(57)【要約】  本発明は、圧縮冷凍装置内で従来の非極性圧縮冷凍潤滑剤とハイドロフルオロカーボンおよび／またはハイドロクロロフルオロカーボン冷媒を相溶化させるために有用な組成物を提供する。さらに、これらの組成物は、前述した冷凍装置の非圧縮機域から圧縮機域への潤滑剤の効率的な戻りを促進する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）パラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種の潤滑剤、および
（ｂ）式Ｒ1ＣＯＮＲ2Ｒ3およびシクロ−［Ｒ4ＣＯＮ（Ｒ5）−］
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基、ならびに炭素原子数６〜１２の多くとも一個の芳香族基から独立して選択され、Ｒ4は炭素原子数３〜１２の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択される）によって表されるアミドであって、約１２０〜約３００原子質量単位の分子量および約７〜約２０の炭素対酸素比を有するアミドから選択される少なくとも一種の相溶化剤
を含む、圧縮冷凍および空調において用いるための潤滑剤組成物であって、
前記潤滑剤対前記相溶化剤の重量比が約９９：１〜約１：１であることを特徴とする潤滑剤組成物。
【請求項２】
（ａ）ハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択される少なくとも一種のハロゲン化炭化水素、
（ｂ）パラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種の潤滑剤、および
（ｃ）式Ｒ1ＣＯＮＲ2Ｒ3およびシクロ−［Ｒ4ＣＯＮ（Ｒ5）−］
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基、ならびに炭素原子数６〜１２の多くとも一個の芳香族基から独立して選択され、Ｒ4は炭素原子数３〜１２の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択される）によって表されるアミドであって、約１２０〜約３００原子質量単位の分子量および約７〜約２０の炭素対酸素比を有するアミドから選択される少なくとも一種の相溶化剤
を含む、圧縮冷凍および空調において用いるための冷媒組成物であって、
前記潤滑剤対前記相溶化剤の重量比が約９９：１〜約１：１であることを特徴とする冷媒組成物。
【請求項３】
パラフィン、ナフテン、芳香族および／またはポリ−α−オレフィン潤滑剤を含有する圧縮冷凍装置および空調装置中で用いるための冷媒組成物であって、
（ａ）ハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択される少なくとも一種のハロゲン化炭化水素、
（ｂ）式Ｒ1ＣＯＮＲ2Ｒ3およびシクロ−［Ｒ4ＣＯＮ（Ｒ5）−］
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基、ならびに炭素原子数６〜１２の多くとも一個の芳香族基から独立して選択され、Ｒ4は炭素原子数３〜１２の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択される）によって表されるアミドであって、約１２０〜約３００原子質量単位の分子量および約７〜約２０の炭素対酸素比を有するアミドから選択される少なくとも一種の相溶化剤
を含むことを特徴とする冷媒組成物。
【請求項４】
圧縮冷凍システム内で非圧縮機域から圧縮機域に潤滑剤を戻す方法であって、
（ａ）相溶化剤の存在下でパラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される潤滑剤をハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択されるハロゲン化炭化水素に前記非圧縮機域内で接触させて、前記潤滑剤、前記ハロゲン化炭化水素および前記相溶化剤を含む溶液を形成する工程と、
（ｂ）前記冷凍システムの前記非圧縮機域から前記圧縮機域に前記溶液を移送する工程と
を含む方法において、前記相溶化剤が式Ｒ1ＣＯＮＲ2Ｒ3およびシクロ−［Ｒ4ＣＯＮ（Ｒ5）−］
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基、ならびに炭素原子数６〜１２の多くとも一個の芳香族基から独立して選択され、Ｒ4は炭素原子数３〜１２の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択される）によって表されるアミドであって、約１２０〜約３００原子質量単位の分子量および約７〜約２０の炭素対酸素比を有するアミドから選択され、
前記潤滑剤対前記相溶化剤の重量比が約９９：１〜約１：１であることを特徴とする方法。
【請求項５】
パラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される潤滑剤にハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択されるハロゲン化炭化水素冷媒を可溶化させる方法であって、有効量の相溶化剤の存在下で前記潤滑剤を前記ハロゲン化炭化水素冷媒に接触させる工程と、前記潤滑剤および前記ハロゲン化炭化水素冷媒の溶液を形成する工程とを含む方法において、前記相溶化剤が式Ｒ1ＣＯＮＲ2Ｒ3およびシクロ−［Ｒ4ＣＯＮ（Ｒ5）−］（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基、ならびに炭素原子数６〜１２の多くとも一個の芳香族基から独立して選択され、Ｒ4は炭素原子数３〜１２の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択される）によって表されるアミドであって、約１２０〜約３００原子質量単位の分子量および約７〜約２０の炭素対酸素比を有するアミドから選択され、
前記潤滑剤対前記相溶化剤の重量比が約９９：１〜約１：１であることを特徴とする方法。
【請求項６】
ハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択されるハロゲン化炭化水素冷媒を含有する圧縮冷凍装置において圧縮機を潤滑する方法であって、
（ａ）パラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種の潤滑剤、および
（ｂ）式Ｒ1ＣＯＮＲ2Ｒ3およびシクロ−［Ｒ4ＣＯＮ（Ｒ5）−］
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基、ならびに炭素原子数６〜１２の多くとも一個の芳香族基から独立して選択され、Ｒ4は炭素原子数３〜１２の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択される）によって表されるアミドであって、約１２０〜約３００原子質量単位の分子量および約７〜約２０の炭素対酸素比を有するアミドから選択される少なくとも一種の相溶化剤
を含む組成物を前記圧縮機に加える工程を含み、
前記潤滑剤対前記相溶化剤の重量比が約９９：１〜約１：１であることを特徴とする方法。
【請求項７】
前記アミドが約１６０〜約２５０原子質量単位の分子量および約７〜約１６の炭素対酸素比を有することを特徴とする請求項１、２または３に記載の組成物、または請求項４に記載の方法、あるいは請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記アミドが式シクロ−［（ＣＲ6Ｒ7）nＣＯＮ（Ｒ5）−］
（式中、ｎは３〜５の整数から選択され、Ｒ6およびＲ7は水素であるか、または前記ｎ個のメチレン単位の単一飽和炭化水素基を含み、Ｒ5は、炭素原子数１〜１２の飽和炭化水素基、および炭素原子数６〜１２の多くとも一個の芳香族基から選択される）によって表され、前記アミドが約１６０〜約２５０原子質量単位の分子量および約７〜約１６の炭素対酸素比を有することを特徴とする請求項１、２または３に記載の組成物、または請求項４に記載の方法、あるいは請求項５または６に記載の方法。
【請求項９】
圧縮冷凍装置に相溶化剤を送出する方法であって、請求項３に記載の組成物を前記装置に加える工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
有効量の芳香剤を任意選択的に含むことを特徴とする請求項１、２または３に記載の組成物、または請求項４に記載の方法、あるいは請求項５または６に記載の方法。
【請求項１１】
Ｉ．）圧縮機、蒸発器および凝縮器を含む圧縮冷凍循環路、およびＩＩ．）前記蒸発器に接触している冷凍チャンバを含む断熱プレナムを備える冷凍装置であって、前記冷凍循環路が、
（ａ）ハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択される少なくとも一種のハロゲン化炭化水素、
（ｂ）パラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種の潤滑剤、および
（ｃ）（ｉ）式Ｒ1［（ＯＲ2）xＯＲ3］y
（式中、ｘは１〜３の整数から選択され、ｙは１〜４の整数から選択され、Ｒ1は水素および１〜６個の炭素原子およびｙ個の結合サイトを有する脂肪族炭化水素基から選択され、Ｒ2は炭素原子数２〜４の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択され、Ｒ3は水素、炭素原子数１〜６の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択され、Ｒ1およびＲ3の少なくとも一方は前記炭化水素基から選択される）によって表され、約１００〜約３００原子質量単位の分子量および約２．３〜約５．０の炭素対酸素比を有するポリオキシアルキレングリコールエーテル
（ｉｉ）式Ｒ1ＣＯＮＲ2Ｒ3およびシクロ−［Ｒ4ＣＯＮ（Ｒ5）−］
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基、ならびに炭素原子数６〜１２の多くとも一個の芳香族基から独立して選択され、Ｒ4は炭素原子数３〜１２の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択される）によって表され、約１２０〜約３００原子質量単位の分子量および約７〜約２０の炭素対酸素比を有するアミド
（ｉｉｉ）式Ｒ1ＣＯＲ2
（式中、Ｒ1およびＲ2は炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基およびアリール炭化水素基から独立して選択される）によって表され、約７０〜約３００原子質量単位の分子量および約４〜約１３の炭素対酸素比を有するケトン
（ｉｖ）式Ｒ1ＣＮ
（式中、Ｒ1は炭素原子数５〜１２の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基またはアリール炭化水素基から選択される）によって表され、約９０〜約２００原子質量単位の分子量および約６〜約１２の炭素対窒素比を有するニトリル
（ｖ）式ＲＣｌx
（式中、ｘは１または２の整数から選択され、Ｒは炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択される）によって表され、約１００〜約２００原子質量単位の分子量および約２〜約１０の炭素対塩素比を有するクロロカーボン
（ｖｉ）式Ｒ1ＯＲ2
（式中、Ｒ1は炭素原子数６〜１２のアリール炭化水素基から選択され、Ｒ2は炭素原子数１〜４の脂肪族炭化水素基から選択される）によって表され、約１００〜約１５０原子質量単位の分子量および約４〜約２０の炭素対酸素比を有するアリールエーテル
（ｖｉｉ）式ＣＦ3Ｒ1
（式中、Ｒ1は炭素原子数約５〜約１５の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択される）によって表される１，１，１−トリフルオロアルカン、および
（ｖｉｉｉ）式Ｒ1ＯＣＦ2ＣＦ2Ｈ
（式中、Ｒ1は炭素原子数約５〜約１５の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択される）によって表されるフルオロエーテル
からなる群から選択される少なくとも一種の相溶化剤
を含む冷凍組成物を含むことを特徴とする冷凍装置。
