JPH0525484A - 冷凍機作動流体用組成物 - Google Patents
冷凍機作動流体用組成物Info
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- JPH0525484A JPH0525484A JP20488591A JP20488591A JPH0525484A JP H0525484 A JPH0525484 A JP H0525484A JP 20488591 A JP20488591 A JP 20488591A JP 20488591 A JP20488591 A JP 20488591A JP H0525484 A JPH0525484 A JP H0525484A
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Abstract
る脂肪族多価アルコール)と(b)成分(炭素数2〜9
の直鎖又は分岐鎖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、(a)成分,(b)
成分及び(c)成分(炭素数2〜10の直鎖又は分岐鎖
の飽和脂肪族ジカルボン酸又はその誘導体)とから得ら
れるエステル、及び(a)成分,(d)成分(炭素数1
〜10の直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族1価アルコール)
及び(e)成分(炭素数2〜10の多価カルボン酸又は
その誘導体)とから得られるエステルからなる群より選
ばれた一種以上のエステルからなり、その水酸基価が5
mgKOH/g 未満であるエステルを基油とする冷凍機油及び
ハイドロフルオロカーボンを含有する冷凍機作動流体用
組成物。 【効果】本発明の冷凍機作動流体用組成物は、PETフ
ィルムからのオリゴマーの溶出が少ないなど有機材料に
対する影響の少ない優れたものである。
Description
物に関し、更に詳しくは、電気冷蔵庫用等の圧縮式冷凍
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クーラーに使用されて
いるジクロロジフルオロメタン(CFC12)が使用規
制され、将来的には使用禁止されようとしている。その
ため、このCFC12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(HFC)が
開発されている。
C12に比べて極性が高いため、冷凍機油として従来よ
り一般に使用されているナフテン系鉱油やポリα−オレ
フィン、アルキルベンゼン等の潤滑油を用いると、これ
らの潤滑油とハイドロフルオロカーボンとの相溶性が悪
く、低温において二層分離を起こす。二層分離を起こす
と、オイル戻りが悪くなり、熱交換器としての凝縮器や
蒸発器の付近に厚い油膜が付着して伝熱を妨げ、また潤
滑不良や起動時の発泡の発生等の重要欠陥の原因とな
る。そのため、従来の冷凍機油はこれらの新しい冷媒雰
囲気下での冷凍機油として使用することができない。
ては、それが一部分解して塩化水素を発生させ、この塩
化水素が摩擦面と反応して、塩化物皮膜を形成し潤滑性
を良好にするという効果があった。しかしながら、塩素
原子を含んでいないハイドロフルオロカーボンにはこの
ような効果が期待できないため、ハイドロフルオロカー
ボンと共に使用する冷凍機油には従来のものより一層優
れた潤滑性が求められる。
に用いられる冷凍機油としては、ハイドロフルオロカー
ボン共存下での熱安定性の良いことが必要である。ま
た、この他、電気冷蔵庫の圧縮式冷凍機には、絶縁材や
エナメル線などのモータに用いられている有機材料が存
在するため、ハイドロフルオロカーボンと冷凍機油から
なる作動流体としては、これらの有機材料に悪影響を及
ぼさないことが必要であるし、電気絶縁性も良好である
ことが必要である。
1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC134a)
と共に用いることができる冷凍機油として、米国特許第
4755316号公報や、特開平1−198694号、
特開平1−256594号、特開平1−259093
号、特開平1−259094号、特開平1−25909
5号、特開平2−84491号、特開平2−10229
6号、特開平2−129294号、特開平2−1321
76号、特開平2−132177号、特開平2−132
178号、特開平2−132179号、特開平2−17
3195号、特開平2−180986号、特開平2−1
80987号、特開平2−182780号、特開平2−
242823号、特開平2−242888号、特開平2
−258896号、特開平−269195号、特開平2
−276880号、特開平2−276881号、特開平
2−272097号、特開平2−281098号、特開
平2−305893号、特開平3−14894号、特開
平3−28296号、特開平3−33192号、特開平
3−33193号公報等にポリエーテル化合物が開示さ
れている。
べ極性が高いので、HFC134aとの低温での相溶性
は確かに良好である。しかしながら、米国特許第475
5316号公報に述べられているように、ポリエーテル
化合物は逆に温度が上昇すると二層分離を起こすという
問題がある。
いくつかの問題がある。一つは、電気絶縁性に劣るとい
うことである。これは、非常に大きな問題であり、電気
冷蔵庫用冷凍機には用いることができない。もう一つの
問題は吸湿性の大きいことである。ポリエーテル化合物
中の水分のために、HFC134aの共存下での熱安定
性を悪くしたり、有機材料であるPETフィルム等を加
水分解させたりする。
ーテル化合物の問題点を改善するためにエステル系化合
物が開発されている。例えば、1,1,1,2−テトラ
フルオロエタン(HFC134a)と共に用いることが
できる冷凍機油として、米国特許第4851144号公
報(特開平2−276894号)や特開平2−1586
93号公報に、ポリエーテル油とエステル油の混合油が
開示され、英国特許第2261541号公報、特開平3
−88892号公報、特開平3−128991号公報、
特開平3−128992号公報にエステル油が開示され
ている。
ボンとの相溶性に優れ、ハイドロフルオロカーボン共存
下での熱安定性にも優れている。また、ポリエーテル化
合物に比べ、電気絶縁性が極めて優れており、また吸湿
性もかなり低い。
C12−鉱物油系に比べ、ハイドロフルオロカーボン−
エステル油系では、フロン、油とも極性が高くなり、水
を含みやすい。冷凍機にはモレキュラシーブによって水
を除去するドライヤーがつけられてはいるが、十分除去
できず残った水によりエステルが加水分解し、カルボン
酸を生成する。この生成したカルボン酸が金属を腐食
し、摩耗や銅メッキ発生を引き起こすことが危惧され
る。また、フロン、油とも極性が高くなったために、絶
縁材として用いられているPETフィルムからフロン−
油混合溶液中にオリゴマーが溶出し、PETフィルムの
劣化による絶縁性の低下やこの溶出したオリゴマーによ
るキャピラリーチューブの詰まりなどが危惧される。
フルオロカーボン−エステル油系は、従来のCFC12
−鉱油系に比べ、有機材料の劣化等を引き起こし、冷凍
機作動流体として満足できるものではない。従って、本
発明の目的は、有機材料に対する影響等に優れた冷凍機
の作動流体用組成物を提供することにある。
を達成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、前記目的を達成し得ることを見い出し、
本発明を完成するに至った。即ち本発明は、 A)(a) 第1ヒドロキシ基1〜6個を有する脂肪族
多価アルコールと、(b) 炭素数2〜9の直鎖又は分
岐鎖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、 B)(a) 第1ヒドロキシ基1〜6個を有する脂肪族
多価アルコールと、(b) 炭素数2〜9の直鎖又は分
岐鎖の飽和脂肪族モノカルボン酸又はその誘導体と、
(c) 炭素数2〜10の直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族
ジカルボン酸又はその誘導体 とから得られるエステル、及び C)(a) 第1ヒドロキシ基1〜6個を有する脂肪族
多価アルコールと、(d) 炭素数1〜10の直鎖又は
分岐鎖の飽和脂肪族1価アルコールと、(e) 炭素数
2〜10の多価カルボン酸又はその誘導体 とから得られるエステル からなる群より選ばれた一種以上のエステルからなり、
その水酸基価が5mgKOH/g 未満であるエステルを基油と
する冷凍機油及びハイドロフルオロカーボンを含有する
冷凍機作動流体用組成物に関するものである。
る(a)成分の脂肪族多価アルコールは、そのヒドロキ
シ基の内、1〜6個が第1ヒドロキシ基となったもので
あり、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、トリメ
チロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロ
ールノナン、ペンタエリスリトール及びジペンタエリス
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、ポリエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、ポ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−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、1,2−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、3,3−ジメチ
ル−1,2−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、1,2−
オクタンジオール、1,8−オクタンジオール、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、1,1
0−デカンジオール、グリセリン、ジグリセリン、ポリ
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、ソルビトール及びマンニトール等の多価アルコ
ールが挙げられる。これらの脂肪族多価アルコールの炭
素数は2〜30、好ましくは2〜20、更に好ましくは
2〜10である。炭素数が30より多いと、粘度が高く
なり、ハイドロフルオロカーボン系冷媒との相溶性も悪
くなる。また、これらの脂肪族多価アルコールのヒドロ
キシ基数は2〜6個であり、好ましくは2〜3個であ
る。ヒドロキシ基が6個より多いと粘度が高くなりすぎ
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、炭素数は2〜9のものであり、好ましくは5〜9で
ある。これらのモノカルボン酸又はその誘導体の具体例
としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、バレ
リン酸、イソバレリン酸、ピバリン酸、2−メチル酪
酸、カプロン酸、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、エナント酸、2,2−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、カプリル酸、2−エ
チルヘキサン酸、3,5−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、2−プロピル
ペンタン酸、3,4−ジメチルヘキサン酸、シクロヘキ
シル酢酸、3−シクロペンチルプロピオン酸、ペラルゴ
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−ジイソプロピルプロピオン酸、
あるいはこれらのメチルエステル、エチルエステル、酸
無水物等が挙げられる。ハイドロフルオロカーボン系冷
媒との相溶性や耐加水分解性の点から直鎖飽和脂肪酸よ
りも分岐飽和脂肪酸の方が好ましい。炭素数が9より多
くなると、ハイドロフルオロカーボン系冷媒との相溶性
が悪くなる。また炭素数が2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。また耐熱性の面から
不飽和結合を持つものは好ましくない。
炭素数が2〜10のものであり、好ましくは3〜8であ
る。炭素数が10より多いとハイドロフルオロカーボン
系冷媒との相溶性が悪くなる。これらのジカルボン酸又
はその誘導体の具体例としては、シュウ酸、マロン酸、
メチルマロン酸、コハク酸、エチルマロン酸、ジメチル
マロン酸、メチルコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、
2,2−ジメチルコハク酸、2,3−ジメチルコハク
酸、2−メチルグルタル酸、3−メチルグルタル酸、ブ
チルマロン酸、ジエチルマロン酸、2,2−ジメチルグ
ルタル酸、2,4−ジメチルグルタル酸、3,3−ジメ
チルグルタル酸、2−エチル−2−メチルコハク酸、3
−メチルアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、2,2
−ジメチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、あ
るいはこれらのメチルエステル、エチルエステル、酸無
水物等が挙げられる。
は、炭素数が1〜10のものであり、好ましくは5〜9
である。炭素数が10より多いとハイドロフルオロカー
ボン系冷媒との相溶性が悪くなる。これらの1価アルコ
ールの具体例としては、メタノール、エタノール、1−
プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2
−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メ
チル−2−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペン
タノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノ
ール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−2−
ブタノール、2−メチル−2−ブタノール、2,2−ジ
メチル−1−プロパノール、シクロペンタノール、1−
ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、
2−メチル−1−ペンタノール、2−メチル−2−ペン
タノール、2−メチル−3−ペンタノール、3−メチル
−1−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、
3−メチル−3−ペンタノール、4−メチル−1−ペン
タノール、4−メチル−2−ペンタノール、2,3−ジ
メチル−1−ブタノール、2,3−ジメチル−2−ブタ
ノール、3,3−ジメチル−1−ブタノール、3,3−
ジメチル−2−ブタノール、2−エチル−1−ブタノー
ル、2,2−ジメチルブタノール、シクロヘキサノ−
ル、シクロペンチルメタノール、メチルシクロペンタノ
ール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプ
タノール、2−メチル−1−ヘキサノール、2−メチル
−2−ヘキサノール、2−メチル−3−ヘキサノール、
5−メチル−2−ヘキサノール、3−エチル−3−ペン
タノール、2,2−ジメチル−3−ペンタノール、2,
3−ジメチル−3−ペンタノール、2,4−ジメチル−
3−ペンタノール、4,4−ジメチル−2−ペンタノー
ル、3−メチル−1−ヘキサノール、4−メチル−1−
ヘキサノール、5−メチル−1−ヘキサノール、2−エ
チルペンタノール、シクロヘプタノール、シクロヘキシ
ルメタノール、メチルシクロヘキサノール、1−オクタ
ノール、2−オクタノール、3−オクタノール、4−メ
チル−3−ヘプタノール、6−メチル−2−ヘプタノー
ル、2−エチル−1−ヘキサノール、2−プロピル−1
−ペンタノール、2,4,4−トリメチル−1−ペンタ
ノール、3,5−ジメチル−1−ヘキサノール、2−メ
チル−1−ヘプタノール、2,2−ジメチル−1−ヘキ
サノール、シクロオクタノール、1−シクロヘキシルエ
タノール、2−シクロヘキシルエタノール、ジメチルシ
クロヘキサノール、エチルシクロヘキサノール、1−ノ
ナノール、2−ノナノール、3,5,5−トリメチル−
1−ヘキサノール、2,6−ジメチル−4−ヘプタノー
ル、3−エチル−2,2−ジメチル−3−ペンタノー
ル、3−シクロヘキシルプロパノール、5−メチルオク
タノール、1−デカノール、2−デカノール、4−デカ
ノール、3,7−ジメチル−1−オクタノール、2,
4,6−トリメチルヘプタノール、4−シクロヘキシル
ブタノール、ブチルシクロヘキサノール、3,3,5,
5−テトラメチルシクロヘキサノール等が挙げられる。
2〜10のものであり、好ましくは3〜9である。炭素
数が10より多いとハイドロフルオロカーボン系冷媒と
の相溶性が悪くなる。これらの多価カルボン酸又はその
誘導体の具体例としては、(c)成分の飽和脂肪族ジカ
ルボン酸や、1,2,3−トリカルボキシプロパン、β
−メチルトリカルボン酸、1,3,6−トリカルボキシ
ヘキサンなどの直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族多価カルボ
ン酸や、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピ
ロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸、あるいはこれ
らのメチルエステル、エチルエステル、酸無水物等が挙
げられる。
ステルは(a)および(b)成分を、B)のエステルは
(a)〜(c)成分を、C)のエステルは(a)、
(d)および(e)成分を反応させて得られるものであ
る。本発明に用いられるエステルは、これらのA)、
B)およびC)のエステルからなる群から選ばれた1種
以上のエステルからなるものであり、エステルA)、
B)、C)それぞれ単独であってもよく、また2種以上
混合したものであってもよい。このような単独または2
種以上のエステルを混合して得られる本発明に用いられ
るエステルの水酸基価は、5mgKOH/g 未満である。水酸
基価が5mgKOH/g 以上であると、PETフィルムからの
オリゴマー溶出量が多くなり、また、電気絶縁性も多少
低下するため、好ましくない。なお、本発明に用いられ
るエステルの水酸基価は、5mgKOH/g 未満であれば良い
ので、2種以上のエステルを混合する場合には、混合し
たエステルが5mgKOH/g 未満であればよく、混合する各
エステルのすべてが必ずしも5mgKOH/g 未満である必要
はない。本発明のエステルはハイドロフルオロカーボン
系冷媒との低温での相溶性は、一般に粘度が高くなるに
つれて悪くなる。従って、相溶性の面で好ましいエステ
ルは100℃における動粘度が1cst 以上100cst以
下であり、さらに好ましくは1cst 以上30cst 以下で
ある。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、本発明に用いられるエステルの鹸化価
は、A)のエステルでは、250mgKOH/g 以上が好まし
く、280mgKOH/g 以上がさらに好ましい。B)、C)
のエステルでは、330mgKOH/g 以上が好ましく、35
0mgKOH/g 以上がさらに好ましい。
金属に対する腐食防止性や加水分解安定性という点か
ら、エステルの原料である(a)多価アルコール、
(b)脂肪族モノカルボン酸又はその誘導体、(c)脂
肪族ジカルボン酸又はその誘導体、(d)1価アルコー
ル、(e)多価カルボン酸又はその誘導体は、いずれか
が分岐構造であれば好ましく、アルコール部分、カルボ
ン酸部分のすべてが、分岐構造であれば特に好ましい。
ち、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、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、トリメチロールノナン、
ペンタエリスリトール及びジペンタエリスリトール等の
ヒンダードアルコールと、炭素数7〜9の飽和分岐鎖脂
肪族モノカルボン酸、その中でも2−メチルヘキサン
酸、2−エチルヘキサン酸、3,5−ジメチルヘキサン
酸、3,5,5−トリメチルヘキサン酸よりなる群から
選ばれた少なくとも1種のカルボン酸より得られるエス
テルは、ハイドロフルオロカーボン系冷媒との相溶性、
耐加水分解性、熱安定性で優れている。また、この中で
もカルボン酸のうち、2−メチルヘキサン酸をカルボン
酸全量に対し70重量%以上含むカルボン酸と2価のヒ
ンダードアルコールとから得られるエステルや、炭素数
7〜9の飽和分岐鎖脂肪族モノカルボン酸をカルボン酸
全量に対し70重量%以上含むカルボン酸であって、該
飽和分岐鎖脂肪族モノカルボン酸として少なくとも2−
メチルヘキサン酸をカルボン酸全量に対して25重量%
以上含むカルボン酸と3価以上のヒンダードアルコール
とから得られるエステルは特に優れている。具体的に
は、ネオペンチルグリコールジ2−メチルヘキサネー
ト、トリメチロールプロパントリ2−メチルヘキサネー
ト、ペンタエリスリトールテトラ2−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、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、ペンタエリスリトールテト
ラ3,5,5−トリメチルヘキサネート、2−メチルヘ
キサン酸/3,5,5−トリメチルヘキサン酸=約35
/65重量比の混合カルボン酸とトリメチロールプロパ
ンを反応させて得られるエステル、2−メチルヘキサン
酸/3,5−ジメチルヘキサン酸=約80/20重量比
の混合カルボン酸とペンタエリスリトールを反応させて
得られるエステル、2−メチルヘキサン酸/3,5,5
−トリメチルヘキサン酸=約90/10重量比の混合カ
ルボン酸とペンタエリスリトールを反応させて得られる
エステル、2−メチルヘキサン酸/2−エチルヘキサン
酸=約60/40(重量比)の混合カルボン酸とペンタ
エリスリトールを反応させて得られるエステル等が挙げ
られる。
(a)成分のうち、第1ヒドロキシ基1〜2個を有する
脂肪族2価のアルコール(以下、(f)成分と略す)
と、(b)炭素数2〜9の直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族
モノカルボン酸又はその誘導体と、(c)成分のうち、
炭素数2〜8の直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族ジカルボン
酸又はその誘導体(以下、(g)成分と略す)とから得
られるエステル、あるいは本発明のC)のエステルの中
で(a)成分のうち、第1ヒドロキシ基1〜2個を有す
る脂肪族2価アルコール((f)成分)と、(d)成分
の飽和脂肪族1価アルコールと、(e)成分のうち、炭
素数2〜8の直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族ジカルボン酸
又はその誘導体((g)成分)とから得られるエステル
は、ハイドロフルオロカーボン系冷媒との低温での相溶
性、潤滑性に特に優れている。上記(f)成分の具体的
な例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、ポリ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、ポ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−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、1,2−ヘキサン
ジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサ
ンジオール、3,3−ジメチル−1,2−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、1,2−オクタンジオール、1,8
−オクタンジオール、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−デカンジオール等の2価
アルコールや、下記式(I)で示されるヒンダードアル
コールが挙げられる。ヒンダードアルコールの具体的な
例としては、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−プロパンジオール等が挙げられ
る。これらの脂肪族2価アルコールの炭素数は2〜3
0、好ましくは2〜20、さらに好ましくは2〜10で
ある。耐熱性の面から、下記式(I)で示されるヒンダ
ードアルコールが特に優れている。
ュウ酸、マロン酸、メチルマロン酸、コハク酸、エチル
マロン酸、ジメチルマロン酸、メチルコハク酸、グルタ
ル酸、アジピン酸、2,2−ジメチルコハク酸、2,3
−ジメチルコハク酸、2−メチルグルタル酸、3−メチ
ルグルタル酸、ブチルマロン酸、ジエチルマロン酸、
2,2−ジメチルグルタル酸、2,4−ジメチルグルタ
ル酸、3,3−ジメチルグルタル酸、2−エチル−2−
メチルコハク酸、3−メチルアジピン酸、ピメリン酸、
スベリン酸、2,2−ジメチルアジピン酸等が挙げられ
る。具体的には、2−メチルヘキサン酸/アジピン酸=
約70/30(重量比)の混合カルボン酸とネオペンチ
ルグリコールを反応させて得られるエステル、あるいは
2−メチルヘキサン酸/アジピン酸=約72/28(重
量比)の混合カルボン酸と2,2−ジエチル−1,3−
プロパンジオールを反応させて得られるエステル、ある
いは2−エチルヘキサン酸/グルタル酸=約57/43
(重量比)の混合カルボン酸とネオペンチルグリコール
を反応させて得られるエステル、あるいは2−メチルヘ
キサン酸/グルタル酸=約43/57(重量比)の混合
カルボン酸とネオペンチルグリコールを反応させて得ら
れるエステル等が挙げられる。
記に述べた(a)の多価アルコール1種以上と、上記に
述べた(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。
記に述べた(a)の多価アルコール1種以上と、上記に
述べた(b)のモル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、上記に述べた(c)
のジ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。この際、多価
アルコール1モルに対してジカルボン酸又はその誘導体
は、通常0.9モル以下を反応させる。0.9モルより
多く反応させると粘度が高くなるので好ましくない。
記に述べた(a)の多価アルコール1種以上と、上記に
述べた(d)の1価アルコール1種以上と、上記に述べ
た(e)の多価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。こ
の際、多価カルボン酸またはその誘導体1モルに対して
多価アルコールは、通常1.5モル以下を反応させる。
1.5モルより多く反応させると粘度が高くなるので好
ましくない。
く、通常0.1mgKOH/g以下、特に0.05mg
KOH/g以下が好ましい。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。本発明に用いられるエステル
は、ハイドロフルオロカーボ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−30℃以
下、特に好ましくは−50℃以下であることが望まし
い。本発明に用いられるエステルを基油とする冷凍機油
は、ハイドロフルオロカーボ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。
成物中の水、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に保護するため
にベンゾトリアゾールおよび/また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および/またはトリアリールフ
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。
環式エポキシ化合物、特にエポキシシクロヘキシル基を
有する化合物および/また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。本発明に用いられるエポキ
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は、炭素数5〜40、好ましく
は炭素数5〜25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−エポキシノルボナン、
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)、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
れるものではないが、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)
等である。本発明においては、これらのエポキシシクロ
ヘキシル基を有する化合物を単独または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
合物の単独または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。
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、好ましく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
スファイト等である。トリアリールフォスフェートおよ
び/また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。
よび/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0.0
01〜0.1重量部であり、好ましくは0.003〜
0.03重量部である。また、本発明に用いられるベン
ゾトリアゾール、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−1
H−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。
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0.00
3〜0.5重量部である。本発明に用いられる金属不活
性剤はキレー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’−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
レンテトラアミン、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2
−エチルヘキシル、アントラニル酸、ニトニロ三酢酸、
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、アセト酢酸エステル、アリザリン、キニザリン等で
ある。
有するフェノール系化合物の添加量は、本発明に用いる
エステルまたはポリエーテル系合成油あるいはその混合
油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。本発
明に用いられるフェノール系化合物は、炭素数が6〜1
00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’−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。
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が
挙げられる。
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キルフォスフェート等のリン化
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、三弗化塩化エチレン重合物、
フッ化黒鉛等の弗素化合物、脂肪酸変性シリコーン等の
ケイ素化合物、グラファイト等である。
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。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。
るエステルまたはポリエーテル系合成油もしくはその混
合油に添加剤を加えた油との配合比率は、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。本
発明に用いられるハイドロフルオロカーボンとは、ジフ
ルオロメタン(HFC32)、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)等であり、特に1,1,1,2−テ
トラフルオロエタンが好ましい。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例においては、表1および表2に示す成
分を原料とするエステルA〜Lを合成して用いた。水酸
基価の調整は、(b)あるいは(d)成分の仕込量を変
え、アルコールに対するカルボン酸の当量を減らすこと
により調整した。例えば、水酸基価が1.3mgKOH
/gであるエステルAの合成は下記のように行った。1
リットルの4つ口フラスコに攪拌機、温度計、窒素吹き
込み管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた。ネオペ
ンチルグリコール104g(1.0モル)と2−メチル
ヘキサン酸259.0g(1.99モル)を前記フラス
コに取り、窒素気流下240℃で10時間エステル化反
応を行い上記エステルを得た。また、水酸基価10.5
mgKOH/gのエステルAは、ネオペンチルグリコー
ル104g(1.0モル)と2−メチルヘキサン酸25
2.2g(1.94モル)を前記フラスコに取り、前記
と同様の方法で反応を行うことにより得た。以下、同様
にアルコールに対するカルボン酸の当量を調整し反応を
行い、水酸基価が5mgKOH/g未満及び水酸基価が
5mgKOH/g以上のエステルB〜Lをそれぞれ得
た。その水酸基価を表1に示す。また、それぞれのエス
テルの40℃および100℃における動粘度、ならびに
粘度指数(JIS K−2283)、流動点(JIS
K−2269)、1,1,1,2−テトラフルオロエタ
ンに対する試料濃度10vol%における低温および高
温での二相分離温度を表1および表2に示す。なお、動
粘度、粘度指数、流動点及び二相分離温度は水酸基価が
5mgKOH/g未満のエステルでの測定値である。エ
ステルA〜Lおよびこれらのエステルの混合により、表
3に示すような本発明に用いる油1〜11、並びに比較
品に用いる油1〜11を得た。本発明品に用いる油、比
較品に用いる油の水酸基価を表3に示す。
品に用いる油1〜11とそれぞれ1,1,1,2−テト
ラフルオロエタン(HFC134a)との組成物である
本発明品1〜11、比較品1〜11についてPETフィ
ルムからのオリゴマー溶出量について調べた。オートク
レーブ中に十分乾燥させたPETフィルム(ルミラーH
10)20g、事前に100℃、1torrの条件で3
時間脱水乾燥した油100g、およびHFC134a1
00gを入れ、140℃で14日間試験した後、HFC
134aとPETフィルムを除去し、油に含まれるPE
Tオリゴマーをゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ーによって測定した。結果を表4に示す。表4から明ら
かなように、水酸基価が5mgKOH/g未満のエステ
ルは5mgKOH/g以上のエステルに比べ、PETオ
リゴマーの溶出量が少ない。
チューブ試験を行った。即ち、ガラス管に油10g、H
FC134a5gを取り、触媒として鉄、銅、アルミニ
ウムを加え封管した。175℃で14日間試験した後、H
FC134aと油の組成物の外観と析出物の有無を調べ
た。結果を表5に示す。表5から明らかなように、本発
明品はいず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。
ETフィルムからのオリゴマーの溶出が少ないなど有機
材料に対する影響の少ない優れたものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】A)(a) 第1ヒドロキシ基1〜6個を
有する脂肪族多価アルコールと、 (b) 炭素数2〜9の直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族モ
ノカルボン酸又はその誘導体 とから得られるエステル、 B)(a) 第1ヒドロキシ基1〜6個を有する脂肪族
多価アルコールと、 (b) 炭素数2〜9の直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族モ
ノカルボン酸又はその誘導体と、 (c) 炭素数2〜10の直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族
ジカルボン酸又はその誘導体 とから得られるエステル、及び C)(a) 第1ヒドロキシ基1〜6個を有する脂肪族
多価アルコールと、 (d) 炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族
1価アルコールと、 (e) 炭素数2〜10の多価カルボン酸又はその誘導
体 とから得られるエステル からなる群より選ばれた一種以上のエステルからなり、
その水酸基価が5mgKOH/g 未満であるエステルを基油と
する冷凍機油及びハイドロフルオロカーボンを含有する
冷凍機作動流体用組成物。
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---|---|---|---|
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