冷冻机油用酯及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种降低酯中残留的副产物、热稳定性高的冷冻机油用酯及其制造方法。通过以选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐及焦亚硫酸盐中一种或两种以上的盐类，对由碳原子数5～10的新戊多元醇与碳原子数4～12的脂肪族羧酸反应得到的酯粗产物进行处理，得到冷冻机油用酯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷冻机油用酯及其制造方法
本专利技术涉及一种冷冻机油用酯及其制造方法。通过本专利技术，能够提高用于冷冻机 油中的酯的热稳定性。
技术介绍
考虑到破坏臭氧层的问题，人们谋求将现有的用于冰箱、空调等传统空调器中的 包含氯的氟利昂制冷剂（含氯氟利昂制冷剂），转换为不含氯的氟利昂制冷剂（替代氟利昂 制冷剂）。在以往，作为含氯氟利昂制冷剂用的冷冻机油而使用的润滑油，例如矿物油或使 用了烷基苯等合成烃油的润滑油，由于其对于替代氟利昂制冷剂的相容性较低，因此伴随 制冷剂的变更，难以在现有的润滑油中充分发挥其作为冷冻机油的性能。 因此，为解决上述课题，人们对与替代氟利昂制冷剂体现良好相容性的化合物进 行了研究。其结果，发现多元醇酯化合物、聚亚烷基二醇化合物等作为冷冻机油可以代替使 用了矿物油、合成烃油的现有冷冻机油而使用。 其中的多元醇酯，为新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇以及二季戊四醇等新戊多 元醇与脂肪族羧酸的酯，其不仅与替代氟利昂制冷剂的相容性优异，也因其具有适用于用 作冷冻机油的电绝缘性和热稳定性的原因，而被广泛使用。 近年来，使用上述冷冻机油的机器逐渐小型化（每台的冷冻机油使用量的减少） 或节能化（基于变频控制的压缩机工作时间的增长），冷冻机油的使用条件愈发苛刻，冷冻 机油要求具有比以往更高的高品质。例如，由于压缩机滑动部的摩擦热，导致局部暴露于高 温条件下的冷冻机油发生热分解，所生成的分解物腐蚀金属部件，可能对树脂材料带来恶 劣影响。 从上述来看，要求冷冻机油具有比以往更高的热稳定性。 众所周知多元醇酯的热稳定性不仅取决于多元醇酯的化学结构，还取决于制造方 法。因此，迄今为止，报道了各种各样的用于获得热稳定性高的冷冻机油用酯的制造方法。 例如，在专利文献1中，作为获得具有高热稳定性的酯的制造方法，公开了在酯化 反应中同时添加路易斯酸催化剂和磷类还原剂的方法。 另外，在专利文献2中，作为制造具有高热稳定性的酯时的酯的提纯方法，公开了 在添加烃类溶剂和醇溶剂后，用碱性水溶液进行中和的方法。 在专利文献3中，作为长期稳定性优异的酯的制造方法，公开了一种冷冻机油用 酯的制造方法，其包括使用无机类酸捕捉剂吸附未反应的羧酸，之后使用活性炭等将酯中 残留的羧酸盐去除的工序。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2002-193882号公报 专利文献2 :国际公开第2002/022548号 专利文献3 :日本特开2007-332134号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题 由于在冷冻机油用酯的制造中要求高酯化率，因此，例如需要在200°C以上的高温 下实施酯化反应。为了获得热稳定性高的酯，重要的是如何有效降低高温下的酯化反应中 副产的成分。 本专利技术要解决的问题在于，通过降低在酯中残留的副产物，获得热稳定性高的冷 冻机油用酯。 解决技术问题的技术手段 本专利技术人等为了克服上述技术问题，在进行认真研究后发现，使用特定的盐类，对 由特定的新戊多元醇与特定的脂肪族羧酸反应而得到的酯粗产物进行处理，可得到热稳定 性提1?的醋。 即，本专利技术为一种冷冻机油用酯，其特征在于，该冷冻机油用酯通过用选自亚硫酸 盐、亚硫酸氢盐及焦亚硫酸盐中的一种或两种以上的盐类，对由碳原子数5?10的新戊多 元醇与碳原子数4?12的脂肪族羧酸反应得到的酯粗产物进行处理而获得。 此外，本专利技术为一种冷冻机油用酯的制造方法，其特征在于，该方法包括以下工 序：使碳原子数5?10的新戊多元醇与碳原子数4?12的脂肪族羧酸反应，得到酯粗产物 的工序；用选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐和焦亚硫酸盐中一种或两种以上的盐类对所得的酯 粗产物进行处理的工序。 专利技术效果 根据本专利技术，可以得到降低酯中残留的副产物、热稳定性高的冷冻机油用酯 【具体实施方式】 (酯粗产物的生成工序） 酯粗产物，是指使碳原子数5?10的新戊多元醇与碳原子数4?12的脂肪族羧 酸反应进行酯化后的产物。 在本专利技术中，作为醇，使用碳原子数5?10的新戊多元醇。新戊多元醇为在羟基 3位的碳原子上不带氢原子的、具有新戊基骨架的醇，具体而言，可列举出新戊二醇、2-正 丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇及二季戊四醇等。这 些醇可各自单独使用一种，也可两种以上组合使用。 作为脂肪族羧酸，使用碳原子数4?12的直链或者具有支链的脂肪族单羧酸。从 酯的氟利昂相容性和热稳定性的观点考虑，脂肪酸的碳原子数优选为5以上，此外，脂肪酸 的碳原子数进一步优选为10以下，特别优选为9以下。此外，从酯的氟利昂相容性和热稳 定性的观点考虑，特别优选脂肪酸具有支链。 作为这类的脂肪族单羧酸，可列举例如正戊酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸 酸、十二烷酸等具有直链结构的单羧酸，2-甲基丙酸、2-甲基丁酸、2-甲基戊酸、2-乙基丁 酸、2-甲基己酸、2-乙基戊酸、2-乙基己酸、3, 5, 5-三甲基己酸以及新癸酸等具有支链结构 的单羧酸。此外，上述脂肪族羧酸可各自单独地使用一种，也可两种以上组合使用。 此外，也可以同时使用琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族二元酸。在该情况 下，从本专利技术的观点考虑，脂肪族二元酸的比例，优选在全部脂肪酸的30质量％以下。 在适宜的实施方式中，在酯化反应时，按照相对醇的羟基，羧酸基为1.0?1.5摩 尔当量的方式加入醇与脂肪族羧酸，在200°C以上、优选200?250°C下进行脱水反应。另 夕卜，为了防止酯的氧化劣化，脱水反应在氮气等不活泼气体氛围下进行，为了有效蒸馏除去 生成的水，也可使其在减压条件下进行反应。此外，为了有效且充分地推进反应，也可以使 用布朗斯特酸催化剂和路易斯酸催化剂。 接着，在减压下，进行蒸馏除去反应产物中过剩存在的羧酸的工序。在该工序中， 通常，优选在150°C?250°C的温度范围、以13kPa以下的减压度实施。另外，为尽量防止酯 的氧化降解，优选在氮气等不活泼气体的气流中进行。 (本专利技术的处理工序） 在本专利技术中，用选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐及焦亚硫酸盐中的一种或两种以上的 盐类，对酯粗产物进行处理。 构成用于本专利技术的盐类的金属原子，可列举为钠、钾等碱金属，镁、钙等碱土类金 属。其中，以作为水溶液品的操作、或处理后去除的简便程度来考虑，优选钠或钾的盐。 在处理酯粗产物时，优选混合上述盐类的溶液的方法。作为溶剂可以使用水，从溶 液的操作容易程度和处理效果的观点考虑，优选使用含有盐类的水溶液的方法。 所使用的盐类的溶液，特别是水溶液的浓度，可根据所用盐的种类进行适当调整， 特别优选使用5?35质量％的溶液。 此外，在处理酯粗产物时的盐的溶液、特别是水溶液的量，相对于100质量份酯粗 产物，使用的盐类以纯组分换算优选为〇. 1?10质量份。这个量进一步优选为〇. 2质量份 以上，此外，进一步优选为6质量份以下。 在适宜的实施方式中，相对酯粗产物，加入盐类纯组分浓度为0. 1?10质量％的 水溶液，在30?95°C的温度范围下搅拌0. 5?3小时，在同样的温度条件下静置分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷冻机油用酯，其特征在于，该冷冻机油用酯通过用选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐及焦亚硫酸盐中的一种或两种以上的盐类，对由碳原子数5～10的新戊多元醇与碳原子数4～12的脂肪族羧酸反应得到的酯粗产物进行处理而获得。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.26 JP 2012-1007471. 一种冷冻机油用酯，其特征在于，该冷冻机油用酯通过用选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐 及焦亚硫酸盐中的一种或两种以上的盐类，对由碳原子数5?10的新戊多元醇与碳原子数 4?12的脂肪族羧酸反...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤昭郎，加治木武，
申请(专利权)人：日油株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP