技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及以動(dòng)植物油、酯、醚等具有極性的含氧化合物作為基礎(chǔ)油時(shí)特別有用的、潤(rùn)滑性優(yōu)異的潤(rùn)滑油組合物。
背景技術(shù):
近年來,各領(lǐng)域都在尋求保護(hù)環(huán)境的對(duì)策。特別是二氧化碳的消減是一個(gè)緊迫的課題,國(guó)內(nèi)各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、以汽車為首的運(yùn)輸領(lǐng)域、一般消費(fèi)生活都在謀求節(jié)能。
例如,產(chǎn)業(yè)設(shè)備機(jī)械中,注射成型機(jī)、機(jī)床、沖壓加工機(jī)等需要大的工作能量的系統(tǒng),多采用可將液壓泵的加壓能量轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能的液壓系統(tǒng)。對(duì)該液壓系統(tǒng),節(jié)能的需求也已提高,對(duì)作為液壓系統(tǒng)的壓力介質(zhì)的液壓油,也尋求節(jié)能的應(yīng)對(duì)方法,謀求低粘度化、高粘度指數(shù)化,但是產(chǎn)生了低粘度化導(dǎo)致滑動(dòng)部分的耐磨耗性下降、磨傷等問題。
最近,機(jī)械系統(tǒng)的小型化、高速化、節(jié)油/節(jié)能化使得滑動(dòng)部的負(fù)荷增高,正在尋求耐磨耗性等潤(rùn)滑性更優(yōu)異的潤(rùn)滑油。相應(yīng)地,酯、醚等含氧合成油的使用不斷擴(kuò)展。
另一方面,從環(huán)境污染的對(duì)策角度出發(fā),作為對(duì)環(huán)境更優(yōu)異的基材,考慮增加使用動(dòng)植物油、特定結(jié)構(gòu)的酯等生物降解性潤(rùn)滑油。即,推斷今后具有礦物油等烴油所不具有的優(yōu)點(diǎn)的、以含氧化合物作為基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑油會(huì)大幅度增加。
潤(rùn)滑油的理想特性是不論高速下還是低速下摩擦損失都小、且微動(dòng)磨損等磨耗少。即,要求潤(rùn)滑油為減小摩擦損失、減輕磨耗的潤(rùn)滑油。因此,希望在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)等接觸面速度快時(shí)、在低速且施加大扭矩時(shí),摩擦損失也小、磨耗也少。
然而,在具有極性的含氧化合物系潤(rùn)滑油的情況下,一般的礦物油等烴系潤(rùn)滑油所使用的耐磨耗劑,由于與具有極性的基礎(chǔ)油的親和力而使耐磨耗劑在滑動(dòng)部的濃度變低,潤(rùn)滑性提高效果變小,因此期望開發(fā)一種在酯等含氧化合物系潤(rùn)滑油中有效的耐磨耗劑。
予以說明,冷凍機(jī)油領(lǐng)域中,使用對(duì)氟烷制冷劑顯示出相容性的多元醇酯、醚系的含氧化合物作為基礎(chǔ)油,但是對(duì)于該基礎(chǔ)油,為了抑制在具有含鉛軸承的制冷空調(diào)設(shè)備中鉛的溶出,而提出添加3,4,5-三羥基苯甲酸酯(專利文獻(xiàn)1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-169402號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明的目的在于,解決小型化、高速化、節(jié)油/節(jié)能化帶來的滑動(dòng)部日益嚴(yán)重的諸多問題,提供大幅度降低磨耗、且顯示穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)、在鐵系滑動(dòng)部的潤(rùn)滑中具有較高防銹性的潤(rùn)滑油組合物。
用于解決問題的方案
本發(fā)明人等為了開發(fā)不論在高速下還是低速下摩擦損失都小、且微動(dòng)磨損等磨耗少的含氧化合物系潤(rùn)滑油,進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果是,在將3,4,5-三羥基苯甲酸酯和磷酸酯組合使用時(shí),得到意外的認(rèn)識(shí),從而想到本發(fā)明,所述認(rèn)識(shí)為:
(i)具有可降低摩擦系數(shù)、抑制磨耗的功能;
(ii)由于將作為鐵紅銹的赤鐵礦還原為具有強(qiáng)度的較硬的黑銹(磁鐵礦),因而具有較好防銹效果;
(iii)3,4,5-三羥基苯甲酸的酯在動(dòng)植物油、酯等含氧化合物基礎(chǔ)油中適度地溶解,因而通過與磷酸酯組合而使其充分發(fā)揮效果。
即,本發(fā)明如下所述。
(1)一種潤(rùn)滑油組合物,含有:潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油、以潤(rùn)滑油組合物總量基準(zhǔn)計(jì)為5~5000質(zhì)量ppm的3,4,5-三羥基苯甲酸的酯和0.001~10.0質(zhì)量%的磷化合物。
(2)根據(jù)(1)所述的潤(rùn)滑油組合物,其中,所述3,4,5-三羥基苯甲酸的酯為3,4,5-三羥基苯甲酸乙酯或3,4,5-三羥基苯甲酸丙酯。
(3)根據(jù)(1)或(2)所述的潤(rùn)滑油組合物,其中,所述磷化合物為選自磷酸三苯酯和磷酸三甲苯酯中的至少一種。
(4)根據(jù)(1)~(3)中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑油組合物,其中,所述潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油為選自動(dòng)植物油、酯和醚中的至少一種,該潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油在40℃的運(yùn)動(dòng)粘度為2~1000mm2/s。
(5)根據(jù)(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑油組合物,其用于鐵系滑動(dòng)部的潤(rùn)滑。
(6)根據(jù)(1)~(5)中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑油組合物,其生物降解度為60%以上。
(7)一種冷凍機(jī)油,其包含(1)~(6)中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑油組合物。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的潤(rùn)滑油組合物能顯著降低磨耗,并且顯示穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)的特性,而且,在鐵系滑動(dòng)部中具有較高防銹效果。因此,本發(fā)明的潤(rùn)滑油組合物適合長(zhǎng)期使用,并且穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)的特性對(duì)節(jié)能也起到顯著效果。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施方式的潤(rùn)滑油組合物,含有:潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油、以潤(rùn)滑油組合物總量基準(zhǔn)計(jì)為5~5000質(zhì)量ppm的3,4,5-三羥基苯甲酸的酯和0.001~10.0質(zhì)量%的磷化合物。
其中,3,4,5-三羥基苯甲酸酯由于在礦物油系等烴系基礎(chǔ)油中的溶解度低,就其本身而言,并不能添加至可發(fā)揮提高潤(rùn)滑性的濃度,但是通過使基礎(chǔ)油為具有極性的含氧化合物,就可以以提高潤(rùn)滑性的濃度而使用。其中,能取得溶解性和潤(rùn)滑性提高效果的平衡的3,4,5-三羥基苯甲酸的碳原子數(shù)2、3的烷基酯,通過與磷酸酯組合可發(fā)揮顯著的潤(rùn)滑性提高效果。
[潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油]
本發(fā)明中,作為潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油,可使用動(dòng)植物油系、合成油系等含氧化合物。進(jìn)而,也可以將這些潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中的兩種以上混合而使用。
對(duì)本發(fā)明所使用的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的物性沒有特別限定,優(yōu)選為在40℃的運(yùn)動(dòng)粘度為2~1000mm2/s的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油,由于低粘度化可謀求節(jié)能,因此優(yōu)選為5~500mm2/s,更優(yōu)選為5~100mm2/s的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。但是,在高負(fù)荷的用途中,優(yōu)選使用高粘度的基礎(chǔ)油。
粘度指數(shù)優(yōu)選為50以上,更優(yōu)選為100~250。另外,作為低溫特性的傾點(diǎn)優(yōu)選為-10℃以下,更優(yōu)選為-15℃以下。尤其是從安全方面出發(fā),閃點(diǎn)優(yōu)選為70℃以上,更優(yōu)選為150℃以上。
作為動(dòng)植物油系的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油,適合使用牛乳脂、牛脂、豬油(豬脂)、羊脂、牛腳油、鯨油、鮭油、鰹油、鯡油、鱈油和大豆油、菜籽油、葵花籽油、紅花油、花生油、玉米油、棉籽油、米糠油、木棉油、芝麻油、橄欖油、亞麻油、蓖麻油、可可脂、牛油樹脂、棕櫚油、棕櫚仁油、椰子油、大麻子油、米油、茶籽油,但并不僅限于此。
作為合成油系的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油,可列舉出酯、醚、二元醇等。其中優(yōu)選使用酯、醚。
具有各種分子結(jié)構(gòu)的酯化合物均有銷售,其分別具有特有的特性,與相同粘度的烴系基礎(chǔ)油相比,其閃點(diǎn)高。酯可以由醇和脂肪酸的脫水縮聚反應(yīng)得到,本發(fā)明中從化學(xué)穩(wěn)定性方面出發(fā),可列舉出二元酸和一元醇的二酯、多元醇和一元脂肪酸的多元醇酯作為優(yōu)選的基礎(chǔ)油成分。
作為醚,優(yōu)選如下通式(I)所示的化合物。
X[-O-(AO)n-R1]m (I)
上述式(I)所示的化合物中,X為從一元醇或多元醇除去羥基的形式的烴基,A為碳原子數(shù)2~4的亞烷基,R1為氫或碳原子數(shù)1~10的烷基,m為X的價(jià)數(shù),n為2以上的正數(shù)。
作為二元醇,優(yōu)選如下通式(II)所示的聚氧化烯二元醇化合物。
R2-[(OR3)f-OR4]g (II)
上述式(II)所示的化合物中,R2表示氫原子、碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原子數(shù)2~10的酰基或具有2~8個(gè)羥基的化合物的殘基,R3表示碳原子數(shù)2~4的亞烷基,R4表示氫原子、碳原子數(shù)1~10的烷基或碳原子數(shù)2~10的?;琭為1~80的整數(shù),g為1~8的整數(shù)。
通常這些合成油系、動(dòng)植物油系等潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油可適當(dāng)組合,可按照適當(dāng)比例配合,使其滿足各用途所要求的各種各樣的性能。此時(shí),合成油系和動(dòng)植物油系的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油可以分別使用多種。
本發(fā)明所使用的基礎(chǔ)油可以為礦物油、合成油中的任一種,另外也可以為礦物油和合成油的混合基礎(chǔ)油。作為礦物油,例如可列舉出:對(duì)于將石蠟基系原油、中間基系原油或環(huán)烷基系原油常壓蒸餾和減壓蒸餾而得的潤(rùn)滑油餾分,適當(dāng)組合使用溶劑脫瀝青、溶劑提取、加氫裂解、溶劑脫蠟、催化脫蠟、加氫精制、硫酸洗滌、白土處理中的一種或者兩種以上精制方法而得的烷烴系礦物油或環(huán)烷烴系礦物油。
這些礦物油中,從熱穩(wěn)定性更優(yōu)異的角度出發(fā),優(yōu)選使用經(jīng)過高度精制的礦物油(以下稱為“高度精制礦物油”)。作為高度精制礦物油的具體例,可列舉出:對(duì)將石蠟基系原油、中間基系原油或環(huán)烷基系原油常壓蒸餾或?qū)⒊赫麴s的殘?jiān)蜏p壓蒸餾而得的餾出油,按照常規(guī)方法進(jìn)行精制,從而獲得的精制油;精制后再進(jìn)行深度脫蠟處理,從而獲得的深拔蠟油;利用加氫處理而獲得的加氫處理油;等。
