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BRPI0813684B1 - Composição para um refrigerador e seu uso - Google Patents

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BRPI0813684B1
BRPI0813684B1 BRPI0813684-0A BRPI0813684A BRPI0813684B1 BR PI0813684 B1 BRPI0813684 B1 BR PI0813684B1 BR PI0813684 A BRPI0813684 A BR PI0813684A BR PI0813684 B1 BRPI0813684 B1 BR PI0813684B1
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BR
Brazil
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carbon atoms
composition
refrigerator
refrigerant
group
Prior art date
Application number
BRPI0813684-0A
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English (en)
Inventor
Kaneko Masato
Ikeda Harutomo
Kato Takayuki
Hoshida Takahiro
Inoue Masaki
Ikejima Shozo
Muto Masataka
Yamashita Masahito
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co., Ltd. filed Critical Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Publication of BRPI0813684A2 publication Critical patent/BRPI0813684A2/pt
Publication of BRPI0813684B1 publication Critical patent/BRPI0813684B1/pt

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Description

(54) Título: COMPOSIÇÃO PARA UM REFRIGERADOR E SEU USO (51) Int.CI.: C10M 107/34; C09K 5/04; C10M 105/18; C10N 20/02; C10N 20/04; C10N 30/00; C10N 30/08; C10N 40/30 (30) Prioridade Unionista: 12/06/2007 JP 2007-155121 (73) Titular(es): IDEMITSU KOSAN CO., LTD.. KABUSHIKI KAISHA TOYOTA JIDOSHOKKI. DENSO CORPORATION (72) Inventor(es): MASATO KANEKO; HARUTOMO IKEDA; TAKAYUKI KATO; TAKAHIRO HOSHIDA; MASAKI INOUE; SHOZO IKEJIMA; MASATAKA MUTO; MASAHITO YAMASHITA
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para COMPOSIÇÃO PARA UM REFRIGERADOR E SEU USO.
Campo Técnico
A presente invenção refere-se a uma composição de lubrifican5 te para um refrigerador e um compressor usando a mesma, e mais especificamente, a uma composição de lubrificante para um refrigerador, que é usado para um refrigerador usando um refrigerante específico tal como um composto de flúor-hoidrocarboneto insaturado servindo como um refrigerante tendo um potencial de aquecimento global baixo e estando disponí10 vel particularmente nos atuais sistemas de ar condicionado para carga ou similares, e que usa um óleo de base contendo principalmente um derivado de poli-oxialquileno glicol específico, e um compressor usando o mesmo.
Antecedentes da Técnica
Em geral, um refrigerador de compressão inclui pelo menos um compressor, um condensador, um mecanismo de expansão (tal como uma válvula de expansão), e um evaporador, ou ainda inclui um secador, e é estruturado de tal maneira que um líquido misturado de um refrigerante e lubrificante (óleo de refrigerador) circula em um sistema fechado. Em tal refrige20 rador de compressão, a temperatura no compressor é geralmente alta, e a temperatura no condensador é geralmente baixa, embora essa teoria geral dependa do tipo de refrigerador de compressão. Dessa maneira, o refrigerante e o lubrificante devem circular em um sistema sem suportar separação de fase em uma ampla faixa de temperatura, desde a temperatura baixa até a temperatura alta. Em geral, o refrigerante e o lubrificante têm regiões em que eles suportam a separação de fase em temperaturas baixas e temperaturas altas. Além do mais, a temperatura mais alta da região em que o refrigerante e o lubrificante suportam separação de fase em temperaturas baixas é preferivelmente -10°C ou mais baixa, ou particularmente preferivelmente 30 20°C ou mais baixa. Por outro lado, a temperatura m ais baixa da região em que o refrigerante e o lubrificante suportam separação de fase em temperaturas altas é preferivelmente 10°C ou mais alta, mais preferivelmente 30°C
Petição 870170080156, de 20/10/2017, pág. 5/11 ou mais alta, ou particularmente preferivelmente 40°C ou mais alta. A ocorrência da separação de fase durante a operação do refrigerador afeta adversamente a vida útil e a eficiência do refrigerador até um ponto extraordinário. Por exemplo, quando a separação da fase do refrigerante e do lubrificante ocorre na porção do compressor, uma parte móvel é insuficientemente lubrificada, com o resultado que ocorre um cozimento ou similares, para diminuir a vida útil do refrigerador notavelmente. Por outro lado, quando a separação da fase ocorre no evaporador, o lubrificante tendo uma viscosidade alta está presente, com o resultado de que a eficiência da troca de calor reduz.
Um clorofluorocarbono (CFC), um hidroclorofluorocarbono (HCFC) , ou similares têm sido até agora usados principalmente como um refrigerante para um refrigerador. Entretanto, cada um de tais compostos contém cloro que é responsável pelos processos ambientais, por isso foi conduzida uma investigação sobre um refrigerante alternativo sem cloro tal como um hidrofluorocarbono (HFC). Um hidrofluorocarbono tipificado, por exemplo, por 1,1,1,2-tetrafluoroetano, difluorometano, pentafluoroetano, ou 1,1,1-trifluoroetano tem chamado atenção e, por exemplo, 1,1,1,2tetrafluoroetano tem sido usado em um sistema de ar condicionado para carros.
No entanto, por causa da influência do HFC é também interessente que, do ponto de vista do aquecimento global, os chamados refrigerantes naturais, tais como dióxido de carbono, têm chamado atenção como refrigerantes alternativos mais apropriados para a proteção ambiental. O dióxido de carbono exige pressão alta, e, portanto, não pode ser usado no atual sistema de ar condicionado para carros.
Um refrigerante tendo uma estrutura polar específica na molécula tal como um composto de hidrocarboneto fluorado insaturado (vide, por exemplo, o Documento de Patente 1), um composto de éter fluorado (vide, por exemplo, Documento de Patente 2), um composto de álcool fluorado, ou um composto de acetona fluorado foi descoberto como um refrigerante que tem um potencial de aquecimento global baixo e pode ser usado no atual sistema de ar condicionado para carros.
Pede-se que o lubrificante para um refrigerador que usa o refrigerante tenha excelente compatibilidade com o refrigerante e estabilidade excelente.
Documento de Patente 1: JP 2006-503961 A
Documento de Patente 2: JP 07-507342 A Descrição da Invenção Problemas a serem resolvidos pela Invenção
Sob as circunstâncias, um objetivo da presente invenção é prover uma composição de lubrificante para um refrigerador que tem as características a seguir, e um compressor usando a composição de lubrificante para um refrigerador: a composição sendo usada para um refrigerador que usa um refrigerante tendo uma estrutura específica tal como um composto de hidrocarboneto fluorado insaturado servindo como um refrigerante que tem potencial de aquecimento global baixo e usável particularmente no atual sistema de ar condicionado para carros; e a composição tendo estabilidade excelente como também compatibilidade excelente com o refrigerante.
Meios para solucionar os Problemas
Os inventores da presente invenção estudaram intensivamente para alcançar o objetivo. Como resultado, os inventores descobriram que o objetivo pode ser alcançado usando um óleo de base contendo um derivado de polialquileno glicol específico e tendo propriedades específicas, e preferivelmente usando um material específico para uma parte de fricção em um refrigerador. A presente invenção foi concluída com base nas descobertas dos mesmos.
Isto é, a presente invenção provê:
(1) uma composição lubrificante para um refrigerador, compreendendo um óleo de base contendo um derivado de polioxialquileno glicol como um componente principal e tendo um número de hidroxila de 5 mg de KOH/g ou menos, o refrigerador usando um refrigerante contendo pelo menos um tipo de composto orgânico contendo flúor selecionado dentre compostos representados pela fórmula molecular (A) a seguir ou incluindo uma combinação do composto orgânico contendo flúor e um composto de hidro4 carboneto fluorado saturado,
CpOqFrRs (A) em que R representa Cl, Br, I, ou H; p representa um número inteiro de 1 a 6, q representa um número inteiro de 0 a 2, r representa um número inteiro de 1 a 14, e s representa um número inteiro de 0 a 13; e contanto que, quando q representar 0, p represente 2 a 6 e uma ou mais ligações insaturadas carbono-carbono estejam incluídas nas moléculas;
(2) a composição lubrificante para um refrigerador de acordo com o item (1), em que o refrigerante é formado de um refrigerante de hidrocarboneto fluorado insaturado tendo 2 a 3 átomos de carbono ou uma combinação de um refrigerante de hidrocarboneto fluorado saturado tendo 1 a 2 átomos de carbono e um refrigerante de hidrocarboneto fluorado insaturado tendo 3 átomos de carbono;
(3) a composição lubrificante para um refrigerador de acordo com o item (1) ou (2), em que o óleo de base tem uma viscosidade cinemática de 2 a 50 mm2/s a 100°C;
(4) a composição lubrificante para um refrigerador de acordo com qualquer um ou mais dos itens (1) a (3), em que o óleo de base tem um peso molecular de 500 ou mais;
(5) a composição lubrificante para um refrigerador de acordo com qualquer um ou mais dos itens (1) a (4), em que derivado de polioxialquileno glicol é um composto representado pela fórmula geral (I):
R1-[(OR2)m-OR3]n (I) em que R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo acila tendo 2 a 10 átomos de carbono, um grupo hidrocarboneto tendo 2 a 6 locais de ligação e 1 a 10 átomos de carbono, ou um grupo hidrocarboneto contendo oxigênio tendo 1 a 10 átomos de carbono; R2 representa um grupo alquileno tendo 2 a 4 átomos de carbono; R3 representa um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo acila tendo 2 a 10 átomos de carbono, ou um grupo hidrocarboneto contendo oxigênio tendo 1 a 10 átomos de carbono; n representa um número inteiro de 1 a 6; e m repre5
Figure BRPI0813684B1_D0001
senta um número com o qual um valor médio de mxn se torna 6 a 80;
(6) a composição lubrificante para um refrigerador de acordo com qualquer um ou mais dos itens (1) a (5), incluindo pelo menos um tipo de aditivo selecionado de um agente de pressão extrema, um agente de oleosidade, um antioxidante, um sequestrante de ácido, e um agente antiespumante;
(7) a composição lubrificante para um refrigerador de acordo com qualquer um ou mais dos itens (1) a (6), em que uma parte de fricção no refrigerador é formada de um plástico de engenharia ou inclui um filme de revestimento orgânico ou um filme de revestimento inorgânico;
(8) a composição lubrificante para um refrigerador de acordo com o item (7), em que o filme de revestimento orgânico é um filme de revestimento de politetrafluoroetileno, um filme de revestimento de poli-imida, um filme de revestimento de poliamidaimida, ou um filme de isolamento de termocura formado de um material de revestimento de resina compreendendo um material de base resina compreendendo uma resina de polihidroxiéter e uma resina à base de polissulfona, e um agente de reticulação;
(9) a composição lubrificante para um refrigerador de acordo com o item (7), em que o filme de revestimento inorgânico é um filme de grafite, um filme de carbono do tipo diamante, um filme fino, um filme de cromo, um filme de níquel, ou um filme de molibdênio;
(10) a composição lubrificante para um refrigerador de acordo com qualquer um dos itens (1) a (9), que é usada em vários sistemas de suprimento de água quente ou sistemas de refrigeração e aquecimento para condicionadores de ar para carros, condicionadores de ar elétricos para carros, bombas de aquecimento a gás, condicionadores de ar, refrigeradores, máquinas de venda automática, ou mostruários;
(11) a composição lubrificante para um refrigerador de acordo com o item (10), em que um teor de água em um sistema é 300 ppm em massa ou menos e uma pressão parcial de ar residual no sistema é 10 kPa ou menos;
(12) um compressor usando a composição lubrificante para um refrigerador de acordo com qualquer um dos itens (1) a (6);
(13) um compressor de acordo com o item (12), em que uma parte de fricção é formada de um plástico de engenharia ou inclui um filme de revestimento orgânico ou um filme de revestimento inorgânico;
(14) o compressor de acordo com o item (13), em que o plástico de engenharia é uma resina de poliamida, uma resina de sulfeto de polifenileno, ou resina de poliacetal;
(15) o compressor de acordo com o item (13), em que o filme de revestimento orgânico é um filme revestido de politetrafluoroetileno, um filme revestido de poliamida, um filme revestido de poliamidaimida ou um filme de isolamento de termocura formado de um material de revestimento compreendendo material à base de resina, uma resina de poli-hidroxiéter e uma resina à base de polissulfona, e um agente de reticulação;
(16) o compressor de acordo com o item (13), em que filme de revestimento inorgânico é um filme de grafite, um filme de carbono do tipo diamante, um filme fino, um filme de cromo, um filme de níquel, ou um filme de molibdênio.
Efeitos da invenção
De acordo com a presente invenção, podem ser providos a composição lubrificante para um refrigerador tendo as seguintes características e um compressor usando a composição lubrificante para um refrigerador: a composição sendo usada para um refrigerador usando um refrigerante tendo uma estrutura específica tal como um composto de hidrocarboneto fluorado insaturado servindo como um refrigerante tendo um potencial de aquecimento global baixo e usável particularmente nos sistemas de condicionamento de ar atuais para carros; e uma composição tendo excelente estabilidade assim como excelente compatibilidade com o refrigerante.
Melhor Modo para a Realização da Invenção
A composição lubrificante para um refrigerador da presente invenção é uma composição lubrificante para um refrigerador usando um refri30 gerante incluindo pelo menos um tipo de compostos orgânicos contendo flúor selecionado dentre os compostos representados pela fórmula molecular a seguir (A) ou incluindo uma combinação do composto orgânico contendo flúor e um composto de hidrocarboneto fluorado saturado,
CpOqF rRs (A) em que: R representa Cl, Br, I, ou H; p representa um número inteiro de 1 a 6, q representa um número inteiro de 0 a 2, r representa um número inteiro de 1 a 14, e s representa um número inteiro de 0 a 13; e contanto que, quando q representar 0, p represente 2 a 6 e uma ou mais ligações insaturadas carbono-carbono estejam incluídas na molécula.
Refrigerante
A fórmula molecular (A) representa o tipo e o número dos elementos na molécula. A fórmula (A) representa o composto orgânico contendo flúor em que p como o número dos átomos de carbono C representa 1 a
6. À medida que o composto orgânico contendo flúor é um composto orgânico contendo flúor tendo 1 a 6 átomos de carbono, o composto orgânico contendo flúor pode ter propriedades físicas e químicas necessárias para o refrigerante, tal como um ponto de ebulição, um ponto de coagulaçâo, e um calor latente evaporativo.
Na fórmula molecular (A), uma forma de ligação de p átomos de carbono representados por Cp inclui uma ligação única carbono-carbono, uma ligação insaturada tal como uma ligação dupla carbono-carbono, e uma ligação dupla carbono-oxigênio. A ligação insaturada carbono-carbono é preferivelmente uma ligação dupla carbono-carbono do ponto de vista da estabilidade. O número da ligação dupla carbono-carbono é 1 ou mais, e é preferivelmente 1.
Além disso, na fórmula molecular (A), uma forma de ligação de q átomos de oxigênio, representada por Oq, é preferivelmente átomos de oxigênio derivados de grupos éter, grupos hidroxila, ou grupos carbonila. O número de átomos de oxigênio q pode ser 2, e o caso onde o composto tem dois grupos éter, grupos hidroxila, ou similares está também incluído.
Além disso, no caso onde q representar 0 em Oq e nenbhum átomo de oxigênio estar incluído na molécula, p representa 2 a 6, e a molécula tem uma ou mais ligações insaturadas tais como uma ligação dupla carbono-carbono. Isto é, pelo menos uma das formas de ligação de p átomos de carbono representados por Cp necessita ser uma ligação insaturada carbono-carbono.
Além disso, na fórmula molecular (A), R representa CL, Br, I, ou H, e pode representar qualquer um deles. Preferivelmente, representa H por causa de sua menor possibilidade de destruir a camada de ozônio.
Como descrito acima, visto que o composto orgânico contendo flúor é representado pela fórmula molecular (A), um composto de hidrocarboneto fluorado insaturado, um composto de éter fluorado, um composto de álcool fluorado, um composto de acetona fluorado, e similares são adequadamente exemplificados.
Aqui a seguir, aqueles compostos são descritos.
Composto de hidrocarboneto fluorado insaturado
Na presente invenção, como o composto de hidrocarboneto fluorado insaturado usado como um refrigerante para um refrigerador, são exemplificados compostos de hidrocarboneto fluorados insaturados em que, na fórmula molecular (A), R representa H, p representa 2 a 6, q representa 0, r representa 1 a 12, e s representa 0 a 11.
Exemplos dos compostos de hidrocarboneto fluorados insaturados preferivelmente incluem um composto fluorado de uma olefma de cadeia reta ou de cadeia ramificada tendo 2 a 6 átomos de carbono e um composto fluorado de uma olefina cíclica tendo 4 a 6 átomos de carbono.
Exemplos específicos dos mesmos incluem os etilenos tendo 1 a 3 átomos de flúor introduzidos, propenos tendo 1 a 5 átomos de flúor introduzidos, butenos tendo 1 a 7 átomos de flúor introduzidos, pentenos tendo 1 a 9 átomos de flúor introduzidos, hexenos tendo 1 a 11 átomos de flúor introduzidos, ciclobutenos tendo 1 a 5 átomos de flúor introduzidos, ciclopentenos tendo 1 a 7 átomos de flúor introduzidos, e ciclo-hexenos tendo 1 a 9 átomos de flúor introduzidos.
Daqueles compostos de hidrocarboneto fluorados insaturados, os compostos de hidrocarboneto fluorados insaturados tendo 2 a 3 átomos de carbono são preferidos, e um composto fluorado de propano é mais preferido. Exemplos do composto fluorado de propeno incluem vários tipos de isômeros de pentafluoropropeno, 3,3,3-trifluoropropeno, e 2,3,3,35 tetrafluoropropeno, e 1,2,3,3,3-pentafluoropropeno e 2,3,3,3tetrafluoropropeno são particularmente adequados.
Na presente invenção, um tipo de composto de hidrocarboneto fluorado insaturado pode ser usado sozinho ou dois ou mais tipos dos mesmos podem ser usados em combinação.
Além disso, uma combinação de um refrigerante de hidrocarboneto fluorado saturado tendo 1 a 2 átomos de carbono e um refrigerante de hidrocarboneto fluorado insaturado tendo 3 átomos de carbono é também usada adequadamente. Exemplos da combinação incluem uma combinação do 1,2,3,3,3-pentafluoropropeno e CHF2CH3 acima mencionados, uma com15 binação do 1,2,3,3,3-pentafluoropropeno e CF3I acima mencionados, e uma combinação do 2,3,3,3-tetrafluoropropeno e CF3I acima mencionados. Composto de éter fluorado
Na presente invenção, como o composto de éter fluorado usado como um refrigerante para um refrigerador compostos de éter fluorados são exemplificados em que, na fórmula molecular (A), R representa H, p representa 2 a 6, q representa 1 a 2, r representa 1 a 14, e s representa 0 a
13.
Exemplos de composto de éter fluorado preferivelmente incluem: um composto fluorado de uma cadeia de éter alifática tendo 2 a 6 átomos de carbono, 1 ou 2 ligações de éter, e um grupo alquila de cadeia reta ou ramificada; e um composto fluorado de um éter alifático cíclico tendo 3 a 6 átomos de carbono e 1 a 2 ligações de éter.
Exemplos dos mesmos incluem especificamente os dimetil éteres tendo 1 a 6 átomos de flúor introduzidos, metil etil éteres tendo 1 a 8 á30 tomos de flúor introduzidos, dimetoximetanos tendo 1 a 8 átomos de flúor introduzidos, metilpropil éteres tendo 1 a 10 átomos de flúor introduzidos, metilbutil éteres tendo 1 a 12 átomos de flúor introduzidos, etilpropil éteres tendo 1 a 12 átomos de flúor introduzidos, oxetanos tendo 1 a 6 átomos de flúor introduzidos, 1,3-dioxoranos tendo 1 a 6 átomos de flúor introduzidos, e tetra-hidrofuranos tendo 1 a 8 átomos de flúor introduzidos.
Exemplos daqueles compostos de éter fluorados incluem hexa5 fluorodimetil éter, pentafluorodimetil éter, bis (difluorometil) éter, fluorometil trifluorometil éter, trifluorometil metil éter, perfluorodimetóxi metano, 1trifluorometóxi-1,1,2,2-tetrafluoroetano, difluorometóxi pentafluoroetano, 1trifluorometóxi-1,2,2,2-tetrafluoroetano, 1-difluorometóxi-1,1,2,2tetrafluoroetano, 1-difluorometóxi-1,2,2,2-tetrafluoroetano, 1-trifluorometóxi10 2,2,2-trifluoroetano, 1-difluorometóxi-2, 2, 2-trifluoroetano, perfluoroxetano, perflúor-1,3-dioxolano, vários isômeros de pentaflúor-oxetano, e vários isômeros de tetraflúor-oxetano.
Na presente invenção, um tipo de composto de éter fluorado pode ser usado sozinho ou dois ou mais tipos dos mesmos podem ser usados em combinação.
Composto de álcool fluorado
Na presente invenção, como o composto de álcool fluorado usado como um refrigerante para um refrigerador e representado pela fórmula geral (A), são exemplificados compostos de éter fluorados em que, na fórmu20 la molecular (A), R representa H, p representa 1 a 6, q representa 1 a 2, r representa 1 a 13, e s representa 1 a 13.
Exemplos do composto de álcool fluorado preferivelmente incluem um composto fluorado de um álcool alifático de cadeia reta ou ramificada tendo 1 a 6 átomos de carbono e 1 ou 2 grupos hidroxila.
Exemplos dos mesmos incluem especificamente metil álcoois tendo 1 a 3 átomos de flúor introduzidos, etil álcoois tendo 1 a 5 átomos de flúor introduzidos, propil álcoois tendo 1 a 7 átomos de flúor introduzidos, butil álcoois tendo 1 a 9 átomos de flúor introduzidos, pentil álcoois tendo 1 a 11 átomos de flúor introduzidos, etileno glicóis tendo 1 a 4 átomos de flúor introduzidos, e propileno glicóis tendo 1 a 6 átomos de flúor introduzidos.
Exemplos daqueles compostos de álcool fluorados incluem monofluorometil álcool, difluorometil álcool, trifluorometil álcool, vários isômeros de difluoroetil álcool, vários isômeros de trifluoroetil álcool, vários isômeros de tetrafluoroetil álcool, pentafluoroetil álcool, vários isômeros de difluoropropil álcool, vários isômeros de trifluoropropil álcool, vários isômeros de tetrafluoropropil álcool, vários isômeros de pentafluoropropil álcool, vários isô5 meros de hexafluoropropil álcool, heptafluoropropil álcool, vários isômeros de difluorobutil álcool, vários isômeros de trifluorobutil álcool, vários isômeros de tetrafluorobutil álcool, vários isômeros de pentafluorobutil álcool, vários isômeros de hexafluorobutil álcool, vários isômeros de heptafluorobutil álcool, vários isômeros de octafluorobutil álcool, nonafluorobutil álcool, vários isômeros de difluoroetileno glicol, trifluoroetileno glicol, tetrafluoroetileno glicol, e ainda, vários isômeros de difluoropropileno glicol, vários isômeros de trifluoropropileno glicol, vários isômeros de tetrafluoropropileno glicol, vários isômeros de pentafluoropropileno glicol, um propileno glicol fluorado tal como hexafluoropropileno glicol, e um trimetileno glicol fluorado correspondente ao propileno glicol fluorado.
Na presente invenção, um tipo de composto de álcool fluorado pode ser usado sozinho ou dois ou mais tipos dos mesmos podem usados em combinação.
Composto de acetona fluorado
Na presente invenção, como o composto de acetona fluorado usado como um refrigerador, são exemplificados compostos de acetona fluorados nos quais, na fórmula molecular (A), R representa H, p representa 2 a 6, q representa 1 a 2, r representa 1 a 12, e s representa 0 a 11.
Exemplos dos compostos de acetona fluorados preferivelmente incluem compostos fluorados de acetonas alifáticas cada uma tendo 3 a 6 átomos de carbono e um grupo alquila de cadeia reta ou ramificada.
Exemplos dos mesmos incluem especificamente acetonas tendo 1 a 6 átomos de flúor introduzidos, metil etil acetonas tendo 1 a 5 átomos de flúor introduzidos, dietil acetonas tendo 1 a 10 átomos de flúor introduzidos, e metil propil acetonas tendo 1 a 10 átomos de flúor introduzidos.
Exemplos daqueles compostos de acetona fluorados incluem hexafluorodimetil acetona, pentafluorodimetil acetona, bis (difluorometil) ace12 tona, fluorometil trifluorometil acetona, trifluorometil metil acetona, perfluorometil etil acetona, trifluorometil-1,1,2,2-tetrafluoroetil acetona, difluorometil pentafluoroetil acetona, trifluorometil-1,1,2,2-tetrafluoroetil acetona, difluorometil-1,1,2,2-tetrafluoroetil acetona, difluorometil-1,2,2,2-tetrafluoroetil aceto5 na, trifluorometil-2,2,2-trifluoroetil acetona e difluorometil-2,2,2-trifluoroetil acetona.
Na presente invenção, um tipo de compostos de acetona fluorados pode ser usado sozinho ou dois ou mais tipos dos mesmos podem ser usados em combinação.
Composto de hidrocarboneto fluorado saturado
O composto de hidrocarboneto fluorado saturado é um refrigerante que pode ser misturado, quando necessário, em pelo menos um tipo de composto orgânico contendo flúor selecionado dentre os compostos representados pela fórmula geral acima (A).
Como o composto de hidrocarboneto fluorado saturado, um composto fluorado de alcano tendo 1 a 4 átomos de carbono é preferido e compostos fluorados de metano ou etano tendo 1 a 2 átomos de carbono tal como trifluorometano, difluorometano, 1,1-difluoroetano, 1,1,1-trifluoroetano, 1,1,2-trifluoroetano, 1,1,1,2-tetrafluoroetano, 1,1,2,2-tetrafluoroetano, e
1,1,1,2,2-pentafluoroetano são particularmente adequados. Além disso, como o composto de hidrocarboneto fluorado saturado, o alcano fluorado pode ser ainda halogenado com um átomo de halogênio diferente do flúor, e trifluoroiodometano (CF3I) e os similares são exemplificados. Um tipo de composto de hidrocarboneto fluorado saturado pode ser usado sozinho ou dois ou mais tipos dos mesmos podem ser usados em combinação.
Além disso, a quantidade de mistura do composto de hidrocarboneto fluorado saturado é tipicamente 30% em massa ou menos, preferivelmente 20% em massa ou menos, e mais preferivelmente 10% em massa ou menos com base na quantidade total do refrigerante.
A composição lubrificante para um refrigerador da presente invenção (aqui a seguir pode ser referido como a composição de óleo do refrigerador) é uma composição lubrificante para um refrigerador que usa o refri13 gerante acima mencionado, e a composição de óleo do refrigerador inclui qualquer um dos compostos a seguir como um óleo de base.
Óleo de base
Como o óleo de base da composição de óleo do refrigerador da presente invenção, pode ser usado um derivado de polioxialquileno glicol.
Exemplos do derivado de polioxialquileno glicol preferivelmente incluem um composto representado pela fórmula geral (I): R‘-[(0R2)m-0R3]n (I) em que: R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo acila tendo 2 a 10 átomos de carbono, um grupo hidrocarboneto tendo 2 a 6 locais de ligação e 1 a 10 átomos de carbono, ou um grupo hidrocarboneto contendo oxigênio tendo 1 a 10 átomos de carbono; R2 representa um grupo alquileno tendo 2 a 4 átomos de carbono; R3 representa um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo acila tendo 2 a 10 átomos de carbono, ou um grupo hidrocarboneto contendo oxigênio tendo 1 a 10 átomos de carbono; n representa um número inteiro de 1 a 6; e m representa um número com o qual um valor médio de “mxn” se torna 6 a 80.
Na fórmula geral (I), o grupo hidrocarboneto tendo 1 a 10 átomos de carbono representados por cada um de R1 e R3 pode ser um de cadeia reta ou um de cadeia ramificada ou um cíclico. O grupo hidrocarboneto é preferivelmente um grupo alquila, e exemplos específicos dos mesmos incluem um grupo metila, um grupo etila, um grupo n-propila, um grupo isopropila, vários grupos butila, vários grupos pentila, vários grupos hexila, vários grupos heptila, vários grupos octila, vários grupos nonila, vários grupos decila, um grupo ciclopentila, e um grupo ciclo-hexila. Quando o átomo de carbono do grupo alquila excede 10, a compatibilidade com o refrigerante diminui e uma separação de fase pode ocorrer em alguns casos. O número de carbono do grupo alquila é preferivelmente 1 a 6.
Além disso, uma porção do grupo hidrocarboneto do grupo acila tendo 2 a 10 átomos de carbono representados por cada um dentre R1 e R3 pode ser uma de cadeia reta, uma de cadeia ramificada ou uma cíclica. A porção do grupo hidrocarboneto do grupo acila é preferivelmente um grupo alquila, e exemplos específicos dos mesmos incluem os vários grupos tendo 1 a 9 átomos de carbono que são exemplificados como os exemplos específicos do grupo alquila acima mencionado. Quando o número de carbono do grupo acila excede 10, a compatibilidade com o refrigerante diminui e uma separação de fase pode ocorrer em alguns casos. O número de carbono do grupo acila é preferivelmente 2 a 6.
No caso onde cada um de ambos R1 e R3 representa um grupo hidrocarboneto ou cada um de ambos R1 e R3 representa um grupo acila, R1 e R3 podem ser idênticos a ou diferentes um do outro.
Além disso, no caso onde n representa 2 ou mais, uma pluralidade de R3,s em uma molécula pode ser idêntica a ou diferente uma da outra.
No caso onde R1 representa um grupo hidrocarboneto tendo 2 a 6 locais de ligação e 1 a 10 átomos de carbono, o grupo hidrocarboneto pode ser em cadeias ou cíclico. Como um grupo hidrocarboneto tendo 2 locais de ligação, um grupo hidrocarboneto alifático é preferido, e exemplos dos mesmos incluem um grupo etileno, um grupo propileno, um grupo butileno, um grupo pentileno, um grupo hexileno, um grupo heptileno, um grupo octileno, um grupo nonileno, um grupo decileno, um grupo ciclopentileno, e um grupo ciclo-hexileno. Como outros grupos hidrocarboneto, podem ser exemplificados resíduos, cada um, obtidos pela remoção de um grupo hidroxila de bisfenóis tais como bifenol, bisfenol F, ou bisfenol A. Além disso, como um grupo hidrocarboneto tendo 3 a 6 locais de ligação, um grupo hidrocarboneto alifático é preferido, e podem ser exemplificados resíduos, cada um, obtidos pela remoção de um grupo hidroxila de um álcool polivalente tal como trimetilolpropano, glicerina, pentaeritritol, sorbitol, 1,2,3-tri-hidroxiciclo-hexano, ou 1,3,5-tri-hidroxiciclo-hexano.
Quando o número de carbono do grupo hidrocarboneto excede 10, a compatibilidade com o refrigerante diminui e uma separação de fase pode ocorrer em alguns casos. O número de carbono é preferivelmente 2 a
6.
Além disso, como o grupo hidrocarboneto contendo oxigênio tendo 2 a 10 átomos de carbono representados por cada um dentre R1 e R3, pode ser exemplificado um grupo alifático em cadeia e um grupo alifático cíclico cada um tendo uma ligação de éter, e um grupo tetra-hidrofurfurila é particularmente preferido.
Na presente invenção, pelo menos um dos R1 e R3 acima representa preferivelmente um grupo alquila, mais preferivelmente um grupo alquila tendo 1 a 3 átomos de carbono, e particularmente preferivelmente um grupo metila do ponto de vista da propriedade de viscosidade. Ainda adicionalmente, pela mesma razão que a acima, cada um de ambos R1 e R3 re10 presenta preferivelmente um grupo alquila e particularmente preferivelmente um grupo metila.
R2 na fórmula geral (I) representa um grupo alquileno tendo 2 a 4 átomos de carbono, e como um grupo oxialquileno como um unidade de repetição, são exemplificados grupo oxietileno, grupo oxipropileno, e grupo oxibutileno. Os grupos oxialquileno em uma molécula podem ser idênticos uns aos outros, ou dois ou mais tipos de grupos oxialquileno podem estar contidos em uma molécula.
n na fórmula geral (I) representa um número inteiro de 1 a 6, e é determinado dependendo do número dos locais de ligação de R1. For e20 xemplo, no caso onde R1 representa um grupo alquila ou um grupo acila, n representa 1, e no caso onde R1 representa um grupo hidrocarboneto alifático tendo 2, 3, 4, 5, ou 6 locais de ligação, n representa 2, 3, 4, 5, ou 6, respectivamente. Além disso, m representa um número com o qual um valor médio de “mxn” se torna 6 a 80, e quando o valor médio excede 80, a com25 patibilidade diminui e a capacidade de retorno do óleo pode ser deteriorada, e portanto, o objetivo da presente invenção pode não ser suficientemente alcançado em alguns casos.
Dos compostos representados pela fórmula geral (I), os exemplos daqueles derivados de polioxialquileno glicol preferivelmente incluem dimetil éter de polipropileno glicol, dimetil éter de copolímero de polietilenopolipropileno glicol, metil butil éter de copolímero de polietileno-polipropileno glicol, e diacetato de polipropileno glicol.
Na composição de óleo do refrigerador da presente invenção, uma substância contendo principalmente, como um óleo de base, pelo menos um tipo selecionado de derivados de polioxialquileno glicol descritos acima. Aqui a seguir, a expressão contendo principalmente se refere a con5 tendo o derivado de polioxialquileno glicol em uma taxa de 50% em massa ou mais. O teor do derivado de polioxialquileno glicol no óleo de base é preferivelmente 70% em massa ou mais, mais preferivelmente 90% em massa ou mais, e ainda mais preferivelmente 100% em massa.
O óleo de base da presente invenção é particularmente preferido 10 como um refrigerante de hidrocarboneto insaturado , mas o refrigerante é pobre em estabilidade porque o refrigerante tem uma estrutura de olefina, e portanto, o óleo de base precisa ter um número hidroxila de 5 mg de KOH/g ou menos. O número hidroxila é preferivelmente 3 mg de KOH/g ou menos e particular e preferivelmente 1 mg de KOH/g ou menos.
Além disso, é preferido que o óleo de base tenha uma cor ASTM de 1 ou menos e um teor de cinza de 0,1% em massa ou menos. O óleo de base tendo aquelas propriedades tem boa estabilidade e, portanto, é favorável.
O derivado de polioxialquileno glycol pode ser obtido por, por 20 exemplo: polimerização de um óxido de alquileno tendo 2 a 4 átomos de carbono tal como um óxido de etileno ou um óxido de propileno usando água ou hidróxido alcalino como um iniciador para dessa forma obter polioxialquileno glicol tendo grupos hidroxila em ambos os terminais; e a seguir submeter ambos terminais do grupo hidroxila à eterificação ou esterificação usando um halogeneto de alquila ou um halogeneto de acila.
Além disso, o derivado de polioxialquileno glicol pode ser também produzido por: polimerização de um óxido de alquileno tendo 2 a 4 átomos de carbono usando um álcool monovalente tendo 1 a 10 átomos de carbono ou um sal de metal alcalino do mesmo para desse modo obter mo30 noalquil éter de polioxialquileno glicol tendo uma ligação éter em um terminal e um grupo hidroxila no outro terminal; e então submeter o grupo hidroxila à eterificação ou esterificação. Deve ser notado que no caso onde um com17 posto onde m representa 2 ou mais na fórmula geral (I) é produzida, um álcool polivalente tendo a valência de 2 a 6 pode ser usado em vez de um álcool monovalente como um iniciador.
Na produção do derivado de polioxialquileno glicol por estes mé5 todos, no que se refere à razão do polioxialquileno glicol ou similares para o halogeneto de alquila ou o halogeneto de acila na reação de esterificação ou eterificação, um grupo hidroxila permanece e um número e um número de hidroxila aumenta no caso onde a quantidade de halogeneto de alquila ou o halogeneto de acila é menor e a quantidade é menor do que as quantidades estequiométricas. Portanto, a razão molar do poPioxialquileno glicol ou similares para o halogeneto de alquila ou o halogeneto de acila é desejavelmente curada para ser ótimo. Além disso, ao realizar as reações de polimerização, eterificação, e esterificação sob a atmosfera de gás inerte, a coloração pode ser suprimida.
Na presente invenção, a viscosidade cinemática do óleo de base a 100°C é preferivelmente 2 a 50 mm2/s, mais preferivelmente 3 to 40 mm2/s, e ainda mais preferivelmente 4 a 30 mmí/s, e mais preferivelmente 6 to 20 mm2/s . Quando a viscisidade for 2 mm2/s ou mais, a lubricidade favorável (Resistência de capacidade de carga) é exibida e a propriedade de ve20 dação é boa, e quando a viscosidade cinemática for 50 mm2/s ou menos, a economia de energia é também favorável.
Ainda, o peso molecular do óleo de base é preferivelmente 500 ou mais, mais preferivelmente 500 a 3,000, e ainda mais preferivelmente 600 a 2,500. O ponto de fulgor do óleo de base é preferivelmente 150°C ou mai25 or. Quando o peso molecular do óleo de base for 500 ou mais, as propiedades desejadas como o óleo do refrigerador podem ser exibidas e o ponto de fulgor do óleo de base pode se também curado a 150°C ou maior.
Na presente invenção, quando o óleo de base tem as propriedades acima, a composição de óleo do refrigerador pode incluir, além do deri30 vado de polioxialquileno glicol, outro óleo de base a 50% em massa ou menos, preferivelmente 30% em massa ou menos, e mais preferivelmente 10% em massa ou menos, mas a composição de óleo do refrigerador livre de ou18 tro óleo de base é ainda mais preferida.
Como o óleo de base que pode ser usado junto com o derivado de polioxialquileno glicol, são exemplificados polivinil éteres, um copolímero de poli(óxi)alquileno glicol ou um monoéter dos mesmos e um polivinil éter, políésteres, compostos à base de poliol éster, policarbonatos, um híbrido de uma α-olefina em oligômero, um óleo mineral, composto de hidrocarboneto alicíclico, e um composto de hidrocarboneto alquilado aromático.
A composição de óleo do refrigerador da presente invenção pode conter pelo menos um tipo de aditivo selecionado de um agente de pressão extrema, um agente de oleosidade, um antioxidante, um sequestrante de ácido, e um agente antiespumante.
Exemplos do agente de pressão extrema incluem agentes de pressão extrema à base de fósforo tal como um fosfato, um fosfato de ácido, um fosfito, um fosfito de ácido, e sais de amina dos mesmos.
Daqueles agentes de pressão extrema à base de fósforo, fosfato de tricresila, fosfato de tritiofenila, tri(nonilfenil) fosfito, dioleil hidrogen fosfito, 2-etil-hexildifenil fosfito, ou similares é particularmente preferido em termos de uma propriedade de pressão extrema, características friccionais, e similares.
Além disso, exemplos do agente de pressão extrem incluem sais de metal de ácidos carboxílicos. O termo sais de metal de ácidos carboxílicos como usado aqui a seguir preferivelmente se referea os sais de metal de ácidos carboxílicos cada um tendo 3 a 60 átomos de carbono, e, ainda, sais de metal de ácidos alifáticos, cada um tendo 3 a 30 átomos de carbono, e particularmente preferivelmente 12 a 30 átomos de carbono. Exemplos dos mesmos ainda incluem os sais de metal de: ácidos de dímero e, ácidos de trímero dos ácidos alifáticos; e ácidos dicarboxílicos tendo, cada um, 3 a 30 átomos de carbono. Daqueles, sais de metal de ácidos alifáticos cada um tendo 12 a 30 átomos de carbono ou de ácidos dicarboxílicos tendo 3 a 30 átomos de carbono são particulamente preferidos.
Por outro lado, um metal do qual qualquer tal sal de metal é constituído é preferivelmente um metal alcalino ou um metal alcalino-terroso, e, em particular, é mais adequadamente um metal de álcali.
Além disso, os exemplos do agente de pressão extrema que não aqueles mencionados acima incluem agentes de pressão extrema à base de enxofre, ácido alifático sulfurado, éster sulfurado, olefina sulfurizada, polissulfeto de di-hidrocarbila polissulfeto, tiocarbamatos, tioterpenos, e dialquil tiodipropionatos.
A quantidade de mistura do agente de pressão extrema acima está na faixa de geralmente 0,001 a 5% em massa, ou particular e preferivelmente 0,005 a 3% em massa com base na quantidade total da composição em termos de lubricidade e estabilidade.
Um tipo de agente de pressão extrema pode ser usado sozinho, ou dois ou mais tipos dos mesmos podem ser usados em combinação.
Exemplos dos agentes de oleosidade incluem: ácidos monocarboxílicos saturados e insaturados alifáticos tal como ácido esteárico e ácido oleico: ácidos alifáticos polimerizados tais como ácidos de dímero e ácidos de dímero hidrogenados; ácidos hidróxi alifáticos tal como ácido ricinoleico e 12-hidroxiesteárico; álcoois mono-hídricos saturados e insaturados alifáticos tal como lauril álcool e álcool oleilico; monoaminas saturadas e insaturadas tal como estearilamina e oleilamina; amidas de ácido monocarboxílico saturados e insaturados alifáticos tais como amida de ácido láurico e amida de ácido oleico; e ésteres parciais de um álcool poli-hídrico tal comoglicerina e sorbitol, e um ácido monocarboxílico saturado e insaturado alifático.
Um tipo de agente de oleosidade pode ser usado sozinho, ou dois ou mais tipos dos mesmos podem ser usados em combinação. Além disso, a quantidade de mistura do agente de oleosidade é selecionada a partir da faixa de geralmente 0,01 a 10 em massa, ou preferivelmente 0,1 a 5% em massa com base na quantidade total da composição.
Um antioxidante à base de fenol tal como 2, 6-di-terc-butil-4metilfenol, 2,6-di-terc-butil-4-etilfenol, ou 2,2'-metileno bis (4-metil-6-tercbutilfenol) ou um antioxidante à base de amina tal como fenil-a-naftilamina ou Ν,Ν'-di-fenil-p-fenilenodiamina é preferivelmente misturado como o antioxidante. O antioxidante é misturado na composição geralmente em um teor de 0,01 a 5% em massa ou, preferivelmente 0,05 a 3% em massa em termos de efeito, eficiência econômica, e similares.
Exemplos do sequestrante de ácido incluem: fenil glicidil éter; alquil glicidil éter; alquileno glicol glicidil éter; fenil glicidil éster; alquil glicidil éster; alquenil glicidil éster; ciclo-hexeno-óxido; α-olefinóxido; e um composto de epóxi tal como óleo de soja epoxidado. Daqueles, fenil glicidil éter, alquil glicidil éter, alquileno glicol glicidil éter, 2,2-dimetiloctanoato de glicidila, benzoato de glicidila, benzoato de glicidil-terc-butila, acrilato de glicidila, metacrilato de glicidila, ciclo-hexeno-óxido, ou α-olefinóxido é preferível em termos de compatibilidade com o refrigerante.
Cada um do grupo alquila do alquil glicidil éter e um grupo alquileno do alquileno glicol glicidil éter pode ser ramificado, e tem tipicamente 3 a 30, preferivelmente 4 a 24, ou particular e preferivelmente 6 a 16 átomos de carbono. Além disso, um tendo um total de geralmente 4 a 50, preferivelmente 4 a 24, ou particular e preferivelmente 6 a 16 átomos de carbono é usado como o α-olefinóxido. Na presente invenção, um tipo de sequestrante de ácido pode ser usado, ou dois ou mais tipos do mesmo podem ser usados em combinação. Além disso, a quantidade de mistura do sequestrante de ácido está na faixa de geralmente 0,005 a 5% em massa, ou particular e preferivelmente 0,05 a 3% em massa com relação à composição em termos de um efeito e a supressão da geração de lama.
Na presente invenção, a estabilidade da composição de óleo do refrigerador pode ser melhorada pela mistura do sequestrante de ácido. O uso combinado do agente de pressão extrema e do antioxidante com o sequestrante de ácido exerce um efeito de melhora adicional sobre a estabilidade.
Como o agente antiespumação, por exemplo, um óleo de silicone, um óleo de silicone fluorado, e similares são exemplificados.
À composição de óleo do refrigerador da presente invenção, outros vários aditivos conhecidos, por exemplo, um desativador de cobre tal como Ν- [N, N'-dialquil (um grupo alquila tendo 3 a 12 átomos de carbono) aminometil] triazol pode ser apropriadamente adicionado em uma quantida21 de que não inibe o objeto da presente invenção.
A composição de óleo de refrigerador da presente invenção é aplicada a um refrigerador que emprega um refrigerante incluindo pelo menos um tipo de composto orgânico contendo flúor selecionado dos compostos representados pela fórmula molecular (A) ou uma combinação do composto orgânico contendo flúor e um composto de hidrocarboneto fluorado saturado. Em particular, a composição de óleo do refrigerador é aplicável a um refrigerador que emprega um refrigerante incluindo um composto de hidrocarboneto fluorado insaturado.
As quantidades usadas de qualquer um dos vários refrigerantes e a composição de óleo do refrigerador em um método de lubrificação de um refrigerador usando a composição de óleo do refrigerador da presente invenção são tais que uma razão em massa do refrigerante para a composição de óleo do refrigerador está na faixa de preferivelmente 99/1 a 10/90, ou mais preferivelmente 95/5 a 30/70. A quantidade do refrigerante abaixo das faixas acima não é preferida porque uma redução na capacidade de refrigeração do refrigerador é observada. Além disso, a quantidade do refrigerante abaixo das faixas acima não é preferida porque a lubricidade da composição é reduzida. A composição de óleo do refrigerador da presente invenção, a qual pode ser usada em qualquer um dos vários refrigeradores, é particular e preferivelmente aplicável ao ciclo de refrigeração por compressão de um refrigerador por compressão.
O refrigerador ao qual a composição de óleo do refrigerador da presente invenção é aplicada tem um ciclo de refrigeração tendo uma constituição a qual essencialmente precisa de um compressor, um condensador, um mecanismo de expansão (tal como uma válvula de expansão), e um evaporador, ou um compressor, um condensador, um mecanismo de expansão, um secador e um evaporador, usa a composição de óleo do refrigerador mencionada acima da presente invenção como um óleo refrigerador, e usa os vários refrigerantes mencionados acima como refrigerantes.
Aqui a seguir, o secador é preferivelmente cheio com um dessecante formado de zeólita tendo um diâmetro de poro de 0,33 nm ou menos.
Além disso, como a zeólita, uma zeólita natural ou zeólita sintética pode ser exemplificada. Além disso, a zeólita tendo uma quantidade de absorção de gás CO2 de 1 % ou menos a 25°C e uma pressão parcial do gás CO2 de 33 kPa é mais adequada. Como a zeólita sintética descrita acima, XH-9 (uma marca regitrada), XH-600 (uma marca registrada) fabricadas pela UNION SHOWA K. K., e similares são exemplificados.
Na presente invenção, se o dessecante for usado, a umidade pode ser removida eficientemente sem a absorção do refrigerante no ciclo de refrigeração, e simultaneamente, transformação em pó do dessecante devido à deterioração do dessecante por si mesmo é suprimida. Portanto, não há possibilidade de entupimento dos tubos causado pela transformação em pó ou abrasão anormal causada pela entrada do pó em uma parte de fricção do compressor, e como um resultado, o refrigerador pode ser acionado estavelmente por um longo período de tempo.
Várias partes de fricção (tais como um mancal) estão presentes em um compressor em um refrigerador ao qual a composição de óleo do refrigerador da presente invenção é aplicada.
Na presente invenção, uma parte formada de um plástico de engenharia, ou uma parte tendo um revestimento de filme orgânico ou inorgânico é usada como cada uma das partes de fricção em termos de, em particular, uma propriedade de vedação.
Exemplos preferíveis do plástico de engenharia incluem uma resina de poliamida, uma resina de sulfeto de polifenileno, e uma resina de poliacetal em termos de uma propriedade de vedação, propriedade de fricção, resistência à abrasão e similares.
Além disso, os exemplos do filme de revestimento orgânico incluem um filme de revestimento de resina contendo flúor (tal como um filme de revestimento de politetrafluoroetileno), filme de revestimento de poliimida, e um filme de revestimento de poliamidaimida em termos de uma propriedade de vedação, propriedade de fricção, resistência à abrasão e similares. Além disso, os exemplos dos mesmos incluem um filme de isolamento de termocura formado usando um substrato de resina formado de uma resi23
Figure BRPI0813684B1_D0002
na de poli-hidroxiéter e uma resina à base de polissulfona e um material de revestimento de resina contendo um agente de reticulação.
Por outro lado, os exemplos do filme de revestimento inorgânico incluem um filme de grafite, um filme de carbono do tipo diamante, um filme de níquel, um filme de molibdênio, um filme de estanho, e um filme de cromo em termos de uma propriedade de vedação, propriedade de fricção, resistência à abrasão e similares. O filme de revestimento inorgânico pode ser formado por um tratamento de galvanização, ou pode ser formado por um método de deposição de vapor físico (PVD).
Deve ser notado que uma parte composta de, por exemplo, um sistema de liga convencional tal como uma liga à base de Fe, uma liga à base de Al, ou uma liga à base de Cu pode também ser usada como cada uma das partes de fricção.
A composição de óleo do refrigerador da presente invenção pode ser usada em cada um de um condicionador de ar para carros, um condicionador de ar elétrico, uma bomba de aquecimento a gás, um ar condicionador elétrico, uma bomba de aquecimento a gás, um ar condicionado, uma armazenagem a frio, vários sistemas de suprimento de água quente tais como uma máquina de vendas automática (“vending machine”) ou um mostruário, e um sistema de aquecimento e refrigeração.
Na presente invenção, o teor de água no sistema é preferivelmente 300 ppm em massa ou menos e mais preferivelmente 200 ppm em massa ou menos. Além disso, a pressão parcial de ar residual no sistema é preferivelmente 10 kPa ou menos e mais preferivelmente 5 kPa ou menos.
A composição de óleo do refrigerador da presente invenção contém principalmente um composto contendo oxigênio específico como um óleo de base, tem tão baixa viscosidade que a economia de energia pode ser melhorada, e tem uma propriedade de vedação excelente.
O compressor (um compressor para um refrigerador) da presente invenção é um compressor usando a composição de óleo do refrigerador mencionada acima. Isto é, o compressor usa pelo menos um tipo de composto orgânico contendo flúor selecionado dos compostos representados pela fórmula molecular (A) ou uma combinação do composto orgânico contendo flúor e um composto de flúor-hidrocarboneto saturado como um refrigerante, e usa a composição de óleo do refrigerador.
Preferivelmente usada para a parte de fricção do compressor é uma parte de fricção em que uma parte ou uma parte inteira é formada de um plástico de engenharia ou uma parte de fricção em que uma parte ou uma parte inteira tem o filme de revestimento orgânico ou um filme de revestimento inorgânico. Exemplos da parte de fricção no caso de um compressor de placa de borrifo (“wash plate compressor”) incluem uma interface de fricção de placa de borrifo e sapata, uma interface de fricção de sapata e pistão, e uma interface de fricção do pistão e bloco de cilindro.
Quando pelo menos uma parte dessas partes de fricção é fornada do plástico de engenharia ou tem o filme de revestimento orgânico ou o filme de revestimento inorgânico, a propriedade de vedação de cada um dentre o compressor e o refrigerador incluindo o compressor melhora e, além disso, a propriedade de fricção e a resistência à abrasão dos mesmos podem ser intensificadas.
Os exemplos preferidos do plástico de engenharia, do filme de revestimento orgânico e do filme de revestimento inorgânico são como mencionados acima.
Exemplos
Subsequentemente, a presente invenção é descrita em mais detalhes po meio de exemplos. No entanto, a presente invenção é de modo algum limitada aos exemplos.
