ХОЛОДИЛЬНОЕ МАСЛО И КОМПОЗИЦИЯ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНИКА Российский патент 2014 года по МПК C10M105/38 C09K5/04 C10N30/00 C10N40/30 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к маслу для холодильных машин и к композиции рабочей жидкости для холодильных машин.

Уровень техники

В свете проблемы истощения озонового слоя, которая стала важной в последние годы, ограничения на CFC (хлорфторуглероды) и HCFC (гидрохлорфторуглероды), которые используются в качестве хладагентов в обычных холодильных машинах, стали более жесткими и HFC (гидрофторуглероды) поступают для применений в качестве замены для хладагентов.

Углеводородные масла, такие как минеральные масла или алкилбензолы, являются предпочтительными для использования в качестве масел для холодильных машин, когда CFC или HCFC являются хладагентами, но, поскольку замена хладагентов может вызвать демонстрацию используемым маслом для холодильных машин непредсказуемого поведения с точки зрения его совместимости с хладагентом, смазываемости, вязкости в растворенном состоянии вместе с хладагентом и термической/химической стабильности, является необходимой разработка различных масел для холодильных машин для различных хладагентов. Примеры масел для холодильных машин, которые разработаны для HFC хладагентов, включают в себя полиалкиленгликоли (смотри патентный документ 1), сложные эфиры (смотри патентный документ 2), сложные эфиры угольной кислоты (смотри патентный документ 3) и простые поливиниловые эфиры (смотри патентный документ 4).

HFC-134a представляет собой хладагент HFC, который рутинно используется в качестве хладагентов для автомобильных кондиционеров воздуха, и хотя он имеет нулевой потенциал истощения озона (ODP), его высокий потенциал глобального потепления (GWP) приводит к его ограничению в Европе. По этой причине возникает срочная задача разработки хладагентов, которые могут использоваться в качестве заменителей для HFC-134a.

В свете этих предпосылок предложено использовать в качестве хладагентов-заменителей для HFC-134a фторпропеновые хладагенты, которые имеют очень низкие ODP и GWP, являются негорючими и являются сравнимыми или превосходными по сравнению с HFC-134a с точки зрения их термодинамических свойств как меры для рабочих характеристик хладагента. Предложено также использование смесей хладагентов из фторпропена с насыщенными гидрофторуглеродами, насыщенными углеводородами, имеющими от 3 до 5 атомов углерода в молекуле, простым диметиловым эфиром, двуоксисью углерода, бис(трифторметил)сульфидом или трифторйодметаном (смотри патентный документ 5).

Также предложены масла для холодильных машин, которые используют минеральные масла, алкилбензолы, полиα-олефины, полиалкиленгликоли, сложные моноэфиры, сложные диэфиры, сложные полиоловые эфиры, сложные эфиры фталевой кислоты, простые алкиловые эфиры, кетоны, сложные эфиры угольной кислоты, простые поливиниловые эфиры и тому подобное, в качестве масел для холодильных машин, которые могут использоваться вместе с фторпропеновыми хладагентами или смесями хладагентов из фторпропена и насыщенного гидрофторуглерода, насыщенного углеводорода, простого диметилового эфира, двуокиси углерода, бис(трифторметил)сульфида или трифторйодметана (смотри патентный документ 5 и патентные документы 6 и 7).

[Патентный документ 1] Публикация нерассмотренного патента Японии HEI № 02-242888

[Патентный документ 2] Публикация нерассмотренного патента Японии HEI № 03-200895

[Патентный документ 3] Публикация нерассмотренного патента Японии HEI №03-217495

[Патентный документ 4] Публикация нерассмотренного патента Японии HEI № 06-128578

[Патентный документ 5] Публикация заявки на Международный патент, памфлет № WO2006/094303

[Патентный документ 6] Выложенная заявка на патент Японии № 2006-512426

[Патентный документ 7] Публикация заявки на Международный патент, памфлет № WO2005/103190

Описание изобретения

Проблемы, которые должны решаться с помощью изобретения

В холодильной системе, использующей фторпропеновый хладагент и/или трифторйодметановый хладагент, как описано в патентных документах 5, 6 и 7, используемое масло для холодильных машин может представлять собой алкилбензол, такой как минеральное масло или углеводород, который используется в CFC или HCFC, или полиалкиленгликоли, сложные полиоловые эфиры или простые поливиниловые эфиры, которые используются в HFC. Основываясь на исследованиях авторов настоящего изобретения, однако, невозможно достижение высокого уровня совместимости с хладагентом и термической/химической стабильности с помощью простого применения обычных масел для холодильных машин, используемых для хладагентов, таких как CFC и HCFC, в системах, упоминаемых выше.

Краткое описание чертежей

По этой причине целью настоящего изобретения, которая достигается в свете указанных обстоятельств, является создание масла для холодильной машины и композиции рабочей жидкости для холодильной машины, которые могут достигать высокого уровня как совместимости с хладагентом, так и термической/химической стабильности в холодильных системах, использующих фторпропеновые хладагенты и/или трифторйодметановые хладагенты.

Средства решения проблем

В результате тщательных исследований, направленных на достижение цели, сформулированной выше, авторы настоящего изобретения обнаружили, что посредством использования сложного эфира конкретного многоатомного спирта с конкретным составом жирных кислот, является возможным получение масла для холодильных машин, имеющего достаточную термическую и химическую стабильность в присутствии фторпропенового хладагента и/или трифторйодметанового хладагента, в то же время имеющего также достаточную совместимость с хладагентами, и настоящее изобретение завершается на основе этих данных.

Конкретно, настоящее изобретение предусматривает композицию рабочей жидкости для холодильной машины, отличающуюся тем, что она содержит сложный эфир многоатомного спирта и жирной кислоты с содержанием C₅-C₉ жирной кислоты 50-100% мол., с содержанием C₅-C₉ разветвленной жирной кислоты, по меньшей мере, 30% мол. и с содержанием C₅ или низшей жирной кислоты с прямой цепью не более чем 40% мол. вместе с фторпропеновым хладагентом и/или трифторйодметановым хладагентом.

Кроме того, настоящее изобретение предусматривает масло для холодильных машин, отличающееся тем, что оно содержит сложный эфир многоатомного спирта и жирной кислоты с содержанием C₅-C₉ жирной кислоты 50-100% мол., с содержанием C₅-C₉ разветвленной жирной кислоты, по меньшей мере, 30% мол. и с содержанием C₅ или низшей жирной кислоты с прямой цепью не более чем 40% мол., и тем, что она используется вместе с фторпропеновым хладагентом и/или трифторйодметановым хладагентом.

Многоатомный спирт как составляющее сложного эфира в масле для холодильных машин и в композиции рабочей жидкости для холодильной машины в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно представляет собой пентаэритритол и/или дипентаэритритол.

Композиция рабочей жидкости для холодильной машины в соответствии с настоящим изобретением также представляет собой композицию рабочей жидкости для холодильной машины по п.1 или 2, отличающуюся тем, что она содержит, по меньшей мере, один компонент, выбранный из 1,3,3,3-тетрафторпропена и 2,3,3,3-тетрафторпропена, в качестве фторпропенового хладагента.

Композиция рабочей жидкости для холодильной машины по настоящему изобретению также предпочтительно содержит, по меньшей мере, один фторпропеновый хладагент (далее упоминаемый как "хладагент (A)") и, по меньшей мере, один компонент, выбранный из насыщенных гидрофторуглеродов, насыщенных углеводородов, имеющих от 3 до 5 атомов углерода в молекуле, простого диметилового эфира, двуокиси углерода, и хладагентов на основе бис(трифторметил)сульфида и трифторйодметана (далее упоминаемых как "хладагент (B)").

