JPH06345679A - アセタール化合物およびその用途 - Google Patents

アセタール化合物およびその用途

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JPH06345679A
JPH06345679A JP14225293A JP14225293A JPH06345679A JP H06345679 A JPH06345679 A JP H06345679A JP 14225293 A JP14225293 A JP 14225293A JP 14225293 A JP14225293 A JP 14225293A JP H06345679 A JPH06345679 A JP H06345679A
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JP
Japan
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glycol
group
lubricating oil
alcohol
compound
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Pending
Application number
JP14225293A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Hayashi
剛 史 林
Masahide Tanaka
中 正 秀 田
Kazunori Takahata
畑 和 紀 高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明のアセタール化合物は、2〜20個の水
酸基を有する有機化合物の水酸基が少なくとも2個、た
とえば−OCH2OR3で表わされる基で置換されてな
る。上記R3 は、炭素原子数30以下の炭化水素基また
は炭素原子数30以下のエーテル結合を含む炭化水素基
である。また、本発明の潤滑油および電気絶縁油は、上
記アセタール化合物を含有してなる。 【効果】本発明のアセタール化合物は、R−134a
(HFC)との相溶性に優れるとともに、潤滑性および
電気絶縁性に優れ、冷凍機用潤滑油、自動車用エンジン
油、自動車用ギア油、圧延用潤滑油、繊維用潤滑油など
の潤滑油、特に電気絶縁性が要求される潤滑油、電気絶
縁油を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、新規なアセタール化合物
およびその用途に関し、さらに詳しくは、冷凍機の冷媒
として用いられるR−134aなどのオゾン層非破壊性
のフルオロカーボン水素添加物(HFC 、Hydrogenated F
luoro Carbon)との相溶性に優れるとともに、潤滑性、
電気絶縁性に優れたアセタール化合物、およびこのアセ
タール化合物からなる潤滑油、電気絶縁油に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】最近、冷凍機用潤滑油では、冷媒
ガスがオゾン層非破壊性のR−134a(CH2F−C
3)のようなフルオロカーボン水素添加物に変更され
るに伴い、従来、冷凍機用潤滑油として使用されてきた
鉱物油やアルキルベンゼン類化合物は、冷媒ガスとの相
溶性がないため使用できなくなった。そこで、ポリプロ
ピレングリコールやポリプロピレングリコールモノアル
キルエーテル、ポリプロピレングリコールジアルキルエ
ーテルなどが冷凍機用潤滑油として用いられるようにな
った。
【0003】しかしながら、上記の化合物はR−134
aとの相溶性が低いため、冷媒としてオゾン層非破壊性
のフルオロカーボン水素添加物を使用する冷凍機用潤滑
油には適していなかった。この問題は、オゾン層非破壊
性のフルオロカーボン水素添加物だけでなく、オゾン破
壊力(Ozone Depletion Potential )が小さいクロロフ
ルオロカーボン水素添加物(HCFC、Hydrogenated Chlor
ofluoro Carbon)、さらにはフルオロカーボン水素添加
物とクロロフルオロカーボン水素添加物との混合物につ
いても同様である。上記フルオロカーボン水素添加物の
例としては、上記R−134aのほか、R−152a、
R−125、R−32が挙げられ、また、クロロフルオ
ロカーボン水素添加物の例としては、R−22、R−1
23、R−124が挙げられる。
【0004】また、上記化合物は、その体積抵抗率が1
9 〜1011Ω・cmのオーダーと低く、特に電気絶縁
性が要求されるような潤滑油、電気絶縁油の用途におい
ては、電気絶縁性が必ずしも十分ではなかった。
【0005】したがって、R−134aなどのフルオロ
カーボン水素添加物との相溶性に優れるとともに、潤滑
性および電気絶縁性に優れた化合物の出現が従来より望
まれている。
【0006】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、フルオロカー
ボン水素添加物、特にR−134aとの相溶性に優れる
とともに、潤滑性および電気絶縁性に優れたアセタール
化合物を提供することを目的としている。
【0007】また、本発明は、上記アセタール化合物か
らなる潤滑油および電気絶縁油、特に冷媒としてフルオ
ロカーボン水素添加物を使用する冷凍機、たとえば電気
冷蔵庫用およびルームエアコン用冷凍機に適する潤滑油
および電気絶縁油を提供することを目的としている。
【0008】
【発明の概要】本発明に係るアセタール化合物は、2〜
20個の水酸基を有する有機化合物の水酸基が少なくと
も2個下記の式[I]で表わされる基で置換されてなる
ことを特徴としている。
【0009】
【化4】
【0010】[上記式[I]において、R1 およびR2
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数30以下の
炭化水素基または炭素原子数30以下のエーテル結合を
有する炭化水素基であり、R3 は、炭素原子数30以下
の炭化水素基または炭素原子数30以下のエーテル結合
を含む炭化水素基である。]また、本発明に係る潤滑油
は、1〜20個の水酸基を有する有機化合物の水酸基が
少なくとも1個上記の式[I]で表わされる基で置換さ
れてなるアセタール化合物を含有してなることを特徴と
している。
【0011】本発明に係る潤滑油は、潤滑性および清浄
性に優れ、また鉱油、エステル系の潤滑油と比較して、
低温での粘度を引き下げることが容易であるため、工業
用ギヤ油、自動車用ギヤ油、カークーラー、電気冷蔵
庫、ルームエアコン等の冷凍機用潤滑油、繊維用潤滑
油、圧延用潤滑油などの用途に広く用いることができ
る。
【0012】また、本発明に係る潤滑油は、上記のよう
な特性に優れるだけでなく、R−134a等のオゾン層
非破壊性フルオロカーボン水素添加物との相容性、R−
22等のオゾン破壊力が小さいクロロフルオロカーボン
水素添加物との相溶性、さらにはこれらの混合物との相
溶性に優れているため、フルオロカーボン水素添加物、
クロロフルオロカーボン水素添加物、さらにはこれらの
混合物を冷媒として使用する冷凍機用潤滑油として用い
ることができる。
【0013】また、本発明においては、上記のアセター
ル化合物のほかに、オゾン層非破壊性フルオロカーボン
水素添加物、オゾン破壊力が小さいクロロフルオロカー
ボン水素添加物、さらにはこれらの混合物を含有してな
る潤滑油も冷凍機用潤滑油として用いることができる。
【0014】なお、本明細書における「潤滑油」なる語
は、潤滑油が上記のアセタール化合物単独からなる場合
と、このアセタール化合物とその他の成分とを組合わせ
てなる場合を含んで用いられる。
【0015】本発明に係る電気絶縁油は、1〜20個の
水酸基を有する有機化合物の水酸基が少なくとも1個上
記の式[I]で表わされる基で置換されてなるアセター
ル化合物を含有してなることを特徴としている。
【0016】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るアセタール化
合物およびその用途について具体的に説明する。
【0017】本発明に係るアセタール化合物は、2〜2
0個の水酸基を有する有機化合物の水酸基が少なくとも
2個下記の式[I]で表わされる基で置換されてなるポ
リアセタール化合物である。
【0018】また、本発明に係る潤滑油および電気絶縁
油は、1〜20個の水酸基を有する有機化合物の水酸基
が少なくとも1個下記の式[I]で表わされる基で置換
されてなるアセタール化合物(モノアセタール化合物ま
たはポリアセタール化合物)を含有してなる。
【0019】
【化5】
【0020】上記式[I]において、R1 およびR2
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数30以下の
炭化水素基または炭素原子数30以下のエーテル結合を
有する炭化水素基であり、R3 は、炭素原子数30以下
の炭化水素基または炭素原子数30以下のエーテル結合
を含む炭化水素基である。
【0021】上記式[I]におけるR1 、R2 、R3
炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水
素基、芳香族炭化水素基、芳香脂肪族炭化水素基、一般
式[II] −(R4−O)q−R5 ・・・[II] (式中、R4 は、炭素原子数2〜4のアルキレン基であ
り、R5 は炭素原子数30以下の炭化水素基であり、q
は1〜10の正の整数である)で表わされるグリコール
エーテル基、および一般式[III] −CH[O−(R4O)r−R52 ・・・[III] (式中、R4 およびR5 は、上記一般式[II]と同じ基
であり、rは0または1〜10の正の整数である)で表
わされるジアルコキシメチレン基が挙げられる。
【0022】上記式[I]のR1 、R2 、R3 における
脂肪族炭化水素基の具体的な例としては、メチル基、エ
チル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、
イソブチル基、2,3ージメチルブチル基、s-ブチル基、t-
ブチル基、ペンチル基、イソアミル基(イソペンチル
基)、ネオペンチル基、4-メチルペンチル基、n-ヘキシ
ル基、2ーエチルヘキシル基、イソヘキシル基、n-ヘプチ
ル基、イソヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル
基、n-ノニル基、イソノニル基、n-デシル基、イソデシ
ル基、n-ウンデシル基、イソウンデシル基、n-ドデシル
基、イソドデシル基、n-トリデシル基、イソトリデシル
基、n-テトラデシル基、イソテトラデシル基、n-ペンタ
デシル基、イソペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、イ
ソヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、イソヘプタデシ
ル基、n-オクタデシル基、イソオクタデシル基、n-ノナ
デシル基、イソノナデシル基、n-エイコシル基、イソエ
イコシル基などを挙げることができる。
【0023】また、上記式[I]のR1 、R2 、R3
おける脂環族炭化水素基の具体的な例としては、シクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基、1-シクロヘキセニル
基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル
基、デカヒドロナフチル基、トリシクロデカニル基など
を挙げることができる。
【0024】さらに、上記式[I]のR1 、R2 、R3
における芳香族炭化水素基の具体的な例としては、フェ
ニル基、o-トリル基、p-トリル基、m-トリル基、2,4-キ
シリル基、メシチル基、1-ナフチル基などを挙げること
ができる。
【0025】さらにまた、上記式[I]のR1 、R2
3 における芳香脂肪族炭化水素基の具体的な例として
は、ベンジル基、メチルベンジル基、β- フェニルエチ
ル基(フェネチル基)、1-フェニルエチル基、1-メチル
-1- フェニルエチル基、p-メチルベンジル基、スチリル
基、シンナミル基などを挙げることができる。
【0026】上記一般式[II]のR4 におけるアルキレ
ン基の具体的な例としては、エチレン基、プロピレン
基、トリメチレン基、ブチレン基を挙げることができ
る。また、上記一般式[II]のR5 における炭化水素基
としては、脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基および
芳香族炭化水素基が挙げられる。これらの具体的な例と
しては、それぞれ上述したR1 、R2 、R3 における脂
肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族炭化水素基
の具体的な例として列挙した基と同様の基を挙げること
ができる。
【0027】上記の一般式[II]で表わされるグリコー
ルエーテル基としては、具体的には、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル基、ジエチレングリコールモノn-
ブチルエーテル基、トリエチレングリコールモノエチル
エーテル基、プロピレングリコールモノエチルエーテル
基、プロピレングリコールモノn-ブチルエーテル基、ジ
プロピレングリコールモノエチルエーテル基、トリプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル基、トリプロピレ
ングリコールモノn-ブチルエーテル基、ブチレングリコ
ールモノメチルエーテル基などを挙げることができる。
【0028】上記の一般式[III] で表わされるジアル
コキシメチレン基としては、具体的には、−CH(OC
32、−CH(OC252、−CH(OC372
−CH(OC24OCH32、−CH(OC24OC2
52、−CH(OC24OC372、−CH[O
(C24O)2CH32、−CH[O(C24O)22
52、−CH[O(C24O)2372、−CH
[OCH2CH(CH3)OCH32、−CH[OCH2
CH(CH3)OC252、−CH[OCH2CH(C
3)OC372、−CH[O(CH2CH(CH3
O)2CH32、−CH[O(CH2CH(CH3)O)2
252、−CH[O(CH2CH(CH3)O)23
72 などの基を挙げることができる。
【0029】上記の1個の水酸基を有する有機化合物か
ら水酸基が脱離して残る基としては、上述したR1 、R
2 、R3 において具体的な例として列挙した基と同様の
基を挙げることができる。このような基を有する有機化
合物としては、たとえばメチルアルコール、エチルアル
コール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、イソ
アミルアルコール、プロピレングリコールモノフェニル
エーテル、プロピレングリコールモノノニルフェニルエ
ーテル、トリプロピレングリコールモノノニルフェニル
エーテル等のアルコールまたはその部分エーテル化物な
どが挙げられる。
【0030】また、上記の2〜20個の水酸基を有する
有機化合物としては、具体的には、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリ
メチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペン
タメチレングリコール、3-メチルペンタンジオール、ヘ
キサメチレングリコール、シクロヘキサンジオール、1,
4-シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、ヘ
プタメチレングリコール、オクタメチレングリコール、
ノナメチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、スチレングリコール、グリセリ
ン、ジグリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールエ
タン、トリメチロールプロパン、1,3,5-ペンタトリオー
ル、エリスリトール、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、ソルビタン、ソルバイ
ド、ソルビトール・グリセリン縮合物、アドニトール、
アラビニトール、キシリトール、マンニトール等の多価
アルコール類またはその部分エーテル化物;カテコー
ル、レゾルシン、ハイドロキノン、フロログルシン等の
多価フェノール類またはそのエーテル化物;キシロー
ス、アラビノース、リボース、ラムロース、グルコー
ス、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボ
ース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、ト
レハロース、シュクロース、ラフィノース、ゲンチアノ
ース、メレジットース等の糖類またはその部分エーテル
化物などが挙げられる。
【0031】2〜20個の水酸基を有する有機化合物か
ら水酸基が脱離して残る基は、28〜10,000、好
ましくは50〜5,000、さらに好ましくは100〜
1,000の分子量を有する炭化水素基、または45〜
10,000、好ましくは100〜5,000、さらに
好ましくは100〜1,000の分子量を有するエーテ
ル結合を有する炭化水素基である。
【0032】また1〜20個の水酸基を有する有機化合
物から水酸基が脱離して残る基は、15〜10,00
0、好ましくは50〜5,000、さらに好ましくは1
00〜1,000の分子量を有する炭化水素基、または
45〜10,000、好ましくは100〜5,000、
さらに好ましくは100〜1,000の分子量を有する
エーテル結合を有する炭化水素基である。
【0033】本発明の好ましいアセタール化合物として
は、たとえば、以下のような式で表わされるアセタール
化合物が挙げられる。 (1) (CH32CHCH2CH2−OCH2OCH2
2CH(CH32 (2) (CH3)2CHCH2CH2OCH2O-CH2CH2CH(CH3)CH2CH2-OC
H2OCH2CH2CH(CH3)2 (3)
【0034】
【化6】
【0035】本発明に係る潤滑油および電気絶縁油を構
成するアセタール化合物のうち、上記式[I]で表わさ
れる基を1個有するアセタール化合物、すなわちモノア
セタール化合物は、たとえば以下のような方法により製
造される。
【0036】まず、(a)一般式[IV] R3 OH ・・・[IV] [式[IV]中、R3 は、上記式[I]におけるR3 と同
じである]で表わされるモノアルコール、および(b)
一般式[V] R1COR2 ・・・[V] [式[V] 中、R1 およびR2 は、上記式[I]におけ
るR1 、R2 と同じである]で表わされるアルデヒドま
たはケトンを酸性触媒の存在下に加熱しながら、生成す
る水を蒸留によって反応系外に除去して反応させる。
【0037】次いで、上記酸性触媒を除去した後、未反
応のモノアルコール(a)を蒸留によって反応系外に除
去し、モノアセタール化合物を得る。なお、上記酸性触
媒として用いられる化合物は、後述する酸性触媒の具体
例として列挙した化合物と同じである。
【0038】また、本発明に係るアセタール化合物、お
よび本発明に係る潤滑油および電気絶縁油を構成するア
セタール化合物のうち、上記式[I]で表わされる基を
2〜20個有するアセタール化合物、すなわちポリアセ
タール化合物は、たとえば以下のような方法により製造
することができる。
【0039】まず、(a)一般式[VI] R6(OH)n ・・・[VI] [式[VI] 中、R6 は、2〜20個の水酸基を有する
有機化合物の水酸基が少なくとも2個脱離して残る基で
あり、nは2〜20の正の整数である]で表わされるポ
リオール、および(b)一般式[VII]
【0040】
【化7】
【0041】[式[VII] 中、R1 、R2 およびR3
は、上記式[I]におけるR1 、R2 、R3 と同じであ
る]で表わされるアセタール化合物を酸性触媒の存在下
に加熱しながら、生成するアルコール(R3 OH)を蒸
留によって反応系外に除去して反応させる。
【0042】次いで、上記酸性触媒を除去した後、未反
応のアセタール化合物(b)を蒸留によって反応系外に
除去し、本発明のポリアセタールを得る。この反応で
は、アセタール化反応で生成するアルコールを反応系外
に蒸留にて除去しつつ反応を進行させるので、この反応
で生成するアルコール、すなわち、R3 OHで表わされ
るアルコールは、上記ポリオール(a)の沸点よりも低
いことが必要である。
【0043】また、アセタール化合物(b)は、m1
(n×m2 )(式中、m1 はアセタール化合物(b)の
モル数であり、m2 はポリオール(a)のモル数であ
り、nは上記一般式[VI] におけるnと同じである)
が1〜200、好ましくは2〜80、さらに好ましくは
3〜20の範囲となる量で用いられる。このようにアセ
タール化合物(b)の使用量を制限することにより、高
重合度のポリアセタール化合物の生成を抑制することが
できる。
【0044】この方法においては、反応は、上記のよう
なポリオール(a)とアセタール化合物(b)を反応容
器に仕込み、酸性触媒の存在下に加熱しながら、生成す
るアルコール(R3 OH)を蒸留によって反応系外に除
去して、反応率95%まで反応させ、次いで、上記酸性
触媒を除去した後、未反応のアセタール化合物(b)を
蒸留によって反応系外に除去する。反応率95%以上と
は、上記生成するアルコールが上記のn×m2 の0.9
5倍モル以上生成するまで反応させることをいう。
【0045】上記一般式[VII] で表わされるアセター
ル化合物(b)しては、具体的には、ジメチルアセター
ル、ジエチルアセタール、ジプロピルアセタール、ジブ
チルアセタール、ジ-[1,3- ジメチルブチル]アセター
ル、ジヘキシルアセタール、ジ- [2-エチルヘキシル]
アセタールなどが好ましく用いられる。これらのアセタ
ール化合物(b)は、たとえば上述したモノアセタール
化合物の製造方法により得ることができる。
【0046】上記酸性触媒としては、硫酸、塩酸、燐酸
等の無機酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸、スルホン
型イオン交換樹脂、活性白土等の固体酸、塩化鉄等のル
イス酸が用いられる。
【0047】この方法においては、反応は、通常、30
〜300℃、好ましくは60〜200℃の温度で行なわ
れる。反応時間は、通常、0.5〜200時間、好まし
くは1〜100時間である。
【0048】反応終了後の触媒の除去は、水洗または塩
基で中和することによって行なわれる。塩基としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水
酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等のアル
カリ金属炭酸塩あるいは炭酸水素塩が好ましく用いられ
る。そのほか炭酸アンモニウムのようなアンモニウム
塩、アミン化合物なども用いることができる。
【0049】この方法によれば、このように、酸性触媒
を除去した後、未反応のアセタール化合物(b)を減圧
下に蒸留除去することによって、酸性触媒の存在下で未
反応のアセタール化合物(b)を蒸留によって除去する
ときに生じるポリアセタール化合物の重合を防止して、
高収率にて目的とするポリアセタール化合物を得ること
ができる。
【0050】上記のようにして製造されるモノアセター
ル化合物およびポリアセタール化合物は、潤滑性に優れ
るとともに、その体積抵抗率が1013〜1014Ω・cm
のオーダーで、従来のポリエーテル系潤滑油と比較して
電気抵抗性が高い。また、これらのアセタール化合物
は、エステル系潤滑油のように酸の発生もないので機械
装置の腐蝕の心配もない。したがって、これらのアセタ
ール化合物は、特に電気絶縁性が要求される潤滑油、電
気絶縁油の用途に利用することができ、具体的には、特
に電気冷蔵庫用、ルームエアコン用の潤滑油および電気
絶縁油に適している。
【0051】また、これらのアセタール化合物は、R−
134aなどのオゾン層非破壊性フルオロカーボン水素
添加物との相溶性、R−22などのオゾン破壊力が小さ
いクロロフルオロカーボン水素添加物との相溶性、さら
にはこれらの混合物との相容性に優れているので、この
ような化合物を冷媒として使用する冷凍機用潤滑油に特
に適している。
【0052】本発明においては、これらのアセタール化
合物のほかに、他の成分を用いて潤滑油とすることもで
きる。たとえば、本発明に係る潤滑油を工業用ギヤ油、
自動車用エンジン油、自動車用ギヤ油として用いる場合
には、これらのアセタール化合物のほかに、他の使用可
能な成分として、鉱物油、たとえばニュートラルオイ
ル、ブライトストックなどが配合されていてもよい。ま
た、液状ポリブテンや液状デセンオリゴマーなどのα-
オレフィンオリゴマー、アジピン酸ジイソオクチル、セ
バチン酸ジイソオクチル、セバチン酸ジラウリルなどの
カルボン酸エステル、植物油が配合されていてもよい。
さらに、本発明では、公知の潤滑油添加剤、たとえば桜
井俊男編「石油製品添加剤」(幸書房、昭和49年発
行)などに記載されている清浄分散剤、酸化防止剤、耐
荷重添加剤、油性剤、流動点降下剤などの潤滑油添加剤
を、本発明の目的を損なわない範囲で、潤滑油に含める
ことができる。
【0053】また、本発明に係る潤滑油を冷凍機用潤滑
油として用いる場合には、上記のアセタール化合物のほ
かに、他の使用可能な成分としてカーボネート油、グリ
コールエーテル類、鉱物油、たとえばニュートラルオイ
ルやブライトストックなどが配合されていてもよい。ま
た、液状ポリブテンや液状デセンオリゴマーなどのα-
オレフィンオリゴマー、アジピン酸ジイソオクチル、セ
バチン酸ジイソオクチル、セバチン酸ジラウリルなどの
カルボン酸エステル、植物油が配合されていてもよい。
特にオゾン層非破壊性の冷媒としてHFCたとえばR−
134aを用いる冷凍機用潤滑油の場合には、添加でき
る他の成分としては、相容性の点でカーボネート類、グ
リコールエーテル類やカルボン酸エステル類に限られ
る。しかしながら、これらの成分の添加量は、耐熱性、
R−134aとの相溶性、吸水性を悪化させるため、添
加量は潤滑油全量100重量%に対して60重量%未満
とする必要がある。さらに上述したような公知の潤滑油
添加剤が配合されていてもよい。さらにまた、冷凍機用
潤滑油中に、R−134aなどのフルオロカーボン水素
添加物、R−22などのクロロフルオロカーボン水素添
加物、さらにはこれらの混合物を含有させることもでき
る。
【0054】また、本発明に係る潤滑油を構成するアセ
タール化合物を圧延用潤滑油、金属加工油、繊維用潤滑
油などの用途に用いる場合には、従来通常に実施されて
いるように、適当な乳化剤を用いてアセタールを水との
エマルジョンにして使用することも可能である。
【0055】
【発明の効果】本発明に係るアセタール化合物は、上記
の式[I]で表わされる基を2〜20個有するので、R
−134aなどのオゾン層非破壊性フルオロカーボン水
素添加物、R−22などのオゾン破壊力が小さいクロロ
フルオロカーボン水素添加物、さらにはこれらの混合物
との相溶性に優れるとともに、潤滑性および電気絶縁性
に優れている。
【0056】また、上記の式[I]で表わされる基を1
個有するモノアセタール化合物も、上記の効果と同様の
効果を有する。したがって、本発明に係るアセタール化
合物およびモノアセタール化合物は、冷凍機用潤滑油、
自動車用エンジン油、自動車用ギア油、圧延用潤滑油、
繊維用潤滑油などの潤滑油、特に電気絶縁性が要求され
る潤滑油、電気絶縁油を提供することができる。
【0057】本発明に係るアセタール化合物およびモノ
アセタール化合物は、冷媒としてオゾン層非破壊性フル
オロカーボン水素添加物(HFC)、オゾン破壊力が小
さいクロロフルオロカーボン水素添加物(HCFC)、
さらにはこれらの混合物を使用する冷凍機用潤滑油とし
て、また電気冷蔵庫用、ルームエアコン用の潤滑油およ
び電気絶縁油として特に適している。
【0058】以下、本発明を実施例により説明するが、
本発明は、これら実施例に限定されるものではない。実
施例および比較例におけるアセタール化合物の分析と性
能評価は、以下の試験方法による。 (1)分析方法 a.平均分子量 (株)島津製作所製のGPCシステムを使用し、ポリス
チレン基準にて平均分子量を求めた。測定条件を下記に
示す。
【0059】カラム:ポリスチレンゲル4本(G-2000HXL
+G-2000HXL+G-3000HXL+G-4000HXL) 検出器:示差屈折計 温度:40℃ 溶媒:テトラヒドロフラン 溶出速度:0.7ml/分 b.赤外吸収スペクトル 日本分光製赤外分光計A−320でKBr板間に試料を
塗り付けて測定する。 (2)評価方法 a.動粘度 JIS K−2283 b.耐荷重値 耐荷重値は、ファレックス(Falex)試験機を用
い、250 lbf の荷重で5分間慣らし運転した後、
荷重していき、焼付きが生じたときの荷重値を求め、こ
の値を耐荷重値とする。 c.体積抵抗率 アセタール化合物の体積抵抗率は、ASTM D 257
に準拠して求めた。 d.R−134aとの相溶性 内径10mm、深さ20cmの試験管に試料1mlを採
り、トライアイス−アセトン浴で冷却しながら、R−1
34aをボンベ容器からゆっくり導入し試料の量より多
めに溜める。次にスパチュラーを入れて攪拌し、−20
℃の冷媒浴に移し、試料/R−134aの容積比が1/
1になったときの溶解性を調べる。完全に均一であれば
○とし、溶解しなければ×とする。
【0060】
【実施例1】2段シーブトレー式蒸留塔を備えた容量2
リットルのフラスコに、3-メチルペンタンジオール23
6g(2.0モル)、ジ- [イソアミル]アセタール7
54.4g(4.0モル)および濃硫酸0.4g(0.
004モル)を仕込んだ。
【0061】この混合物を減圧下(300〜30mmH
g)に100〜130℃に加熱し、生成するイソアミル
アルコールを留去しつつ、4時間反応を行なった。留出
したイソアミルアルコールの量は335.1gであり、
イソアミルアルコール収率は95.1%であった。
【0062】このようにして得られた反応混合物に、用
いた濃硫酸の5倍モル量の炭酸アンモニウムを含有する
水溶液で触媒を中和し、水洗した後、未反応のジ- [イ
ソアミル]アセタールを除去して、アセタール化合物2
88gを得た。
【0063】得られたアセタール化合物は液体であり、
1H−NMR分析、IR分析の結果から以下のような構
造を有することが判った。 (CH3)2CHCH2CH2OCH2O-[CH2CH2CH(CH3)CH2CH2-OCH2O]x-1
CH2CH2CH(CH3)CH2CH2-OCH2OCH2CH2CH(CH3)2 (x=1〜5、平均x値=2.0) 得られたアセタール化合物を 1H−NMRで測定した結
果、チャートに次のようなピークが表われた。なお、こ
の測定の際、溶媒としてCDCl3 を用いた。
【0064】0.7〜0.8ppm 15H 1.2〜1.35ppm 5H 1.4〜1.6ppm 6H 3.3〜3.45ppm 8H 4.4〜4.5ppm 4H また、得られたアセタール化合物の赤外吸収スペクトル
を図1に示す。
【0065】さらに、得られたアセタール化合物のGP
C分析結果を下記に示す。なお、生成物中に一部3-メチ
ルアミレン- ジ[イソアミル]アセタールの縮合体が存
在していることを確認した。
【0066】重量平均分子量(Mw)/数平均分子量
(Mn)[GPC]:1.47 ポリスチレン換算法による重量平均分子量(Mw):8
95 生成物中の全酸価:0.01mgKOH/g 得られたアセタール化合物の潤滑油基本性能および電気
絶縁性の評価結果を第1表に示す。
【0067】
【実施例2】実施例1において、1,4-シクロヘキサンジ
オール274g(1.9モル)を用い、ジ- [イソアミ
ル]アセタールおよび濃硫酸の仕込み量をそれぞれ10
75g(5.7モル)、0.5g(0.005モル)と
して用いた以外は、実施例1と同様にしてアセタール化
合物495gを得た。
【0068】なお、イソアミルアルコールの生成量は3
23g(3.7モル)であり、イソアミルアルコールの
収率は、96%であった。得られたアセタール化合物は
液体であり、 1H−NMR分析、IR分析およびGPC
分析の結果から以下のような構造を有する1,4-シクロヘ
キサン- ジメチレン- ジ[イソアミル]アセタールであ
ることが判った。
【0069】
【化8】
【0070】得られたアセタール化合物を 1H−NMR
で測定した結果、チャートに次のようなピークが表われ
た。なお、この測定の際、溶媒としてCDCl3 を用い
た。 0.8〜1.15ppm 14H 1.25〜1.7ppm 14H 3.2〜3.5ppm 8H 4.4〜4.5ppm 4H また、得られたアセタール化合物の赤外吸収スペクトル
を図2に示す。
【0071】さらに、得られたアセタール化合物のGP
C分析結果を下記に示す。なお、生成物中に一部1,4-シ
クロヘキサン- ジメチレン- ジ[イソアミル]アセター
ルの縮合体が存在していることを確認した。
【0072】重量平均分子量(Mw)/数平均分子量
(Mn)[GPC]:1.16 ポリスチレン換算法による重量平均分子量(Mw):6
81 生成物中の全酸価:0.01mgKOH/g 得られたアセタール化合物の潤滑油基本性能および電気
絶縁性の評価結果を第1表に示す。
【0073】
【実施例3】10段シーブトレー式蒸留塔を備えた容量
5リットルのフラスコに、イソアミルアルコール400
1g(45.4モル)、パラホルムアルデヒド685.
