冷冻机油组合物制造技术

本发明专利技术的冷冻机油组合物，其中含有使用下述化合物（ａ）～（ｃ）获得的脂环式多元羧酸酯化合物：（ａ）具有脂环式环和２个以上的羧基、且至少２个羧基键合到上述脂环式环上相互邻接的碳原子上的脂环式多元羧酸或其衍生物、（ｂ）具有２个以上羟基的化合物或其衍生物、以及（ｃ）具有１个羟基的化合物或其衍生物。由此，在与ＨＦＣ制冷剂和二氧化碳或烃等自然系制冷剂一起使用时，能够平衡良好地满足润滑性、制冷剂相溶性、热.水解安定性和电绝缘性等全部性能。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冷冻机油组合物，更详细地说，涉及含有脂环式多元羧酸酯化合物的冷冻机油组合物。
技术介绍
近年来，从臭氧层破坏问题和地球温暖化问题的观点考虑，正在探讨制冷剂替代化和冷冻系统的高效率化。对于制冷剂替代化，正在由CFC(氯氟碳)和HCFC(氢氯氟碳)等含氯制冷剂朝着HFC(氢氟碳)转变。另一方面，从地球温暖化问题的观点考虑，HFC制冷剂也可能成为管制对象，因此目前正在研究二氧化碳、氨、烃等自然系制冷剂的适用。与这种制冷剂替代化的动向相一致，正在开发代替制冷剂用冷冻机油。由于要求冷冻机油具有润滑性、制冷剂相溶性、热·水解安定性、电绝缘性、低吸湿性等多种性能，因此根据制冷剂的种类和用途来选择满足这些要求性能的化合物。例如作为HFC用冷冻机油，目前使用与制冷剂具有相溶性的酯、醚、碳酸酯等含氧化合物、或者虽然制冷剂相溶性差但润滑性和热·水解安定性优良的烷基苯等。另一方面，从冷冻系统高效率化的观点考虑，正在研讨冷冻机油的低粘度化。作为酯系冷冻机油，已知有如特表平3-505602和特开平3-128991等中公开的由脂肪族多元醇与脂肪酸的反应获得的多元醇酯，在降低这种酯系冷冻机油的粘度时，选择烷基碳原子数小的脂肪酸作为原料是有效的手段之一。但是，一般来说，一旦脂肪酸的烷基变小，就会产生获得的酯的热·水解安定性降低的缺点。另一方面，当提高这种酯的粘度时，就会选择烷基碳原子数大的脂肪酸，但这种情况下，存在着得不到足够的制冷剂相溶性的问题。另外，作为热·水解安定性优良的酯系冷冻机油，已知有如特开平9-221690中公开的脂环式多元羧酸酯，但酯部位的末端烷基碳原子数大的多元羧酸酯与制冷剂的相溶性不足，另一方面，末端烷基碳原子数小的多元羧酸酯，其热·水解安定性差，此外还存在着润滑性也不足的问题。如上所述，目前尚未开发出能够平衡良好地满足润滑性、热·水解安定性和制冷剂相溶性等全部性能，同时还具有电绝缘性等要求性能的酯系冷冻机油。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术所具有的课题而做的，其目的在于提供这样一种冷冻机油组合物，当与HFC制冷剂和二氧化碳或烃等自然系制冷剂一起使用时，能够平衡良好地满足润滑性、制冷剂相溶性、热·水解安定性和电绝缘性等全部性能。本专利技术者们为了达到上述目的而反复进行了精心的研究，结果发现，使用用特定的酸成分和特定的醇成分获得的脂环式多元羧酸酯化合物就可以解决上述的课题，至此完成本专利技术。也就是说，本专利技术的冷冻机油组合物中含有使用下述化合物(a)～(c)获得的脂环式多元羧酸酯化合物(a)具有脂环式环和2个以上的羧基、且至少2个羧基键合到上述脂环式环上相互邻接的碳原子上的脂环式多元羧酸或其衍生物、(b)具有2个以上羟基的化合物或其衍生物、以及(c)具有1个羟基的化合物或其衍生物。本专利技术中优选的是，上述化合物(a)所具有的羧基的个数为2，且上述化合物(b)所具有的羟基的个数为2。另外，本专利技术中优选的是，上述化合物(c)为从碳原子数1～5的脂肪族一元醇中选出的至少1种一元醇、以及从碳原子数6～18的脂肪族一元醇中选出的至少1种一元醇的混合物。进而，本专利技术的冷冻机油组合物优选还含有从磷酸酯、酸式磷酸酯、酸式磷酸酯的胺盐、氯化磷酸酯和亚磷酸酯中选出的至少1种。另外，本专利技术的冷冻机油组合物优选还含有从苯基缩水甘油醚型环氧化合物、烷基缩水甘油醚型环氧化合物、缩水甘油酯型环氧化合物、芳基环氧乙烷化合物、烷基环氧乙烷化合物、脂环式环氧化合物、环氧化脂肪酸单酯和环氧化植物油中选出的至少1种。实施专利技术的最佳方案以下详细地说明本专利技术的优选的实施方案。本专利技术的冷冻机油组合物是含有使用下述化合物(a)～(c)获得的脂环式多元羧酸酯化合物的冷冻机油组合物(a)具有脂环式环和2个以上的羧基、且至少2个羧基键合到上述脂环式环上相互邻接的碳原子上的脂环式多元羧酸或其衍生物、(b)具有2个以上羟基的化合物或其衍生物、以及(c)具有1个羟基的化合物或其衍生物。本专利技术中，作为酸成分使用的(a)脂环式多元羧酸或其衍生物，必须具有脂环式环和2个以上的羧基(以下，包括脂环式多元羧酸的衍生物在内，将其总称为化合物(a))。当羧基为1个时，制冷剂相溶性和热·水解安定性不足。另外，羧基的个数没有特别的上限值，优选为4个以下，更优选为3个以下，最优选为2个。如果羧基的个数超过上述上限值，则获得的脂环式多元羧酸酯化合物的低温流动性变得不充分。另外，本专利技术中的化合物(a)所具有的羧基中的至少2个必须键合到脂环式环上相互邻接的碳原子上。没有键合到脂环式环上相互邻接的碳原子上的2个羧基时，获得的脂环式多元羧酸酯的热·水解安定性变得不充分。本专利技术中使用的化合物(a)为脂环式多元羧酸时，对羧基的立体构型没有特别的限定，可以是与脂环式环上相互邻接的碳原子上所键合的羧基的排列方向有关的顺式异构体、反式异构体任一种。而且，既可以单独使用顺式异构体或反式异构体，也可以作为二者的混合物使用。不过，从热·水解安定性的方面考虑，优选为顺式异构体，从兼有热·水解安定性和润滑性的观点考虑，优选为反式异构体。另外，使用顺式异构体与反式异构体的混合物时，其摩尔比优选为20/80～80/20，更优选为25/75～75/25，进一步优选为30/70～70/30。如果顺式异构体与反式异构体的摩尔比处于上述范围内，就可以兼有较高的润滑性和较高的热·水解安定性。作为本专利技术中的脂环式多元羧酸，可以举出环烷烃多元羧酸、环烯烃多元羧酸等当中的至少2个羧基键合到脂环式环上相互邻接的碳原子上的多元羧酸，它们既可以单独使用1种，也可以作为2种以上的混合物使用。作为具有这种结构的脂环式多元羧酸，具体地可以举出1，2-环己烷二羧酸、4-环己烯-1，2-二羧酸、1-环己烯-1，2-二羧酸、3-甲基-1，2-环己烷二羧酸、4-甲基-1，2-环己烷二羧酸、3-甲基-4-环己烯-1，2-二羧酸、4-甲基-4-环己烯-1，2-二羧酸、1，2，4-环己烷三羧酸、1，2，4，5-环己烷四羧酸。其中，从抑制所制备的脂环式多元羧酸酯化合物长期使用或在苛刻条件下使用时粘度上升的观点考虑，优选1，2-环己烷二羧酸、3-甲基-1，2-环己烷二羧酸、4-甲基-1，2-环己烷二羧酸、1，2，4-环己烷三羧酸、1，2，4，5-环己烷四羧酸，另一方面，从抑制长期使用或在苛刻条件下使用时总酸值上升的观点考虑，优选4-环己烯-1，2-二羧酸、1-环己烯-1，2-二羧酸、4-甲基-1，2-环己烷二羧酸、3-甲基-4-环己烯-1，2-二羧酸、4-甲基-4-环己烯-1，2-二羧酸。另外，本专利技术中的化合物(a)也可以是脂环式多元羧酸的酸酐、酯、酰卤化物等衍生物。作为本专利技术中所使用的脂环式多元羧酸的衍生物，可以举出在上述脂环式多元羧酸的说明中所举例的化合物的酸酐、酯、酰卤化物等。这些脂环式多元羧酸及其衍生物的制造方法没有特别的限定，可以使用采用任意的方法制备的脂环式多元羧酸及其衍生物。具体地，例如4-环己烯-1，2-二羧酸可以通过在苯溶剂中、在100℃下，使丁二烯与马来酸酐反应来获得。另外，作为本专利技术中所使用的醇成分中的一方，化合物(b)必须具有2个以上的羟基。作为这种化合物(b)，例如可以举出多元醇、多元酚、多元氨基醇以及它们的缩合物等，以及这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
冷冻机油组合物，其中含有使用下述化合物（ａ）～（ｃ）获得的脂环式多元羧酸酯化合物：（ａ）具有脂环式环和２个以上的羧基、且至少２个羧基键合到上述脂环式环上相互邻接的碳原子上的脂环式多元羧酸或其衍生物、（ｂ）具有２个以上羟基的化合物或其 衍生物、以及（ｃ）具有１个羟基的化合物或其衍生物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：下村裕司，泷川克也，
申请(专利权)人：新日本石油株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]