JPH11236584A - 冷媒用組成物 - Google Patents

冷媒用組成物

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JPH11236584A
JPH11236584A JP10317448A JP31744898A JPH11236584A JP H11236584 A JPH11236584 A JP H11236584A JP 10317448 A JP10317448 A JP 10317448A JP 31744898 A JP31744898 A JP 31744898A JP H11236584 A JPH11236584 A JP H11236584A
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正秀 田中
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直哉 坂本
Hiroaki Goto
弘昭 後藤
Toshinori Iwamoto
年則 岩本
Hiroyuki Onishi
弘之 大西
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Mitsui Chemicals Inc
Matsumura Oil Co Ltd
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MATSUMURA OIL
Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒として炭酸ガスを用いた冷媒用組成物で
あって、低温から高温の広範囲において相分離を生じる
ことなく、長期間安定して使用できる冷媒用組成物を提
供する。 【解決手段】 炭酸ガスと、カーボネート油、エステル
油およびエーテル油からなる群から選ばれる少なくとも
1種の潤滑油とを含む冷媒用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷媒として炭酸ガス
を用いた冷媒用組成物、特に圧縮型冷凍機に好適に用い
られる冷媒用組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】圧縮型冷凍機は圧縮機、凝縮器、膨張
弁、蒸発器などから構成され、通常冷媒に冷凍機油(潤
滑油)などを配合した冷媒用組成物がこの密閉された系
内を循環する構造となっている。このような圧縮型冷凍
機においては、冷凍機内のコンプレッサーの摺動部の温
度は高温(50℃以上)となり、かつ蒸発器内の温度は
低温(−40℃程度、それ以下の場合もある)となる。
このため、冷媒用組成物には、高温と低温とが多数回繰
り返されても、冷媒と潤滑油とが使用温度範囲で相分離
することなく、系内で安定して長期間循環使用できるこ
とが求められる。
【0003】従来、冷媒としては、CFC−代替冷媒と
して1,1,1,2−テトラフルオロエタン(以下R−
134aと称す)が使用されているが、このR−134
aは地球温暖化係数が大きいという問題点がある。この
ため、R−134aに比べて地球温暖化係数が小さく、
環境汚染で問題とならないと考えられている炭酸ガスが
次世代の冷媒として考えられている。
【0004】しかし、炭酸ガスは鉱油と充分な相溶性が
ないので、冷凍機油として鉱油を使用すると相分離が起
こり、このため装置の寿命や効率に著しい悪影響をもた
らす。例えば、圧縮機の可動部での相分離は焼き付き等
を起こし、一方蒸発器内で相分離が生じると熱交換の効
率低下をもたらす。このため、冷媒として炭酸ガスを使
用し、しかも低温から高温の広範囲において相分離を生
じることのない冷媒用組成物が要望されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、この
ような要求に応えるため、冷媒として炭酸ガスを用いた
冷媒用組成物であって、低温から高温の広範囲において
相分離を生じることなく、長期間安定して使用できる冷
媒用組成物を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、炭酸ガスと
広範囲な相溶性を有する基油を検討した結果、カーボネ
ート油、エステル油またはエーテル油が良好な相溶性を
示し、かつ冷凍機油に適した粘度を示すことを見い出
し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は次の冷媒
用組成物である。 (1)炭酸ガスと、カーボネート油、エステル油および
エーテル油からなる群から選ばれる少なくとも1種の潤
滑油とを含むことを特徴とする冷媒用組成物。 (2)潤滑油として下記一般式(1)、(2)、(3)
または(4)で表されるカーボネート油のいずれか1種
以上を含有していることを特徴とする上記(1)記載の
冷媒用組成物。
【化7】 [式(1)中、R1およびR2は、それぞれ独立に、炭素
原子数1〜30の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、
または芳香環もしくは脂環式結合を含む炭化水素基、あ
るいは炭素原子数2〜135のエーテル結合を有する直
鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、または芳香環もしく
は脂環式結合を含む炭化水素基である。]
【化8】 [式(2)中、R3およびR5は、それぞれ独立に、炭素
原子数1〜30の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、
または芳香環もしくは脂環式結合を含む炭化水素基、あ
るいは炭素原子数2〜135のエーテル結合を有する直
鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、または芳香環もしく
は脂環式結合を含む炭化水素基である。R 4は炭素原子
数1〜12の直鎖状または分岐状の2価の炭化水素基、
または芳香環もしくは脂環式結合を含む2価の炭化水素
基、aは1〜16の整数である。]
【化9】 [式(3)中、R6およびR8は、それぞれ独立に、炭素
原子数1〜30の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、
または芳香環もしくは脂環式結合を含む炭化水素基、あ
るいは炭素原子数2〜135のエーテル結合を有する直
鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、または芳香環もしく
は脂環式結合を含む炭化水素基である。R 7は炭素原子
数1〜6のアルキレン基であり、xは1〜40の整数で
あり、yは1〜12の整数である。]
【化10】 [式(4)中、R9、R10およびR11は、それぞれ独立
に、炭素原子数1〜6のアルキレン基であり、R12、R
13およびR14は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜30
の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、または芳香環も
しくは脂環式結合を含む炭化水素基、あるいは炭素原子
数2〜135のエーテル結合を有する直鎖状もしくは分
岐状の炭化水素基、または芳香環もしくは脂環式結合を
含む炭化水素基である。Zは水素原子、炭素原子数1〜
6の炭化水素基または−O−(R9O)p−C(=O)O−R
12基である(ここで、R9およびR12は前記と同じであ
り、pは0〜12の整数である。)。pは0〜12の整
数、qは1〜6の整数である。] (3)潤滑油として下記一般式(5)で表されるエステ
ル油を含有していることを特徴とする上記(1)または
(2)記載の冷媒用組成物。
【化11】 [式(5)中、R15は炭素原子数1〜12のアルキル
基、R16およびR17はそれぞれ独立に水素原子または炭
素原子数2〜10のアルキル基である。ただし、R 15
16およびR17の炭素原子の合計は4〜16である。R
18は炭素原子数2〜30のn価のアルコール残基であ
る。nは2〜6の整数である。] (4)潤滑油として下記一般式(6)で表されるエーテ
ル油を含有していることを特徴とする上記(1)ないし
(3)のいずれかに記載の冷媒用組成物。
【化12】 [式(6)中、R19は水素原子、炭素原子数1〜10の
アルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基もしく
はアルキニル基、または炭素原子数6〜10のアリール
基、R20は炭素原子数2〜6のアルキレン基、R21は水
素原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数
2〜10のアルケニル基もしくはアルキニル基、または
炭素原子数6〜10のアリール基、jは1〜40の整
数、kは1〜6の整数である。] (5)炭酸ガスの含有量が2〜98重量%、潤滑油の含
有量が2〜98重量%であることを特徴とする上記
(1)ないし(4)のいずれかに記載の冷媒用組成物。 (6)潤滑油の粘度が1〜250mm2/s/40℃の
範囲であることを特徴とする上記(1)ないし(5)の
いずれかに記載の冷媒用組成物。 (7)潤滑油100重量部に対して、リン化合物、硫黄
化合物およびフッ素化合物からなる群から選ばれる少な
くとも1種の耐荷重添加剤0.0005〜10重量部を
含有していることを特徴とする上記(1)ないし(6)
のいずれかに記載の冷媒用組成物。 (8)潤滑油100重量部に対して、エポキシ化合物か
らなる塩素捕捉剤0〜5重量部および/またはフェノー
ル化合物もしくはアミン化合物からなる酸化防止剤0〜
5重量部を含有していることを特徴とする上記(1)な
いし(7)のいずれかに記載の冷媒用組成物。
【0007】本発明で用いる炭酸ガスは特に制限され
ず、濃度0.01〜100容量%、好ましくは0.1〜
98容量%の炭酸ガス(二酸化炭素)が使用できる。本
発明においては、炭酸ガスは冷媒として用いられる。
【0008】前記一般式(1)においてR1で示される
直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基としては、直鎖状も
しくは分岐状の炭素原子数1〜30、好ましくは1〜1
2のアルキル基などがあげられる。具体的なものとして
は、CH3基、C25基、C37基、C49基、C511
基、C613基、C715基、C817基、C919基、C
1021基、C1225基等の直鎖状もしくは分岐状のアル
キル基などがあげられる。
【0009】また前記一般式(1)においてR1で示さ
れる芳香環を含む炭化水素基としては、アリール基;ア
リールアルキル基;2価の芳香族炭化水素基を鎖中に含
む芳香族系炭化水素基等の炭素原子数6〜30、好まし
くは6〜20の炭化水素基などがあげられる。具体的な
ものとしては、フェニル基等のアリール基;ベンジル基
等のアリールアルキル基;フェニレン基(−C64−)
等の2価の芳香族炭化水素基を鎖中に含む芳香族系炭化
水素基などがあげられる。
【0010】また前記一般式(1)においてR1で示さ
れる脂環式結合を含む炭化水素基としては、シクロアル
キル基;シクロアルキル基置換アルキル基;2価の脂環
式炭化水素基を鎖中に含む脂環式系炭化水素基等の炭素
原子数6〜30、好ましくは6〜20の炭化水素基など
があげられる。具体的なものとしては、シクロヘキシル
基等のシクロアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロ
アルキル基が置換したアルキル基;シクロヘキシレン基
(−C610−)等の2価の脂環式炭化水素基を鎖中に
含む脂環式系炭化水素基などがあげられる。
【0011】前記一般式(1)においてR1で示される
エーテル結合を有する直鎖状もしくは分岐状の炭化水素
基としては、Cn2n+1−OCn2n−基(式中、n=1
〜9である)、またはCn2n+1−(OCm2m)r−基
(式中、n=1〜9、m=2〜4、r=1〜30であ
る)等で表される炭素原子数2〜135、好ましくは2
〜60の基であって、エーテル結合を有する直鎖状もし
くは分岐状の脂肪族系炭化水素基などがあげられる。
【0012】これらの基の具体的なものとしては、CH
3(OC24)−基、CH3(OC24) 2−基、CH3(OC2
4)3−基、C25(OC24)−基、C25(OC24)2
−基、C25(OC24)3−基、C37(OC24)−
基、C37(OC24)2−基、C 37(OC24)3−基、
49(OC24)−基、C49(OC24)2−基、C4
9(OC24)3−基、C613(OC24)−基、C6
13(OC24)2−基、C613(OC24)3−基、CH
3(OC36)−基、CH3(OC36)2−基、CH3(OC3
6)3−基、C25(OC36)−基、C25(OC36)2
−基、C25(OC36)3−基、C37(OC36)−
基、C37(OC36)2−基、C37(OC36)3−基、
49(OC36)−基、C49(OC36)2−基、C4
9(OC36)3−基、C 613(OC36)−基、C6
13(OC36)2−基、C613(OC36)3−基などのエ
ーテル結合を有する直鎖状もしくは分岐状の脂肪族系炭
化水素基があげられる。
【0013】前記一般式(1)においてR1で示される
エーテル結合を有する芳香環を含む炭化水素基は、エー
テル結合と芳香環とを含む炭素原子数7〜135、好ま
しくは7〜30の炭化水素基である。エーテル結合は芳
香環に結合していてもよいし、芳香環以外の基に結合し
ていてもよいが、芳香環に結合しているのが好ましい。
具体的なものとしては、Cn2n+1−C64−(OCm
2m)r−基(式中、C6 4はフェニレン基、n=1〜9、
m=2〜4、r=1〜30である)等で表される炭素原
子数7〜135、好ましくは7〜30の芳香族系炭化水
素基などがあげられる。
【0014】前記一般式(1)においてR1で示される
エーテル結合を有する脂環式結合を含む炭化水素基は、
エーテル結合と脂環式結合とを含む炭素原子数7〜13
5、好ましくは7〜30の基である。エーテル結合と脂
環式結合とは連続して結合していてもよいし、連続して
いなくてもよいが、連続して結合しているのが好まし
い。具体的なものとしては、Cn2n+1−C610−(O
m2m)r−基(式中、C 610はシクロヘキシレン基、
n=1〜9、m=2〜4、r=1〜30である)等で表
される炭素原子数7〜135、好ましくは7〜30の脂
環式系炭化水素基などがあげられる。
【0015】前記一般式(1)において、R2はR1と同
一の基が例示される。R1とR2とは同一であってもよい
し、異なっていてもよい。前記一般式(1)で表される
カーボネート油としては、R1およびR2の組み合せが前
記炭化水素基の中から選択されるモノカーボネートがあ
げられる。前記一般式(1)で表されるモノカーボネー
ト油は1種単独で使用することもできるし、2種以上の
混合物であってもよい。
【0016】前記一般式(2)においてR3で示される
直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基としては、直鎖状も
しくは分岐状の炭素原子数1〜30、好ましくは1〜1
2のアルキル基などがあげられる。具体的なものとして
は、CH3基、C25基、C37基、C49基、C511
基、C613基、C715基、C817基、C919基、C
1021基、C1225基等の直鎖状もしくは分岐状のアル
キル基などがあげられる。
【0017】また前記一般式(2)においてR3で示さ
れる芳香環を含む炭化水素基としては、アリール基;ア
リールアルキル基;2価の芳香族炭化水素基を鎖中に含
む芳香族系炭化水素基等の炭素原子数6〜30、好まし
くは6〜20の炭化水素基などがあげられる。具体的な
ものとしては、フェニル基等のアリール基;ベンジル基
等のアリールアルキル基;フェニレン基(−C64−)
等の2価の芳香族炭化水素基を鎖中に含む芳香族系炭化
水素基などがあげられる。
【0018】また前記一般式(2)においてR3で示さ
れる脂環式結合を含む炭化水素基としては、シクロアル
キル基;シクロアルキル基置換アルキル基;2価の脂環
式炭化水素基を鎖中に含む脂環式系炭化水素基等の炭素
原子数6〜30、好ましくは6〜20の炭化水素基など
があげられる。具体的なものとしては、シクロヘキシル
基等のシクロアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロ
アルキル基が置換したアルキル基;シクロヘキシレン基
(−C610−)等の2価の脂環式炭化水素基を鎖中に
含む脂環式系炭化水素基などがあげられる。前記一般式
(2)においてR3で示される基がエーテル結合を含ま
ない場合は、アルキル基が好ましい。
【0019】前記一般式(2)においてR3で示される
エーテル結合を有する直鎖状もしくは分岐状の炭化水素
基としては、Cn2n+1−OCn2n−基(式中、n=1
〜9である)、またはCn2n+1−(OCm2m)r−基
(式中、n=1〜9、m=2〜4、r=1〜30であ
る)等で表される炭素原子数2〜135、好ましくは2
〜60の基であって、エーテル結合を有する直鎖状もし
くは分岐状の脂肪族系炭化水素基などがあげられる。
【0020】これらの基の具体的なものとしては、CH
3(OC24)−基、CH3(OC24) 2−基、CH3(OC2
4)3−基、C25(OC24)−基、C25(OC24)2
−基、C25(OC24)3−基、C37(OC24)−
基、C37(OC24)2−基、C 37(OC24)3−基、
49(OC24)−基、C49(OC24)2−基、C4
9(OC24)3−基、C613(OC24)−基、C6
13(OC24)2−基、C613(OC24)3−基、CH
3(OC36)−基、CH3(OC36)2−基、CH3(OC3
6)3−基、C25(OC36)−基、C25(OC36)2
−基、C25(OC36)3−基、C37(OC36)−
基、C37(OC36)2−基、C37(OC36)3−基、
49(OC36)−基、C49(OC36)2−基、C4
9(OC36)3−基、C 613(OC36)−基、C6
13(OC36)2−基、C613(OC36)3−基などのエ
ーテル結合を有する直鎖状もしくは分岐状の脂肪族系炭
化水素基があげられる。
【0021】前記一般式(2)においてR3で示される
エーテル結合を有する芳香環を含む炭化水素基は、エー
テル結合と芳香環とを含む炭素原子数7〜135、好ま
しくは7〜30の炭化水素基である。エーテル結合は芳
香環に結合していてもよいし、芳香環以外の基に結合し
ていてもよいが、芳香環に結合しているのが好ましい。
具体的なものとしては、Cn2n+1−C64−(OCm
2m)r−基(式中、C6 4はフェニレン基、n=1〜9、
m=2〜4、r=1〜30である)等で表される炭素原
子数7〜135、好ましくは7〜30の芳香族系炭化水
素基などがあげられる。
【0022】前記一般式(2)においてR3で示される
エーテル結合を有する脂環式結合を含む炭化水素基は、
エーテル結合と脂環式結合とを含む炭素原子数7〜13
5、好ましくは7〜30の基である。エーテル結合と脂
環式結合とは連続して結合していてもよいし、連続して
いなくてもよいが、連続して結合しているのが好まし
い。具体的なものとしては、Cn2n+1−C610−(O
m2m)r−基(式中、C 610はシクロヘキシレン基、
n=1〜9、m=2〜4、r=1〜30である)等で表
される炭素原子数7〜135、好ましくは7〜30の脂
環式系炭化水素基などがあげられる。
【0023】前記一般式(2)においてR3で示される
エーテル結合を有する炭化水素基の中では、エーテル結
合を有する直鎖状もしくは分岐状の脂肪族系炭化水素基
が好ましい。前記一般式(2)において、R5はR3と同
一の基が例示される。R5とR3とは同一であってもよい
し、異なっていてもよい。
【0024】前記一般式(2)においてR4で示される
直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基としては、−C24
−、−C36−、−C48−、−CH2C(CH3)HCH
2−、−CH2CH2C(CH3)HCH2CH2−、−C6
12−、−C816−、−C1020−、−CH2C((CH3)
2)CH2−、−CH2C(C25)(C49)CH2−等の直
鎖状もしくは分岐状の炭素原子数1〜12、好ましくは
2〜8のアルキレン基などがあげられる。
【0025】前記一般式(2)においてR4で示される
芳香環を含む2価の炭化水素基としては、フェニレン基
(−C64−)等の2価の芳香族炭化水素基を鎖中に含
む炭素原子数6〜12、好ましくは6〜10の2価の芳
香族系炭化水素基などがあげられる。これらの中では、
アルキレン基が好ましい。
【0026】前記一般式(2)においてR4で示される
脂環式結合を含む2価の炭化水素基としては、シクロヘ
キシレン基(−C610−)等の2価の脂環式炭化水素
基を鎖中に含む炭素原子数6〜12、好ましくは6〜1
0の脂環式系炭化水素基などがあげられる。前記一般式
(2)においてR4で示される基の中では、アルキレン
基が好ましい。
【0027】前記一般式(2)において、aは1〜1
6、好ましくは1〜12である。aが2以上の場合、構
造単位である−R4OC(=O)O−は同一であってもよ
いし、異なっていてもよい。前記一般式(2)で表され
るカーボネート油としては、R3〜R5の組み合せが前記
炭化水素基の中から選択されるポリカーボネートがあげ
られる。前記一般式(2)で表されるポリカーボネート
油は1種単独で使用することもできるし、2種以上の混
合物であってもよい。
【0028】前記一般式(3)のR6〜R8は、それぞれ
前記一般式(2)のR3〜R5と同じ基が例示される。前
記一般式(3)において、xは1〜40、好ましくは1
〜25、yは1〜12、好ましくは1〜10である。x
またはyが2以上の場合、構造単位は同一であってもよ
いし、異なっていてもよい。前記一般式(3)で表され
るカーボネート油としては、R6〜R8の組み合せが前記
炭化水素基の中から選択されるポリカーボネートがあげ
られる。前記一般式(3)で表されるポリカーボネート
油は1種単独で使用することもできるし、2種以上の混
合物であってもよい。
【0029】前記一般式(4)のR9、R10およびR11
のアルキレン基としては、−C24−、−C36−、−
48−、−CH2C(CH3)HCH2−、−CH2CH2
C(CH3)HCH2CH2−、−C612−、−CH2
((CH3)2)CH2−等の直鎖状もしくは分岐状の炭素原
子数1〜6、好ましくは2〜4のアルキレン基があげら
れる。R9、R10およびR11は同一であっても、異なっ
ていてもよい。前記一般式(4)のR12、R13およびR
14は、それぞれ前記一般式(2)のR 3と同じ基が例示
される。R12、R13およびR14は同一であっても、異な
っていてもよい。
【0030】前記一般式(4)のZとしては、水素原
子;CH3基、C25基、C37基等のアルキル基など
の炭素原子数1〜6、好ましくは1〜4の炭化水素基;
−O−(R9O)pC(=O)O−R12基(ここで、R9
よびR12は前記と同じである。pは後記pと同じであ
る。)などがあげられる。前記一般式(4)のpは0〜
12、好ましくは1〜10、qは1〜6、好ましくは1
〜4である。pまたはqが2以上の場合、構造単位は同
一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0031】前記一般式(4)で表されるカーボネート
油としては、R9〜R14の組み合せが前記炭化水素基の
中から選択されるポリカーボネートがあげられる。前記
一般式(4)で表されるポリカーボネート油は1種単独
で使用することもできるし、2種以上の混合物であって
もよい。本発明においては、前記一般式(1)〜(4)
で表されるカーボネート油は、1種単独で使用すること
もできるし、2種以上のを組み合せて使用することもで
きる。
【0032】本発明で用いる前記一般式(1)、
(2)、(3)および(4)で表されるカーボネート化
合物は、例えば次のような方法により製造することがで
きる。すなわち下記一般式(7)、(8)、(9)また
は(10)で表されるアルコール性化合物と、下記一般
式(11)で表されるカーボネートとをエステル交換反
応させることにより、対応する前記一般式(1)、
(2)、(3)および(4)で表されるカーボネート化
合物が得られる。
【0033】
【化13】 [式(7)〜(10)中、R1、R2、R4、R7、R9
10、R11、x、pおよびqは前記一般式(1)〜
(4)と同じである。式(11)中、R22は、それぞれ
独立に、炭素原子数1〜30の直鎖状もしくは分岐状の
炭化水素基、または芳香環もしくは脂環式結合を含む炭
化水素基、あるいは炭素原子数2〜135のエーテル結
合を有する直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、または
芳香環もしくは脂環式結合を含む炭化水素基である。]
【0034】エステル交換反応は、前記一般式(7)、
(8)、(9)または(10)で表されるアルコール性
化合物と前記一般式(11)で表されるカーボネート化
合物とを、カーボネート化合物/アルコール性化合物で
示されるモル比が3〜200の範囲となる量で、塩基触
媒の存在下に加熱しながら行い、生成するアルコールR
22OHを蒸留によって反応系外に除去して、反応率95
%以上まで反応させる。なお、上記反応を行うに際し
て、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良い。
【0035】次いで、上記塩基触媒を除去した後、未反
応のカーボネート化合物(11)を蒸留によって反応系
外に除去し、前記一般式(1)、(2)、(3)または
(4)で表されるカーボネート化合物を得ることができ
る。塩基触媒としてはエステル交換反応に使用される公
知の塩基触媒を用いることができ、特に限定されない
が、NaOCH3などが代表的な塩基触媒である。
【0036】前記一般式(5)で表されるエステル油に
おいて、R15で示されるアルキル基としては、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプ
ロピル基、ブチル基、1−メチルプロピル基、2−メチ
ルプロピル基、t−ブチル基、ペンチル基、1−メチル
ブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、
1−エチルプロピル基、1,1ジメチルプロピル基、
1,2−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピ
ル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、1−メチルペン
チル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル
基、4−メチルペンチル基、1−エチルブチル基、2−
エチルブチル基、1,2−ジメチルブチル基、1,3−
ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、1,1
−ジメチルブチル基、2,2−ジメチルブチル基、3,
3−ジメチルブチル基、1−エチル−2−メチルプロピ
ル基、1−エチル−1−メチルプロピル基、1,1,2
−トリメチルプロピル基、1,2,2−トリメチルプロ
ピル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、
メチルシクロペンチル基、ヘプチル基、1−メチルヘキ
シル基、2−メチルヘキシル基、3−メチルヘキシル
基、4−メチルヘキシル基、5−メチルヘキシル基、1
−エチルペンチル基、2−エチルペンチル基、2,4−
ジメチルペンチル基、3,4−ジメチルペンチル基、
1,1−ジメチルペンチル基、1,4−ジメチルペンチ
ル基、1−プロピルブチル基、1−イソプロピルブチル
基、1,3,3−トリメチルブチル基、1,1−ジエチ
ルプロピル基、2,2−ジエチル−1−エチルプロピル
基、1,2−ジエチル−1−エチルプロピル基、1−イ
ソプロピル−2−メチルプロピル基、シクロヘプチル
基、シクロヘキシルメチル基、メチルシクロヘキシル
基、オクチル基、1−メチルヘプチル基、2−メチルヘ
プチル基、1−エチルへキシル基、2−エチルヘキシル
基、1,1,3,3−テトラメチルブチル基、1,1−
ジイソプロピルエチル基、1−エチル−1,2,2−ト
リメチルプロピル基、1,5−ジメチルヘキシル基、
3,5−ジメチルヘキシル基、2−プロピルペンチル
基、2,4,4−トリメチルペンチル基、1−エチル−
2−メチルペンチル基、2,2−ジメチルヘキシル基、
1,1−ジメチルヘキシル基、シクロヘプチルメチル
基、ジメチルシクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキ
シルメチル基、シクロヘプチルメチル基、シクロオクチ
ル基、1−シクロヘキシルエチル基、2−シクロヘキシ
ルエチル基、エチルシクロヘキシル基、ノニル基、1−
メチルオクチル基、5−メチルオクチル基、1−(2’
−メチルプロピル)−3−メチルブチル基、3,5,5
−トリメチルヘキシル基、1,1−ジエチル−2,2−
ジメチルプロピル基、3−シクロヘキシルプロピル基、
1,1−ジメチルヘプチル基、2,2,4,4−テトラ
メチルペンチル基、デシル基、1−メチルノニル基、1
−プロピルへプチル基、3,7−ジメチルオクチル基、
2,4,6−トリメチルヘプチル基、4−シクロヘキシ
ルブチル基、ブチルシクロヘキシル基、3,3,5,5
−テトラメチルシクロヘキシル基等の直鎖状、分岐状ま
たは環状構造を有する炭素原子数1〜12、好ましくは
1〜10のアルキル基があげられる。
【0037】前記一般式(5)のR16またはR17で示さ
れるアルキル基としては、R15で例示したアルキル基で
あって、炭素原子数2〜10、好ましくは2〜8のアル
キル基があげられる。ただし、R15、R16およびR17
炭素原子の合計は4〜16、好ましくは5〜11、さら
に好ましくは5〜7である。炭素原子数の合計が16を
越えると炭酸ガスとの相溶性が悪くなる。R15〜R17
同一であっても、異なっていてもよい。
【0038】前記一般式(5)のR18は炭素原子数2〜
30、好ましくは2〜20、さらに好ましくは2〜10
のn価のアルコール残基を表す。nは2〜6、好ましく
は2〜4の整数である。R18としては、飽和脂肪族アル
コール残基が耐熱性の面から好ましい。R18の炭素原子
数が30より多いと、粘度が高くなり、炭酸ガスとの相
溶性が悪くなる。またnが6より大きくても粘度が高く
なり、炭酸ガスとの相溶性が悪くなる。
【0039】前記一般式(5)において、構造単位とな
る(R15−C(R16)(R17)−CO)−は同一であっても、
異なっていてもよい。前記一般式(5)で表されるエス
テル油は1種単独で使用することもできるし、2種以上
の混合物であってもよい。
【0040】前記一般式(5)で表されるエステル油
は、下記一般式(12)で表されるカルボン酸またはそ
の誘導体と、下記一般式(13)で表される炭素原子数
2〜30の2〜6価のアルコールとを、通常のエステル
化反応やエステル交換反応させることにより製造するこ
とができる。その具体的な方法については、公知の方法
を採用することができ、例えば新実験化学講座14,有
機化合物の合成と反応(II)(1977)丸善)等に詳
細に記載されている。
【0041】
【化14】 [式(12)および(13)中、R15、R16、R17、R
18およびnは前記一般式(5)と同じである。]
【0042】前記一般式(12)で表されるカルボン酸
またはその誘導体の具体的なものとしては、2−エチル
−2−メチルブタン酸、2,2−ジエチルブタン酸、2
−エチル−2−メチルペンタン酸、2−エチル−2,3
−ジメチルブタン酸、2−イソプロピル−2,3−ジメ
チルブタン酸、2−エチル−2,3,3−トリメチルブ
タン酸、2−イソプロピル−2−メチルペンタン酸、2
−プロピル−2−メチルペンタン酸、2−エチル−2,
3−ジメチルペンタン酸、2−エチル−2,4−ジメチ
ルペンタン酸、2−エチル−2−メチルヘキサン酸、2
−エチル−2−メチルへプタン酸、2−エチル−2,
4,4−トリメチルペンタン酸、2−エチル−2,3,
3−トリメチルペンタン酸、2−エチル−2,3,4−
トリメチルペンタン酸、2−エチル−2,3−ジメチル
ヘキサン酸、2−エチル−2,4ジメチルヘキサン酸、
2−エチル−2,5−ジメチルヘキサン酸、2−イソプ
ロピル−2,4−ジメチルペンタン酸、2−イソプロピ
ル−2−メチルへキサン酸、2−プロピル−2−メチル
へキサン酸、2,2−ジエチルヘキサン酸、2,2−ジ
エチル−4−メチルペンタン酸、2,2−ジエチル−3
−メチルペンタン酸,2,2−ジエチル−3,3−ジメ
チルブタン酸、2−エチル−2−プロピルペンタン酸、
2−エチル−2−イソプロピルペンタン酸、2,3−ジ
メチル−2−プロピルペンタン酸、2,4−ジメチル−
2−プロピルペンタン酸、2−tert−ブチル−2−
メチルペンタン酸、2−イソプロピル−2,3,3−ト
リメチルブタン酸、2,2−ジイソプロピルブタン酸、
2−エチル−2,3,3,4−テトラメチルペンタン
酸、2−エチル−2,3,4,4−テトラメチルペンタ
ン酸、2−イソプロピル−2,4−ジメチルヘキサン
酸、2−イソプロピル−2,3,3−トリメチルペンタ
ン酸,2−イソプロピル−2,4,4−トリメチルペン
タン酸,2−イソプロピル−2,3,4−トリメチルペ
ンタン酸、2,2−ジエチル−3,3−ジメチルペンタ
ン酸、2,2−ジエチル−4,4−ジメチルペンタン
酸、2−tert−ブチル−2−エチルペンタン酸、2
−イソプロピル−2−エチル−3−メチルペンタン酸、
2−イソプロピル−2−エチル−4−メチルペンタン
酸、2−イソプロピル−2−エチル−3,3−ジメチル
ブタン酸、2,2−ジイソプロピルペンタン酸、2,2
−ジイソプロピル−3−メチルブタン酸、2−エチル−
2,3,3,5−テトラメチルへキサン酸、2−エチル
−2,3,4,4,−テトラメチルへキサン酸、2−エ
チル−2,4,4,5−テトラメチルへキサン酸、2−
エチル−2,3,5,5−テトラメチルへキサン酸、2
−エチル−2,4,5,5−テトラメチルへキサン酸、
2−イソプロピル−2,3,4−トリメチルへキサン
酸、2−イソプロピル−2、3,5−トリメチルへキサ
ン酸、2−イソプロピル−2,3,3,4−テトラメチ
ルペンタン酸、2−イソプロピル−2,3,4,4−テ
トラメチルペンタン酸、2−エチル−2−イソプロピル
−4,4−ジメチルペンタン酸、2−tert−ブチル
−2,4,4−トリメチルペンタン酸、2−tert−
ペンチル−2,4−ジメチルペンタン酸、2−エチル−
2−イソプロピル−3,4−ジメチルペンタン酸、2−
イソプロピル−2,3,5,5−テトラメチルへキサン
酸、2,3,4−トリメチル−2−ネオペンチルペンタ
ン酸、2,4,4−トリメチル−2−tert−ペンチ
ルペンタン酸、2−エチル−2,3,3,5,5−ペン
タメチルヘキサン酸、2−シクロヘキシル−2,3−ジ
メチルブタン酸、2−シクロペンチル−2−エチルブタ
ン酸、2−シクロペンチル−2−エチル−3−メチルブ
タン酸等があげられ、エクアシッド9(2−イソプロピ
ル−2,3−ジメチルブタン酸、2−エチル−2,3,
3−トリメチルブタン酸が主成分)や、エクアシッド1
3(2−イソプロピル−2,3,5,5−テトラメチル
へキサン酸、2,3,4−トリメチル−2−ネオペンチ
ルペンタン酸、2,4,4−トリメチル−2−tert
−ペンチルペンタン酸、2−エチル−2,3,3,5,
5−ペンタメチルへキサン酸が主成分)も使用すること
ができる。
【0043】前記一般式(13)で表されるアルコール
の具体的なものとしては、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
−メチル−2−プロピル−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およびジ
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、2,3−
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、2,4
−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、
2,5−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペン
タンジオール、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、2,4−ジメチル−
2,4−ペンタンジオール、2−メチル−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、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサン
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、グリセリン、ジグ
リセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、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、ソルビトールおよびマンニトール等の多価アルコ
ールがあげられる。
【0044】また前記一般式(13)で表されるアルコ
ールとしては、一般式(14)
【化15】 [式(14)中、R23は炭素原子数1〜4のアルキル基
または−CH2OH基である。R23は同一でも異なって
いてもよい。]で表されるエステルグリコール類があげ
られる。
【0045】前記一般式(6)で表わされるエーテル油
(ポリオキシアルキレングリコール化合物)において、
19およびR21で示されるアルキル基としては、メチル
基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、各種
ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種へプ
チル基、各種オクチル基、各種ノニル基、各種デシル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の直鎖状、
分枝鎖状または環状の炭素原子数1〜10、好ましくは
1〜6のアルキル基があげられる。
【0046】前記一般式(6)において、R19およびR
21で示されるアルケニル基またはアルキニル基として
は、上記アルキル基において二重結合または三重結合が
含まれる直鎖状、分枝鎖状または環状の炭素原子数2〜
10、好ましくは2〜6のアルケニル基またはアルキニ
ル基などがあげられる。前記一般式(6)において、R
19およびR21で示されるアリール基としてはフェニル基
などがあげられる。R19およびR21は、同一であっても
よいし、互いに異なっていてもよい。さらにkが2以上
の場合、1分子中の複数のR21は同一であってもよい
し、異なっていてもよい。
【0047】前記一般式(6)において、kが2〜6で
あり、R19が結合部位2〜6個を有する場合、R19とし
ては炭素原子数1〜10の脂肪族炭化水素基があげられ
る。この脂肪族炭化水素基は鎖状のものであってもよい
し、環状のものであってもよい。結合部位2個を有する
脂肪族炭化水素基としては、例えばエチレン基、プロピ
レン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘ
プチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、
シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、ビニル基、
アリル基、ブテニル基、エチニル基、プロピニル基、フ
ェニル基、トリル基、キシリル基、ペンジル基、フェネ
チル基などがあげられる。また、結合部位3〜6個を有
する脂肪族炭化水素基としては、例えばトリメチロール
プロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペン
タエリスリトール、ソルビトール、1,2,3−トリヒ
ドロキシシクロヘキサン、1,3,5−トリヒドロキシ
シクロヘキサンなどの多価アルコールから水酸基を除い
た残基をあげることができる。好ましい炭素原子数は2
〜6である。
【0048】前記一般式(6)中のR20は炭素原子数2
〜6のアルキレン基であり、構造単位のオキシアルキレ
ン基としては、オキシエチレン基、オキシプロピレン
基、オキシブチレン基、オキシペンチレン基、オキシヘ
キシレン基などがあげられる。1分子中のオキシアルキ
レン基は同一であってもよいし、2種以上のオキシアル
キレン基が含まれていてもよいが、1分子中に少なくと
も炭素原子数3以上のアルキレン基を含むものが好まし
い。
【0049】前記一般式(6)中のkは1〜6、好まし
くは1〜4の整数で、R19の結合部位の数に応じて定め
られる。例えばR19が水素原子、アルキル基、アルケニ
ル基、アルキニル基、アリール基の場合は、kは1であ
り、R19が結合部位2、3、4、5または6個を有する
脂肪族炭化水素基である場合、kはそれぞれ2、3、
4、5または6となる。jは1〜40、好ましくは1〜
25である。前記一般式(6)で表わされるポリオキシ
アルキレングリコール化合物は1種単独で使用すること
もできるし、2種以上を組み合せて使用することもでき
る。
【0050】本発明の冷媒用組成物における炭酸ガスお
よび潤滑油の含有量は、炭酸ガス2〜98重量%、好ま
しくは5〜95重量%、さらに好ましくは10〜90重
量%、潤滑油2〜98重量%、好ましくは5〜95重量
%、さらに好ましくは10〜90重量%であるのが望ま
しい。なお上記潤滑油の含有量は、2種以上の潤滑油を
用いる場合はそれらの合計量である。
【0051】本発明の冷媒用組成物は、40℃で測定し
た粘度(動粘度)が1〜250mm 2/s、好ましくは
2〜120mm2/sであるのが望ましい。本発明の冷
媒用組成物には、従来の潤滑油に配合されている各種添
加剤、例えば耐荷重添加剤、塩素捕捉剤、酸化防止剤、
金属不活性剤、消泡剤、清浄分散剤、粘度指数向上剤、
油性剤、耐摩耗添加剤、極圧剤、防錆剤、腐食防止剤、
流動点降下剤などの他の添加剤を本発明の目的を損なわ
ない範囲で添加することができる。
【0052】前記耐荷重添加剤としては、例えばリン酸
エステル、塩素化リン酸エステル、酸性リン酸エステ
ル、酸性リン酸エステルのアミン塩、第三級ホスファイ
ト、および第二級ホスファイトからなる群から選ばれる
少なくとも1種のリン化合物を配合することができる。
これらのリン化合物は、リン酸または亜リン酸とアルカ
ノール、ポリエーテル型アルコールとのエステルあるい
はその誘導体である。
【0053】前記リン酸エステルとしては、具体的には
トリブチルホスフェート、トリフェニールホスフェー
ト、トリクレジルホスフェートなどがあげられる。前記
塩素化リン酸エステルとしては、具体的にはトリスクロ
ロエチルホスフェート、トリスジクロロプロピルホスフ
ェートなどがあげられる。
【0054】前記酸性リン酸エステルとしては、具体的
にはエチルアシッドホスフェート、イソプロピルアシッ
ドホスフェート、ブチルアシッドホスフェート、2−エ
チルヘキシルアシッドホスフェート、ラウリルアシッド
ホスフェート、テトラデシルアシッドホスフェート、ペ
ンタデシルアシッドホスフェート、ヘキサデシルアシッ
ドホスフェート、ヘプタデシルアシッドホスフェート、
オクタデシルアシッドホスフェード、ステアリルアシッ
ドホスフェート、イソステアリルアシッドホスフェー
ト、オレイルアシッドホスフェートなどがあげられる。
前記酸性リン酸エステルのアミン塩としては、具体的に
は前記酸性リン酸エステルのオクチルアミン、オレイル
アミン、ココナッツアミン、牛脂アミンなどがあげられ
る。
【0055】前記第三級ホスファイトとしては、具体的
にはトリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファ
イト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジ
イソデシルホスファイト、トリステアリルホスファイ
ト、トリラウリルホスファイトなどがあげられる。
【0056】前記第二級ホスファイトとしては、具体的
にはジ−2−エチルヘキシルハイドロジュンホスファイ
ト、ジラウリルハイドロジュンホスファイト、ジオレイ
ルハイドロジュンホスファイトなどがあげられる。
【0057】また他の耐荷重添加剤としては、モノスル
フィド類、ポリスルフィド類、スルホキシド類、スルホ
ン類、チオスルフィネート類、硫化油脂、チオカーボネ
ート類、チオフェン類、チアゾール類、メタンスルホン
酸エステル類などの硫黄化合物系の耐荷重添加剤;フッ
素化脂肪族カルボン酸類、フッ素化エチレン樹脂、フッ
素化アルキルポリシロキサン類、フッ素化黒鉛などのフ
ッ素化合物系の耐荷重添加剤;塩素化炭化水素類、塩素
化カルボン酸誘導体などの有機塩素化合物系の耐荷重添
加剤;高級アルコール系などのアルコール系の耐荷重添
加剤;ナフテン酸塩類(ナフテン酸鉛)、脂肪酸塩類
(脂肪酸鉛)、チオリン酸塩類(ジアルキルジチオリン
酸亜鉛)、チオカルバミン酸塩類、有機モリブデン化合
物、有機スズ化合物、有機ゲルマニウム化合物、ホウ酸
エステルなどの金属化合物系の耐荷重添加剤などがあげ
られる。耐荷重添加剤としては前記リン化合物、硫黄化
合物またはフッ素化合物が好ましい。
【0058】耐荷重添加剤として例示した化合物は1種
単独で使用することもできるし、2種以上を組み合せて
使用することもできる。耐荷重添加剤は、潤滑油の合計
100重量部に対して0.0005〜10.0重量部、
好ましくは0.01〜5.0重量部の割合で配合するの
が望ましい。2種以上の化合物を耐荷重添加剤として配
合する場合、上記配合量はこれらの合計量である。
【0059】前記塩素捕捉剤としては、グリシジルエー
テル基含有化合物、エポキシ化脂肪酸モノエステル類、
エポキシ化油脂、エポキシシクロアルキル基含有化合物
などのエポキシ化合物があげられる。前記酸化防止剤と
しては、2,6−ジターシャリ−ブチル−p−クレゾー
ルなどのフェノール化合物;α−ナフチルアミンなどの
アミン化合物等があげられる。
【0060】前記金属不活性剤としては、ベンゾトリア
ゾール誘導体などがあげられる。前記消泡剤としては、
シリコーンオイル(ジメチルポリシロキサン)、ポリメ
タクリレート類などがあげられる。前記清浄分散剤とし
てはスルホネート類、フェネート類、コハク酸イミド類
などがあげられる。前記粘度指数向上剤としては、ポリ
メタクリレート、ポリイソブチレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、スチレン−ジエン水素化共重合体などが
あげられる。塩素捕捉剤、酸化防止剤、金属不活性剤、
消泡剤、清浄分散剤、粘度指数向上剤などの他の添加剤
は、潤滑油の合計100重量部に対してそれぞれ0〜5
重量部、好ましくは0.01〜3重量部の割合で配合す
るのが望ましい。
【0061】本発明の冷媒用組成物は、前記潤滑油に必
要により配合する添加剤を配合し、通常は脱水処理を施
した後、例えば圧縮型冷凍機に封入し、次いで炭酸ガス
の所定量を封入して製造することができる。
【0062】本発明の冷媒用組成物は、密閉された状態
で、かつ冷媒である炭酸ガスが液状の状態で従来の冷媒
用組成物と同様にして使用されるが、本発明で使用して
いる潤滑油は液状の炭酸ガスとの相溶性に優れており、
このため低温から高温の広範囲の使用条件において相分
離を生じることはない。
【0063】本発明の冷媒用組成物は冷媒として炭酸ガ
スを用いているので、地球温暖化係数が小さく、環境汚
染で問題とはならず、しかも炭酸ガスと潤滑油との溶解
性に優れているので、低温から高温の広範囲において相
分離を生じることなく、長期間安定して使用することが
できる。このため、例えば圧縮機可動部での焼き付きが
生じることはなく、また蒸発器内での熱交換の効率低下
をもたらすこともない。このため本発明の冷媒用組成物
は、各種冷凍機、空調機(特にカーエアコン)、ヒート
ポンプ等の冷凍機、特に圧縮型冷凍機の冷媒として好適
に利用することができる。
【0064】
【発明の効果】本発明の冷媒用組成物は冷媒としての炭
酸ガスに潤滑油としてカーボネート油、エステル油また
はエーテル油を配合しているので、低温から高温の広範
囲において相分離を生じることなく、長期間安定して使
用できる。
【0065】
【発明の実施の形態】次に本発明を実施例によりさらに
詳しく説明する。 実施例1〜10および比較例1〜5 表1に示す冷凍機油(潤滑油)を用い、炭酸ガスと冷凍
機油との溶解性の試験を実施した。試験方法の詳細は以
下の通りである。
【0066】各試料を、耐圧ガラス試験管に数点採取し
て秤量する。これを真空配管および炭酸ガス配管に接続
し、試験管を真空脱気後、液体窒素で冷却し、炭酸ガス
がほぼ50重量%〜98重量%の範囲に入り、かつ炭酸
ガスの重量%が同じにならないように各耐圧ガラス試験
管に炭酸ガスを採取する。その後試験管を封じ、保護管
を装着し室温に放置する。試料油と炭酸ガス冷媒とが均
一な溶液になったことを確認後、冷却用恒温槽に入れ冷
却する。
【0067】試験管内に白い分離物が現れ、溶液が二層
に相分離するか、または全体が薄く乳濁したら、試験管
を冷却浴から取り出し、保護管に入れ軽く振る。相分離
または乳濁が消えたら再び冷却操作を繰り返す。そし
て、相分離または乳濁が消えなくなる操作を継続し、そ
の時点の温度を二相分離温度として報告する。結果を表
2〜表5に示す。
【0068】
【表1】
【0069】表1の注 *1 試料の詳細は次の通りである。 (1)パラフィン系鉱油:ダフニースーパーCR32
P、出光興産(株)製、商標 (2)ナフテン系鉱油: スニソ3GS、日本サン石油(株)製、商標 (3)アルキルベンゼン(ソフト型): C64(Cn2n+1)2、n=10〜14 (4)アルキルベンゼン(ハード型): C64(Cn2n+1)2、n=10〜14 (5)ポリα−オレフィン: CH3-C(R)H-CH2-C(R)H-CH2-C(R)H2 R:Cn2n+1
【0070】(6)カーボネート油:
【化16】 n=1〜10の混合物 (7)カーボネート油: C49-O-C510OC(=O)OC510OC49と C4964-OC24OC(=O)O-C510OC49
との混合物 (8)カーボネート油: C37-OC(=O)O-(C36O)n-C(=O)O-C37 n=15〜20の混合物 (9)エステル油: C-(CH2-OC(=O)R)4 R:Cn2n+1、n=6 (10)エステル油: C-(CH2-OC(=O)R)4 R:Cn2n+1、n=8 (11)エステル油: C-(CH2-OC(=O)R)4 R:Cn2n+1、n=6〜10 (12)エーテル油:
【化17】R-O-(CH2-C(CH3)H-O-)p-(CH2-C
2-O-)q-R R:Cn2n+1、n=1〜4 p=2〜8、q=2〜8
【0071】(13)カーボネート油:
【化18】 nの平均値が7の混合物 (14)カーボネート油:
【化19】 nの平均値が17の混合物 (15)カーボネート油:
【化20】
【0072】
【表2】 *1 表1参照 *2 試験した50重量%〜98重量%のすべての炭酸ガス濃度において不溶 であった。
【0073】
【表3】 *1 表1参照
【0074】
【表4】 *1 表1参照
【0075】
【表5】 *1 表1参照
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10M 107/30 C10M 107/30 // C10N 20:02 30:00 30:04 30:06 30:10 40:30 (72)発明者 後藤 弘昭 兵庫県神戸市兵庫区明和通二丁目2番31号 松村石油株式会社内 (72)発明者 岩本 年則 兵庫県神戸市兵庫区明和通二丁目2番31号 松村石油株式会社内 (72)発明者 大西 弘之 兵庫県神戸市兵庫区明和通二丁目2番31号 松村石油株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭酸ガスと、 カーボネート油、エステル油およびエーテル油からなる
    群から選ばれる少なくとも1種の潤滑油とを含むことを
    特徴とする冷媒用組成物。
  2. 【請求項2】 潤滑油として下記一般式(1)、
    (2)、(3)または(4)で表されるカーボネート油
    のいずれか1種以上を含有していることを特徴とする請
    求項1記載の冷媒用組成物。 【化1】 [式(1)中、R1およびR2は、それぞれ独立に、炭素
    原子数1〜30の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、
    または芳香環もしくは脂環式結合を含む炭化水素基、あ
    るいは炭素原子数2〜135のエーテル結合を有する直
    鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、または芳香環もしく
    は脂環式結合を含む炭化水素基である。] 【化2】 [式(2)中、R3およびR5は、それぞれ独立に、炭素
    原子数1〜30の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、
    または芳香環もしくは脂環式結合を含む炭化水素基、あ
    るいは炭素原子数2〜135のエーテル結合を有する直
    鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、または芳香環もしく
    は脂環式結合を含む炭化水素基である。R 4は炭素原子
    数1〜12の直鎖状または分岐状の2価の炭化水素基、
    または芳香環もしくは脂環式結合を含む2価の炭化水素
    基、aは1〜16の整数である。] 【化3】 [式(3)中、R6およびR8は、それぞれ独立に、炭素
    原子数1〜30の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、
    または芳香環もしくは脂環式結合を含む炭化水素基、あ
    るいは炭素原子数2〜135のエーテル結合を有する直
    鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、または芳香環もしく
    は脂環式結合を含む炭化水素基である。R 7は炭素原子
    数1〜6のアルキレン基であり、xは1〜40の整数で
    あり、yは1〜12の整数である。] 【化4】 [式(4)中、R9、R10およびR11は、それぞれ独立
    に、炭素原子数1〜6のアルキレン基であり、R12、R
    13およびR14は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜30
    の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、または芳香環も
    しくは脂環式結合を含む炭化水素基、あるいは炭素原子
    数2〜135のエーテル結合を有する直鎖状もしくは分
    岐状の炭化水素基、または芳香環もしくは脂環式結合を
    含む炭化水素基である。Zは水素原子、炭素原子数1〜
    6の炭化水素基または−O−(R9O)p−C(=O)O−R
    12基である(ここで、R9およびR12は前記と同じであ
    り、pは0〜12の整数である。)。pは0〜12の整
    数、qは1〜6の整数である。]
  3. 【請求項3】 潤滑油として下記一般式(5)で表され
    るエステル油を含有していることを特徴とする請求項1
    または2記載の冷媒用組成物。 【化5】 [式(5)中、R15は炭素原子数1〜12のアルキル
    基、R16およびR17はそれぞれ独立に水素原子または炭
    素原子数2〜10のアルキル基である。ただし、R 15
    16およびR17の炭素原子の合計は4〜16である。R
    18は炭素原子数2〜30のn価のアルコール残基であ
    る。nは2〜6の整数である。]
  4. 【請求項4】 潤滑油として下記一般式(6)で表され
    るエーテル油を含有していることを特徴とする請求項1
    ないし3のいずれかに記載の冷媒用組成物。 【化6】 [式(6)中、R19は水素原子、炭素原子数1〜10の
    アルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基もしく
    はアルキニル基、または炭素原子数6〜10のアリール
    基、R20は炭素原子数2〜6のアルキレン基、R21は水
    素原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数
    2〜10のアルケニル基もしくはアルキニル基、または
    炭素原子数6〜10のアリール基、jは1〜40の整
    数、kは1〜6の整数である。]
  5. 【請求項5】 炭酸ガスの含有量が2〜98重量%、潤
    滑油の含有量が2〜98重量%であることを特徴とする
    請求項1ないし4のいずれかに記載の冷媒用組成物。
  6. 【請求項6】 潤滑油の粘度が1〜250mm2/s/
    40℃の範囲であることを特徴とする請求項1ないし5
    のいずれかに記載の冷媒用組成物。
  7. 【請求項7】 潤滑油100重量部に対して、リン化合
    物、硫黄化合物およびフッ素化合物からなる群から選ば
    れる少なくとも1種の耐荷重添加剤0.0005〜10
    重量部を含有していることを特徴とする請求項1ないし
    6のいずれかに記載の冷媒用組成物。
  8. 【請求項8】 潤滑油100重量部に対して、エポキシ
    化合物からなる塩素捕捉剤0〜5重量部および/または
    フェノール化合物もしくはアミン化合物からなる酸化防
    止剤0〜5重量部を含有していることを特徴とする請求
    項1ないし7のいずれかに記載の冷媒用組成物。
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