JPH02272097A - 冷凍用潤滑剤 - Google Patents

冷凍用潤滑剤

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JPH02272097A
JPH02272097A JP2056290A JP5629090A JPH02272097A JP H02272097 A JPH02272097 A JP H02272097A JP 2056290 A JP2056290 A JP 2056290A JP 5629090 A JP5629090 A JP 5629090A JP H02272097 A JPH02272097 A JP H02272097A
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JP
Japan
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range
hemi
fluorohydrocarbon
refrigeration
viscosity
Prior art date
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Pending
Application number
JP2056290A
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English (en)
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Peter Koenders
ペーテル・クンデルス
Juergen Roehler
ユルゲン・レーラー
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Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は冷凍用潤滑剤（ｒｒｔｒｉＨｒｅｌｉｏａｌｕ
ｂｒｉｃａｎｔ）に関し、さらに詳しくはフルオロ炭化
。
水素（ｂ７ｄｒｏｌｌａｏ＋ｏｅａ＋ｂｏｎ、　ＲＦＣ
）およびポリオキシアルキレン誘導体との混合物からな
ることを特徴とする潤滑剤に関する。
（従来の技術） クロロフルオロカーボン（ＣＦ　Ｃ）は潤滑剤として広
く使用されている。はとんどの通常のＣＦＣはオゾン破
壊力を有するため、１９８７年９月に締結のモントリオ
ール協定によりそれらの製造と利用を世界的に抑制する
ことが合意された。
ＣＦＣに対する有力な代替品としてＲＦＣ，特にＲｔ３
４ｉ　（ＣＦ　３　ＣＨ２Ｆ　）が確認されている。
冷凍用潤滑剤は冷凍系の圧縮機に使用されるものである
。はとんどの冷凍系で得られる冷却能力は密閉ループ系
内の冷媒ガスの圧縮／液化と膨張／蒸発のサイクルによ
るものである。液化に先立って、冷媒は圧縮されるが、
圧縮機は潤滑されねばならない。冷凍用潤滑剤はガスに
よる化学的作用に抵抗性があり、低温で沈殿する物質を
含まず、広い温度範囲で作動可能であり、液化冷媒と混
和できるものでなければならない。
デュポン社はリサーチジスクロージャ（研究の開示）第
１７４８３号、１９７８年１０月に、ユニオンカーバイ
ドコーポレーション社の商品名１ニーコン（Ｕｃｏｍ）
　”　Ｌ　Ｂ−ｔ６５および“ニーコン”ＬＢ’−５２
５のようなポリアルキレングリコール油はＲ１３４８と
組み合せて冷凍用油として用いることができると主張し
ている。
米国特許第４，７５５，３１６　号（ＵＳ−Ａ−４７５
５３１６）　Ｇｔ、テトラフルオロエタンと（にＲ１３
４１１を潤滑油としてのある種のポリオキシアルキレン
グリコールとともに冷媒として用いる冷凍用潤滑剤を開
示している。このポリオキシアルキレングリコールは水
酸基について（少なくとも）２官能性であり、オキシプ
ロピレン単位が全体の少なくとも８０％であるポリオキ
シプロピレングリコールが好ましく、ポリオキシプロピ
レングリコールがさらに好ましい。
米国特許第４．７５５．３１６号の発明者は、リサーチ
ジスクロージャ第１７４８３号の存在を認め、（２欄３
５行ないし４０行）“ユニオンカーバイドのポリアルキ
レングリコール油″　（すなわち１ニーコン”Ｌ　Ｂ　
−１６５と“ニーコン”ＬＢ−５２５）”は十分に″（
Ｒｆ３４ｍと）″混和しないことを見出したこと、“事
実冷凍系のどこかの個所で２相の混合物となっている可
能性”に言及している。またこれらの発明者は、（２欄
４１行ないし４４行）”Ｌ　Ｂ　−１６５とＬ　Ｂ　−
５２５は各分子の一端に水酸基を他端にｎ−ブチル基を
有するポリオキシプロピレングリコールである”との考
えを述べている。
米国特許第４．７５５．３１６号の実施例２（比較用）
（８欄４４行から９欄２５行）に、３７℃における規定
粘度が６２ないし１１４センチストークス（ｍｍ２／Ｓ