0g(17.1モル)および濃硫酸1.8g(0.01
8モル)を仕込んだ。
【0074】この混合物を常圧下に100〜150℃に
加熱し、生成する水を留去しつつ、6時間反応を行なっ
た。留出した水の量は400gであり、水の収率は9
7.9%であった。
【0075】このようにして得られた反応混合物に、用
いた濃硫酸の5倍モル量の炭酸アンモニウムを含有する
水溶液で触媒を中和し、水洗した後、未反応のイソアミ
ルアルコールを除去して、下記の化学式で表わされるジ
イソアミルアセタール3276gを得た。
【0076】(CH32CHCH2CH2−OCH2OC
2CH2CH(CH32 得られたジイソアミルアセタールの赤外吸収スペクトル
を図3に示す。また、得られたジイソアミルアセタール
のGPC分析結果を下記に示す。
【0077】生成物中の全酸価:0.01mgKOH/
g 得られたジイソアミルアセタールの潤滑油基本性能およ
び電気絶縁性の評価結果を第1表に示す。
【0078】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例1で得られたアセタール化合物
の赤外吸収スペクトル図である。
【図2】図2は、実施例2で得られたアセタール化合物
の赤外吸収スペクトル図である。
【図3】図3は、実施例3で得られたアセタール化合物
の赤外吸収スペクトル図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01B 3/20 K 9059−5G // C10N 40:04 8217−4H 40:16 8217−4H 40:24 8217−4H 40:25 8217−4H 40:30 8217−4H

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2〜20個の水酸基を有する有機化合物の
    水酸基が少なくとも2個下記の式[I]で表わされる基
    で置換されてなることを特徴とするアセタール化合物; 【化1】 [上記式[I]において、R1 およびR2 は、それぞれ
    独立に、水素原子、炭素原子数30以下の炭化水素基ま
    たは炭素原子数30以下のエーテル結合を有する炭化水
    素基であり、 R3 は、炭素原子数30以下の炭化水素基または炭素原
    子数30以下のエーテル結合を含む炭化水素基であ
    る。]
  2. 【請求項2】前記有機化合物が、多価アルコールまたは
    その部分エーテル化物であることを特徴とする請求項1
    に記載のアセタール化合物。
  3. 【請求項3】前記多価アルコールが、エチレングリコー
    ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリ
    メチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペン
    タメチレングリコール、3-メチルペンタンジオール、ヘ
    キサメチレングリコール、シクロヘキサンジオール、1,
    4-シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、ヘ
    プタメチレングリコール、オクタメチレングリコール、
    ノナメチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオ
    ペンチルグリコール、スチレングリコール、グリセリ
    ン、ジグリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールエ
    タン、トリメチロールプロパン、1,3,5-ペンタトリオー
    ル、エリスリトール、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、ソルビタン、ソルバイ
    ド、ソルビトール・グリセリン縮合物、アドニトール、
    アラビニトール、キシリトール、マンニトールであるこ
    とを特徴とする請求項2に記載のアセタール化合物。
  4. 【請求項4】前記有機化合物が、多価フェノールまたは
    その部分エーテル化物であることを特徴とする請求項1
    に記載のアセタール化合物。
  5. 【請求項5】前記有機化合物が、糖類またはその部分エ
    ーテル化物であることを特徴とする請求項1に記載のア
    セタール化合物。
  6. 【請求項6】1〜20個の水酸基を有する有機化合物の
    水酸基が少なくとも1個下記の式[I]で表わされる基
    で置換されてなるアセタール化合物を含有してなること
    を特徴とする潤滑油; 【化2】 [上記式[I]において、R1 およびR2 は、それぞれ
    独立に、水素原子、炭素原子数30以下の炭化水素基ま
    たは炭素原子数30以下のエーテル結合を有する炭化水
    素基であり、 R3 は、炭素原子数30以下の炭化水素基または炭素原
    子数30以下のエーテル結合を含む炭化水素基であ
    る。]
  7. 【請求項7】前記有機化合物が、アルコールまたはその
    部分エーテル化物であることを特徴とする請求項6に記
    載の潤滑油。
  8. 【請求項8】前記アルコールまたはその部分エーテル化
    物が、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピル
    アルコール、ブチルアルコール、イソアミルアルコー
    ル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、プロ