В смеси хладагентов, содержащей хладагент (A) и хладагент (B), фторпропеновый хладагент предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, один хладагент, выбранный из 1,2,3,3,3-пентафторпропена, 1,3,3,3-тетрафторпропена, 2,3,3,3-тетрафторпропена, 1,2,3,3-тетрафторпропена и 3,3,3-трифторпропена, насыщенный гидрофторуглерод предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, один гидрофторуглерод, выбранный из дифторметана, пентафторэтана, 1,1,2,2-тетрафторэтана, 1,1,1,2-тетрафторэтана, 1,1-дифторэтана, фторэтана, 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропана, 1,1,1,2,3,3-гексафторпропана, 1,1,1,3,3,3-гексафторпропана, 1,1,1,3,3-пентафторпропана и 1,1,1,3,3-пентафторбутана, и хладагент на основе насыщенного углеводорода, имеющего от 3 до 5 атомов углерода в молекуле, предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, один углеводород, выбранный из пропана, н-бутана, изобутана, 2-метилбутана и н-пентана.

Эффект изобретения

Как упоминается выше, настоящее изобретение может обеспечить масло для холодильных машин и композицию рабочей жидкости для холодильных машин, которая может достигать высокого уровня как совместимости с хладагентом, так и термической/химической стабильности в холодильных системах, использующих фторпропеновые хладагенты и/или трифторйодметановые хладагенты.

Наилучший способ осуществления изобретения

Теперь предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описываться подробно.

Масло для холодильной машины по настоящему изобретению отличается тем, что оно содержит сложный эфир многоатомного спирта и жирной кислоты с содержанием C₅-C₉ жирной кислоты 50-100% мол., с содержанием C₅-C₉ разветвленной жирной кислоты, по меньшей мере, 30% мол. и с содержанием C₅ или низшей жирной кислоты с прямой цепью не более чем 40% мол., и тем, что оно используется вместе с фторпропеновым хладагентом и/или трифторйодметановым хладагентом.

Композиция рабочей жидкости для холодильной машины в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что она содержит сложный эфир многоатомного спирта и жирной кислоты с содержанием C₅-C₉ жирной кислоты 50-100% мол., с содержанием C₅-C₉ разветвленной жирной кислоты, по меньшей мере, 30% мол. и с содержанием C₅ или низшей жирной кислоты с прямой цепью не более чем 40% мол. вместе с фторпропеновым хладагентом и/или трифторйодметановым хладагентом. Это включает в себя режим, когда композиция рабочей жидкости для холодильной машины по настоящему изобретению содержит масло для холодильной машины в соответствии с настоящим изобретением и фторпропеновый хладагент и/или трифторйодметановый хладагент.

Масло для холодильной машины и композиция рабочей жидкости для холодильной машины в соответствии с настоящим изобретением содержат сложный эфир многоатомного спирта и жирной кислоты с содержанием C₅-C₉ жирной кислоты 50-100% мол., с содержанием C₅-C₉ разветвленной жирной кислоты, по меньшей мере, 30% мол. и с содержанием C₅ или низшей жирной кислоты с прямой цепью не более чем 40% мол. (далее упоминается как "сложный полиоловый эфир по настоящему изобретению").

Пропорция C₅-C₉ жирной кислоты в жирной кислоте сложного полиолового эфира по настоящему изобретению (далее упоминается как "составляющая жирная кислота") составляет 50-100% мол., как упоминается выше, но предпочтительно составляет 60-100% мол., более предпочтительно 70-100% мол., еще более предпочтительно 90-100% мол., а наиболее предпочтительно 100% мол. Если содержание C₅-C₉ жирной кислоты меньше чем 50% мол., термическая/химическая стабильность и/или совместимость с хладагентом в присутствии фторпропенового хладагента и/или трифторйодметанового хладагента будет недостаточной.

Содержание C₅-C₉ разветвленной жирной кислоты для составляющей жирной кислоты составляет, по меньшей мере, 30% мол., как упоминается выше, а предпочтительно составляет, по меньшей мере, 40% мол. Если содержание C₅-C₉ разветвленной жирной кислоты меньше чем 30% мол., термическая/химическая стабильность и/или совместимость с хладагентом в присутствии фторпропенового хладагента и/или трифторйодметанового хладагента будет недостаточной.

Содержание C₅ или низшей жирной кислоты с прямой цепью для составляющей жирной кислоты составляет не более чем 40% мол., как упоминается выше, а предпочтительно составляет не более чем 30% мол. Если содержание C₅ или низшей жирной кислоты с прямой цепью больше чем 40% мол., термическая/химическая стабильность и/или совместимость с хладагентом в присутствии фторпропенового хладагента и/или трифторйодметанового хладагента будет недостаточной.

Постольку поскольку приведенные выше условия для содержания C₅-C₉ жирной кислоты, C₅-C₉ разветвленной жирной кислоты и C₅ или низшей жирной кислоты с прямой цепью для составляющей жирной кислоты удовлетворяются, составляющая жирная кислота может содержать только разветвленные жирные кислоты или она может представлять собой смесь жирных кислот с прямой цепью и разветвленных жирных кислот.

C₅-C₉ жирные кислоты могут иметь прямую или разветвленную цепь, и в качестве конкретных C₅-C₉ жирных кислот с прямой цепью могут рассматриваться пентановая кислота, гексановая кислота, гептановая кислота, октановая кислота и нонановая кислота.

В качестве конкретных C₅-C₉ разветвленных жирных кислот могут быть упомянуты разветвленная пентановая кислота, разветвленная гексановая кислота, разветвленная гептановая кислота, разветвленная октановая кислота и разветвленная нонановая кислота. Более конкретно, жирные кислоты, разветвленные в α- и/или β-положении, являются предпочтительными, при этом 2-метилбутановая кислота, 2-метилпентановая кислота, 2-метилгексановая кислота, 2-этилпентановая кислота, 2-метилгептановая кислота, 2-этилгексановая кислота и 3,5,5-триметилгексановая кислота являются особенно предпочтительными и смеси 2-этилгексановой кислоты и 3,5,5-триметилгексановой кислоты являются наиболее предпочтительными.

В качестве примеров жирных кислот, иных, чем C₅-C₉ жирные кислоты, которые должны включаться в составляющую жирную кислоту, могут быть упомянуты C₁₀-C₂₄ жирные кислоты с прямой цепью и C₁₀-C₂₄ разветвленные жирные кислоты. Более конкретно, могут быть упомянуты имеющая прямую цепь или разветвленную цепь декановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь ундекановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь додекановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь тридекановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь тетрадекановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь пентадекановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь гексадекановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь гептадекановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь октадекановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь нонадекановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь эйкозановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь генэйкозановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь докозановая кислота, имеющая прямую цепь или разветвленную цепь трикозановая кислота и имеющая прямую цепь или разветвленную цепь тетракозановая кислота.

Многоатомный спирт, составляющий сложный полиоловый эфир по настоящему изобретению, предпочтительно представляет собой многоатомный спирт с 2-6 гидроксильными группами.

В качестве конкретных примеров двухатомных спиртов (диолов) могут быть упомянуты этиленгликоль, 1,3-пропандиол, пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,2-бутандиол, 2-метил-1,3-пропандиол, 1,5-пентандиол, неопентилгликоль, 1,6-гександиол, 2-этил-2-метил-1,3-пропандиол, 1,7-гептандиол, 2-метил-2-пропил-1,3-пропандиол, 2,2-диэтил-1,3-пропандиол, 1,8-октандиол, 1,9-нонандиол, 1,10-декандиол, 1,11-ундекандиол, 1,12-додекандиол и тому подобное. В качестве конкретных примеров трехатомных и высших спиртов могут быть упомянуты многоатомные спирты, такие как триметилолэтан, триметилолпропан, триметилолбутан, ди(триметилолпропан), три(триметилолпропан), пентаэритритол, ди(пентаэритритол), три(пентаэритритол), глицерин, полиглицерин (2-3 мера глицерина), 1,3,5-пентантриол, сорбитол, сорбитан, продукты конденсации сорбитолглицерина, адонитол, арбитол, ксилитол, маннитол и тому подобное, сахариды, такие как ксилоза, арабиноза, рибоза, рамноза, глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза, сорбоза и целлобиоза, и их частично этерифицированные формы. Среди них предпочтительными являются сложные эфиры затрудненных спиртов, таких как неопентилгликоль, триметилолэтан, триметилолпропан, триметилолбутан, ди(триметилолпропан), три(триметилолпропан), пентаэритритол, ди(пентаэритритол) и три(пентаэритритол), более предпочтительными являются сложные эфиры неопентилгликоля, триметилолэтана, триметилолпропана, триметилолбутана, пентаэритритола и ди(пентаэритритола), и неопентилгликоль, триметилолпропан, пентаэритритол и ди(пентаэритритол) являются еще более предпочтительными, из-за превосходящей гидролитической стабильности, в то время как пентаэритритол или смешанные сложные эфиры пентаэритритола и ди(пентаэритритола) являются наиболее предпочтительными благодаря особенно превосходной совместимости с хладагентами и гидролитической стабильности.

В качестве более конкретных примеров, сложный полиоловый эфир по настоящему изобретению предпочтительно представляет собой сложный эфир одной или нескольких жирных кислот, выбранных из 2-метилгексановой кислоты, 2-этилпентановой кислоты, 2-метилгептановой кислоты, 2-этилгексановой кислоты и 3,5,5-триметилгексановой кислоты в качестве разветвленных жирных кислот с одним или несколькими многоатомными спиртами, выбранными из неопентилгликоля, триметилолэтана, триметилолпропана, триметилолбутана, пентаэритритола и ди(пентаэритритола), более предпочтительно сложный эфир разветвленной жирной кислоты, такой как 2-этилгексановая кислота и/или 3,5,5-триметилгексановая кислота, с одним или несколькими многоатомными спиртами, выбранными из неопентилгликоля, триметилолпропана, пентаэритритола и ди(пентаэритритола), а наиболее предпочтительно сложный эфир смешанной жирной кислоты, включая 2-этилгексановую кислоту и 3,5,5-триметилгексановую кислоту, с пентаэритритолом и/или ди(пентаэритритолом). Нет каких-либо конкретных ограничений на отношение смешивания для 2-этилгексановой кислоты и 3,5,5-триметилгексановой кислоты, но молярное отношение между 2-этилгексановой кислотой и 3,5,5-триметилгексановой кислотой предпочтительно составляет 5-95:95-5, более предпочтительно 10-90:90-10, а наиболее предпочтительно 30-70:70-30.

В качестве более конкретных примеров, сложный полиоловый эфир по настоящему изобретению предпочтительно представляет собой сложный эфир смешанной жирной кислоты, включая одну или несколько жирных кислот, выбранных из гексановой кислоты, гептановой кислоты и октановой кислоты, в качестве жирных кислот с прямой цепью и одну или несколько жирных кислот, выбранных из 2-метилгексановой кислоты, 2-этилпентановой кислоты, 2-метилгептановой кислоты, 2-этилгексановой кислоты и 3,5,5-триметилгексановой кислоты, в качестве разветвленных жирных кислот, с одним или несколькими многоатомными спиртами, выбранными из неопентилгликоля, триметилолэтана, триметилолпропана, триметилолбутана, пентаэритритола и ди(пентаэритритола), более предпочтительно сложный эфир смешанной жирной кислоты, включая одну или несколько жирных кислот, выбранных из гексановой кислоты и гептановой кислоты, в качестве жирных кислот с прямой цепью и одной или нескольких жирных кислот, выбранных из 2-метилгексановой кислоты, 2-этилпентановой кислоты, 2-метилгептановой кислоты, 2-этилгексановой кислоты и 3,5,5-триметилгексановой кислоты, в качестве разветвленных жирных кислот, с одним или несколькими многоатомными спиртами, выбранными из пентаэритритола и ди(пентаэритритола), а еще более предпочтительно сложный эфир смешанной жирной кислоты, включая гептановую кислоту в качестве жирной кислоты с прямой цепью и 3,5,5-триметилгексановую кислоту в качестве разветвленной жирной кислоты, с одним или несколькими многоатомными спиртами, выбранными из пентаэритритола и ди(пентаэритритола). Отношение смешивания жирной кислоты с прямой цепью и разветвленной жирной кислоты предпочтительно является таким, что пропорция разветвленных жирных кислот составляет 30-100% мол., более предпочтительно, 35-95% мол., а наиболее предпочтительно, 40-95% мол. по отношению к жирным кислотам в целом.

Сложный полиоловый эфир в соответствии с настоящим изобретением может представлять собой частичный сложный эфир с частью гидроксильных групп многоатомного спирта, остающихся как гидроксильные группы без эстерификации, полный сложный эфир со всеми эстерифицированными гидроксильными группами или смесь частичного сложного эфира и полного сложного эфира, но количество гидроксилов предпочтительно составляет не больше чем 10 мг KOH/г, еще более предпочтительно не больше чем 5 мг KOH/г, а наиболее предпочтительно не больше чем 3 мг KOH/г.

Масло для холодильных машин и композиция рабочей жидкости для холодильных машин по настоящему изобретению могут содержать в качестве сложного полиолового эфира по настоящему изобретению отдельный сложный полиоловый эфир с единственной структурой или смесь двух или более сложных полиоловых эфиров с различными структурами.

Сложный полиоловый эфир по настоящему изобретению может представлять собой сложный эфир одной жирной кислоты и одного многоатомного спирта, сложный эфир двух или более жирных кислот и одного многоатомного спирта, сложный эфир одной жирной кислоты и двух или более многоатомных спиртов или сложный эфир двух или более жирных кислот и двух или более многоатомных спиртов. Среди них особенно превосходные низкотемпературные характеристики и совместимость с хладагентами демонстрируют сложные полиоловые эфиры, использующие смешанные жирные кислоты и в особенности сложные полиоловые эфиры, содержащие две или более жирных кислот в молекуле сложного эфира.

Не имеется каких-либо ограничений на содержание сложного полиолового эфира по настоящему изобретению в масле для холодильных машин по настоящему изобретению, но для более совершенных рабочих характеристик, включая смазываемость, совместимость с хладагентом, термическую/химическую стабильность и электроизолирующие свойства, содержание предпочтительно составляет, по меньшей мере, 50% мас., более предпочтительно, по меньшей мере, 70% мас., еще более предпочтительно, по меньшей мере, 80% мас., а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 90% мас. по отношению к общей массе масла для холодильных машин.

Масло для холодильных машин по настоящему изобретению может состоять полностью из сложного полиолового эфира по настоящему изобретению или оно может дополнительно содержать основное масло, иное, чем сложный полиоловый эфир, и различные добавки. Композиция рабочей жидкости для холодильных машин по настоящему изобретению может также дополнительно содержать основное масло, иное, чем сложный полиоловый эфир по настоящему изобретению, и различные добавки. В пояснении, которое следует далее, содержание основных масел, иных, чем сложные полиоловые эфиры по настоящему изобретению, и добавок приводится по отношению к общей массе масла для холодильных машин, и содержание этих компонентов в композиции текучих сред для холодильных машин предпочтительно выбирается, чтобы оно находилось в предпочтительных диапазонах, определенных ниже, по отношению к общему количеству масла для холодильных машин.

В качестве основных масел, иных, чем сложный полиоловый эфир по настоящему изобретению, могут использоваться масла на основе углеводородов, включая минеральные масла, олефиновые полимеры, алкилдифенилалканы, алкилнафталины, алкилбензолы и тому подобное, сложноэфирные основные масла, иные, чем сложные полиоловые эфиры по настоящему изобретению (сложные моноэфиры, сложные полиоловые эфиры, содержащие только жирные кислоты с прямой цепью в качестве составляющих жирных кислот, алкилароматические сложные эфиры и алициклические сложные эфиры карбоновых кислот), и кислородсодержащие синтетические масла, такие как полигликоли, простые поливиниловые эфиры, кетоны, простые полифениловые эфиры, силиконы, полисилоксаны и простые перфторэфиры. Среди указанных выше кислородсодержащих синтетических масел, предпочтительно используются сложные эфиры, иные, чем сложные полиоловые эфиры по настоящему изобретению, и полигликоли и простые поливиниловые эфиры.

Если это необходимо, масло для холодильных машин по настоящему изобретению может использоваться в форме, которая дополнительно содержит различные добавки. В пояснении, которое следует далее, содержание добавок приводится по отношению к общей массе масла для холодильных машин и содержание этих компонентов в композиции текучих сред для холодильных машин предпочтительно выбирается, чтобы оно находилось в предпочтительном диапазоне, определенном ниже, по отношению к общему количеству масла для холодильных машин.

Для дополнительного улучшения свойств предотвращения износа и способности переносить нагрузку у масла для холодильных машин и композиции рабочей жидкости для холодильных машин в соответствии с настоящим изобретением к ним может добавляться одно или несколько соединений фосфора, выбранных из группы, состоящей из сложных эфиров фосфорной кислоты, сложных кислых эфиров фосфорной кислоты, сложных эфиров тиофосфорной кислоты, аминовых солей сложных кислых эфиров фосфорной кислоты, хлорированных сложных эфиров фосфорной кислоты и сложных эфиров фосфористой кислоты. Эти соединения фосфора представляют собой сложные эфиры фосфорной кислоты или фосфористой кислоты с алканолами или простыми полиэфирными спиртами или их производные.

В качестве конкретных примеров сложных эфиров фосфорной кислоты могут быть упомянуты трибутилфосфат, трипентилфосфат, тригексилфосфат, тригептилфосфат, триоктилфосфат, тринонилфосфат, тридецилфосфат, триундецилфосфат, тридодецилфосфат, тритридецилфосфат, тритетрадецилфосфат, трипентадецилфосфат, тригексадецилфосфат, тригептадецилфосфат, триоктадецилфосфат, триолеилфосфат, трифенилфосфат, трикрезилфосфат, триксиленилфосфат, крезилдифенилфосфат и ксиленилдифенилфосфат.

В качестве кислых сложных эфиров фосфорной кислоты могут быть упомянуты фосфатмонобутиловая кислота, фосфатмонопентиловая кислота, фосфатмоногексиловая кислота, фосфатмоногептиловая кислота, фосфатмонооктиловая кислота, фосфатмононониловая кислота, фосфатмонодециловая кислота, фосфатмоноундециловая кислота, фосфатмонододециловая кислота, фосфатмонотридециловая кислота, фосфатмонотетрадециловая кислота, фосфатмонопентадециловая кислота, фосфатмоногексадециловая кислота, фосфатмоногептадециловая кислота, фосфатмонооктадециловая кислота, фосфатмоноолеиловая кислота, фосфатдибутиловая кислота, фосфатдипентиловая кислота, фосфатдигексиловая кислота, фосфатдигептиловая кислота, фосфатдиоктиловая кислота, фосфатдинониловая кислота, фосфатдидециловая кислота, фосфатдиундециловая кислота, фосфатдидодециловая кислота, фосфатдитридециловая кислота, фосфатдитетрадециловая кислота, фосфатдипентадециловая кислота, фосфатдигексадециловая кислота, фосфатдигептадециловая кислота, фосфатдиоктадециловая кислота и фосфатдиолеиловая кислота.

В качестве сложных эфиров тиофосфорной кислоты могут быть упомянуты трибутилфосфортионат, трипентилфосфортионат, тригексилфосфортионат, тригептилфосфортионат, триоктилфосфортионат, тринонилфосфортионат, тридецилфосфортионат, триундецилфосфортионат, тридодецилфосфортионат, тритридецилфосфортионат, тритетрадецилфосфортионат, трипентадецилфосфортионат, тригексадецилфосфортионат, тригептадецилфосфортионат, триоктадецилфосфортионат, триолеилфосфортионат, трифенилфосфортионат, трикрезилфосфортионат, триксиленилфосфортионат, крезилдифенилфосфортионат и ксиленилдифенилфосфортионат.

В качестве аминовых солей кислых сложных эфиров фосфорной кислоты могут быть упомянуты такие аминовые соли, как метиламиновая соль, этиламиновая соль, пропиламиновая соль, бутиламиновая соль, пентиламиновая соль, гексиламиновая соль, гептиламиновая соль, октиламиновая соль, диметиламиновая соль, диэтиламиновая соль, дипропиламиновая соль, дибутиламиновая соль, дипентиламиновая соль, дигексиламиновая соль, дигептиламиновая соль, диоктиламиновая соль, триметиламиновая соль, триэтиламиновая соль, трипропиламиновая соль, трибутиламиновая соль, трипентиламиновая соль, тригексиламиновая соль, тригептиламиновая соль и триоктиламиновая соль, указанных выше кислых сложных эфиров фосфорной кислоты.

В качестве хлорированных сложных эфиров фосфорной кислоты могут быть упомянуты трис(дихлорпропил)фосфат, трис(хлорэтил)фосфат, трис(хлорфенил)фосфат и полиоксиалкилен бис[ди(хлоралкил)] фосфат. В качестве сложных эфиров фосфористой кислоты могут быть упомянуты дибутилфосфит, дипентилфосфит, дигексилфосфит, дигептилфосфит, диоктилфосфит, динонилфосфит, дидецилфосфит, диундецилфосфит, дидодецилфосфит, диолеилфосфит, дифенилфосфит, дикрезилфосфит, трибутилфосфит, трипентилфосфит, тригексилфосфит, тригептилфосфит, триоктилфосфит, тринонилфосфит, тридецилфосфит, триундецилфосфит, тридодецилфосфит, триолеилфосфит, трифенилфосфит и трикрезилфосфит. Смеси указанных выше соединений также могут использоваться.

Когда масло для холодильных машин и композиция рабочей жидкости для холодильных машин по настоящему изобретению содержат такие соединения фосфора, содержание соединения фосфора не является конкретно ограниченным, но предпочтительно составляет 0,01-5,0% мас., а более предпочтительно 0,02-3,0% мас., по отношению к общей массе масла для холодильных машин (к общей массе основного масла и всех добавок). Может использоваться один тип соединений фосфора сам по себе, или два или более типов могут использоваться в сочетании.

Масло для холодильных машин и композиция рабочей жидкости для холодильных машин по настоящему изобретению могут также содержать добавленные терпеновые соединения для дополнительного улучшения термической и химической стабильности. "Терпеновое соединение" в соответствии с настоящим изобретением представляет собой соединение, полученное посредством полимеризации изопрена или его производного, и предпочтительно используют 2-8 меров изопрена. В качестве терпеновых соединений могут быть упомянуты, конкретно, монотерпены, такие как гераниол, нерол, линалоол, цитрали (включая гераниал), цитронеллол, ментол, лимонен, терпинерол, карвон, ионон, фужон, камфара и борнеол, сесквитерпены, такие как фарнезен, фарнезол, неролидол, ювенильный гормон, гумулен, кариофиллен, элемен, кадинол, кадинен и тутин, дитерпены, такие как геранилгераниол, фитол, абиетиновая кислота, пимарадиен, дафнетоксин, таксол, абиетиновая кислота и пимаровая кислота, сестатерпены, такие как геранилфарнезен, тритерпены, такие как сквален, лимонин, камеллиагенин, гопан и ланостерол, и тетратерпены, такие как каротеноиды.

Предпочтительными среди этих терпеновых соединений являются монотерпены, сесквитерпены и дитерпены, при этом сесквитерпены являются более предпочтительными и α-фарнезен (3,7,11-триметилдодека-1,3,6,10-тетраен) и/или β-фарнезен (7,11-диметил-3-метилидендодека-1,6,10-триен) являются в особенности предпочтительными. В соответствии с настоящим изобретением отдельный тип терпенового соединения может использоваться сам по себе или два или более из них могут использоваться в сочетании.

Не имеется каких-либо ограничений на содержание терпеновых соединений в масле для холодильных машин по настоящему изобретению, но предпочтительным является 0,001-10% мас., более предпочтительно 0,01-5% мас. и еще более предпочтительно 0,05-3% мас. по отношению к общей массе масла для холодильных машин. Содержание терпенового соединения, меньшее, чем 0,001% мас., будет давать тенденцию к недостаточному улучшению влияния на термическую и химическую стабильность, в то время как содержание, большее, чем 10% мас., будет создавать тенденцию к недостаточной смазываемости. Содержание терпеновых соединений в композиции рабочей жидкости для холодильных машин в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно выбирается так, чтобы оно попадало в указанный выше предпочтительный диапазон по отношению к общей массе масла для холодильных машин.

Для дополнительного улучшения термической и химической стабильности масла для холодильных машин и композиции рабочей жидкости для холодильных машин в соответствии с настоящим изобретением они могут содержать одно или несколько эпоксисоединений, выбранных из эпоксисоединений с простым фенилглицидиловым эфиром, эпоксисоединений с простым алкилглицидиловым эфиром, эпоксисоединений со сложным глицидиловым эфиром, аллилоксирановых соединений, алкилоксирановых соединений, алициклических эпоксисоединений, сложных моноэфиров эпоксидированных жирных кислот и эпоксидированных растительных масел.

Конкретные примеры эпоксисоединений с простым фенилглицидиловым эфиром включают в себя простые фенилглицидиловые эфиры и простые алкилфенилглицидиловые эфиры. Простой алкилфенилглицидиловый эфир представляет собой такой, который имеет 1-3 C₁-C₁₃ алкильные группы, среди которых предпочтительные примеры с 1 C₄-C₁₀ алкильной группой включают в себя простой н-бутилфенилглицидиловый эфир, простой изо-бутилфенилглицидиловый эфир, простой втор-бутилфенилглицидиловый эфир, простой трет-бутилфенилглицидиловый эфир, простой пентилфенилглицидиловый эфир, простой гексилфенилглицидиловый эфир, простой гептилфенилглицидиловый эфир, простой октилфенилглицидиловый эфир, простой нонилфенилглицидиловый эфир и простой децилфенилглицидиловый эфир.

Конкретные примеры эпоксисоединений с простым алкилглицидиловым эфиром включают в себя простой децилглицидиловый эфир, простой ундецилглицидиловый эфир, простой додецилглицидиловый эфир, простой тридецилглицидиловый эфир, простой тетрадецилглицидиловый эфир, простой 2-этилгексилглицидиловый эфир, простой диглицидиловый эфир неопентилгликоля, простой триметилолпропантриглицидиловый эфир, простой пентаэритритолтетраглицидиловый эфир, простой 1,6-гександиолдиглицидиловый эфир, простой сорбитолполиглицидиловый эфир, простой моноглицидиловый эфир полиалкиленгликоля и простой диглицидиловый эфир полиалкиленгликоля.

В качестве конкретных примеров типа эпокси соединения со сложным глицидиловым эфиром могут быть упомянуты сложные фенилглицидиловые эфиры, сложные алкилглицидиловые эфиры и сложные алкенилглицидиловые эфиры, среди которых предпочтительные примеры включают в себя глицидил-2,2-диметилоктаноат, глицидилбензоат, глицидилакрилат и глицидилметакрилат.

Конкретные примеры аллилоксирановых соединений включают в себя 1,2-эпоксистирол и алкил-1,2-эпоксистиролы.

Конкретные примеры алкилоксирановых соединений включают в себя 1,2-эпоксибутан, 1,2-эпоксипентан, 1,2-эпоксигексан, 1,2-эпоксигептан, 1,2-эпоксиоктан, 1,2-эпоксинонан, 1,2-эпоксидекан, 1,2-эпоксиундекан, 1,2-эпоксидодекан, 1,2-эпокситридекан, 1,2-эпокситетрадекан, 1,2-эпоксипентадекан, 1,2-эпоксигексадекан, 1,2-эпоксигептадекан, 1,1,2-эпоксиоктадекан, 2-эпоксинонадекан и 1,2-эпоксиэйкозан.

Конкретные примеры алициклических эпоксисоединений включают в себя 1,2-эпоксициклогексан, 1,2-эпоксициклопентан, 3,4-эпоксициклогексилметил-3,4-эпоксициклогексан карбоксилат, бис(3,4-эпоксициклогексилметил)адипат, экзо-2,3-эпоксинорборнан, бис(3,4-эпокси-6-метилциклогексилметил)адипат, 2-(7-оксабицикло[4.1.0]гепт-3-ил)-спиро(1,3-диоксан-5,3'-[7]оксабицикло[4.1.0]гептан, 4-(1'-метилэпоксиэтил)-1,2-эпокси-2-метилциклогексан и 4-эпоксиэтил-1,2-эпоксициклогексан.

Конкретные примеры сложных моноэфиров эпоксидированных жирных кислот включают в себя сложные эфиры эпоксидированных C₁₂-C₂₀ жирных кислот и C₁-C₈ спиртов или фенолов или алкилфенолов. Наиболее предпочтительно используются сложные бутиловые, гексиловые, бензиловые, циклогексиловые, метоксиэтиловые, октиловые, фениловые и бутилфениловые эфиры эпоксистеариновой кислоты.

Конкретные примеры эпоксидированных растительных масел включают в себя эпоксисоединения растительных масел, таких как соевое масло, льняное масло и хлопковое масло.

Предпочтительными среди этих эпоксисоединений являются эпокси соединения с простым фенилглицидиловым эфиром, эпоксисоединения со сложным глицидиловым эфиром, алициклические эпоксисоединения и сложные моноэфиры эпоксидированных жирных кислот. Более предпочтительными среди них являются эпоксисоединения с простым фенилглицидиловым эфиром и эпоксисоединения со сложным глицидиловым эфиром, при этом соединения с простым фенилглицидиловым эфиром, простым бутилфенилглицидиловым эфиром, сложным алкилглицидиловым эфиром или их смеси являются особенно предпочтительными.

Когда масло для холодильных машин и композиция рабочей жидкости для холодильных машин в соответствии с настоящим изобретением содержат такие эпоксисоединения, содержание эпоксисоединения не является конкретно ограниченным, но предпочтительно составляет 0,1-5,0% мас., а более предпочтительно 0,2-2,0% мас. по отношению к общей массе масла для холодильных машин. Отдельный тип эпоксисоединения может использоваться сам по себе или два или более типа могут использоваться в сочетании.

Для дополнительного улучшения рабочих характеристик масла для холодильных машин и композиции рабочей жидкости для холодильных машин в соответствии с настоящим изобретением повсеместно известные добавки для масла для холодильных машин могут включаться в них, когда это необходимо. В качестве примеров таких добавок можно упомянуть антиоксиданты на основе фенола, такие как ди-трет-бутил-п-крезол и бисфенол A, антиоксиданты на основе амина, такие как фенил-α-нафтиламин и N,N-ди(2-нафтил)-п-фенилендиамин, агенты для уменьшения износа, такие как дитиофосфат цинка, агенты для экстремальных давлений, такие как хлорированные парафины и соединения серы, агенты для придания смазывающих свойств, такие как жирные кислоты, агенты на основе силикона и другие типы противовспенивающих агентов, агенты, дезактивирующие металл, такие как бензотриазолы, агенты для улучшения индекса вязкости, подавители точки росы, дисперсанты для детергентов и тому подобное. Отдельный тип добавки может использоваться сам по себе или две или более из них могут использоваться в сочетании. Не имеется каких-либо ограничений на содержание таких добавок, но является предпочтительным, чтобы их имелось не больше чем 10% мас., а более предпочтительно не больше чем 5% мас. по отношению к общей массе масла для холодильных машин.

Кинематическая вязкость масла для холодильных машин по настоящему изобретению не является конкретно ограниченной, но предпочтительно кинематическая вязкость при 40°C составляет 3-1000 мм²/сек, более предпочтительно 4-500 мм²/сек, а наиболее предпочтительно 5-400 мм²/сек. Кинематическая вязкость при 100°C предпочтительно составляет 1-100 мм²/сек, а более предпочтительно 2-50 мм²/сек.

Удельное объемное сопротивление масла для холодильных машин в соответствии с настоящим изобретением также не является конкретно ограниченным, но предпочтительно составляет 1,0×10¹² Ω·см или больше, более предпочтительно 1,0×10¹³ Ω·см или больше, а наиболее предпочтительно 1,0×10¹⁴ Ω·см или больше. Высокие электроизолирующие свойства обычно потребуются для использования в герметичном типе устройств холодильных машин. В соответствии с настоящим изобретением удельное объемное сопротивление представляет собой величину, измеряемую в соответствии с JIS C 2101, "Testing methods of electrical insulating oils", при 25°C.

Содержание влажности в масле для холодильных машин по настоящему изобретению не является конкретно ограниченным, но предпочтительно составляет не больше чем 200 м.д., более предпочтительно не больше чем 100 м.д., а наиболее предпочтительно не больше чем 50 м.д. по отношению к общей массе масла для холодильных машин. Более низкое содержание влажности является желательным с точки зрения влияния на термическую/химическую стабильность и на электроизолирующие свойства масла для холодильных машин, в особенности для использования в герметичных холодильных машинах.

Кислотное число масла для холодильных машин по настоящему изобретению также не является конкретно ограниченным, но для предотвращения коррозии металлов, используемых в устройствах холодильных машин или в трубах, и для предотвращения разложения сложноэфирного масла в масле для холодильных машин, во фторпропеновом хладагенте в соответствии с настоящим изобретением, оно предпочтительно составляет не больше чем 0,1 мг KOH/г, а более предпочтительно не больше чем 0,05 мг KOH/г. В соответствии с настоящим изобретением кислотное число представляет собой величину, измеряемую на основе JIS K2501, "Petroleum products and lubricants - Determination of neutralization number".

Содержание золы в масле для холодильных машин по настоящему изобретению не является конкретно ограниченным, но для увеличения термической и химической стабильности масла для холодильных машин для фторпропенового хладагента в соответствии с настоящим изобретением и для ингибирования генерирования отстоя предпочтительно оно составляет не больше чем 100 м.д., а более предпочтительно не больше чем 50 м.д. В соответствии с настоящим изобретением содержание золы представляет собой величину, измеряемую на основе JIS K2272, "Crude oil and petroleum products - Determination of ash and sulfates ash".

Масло для холодильных машин по настоящему изобретению используется вместе с фторпропеновым хладагентом и/или трифторйодметановым хладагентом, и композиция рабочей жидкости для холодильных машин по настоящему изобретению содержит фторпропеновый хладагент и/или трифторйодметановый хладагент. Хладагент, используемый для настоящего изобретения, может состоять либо из фторпропенового хладагента, либо трифторйодметанового хладагента самих по себе, или он может представлять собой смесь хладагентов, содержащую фторпропеновый хладагент и трифторйодметановый хладагент.

Предпочтительные фторпропеновые хладагенты представляют собой фторпропены с 3-5 атомами фтора, среди которых один хладагент или смеси двух или более хладагентов из 1,2,3,3,3-пентафторпропена (HFC-1225ye), 1,3,3,3-тетрафторпропена (HFC-1234ze), 2,3,3,3-тетрафторпропена (HFC-1234yf), 1,2,3,3-тетрафторпропена (HFC1234ye) и 3,3,3-трифторпропена (HFC-1243zf) являются предпочтительными. С точки зрения свойств хладагента является предпочтительным использование одного или нескольких из них, выбранных из HFC-1225ye, HFC-1234ze и HFC-1234yf.

Хладагент, используемый для настоящего изобретения, может также представлять собой смесь хладагентов, содержащую фторпропеновый хладагент и трифторйодметановый хладагент вместе с другим хладагентом. В качестве других хладагентов могут быть упомянуты HFC хладагенты, хладагенты на основе фторированных простых эфиров, таких как простые перфторэфиры, и природные хладагенты, включая простой диметиловый эфир, аммиак, углеводороды и тому подобное.

В качестве HFC хладагентов могут быть упомянуты C₁-C₃, а предпочтительно C₁-C₂ гидрофторуглероды. В качестве конкретных примеров могут быть упомянуты дифторметан (HFC-32), трифторметан (HFC-23), пентафторэтан (HFC-125), 1,1,2,2-тетрафторэтан (HFC-134), 1,1,1,2-тетрафторэтан (HFC-134a), 1,1,1-трифторэтан (HFC-143a), 1,1-дифторэтан (HFC-152a), фторэтан (HFC-161), 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан (HFC-227ea), 1,1,1,2,3,3-гексафторпропан (HFC-236ea), 1,1,1,3,3,3-гексафторпропан (HFC-236fa), 1,1,1,3,3-пентафторпропан (HFC-245fa) и 1,1,1,3,3-пентафторбутан (HFC-365 mfc), а также смеси двух или более из них. Эти хладагенты могут выбираться соответствующим образом в зависимости от цели использования и требуемых рабочих характеристик, но в качестве предпочтительных примеров могут быть упомянуты HFC-32 сам по себе; HFC-23 сам по себе; HFC-134a сам по себе; HFC-125 сам по себе; HFC-134a/HFC-32 = смесь 60-80% мас./40-20% мас.; HFC-32/HFC-125 = смесь 40-70% мас./60-30% мас.: HFC-125/HFC-143a = смесь 40-60% мас./60-40% мас.; HFC-134a/HFC-32/HFC-125 = смесь 60% мас./30% мас./10% мас.; HFC-134a/HFC-32/HFC-125 = смесь 40-70% мас./15-35% мас./5-40% мас. и HFC-125/HFC-134a/HFC-143a = смесь 35-55% мас./1-15% мас./40-60% мас.. Более конкретно, могут быть упомянуты HFC-134a/HFC-32 = смесь 70/30% мас.; HFC-32/HFC-125 = смесь 60/40% мас.; HFC-32/HFC-125 = смесь 50/50% мас. (R410A); HFC-32/HFC-125 = смесь 45/55% мас. (R410B); HFC-125/HFC-143a = смесь 50/50% мас. (R507C); HFC-32/HFC-125/HFC-134a = смесь 30/10/60% мас.; HFC-32/HFC-125/HFC-134a = смесь 23/25/52% мас. (R407C); HFC-32/HFC-125/HFC-134a = смесь 25/15/60% мас. (R407E) и HFC-125/HFC-134a/HFC-143a = смесь 44/4/52% мас. (R404A).

В качестве насыщенных гидрофторуглеродов среди HFC хладагентов предпочтительными являются отдельный хладагент или смеси двух или более хладагентов, выбранных среди дифторметана (HFC-32), пентафторэтана (HFC-125), 1,1,2,2-тетрафторэтана (HFC-134), 1,1,1,2-тетрафторэтана (HFC-134a), 1,1-дифторэтана (HFC-152a), фторэтана (HFC-161), 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан (HFC-227ea), 1,1,1,2,3,3-гексафторпропана (HFC-236ea), 1,1,1,3,3,3-гексафторпропана (HFC-236fa), 1,1,1,3,3-пентафторпропана (HFC-245fa) и 1,1,1,3,3-пентафторбутана (HFC-365 mfc), и с точки зрения свойств хладагента особенно предпочтительными являются HFC-32, HFC-125, HFC-134a, HFC-152a и смеси HFC-32 и HFC-134a.

В качестве углеводородных хладагентов предпочтительными являются насыщенные углеводороды, имеющие от 3 до 5 атомов углерода в молекуле, и в качестве конкретных примеров могут быть упомянуты метан, этилен, этан, пропилен, пропан, циклопропан, н-бутан, изобутан, циклобутан, метилциклопропан, 2-метилбутан, н-пентан и смеси двух или более из соединений, указанных выше. Предпочтительными среди них являются хладагенты, которые представляют собой газы при 25°C, при 1 атмосфере, такие как пропан, н-бутан, изобутан, 2-метилбутан, и их смеси.

В качестве конкретных примеров хладагентов на основе простого фторированного эфира могут быть упомянуты 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 и тому подобное, и эти хладагенты могут выбираться соответствующим образом в зависимости от цели использования и требуемых рабочих характеристик.

Когда хладагент, используемый для настоящего изобретения, представляет собой смесь хладагентов, смесь хладагентов предпочтительно содержит, по меньшей мере, один компонент, выбранный среди фторпропеновых хладагентов (далее упоминаемый как "хладагент (A)"), и, по меньшей мере, один компонент, выбранный среди насыщенных гидрофторуглеродов, насыщенных углеводородов, имеющих от 3 до 5 атомов углерода в молекуле, простого диметилового эфира, двуокиси углерода, бис(трифторметил)сульфида и трифторйодметановых хладагентов (далее упоминаемый как "хладагент (B)").

Когда хладагент, используемый для настоящего изобретения, представляет собой смесь хладагентов, содержащую хладагент (A) и хладагент (B), смесь хладагентов предпочтительно представляет собой азеотропную смесь, но не является обязательно азеотропной смесью, постольку поскольку она имеет свойства, необходимые в качестве хладагента, и отношение смешивания обоих компонентов предпочтительно составляет 1:99-99:1, а более предпочтительно 5:95-95:5.

Также, когда хладагент, используемый для настоящего изобретения, представляет собой смесь хладагентов, содержащую хладагент (A) и хладагент (B), смесь хладагентов может дополнительно содержать HFC хладагент, иной, чем фторпропеновый хладагент или насыщенный гидрофторуглерод, хладагент на основе простого фторированного эфира, такого как простой перфторэфир, или природный хладагент, такой как углеводород, иной, чем насыщенный углеводород, имеющий от 3 до 5 атомов углерода в молекуле, или аммиак.

Масло для холодильных машин по настоящему изобретению будет, как правило, использоваться в кондиционере для охлаждения воздуха в форме указанной выше композиции текучих сред для холодильных машин в смеси с фторпропеновым хладагентом и/или трифторйодметановым хладагентом или как смесь хладагентов. Не имеется каких-либо ограничений на пропорции смешивания масла для холодильных машин и хладагента в композиции или на пропорции смешивания масла для холодильных машин и хладагента в композиции рабочей жидкости для холодильных машин в соответствии с настоящим изобретением, но содержание масла для холодильных машин предпочтительно составляет 1-500 частей мас., а более предпочтительно, 2-400 частей мас. по отношению к 100 частям мас. хладагента.

Масло для холодильных машин и композиция рабочей жидкости для холодильных машин по настоящему изобретению предпочтительно используется в кондиционере воздуха, или в холодильной машине с возвратно-поступательным или вращательным компрессором герметичного типа, или в автомобильном кондиционере воздуха открытого или закрытого типа. Масло для холодильных машин и композиция рабочей жидкости для холодильных машин в соответствии с настоящим изобретением могут также соответствующим образом использоваться в охлаждающих устройствах для поглотителей влажности, нагревателей для воды, морозильников, складов с охлажденным хранением/холодильником, автоматических торговых автоматах, витринах, химических установках и тому подобное. Масло для холодильных машин и композиция рабочей жидкости для холодильных машин в соответствии с настоящим изобретением могут также соответствующим образом использоваться в устройствах с центробежными компрессорами.

Примеры

Настоящее изобретение будет теперь поясняться более подробно на основе примеров и сравнительных примеров, с пониманием того что эти примеры ни в коем случае не ограничивают настоящее изобретение.

[Примеры 1-11 и Сравнительные примеры 1-4]

Для Примеров 1-11 и Сравнительных примеров 1-4 масла для холодильных машин приготавливают с использованием основных масел 1-15, перечисленных ниже. Свойства полученных масел для холодильных машин показаны в Таблицах 1-3.

(Основные масла)

Основное масло 1: Сложный эфир 2-этилгексановой кислоты и неопентилгликоля

Основное масло 2: Сложный эфир 2-этилгексановой кислоты и триметилолпропана

Основное масло 3: Сложный эфир 2-этилгексановой кислоты и пентаэритритола

Основное масло 4: Сложный эфир смеси жирных кислот из 2-этилгексановой кислоты и 3,5,5-триметилгексановой кислоты (отношение смешивания (молярное отношение): 50/50) и пентаэритритола

Основное масло 5: Сложный эфир смеси жирных кислот из 2-этилгексановой кислоты и 3,5,5-триметилгексановой кислоты (отношение смешивания (молярное отношение): 50/50) и дипентаэритритола

Основное масло 6: Смесь основного масла 1 и основного масла 3 (отношение смешивания (массовое отношение): основное масло 1/основное масло 3 = 35/65)

Основное масло 7: Смесь основного масла 1 и основного масла 4 (отношение смешивания (массовое отношение): основное масло 1/основное масло 4 = 25/75)

Основное масло 8: Смесь основного масла 4 и основного масла 5 (отношение смешивания (массовое отношение): основное масло 4/основное масло 5 = 75/25)

Основное масло 9: Сложный эфир смеси жирных кислот из н-гептановой кислоты и 3,5,5-триметилгексановой кислоты (отношение смешивания (молярное отношение): 15/85) и пентаэритритола

Основное масло 10: Сложный эфир смеси жирных кислот из н-гептановой кислоты и 3,5,5-триметилгексановой кислоты (отношение смешивания (молярное отношение): 55/45) с пентаэритритолом/дипентаэритритолом = молярное отношение 50/50.

Основное масло 11: Сложный эфир смеси жирных кислот из н-пентановой кислоты, н-гептановой кислоты и 3,5,5-триметилгексановой кислоты (отношение смешивания (молярное отношение): 10/40/50) и пентаэритритола

Основное масло 12: Сложный эфир н-гептановой кислоты и пентаэритритола

Основное масло 13: Сложный эфир смеси жирных кислот из н-пентановой кислоты, н-гептановой кислоты и 3,5,5-триметилгексановой кислоты (отношение смешивания (молярное отношение): 45/10/45) и пентаэритритола

Основное масло 14: Нафтеновое минеральное масло

Основное масло 15: Простой монометиловый эфир полипропиленгликоля

Каждое масло для холодильных машин, полученное в Примерах 1-11 и Сравнительных примерах 1-4, подвергается исследованию следующим образом.

(оценка 1 совместимости хладагентов)

Следуя процедуре, показанной в " "Refrigerant Compatibility Test Method" как "Refrigerating Machine Oils" из JIS-K-2211, 2 г масла для холодильных машин объединяют с 18 г смеси хладагентов 2,3,3,3-тетрафторпропена и трифторйодметана (отношение смешивания (массовое отношение): 2,3,3,3-тетрафторпропен/трифторйодметан = 70/30), и наблюдают, растворяются ли взаимно хладагент и масло для холодильных машин при 0°C. Результаты показаны в Таблицах 1-3. В Таблицах 1-3 "совместимый" означает, что хладагент и масло для холодильных машин взаимно растворяются, и "расслаиваются" означает, что хладагент и масло для холодильных машин расслаиваются на два слоя.

(Оценка 2 совместимости хладагентов)

Следуя процедуре, показанной в "Refrigerant Compatibility Test Method" как "Refrigerating Machine Oils" из JIS-K-2211, 2 г масла для холодильных машин объединяют с 18 г 2,3,3,3-тетрафторпропена и наблюдают, растворяются ли взаимно хладагент и масло для холодильных машин при 0°C. Результаты показаны в Таблицах 1-3. В Таблицах 1-3 "совместимый" означает, что хладагент и масло для холодильных машин взаимно растворяются, и "расслаиваются" означает, что хладагент и масло для холодильных машин расслаиваются на два слоя.

(Оценка 1 термической/химической стабильности)

Следуя процедуре, показанной в JIS-K-2211, 1 г масла для холодильных машин доводят до содержания влажности не больше чем 10 м.д. (начальный цвет по ASTM: L0.5), и 1 г смеси хладагентов из 2,3,3,3-тетрафторпропена и трифторйодметана (отношение смешивания (массовое отношение): 2,3,3,3-тетрафторпропен/трифторйодметан = 70/30) заполняют в стеклянную пробирку вместе с катализатором (железные, медные и алюминиевые проволоки), а затем нагревают до 150°C и хранят в течение одной недели для исследования. После исследования оценивают цвет по ASTM у масла для холодильных машин и изменение цвета катализатора. Цвет по ASTM оценивают согласно ASTM D156. Изменение цвета катализатора определяют с помощью визуального наблюдения внешнего вида и делают оценки как "нет изменений", "нет глянца" или "почернение". Результаты показаны в Таблицах 1-3.

(Оценка 2 термической/химической стабильности)

Следуя процедуре, показанной в JIS-K-2211, 1 г масла для холодильных машин доводят до содержания влажности не больше чем 10 м.д. (начальный цвет по ASTM: L0.5), и 1 г 2,3,3,3-тетрафторпропена заполняют в стеклянную пробирку вместе с катализатором (железные, медные и алюминиевые проволоки), а затем нагревают до 150°C и хранят в течение одной недели для исследования. После исследования оценивают цвет по ASTM композиции масла для холодильных машин и изменение цвета катализатора. Цвет по ASTM оценивают согласно ASTM D156. Изменение цвета катализатора определяют с помощью визуального наблюдения внешнего вида и оценки делают как "нет изменений", "нет глянца" или "почернение". Результаты показаны в Таблицах 1-3.

Таблица 1   Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Основное масло № 1 2 3 4 5 6 Кинематическая вязкость при 40°C (мм²/сек) 7.3 24.1 45.3 68.3 244 22.3 Кинематическая вязкость при 100°C (мм²/сек) 2 4.2 6.3 8.3 19.2 4.1 Пропорция C₅-C₉ жирных кислот среди составляющих жирных кислот сложного эфира (% мол.) 100 100 100 100 100 100 Пропорция C₅-C₉ разветвленных жирных кислот среди составляющих жирных кислот сложного эфира (% мол.) 100 100 100 100 100 100 Пропорция C₅ или низших жирных кислот с прямой цепью среди составляющих жирных кислот сложного эфира (% мол.) 0 0 0 0 0 0 Совместимость с хладагентом 1 Совместимый Совместимый Совместимый Совместимый Совместимый Совместимый Термическая /химическая стабильность 1 Цвет по ASTM (ASTMD156) L0.5 L0.5 L0.5 L0.5 L0.5 L0.5 Внешний вид катализатора Cu
 
Fe
 
Al Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Совместимость с хладагентом 2 Совместимый Совместимый Совместимый Совместимый Совместимый Совместимый Термическая /химическая стабильность 2 Цвет по ASTM (ASTM D156) L0.5 L0.5 L0.5 L0.5 L0.5 L0.5 Внешний вид катализатора Cu
 
Fe
 
Al Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений

Таблица 2   Пример 7 Пример 8 Пример 9 Пример 10 Пример 11 Основное масло № 7 8 9 10 11 Кинематическая вязкость при 40°C (мм²/сек) 33.5 83.8 74.2 67.5 44.3 Кинематическая вязкость при 100°C (мм²/сек) 5.4 9.6 9.2 9.5 6.83 Пропорция C₅-C₉ жирных кислот среди составляющих жирных кислот сложного эфира (% мол.) 100 100 100 100 100 Пропорция C₅-C₉ разветвленных           жирных кислот среди составляющих 100 100 85 45 60 жирных кислот сложного эфира (% мол.)           Пропорция C₅ или низших жирных кислот с прямой цепью среди составляющих 0 0 0 0 10 жирных кислот сложного эфира (% мол.)           Совместимость с
хладагентом 1 Совместимый Совместимый Совместимый Совместимый Совместимый Термическая
/химическая стабильность 1 Цвет по ASTM (ASTM D156) L0.5 L0.5 L1.0 L1.5 L1.5 Внешний вид катализатора Cu
Fe
Al Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет глянца
Нет изменений
Нет изменений Нет глянца
Нет изменений
Нет изменений Совместимость с хладагентом 2 Совместимый Совместимый Совместимый Совместимый Совместимый Термическая
/химическая стабильность 2 Цвет по ASTM (ASTMD156) L0.5 L0.5 L0.5 L0.5 L0.5 Внешний вид катализатора Cu
Fe
Al Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет глянца
Нет изменений
Нет изменений Нет глянца
Нет изменений
Нет изменений

Таблица 3   Сравнительный Пример 1 Сравнительный Пример 2 Сравнительный Пример 3 Сравнительный Пример 4 Основное масло № 12 13 14 15 Кинематическая вязкость при 40°C
(мм² /сек) 21.8 33.2 56.1 50.2 Кинематическая вязкость при 100°C (мм²/сек) 4.7 5.8 5.9 9.9 Пропорция C₅-C₉ жирных кислот среди составляющих жирных кислот сложного эфира (% мол.) 100 100 - - Пропорция C₅-C₉ разветвленных жирных кислот среди составляющих жирных кислот сложного эфира (% мол.) 0 45 - - Пропорция C₅ или низших жирных кислот с прямой цепью среди составляющих жирных кислот сложного эфира (% мол.) 0 45 - - Совместимость с хладагентом 1 Совместимый Совместимый Расслаиваются Совместимый Термическая/ химическая стабильность 1 Цвет по ASTM (ASTM D156) L4.0 L4.0 D8.0 D8.0   Внешний вид катализатора Cu
Fe
Al Нет глянца
Почернение
Нет изменений Нет глянца
Почернение
Нет изменений Почернение
Почернение
Почернение Почернение
Почернение
Почернение Совместимость с хладагентом 2 Расслаиваются Совместимый Расслаиваются Совместимый Термическая/ химическая стабильность 2 Цвет по ASTM
(ASTM Dl 56) L0.5 L0.5 L0.5 L0.5   Внешний вид катализатора Cu
Fe
Al Нет глянца
Нет глянца
Нет изменений Нет глянца
Нет глянца
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений Нет изменений
Нет изменений
Нет изменений

Как ясно видно из результатов в Таблицах 1-3, масла для холодильных машин Примеров 1-11, когда они используются вместе с фторпропеновым хладагентом и трифторйодметановым хладагентом, демонстрируют превосходную совместимость с хладагентом и термическую/химическую стабильность.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение является пригодным для использования в качестве масла для холодильных машин и композиции рабочей жидкости для использования в холодильных машинах, использующих фторпропеновый хладагент и/или трифторйодметановый хладагент.

Настоящее изобретение относится к композиции рабочей жидкости для холодильной машины, при этом она содержит масло для холодильных машин, содержащее смесь по меньшей мере двух сложных эфиров, выбранных из группы сложных эфиров по меньшей мере одного многоатомного спирта, и жирной кислоты с содержанием C₅-C₉ жирной кислоты 50-100% мол., фторпропеновый хладагент и/или трифторйодметановый хладагент (варианты). Техническим результатом настоящего изобретения является получение масла для холодильных машин, имеющего достаточную термическую и химическую стабильность в присутствии фторпропенового хладагента и/или трифторйодметанового хладагента, в то же время имеющего достаточную совместимость с хладагентами. 2 н.п. ф-лы, 11 пр., 3 табл.

1. Композиция рабочей жидкости для холодильной машины, отличающаяся тем, что содержит
масло для холодильных машин, содержащее смесь по меньшей мере двух сложных эфиров, выбранных из группы сложных эфиров по меньшей мере одного многоатомного спирта, выбранного из неопентилгликоля, триметилолпропана, пентаэритритола и ди-(пентаэритритол)а, и жирной кислоты с содержанием C₅-C₉ жирной кислоты 50-100% мол.,
фторпропеновый хладагент и/или трифторйодметановый хладагент.

2. Композиция рабочей жидкости для холодильной машины, отличающаяся тем, что содержит
масло для холодильных машин, содержащее сложный эфир многоатомного спирта и жирной кислоты с содержанием C₅-C₉ жирной кислоты 50-100% мол., где жирная кислота выбрана из группы смешанной жирной кислоты, включающей н-гептановую кислоту и 3,5,5-триметилгексановую кислоту, и смешанной жирной кислоты, включающей н-пентановую кислоту, гептановую кислоту и 3,5,5-триметилгексановую кислоту,
фторпропеновый хладагент и/или трифторйодметановый хладагент.