）の範囲の各種Ｎ−プチルポリオキシブロビ１ノングリ
コールヘミ−エーテルと５０ないし９０重量％の範囲に
なる量のＲＨ４１との混和性の比較データ（表Ｂ）が示
されている。周囲温度（“室温”）においてこれらへミ
ーエーテルの多くは不混和性であった。
最も好ましいヘミーエーテ°ルの場合においてさえ、そ
の混和性はＲＩＮｔの５０重量％で４０℃の範囲までの
みであった。
例えば家庭用冷蔵庫とか営業用冷凍庫での利用のように
冷凍用潤滑剤を使用する場合の重要な点は、相分離に基
づく系の性能低下をなくするために潤滑剤成分と冷媒成
分とはすべての運転可能範囲にわたり完全に混和しなけ
ればならないということである。
（発明の開示） さて、驚くべきことにある特定の種類のポリオキシアル
キレングリコールヘミ−エーテルが、広い温度範囲にわ
たり例えば−７０℃から少なくとも６５℃で、ヘミ−エ
ーテルが０．５から９９重量％のすべでの比率において
Ｒ１３４ａと混和することが発見された。
すなわち、本発明は、フルオロ炭化水素および次式（１
）に示すポリオキシアルキレングリコールヘミ−エーテ
ル： ＲＯ−（（ＥＯ）　　　　　（ＰＯ）　　　　コ　−　
Ｈ（Ｉ）ｎ ［ここで式中、ＥＯはエチレンオキシを示し、ＰＯはプ
ロピレンオキシを示し、ＲはＣｌ−６のアルキル基であ
り、およびｍとｎはそれぞれへミーエーテル分子のエチ
レンオキシとプロピレンオキシの部分の平均数を示し、
ただしｍ／（＋ｅ＋ｎ）はＯないし０．５の範囲にあり
、およびｎ　／　（ｍ＋ｎ）は０．５ないし１の範囲に
あり、該へミーエーテルは４０℃における粘度（ドイツ
工業規格（Ｄ　Ｉ　Ｎ）３１５６２）が１０ないし４６
ｉｊ／Ｓの範囲にある］の混合物からなることを特徴と
する冷凍用潤滑剤を提供するものである。
フルオロ炭化水素は好都合にはテトラフルオロエタンで
あり好ましくは　１．１１．２−テＩ・ラフルオロエタ
ン（Ｒ１３４１）　　（ＣＦ　３　ＣＨ２Ｆ　）である
。
ヘミ−エーテルの４０℃における粘度（ＤＩＮ５１５Ｎ
）は好ましくは１４ないし４ｂＪ／Ｓの範囲にあり、Ｒ
１３４１との特に良好な混和性は４０℃における粘度（
Ｄ　Ｉ　Ｎ　　５１５６２）が１４から３３ａｊ／Ｓの
範囲にあるヘミ−エーテルの場合に見出された。
好ましくはｎ　／　（ｍ＋ｎ）　は少なくとも０，７５
でありおよびｍはさらに好ましくはＯである。好ましく
は（ｍ　＋　ｎ　）は６から１５の範囲にある。
所望の低粘度を得るためには分子量は低い方が好ましい
が、潤滑剤の他の所望の物性も同様に両立する程度に低
いのが好ましく、すなわち２０Ｇから２５０Ｇの分子量
範囲の低い方、例えば２００から１０００、さらに　４
００から８５０が好ましい。Ｒは好ましくはＣ３−４ア
ルキル基、例えばメチル、エチルもしくはｎ−ブチルで
ある。
本発明はまた上記に定義した通りの式ｌのポリオキシア
ルキレングリコールヘミ−エーテルとフルオロ炭化水素
とを混合することからなる、本発明の冷凍用潤滑剤の製
造方法も提供するものである。フルオロ炭化水素の量は
フルオロ炭化水素とヘミ−エーテルとの合計量をもとに
好ましくは０．５から９９重量％の範囲にある。
上記に定義した通りの式１のヘミ−エーテルは特に家庭
用冷蔵庫や商業用冷凍機の用途に好適であるが、それ等
に限定されるものではない。
選択したベミーエーテルは粘度指数（Ｖｌ）が高く、流
動点（＋＋０％ｒ　ｐａｉｎｔ）が低く、加うるに混和
性の範囲も広いものである。Ｖｌ値が高いほど低温での
粘度は低く、蒸発機から圧縮機への油の戻りもよい結果
となる。さらにｖ■が高いほど、高温における粘度は高
（なり圧縮機のベアリングやピストン／シリンダ一部の
潤滑はよい結果となる。
本発明は次の実施例の説明からさらによく理解される。
実施例１から８ 各種ポリオキシアルキレングリコールヘミ−エーテルを
、開始剤としてｎ−ブタノール、メタノ−ルおよび“ド
パノール（ＤＯＢＡＮＪＬ）　２５”　（商標）第１級
アルコール（ローヤルプツチ／シェルグルー１社から入
手のＣ１ｌ−Ｉｓ第１級アルコールのブレンド）を用い
て調製した。
反応器を窒素でフラッシュし、反応器に開始剤を仕込ん
だ。０．２５％水酸化カリウムフレーク（Ｖ／Ｖ対最終
製造物）を加え、混合物を１１５℃に加熱した。プロピ
レンオキシド、または所定のモル比（Ｐ　Ｏ／Ｅ　Ｏ比
率）のプロピレンオキシドとエチレンオキシドとの混合
物を次に反応器に最大圧力５バール（５Ｘ１０’Ｐｅ）
で仕込んだ。添加／反応合計時間は３ないし４時間であ
った。プロピレンオキシドまたはプロピレンオキシド／
エチレンオキシド混合物の添加終了後も　１２０’ｃで
最大さらｌ；３時間反応を継続した。
中和するために、約１ないし　１．５％の１ビユーロン
（ＰＩＩＲＯＮ）　”　　（商標）（Ｎａｚ　Ｈ２Ｐ２
０７−ビロリン酸二ナトリウム）および０．７５ないし
　１．０％水（ｖ／ｖ対最終製造物）を加え、混合物を
