンとの相溶性
も悪くなる。また耐熱性の面から、ヒンダードアルコー
ルが特に優れている。
は、炭素原子数が4〜9のものであり、更に好ましくは
5〜9である。炭素原子数が9より多くなると、ジフル
オロメタンとの相溶性が悪くなる。また炭素原子数が4
より小さいと金属に対する腐食性が大きくなる可能性が
ある。これらのモノカルボン酸の具体例としては、酪
酸、バレリン酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル
酸、ペラルゴン酸の直鎖飽和脂肪族モノカルボン酸や、
イソ酪酸、イソバレリン酸、ピバリン酸、2 −メチル酪
酸、2 −メチルバレリン酸、3 −メチルバレリン酸、4
−メチルバレリン酸、2,2 −ジメチル酪酸、2 −エチル
酪酸、tert−ブチル酢酸、シクロペンタンカルボン酸、
2,2 −ジメチルペンタン酸、2,4 −ジメチルペンタン
酸、2 −エチルペンタン酸、3 −エチルペンタン酸、2
−メチルヘキサン酸、3 −メチルヘキサン酸、4 −メチ
ルヘキサン酸、5 −メチルヘキサン酸、シクロヘキサン
カルボン酸、シクロペンチル酢酸、2 −エチルヘキサン
酸、3 −エチルヘキサン酸、3,5 −ジメチルヘキサン
酸、2,4 −ジメチルヘキサン酸、3,4 −ジメチルヘキサ
ン酸、4,5 −ジメチルヘキサン酸、2,2 −ジメチルヘキ
サン酸、2 −メチルヘプタン酸、3 −メチルヘプタン
酸、4 −メチルヘプタン酸、5 −メチルヘプタン酸、6
−メチルヘプタン酸、2 −プロピルペンタン酸、シクロ
ヘキシル酢酸、3 −シクロペンチルプロピオン酸、2,2
−ジメチルヘプタン酸、3,5,5 −トリメチルヘキサン
酸、2 −メチルオクタン酸、2 −エチルヘプタン酸、3
−メチルオクタン酸、2-エチル−2,3,3 −トリメチル酪
酸、2,2,4,4 −テトラメチルペンタン酸、2,2,3,3 −テ
トラメチルペンタン酸、2,2,3,4 −テトラメチルペンタ
ン酸、2,2 −ジイソプロピルプロピオン酸等の分岐鎖飽
和脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。この内、カルボ
ニル基のα位に分岐鎖を持つカルボン酸としては、イソ
酪酸、ピバリン酸、2 −メチル酪酸、2 −メチルバレリ
ン酸、2,2 −ジメチル酪酸、2 −エチル酪酸、シクロペ
ンタンカルボン酸、2,2 −ジメチルペンタン酸、2,4 −
ジメチルペンタン酸、2 −エチルペンタン酸、2 −メチ
ルヘキサン酸、シクロヘキサンカルボン酸、2 −エチル
ヘキサン酸、2,4 −ジメチルヘキサン酸、2,2 −ジメチ
ルヘキサン酸、2 −メチルヘプタン酸、2 −プロピルペ
ンタン酸、2,2 −ジメチルヘプタン酸、2 −メチルオク
タン酸、2 −エチルヘプタン酸、2-エチル−2,3,3 −ト
リメチル酪酸、2,2,4,4 −テトラメチルペンタン酸、2,
2,3,3 −テトラメチルペンタン酸、2,2,3,4 −テトラメ
チルペンタン酸、2,2 −ジイソプロピルプロピオン酸等
が挙げられる。さらに、カルボニル基のα位の分岐鎖の
炭素数の合計が2以上であるカルボン酸としては、ピバ
リン酸、2,2 −ジメチル酪酸、2 −エチル酪酸、2,2 −
ジメチルペンタン酸、2 −エチルペンタン酸、2 −エチ
ルヘキサン酸、2,2 −ジメチルヘキサン酸、2 −プロピ
ルペンタン酸、2,2 −ジメチルヘプタン酸、2 −エチル
ヘプタン酸、2-エチル−2,3,3 −トリメチル酪酸、2,2,
4,4 −テトラメチルペンタン酸、2,2,3,3 −テトラメチ
ルペンタン酸、2,2,3,4 −テトラメチルペンタン酸、2,
2 −ジイソプロピルプロピオン酸等が挙げられる。モノ
カルボン酸の誘導体としては、これらのメチルエステ
ル、エチルエステル等の低級アルキルエステル、酸無水
物等が挙げられる。耐熱性の面から不飽和結合を持つも
のは好ましくない。
水分解性の点から直鎖飽和モノカルボン酸よりも分岐鎖
飽和モノカルボン酸の方が好ましい。したがって、本発
明のエステルはエステル中の全アシル基数に対する分岐
鎖を持つアシル基数の比が95%以上であることが好ま
しい。本発明においては、このような分岐鎖を持つアシ
ル基とは、カルボニル基のα位以外の部位に分岐鎖を持
つアシル基であることが好ましいが、カルボニル基のα
位に分岐鎖を持つアシル基を所定の範囲内であれば含ん
でいてもよい。これはカルボニル基のα位に分岐鎖を持
つアシル基は、ジフルオロメタンとの相溶性を低下させ
る傾向があるからである。この場合、カルボニル基のα
位の分岐鎖の炭素数の合計が2以上であるアシル基は、
特にジフルオロメタンとの相溶性を低下させるため、こ
のようなアシル基の占める比率は特に小さい方が好まし
く、所定の範囲内においてのみ許容される。しかし、後
述のように40℃での動粘度が30cSt未満のように
比較的粘度の低いエステルの場合は、分岐鎖を持つアシ
ル基としてカルボニル基のα位に分岐鎖を持つアシル基
のみからなるものであってもよい。しかし、このような
場合でも、カルボニル基のα位の分岐鎖の炭素数の合計
が2以上であるアシル基を所定量より多く含むことは好
ましくない。
(1)40℃での動粘度が50cSt以上100cSt
以下のエステルにあっては、エステル中の全アシル基数
に対するカルボニル基のα位に分岐鎖を持つアシル基数
の比が0〜85%であり、かつエステル中の全アシル基
数に対するカルボニル基のα位の分岐鎖の炭素数の合計
が2以上であるアシル基数の比が0〜80%であり、さ
らに好ましくはエステル中の全アシル基数に対するカル
ボニル基のα位に分岐鎖を持つアシル基数の比が0〜8
5%であり、かつエステル中の全アシル基数に対するカ
ルボニル基のα位の分岐鎖の炭素数の合計が2以上であ
るアシル基数の比が0〜50%である。特に好ましくは
エステル中の全アシル基数に対するカルボニル基のα位
に分岐鎖を持つアシル基数の比が0〜50%であり、か
つエステル中の全アシル基数に対するカルボニル基のα
位の分岐鎖の炭素数の合計が2以上であるアシル基数の
比が0〜30%である。
50cSt未満のエステルにあっては、好ましくはエス
テル中の全アシル基数に対するカルボニル基のα位に分
岐鎖を持つアシル基数の比が0〜95%であり、かつエ
ステル中の全アシル基数に対するカルボニル基のα位の
分岐鎖の炭素数の合計が2以上であるアシル基数の比が
0〜80%であり、さらに好ましくはエステル中の全ア
シル基数に対するカルボニル基のα位に分岐鎖を持つア
シル基数の比が0〜95%であり、かつエステル中の全
アシル基数に対するカルボニル基のα位の分岐鎖の炭素
数の合計が2以上であるアシル基数の比が0〜60%以
下である。特に好ましくはエステル中の全アシル基数に
対するカルボニル基のα位に分岐鎖を持つアシル基数の
比が0〜60%であり、かつエステル中の全アシル基数
に対するカルボニル基のα位の分岐鎖の炭素数の合計が
2以上であるアシル基数の比が0〜40%以下である。
30cSt未満のエステルにあっては、前記のように分
岐鎖を持つアシル基としてカルボニル基のα位に分岐鎖
を持つアシル基のみからなるものであってもよく、エス
テル中の全アシル基数に対するカルボニル基のα位の分
岐鎖の炭素数の合計が2以上であるアシル基数の比が0
〜80%であり、さらに好ましくは0〜60%である。
また、特に好ましくはエステル中の全アシル基数に対す
るカルボニル基のα位に分岐鎖を持つアシル基数の比が
0〜60%であり、かつエステル中の全アシル基数に対
するカルボニル基のα位の分岐鎖の炭素数の合計が2以
上であるアシル基数の比が0〜40%である。 (4)40℃での動粘度が1cSt以上10cSt未満
のエステルにあっては、前記のように分岐鎖を持つアシ
ル基としてカルボニル基のα位に分岐鎖を持つアシル基
のみからなるものであってもよく、エステル中の全アシ
ル基数に対するカルボニル基のα位の分岐鎖の炭素数の
合計が2以上であるアシル基数の比が0〜80%であ
り、さらに好ましくは0〜60%である。
は、トリメチロールプロパントリ3,5,5−トリメチ
ルヘキサネート、ネオペンチルグリコールジ3,5,5
−トリメチルヘキサネート、ネオペンチルグリコールジ
2−エチルヘキサネート、ペンタエリスリトールと3−
メチルヘキサン酸・5−メチルヘキサン酸のエステル、
トリメチロールプロパンと3−メチルヘキサン酸・5−
メチルヘキサン酸のエステル、ネオペンチルグリコール
と3−メチルヘキサン酸・5−メチルヘキサン酸のエス
テル、ペンタエリスリトールと2−メチルヘキサン酸・
2−エチルヘキサン酸のエステル、トリメチロールプロ
パンと2−メチルヘキサン酸・2−エチルヘキサン酸の
エステル、ネオペンチルグリコールと2−メチルヘキサ
ン酸・2−エチルヘキサン酸のエステル、ペンタエリス
リトールと3,5−ジメチルヘキサン酸・4,5−ジメ
チルヘキサン酸・3,4−ジメチルヘキサン酸のエステ
ル、トリメチロールプロパンと3,5−ジメチルヘキサ
ン酸・4,5−ジメチルヘキサン酸・3,4−ジメチル
ヘキサン酸のエステル、ネオペンチルグリコールと3,
5−ジメチルヘキサン酸・4,5−ジメチルヘキサン酸
・3,4−ジメチルヘキサン酸のエステル、ペンタエリ
スリトールテトラ2−エチルブタネート、トリメチロー
ルプロパントリ2−エチルブタネート、ネオペンチルグ
リコールジ2−エチルブタネート、ペンタエリスリトー
ルテトラ2−メチルペンタネート、トリメチロールプロ
パントリ2−メチルペンタネート、ネオペンチルグリコ
ールジ2−メチルペンタネート、ペンタエリスリトール
テトラ2−メチルブタネート、トリメチロールプロパン
トリ2−メチルブタネート、ネオペンチルグリコールジ
2−メチルブタネート、ペンタエリスリトールテトラ3
−メチルブタネート、トリメチロールプロパントリ3−
メチルブタネート、ネオペンチルグリコールジ3−メチ
ルブタネート、ペンタエリスリトールと2−メチルブタ
ン酸・3,5,5−トリメチルヘキサン酸のエステル、
トリメチロールプロパンと2−メチルブタン酸・3,
5,5−トリメチルヘキサン酸のエステル、ペンタエリ
スリトールと3−メチルブタン酸・3,5,5−トリメ
チルヘキサン酸のエステル、トリメチロールプロパンと
3−メチルブタン酸・3,5,5−トリメチルヘキサン
酸のエステル、ペンタエリスリトールと2−エチルブタ
ン酸・3,5,5−トリメチルヘキサン酸のエステル、
トリメチロールプロパンと2−エチルブタン酸・3,
5,5−トリメチルヘキサン酸のエステル、トリメチロ
ールプロパンと2−メチルペンタン酸・3,5,5−ト
リメチルヘキサン酸のエステル、ペンタエリスリトール
と2−メチルペンタン酸・3,5,5−トリメチルヘキ
サン酸のエステル、ペンタエリスリトールと2−メチル
ヘキサン酸・2−エチルヘキサン酸・3,5,5−トリ
メチルヘキサン酸のエステル、トリメチロールプロパン
と2−メチルヘキサン酸・2−エチルヘキサン酸・3,
5,5−トリメチルヘキサン酸のエステル、ペンタエリ
スリトールと3−メチルヘキサン酸・5−メチルヘキサ
ン酸・3,5,5−トリメチルヘキサン酸のエステル、
トリメチロールプロパンと3−メチルヘキサン酸・5−
メチルヘキサン酸・3,5,5−トリメチルヘキサン酸
のエステル、ペンタエリスリトールと3−メチルヘキサ
ン酸・5−メチルヘキサン酸・2−エチルヘキサン酸の
エステル、トリメチロールプロパンと3−メチルヘキサ
ン酸・5−メチルヘキサン酸・2−エチルヘキサン酸の
エステル、ペンタエリスリトールと3−メチルヘキサン
酸・5−メチルヘキサン酸・3,5−ジメチルヘキサン
酸・3,4−ジメチルヘキサン酸・4,5−ジメチルヘ
キサン酸のエステル、トリメチロールプロパンと3−メ
チルヘキサン酸・5−メチルヘキサン酸・3,5−ジメ
チルヘキサン酸・3,4−ジメチルヘキサン酸・4,5
−ジメチルヘキサン酸のエステル等が挙げられる。また
ハイドロフルオロカーボン系冷媒との相溶性という点か
ら、本発明のエステルの鹸化価は、250mgKOH/g以上が好
ましく、280mgKOH/g以上がさらに好ましい。
(a)の多価アルコール1種以上と、前述の(b)のモ
ノカルボン酸又はその低級アルキルエステル、酸無水物
等の1種以上とにより、通常のエステル化反応やエステ
ル交換反応によって得ることができる。本発明のエステ
ルの酸価は低いほど好ましく、通常0.1mgKOH/g以下、特
に0.05mgKOH/g 以下が好ましく、更に好ましくは0.03mg
KOH/g 以下である。酸価が0.1mgKOH/gより大きいと金属
に対する腐食性が大きくなる可能性があるので好ましく
ない。また、これらのエステルの水酸基価は通常0.1mgK
OH/g以上50mgKOH/g 以下であり、好ましくは0.1mgKOH/g
以上30mgKOH/g 以下である。さらに好ましくは、0.1mgK
OH/g以上20mgKOH/g 以下である。水酸基価が50mgKOH/g
より大きいと吸湿性が大きくなり0.1mgKOH/gより小さい
と耐摩耗性が悪くなるので好ましくない。本発明に用い
られるエステルは、ジフルオロメタンとの二相分離温度
が低いことが望ましく、10℃以下、好ましくは0℃以
下、特に好ましくは−10℃以下であることが望まし
い。
冷凍機油は、ジフルオロメタンとの相溶性を損なわない
範囲で、鉱物油やポリα−オレフィン、アルキルベンゼ
ン、上記以外のエステルやポリエーテル、パーフルオロ
ポリエーテル、リン酸エステル等の合成油を混合しても
良い。また、本発明に用いられるエステルを基油とする
冷凍機油において、前記のようなエステルは単独である
いは2種以上を混合して使用される。2種以上を混合し
て用いる場合、エステル中の全アシル基数に対する分岐
鎖を持つアシル基数の比、エステル中の全アシル基数に
対するカルボニル基のα位に分岐鎖を持つアシル基数の
比、およびエステル中の全アシル基数に対するカルボニ
ル基のα位の分岐鎖の炭素数の合計が2以上であるアシ
ル基数の比等の条件は、混合したエステル全体において
満足していればよい。
物中に水、あるいは生成したカルボン酸をトラップする
ためにエポキシ基を有する化合物、オルトエステルやア
セタールを添加したり、カルボン酸が金属を腐食しない
よう金属表面を保護するためにベンゾトリアゾール及び
/又はベンゾトリアゾール誘導体を添加したり、潤滑性
を向上させるためにトリアリールフォスフェート及び/
又はトリアリールフォスファイトを添加したり、熱安定
性を向上させるために、ラジカルトラップ能を有するフ
ェノール系化合物やキレート能を有する金属不活性剤を
添加することも有効である。これらの添加剤の中で、特
にエポキシ基を有する化合物、オルトエステルやアセタ
ールを添加することが好ましく、さらに、この中でもエ
ポキシ基を有する化合物を添加することが特に好まし
い。
ニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、
2−エチルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエ
ーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテ
ル、1,6 −ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グ
リセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロ
パントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテ
トラグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル類や、
フタル酸ジグリシジルエステル、シクロヘキサンジカル
ボン酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジル
エステル等のグリシジルエステル類や、エポキシ化ステ
アリン酸メチル、エポキシ化ステアリン酸ブチル等のエ
ポキシ化脂肪酸モノエステル類や、エポキシ化大豆油、
エポキシ化アマニ油等のエポキシ化植物油類や、エポキ
シシクロオクタン、エポキシシクロヘプタン、後に述べ
るエポキシシクロヘキシル基を有する化合物、エポキシ
シクロペンチル基を有する化合物等の脂環式エポキシ化
合物が挙げられる。
フルオロメタン(HCFC22)の系では、フロンの分
解により塩酸が発生するのでこれをトラップするため
に、フェニルグリシジルエーテル等のグリシジルエーテ
ル類、エポキシ化脂肪酸モノエステル類やエポキシ化植
物油類をナフテン油等の油に広く添加している。特開昭
57ー63395号公報に示されているようにエポキシシクロオ
クタンのようなエポキシシクロアルキル基を有する化合
物をポリエーテル化合物に添加して塩酸によるポリエー
テル化合物の劣化を防いでいる例もある。
エステルの組成物で生じる酸は塩酸の様な強酸ではな
く、飽和脂肪族モノカルボン酸であるために、前記に示
したような通常のエポキシ化合物ではあまり効果がな
く、本発明においては、脂環式エポキシ化合物、特にエ
ポキシシクロヘキシル基を有する化合物及び/又はエポ
キシシクロペンチル基を有する化合物が好ましい。
ル基を有する化合物、エポキシシクロペンチル基を有す
る化合物は、炭素数5〜40、好ましくは炭素数5〜2
5のものであり、具体的には1,2 −エポキシシクロヘキ
サン、1,2 −エポキシシクロペンタン、ビス(3,4 −エ
ポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4
−エポキシ−6 −メチルシクロヘキシルメチル)アジペ
ート、3,4 −エポキシシクロヘキシルメチル−3,4 −エ
ポキシシクロヘキサンカルボキシレート、エキソ−2,3
−エポキシノルボルナン、2 −(7 −オキサビシクロ
[4.1.0 ]ペプト−3 −イル)−スピロ(1,3 −ジオキ
サン−5,3'−[7 ]オキサビシクロ[4.1.0 ]ヘプタ
ン)、4 −エポキシエチル−1,2 −エポキシシクロヘキ
サン、4 −(1'−メチルエポキシエチル)−1,2 −エポ
キシ−2 −メチルシクロヘキサン等が挙げられ、特に限
定されるものでもないが好ましくは1,2 −エポキシシク
ロヘキサン、1,2 −エポキシシクロペンタン、ビス(3,
4 −エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス
(3,4 −エポキシ−6 −メチルシクロヘキシルメチル)
アジペート、3,4 −エポキシシクロヘキシルメチル−3,
4 −エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2 −
(7 −オキサビシクロ[4.1.0 ]ヘプト−3 −イル)−
スピロ(1,3 −ジオキサン−5,3'−[7 ]オキサビシク
ロ[4.1.0 ]ヘプタン)である。
ロヘキシル基を有する化合物の単独又は2種以上を併用
してもよく、またエポキシシクロペンチル基を有する化
合物の単独又は2種以上を併用してもよい。さらにエポ
キシシクロヘキシル基を有する化合物とエポキシシクロ
ペンチル基を有する化合物を併用してもよい。その添加
量は、本発明に用いるエステル100重量部に対し、通
常0.05〜2.0重量部、好ましくは0.1〜1.5
重量部、さらに好ましくは0.1〜1.0重量部であ
る。また、場合により、これらのエポキシシクロヘキシ
ル基を有する化合物やエポキシシクロペンチル基を有す
る化合物とグリシジルエーテルのような他のエポキシ化
合物を併用してもよい。
数4〜70のものであり、さらに好ましくは炭素数4〜
50のものである。具体的には、オルトギ酸メチル、オ
ルトギ酸エチル、オルトギ酸プロピル、オルトギ酸イソ
プロピル、オルトギ酸ブチル、オルトギ酸イソブチル、
オルトギ酸ペンチル、オルトギ酸ヘキシル、オルトギ酸
2−エチルヘキシル、オルト酢酸メチル、オルト酢酸エ
チル、オルト酢酸プロピル、オルト酢酸イソプロピル、
オルト酢酸ブチル、オルト酢酸イソブチル、オルト酢酸
ペンチル、オルト酢酸ヘキシル、オルト酢酸2−エチル
ヘキシル、オルト2−エチルヘキサン酸メチル、オルト
2−エチルヘキサン酸エチル、オルト2−エチルヘキサ
ン酸プロピル、オルト2−エチルヘキサン酸イソプロピ
ル、オルト2−エチルヘキサン酸ブチル、オルト2−エ
チルヘキサン酸イソブチル、オルト2−エチルヘキサン
酸ペンチル、オルト2−エチルヘキサン酸ヘキシル、オ
ルト2−エチルヘキサン酸2−エチルヘキシルである。
オルトエステルの添加量は、本発明に用いるエステル1
00重量部に対し通常0.01〜100重量部であり、
好ましくは0.05〜30重量部である。
