JPH11228984A - ポリエーテルおよび酸化防止剤を含有しリン酸エステルを含むかまたは含まない低粘度良燃費ポリオールエステルベース冷却剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 優れた潤滑剤および冷却剤相溶性を表わし、
良好な耐摩耗性能を示す潤滑剤／冷却剤潤滑剤組成物を
提供すること。 【解決手段】 （Ａ）約１０重量％〜約９０重量％の１
個または２個の炭素原子を含有する少なくとも１種のフ
ッ素含有炭化水素；および以下（Ｂ）、（Ｃ）を含有す
る効果的な量の少なくとも１種の混和性有機潤滑剤を含
有する液状冷却組成物、（Ｂ）約５重量％〜約９０重量
％のカルボン酸および多価ヒドロキシ化合物の少なくと
も１種のエステル：（Ｃ）約０．１重量％〜約５重量％
の以下（１）、（２）を含有する性能添加剤：（１）ア
ルコキシル化アルコールまたはフェノール：または
（２）アルコキシル化グリコール：

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオールエステ
ル（ＰＯＥ）潤滑剤および冷却剤組成物中への性能添加
剤の含入に関し、ここで、この冷却剤は、少なくとも１
種のフッ素含有炭化水素である。この性能添加剤は、Ｉ
ＳＯ ７．０〜３２ ｃＳｔ．の粘度範囲に及ぶ変化し
た化学組成のポリオールエステルに、リンベースの耐摩
耗剤および／または無リン摩擦調節耐摩耗剤を分配す
る。アルコキシル化アルコール、フェノールまたはグリ
コールは、ＰＯＥにて、耐摩耗性の利点を与えることが
分かっている。これらのＰＯＥ潤滑剤／冷却剤潤滑剤組
成物は、優れた潤滑剤および冷却剤相溶性を表わし、そ
して種々の圧縮機モデルにて、良好な耐摩耗性能を示し
た。

【０００２】

【従来の技術】圧縮機の製造業者は、燃費を改良するた
めに、低粘度ＰＯＥを望んでいる。同時に、広範囲にわ
たる圧縮機の試験によって、添加剤のない低粘度潤滑剤
は、所望の耐摩耗性能を生じないことが明らかになっ
た。圧縮機潤滑技術におけるこのギャップに向けて、本
発明者らは、冷却系との非相溶性を生じることなく、摩
耗に関して良好に作動する低粘度エステル（７．０〜６
８ ｃＳｔ．）を調合した。

【０００３】クロロフルオロカーボン化合物（これは、
一般に、工業上、ＣＦＣと呼ばれている）は、完全に、
炭素、塩素およびフッ素だけから構成されており、水素
原子は存在しない。水素原子も含有する分子は、ＨＣＦ
Ｃと呼ばれる。炭素、水素およびフッ素だけを含有する
が塩素が存在しない分子は、ＨＦＣと呼ばれる。

【０００４】クロロフルオロカーボンは、エアロゾルの
推進剤として広く使用されているが、エアロゾルでのそ
の使用は、成層圏のオゾン層に対するＣＦＣの有害な影
響のために、環境保護主義者が、ＣＦＣの使用の削減
（もし、完全な禁止でないなら）を要求しているので、
最近では、減少している。ＣＦＣはまた、それらの独特
な特性の組合せのために、電子工業および宇宙航空工業
において、冷却剤、発泡剤および特殊溶媒として、使用
されている。これらの目的に使用されているＣＦＣの例
には、ＣＦＣ−１１（これは、トリクロロフルオロメタ
ンである）、ＣＦＣ−１２（これは、ジクロロジフルオ
ロメタンである）、およびＣＦＣ−１１３（これは、
１，２，２−トリフルオロ−１，１，２−トリクロロエ
タンである）が包含される。

【０００５】冷却剤分子中に存在する元素に依存して、
種々の接頭辞は、ＣＦＣ−１１のように、ＣＦＣ、ＨＣ
ＦＣまたはＨＦＣであり得る。この接頭辞はまた、冷却
剤については、Ｒ−１１のように、Ｒであり得る。これ
らのＣＦＣ、ＨＣＦＣまたはＨＦＣ接頭辞は、Ｒと交換
可能であり、当業者は、ＨＣＦＣ−２２およびＲ−２２
が同等であり、ＣＦＣ−１２およびＲ−１２が同等であ
り、そしてＨＦＣ−１３４ａおよびＲ−１３４ａが同等
であることを理解している。

【０００６】１９７６年以来、エアロゾル工業は、ＣＦ
Ｃの使用を削減する（もし、使用をなくさないなら）圧
力を感じ始めたとき、エアロゾル工業は、漸進的に、Ｃ
ＦＣ推進剤を炭化水素推進剤に置き換える方向に向かっ
ている。炭化水素（例えば、ブタン）は、容易に入手で
き、安価であり、その最終製品の品質は、一般に、推進
剤の置き換えによる影響を受けない。しかしながら、Ｃ
ＦＣ冷却剤および発泡剤の安全な代替物を発見する問題
は、さらに解決困難となっている。いくつかの代替物の
候補は、完全にハロゲン化した炭化水素の代わりとして
提案されており、これらには、少なくとも数個の水素原
子を含有するハロゲン化炭化水素、例えば、ＨＣＦＣ−
２２（これは、ジフルオロクロロメタンである）、ＨＣ
ＦＣ−１２３（これは、１，１−ジクロロ−２，２，２
−トリフルオロエタンである）、ＨＦＣ−１３４ａ（こ
れは、１，１，１，２−テトラフルオロエタンであ
る）、ＨＣＦＣ−１４１ｂ（これは、１，１−ジクロロ
−１−フルオロエタンである）、ＨＦＣ−４０４ａ（こ
れは、Ｒ−１２５、Ｒ−１４３ａおよびＲ−１３４ａ
（それぞれ、ペンタフルオロエタン、１，１，１−トリ
フルオロエタンおよび１，１，１，２−テトラフルオロ
エタン）の混合物である）、ＨＦＣ−４０７ｃ（これ
は、Ｒ−３２、Ｒ−１２５およびＲ−１３４ａ（それぞ
れ、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタンおよび
１，１，１，２−テトラフルオロエタン）の混合物であ
る）、およびＨＦＣ−４１０ａ（これは、Ｒ−３２およ
びＲ−１２５（それぞれ、ジフルオロメタンおよびペン
タフルオロエタン）の混合物である）が挙げられる。

【０００７】これらの提案された代替物のオゾン枯渇可
能性は、以前に使用されているＣＦＣのオゾン枯渇可能
性よりも著しく低い。このオゾン枯渇可能性は、大気中
にて、物質がオゾン層を破壊する能力の相対的な尺度で
ある。それは、塩素（オゾン分子を攻撃する原子）の重
量パーセントおよびその大気中での寿命の組合せであ
る。ＨＦＣ−４０４ａ、ＨＦＣ−４０７ｃ、ＨＦＣ−４
１０ａおよびＨＦＣ−１３４ａは、一般に、冷却剤用途
での候補として推奨されており、ＨＦＣ−１３４ａは、
そのオゾン枯渇可能性がゼロであると報告されているの
で、特に魅力的である。

【０００８】これらの冷却剤のいずれかが有用であるた
めには、それらは、この圧縮機で使用する潤滑剤と相溶
性でなければならない。現在使用されている冷却剤（例
えば、ＣＦＣ−１２）は、冷房装置の圧縮機で潤滑剤と
して使用されている鉱物性潤滑油と容易に相溶する。上
記冷却剤の候補は、しかしながら、現在使用されている
冷却剤とは異なる溶解性を有する。例えば、鉱物性潤滑
油は、ＨＦＣ−１３４ａとは相溶性ではない（すなわ
ち、不溶である）。このような非相溶性の結果として、
圧縮型冷却設備（冷却機および冷房装置（自動車用、家
庭用および工業用の冷房装置を含む）を含めて）におい
て、圧縮機の寿命が充分でなくなる。この問題は、自動
車の冷房装置系において、その圧縮機が別個に潤滑され
ず、また、冷却剤および少量の潤滑剤の混合物がその系
全体にわたって循環しているので、特に明白である。

【０００９】充分な冷却液として作用するためには、冷
却剤および潤滑剤の混合物は、この冷却系の操作温度範
囲（例えば、約０℃から約８０℃以上）にわたって、相
溶性であり、そして安定でなければならない。一般に、
これらの潤滑剤は、約−４０℃〜約８０℃の温度範囲に
わたって、約５〜２０％の濃度で、この冷却剤に溶解性
であるのが望ましい。これらの温度は、一般に、冷却圧
縮機系の作動温度に相当する。これらの冷却液は、熱安
定性に加えて、高温でも保持される適当な粘度特性を有
しなければならず、この冷却液は、これらの圧縮機で使
用する物質に対して、有害な作用があってはならない。

【００１０】米国特許第４，８５１，１４４号（ＭｃＧ
ｒａｗら、１９８９年７月２５日）は、圧縮冷却用の潤
滑剤ベース組成物に関し、これは、約４００〜約５，０
００の数平均分子量を有するポリエーテルポリオール９
５〜５重量％、および多価アルコールとアルカン酸から
製造したエステルまたはアルカンジオン酸とアルカノー
ルから製造したエステル５〜９５％から構成される。冷
却液は、このベース組成物が、−２０℃から６５℃以上
の範囲で、この冷却剤と混和性であるように、選択した
ハイドロクロロフルオロカーボンおよびハイドロフルオ
ロカーボンの添加により、このベース組成物から製造さ
れる。

【００１１】米国特許第５，１８５，０９２号（Ｆｕｋ
ｕｄａら、１９９３年２月９日）は、１，１，１，２−
テトラフルオロエタン冷却剤を用いた冷却機用の潤滑油
を記述している。基油としてエステルを用いると、その
粘度範囲は、１００℃で、２〜３０ ｍｍ／ｓの間であ
る。エステルを単独で添加することにより、または異な
る粘度を有するエステルをエステル基油に添加すること
により、または重合体を添加することにより、その粘度
が調整されて、種々のタイプの冷却機に適当な潤滑油が
得られる。そのように得た潤滑油は、１，１，１，２−
テトラフルオロエタン冷却剤との優れた相溶性を有し、
これは、フレオンの代替物であり、低い吸湿性およぴ高
い熱耐性を有する。

【００１２】その全酸価を０．０５ ｍｇ ＫＯＨ／ｇ
以下に低下することにより、潤滑油の腐食耐性および絶
縁耐性は低下せず、高い冷却剤安定性、加水分解安定性
および絶縁性を有する冷却機用潤滑油が得られる。

【００１３】さらに、イオウ型耐摩耗剤を添加すること
により、この冷却機の鉄／アルミニウム接触部分に対し
て、この潤滑油の良好な耐摩耗効果が得られる。

【００１４】米国特許第５，２１１，８８４号（Ｂｕｎ
ｅｍａｎｎら、１９９３年５月１８日）は、機械的蒸気
圧縮型の伝熱装置で使用する潤滑剤／作動液組成物を記
述しており、ここで、この作動液は、好ましくは、テト
ラフルオロエタンであり、この潤滑剤は、−５０℃〜＋
８０℃の温度範囲にわたって１０％でこの作動液と混和
しそして４０℃で５〜１００ ｃＳｔの粘度を有するエ
ステルである。有用なエステルには、直鎖Ｃ₅または分
枝鎖Ｃ₇カルボン酸のペンタエリスリトール部分エステ
ルが挙げられる。これらのエステルは、非塩素含有作動
液と相溶性であり、低いレベルの腐食を示す。

【００１５】米国特許第５，２５４，２８０号（Ｔｈｏ
ｍａｓら、１９９３年１０月１９日）は、ポリオキシア
ルキレングリコールに関し、これは、現在使用されてい
る潤滑剤（例えば、鉱油、アルキルベンゼンおよびエス
テル）を、フルオロカーボンまたはハイドロフルオロカ
ーボン冷却剤に転化するために、冷却系からフラッシュ
するのに使用されている。このポリオキシアルキレング
リコールは、水酸基に関して少なくとも二官能性のポリ
オキシアルキレングリコール、その一端にアルキルキャ
ップを有するポリオキシアルキレングリコール、および
少なくとも２個のアルキルキャップを有するポリオキシ
アルキレングリコールからなる群から選択される。この
ポリオキシアルキレングリコールは、約３００〜４，０
００の分子量を有し、３７℃で約５〜１５０センチスト
ークスの粘度を有し、少なくとも４個の炭素原子を有す
るアルキレンオキシドから製造される。

