[发明专利]压缩型冷冻机用润滑油

说明书

技术领域

本发明涉及一种压缩型冷冻机用润滑油，更详细地，涉及一种使用二氟甲烷(R32)的压缩型冷冻机用润滑油及其制备方法、压缩型冷冻机用组合物、以及使用该组合物的压缩型冷冻装置。

背景技术

以前，在冷冻机(例如由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器所构成的压缩式冷冻循环)中，作为制冷剂使用HFC(氢氟烃)，例如以1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)为代表的、对环境污染可能性小的各种所谓氟利昂(フロン)代替品。然而，即使在这种HFC中，仍然存在全球暖化能力高等问题，近年来正在考虑使用不存在这种问题的制冷剂。

此外，作为对地球温室效应的影响少的制冷剂，除碳酸气体(二氧化碳)、氨气、烃类气体之外、还有就将R32(二氟甲烷)制冷剂用作制冷剂代替品进行研究。

例如，碳酸气体(二氧化碳)虽对环境无害，但与HFC相比，却存在压力高等问题。氨与烃类分别从毒性、可燃性的方面考虑，并不推荐采用。

另一方面，R32制冷剂相较于HFC制冷剂而言，因为全球暖化系数低、且作为制冷剂的特性优异，因而就将其作为将来的制冷剂的应用进行研究。

一般地，压缩型冷冻机至少由压缩机、冷凝器、膨胀结构(膨胀阀等)、蒸发器等构成，且构成在这种压缩型冷冻机润滑油中作为冷冻装置润滑油的冷冻机油和制冷剂的混合液体，会在该密闭系统内循环的结构。在这种压缩型冷冻剂中，虽然依照装置的种类有所差异，但是一般因为在压缩机内呈现高温、在冷却器内呈现低温，因此制冷剂和润滑油在从低温到高温的较宽温度范围内不发生相分离地在该系统内循环。

一般地，作为制冷剂和润滑油不发生相分离而相溶的温度区域，优选在小于-20℃至0℃以上的范围内。如果，一旦在冷冻机的运转中发生相分离，则会对装置的寿命和效率产生明显的不良影响。例如，如果在压缩机部分发生制冷剂与润滑油的相分离，则导致活动部变得润滑不良，引发拉缸(焼き付き)等而使装置的寿命明显缩短；另一方面，如果在蒸发器内发生相分离，则由于存在粘度高的润滑剂而导致热交换的效率降低。此外，因为压缩型冷冻机用润滑油是出于润滑冷冻机的活动部分的目的而使用，所以润滑性能当然也变得很重要。

因此，正在进行适合于与R32制冷剂共同使用的新型冷冻机油的开发，聚乙烯醚(PVE)也被认作为该候选。

然而，当想在低温机器中使用R32制冷剂时，将以往已知的PVE用作润滑油的情况下，低温下的相溶性不足。因此，当在低温机器中使用R32制冷剂时，要求润滑油具有即使是在低于-20℃的低温下也不会与制冷剂分离的相溶性，已经正在进行各种研究。

例如，公开了使用碳/氧摩尔比(C/O摩尔比)为4.2～7.0的聚乙烯醚系化合物的冷冻机用润滑油(例如，参考专利文献1)，其中，虽然记载了与R32制冷剂的相溶性，但是低温侧两相分离温度高，使用于低温机器时，未必具有充足的相溶性。

此外，也有就将在支链上引入氧亚烷基结构的聚乙烯醚系化合物，用作冷冻机用润滑油进行研究(例如，参考专利文献2)，其中，虽然公开了与R32制冷剂的相溶性，但相溶性未必充足。

再者，也有就将在支链上具有不同醚结构的结构单元进行共聚后的聚乙烯醚共聚物，用作润滑油进行研究(例如，参考专利文献3)，但即使在该情况下，聚乙烯醚系化合物与R32制冷剂的相溶性也未必充足。

另一方面，公开了将分子中包含聚亚烷基二醇单元和聚乙烯醚单元的化合物用作冷冻机用润滑油(例如，参考专利文献4、5)，但其为CO₂制冷剂用的润滑油，并未公开与R32制冷剂的相溶性数据。

此外，专利文献5中，公开了C/O摩尔比为4.0以下的聚乙烯醚系化合物与天然制冷剂(CO₂、NH₃、C₃H₈)的相溶性优异的技术，但是相关R32制冷剂并没有触及。

如上所述，在目前为止所公开的润滑油中，均有在-20℃出现与R32制冷剂发生分离的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平8-193196号公报

专利文献2：日本专利特开平6-128578号公报

专利文献3：日本专利特开平9-272886号公报

专利文献4：WO 2008/108365号公报

专利文献5：WO 2007/029746号公报

发明内容

发明要解决的问题