JP2787083B2 - テトラフルオロエタン系冷凍機用組成物 - Google Patents
テトラフルオロエタン系冷凍機用組成物Info
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- JP2787083B2 JP2787083B2 JP1089825A JP8982589A JP2787083B2 JP 2787083 B2 JP2787083 B2 JP 2787083B2 JP 1089825 A JP1089825 A JP 1089825A JP 8982589 A JP8982589 A JP 8982589A JP 2787083 B2 JP2787083 B2 JP 2787083B2
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- tetrafluoroethane
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、冷媒であるテトラフルオロエタン、好まし
くは1,1,1,2−テトラフルオロエタン（Ｒ−134a）に対
し、−20℃ないしはそれ以下の温度から、＋40℃ないし
はそれ以上の温度で、自由な比率で相溶し、かつ吸湿性
が低いポリエーテルとテトラフルオロエタンからなる冷
凍機用組成物に関するものである。
くは1,1,1,2−テトラフルオロエタン（Ｒ−134a）に対
し、−20℃ないしはそれ以下の温度から、＋40℃ないし
はそれ以上の温度で、自由な比率で相溶し、かつ吸湿性
が低いポリエーテルとテトラフルオロエタンからなる冷
凍機用組成物に関するものである。
［従来の技術］ 冷蔵庫やカーエアコンなどの冷凍サイクルにおいて、
Ｒ−12（ジクロロジフルオロメタン）が良好な冷媒とし
て使用されている。しかしＲ−12は成層圏のオゾン層を
破壊し、生体系に悪影響を与える可能性があり、代替物
質の検討がなされている。Ｒ−12の代替物質としては、
Ｒ−134aが最も有力と考えられているが、Ｒ−12用の一
般的な冷凍機油であるナフテン系鉱油、パラフィン系鉱
油はＲ−134aと相溶しない。したがって、Ｒ−134a用の
冷凍機油として、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油は
使用することができない。Ｒ−134aと比較的よく相溶す
る物質として、表１のような構造のポリエーテル油が知
られている。
Ｒ−12（ジクロロジフルオロメタン）が良好な冷媒とし
て使用されている。しかしＲ−12は成層圏のオゾン層を
破壊し、生体系に悪影響を与える可能性があり、代替物
質の検討がなされている。Ｒ−12の代替物質としては、
Ｒ−134aが最も有力と考えられているが、Ｒ−12用の一
般的な冷凍機油であるナフテン系鉱油、パラフィン系鉱
油はＲ−134aと相溶しない。したがって、Ｒ−134a用の
冷凍機油として、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油は
使用することができない。Ｒ−134aと比較的よく相溶す
る物質として、表１のような構造のポリエーテル油が知
られている。
（ア）については、例えばDupontのResearch Disclos
ure（17463 Oct.1978）に記載されている。（イ）につ
いては、例えばU.S.Pat.4,755,316号に記載されてい
る。
ure（17463 Oct.1978）に記載されている。（イ）につ
いては、例えばU.S.Pat.4,755,316号に記載されてい
る。
［発明が解決しようとする課題］ しかし表１のようなポリエーテルには、次のような問
題点があった。
題点があった。
・Ｒ−134aとの相溶性が十分でない−冷凍機油の最も重
要な役割である潤滑性を発揮するためには、Ｒ−134aと
相溶し、Ｒ−134aと共に系内を循環する必要がある。
（ア），（イ）の冷凍機油は、例えば40℃における動粘
度が100cstの場合、高温臨界温度（表１備考欄参照）
は、表１に示すとおりである。相溶性が十分とは言えな
い。
要な役割である潤滑性を発揮するためには、Ｒ−134aと
相溶し、Ｒ−134aと共に系内を循環する必要がある。
（ア），（イ）の冷凍機油は、例えば40℃における動粘
度が100cstの場合、高温臨界温度（表１備考欄参照）
は、表１に示すとおりである。相溶性が十分とは言えな
い。
・吸湿性が高い−（ア），（イ）の冷凍機油は、吸湿性
が高く、水分を吸収しやすい。水分の混入により絶縁抵
抗の低下、金属に対する腐食性の増大といった悪影響を
もたらす。
が高く、水分を吸収しやすい。水分の混入により絶縁抵
抗の低下、金属に対する腐食性の増大といった悪影響を
もたらす。
［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、前述の問題を解決するにあたり、ポリ
エーテル油の吸湿性が高いのは末端ヒドロキシル基に原
因があると推定した。そこで、末端ヒドロキシル基の数
が１〜３の範囲のポリエーテルを用い、各末端ヒドロキ
シル基の全て、または一部をアシル化した化合物を用い
て、Ｒ−134a用冷凍機油としての評価を実施した。その
結果、吸湿性の向上だけでなく、Ｒ−134aとの相溶性、
粘度指数についても向上していることを見い出し、本発
明を完成した。
エーテル油の吸湿性が高いのは末端ヒドロキシル基に原
因があると推定した。そこで、末端ヒドロキシル基の数
が１〜３の範囲のポリエーテルを用い、各末端ヒドロキ
シル基の全て、または一部をアシル化した化合物を用い
て、Ｒ−134a用冷凍機油としての評価を実施した。その
結果、吸湿性の向上だけでなく、Ｒ−134aとの相溶性、
粘度指数についても向上していることを見い出し、本発
明を完成した。
すなわち、本発明は下記一般式 ［式中、R1はアルキレン基、R2,R3,R4はアシル基又は水
素、R2,R3,R4は同一でも異なっていてもよい（但し、
R2,R3,R4から選ばれる２個以上が同時に水素となること
はなく、上記化合物におけるR2はアシル基である）。
l,m,nは上記化合物〜の動粘度が10〜300cst（40
℃）となる正数であり、同一でも異なっていてもよい。
素、R2,R3,R4は同一でも異なっていてもよい（但し、
R2,R3,R4から選ばれる２個以上が同時に水素となること
はなく、上記化合物におけるR2はアシル基である）。
l,m,nは上記化合物〜の動粘度が10〜300cst（40
℃）となる正数であり、同一でも異なっていてもよい。
X1は水素、アシル基、又はモノヒドロキシ化合物の水
酸基を除いた残基。
酸基を除いた残基。
X2はジヒドロキシ化合物の水酸基を除いた残基。
X3はトリヒドロキシ化合物の水酸基を除いた残基。］ から選ばれるポリエーテルの少なくとも１種及びテトラ
フルオロエタンからなるテトラフルオロエタン系冷凍機
用組成物に関するものである。
フルオロエタンからなるテトラフルオロエタン系冷凍機
用組成物に関するものである。
一般式におけるX1としては、水素、アシル基又はモ
ノヒドロキシ化合物の水酸基を除いた残基である。アシ
ル基を と表わせば、Ａとして例えばメチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基等のアルキル基やフェニル基等のアリ
ール基が好ましい。モノヒドロキシ化合物の水酸基を除
いた残基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基等のアルキ
ル基やフェニル基等のアリール基が好ましい。
ノヒドロキシ化合物の水酸基を除いた残基である。アシ
ル基を と表わせば、Ａとして例えばメチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基等のアルキル基やフェニル基等のアリ
ール基が好ましい。モノヒドロキシ化合物の水酸基を除
いた残基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基等のアルキ
ル基やフェニル基等のアリール基が好ましい。
一般式におけるX2としては、エチレングリコール残
基、プロピレングリコール残基等のジヒドロキシ化合物
の水酸基を除いた残基が好ましく、一般式におけるX3
としては、グリセリン残基、トリメチロールプロパン残
基等のトリヒドロキシ化合物の水酸基を除いた残基が好
ましい。
基、プロピレングリコール残基等のジヒドロキシ化合物
の水酸基を除いた残基が好ましく、一般式におけるX3
としては、グリセリン残基、トリメチロールプロパン残
基等のトリヒドロキシ化合物の水酸基を除いた残基が好
ましい。
一般式〜におけるR1としては、エチレン基、プロ
ピレン基、ブチレン基、テトラメチレン基等のアルキレ
ン基であり、これらの１種単独であってもよくあるいは
これらの２種以上がランダム又はブロック状に併存して
いてもよく、併存する場合はプロピレン基を主成分とす
ることが好ましい。一般式〜におけるR1は同一でも
異なっていても良い。
ピレン基、ブチレン基、テトラメチレン基等のアルキレ
ン基であり、これらの１種単独であってもよくあるいは
これらの２種以上がランダム又はブロック状に併存して
いてもよく、併存する場合はプロピレン基を主成分とす
ることが好ましい。一般式〜におけるR1は同一でも
異なっていても良い。
一般式〜におけるR2,R3,R4は前記と同様なアシル
基又は水素であり、これらは同一でも異なっていてもよ
い。但し、におけるR2はアシル基である。又、R2,R3,
R4から選ばれる２個以上が同時に水素となることはな
い。
基又は水素であり、これらは同一でも異なっていてもよ
い。但し、におけるR2はアシル基である。又、R2,R3,
R4から選ばれる２個以上が同時に水素となることはな
い。
通常、一般式，，で表わされる化合物を合成す
る時、対応する開始剤は、それぞれ であり、その活性水素基の数はそれぞれ1,2,3である。
活性水素基の数が４以上の開始剤を用いて、カーエアコ
ン用や冷蔵庫用の冷凍機油の一般的動粘度である12cst
（40℃）〜200cst（40℃）の範囲の化合物を得ようとす
ると、l,m,nの数すなわち、アルキレンオキシドの付加
モル数は少なくなり過ぎ、潤滑性能が低下してしまうた
め、好ましくない。
る時、対応する開始剤は、それぞれ であり、その活性水素基の数はそれぞれ1,2,3である。
活性水素基の数が４以上の開始剤を用いて、カーエアコ
ン用や冷蔵庫用の冷凍機油の一般的動粘度である12cst
（40℃）〜200cst（40℃）の範囲の化合物を得ようとす
ると、l,m,nの数すなわち、アルキレンオキシドの付加
モル数は少なくなり過ぎ、潤滑性能が低下してしまうた
め、好ましくない。
前記一般式〜で表わされる化合物としては、冷凍
機油として圧縮機等の摺動部における摩擦、摩耗及び焼
き付き防止等の機能を充分に達成するために、その動粘
度として10〜300cst（40℃）、好ましくは12〜200cst
（40℃）となるようなものが望ましく、一般式〜に
おける分子量あるいはl,m,nの値はこのような粘度範囲
となるような値を選択することが好ましい。l,m,nの値
はおよそ３〜60、好ましくは６〜30であり、同一でも異
なっていてもよい。
機油として圧縮機等の摺動部における摩擦、摩耗及び焼
き付き防止等の機能を充分に達成するために、その動粘
度として10〜300cst（40℃）、好ましくは12〜200cst
（40℃）となるようなものが望ましく、一般式〜に
おける分子量あるいはl,m,nの値はこのような粘度範囲
となるような値を選択することが好ましい。l,m,nの値
はおよそ３〜60、好ましくは６〜30であり、同一でも異
なっていてもよい。
前記一般式〜で表わされる化合物とR134aの重量
比は1/99〜99/1、好ましくは5/95〜60/40である。R134a
には、1,1,2,2−テトラフルオロエタン（R134）が少量
含まれていてもよい。一般式〜の化合物は単独で、
又はこれらの混合物として使用することができる。
比は1/99〜99/1、好ましくは5/95〜60/40である。R134a
には、1,1,2,2−テトラフルオロエタン（R134）が少量
含まれていてもよい。一般式〜の化合物は単独で、
又はこれらの混合物として使用することができる。
本発明の組成物は、低温〜高温分野の冷凍、冷蔵及び
空調を目的とした冷凍サイクルの応用の場合に特に有効
であるが、ランキンサイクル等のその他各種の熱回収技
術用としても作用可能である。
空調を目的とした冷凍サイクルの応用の場合に特に有効
であるが、ランキンサイクル等のその他各種の熱回収技
術用としても作用可能である。
本発明の組成物は、熱安定性が優れており、通常の使
用条件においては安定剤を必要としないが、過酷な使用
条件のため熱安定性の向上が必要な場合には、ジメチル
ホスファイト、ジイソプロピルホスファイト、ジフェニ
ルホスファイト等のホスファイト系化合物、トリフェニ
ルホスフィンサルファイド、トリメチルホスフィンサル
ファイド等のオスフィンサルファイド系化合物その他グ
リシジルエーテル類等の安定剤を少量添加すれば良い。
又、本発明の一般式〜で表わされる化合物と従来使
用されているナフテン系鉱物油、パラフィン系鉱物油、
アルキルベンゼン系合成油、ポリ−α−オレフィン系合
成油、フッ素系潤滑油であるパーフルオロポリエーテル
油、含フッ素シリコーン油あるいは本発明のポリエーテ
ル油以外のポリエーテル油等と混合使用することが可能
である。
用条件においては安定剤を必要としないが、過酷な使用
条件のため熱安定性の向上が必要な場合には、ジメチル
ホスファイト、ジイソプロピルホスファイト、ジフェニ
ルホスファイト等のホスファイト系化合物、トリフェニ
ルホスフィンサルファイド、トリメチルホスフィンサル
ファイド等のオスフィンサルファイド系化合物その他グ
リシジルエーテル類等の安定剤を少量添加すれば良い。
又、本発明の一般式〜で表わされる化合物と従来使
用されているナフテン系鉱物油、パラフィン系鉱物油、
アルキルベンゼン系合成油、ポリ−α−オレフィン系合
成油、フッ素系潤滑油であるパーフルオロポリエーテル
油、含フッ素シリコーン油あるいは本発明のポリエーテ
ル油以外のポリエーテル油等と混合使用することが可能
である。
又、フェノール系やアミン系の酸化防止剤、イオウや
リン系の極圧添加剤、シリコーン系の消泡剤、あるいは
ベンゾトリアゾール等の金属不活性剤等の各種添加剤を
本発明の組成物にさらに添加しても良い。
リン系の極圧添加剤、シリコーン系の消泡剤、あるいは
ベンゾトリアゾール等の金属不活性剤等の各種添加剤を
本発明の組成物にさらに添加しても良い。
［作 用］ 本発明において、末端のヒドロキシル基をアシル化す
ることにより、親水性が低下し、吸湿性が低下するもの
と考えられる。又、本発明の油と、冷媒であるテトラフ
ルオロエタンとの相溶化の機構は必ずしも明確ではない
が、エステル結合のカルボニル基と、テトラフルオロエ
タンとのある種の相互作用が関与しているものと考えら
れる。
ることにより、親水性が低下し、吸湿性が低下するもの
と考えられる。又、本発明の油と、冷媒であるテトラフ
ルオロエタンとの相溶化の機構は必ずしも明確ではない
が、エステル結合のカルボニル基と、テトラフルオロエ
タンとのある種の相互作用が関与しているものと考えら
れる。
［実施例］ 実施例１〜９、比較例１〜５ 実施例１〜９及び比較例１〜５に用いた油の構造、Ｒ
−134aとの相溶性、吸湿性,40℃における動粘度の結果
を表２〜３に示す。
−134aとの相溶性、吸湿性,40℃における動粘度の結果
を表２〜３に示す。
・吸湿性テスト方法 直径150mmのシャーレに、水分0.03％以下であること
を確認した油を15g入れる。シャーレを開放したまま、
室温20℃、湿度50％の恒温、恒温室に静置する。30時間
後の油の重量をYgとした時、重量増加率を次式で求め
る。
を確認した油を15g入れる。シャーレを開放したまま、
室温20℃、湿度50％の恒温、恒温室に静置する。30時間
後の油の重量をYgとした時、重量増加率を次式で求め
る。
［発明の効果］ 本発明の組成物は、テトラフルオロエタンとポリエー
テル油の相溶性が高く、圧縮機等の摺動部における摩
擦、摩耗及び焼き付き防止等の機能を充分に発揮するこ
とができる。さらに吸湿性が低いため、水分の混入が低
下し、絶縁抵抗の低下を防止できるとともに、水分によ
る銅パイプ等の金属腐食の進行を防止することができ
る。
テル油の相溶性が高く、圧縮機等の摺動部における摩
擦、摩耗及び焼き付き防止等の機能を充分に発揮するこ
とができる。さらに吸湿性が低いため、水分の混入が低
下し、絶縁抵抗の低下を防止できるとともに、水分によ
る銅パイプ等の金属腐食の進行を防止することができ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】下記一般式 ［式中、R1はアルキレン基、R2,R3,R4はアシル基又は水
素、R2,R3,R4は同一でも異なっていてもよい（但し、
R2,R3,R4から選ばれる２個以上が同時に水素となること
はなく、上記化合物におけるR2はアシル基である）。 l,m,nは上記化合物〜の動粘度が10〜300cst（40
℃）となる正数であり、同一でも異なっていてもよい。 X1は水素、アシル基、又はモノヒドロキシ化合物の水酸
基を除いた残基）。 X2はジヒドロキシ化合物の水酸基を除いた残基。 X3はトリヒドロキシ化合物の水酸基を除いた残基。］ から選ばれるポリエーテルの少なくとも１種及びテトラ
フルオロエタンからなるテトラフルオロエタン系冷凍機
用組成物。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1089825A JP2787083B2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-04-11 | テトラフルオロエタン系冷凍機用組成物 |
| EP89912503A EP0406433B9 (en) | 1988-11-11 | 1989-11-09 | Tetrafluoroethane composition for a regrigerator |
| AU45087/89A AU616073B2 (en) | 1988-11-11 | 1989-11-09 | Tetrafluoroethane composition for a refrigerator |
| PCT/JP1989/001150 WO1990005172A1 (en) | 1988-11-11 | 1989-11-09 | Tetrafluoroethane composition for a regrigerator |
| DE68927858T DE68927858T3 (de) | 1988-11-11 | 1989-11-09 | Tetrafluorethangemisch für einen kühlschrank |
| CA002002693A CA2002693C (en) | 1988-11-11 | 1989-11-10 | Tetrafluoroethane composition for a refrigerator |
| KR1019900701488A KR960007698B1 (ko) | 1988-11-11 | 1990-07-11 | 냉동기용 테트라플루오로에탄 조성물 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP64-261 | 1989-01-06 | ||
| JP1-261 | 1989-01-06 | ||
| JP26189 | 1989-01-06 | ||
| JP1089825A JP2787083B2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-04-11 | テトラフルオロエタン系冷凍機用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02276881A JPH02276881A (ja) | 1990-11-13 |
| JP2787083B2 true JP2787083B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=26333194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1089825A Expired - Lifetime JP2787083B2 (ja) | 1988-11-11 | 1989-04-11 | テトラフルオロエタン系冷凍機用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787083B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013100100A1 (ja) | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 日本サン石油株式会社 | 冷凍機油組成物 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2624544B2 (ja) * | 1989-06-30 | 1997-06-25 | 株式会社ジャパンエナジー | 冷凍機油 |
| US4959169A (en) * | 1989-10-20 | 1990-09-25 | The Dow Chemical Company | Esterified polyglycol lubricants for refrigeration compressors |
| DE69221553T2 (de) * | 1991-07-01 | 1997-12-11 | Kao Corp | Arbeitsflüssigkeitszusammensetzung zur Verwendung in Kälteanlagen |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP1089825A patent/JP2787083B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013100100A1 (ja) | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 日本サン石油株式会社 | 冷凍機油組成物 |
| US9803122B2 (en) | 2011-12-27 | 2017-10-31 | Japan Sun Oil Company, Ltd. | Refrigeration oil composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02276881A (ja) | 1990-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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|
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |