冷冻机油组合物制造技术

本发明专利技术的HFC系冷媒或HC系冷媒用的冷冻机油组合物是，包含季戊四醇和二季戊四醇的醇成分与脂肪酸成分的酯化物，其中，所述脂肪酸成分包含：包含碳数为5的直链型或支链型脂肪酸和碳数为6的直链型或支链型脂肪酸中至少一者以及碳数为8的直链型或支链型脂肪酸和碳数为9的直链型或支链型脂肪酸中至少一者，并且，脂肪酸成分中碳数为5的直链型或支链型脂肪酸和碳数为6的直链型或支链型脂肪酸中至少一者为该脂肪酸成分总量的20摩尔％～100摩尔％，醇成分和脂肪酸成分的任一者为包含双成分的混合物。

【技术实现步骤摘要】
冷冻机油组合物相关申请的交叉参考本申请是2014年06月27日进入中国国家阶段、国家申请号为201280065302.6、专利技术名称为“冷冻机油组合物”的分案申请。
本专利技术涉及包含与氢氟烃系冷媒或碳氢系冷媒相溶的多元醇酯油的冷冻机油组合物。
技术介绍
汽车空调机、家庭用空调机、大厦空调、冷库、冰箱等的冷冻循环中，将使冷媒溶解在冷冻机油中而得到的冷冻机油组合物用作工作流体，而从环境方面考虑，正在使用不含氯而包含氢、碳和氟的氢氟烃系冷媒。与此相应，在溶解氢氟烃系冷媒的冷冻机油中使用多元醇酯油(例如，参照专利文献1)。但是，即使同样是包括氢氟烃系冷媒的冷冻机油组合物，根据用途、目的的不同，通常对分离成冷冻机油和冷媒的温度(二层分离温度)、运动粘度等的要求也不同。通常，为了提高氢氟烃系冷媒的溶解性，需要降低多元醇酯油的运动粘度，但如果运动粘度降低，则冷冻机油组合物的润滑性会降低。此外，如果提高多元醇酯油的运动粘度以提高润滑性，则氢氟烃系冷媒发生分离。因此，为了得到与用途、目的相适应的溶解度、运动粘度，将与氢氟烃系冷媒的溶解性优异的多元醇酯油与润滑性优异的多元醇酯油进行混合使用(例如，参照专利文献2、3)。但是，在两多元醇酯油对冷媒的相溶性显著不同的情况下，根据所使用的冷媒，导致在冷冻循环内循环期间，难以溶解于冷媒的多元醇酯油发生分离。另一方面，由于氢氟烃系冷媒的地球温室化系数极高，因此在一部分用途中也采用具有可燃性但地球温室化系数极低的碳氢系冷媒，在装置方面解决了可燃性的问题后，今后可能逐步扩展到各种用途。作为溶解碳氢系冷媒的冷冻机油，大多数是环烷系或石蜡系的矿物油、烷基苯油、醚油、氟油等，但是为了进一步提高润滑性，也能够使用多元醇酯系润滑油。例如，使用包含新戊二醇或季戊四醇的新戊多元醇与和碳数7～9的支链一元脂肪酸的酯油(参照专利文献4)、具有碳数11～19的烷基的多元醇酯油(参照专利文献5)。但是，与氢氟烃系冷媒同样，根据所使用的装置的用途和目的不同，通常对二层分离温度和运动粘度等的要求也不同。此外，碳氢系冷媒与氢氟烃系冷媒相比密度极低，大约为其一半，因此即使溶解在冷冻机油中的冷媒的重量浓度与以前相同，但容量浓度为成倍，容量浓度影响的粘度比现有的冷媒溶解粘度低相当多。该冷媒溶解粘度降低是引起润滑性降低的主要原因。在冷媒和冷冻机油相溶性高时，为了提高冷媒溶解粘度，需要使用运动粘度高的冷冻机油，但是冷媒和冷冻机油的密度差异很大、若冷冻机油的粘度过高则冷冻机油的流动性也变差，因此在实机中变得难以混合，供给到润滑面的冷冻机油减少，反而有可能使得润滑性变差。但是，专利文献4中记载的冷冻机油的粘度低(根据实施例，在40℃时约为10～32mm2/s)，在大型冷冻装置中使用有可能存在不便，此外，专利文献5中记载的冷冻机油为R290用，用途受到限制。此外，在冷冻机油的制造现场，为了能够与用途、目的、氢氟烃系冷媒的种类不同相对应，需要预先准备包含若干原料的多种类多元醇酯油，这会导致原料的供应、生产管理、产品管理的复杂化。专利文献2、3中记录的多元醇酯油也分别适合特定的冷媒和特定的装置，而对其他的冷媒或者在其他的装置中，存在与冷媒的相溶性的多或少、粘性的多或少。特别是，对于与二氟甲烷(R-32)冷媒这样不易相溶的冷媒，不能够在确保必要粘性的基础上得到适宜的相溶性。对于碳氢系冷媒，也具有同样的问题，需要预先准备包含若干原料的多品种冷冻机油，但是包括专利文献4、5在内，都没有解决这样的问题的情况。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特许第2787083号公报专利文献2：日本特许第3510888号公报专利文献3：日本特开2010-235960号公报专利文献4：日本特许第3909744号公报专利文献5：日本特开2010-31134号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种冷冻机油组合物，该冷冻机油组合物不需要为了能够对应于用途、目的、冷媒种类的不同而准备多种冷冻机油或其原料，并且混合后油彼此不分离，并通过变更特定的原料的组成比从而能够得到与各种氢氟烃系冷媒、碳氢系冷媒及各种冷冻装置相适应的、适当的相溶性和粘性。用于解决问题的技术手段为了达到上述目的，本专利技术提供下述冷冻机油组合物。(1)一种冷冻机油组合物，其特征在于，是包含与氢氟烃系冷媒或碳氢系冷媒相溶的多元醇酯油的冷冻机油组合物，所述多元醇酯油为包含季戊四醇和二季戊四醇的醇成分与脂肪酸成分的酯化物，其中，所述脂肪酸成分包含：碳数为5的直链型或支链型脂肪酸和碳数为6的直链型或支链型脂肪酸中至少一者；以及碳数为8的直链型或支链型脂肪酸和碳数为9的直链型或支链型脂肪酸中至少一者，并且，脂肪酸成分中，碳数为5的直链型或支链型脂肪酸和碳数为6的直链型或支链型脂肪酸中至少一者为该脂肪酸成分总量的20摩尔％～100摩尔％，醇成分和脂肪酸成分的任一者为包含双成分的混合物。(2)上述(1)上述的冷冻机油组合物，其特征在于，构成脂肪酸成分的脂肪酸中至少一个为支链型脂肪酸。(3)上述(1)上述的冷冻机油组合物，其特征在于，脂肪酸成分为2-甲基丁酸和2-甲基戊酸中至少一者与2-乙基己酸和3,5,5-三甲基己酸中至少一者的混合物。(4)上述(1)上述的冷冻机油组合物，其特征在于，脂肪酸成分为2-甲基丁酸与2-乙基己酸的混合物。(5)上述(1)～(4)中任一项上述的冷冻机油组合物，其特征在于，氢氟烃系冷媒含有选自R-32、R-410A、HFO-1234yf和HFO-1234ze(E)中的至少一种。(6)上述(1)～(4)中任一项上述的冷冻机油组合物，其特征在于，碳氢系冷媒含有选自R-290、R-600a、R-1270中的至少一种。(7)上述(1)～(6)中任一项上述的冷冻机油组合物，其特征在于，油分率20重量％时，相对于各个氢氟烃系冷媒或碳氢系冷媒的低温二层分离温度为+20度以下，高温二层分离温度为+35度以上。(8)上述(1)～(7)中任一项上述的冷冻机油组合物，其特征在于，上述冷冻机油组合物含有抗氧化剂、环氧系酸捕捉剂和极压剂中的至少一种。专利技术效果本专利技术的冷冻机油组合物中，多元醇酯油为特定的醇成分和特定的脂肪酸成分的酯化物，分子中具备与氢氟烃系冷媒或碳氢系冷媒的亲和性优异的成分以及润滑性优异的成分。因此，不存在在混合使用多种多元醇酯油这样，在冷媒共存时因各个油与冷媒的相溶性不同而导致的油之间的分离，而且也不会与氢氟烃系冷媒或碳氢系冷媒分离并滞留在冷冻回路内，并且能够通过变更特定的原料组成比从而得到与各种各样的氢氟烃系冷媒或碳氢系冷媒、各种各样的冷冻装置相适应的、适当的相溶性和粘性，因此能够良好且稳定地呈现在冷冻装置中的润滑性能和冷却性能。此外，形成特定的醇成分和特定的脂肪酸成分的各醇和各脂肪酸，不论氢氟烃系冷媒或碳氢系冷媒的种类如何都能够通用，因此也没有必要像现有技术的那样针对每个冷媒准备多元醇酯油原料，从而能够降低原料的供应和生产管理的复杂化。附图说明图1为示出针对实施例2A和比较例1A研究了开放时间与油中水分量的关系的结果的图表。图2为示出针对实施例2B和比较例1B研究了开放时间与油中水分量的关系的结果的图表。具体实施方式本专利技术的冷冻机油组合物包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷冻机油组合物，其特征在于，是包含能够与作为氢氟烃系冷媒的R‑32相溶的多元醇酯油的冷冻机油组合物，所述多元醇酯油为包含季戊四醇和二季戊四醇的醇成分与脂肪酸成分的酯化物，其中，所述脂肪酸成分包含：2‑甲基丁酸；以及2‑乙基己酸和3,5,5‑三甲基己酸中的至少一者，所述脂肪酸成分是以2‑甲基丁酸达到脂肪酸成分总量的30摩尔％～70摩尔％的方式混合后的脂肪酸成分，油分率20重量％时，相对于氢氟烃系冷媒的高温二层分离温度为+40℃～65℃。

【技术特征摘要】
2011.12.27 JP 2011-286045;2012.12.11 JP 2012-270431.一种冷冻机油组合物，其特征在于，是包含能够与作为氢氟烃系冷媒的R-32相溶的多元醇酯油的冷冻机油组合物，所述多元醇酯油为包含季戊四醇和二季戊四醇的醇成分与脂肪酸成分的酯化物，其中，所述脂肪酸成分包含：2-甲基丁酸；以及2-乙基己酸和3,5,5-三甲基己酸中的至少一者，所述脂肪酸成分是以2-甲基丁酸达到脂肪酸成分总量的30摩尔％～70摩尔％...

【专利技术属性】
技术研发人员：斉藤玲，田中修一朗，鈴木良典，宍倉敏夫，
申请(专利权)人：日本太阳石油株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP