DE69630040T2

DE69630040T2 - Kältemaschinenöl und methode zur schmierung damit

Info

Publication number: DE69630040T2
Application number: DE69630040T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Ichihara-shi KATAFUCHI
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1995-07-10
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2016-07-02
Also published as: AU704899B2; KR19990028853A; EP0844299B1; US6013609A; DE69630040D1; RU2161642C2; WO1997003153A1; BR9609579A; CN1190429A; KR100433332B1; TW460574B; CN1055964C; EP0844299A1; AU6243496A; EP0844299A4

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältemaschinenöl, insbesondere ein Kältemaschinenöl zur Verwendung in Kombination mit einem teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel, und ein Verfahren zum Schmieren eines Kühlsystems unter Verwendung des Kältemaschinenöls. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Kältemaschinenöl, welches das Schäumungsphänomen während des Siedens des im Kältemaschinenöl gelösten Kältemittels effektiv unterdrücken kann und ein Verfahren zum Schmieren eines Kühlsystems unter Verwendung des Kältemaschinenöls zur Aufrechterhaltung der hervorragenden Leistung eines Kühlsystems vom Kompressionstyp.
Stand der Technik
Kältemaschinen vom Kompressionstyp bestehen allgemein aus einem Kompressor, einem Kondensator, einem Expansionsventil und einem Verdampfer, und haben eine Struktur, in der eine Mischflüssigkeit aus einem Kältemittel und einem Schmieröl in dem geschlossenen System zirkuliert. Bisher wurde in Kältemaschinen vom Kompressionstyp hauptsächlich Dichlorfluormethan (R12), Chlordifluormethan (R22) oder ähnliches als Kältemittel verwendet, und verschiedene Typen von Mineralöl und synthetischem Öl wurden als Schmierstoff verwendet.
Chlorfluorkohlenwasserstoffe wie R12 und R22, wie oben beschrieben, werden jedoch weltweit stärker beschränkt, da sie Umweltprobleme wie Zerstörung der Ozonschicht verursachen. Aus diesem Grund ziehen wasserstoffhaltige Flon-Verbindungen [eine „Flon-Verbindung" bedeutet einen Chlorfluorkohlenwasserstoff, einen teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff und einen teilhalogenierten Chlorfluorkohlenwasserstoff) wie teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe und teilhalogenierte Chlorfluorkohlenwasserstoffe, die Aufmerksamkeit als neuen Typen von Kältemitteln auf sich. Die wasserstoffhaltigen Fluorkohlenwasserstoffe, insbesondere teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe wie 1,1,1,2-Tetrafluorethan (Flon 134a) sind als Kältemittel für Kältemaschinen vom Kompressionstyp bevorzugt, da sie eine geringe Wahrscheinlichkeit zeigen, die Ozonschicht zu zerstören, und Flon 12 mit geringen Änderungen in der Struktur der Kältemaschinen ersetzen können, die bisher verwendet wurden.
Wenn jedoch das oben beschriebene teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel verwendet wird, tritt in großem Ausmaß ein ungünstiges Phänomen auf, nämlich Schäumen, während des Siedens des im Kältemaschinenöl gelösten Kältemittels. Das Schäumphänomen tritt in größerem Ausmaß insbesondere dann auf, wenn ein Mischkältemittel, enthaltend zwei oder mehr Typen von teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoffen verwendet wird. Wenn das Schäumphänomen in großem Ausmaß auftritt, fließt eine große Menge des Kältemittelöls in das Kühlsystem und verursacht Probleme dahingehend, dass die Kühlfähigkeit abnimmt und dass ausreichendes Schmieren nicht erzielt wird aufgrund der Abnahme der Menge des Kältemaschinenöls an den Orten, die Schmierung erfordern. Insbesondere wenn eine Kältemaschine von einem neueren Typ, der mit einem Inverter versehen ist verwendet wird, sind die Probleme größer, da eine höhere Rotationsgeschwindigkeit zu Beginn des Betriebs erforderlich ist. Daher ist für eine Kältemaschine von diesem Typ eher ein Kältemaschinenöl erforderlich, das das Schäumphänomen unterdrücken kann, als für Kältemaschinen vorheriger Typen.
Dasselbe Phänomen wurde auch bei Kältemitteln vorheriger Typen beobachtet. Es ist empirisch bekannt, dass das Schäumphänomen in Kältemaschinen vorheriger Typen durch Zugabe eines üblichen Silikonöls unterdrückt werden kann. Die gegenwärtige Situation ist jedoch, dass bei Verwendung eines teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittels die Zugabe eines üblichen Silikons einen begrenzten Effekt bei der Unterdrückung des Schäumphänomens zeigt, so dass keine praktische Wirkung erwartet werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Kältemaschinenöls, insbesondere eines Kältemaschinenöls zur Verwendung in Kombination mit einem teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel, das effizient das Schäumphänomen während des Siedens des im Kältemaschinenöl gelösten Kältemittels unterdrücken kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Schmieren eines Kühlsystems unter Verwendung des obigen Kältemaschinenöls zur Aufrechterhaltung der hervorragenden Leistung eines Kühlsystems vom Kompressionstyp.
Die Erfinder haben umfangreiche Untersuchungen zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe durchgeführt. Als Ergebnis solcher Untersuchungen wurde entdeckt, dass, wenn ein fluoriertes Silikonöl zu einem spezifischen Kältemaschinenöl gegeben wird, das Schäumphänomen während des Siedens eines im Kältemaschinenöl gelösten Kältemittels effektiv unterdrückt werden kann. Es wurde auch entdeckt, dass in einem Kühlsystem vom Kompressionstyp die hervorragende Leistung des Kühlsystems durch Schmieren des Kühlsystems mit dem das oben beschriebene Silikonöl enthaltenden Kältemaschinenöl aufrechterhalten werden kann. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis der Entdeckungen vervollständigt.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung ein Kältemaschinenöl bereit, umfassend ein aus einer sauerstoffhaltigen organischen Verbindung, wobei die sauerstoffhaltige organische Verbindung ein Polyalkylenglykol, ein Polyester, ein Polyolester, ein Polyetherketon, ein Polyvinylether, oder ein Carbonat-Derivat ist, und einem fluorierten Silikonöl mit einer kinematischen Viskosität von 500 mm²/s oder mehr bei 25°C zusammengesetztes Basisöl. Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Schmieren eines Kältesystems bereit, umfassend Schmieren eines Kühlsystems vom Kompressionstyp durch Verwendung des oben beschriebenen Kältemaschinenöls.
Das fluorierte Silikonöl hat die durch die allgemeine Formel (I) dargestellte Struktur:
In der allgemeinen Formel (I) stellen R¹ bis R⁶ jeweils Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine fluorierte Kohlenwasserstoffgruppe dar und können gleich oder verschieden sein. R⁷ und R⁸ stellen jeweils eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine fluorierte Kohlenwasserstoffgruppe dar, und mindestens einer von R⁷ und R⁸ ist ein fluorierter Kohlenwasserstoff. Beispiele für die durch R¹ und R⁸ dargestellte Kohlenwasserstoffgruppe schließen Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylgruppen mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen, Arylgruppen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen und Aralkylgruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen dar. Beispiele für die fluorierte Kohlenwasserstoffgruppe schließen fluorierte Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, fluorierte Cycloalkylgruppen mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen, fluorierte Arylgruppen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen und fluorierte Aralkylgruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen ein. Insbesondere Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und fluorierte Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind als Kohlenwasserstoffgruppe bzw, fluorierte Kohlenwasserstoffgruppe bevorzugt, da die Löslichkeit im Kältemaschinenöl niedrig ist und die Wirkung bei der Unterdrückung des Schäumphänomens groß ist.
R⁷ und R⁸ in mehreren sich wiederholenden Einheiten können gleich oder verschieden sein. n stellt eine ganze Zahl dar, die auf solche Weise ausgewählt wird, dass das fluorierte Silikonöl eine kinematische Viskosität von 500 mm²/s oder mehr bei 25°C aufweist.
Die oben beschriebene Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen kann linear oder verzweigt sein. Spezifische Beispiele für die Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen schließen Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, Isobutylgruppe, sec-Butylgruppe, t-Butylgruppe, verschiedene Typen von Phenylgruppe, verschiedene Typen von Hexylgruppe, verschiedene Typen von Octylgruppe, verschiedene Typen von Decylgruppe, und verschiedene Typen von Dodecylgruppe ein. Beispiele für die Cycloalkylgruppe mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen schließen Cyclopentylgruppe, Cyclohexylgruppe und Methylcyclohexylgruppe ein. Beispiele für die Arylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen schließen Phenylgruppe, Toylgruppe, Xylylgruppe und Naphthylgruppe ein. Beispiele für die Aralkylgruppe mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen schließen Benzylgruppe, Phenetylgruppe und Naphthylmethylgruppe ein. Beispiele für die fluorierte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, die fluorierte Cycloalkylgruppe mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen, die fluorierten Arylgruppen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen und die fluorierten Aralkylgruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen schließen gruppen ein, die durch Substituieren von einem oder mehr Wasserstoffatomen in den oben beschriebenen Alkylgruppen, Cycloalkylgruppen, Arylgruppen und Aralkylgruppen durch Fluoratome erhalten werden.
Wenn das durch die allgemeine Formel (I) dargestellte fluorierte Silikonöl eine kinematische Viskosität von weniger als 500 mm²/s bei 25°C aufweist, reicht der Effekt zur Unterdrückung des Schäumphänomens nicht aus, und das fluorierte Silikonöl ist nicht bevorzugt. Um einen ausreichenden Effekt bei der Unterdrückung des Schäumphänomens zu zeigen, ist die kinematische Viskosität bei 25°C bevorzugt 1000 mm²/s oder mehr, bevorzugter 9000 mm²/s oder mehr (n ist allgemein größer als 100).
Der Gehalt des fluorierten Silikonöls ist nicht besonders beschränkt. Wenn ein Hydrofluorkohlenwasserstoff-Kältemittel als Kältemittel verwendet wird, ist der Gehalt bevorzugt in einem solchen Bereich, dass die Kompatibilität des Kältemaschinenöls und des Kältemittels nicht negativ beeinflusst wird. Genauer liegt der Gehalt bevorzugt im Bereich von 1 bis 6000 ppm nach Gewicht, bevorzugter im Bereich von 10 bis 3000 ppm nach Gewicht. Wenn der Gehalt geringer ist als 1 ppm nach Gewicht, wird die Wirkung bei der Unterdrückung des Schäumphänomens manchmal nicht ausreichend gezeigt. Wenn der Gehalt größer ist als 6000 ppm nach Gewicht, wird das Kältemaschinenöl gelegentlich wolkig. Im Hinblick auf die Wirkung bei der Unterdrückung des Schäumphänomens und die Stabilität ist es bevorzugt, dass das fluorierte Silikonöl in einer solchen Menge enthalten ist, dass das Produkt der kinematischen Viskosität (mm²/s) des fluorierten Silikonöls bei 25°C und des Gehalts (ppm nach Gewicht) des fluorierten Silikonöls in Kältemaschinenöl im Bereich von 50000 bis 3000000, bevorzugter im Bereich von 100000 bis 2000000 liegt. Wenn das Produkt geringer ist als 50000, besteht eine Tendenz, dass die Wirkung bei der Unterdrückung des Schäumphänomens klein wird. Wenn das Produkt größer ist als 3000000, besteht die Möglichkeit, dass das Kältemaschinenöl wolkig wird.
Das erfindungsgemäße Kältemaschinenöl wird in Kombination mit verschiedenen Typen von Kältemittel verwendet, bevorzugt in Kombination mit einem teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel. Wenn ein teilhalogeniertes Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel als Kältemittel verwendet wird, ist das Basisöl des Kältemaschinenöls nicht besonders beschränkt, solange das Basisöl eine gute Kompatibilität mit dem teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel aufweist. Insbesondere sauerstoffhaltige organische Verbindungen sind als Basisöl wegen der guten Kompatibilität mit teilhalogeniertem Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel bevorzugt.
Beispiele für die sauerstoffhaltige organische Verbindung schließen ein (1) Polyalkylenglykole, (2) Polyester, (3) Polyolester, (4) Polyetherketone, (5) Polyvinylether und (6) Carbonat-Derivate.
Als das oben beschriebene (1) Polyalkylenglykol kann beispielsweise eine durch die allgemeine Formel (II) dargestellte Verbindung: R⁹-[(OR¹⁰)_m-OR¹¹]_k (II) (wobei R⁹ Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Acylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, oder eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und 2 bis 6 Stellen zur Bindung darstellt; R¹⁰ eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt; R¹¹ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine Acylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellt; k eine ganze Zahl von 1 bis 6 darstellt, und m eine Zahl darstellt, die auf solche Weise ausgewählt wird, dass der Mittelwert von m x k 6 bis 80 beträgt), verwendet werden.
In der obigen allgemeinen Formel (II) kann die durch R⁹ und R¹¹ dargestellte Alkylgruppe linear, verzweigt linear oder cyclisch sein. Spezifische Beispiele für die Alkylgruppe schließen Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, verschiedene Typen von Butylgruppe, verschiedene Typen von Pentylgruppe, verschiedene Typen von Hexylgruppe, verschiedene Typen von Heptylgruppe, verschiedene Typen von Octylgruppe, verschiedene Typen von Nonylgruppe, verschiedene Typen von Decylgruppe, Cyclopentylgruppe und Cyclohexylgruppe ein. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe größer ist als 10, nimmt die Kompatibilität mit Hydrofluorkohlenwasserstoff-Kältemitteln ab, und gelegentlich tritt Phasentrennung ein. Die bevorzugte Anzahl von Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe ist 1 bis 6.
Die Alkylgruppe in der durch R⁹ und R¹¹ dargestellten Acylgruppe kann linear, verzweigt linear oder cyclisch sein. Spezifische Beispiele für die Alkylgruppe schließen Alkylgruppen mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen ein, die ausgewählt werden aus den oben als Beispiel für die Alkylgruppe beschriebenen Alkylgruppen. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Acylgruppe größer ist als 10, nimmt die Kompatibilität mit Hydrofluorkohlenwasserstoff-Kältemitteln ab, und es tritt gelegentlich Phasentrennung auf. Die bevorzugte Anzahl von Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe ist 2 bis 6.
Wenn R⁹ und R¹¹ beides Alkylgruppen oder Acylgruppen sind, können R⁹ und R¹¹ gleich oder verschieden sein.
Wenn k 2 oder größer ist, können mehrere R¹¹ in einem Molekül gleich oder verschieden voneinander sein.
Wenn R⁹ eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und 2 bis 6 Teilen zur Bindung ist, kann die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe eine offenkettige gruppe oder eine cyclische gruppe sein. Beispiele für die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 Teilen zur Bindung schließen Ethylengruppe, Propylengruppe, Butylengruppe, Pentylengruppe, Hexylengruppe, Heptylengruppe, Octylengruppe, Nonylengruppe, Decylengruppe, Cyclopentylengruppe und Cyclohexylengruppe ein. Beispiele für die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 3 bis 6 Teilen zur Bindung schließen Restgruppen ein, die gebildet werden durch Eliminierung von Hydroxylgruppen aus Polyhydroxyalkoholen wie Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythritol, Sorbitol, 1,2,3-Trihydroxycyclohexan und 1,3,5-Trihydroxycyclohexan.
Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome in der aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppe größer ist als 10, nimmt die Kompatibilität mit teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemitteln ab und es tritt gelegentlich Phasentrennung auf. Die bevorzugte Anzahl von Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe ist 2 bis 6.
R¹⁰ in der obigen allgemeinen Formel (II) stellt eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. Beispiele für die Oxyalkylengruppe als sich wiederholende Einheit schließen Oxyethylengruppe, Oxypropylengruppe und Oxybutylengruppe ein. Ein einzelner Typ Oxyalkylengruppe oder 2 oder mehr Typen Oxyalkylengruppe können in einem Molekül enthalten sein. Es ist bevorzugt, dass mindestens die Oxypropyleneinheit in einem Molekül enthalten ist. Es ist besonders bevorzugt, dass 50 Mol-% oder mehr Oxypropyleneinheiten in der Oxyalkyleneinheit enthalten sind.
k in der obigen allgemeinen Formel (II) stellt eine ganze Zahl von 1 bis 6 dar, die in Übereinstimmung mit der Anzahl der Stellen zur Bindung in R⁹ bestimmt ist. Wenn beispielsweise R⁹ eine Alkylgruppe oder eine Acylgruppe darstellt, stellt k 1 dar. Wenn R⁹ eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 2, 3, 4, 5 oder 6 Stellen zur Bindung darstellt, stellt k jeweils 2, 3, 4, 5 bzw. 6 dar. m stellt eine ganze Zahl dar, die auf solche Weise ausgewählt wird, dass der Mittelwert von m x k 6 bis 80, bevorzugt 10 bis 70 beträgt. Wenn der Mittelwert von m x k außerhalb des obigen Bereichs liegt, können die Aufgaben der vorliegenden Erfindung nicht ausreichend erfüllt werden.
Das durch die allgemeine Formel (II) dargestellte Polyalkylenglykol schließt Polyalkylenglykole mit Hydroxylgruppen am Ende ein. Wenn der Anteil an Hydroxylgruppe am Ende 50 Mol-% oder weniger der Gesamtendgruppen beträgt, kann das Polyalkylenglykol, das die Hydroxylgruppen am Ende enthält, in vorteilhafter Weise verwendet werden. Wenn der Anteil der Hydroxylgruppen am Ende größer ist als 50 Mol-%, ist das Polyalkylenglykol nicht bevorzugt, da das Polyalkylenglykol hygroskopischer wird und der Viskositätsindex abnimmt.
Als oben beschriebenes Polyalkylenglykol, sind durch die allgemeine Formel
dargestellte Polyoxypropylenglykoldimethylether (wobei X eine Zahl von 6 bis 80 darstellt), durch die allgemeine Formel
(wobei a und b jeweils eine ganze Zahl von 1 oder mehr darstellen und die Summe von a und b 6 bis 80 ist) dargestellte Polyoxyethylenpolyoxypropylenglykoldimethylether, durch die allgemeine Formel
(wobei x eine Zahl von 6 bis 80 darstellt) dargestellte Polyoxypropylenglykolmonobutylether und Polyoxypropylenglykoldiacetat im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und die Wirkung bevorzugt,
Als durch die allgemeine Formel (II) dargestelltes Polyalkylenglykol können in der Beschreibung der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Heisei 2(1990)-305893 im Detail beschriebene Verbindungen ebenfalls verwendet werden.
Als (2) oben beschriebener Polyester kann ein aliphatisches Polyester-Derivat mit einer durch die allgemeine Formel (III) dargestellten Aufbaueinheit
(wobei R¹² eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellt und R¹³ eine Alkylengruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine Oxaalkylengruppe mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt) und einem Molekulargewicht von 300 bis 2000 verwendet werden.
In der allgemeinen Formel (III) stellt R¹² eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen dar. Spezifische Beispiele für die Alkylengruppe schließen Methylengruppe, Ethylengruppe, Propylengruppe, Ethylmethylengruppe, 1,1-Dimethylethylengruppe, 1,2-Dimethylethylengruppe, n-Butylethylengruppe, Isobutylethylengruppe, 1-Ethyl-2-methylethylengruppe, 1-Ethyl-1-methylethylengruppe, Trimethylengruppe, Tetramethylengruppe und Pentamethylengruppe ein. Alkylengruppen mit 6 oder weniger Kohlenstoffatomen sind bevorzugt. R¹³ stellt eine Alkylengruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine Oxaalkylengruppe mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen dar. Spezifische Beispiele für die Alkylengruppe schließen die oben als spezifische Beispiele für die durch R¹² dargestellte Alkylengruppe (mit Ausnahme der Methylengruppe) ein. Alkylengruppen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen sind bevorzugt. Spezifische Beispiele für die Oxaalkylengruppe schließen 3-oxa-1,5-pentylengruppe, 3,6-Dioxa-1,8-octylengruppe, 3,6,9-Trioxa-1,11-undecylengruppe, 3-Oxa-1,4-dimethyl-1,5-pentylengruppe, 3,6-Dioxa-1,4,7-timethyl-1,8-octylengruppe, 3,6,9-Trioxa-1,4,7,10-tetramethyl-1,11-undecylengruppe, 3-Oxa-1,4-diethyl-1,5-pentylengruppe, 3,6-Dioxa-1,4,7-triethyl-1,8-octylengruppe, 3,6,9-Trioxa-1,4,7,10-tetraethyl-1,11-undecylengruppe, 3-Oxa-1,1,4,4-tetramethyl-1,5-pentylengruppe, 3,6-Dioxa-1,1,4,4,7,7-hexamethyl-1,8-octylengruppe, 3,6,9-Trioxa-1,1,4,4,7,7,10,10-octamethyl-1,1,1-undecylengruppe, 3-Oxa-1,2,4,5-tetramethyl-1,5-pentylengruppe, 3,6-Dioxa-1,2,4,5,7,8-hexamethyl-1,8-octylengruppe, 3,6,9-Trioxa-1,2,4,5,7,8,10,11-octamethyl-1,1,1-undecylengruppe, 3-Oxa-1-methyl-1,5-pentylengruppe, 3-Oxa-1-ethyl-1,5-pentylengruppe, 3-Oxa-1,2-dimethyl-1,5-pentylengruppe, 3-Oxa-1- methyl-4-ethyl-1,5-pentylengruppe, 4-Oxa-2,2,6,6-tetramethyl-1,7-heptylengruppe und 4,8-Dioxa-2,2,6,6,10,10-hexamethyl-1,11-undecylengruppe ein. R¹² und R¹³ in mehreren konstitutionellen Einheiten können gleich oder voneinander verschieden sein.
Das durch die obige allgemeine Formel (III) dargestellte aliphatische Polyester-Derivat hat bevorzugt ein Molekulargewicht (gemessen durch Gelpermeationschromatographie (GPC)) von 300 bis 2000. Wenn das Molekulargewicht geringer ist als 300, ist die kinematische Viskosität geringer als der wünschenswerte Bereich. Wenn das Molekulargewicht größer ist als 2000, wird das aliphatische Polyether-Derivat wachsig. Daher ist ein Molekulargewicht außerhalb des angegebenen Bereichs nicht bevorzugt.
Als oben beschriebenes aliphatisches Polyester-Derivat können die in der Beschreibung der internationalen offengelegten Patentanmeldung Nr. WO 91/07479 im Detail beschriebenen Verbindungen ebenfalls verwendet werden.
Als oben beschriebener (3) Polyolester kann ein Carbonsäureester einer Polyhydroxy-Verbindung verwendet werden, die mindestens 2 Hydroxylgruppen enthält. Beispielsweise kann eine durch die allgemeine Formel (IV) R¹⁴[OCOR¹⁵]_e (IV) dargestellte Verbindung verwendet werden.
In der obigen allgemeinen Formel (IV) stellt R¹⁴ eine Kohlenwasserstoffgruppe dar, die linear oder verzweigt linear sein kann, bevorzugt eine Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen. R¹⁵ stellt ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen dar, bevorzugt eine Alkylgruppe mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen. e stellt eine ganze Zahl von 2 bis 6 dar. Mehrere -OCOR¹⁵ können gleich oder verschieden sein.
Der durch die allgemeine Formel (IV) dargestellte Polyolester kann erhalten werden durch Umsetzen eines durch die allgemeine Formel (V): R¹⁴(OH)_e (V) (wobei R¹⁴ und e wie oben beschrieben sind) dargestellten Polyhydroxyalkohols mit einer durch die allgemeine Formel (VI) R¹⁵COOH (VI) (wobei R¹⁵ wie oben beschrieben ist) Carbonsäure oder einem reaktiven Derivat, wie einem Ester oder einem Halogenid der Carbonsäure.
Beispiele für den durch die obige allgemeine Formel (V) dargestellten Polyhydroxyalkohol schließen Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Neopentylglykol, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythritol, Dipentaerythritol und Sorbitol ein. Beispiele für die durch die obige allgemeine Formel (VI) dargestellte Carbonsäure schließen Propionsäure, Buttersäure, Pivalinsäure, Valerinsäure, Capronsäure, Heptansäure, 3-Methylhexansäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Decansäure, Laurinsäure, Myristinsäure und Palmitinsäure ein. Als oben beschriebenes (4) Polyetherketon kann beispielsweise eine durch die allgemeine Formel (VII)
(wobei Q eine Restgruppe eines Alkohols mit einer Funktionalität von 1 bis 8 darstellt; R¹⁶ eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt; R¹⁷ eine Methylgruppe oder Ethylgruppe darstellt; R¹⁸ und R²⁰ ein Wasserstoffatom, eine aliphatische, aromatische oder aromatisch-aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 oder weniger Kohlenstoffatomen darstellt und gleich oder verschieden sein kann; R¹⁹ eine aliphatische, aromatische oder aromatisch-aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 20 oder weniger Kohlenstoffatomen darstellt; s und t jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 30 darstellen; v eine ganze Zahl von 1 bis 8 darstellt, w eine Zahl von 0 bis 7 darstellt und v + w im Bereich von 1 bis 8 liegt; und u 0 oder 1 darstellt) dargestellte Verbindung verwendet werden.
In der obigen allgemeinen Formel (VII) stellt Q eine Restgruppe eines Alkohols mit einer Funktionalität von 1 bis 8 dar. Beispiele für den Alkohol, der Q als Restgruppe aufweist, schließen Monohydroxyalkohole, wie aliphatische Monohydroxyalkohole wie Methylalkohol, Ethylalkohol, lineare und verzweigte Propylalkohole, lineare und verzweigte Butylalkohole, lineare und verzweigte Pentylalkohole, lineare und verzweigte Hexylalkohole, lineare und verzweigte Heptylalkohole, lineare und verzweigte Octylalkohole, lineare oder verzweigte Nonylalkohole, lineare oder verzweigte Decylalkohole, lineare oder verzweigte Undecylalkohole, lineare oder verzweigte Dodecylalkohole, lineare oder verzweigte Tridecylalkohole, lineare oder verzweigte Tetradecylalkohole, lineare oder verzweigte Pentadecylalkohole, lineare oder verzweigte Hexadecylalkohole, lineare oder verzweigte Heptadecylalkohole, lineare oder verzweigte Octadecylalkohole, lineare oder verzweigte Nonadecylalkohole und lineare oder verzweigte Eicosylalkohole, aromatische Alkohole wie Phenol, Methylphenol, Nonylphenol, Octylphenol und Naphthol, aromatisch-aliphatische Alkohole wie Benzylalkohol und Phenylethylalkohol, und durch teilweise Veretherung dieser Alkohole erhaltene Verbindungen; Dihydroxyalkohole wie lineare und verzweigte aliphatische Alkohole wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Neopentylglykol und Tetramethylenglykol, aromatische Alkohole wie Katechol, Resorcinol, Bisphenol A und Bisphenyldiol, und durch teilweise Veretherung dieser Verbindungen erhaltene Verbindungen; Trihydroxyalkohole wie lineare und verzweigte aliphatische Alkohole wie Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Trimethylolbutan und 1,3,5-Pentantriol, aromatische Alkohole wie Pyrogallol, Methylpyrogallol und 5-sec-Butylpyrogallol, und durch teilweise Veretherung dieser Alkohole erhaltene Verbindungen, und Alkohole mit einer Funktionalität von 4 oder 8 wie Pentaerythritol, Diglycerin, Sorbitan, Triglycerin, Sorbitol, Dipentaerythritol, Tetraglycerin, Pentaglycerin, Hexaglycerin, Tripentaerythritol, und durch teilweise Veretherung dieser Alkohole erhaltene Verbindungen ein.
In der obigen allgemeinen Formel (VII) kann die durch R¹⁶ dargestellte Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen linear oder verzweigt sein. Spezifische Beispiele für die Alkylengruppe schließen Ethylengruppe, Propylengruppe, Ethylethylengruppe, 1,1-Dimethylethylengruppe und 1,2-Dimethylethylengruppe ein. Beispiele für die aliphatische, aromatische oder aliphatisch-aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 20 oder weniger Kohlenstoffatomen, die durch R¹⁸ bis R²⁰ dargestellt ist, schließen lineare Alkylgruppen wie Methylgruppe, Ethylgruppe, Propylgruppe, Butylgruppe, Pentylgruppe, Heptylgruppe, Octylgruppe, Nonylgruppe, Decylgruppe, Undecylgruppe, Laurylgruppe, Myristylgruppe, Palmitylgruppe und Stearylgruppe; verzweigte Alkylgruppen wie Isopropylgruppe, Isobutylgruppe, Isoamylgruppe, 2-Ethylhexylgruppe, Isostearylgruppe und 2-Heptylundecylgruppe; Arylgruppen wie Phenylgruppe und Methylphenylgruppe; und Arylalkylgruppen wie Benzylgruppe ein.
In der allgemeinen Formel (VII) stellt s und t jeweils eine Zahl von 0 bis 30 dar. Wenn s oder t größer ist als 30, nimmt der Anteil der Ethergruppe im Molekül zu, und das Polyetherketon ist im Hinblick auf die Kompatibilität mit Hydrofluorkohlenwasserstoff-Kältemitteln, die elektrischen Isolationseigenschaften und die hygroskopischen Eigenschaften nicht bevorzugt. v stellt eine Zahl von 1 bis 8 dar und w stellt eine Zahl von 0 bis 7 dar. v und w erfüllen die Beziehung, dass v + w im Bereich von 1 bis 8 liegt. Diese Zahlen sind Mittelwerte und nicht auf ganze Zahlen beschränkt. u stellt 0 oder 1 dar. Mehrere R¹⁶ in der durch s x v dargestellten Zahl können gleich oder verschieden voneinander sein. Mehrere R¹⁷ in der durch t x v dargestellten Zahl können gleich oder verschieden sein. Wenn v 2 oder mehr ist, können mehrere s, t, u, R¹⁸ und R¹⁹ jeweils in der durch v dargestellten Zahl gleich oder verschieden voneinander sein. Wenn w 2 oder mehr darstellt, können mehrere durch w dargestellte R²⁰ gleich oder verschieden sein.
Als Verfahren zur Herstellung der durch die allgemeine Formel (VII) dargestellten Polyetherketone kann ein allgemein bekanntes Verfahren eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Verfahren, in dem ein sekundärer Alkyloxyalkohol durch ein Hypochlorit und Essigsäure oxidiert wird (japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Heisei 4(1992)-126716) oder ein Verfahren, bei dem ein sekundärer Alkyloxyalkohol durch Zirkoniumhydroxid und ein Keton oxidiert wird (japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Heisei 3(1991)-167149) verwendet werden.
Als oben beschriebener (5) Polyvinylether kann beispielsweise eine Polyvinylether-Verbindung mit der durch die allgemeine Formel (VIII) dargestellten Aufbaueinheit
(wobei R²¹, R²² und R²³ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellen und gleich oder verschieden sein können; R²⁴ eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom der Etherbindung darstellt; R²⁵ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt; c eine Zahl für jede sich wiederholende Einheit ist, wobei der Mittelwert davon in der gruppe 0 bis 10 ist; R²¹ bis R²⁵ in mehreren Aufbaueinheiten gleich oder verschieden sein können; und wenn mehrere R²⁴O enthalten sind, R²⁴O gleich oder verschieden sein können) verwendet werden.
Eine Polyvinylether-Verbindung, die aus einem Block- oder Zufalls-Copolymeren aufgebaut ist, das die durch die obige allgemeine Formel (VIII) dargestellte Aufbaueinheit und eine durch die allgemeine Formel (IX)
(wobei R²⁶ bis R²⁹ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellen und gleich oder verschieden voneinander sein können, und R²⁶ bis R²⁹ in mehreren Aufbaueinheiten gleich oder verschieden voneinander sein können) dargestellte Aufbaueinheit aufweist, kann ebenfalls verwendet werden.
In der obigen allgemeinen Formel (VIII) stellen R²¹, R²² und R²³ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar und können gleich oder verschieden voneinander sein. Spezifische Beispiele der Kohlenwasserstoffgruppe schließen Alkylgruppen wie Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, Isobutylgruppe, sec-Butylgruppe, tert.-Butylgruppe, verschiedene Typen von Pentylgruppe, verschieden Typen von Hexylgruppe, verschiedene Typen von Heptylgruppe und verschiedene Typen von Octylgruppe; Cycloalkylgruppen wie Cyclopentylgruppe, Cyclohexylgruppe, verschiedene Typen von Methylcyclohexylgruppe, verschiedene Typen von Ethylcyclohexylgruppe und verschiedene Typen von Dimethylcyclohexylgruppe; und Arylgruppen wie Phenylgruppe, verschiedene Typen von Methylphenylgruppe, verschiedene Typen von Ethylphenylgruppe und verschiedene Typen von Dimethylphenylgruppe; und Arylalkylgruppen wie Benzylgruppe, verschiedene Typen von Phenylethylgruppe und verschiedene Typen von Methylbenzylgruppe ein. Als R²¹, R²² und R²³ ist ein Wasserstoffatom besonders bevorzugt.
In der allgemeinen Formel (VIII) stellt R²⁴ eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, oder eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom der Etherbindung dar. Spezifische Beispiele für die divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen schließen divalente aliphatische gruppen wie Methylengruppe, Ethylengruppe, Phenylethylengruppe, 1,2-Propylengruppe, 2-Phenyl-1,2-propylengruppe, 1,3-Propylengruppe, verschiedene Typen von Butylengruppe, verschiedene Typen von Pentylengruppe, verschiedene Typen von Hexylengruppe, verschiedene Typen von Heptylengruppe, verschiedene Typen von Octylengruppe, verschiedene Typen von Nonylengruppe und verschiedene Typen von Decylengruppe; alicyclische gruppen, die erhalten werden durch Bildung von 2 Bindungstellen in alicyclischen Kohlenwasserstoffen wie Cyclohexan, Methylcyclohexan, Ethylcyclohexan, Dimethylcyclohexan und Propylcyclohexan; divalente aromatische Kohlenwasserstoffgruppen wie verschiedene Typen von Phenylengruppe, verschiedene Typen von Methylphenylgruppe, verschiedene Typen von Ethylphenylengruppe, verschiedene Typen von Dimethylphenylengruppe und verschiedene Typen von Naphthylengruppen; alkylaromatische gruppen mit je einer monovalenten Stelle zum Binden an jeder der Alkylgruppen und der aromatischen gruppe in alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen wie Toluol, Xylol und Ethylbenzol; und alkylaromatische gruppen mit Stellen zur Bindung an den Alkylgruppen in polyalkylaromatischen Kohlenwasserstoffen wie Xylol und Diethylbenzol ein. Von diesen Verbindungen sind aliphatische gruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt.
Spezifische Beispiele für die divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom der Etherbindung schließen Methoxymethylengruppe, Methoxyethylengruppe, Methoxymethylethylengruppe, 1,1-Bismethoxymethylethylengruppe, 1,2-Bismethoxymethylethylengruppe, Ethoxymethylethylengruppe, (2-Methoxyethoxy)-methylethylengrupe und (1-Methyl-2-methoxy)methylethylengruppe ein. In der allgemeinen Formel (VIII) stellt c eine Anzahl der Wiederholungen von R²⁵O dar, wobei der Mittelwert eine Zahl im Bereich von 0 bis 10 ist, bevorzugt 0 bis 5. Wenn mehrere R²⁴O enthalten sind, kann R²⁴O gleich oder verschieden sein.
In der allgemeinen Formel (VIII) stellt R²⁵ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 10 Kohlenstoffatomen dar. Spezifische Beispiele für die Kohlenwasserstoffgruppe schließen Alkylgruppen wie Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, Isobutylgruppe, sec-Butylgruppe, tert.-Butylgruppe, verschiedene Typen von Pentylgruppe, verschiedene Typen von Hexylgruppe, verschiedene Typen von Heptylgruppe, verschiedene Typen von Octylgruppe, verschiedene Typen von Nonylgruppe und verschiedene Typen von Decylgruppe; Cycloalkylgruppen wie Cyclopentylgruppe, Cyclohexylgruppe, verschiedene Typen von Methylcyclohexylgruppe, verschiedene Typen von Ethylcyclohexylgruppe, verschiedene Typen von Propylcyclohexylgruppe und verschiedene Typen von Dimethylcyclohexylgruppe; Arylgruppen wie Phenylgruppe, verschiedene Typen von Methylphenylgruppe, verschiedene Typen von Ethylphenylgruppe, verschiedene Typen von Dimethylphenylgruppe, verschiedene Typen von Propylphenylgruppe, verschiedene Typen von Trimethylphenylgruppe, verschiedene Typen von Butylphenylgruppe, und verschiedene Typen von Naphthylgruppe, und Arylalkylgruppen wie Benzylgruppe, verschiedene Typen von Phenylethylgruppe, verschiedene Typen von Methylbenzylgruppe, verschiedene Typen von Phenylpropylgruppe und verschiedene Typen von Phenylbutylgruppe ein.
R²¹ bis R²⁵ in mehreren Aufbaueinheiten können gleich oder verschieden sein.
Die Polyvinylether-Verbindung (1) mit der oben beschriebenen Aufbaueinheit, die durch die allgemeine Formel (VIII) dargestellt ist, hat bevorzugt ein Kohlenstoff/Sauerstoff-Verhältnis in Mol im Bereich von 4,2 bis 7,0. Wenn das Kohlenstoff/Sauerstoff-Verhältnis in Mol geringer ist als 4,2, ist die Polyvinylether-Verbindung übermäßig hygroskopisch. Wenn das Kohlenstoff/Sauerstoff-Verhältnis in Mol größer ist als 7,0, nimmt die Kompatibilität mit teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemitteln manchmal ab.
In der oben beschriebenen allgemeinen Formel (IX) stellen R²⁶ bis R²⁹ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen dar und können gleich oder verschieden voneinander sein. Beispiele für die Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen schließen dieselben gruppen ein, wie oben in den Beispielen für R²⁵ in der allgemeinen Formel (VIII) beschrieben. R²⁶ bis R²⁹ in mehreren Aufbaueinheiten können gleich oder verschieden voneinander sein.
Die aus einem Block- oder Zufalls-Copolymer aufgebaute Polyvinylether-Verbindung (2), die die durch die oben beschriebene allgemeine Formel (VIII) dargestellte Aufbaueinheit und die durch die oben beschriebene allgemeine Formel (IX) dargestellte Aufbaueinheit enthält, hat bevorzugt ein Kohlenstoff/Sauerstoff-Verhältnis in Mol im Bereich von 4,2 bis 7,0. Wenn das Kohlenstoff/Sauerstoff-Verhältnis in Mol geringer ist als 4,2, ist die Polyvinylether-Verbindung übermäßig hygroskopisch. Wenn das Kohlenstoff/Sauerstoff-Verhältnis in Mol größer ist als 7,0, nimmt die Kompatibilität mit Hydrofluorkohlenwasserstoff-Kältemitteln manchmal ab.
Erfindungsgemäß können auch eine Mischung der oben beschriebenen Polyvinylether-Verbindung (1) und der ebenfalls oben beschriebenen Polyvinylether-Verbindung (2) verwendet werden.
Die erfindungsgemäße verwendete Polyvinylether-Verbindung (1) und die Polyvinylether-Verbindung (2) können jeweils durch Polymerisation des entsprechenden Vinylethermonomeren und Copolymerisation des entsprechenden Kohlenwasserstoffmonomeren mit einer olefinischen Doppelbindung und dem entsprechenden Vinylethermonomeren hergestellt werden.
Als erfindungsgemäß verwendete Polyvinylether-Verbindung sind die folgenden Verbindungen bevorzugt. Eine der bevorzugten Verbindungen hat eine durch die allgemeine Formel (X) oder (XI) dargestellte Endgruppe:
(wobei R³⁰, R³¹ und R³² jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellen und gleich oder verschiede sein können; R³⁵, R³⁶, R³⁷ und R³⁸ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellen und gleich oder verschieden sein können; R³³ eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und ein Sauerstoffatom der Etherbindung darstellt; R³⁴ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt; p eine ganze Zahl für jede wiederkehrende Einheit darstellt, wobei der Durchschnitt in der gruppe 0 bis 10 beträgt; und wenn mehrere R³³O enthalten sind, R³³O gleich oder verschieden sein kann) und die andere durch die allgemeine Formel (XII) oder (XIII) dargestellte Endgruppe:
(wobei R³⁹, R⁴⁰ und R⁴¹ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellen und gleich oder verschieden sein können; R⁴⁴, R⁴⁵, R⁴⁶ und R⁴⁷ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellen und gleich oder verschieden voneinander sein können; R⁴² eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom der Etherbindung darstellt; R⁴³ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt; q eine Zahl für jede wiederkehrende Einheit darstellt, wobei der Durchschnitt im Bereich von 0 bis 10 liegt; und wenn mehrere R⁴²O vorhanden sind, R⁴²O gleich oder verschieden sein können).
Eine weitere bevorzugte Verbindung hat eine durch die allgemeine Formel (XII) oder (XIII), wie oben beschrieben, dargestellte Endgruppe und die andere Endgruppe ist durch die allgemeine Formel (XIV) dargestellt:
wobei R⁴³, R⁴⁹ und R⁵⁰ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellen und gleich oder verschieden sein können).
Von den oben beschriebenen Polyvinylether-Verbindungen sind die folgenden Verbindungen besonders bevorzugt als Basisöl für das Kältemaschinenöl der vorliegenden Erfindung.

(1) Verbindungen, bei denen eine Endgruppe die durch die allgemeine Formel (X) oder (XI) dargestellte Struktur aufweist, die andere Endgruppe, die durch die allgemeine Formel (XII) oder (XIII) dargestellte Struktur aufweist und in den allgemeinen Formeln (VIII) R²¹, R²² und R²³ alle Wasserstoffatome darstellen, c eine Zahl von 0 bis 4 darstellt, R²⁴ eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt und R²⁵ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt.
(2) Verbindungen mit nur der durch die allgemeine Formel (VIII) dargestellten Aufbaueinheit, wobei eine Endgruppe die durch die allgemeine Formel (X) dargestellte Struktur hat, die andere Endgruppe die durch die allgemeine Formel (XII) dargestellte Struktur hat und in der allgemeinen Formel (VIII) R²¹, R²² und R²³ alle Wasserstoffatome darstellen, c eine Zahl von 0 bis 4 darstellt, R²⁴ eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, und R²⁵ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt.
(3) Verbindungen, in denen eine Endgruppe die durch die allgemeine Formel (X) oder (XI) dargestellte Struktur aufweist, die andere Endgruppe die durch die allgemeine Formel (XIV) dargestellte Struktur aufweist, und in der allgemeinen Formel (VIII) R²¹, R²² und R²³ alle Wasserstoffatome darstellen, c eine Zahl von 0 bis 4 darstellt, R²⁴ eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, und R²⁵ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt.
(4) Verbindungen mit nur der durch die allgemeine Formel (VIII) dargestellten Aufbaueinheit, wobei eine Endgruppe die durch die allgemeine Formel (X) dargestellte Struktur aufweist, die andere Endgruppe die durch die allgemeine Formel (XIII) dargestellte Struktur aufweist, und in der allgemeinen Formel (VIII) R²¹, R²² und R²³ alle Wasserstoffatome darstellen, c eine Zahl von 0 bis 4 darstellt, R²⁴ eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt und R²⁵ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt.

