DE69729279T2

DE69729279T2 - Schmieröl für kompressorkühlanlagen

Info

Publication number: DE69729279T2
Application number: DE69729279T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Ogawa; Hirotaka Sodegaura-shi YAMASAKI; Kenji Mogami; Satoshi Sodegaura-shi NAGAO; Toyokazu Handa; Masato Ichihara-shi KANEKO
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2017-02-05
Also published as: AU721587B2; CN1210556A; TW419520B; EP0882779B1; MY128055A; US6261474B1; KR19990082283A; KR100470623B1; RU2199576C2; JPH09272886A; AU1558797A; DE69729279D1; JP4112645B2; EP0882779A1; WO1997028236A1; EP0882779A4; CN1075108C; BR9707485A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmierölzusammensetzung für Kältemaschinen vom Kompressionstyp. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine Schmierölzusammensetzung für Kältemaschinen von Kompressionstypen, die ein teilfluoriertes Kohlenwasserstoff-Kältemittel verwenden, welches Pentafluoroethan enthält, wobei die Schmierölzusammensetzung eine Polyvinyletherverbindungen umfasst, eine hervorragende Kompatibilität mit teilfluorierten Kältemitteln, welche Pentafluorethan enthalten, zeigt, das Chlorfluorkohlenwasserstoffe ersetzen kann, die Umweltverschmutzung verursachen, einen intrisischen Volumen Widerstand von 10¹² Ω·cm oder mehr bei 80°C aufweisen und eine hervorragende Stabilität und Schmierfähigkeit zeigt.
Stand der Technik
Im allgemeinen bestehen Kältemaschinen vom Kompressionstyp mindestens aus einem Kompressor, einem Kondensator, einem Expansionsmechanismus (wie einem Expansionsventil und einem Kapillarrohr) einem Verdampfer und einem Trockner und haben eine Struktur, in der eine Mischflüssigkeit aus einem Kältemittel und einem Schmieröl im geschlossenen System zirkuliert wird. Die Temperatur ist im allgemeinen bei Kältemaschinen vom Kompressionstyp im Kompressor hoch und in der Kältekammer niedrig, obwohl die Bedingungen in Abhängigkeit vom Typ der Maschine unterschiedlich sein können, und es ist allgemein erforderlich, dass das Kältemittel und das Schmieröl im System ohne Verursachen von Phasentrennung in einem breiten Temperaturbereich zirkulieren kann. Ein Gemisch eines Kältemittels und eines Schmieröls hat im allgemeinen Bereiche der Phasentrennung auf der Niedertemperaturseite und der Hochtemperaturseite. Die höchste Temperatur im Bereich der Phasentrennung auf der Niedertemperaturseite ist bevorzugt –10°C oder niedriger, bevorzugt –20°C oder niedriger. Die niedrigste Temperatur im Bereich der Phasentrennung auf der Hochtemperaturseite ist bevorzugt 30°C oder höher, bevorzugter 40°C oder höher. Wenn Phasentrennung während des Betriebs der Kältemaschine auftritt, werden die Lebensdauer und Effizienz des Geräts im großen Ausmaß negativ beeinflusst. Beispielsweise wenn Phasentrennung des Kältemittels und des Schmieröls im Kompressor auftritt, wird die Schmierung der beweglichen Teile verschlechtert, und Schäden entstehen, die die Lebensdauer der Apparatur in großem Ausmaß vermindern. Wenn die Phasentrennung im Verdampfer auftritt, nimmt die Effizienz des Wärmeaustauschs aufgrund der Anwesenheit von Schmieröl mit hoher Viskosität ab.
Da das Schmieröl für Kältemaschinen zum Schmieren der beweglichen Teile in den Kältemaschinen verwendet wird, ist die Schmierfähigkeit natürlich wichtig. Besonders weil die Temperatur im Kompressor hoch ist, ist die Viskosität, die den zum Schmieren notwendigen Ölfilm halten kann, wichtig. Die erforderliche Viskosität ist in Abhängigkeit vom verwendeten Kompressortyp und den Arbeitsbedingungen verschieden, und es ist allgemein bevorzugt, dass die Viskosität (kinematische Viskosität) des Schmieröls vor der Mischung mit einem Kältemittel (5 bis 200) × 10^–6 m²s^–1 (5 bis 200 cSt), bevorzugter (5 bis 100) × 10^–6 m²s^–1 (5 bis 100 cSt) bei 40°C beträgt. Wenn die Viskosität niedriger ist als dieser Bereich, wird der Ölfilm dünn und verursacht nicht ausreichende Schmierung. Wenn die Viskosität höher ist als dieser Bereich, nimmt die Effizienz des Wärmeaustauschs ab.
Elektrische Kältemaschinen und Klimaanlagen haben einen Motor und einen Kompressor, der integral in einen einzigen Körper eingebaut ist, und das Schmieröl für sie muss einen hohen Grad an elektrischer Isolierfähigkeit haben. Im allgemeinen ist ein intrinsischer Volumenwiderstand von 10¹² Ω·cm oder mehr bei 80°C erforderlich. Wenn der Widerstand geringer ist als dieser Wert, besteht die Möglichkeit des Austretens von Elektrizität. Darüber hinaus ist eine hohe Stabilität für ein Schmieröl erforderlich. Wenn beispielsweise organische Säure durch Hydrolyse oder Ähnliches gebildet werden, besteht eine Tendenz zum Auftreten von Korrosion und Abnutzung, obwohl der Grad der Korrosion und Abnutzung von der Menge der organischen Säuren abhängt.
Als Kältemittel für Kältemaschinen vom Kompressionstyp, insbesondere für Klimaanlagen, wurde bisher hauptsächlich Chlordifluormethan (im folgen als R22 bezeichnet) oder ein Gemisch von Chlordifluormethan und Chlorpentafluorethan in einem Gewichtsverhältnis von 48,8 und 51,2 (im folgenden als R502 bezeichnet) verwendet. Als Schmieröl wurden verschiedene Typen von Mineralölen und synthetischen Ölen verwendet, die die oben beschriebenen erforderlichen Eigenschaften hatten. R22 und R502 werden jedoch weltweit stark beschränkt, da die Möglichkeit besteht, dass sie Umweltverschmutzung verursachen wie Zerstörung der Ozonosphäre. Aus diesem Grund ziehen teilfluorierte Kohlenwasserstoffe, repräsentiert durch 1,1,1,2-Tetrafluorethan, Difluormethan, Pentafluorethan und 1,1,1-Trifluorethan (im Folgenden jeweils als R134a, R32, R125 und R143a bezeichnet) Beachtung als neue Typen von Kältemitteln auf sich. Die teilfluorierten Kohlenwasserstoffe, insbesondere R134a, R32, R125 und R143a, sind als Kältemittel für Kältemaschinen vom Kompressionstyp bevorzugt, da sie nur eine geringe Möglichkeit zeigen, die Zerstörung der Ozonosphäre zu verursachen. Der obigen teilfluorierte Kohlenwasserstoff verursacht jedoch Probleme wenn der einzeln verwendet wird. Beispielsweise wird in „Energy-Shigen (Energy and Resources)" Band 15, Nummer 5, Seite 474 berichtet, dass (1) bei Anwendung von R134a bei einer Klimaanlage als Ersatz für R22 der Druck bei Betrieb niedriger ist, die Fähigkeit um etwa 40% gesenkt wird und die Effizienz um etwa 5% von den Werten gesenkt wird, die durch Verwendung von R22 erzielt werden; (2) R32 eine höhere Effizienz, aber auch einen höheren Betriebsdruck zeigt als der bei Verwendung von R22 erhaltene und leicht brennbar ist; und (3) R125 ein niedrigen kritischen Druck aufweist, so dass eine Abnahme der Effizienz verursacht wird, obwohl es nicht brennbar ist. R143a hat dasselbe Problem der Brennbarkeit wie R32.
Es ist wünschenswert, dass ein Kältemittel für Kältemaschinen vom Kompressionstyp ohne Änderung der Struktur der üblicherweise verwendeten Kältemaschinen verwendet werden kann. Die obigen gemischten teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Kältemittel müssen jedoch aufgrund der oben beschriebenen Probleme tatsächlich verwendet werden. Genauer ist es im Hinblick auf die Effizienz wünschenswert, dass R32 und R143a, die brennbar sind, als Ersatz für R22 und R502 verwendet werden, die gegenseitig verwendet werden, und R125 oder R134a mit R32 oder R143a gemischt werden, um Nichtbrennbarkeit zu gewährleisten. Es ist in „The International Symposium on R22 and R502 Alternative Refrigerants", 1994, Seite 166 beschrieben, dass ein Gemisch von R32 und R134a brennbar ist, wenn der Gehalt an R32 56 Gew.-% oder mehr beträgt. Im Hinblick auf die Unbrennbarkeit ist ein Kühlmittel mit 45 Gew.-% oder mehr eines unbrennbaren Fluorkohlenwasserstoffs wie R125 und R134a wünschenswert, obwohl der Gehalt in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Kältemittels verschieden sein kann.
Andererseits wird ein Kältemittel in ein Kältesystem unter verschiedenen Bedingungen verwendet, und es ist nicht wünschenswert, dass die Zusammensetzung des teilfluorierte Kohlenwasserstoffe enthaltenden Kältemittels in großem Ausmaß in verschiedenen Teilen des Kältesystems verschieden ist. Das Kältemittel liegt im gasförmigen Zustand genauso wie im flüssigen Zustand in einem Kältesystem vor. Wenn die Siedepunkte der als Gemisch verwendeten teilfluorierten Kohlenwasserstoffe sich in großem Ausmaß unterscheiden, besteht daher die Möglichkeit, das die Zusammensetzung des gemischten Kältemittels in einem großen Ausmaß in verschiedenen Teilen des Kältesystems aufgrund der obigen Tatsache verschieden ist.
Die Siedepunkte von R32, R143a, R125 und R134a sind jeweils –51,7°C, –47,4°C, –48,5°C und –26,3°C. Die Verwendung von R134a in einem gemischten teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Kältemittel muss sorgfältig im Hinblick auf die obige Überlegung erfolgen. Wenn daher R125 in einem Mischkältemittel verwendet wird, ist es bevorzugt, dass der Gehalt an R125 20 bis 80 Gew.-%, bevorzugter 40 bis 70 Gew.-% beträgt. Wenn der Gehalt geringer ist als 20 Gew.-%, muss ein Kältemittel mit einem unterschiedlichen Siedepunkt wie R134a in einer größeren Menge verwendet werden, um dem erhaltenen Mischkältemittel Unbrennbarkeit zu verleihen, und der Gehalt ist aus dem obigen Grund nicht bevorzugt. Wenn der Gehalt an R125 größer ist als 80 Gew.-%, nimmt die Effizienz ab, und der Gehalt ist ebenfalls nicht bevorzugt.
Aus den oben beschriebenen Gründen sind ein Gemisch von R32, R125 und R134a in einem Gewichtsverhältnis von 23 : 25 : 52 (im folgenden als R407c bezeichnet) ein Gemisch von R32 und R125 in einem Gewichtsverhältnis von 50 : 50 (im folgenden ols R410A bezeichnet), und ein Gemisch von R32 und R125 im einem Gewichtsverhältnis von 45 : 55 (im folgenden als R410B bezeichnet) als Mischkältemittel als Ersatz des Kältemittels R22 bevorzugt. Ein Gemisch von R125, R143a und R134a in einem Gewichtsverhältnis von 44 : 52 : 4 (im folgenden als R404A bezeichnet), und einem Gemisch von R125 und R143a in einem Gewichtsverhältnis von 50 : 50 (im folgenden als R507 bezeichnet) sind als Mischkältemittel als Ersatz für das Kältemittel R502 bevorzugt.
Diese Mischkältemittel sind auch vorteilhaft, da sie eine relativ kleine Änderung der Zusammensetzung zeigen, wenn die Kältemittel in die Apparatur gegeben werden oder aus der Apparatur austreten.
Wenn R404A, R410A, R410B oder R507 als Ersatz für R22 oder R502 in einer Kältemaschine vom Kompressionstyp verwendet wird, in der R22 oder R502 als Kältemittel verwendet wurde, muss ein Schmiermittel natürlich eine hervorragende Kompatibilität mit dem teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Mischkältemittel und die weiteren Erfordernisse erfüllen, die oben beschrieben sind, welche ein intrinsischer Volumenwiderstand von 10¹² Ω·cm (80°C) oder mehr und hervorragende Stabilität und Schmiereigenschaften aufweisen.
Die Schmieröle, die jedoch bisher in Kombination mit R22 oder R502 verwendet wurden, haben jedoch keine hervorragende Kompatibilität mit den teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Mischkältemitteln wie R404A, R410A, R410B und R507. Daher ist ein neues Schmieröl notwendig, welches für diese Mischkältemittel geeignet ist. Wenn die Kältemittel R22 und R502 durch neue Kältemittel ersetzt werden, ist es gewünscht, dass eine geringe Änderung der Strukturen der Geräte erforderlich ist. Es ist nicht wünschenswert, dass die Strukturen der gegenwärtig verwendeten Geräte in großem Ausmaß durch Ersetzen des Schmierstoffs geändert werden müssen.
Als Schmiermittel, welches eine gute Kompatibilität mit diesen teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Mischkältemitteln aufweist, waren Polyalkylenglycolschmiermittel, Polyolesterschmiermittel und Carbonatschmiermittel bekannt. Das Polyalkylenglycolschmiermittel hat einen geringeren intrinsischen Volumenwiderstand und die Polyolesterschmiermittel und die Carbonatschmiermittel werden leicht hydrolisiert, wobei ein Problem der Stabilität verursacht wird. Daher wurde die Entwicklung eines Schmiermittels gewünscht, welches Kompatibilität mit den obigen teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Mischkältemittel zeigt, ein hohen intrinsischen Volumenwiderstand aufweist und eine hervorragende Stabilität und Schmiereigenschaft zeigt.
EP-A-0 732 391 offenbart ein Schmieröl für Kältemaschinen vom Kompressionstyp, umfassend eine Polyvinyletherverbindung.
Unter den obigen Umständen ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Schmieröls für Kältemaschinen vom Kompressionstyp, welches hervorragende Kompatibilität mit teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Mischkältemitteln zeigt, welches R125 enthält, wie beispielsweise R410A, R410B, R404A und R507, welches die Chlorfluorkohlenwasserstoffe ersetzen kann, welche Umweltschäden verursachen, einen hohen intrinsischen Volumenwiderstand aufweist und hervorragende Stabilität und Schmiereigenschaft zeigt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Apparatur zum Kühlen unter Verwendung des obigen Schmiermittels und eines gemischten teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Kältemittels, enthaltend R125, und eines Kompressors für Kältemittel, der zur Ausbildung eines Kältekreislaufs in der obigen Apparatur zum Kühlen geeignet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Als Ergebnis umfangreicher Studien, welche von den Erfindern zur Entwicklung des Schmieröls mit den obigen wünschenswerten Eigenschaften durchgeführt wurden, wurde entdeckt, dass die obigen Aufgaben durch eine Schmierölzusammensetzung gelöst werden können, umfassend eine Polyvinyletherverbindung mit spezifischen Gerüsteinheiten als Hauptkomponente. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis dieser Entdeckung vervollständigt.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine Schmierölzusammensetzung für Kältemaschinen vom Kompressionstyp bereit, umfassend ein teilfluoriertes Kohlenwasserstoff-Mischkältemittel, enthaltend 40 bis 70 Gew.-% Pentafluorethan und eine Polyvinyletherverbindung, welche (a) eine durch die folgende allgemeine Formel (I) dargestellte Gerüsteinheit aufweist:
(wobei R eine Kohlenwasserstoffgruppe ist, die 1 bis 3 Kohlenstoffatome hat und eine Etherbindung in der Gruppe aufweisen kann), oder eine Polyvinyletherverbindung, welche die Gerüsteinheit (a) und (b) ein durch die folgende allgemeine Formel (I') dargestellte Gerüsteinheit aufweist:
(wobei R' eine Kohlenwasserstoffgruppe darstellt, die 3 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist, eine Etherbindung in der Gruppe aufweist und von der durch R in der allgemeinen Formel (I) dargestellten Kohlenwasserstoffgruppe verschieden ist) als Hauptkomponente des Schmieröls, und wobei das Verhältnis in mol der Gerüsteinheit (a) und der Gerüsteinheit (b) in der Polyvinyletherverbindung im Bereich von 10 : 0 bis 8 : 2 liegt.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine Apparatur zum Kühlen, welche einen Kältekreislauf aufweist, umfassend mindestens einen Kompressor, einen Kondensator, einen Expansionsmechanismus, einen Verdampfer und gegebenenfalls einen Trockner, und das die oben beschriebene Schmierölzusammensetzung und 40 bis 70 Gew.-% Pentafluorethan enthaltendes teilfluoriertes Kohlenwasserstoff-Kältemittel enthält. Die vorliegende Erfindung betrifft auch (i) einen Hochdruckkompressor für Kältemittel, welcher einen Motor umfasst, der einen Rotor und einen Stator aufweist und in einem geschlossenen Gefäß angeordnet ist, welches ein Schmieröl, einen an den Rotor verbundenen Rotationsschaft und einen durch einen Rotationsschaft mit dem Motor verbundenen Kompressorteil enthält und ein Hochdruckgas des Kältemittels im geschlossenen Gefäß enthält; und (ii) einen Niederdruckkompressor für Kältemittel, welcher einen Motor umfasst, der einen Rotor und einen Stator aufweist und in einem geschlossenen Gefäß angeordnet ist, dass ein Schmieröl, einen mit dem Rotor verbundenen Rotationsschacht und einem mit dem Motor durch einen Rotationsschacht verbundenen Kompressorteil enthält, der ein Hochdruckgas aus einem Kältemittel direkt aus dem geschlossenen Gefäß heraus abpumpt. Die obigen Kompressoren für Kältemittel enthalten die obige Schmierölzusammensetzung und einen 40 bis 70 Gew.-% Pentafluorethan enthaltendes teilfluoriertes Kohlenwasserstoff-Kältemittel.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Schmierölzusammensetzung für Kältemaschinen vom Kompressionstyp gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Polyvinyletherverbindung, welche die durch die allgemeine Formel (I) dargestellte Gerüsteinheit (a) aufweist, oder die Polyvinyletherverbindung, welche die durch die allgemeine (I) dargestellte Gerüsteinheit (a) und die durch die allgemeine Formel (I') dargestellte Gerüsteinheit (b) aufweist, als Hauptkomponente des Schmieröls.
R in der allgemeinen Formel (I) stellt eine Kohlenwasserstoffgruppe dar, die 1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweist und Etherbindungen in der Gruppe haben kann. Spezifische Beispiele für die durch R dargestellte Kohlenwasserstoffgruppe schließen Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe und 2-Mehtoxyethylgruppe ein. R' in der allgemeinen Formel (I') stellt eine Kohlenwasserstoffgruppe dar, die 3 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist und eine Etherbindung in der Gruppe haben kann. Spezifische Beispiele für die durch R' dargestellte Kohlenwasserstoffgruppe schließen Alkylgruppen wie n-Propylgruppen, Isopropylgruppen, N-butylgruppen, Isobutylgruppen, Sek-Butylgruppe, Tert-Butylgruppen, verschiedene Typen von Pentylgruppen, verschiedene Typen von Hexylgruppen, verschiedene Typen von Heptylgruppen und verschiedene Typen von Octylgruppen; Cycloalkylgruppen, wie Cyclopentylgruppen, Cyclohexylgruppen, verschiedene Typen von Methylcyclohexylgruppen, verschiedene Typen von Ethylcyclohexylgruppen und verschiedene Typen von Dimethylcyclohexylgruppen; Arylgruppen, wie Phenylgruppen, verschieden Typen von Methylphenylgruppen, verschiedene Typen von Ethylphenylgruppen und verschiedene Typen von Dimethylphenylgruppen; Arylalkylgruppen wie Benzylgruppen, verschiedene Typen von Phenylethylgruppen und verschieden Typen von Methylbenzylgruppen; und Alkylgruppen, welche eine Etherbindung in der Gruppe aufweisen wie 2-Methoxyethylgruppe, 2-Ethoxyethylgruppe, 2-Methoxy-1-Methylethylgruppe, 2-Methoxy-2-Methylethylgruppe, 3,6-Dioxaheptylgruppe, 3,6,9-Trioxadecylgruppe, 1,4-Dimethyl-3,6-Dioxaheptylgruppe, 1,4,7-Trimethyl-3,6,9-Trioxadecylgruppe, 2,6-Dioxa-4-Heptylgruppe und 2,6,9-Trioxa-4-Decylgruppe.
Die Vinyletherverbindungen können einen einzelnen Typ oder zwei oder mehr Typen der Gerüsteinheiten (a) und (b) aufweisen. Wenn die Vinyletherverbindungen sowohl die Gerüsteinheiten (a) als auch (b) aufweisen, sind R in der allgemeinen Formel (I), die Gerüsteinheit (a) darstellt und R' in der allgemeinen Formel (I'), die die Gerüsteinheit (b) darstellt, nicht identisch.
In der die Gerüsteinheit (a) darstellenden allgemeinen Formel (I) stellt R bevorzugt eine Methylgruppe oder Ethylgruppe dar, bevorzugter eine Ethylgruppe (Gerüsteinheit (a'), welche in den Beispielen gezeigt ist). In der allgemeinen Formel (I'), die die Gerüsteinheit (b) darstellt, stellt R' bevorzugt eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen dar, bevorzugter eine Isobutylgruppe (Gerüsteinheit (b'), welche in den Beispielen gezeigt ist).
Das Molverhältnis von Gerüsteinheit (a) und Gerüsteinheit (b) liegt bevorzugt im Bereich von 10 : 0 bis 5 : 5, bevorzugter im Bereich von 10 : 0 bis 7 : 3, am bevorzugtesten im Bereich von 10 : 0 bis 8 : 2.
Erfindungsgemäß ist die kinematische Viskosität der Vinyletherverbindungen bevorzugt im Bereich von (5 bis 200) × 10^–6 m²s^–1 (5 bis 200 cSt), bevorzugter im Bereich von (5 bis 100) × 10^–6 m²s^–1 (5 bis 100 cSt), bei 40°C. Daher kann der Polymerisationsgrad in geeigneter Weise ausgewählt werden, so dass die kinematische Viskosität im obigen Bereich liegt.
Die erfindungsgemäßen Schmierölzusammensetzung Polyvinyletherverbindung kann durch Polymerisieren der entsprechenden Vinylethermonomere hergestellt werden. Genauer kann die die Gerüsteinheit (a) aufweisende Polyvinyletherverbindung durch Polymerisation von einer oder mehr Typen eines durch folgende allgemeine Formel (V) wiedergegebenes Vinylethermonomer erhalten werden.
(wobei R wie oben definiert ist). Die die Gerüsteinheiten (a) und (b) aufweisende Polyvinyletherverbindung kann erhalten werden durch Co-Polymerisieren von einer oder mehr Typen der durch die allgemeine Formel (V) dargestellten Vinylethermonomeren und einer oder mehr Typen des durch die folgende allgemeine Formel (V') dargestellten Vinylethermonomer:
(wobei R' wie oben definiert ist).
Beispiele für das durch die allgemeine Formel (V) dargestellte Vinylethermonomer schließen Vinylmethylether, Vinylehtylether, Vinyl n-Propylether, Vinylisopropylether und Vinyl 2-Methoxyethylether ein. Beispiele für das durch die allgemeine Formel (V') dargestellte Vinylethermonomere schließen Vinyl n-Propylether, Vinylisopropylether, Vinyl n-Butylether, Vinylisobutylether, Vinyl sek-butylether, vinyl Tert-Butylether, Vinyl n-Pentylether, Vinyl n-Hexylether, Vinyl 2-Methoxyethylether, Vinyl 2-Ethoxyethylether, vinyl 2-Methoxy-1-Methylethylether, Vinyl 2-Methoxy-2-Methylethylether, Vinyl 3,6-Dioxaheptylether, Vinyl 3,6,9-Trioxadecylether, Vinyl 1,4,7-Trimethyl-3,6,9-Trioxadecylether, Vinyl-2,6-Dioxa-4-Heptylether und Vinyl 2,6,9-Trioxa-4-Decylether ein. Diese Vinylethermonomere können durch übliche Verfahren hergestellt werden.
Als in der erfindungsgemäßen Schmierölzusammensetzung verwendete Polyvinyletherverbindungen sind eine Polyvinyletherverbindung, in der ein Ende eine durch die allgemeine Formel (II) dargestellte Struktur aufweist:
(wobei R¹ eine Kohlenwasserstoffgruppe darstellt, welche 1 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist und eine Etherbindung in der Gruppe haben kann, und das andere Ende eine durch die allgemeine Formel (III) dargestellte Struktur aufweist:
(wobei R² eine Kohlenwasserstoffgruppe darstellt, welche 1 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist und eine Ethergruppe in der Gruppe haben kann), und eine Polyvinyletherverbindung, in der ein Ende eine durch die allgemeine Formel (II) dargestellte Struktur aufweist und das andere Ende eine durch die folgende allgemeine Formel (IV) dargestellte Struktur aufweist:
bevorzugt.
Beispiele für R¹ und R² in den allgemeinen Formeln (III) und (IV) schließen die oben als Beispiele für die durch R und R' in obigen allgemeinen Formeln (I) und (I') beschriebenen Gruppen ein.
Die Schmierölzusammensetzung für die Kältemaschinen gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die obige Polyvinyletherverbindung als Hauptkomponente. Die kinematische Viskosität des Schmieröls vor dem Mischen des Öls mit einem Kältemittel ist bevorzugt (5 bis 200) × 10^–6 m²s^–1 (5 bis 200 cSt), bevorzugter (5 bis 100) × 10^–6 m²s^–1 (5 bis 100 cSt), bei 40°C. Das mittlere Molekulargewicht der Polyvinyletherverbindung beträgt allgemein 150 bis 2000. Wenn eine Polyvinyletherverbindung eine kinematische Viskosität außerhalb des obigen Bereichs aufweist, kann die kinematische Viskosität der Polyvinyletherverbindung auf einen Wert im oberen Bereich durch Mischen mit einem Polymer einer anderen kinematischen Viskosität eingestellt werden.
In der erfindungemäßen Schmierölzusammensetzung für Kältemaschinen kann ein einzelner Typ oder eine Kombination von zwei oder mehr Typen der obigen Poylvinyletherverbindung verwendet werden. Die obige Polyvinyletherverbindung kann als Gemisch mit weiteren Schmiermitteln verwendet werden.
Zur erfindungsgemäßen Schmierölzusammensetzung für Kältemaschinen können verschiedene Typen von anderen Additiven, die üblicherweise in Schmierölen verwendet werden, wie Lastadditive, Chlorfänger, Anti-Oxidentien, Metalldeaktivatoren, Entschäumer, Detergentien-Dispergiermittel, Viskositätsindexverbesserer, Öligkeitsmittel, Anti-Abnutzungs-Additive, Extremdruckmittel, Anti-Rostmittel, Korrosionsinhibitoren, Fließpunktabsenker und ähnliches zugesetzt werden, falls notwendig.
Beispiele für das oben beschriebene Lastadditive schließen ein: organische Schwefelverbindungsadditive wie Monosulfide, Polysulfide, Sulfoxide, Sulfone, Thiosulfinate, sulfurisierte Öle und Fette, Thiocarbonate, Thiophene, Thiazole und Methansulfonsäureester; Phosphorsäure-Additive wie Phosphorsäure Monoester, Phosphorsäure Diester und Phosphorsäure Triester (wie Tricresylphosphat); Phosphorigsäure Additive wie Phosphorigsäuremonoester, Phosphorigsäurediester und Phosphorigsäure Triester; Tiophosphorsäure Additive wie Thiophosphorsäure Triester; Fettsäure Additive wie höhere Fettsäuren Hydroxyarylfettsäuren, Ester von Polyhydroxyalkoholen und Acrylester; organische Chloradditive wie chlorierte Kohlenwasserstoffe chlorierte Carbonsäurederivate; organische Fluoradditive wie fluorierte aliphatische Carbonsäure, Fluorethylenharze, fluoralkylpolysiloxan und fluoriertes Graphit; Alkoholadditive wie höhere Alkohole; und Additive aus Metallverbindungen wie Salze der Naphthensäure (wie Bleinaphthenat), Salze von Fettsäuren (wie Bleisalze von Fettsäuren), Salze von Thiophosphaten (wie Zinkdialkyldithiophosphate), Salze von Thiocarbaminsäure, Organomolybdänverbindungen, Organozinkverbindugen, Organogermaniumverbindungen und Borsäureester.
Beispiele für die Chlorfänger schließen Verbindungen mit Glycidylethergruppen, epoxidierte Fettsäure Monoester, epoxidierte Fette und Öle und Verbindungen mit Epoxycycloalkylgruppen ein. Beispiele für das Antioxidant schließen Phenole (wie 12,6-di-tert-Butyl-p-Cresol) und aromatische Amine (wie α-Naphthylamin) ein. Beispiele für den Metalldeactivator schließen Benzotriazolderivate ein. Beispiele für den Entschäumer schließen Silikonöle (wie Dimethylpolysiloxan) und Polymethacrylate ein. Beispiele für das Detergenz-Dispergiermittel schließen Sulfonate, Phenate und Succinimide ein. Beispiele für den Viskositätsindexverbesserer schließen Polymethacrylate, Polyisobutylen, Ethylen-Propylen Copolymere und hydrierte Styrol-Dien-Copolymere ein.
Die erfindungsgemäße Schmierölzusammensetzung wird für Kältemaschinen vom Kompressionstyp verwendet, welcher ein R125 enthaltendes teilfluoriertes Kohlenwasserstoff-Kältemittel verwenden. Das teilfluorierte Kohlenwasserstoff-Kältemittel enthält 40 bis 70 Gew.-% R125. Wenn ein teilfluoriertes Kohlenwasserstoff-Kältemittel 40 bis 70 Gew.-% R125 enthält, ist es nicht notwendig, dass ein Kältemittel mit einem in hohem Ausmaß unterschiedlichen Siedepunkt wie R134a, in großer Menge zugemischt wird, um dem Kältemittel Unbrennbarkeit zu verleihen, und dass teilfluorierte Kohlenwasserstoff-Kältemittel zeigt eine hohe Effizienz. Der teilfluorierte Kohlenwasserstoff zeigt eine kleine Änderung der Zusammensetzung, wenn die Kältemittel in die Apparatur gegeben werden oder aus der Apparatur auslaufen. Bevorzugte Beispiele für das teilfluorierte Kohlenwasserstoff-Kältemittel schließen R410A, R410B, R404A und R507 ein.
Die erfindungsgemäß verwendete Kälteapparatur weist einen Kältekreislauf auf, der einen Kompressor, einen Kondensator, einen Expansionsmechanismus (wie ein Expansionsventil und ein Kapillarrohr) und einen Verdampfer als wesentliche Komponente aufweist, oder einen Kältekreislauf, welcher einen Kompressor, einen Kondensator, einen Expansionsmechanismus, einen Trockner und einen Verdampfer als wesentliche Komponenten umfasst. Die Kälteapparatur verwendet das erfindungsgemäße Schmieröl als Schmieröl (Kältemaschinenöl) und ein Pentafluoethan enthaltendes, teilfluoriertes Kohlenwasserstoff-Kältemittel als Kältemittel.
Es ist bevorzugt, dass der Trockner ein Trockenmittel enthält, welches aus Zeolit mit einem Porendurchmesser von 3,3 A oder weniger hergestellt ist. Beispiele für den Zeolit schließen natürliche Zeolite und synthetische Zeolite ein. Zeolit mit einem Absorptionsvolumen für CO₂-Gas von 1,0% oder weniger bei 25°C unter einem Partialdruck von CO₂-Gas von 250 mmHg ist bevorzugter. Beispiele für den bevorzugteren Zeolit schließen kommerzielle Produkte ein, die den Handelsnamen XH-9^® und XH-600^® tragen, welche Produkte von UNION SHOWA Co., Ltd. sind. Wenn Zeolit ein großes Absorptionsvolumen für CO₂-Gas aufweist, ist die Menge der Absorptionsfluorionen erhöht. Dies führt zu einer Absenkung der Absorptionseigenschaften und der Bruchstärke, die als Molekularsieb erforderlich sind, und verursacht verschiedene Probleme.
Wenn das obige Trockenmittel verwendet wird, kann Wasser effizient entfernt werden, während das Kältemittel im Kältekreislauf nicht absorbiert wird. Darüber hinaus kann Pulverisierung des Trockenmittels durch Abbau des Trockenmittels selbst unterdrückt werden, und die Möglichkeit der Verstopfung von Rohren mit dem gebildeten Pulver und abnormer Abnutzung durch Eindringen des Pulvers in gleitende Teile des Kompressors kann unterdrückt werden. Daher kann die Kälteapparatur während einer langen Zeit stabil betrieben werden.
Der Kompressor für Kältemittel ist eine Komponente, die den Kältekreislauf der obigen Kälteapparatur bildet. Der erfindungsgemäß verwendete Kompressor schließt den Hochdruckkompressor und den Niederdruckkompressor ein, die beide oben beschrieben sind. In beiden Typen ist es bevorzugt, das die Wicklung im Stator des Motors einen Kern (wie ein Magnetdraht) aufweist, der mit einem Lack mit einer Glas Übergangstemperatur von 120°C oder weniger oder mit einem Überzug mit einer Glas Übergangstemperatur von 50°C beschichtet ist. Als Lackbeschichtung liegt eine Einzelschicht aus einer Kompositschicht aus einem Poyesterimid, einem Polyamid oder einem Polyamidimid bevorzugt. Die Lackschicht, die hergestellt wird durch Laminieren einer Schicht mit einer niedrigeren Glasübergangstemperatur als der unteren Schicht und einer Schicht mit einer höheren Glastemperatur als der oberen Schicht weist hervorragende Wasserbeständigkeit, Beständigkeit gegen Erweichung und Beständigkeit gegen Quellung auf, zeigt hohe mechanische Festigkeit, Steifigkeit und elektrische Isolierung und ist für die praktische Anwendung wertvoll.
Im Kompressor für Kältemittel ist es bevorzugt, dass der als elektrische Isolationsmaterial im Motorteil verwendete Isolationsfilm aus einem kristallinen Kunststofffilm mit einer Glasübergangstemperatur von 50°C oder höher hergestellt wird. Es ist besonders bevorzugt, dass der kristalline Kunststofffilm 5 Gew.-% oder weniger Oligomere enthält.
Bevorzugte Beispiele für den kristallinen Kunststoff mit einer Glasübergangstemperatur von 50°C oder höher schließen Polyethylenterephthalate, Polybutylenterephthalate, Polyphenylensulfide, Polyether-Ether-Ketone, Polyethylennaphthalate, Polyamidimide und Polyimide ein.
Der obige im Motorteil verwendete Isolationsfilm kann ein Film aus einer Einzelschicht aus dem obigen kristallinen Kunststoff oder Kompositfilm sein, in welchem ein Film mit einer höheren Glasübergangstemperatur auf einen Film mit einer niedrigeren Glasübergangstemperatur laminiert ist.
Im Kompressor für Kältemittel kann ein Kunststoffmaterial zur Vibrationsisolierung im Inneren des Kompressors angebracht sein. Als Kunststoffmaterial zur Vibrationsisolierung kann in vorteilhafter Weise ein Material verwendet werden, dass ausgewählt wird aus Acryl-Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM, EPM), hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR), Silikon-Kautschuke, und Flour-Kautschuke (FKM). Ein Kautschuk mit einem Quellgrad von 10 Gew.-% oder weniger ist bevorzugt.
Im Kompressor für Kältemittel können verschiedene organische Materialien (wie Abdeckungsmaterialien für Bleidrähte und Bindefasern) im Inneren des Kompressors vorhanden sein. Als organisches Material wird in vorteilhafter Weise ein Material verwendet, welches eine Verminderung der Zugfestigkeit von 20% oder weniger aufweist.
Im Kompressor für Kältemittel sind verschiedene gleitende Teile (wie Lager) enthalten. Es ist bevorzugt, dass die gleitenden Teile eine Rauhigkeit von 20 μm oder weniger aufweisen, dass ein die gleitenden Teile bildendes Stahlmaterial eine Härte (Rc) von 30 oder mehr aufweist, und dass ein die gleitenden Teile bildende Aluminiummaterial eine Härte (HB) von 90 oder mehr aufweist. Als Aluminiummaterial wird ein Aluminiummaterial mit hohem Siliziumgehalt, enthaltend 5% oder mehr Silizium, vorteilhaft verwendet.
Im Kompressor für Kältemittel ist es bevorzugt, dass der Abstand in dem gleitenden Teil des Kompressors 30 μm oder weniger beträgt und dass die Dichtung im Kompressor einen Quellgrad von 20% oder weniger aufweist.
Um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zusammenzufassen, so zeigt das Schmieröl für Kältemaschinen vom Kompressionstyp der vorliegenden Erfindung hervorragende Kompatibilität mit teilfluoriertem Kohlenwasserstoff-Kältemitteln wie R404A, R410A, R410B und R507, die Chlorfluorkohlenwasserstoff-Kältemittel wie R22 und R502, welche Umweltschäden verursachen, ersetzen können, weist einen intrinsischen Volumenwiderstand von 10¹² Ω·cm oder mehr bei 80°C auf, zeigt hervorragende Stabilität und Schmiereigenschaften und kann in vorteilhafter Weise als Schmieröl für Kältemaschinen vom Kompressionstyp verwendet werden, die R125 enthaltende gemischte teilfluorierte Kohlenwasserstoff-Kältemittel verwenden.
Die vorliegende Erfindung wird im größeren Detail unter Bezug auf die Beispiele im Folgenden beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht durch die Beispiele beschränkt.
Herstellungsbeispiel für Katalysator 1
In einem 2 Liter Autoklaven aus SUS316L werden 12 g Nickel-Diatomenerde-Katalysator (Produkt von NIKKI KAGAKU Co., Ltd., Handelsname N113^®) und 300 g Isooctan gegeben. Der gefüllte Autoklav wurde mit Stickstoff gefüllt und dann mit Wasserstoff gespült. Nach Anstieg des Wasserstoffdrucks auf 2,94 × 10⁶ Pa (30 Kg/cm²G) wurde die Temperatur auf 140°C erhöht und während 30 Minuten bei 140°C gehalten, und dann wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt. Der gekühlte Autoklav wurde mit Stickstoff gespült, und 20 g Acetaldehyd Diethylacetal wurden in den Autoklaven gegeben. Dann wurde der Autoklav erneut mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff gespült. Nach Anstieg des Wasserstoffdrucks auf 2,94 × 10⁶Pa (30 Kg/cm²G), wurde die Temperatur auf 130°C erhöht und während 30 Minuten bei 130°C gehalten, und dann wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt. Der Druck im Inneren des Autoklaven wurde durch den Temperaturanstieg erhöht, und gleichzeitig wurde eine Abnahme des Wasserstoffdrucks aufgrund der Reaktion von Acetaldehyd Diethylacetal beobachtet. Wenn der Wasserstoffdruck auf ein Druck von weniger als 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) absank, wurde Wasserstoff zugegeben, und der Druck wurde bei 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) gehalten. Nach Kühlen des Autoklaven auf Raumtemperatur wurde entspannt. Dann wurde der Autoklav mit Stickstoff gespült und der Druck wurde auf Atmospährendruck gesenkt.
Herstellungsbeispiel 1
In einen 1 Liter Kolben wurden 148,2 g Toluol, 30,18 g (6,55 × 10^–1 mol) Ethanol und 0,258 Borotrifluoridetherat gegeben. Dann wurden 539,82 (7,486 mol) Ethylvinylether während 5 Stunden zu der erhaltenen Mischung gegeben. Da durch die Reaktion Wärme erzeugt wird, wurde der Kolben in einem Eisbad gekühlt, und die Temperatur der Reaktionslösung wurde bei 25°C gehalten.
Die erhaltene Reaktionslösung wurde in ein 2 Liter Waschbehälter gegeben und mit 200 ml einer 3 Gew.-% wässrigen Lösung von Natriumhydroxid zweimal gewaschen und dann dreimal mit 200 ml destilliertem Wasser gespült. Das Lösungsmittel und die leichten Fraktionen wurden aus der gewaschenen Reaktionslösung unter Vakuum unter Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, wobei 550,6 g eines Rohprodukts erhalten wurden.
Der den im Herstellungsbeispiel 1 Katalysator 1 hergestellten Katalysator enthaltene Autoklav wurde geöffnet. Nach Entfernen des flüssigen Teils im Autoklaven durch Dekantieren wurden 400 g des oben erhaltenen Rohprodukts in den Autoklaven gegeben. Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde der Wasserstoffdruck auf 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) erhöht, und die Temperatur des Autoklaven stieg an. Die Temperatur wurde während 2 Stunden bei 140°C gehalten, und dann wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt. Der Druck im Autoklaven stieg durch den Anstieg der Temperatur, und es wurde eine Abnahme des Wasserstoffdrucks beobachtet, da die Reaktion stattfand. Als der Wasserstoffdruck abnahm, wurde Wasserstoff in geeigneter Weise zugegeben, und der Druck wurde bei 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) gehalten.
Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff wurde der Druck auf Atmospährendruck gesenkt. Die Reaktionslösung wurde entnommen und 100 g Isooctan wurden zur entnommenen Reaktionslösung gegeben. Der Katalysator wurde aus der resultierenden Reaktionslösung durch Filtration entfernt. Das erhaltene Filtrat wurde mit einem Rotationsverdampfer zur Entfernendes Lösungsmittels und der leichten Fraktion behandelt. Die Ausbeute war 361 g.
Die Ergebnisse der Analyse des kernmagnetischen Resonanzspektrums (im folgenden als NMR-Analyse bezeichnet) und die Analyse des Infrarotspektrums (im folgenden als IR-Analyse bezeichnet) zeigten, dass eine der Endstrukturen des erhaltenen Polymer (A) war, und das die andere Struktur hauptsächlich (B) war, und 5 Gew.-% oder weniger der Struktur (C) enthielt.
Herstellungsbeispiel 2
In einen 1 Liter Glaskolben wurden 148,2 g Toluol, 27,38 g (5,94 × 10^–1 mol) Ethanol, 4,90 g (6,6 × 10^–2 mol) Isobutanol und 0,260 g Borontrifluoridetherat gegeben. Dann wurde ein Gemisch aus 465,83 g (6,460 mol) Ethylvinylether und 71,89 g (7,18 × 10^–1 mol) Isobutylvinylether während 5 Stunden zu der erhaltenen Mischung gegeben. Da durch die Reaktion Wärme erzeugt wird, wurde der Kolben in einem Eiswasserbad gekühlt, und die Temperatur der Reaktionslösung wurde bei 25°C gehalten.
Die erhaltene Reaktionslösung wurde in ein 2 Liter Waschgefäß gegeben und mit 200 ml einer 3 Gew.-% wässrigen Lösung von Natriumhydroxid zweimal und dann dreimal mit 200 ml destilliertem Wasser gewaschen. Das Lösungsmittel und die leichten Fraktionen wurden aus der gewaschenen Reaktionslösung unter Vakuum durch Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt und ergaben 550,0 g eines Rohprodukts.
Ein Autoklav, der einen auf dieselbe Weise wie in Herstellungsbeispiel hergestellten Katalysator enthielt, wurde geöffnet. Nach Entfernen der flüssigen Anteile im Autoklaven durch Dekantieren wurden 400 g des oben erhaltenen Rohprodukts in den Autoklaven gegeben. Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde der Wasserstoffdruck auf 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) erhöht, und die Temperatur des Autoklaven wurde erhöht. Die Temperatur wurde während 2 Stunden bei 140°C gehalten, und dann wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt. Der Druck im Autoklaven wurde durch Anstieg der Temperatur erhöht, und es wurde eine Abnahme des Wasserstoffdrucks beobachtet, da die Reaktion stattfand. Als der Wasserstoffdruck abnahm, wurde Wasserstoff in geeigneter Weise zugegeben, und der Druck im Autoklaven wurde bei 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) gehalten.
Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff wurde der Druck auf Atmosphärendruck gesenkt. Die Reaktionslösung wurde entfernt, und 100 g Isooctan wurden zu der entnommenen Reaktionslösung gegeben. Der Katalysator wurde aus der resultierenden Reaktionslösung durch Filtration entfernt. Das erhaltene Filtrat wurde mit einem Rotationsverdampfer zur Entfernendes Lösungsmittels und der leichten Fraktionen behandelt. Die Ausbeute war 362 g.
Die Ergebnisse der NMR-Analyse und der IR-Analyse zeigten, dass eine der Strukturen des erhaltenen Polymer (A) oder (D) war, und die andere Endstruktur hauptsächlich (B) oder (E) war und 5 Gew.-% oder weniger der Struktur (C) enthielt.
Herstellungsbeispiel 3
In ein 1 Liter Glaskolben wurden 125 g Isooctan, 60,93 g (8,22 × 10^–1 mol) Isobutanol und 0,323 g Borontrifluoridetherat gegeben. Dann wurde ein Gemisch aus 307,06 g (4,258 mol) Ethylvinylether und 202,01 g (2,02 mol) Isobutylvinylether während 5 Stunden zu der erhaltenen Mischung gegeben. Da durch die Reaktion Wärme erzeugt wurde, wurde der Kolben in einem Eiswasserbad gekühlt, und die Temperatur der Reaktionslösung wurde bei 45°C gehalten.
Die erhaltene Reaktionslösung wurde in einen 2 Liter Waschgefäß gegeben und zweimal mit 200 ml einer 3 Gew.-% wässrigen Lösung von Natriumhydroxid und dann mit 200 ml destilliertem Wasser dreimal gewaschen. Das Lösungsmittel und die leichten Fraktionen wurden aus der gewaschenen Reaktionslösung unter Vakuum durch Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, wobei 530,0 g eines Rohprodukts erhalten wurden.
Ein den nach demselben Verfahren wie in Herstellungsbeispiel für den Katalysator 1 hergestellten Katalysator enthaltenden Autoklav wurde geöffnet. Nach Entfernen der flüssigen Anteile im Autoklaven durch Dekantieren wurden 400 g des oben erhaltenen Rohprodukts in den Autoklaven gegeben. Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde der Wasserstoffdruck auf 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) erhöht, und die Temperatur des Autoklaven wurde erhöht. Die Temperatur wurde während 2 Stunden bei 140°C gehalten, und dann wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt. Der Druck im Autoklaven wurde durch den Anstieg der Temperatur erhöht, und es wurde auch ein Absinken des Wasserstoffdrucks beobachtet, da die Reaktion stattfand. Als der Wasserstoffdruck abnahm, wurde Wasserstoff in geeigneter Weise zugegeben, und der Druck im Autoklaven wurde bei 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) gehalten.
Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff wurde der Druck auf Atmosphärendruck gesenkt. Die Reaktionslösung wurde entnommen und 100 g Isooctan wurden zu der entnommenen Reaktionslösung gegeben. Der Katalysator wurde aus der resultierenden Reaktionslösung durch Filtration entfernt. Das erhaltene Filtrat wurde mit einem Rotationsverdampfer zur Entfernendes Lösungsmittels und der leichten Fraktion behandelt. Die Ausbeute war 359 g.
Die Ergebnisse der NMR-Analyse und der IR-Analyse zeigten, dass eine der Endstrukturen des erhaltenen Polymer (A) oder (D) war, und das die andere Endstruktur hauptsächlich (B) oder (E) war, und 5 Gew.-% von Struktur (C) enthielt.
Herstellungsbeispiel 4
In ein 1 Liter Glaskolben wurden 125 g Isooctan, 44,70 g (6,03 × 10^–1 mol) Isobutanol und 0,237 g Borontrifluoridetherat gegeben. Dann wurde ein Gemisch aus 507,38 g (7,036 mol) Ethylvinylether und 17,96 g (1,79 × 10^–1 mol) Isobutylvinylether während 5 Stunden zu der erhaltenen Mischung gegeben. Da durch die Reaktion Wärme erzeugt wurde, wurde der Kolben in einem Eiswasserbad gekühlt, und die Temperatur der Reaktionslösung wurde bei 45°C gehalten.
Die erhaltene Reaktionslösung wurde in einen 2 Liter Waschgefäß gegeben und zweimal mit 200 ml einer 3 Gew.-% wässrigen Lösung von Natriumhydroxid und dann mit 200 ml destilliertem Wasser dreimal gewaschen. Das Lösungsmittel und die leichten Fraktionen wurden aus der gewaschenen Reaktionslösung unter Vakuum durch Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, wobei 543,2 g eines Rohprodukts erhalten wurden.
Ein den nach demselben Verfahren wie in Herstellungsbeispiel für den Katalysator 1 hergestellten Katalysator enthaltenden Autoklav wurde geöffnet. Nach Entfernen der flüssigen Anteile im Autoklaven durch Dekantieren wurden 400 g des oben erhaltenen Rohprodukts in den Autoklaven gegeben. Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde der Wasserstoffdruck auf 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) erhöht, und die Temperatur des Autoklaven wurde erhöht.
Die Temperatur wurde während 2 Stunden bei 140°C gehalten, und dann wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt. Der Druck im Autoklaven wurde durch den Anstieg der Temperatur erhöht, und es wurde ein Absinken des Wasserstoffdrucks beobachtet, da die Reaktion stattfand. Als der Wasserstoffdruck abnahm, wurde Wasserstoff in geeigneter Weise zugegeben, und der Druck im Autoklaven wurde bei 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) gehalten.
Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff wurde der Druck auf Atmosphärendruck gesenkt. Die Reaktionslösung wurde entnommen und 100 g Isooctan wurden zu der entnommenen Reaktionslösung gegeben. Der Katalysator wurde aus der resultierenden Reaktionslösung durch Filtration entfernt. Das erhaltene Filtrat wurde mit einem Rotationsverdampfer zur Entfernendes Lösungsmittels und der leichten Fraktion behandelt. Die Ausbeute war 359 g.
Die Ergebnisse der NMR-Analyse und der IR-Analyse zeigten, dass eine der Endstrukturen des erhaltenen Polymer (A) oder (D) war, und das die andere Endstruktur hauptsächlich (B) oder (E) war, und 5 Gew.-% von Struktur (C) enthielt.
Herstellungsbeispiel 5
In ein 1 Liter Glaskolben wurden 125 g Isooctan, 62,56 g (8,44 × 10^–1 mol) Isobutanol und 0,332 g Borontrifluoridetherat gegeben. Dann wurde ein Gemisch aus 247,8 g (3,436 mol) Ethylvinylether und 259,65 g (2,592 mol) Isobutylvinylether während 5 Stunden zu der erhaltenen Mischung gegeben. Da durch die Reaktion Wärme erzeugt wurde, wurde der Kolben in einem Eiswasserbad gekühlt, und die Temperatur der Reaktionslösung wurde bei 45°C gehalten.
Die erhaltene Reaktionslösung wurde in einen 2 Liter Waschgefäß gegeben und zweimal mit 200 ml einer 3 Gew.-% wässrigen Lösung von Natriumhydroxid und dann mit 200 ml destilliertem Wasser dreimal gewaschen. Das Lösungsmittel und die leichten Fraktionen wurden aus der gewaschenen Reaktionslösung unter Vakuum durch Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, wobei 535,6 g eines Rohprodukts erhalten wurden.
Ein den nach demselben Verfahren wie in Herstellungsbeispiel für den Katalysator 1 hergestellten Katalysator enthaltenden Autoklav wurde geöffnet. Nach Entfernen der flüssigen Anteile im Autoklaven durch Dekantieren wurden 400 g des oben erhaltenen Rohprodukts in den Autoklaven gegeben. Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde der Wasserstoffdruck auf 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) erhöht, und die Temperatur des Autoklaven wurde erhöht. Die Temperatur wurde während 2 Stunden bei 140°C gehalten, und dann wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt. Der Druck im Autoklaven wurde durch den Anstieg der Temperatur erhöht, und es wurde auch ein Absinken des Wasserstoffdrucks beobachtet, da die Reaktion stattfand. Als der Wasserstoffdruck abnahm, wurde Wasserstoff in geeigneter Weise zugegeben, und der Druck im Autoklaven wurde bei 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) gehalten.
Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff wurde der Druck abgelassen. Die Reaktionslösung wurde entnommen und 100 g Isooctan wurden zu der entnommenen Reaktionslösung gegeben. Der Katalysator wurde aus der resultierenden Reaktionslösung durch Filtration entfernt. Das erhaltene Filtrat wurde mit einem Rotationsverdampfer zur Entfernendes Lösungsmittels und der leichten Fraktion behandelt. Die Ausbeute war 358 g.
Die Ergebnisse der NMR-Analyse und der IR-Analyse zeigten, dass eine der Endstrukturen des erhaltenen Polymer (A) oder (D) war, und das die andere Endstruktur hauptsächlich (B) oder (E) war, und 5 Gew.-% von Struktur (C) enthielt.
Herstellungsbeispiel 6
In ein 1 Liter Glaskolben wurden 125 g Isooctan, 60,65 g (8,18 × 10^–1 mol) Isobutanol und 0,322 g Borontrifluoridetherat gegeben. Dann wurde ein Gemisch aus 370,66 g (5,140 mol) Ethylvinylether und 138,70 g (1,385 mol) Isobutylvinylether während 5 Stunden zu der erhaltenen Mischung gegeben. Da durch die Reaktion Wärme erzeugt wurde, wurde der Kolben in einem Eiswasserbad gekühlt, und die Temperatur der Reaktionslösung wurde bei 45°C gehalten.
Die erhaltene Reaktionslösung wurde in einen 2 Liter Waschgefäß gegeben und zweimal mit 200 ml einer 3 Gew.-% wässrigen Lösung von Natriumhydroxid und dann mit 200 ml destilliertem Wasser dreimal gewaschen. Das Lösungsmittel und die leichten Fraktionen wurden aus der gewaschenen Reaktionslösung unter Vakuum durch Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, wobei 528,4 g eines Rohprodukts erhalten wurden.
Ein den nach demselben Verfahren wie in Herstellungsbeispiel für den Katalysator 1 hergestellten Katalysator enthaltenden Autoklav wurde geöffnet. Nach Entfernender flüssigen Anteile im Autoklaven durch Dekantieren wurden 400 g des oben erhaltenen Rohprodukts in den Autoklaven gegeben. Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde der Wasserstoffdruck auf 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) erhöht, und die Temperatur des Autoklaven wurde erhöht. Die Temperatur wurde während 2 Stunden bei 140°C gehalten, und dann wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt. Der Druck im Autoklaven wurde durch den Anstieg der Temperatur erhöht, und es wurde ein Absinken des Wasserstoffdrucks beobachtet, da die Reaktion stattfand. Als der Wasserstoffdruck abnahm, wurde Wasserstoff in geeigneter Weise zugegeben, und der Druck im Autoklaven wurde bei 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) gehalten.
Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff wurde der Druck abgelassen. Die Reaktionslösung wurde entnommen und 100 g Isooctan wurden zu der entnommenen Reaktionslösung gegeben. Der Katalysator wurde aus der resultierenden Reaktionslösung durch Filtration entfernt. Das erhaltene Filtrat wurde mit einem Rotationsverdampfer zur Entfernendes Lösungsmittels und der leichten Fraktion behandelt. Die Ausbeute war 358 g.
Die Ergebnisse der NMR-Analyse und der IR-Analyse zeigten, dass eine der Endstrukturen des erhaltenen Polymer (A) oder (D) war, und das die andere Endstruktur hauptsächlich (B) oder (E) war, und 5 Gew.-% von Struktur (C) enthielt.
Herstellungsbeispiel 7
In ein 1 Liter Glaskolben wurden 125 g Isooctan, 35,64 g (7,74 × 10^–1 mol) Ethanol und 0,305 g Borontrifluoridetherat gegeben. Dann wurde ein Gemisch aus 534,36 g (7,410 mol) Ethylvinylether während 5 Stunden zu der erhaltenen Mischung gegeben. Da durch die Reaktion Wärme erzeugt wurde, wurde der Kolben in einem Eiswasserbad gekühlt, und die Temperatur der Reaktionslösung wurde bei 45°C gehalten.
Die erhaltene Reaktionslösung wurde in einen 2 Liter Waschgefäß gegeben und zweimal mit 200 ml einer 3 Gew.-% wässrigen Lösung von Natriumhydroxid und dann mit 200 ml destilliertem Wasser dreimal gewaschen. Das Lösungsmittel und die leichten Fraktionen wurden aus der gewaschenen Reaktionslösung unter Vakuum durch Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, wobei 533,0 g eines Rohprodukts erhalten wurden.
Ein den nach demselben Verfahren wie in Herstellungsbeispiel für den Katalysator 1 hergestellten Katalysator enthaltenden Autoklav wurde geöffnet. Nach Entfernen der flüssigen Anteile im Autoklaven durch Dekantieren wurden 400 g des oben erhaltenen Rohprodukts in den Autoklaven gegeben. Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde der Wasserstoffdruck auf 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) erhöht, und die Temperatur des Autoklaven wurde erhöht. Die Temperatur wurde während 2 Stunden bei 140°C gehalten, und dann wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt. Der Druck im Autoklaven wurde durch den Anstieg der Temperatur erhöht, und es wurde auch ein Absinken des Wasserstoffdrucks beobachtet, da die Reaktion stattfand. Als der Wasserstoffdruck abnahm, wurde Wasserstoff in geeigneter Weise zugegeben, und der Druck im Autoklaven wurde bei 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) gehalten.
Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff wurde der Druck auf Atmosphärendruck gesenkt. Die Reaktionslösung wurde entnommen und 100 g Isooctan wurden zu der entnommenen Reaktionslösung gegeben. Der Katalysator wurde aus der resultierenden Reaktionslösung durch Filtration entfernt. Das erhaltene Filtrat wurde mit einem Rotationsverdampfer zur Entfernendes Lösungsmittels und der leichten Fraktion behandelt. Die Ausbeute war 359 g.
Die Ergebnisse der NMR-Analyse und der IR-Analyse zeigten, dass eine der Endstrukturen des erhaltenen Polymer (A) war, und das die andere Endstruktur hauptsächlich (B) war, und 5 Gew.-% von Struktur (C) enthielt.
Herstellungsbeispiel 8
In ein 1 Liter Glaskolben wurden 125 g Isooctan, 59,42 g (8,02 × 10^–1 mol) Isobutanol und 0,316 g Borontrifluoridetherat gegeben. Dann wurde ein Gemisch aus 438,58 g (6,082 mol) Ethylvinylether und 71,99 g (7,19 × 10^–1 mol) Isobutylvinylether während 5 Stunden zu der erhaltenen Mischung gegeben. Da durch die Reaktion Wärme erzeugt wurde, wurde der Kolben in einem Eiswasserbad gekühlt, und die Temperatur der Reaktionslösung wurde bei 45°C gehalten.
Die erhaltene Reaktionslösung wurde in einen 2 Liter Waschgefäß gegeben und zweimal mit 200 ml einer 3 Gew.-% wässrigen Lösung von Natriumhydroxid und dann mit 200 ml destilliertem Wasser dreimal gewaschen. Das Lösungsmittel und die leichten Fraktionen wurden aus der gewaschenen Reaktionslösung unter Vakuum durch Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, wobei 534,1 g eines Rohprodukts erhalten wurden.
Ein den nach demselben Verfahren wie in Herstellungsbeispiel für den Katalysator 1 hergestellten Katalysator enthaltenden Autoklav wurde geöffnet. Nach Entfernender flüssigen Anteile im Autoklaven durch Dekantieren wurden 400 g des oben erhaltenen Rohprodukts in den Autoklaven gegeben. Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde der Wasserstoffdruck auf 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) erhöht, und die Temperatur des Autoklaven wurde erhöht. Die Temperatur wurde während 2 Stunden bei 140°C gehalten, und dann wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt. Der Druck im Autoklaven wurde durch den Anstieg der Temperatur erhöht, und es wurde ein Absinken des Wasserstoffdrucks beobachtet, da die Reaktion stattfand. Als der Wasserstoffdruck abnahm, wurde Wasserstoff in geeigneter Weise zugegeben, und der Druck im Autoklaven wurde bei 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) gehalten.
Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff wurde der Druck auf Atmosphärendruck gesenkt. Die Reaktionslösung wurde entnommen und 100 g Isooctan wurden zu der entnommenen Reaktionslösung gegeben. Der Katalysator wurde aus der resultierenden Reaktionslösung durch Filtration entfernt. Das erhaltene Filtrat wurde mit einem Rotationsverdampfer zur Entfernendes Lösungsmittels und der leichten Fraktion behandelt. Die Ausbeute war 359 g.
Die Ergebnisse der NMR-Analyse und der IR-Analyse zeigten, dass eine der Endstrukturen des erhaltenen Polymer (A) oder (D) war, und das die andere Endstruktur hauptsächlich (B) oder (E) war, und 5 Gew.-% von Struktur (C) enthielt.
Herstellungsbeispiel 9
In ein 1 Liter Glaskolben wurden 250 g Toluol, 31,15 (4,20 × 10^–1 mol) Isobutanol und 0,497 g Borontrifluoridetherat gegeben. Dann wurde ein Gemisch aus 500,00 g (4,992 mol) Isobutylvinylether während 5 Stunden zu der erhaltenen Mischung gegeben. Da durch die Reaktion Wärme erzeugt wurde, wurde der Kolben in einem Eiswasserbad gekühlt, und die Temperatur der Reaktionslösung wurde bei 25°C gehalten.
Die erhaltene Reaktionslösung wurde in einen 2 Liter Waschgefäß gegeben und zweimal mit 200 ml einer 3 Gew.-% wässrigen Lösung von Natriumhydroxid und dann mit 200 ml destilliertem Wasser dreimal gewaschen. Das Lösungsmittel und die leichten Fraktionen wurden aus der gewaschenen Reaktionslösung unter Vakuum durch Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, wobei 504,6 g eines Rohprodukts erhalten wurden.
Ein den nach demselben Verfahren wie in Herstellungsbeispiel für den Katalysator 1 hergestellten Katalysator enthaltenden Autoklav wurde geöffnet. Nach Entfernender flüssigen Anteile im Autoklaven durch Dekantieren wurden 400 g des oben erhaltenen Rohprodukts in den Autoklaven gegeben. Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff und dann mit Wasserstoff wurde der Wasserstoffdruck auf 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) erhöht, und die Temperatur des Autoklaven wurde erhöht. Die Temperatur wurde während 2 Stunden bei 140°C gehalten, und dann wurde der Autoklav auf Raumtemperatur gekühlt. Der Druck im Autoklaven wurde durch den Anstieg der Temperatur erhöht, und es wurde auch ein Absinken des Wasserstoffdrucks beobachtet, da die Reaktion stattfand. Als der Wasserstoffdruck abnahm, wurde Wasserstoff in geeigneter Weise zugegeben, und der Druck im Autoklaven wurde bei 2,94 × 10⁶ Pa (30 kg/cm²G) gehalten.
Nach Spülen des Autoklaven mit Stickstoff wurde der Druck auf Atmosphärendruck gesenkt. Die Reaktionslösung wurde entnommen und 100 g Isooctan wurden zu der entnommenen Reaktionslösung gegeben. Der Katalysator wurde aus der resultierenden Reaktionslösung durch Filtration entfernt. Das erhaltene Filtrat wurde mit einem Rotationsverdampfer zur Entfernendes Lösungsmittels und der leichten Fraktion behandelt. Die Ausbeute war 360 g.
Die Ergebnisse der NMR-Analyse und der IR-Analyse zeigten, dass eine der Endstrukturen des erhaltenen Polymer (D) war, und das die andere Endstruktur hauptsächlich (E) war, und 5 Gew.-% von Struktur (C) enthielt.
Herstellungsbeispiel 10
In ein 5-Liter Glaskolben mit einer Dean-Stark-Röhre, Kühler, Rührer und Thermometer wurden 1091 g Pentaerythritol und 3909 g n-Hexansäure gegeben, und die Temperatur der erhaltenen Lösung wurde erhöht, während die Lösung gerührt wurde. Als die Temperatur der Lösung 200°C erreicht hatte, wurde die Lösung bei dieser Temperatur während 3 Stunden gehalten. Dann wurde die Temperatur der Lösung auf 220°C erhöht, und die Lösung wurde während 10 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Während dieser Zeit begann die Reaktion, und es bildete sich Wasser. Nach Ende der Reaktion wurde die Reaktionslösung auf 150°C gekühlt, und der Hauptteil der unreagierten n-Hexansäure wurde unter reduziertem Druck entfernt. Die verbleibende Lösung wurde in ein Waschgefäß gegeben und in 2 Liter Hexan gelöst. Die erhaltene Lösung wurde mit 1500 ml einer 3 Gew.-% wässrigen Lösung von Natriumhydroxid dreimal und dann dreimal mit 1500 ml Wasser gewaschen. Zu der gewaschenen Lösung wurden 800 g eines Ionen Austauscherharzes gegeben, und die resultierende Mischung wurde während 3 Stunden gerührt. Nach Entfernen des Ionen Austauscherharzes durch Filtration wurden das Lösungsmittel und leichte Fraktionen aus der Mischung unter Vakuum unter Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt. Die Ausbeute des erhaltenen Polyolester-Schmieröls war 3390 g.
Beispiel 1
Die kinematische Viskosität, die Kompatibilität mit einem teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Mischkältemittel, der intrinsische Volumenwiderstand und die Stabilität gegen Hydrolyse des die erfindungsgemäße Polyvinyletherverbindung, die in Herstellungsbeispiel 1 erhalten wurde, enthaltenden Schmieröls wurden erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Die Ergebnisse der ¹H-NMR-Analyse und der IR-Analyse zeigten, dass die Polyvinyletherverbindung die Gerüsteinheit mit der folgenden Formel (a') als Hauptkomponente enthielt:
Die kinematische Viskosität, die Kompatibilität mit einem teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Mischkältemittel, der intrinsische Volumenwiderstand und die Stabilität gegen Hydrolyse blieben in Übereinstimmung mit dem folgenden Verfahren erhalten.
(1) Kinematische Viskosität
Die kinematische Viskosität wurde unter Verwendung eines Glaskapillarviskometers in Übereinstimmung mit der Methode des japanischen Industrie Standards K2283-1983 erhalten.
(2) Kompatibilitätstest
Eine spezifisch angegeben Menge einer Probe wurde in eine druckbeständige Glasampulle gegeben, und die Ampulle wurde an eine Vakuumleitung und eine Leitung für ein teilfluoriertes Kohlenwasserstoff-Mischkältemittel angeschlossen. Die Ampulle wurde in Vakuum bei Raumtemperatur entgast, und eine spezifische Menge des teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Mischkältemittels wurde in flüssigem Zustand in die Ampulle gegeben. Die Ampulle wurde dann dicht verschlossen, und die Temperatur, bei der die Phasentrennung begann, wurde in einem Thermostat wie folgt gemessen: Zur Messung der Kompatibilität auf der Niedertemperaturseite wurde die Probe langsam von Raumtemperatur auf –40°C gekühlt, und zur Messung der Kompatibilität auf der Hochtemperaturseite wurde die Probe langsam von Raumtemperatur auf +40°C erwärmt. Eine niedere Phasentrennungstemperatur ist auf der Niedertemperaturseite bevorzugt, und eine höhere Phasentrennungstemperatur ist auf der Hochtemperaturseite bevorzugt.
(3) Intrinsischer Volumenwiderstand
Eine Probe wurde unter reduziertem Druck (39,99 bis 106,65 Pa (0,3 bis 0,8 mmHg)) bei 100°C während 1 Stunde getrocknet und dann zur Messung des intrinsischen Volumenwiderstands in eine Flüssigkeitszelle gegeben. Die Flüssigkeitszelle wurde dicht verschlossen und bei 80°C in einen Thermostaten gegeben. Nach 40 Minuten bei 80°C im Thermostaten wurde der intrinsische Volumenwiderstand bei einer Spannung von 250 V unter Verwendung eines Ultraisolierungsmessers R8340^®, hergestellt von ADVANTEST Company gemessen.
(4) Hydrolysetest
In eine druckbeständige 250 ml Glasflasche wurden 75 g einer Probe, 25 g Wasser und ein Kupperstück (13 mm × 50 mm) gegeben, und die Atmosphäre in der Flasche wurde durch Stickstoff ersetzt. Die Probe wurde während 192 Stunden in einem Rotationsthermostat bei einer Temperatur von 102°C gehalten. Nach Testende wurden das Aussehen der Proben und der Zustand des Kupferstückes visuell untersucht, und der Gesamtsäurewert wurde gemessen. Die Gesamtsäurewerte der Probenöle vor dem Test waren 0,01 mg KOH/g für alle Proben.
Beispiele 2 bis 5 und Vergleichsbeispiele 5 bis 7
Die kinematische Viskosität, die Kompatibilität mit einem teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Mischkältemittel, der intrinsische Volumenwiderstand und die Stabilität der Schmieröle, die die in Herstellungsbeispiel 2 bis 8 erhaltenen erfindungsgemäßen Polyvinyletherverbindungen enthielten, wurden nach denselben Methoden wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Ergebnisse der ¹H-NMR-Analyse und der IR-Analyse zeigten, dass die in Herstellungsbeispiel 2 bis 6 und 8 erhaltenen Polyvinyletherverbindungen die Gerüsteinheiten mit den folgenden Formeln (a') und (b') als Hauptkomponenten enthielten:
Das mol-Verhältnis der Gerüsteinheiten mit den Formeln (a') und (b') wurde durch ¹H-NMR-Analyse mit dem Polyvinyletherverbindungen ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Es wurde durch die ¹H-NMR-Analyse und die IR-Analyse gezeigt, dass die im Beispiel 7 erhaltene Polyvinyletherverbindung die Gerüsteinheit mit Formel (a') als Hauptkomponente enthielt.
Vergleichsbeispiele 1 bis 4
Durch Verwendung der in Herstellungsbeispiel 9 erhaltenen Polyvinyletherverbindung (Vergleichsbeispiel 1), eines kommerziellen Paraffin-Mineralöls (Vergleichsbeispiel 2), Polyoxypropylenglycol (ein Produkt von NIPPON YUSHI Co., Ltd.; Handelsname UNILUBE^®MB11) (Vergleichsbeispiel 3) und das in Herstellungsbeispiel 10 erhaltene Polyolesters (Vergleichsbeispiel 4) wurden die kinimatische Viskosität, der intrinsische Volumenwiderstand und die Stabilität gegen Hydrolyse nach dem selben Verfahren wie in Beispiel 1 erhalten. Die Ergebnisse sind Tabelle 1 gezeigt.
Die Kompatibilität der in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten Polyvinyletherverbindung und das in Vergleichsbeispiel 2 verwendete kommerzielle Paraffin-Mineralöls mit einem teilfluorierten Kohlenwasserstoff-Mischkältemittel wurde in Übereinstimmung mit der selben Methode wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Es wurde durch ¹H-NMR-Analyse und die IR-Analyse gezeigt, dass die in Vergleichsbeispiel 1 verwendete Polyvinyletherverbindung die Gerüsteinheit mit Formel (b') als Hauptkomponente enthielt. Tabelle 1-1

*1: Kommerzielles Paraffin-Mineralöl
*2: Polyoxypropylenglycol (Produkt von NIPPON YUSHI Co., Ltd.; Handelsname UNILUBE^®MB11)

Tabelle 1-2
Tabelle 1-3
Tabelle 1-4
Tabelle 1-5
Tabelle 1-6

Claims

Schmierölzusammensetzung für Kältemaschinen vom Kompressions-Typ, umfassend (1) teilhalogeniertes Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel, enthaltend 40 bis 70 Gew.-% Pentafluorethan und (2) eine Polyvinyletherverbindung mit (a) einer durch die folgende allgemeine Formel (I) dargestellten Gerüsteinheit
wobei R eine Kohlenwasserstoffgruppe darstellt, die 1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweist und eine Etherbindung in der Gruppe aufweisen kann, oder eine Polyvinyletherverbindung, welche eine Gerüsteinheit (a) und (b) eine durch die folgende Formel (I') dargestellte Gerüsteinheit aufweist:
wobei R' eine Kohlenwasserstoffgruppe darstellt, die 3 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist, eine Etherbindung in der Gruppe haben kann und von der in der allgemeinen Formel (I) durch R dargestellten Kohlenwasserstoffgruppe verschieden ist, als Hauptkomponenten des Schmieröls, und wobei das Verhältnis in Mol der Gerüsteinheit (a) und der Gerüsteinheit (b) in der Polyvinyletherverbindung im Bereich von 10 : 0 bis 8 : 2 liegt.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Pentafluorethan enthaltende teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel ein gemischtes Kältemittel, bestehend aus Difluormethan und Pentafluorethan in einem Gewichtsverhältnis von 50 : 50, ein gemischtes Kältemittel, bestehend aus Difluormethan und Pentafluorethan in einem Gewichtsverhältnis von 45 : 55, ein gemischtes Kältemittel, bestehend aus Pentafluorethan, 1,1,1-Trifluorethan und 1,1,1,2-Tetrafluorethan in einem Gewichtsverhältnis von 44 : 52 : 4, oder ein gemischtes Kältemittel, bestehend aus Pentafluorethan und 1,1,1-Trifluorethan in einem Gewichtsverhältnis von 50 : 50 ist.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Schmieröl eine Polyvinyletherverbindung mit einer Gerüsteinheit (a') umfasst, die die allgemeine Formel (I) aufweist, wobei R eine Ethylgruppe darstellt, oder die Gerüsteinheit (a') aufweist, und eine Gerüsteinheit (b'), die die allgemeine Formel (I') aufweist, wobei R' eine Isobutylgruppe darstellt.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei ein Ende der Polyvinyletherverbindungen eine durch die folgende allgemeine Formel (II) dargestellte Struktur aufweist:
wobei R¹ eine Kohlenwasserstoffgruppe darstellt, die 1 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist und eine Etherbindung in der Gruppe haben kann, und das andere Ende der Polyvinyletherverbindung eine durch die folgende allgemeine Formel (III) dargestellte Struktur aufweist:
wobei R² eine Kohlenwasserstoffgruppe darstellt, die 1 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist und eine Ethergruppe in der Gruppe aufweisen kann.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei ein Ende der Polyvinyletherverbindungen eine durch die allgemeine Formel (II) dargestellte Struktur aufweist und das andere Ende der Polyvinyletherverbindungen eine Struktur mit der folgenden allgemeinen Formel (IV) aufweist:
oder das andere Ende durch die allgemeinen Formeln (III) und (IV) dargestellte Strukturen aufweist.
Apparatur zum Kühlen, welche einen Kältekreislauf aufweist, welcher mindestens einen Kompressor, einen Kondensator, einen Expansionsmechanismus und einen Verdampfer umfasst, wobei die Apparatur zur Kühlung als Hauptkomponente ihrer Schmierölzusammensetzung eine Polyvinyletherverbindung mit einer Gerüsteinheit (a), dargestellt durch die allgemeine Formel (I), oder eine Polyvinyletherverbindung, die sowohl die Gerüsteinheit (a) und eine Gerüsteinheit (b), dargestellt durch die allgemeine Formel (I') aufweist, enthält, und wobei das Verhältnis in Mol der Gerüsteinheit (a) und der Gerüsteinheit (b) in der Polyvinyletherverbindung im Bereich von 10 : 0 bis 8 : 2 liegt, und als Kältemittel einen teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff, enthaltend 40 bis 70 Gew.-% Pentafluorethan, enthält.
Verwendung der Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1 als Schmieröl für Kältemaschinen vom Kompressionstyp.
Verwendung der Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 2 als Schmieröl für Kältemaschinen vom Kompressionstyp.