【００１６】米国特許第５，３６９，２８７号（Ｓｕｎ
ａｇａら、１９９４年１１月２９日）は、冷却剤として
冷却機で使用する１，１，１，２−テトラフルオロエタ
ンに関するが、この冷却剤とよく相溶するポリオールエ
ステル油は、基油として使用され、それに、フェノール
性酸化防止剤、特定のアミンおよびリン酸トリエステル
が添加されて、冷却機油組成物が得られる。それゆえ、
このポリオールエステル油の加水分解が防止でき、それ
により、滑り部材（例えば、ローラーおよび羽根）が、
加水分解により起こる腐食および摩耗から保護される。

【００１７】米国特許第５，３９５，５４４号（Ｈａｇ
ｉｈａｒａら、１９９５年３月７日）は、冷却機用の作
動油組成物に関し、これは、ジクロロメタンおよび冷却
油を含有する。（ａ）２個〜１２個の炭素原子を有する
脂肪族多価アルコール；および（ｂ）４個〜９個の炭素
数を有する飽和脂肪族モノカルボン酸またはそれらの誘
導体の間で形成したエステル（このエステル基中におい
て、分枝鎖を有するアシル基の数と全アシル基の数との
比は、９５％以上である）は、この冷却油の基油として
使用される。この発明の冷却機用の作動油組成物は、従
来の生成物と比較して、相溶性、潤滑性および電気絶縁
性に優れているだけでなく、熱安定性にも優れている。

【００１８】米国特許第５，４０３，５０３号（Ｓｅｉ
ｋｉら、１９９５年４月４日）は、水素含有ハイドロフ
ルオロカーボン（水素化フロン化合物）冷却剤用の冷却
機油組成物を開示しており、これは、ポリオキシアルキ
レングリコール誘導体および／または特定のポリエステ
ル化合物を含有し、（ａ）多価アルコールで部分エステ
ル化した脂肪族酸および（ｂ）リン酸エステル化合物お
よび／または亜リン酸エステル化合物と配合されてい
る。この発明の冷却機油組成物は、水素化フロン冷却剤
（例えば、フロン１３４ａ）との優れた混和性および傑
出した潤滑剤性能のために、特に、アルミニウム材料と
鋼鉄材料との間の摩耗耐性を改良するのに効果的な冷却
機油として、使用できる。

【００１９】米国特許第５，４３１，８３５号（Ｋａｔ
ａｆｕｃｈｉら、１９９５年７月１１日）は、冷却剤と
して、テトラフルオロエタンなどを使用した冷却機用潤
滑剤に関し、これは、必須成分として、（Ａ）ポリ−α
−オレフィンおよび／またはエチレン−α−オレフィン
共重合体またはアルキルベンゼンおよびポリ−α−オレ
フィンの混合物および／またはエチレン−α−オレフィ
ン共重合体から構成した合成油４０〜９５重量％および
（Ｂ）ポリオキシアルキレングリコール化合物などから
構成した流動性改良剤５〜６０重量％を含む基油を含有
する。この潤滑剤は、置換フロン化合物（例えば、１，
１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ−１３４ａ））
を含有する冷却剤と共に使用され、摩耗耐性、電気絶縁
性、加水分解安定性、非吸湿性などのような性能に優れ
ており、また、この潤滑剤の返還能力に優れている。そ
れゆえ、この潤滑剤は、自動車用および家庭用の冷房装
置、冷却機などで使用するとき、特に効果的であり、高
い工業上の有用性を有する。

【００２０】米国特許第５，５５４，３１１号（Ｋａｔ
ａｆｕｃｈｉら、１９９６年９月１０日）は、圧縮型冷
却機用の潤滑剤組成物を開示しており、これは、冷却剤
としてのテトラフルオロエタンなどおよび潤滑剤を含有
し、この潤滑剤は、（Ａ）ポリ−α−オレフィンおよび
／またはエチレン−α−オレフィン共重合体またはアル
キルベンゼンおよびポリ−α−オレフィンの混合物およ
び／またはエチレン−α−オレフィン共重合体から構成
した合成油４０〜９５重量％および（Ｂ）エステル化合
物およびトリグリセリドの両方またはいずれかから構成
した流動性改良剤５〜６０重量％を含有する。この潤滑
剤組成物は、摩耗耐性、電気絶縁性、加水分解安定性、
非吸湿性などのような性能に優れており、また、この潤
滑剤組成物の返還能力に優れている。それゆえ、この潤
滑剤は、自動車用および家庭用の冷房装置、冷却機など
で使用するとき、特に効果的であり、高い工業上の有用
性を有する。

【００２１】ヨーロッパ特許第３７７，１２２号（Ｋａ
ｗａｇｕｃｈｉら、公開日 ９０年１１月７日）は、圧
縮機付きの冷却機用の新規な潤滑油に関する。さらに特
定すると、この文献は、圧縮機付きの冷却機（圧縮機型
冷却機）用の潤滑油に関し、これは、主成分として、高
い潤滑性および水素含有フロン化合物（例えば、１，
１，１，２−テトラフロオロエタン（これは、冷却剤と
して使用され環境汚染の問題があるジクロロジフルオロ
メタンのようなフロン化合物と置き換えることができ
る））との好ましい相溶性を有するポリオキシアルキレ
ングリコール誘導体を含有する。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】これらの冷却剤のいず
れかが有用であるためには、それらは、この圧縮機で使
用する潤滑剤と相溶性でなければならない。現在使用さ
れている冷却剤（例えば、ＣＦＣ−１２）は、冷房装置
の圧縮機で潤滑剤として使用されている鉱物性潤滑油と
容易に相溶する。上記冷却剤の候補は、しかしながら、
現在使用されている冷却剤とは異なる溶解性を有する。
例えば、鉱物性潤滑油は、ＨＦＣ−１３４ａとは相溶性
ではない（すなわち、不溶である）。このような非相溶
性の結果として、圧縮型冷却設備（冷却機および冷房装
置（自動車用、家庭用および工業用の冷房装置を含む）
を含めて）において、圧縮機の寿命が充分でなくなる。
この問題は、自動車の冷房装置系において、その圧縮機
が別個に潤滑されず、また、冷却剤および少量の潤滑剤
の混合物がその系全体にわたって循環しているので、特
に明白である。

【００２３】充分な冷却液として作用するためには、冷
却剤および潤滑剤の混合物は、この冷却系の操作温度範
囲（例えば、約０℃から約８０℃以上）にわたって、相
溶性であり、そして安定でなければならない。一般に、
これらの潤滑剤は、約−４０℃〜約８０℃の温度範囲に
わたって、約５〜２０％の濃度で、この冷却剤に溶解性
であるのが望ましい。これらの温度は、一般に、冷却圧
縮機系の作動温度に相当する。これらの冷却液は、熱安
定性に加えて、高温でも保持される適当な粘度特性を有
しなければならず、この冷却液は、これらの圧縮機で使
用する物質に対して、有害な作用があってはならない。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の組成物は、約１
０重量％〜約９０重量％の１個または２個の炭素原子を
含有する少なくとも１種のフッ素含有炭化水素；および
以下を含有する効果的な量の少なくとも１種の混和性有
機潤滑剤を含有する液状冷却組成物であって、さらに、
ここで、フッ素は、該フッ素含有炭化水素中の唯一のハ
ロゲンである： （Ｂ） 約５重量％〜約９０重量％の以下の一般式によ
り特徴付けられるカルボン酸および多価ヒドロキシ化合
物の少なくとも１種のエステル： Ｒ［ＯＣ（Ｏ）Ｒ¹］_n （Ｉ） ここで、Ｒは、ヒドロカルビル基である；各Ｒ¹は、独
立して、（ａ）水素、（ｂ）１個〜約７個の炭素原子を
有する直鎖ヒドロカルビル基、（ｃ）４個〜約２０個の
炭素原子を有する分枝鎖ヒドロカルビル基、または
（ｄ）８個〜約１４個の炭素原子を有する直鎖ヒドロカ
ルビル基であるが、但し、少なくとも１個のＲ ¹が
（ｄ）のとき、少なくとも１個の他のＲ¹は、（ａ）ま
たは（ｂ）のいずれかである；ｎは、２〜１０の整数で
ある；および （Ｃ） 約０．１重量％〜約５重量％の以下を含有する
性能添加剤： （１） 次式のアルコキシル化アルコールまたはフェノ
ール：または

【００２５】

【化５】

【００２６】（２） 次式のアルコキシル化グリコー
ル：

【００２７】

【化６】

【００２８】ここで、Ｒ²は、１個〜２０個の炭素原子
を含有する脂肪族基または６個〜２４個の炭素原子を含
有する芳香族基または脂肪族置換芳香族基であり、Ｒ³
は、水素、メチルまたはエチルであり、Ｒ¹³は、ヒドロ
キシアルキル基であり、ここで、該アルキル基は、２個
〜８個の炭素原子を含有し、ｙは、１〜３の整数であ
り、そしてｘは、２〜５０の整数である。

【００２９】１つの実施態様において、（Ａ）は、２個
以上のフッ素原子を含有する炭化水素の混合物である。

【００３０】１つの実施態様において、（Ａ）は、１，
１，１，２−テトラフルオロエタンである。

【００３１】１つの実施態様において、多価ヒドロキシ
化合物が、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジプロピレングリコール、グリセロール、ネオペンチル
グリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタン
ジオール、１，４−ブタンジオール、ペンタエリスリト
ール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリト
ール、トリグリセロール、トリメチロールプロパン、ソ
ルビトール、ヘキサグリセロール、２，２，４−トリメ
チル−１，３−ペンタンジオール、またはそれらの混合
物を包含する。

【００３２】１つの実施態様において、少なくとも１個
のＲ¹が、１個〜約７個の炭素原子を有する直鎖ヒドロ
カルビル基または４個〜約２０個の炭素原子を有する分
枝鎖ヒドロカルビル基である。

【００３３】１つの実施態様において、Ｒ¹が、直鎖ヒ
ドロカルビル基であり、前記カルボン酸が、酢酸、プロ
ピオン酸、酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸またはヘプタ
ン酸を包含する。

【００３４】１つの実施態様において、Ｒ¹が、分枝鎖
ヒドロカルビル基であり、カルボン酸が、２−エチル−
ｎ−酪酸、２−エチルヘキサン酸、ネオヘプタン酸、ネ
オデカン酸またはそれらの混合物を包含する。

【００３５】１つの実施態様において、分枝鎖ヒドロカ
ルビル基が、以下の構造により特徴付けられる： −Ｃ（Ｒ¹⁰）（Ｒ¹¹）（Ｒ¹²） ここで、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²は、それぞれ独立して、
アルキル基であり、そして該アルキル基の少なくとも１
個は、２個以上の炭素原子を含有する。

【００３６】１つの実施態様において、Ｒ¹が、１個〜
７個の炭素原子を有する直鎖ヒドロカルビル基および８
個〜約１４個の炭素原子を有する直鎖ヒドロカルビル基
の混合物である。

【００３７】１つの実施態様において、Ｒ¹が、４個〜
約２０個の炭素原子を有する分枝鎖ヒドロカルビル基お
よび８個〜約１４個の炭素原子を有する直鎖ヒドロカル
ビル基の混合物である。

【００３８】１つの実施態様において、多価ヒドロキシ
化合物が、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリスリトールまたはジペンタエリスリ
トールを包含し、そしてカルボン酸が、２−エチルヘキ
サン酸である。

【００３９】１つの実施態様において、カルボン酸が、
モノカルボン酸、ジカルボン酸またはそれらの混合物で
あり、モノカルボン酸が、カルボン酸の５０重量％より
多い量である。

【００４０】１つの実施態様において、カルボン酸が、
ギ酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、
ヘプタン酸、２−エチル−ｎ−酪酸、２−ヘキシルデカ
ン酸、イソステアリン酸、２−メチルヘキサン酸、３，
５，５−トリメチルヘキサン酸、２−エチルヘキサン
酸、ネオヘプタン酸、ネオデカン酸、マレイン酸、コハ
ク酸、アジピン酸、デカン酸、ドデカン酸、ステアリン
酸、ラウリン酸、ベヘン酸またはそれらの混合物を包含
する。

【００４１】１つの実施態様において、（Ｂ）が、オキ
シアルキレン基を含有する多価ヒドロキシ化合物から誘
導される。

【００４２】１つの実施態様において、Ｒ²が、脂肪族
基であり６個〜１２個の炭素原子を含有するか、または
芳香族基または置換芳香族基であり６個〜１８個の炭素
原子を含有する。

【００４３】１つの実施態様において、ｙが、１であ
り、そしてＲ³が、水素である。

【００４４】１つの実施態様において、性能添加剤
（Ｃ）が、さらに、以下を含有する： （３） 次式のフェノール：

【００４５】

【化７】

【００４６】ここで、Ｒ⁴は、１個〜２４個の炭素原子
を含有するアルキル基であり、Ｒ⁵は、水素、１個また
は２個の炭素原子を含有するアルキル基または−ＯＲ⁶
であり、ここで、Ｒ⁶は、１個〜１２個の炭素原子を含
有するアルキル基であり、そしてａは、１〜４の整数で
ある；または必要に応じて、

【００４７】

【化８】

【００４８】ここで、Ｒ⁷、Ｒ⁸およびＲ⁹は、独立し
て、水素、１個〜１２個の炭素原子を含有する脂肪族基
またはアルコキシ基、またはアリール基、脂肪族置換ア
リール基、アリールオキシ基または脂肪族置換アリール
オキシ基であり、ここで、該アリール基は、フェニルま
たはナフチルであり、該アリールオキシ基は、フェノキ
シまたはナフトキシであり、該脂肪族基は、１個〜８個
の炭素原子を含有し、そしてＸは、酸素またはイオウで
ある；または（３）および（４）の混合物。

【００４９】１つの実施態様において、（Ｃ３）におい
て、ａが、２であり、Ｒ⁴が、ｔ−ブチルであり、そし
てＲ⁵が、メチルであり、また、（Ｃ４）において、
Ｒ⁷、Ｒ ⁸およびＲ⁹が、脂肪族置換アリールオキシ基で
あり、アリール基が、フェニルであり、そして脂肪族基
が、１個〜４個の炭素原子を含有し、そしてＸが、酸素
である。

【００５０】１つの実施態様において、（Ｃ４）におい
て、Ｒ⁷、Ｒ⁸およびＲ⁹が、アリールオキシ基であり、
アリール基が、フェニルであり、そしてＸが、イオウで
ある。

【００５１】液状冷却組成物が開示され、これは、
（Ａ） １個または２個の炭素原子を含有する少なくと
も１種のフッ素含有炭化水素；および以下を含有する効
果的な量の少なくとも１種の混和性有機潤滑剤を含有す
る液状冷却組成物であって、さらに、ここで、フッ素
は、該フッ素含有炭化水素中の唯一のハロゲンである： （Ｂ） 以下の一般式により特徴付けられるカルボン酸
および多価ヒドロキシ化合物の少なくとも１種のエステ
ル： Ｒ［ＯＣ（Ｏ）Ｒ¹］_n （Ｉ） ここで、Ｒは、ヒドロカルビル基である；各Ｒ¹は、独
立して、（ａ）水素、（ｂ）１個〜約７個の炭素原子を
有する直鎖ヒドロカルビル基、（ｃ）４個〜約２０個の
炭素原子を有する分枝鎖ヒドロカルビル基、または
（ｄ）８個〜約１４個の炭素原子を有する直鎖ヒドロカ
ルビル基であるが、但し、少なくとも１個のＲ ¹が
（ｄ）のとき、少なくとも１個の他のＲ¹は、（ａ）ま
たは（ｂ）のいずれかである；ｎは、少なくとも２であ
る；および （Ｃ） 以下を含有する性能添加剤： （１） 次式のアルコキシル化アルコールまたはフェノ
ール：または

【００５２】

【化９】

【００５３】または （２） 次式のアルコキシル化グリコール：

【００５４】

【化１０】

【００５５】ここで、Ｒ²は、１個〜２０個の炭素原子
を含有する脂肪族基または６個〜２４個の炭素原子を含
有する芳香族基または脂肪族置換芳香族基であり、Ｒ³
は、水素、メチルまたはエチルであり、Ｒ¹³は、ヒドロ
キシアルキル基であり、ここで、該アルキル基は、２個
〜８個の炭素原子を含有し、ｙは、１〜３の整数であ
り、そしてｘは、２〜５０の整数である。

【００５６】

【発明の実施の形態】圧縮機および冷却サイクル 圧縮機は、吸入時よりも高い圧力および温度で、気体を
引き出して分配する機械である。この高圧の気体は、一
般に、有用な作業を行うのに使用される。圧縮機は、通
常、電動モーター、蒸気タービンまたは内燃機関により
駆動され、用途の必要性に依存して、種々のタイプおよ
びサイズとなる。冷却および空調は、このような系にお
いて、一部の潤滑剤が冷却剤と共に循環するために、特
別な要件を必要とする圧縮機用途として考えることがで
きる。従って、この冷却剤と潤滑剤とは、相溶性でなけ
ればならない。

【００５７】冷却圧縮機は、容積式圧縮機または動的圧
縮機のいずれかとして、分類されている。容積式圧縮機
は、冷却剤ガスの容量を減らすことにより、このガスの
圧力を高める。例には、往復（単動型および複動型）圧
縮機、滑り翼回転ネジ圧縮機およびスクロール圧縮機が
挙げられる。

【００５８】動的圧縮機（例えば、多段遠心圧縮機）
は、大きな空調設備で使用されている。これらの圧縮機
では、その冷却剤は、機械を通って送られ、この機械
は、この冷却剤に速度を与え、次いで、拡散器を通して
この気体を移動させることにより、この速度（動エネル
ギー）を圧力に転化するように設計されている。

【００５９】容積式圧縮機および動的圧縮機の両方共、
しばしば、密閉型または半密閉型の設計となっている。
その可動部品の全ては、電動モーターを含めて、これら
のタイプの冷却系内に密封されている。この設計は、冷
却機／冷凍機および遠心冷房機の冷却系において、ほと
んど常に、見出される。それゆえ、このタイプの設備用
の潤滑剤は、この系のエラストマー、および電動モータ
ーにある他のワニス材料と相溶性であるべきである。そ
れらはまた、高い誘電強度（最低２５キロボルト）を有
するべきである。

【００６０】圧縮冷却系は、家庭用途および工業用途の
両方で、広く使用されている。このサイクルの主要要素
は、図１に示す。

【００６１】どの圧縮冷却系１にも、４個の必須部分、
すなわち、圧縮機１０、冷却器２０、膨張弁（ある場合
には、毛細管）３０および蒸発器４０がある。より大き
な工業用ユニットはまた、膨張弁の前に、圧力下にて液
状冷却剤を集めるための冷却剤受け器を含む。

【００６２】図１の冷却サイクルを参照すると、圧縮機
１０は、蒸発器４０からの入来低圧冷却剤ガス４５を圧
縮し、高圧および高温１５にて、この冷却ガスを排出す
る。圧縮機１０からの排出ガス１５は、冷却器（または
冷却コイル）２０を通る。ここで、冷却剤ガス１５か
ら、蒸発潜熱が取り除かれ、それは、高圧液体２５に凝
縮される。液状冷却剤２５は、膨張弁３０を通り、これ
は、液体３５に対する圧力を低下させる。従って、その
沸点を低下させる。低圧液体３５が、この蒸発器または
冷却コイル４０を通過するにつれて、それは、周囲から
熱を吸収して蒸発し、冷却効果を生じる。低圧ガス４５
は、蒸発器４０から流れ、他のサイクルが開始するのに
備えている。

【００６３】この冷却サイクルについては、２つのこと
を記しておくのが興味深い。まず、この潤滑剤は、この
冷却剤と共に移動するので、この潤滑剤の低温特性およ
び混和性は、この冷却系の性能に対して、重要である。
第二に、この冷却器において、この冷却剤から取り除か
れた熱は、この蒸発器から取り除かれた熱量＋この圧縮
機により行われた機械的な仕事から得られる熱に等し
い。（従って、暑い夏の日では、この冷却機のドアを開
けて部屋を冷却するなら、最終的には、この部屋を暖め
る結果となる）。命名法 クロロフルオロカーボン化合物（ＣＦＣ）は、完全に、
炭素原子、塩素原子およびフッ素原子だけから構成され
る。水素も含有する分子は、ＨＣＦＣと呼ばれる。炭
素、水素およびフッ素だけを含有する分子（塩素なし）
は、ＨＦＣと呼ばれる。しかしながら、これらの区別
は、技術文献では、常に認められるわけではなく、「Ｃ
ＦＣ」は、時には、３種の分子タイプの全てに対して用
いられる。

【００６４】一般に、冷却剤は、「Ｒ」（Ｒｅｆｒｉｇ
ｅｒａｎｔ）の接頭辞＋２桁または３桁の数字で称され
る。単一成分の冷却剤は、Ｒ−ＸＹＺで示され、ここ
で、Ｘは、炭素原子数から１を引いた数を表わし、Ｙ
は、水素原子数に２を足した数を表わし、そしてＺは、
フッ素原子数を表わす。炭素１個の分子の場合には、最
初の桁はなくなり、この冷却剤は、２桁の名称があるに
すぎない。この分子が、水素原子を有しないなら、Ｙの
値は、１となる。他の全ての原子は、塩素であると推測
される。時には、炭素２個の分子において、可能な異性
体間で区別するために、接尾辞として、小文字が付け加
えられる。

【００６５】クロロジフルオロメタン冷却剤

【００６６】

【化１１】 は、１個の炭素原子（Ｘ＝１−１＝０）、１個の水素原
子（Ｙ＝１＋１＝２）および２個のフッ素原子（Ｚ＝
２）を有し、Ｒ−ＸＹＺは、Ｒ−２２である。

【００６７】１，１，１，２−テトラフルオロエタン冷
却剤

【００６８】

【化１２】 は、２個の炭素原子（Ｘ＝２−１＝１）、２個の水素原
子（Ｙ＝２＋１＝３）および４個のフッ素原子（Ｚ＝
４）を有し、Ｒ−ＸＹＺは、Ｒ−１３４ａである。この
特定の冷却剤化合物は、その構造が「非対称」（対称で
ない）であり、両方の水素が同じ炭素原子に結合してい
ることを表わすために、「ａ」の接尾辞を入れる。その
異性体は、１，１，２，２−テトラフルオロエタン

【００６９】

【化１３】 であり、これは、対称であり、この冷却剤は、Ｒ−１３
４と呼ばれる。

【００７０】冷却剤の名称、すなわち、Ｒ−１２３から
始めても、同じ命名手順が使用される。Ｘ＝１、Ｙ＝２
およびＺ＝３として、これらの値は、２個の炭素原子
（Ｘ＝２−１＝１）、１個の水素原子（Ｙ＝１＋１＝
２）および３個のフッ素原子（Ｚ＝３）を有する構造を
生じる。全ての他の原子は、塩素であると推測される。
それゆえ、Ｒ−１２３は、ジクロロトリフルオロエタン
の１異性体、特定すると、１，１−ジクロロ−２，２，
２−トリフルオロエタンである。

【００７１】

【化１４】 １個より多い非対称立体配置を有し得る分子の場合に
は、その命名は、接尾辞文字の指定を割り当てることに
よって、より複雑となる。

【００７２】他の化学型の冷却剤は、以下のように呼ば
れる： Ｃ３００シリーズ 環状有機物 ４００シリーズ ゼオトロープ ５００シリーズ アゼオトロープ ６００シリーズ 種々雑多な有機物 ７００シリーズ 無機物 １０００シリーズ 不飽和有機物 本明細書および特許請求の範囲を通じて、他に指示がな
ければ、全ての部およびパーセントは重量基準であり、
全ての温度は摂氏であり、そして全ての圧力は大気圧ま
たはそれに近い。

【００７３】本明細書および添付の特許請求の範囲で用
いられるように、用語「ヒドロカルビル」および「ヒド
ロカルビレン」は、本発明の文脈内で、極性基に直接結
合した炭素原子を有しそして炭化水素的性質または主と
して炭化水素的な性質を有する基を示す。このような基
には、以下が包含される： （１）炭化水素基、すなわち、脂肪族基（例えば、アル
キルまたはアルケニル）、脂環族基（例えば、シクロア
ルキルまたはシクロアルケニル）などだけでなく、環状
基。ここで、この環は、分子の他の部分により、完成さ
れている（すなわち、いずれか２個の指示された置換基
は、一緒になって、環を形成し得る）。このような基
は、当業者に周知である。例には、メチル、エチル、オ
クチル、デシル、オクタデシル、シクロヘキシルなどが
包含される； （２）置換された炭化水素基、すなわち、これらの基
は、非炭化水素置換基を含有する。この非炭化水素置換
基は、本発明の文脈内では、主として、基の炭化水素的
性質を変えない。適当な置換基は、当業者に知られてい
る。例には、ハロ、ヒドロキシ、アルコキシなどがあ
る； （３）ヘテロ基、すなわち、本発明の文脈内では、主と
して、炭化水素的性質を有しながら、鎖または環の中に
存在する炭素以外のものを有するが、その他は炭素原子
で構成されている基である。適当なヘテロ原子は当業者
に明らかであり、例えば、窒素、酸素およびイオウを包
含する。

【００７４】一般に、このヒドロカルビル基では、各１
０個の炭素原子に対し、約３個以下の置換基またはヘテ
ロ原子、好ましくは、１個以下の置換基またはヘテロ原
子が存在する。

【００７５】「アルキル」、「アルキレン」などのよう
な用語は、ヒドロカルビルおよびヒドロカルビレンに関
する上記の用語と類似した意味を有する。

【００７６】「炭化水素ベースの」との用語もまた同じ
意味を有し、そして極性基に直接結合した炭素原子を有
する分子基に援用されるとき、用語「ヒドロカルビル」
と交換可能に用いられ得る。

【００７７】ここで用いられる「低級の」との用語は、
ヒドロカルビル、ヒドロカルビレン、アルキレン、アル
キル、アルケニル、アルコキシなどのような用語と関連
して、全体で７個までの炭素原子を有するこのような基
を記述するべく意図されている。

【００７８】化合物または成分が、本明細書中にて、
「溶解性」であると示されているとき、この化合物また
は成分は、このフッ素含有炭化水素および潤滑剤を含有
する本発明の液状組成物に溶解性である。例えば、化合
物または成分は、それがフッ素含有炭化水素自体に不溶
であっても、この液状組成物に溶解性である限り、「溶
解性」であると考えられる。 （Ａ）フッ素含有炭化水素 本発明の液状組成物は、少なくとも１種のフッ素含有炭
化水素を含有する。すなわち、このフッ素含有炭化水素
は、少なくとも１個のＣ−Ｈ結合およびＣ−Ｆ結合を含
有する。本発明の液状組成物は、主として、冷却剤とし
ての使用を意図しているために、このフッ素含有炭化水
素は、好ましくは、１個または２個の炭素原子を含有
し、さらに好ましくは、２個の炭素原子を含有する。

【００７９】炭素、水素およびフッ素だけを含有するこ
れらの化合物は、本明細書中では、フルオロハイドロカ
ーボンと呼ばれる。フッ素および水素だけでなく塩素も
含有する炭化水素は、クロロフルオロハイドロカーボン
と呼ばれる。本発明の組成物中で有用なフッ素含有炭化
水素は、推進剤、冷却剤および発泡剤として過去に使用
され現在も使用されている完全にハロゲン化した炭化水
素（例えば、ＣＦＣ−１１、ＣＦＣ−１２およびＣＦＣ
−１１３；これらは、「従来の技術」の項で記述した）
からは区別できる。

【００８０】本発明で有用なフッ素含有炭化水素のオゾ
ン枯渇可能性は、全て、ゼロである。有用なフッ素含有
炭化水素の特定の例には、先に述べたＲ−１３４ａ、Ｒ
−４０４ａ、Ｒ−４０７ｃおよびＲ−４１０ａがある。
他の有用なフッ素含有炭化水素には、Ｒ−２３（トリフ
ルオロメタン）、Ｒ−１４３ａ（１，１，１−トリフル
オロエタン）、Ｒ−１５２ａ（１，１−ジフルオロエタ
ン）およびＲ−１３４（１，１，２，２−テトラフルオ
ロエタン）がある。

【００８１】一般に、冷却剤として有用なフッ素含有炭
化水素は、大気圧にて、比較的に低温（例えば、３０℃
以下）で沸騰するフルオロメタンおよびフルオロエタン
である。フッ素含有炭化水素の混合物は使用でき、この
混合物中の各フルオロハイドロカーボンの量は、望まし
いように変えることができる。有用なフルオロカーボン
冷却剤は、低温および低圧（例えば、室温および大気
圧）で、熱を蒸発および吸収させることにより、そして
高温および高圧で凝縮して熱を放出することにより、冷
却系において、熱を移動させるのに役立つ。

【００８２】この混和性有機潤滑剤は、効果的な量の
（Ｂ）カルボン酸および多価ヒドロキシ化合物の少なく
とも１種のエステルおよび（Ｃ）性能添加剤の組合せで
ある。「効果的な量」との用語は、この液状冷却組成物
に所望の潤滑性を与えるのに充分な量の混和性有機潤滑
剤を意味する。このフッ素含有炭化水素（Ａ）は、この
混和性有機潤滑剤（これは、効果的な量の成分（Ｂ）お
よび成分（Ｃ）の組合せである）中にて、主要量または
少量のいずれかで存在する。自動車用の冷房装置は、重
要であるが、本発明の唯一の焦点ではない。自動車用の
冷房装置系で使用するためには、主要量のフッ素含有炭
化水素（Ａ）および少量の混和性有機潤滑剤（Ｂ）およ
び（Ｃ）が、系の必要条件であることは、当業者に周知
である。一般に、これらの系は、２〜３ポンドの（Ａ）
および５〜１２オンスの混和性有機潤滑剤を使用する。

【００８３】当業者はまた、（Ａ）と混和性有機潤滑剤
との比が、用途によって広範囲に変わり、時には、逆転
し得、混和性有機潤滑剤の量が（Ａ）の量よりも多くな
ることを知っている。このことは、小型の家庭用電気器
具（例えば、小型の冷蔵庫およびウインドウ冷房装置）
において、特に当てはまる。これらの系では、全体の系
容量は小さく、それゆえ、（Ａ）の必要性もまた少な
く、およそ５〜８オンスであるのに対して、１０オンス
より多い混和性有機潤滑剤を使用する。 （Ｂ）カルボン酸および多価ヒドロキシ化合物のエステ
ル 本発明の液状冷却剤組成物は、以下の一般式により特徴
付けられるカルボン酸および多価ヒドロキシ化合物（こ
れは、少なくとも２個の水酸基を含有する）の少なくと
も１種のエステルを含有する： Ｒ［ＯＣ（Ｏ）Ｒ¹］_n （Ｉ） ここで、Ｒはヒドロカルビル基であり、各Ｒ¹は、独立
して、水素、直鎖の低級ヒドロカルビル基、分枝鎖のヒ
ドロカルビル基、または約８個〜約２２個の炭素原子を
含有する直鎖のヒドロカルビル基であるが、但し、少な
くとも１個のＲ¹基は、水素、低級の直鎖ヒドロカルビ
ル基または分枝鎖ヒドロカルビル基、またはカルボン酸
含有のヒドロカルビル基またはカルボン酸エステル含有
のヒドロカルビル基であり、そしてｎは、少なくとも２
である。

【００８４】本発明の液状冷却剤組成物中で成分（Ｂ）
として使用するカルボン酸エステルは、１種以上のカル
ボン酸（または、それらの低級エステル、例えば、メチ
ル、エチルなど）と少なくとも２個の水酸基を含有する
多価ヒドロキシ化合物との反応生成物である。この多価
ヒドロキシ化合物は、以下の一般式により表わされる： Ｒ（ＯＨ）_n （ＩＩ） ここで、Ｒは、ヒドロカルビル基であり、そしてｎは、
少なくとも２である。このヒドロカルビル基は、４個〜
約２０個以上の炭素原子を含有し得、このヒドロカルビ
ル基また、１個以上の窒素原子および／または酸素原子
を含有し得る。この多価ヒドロキシ化合物は、一般に、
約２個〜約１０個の水酸基、さらに好ましくは、約２個
〜約６個の水酸基を含有する。この多価ヒドロキシ化合
物は、１個以上のオキシアルキレン基を含有し得、それ
ゆえ、この多価ヒドロキシ化合物には、ポリエーテルポ
リオールのような化合物が挙げられる。このカルボン酸
エステルを形成するのに使用される多価ヒドロキシ化合
物に含有される炭素原子数および水酸基数は、広範囲に
変えることができ、この多価ヒドロキシ化合物を用いて
生成されるカルボン酸エステルが、このフッ素含有炭化
水素（Ａ）に溶解性であることだけが必要である。

【００８５】このカルボン酸エステル（Ｉ）を調製する
際に用いられる多価ヒドロキシ化合物はまた、１個以上
の窒素原子を含有し得る。例えば、この多価ヒドロキシ
化合物は、３個〜６個の水酸基を含有するアルカノール
アミンであり得る。好ましい１実施態様では、この多価
ヒドロキシ化合物は、少なくとも２個の水酸基、さらに
好ましくは、少なくとも３個の水酸基を含有するアルカ
ノールアミンである。

【００８６】本発明で有用な多価ヒドロキシ化合物の特
定の例には、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジプロピレングリコール、グリセロール、ネオペンチル
グリコール、１，２−、１，３−および１，４−ブタン
ジオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリト
ール、トリペンタエリスリトール、トリグリセロール、
トリメチロールプロパン、ソルビトール、ヘキサグリセ
ロール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジ
オールなどが包含される。上記多価ヒドロキシ化合物の
いずれかの混合物もまた、使用できる。

【００８７】本発明の液状冷却剤組成物中で有用なカル
ボン酸エステルを調製する際に使用されるカルボン酸
は、以下の一般式により特徴付けられる： Ｒ¹ＣＯＯＨ （ＩＩＩ） ここで、Ｒ¹は、（ａ）水素、（ｂ）直鎖の低級ヒドロ
カルビル基、（ｃ）分枝鎖のヒドロカルビル基、または
（ｄ）（ｂ）および（ｃ）の１種または両方と約８個〜
約１４個の炭素原子を含有する直鎖ヒドロカルビル基と
の混合物である。他に述べられていなければ、式Ｉのエ
ステル中の少なくとも１個のＲ¹基は、低級の直鎖ヒド
ロカルビル基または分枝鎖ヒドロカルビル基を含有しな
ければならない。この直鎖の低級ヒドロカルビル基（Ｒ
¹）は、１個〜約７個の炭素原子を含有し、好ましい実
施態様では、１個〜約５個の炭素原子を含有する。この
分枝鎖のヒドロカルビル基は、いずれの数の炭素原子も
含有し得、一般に、４個〜約２０個の炭素原子を含有す
る。好ましい１実施態様では、この分枝鎖の炭化水素基
は、５個〜２０個の炭素原子を含有し、さらに好ましい
実施態様では、約５個〜約１４個の炭素原子を含有す
る。

【００８８】好ましい１実施態様では、この分枝鎖のヒ
ドロカルビル基は、以下の構造により特徴付けられる： −Ｃ（Ｒ¹⁰）（Ｒ¹¹）（Ｒ¹²） ここで、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²は、それぞれ独立して、
アルキル基であり、このアルキル基の少なくとも１個
は、２個以上の炭素原子を含有する。このような分枝鎖
のアルキル基は、カルボキシル基と結合すると、工業上
は、ネオ基と呼ばれ、この酸は、ネオ酸と呼ばれる。１
実施態様では、Ｒ¹⁰およびＲ¹¹は、メチル基であり、そ
してＲ¹²は、２個以上の炭素原子を含有するアルキル基
である。

【００８９】上記ヒドロカルビル基（Ｒ¹）のいずれか
は、１個以上のカルボキシ基またはカルボキシエステル
基（例えば、−ＣＯＯＲ¹⁴）を含有し得、ここで、Ｒ¹⁴
は、低級アルキル基、ヒドロキシアルキル基またはヒド
ロキシアルコキシアルキル基である。このような置換ヒ
ドロカルビル基は、例えば、カルボン酸Ｒ¹ＣＯＯＨ
（ＩＩＩ）がジカルボン酸またはジカルボン酸のモノエ
ステルのとき、存在する。しかしながら、一般に、この
酸Ｒ¹ＣＯＯＨ（ＩＩＩ）は、モノカルボン酸である。
ポリカルボン酸は、もし、その反応条件および反応物の
量が注意深く制御されていないなら、重合体生成物を形
成する傾向があるからである。モノカルボン酸と少量の
ジカルボン酸またはその無水物との混合物は、このエス
テル（Ｉ）を調製する際に有用である。

【００９０】直鎖の低級ヒドロカルビル基を含有するカ
ルボン酸の例には、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、
ペンタン酸、ヘキサン酸およびヘプタン酸が包含され
る。ヒドロカルビル基が分枝鎖のヒドロカルビル基であ
るカルボン酸の例には、２−エチル−ｎ−酪酸、２−ヘ
キシルデカン酸、イソステアリン酸、２−メチルヘキサ
ン酸、３，５，５−トリメチルヘキサン酸、２−エチル
ヘキサン酸、ネオヘプタン酸、ネオデカン酸、および分
枝鎖カルボン酸の市販混合物（例えば、Ｅｘｘｏｎから
Ｎｅｏ １２１４として同定されている混合物）が包含
される。

【００９１】このカルボン酸エステルを調製する際に使
用できるカルボン酸の第三のタイプには、８個〜約１４
個の炭素原子を含む直鎖ヒドロカルビル基を含有する酸
がある。先に述べたように、これらの高分子量の直鎖酸
は、上記の他の酸の１つと組み合わせてのみ、使用でき
る。高分子量の直鎖酸が、フルオロハイドロカーボンに
溶解性でないからである。このような高分子量の直鎖酸
の例には、デカン酸、ドデカン酸、ラウリン酸、ステア
リン酸、ミリスチン酸、ベヘン酸などが包含される。ジ
カルボン酸の例には、マレイン酸、コハク酸、アジピン
酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などが包含
される。

【００９２】他の実施態様では、このエステルを調製す
るのに使用されるカルボン酸は、主要量のモノカルボン
酸と少量のジカルボン酸との混合物を含有できる。ジカ
ルボン酸が存在すると、より高い粘度のエステルが形成
される。多量のジカルボン酸を含有する混合物の使用
は、避けるべきである。この生成物エステルが、多量の
重合体エステルを含有し、このような混合物は、このフ
ルオロハイドロカーボンに不溶となり得るからである。
このような混合物の一例には、ネオヘプタン酸８０部お
よびコハク酸２０部の混合物がある。

【００９３】式Ｉのカルボン酸エステルは、少なくとも
１種のカルボン酸と、少なくとも２個の水酸基を含有す
る少なくとも１種の多価ヒドロキシ化合物とを反応させ
ることにより、上で述べたように、調製される。カルボ
ン酸とアルコールとの相互作用によるエステルの形成
は、酸で触媒され、可逆工程であり、この工程は、多量
の酸を使用することにより、または反応中に形成される
水を除去することにより、完結するまで進行できる。低
分子量のカルボン酸エステルのエステル交換により、エ
ステルが形成されるなら、この反応は、エステル交換反
応の結果として形成される低分子量アルコールを除去す
ることにより、完結できる。このエステル反応は、有機
酸または無機酸のいずれかにより、触媒できる。無機酸
の例には、硫酸、リン酸および酸性化粘土が包含され
る。種々の有機酸が使用でき、これには、パラトルエン
スルホン酸および酸性樹脂（例えば、Ａｍｂｅｒｌｙｓ
ｔ １５など）が包含される。有機金属触媒には、例え
ば、テトライソプロポキシオルトチタン酸塩が包含され
る。しかしながら、このエステル化反応は、触媒なしで
行うのが好ましい。

【００９４】この反応混合物に含有されるカルボン酸お
よび多価ヒドロキシ化合物の量は、所望の結果に依存し
て、変えることができる。この多価ヒドロキシ化合物中
に含有されている全ての水酸基をエステル化することが
望ましいなら、全ての水酸基と反応するのに充分なカル
ボン酸をこの混合物に含有させるべきである。この酸の
混合物が、本発明に従って多価ヒドロキシ化合物と反応
するとき、このカルボン酸は、この多価ヒドロキシ化合
物と連続的に反応するか、またはカルボン酸の混合物が
調製され、この混合物が多価ヒドロキシ化合物と反応す
る。酸の混合物を使用する好ましい１実施態様では、こ
の多価ヒドロキシ化合物は、まず、１種のカルボン酸
（一般に、高分子量の分枝鎖または直鎖カルボン酸）と
反応され、続いて、直鎖の低級ヒドロカルビルカルボン
酸と反応される。本明細書および特許請求の範囲を通じ
て、このエステルはまた、この多価ヒドロキシ化合物
と、上記カルボン酸のいずれかの無水物との反応によっ
ても、形成できることを理解するべきである。例えば、
この多価ヒドロキシ化合物と、酢酸または無水酢酸のい
ずれかとを反応させることにより、容易にエステルが調
製される。

【００９５】カルボン酸またはその無水物と上記多価ヒ
ドロキシ化合物との反応によるエステルの形成は、この
反応で形成される水または低分子量アルコールを除去し
つつ、この酸または無水物、この多価ヒドロキシ化合物
および酸性触媒を高温に加熱することにより、行うこと
ができる。一般に、この反応には、約７５℃〜約２００
℃以上の温度が充分である。この反応は、水または低分
子量アルコールがもはや形成されなくなると完結し、こ
のような反応の完結とは、水または低分子量エステルが
もはや蒸留によっても除去できない時点を意味する。

【００９６】ある場合には、水酸基の全部がエステル化
されているわけではないカルボン酸エステルを調製する
ことが望ましい。このような部分エステルは、上記方法
によって、この水酸基の全部をエステル化するには充分
でない量の酸を使用することにより、調製できる。

【００９７】

【実施例】以下の実施例は、本発明の液状冷却剤組成物
中で（Ｂ）として有用な種々のカルボン酸エステルの調
製を例示する。

【００９８】実施例Ｂ１ 撹拌機、サーモウェルおよび蒸留冷却器を備えたフラス
コに、ジペンタエリスリトール６３５部（２．５モ
ル）、ｎ−吉草酸１４１８部（１３．９モル）、ｎ−ヘ
プタン酸７９部（０．６モル）およびｎ−ノナン酸７９
部（０．５モル）を添加する。これらの内容物を１６０
℃まで加熱し、そして６時間保持する。次いで、この温
度を２２０℃まで上げ、そして４８時間保持する。この
間、水（２５０ ｍｌ）を除去した。これらの内容物を
真空ストリッピングして、未反応酸を除去する。次い
で、これらの内容物を、５重量％水酸化ナトリウム水溶
液１００ｍｌで処理し、そして６０℃で３時間撹拌す
る。これらの内容物を相分離させる。次いで、未反応カ
ルボン酸を、この水酸化ナトリウム水溶液と反応させ
て、この水相に溶解性のナトリウム塩を形成する。次い
で、この水相を除去し、この水酸化ナトリウム操作を繰
り返す。１時間あたり３立方フィートで窒素を吹き込み
つつ、７０℃で、残留水を除去する。これらの内容物
を、ケイソウ粘土およびアルミナを用いて濾過して、所
望生成物を得る。分析：水：０．０１２％；ＯＨ：０．
０１２％；全酸価：０．００；４０℃粘度：５０ ｃＳ
ｔ；１００℃粘度：８．１８ ｃＳｔ；ＶＩ：１３８。

【００９９】実施例２〜１０は、エステルの調製に関
し、ここで、その酸または酸混合物は、全てが直鎖であ
るかまたはそのα位置で非分枝であるか、いずれかであ
る。これらの実施例は、本質的に、実施例１の方法に従
って調製される。

【０１００】実施例Ｂ２ それぞれ、２：１のモル比で、ｎ−ヘキサン酸およびネ
オペンチルグリコールを共に反応させて、エステルを形
成する。その４０℃粘度は、５．６ ｃＳｔである。

【０１０１】実施例Ｂ３ それぞれ、２：１のモル比で、ｎ−オクタン酸およびネ
オペンチルグリコールを共に反応させて、エステルを形
成する。その４０℃粘度は、７．０ ｃＳｔである。

【０１０２】実施例Ｂ４ それぞれ、２：１のモル比で、ｎ−ノナン酸およびネオ
ペンチルグリコールを共に反応させて、エステルを形成
する。その４０℃粘度は、８．７ ｃＳｔである。

【０１０３】実施例Ｂ５ それぞれ、３：１のモル比で、ｎ−吉草酸およびトリメ
チロールプロパンを共に反応させて、エステルを形成す
る。その４０℃粘度は、９．４ ｃＳｔである。

【０１０４】実施例Ｂ６ それぞれ、３：１のモル比で、ｎ−ヘプタン酸およびト
リメチロールプロパンを共に反応させて、エステルを形
成する。その４０℃粘度は、１３．９ ｃＳｔである。

【０１０５】実施例Ｂ７ それぞれ、４：１のモル比で、ｎ−吉草酸およびモノ−
ペンタエリスリトールを共に反応させて、エステルを形
成する。その４０℃粘度は、１５．６ ｃＳｔである。

【０１０６】実施例Ｂ８ それぞれ、２：２：１のモル比で、ｎ−吉草酸およびｎ
−ヘキサン酸の等モル混合物およびモノ−ペンタエリス
リトールを共に反応させて、エステルを形成する。その
４０℃粘度は、１８．６ ｃＳｔである。

【０１０７】実施例Ｂ９ それぞれ、１．４：１．３：１．３：１のモル比で、ｎ
−吉草酸、ｎ−ヘプタン酸およびイソノナン酸の酸混合
物とモノ−ペンタエリスリトールとを共に反応させて、
エステルを形成する。その４０℃粘度は、３２．３ ｃ
Ｓｔである。

【０１０８】実施例Ｂ１０ それぞれ、０．８：１．２：２：１のモル比で、ｎ−吉
草酸、イソオクタン酸およびイソノナン酸の酸混合物と
モノ−ペンタエリスリトールとを共に反応させて、エス
テルを形成する。その４０℃粘度は、６８ ｃＳｔであ
る。

【０１０９】実施例Ｂ１１ 実施例１と同じ装置を備えたフラスコに、ネオペンチル
グリコール１０４０部（１０モル）および２−エチルヘ
キサン酸２８８０部（２０モル）を添加する。これらの
内容物を１８０℃まで加熱し、そして水を除去しつつ、
５時間保持する。次いで、この温度を２００℃まで上
げ、そして１５時間保持する。この間、水（３２５ ｍ
ｌ）を除去する。次いで、この温度を２２０℃まで上
げ、そして２日間保持する。この時点で、その中和価
は、０．４酸性側となる。形成されたエステルを分液漏
斗に移し、そして５％水酸化ナトリウム水溶液の１００
ｍｌ部分で２回抽出し、続いて、水で２回抽出する。
ケイソウ土濾過助剤を添加し、このエステルを、室温で
２時間撹拌する。次いで、このエステルを、アルミナ床
で濾過する。分析：ＯＨ：０．０４％；全酸価：０．０
１；４０℃粘度：７．５ｃＳｔ；１００℃粘度：２．０
５ ｃＳｔ；ＶＩ：５１。

【０１１０】実施例Ｂ１２は、エステルの調製に関し、
ここで、その酸は、そのα位置では、分枝鎖酸である。
この実施例は、本質的に、実施例Ｂ１１に従って調製さ
れる。

【０１１１】実施例Ｂ１２ それぞれ、４：１のモル比で、２−エチルヘキサン酸お
よびモノ−ペンタエリスリトールを共に反応させて、エ
ステルを形成する。その４０℃粘度は、４６ｃＳｔであ
る。 （Ｃ）性能添加剤 成分（Ａ）および（Ｂ）に加えて、本発明の組成物はま
た、（Ｃ）性能添加剤を含有する。これらの添加剤によ
り向上する性能は、耐摩耗性、酸化防止性、錆／腐食防
止性、極圧性、粘度改良性、潤滑性などの領域にある。

【０１１２】この性能添加剤（Ｃ）は、（１）アルコキ
シル化アルコールまたはたフェノールまたは（２）アル
コキシル化グリコールを含有する。

【０１１３】この性能添加剤は、さらに、（３）アルキ
ルフェノールまたは（４）リン含有化合物または（３）
および（４）の混合物を含有する。 （Ｃ１）アルコキシル化アルコールまたはフェノール 成分（Ｃ１）は、次式のアルコキシル化アルコールまた
はフェノールである：

【０１１４】

【化１５】

【０１１５】ここで、Ｒ²は、１個〜２０個の炭素原子
を含有する脂肪族基または６個〜２４個の炭素原子を含
有する芳香族基または脂肪族置換芳香族基であり、Ｒ³
は、水素、メチルまたはエチルであり、ｙは、１〜３の
整数であり、そしてｘは、２〜５０の整数である。

【０１１６】成分（Ｃ１）は、アルコールまたはフェノ
ールとアルキレンオキシドとの反応により、形成され
る。アルコールに対する脂肪族基Ｒ²は、１個〜１２個
の炭素原子、最も好ましくは、１個〜６個の炭素原子を
含有する。Ｒ²が、芳香族基または置換芳香族基のと
き、それは、６個〜１８個の炭素原子を含有し、この芳
香族基は、フェニル基である。この置換基は、１個〜１
２個の炭素原子を含有するアルキル基である。最も好ま
しい置換基は、オクチル基である。

【０１１７】このアルコールまたはフェノールと反応す
るアルキレンオキシドは、エチレンオキシド（ｙ＝１、
Ｒ³＝水素）、プロピレンオキシド（ｙ＝１、Ｒ³＝メチ
ル）およびブチレンオキシド（ｙ＝１、Ｒ³＝エチル）
を包含する。ｙ＝２であるためには、使用するアルキレ
ンオキシドは、以下の反応に従って、１，３−エポキシ
プロパン（ｙ＝２、Ｒ³＝水素）、２−メチルオキセタ
ン（ｙ＝２、Ｒ³＝メチル）または２−エチルオキセタ
ン（ｙ＝２、Ｒ³＝エチル）である：

【０１１８】

【化１６】

【０１１９】成分（Ｃ１）の調製では、アルコールまた
はフェノール１モルあたり、２〜５０モル、好ましく
は、２〜１０モル、最も好ましくは、２〜５モルのいず
れかのアルキレンオキシドが使用される。（Ｃ１）とし
て特に好ましいものは、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５（Ｕｎ
ｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅから入手できるオクチルフェノ
キシポリエトキシエタノール）であり、ここで、Ｒ
²は、オクチルフェニルであり、ｙ＝１であり、Ｒ³＝水
素であり、そしてｘ＝４．５である。 （Ｃ２）アルコキシル化グリコール 成分（Ｃ２）は、次式のアルコキシル化グリコールであ
る：

【０１２０】

【化１７】

【０１２１】ここで、Ｒ¹³は、ヒドロキシアルキル基で
あり、ここで、このアルキル基は、２個〜８個の炭素原
子を含有し、そしてＲ³および添字ｘおよびｙは、（Ｃ
１）にて教示したものと同じ値を有する。成分（Ｃ２）
は、このアルコールまたはフェノールをグリコールで置
き換えたこと以外は、成分（Ｃ１）と同様に調製され
る。

【０１２２】この性能添加剤（Ｃ）は、さらに、（Ｃ
３）アルキルフェノールまたは（Ｃ４）リン含有化合物
または（Ｃ３）および（Ｃ４）の混合物を含有できる。 （Ｃ３）アルキルフェノール このアルキルフェノールは、次式を有する：

【０１２３】

【化１８】

【０１２４】ここで、Ｒ⁴は、１個〜２４個の炭素原子
を含有するアルキル基であり、Ｒ⁵は、水素、１個また
は２個の炭素原子を含有するアルキル基または−ＯＲ⁶
であり、ここで、Ｒ⁶は、１個〜１２個の炭素原子を含
有するアルキル基であり、そしてａは、１〜４の整数で
ある。

【０１２５】（Ｃ３）のうち、好ましくは、Ｒ⁴は、１
個〜８個の炭素原子、最も好ましくは、１個〜４個の炭
素原子を含有する。特に好ましいＲ⁴は、ｔ−ブチルで
ある。好ましくは、添字ａは、２または３である。Ｒ⁵
がアルキル基のとき、それは、好ましくは、メチル基で
ある。Ｒ⁵が−ＯＲ⁶のとき、Ｒ⁶は、１個〜８個の炭素
原子、最も好ましくは、１個〜４個の炭素原子を含有す
る。特に好ましいＲ⁶は、メチルである。Ｒ⁵がアルキル
基のとき、特に好ましい（Ｃ３）は、次式のブチル化ヒ
ドロキシトルエン（ＢＨＴ）である：

【０１２６】

【化１９】

【０１２７】Ｒ⁵が−ＯＲ⁶のとき、特に好ましい（Ｃ
３）は、次式のブチル化ヒドロキシアニソール（ＢＨ
Ａ）である：

【０１２８】

【化２０】

【０１２９】（Ｃ４）リン含有化合物 このリン含有化合物は、次式を有する：

【０１３０】

【化２１】

【０１３１】ここで、Ｒ⁷、Ｒ⁸およびＲ⁹は、独立し
て、水素、１個〜１２個の炭素原子を含有する脂肪族基
またはアルコキシ基、またはアリール基、脂肪族置換ア
リール基、アリールオキシ基または脂肪族置換アリール
オキシ基であり、ここで、該アリール基は、フェニルま
たはナフチルであり、該アリールオキシ基は、フェノキ
シまたはナフトキシであり、該脂肪族基は、１個〜８個
の炭素原子を含有し、そしてＸは、酸素またはイオウで
ある。１実施態様では、Ｒ⁷、Ｒ⁸およびＲ⁹は、脂肪族
置換アリールオキシ基であり、ここで、このアリールオ
キシ基は、フェノキシであり、そしてこの脂肪族基は、
１個〜４個の炭素原子を含有する。最も好ましくは、こ
の脂肪族基は、メチルであり、そしてＸは、酸素であ
る。本実施態様に好ましいリン含有化合物は、リン酸ト
リクレシルである：

【０１３２】

【化２２】

【０１３３】他の実施態様では、Ｒ⁷、Ｒ⁸およびＲ
⁹は、アリールオキシ基であり、ここで、このアリール
オキシ基は、フェノキシであり、そしてＸは、イオウで
ある。本実施態様に最も好ましいリン含有化合物は、ホ
スホロチオ酸トリフェニルであり、これはまた、ＴＰＰ
Ｔとして知られている。この最も好ましいリン含有化合
物は、Ｉｒｇａｌｕｂｅ（登録商標）ＴＰＰＴの名称
で、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙから入手できる。ＴＰＰＴの
構造は、

【０１３４】

【化２３】 である。

【０１３５】式Ｉにより特徴付けられるエステルは、好
ましくは、分枝アルキル基を含有し、一般に、アセチレ
ン性不飽和および芳香族性不飽和を有しない。このよう
な不飽和を含有する式Ｉの一部の化合物は、このフッ素
含有炭化水素に混和性ではあり得ない。本発明のエステ
ルはまた、好ましくは、このエステルがこのフッ素含有
炭化水素に混和性である限り、ある程度のオレフィン性
不飽和が存在していてもよいこと以外は、オレフィン性
不飽和を有しない。

【０１３６】成分（Ｂ）および（Ｃ）を含有する混和性
有機潤滑剤は、このフッ素含有炭化水素（Ａ）、特に、
フルオロハイドロカーボン（例えば、１，１，１，２−
テトラフルオロエタン）と混和性である。これらの潤滑
剤は、広い温度範囲にわたって、特に、低温で、ＨＦＣ
と相溶性である。フルオロハイドロカーボン（例えば、
１，１，１，２−テトラフルオロエタン）中でのこれら
の潤滑剤の低温混和性は、以下のようにして、決定され
る。

【０１３７】この潤滑剤１重量部（これは、（Ｂ）９９
％および（Ｃ）１％を含有する）およびフッ素含有炭化
水素（Ａ）（４重量部）を、低温で、ガラス製高圧容器
に導入する。この混合物が２５℃で均一なら、この密封
したガラス容器を、低温浴（これは、−７５℃以下の温
度に達し得る）に浸漬する。２５℃の温度で開始して、
この潤滑剤−冷却剤混合物の温度を、５℃ずつ低下させ
る。この潤滑剤および冷却剤の相分離が観察される最も
高い温度として、下部臨界分離温度（Ｌ−ＣＳＴ）を定
義する。相分離は、典型的には、この潤滑剤−冷却剤混
合物のかすみまたは曇りとして、観察される。実施例Ｂ
１〜Ｂ１２のエステルと（Ｃ１）（Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−
４５として）および（Ａ）（Ｒ−１３４ａとして）との
この混和性試験の結果は、実施例１〜１２として、表Ｉ
に示す。この潤滑剤がエステル（Ｂ）だけを含有する平
行操作では、同じ（Ｌ−ＣＳＴ）値が得られる。

【０１３８】 表Ｉ Ｒ−１３４ａの下部臨界分離温度（Ｌ−ＣＳＴ） 実施例番号 潤滑剤 Ｌ−ＣＳＴ、℃ 以下の実施例の ９９％生成物 １％（Ｃ１） １ Ｂ１ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ −７５ ２ Ｂ２ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ −６０ ３ Ｂ３ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ −３５ ４ Ｂ４ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ −５ ５ Ｂ５ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ ＜−７５ ６ Ｂ６ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ −２０ ７ Ｂ７ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ −７５ ８ Ｂ８ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ −３５ ９ Ｂ９ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ −４０ １０ Ｂ１０ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ −３０ １１ Ｂ１１ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ ＜−７５ １２ Ｂ１２ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５ −１５ 本発明の組成物は、一定荷重ファレックスウェアテスト
（ＣｏｎｓｔａｎｔＬｏａｄ Ｆａｌｅｘ Ｗｅａｒ
Ｔｅｓｔ）（これは、改良したＡＳＴＭ Ｄ２６７０で
ある）で評価する。この改良は、標準負荷７００ポンド
に対して、負荷を４００ポンドまで低下させたこと、ま
た、試験時間の増加にある。その標準試験時間は、１５
分間であり、この改良では、この試験時間は、２時間で
ある。この試験はまた、その中にフッ素含有炭化水素
（成分（Ａ））を導入できる密封容器の使用が必要であ
る。最終的な改良は、標準の２５０ポンドでの５分間の
慣らし期間に対して、１５０ポンドでの２分間の慣らし
期間を含む。他の全ての試験パラメーターは、同じであ
る。

