JPH06298718A - ウレタン化合物およびその用途 - Google Patents

ウレタン化合物およびその用途

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JPH06298718A
JPH06298718A JP9293993A JP9293993A JPH06298718A JP H06298718 A JPH06298718 A JP H06298718A JP 9293993 A JP9293993 A JP 9293993A JP 9293993 A JP9293993 A JP 9293993A JP H06298718 A JPH06298718 A JP H06298718A
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JP
Japan
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group
formula
hydrocarbon group
urethane compound
lubricating oil
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Application number
JP9293993A
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English (en)
Inventor
Masahide Tanaka
中 正 秀 田
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明のウレタン化合物は、R1OOC-NX-R-Su
[式中、R は、特定の炭化水素基であり、R1は、特定の
炭化水素基であり、Suは、-NX2または -Y=(R-NX2)2で表
わされる基であり、X は、それぞれ独立に、水素原子ま
たはR1OOC-基であり、Y は、-CH=(CH2-)2 またはCH3CH2
C(CH2-)3で表わされる基である]。また本発明の潤滑油
は、上記ウレタン化合物を含有してなる。 【効果】 本発明のウレタン化合物は、潤滑性に優れ、
吸湿性が低く、清浄性も良好であり、冷凍機用潤滑油、
工業用ギヤ油などに使用することができる。本発明の潤
滑油は、ロータリー式カーエアコンのように、高粘度の
潤滑油を使用するような冷凍機用潤滑油として好適であ
り、特にR−134aを冷媒として使用する冷凍機用潤
滑油に適している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、新規なウレタン化合物お
よびその用途に関し、さらに詳しくは、冷凍機の冷媒と
して用いられるR−134aなどのオゾン層非破壊性の
フルオロカーボン水素添加物(HFC、Hydrogenated Fluo
ro Carbon )との相溶性に優れるとともに、潤滑性に優
れた高粘度のウレタン化合物、およびこのウレタン化合
物からなる潤滑油に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】最近、冷凍機用潤滑油では、冷媒
ガスがオゾン層非破壊性のR−134a(CH2F−C
3)のようなフルオロカーボン水素添加物に変更され
るに伴い、従来、冷凍機用潤滑油として使用されてきた
鉱物油やアルキルベンゼン類化合物は、冷媒ガスとの相
溶性がないため使用できなくなった。そこで、ポリプロ
ピレングリコールやポリプロピレングリコールモノアル
キルエーテル、ポリプロピレングリコールジアルキルエ
ーテルなどが冷凍機用潤滑油として用いられるようにな
った。しかしながら、上記の化合物はR−134aとの
相溶性が低く、上記化合物のうち、特に100℃におけ
る動粘度が15cSt以上という高粘度の化合物は、R
−134aとの相溶性が低いため、冷凍機用潤滑油、た
とえばロータリー式カーエアコン用潤滑油としての性能
が低いという問題があった。
【0003】また、この問題は、オゾン層非破壊性のフ
ルオロカーボン水素添加物だけでなく、オゾン破壊力
(Ozone Depletion Potential )が小さいクロロフルオ
ロカーボン水素添加物(HCFC、Hydrogenated Chloroflu
oro Carbon)、さらにはフルオロカーボン水素添加物と
クロロフルオロカーボン水素添加物との混合物について
も同様である。上記フルオロカーボン水素添加物の例と
しては、上記R−134aのほか、R−152aが挙げ
られ、また、クロロフルオロカーボン水素添加物の例と
しては、R−22、R−123、R−124が挙げられ
る。
【0004】したがって、潤滑性に優れ、かつ、R−1
34aとの相溶性に優れる化合物の出現が望まれてお
り、また、特にR−134aとの相溶性に優れる高粘度
の化合物を含有してなる冷凍機用潤滑油の出現が従来よ
り望まれている。
【0005】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、潤滑性に優
れ、かつ、フルオロカーボン水素添加物、クロロフルオ
ロカーボン水素添加物などとの相溶性に優れるウレタン
化合物を提供することを目的としており、また、特にR
−134aとの相溶性に優れる高粘度のウレタン化合物
を含有させてなる潤滑油を提供することを目的にしてい
る。
【0006】
【発明の概要】本発明に係るウレタン化合物は、下記の
一般式[I]で表わされるウレタン化合物である。
【0007】 R1OOC−NX−R−Su ・・・[I] [上記式[I]において、Rは、炭素原子数30以下の
炭化水素基または炭素原子数2〜200のエーテル結合
を有する炭化水素基であり、R1 は、炭素原子数30以
下の炭化水素基または炭素原子数2〜30のエーテル結
合を有する炭化水素基であり、Suは、−NX2 または
−Y=(R−NX22で表わされる基であり、Xは、そ
れぞれ独立に、水素原子または R1OOC−基であり、
Yは、下式(A)または(B)
【0008】
【化3】
【0009】で表わされる炭化水素基である]。また、
本発明に係る潤滑油は、上記の本発明に係るウレタン化
合物を含有してなることを特徴としている。
【0010】上記の潤滑油は、特に冷媒としてR−13
4aのようなオゾン層非破壊性フルオロカーボン水素添
加物を使用する冷凍機の潤滑油に適している。
【0011】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るウレタン化合
物および潤滑油について具体的に説明する。本発明に係
るウレタン化合物は、下記の一般式[I]で表わされる
ウレタン化合物であり、ジアミンまたはトリアミンから
合成される。
【0012】 R1OOC−NX−R−Su ・・・[I] 上記式[I]において、Rは、炭素原子数30以下の炭
化水素基または炭素原子数2〜200のエーテル結合を
有する炭化水素基であり、R1 は、炭素原子数30以下
の炭化水素基または炭素原子数2〜30のエーテル結合
を有する炭化水素基であり、Suは、−NX2 または−
Y=(R−NX22で表わされる基であり、Xは、それ
ぞれ独立に、水素原子または R1OOC−基であり、Y
は、下式(A)または(B)で表わされる炭化水素基で
ある。
【0013】
【化4】
【0014】
【化5】
【0015】したがって、一般式[I]で表わされるウ
レタン化合物は、より具体的には、下記の式[II]、
[III]、[IV]および[V]で表わされるウレタ
ン化合物に分類することができる。これらの式における
R、R1 およびXは、それぞれ上記一般式[I]におけ
るR、R1 、Xと同じである。
【0016】 R1OOC−NX−R−NX2 ・・・[II]
【0017】
【化6】
【0018】上記式[II]において、すべてのXが水
素原子であるとき、式[II]は下記の式で表わされ
る。 R1OOC−NH−R−NH2 また、上記式[II]において、すべてのXがR1OO
C− 基であるとき、式[II]は下記の式で表わされ
る。
【0019】 R1OOC−N(COOR1)−R−N=(COOR12 さらに、上記式[II]において、Xが水素原子とR1
OOC− 基であるとき、式[II]は下記の式で表わ
される。
【0020】R1OOC−NH−R−NH−COOR11OOC−NH−R−N=(COOR121OOC−N(COOR1)−R−NH2 上記式[III]において、すべてのXが水素原子であ
るとき、式[III]は下記の式で表わされる。
【0021】
【化7】
【0022】また、上記式[III]において、すべて
のXがR1OOC− 基であるとき、式[III]は下記
の式で表わされる。
【0023】
【化8】
【0024】さらに、上記式[III]において、Xが
水素原子とR1OOC− 基であるとき、式[III]は
下記の式で表わされる。
【0025】
【化9】
【0026】
【化10】
【0027】上記式[IV]において、すべてのXが水
素原子であるとき、式[IV]は下記の式で表わされ
る。
【0028】
【化11】
【0029】また、上記式[IV]において、すべての
XがR1OOC− 基であるとき、式[IV]は下記の式
で表わされる。
【0030】
【化12】
【0031】さらに、上記式[IV]において、Xが水
素原子とR1OOC− 基であるとき、式[IV]は下記
の式で表わされる。
【0032】
【化13】
【0033】上記式[V]において、すべてのXが水素
原子であるとき、式[V]は下記の式で表わされる。
【0034】
【化14】
【0035】また、上記式[V]において、すべてのX
がR1OOC− 基であるとき、式[V]は下記の式で表
わされる。
【0036】
【化15】
【0037】さらに、上記式[V]において、Xが水素
原子とR1OOC− 基であるとき、式[V]は下記の式
で表わされる。
【0038】
【化16】
【0039】
【化17】
【0040】上記Rにおける炭化水素基としては、具体
的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチ
レン基、アミレン基、メチルアミレン基、ヘキシレン
基、メチルヘキシレン基、エチルヘキシレン基、ヘプチ
レン基、メチルヘプチレン基、オクチレン基、メチルオ
クチレン基、エチルオクチレン基、ノニレン基、メチル
ノニレン基、エチルノニレン基、ドデシレン基、メチル
ドデシレン基、シクロヘキシル-1,4- ジメチレン基など
が挙げられ、また、エーテル結合を有する炭化水素基と
しては、一般式 −(R2O)m− (式中、R2 はエチレン基および/またはプロピレン基
であり、mは、1〜60の整数である)で表わされる基
が挙げられる。
【0041】また、上記式におけるR1 の炭化水素基と
しては、脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族
炭化水素基、芳香脂肪族炭化水素基および一般式 −(R3−O)q−R4 (式中、R3 は、炭素原子数2〜4のアルキレン基であ
り、R4 は炭素原子数8以下の炭化水素基であり、qは
1〜20の整数である)で表わされるグリコールエーテ
ル基が挙げられる。
【0042】上記R1 における脂肪族炭化水素基の具体
的な例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、
イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル
基、t-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペ
ンチル基、n-ヘキシル基、2,3-ジメチルブチル基、イソ
ヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、n-オクチ
ル基、2-エチルヘキシル基、イソオクチル基、n-ノニル
基、イソノニル基、n-デシル基、イソデシル基、n-ウン
デシル基、イソウンデシル基、n-ドデシル基、イソドデ
シル基、n-トリデシル基、イソトリデシル基、n-テトラ
デシル基、イソテトラデシル基、n-ペンタデシル基、イ
ソペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、イソヘキサデシ
ル基、n-ヘプタデシル基、イソヘプタデシル基、n-オク
タデシル基、イソオクタデシル基、n-ノニルデシル基、
イソノニルデシル基、n-アイコサニル基、イソアイコサ
ニル基、2-エチルヘキシル基、2-(4-メチルペンチル)
基などを挙げることができる。
【0043】また、R1 における脂環族炭化水素基の具
体的な例としては、シクロヘキシル基、1-シクロヘキセ
ニル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキ
シル基、デカヒドロナフチル基、トリシクロデカニル基
などを挙げることができる。
【0044】さらに、R1 における芳香族炭化水素基の
具体的な例としては、フェニル基、o-トリル基、p-トリ
ル基、m-トリル基、2,4-キシリル基、メシチル基、1-ナ
フチル基などを挙げることができる。
【0045】さらにまた、R1 における芳香脂肪族炭化
水素基の具体的な例としては、ベンジル基、メチルベン
ジル基、β- フェニルエチル基(フェネチル基)、1-フ
ェニルエチル基、1-メチル-1- フェニルエチル基、p-メ
チルベンジル基、スチリル基、シンナミル基などを挙げ
ることができる。
【0046】上記R3 におけるアルキレン基の具体的な
例としては、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン
基、ブチレン基を挙げることができる。また、上記R4
における炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、脂環
族炭化水素基および芳香族炭化水素基が挙げられる。こ
れらの具体的な例としては、それぞれ上述したR1 にお
ける脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族炭化
水素基の具体的な例として列挙した基と同様の基を挙げ
ることができる。
【0047】上記の一般式で表わされるグリコールエー
テル基としては、具体的には、エチレングリコールモノ
メチルエーテル基、エチレングリコールモノプロピルエ
ーテル基、エチレングリコールモノブチルエーテル基、
ジエチレングリコールモノメチルエーテル基、エチレン
グリコールモノエチルエーテル基、ジエチレングリコー
ルモノブチルエーテル基、トリエチレングリコールモノ
メチルエーテル基、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテル基、プロピレングリコールモノプロピルエーテル
基、プロピレングリコールモノブチルエーテル基、ジプ
ロピレングリコールモノメチルエーテル基、ジプロピレ
ングリコールモノプロピルエーテル基、ジプロピレング
リコールモノブチルエーテル基、トリプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル基、ブチレングリコールモノメ
チルエーテル基、ブチレングリコールモノブチルエーテ
ル基などを挙げることができる。
【0048】R−134aなどのオゾン層非破壊性のフ
ルオロカーボン水素添加物を冷媒として使用する冷凍機
において、上記一般式[I]で表わされるウレタン化合
物を潤滑油として用いる場合には、R1 としては、メチ
ル基、エチル基、イソプロピル基、n-ブチル基等の低級
アルキル基、エチレングリコールモノメチルエーテル
基、エチレングリコールモノブチルエーテル基、ジエチ
レングリコールモノメチルエーテル基、トリエチレング
リコールモノメチルエーテル基、プロピレングリコール
モノメチルエーテル基、プロピレングリコールモノブチ
ルエーテル基、ジプロピレングリコールモノメチルエー
テル基、トリプロピレングリコールモノn-ブチルエーテ
ル基等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル基
などが好ましい。
【0049】上記一般式[I]で表わされる好ましいウ
レタン化合物としては、たとえば、以下のような式で表
わされるウレタン化合物が挙げられる。 (1) R1OOC-NH-CH(CH3)CH2[OCH2CH(CH3)]n-NH-COOR1 (2) R1OOC-NH-CH2CH2[OCH2CH2n-NH-COOR1 (3) (R1OOC)2=N-CH(CH3)CH2[OCH2CH(CH3)]n-N=(COO
R1)2 (4)
【0050】
【化18】
【0051】(5)
【0052】
【化19】
【0053】上記式において、R1 は、上記一般式
[I]〜[V]におけるR1 と同一であり、nは1〜6
0である。上記のような一般式[I]で表わされるウレ
タン化合物は、たとえば以下のような方法により製造す
ることができる。
【0054】まず、(a)後述する一般式[VI]また
は[VII]で表わされるジアミンまたはトリアミン
(以下、「ジアミン等」と称する場合がある)、および
(b)一般式[VIII] R1OCOOR1 ・・・[VIII] [式[V]中、R1 は、上記一般式[I]におけるR1
と同じである]で表わされ、かつR1 OHの沸点が上記
ジアミン等(a)の沸点よりも低く、上記一般式[VI
II]で表わされる、ジアミン等(a)に対するモル比
が2〜200の範囲となる量のカーボネート化合物を塩
基触媒の存在下に加熱しながら、生成するアルコール
(R1 OH)を蒸留によって反応系外に除去して、反応
率90%以上まで反応させる。なお、上記反応を行なう
に際し、反応器内の空気を窒素置換することが望ましい
が、窒素置換しなくてもよい。
【0055】次いで、上記塩基触媒を除去した後、未反
応の上記カーボネート化合物を蒸留によって反応系外に
除去し、上記一般式[I]で表わされるウレタン化合物
を得る。
【0056】なお、この製造方法では、上記ジアミン等
(a)のそれぞれのアミノ基の水素原子1個がカーボネ
ート化されたウレタン化合物だけでなく、全水素原子が
カーボネート化されたウレタン化合物が少量生成する可
能性がある。
【0057】上記ジアミンを表わす一般式[VI]は、
下記の通りである。 H2N−R−NH2 ・・・[VI] 上記式[VI]において、Rは、上記一般式[I]にお
けるRと同じである。
【0058】一般式[VI]で表わされるジアミンとし
ては、具体的には、エチレンジアミン、トリメチレンジ
アミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミン、1,7-ジアミノヘプタ
ン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10
-ジアミノデカン、ポリオキシプロピレンジアミン、 H2N-CH2CH2-[OCH2CH2X-NH2 (x=2〜68)、 H2N-CH(CH3)CH2-[OCH2CH(CH3)]X-NH2 (x=2〜6
8)、 H2N-CH(CH3)CH2-[OCH(CH3)CH2a-[OCH2CH2b-[OCH
2CH(CH3)]c-NH2(b=8〜86、a+c=2〜3)な
どが挙げられる。
【0059】また、上記トリアミンを表わす一般式[V
II]は、下記の通りである。
【0060】
【化20】
【0061】上記式[VII]において、RおよびY
は、それぞれ上記一般式[I]におけるR、Yと同じで
ある。一般式[VII]で表わされるトリアミンとして
は、具体的には、
【0062】
【化21】
【0063】などが挙げられる。ただし、上記式中のx
は1〜85の範囲内の整数である。また、上記一般式
[VIII]で表わされるカーボネート化合物として
は、具体的には、ジメチルカーボネート、ジエチルカー
ボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネ
ート、ジヘキシルカーボネート、ジオクチルカーボネー
ト、ジシクロヘキシルカーボネート、ジ-2- エチルヘキ
シルカーボネート、ジ(2-メチル- メトキシエチル)カ
ーボネート、ジ(メトキシ- プロポキシ)カーボネー
ト、ジ(メトキシ- ジプロポキシ)カーボネート、ジ
(ブトキシ- プロポキシ)カーボネート、ジ(フェノキ
シ- プロポキシ)カーボネートなどが好ましく用いられ
る。
【0064】この方法では、ウレタン化反応で生成する
アルコールを反応系外に蒸留にて除去しつつ、ウレタン
化反応を進行させるので、この反応で生成するアルコー
ル、すなわち、R1 OHで表わされるアルコールは、上
記ジアミン等(a)よりも沸点が低いことが必要であ
る。
【0065】また、カーボネート化合物は、上記ジアミ
ン等(a)に対するモル比が2〜200、好ましくは3
〜80、さらに好ましくは3〜50の範囲となる量で用
いられる。このようにカーボネート化合物の使用量を制
限することにより、高重合度のウレタン化合物の生成を
抑制することができる。
【0066】この方法においては、反応は、上記のよう
なジアミン等(a)とカーボネート化合物を反応容器に
仕込み、塩基触媒の存在下に加熱しながら、生成するア
ルコール(R1 OH)を蒸留によって反応系外に除去し
て、反応率90%以上まで反応させ、次いで、上記塩基
触媒を除去した後、未反応の上記カーボネート化合物を
蒸留によって反応系外に除去する。反応率90%以上と
は、上記ジアミン等(a)のアミノ基1個当たり0.9
個以上のウレタン結合が生じるまで、反応させることを
いう。
【0067】上記塩基触媒としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナ
トリウム、炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属炭酸塩
や炭酸水素塩、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキ
シド、リチウムメトキシド、セシウムメトキシド等のア
ルカリ金属アルコラート、水素化ナトリウム、ナトリウ
ムアミド等のアルカリ金属化合物が好ましく用いられ
る。これらのうちでは、特に、アルカリ金属アルコラー
トが好ましい。このほか、たとえば、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属化合物、ト
リメチルアミン、トリエチルアミン、イミダゾール、テ
トラメチルアンモニウムハイドロオキシド等の有機アミ
ノ化合物も用いられる。これら触媒の使用量は、通常、
触媒のモル数/ジアミン等(a)のモル数(モル比)が
10-1〜10-7、好ましくは10-2〜10-5となる範囲
で用いられる。
【0068】この方法においては、反応は、通常、50
〜300℃、好ましくは60〜200℃の温度で行なわ
れる。反応時間は、通常、0.5〜200時間、好まし
くは1〜100時間である。
【0069】反応終了後の触媒の除去は、水洗または酸
で中和することによって行なわれる。酸としては、スル
ホン酸型イオン交換樹脂等の固体酸;炭酸、塩化アンモ
ニウム、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸;酢酸、フェノ
ール等の有機酸が用いられる。また、上記水洗において
は、炭酸アンモニウムのような塩を添加してもよい。
【0070】この方法によれば、このように、塩基触媒
を除去した後、未反応のカーボネート化合物を減圧下に
蒸留除去することによって、塩基触媒の存在下で未反応
のカーボネート化合物を蒸留によって除去するときに生
じるウレタン化合物の重合を防止して、高収率にて目的
とするウレタン化合物を得ることができる。
【0071】このようにして得られたウレタン化合物
は、必要に応じて、活性白土、活性炭等の吸着剤にて処
理または水洗して、微量の不純物を除去してもよい。特
に、かかる処理によれば、微量のイオン性化合物や極性
化合物を除去できるので、得られたウレタン化合物を安
定に保持することができる。
【0072】本発明に係る潤滑油は、上記一般式[I]
で表わされるウレタン化合物を含有してなる。上記ウレ
タン化合物は、グリコールエーテル類と比較して潤滑性
に優れ、吸湿性が低く、清浄性も良好であるという特徴
を有するので、カークーラー、電気冷蔵庫などの冷凍機
用潤滑油、工業用ギヤ油、自動車用エンジン油、自動車
用ギヤ油、圧延用潤滑油、繊維用潤滑油に使用すること
ができる。
【0073】また、上記ウレタン化合物は、潤滑性およ
び清浄性に優れるとともに、高粘度ではあるがR−13
4aなどのオゾン層非破壊性フルオロカーボン水素添加
物、R−22などのオゾン破壊力が小さいクロロフルオ
ロカーボン水素添加物、さらにはこれらの混合物との相
溶性に優れている。また、このウレタン化合物は、R−
12などのオゾン破壊力が大きいクロロフルオロカーボ
ン(CFC)とも相溶性が良好である。
【0074】したがって、上記ウレタン化合物は、特に
冷媒として上記のようなオゾン層非破壊性フルオロカー
ボン水素添加物を使用し、かつ、たとえばロータリー式
カーエアコンのように、高粘度の潤滑油を使用するよう
な冷凍機用潤滑油として利用することができる。
【0075】本発明に係る冷凍機用潤滑油などの潤滑油
は、上記一般式[I]で表わされるウレタン化合物のほ
かに、他の成分を含めることができる。すなわち、本発
明に係る潤滑油中には、上記一般式[I]で表わされる
ウレタン化合物のほかに、他の使用可能な成分として、
これらのウレタン化合物の製造の際に副生するこれらの
ウレタン化合物のオリゴマー、グリコールエーテル類、
たとえばエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドと
からなるランダム共重合体のポリエーテルグリコール、
さらにはこのポリエーテルグリコールから誘導されるカ
ーボネート、鉱物油、たとえばニュートラルオイルやブ
ライトストックなどが配合されていてもよい。また、液
状ポリブテンや液状デセンオリゴマーなどのα- オレフ
ィンオリゴマー、アジピン酸ジイソオクチル、セバチン
酸ジイソオクチル、セバチン酸ジラウリルなどのカルボ
ン酸エステルや植物油が潤滑油に配合されていてもよ
い。特にオゾン層非破壊性の冷媒としてHFCたとえば
R−134aを用いる冷凍機用潤滑油の場合には、添加
できる他の成分としては、相溶性の点でグリコールエー
テル類やカルボン酸エステル類に限られる。しかしなが
ら、これらの成分の添加量は、耐熱性、R−134aと
の相溶性、吸水性を悪化させるため、添加量は潤滑油全
量100重量%に対して60重量%未満とする必要があ
る。
【0076】またフェノール系安定剤、消泡剤、塩素系
冷媒の混入に対する塩素補足剤としてのエポキシ化合物
を、本発明に係る冷凍機用潤滑油に配合することもでき
る。さらに、本発明では、公知の潤滑油添加剤、たとえ
ば桜井俊男編「石油製品添加剤」(幸書房、昭和49年
発行)などに記載されている清浄分散剤、酸化防止剤、
耐荷重添加剤、油性剤、流動点降下剤などの潤滑油添加
剤を、本発明の目的を損なわない範囲で、冷凍機用潤滑
油に含めることができる。
【0077】さらにまた、冷凍機用潤滑油中に、R−1
34aなどのフルオロカーボン水素添加物、R−22な
どのクロロフルオロカーボン水素添加物、さらにはこれ
らの混合物を含有させることもできる。
【0078】
【発明の効果】本発明に係るウレタン化合物は、グリコ
ールエーテル類と比較して潤滑性に優れ、吸湿性が低
く、清浄性も良好であるという効果を有する。
【0079】したがって、このウレタン化合物を含有し
てなる、本発明に係る潤滑油は、カークーラーなどの冷
凍機用潤滑油、工業用ギヤ油、自動車用エンジン油、自
動車用ギヤ油、圧延用潤滑油、繊維用潤滑油に使用する
ことができる。
【0080】また、本発明に係るウレタン化合物は、潤
滑性および清浄性に優れるとともに、高粘度ではあるが
R−134aなどのフルオロカーボン水素添加物との相
溶性、R−22などのクロロフルオロカーボン水素添加
物との相溶性、さらにはこれらの混合物との相溶性に優
れている。また、このウレタン化合物は、R−12など
のオゾン破壊力が大きいクロロフルオロカーボンとの相
溶性が良好である。したがって、本発明に係る潤滑油
は、たとえばロータリー式カーエアコンのように、高粘
度の潤滑油を使用するような冷凍機用潤滑油として好適
であり、特に上記のようなオゾン層非破壊性のフルオロ
カーボン水素添加物を冷媒として使用する冷凍機用潤滑
油に適している。
【0081】以下、本発明を実施例により説明するが、
本発明は、これら実施例に限定されるものではない。実
施例におけるウレタン化合物の分析と潤滑油の性能評価
は、以下の試験方法による。 (1)分析方法 a.平均分子量 (株)島津製作所製のGPCシステムを使用し、ポリス
チレン基準にて平均分子量を求めた。測定条件を下記に
示す。
【0082】カラム:ポリスチレンゲル4本(G-2000HXL
+G-2000HXL+G-3000HXL+G-4000HXL) 検出器:示差屈折計 温 度:40℃ 溶 媒:テトラヒドロフラン 溶出速度:0.7ml/分 (2)評価方法 a.動粘度 JIS K−2283 b.粘度指数 JIS K−2283 c.耐荷重値 耐荷重値は、ファレックス(Falex )試験機を用い、2
50 lbf の荷重で5分間慣らし運転した後、加重し
ていき、焼付きが生じたときの荷重値を求め、この値を
耐荷重値とする。 d.R−134aとの相溶性 (1) 内径10mm、深さ20cmの試験管に試料1ml
採り、ドライアイス−アセトン浴で冷却しながら、R−
134aをボンベ容器からゆっくり導入し試料の量より
多めに溜める。次にスパチュラーを入れて攪拌し、−2
0℃の冷媒浴に移し、試料/R−134aの容積比が1
/1になったときの溶解性を調べる。完全に均一であれ
ば○とし、溶解しなければ、×とする。 (2) ウレタン化合物とR−134aとの相溶性を更に詳
しく調べるため、潤滑油とR−134aとを割合を色々
変えてガラス管に封入し、両者が相溶する限界の温度
(臨界温度)を求める。
【0083】
【実施例1】10段シーブトレー式蒸留塔を備えた容量
3リットルのフラスコに、分子量2000の、ポリオキ
シプロピレンジアミン[商品名:JEFFAMINE
D−2000、三井テキサコ(株)製]1017g、ジ
メチルカーボネート(以下、DMCと称する場合があ
る)925gおよび28重量%のNaOCH3 のメタノ
ール溶液4.8gを仕込んだ。
【0084】この混合物を常圧下に、110〜120℃
で、6時間加熱した。この加熱により、留出したメタノ
ールの量は30gであった。このようにして得られた反
応混合物にヘキサンと水を加えて触媒を除去した後、D
MCを蒸留留去してウレタン化合物1016gを得た。
【0085】得られたウレタン化合物は、粘調な液体で
あり、 1H−NMR、赤外スペクトル分析およびGPC
分析の結果から以下のような構造を有することが判っ
た。 CH3OOC-NH-CH(CH3)CH2[OCH2CH(CH3)]n-NH-COOCH3 (平均n値=33) 得られたウレタン化合物を 1H−NMRで測定した結
果、チャートに次のようなピークが現れた。なお、この
測定の際、溶媒としてCDCl3 を用いた。
【0086】0.93ppm、1.05ppm、1.2
0ppm、1.46ppm、2.20ppm、2.32
ppm、2.96ppm、3.05ppm、3.32p
pm、3.45ppm、3.56ppm、4.78pp
m また、得られたウレタン化合物の赤外吸収スペクトルを
図1に示すとともに、そのデータを下記に示す。
【0087】主なピーク νC−H 2800〜3000cm-1 δC−H 1450cm-1 νC=O 1720cm-1 νC−O 1260cm-1 νN−H 3350cm-1 δN−H 1600cm-1 νO−C−O 1110cm-1 さらに、得られたウレタン化合物のGPC分析結果を下
記に示す。なお、生成物中に、一部のウレタン縮合体の
存在が確認された。
【0088】重量平均分子量(Mw)/数平均分子量
(Mn):1.10 ポリスチレン換算法による重量平均分子量(Mw):2
316 生成物中のナトリウム残存量:0.02ppm 生成物中の全酸価:0.01以下 得られたウレタン化合物の潤滑油基本性能の評価結果を
第1表に示す。
【0089】
【実施例2】10段シーブトレー式蒸留塔を備えた容量
3リットルのフラスコに、分子量400のポリオキシプ
ロピレンジアミン[商品名:JEFFAMINE D−
400、三井テキサコ(株)製]401g、カーボネー
ト化合物として、ジイソプロピルカーボネート(以下、
DIPCと称する場合がある)1178gおよび28重
量%NaOCH3 のメタノール溶液5.4gを仕込ん
だ。
【0090】この混合物を常圧下に、140〜150℃
で、6時間加熱した。この加熱により、留出したイソプ
ロパノールの量は116gであった。このようにして得
られた反応混合物にヘキサンと水を加えて触媒を除去し
た後、DIPCを蒸留留去してウレタン化合物1266
gを得た。
【0091】得られたウレタン化合物は、粘調な液体で
あり、 1H−NMR、赤外スペクトル分析およびGPC
分析の結果から以下のような構造を有することが判っ
た。 (CH3)2CHOOC-NH-CH(CH3)CH2[OCH2CH(CH3)]n-NH-COOCH
(CH3)2 (平均n値=6.3) 得られたウレタン化合物を 1H−NMRで測定した結
果、チャートに次のようなピークが現れた。なお、この
測定の際、溶媒としてCDCl3 を用いた。
【0092】0.91ppm、1.10ppm、1.2
5ppm、2.20ppm、2.31ppm、3.05
ppm、3.32ppm、3.45ppm、3.56p
pm、4.78ppm、5.05ppm また、得られたウレタン化合物の赤外吸収スペクトルの
主なピークを下記に示す。
【0093】主なピーク νC−H 2800〜3000cm-1 δC−H 1450cm-1 νC=O 1720cm-1 νC−O 1260cm-1 νN−H 3350cm-1 δN−H 1600cm-1 νO−C−O 1110cm-1 さらに、得られたウレタン化合物のGPC分析結果を下
記に示す。なお、生成物中に、一部のウレタン縮合体の
存在が確認された。
【0094】重量平均分子量(Mw)/数平均分子量
(Mn):1.30 ポリスチレン換算法による重量平均分子量(Mw):1
484 生成物中のナトリウム残存量:0.02ppm 生成物中の全酸価:0.01以下 得られたウレタン化合物の潤滑油基本性能の評価結果を
第1表に示す。
【0095】
【実施例3】実施例1において、ポリオキシプロピレン
ジアミンの代わりに分子量440のトリアミン系原料
[商品名:JEFFAMINE T−403、三井テキ
サコ(株)製]を501g、DMCを2105gおよび
28重量%NaOCH3 のメタノール溶液を5.4g仕
込んだ以外は、実施例1と同様に行なって、ウレタン化
合物422gを得た。
【0096】得られたウレタン化合物は、粘調な液体で
あり、 1H−NMR、赤外スペクトル分析およびGPC
分析の結果から以下のような構造を有することが判っ
た。
【0097】
【化22】
【0098】(平均n値=2.3) 得られたウレタン化合物を 1H−NMRで測定した結
果、チャートに次のようなピークが現れた。なお、この
測定の際、溶媒としてCDCl3 を用いた。
【0099】0.93ppm、1.01ppm、1.1
8ppm、1.46ppm、2.20ppm、2.31
ppm、3.05ppm、3.32ppm、3.45p
pm、3.56ppm、4.78ppm、5.05pp
m また、得られたウレタン化合物の赤外吸収スペクトルの
主なピークを以下に示す。
【0100】主なピーク νC−H 2800〜3000cm-1 δC−H 1450cm-1 νC=O 1720cm-1 νC−O 1260cm-1 νN−H 3350cm-1 δN−H 1600cm-1 νO−C−O 1110cm-1 さらに、得られたウレタン化合物のGPC分析結果を下
記に示す。なお、生成物中に、一部のウレタン縮合体の
存在が確認された。
【0101】重量平均分子量(Mw)/数平均分子量
(Mn):1.32 ポリスチレン換算法による重量平均分子量(Mw):1
512 生成物中のナトリウム残存量:0.02ppm 生成物中の全酸価:0.01以下 得られたウレタン化合物の潤滑油基本性能の評価結果を
第1表に示す。
【0102】
【比較例1、2】実施例1および2で用いたポリオキシ
プロピレンジアミンの潤滑油基本性能の評価結果を第1
表に示す。
【0103】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例1で得られたウレタン化合物の
赤外吸収スペクトル図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 40:04 40:30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の一般式[I]で表わされるウレタン
    化合物; R1OOC−NX−R−Su ・・・[I] [上記式[I]において、Rは、炭素原子数30以下の
    炭化水素基または炭素原子数2〜200のエーテル結合
    を有する炭化水素基であり、 R1 は、炭素原子数30以下の炭化水素基または炭素原
    子数2〜30のエーテル結合を有する炭化水素基であ
    り、 Suは、−NX2 または−Y=(R−NX22で表わさ
    れる基であり、 Xは、それぞれ独立に、水素原子または R1OOC−基
    であり、 Yは、下式(A)または(B) 【化1】 で表わされる炭化水素基である]。
  2. 【請求項2】下記の一般式[I]で表わされるウレタン
    化合物を含有してなることを特徴とする潤滑油; R1OOC−NX−R−Su ・・・[I] [上記式[I]において、Rは、炭素原子数30以下の
    炭化水素基または炭素原子数2〜200のエーテル結合
    を有する炭化水素基であり、 R1 は、炭素原子数30以下の炭化水素基または炭素原
    子数2〜30のエーテル結合を有する炭化水素基であ
    り、 Suは、−NX2 または−Y=(R−NX22で表わさ
    れる基であり、 Xは、それぞれ独立に、水素原子または R1OOC−基
    であり、 Yは、下式(A)または(B) 【化2】 で表わされる炭化水素基である]。
  3. 【請求項3】前記潤滑油が冷凍機用潤滑油であることを
    特徴とする請求項2に記載の潤滑油。
  4. 【請求項4】フルオロカーボン水素添加物(HFC)を
    含有していることを特徴とする請求項3に記載の潤滑
    油。
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