９０℃２時間撹拌した。揮発物（水を含め）を減圧除去
し、最終製造物を濾過し固体を除き、適切な場合には濾
過を助ける濾過助剤を加えた。
各種ポリオキシアルキレングリコールヘミ−エーテルの
組成と特性を次の表１に示す。表１で４０℃と　１００
’ｃの粘度はドイツ工業規格（Ｄ　Ｉ　Ｎ）５１５Ｈに
したがって測定し、粘度指数はドイツ工業規格（Ｄ　Ｉ
　Ｎ）　１３０２９Ｈにしたがって測定し、流動点はド
イツ工業規格（Ｄ　Ｉ　Ｎ）　ＩＳＯ３０１６にしたが
って測定した。
各種ヘミ−エーテルとＲＮ４ｍ冷媒（１，１，１，２−
テトラフルオロエタン）との混和性はドイツ工業規格（
Ｄ　Ｉ　Ｎ）５Ｈ５１にしたがって低温保持器、温度調
節器および調製したガラス管を用いて測定した。冷媒と
へミーエーテルとの混合物の範囲（重量法で濃度測定）
はへミーエーテル０．５から９９重量％含有するもので
あるが、これをシールしたガラス管中に調製し、管を温
度調節器または低温保持器の温度制御槽に完全に浸漬し
た。検流体を次に２℃／分の速度で加熱または冷却し相
分離の温度を記録した。結果をやはり次の表１に示す。
Ｍ、Ｗ、（ＧＰＣ）はゲルが過クロマトグラフィーによ
る分子量 傘へミーエーテルの全濃度に対する混和性測定は温度−
ｖｏ℃から＋Ｕｔ＋℃の範囲に対してのみ行なった。
（１）２から４８重量％ヘミ−エーテルで不混和性＜２
１混和域は僅かのみ 例えば家庭用冷蔵庫とか営業用冷凍機用等に冷凍用潤滑
剤を使用する場合に、相分離に基づく冷凍系に発生し得
る性能低下を避けるために潤滑剤成分と冷媒成分はすべ
ての運転され得る範囲にわたり完全に混和しなければな
らないことが重要であることは明らかである。
上記表１は、比較実験ＡないしＤ１米国特許第４、７５
５．３１６の８ＩＩＩと９１ｍ１の表Ｂに示す阿−ブチ
ルポリオキシプロピレングリコールヘミ−エーテル、た
だしこれは６２から１１４センチストークス（ｍｍ２／
Ｓ）の範囲の３７℃の規定粘度を有するものであるが、
これ等の結果とは対照的に、実施例１から８のヘミ−エ
ーテルは一７０℃から少なくとも＋　６５’Ｃの範囲で
全濃度にわたり、１．１．　ｌ、　２−テトラフルオロ
エタンと混和することを示している。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）フルオロ炭化水素および次式（ I ）に示すポリ
    オキシアルキレングリコールヘミ−エーテル：ＲＯ−［
    （ＥＯ）＿ｍ（ＰＯ）＿ｎ］−Ｈ（ I ）［ここで式中
    、ＥＯはエチレンオキシを示し、ＰＯはプロピレンオキ
    シを示し、ＲはＣ＿１＿−＿６のアルキル基であり、お
    よびｍとｎは各ヘミ−エーテル分子のエチレンオキシと
    プロピレンオキシの部分の平均数を示し、ただしｍ／（
    ｍ＋ｎ）は０ないし０．５の範囲にあり、およびｎ／（
    ｍ＋ｎ）は０．５ないし１の範囲にあり、該ヘミ−エー
    テルは４０℃における粘度（ドイツ工業規格（ＤＩＮ）
    ５１５６２）が１０ないし４６ｍｍ＾２／Ｓの範囲にあ
    る］の混合物からなることを特徴とする冷凍用潤滑剤。
  2. （２）フルオロ炭化水素がテトラフルオロエタンである
    ことを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤。
  3. （３）フルオロ炭化水素がＣＦ＿３ＣＨ＿２Ｆであるこ
    と特徴とする請求項２に記載の潤滑剤。
  4. （４）粘度が１４ないし４０ｍｍ＾２／Ｓの範囲にある
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載
    の潤滑剤。
  5. （５）ＲがＣ＿１＿−＿４のアルキル基であることを特
    徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の潤滑剤
    。
  6. （６）ｎ／（ｍ＋ｎ）が少なくとも０．７５であること
    を特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の潤
    滑剤。
  7. （７）ｍが０であることを特徴とする請求項６に記載の
    潤滑剤。
  8. （８）粘度が１４ないし３３ｍｍ＾２／Ｓの範囲にある
    ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載
    の潤滑剤。
  9. （９）請求項１に定義した通りの式 I のポリオキシア
    ルキレングリコールヘミ−エーテルとフルオロ炭化水素
    を混合することからなる請求項１に記載の冷凍用潤滑剤
    の製造方法。
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