予以說明,上述精制工序中的精制方法沒有特別限制,可以使用現(xiàn)有公知的方法,例如,可列舉出將(a)加氫處理、(b)脫蠟處理(溶劑脫蠟或加氫脫蠟)、(c)溶劑提取處理、(d)堿洗滌或硫酸洗滌處理、(e)白土處理中的任一處理單獨(dú)進(jìn)行或?qū)⑵渲?個(gè)以上以適當(dāng)順序組合進(jìn)行的方法。另外,將上述處理(a)~(e)中的任一處理分成多級(jí)而重復(fù)進(jìn)行也是有效的。更具體而言,可列舉出:(i)對(duì)餾出油進(jìn)行加氫處理的方法、或在加氫處理后進(jìn)行堿洗滌或硫酸洗滌處理的方法;(ii)對(duì)餾出油進(jìn)行加氫處理后,進(jìn)行脫蠟處理的方法;(iii)對(duì)餾出油進(jìn)行溶劑提取處理后,進(jìn)行加氫處理的方法;(iv)對(duì)餾出油進(jìn)行二級(jí)或者三級(jí)的加氫處理,或在之后進(jìn)行堿洗滌或硫酸洗滌處理的方法;(v)在上述處理(i)~(iv)后再次進(jìn)行脫蠟處理制成深度脫蠟油的方法;等。
由上述精制方法而獲得的高度精制礦物油中,從低溫流動(dòng)性、低溫時(shí)沒有石蠟析出等角度出發(fā),優(yōu)選環(huán)烷烴系礦物油和通過深度脫蠟處理而獲得的礦物油。該深度脫蠟處理通常通過嚴(yán)苛的條件下的溶劑脫蠟處理法、使用了沸石催化劑的催化脫蠟處理法等來進(jìn)行。
另外,所述高度精制礦物油的非芳香族不飽和成分(不飽和度)優(yōu)選為10質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為5質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以下。非芳香族不飽和成分超過10質(zhì)量%時(shí),容易產(chǎn)生污泥,其結(jié)果是,有容易堵塞構(gòu)成制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的毛細(xì)管等膨脹機(jī)構(gòu)的傾向。
另一方面,作為本發(fā)明中使用的合成油,可列舉出:烯烴聚合物、萘化合物、烷基苯等烴系油;酯、聚亞烷基二醇、聚乙烯基醚、酮、聚苯基醚、硅酮、聚硅氧烷、全氟醚等含氧合成油;等。
就作為烴系油的烯烴聚合物而言,可列舉出使碳原子數(shù)2~12的烯烴聚合而得的烯烴聚合物、和對(duì)該聚合得到的化合物進(jìn)行加氫處理而得的產(chǎn)物等,優(yōu)選使用聚丁烯、聚異丁烯、碳原子數(shù)5~12的α-烯烴的低聚物(聚α烯烴)、乙烯-丙烯共聚物和它們的加氫處理物等。
對(duì)烯烴聚合物的制造方法沒有特別限制,可利用各種公知的方法制造。例如,聚α烯烴可以如下制造,即,以由乙烯制得的α烯烴為原料,通過齊格勒催化劑法、自由基聚合法、氯化鋁法、氟化硼法等公知聚合方法對(duì)其進(jìn)行處理,從而制造。
就作為烴系油的萘化合物而言,只要具有萘骨架,就沒有特別限定,從與制冷劑的相容性優(yōu)異的角度出發(fā),優(yōu)選為具有1~4個(gè)碳原子數(shù)1~10的烷基、且烷基的總計(jì)碳原子數(shù)為1~10的萘化合物,更優(yōu)選為具有1~3個(gè)碳原子數(shù)1~8的烷基、且烷基的總計(jì)碳原子數(shù)為3~8的萘化合物。
作為萘化合物所具有的碳原子數(shù)1~10的烷基,具體而言,可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、直鏈狀或支鏈狀的丁基、直鏈狀或支鏈狀的戊基、直鏈狀或支鏈狀的己基、直鏈狀或支鏈狀的庚基、直鏈狀或支鏈狀的辛基、直鏈狀或支鏈狀的壬基、直鏈狀或支鏈狀的癸基等。
予以說明,在使用萘化合物的情況下,可以單獨(dú)使用單一結(jié)構(gòu)的化合物,也可以將兩種以上的結(jié)構(gòu)不同的化合物組合使用。
另外,對(duì)上述萘化合物的制造方法沒有特別限制,可利用各種公知的方法制造。作為所述方法的例子,例如可列舉出:在硫酸、磷酸、硅鎢酸、氫氟酸等無機(jī)酸、酸性白土、活性白土等固體酸性物質(zhì)或?yàn)槁然X、氯化鋅等金屬鹵化物的弗里德-克拉夫茨催化劑等酸催化劑的存在下,將碳原子數(shù)1~10的烴的鹵化物、碳原子數(shù)2~10的烯烴類或碳原子數(shù)8~10的苯乙烯類添加至萘上的方法等。
對(duì)作為烴系油的烷基苯?jīng)]有特別限定,從與制冷劑的相容性優(yōu)異的角度出發(fā),優(yōu)選為具有1~4個(gè)碳原子數(shù)1~40的烷基、且烷基的總計(jì)碳原子數(shù)為1~40的烷基苯,更優(yōu)選為具有1~4個(gè)碳原子數(shù)1~30的烷基、且烷基的總計(jì)碳原子數(shù)為3~30的烷基苯。
作為烷基苯所具有的碳原子數(shù)1~40的烷基,具體而言,可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、直鏈狀或支鏈狀的丁基、直鏈狀或支鏈狀的戊基、直鏈狀或支鏈狀的己基、直鏈狀或支鏈狀的庚基、直鏈狀或支鏈狀的辛基、直鏈狀或支鏈狀的壬基、直鏈狀或支鏈狀的癸基、直鏈狀或支鏈狀的十一烷基、直鏈狀或支鏈狀的十二烷基、直鏈狀或支鏈狀的十三烷基、直鏈狀或支鏈狀的十四烷基、直鏈狀或支鏈狀的十五烷基、直鏈狀或支鏈狀的十六烷基、直鏈狀或支鏈狀的十七烷基、直鏈狀或支鏈狀的十八烷基、直鏈狀或支鏈狀的十九烷基、直鏈狀或支鏈狀的二十烷基、直鏈狀或支鏈狀的二十一烷基、直鏈狀或支鏈狀的二十二烷基、直鏈狀或支鏈狀的二十三烷基、直鏈狀或支鏈狀的二十四烷基、直鏈狀或支鏈狀的二十五烷基、直鏈狀或支鏈狀的二十六烷基、直鏈狀或支鏈狀的二十七烷基、直鏈狀或支鏈狀的二十八烷基、直鏈狀或支鏈狀的二十九烷基、直鏈狀或支鏈狀的三十烷基、直鏈狀或支鏈狀的三十一烷基、直鏈狀或支鏈狀的三十二烷基、直鏈狀或支鏈狀的三十三烷基、直鏈狀或支鏈狀的三十四烷基、直鏈狀或支鏈狀的三十五烷基、直鏈狀或支鏈狀的三十六烷基、直鏈狀或支鏈狀的三十七烷基、直鏈狀或支鏈狀的三十八烷基、直鏈狀或支鏈狀的三十九烷基、直鏈狀或支鏈狀的四十烷基(包括全部的異構(gòu)體)等。
上述的烷基可以為直鏈狀、支鏈狀中的任一種,從與制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中所用的有機(jī)材料的適合性角度出發(fā),優(yōu)選為直鏈狀烷基。另一方面,從制冷劑相容性、熱穩(wěn)定性、潤(rùn)滑性等角度出發(fā),優(yōu)選為支鏈狀烷基,特別是從易于獲得的角度出發(fā),更優(yōu)選為由丙烯、丁烯、異丁烯等烯烴的低聚物衍生的支鏈狀烷基。
予以說明,在使用烷基苯的情況,可以單獨(dú)使用單一結(jié)構(gòu)的化合物,也可以將兩種以上的結(jié)構(gòu)不同的化合物組合使用。
上述烷基苯的制造方法是任意的,沒有任何限定,例如可利用如下所示的合成法制造。
作為成為原料的芳香族化合物,具體而言,可以使用苯、甲苯、二甲苯、乙苯、甲基乙基苯、二乙苯和它們的混合物等。另外,作為烷基化劑,可以使用通過乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯等低級(jí)單烯烴(優(yōu)選為丙烯)的聚合而得的碳原子數(shù)6~40的直鏈狀或支鏈狀的烯烴;通過石蠟、重質(zhì)油、石油餾分、聚乙烯、聚丙烯等的熱裂解而得的碳原子數(shù)6~40的直鏈狀或支鏈狀的烯烴;由煤油、輕質(zhì)油等石油餾分分離正構(gòu)烷烴,通過催化劑對(duì)其烯烴化而得的碳原子數(shù)9~40的直鏈狀烯烴、和它們的混合物等。
另外,在使上述芳香族化合物與烷基化劑反應(yīng)時(shí),可以使用氯化鋁、氯化鋅等弗里德-克拉夫茨型催化劑、硫酸、磷酸、硅鎢酸、氫氟酸、活性白土等酸性催化劑等現(xiàn)有公知的烷基化催化劑。
就作為含氧合成油的酯而言,例如,可列舉出芳香族酯、二元酸酯、多元醇酯、復(fù)合酯、碳酸酯和它們的混合物等。
作為所述芳香族酯,可列舉出1~6元、優(yōu)選為1~4元、更優(yōu)選為1~3元的芳香族羧酸和碳原子數(shù)1~18、優(yōu)選為1~12的脂肪族醇的酯等。作為1~6元的芳香族羧酸,具體而言,可列舉出苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸和它們的混合物等。另外,作為碳原子數(shù)1~18的脂肪族醇,可以為直鏈狀也可以為支鏈狀,具體而言,可列舉出甲醇、乙醇、直鏈狀或支鏈狀的丙醇、直鏈狀或支鏈狀的丁醇、直鏈狀或支鏈狀的戊醇、直鏈狀或支鏈狀的己醇、直鏈狀或支鏈狀的庚醇、直鏈狀或支鏈狀的辛醇、直鏈狀或支鏈狀的壬醇、直鏈狀或支鏈狀的癸醇、直鏈狀或支鏈狀的十一醇、直鏈狀或支鏈狀的十二醇、直鏈狀或支鏈狀的十三醇、直鏈狀或支鏈狀的十四醇、直鏈狀或支鏈狀的十五醇、直鏈狀或支鏈狀的十六醇、直鏈狀或支鏈狀的十七醇、直鏈狀或支鏈狀的十八醇和它們的混合物等。
作為使用上述芳香族化合物和脂肪族醇而得的芳香族酯,具體而言,可列舉出鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、鄰苯二甲酸二壬酯、鄰苯二甲酸二癸酯、鄰苯二甲酸二(十二烷基)酯、鄰苯二甲酸二(十三烷基)酯、偏苯三酸三丁酯、偏苯三酸三(2-乙基己基)酯、偏苯三酸三壬酯、偏苯三酸三癸酯、偏苯三酸三(十二烷基)酯、偏苯三酸三(十三烷基)酯等。予以說明,在使用二元以上的芳香族羧酸的情況下,可以為由一種脂肪族醇形成的單酯,也可以為由兩種以上脂肪族醇形成的復(fù)合酯,這是不言而喻的。
作為二元酸酯,優(yōu)選使用戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,2-環(huán)己烷二羧酸、4-環(huán)己烯-1,2-二羧酸等碳原子數(shù)5~10的鏈狀或者環(huán)狀的脂肪族二元酸與甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇等直鏈或支鏈的碳原子數(shù)1~15的一元醇的酯和它們的混合物。更具體而言,可列舉出戊二酸二(十三烷基)酯、己二酸二-2-乙基己酯、己二酸二異癸酯、己二酸二(十三烷基)酯、癸二酸二-2-乙基己酯、1,2-環(huán)己烷二羧酸和碳原子數(shù)4~9的一元醇的二酯、4-環(huán)己烯-1,2-二羧酸和碳原子數(shù)4~9的一元醇的二酯和它們的混合物等。
另外,作為多元醇酯,優(yōu)選使用二醇或者具有3~20個(gè)羥基的多元醇和碳原子數(shù)6~20的脂肪酸的酯。此處,作為二醇,具體而言,可列舉出乙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、1,7-庚二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇等。作為多元醇,具體而言,可列舉出三(羥甲基)乙烷、三(羥甲基)丙烷、三(羥甲基)丁烷、二(三(羥甲基)丙烷)、三(三(羥甲基)丙烷)、季戊四醇、二(季戊四醇)、三(季戊四醇)、甘油、聚甘油(甘油的2~20聚物)、1,3,5-戊三醇、山梨醇、失水山梨醇、山梨醇甘油縮合物、戊五醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、甘露醇等多元醇、木糖、阿拉伯糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、纖維二糖、麥芽糖、異麥芽糖、海藻糖、蔗糖、棉子糖、龍膽三糖、松三糖等糖類和它們的部分醚化物、以及甲基葡萄糖苷(糖苷)。它們中,作為多元醇,優(yōu)選為新戊二醇、三(羥甲基)乙烷、三(羥甲基)丙烷、三(羥甲基)丁烷、二(三(羥甲基)丙烷)、三(三(羥甲基)丙烷)、季戊四醇、二(季戊四醇)、三(季戊四醇)等受阻醇。
在多元醇酯所使用的脂肪酸中,對(duì)其碳原子數(shù)沒有特別限制,通常使用碳原子數(shù)1~24的脂肪酸。碳原子數(shù)1~24的脂肪酸中,從潤(rùn)滑性角度出發(fā),優(yōu)選為碳原子數(shù)3以上的脂肪酸,更優(yōu)選為碳原子數(shù)4以上的脂肪酸,進(jìn)一步優(yōu)選為碳原子數(shù)5以上的脂肪酸,特別優(yōu)選為碳原子數(shù)10以上的脂肪酸。另外,從與制冷劑的相容性角度出發(fā),優(yōu)選為碳原子數(shù)18以下的脂肪酸,更優(yōu)選為原子數(shù)12以下的脂肪酸,進(jìn)一步優(yōu)選為碳原子數(shù)9以下的脂肪酸。
另外,所述脂肪酸可以為直鏈狀脂肪酸、支鏈狀脂肪酸中的任一種,但是從潤(rùn)滑性角度出發(fā)優(yōu)選為直鏈狀脂肪酸,從水解穩(wěn)定性角度出發(fā)優(yōu)選為支鏈狀脂肪酸。進(jìn)而,所述脂肪酸可以為飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸中的任一種。
作為脂肪酸,具體而言,可列舉出戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、十三酸、十四酸、十五酸、十六酸、十七酸、十八酸、十九酸、甘酸、油酸等,這些脂肪酸可以為直鏈狀脂肪酸、支鏈狀脂肪酸中的任一種,尤其可以是α碳原子為季碳原子的脂肪酸(新酸)。它們中,優(yōu)選使用戊酸(正戊酸)、己酸(正己酸)、庚酸(正庚酸)、辛酸(正辛酸)、壬酸(正壬酸)、癸酸(正癸酸)、油酸(順式-9-十八碳烯酸)、異戊酸(3-甲基丁酸)、2-甲基己酸、2-乙基戊酸、2-乙基己酸和3,5,5-三甲基己酸。
予以說明,本發(fā)明所述的多元醇酯只要具有兩個(gè)以上的酯基即可,可以為多元醇所具有的羥基中的一部分不被酯化而殘留的部分酯,也可以為全部的羥基被酯化的完全酯,進(jìn)一步也可以為部分酯和完全酯的混合物,但是優(yōu)選為完全酯。
復(fù)合酯是指脂肪酸和二元酸與一元醇和多元醇的酯,作為脂肪酸、二元酸、一元醇、多元醇,可以使用上述二元酸酯和多元醇酯的說明中所例示的脂肪酸、二元酸、一元醇和多元醇。
另外,碳酸酯是指在分子內(nèi)具有如下式(III-1)所示的碳酸酯鍵的化合物。
-O-CO-O- (III-1)
予以說明,上述式(III-1)所示的碳酸酯鍵的個(gè)數(shù)可以是每一分子中為一個(gè),也可以為兩個(gè)以上。
作為構(gòu)成碳酸酯的醇,可以使用在上述二元酸酯和多元醇酯的說明中所例示的一元醇、多元醇等以及對(duì)聚二醇(poly glycol)、多元醇加成聚二醇的醇。另外,也可以使用由碳酸和脂肪酸和/或二元酸而得的化合物。
另外,在使用酯的情況下,可以單獨(dú)使用單一結(jié)構(gòu)的化合物,也可以將兩種以上的結(jié)構(gòu)不同的化合物組合使用,這是毋庸置疑的。
上述酯中,由于與制冷劑的相容性優(yōu)異,因而優(yōu)選為二元酸酯、多元醇酯和碳酸酯。
進(jìn)而,在二元酸酯中,從與制冷劑的相容性和熱穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性角度出發(fā),更優(yōu)選為1,2-環(huán)己烷二羧酸、4-環(huán)己烯-1,2-二羧酸等脂環(huán)式二羧酸酯。
作為本發(fā)明中更優(yōu)選使用的二元酸酯的具體例,可列舉出選自由丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇和壬醇組成的組中的至少一種一元醇和選自由1,2-環(huán)己烷二羧酸、4-環(huán)己烯-1,2-二羧酸組成的組中的至少一種二元酸而得的二元酸酯、和它們的混合物。
本發(fā)明所述的二元酸酯中,由于有冷凍機(jī)油組合物的低溫特性、與制冷劑的相容性提高的傾向,因此優(yōu)選構(gòu)成該二元酸酯的一元醇為兩種以上。予以說明,由兩種以上的一元醇構(gòu)成的二元酸酯是指包括二元酸和一種醇的酯的兩種以上的混合物、以及二元酸和兩種以上的混合醇的酯。
另外,多元醇酯中,由于水解穩(wěn)定性更優(yōu)異,因此更優(yōu)選為新戊二醇、三(羥甲基)乙烷、三(羥甲基)丙烷、三(羥甲基)丁烷、二(三(羥甲基)丙烷)、三(三(羥甲基)丙烷)、季戊四醇、二(季戊四醇)、三(季戊四醇)等受阻醇的酯,進(jìn)一步優(yōu)選為新戊二醇、三(羥甲基)乙烷、三(羥甲基)丙烷、三(羥甲基)丁烷和季戊四醇的酯,由于與制冷劑的相容性和水解穩(wěn)定性特別優(yōu)異,因此最優(yōu)選為季戊四醇的酯。
作為本發(fā)明中優(yōu)選使用的多元醇酯的具體例,可列舉出選自由戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、油酸、異戊酸、2-甲基己酸、2-乙基戊酸、2-乙基己酸和3,5,5-三甲基己酸組成的組中的至少一種脂肪酸、和選自由新戊二醇、三(羥甲基)乙烷、三(羥甲基)丙烷、三(羥甲基)丁烷和季戊四醇組成的組中的至少一種醇而得的二酯、三酯、四酯和它們的混合物。
本發(fā)明所述的多元醇酯中,由于有冷凍機(jī)油組合物的低溫特性、與制冷劑的相容性提高的傾向,因此優(yōu)選構(gòu)成多元醇酯的脂肪酸為兩種以上。予以說明,由兩種以上的脂肪酸構(gòu)成的多元醇酯是指包括多元醇和一種脂肪酸的酯的兩種以上的混合物、以及多元醇和兩種以上的混合脂肪酸的酯。
另外,碳酸酯中優(yōu)選具有下述通式(III-2)所示結(jié)構(gòu)的碳酸酯。
(X11O)b-B-[O-(A11O)c-CO-O-(A12O)d-Y11]a
(III-2)
[式(III-2)中,X11為氫原子、烷基、環(huán)烷基或下述通式(III-3)所示的基團(tuán),A11和A12可以相同也可以不同,各自表示碳原子數(shù)2~4的亞烷基,Y11表示氫原子、烷基或環(huán)烷基,B表示具有3~20個(gè)羥基的化合物的殘基,a表示1~20,b表示0~19,且a+b為3~20的整數(shù),c表示0~50的整數(shù),d表示1~50的整數(shù)。]
Y12-(OA13)e- (III-3)
(式(III-3)中,Y12表示氫原子、烷基或環(huán)烷基,A13表示碳原子數(shù)2~4的亞烷基,e表示1~50的整數(shù)。)
上述式(III-2)中,X11表示氫原子、烷基、環(huán)烷基或上述式(III-3)所示的基團(tuán)。這里所述的烷基的碳原子數(shù)沒有特別限制,通常為1~24,優(yōu)選為1~18,更優(yōu)選為1~12。另外,該烷基可以為直鏈狀、支鏈狀中的任一種。
作為碳原子數(shù)1~24的烷基,具體而言,可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、直鏈或支鏈的戊基、直鏈或支鏈的己基、直鏈或支鏈的庚基、直鏈或支鏈的辛基、直鏈或支鏈的壬基、直鏈或支鏈的癸基、直鏈或支鏈的十一烷基、直鏈或支鏈的十二烷基、直鏈或支鏈的十三烷基、直鏈或支鏈的十四烷基、直鏈或支鏈的十五烷基、直鏈或支鏈的十六烷基、直鏈或支鏈的十七烷基、直鏈或支鏈的十八烷基、直鏈或支鏈的十九烷基、直鏈或支鏈的二十烷基、直鏈或支鏈的二十一烷基、直鏈或支鏈的二十二烷基、直鏈或支鏈的二十三烷基、直鏈或支鏈的二十四烷基等。
另外,作為環(huán)烷基,具體而言,可列舉出環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基等。
作為上述式(III-2)中A13所示的碳原子數(shù)2~4的亞烷基,具體而言,可列舉出亞乙基、亞丙基、三亞甲基、亞丁基、四亞甲基、1-甲基三亞甲基、2-甲基三亞甲基、1,1-二甲基亞乙基、1,2-二甲基亞乙基等。
上述式(III-2)中的Y12表示氫原子、烷基或環(huán)烷基。這里所述的烷基的碳原子數(shù)沒有特別限制,通常為1~24,優(yōu)選為1~18,更優(yōu)選為1~12。另外,該烷基可以為直鏈狀、支鏈狀中的任一種。作為碳原子數(shù)1~24的烷基,可列舉出上述X11的說明中所例示的烷基。
另外,作為環(huán)烷基,具體而言,可列舉出環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基等。
上述Y12所示的基團(tuán)中,優(yōu)選為氫原子或碳原子數(shù)1~12的烷基,更優(yōu)選為氫原子、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、異己基、正庚基、異庚基、正辛基、異辛基、正壬基、異壬基、正癸基、異癸基、正十一烷基、異十一烷基、正十二烷基或異十二烷基中的任一種。另外,e表示1~50的整數(shù)。
另外,作為X11所示的基團(tuán),優(yōu)選為氫原子、碳原子數(shù)1~12的烷基或上述通式(III-3)所示的基團(tuán),更優(yōu)選為氫原子、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、異己基、正庚基、異庚基、正辛基、異辛基、正壬基、異壬基、正癸基、異癸基、正十一烷基、異十一烷基、正十二烷基、異十二烷基或通式(III-3)所示的基團(tuán)中的任一種。
作為以B為殘基的具有3~20個(gè)羥基的化合物,具體而言,可列舉出前述的多元醇。
另外,A11和A12可以相同也可以不同,各自表示碳原子數(shù)2~4的亞烷基。作為該亞烷基,具體而言,可列舉出亞乙基、亞丙基、三亞甲基、亞丁基、四亞甲基、1-甲基三亞甲基、2-甲基三亞甲基、1,1-二甲基亞乙基、1,2-二甲基亞乙基等。
另外,Y11表示氫原子、烷基或環(huán)烷基。這里所述的烷基的碳原子數(shù)沒有特別限制,通常為1~24,優(yōu)選為1~18,更優(yōu)選為1~12。另外,該烷基可以為直鏈狀、支鏈狀中的任一種。作為碳原子數(shù)1~24的烷基,具體而言,可列舉出X1的說明中所例示的烷基。
另外,作為環(huán)烷基,具體而言,可列舉出環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基等。
它們中,作為Y11所示的基團(tuán),優(yōu)選為氫原子或碳原子數(shù)1~12的烷基,更優(yōu)選為氫原子、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、異己基、正庚基、異庚基、正辛基、異辛基、正壬基、異壬基、正癸基、異癸基、正十一烷基、異十一烷基、正十二烷基或異十二烷基中的任一種。
上述式(III-2)和(III-3)中,c、d和e表示聚氧化烯鏈的聚合度,分子中的聚氧化烯鏈可以相同也可以不同。另外,在上述式(III-2)所示的碳酸酯具有多個(gè)不同的聚氧化烯鏈的情況下,對(duì)氧化烯基的聚合形式?jīng)]有特別限制,可以是無規(guī)共聚也可以是嵌段共聚。
本發(fā)明所使用的碳酸酯的制造方法是任意的,例如,通過在多元醇化合物上加成環(huán)氧化物來制造聚亞烷基二醇多元醇醚,并將其與氯代甲酸酯在氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬氫氧化物、甲醇鈉、乙醇鈉等堿金屬醇鹽、或者金屬鈉等堿的存在下、在0~30℃進(jìn)行反應(yīng)來獲得?;蛘?,使聚亞烷基二醇多元醇醚與碳酸二酯、碳酰氯等碳酸供給源,在氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬氫氧化物、甲醇鈉、乙醇鈉等堿金屬醇鹽或金屬鈉等堿的存在下、在80~150℃進(jìn)行反應(yīng)來獲得。然后,根據(jù)需要,使游離的羥基醚化。
可以對(duì)由上述原料獲得的產(chǎn)物進(jìn)行精制而除去副產(chǎn)物、未反應(yīng)物,但是只要不損害本實(shí)施方式的潤(rùn)滑油的優(yōu)異性能,也可以存在少量的副產(chǎn)物、未反應(yīng)物。
本發(fā)明中使用碳酸酯的情況下,可以單獨(dú)使用單一結(jié)構(gòu)的化合物,也可以將兩種以上的結(jié)構(gòu)不同的化合物組合使用。本發(fā)明所述的碳酸酯的分子量沒有特別限制,從進(jìn)一步提高壓縮機(jī)的密閉性的角度出發(fā),數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為200~4000,更優(yōu)選為300~3000。進(jìn)而,本發(fā)明所述的碳酸酯的運(yùn)動(dòng)粘度在100℃優(yōu)選為2~150mm2/s,更優(yōu)選為4~100mm2/s。
作為本實(shí)施方式的用于基礎(chǔ)油的聚氧化烯二醇,例如可列舉出下述通式(III-4)所示的化合物。
R11-[(OR12)f-OR13]g (III-4)
[式(III-4)中,R11表示氫原子、碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原子數(shù)2~10的?;蚓哂?~8個(gè)羥基的化合物的殘基,R12表示碳原子數(shù)2~4的亞烷基,R13表示氫原子、碳原子數(shù)1~10的烷基或碳原子數(shù)2~10的酰基,f表示1~80的整數(shù),g表示1~8的整數(shù)]。
上述通式(III-4)中,R11、R13所示的烷基可以為直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀中的任一種。作為烷基的具體例,可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、直鏈狀或支鏈狀的丁基、直鏈狀或支鏈狀的戊基、直鏈狀或支鏈狀的己基、直鏈狀或支鏈狀的庚基、直鏈狀或支鏈狀的辛基、直鏈狀或支鏈狀的壬基、直鏈狀或支鏈狀的癸基、環(huán)戊基、環(huán)己基等。該烷基的碳原子數(shù)超過10時(shí),與制冷劑的相容性下降,有容易發(fā)生相分離的傾向。優(yōu)選的烷基的碳原子數(shù)為1~6。
另外,R11、R13所示的?;耐榛糠挚梢詾橹辨湢?、支鏈狀、環(huán)狀中的任一種。作為?;耐榛糠值木唧w例,可列舉出上述作為烷基的具體例所例示的烷基中碳原子數(shù)1~9的烷基。該?;奶荚訑?shù)超過10時(shí),與制冷劑的相容性下降,有時(shí)會(huì)發(fā)生相分離。優(yōu)選的?;奶荚訑?shù)為2~6。