Deve ser notado que as propriedades do óleo de base e várias características da composição de óleo do refrigerador foram determinadas de acordo com o procedimento a seguir.
Propriedades do óleo de base (1) Viscosidade cinemática a 100°C
A viscosidade cinemática a 100°C foi medida de acordo com JIS K2283-1983 usando um viscosímetro capilar feito de vidro.
(2) Número de hidroxila
O número de hidroxila foi medido de acordo com JIS K0070.
(3) Peso Molecular
O peso molecular foi calculado de acordo com as estruturas químicas dos compostos que constituem o óleo de base.
(4) Ponto de fulgor
O ponto de fulgor foi medido de acordo com JIS K2265 (método
COC).
Várias características da composição de óleo do refrigerador (5) Temperatura de separação em duas fases
Um tubo de medição para a temperatura de separação de duas fases (volume interno: 10 mL) foi enchido com um óleo (0,6 g) e um refrigerante (2,4 g) e mantido em uma câmara termostática. A temperatura na câmara termostática foi aumentada a partir da temperatura ambiente (25°C) em uma taxa de 1°C/min, e uma temperatura de separação de duas fases foi medida.
Deve ser notado que, como um refrigerante, 1,2,3,3,3pentafluoropropeno (PC07052 fabricado por Apollo Scientific Ltd.) e 2,3,3,3-tetrafluoropropeno foram usados.
(6) Estabilidade (teste de tubo vedado)
Um tubo de vidro foi cheio com um óleo (4 mL) e um refrigerante (1 g) (teor de água de 200 ppm), e catalisadores de metal de ferro, cobre, e alumínio, e vedado. Após o tubo de vidro ser mantido em uma pressão do ar de 26,6 kPa a uma temperatura de 175°C por 10 dias, aparência de óleo, aparência de catalisador, e a presença ou ausência de lama foram visualmente observadas e o valor do ácido foi medido. O mesmo refrigerante usado no item (5) foi usado.
Os tipos de componentes usados na preparação da composição de óleo do refrigerador são descritos abaixo. Como o óleo de base, A1 a A21 foram usados.
A tabela 1 mostra o nome do composto e as propriedades de cada óleo de base.
Tabela 1
Tipo de óleo de base Nome químico Número de Hidroxila (mg- KOH/g) Viscosidade cinemática a 100°C (mm2/s) Peso molecular Ponto de fulgor (°C)
A1 Me-PO-Me 0,1 10,2 1,200 210
A2 0,4 10,3 1,200 210
A3 0,6 20,5 1,700 234
A4 1,0 9,8 1,200 209
A5 2,3 10,1 1,200 204
A6 4,0 7,6 780 182
A7 7,9 10,5 1,170 203
A8 30,0 10,4 1,130 19S
A9 Bu-PO-Me 0,4 12,3 1,250 223
A10 1,0 7,8 800 185
A11 Me-PO/EO-Me (razão molar de PO/EO=8/2) 0,1 9,8 1,200 212
A12 0,3 25,3 2,000 235
A13 1,0 10,1 1,200 209
A14 3,2 10,1 1,200 205
A15 4,2 15,S 1,530 221
A16 8,5 21, S 1,750 237
A17 34,0 15, 9 1, 540 224
A18 Me-PO-OH 56, 0 10,6 1,100 196
A19 HO-PO-OH 102 ,0 10,5 990 192
A20 Bu-PO/EO-OH (razão molar de PO/EO=5/5) 25,0 21,7 1,700 225
A21 TFF-PO-Me 0,4 11,4 1,230 204
Notas
Me-PO-Me: polioxipropileno glicol dimetil éter Bu-PO-Me: polioxipropileno glicol metilbutil éter Me-PO/EO-Me: copolímero de polioxipropile27
Figure BRPI0813684B1_D0003
no polioxietileno glicol dimetil éter
Me-PO-OH: polioxipropileno glicol monometil éter HO-PO-OH:
polioxipropileno glicol
Bu-PO/EO-OH: copolímero de polioxipropileno glicol polioxietileno glicol monobutil éter
THFF-PO-Me: polipropileno glicol tetra-hidrofurfuril éter metil éter
Além disso, um antioxidante B1 (2,6-di-t-butil-4-metilfenol) foi usado como um aditivo.
Exemplos 1 a 23, Exemplos comparativos 1 a 14, e Exemplos de referência 1 a 9
As composições de óleo do refrigerador cada uma tendo uma composição como mostrada nas tabelas 2, foram prepradas e as propriedades das mesmas foram avaliadas usando, os refrigerantes, 1,2,3,3,3pentafluoropropeno (Exemplos 1 a 13 e Exemplos comparativos 1 a 7) e 2,3,3,3-tetrafluoropropeno (Exemplos 14 a 23 e Exemplos comparativos 8 a 14). Os resultados dos mesmos são mostrados nas tabelas 2. Deve ser notado que, nos exemplos de referência, 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetano foi usado como um refrigerante.
Tabela 2-1
Exemplo co A6 99,5 ω 0,5 J0< E o co Bom Ausente 0,03 I_
m m < 99,5 CQ UO o V o 'tf E o CQ Bom Ausente 0,01>
m· 99,5 CQ IO o~ V o tf· Bom E o CQ Ausente Λ o o
co co < 99,5 CQ LO o“ V o M Bom Bom Ausente 0,01>
CM CM < 99,5 m lO o” 40< E o CQ Bom Ausente 0,01>
- < 99,5 CQ IO θ' V o tf- Bom Bom Ausente A o o
Tipo (% em massa) Antioxidante (% em massa) Temperatura de separação de duas fases (°C) (teor de óleo de 20%) Aparência de óleo Aparência de catalisador Presença ou ausência de lama Valor do ácido (mg KOH/g)
Teste de tubo vedado
Óleo de base Aditivo
Composição de mistura Avaliação de desempenho
Figure BRPI0813684B1_D0004
Tabela 2-2
Exemplo co A15 99.5 5 0.5 V o xf Bom Bom Ausente 0,03
A14 99,5 ▼· 00 0,5 V o xt Bom Bom Ausente Λ δ θ'
T— A13 99,5 5 0,5 40< Bom Bom Ausente 0,01>
o A12 99,5 V 00 0,5 40< Bom Bom Ausente Λ Ο ο
CT> < 99,5 ω 0,5 40< Bom Bom Ausente 0,01>
CO A10 99,5 cã 0,5 V o Xt Bom Bom Ausente 0,01>
h- A9 99,5 T— co 0,5 V o Bom Bom Ausente Λ Ο θ'
Tipo (% em massa) Antioxidante (% em massa) Temperatura de separação de duas fases (°C) (teor de óleo de 20%) Aparência de óleo Aparência de catalisador Presença ou ausência de lama Valor do ácido (mgKOH/g)
Óleo de base Aditivo Teste vedado
Composição de mistura Desempe- nho
Tabela 2-3
σ> V“ A10 93,3 ω 0,5 Β2 m B3 C\l_ i 32 Bom |- Bom Ausente 0,01>
00 A6 _I 93,3 ω 0,5 Β2 m B3 1,2 39 Bom Bom Ausente 0,02
r- v A5 93,3 τ— ω 0,5 Β2 IO B3 cn 20 Bom Bom Ausente Λ O o“
CD V A4 93,3 5 0,5 Β2 io B3 C\l_ 26 E o 00 Bom Ausente 0,01>
m A2 93,3 Τ“ ω ιθ ο’ Β2 m oo 00 CM ▼— o Bom Bom Ausente A O o
< 93,3 ω 0,5 Β2 in B3 00 Bom E o 00 Ausente Λ O O~
Tipo (% em massa) Antioxidante (% em massa) Sequestrante de ácido (% em massa) Agente de pressão extrema (% em massa) Temperatura de separação de duas fases (°C) (teor de óleo de 20%) Aparência de óleo Aparência de catalisador Presença ou ausência de lama Valor do ácido (mgKOH/g)
Óleo de base Aditivo Teste de tubo vedado
Composição Desempe- nho
Tabela 2-4
Exemplo 23 A21 93,3 ω 0,5 B2 IO B3 CM <N V Bom Bom Ausente Λ o o'
22 A14 93,3 5 0,5 B2 m B3 CM CO Bom Bom Ausente 0,01>
CM A13 93,3 5 0,5 B2 m B3 CM σ> Bom Bom Ausente 0,01>
20 A11 93,3 5 0,5 CM cc IO B3 1,2 23 Bom Bom Ausente Λ o
Tipo (% em massa) Antioxidante (% em massa) Sequestrante de ácido (% em massa) Agente de pressão extrema (% em massa) Temperatura de separação de duas fases (°C) (teor de óleo de 20%) Aparência de óleo Aparência de catalisador Presença ou ausência de lama Valor do ácido (mgKOH/g)
Óleo de base Aditivo Tubo vedado teste
Composição Desempenho
Figure BRPI0813684B1_D0005
Tabela 2-5
Exemplo comparativo r^- A20 99,5 5 0,5 40< Amarelo Leve mu- dança de cor por Cu Leve 4,3
co A19 99,5 m 0,5 V O Ν’ Amarelo Leve mu- dança de cor por Cu Leve Γ'- f'-
IO A18 99,5 m 0,5 40< Amarelo Leve color change bi Cu Leve 4,8
st A17 99,5 m 0,5 V o Ν' Amarelo Leve mu- dança de cor por Cu Leve 3,6
CO A16 99,5 5 0,5 V o Amarelo Leve mudança de cor por Cu Leve 0,75
CN A8 99,5 5 0,5 40< Amarelo Leve mudança de cor por Cu Leve 2,8
- r*· < 99,5 5 0,5 V o Amarelo Leve mudança de cor por Cu Leve 0,62
Tipo (% em massa) Antioxidante (% em massa) Temperatura de separação de duas fases (°C) (teor de óleo de 20%) Aparência de óleo Aparência de catalisador Presença ou ausência de lama Valor do ácido (mgKOH/g)
Óleo de base Aditivo Teste de tubo vedado
Composição de mistura Desempenho
Tabela 2-6
Exemplo comparativo M V A20 93,3 5 0,5 B2 IO B3 CM T“ -25 Amarelo Leve mudança de cor por Cu Leve 3,1
CO T““ A19 93,3 CQ 0,5 B2 in B3 1,2 CM Amarelo Leve mudan- ça de cor por Cu Leve 4,9
CM t— A18 I 93,3 V CD 0,5 B2 IO B3 1,2 - Amarelo Leve mudança de cor por Cu Leve 3,4
A17 93,3 ω 0,5 B2 io B3 CM T“ CM Amarelo Leve mudan- ça de cor por Cu Leve 2,4
O A16 93,3 r— CQ 0,5 CM CQ io B3 CM V“ -23 Amarelo Leve mudança de cor por Cu Leve 0,53
σ> A8 93,3 ω 0,5 B2 o B3 CM IO Amarelo Leve mudança de cor por Cu Leve co
00 A7 93,3 ω 0,5 B2 o B3 CM sr Amarelo Leve mudança de cor por Cu Leve 0,45
Tipo (% em massa] Antioxidante (% em massa) Sequestrante de ácido (% em massa) Agente de pressão extrema (% em massa) Temperatura de separação de duas fases (°C) (teor de óleo de 20%) Aparência de óleo Aparência de catalisador Presença ou ausência de lama Valor do ácido (mgKOH/g)
Óleo de base Aditivo Teste de tubo vedado
Composição Avaliação de desempenho
Tabela 2-7
Exemplo de referência cd A20 99,5 cõ 0,5 V O Bom Bom Ausente 0,01>
00 A19 99,5 m UO o” V O N Bom Bom Ausente 0,01>
r- A18 99,5 m IO o“ 40< Bom Bom Ausente 0,01>
co A17 99,5 m m o' V o N- Bom Bom Ausente Λ O o'
un V < 99,5 ω un o V o Ν' Bom Bom Ausente 0,01>
N CD < 99,5 ω un o~ V o N Bom Bom I- Ausente A O O
co 00 < 99,5 V CD un o V o N Bom Bom Ausente 0,01>
CN CO < 99,5 S un o“ 40< Bom Bom Ausente 0,01>
- V < 99,5 5 un o V o N Bom Bom Ausente Λ δ θ'
Tipo (% em massa) Antioxidante (% em massa) Temperatura de separação de duas fases (°C) (teor de óleo de 20%) Aparência de óleo Aparência de catalisador Presença ou ausência de lama Valor do ácido (mgKOH/g)
Óleo de base Aditivo Teste de tubo vedado
Composição de mistura Avaliação de desempenho
Como fica claro a partir da tabela 2, as composições de óleo do refrigerador (Exemplos 1 a 13) da presente invenção cada uma tendo uma temperatura de separação de duas fases de mais do que 40°C com relação a 1,2,3,3,3-pentafluoropropeno como um refrigerante, e cada uma tendo estabilidade excelente no teste de tubo vedado usando 1,2,3,3,3pentafluoropropeno.
Além disso, os Exemplos 14 a 23 cada um tendo uma temperatura de separação de duas fases de mais do que 10°C e menos do que 40°C com respeito ao 2,3,3,3-tetrafluoropropeno como um refrigerante, mas cada tem uma excelente estabilidade no teste de tubo vedado usando 2,3,3,3tetrafluoropropeno.
Em contraste, as composições de óleo do refrigerador (Exemplos comparativos 1 a 14) nos quais A7, A8, e A16 a A20 são usados como óleos base cada um tendo estabilidade notavelmente pobre.
Deve ser notado que no caso onde 1,1,1,2-tetrafluoroetano é usado um refrigerante, as composições de óleo do refrigerador (Exemplo de referências 1, 2, 4, e 5) da presente invenção e as composições de óleo do refrigerador (Exemplos de referência 3 e 6 a 9) usadas nos exemplos comparativos cada um tendo boa estabilidade.
Aplicabilidade Industrial
A composição lubrificante para um refrigerador da presente invenção pode prover uma composição lubrificante para um refrigerador tendo as seguintes características e um compressor usando a composição lubrificante para um refrigerador: A composição sendo usada para um refrigerador usando um refrigerante tendo uma estrutura específica tal como um composto de hidrocarboneto fluorado insaturado que serve como um refrigerante tendo um potencial de aquecimento global baixo e usável particularmente nos sistemas de condicionamento de ar atuais para carros ou similares; e a composição tendo excelente estabilidade assim como excelente compatibilidade como o refrigerante.

Claims (7)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Composição para um refrigerador, caracterizada pelo fato de que compreende um refrigerante e uma composição lubrificante, em que
    5 o refrigerante compreende pelo menos um tipo de composto de hidrocarboneto fluorado insaturado selecionado dos compostos representados pela seguinte fórmula molecular (A) ou compreende uma combinação do composto de hidrocarboneto fluorado insaturado e um composto de hidrocarboneto fluorado saturado,
    10 CpOqFrRs ---(A) em que
    R representa H; p representa um número inteiro de 2 a 6, q representa 0, r representa um número inteiro de 1 a 12, e s representa um número inteiro de 0 a 11; e uma ou mais ligações insaturadas carbono15 carbono estão incluídas em uma molécula, e a composição lubrificante compreende um óleo de base compreendendo, como um componente principal, um derivado de polioxialquileno glicol representado pela seguinte fórmula (I) e tendo um número de hidroxila de 5 mgKOH/g ou menos,
    20 R1-[(OR2)m-OR3]n (I) em que
    R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo acila tendo 2 a 10 átomos de carbono, um grupo hidrocarboneto tendo 2 a 6 locais de ligação e 1 a 10 átomos
    25 de carbono, ou um grupo hidrocarboneto contendo oxigênio tendo 1 a 10 átomos de carbono; R2 representa um grupo alquileno tendo 2 a 4 átomos de carbono; R3 representa um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo acila tendo 2 a 10 átomos de carbono, ou um grupo hidrocarboneto contendo oxigênio tendo 1 a 10 áto30 mos de carbono; n representa um número inteiro de 1 a 6; e m representa um número com o qual um valor médio de “mxn” se torna 6 a 80, contanto que pelo menos um de R1 e R3 represente um grupo alquila.
    Petição 870170080156, de 20/10/2017, pág. 6/11
  2. 2. Composição para um refrigerador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o refrigerante é formado de um refrigerante de hidrocarboneto fluorado insaturado tendo 2 a 3 átomos de carbono ou uma combinação de um refrigerante de hidrocarboneto fluorado saturado
    5 tendo 1 a 2 átomos de carbono e um refrigerante de hidrocarboneto fluorado insaturado tendo 3 átomos de carbono.
  3. 3. Composição para um refrigerador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o óleo de base tem uma viscosidade cinemática de 2 a 50 mm2/s a 100°C.
    10
  4. 4. Composição para um refrigerador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o óleo de base tem um peso molecular de 500 ou mais.
  5. 5. Composição para um refrigerador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o lubrificante compreende pelo menos
    15 um tipo de aditivo selecionado de um agente de pressão extrema, um agente de oleosidade, um antioxidante, um sequestrante de ácido, e um agente antiespumação.
  6. 6. Uso da composição para um refrigerador como definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser em vários sistemas de supri20 mento de água quente ou sistemas de refrigeração e aquecimento para condicionadores de ar para carros, condicionadores de ar elétricos para carros, bombas de aquecimento a gás, condicionadores de ar, refrigeradores, máquinas de venda automática, ou mostruários.
  7. 7. Uso da composição para um refrigerador de acordo com a
    25 reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que um teor de água em um sistema é 300ppm em massa ou menos e uma pressão parcial do ar residual no sistema é de 10 kPa ou menos.
    Petição 870170080156, de 20/10/2017, pág. 7/11
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