【０１３９】６個の潤滑剤ブレンドを評価する。３個
は、ベースラインブレンドであり、他の３個は、本発明
のブレンドである。これらの３個のベースラインブレン
ドは、ブレンド１、３および５であり、エステル（Ｂ）
を含有するが、性能添加剤（Ｃ）を含有しない。本発明
のブレンド２、４および６は、１種以上の性能添加剤
（Ｃ）と共に、エステル（Ｂ）を含有する。ブレンド１
は、本発明のブレンド２のベースラインであり、ブレン
ド３は、本発明のブレンド４のベースラインであり、そ
してブレンド５は、本発明のブレンド６のベースライン
である。ブレンド２、４および６では、リン酸トリクレ
シルとしての成分（Ｃ４）は、（Ｂ）の２．６％で存在
し、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５としての成分（Ｃ１）は、
（Ｂ）の１．０％として存在し、そしてブチル化ヒドロ
キシトルエンとしての成分（Ｃ３）は、（Ｂ）の０．１
％として存在する。成分（Ｂ）を含有するベースライン
ブレンド１、３および５、または成分（Ｂ）および
（Ｃ）を含有する潤滑剤ブレンド２、４および６を、こ
のファレックステスト（Ｆａｌｅｘ Ｔｅｓｔ）装置に
充填する。次いで、成分（Ａ）を、１平方インチあたり
１０ポンドで、この装置に充填する。成分（Ａ）は、Ｒ
−１３４ａ、すなわち、１，１，１，２−テトラフルオ
ロエタンである。これらの結果を、表ＩＩに提示する。
表ＩＩの結果から、成分（Ｃ）が存在するとき、ピン重
量損失が改良されることが認められる。

【０１４０】ブレンド１および２については、成分
（Ｂ）は、７４重量％の実施例Ｂ７および２６重量％の
実施例Ｂ１０である。これにより、４０℃で２２ ｃＳ
ｔの粘度が得られる（ＩＳＯ ２２）。ブレンド３およ
び４については、成分（Ｂ）は、４５重量％の実施例Ｂ
７および５５重量％の実施例Ｂ１０である。これによ
り、４０℃で３２ ｃＳｔの粘度が得られる（ＩＳＯ
３２）。ブレンド５および６については、成分（Ｂ）
は、１００重量％の実施例Ｂ７である。これにより、４
０℃で６８ ｃＳｔの粘度が得られる（ＩＳＯ ６
８）。

【０１４１】 表ＩＩ 一定荷重ファレックスウェアテスト、 鋼鉄上にアルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｏｎ ｓｔｅｅｌ） ブレンド番号 ピン重量損失、ｍｇ １ １８．３ ２ ３．３ ３ １９．０ ４ ２．５ ５ １７．０ ６ １．０ 本発明の組成物はまた、ファレックスウェアを失敗する
までのステップ荷重テスト（Ｓｔｅｐ−Ｌｏａｄ ｔｏ
Ｆａｉｌｕｒｅ Ｆａｌｅｘ Ｗｅａｒ Ｔｅｓｔ）
（これは、改良ＡＳＴＭ Ｄ３２３３、Ｍｅｔｈｏｄ
Ｂである）により、評価する。この改良は、３００ポン
ドでの５分間の慣らし期間に対して、１５０ポンドでの
５分間の慣らし期間、および２５０ポンドずつのステッ
プ負荷の増加に対して、１００ポンドずつのステップ負
荷の増加にある。最終的な改良は、このフッ素含有炭化
水素（Ａ）の導入である。これは、表面下の散布管を通
して、潤滑組成物（Ｂ）および（Ｃ）に成分（Ａ）を添
加することにより、達成される。他の全ての試験パラメ
ーターは、同じである。

【０１４２】３個の潤滑剤ブレンドを評価する。ベース
ラインブレンドは、ブレンド１であり、いずれの成分
（Ｃ）もなしで、成分（Ｂ）が存在する。本発明のブレ
ンド２および３は、１種以上の性能添加剤（Ｃ）と共
に、エステル（Ｂ）を含有する。ブレンド２では、リン
酸トリクレシルとしての成分（Ｃ４）は、（Ｂ）の２．
６％で存在する。ブレンド３では、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−
４５としての成分（Ｃ１）は、（Ｂ）の０．５％で存在
する。成分（Ｂ）を含有するベースラインブレンド１、
または成分（Ｂ）および（Ｃ）を含有する潤滑剤ブレン
ド２および３を、このファレックステスト（Ｆａｌｅｘ
Ｔｅｓｔ）装置に充填する。次いで、この潤滑剤組成
物（Ｂ）および（Ｃ）が、この試験全体を通して、この
フッ素含有炭化水素（Ａ）と飽和するように、この装置
に、このフッ素含有炭化水素である成分（Ａ）を充填す
る。（Ａ）として使用するフッ素含有炭化水素は、Ｒ−
１３４ａ、すなわち、１，１，１，２−テトラフルオロ
エタンである。これらの結果を、表ＩＩＩに提示する。
表ＩＩＩの結果から、成分（Ｃ）が存在するとき、破壊
負荷が改良されることが認められる。

【０１４３】３個のブレンドについて、成分（Ｂ）は、
１４重量％の実施例Ｂ１１および８６重量％の実施例Ｂ
１２である。これにより、４０℃で３２ ｃＳｔの粘度
が得られる（ＩＳＯ ３２）。

【０１４４】 表ＩＩＩ ステップ荷重テスト（Ｓｔｅｐ Ｌｏａｄ Ｆａｌｅｘ Ｗｅａｒ Ｔｅｓｔ） 、鋼鉄上に鋼鉄（Ｓｔｅｅｌ ｏｎ Ｓｔｅｅｌ） ブレンド番号 破壊負荷、ポンド １ ７００ ２ １１００ ３ １１００ 冷却剤潤滑剤を評価するのに使用する他の試験には、毛
細管閉塞テスト（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｔｕｂｅ Ｂｌ
ｏｃｋａｇｅ Ｔｅｓｔ）がある。これは、小さな密封
電気製品の圧縮機系で行う高温寿命試験である。この試
験は、高い潤滑剤温度にて、毛細管の閉塞および摩耗性
能の両方を測定するのに使用される。摩耗および毛細管
閉塞の両方を区別するには、高温が必要である。試験パ
ラメーターは、以下のようである： 試験長さ ２０００時間 吐出圧 １．６ ＭＰａ 吸込圧 ０．１３ ＭＰａ 巻付温度 １４０℃ キャップ管温度 −１０℃ この試験を行う際には、ブレークイン操作を使用する。
この試験を１６８時間行った後、この冷却剤組成物を取
り除き、この圧縮機に同じ組成物を再充填し、その外部
部品（毛細管を含めて）を取り替える。次いで、この調
合物を２０００時間試験する。この改良は、初期の圧縮
機の清浄性の相違に関連する毛細管の閉塞の変化を最小
にすることを試みている。

【０１４５】ブレンド１は、ベースラインブレンドであ
り、成分（Ｂ）を含有する。ブレンド２は、（Ｂ）およ
び１種以上の性能添加剤（Ｃ）を含有する本発明のブレ
ンドである。ブレンド２では、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５
としての成分（Ｃ１）は、（Ｂ）の１．０％で存在し、
ブチル化ヒドロキシトルエンとしての（Ｃ３）は、
（Ｂ）の０．０９％として存在する。このベースライン
ブレンド１または本発明のブレンド２を、アルミニウム
接続ロッドを使用した小さな電気製品の圧縮機に充填す
る。次いで、この圧縮機に、１平方インチあたり３５ポ
ンドまで、このフッ素含有炭化水素である成分（Ａ）を
充填する。成分（Ａ）は、Ｒ−１３４ａであり、これ
は、１，１，１，２−テトラフルオロエタンである。こ
れらの結果を、表ＩＶに提示する。この表の結果から、
性能添加剤（Ｃ）を使用するとき、この接続ロッドの小
末端での摩耗測定および毛細管閉塞％の改良により示さ
れる性能の相当な改良が存在することが認められる。

【０１４６】使用する成分（Ｂ）は、８０重量％の実施
例Ｂ１１および２０重量％の実施例Ｂ１２である。これ
により、４０℃で１０ ｃＳｔの粘度が得られる（ＩＳ
Ｏ１０）。

【０１４７】 表ＩＶ ２０００時間の毛細管試験 ブレンド番号 摩耗段階、ミクロン 毛細管閉塞の割合 １ １８ １３ ２ ３ ９ ２（繰り返し） ３ ７ 本発明の有効性を証明するのに使用した他の試験には、
液体フルードバックウェアテスト（Ｌｉｑｕｉｄ Ｆｌ
ｏｏｄｂａｃｋ Ｗｅａｒ Ｔｅｓｔ）がある。この摩
耗試験は、回転圧縮機の立体配置での製品評価に使用さ
れる。試験パラメーターは、以下のようである： 試験長さ １００時間および５００時間 吐出圧 ３．５ ＭＰａ 吸込圧 ０．８ ＭＰａ シェル温度 １００℃ ブレンド１は、成分（Ｂ）を含有するベースラインブレ
ンドである。本発明のブレンド２および３は、１種以上
の性能添加剤（Ｃ）と共に、エステル（Ｂ）を含有す
る。ブレンド２では、リン酸トリクレシルとしての成分
（Ｃ４）は、（Ｂ）の２．６％で存在する。ブレンド３
では、リン酸トリクレシルとしての成分（Ｃ４）は、
（Ｂ）の２．６％として存在し、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４
５としての成分（Ｃ１）は、（Ｂ）の１．０％で存在
し、そしてブチル化ヒドロキシトルエンとしての成分
（Ｃ３）は、（Ｂ）の１．０％で存在する。成分（Ｂ）
を含有するベースラインブレンド１、または成分（Ｂ）
および（Ｃ）を含有する潤滑剤ブレンド２および３を、
この圧縮機に充填する。この装置には、成分（Ｂ）３８
０部または成分（Ｂ）および（Ｃ）３８０部を充填し、
続いて、このフッ素含有炭化水素、すなわち、成分
（Ａ）６７０部を充填する。成分（Ａ）は、Ｒ−４０７
ｃであり、これは、Ｒ−３２、Ｒ−１２５およびＲ−１
３４ａ（それぞれ、ジクロロメタン、ペンタフルオロエ
タンおよび１，１，１，２−テトラフルオロエタン）の
ブレンドである。これらの結果を、表Ｖに提示する。表
Ｖの結果から、成分（Ｃ）を含有する調合物が、１００
時間および５００時間の両方で、この試験に合格するこ
とが認められる。

【０１４８】３種のブレンドについて、成分（Ｂ）は、
１００重量％の実施例Ｂ１０である。これにより、４０
℃で６８ ｃＳｔの粘度が得られる（ＩＳＯ １０）。

【０１４９】 表Ｖ 液体フルードバックウェアテスト ブレンド番号 試験時間、時間 １００ ５００ １ 不合格 −−− ２ 合格 合格 ３ 合格 合格 成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ１）または（Ｃ２）；ま
たは成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ１）または（Ｃ２）、お
よび（Ｃ３）または（Ｃ４）；または成分（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ１）または（Ｃ２）、（Ｃ３）および（Ｃ
４）を含有する本発明の組成物は、液状冷却組成物とし
て有用である。

【０１５０】成分（Ｂ）は、成分（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）の全組成の５〜９０％で存在する。

【０１５１】どちらの成分（Ｃ）が存在しても、それ
は、成分（Ｂ）の重量％で存在する。成分（Ｂ）１９０
部を使用し、成分（Ｃ４）を（Ｂ）の２．６％で用いる
なら、使用する（Ｃ４）の量は、４．９４部（０．０２
６×１９０）である。このフッ素含有炭化水素（Ａ）
は、この混和性有機潤滑剤（これは、効果的な量の成分
（Ｂ）および成分（Ｃ）の組み合わせである）にて、主
要量または少量のいずれかで存在する。

【０１５２】この混和性有機潤滑剤が、成分（Ｃ１）ま
たは（Ｃ２）と共に成分（Ｂ）を含有するとき、（Ｃ
１）または（Ｃ２）は、一般に、（Ｂ）の０．５〜４．
０％、好ましくは、（Ｂ）の０．５〜３．０％、最も好
ましくは、（Ｂ）の０．５〜２．０％で存在する。