Erfindungsgemäß kann auch eine Polyvinylether-Verbindung mit der durch die oben beschriebene allgemeine Formel (VIII) dargestellten Aufbaueinheit verwendet werden, wobei eine Endgruppe durch die allgemeine Formel (X) dargestellt wird, und die andere Endgruppe durch die allgemeine Formel (XV) dargestellt wird:
(wobei R⁵¹, R⁵² und R⁵³ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellen und gleich oder verschieden sein können; R⁵⁴ und R⁵⁶ jeweils eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellen und gleich oder verschieden sein können; R⁵⁵ und R⁵⁷ jeweils eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellen; d und y jeweils eine Zahl für jede sich wiederholende Einheit darstellen, wobei der Mittelwert in der gruppe 0 bis 10 ist und gleich oder verschieden sein kann; R⁵⁴O gleich oder verschieden sein kann, wenn mehrere R⁵⁴O enthalten sind; und R⁵⁶O gleich oder verschieden sein kann, wenn mehrere R⁵⁶O enthalten sind. Weiter kann erfindungsgemäß eine Polyvinylether-Verbindung verwendet werden, die aufgebaut ist aus einem Homopolymer oder einem Copolymer eines Alkylvinylethers mit der durch die allgemeine Formel (XVI) oder (XVII) dargestellten Formel):
(wobei R⁵⁸ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt), ein Molekulargewicht von 300 bis 1200 hat, und eine Endgruppe durch die allgemeine Formel (XVIII) oder (XIX) darstellt ist:
(wobei R⁵⁹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, und R⁶⁰ eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt).
Als Polyvinylether-Verbindung können auch die in den Beschreibungen der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Heisei 6(1994)-128578, der japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 5(1993)-125649 (Offenlegungsnummer Heisei 6(1994)-23481 4), der japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 5(1993)-125650 (Offenlegungsnummer Heisei 6(1994)-234815), der japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 5(1993)-303736, der japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 6(1994)-280371 und der japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 6(1994)-283349 im Detail beschriebenen Verbindungen verwendet werden.
Als (6) oben beschriebenes Carbonat-Derivat kann beispielsweise ein durch die allgemeine Formel (XX) dargestelltes Polycarbonat:
(wobei R⁶¹ und R⁶³ jeweils eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 30 oder weniger Kohlenstoffatomen oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen und einer Etherbindung darstellen und gleich oder verschieden sein können, R⁶² eine Alkylengruppe mit 2 bis 24 Kohlenstoffatomen darstellt, f eine ganze Zahl von 1 bis 100 darstellt und d eine ganze Zahl von 1 bis 10 darstellt), verwendet werden.
In der obigen allgemeinen Formel (XX) stellen R⁶¹ und R⁶³ jeweils eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 30 oder weniger Kohlenstoffatomen oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und einer Etherbindung dar. Spezifische Beispiele für die Kohlenwasserstoffgruppe mit 30 oder weniger Kohlenstoffatomen schließen aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen wie Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, Isobutylgruppe, s-Butylgruppe, t-Butylgruppe, Pentylgruppe, Isopentylgruppe, Neopentylgruppe, n-Hexylgruppe, 1,3-Dimethylbutylgruppe, 2,3-Dimethylbutylgruppe, Isohexylgruppe, n-Heptylgruppe, Isoheptylgruppe, 3-Methylhexylgruppe, n-Octylgruppe, 2-Ethylhexylgruppe, Isooctylgruppe, n-Nonylgruppe, Isononylgruppe, n-Decylgruppe, Isodecylgruppe, n-Undecylgruppe, Isoundecylgruppe, n-Dodecylgruppe, Isododecylgruppe, n-Tridecylgruppe, Isotridecylgruppe, n-Tetradecylgruppe, Isotetradecylgruppe, n-Pentadecylgruppe, Isopentadecylgruppe, n-Hexadecylgruppe, Isohexadecylgruppe, n-Heptadecylgruppe, Isoheptadecylgruppe, n-Octadecylgruppe, Isooctadecylgruppe, n-Nonadecylgruppe, Isononadecylgruppe, n-Eicosylgruppe, Isoeicosylgruppe und 2-(4-Methylpentyl)gruppe; alicyclische Kohlenwasserstoffgruppen wie Cyclohexylgruppe, 1-Cyclohexenylgruppe, Methylcyclohexylgruppe, Dimethylcyclohexylgruppe, Decahydronaphthylgruppe und Tricyclodecanylgruppe; aromatische Kohlenwasserstoffgruppen wie Phenylgruppe, o-Tolylgruppe, p-Tolylgruppe, m-Tolylgruppe, 2,4-Xylylgruppe, Mesitylgruppe und 1- Naphthylgruppe; und aromatisch-aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Benzylgruppe, Methylbenzylgruppe, β-Phenylethylgruppe (Phenethylgruppe), 1-Phenylethylgruppe, 1-Methyl-1-phenylethylgruppe, p-Methylbenzylgruppe, Styrylgruppe und Cinnamylgruppe ein.
Als Kohlenwasserstoffgruppen mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen und einer Etherbindung können beispielsweise eine durch die allgemeine Formel (XXI) dargestellte Glykolethergruppe -(R⁶⁴-O)_h-R⁶⁵ (XXI) (wobei R⁶⁴ eine Alkylengruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen darstellt wie Ethylengruppe, Propylengruppe und Trimethylengruppe, R⁶⁵ eine aliphatische, alicyclische oder aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 28 oder weniger Kohlenstoffatomen darstellt, wie die als Beispiele der durch R⁶¹ und R⁶³ dargestellten gruppe beschriebenen gruppen, und h eine ganze Zahl von 1 bis 20 darstellt) verwendet werden. Spezifische Beispiele für die durch die allgemeine Formel (XXI) dargestellte Glykolethergruppe schließen Ethylenglykolmonomethylethergruppe, Ethylenglykolmonobutylethergruppe, Diethylenglykolmono-n-butylethergruppe, Triethylenglykolmonethylethergruppe, Propylenglykolmonomethylethergruppe, Propylenglykolmonobutylethergruppe, Dipropylenglykolmonoethylethergruppe und Tripropylenglykolmono-n-butylethergruppe ein. Von den oben beschriebenen gruppen sind Alkylgruppen wie n-Butylgruppe, Isobutylgruppe, Isoamylgruppe, Cyclohexylgruppe, Isoheptylgruppe, 3-Methylhexylgruppe, 1,3-Dimethylbutylgruppe, Hexylgruppe, Octylgruppe und 2-Ethylhexylgruppe; und Alkylenglykolmonoalkylethergruppen wie Ethylenglykolmonomethylethergruppe, Ethylenglykolmonobutylethergruppe, Diethylenglykolmonomethylethergruppe, Triethylenglykolmonomethylgruppe, Propylenglykolmonomethylethergruppe, Propylenglykolmonobutylethergruppe, Dipropylenglykolmonoethylethergruppe und Tripropylenglykolmono-n-butylethergruppe sind bevorzugt.
R⁶⁸ und R⁶³, wie oben beschrieben, können gleich oder verschieden sein.
In der obigen allgemeinen Formel (XX) stellt R⁶² eine Alkylengruppe mit 2 bis 24 Kohlenstoffatomen dar. Spezifische Beispiele für die Alkylengruppe schließen Ethylengruppe, Propylengruppe, Butylengruppe, Amylengruppe, Methylamylengruppe, Ethylamylengruppe, Hexylengruppe, Methylhexylengruppe, Ethylhexylengruppe, Octamethylengruppe, Nonamethylengruppe, Decamethylengruppe, Dodecamethylengruppe und Tetradecamethylengruppe ein. f stellt eine ganze Zahl von 1 bis 100 dar, und g stellt eine ganze Zahl von 1 bis 10 dar. Wenn mehrere R⁶²O enthalten sind, kann R⁶²O gleich oder voneinander verschieden sein.
Das durch die allgemeine Formel (XX) dargestellte Polycarbonat hat bevorzugt ein Molekulargewicht (gewichtsmittleres Molekulargewicht) von 300 bis 3000, bevorzugter 400 bis 1500. Wenn das Molekulargewicht geringer ist als 300, hat das Polycarbonat eine kinematische Viskosität, die kleiner ist als der wünschenswerte Bereich, und ist nicht als Schmierstoff bevorzugt. Wenn das Molekulargewicht größer ist als 3000, wird das Polycarbonat wachsig, und die Anwendung als Schmierstoff wird schwierig.
Das Polycarbonat kann in Übereinstimmung mit verschiedenen Verfahren hergestellt werden und wird allgemein durch Verwendung eines Kohlensäurediesters oder eines Derivates, welches einen Kohlensäureester bilden kann, wie Phosgen und eines aliphatischen Dihydroxyalkohols, als Materialien hergestellt.
Zur Herstellung des Polycarbonats aus den obigen Materialien kann ein übliches Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonats verwendet werden. Im allgemeinen kann das Umesterungsverfahren oder das Phosgenverfahren verwendet werden.
Als Polycarbonat können auch die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Heisei 3(1991)-217495 im Detail beschriebenen Verbindungen eingesetzt werden.
Als Carbonat-Derivat kann ein durch die allgemeine Formel (XXII) dargestelltes Glykolethercarbonat R⁶⁶-O-(R⁶⁸O)_i-CO-(OR⁶⁹)_j-O-R⁶⁷ (XXII) (wobei R⁶⁶ und R⁶⁷ jeweils eine aliphatische, alicyclische, aromatische oder aromatisch-aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellen und gleich oder verschieden sein können, R⁶⁸ und R⁶⁹ jeweils eine Ethylengruppe oder Isopropylengruppe darstellen und gleich oder verschieden sein können, und i und j jeweils eine Zahl von 1 bis 100 darstellen) verwendet werden.
In der obigen allgemeinen Formel (XXII) schließen spezifische Beispiele für die durch R⁶⁶ und R⁶⁷ dargestellte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe Methylgruppe, Ethylgruppe, Propylgruppe, Isopropylgruppe, Isobutylgruppe, s-Butylgruppe, t-Butylgruppe, Pentylgruppe, Isopentylgruppe, Neopentylgruppe, n-Hexylgruppe, Isohexylgruppe, n-Heptylgruppe, Isoheptylgruppe, n-Octylgruppe, Isooctylgruppe, n-Nonylgruppe, Isononylgruppe, n-Decylgruppe, Isodecylgruppe, n-Undecylgruppe, Isoundecylgruppe, n-Dodecylgruppe, Isododecylgruppe, n-Tridecylgruppe, Isotridecylgruppe, n-Tetradecylgruppe, Isotetradecylgruppe, n-Pentadecylgruppe, Isopentadecylgruppe, n-Hexadecylgruppe, Isohexadecylgruppe, n-Heptadecylgruppe, Isoheptadecylgruppe, n-Octadecylgruppe, Isooctadecylgruppe, n-Nonyldecylgruppe, Isononyldecylgruppe, n-Eicosylgruppe und Isoeicosylgruppe ein. Spezifische Beispiele für die alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe schließen Cyclohexylgruppe, 1-Cyclohexenylgruppe, Methylcyclohexylgruppe, Dimethylcyclohexylgruppe, Decahydronaphthylgruppe und Tricyclodecanylgruppe ein. Spezifische Beispiele für die aromatische Kohlenwasserstoffgruppe schließen Phenylgruppe, o-Tolylgruppe, p-Tolylgruppe, m-Tolylgruppe, 2,4-Xylylgruppe, Mesitylgruppe und 1-Naphthylgruppe ein. Spezifische Beispiele für die aromatische-aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe schließen Benzylgruppe, Methylbenzylgruppe, Phenylethylgruppe, Styrylgruppe und Cinnamylgruppe ein.
Das durch die obige allgemeine Formel (XXII) dargestellte Glykolethercarbonat kann beispielsweise durch Umesterung eines Polyalkylenglykolmonoalkylethers in Gegenwart einer überschüssigen Menge eines Kohlensäureesters eines Alkohols mit einem relativ niedrigen Siedepunkt hergestellt werden.
Als oben beschriebenes Glykolethercarbonat können im Detail in der Beschreibung der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Heisei 3(1991)-149295 beschriebene Verbindungen verwendet werden.
Als Carbonat-Derivat kann auch ein durch die allgemeine Formel (XXIII) dargestellter Kohlensäureester:
(wobei R⁷⁰ und R⁷¹ jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen oder eine Restgruppe eines Dihydroxyalkohols mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen und gleich oder verschieden sein können, R⁷² eine Alkylengruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt und r eine ganze Zahl von 0 bis 30 darstellt) verwendet werden.
In der obigen allgemeinen Formel (XXIII) stellen R⁷⁰ und R⁷¹ jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 2 bis 9 Kohlenstoffatomen, oder eine Restgruppe eines Dihydroxyalkohols mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 2 bis 9 Kohlenstoffatomen dar, R⁷² stellt eine Alkylengruppe mit 2 bis 1 2 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 2 bis 9 Kohlenstoffatomen dar, und r stellt eine ganze Zahl von 0 bis 30, bevorzugt 1 bis 30 dar. Ein Kohlensäureester, der die obigen Bedingungen nicht erfüllt, ist nicht bevorzugt, da das durch seine Verwendung erhaltene Produkt hinsichtlich verschiedener Eigenschaften unterlegen ist, wie der Kompatibilität mit teilhalogeniertem Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel. Spezifische Beispiele für die Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen, die durch R⁷⁰ und R⁷¹ dargestellt wird, schließen Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, n-Butylgruppe, n-Pentylgruppe, n-Hexylgruppe, n-Heptylgruppe, o-Octylgruppe, n-Nonylgruppe, n-Decylgruppe, n-Undecylgruppe, n-Dodecylgruppe, n-Tridecylgruppe, n-Tetradecylgruppe, n-Pentadecylgruppe, Isopropylgruppe, Isobutylgruppe, tert-Butylgruppe, Isopentylgruppe, Isohexylgruppe, Isoheptylgruppe, Isooctylgruppe, Isononylgruppe, Isodecylgruppe, Isoundecylgruppe, Isododecylgruppe, Isotridenylgruppe, Isotetradecylgruppe und Isopentadecylgruppe ein.
Spezifische Beispiele für die Restgruppe eines Dihydroxyalkohols mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen schließen Restgruppen ein, die aus Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,2-Butandiol, 2-Methyl-1,3-propandiol, 1,5-Pentandiol, Neopentylglykol, 1,6-Hexandiol, 2-Ethyl-2-methyl-1,3-propandiol, 1,7-Heptandiol, 2-Methyl-2-propyl-1,3-propandiol, 2,2-Diethyl-1,3-propandiol, 1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol, 1,11-Undecandiol und 1,12-Dodecandiol gebildet werden.
Spezifische Beispiele für die Alkylengruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, die durch R⁷² dargestellt wird, schließen Alkylengruppen mit linearen Strukturen und verzweigten Strukturen ein wie Ethylengruppe, Trimethylengruppe, Propylengruppe, Tetramethylengruppe, Butylengruppe, 2-Methyltrimethylengruppe, Pentamethylengruppe, 2,2-Dimethyltrimethylengruppe, Hexamethylengruppe, 2-Ethyl-2-methyltrimethylengruppe, Heptamethylengruppe, 2-Methyl-2-propyltrimethylengruppe, 2,2-Diethyltrimethylengruppe, Octamethylengruppe, Nonamethylengruppe, Decamethylengruppe, Undecamethylengruppe und Dodecamethylengruppe.
Das Molekulargewicht des oben beschriebenen Kohlensäureesters ist nicht besonders beschränkt. Kohlensäureester mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 200 bis 3000 werden bevorzugt verwendet aufgrund der überlegenen Eigenschaften beim Versiegeln des Kompressors. Carbonsäureester mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 300 bis 2000 werden bevorzugter verwendet.
Als oben beschriebene Kohlensäureester können auch die in der Beschreibung der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Heisei 4(1992)-63893 im Detail beschriebenen Verbindungen verwendet werden.
Von den oben beschriebenen Sauerstoff enthaltenden Verbindungen sind Polyalkylenglykole, Polyolester und Polyvinylether besonders bevorzugt aufgrund der überlegenen Kompatibilität mit teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemitteln und dem überlegenen Effekt bei der Unterdrückung des Schäumphänomens. Die sauerstoffhaltige organische Verbindung kann einzeln oder als Kombination von zwei oder mehr Typen verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Kältemaschinenöl kann für Kältemaschinen verwendet werden, die unterschiedliche Typen von Kältemitteln einsetzen, und bevorzugt für Kältemaschinen, die ein teilhalogeniertes Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel einsetzen. Beispiele für das teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel schließen 1,1,1,2-Tetrafluorethan (R134a), 1,1,2,2-Tetrafluorethan (R134), 1,1,1-Trifluorethan (R143a), 1,1-Difluorethan (R152a), Pentafluorethan (R125), Difluormethan (R32), Trifluormethan (R23) und Mischungen dieser Verbindungen ein. Wenn das erfindungsgemäße Kältemaschinenöl für ein Kühlsystem unter Verwendung eines Kältemittels angewendet wird, das nur 1,1,1,2-Tetrafluorethan, ein Mischkältemittel, enthaltend Difluormethan, oder ein Mischkältemittel, enthaltend 2-Tetrafluorethan, enthält, kann ein besonders günstiger Effekt bei der Unterdrückung des Schäumphänomens gezeigt werden. Spezifische Beispiele für das Mischkältemittel schließen R407c (ein Gemisch von R134a, R125 und R32), R404a (ein Gemisch von R134a, R125 und R143a), R410a (ein Gemisch von R32 und R125) und ein Gemisch von R32 und R134a ein.
Das erfindungsgemäße Kältemaschinenöl kann auch für Kältemaschinen eingesetzt werden, die ein anderes Kältemittel als die oben beschriebenen teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel verwenden. Beispiele für das von teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoff-Kältemitteln verschiedene Kältemittel schließen Ether mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen (bevorzugt Dimethylether, Diethylether und Methylethylether), Ammoniak, Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen wie Alkane und Alkene (bevorzugt Kohlenwasserstoffe mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen wie Propan und Butan) ein. Das Kältemittel kann als Gemisch von zwei oder mehr Typen verwendet werden. Beispielsweise kann ein Gemisch eines teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittels und eines von dem teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel verschiedenen Kältemittel verwendet werden. Zwei oder mehr Typen der von den teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemitteln verschiedenen Kältemittel können ebenfalls in geeigneter Weise ausgewählt und in Kombination verwendet werden.
Zum erfindungsgemäßen Kältemaschinenöl können verschiedene übliche Additive wie Extremdruckmittel wie Ester von phosphoriger Säure und Phosphorsäureester, Phenolantioxidantien, Aminantioxidantien, Stabilisatoren wie Phenylglycidylether, Cyclohexenoxid, epoxidiertes Sojabohnenöl und weitere Epoxy-Verbindungen, und inaktivierende Mittel für Kupfer wie Benzotriazol und Derivate von Benzotriazol in geeigneter Weise zugefügt werden, falls notwendig.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Schmieren eines Kühlsystems bereit, bei dem das Schmieren durch Verwendung des Kältemaschinenöls erzielt wird, das das oben beschriebene fluorierte Silikonöl in einem Kühlsystem vom Kompressionstyp enthält, insbesondere in einem Kühlsystem vom Kompressionstyp unter Verwendung eines teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittels. In Übereinstimmung mit dem obigen Verfahren kann das Schäumphänomen, das während des Siedens des im Kältemaschinenöl gelösten Kältemittels auftritt, unterdrückt werden, um das Ausfließen einer großen Menge des Kältemaschinenöls in das System zu verhindern, und die hervorragende Leistung des Kühlsystems kann erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung wird in größerem Detail unter Bezug auf Beispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird jedoch durch die Beispiele nicht beschränkt.
Beispiele 1 bis 30 und Vergleichsbeispiele 1 bis 18
In ein druckfestes Glasgefäß mit einem Innendurchmesser von 55 mm und einer Höhe von 30 cm wurden jeweils 75 ml eines in Tabelle 1 gezeigten Kältemaschinenöls und eines Kühlmittels gegeben. Während die Mischung mit einem Propeller bei Raumtemperatur unter einem Gleichgewichtsdruck des Kältemittels gut gerührt wurde (1380 Upm), wurde der Druck im Inneren des Gefäßes schnell auf Atmosphärendruck vermindert. Die Höhe des durch die Druckreduzierung gebildeten Schaums wurde gemessen. Das Ergebnis wurde in Übereinstimmung mit den folgenden Kriterien beurteilt.
Kriterien für die Beurteilung des Ergebnisses
⦾: Die Höhe des Schaums war 5 cm oder weniger.
O: Die Höhe des Schaums war 5 cm und 10 cm oder weniger.
Δ: Die Höhe des Schaums war höher als 10 cm und 20 cm oder weniger.
X: Die Höhe des Schaums war höher als 20 cm.
Als Basisöl, Entschäumer und Kältemittel wurden die folgenden Materialien verwendet.
(1) Basisöl
Esteröl: Carbonsäureester von Pentaerythritol (VG32 und VG68)
PVE-Öl: Polyvinyletheröl (VG68)
PAG-Öl: modifiziertes Polyalkylenglykolöl, enthaltend Oxypropylengruppe und Oxyethylengruppe in der Hauptkette (VG46)
Polycarbonatöl: (VG56)
Alkylbenzolöl: (VG56)
PAO-Öl: Poly-α-olefin (VG68)
Mineralöl: (VG32)
Die Angabe in den Klammern im obigen Basisöl zeigt den Grad in Übereinstimmung mit dem japanischen Industriestandard.
(2) Entschäumungsmittel

A: R¹ bis R⁷: Methylgruppe, R⁸: fluorierte Propylgruppe, kinematische Viskosität: 500 mm²/s (25°C)
B: R¹ bis R⁷: Methylgruppe, R⁸: fluorierte Propylgruppe, kinematische Viskosität: 1000 mm2/s (25°C)
C: R¹ bis R⁷: Methylgruppe, R⁸: fluorierte Propylgruppe, kinematische Viskosität: 10000 mm²/s (25°C)
D: R¹ bis R⁶: Methylgruppe, R⁷ und R⁸: fluorierte Propylgruppe, kinematische Viskosität: 1000 mm²/s (25°C)
E: R¹ bis R⁵: Methylgruppe, R⁶ bis R⁸: fluorierte Propylgruppe, kinematische Viskosität: 1000 mm²/s (25°C)
F: R¹ bis R³ und R⁵ bis R⁷: Methylgruppe, R⁴: fluorierte Hexylgruppe, R⁸: fluorierte Propylgruppe, kinematische Viskosität: 1000 mm²/s (25°C)
G: R¹ bis R⁷: Methylgruppe, R⁸: fluorierte Propylgruppe, kinematische Viskosität: 170 mm²/s (25°C)

Die obigen Öle sind die durch die allgemeine Formel (I) dargestellten fluorierten Silikonöle.

H: Silikonöl (Dimethylsiloxan), kinematische Viskosität: 10000 mm²/s (25°C)
I: Silikonöl (Dimethylsiloxan, kinematische Viskosität: 100000 mm²/s (25°C)

(3) Kältemittel
R134a: 1,1,1,2-Tetrafluorethan
R407c: eine Mischung von 1,1,1,2-Tetrafluorethan, Pentafluorethan und Difluormethan
R22: Chlordifluormethan
Tabelle 1-1
Tabelle 1-2
Tabelle 1-3
Industrielle Anwendbarkeit
Das erfindungsgemäße Kältemaschinenöl kann effizient das Schäumphänomen während des Siedens eines Kältemittels unterdrücken, das in Kältemaschinenöl gelöst ist, und in Kombination mit verschiedenen Typen Kältemittel, insbesondere Kältemitteln, die aus einem einzelnen Typ Hydrofluorkohlenwasserstoff aufgebaut sind, oder gemischten Kältemitteln, die aus zwei oder mehr Typen Hydrofluorkohlenwasserstoff aufgebaut sind, verwendet werden. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Kältemaschinenöls als Schmierstoff in einem Kühlsystem vom Kompressionstyp kann die hervorragende Leistung des Kühlsystems beibehalten werden.

Claims

Kältemaschinenöl, umfassend ein Basisöl, das aus einer sauerstoffhaltigen organischen Verbindung und einem fluorierten Silikonöl mit einer kinematischen Viskosität von 500 mm²/s oder mehr bei 25°C zusammengesetzt ist, wobei die sauerstoffhaltige organische Verbindung ein Polyalkylenglykol, ein Polyester, ein Polyetherketon, ein Polyvinylether oder ein Carbonatderivat ist, und wobei das fluorierte Silikonöl eine Verbindung ist, welche die durch die allgemeine Formel (I) dargestellte Struktur aufweist
wobei R¹ bis R⁶ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine fluorierte Kohlenwasserstoffgruppe darstellen, und gleich oder verschieden sein können; R⁷ und R⁸ jeweils eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine fluorierte Kohlenwasserstoffgruppe darstellen, wobei mindestens einer von R⁷ und R⁸ ein fluorierter Kohlenwasserstoff ist, und R⁷ und R⁸ in mehreren sich wiederholenden Einheiten gleich oder verschieden sein können; und n eine ganze Zahl darstellt, die so ausgewählt wird, dass das fluorierte Silikonöl eine kinematische Viskosität von 500 mm²/s oder mehr bei 25°C aufweist.
Kältemaschinenöl nach Anspruch 1, wobei der Anteil des fluorierten Silikonöls im Kältemaschinenöl 1 bis 6000 ppm nach Gewicht beträgt.
Kältemaschinenöl nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Produkt der kinematischen Viskosität (mm²/s) bei 25°C des fluorierten Silikonöls und der Gehalt (ppm in Gewicht) des fluorierten Silikonöls im Kältemaschinenöl 50000 bis 3000000 beträgt.
Kältemaschinenöl nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Kältemaschinenöl in einer Kältemaschine verwendet wird, welche mindestens ein Kältemittel verwendet, das ausgewählt wird aus der aus Fluorkohlenwasserstoff-Kältemitteln, Ether-Kältemitteln mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, Ammoniak-Kältemitteln, Kohlenwasserstoff-Kältemitteln mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und Kohlendioxid-Kältemitteln bestehenden Gruppe.
Kältemaschinenöl nach Anspruch 4, wobei das Kältemaschinenöl in einer Kältemaschine verwendet wird, welche ein Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel als Kältemittel verwendet.
Kältemaschinenöl nach Anspruch 5, wobei das Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel mindestens eine Verbindung ist, die ausgewählt wird aus der 1,1,1,2-Tetrafluorethan, 1,1,2,2-Tetrafluorethan, 1,1,1-Trifluorethan, 1,1-Difluorethan, Pentafluorethan, Difluormethan und Trifluormethan bestehenden Gruppe.
Verfahren zum Schmieren eines Kühlsystems, umfassend Schmieren eines Kühlsystems vom Verdichtungstyp durch Verwendung des in einem der Ansprüche 1 bis 6 beschriebenen Kältemaschinenöls.