JPH02276881A - 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

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JPH02276881A
JPH02276881A JP1089825A JP8982589A JPH02276881A JP H02276881 A JPH02276881 A JP H02276881A JP 1089825 A JP1089825 A JP 1089825A JP 8982589 A JP8982589 A JP 8982589A JP H02276881 A JPH02276881 A JP H02276881A
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博樹 福田
Iwahiro Otsuka
大塚 厳弘
Kiyoshi Tanabe
田辺 清士
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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−134
a)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。
(ア)については、例えばDupontのRe5erc
hDisclosure(174830ct、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。
・R−134aとの相溶性が十分でない一冷凍機油の最
も重要な役割である潤滑性を発揮するためには、R−1
34aと相溶し、R−134aと共に系内な循環する必
要がある。(7’) 、 (4)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備考覧参照)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−m 、 <4)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。
表1 従来のポリエーテル油と、高温臨界温度(傘)高
温臨界温度:油とR−134aを重量比15:85で混
合、密閉する。温度を上 昇していき、にごりまたは2 層分離が始まった温度を、高 温臨界温度と称する。相溶性 の良いものほど、高温臨界温 度は高くなる。
[課題を解決す4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は実施した
。その結果、吸湿悸の向上だけでなく、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−数式 %式%) [式中、R’はアルキレン基、R”、 R’、 R’ハ
フシル基又は水素、R”、 R”、 R’は同一でも異
なっていてもよい、(但し、R”、 R’、 R’から
選ばれる2個以上が同時に水素となることはない。)1
2.m、nは上記化合物■〜■の動粘度がlO〜300
cst(40℃)となる正数であり、同一でも異なって
いてもよい。
XI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。(但し、xlと82は同時に水素と
なることはない。)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。
一散大■におけるxl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−C−A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。
一散大■におけるx3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W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、−数式■におけるX
S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。
一散大■〜■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、これらの単独あるいはこれらがランダム又
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。−数式■〜
■におけるR1は同一でも異なっていても良い。
−数式■〜■におけるR”、R”、R’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、XIとR2は同時に水素となることは
ない、又、R”、R”、R’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、−数式■、■、■で表わされる化合物を合成する
時、対応する開始剤は、それぞれ活性水素基の数はそれ
ぞれl、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12c
st (40℃>〜200cst (40℃)の範囲の
化合物を得ようとすると、(!、、 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−数式■〜■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lO〜300cst(40℃)、好ましくは12
〜200 cst(40℃)となるようなものが望まし
く、−数式■〜■における分子量あるいはQ、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。β、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−数式■〜■で表わされる化合物とR134aの重
量比は1/99〜99/l、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。−数式■〜■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
用としても使用可能である。
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、ジイソブロビルホスファイト、ジフェニル
ホスファイト等のホスファイト系化合物、トリフエノキ
シホスフィンサルファイド、トリメチルホスフィンサル
ファイド等のホ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、本発明の一散大■〜■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、含フツ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。
[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。
[実施例] 実施例1〜5、比較例1〜5 実施例1〜5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[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。
手糸売ネ甫正書 平成2年1月島日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、下記一般式 (1)X^1−O−(R^1O)−_lR^2(2)▲
    数式、化学式、表等があります▼ (3)▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、R^1はアルキレン基、R^2、R^3、R^
    4はアシル基又は水素、R^2、R^3、R^4は同一
    でも異なっていてもよい。(但し、R^2、R^3、R
    ^4から選ばれる2個以上が同時に水素となることはな
    い。)l、m、nは上記化合物(1)〜(3)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。 X^1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。(但し、X^1とR^2は同時に
    水素となることはない。) X^2はジヒドロキシ化合物の水酸基を除いた残基。 X^3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。
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