    ピレングリコールモノノニルフェニルエーテル、トリプ
    ロピレングリコールモノノニルフェニルエーテル、エチ
    レングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリ
    コール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリ
    コール、ペンタメチレングリコール、3-メチルペンタン
    ジオール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサン
    ジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、スピログ
    リコール、ヘプタメチレングリコール、オクタメチレン
    グリコール、ノナメチレングリコール、ジエチレングリ
    コール、ネオペンチルグリコール、スチレングリコー
    ル、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、トリ
    メチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5-ペ
    ンタトリオール、エリスリトール、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、ソルビタ
    ン、ソルバイド、ソルビトール・グリセリン縮合物、ア
    ドニトール、アラビニトール、キシリトール、マンニト
    ールであることを特徴とする請求項7に記載の潤滑油。
  9. 【請求項9】前記有機化合物が、フェノール化合物また
    はその部分エーテル化物であることを特徴とする請求項
    6に記載の潤滑油。
  10. 【請求項10】前記有機化合物が、糖類またはその部分
    エーテル化物であることを特徴とする請求項6に記載の
    潤滑油。
  11. 【請求項11】前記潤滑油が冷凍機用潤滑油であること
    を特徴とする請求項6〜10のいずれかに記載の潤滑
    油。
  12. 【請求項12】フルオロカーボン水素添加物(HFC)
    を含有していることを特徴とする請求項11に記載の潤
    滑油。
  13. 【請求項13】1〜20個の水酸基を有する有機化合物
    の水酸基が少なくとも1個下記の式[I]で表わされる
    基で置換されてなるアセタール化合物を含有してなるこ
    とを特徴とする電気絶縁油; 【化3】 [上記式[I]において、R1 およびR2 は、それぞれ
    独立に、水素原子、炭素原子数30以下の炭化水素基ま
    たは炭素原子数30以下のエーテル結合を有する炭化水
    素基であり、 R3 は、炭素原子数30以下の炭化水素基または炭素原
    子数30以下のエーテル結合を含む炭化水素基であ
    る。]
  14. 【請求項14】前記有機化合物が、アルコールまたはそ
    の部分エーテル化物であることを特徴とする請求項13
    に記載の電気絶縁油。
  15. 【請求項15】前記アルコールまたはその部分エーテル
    化物が、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピ
    ルアルコール、ブチルアルコール、イソアミルアルコー
    ル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、プロ
    ピレングリコールモノノニルフェニルエーテル、トリプ
    ロピレングリコールモノノニルフェニルエーテル、エチ
    レングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリ
    コール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリ
    コール、ペンタメチレングリコール、3-メチルペンタン
    ジオール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサン
    ジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、スピログ
    リコール、ヘプタメチレングリコール、オクタメチレン
    グリコール、ノナメチレングリコール、ジエチレングリ
    コール、ネオペンチルグリコール、スチレングリコー
    ル、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、トリ
    メチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5-ペ
    ンタトリオール、エリスリトール、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、ソルビタ
    ン、ソルバイド、ソルビトール・グリセリン縮合物、ア
    ドニトール、アラビニトール、キシリトール、マンニト
    ールであることを特徴とする請求項14に記載の電気絶
    縁油。
  16. 【請求項16】前記有機化合物が、フェノール化合物ま
    たはその部分エーテル化物であることを特徴とする請求
    項13に記載の電気絶縁油。
  17. 【請求項17】前記有機化合物が、糖類またはその部分
    エーテル化物であることを特徴とする請求項13に記載
    の電気絶縁油。
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