【０１５３】この混和性有機潤滑剤が、成分（Ｃ１）ま
たは（Ｃ２）および（Ｃ３）と共に、成分（Ｂ）を含有
するとき、一般に、（Ｃ１）または（Ｃ２）は、（Ｂ）
の０．５〜４．０％で存在するのに対して、（Ｃ３）
は、（Ｂ）の０．０５〜１．０％で存在する；好ましく
は、（Ｃ１）または（Ｃ２）は、（Ｂ）の０．５〜３．
０％で存在するのに対して、（Ｃ３）は、（Ｂ）の０．
０５〜０．７５％で存在する；最も好ましくは、（Ｃ
１）または（Ｃ２）は、（Ｂ）の０．５〜２％で存在す
るのに対して、（Ｃ３）は、（Ｂ）の０．１〜０．５％
で存在する。

【０１５４】この混和性有機潤滑剤が、成分（Ｃ１）ま
たは（Ｃ２）および（Ｃ４）と共に、成分（Ｂ）を含有
するとき、一般に、（Ｃ１）または（Ｃ２）は、（Ｂ）
の０．５〜４％で存在するのに対して、（Ｃ４）は、
（Ｂ）の１〜５％で存在する；好ましくは、（Ｃ１）ま
たは（Ｃ２）は、（Ｂ）の０．５〜３．０％で存在する
のに対して、（Ｃ４）は、（Ｂ）の１〜４％で存在す
る；最も好ましくは、（Ｃ１）または（Ｃ２）は、
（Ｂ）の０．５〜２％で存在するのに対して、（Ｃ４）
は、（Ｂ）の１〜３％で存在する。

【０１５５】この混和性有機潤滑剤が、成分（Ｃ１）ま
たは（Ｃ２）、（Ｃ３）および（Ｃ４）と共に、成分
（Ｂ）を含有するとき、一般に、（Ｃ１）または（Ｃ
２）は、（Ｂ）の０．５〜４％で存在するのに対して、
（Ｃ３）は、（Ｂ）の０．０５〜１．０％で存在し、そ
して（Ｃ４）は、（Ｂ）の１〜５％で存在する；好まし
くは、（Ｃ１）または（Ｃ２）は、（Ｂ）の０．５〜
３．０％で存在するのに対して、（Ｃ３）は、（Ｂ）の
０．０５〜０．７５％で存在し、そして（Ｃ４）は、
（Ｂ）の１〜３％で存在する；最も好ましくは、（Ｃ
１）または（Ｃ２）は、（Ｂ）の０．５〜２．０％で存
在するのに対して、（Ｃ３）は、（Ｂ）の０．１〜０．
５％で存在し、そして（Ｃ４）は、（Ｂ）の１〜３％で
存在する。

【０１５６】

【発明の効果】本発明によれば、優れた潤滑剤および冷
却剤相溶性を表わし、そして種々の圧縮機モデルにて良
好な耐摩耗性能を示す、ＰＯＥ潤滑剤／冷却剤潤滑剤組
成物が提供される。

【０１５７】本発明は、その好ましい実施態様に関連し
て説明しているものの、それらの種々の変更は、本明細
書を読めば、当業者に明らかなことが理解されるべきで
ある。従って、ここで開示の発明は、添付の特許請求の
範囲に入るこれらの変更を含むべく意図されていること
が理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 基本的な機械的圧縮冷却サイクルの模式ダイ
アグラムである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｍ 129:08 129:10） Ｃ１０Ｎ 30:02 30:06 40:30 (71)出願人 594099901 29400 Ｌａｋｅｌａｎｄ Ｂｏｕｌｅｖ ａｒｄ，Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，Ｏｈｉｏ 44092，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジー． レイモンド マロン アメリカ合衆国 オハイオ 44081， ペ リー， ニューヨーク アベニュー 3311 (72)発明者 ジェイムズ エヌ． ビンシ アメリカ合衆国 オハイオ 44124， メ イフィールド ハイツ， チャットハム ウェイ 131

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ） 約１０重量％〜約９０重量％の
   １個または２個の炭素原子を含有する少なくとも１種の
   フッ素含有炭化水素；および以下を含有する効果的な量
   の少なくとも１種の混和性有機潤滑剤を含有する液状冷
   却組成物であって、さらに、ここで、フッ素は、該フッ
   素含有炭化水素中の唯一のハロゲンである： （Ｂ） 約５重量％〜約９０重量％の以下の一般式によ
   り特徴付けられるカルボン酸および多価ヒドロキシ化合
   物の少なくとも１種のエステル： Ｒ［ＯＣ（Ｏ）Ｒ¹］_n （Ｉ） ここで、Ｒは、ヒドロカルビル基である；各Ｒ¹は、独
   立して、（ａ）水素、（ｂ）１個〜約７個の炭素原子を
   有する直鎖ヒドロカルビル基、（ｃ）４個〜約２０個の
   炭素原子を有する分枝鎖ヒドロカルビル基、または
   （ｄ）８個〜約１４個の炭素原子を有する直鎖ヒドロカ
   ルビル基であるが、但し、少なくとも１個のＲ ¹が
   （ｄ）のとき、少なくとも１個の他のＲ¹は、（ａ）ま
   たは（ｂ）のいずれかである；ｎは、２〜１０の整数で
   ある；および （Ｃ） 約０．１重量％〜約５重量％の以下を含有する
   性能添加剤： （１） 次式のアルコキシル化アルコールまたはフェノ
   ール：または 【化１】 （２） 次式のアルコキシル化グリコール： 【化２】 ここで、Ｒ²は、１個〜２０個の炭素原子を含有する脂
   肪族基または６個〜２４個の炭素原子を含有する芳香族
   基または脂肪族置換芳香族基であり、Ｒ³は、水素、メ
   チルまたはエチルであり、Ｒ¹³は、ヒドロキシアルキル
   基であり、ここで、該アルキル基は、２個〜８個の炭素
   原子を含有し、ｙは、１〜３の整数であり、そしてｘ
   は、２〜５０の整数である。
2. 【請求項２】 （Ａ）が、２個以上のフッ素原子を含有
   する炭化水素の混合物である、請求項１に記載の組成
   物。
3. 【請求項３】 （Ａ）が、１，１，１，２−テトラフル
   オロエタンである、請求項１に記載の組成物。
4. 【請求項４】 前記多価ヒドロキシ化合物が、エチレン
   グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
   コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
   ル、グリセロール、ネオペンチルグリコール、１，２−
   ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブ
   タンジオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリス
   リトール、トリペンタエリスリトール、トリグリセロー
   ル、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ヘキサグ
   リセロール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタ
   ンジオール、またはそれらの混合物を包含する、請求項
   １に記載の組成物。
5. 【請求項５】 少なくとも１個のＲ¹が、１個〜約７個
   の炭素原子を有する直鎖ヒドロカルビル基または４個〜
   約２０個の炭素原子を有する分枝鎖ヒドロカルビル基で
   ある、請求項１に記載の組成物。
6. 【請求項６】 Ｒ¹が、直鎖ヒドロカルビル基であり、
   前記カルボン酸が、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタ
   ン酸、ヘキサン酸またはヘプタン酸を包含する、請求項
   ５に記載の組成物。
7. 【請求項７】 Ｒ¹が、分枝鎖ヒドロカルビル基であ
   り、前記カルボン酸が、２−エチル−ｎ−酪酸、２−エ
   チルヘキサン酸、ネオヘプタン酸、ネオデカン酸または
   それらの混合物を包含する、請求項５に記載の組成物。
8. 【請求項８】 前記分枝鎖ヒドロカルビル基が、以下の
   構造により特徴付けられる、請求項５に記載の組成物： −Ｃ（Ｒ¹⁰）（Ｒ¹¹）（Ｒ¹²） ここで、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²は、それぞれ独立して、
   アルキル基であり、そして該アルキル基の少なくとも１
   個は、２個以上の炭素原子を含有する。
9. 【請求項９】 Ｒ¹が、１個〜７個の炭素原子を有する
   直鎖ヒドロカルビル基および８個〜約１４個の炭素原子
   を有する直鎖ヒドロカルビル基の混合物である、請求項
   １に記載の組成物。
10. 【請求項１０】 Ｒ¹が、４個〜約２０個の炭素原子を
    有する分枝鎖ヒドロカルビル基および８個〜約１４個の
    炭素原子を有する直鎖ヒドロカルビル基の混合物であ
    る、請求項１に記載の組成物。
11. 【請求項１１】 前記多価ヒドロキシ化合物が、ネオペ
    ンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエ
    リスリトールまたはジペンタエリスリトールを包含し、
    そして前記カルボン酸が、２−エチルヘキサン酸であ
    る、請求項１に記載の組成物。
12. 【請求項１２】 前記カルボン酸が、モノカルボン酸、
    ジカルボン酸またはそれらの混合物であり、該モノカル
    ボン酸が、該カルボン酸の５０重量％より多い量であ
    る、請求項１に記載の組成物。
13. 【請求項１３】 前記カルボン酸が、ギ酸、プロピオン
    酸、酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、２−
    エチル−ｎ−酪酸、２−ヘキシルデカン酸、イソステア
    リン酸、２−メチルヘキサン酸、３，５，５−トリメチ
    ルヘキサン酸、２−エチルヘキサン酸、ネオヘプタン
    酸、ネオデカン酸、マレイン酸、コハク酸、アジピン
    酸、デカン酸、ドデカン酸、ステアリン酸、ラウリン
    酸、ベヘン酸またはそれらの混合物を包含する、請求項
    １に記載の組成物。
14. 【請求項１４】 （Ｂ）が、オキシアルキレン基を含有
    する多価ヒドロキシ化合物から誘導される、請求項１に
    記載の組成物。
15. 【請求項１５】 Ｒ²が、脂肪族基であり６個〜１２個
    の炭素原子を含有するか、または芳香族基または置換芳
    香族基であり６個〜１８個の炭素原子を含有する、請求
    項１に記載の組成物。
16. 【請求項１６】 ｙが、１であり、そしてＲ³が、水素
    である、請求項１に記載の組成物。
17. 【請求項１７】 前記性能添加剤（Ｃ）が、さらに、以
    下を含有する、請求項１に記載の組成物： （３） 次式のフェノール： 【化３】 ここで、Ｒ⁴は、１個〜２４個の炭素原子を含有するア
    ルキル基であり、Ｒ⁵は、水素、１個または２個の炭素
    原子を含有するアルキル基または−ＯＲ⁶であり、ここ
    で、Ｒ⁶は、１個〜１２個の炭素原子を含有するアルキ
    ル基であり、そしてａは、１〜４の整数である；または
    必要に応じて、 【化４】 ここで、Ｒ⁷、Ｒ⁸およびＲ⁹は、独立して、水素、１個
    〜１２個の炭素原子を含有する脂肪族基またはアルコキ
    シ基、またはアリール基、脂肪族置換アリール基、アリ
    ールオキシ基または脂肪族置換アリールオキシ基であ
    り、ここで、該アリール基は、フェニルまたはナフチル
    であり、該アリールオキシ基は、フェノキシまたはナフ
    トキシであり、該脂肪族基は、１個〜８個の炭素原子を
    含有し、そしてＸは、酸素またはイオウである；または
    （３）および（４）の混合物。
18. 【請求項１８】 （Ｃ３）において、ａが、２であり、
    Ｒ⁴が、ｔ−ブチルであり、そしてＲ⁵が、メチルであ
    り、また、（Ｃ４）において、Ｒ⁷、Ｒ⁸およびＲ⁹が、
    脂肪族置換アリールオキシ基であり、該アリール基が、
    フェニルであり、そして該脂肪族基が、１個〜４個の炭
    素原子を含有し、そしてＸが、酸素である、請求項１７
    に記載の組成物。
19. 【請求項１９】 （Ｃ４）において、Ｒ⁷、Ｒ⁸およびＲ
    ⁹が、アリールオキシ基であり、該アリール基が、フェ
    ニルであり、そしてＸが、イオウである、請求項１７に
    記載の組成物。