在R11、R13所示的基團(tuán)均為烷基的情況或者均為?;那闆r下,R11、R13所示的基團(tuán)可以相同也可以不同。進(jìn)而,在g為2以上的情況下,相同分子中的多個(gè)R11、R13所示的基團(tuán)可以相同也可以不同。
在R11所示的基團(tuán)為具有2~8個(gè)羥基的化合物的殘基的情況下,該化合物可以為鏈狀,也可以為環(huán)狀。作為具有2個(gè)羥基的化合物,具體而言,可列舉出乙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、1,7-庚二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇等。
另外,作為具有3~8個(gè)羥基的化合物,具體而言,可列舉出三(羥甲基)乙烷、三(羥甲基)丙烷、三(羥甲基)丁烷、二(三(羥甲基)丙烷)、三(三(羥甲基)丙烷)、季戊四醇、二(季戊四醇)、三(季戊四醇)、甘油、聚甘油(甘油的2~6聚物)、1,3,5-戊三醇、山梨醇、失水山梨醇、山梨醇甘油縮合物、戊五醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、甘露醇等多元醇、木糖、阿拉伯糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、纖維二糖、麥芽糖、異麥芽糖、海藻糖、蔗糖、棉子糖、龍膽三糖、松三糖等糖類、和它們的部分醚化物、和甲基葡萄糖苷(糖苷)等。
在上述通式(III-4)所示的聚氧化烯二醇中,優(yōu)選R11、R13中的至少一個(gè)為烷基(更優(yōu)選為碳原子數(shù)1~4的烷基),特別是從制冷劑相容性角度出發(fā),優(yōu)選為甲基。尤其是從熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性角度出發(fā),優(yōu)選R11和R13二者為烷基(更優(yōu)選為碳原子數(shù)1~4的烷基),尤其更優(yōu)選二者為甲基。另外,從制造容易性和低成本角度出發(fā),優(yōu)選R11或R13中任一者為烷基(更優(yōu)選為碳原子數(shù)1~4的烷基),另外一者為氫原子,尤其優(yōu)選一者為甲基,另外一者為氫原子。
上述通式(III-4)中的R2表示碳原子數(shù)2~4的亞烷基,作為這種亞烷基,具體而言,可列舉出亞乙基、亞丙基、亞丁基等。另外,作為OR2所示的重復(fù)單元的氧化烯基,可列舉出氧乙烯基、氧丙烯基、氧丁烯基。相同分子中的氧化烯基可以相同,另外也可以包含兩種以上的氧化烯基。
上述通式(III-4)所示的聚氧化烯二醇中,從制冷劑相容性和粘度-溫度特性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為包含氧乙烯基(EO)和氧丙烯基(PO)的共聚物,在這種情況下,從磨傷荷重、粘度-溫度特性的角度出發(fā),優(yōu)選氧乙烯基在氧亞乙基和氧亞丙基的總和中所占的比例(EO/(PO+EO))在0.1~0.8的范圍,更優(yōu)選在0.3~0.6的范圍。
另外,從吸濕性、熱穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性的角度出發(fā),EO/(PO+EO)的值優(yōu)選為0~0.5的范圍,更優(yōu)選為0~0.2的范圍,最優(yōu)選為0(即環(huán)氧丙烷均聚物)。
上述通式(III-4)中的f為1~80的整數(shù),g為1~8的整數(shù)。例如R11為烷基或?;鶗r(shí),g為1。另外,R11為具有2~8個(gè)羥基的化合物的殘基時(shí),g為該化合物所具有的羥基的數(shù)。
另外,f和g之積(f×g)沒有特別限制,為了更好地平衡并滿足所述作為冷凍機(jī)用潤(rùn)滑油的要求性能,f×g的平均值優(yōu)選為6~80。
具有上述結(jié)構(gòu)的聚氧化烯二醇中,從經(jīng)濟(jì)性和前述效果的角度出發(fā),優(yōu)選為下述通式(III-5)所示的聚氧丙烯二醇二甲醚、和下述通式(III-6)所示的聚氧乙烯聚氧丙烯二醇二甲醚,
CH3O-(C3H6O)h-CH3 (III-5)
(式中,h表示6~80的數(shù))
CH3O-(C2H4O)i-(C3H6O)j-CH3 (III-6)
(式中,i和j分別表示1以上且i和j的總計(jì)為6~80的數(shù));
另外,從經(jīng)濟(jì)性等角度出發(fā),優(yōu)選為下述通式(III-7)所示的聚氧丙烯二醇單丁醚以及下述通式(III-8)所示的聚氧丙烯二醇單甲醚、下述通式(III-9)所示的聚氧乙烯聚氧丙烯二醇單甲醚、下述通式(III-10)所示的聚氧乙烯聚氧丙烯二醇單丁醚、下述通式(III-11)所示的聚氧丙烯二醇二乙酸酯,
C4H9O-(C3H6O)k-H (III-7)
(式中,k表示6~80的數(shù))
CH3O-(C3H6O)l-H (III-8)
(式中,l表示6~80的數(shù))
CH3O-(C2H4O)m-(C3H6O)n-H (III-9)
(式中,m和n分別表示1以上且m和n的總計(jì)為6~80的數(shù))
C4H9O-(C2H4O)m-(C3H6O)n-H (III-10)
(式中,m和n分別表示1以上且m和n的總計(jì)為6~80的數(shù))
CH3COO-(C3H6O)l-COCH3 (III-11)
(式中,l表示6~80的數(shù))。
另外,本發(fā)明中作為上述聚氧化烯二醇,可以使用具有至少一個(gè)通式(III-12)所示的結(jié)構(gòu)單元的聚氧化烯二醇衍生物,
[式(III-12)中,R14~R17可以相同也可不同,分別表示氫原子、碳原子數(shù)1~10的1價(jià)烴基或下述通式(III-13)所示的基團(tuán),R18~R21中的至少一個(gè)為通式(III-13)所示的基團(tuán)]。
[式(III-13)中,R18和R19可以相同也可不同,分別表示氫原子、碳原子數(shù)1~10的1價(jià)烴基或碳原子數(shù)2~20的烷氧基烷基,R20表示碳原子數(shù)2~5的亞烷基、具有烷基作為取代基的總碳原子數(shù)2~5的取代亞烷基或具有烷氧基烷基作為取代基的總碳原子數(shù)4~10的取代亞烷基,r表示0~20的整數(shù),R21表示碳原子數(shù)1~10的1價(jià)烴基]。
上述式(III-12)中,R14~R17分別表示氫原子、碳原子數(shù)1~10的1價(jià)烴基或上述通式(III-13)所示的基團(tuán),作為碳原子數(shù)1~10的1價(jià)烴基,具體而言,可列舉出碳原子數(shù)1~10的直鏈狀或支鏈狀的烷基、碳原子數(shù)2~10的直鏈狀或支鏈狀的烯基、碳原子數(shù)5~10的環(huán)烷基或烷基環(huán)烷基、碳原子數(shù)6~10的芳基或烷基芳基、碳原子數(shù)7~10的芳烷基等。這些1價(jià)烴基中,優(yōu)選為碳原子數(shù)6以下的1價(jià)烴基,特別優(yōu)選碳原子數(shù)3以下的烷基,具體而言,優(yōu)選為甲基、乙基、正丙基、異丙基。
另外,上述通式(III-13)中,R18和R19分別表示氫原子、碳原子數(shù)1~10的1價(jià)烴基或碳原子數(shù)2~20的烷氧基烷基,它們中,優(yōu)選為碳原子數(shù)3以下的烷基或碳原子數(shù)6以下的烷氧基烷基。作為碳原子數(shù)3以下的烷基,具體而言,可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基等。另外,作為碳原子數(shù)2~6的烷氧基烷基,具體而言,可列舉出甲氧基甲基、乙氧基甲基、正丙氧基甲基、異丙氧基甲基、正丁氧基甲基、異丁氧基甲基、仲丁氧基甲基、叔丁氧基甲基、戊氧基甲基(包括全部的異構(gòu)體)、甲氧基乙基(包括全部的異構(gòu)體)、乙氧基乙基(包括全部的異構(gòu)體)、丙氧基乙基(包括全部的異構(gòu)體)、丁氧基乙基(包括全部的異構(gòu)體)、甲氧基丙基(包括全部的異構(gòu)體)、乙氧基丙基(包括全部的異構(gòu)體)、丙氧基丙基(包括全部的異構(gòu)體)、甲氧基丁基(包括全部的異構(gòu)體)、乙氧基丁基(包括全部的異構(gòu)體)、甲氧基戊基(包括全部的異構(gòu)體)等。
上述通式(III-13)中,R20表示碳原子數(shù)2~5的亞烷基、具有烷基作為取代基的總碳原子數(shù)2~5的取代亞烷基或具有烷氧基烷基作為取代基的總碳原子數(shù)4~10的取代亞烷基,優(yōu)選為碳原子數(shù)2~4的亞烷基和總碳原子數(shù)6以下的取代亞乙基。作為碳原子數(shù)2~4的亞烷基,具體而言,可列舉出亞乙基、亞丙基、亞丁基等。另外,作為總碳原子數(shù)6以下的取代亞乙基,具體而言,可列舉出1-(甲氧基甲基)亞乙基、2-(甲氧基甲基)亞乙基、1-(甲氧基乙基)亞乙基、2-(甲氧基乙基)亞乙基、1-(乙氧基甲基)亞乙基、2-(乙氧基甲基)亞乙基、1-甲氧基甲基-2-甲基亞乙基、1,1-二(甲氧基甲基)亞乙基、2,2-二(甲氧基甲基)亞乙基、1,2-二(甲氧基甲基)亞乙基、1-甲基-2-甲氧基甲基亞乙基、1-甲氧基甲基-2-甲基亞乙基、1-乙基-2-甲氧基甲基亞乙基、1-甲氧基甲基-2-乙基亞乙基、1-甲基-2-乙氧基甲基亞乙基、1-乙氧基甲基-2-甲基亞乙基、1-甲基-2-甲氧基乙基亞乙基、1-甲氧基乙基-2-甲基亞乙基等。
上述通式(III-13)中,R21表示碳原子數(shù)1~10的1價(jià)烴基,作為該烴基,具體而言,可列舉出碳原子數(shù)1~10的直鏈狀或支鏈狀的烷基、碳原子數(shù)2~10的直鏈狀或支鏈狀的烯基、碳原子數(shù)5~10的環(huán)烷基或烷基環(huán)烷基、碳原子數(shù)6~10的芳基或烷基芳基、碳原子數(shù)7~10的芳烷基等。它們中,優(yōu)選為碳原子數(shù)6以下的1價(jià)烴基,特別優(yōu)選碳原子數(shù)3以下的烷基,具體而言,優(yōu)選為甲基、乙基、正丙基、異丙基。
上述通式(III-12)中,R14~R17中的至少一個(gè)為上述通式(III-13)所示的基團(tuán)。特別優(yōu)選R14或R16中的任一個(gè)為上述通式(III-13)所示的基團(tuán)、且R14或R16中剩下的一個(gè)和R15、R17分別為氫原子或碳原子數(shù)1~10的1價(jià)烴基。
本發(fā)明中優(yōu)選使用的具有上述通式(III-12)所示的結(jié)構(gòu)單元的聚氧化烯二醇可以大致分為如下三類:僅由通式(III-12)所示的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的均聚物;由通式(III-12)所示、且結(jié)構(gòu)不同的兩種以上的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的共聚物;和由通式(III-12)所示的結(jié)構(gòu)單元和其它結(jié)構(gòu)單元、例如下述通式(III-14)所示的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的共聚物。
[式(III-14)中,R22~R25可以相同也可不同,分別表示氫原子或碳原子數(shù)1~3的烷基]。就上述均聚物的適合例而言,可列舉出具有1~200個(gè)通式(III-12)所示的結(jié)構(gòu)單元A,并且末端基團(tuán)分別由羥基、碳原子數(shù)1~10的酰氧基、碳原子數(shù)1~10的烷氧基或者芳氧基構(gòu)成的均聚物。另一方面,就共聚物的適合例而言,可列舉出分別具有1~200個(gè)通式(III-12)所示的兩種結(jié)構(gòu)單元A、B、或者具有1~200個(gè)通式(III-12)所示的結(jié)構(gòu)單元A和1~200個(gè)通式(III-12)所示的結(jié)構(gòu)單元C,并且末端基分別由羥基、碳原子數(shù)1~10的酰氧基、碳原子數(shù)1~10的烷氧基或者芳氧基構(gòu)成的共聚物。這些共聚物可以為結(jié)構(gòu)單元A和結(jié)構(gòu)單元B(或者結(jié)構(gòu)單元C)的交替共聚合、無規(guī)共聚、嵌段共聚物或者在結(jié)構(gòu)單元A的主鏈上接枝鍵合有結(jié)構(gòu)單元B的接枝共聚物中的任一聚合形式。
另外,作為本發(fā)明中所使用的聚乙烯基醚,例如可列舉出具有下述通式(III-15)所示的結(jié)構(gòu)單元的聚乙烯基醚系化合物,
[式(III-15)中,R31~R33可以相同也可不同,分別表示氫原子或碳原子數(shù)1~8的烴基,R34表示碳原子數(shù)1~10的2價(jià)烴基或碳原子數(shù)2~20的含2價(jià)醚鍵氧的烴基,R35表示碳原子數(shù)1~20的烴基,s的平均值表示0~10的數(shù),R31~R35中每個(gè)結(jié)構(gòu)單元可以相同也可分別不同,另外,通式(III-15)所示的結(jié)構(gòu)單元具有多個(gè)R34O時(shí),多個(gè)R34O可以相同也可以不同]。
另外,也可以使用由具有上述通式(III-15)所示的結(jié)構(gòu)單元和下述通式(III-16)所示的結(jié)構(gòu)單元的嵌段共聚物或無規(guī)共聚物構(gòu)成的聚乙烯基醚系化合物
[式(III-16)中,R36~R39可以相同也可不同,分別表示氫原子或碳原子數(shù)1~20的烴基,R36~R39中每個(gè)結(jié)構(gòu)單元可以相同也可不同]。
上述通式(III-15)中的R31~R33分別表示氫原子或碳原子數(shù)1~8的烴基(優(yōu)選為1~4的烴基),它們可以互相相同也可不同。作為所述烴基,具體而言,可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、各種戊基、各種己基、各種庚基、各種辛基等烷基;環(huán)戊基、環(huán)己基、各種甲基環(huán)己基、各種乙基環(huán)己基、各種二甲基環(huán)己基等環(huán)烷基、苯基、各種甲苯基、各種乙苯基、各種二甲苯基等芳基;芐基、各種苯基乙基、各種甲基芐基等芳烷基;等,R31~R33優(yōu)選為氫原子。
另一方面,上述通式(III-15)中的R34表示碳原子數(shù)1~10(優(yōu)選為2~10)的2價(jià)烴基或碳原子數(shù)2~20的含2價(jià)醚鍵氧的烴基。作為碳原子數(shù)1~10的2價(jià)烴基,具體而言,可列舉出亞甲基、亞乙基、苯基亞乙基、1,2-亞丙基、2-苯基-1,2-亞丙基、1,3-亞丙基、各種亞丁基、各種亞戊基、各種亞己基、各種亞庚基、各種亞辛基、各種亞壬基、各種亞癸基等2價(jià)脂肪族鏈?zhǔn)綗N基;環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、二甲基環(huán)己烷、丙基環(huán)己烷等脂環(huán)式烴上具有2個(gè)鍵位的脂環(huán)式烴基;各種亞苯基、各種甲基亞苯基、各種乙基亞苯基、各種二甲基亞苯基、各種亞萘基等2價(jià)芳香族烴基;甲苯、二甲苯、乙苯等烷基芳香族烴的烷基部分和芳香族部分分別具有1價(jià)鍵位的烷基芳香族烴基;二甲苯、二乙苯等聚烷基芳香族烴的烷基部分上具有鍵位的烷基芳香族烴基、等。它們中,特別優(yōu)選為碳原子數(shù)2~4的脂肪族鏈?zhǔn)綗N基。
另外,作為碳原子數(shù)2~20的含2價(jià)醚鍵氧的烴基的具體例,可優(yōu)選列舉出甲氧基亞甲基、甲氧基亞乙基、甲氧基甲基亞乙基、1,1-二(甲氧基甲基亞乙基)、1,2-二(甲氧基甲基亞乙基)、乙氧基甲基亞乙基、(2-甲氧基乙氧基)甲基亞乙基、(1-甲基-2-甲氧基)甲基亞乙基等。予以說明,上述通式(III-15)中的s表示R34O的重復(fù)數(shù),其平均值為0~10、優(yōu)選為0~5的范圍的數(shù)。同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)具有多個(gè)R34O時(shí),多個(gè)R34O可以相同也可以不同。
進(jìn)而,上述通式(III-15)中的R35表示碳原子數(shù)1~20、優(yōu)選為1~10的烴基,作為所述烴基,具體而言,可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、各種戊基、各種己基、各種庚基、各種辛基、各種壬基、各種癸基等烷基;環(huán)戊基、環(huán)己基、各種甲基環(huán)己基、各種乙基環(huán)己基、各種丙基環(huán)己基、各種二甲基環(huán)己基等環(huán)烷基;苯基、各種甲苯基、各種乙苯基、各種二甲苯基、各種丙基苯基、各種三甲苯基、各種丁苯基、各種萘基等芳基;芐基、各種苯基乙基、各種甲基芐基、各種苯基丙基、各種苯基丁基等芳烷基;等。予以說明,R31~R35中每個(gè)結(jié)構(gòu)單元可以相同也可不同。
本發(fā)明所述的聚乙烯基醚為僅由上述通式(III-15)所示的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的均聚物時(shí),其碳/氧的摩爾比優(yōu)選為4.2~7.0的范圍。該摩爾比低于4.2時(shí),吸濕性變得過高,而超過7.0時(shí),有與制冷劑的相容性下降的傾向。
上述通式(III-16)中,R36~R39可以相同也可不同,分別表示氫原子或碳原子數(shù)1~20的烴基。此處,作為碳原子數(shù)1~20的烴基,可列舉出上述通式(III-15)中的R35的說明中所列舉的烴基。予以說明,R36~R39中每個(gè)結(jié)構(gòu)單元可以相同也可不同。
本發(fā)明所述的聚乙烯基醚為具有通式(III-15)所示的結(jié)構(gòu)單元和通式(III-16)所示的結(jié)構(gòu)單元的嵌段共聚物或無規(guī)共聚物時(shí),其碳/氧摩爾比優(yōu)選為4.2~7.0的范圍。該摩爾比低于4.2時(shí),吸濕性變得過高,而超過7.0時(shí),有與制冷劑的相容性下降的傾向。
并且,本發(fā)明中也可以使用僅由上述通式(III-15)所示的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的均聚物、與由上述通式(III-15)所示的結(jié)構(gòu)單元和上述通式(III-16)所示的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的嵌段共聚物或無規(guī)共聚物的混合物。這些均聚物和共聚物可以通過分別對(duì)應(yīng)的乙烯基醚系單體的聚合、和所對(duì)應(yīng)的具有烯烴性雙鍵的烴單體和所對(duì)應(yīng)的乙烯基醚系單體的共聚而制造。
作為本發(fā)明所使用的聚乙烯基醚,優(yōu)選的是:其末端結(jié)構(gòu)中的一端具有下述通式(III-17)或(III-18)所示的結(jié)構(gòu),且另外一端具有下述通式(III-19)或(III-20)所示的結(jié)構(gòu);和,其末端的一端具有上述通式(III-17)或(III-18)所示、且另外一端具有下述通式(III-21)所示的結(jié)構(gòu)。
[式(III-17)中,R40~R44可以相同也可不同,分別表示氫原子或碳原子數(shù)1~8的烴基,R43表示碳原子數(shù)1~10的2價(jià)烴基或碳原子數(shù)2~20的含2價(jià)醚鍵氧的烴基,R44表示碳原子數(shù)1~20的烴基,t表示其平均值為0~10的數(shù),上述通式(III-17)所示的末端結(jié)構(gòu)具有多個(gè)R43O時(shí),多個(gè)R43O分別可以相同也可不同]
[式(III-18)中,R45~R48可以相同也可不同,分別表示氫原子或碳原子數(shù)1~20的烴基]
[式(III-19)中,R49~R51可以相同也可不同,分別表示氫原子或碳原子數(shù)1~8的烴基,R52表示碳原子數(shù)1~10的2價(jià)烴基或碳原子數(shù)2~20的含2價(jià)醚鍵氧的烴基,R53表示碳原子數(shù)1~20的烴基,t表示其平均值為0~10的數(shù),上述通式(III-19)所示的末端結(jié)構(gòu)具有多個(gè)R52O時(shí),多個(gè)R52O可以分別相同也可不同]
[式(III-20)中,R54~R57可以相同也可不同,分別表示氫原子或碳原子數(shù)1~20的烴基];
[式(III-21)中,R58~R60可以相同也可不同,分別表示氫原子或碳原子數(shù)1~8的烴基]
這種聚乙烯基醚中,特別優(yōu)選如下列舉的聚乙烯基醚。
(1)具有末端的一端為通式(III-17)或(III-18)所示、另外一端為通式(III-19)或(III-20)所示的結(jié)構(gòu),通式(III-15)中的R31~R33均為氫原子,s為0~4的數(shù),R34為碳原子數(shù)2~4的2價(jià)烴基,且R35為碳原子數(shù)1~20的烴基;
(2)僅具有通式(III-15)所示的結(jié)構(gòu)單元,其末端的一端為通式(III-17)所示、另外一端為通式(III-18)所示的結(jié)構(gòu),通式(III-15)中的R31~R33均為氫原子,s為0~4的數(shù),R34為碳原子數(shù)2~4的2價(jià)烴基,且R35為碳原子數(shù)1~20的烴基;
(3)具有末端的一端為通式(III-17)或(III-18)所示、另外一端為通式(III-19)所示的結(jié)構(gòu),通式(III-15)中的R31~R33均為氫原子,s為0~4的數(shù),R34為碳原子數(shù)2~4的2價(jià)烴基,且R35為碳原子數(shù)1~20的烴基;
(4)僅具有通式(III-15)所示的結(jié)構(gòu)單元,具有其末端的一端為通式(III-17)所示、另外一端為通式(III-20)所示的結(jié)構(gòu),通式(III-15)中的R31~R33均為氫原子,s為0~4的數(shù),R34為碳原子數(shù)2~4的2價(jià)烴基,且R35為碳原子數(shù)1~20的烴基。
另外,本發(fā)明中,也可以使用具有上述通式(III-15)所示的結(jié)構(gòu)單元,具有其末端的一端為通式(III-17)所示、且另外一端為下述通式(III-22)所示的結(jié)構(gòu)的聚乙烯基醚系化合物。
[式(III-22)中,R61~R63可以相同也可不同,分別表示氫原子或碳原子數(shù)1~8的烴基,R64和R66可以相同也可不同,分別表示碳原子數(shù)2~10的2價(jià)烴基,R65和R67可以相同也可不同,分別表示碳原子數(shù)1~10的烴基,u和v可以相同也可不同,分別表示其平均值為0~10的數(shù),上述通式(III-22)所示的末端結(jié)構(gòu)具有多個(gè)R64O或R66O時(shí),多個(gè)R64O或R66O可以相同也可不同]。
進(jìn)而,本發(fā)明中也可以使用由如下烷基乙烯基醚的均聚物或共聚物構(gòu)成的聚乙烯基醚系化合物,所述烷基乙烯基醚由下述通式(III-23)或(III-24)所示的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成且質(zhì)均分子量為300~5000,一個(gè)末端具有下述通式(III-25)或(III-26)所示的結(jié)構(gòu)。
[式(III-23)中,R68表示碳原子數(shù)1~8的烴基]
[式(III-24)中,R69表示碳原子數(shù)1~8的烴基]
[式(III-25)中,R70表示碳原子數(shù)1~3的烷基,R71表示碳原子數(shù)1~8的烴基]
-CH=CHOR72 (III-26)
[式(III-26)中,R72表示碳原子數(shù)1~8的烴基]。
[3,4,5-三羥基苯甲酸酯]
本發(fā)明中,添加3,4,5-三羥基苯甲酸的酯,該酯優(yōu)選通過3,4,5-三羥基苯甲酸和下述碳原子數(shù)1~18的烷基醇中的一種以上進(jìn)行酯化反應(yīng)而合成,具體而言,所述碳原子數(shù)1~18的烷基醇為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十七醇、十八醇等。
作為3,4,5-三羥基苯甲酸烷基酯,包括甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、戊酯、己酯、庚酯、辛酯、壬酯、癸酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十五烷基酯、十六烷基酯、十七烷基酯、十八烷基酯等各種酯,但是就與碳原子數(shù)多的醇形成的酯而言,在含氧化合物基礎(chǔ)油中的溶解性過高,即親和力高,因此在滑動(dòng)部中的濃度變小,潤(rùn)滑性提高的效果小。相反,就與如甲醇這種碳原子數(shù)少的醇形成的酯而言,由于在基礎(chǔ)油中的溶解度小,因此達(dá)不到發(fā)揮潤(rùn)滑性提高效果的充分的濃度,并且水解穩(wěn)定性也差。
經(jīng)過多方面研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)從基礎(chǔ)油中的溶解性和潤(rùn)滑性提高效果的平衡方面出發(fā)3,4,5-三羥基苯甲酸的碳原子數(shù)2~12的烷基酯是適合的,從而完成了本發(fā)明。予以說明,該碳原子數(shù)2~12的烷基可以為直鏈也可為支鏈,特別優(yōu)選為碳原子數(shù)2、3的乙基、正丙基或異丙基。
對(duì)于3,4,5-三羥基苯甲酸的碳原子數(shù)2~12的烷基酯的配合量,以潤(rùn)滑油組合物總量基準(zhǔn)計(jì),添加5~5000質(zhì)量ppm,優(yōu)選為10~2000質(zhì)量ppm。添加低于5質(zhì)量ppm時(shí),不能充分達(dá)成磨耗的降低、摩擦系數(shù)的下降和防銹效果,5000質(zhì)量ppm幾乎為含氧化合物在基礎(chǔ)油中的溶解極限。
另外,將本實(shí)施方式的潤(rùn)滑油組合物作為冷凍機(jī)油使用時(shí),希望3,4,5-三羥基苯甲酸烷基酯的配合量以組合物總量基準(zhǔn)計(jì)為5~500質(zhì)量ppm、優(yōu)選為10~300ppm、進(jìn)一步優(yōu)選為20~100ppm。配合量過少時(shí),耐磨耗效果不充分,過多時(shí),反而有磨耗加劇的傾向。
[磷酸化合物]
作為本實(shí)施方式的潤(rùn)滑油組合物的磷化合物,可以配合選自由磷酸酯、酸性磷酸酯、硫代磷酸酯、酸性磷酸酯的胺鹽、氯代磷酸酯和亞磷酸酯組成的組中的至少一種磷化合物。這些磷化合物為磷酸或亞磷酸和烷醇、聚醚型醇的酯或者其衍生物。
具體而言,例如,作為磷酸酯,可列舉出磷酸三丁酯、磷酸三戊酯、磷酸三己酯、磷酸三庚酯、磷酸三辛酯、磷酸三壬酯、磷酸三癸酯、磷酸三(十一烷基)烷酯、三(十二烷基)磷酸酯、三(十三烷基)磷酸酯、三(十四烷基)磷酸酯、三(十五烷基)磷酸酯、三(十六烷基)磷酸酯、三(十七烷基)磷酸酯、三(十八烷基)磷酸酯、三油烯基磷酸酯、三苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酯、三二甲苯磷酸酯、磷酸甲苯二苯酯、二甲苯二苯基磷酸酯等。
作為酸性磷酸酯,可列舉出酸性磷酸單丁酯、酸性磷酸單戊酯、酸性磷酸單己酯、酸性磷酸單庚酯、酸性磷酸單辛酯、酸性磷酸單壬酯、酸性磷酸單癸酯、酸性磷酸單十一烷酯、酸性磷酸單十二烷酯、酸性磷酸單十三烷酯、酸性磷酸單十四烷酯、酸性磷酸單十五烷酯、酸性磷酸單十六烷酯、酸性磷酸單十七烷酯、酸性磷酸單十八烷酯、酸性磷酸單油醇酯、酸性磷酸二丁酯、酸性磷酸二戊酯、酸性磷酸二己酯、酸性磷酸二庚酯、酸性磷酸二辛酯、酸性磷酸二壬酯、酸性磷酸二癸酯、酸性磷酸二(十一烷基)酯、酸性磷酸二(十二烷基)酯、酸性磷酸二(十三烷基)酯、酸性磷酸二(十四烷基)酯、酸性磷酸二(十五烷基)酯、酸性磷酸二(十六烷基)酯、酸性磷酸二(十七烷基)酯、酸性磷酸二(十八烷基)酯、酸性磷酸二油醇酯等。
作為硫代磷酸酯,可列舉出三丁基硫代磷酸酯、三戊基硫代磷酸酯、三己基硫代磷酸酯、三庚基硫代磷酸酯、三辛基硫代磷酸酯、三壬基硫代磷酸酯、三癸基烷基硫代磷酸酯、三(十一烷基)硫代磷酸酯、三(十二烷基)硫代磷酸酯、三(十三烷基)硫代磷酸酯、三(十四烷基)硫代磷酸酯、三(十五烷基)硫代磷酸酯、三(十六烷基)硫代磷酸酯、三(十七烷基)硫代磷酸酯、三(十八烷基)硫代磷酸酯、三油烯基硫代磷酸酯、三苯基硫代磷酸酯、三甲苯基硫代磷酸酯、三(二甲苯基)硫代磷酸酯、甲苯基二苯基硫代磷酸酯、二甲苯基二苯基硫代磷酸酯等。
作為酸性磷酸酯的胺鹽,可列舉出酸性磷酸酯與碳原子數(shù)1~24、優(yōu)選為5~18的伯、仲、叔胺的直鏈或支鏈烷基胺的胺鹽。
作為構(gòu)成酸性磷酸酯的胺鹽的胺,可列舉出與直鏈或支鏈的甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一烷基胺、十二烷基胺、十三烷基胺、十四烷基胺、十五烷基胺、十六烷基胺、十七烷基胺、十八烷基胺、油醇胺、二十四烷基胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺、二壬胺、二癸胺、二(十一烷基)胺、二(十二烷基)胺、二(十三烷基)胺、二(十四烷基)胺、二(十五烷基)胺、二(十六烷基)胺、二(十七烷基)胺、二(十八烷基)胺、二油醇胺、二(二十四烷基胺)、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、三壬胺、三癸胺、三(十一烷基)胺、三(十二烷基)胺、三(十三烷基)胺、三(十四烷基)胺、三(十五烷基)胺、三(十六烷基)胺、三(十七烷基)胺、三(十八烷基)胺、三油烯基胺、三(二十四烷基胺)等胺的鹽。胺可以為單獨(dú)的化合物,也可為兩種以上的化合物的混合物。
作為氯代磷酸酯,可列舉出三(二氯丙基)磷酸酯、三(氯乙基)磷酸酯、三(氯苯基)磷酸酯、聚氧化亞烷基二[二(氯烷基)]磷酸酯等。作為亞磷酸酯,可列舉出亞磷酸二丁酯、亞磷酸二戊酯、亞磷酸二己酯、亞磷酸二庚酯、亞磷酸二辛酯、亞磷酸二壬酯、亞磷酸二癸酯、亞磷酸二(十一烷基)酯、亞磷酸二(十二烷基)酯、亞磷酸二油醇酯、亞磷酸二苯酯、亞磷酸二甲苯酯、亞磷酸三丁酯、亞磷酸三戊酯、亞磷酸三己酯、亞磷酸三庚酯、亞磷酸三辛酯、亞磷酸三壬酯、亞磷酸三癸酯、亞磷酸三(十一烷基)酯、亞磷酸三(十二烷基)酯、亞磷酸三油烯基酯、亞磷酸三苯酯、亞磷酸三甲苯酯等。另外,也可使用它們的混合物。
作為磷酸酯,從穩(wěn)定性和潤(rùn)滑性提高的平衡方面出發(fā),其中優(yōu)選為芳香基型的磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯(TCP)和酸性磷酸酯胺鹽,其添加量為0.001~10.0重量%,優(yōu)選為0.005~5.0質(zhì)量%。低于0.001質(zhì)量%時(shí),幾乎沒有潤(rùn)滑性提高的效果,超過10.0質(zhì)量%時(shí),由于易產(chǎn)生磷酸因而穩(wěn)定性下降。
[其它添加劑]
本實(shí)施方式的潤(rùn)滑油組合物中,在不損壞本發(fā)明的目的的范圍內(nèi),為了更提高性能,可以含有以往用于潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂等中的摩擦調(diào)節(jié)劑、抗磨劑、極壓劑、抗氧化劑、防銹劑、金屬滅活劑、洗滌分散劑、消泡劑等添加劑。
作為摩擦調(diào)節(jié)劑,可列舉出作為有機(jī)鉬化合物的二硫代氨基甲酸鉬、二硫代磷酸鉬,作為含氮化合物的脂肪胺、脂肪酰胺、脂肪族酰亞胺以及醇、酯、亞磷酸酯胺鹽等;作為抗磨劑,可列舉出二烷基二硫代磷酸鋅等;作為極壓劑,可列舉出硫化烯烴、硫化油脂等;此外作為抗氧化劑,可列舉出胺系、苯酚系的抗氧化劑等;作為防銹劑,可列舉出鏈烯基琥珀酸酯或部分酯等;作為金屬滅活劑,可列舉出苯并三氮唑、苯并三氮唑衍生物等;作為洗滌分散劑,可列舉出堿土金屬磺酸鹽、堿土金屬酚鹽、堿土金屬水楊酸鹽等金屬系清洗劑、或聚鏈烯基琥珀酰亞胺、聚鏈烯基琥珀酸酯等無灰系分散劑;作為消泡劑,可列舉出硅酮化合物、酯系消泡劑等。
作為本實(shí)施方式的潤(rùn)滑油組合物的用途,應(yīng)用于由鐵或鐵合金形成的鐵系滑動(dòng)部的潤(rùn)滑,用作液壓油、壓縮機(jī)油、內(nèi)燃機(jī)用潤(rùn)滑油、或者作為生物降解性潤(rùn)滑油。其中,優(yōu)選用作生物降解性潤(rùn)滑油和為了省電而低粘度化使?jié)櫥猿蔀閱栴}的酯系或者醚系的制冷劑壓縮機(jī)用潤(rùn)滑油,即冷凍機(jī)油。予以說明,3,4,5-三羥基苯甲酸丙酯作為食品添加物是被允許的,在安全方面沒有問題。
在本實(shí)施方式的潤(rùn)滑油組合物用作冷凍機(jī)油的情況下,為了進(jìn)一步改善其熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,可以添加萜類化合物。本發(fā)明所述“萜類化合物”是指異戊二烯聚合而成的化合物和它們的衍生物,優(yōu)選使用異戊二烯的2~8聚物。作為萜類化合物,具體而言,可列舉出香葉醇、橙花醇、沉香醇、檸檬醛(含香葉醛)、香茅醇、薄荷醇、檸檬烯、松油醇、香芹酮、紫羅酮、側(cè)柏酮、莰酮(camphre)、莰醇等單萜、金合歡烯、法呢醇、橙花叔醇、保幼激素、蛇麻烯、丁子香烯、欖香烯、杜松醇、杜松烯、羥基馬桑毒素等倍半萜、香葉基香葉醇、葉綠醇、松香酸、納他霉素、瑞香毒素、紫杉酚、松香酸、松香酸等二萜、香葉基金合歡烯等二倍半萜、角鯊烯、檸檬苦素、山茶皂甙元、藿烷、羊毛甾醇等三萜、類胡蘿卜素等四萜等。
這些萜類化合物中,優(yōu)選為單萜、倍半萜、二萜,更優(yōu)選為倍半萜,特別優(yōu)選為α-金合歡烯(3,7,11-三甲基-十二碳-1,3,6,10-四烯)和/或β-金合歡烯(7,11-二甲基-3-亞甲基-十二碳-1,6,10-三烯)。本發(fā)明中,萜類化合物可以單獨(dú)使用一種也可組合兩種以上使用。
本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)油中的萜類化合物的含量沒有特別限制,優(yōu)選以冷凍機(jī)油總量基準(zhǔn)計(jì)為0.001~10質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.01~5質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05~3質(zhì)量%。萜類化合物的含量低于0.001質(zhì)量%時(shí),有熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性的提高效果不充分的傾向,而超過10質(zhì)量%時(shí),有潤(rùn)滑性不充分的傾向。另外,本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)用驅(qū)動(dòng)流體組合物中萜類化合物的含量,在以冷凍機(jī)油總量為基準(zhǔn)時(shí),期望選定在上述優(yōu)選的范圍內(nèi)。
另外,在本實(shí)施方式的潤(rùn)滑油組合物用作冷凍機(jī)油的情況下,為了進(jìn)一步改善其熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,可以含有選自苯基縮水甘油醚型環(huán)氧化合物、烷基縮水甘油醚型環(huán)氧化合物、縮水甘油酯型環(huán)氧化合物、烯丙基環(huán)氧乙烷化合物、烷基環(huán)氧乙烷化合物、脂環(huán)式環(huán)氧化合物、環(huán)氧化脂肪酸單酯和環(huán)氧化植物油中的至少一種環(huán)氧化合物。
作為苯基縮水甘油醚型環(huán)氧化合物,具體而言,可例示出苯基縮水甘油醚或烷基苯基縮水甘油醚。這里所述的烷基苯基縮水甘油醚,可列舉具有1~3個(gè)碳原子數(shù)1~13的烷基,其中作為優(yōu)選的例子可例示出具有1個(gè)碳原子數(shù)4~10的烷基的例子,例如正丁基苯基縮水甘油醚、異丁基苯基縮水甘油醚、仲丁基苯基縮水甘油醚、叔丁基苯基縮水甘油醚、戊基苯基縮水甘油醚、己基苯基縮水甘油醚、庚基苯基縮水甘油醚、辛基苯基縮水甘油醚、壬基苯基縮水甘油醚、癸基苯基縮水甘油醚等。
作為烷基縮水甘油醚型環(huán)氧化合物,具體而言,可例示出癸基縮水甘油醚、十一烷基縮水甘油醚、十二烷基縮水甘油醚、十三烷基酯縮水甘油醚、十四烷基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、季戊四醇四縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、山梨醇聚縮水甘油醚、聚亞烷基二醇單縮水甘油醚、聚亞烷基二醇二縮水甘油醚等。
作為縮水甘油酯型環(huán)氧化合物,具體而言,可列舉出苯基縮水甘油酯、烷基縮水甘油酯、鏈烯基縮水甘油酯等,作為優(yōu)選的例子,可例示出縮水甘油-2,2-二甲基辛酸酯、縮水甘油苯甲酸酯、縮水甘油丙烯酸酯、縮水甘油甲基丙烯酸酯等。
作為烯丙基環(huán)氧乙烷化合物,具體而言,可例示出1,2-環(huán)氧基苯乙烯、烷基-1,2-環(huán)氧基苯乙烯等。
作為烷基環(huán)氧乙烷化合物,具體而言,可例示出1,2-環(huán)氧丁烷、1,2-環(huán)氧戊烷、1,2-環(huán)氧己烷、1,2-環(huán)氧庚烷、1,2-環(huán)氧辛烷、1,2-環(huán)氧壬烷、1,2-環(huán)氧癸烷、1,2-環(huán)氧十一烷、1,2-環(huán)氧十二烷、1,2-環(huán)氧十三烷、1,2-環(huán)氧十四烷、1,2-環(huán)氧十五烷、1,2-環(huán)氧十六烷、1,2-環(huán)氧十七烷、1,1,2-環(huán)氧十八烷、2-環(huán)氧十九烷、1,2-環(huán)氧二十烷等。
作為脂環(huán)式環(huán)氧化合物,具體而言,可例示出1,2-環(huán)氧環(huán)己烷、1,2-環(huán)氧環(huán)戊烷、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、二(3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基)己二酸酯、exo-2,3-環(huán)氧降冰片烯、二(3,4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基甲基)己二酸酯、2-(7-氧雜二環(huán)[4.1.0]庚-3-基)-螺(1,3-二惡烷-5,3’-[7]氧雜二環(huán)[4.1.0]庚烷、4-(1’-甲基環(huán)氧乙基)-1,2-環(huán)氧-2-甲基環(huán)己烷、4-環(huán)氧乙基-1,2-環(huán)氧環(huán)己烷等。
作為環(huán)氧化脂肪酸單酯,具體而言,可例示出被環(huán)氧化的碳原子數(shù)12~20的脂肪酸和碳原子數(shù)1~8的醇或苯酚、烷基苯酚的酯等。特別優(yōu)選使用環(huán)氧基硬脂酸的丁酯、己酯、芐酯、環(huán)己酯、甲氧基乙酯、辛酯、苯酯和丁苯酯。
作為環(huán)氧化植物油,具體而言,可例示出大豆油、亞麻油、棉籽油等植物油的環(huán)氧化合物等。
這些環(huán)氧化合物中,優(yōu)選為苯基縮水甘油醚型環(huán)氧化合物、烷基縮水甘油醚型環(huán)氧化合物、縮水甘油酯型環(huán)氧化合物、和脂環(huán)式環(huán)氧化合物。
在本實(shí)施方式的潤(rùn)滑油組合物用作冷凍機(jī)油的情況下,含有上述環(huán)氧化合物時(shí),環(huán)氧化合物的含量沒有特別限制,優(yōu)選以冷凍機(jī)油總量基準(zhǔn)計(jì)為0.01~5.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.1~3.0質(zhì)量%。予以說明,上述環(huán)氧化合物可以單獨(dú)使用一種也可組合兩種以上使用。
另外,在本實(shí)施方式的潤(rùn)滑油組合物用作冷凍機(jī)油的情況下,為了進(jìn)一步提高其性能,根據(jù)需要,可以含有以往公知的冷凍機(jī)油用添加劑。作為所述的添加劑,可列舉出例如二-叔丁基-對(duì)甲酚、雙酚A等酚系的抗氧化劑,苯基-α-萘胺、N,N-二(2-萘基)-對(duì)亞苯基二胺等胺系的抗氧化劑,二硫代磷酸鋅等抗磨劑,氯代烷烴、硫化物等極壓劑、脂肪酸等油性劑、硅酮系等消泡劑、苯并三氮唑等金屬滅活劑、碳化二亞胺等酸捕捉劑、粘度指數(shù)提高劑、降傾點(diǎn)劑、洗滌分散劑等。這些添加劑可以單獨(dú)使用一種也可組合兩種以上使用。這些添加劑的含量沒有特別限制,優(yōu)選以冷凍機(jī)油總量基準(zhǔn)計(jì)為10質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為5質(zhì)量%以下。
本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)油的運(yùn)動(dòng)粘度沒有特別限定,40℃的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為3~1000mm2/s,更優(yōu)選為4~500mm2/s,最優(yōu)選為5~400mm2/s。另外,100℃的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為2~50mm2/s,更優(yōu)選為3~40mm2/s。運(yùn)動(dòng)粘度低于所述下限值時(shí),不能獲得作為冷凍機(jī)油所需的粘度,而超過所述上限值時(shí),有與制冷劑的相容性不充分的傾向。
另外,本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)油的體積電阻率沒有特別限定,特別是在用于密閉型的冷凍機(jī)用途時(shí),有需要高電絕緣性的傾向,因此優(yōu)選為1.0×1012Ω·cm以上,更優(yōu)選為1.0×1013Ω·cm以上,最優(yōu)選為1.0×1014Ω·cm以上。予以說明,本發(fā)明中,體積電阻率是指按照J(rèn)IS C2101“電絕緣油試驗(yàn)方法”測(cè)定的25℃下的值。
另外,本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)油的水分含量沒有特別限定,優(yōu)選以冷凍機(jī)油總量基準(zhǔn)計(jì)為200ppm以下,更優(yōu)選為100ppm以下,最優(yōu)選為50ppm以下。特別在用于密閉型的冷凍機(jī)用途的情況下,從對(duì)冷凍機(jī)油的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性的影響的觀點(diǎn)出發(fā),要求水分含量少。
另外,本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)油的酸值沒有特別限定,為了防止對(duì)冷凍機(jī)或配管所使用的金屬的腐蝕,優(yōu)選為0.1mgKOH/g以下,更優(yōu)選為0.05mgKOH/g以下。予以說明,本發(fā)明中,酸值是指按照J(rèn)ISK2501“石油制品和潤(rùn)滑油-中和價(jià)試驗(yàn)方法”測(cè)定的酸值。
另外,本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)油的灰分沒有特別限定,為了提高冷凍機(jī)油的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、抑制污泥等發(fā)生,優(yōu)選為100ppm以下,更優(yōu)選為50ppm以下。予以說明,本發(fā)明中,灰分是指按照J(rèn)ISK2272“原油和石油制品的灰分和硫酸灰分試驗(yàn)方法”測(cè)定的灰分的值。
本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)油與各種制冷劑一起使用時(shí),顯示充分高的潤(rùn)滑性,可以作為各種制冷劑用冷凍機(jī)用的冷凍機(jī)油而廣泛使用。作為使用本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)油的冷凍機(jī),具體而言,可列舉出房間空調(diào)、制冷機(jī)、冰箱、汽車用空調(diào)、除濕機(jī)、冷凍柜、冷凍冷藏倉庫、自動(dòng)售貨機(jī)、展示柜、化工廠等的冷卻裝置等,其中,特別優(yōu)選用于具有密閉型壓縮機(jī)的冷凍機(jī)。另外,本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)油可以用于往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式、離心式等任何形式的壓縮機(jī)。予以說明,這些冷凍機(jī)中,本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)油如后述那樣作為與制冷劑混合的冷凍機(jī)用驅(qū)動(dòng)流體組合物使用。
即,本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)用驅(qū)動(dòng)流體組合物的特征在于含有上述本實(shí)施方式所述的冷凍機(jī)油和制冷劑。此處,本實(shí)施方式的冷凍機(jī)用驅(qū)動(dòng)流體組合物中的冷凍機(jī)油和制冷劑的配合比沒有特別限制,冷凍機(jī)油的配合量通常相對(duì)于制冷劑100重量份為1~1000重量份,優(yōu)選為2~800重量份。
予以說明,作為本實(shí)施方式的冷凍機(jī)用驅(qū)動(dòng)流體組合物中含有的制冷劑,可列舉出HFC制冷劑、不飽和氟代烴(HFO)制冷劑、三氟碘甲烷制冷劑、全氟醚類等含氟醚系制冷劑、二甲醚等非含氟醚系制冷劑、氨、二氧化碳(CO2)、烴等自然系制冷劑等。
作為HFC制冷劑,可列舉出碳原子數(shù)1~3、優(yōu)選為1~2的氟烷化合物。具體而言,例如可列舉出二氟甲烷(HFC-32)、三氟甲烷(HFC-23)、五氟乙烷(HFC-125)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、氟乙烷(HFC-161)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(HFC-227ea)、1,1,1,2,3,3-六氟丙烷(HFC-236ea)、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(HFC-236fa)、1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)、和1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC-365mfc)、或這些兩種以上的混合物。這些制冷劑根據(jù)用途、要求性能可以適當(dāng)選擇,例如,作為優(yōu)選的例子,可列舉出單獨(dú)的HFC-32;單獨(dú)的HFC-23;單獨(dú)的HFC-134a;單獨(dú)的HFC-125;HFC-134a/HFC-32=60~80質(zhì)量%/40~20質(zhì)量%的混合物;HFC-32/HFC-125=40~70質(zhì)量%/60~30質(zhì)量%的混合物;HFC-125/HFC-143a=40~60質(zhì)量%/60~40質(zhì)量%的混合物;HFC-134a/HFC-32/HFC-125=60質(zhì)量%/30質(zhì)量%/10質(zhì)量%的混合物;HFC-134a/HFC-32/HFC-125=40~70質(zhì)量%/15~35質(zhì)量%/5~40質(zhì)量%的混合物;HFC-125/HFC-134a/HFC-143a=35~55質(zhì)量%/1~15質(zhì)量%/40~60質(zhì)量%的混合物等。進(jìn)而,具體而言,可列舉出HFC-134a/HFC-32=70/30質(zhì)量%的混合物;HFC-32/HFC-125=60/40質(zhì)量%的混合物;HFC-32/HFC-125=50/50質(zhì)量%的混合物(R410A);HFC-32/HFC-125=45/55質(zhì)量%的混合物(R410B);HFC-125/HFC-143a=50/50質(zhì)量%的混合物(R507C);HFC-32/HFC-125/HFC-134a=30/10/60質(zhì)量%的混合物;HFC-32/HFC-125/HFC-134a=23/25/52質(zhì)量%的混合物(R407C);HFC-32/HFC-125/HFC-134a=25/15/60質(zhì)量%的混合物(R407E);HFC-125/HFC-134a/HFC-143a=44/4/52質(zhì)量%的混合物(R404A)等。
作為不飽和氟代烴(HFO)制冷劑,優(yōu)選為氟數(shù)3~5的含氟丙烯,優(yōu)選為1,2,3,3,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)、1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)、2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1,2,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ye)、和3,3,3-三氟丙烯(HFO-1243zf)中的一種或兩種以上的混合物。從制冷劑物性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選選自HFO-1225ye、HFO-1234ze和HFO-1234yf中的一種或兩種以上。
作為烴制冷劑,優(yōu)選為碳原子數(shù)1~5的烴,具體而言,例如,可列舉出甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷(R290)、環(huán)丙烷、正丁烷、異丁烷、環(huán)丁烷、甲基環(huán)丙烷、2-甲基丁烷、正戊烷或這些中的兩種以上的混合物。它們中,優(yōu)選使用在25℃、1大氣壓下為氣體的物質(zhì),優(yōu)選為丙烷、正丁烷、異丁烷、2-甲基丁烷或它們的混合物。
作為含氟醚系制冷劑,具體而言,例如,可列舉出HFE-134p、HFE-245mc、HFE-236mf、HFE-236me、HFE-338mcf、HFE-365mcf、HFE-245mf、HFE-347mmy、HFE-347mcc、HFE-125、HFE-143m、HFE-134m、HFE-227me等,這些制冷劑根據(jù)用途、要求性能,可適當(dāng)選擇。
本實(shí)施方式的冷凍機(jī)油和冷凍機(jī)用驅(qū)動(dòng)流體組合物可優(yōu)選用于具有往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式的密閉型壓縮機(jī)的空調(diào)、冰箱、或者開放型或密閉型的汽車空調(diào)。另外,本實(shí)施方式的冷凍機(jī)油和冷凍機(jī)用驅(qū)動(dòng)流體組合物可優(yōu)選用于除濕機(jī)、熱水器、冷凍柜、冷凍冷藏倉庫、自動(dòng)售貨機(jī)、展示柜、化工廠等冷卻裝置等。進(jìn)而,本實(shí)施方式的冷凍機(jī)油和冷凍機(jī)用驅(qū)動(dòng)流體組合物可優(yōu)選用于具有離心式的壓縮機(jī)的裝置。
本實(shí)施方式的冷凍機(jī)用驅(qū)動(dòng)流體組合物,如前所述,可以適合用于各種各樣的制冷劑用冷凍機(jī),作為其冷凍機(jī)具有的制冷劑循環(huán)周期的代表性構(gòu)成,可例示出具備壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器、和根據(jù)需要具備干燥器的裝置。