〜70のものであり、さらに好ましくは炭素数4〜50
のものである。具体的には、シクロヘキサノンエチレン
ケタール、シクロヘキサノンメチルエチレンケタール、
シクロヘキサノン2,2 −ジメチルトリメチレンケター
ル、シクロヘキサノンジメチルアセタール、シクロヘキ
サノンジエチルアセタール、アセトンエチレンケター
ル、アセトンメチルエチレンケタール、アセトン2,2 −
ジメチルトリメチレンケタール、アセトンジメチルアセ
タール、アセトンジエチルアセタール、メチルエチルケ
トンエチレンケタール、メチルエチルケトンメチルエチ
レンケタール、メチルエチルケトン2,2 −ジメチルトリ
メチレンケタール、メチルエチルケトンジメチルアセタ
ール、メチルエチルケトンジエチルアセタール、メチル
イソブチルケトンエチレンケタール、メチルイソブチル
ケトンメチルエチレンケタール、メチルイソブチルケト
ン2,2−ジメチルトリメチレンケタール、メチルイソブ
チルケトンジメチルアセタール、メチルイソブチルケト
ンジエチルアセタール、ジイソプロピルケトンエチレン
ケタール、ジイソプロピルケトンメチルエチレンケター
ル、ジイソプロピルケトン2,2 −ジメチルトリメチレン
ケタール、ジイソプロピルケトンジメチルアセタール、
ジイソプロピルケトンジエチルアセタール、ベンザルデ
ヒドエチレンケタール、ベンザルデヒドメチルエチレン
ケタール、ベンザルデヒド2,2 −ジメチルトリメチレン
ケタール、ベンザルデヒドジメチルアセタール、ベンザ
ルデヒドジエチルアセタールである。ここでアセタール
の添加量は、本発明に用いるエステル100重量部に対
し通常0.01〜100重量部であり、好ましくは0.
05〜30重量部である。
ベンゾトリアゾール誘導体は炭素数6〜50のものであ
り、好ましくは6〜30のものである。具体的には、ベ
ンゾトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、
1-ジオクチルアミノメチルベンゾトリアゾール、1-ジオ
クチルアミノメチル-5- メチルベンゾトリアゾール、2-
(5'- メチル-2'-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾ
ール、2-[2'- ヒドロキシ-3',5'- ビス(α,α- ジメ
チルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2-
(3',5'-ジ-t- ブチル-2'-ヒドロキシフェニル)ベンゾ
トリアゾール、2-(3'-t- ブチル-5'-メチル-2'-ヒドロ
キシフェニル)-5- クロロベンゾトリアゾール、2-
(3',5'-ジ-t- ブチル-2'-ヒドロキシフェニル)-5- ク
ロロベンゾトリアゾール、2-(3',5'-ジ-t- アミル-2'-
ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(5'-t-
ブチル-2'-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、
2-(2'- ヒドロキシ-5'-メチルフェニル)ベンゾトリア
ゾール、2-(2'- ヒドロキシ-5'-t-オクチルフェニル)
ベンゾトリアゾール、2-[2'- ヒドロキシ-3'-(3",4",
5",6"-テトラヒドロフタリミドメチル)-5'-メチルフェ
ニル]ベンゾトリアゾール等が挙げられ、好ましくはベ
ンゾトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール等
である。ここで、ベンゾトリアゾール及び/またはベン
ゾトリアゾール誘導体の添加量は、本発明に用いるエス
テル100 重量部に対し、通常0.001 〜0.1 重量部であ
り、好ましくは0.003 〜0.03重量部である。
ェートやトリアリールフォスファイトは、炭素数18〜
70のものであり、さらに好ましくは炭素数18〜50
のものである。具体的には、トリフェニルフォスフェー
ト、トリクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォ
スフェート、クレジルジフェニルフォスフェート、キシ
レニルジフェニルフォスフェート、トリス(トリブロモ
フェニル)フォスフェート、トリス(ジブロモフェニ
ル)フォスフェート、トリス(2,4-ジ-t- ブチルフェニ
ル)フォスフェート、トリノニルフェニルフォスフェー
ト等のトリアリールフォスフェートや、トリフェニルフ
ォスファイト、トリクレジルフォスファイト、トリキシ
レニルフォスファイト、クレジルジフェニルフォスファ
イト、キシレニルジフェニルフォスファイト、トリス
(2,4-ジ-t- ブチルフェニル)フォスファイト、トリノ
ニルフェニルフォスファイト、トリス(トリブロモフェ
ニル)フォスファイト、トリス(ジブロモフェニル)フ
ォスファイト等のトリアリールフォスファイトが挙げら
れ、好ましいのはトリフェニルフォスフェート、トリク
レジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェー
ト、トリス(2,4-ジ-t- ブチルフェニル)フォスフェー
ト、トリフェニルフォスファイト、トリクレジルフォス
ファイト、トリキシレニルフォスファイト、トリス(2,
4-ジ-t- ブチルフェニル)フォスファイトである。ここ
で、トリアリールフォスフェート及び/又はトリアリー
ルフォスファイトの添加量は、本発明に用いるエステル
100 重量部に対し通常0.1 〜5.0 重量部であり、好まし
くは0.5 〜2.0 重量部である。
有するフェノール系化合物は、炭素数が6 〜100 のもの
であり、好ましくは10〜80のものである。具体的には、
2,6-ジ-t- ブチルフェノール、2,6-ジ-t- ブチル-4- メ
チルフェノール、4,4'ーメチレンビス(2,6-ジ-t- ブチ
ルフェノール)、4,4'- ブチリデンビス(3-メチル-6-t
- ブチルフェノール)、2,2'- メチレンビス(4-エチル
-6-t- ブチルフェノール)、2,2'- メチレンビス(4-メ
チル-6-t- ブチルフェノール)、4,4'- イソプロピリデ
ンビスフェノール、2,4-ジメチル-6-t- ブチルフェノー
ル、テトラキス[メチレン-3- (3,5-ジ-t- ブチル-4-
ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3-
トリス(2-メチル-4- ヒドロキシ-5-t- ブチルフェニ
ル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6- トリス(3,5-ジ
-t- ブチル-4- ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,2'-
ジヒドロキシ-3,3'-ジ(α- メチルシクロヘキシル)-
5,5'-ジメチル- ジフェニルメタン、2,2'- イソブチリ
デンビス(4,6-ジメチルフェノール)、ビス[3,3-ビス
- (4'- ヒドロキシ-3'-t-ブチルフェニル)ブチリック
アシッドグリコールエステル、2,6-ビス(2'- ヒドロキ
シ-3'-t-ブチル-5'-メチルベンジル)-4- メチルフェノ
ール、1,1'- ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキ
サン、2,5-ジ-t- アミルヒドロキノン、2,5-ジ-t- ブチ
ルヒドロキノン、1,4-ジヒドロキシアントラキノン、3-
t-ブチル-4- ヒドロキシアニソール、2-t-ブチル-4- ヒ
ドロキシアニソール、2,4-ジベンゾイルレゾルシノー
ル、4-t-ブチルカテコール、2,6-ジ-t- ブチル-4- エチ
ルフェノール、2-ヒドロキシ-4- メトキシベンゾフェノ
ン、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2'- ジヒドロ
キシ-4- メトキシベンゾフェノン、2,4,5-トリヒドロキ
シベンゾフェノン、α- トコフェロール、ビス[2-(2-
ヒドロキシ-5- メチル-3-t- ブチルベンジル)-4- メチ
ル-6-t- ブチルフェニル]テレフタレート、トリエチレ
ングリコール- ビス[3-(3-t-ブチル-5- メチル-4- ヒ
ドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジ
オール- ビス[3-(3,5-ジ-t- ブチル-4- ヒドロキシフ
ェニル)プロピオネート]、3,9-ビス[2-(3-t-ブチル
-4- ヒドロキシ-5- メチルフェニル)プロピオニロキ
シ]-1,1- ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサス
ピロ[5.5 ]ウンデカン等が挙げられ、好ましくは、2,
6-ジ-t- ブチルフェノール、2,6-ジ-t- ブチル-4- メチ
ルフェノール、4,4'- メチレンビス(2,6-ジ-t- ブチル
フェノール)、4,4'- ブチリデンビス(3-メチル-6-t-
ブチルフェノール)、2,2'- メチレンビス(4-エチル-6
-t- ブチルフェノール)、2,2'- メチレンビス(4-メチ
ル-6-t- ブチルフェノール)、4,4'- イソプロピリデン
ビスフェノール、2,4-ジメチル-6-t- ブチルフェノー
ル、テトラキス[メチレン-3- (3,5-ジ-t- ブチル-4-
ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3-
トリス(2-メチル-4- ヒドロキシ-5-t- ブチルフェニ
ル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6- トリス(3,5-ジ
-t- ブチル-4- ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,6-ジ
-t- ブチル-4-エチルフェノール、2,6-ビス(2'- ヒド
ロキシ-3'-t-ブチル-5'-メチルベンジル)-4- メチルフ
ェノール、ビス[2-(2-ヒドロキシ-5- メチル-3-t- ブ
チルベンジル)-4- メチル-6-t- ブチルフェニル]テレ
フタレート、トリエチレングリコール- ビス[3-(3-t-
ブチル-5- メチル-4- ヒドロキシフェニル)プロピオネ
ート]、1,6-ヘキサンジオール- ビス[3-(3,5-ジ-t-
ブチル-4- ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等で
ある。ここで、フェノール系化合物の添加量は、本発明
に用いるエステル100 重量部に対し、通常0.05〜2.0 重
量部であり、好ましくは0.05〜0.5 重量部である。
ト能を持つものが好ましく、炭素数が5〜50のもので
あり、好ましくは5〜20である。具体的には、N,N'-
ジサリチリデン-1,2-ジアミノエタン、N,N'- ジサリチ
リデン-1,2-ジアミノプロパン、N-サリチリデン-N'-ジ
メチル-1,2- ジアミノエタン、N,N'- ジサリチリデンヒ
ドラジン、N,N'- ビス(α,5- ジメチルサリチリデン)
-1,2- ジアミノエタン、N,N'- ビス(α,5- ジメチルサ
リチリデン)-1,3- プロパンジアミン、N,N'-ビス
(α,5-ジメチルサリチリデン)-1,6- ヘキサンジアミ
ン、N,N'- ビス(α,5- ジメチルサリチリデン)-1,10-
デカンジアミン、N,N'- ビス(α,5- ジメチルサリチリ
デン)エチレンテトラミン、サリチルアルドキシム、2-
ヒドロキシ-5- メチルアセトフェノオキシム、アセチル
アセトン、アセト酢酸エチル、アセト酢酸-2- エチルヘ
キシル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン
酸ジ-2- エチルヘキシル、アントラニル酸、ニトリロ三
酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、ヒドロキシエチル
エチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢
酸、エチレンジアミン、3-メルカプト-1,2- プロパンジ
オール、アリザリン、キニザリン、メルカプトベンゾチ
アゾール等が挙げられ、好ましくはN,N'- ジサリチリデ
ン-1,2- ジアミノエタン、N,N'- ジサリチリデン-1,2-
ジアミノプロパン、アセチルアセトン、アセト酢酸エチ
ル、アセト酢酸-2- エチルヘキシル、アリザリン、キニ
ザリン等である。ここで、金属不活性剤の添加量は、本
発明に用いるエステル100 重量部に対し、通常0.001 〜
2.0 重量部であり、好ましくは0.003 〜0.5 重量部であ
る。
常使用される酸化防止剤、極圧剤、油性向上剤、消泡剤
等の潤滑油添加剤を添加することもできる。例えば、酸
化防止剤として使用可能なものは、p,p −ジオクチルフ
ェニルアミン、モノオクチルジフェニルアミン、フェノ
チアジン、3,7 −ジオクチルフェノチアジン、フェニル
−1 −ナフチルアミン、フェニル−2 −ナフチルアミ
ン、アルキルフェニル−1 −ナフチルアミン、アルキル
フェニル−2 −ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤
や、アルキルジサルファイド、チオジプロピオン酸エス
テル、ベンゾチアゾール等の硫黄系酸化防止剤や、ジア
ルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジチオリン酸亜鉛
などである。その添加量はエステル100重量部に対し
0.05〜2.0重量部である。
は、例えばジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジ
チオリン酸亜鉛などの亜鉛化合物や、チオジプロピオン
酸エステル、ジアルキルサルファイド、ジベンジルサル
ファイド、ジアルキルポリサルファイド、アルキルメル
カプタン、ジベンゾチオフェン、2,2'−ジチオビス(ベ
ンゾチアゾール)等の硫黄化合物、トリアルキルフォス
ファイトやトリアルルフォスフェート等の燐化合物、塩
素化パラフィン等の塩素化合物、モリブデンジチオカー
バメイト、モリブデンジチオフォスフェート、二硫化モ
リブデン等のモリブデン化合物、パーフルオロアルキル
ポリエーテルや、三沸化塩化エチレン重合物、フッ化黒
鉛などの沸素化合物、脂肪酸変性シリコーンなどのケイ
素化合物、グラファイト等である。その添加量は本発明
に用いるエステル100重量部に対し0.05〜10重
量部である。
ルポリシロキサン等のシリコーン油やジエチルシリケー
ト等のオルガノシリケート類等である。その添加量は本
発明に用いるエステル100重量部に対し0.0005
〜1重量部である。また、有機錫化合物、ホウ素化合物
等のフロン冷媒を安定させる添加剤を加えてもよい。そ
の添加量はエステル100重量部に対し0.001〜1
0重量部である。
オロメタンと本発明のエステルを基油とする冷凍機油か
らなるが、冷媒としてはジフルオロメタン単独でも、あ
るいは他のハイドロフルオロカーボンと混合して用いて
も良い。このようなハイドロフルオロカーボンとして
は、1,1 −ジフルオロエタン(HFC152a )、1,1,1 −ト
リフルオロエタン(HFC143a )、1,1,1,2 −テトラフル
オロエタン(HFC134a )、1,1,2,2 −テトラフルオロエ
タン(HFC134)、ペンタフルオロエタン(HFC125)、ト
リフルオロメタン(HFC23 )等が挙げられ、この中でも
特に1,1,1,2 −テトラフルオロエタンやペンタフルオロ
エタンをジフルオロメタンと混合して用いるのが好まし
い。その際の配合比率は、ジフルオロメタン/他のハイ
ドロフルオロカーボン=5 /95〜100 /0 (重量比)で
ある。
オロメタンを含むハイドロフルオロカーボンと本発明に
用いるエステルあるいは本発明に用いるエステルに上記
に述べた添加剤を加えた油とを常法により配合すること
により容易に調製することができる。その配合比率は、
通常、ハイドロフルオロカーボン/油=5 /1 〜1 /10
(重量比)、好ましくは2 /1 〜1 /5 (重量比)であ
る。
体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定され
るものではない。
吹き込み管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた。ト
リメチロールプロパン134g(1.00mol )、3、5、5ートリメ
チルヘキサン酸474.0g(3.00mol )を前記フラスコに取
った。窒素気流下常圧で250℃で2時間反応を行った
後、150torrで6時間減圧反応を行った。その後、未
反応のモノカルボン酸を減圧蒸留し、本発明に用いるエ
ステルAを得た。また、表1に示すアルコール及び酸を
用い、以下同様な反応を行って本発明に用いるエステル
B〜I、及び比較例に用いるエステルa〜eを得た。こ
れらの本発明に用いるエステル及び比較例に用いるエス
テルの40℃及び100℃における動粘度、並びに粘度
指数(JIS K−2283)を測定した。また、流動
点(JIS K−2269)を測定した。その結果を表
1に示す。
ジフルオロメタン(HFC32)あるいはジフルオロメ
タンと1,1,1,2 −テトラフルオロエタン(HFC134
a)の混合冷媒の相溶性を調べた。
a〜eとジフルオロメタン(HFC32)あるいはジフ
ルオロメタンと1,1,1,2 −テトラフルオロエタン(HF
C134a)の混合冷媒を配合して得られる本発明品
(1) 〜(13)及び比較品(1) 〜(5) の低温での二相分離温
度を測定した。結果を表3に示すように本発明品は比較
品に比べ、相溶性に優れている。
べるために以下に示す条件でシールドチューブ試験を行
った。すなわち、予め水分濃度を10ppm以下、酸価
を0.01(mgKOH/g )以下に調製した本発明に用いるエス
テル10g、及びジフルオロメタン(HFC32)ある
いはジフルオロメタンと1,1,1,2 −テトラフルオロエタ
ン(HFC134a)の混合冷媒5gをガラス管に取
り、触媒として鉄、銅、アルミニウムを加えて封管し
た。175℃で14日間試験した後、本発明品の外観及
び析出物の有無を調べた。結果を表4に示すように、本
発明品はいづれも外観は良好で析出物も無く、熱安定性
は良好であった。
記のエステルを含有するため、相溶性、潤滑性、電気絶
縁性に優れると共に、従来物と異なり特に熱安定性に優
れたものである。
Claims (5)
- 【請求項1】(a) 炭素数2〜12の脂肪族多価アル
コールと、 (b) 炭素数4〜9の飽和脂肪族モノカルボン酸又は
その誘導体とから得られるエステルであって、該エステ
ル中の全アシル基数に対する分岐鎖を持つアシル基数の
比が95%以上であるエステルを基油とする冷凍機油及
びジフルオロメタンを含有する冷凍機作動流体用組成
物。 - 【請求項2】 エステルの40℃での動粘度が50cS
t以上100cSt以下であり、エステル中の全アシル
基数に対するカルボニル基のα位に分岐鎖を持つアシル
基数の比が0〜85%であって、かつ該エステル中の全
アシル基数に対するカルボニル基のα位の分岐鎖の炭素
数の合計が2以上であるアシル基数の比が0〜80%で
あるエステルを基油とする請求項1記載の冷凍機作動流
体用組成物。 - 【請求項3】 エステルの40℃での動粘度が30cS
t以上50cSt未満であり、エステル中の全アシル基
数に対するカルボニル基のα位に分岐鎖を持つアシル基
数の比が0〜95%であり、かつ該エステル中の全アシ
ル基数に対するカルボニル基のα位の分岐鎖の炭素数の
合計が2以上であるアシル基数の比が0〜80%である
エステルを基油とする請求項1記載の冷凍機作動流体用
組成物。 - 【請求項4】 エステルの40℃での動粘度が10cS
t以上30cSt未満であり、エステル中の全アシル基
数に対するカルボニル基のα位の分岐鎖の炭素数の合計
が2以上であるアシル基数の比が0〜80%であるエス
テルを基油とする請求項1記載の冷凍機作動流体用組成
物。 - 【請求項5】 エステルの40℃での動粘度が1cSt
以上10cSt未満であり、エステル中の全アシル基数
に対するカルボニル基のα位の分岐鎖の炭素数の合計が
2以上であるアシル基数の比が0〜80%であるエステ
ルを基油とする請求項1記載の冷凍機作動流体用組成
物。
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