作為壓縮機(jī),可例示出:在存儲(chǔ)冷凍機(jī)油的密閉容器內(nèi)收納有由旋轉(zhuǎn)子和固定子組成的電動(dòng)機(jī)、嵌裝于所述旋轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸、和介由該旋轉(zhuǎn)軸與所述電動(dòng)機(jī)連接的壓縮機(jī)部,由所述壓縮機(jī)部噴出的高壓制冷劑氣體滯留在密閉容器內(nèi)的高壓容器方式的壓縮機(jī);在存儲(chǔ)冷凍機(jī)油的密閉容器內(nèi)收納有由旋轉(zhuǎn)子和固定子組成的電動(dòng)機(jī)、嵌裝于所述旋轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸、和介由該旋轉(zhuǎn)軸與所述電動(dòng)機(jī)連接的壓縮機(jī)部,由所述壓縮機(jī)部噴出的高壓制冷劑氣體直接排到密閉容器外的低壓容器方式的壓縮機(jī);等。
作為電動(dòng)機(jī)部的電機(jī)絕緣系統(tǒng)材料的絕緣薄膜為玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)50℃以上的結(jié)晶性塑料薄膜,具體而言,例如選自由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺組成的組中的至少一種絕緣薄膜、或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低的薄膜上涂布玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的樹脂層的復(fù)合薄膜,不易發(fā)生拉伸強(qiáng)度特性、電絕緣特性的劣化現(xiàn)象,因而優(yōu)選使用。另外,作為電動(dòng)機(jī)部所使用的磁導(dǎo)線優(yōu)選使用具有如下圖層的導(dǎo)線:玻璃化轉(zhuǎn)變溫度120℃以上的搪瓷涂層,、例如聚酯、聚酯酰亞胺、聚酰胺和聚酰胺酰亞胺等的單層或者以玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低的層為下層、以玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的層為上層進(jìn)行復(fù)合涂布而成的搪瓷涂層。作為復(fù)合涂布而成的漆包線,可列舉出將聚酯酰亞胺為下層、聚酰胺酰亞胺為上層進(jìn)行涂布而成的漆包線(AI/EI);將聚酯為下層、聚酰胺酰亞胺為上層進(jìn)行涂布而成的漆包線(AI/PE)等。
作為填充在干燥器中的干燥劑,優(yōu)選使用細(xì)孔徑3.3埃以下、在25℃、二氧化碳分壓250mmHg時(shí)的二氧化碳吸收容量為1.0%以下的由硅酸、堿金屬鋁復(fù)合鹽組成的合成沸石。具體而言,例如,可列舉出UNION SHOWA K.K制造的商品名XH-9,XH-10,XH-11,XH-600等。
實(shí)施例
以下,基于實(shí)施例和比較例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明,但是本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
[潤(rùn)滑油組合物的制備]
使用如下所示的3,4,5-三羥基苯甲酸酯、磷酸酯、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油、其它添加劑,按照表1、2所示的配合比例(添加量是以組合物總量基準(zhǔn)計(jì)的質(zhì)量%)混合,制備實(shí)施例和比較例的潤(rùn)滑油組合物。需要說明的是,關(guān)于基礎(chǔ)油和實(shí)施例、比較例的潤(rùn)滑油的性狀,粘度、粘度指數(shù)按照是JIS K2283、傾點(diǎn)是按照J(rèn)IS K2269、閃點(diǎn)是按照J(rèn)IS K2265-4所規(guī)定的方法而測(cè)定的。
(A)耐磨耗添加劑(3,4,5-三羥基苯甲酸酯、磷酸酯)
(A1)3,4,5-三羥基苯甲酸丙酯(正丙基)酯[IWATE CHEMICAL Co.,Ltd.制造]
(A2)3,4,5-三羥基苯甲酸辛酯(正辛基)酯[和光純藥工業(yè)公司制造]
(A3)磷酸三苯酯(TPP)[和光純藥工業(yè)公司制造]
(A4)磷酸三甲苯酯(TCP)[和光純藥工業(yè)公司制造]
(B)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油
(B1)多元醇酯油(新戊二醇和正壬酸的酯、40℃的運(yùn)動(dòng)粘度:8.4mm2/s、粘度指數(shù):134、傾點(diǎn):-37.5℃、閃點(diǎn):180℃)
(B2)聚亞烷基二醇(末端為丁基和羥基、骨架為氧化亞丙基的PAG,40℃的運(yùn)動(dòng)粘度:56mm2/s、粘度指數(shù):187、傾點(diǎn):-42.5℃、閃點(diǎn):220℃)
(B3)菜籽油(植物油)、(40℃的運(yùn)動(dòng)粘度:35.6mm2/s、粘度指數(shù):210、傾點(diǎn):-27.5℃、閃點(diǎn):334℃)
(C)其它添加劑
抗氧化劑:二-叔丁基-對(duì)甲酚(DBPC)
分別對(duì)這樣得到的實(shí)施例1~7和比較例1、2的潤(rùn)滑劑組合物評(píng)價(jià)作為一般的潤(rùn)滑劑組合物的外觀、潤(rùn)滑性能(摩擦系數(shù)、磨耗深度)評(píng)價(jià)。測(cè)定和評(píng)價(jià)按照如下的方法進(jìn)行。
[外觀]
按照表1的配合比例調(diào)制,冷卻到室溫后,目視觀察組合物的制成品外觀。產(chǎn)生析出、沉淀物時(shí)記為不合格,獲得均勻液體時(shí)記為合格。
[耐磨耗性試驗(yàn)]
使用球/盤型的往復(fù)摩擦試驗(yàn)機(jī),測(cè)定實(shí)施例1~7和比較例1、2的潤(rùn)滑油組合物的耐磨耗性。
試驗(yàn)條件以更難出現(xiàn)油膜、嚴(yán)苛的潤(rùn)滑條件的方式,設(shè)定滑動(dòng)速度為低速(1cm/s)、高荷重(2200gf)、振幅20mm、在室溫下開始試驗(yàn),實(shí)施2小時(shí)往復(fù)摩擦。予以說明,球和盤的試驗(yàn)片使用軸承炭素鋼(SUJ-2)。采用觸針式表面粗糙計(jì)測(cè)定經(jīng)過2小時(shí)的摩擦系數(shù)和試驗(yàn)后的盤磨耗深度。
接著,使用實(shí)施例1~7的潤(rùn)滑油組合物,對(duì)作為內(nèi)燃機(jī)用潤(rùn)滑油、生物降解性潤(rùn)滑油、液壓油的特性進(jìn)行評(píng)價(jià),并與比較例1、2比較。
[作為內(nèi)燃機(jī)用潤(rùn)滑油的評(píng)價(jià)]
就作為內(nèi)燃機(jī)用潤(rùn)滑油的評(píng)價(jià)而言,使用圓柱/盤型的SRV摩擦試驗(yàn)機(jī),將溫度設(shè)定為100℃的高溫,測(cè)定盤磨斑直徑和摩擦系數(shù)。
條件:荷重:200N、頻率:300Hz、振幅:1.0mm、試驗(yàn)時(shí)間:1小時(shí),用圓柱對(duì)盤施加往復(fù)摩擦,用顯微鏡測(cè)定盤上產(chǎn)生的磨斑直徑。摩擦系數(shù)是通過摩擦試驗(yàn)機(jī)預(yù)先具備的應(yīng)變儀測(cè)定的。
[作為生物降解性潤(rùn)滑油的評(píng)價(jià)]
作為生物降解性潤(rùn)滑油的評(píng)價(jià)是利用用于取得(財(cái))日本環(huán)境協(xié)會(huì)認(rèn)定的“Eco Mark”的認(rèn)定基準(zhǔn)的、難以得到高分解率的OECD法(OECD301B)對(duì)生物降解度進(jìn)行測(cè)定。生物降解度為60%以上被認(rèn)定為生物降解性潤(rùn)滑油。
[作為液壓油的評(píng)價(jià)]
作為液壓油的評(píng)價(jià)是利用液壓泵試驗(yàn)進(jìn)行的。試驗(yàn)按照ASTM D2882,使56.8升的油在泵試驗(yàn)機(jī)中循環(huán),在壓力:140kg/cm2、泵旋轉(zhuǎn)數(shù):1200rpm、入口油溫:65.5℃下,測(cè)定試驗(yàn)時(shí)間100小時(shí)后的葉片和定子的總重量損失,作為磨耗量。
得到的測(cè)定結(jié)果和評(píng)價(jià)結(jié)果示出在表1、2中。
[表1]
[表2]
[冷凍機(jī)油組合物的制備]
使用如下所示的3,4,5-三羥基苯甲酸酯、磷酸酯、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油、其它添加劑,按照表3、4所示的配合比例(添加量是以組合物總量基準(zhǔn)計(jì)的質(zhì)量%)混合,制備實(shí)施例和比較例的潤(rùn)滑油組合物。需要說明的是,關(guān)于基礎(chǔ)油和實(shí)施例、比較例的潤(rùn)滑油的性狀,粘度、粘度指數(shù)是按照J(rèn)IS K2283、傾點(diǎn)是按照J(rèn)IS K2269所規(guī)定的方法而測(cè)定的。
(A)耐磨耗添加劑(3,4,5-三羥基苯甲酸酯、磷酸酯)
(A1)3,4,5-三羥基苯甲酸丙酯(正丙基)酯[IWATE CHEMICAL Co.,Ltd.制造]
(A2)3,4,5-三羥基苯甲酸辛酯(正辛基)酯[和光純藥工業(yè)公司制造]
(A4)磷酸三甲苯酯(TCP)[和光純藥工業(yè)公司制造]
(A5)三苯基硫代磷酸酯
(A6)二辛基酸性磷酸酯的2-乙基己基胺鹽
(B)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油
(B4)季戊四醇和脂肪酸混合物(2-乙基己酸50摩爾%、3,5,5-三甲基己酸50摩爾%)的四酯(40℃的運(yùn)動(dòng)粘度:68mm2/s、粘度指數(shù):90、傾點(diǎn):-40.0℃)
(B5)乙基乙烯基醚和異丁基乙烯基醚的共聚物
(乙基乙烯基醚/異丁基乙烯基醚=7/1(摩爾比)、數(shù)均分子量:860、碳/氧摩爾比:4.25、40℃的運(yùn)動(dòng)粘度:66mm2/s、粘度指數(shù):85、傾點(diǎn):-40.0℃)
(C)其它添加劑
(C1)抗氧化劑:二-叔丁基-對(duì)甲酚(DBPC)
(C2)酸捕捉劑:對(duì)叔丁基苯基縮水甘油醚
對(duì)這樣得到的實(shí)施例8~16、比較例3~6的潤(rùn)滑劑組合物評(píng)價(jià)作為冷凍機(jī)油組合物的耐磨耗性。
[耐磨耗性試驗(yàn)]
在密閉容器的內(nèi)部,安裝使用上側(cè)試驗(yàn)片為葉片(SKH-51)、下側(cè)試驗(yàn)片為盤(FC250HRC40)的摩擦試驗(yàn)裝置。在摩擦試驗(yàn)部位導(dǎo)入試樣油600g,將體系內(nèi)脫真空后,導(dǎo)入如下表所示的制冷劑100g并加熱。密閉容器內(nèi)的溫度為100℃后,以荷重梯度為10kgf(步驟時(shí)間2分鐘)分階段地提高荷重至100kgf,在100kgf中進(jìn)行60分鐘磨耗試驗(yàn)。對(duì)于各試樣油,計(jì)測(cè)試驗(yàn)60分鐘后的葉片的磨耗寬度和盤的磨耗深度。得到的結(jié)果示出在表3、4中。
[表3]
[表4]
實(shí)施例1~7的潤(rùn)滑油組合物都是均勻的液體。這些實(shí)施例的摩擦試驗(yàn)中的摩擦系數(shù)為0.06~0.07,穩(wěn)定且較低。另外,摩擦試驗(yàn)后的盤磨耗深度為0.05~0.07μm,處于幾乎無磨耗的水平。
相對(duì)而言,在只添加了3,4,5-三羥基苯甲酸丙酯的比較例1中,摩擦系數(shù)高,盤磨耗深度也變大。另外,在不添加3,4,5-三羥基苯甲酸酯的比較例2中,摩擦系數(shù)高,磨耗深度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了實(shí)施例。
這樣一來,通過在潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中配合3,4,5-三羥基苯甲酸的酯和磷酸化合物,可以使?jié)櫥徒M合物的潤(rùn)滑性大幅提高。
另外,可知實(shí)施例1~7的潤(rùn)滑油組合物作為內(nèi)燃機(jī)用潤(rùn)滑油、液壓油的全部特性均優(yōu)異,特別是實(shí)施例1~3和6、7為生物降解性的潤(rùn)滑油組合物。
進(jìn)而,可知實(shí)施例8~16的冷凍機(jī)油組合物在制冷劑環(huán)境下的耐磨耗性優(yōu)異。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的潤(rùn)滑油組合物能顯著降低磨耗,并且顯示穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)的特性,因此作為各種機(jī)械、機(jī)器的滑動(dòng)部的潤(rùn)滑油、特別是液壓油、內(nèi)燃機(jī)用潤(rùn)滑油、冷凍機(jī)油等潤(rùn)滑油、尤其是生物降解性潤(rùn)滑油是有用的。