【請求項１２】
前記断熱プレナムが気体状ハイドロフルオロカーボンを独立気泡内に含有する独立気泡ポリマー断熱発泡体を含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
気体状ハイドロフルオロカーボンを独立気泡内に含有する独立気泡ポリマー発泡体を含む圧縮冷凍装置のエネルギー効率を改善する方法であって、
（ａ）ハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択される少なくとも一種のハロゲン化炭化水素、
（ｂ）パラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種の潤滑剤、および
（ｃ）（ｉ）式Ｒ1［（ＯＲ2）xＯＲ3］y
（式中、ｘは１〜３の整数から選択され、ｙは１〜４の整数から選択され、Ｒ1は水素および１〜６個の炭素原子およびｙ個の結合サイトを有する脂肪族炭化水素基から選択され、Ｒ2は炭素原子数２〜４の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択され、Ｒ3は水素、炭素原子数１〜６の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択され、Ｒ1およびＲ3の少なくとも一方は前記炭化水素基から選択される）によって表され、約１００〜約３００原子質量単位の分子量および約２．３〜約５．０の炭素対酸素比を有するポリオキシアルキレングリコールエーテル
（ｉｉ）式Ｒ1ＣＯＮＲ2Ｒ3およびシクロ−［Ｒ4ＣＯＮ（Ｒ5）−］
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基、ならびに炭素原子数６〜１２の多くとも一個の芳香族基から独立して選択され、Ｒ4は炭素原子数３〜１２の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択される）によって表され、約１２０〜約３００原子質量単位の分子量および約７〜約２０の炭素対酸素比を有するアミド
（ｉｉｉ）式Ｒ1ＣＯＲ2
（式中、Ｒ1およびＲ2は炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基およびアリール炭化水素基から独立して選択される）によって表され、約７０〜約３００原子質量単位の分子量および約４〜約１３の炭素対酸素比を有するケトン
（ｉｖ）式Ｒ1ＣＮ
（式中、Ｒ1は炭素原子数５〜１２の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基またはアリール炭化水素基から選択される）によって表され、約９０〜約２００原子質量単位の分子量および約６〜約１２の炭素対窒素比を有するニトリル
（ｖ）式ＲＣｌx
（式中、ｘは１または２の整数から選択され、Ｒは炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択される）によって表され、約１００〜約２００原子質量単位の分子量および約２〜約１０の炭素対塩素比を有するクロロカーボン
（ｖｉ）式Ｒ1ＯＲ2
（式中、Ｒ1は炭素原子数６〜１２のアリール炭化水素基から選択され、Ｒ2は炭素原子数１〜４の脂肪族炭化水素基から選択される）によって表され、約１００〜約１５０原子質量単位の分子量および約４〜約２０の炭素対酸素比を有するアリールエーテル
（ｖｉｉ）式ＣＦ3Ｒ1
（式中、Ｒ1は炭素原子数約５〜約１５の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択される）によって表される１，１，１−トリフルオロアルカン、および
（ｖｉｉｉ）式Ｒ1ＯＣＦ2ＣＦ2Ｈ
（式中、Ｒ1は炭素原子数約５〜約１５の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択される）によって表されるフルオロエーテル
からなる群から選択される少なくとも一種の相溶化剤
を含む冷凍組成物を前記圧縮冷凍装置内で用いる工程を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的極性のハロゲン化炭化水素冷媒、比較的非極性の従来の圧縮冷凍潤滑剤および前記極性ハロゲン化炭化水素と非極性潤滑剤を相溶化させる化合物を含む冷媒組成物に関する。相溶化剤は、ハロゲン化炭化水素と潤滑剤を可溶化することにより圧縮冷凍装置の最寒部分中の潤滑剤の粘度を低下させ、それは圧縮冷凍システム内で非圧縮機域から圧縮機域への潤滑剤の効率的な戻りをもたらす。本発明は、さらに、こうした相溶化剤を含有する圧縮冷凍装置、およびこうした相溶化剤を装置内で用いる工程を含む圧縮冷凍装置のエネルギー効率を改善する方法に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本願は、２００１年１２月６日に出願された米国特許出願第１０／０１０１８７号の一部継続出願である。
【背景技術】
【０００３】
最近２０年の間に、大気へのクロロフルオロカーボンの放出が成層圏オゾン層に影響を及ぼしたか否か論じられてきた。この議論および国際条約の結果として、冷凍産業および空調産業は、特定のクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）およびハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）使用および生産を打ち切ってきた。現在、こうした産業は、零のオゾン層破壊係数を有するハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）の使用に向けて移行しつつある。特に、このＨＦＣへの移行は、鉱油、ポリα−オレフィンおよびアルキルベンゼンなどの従来の潤滑剤とＨＦＣ冷媒の不混和性のゆえに新しいクラスの潤滑剤の出現を必要とした。
【０００４】
新しいクラスの潤滑剤には、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）潤滑剤およびポリオールエステル（ＰＯＥ）潤滑剤が挙げられる。ＰＡＧ潤滑剤およびＰＯＥ潤滑剤は適する潤滑特性を有する一方で、それらは極度に吸湿性であり、湿り空気にさらされると数千ｐｐｍ（パーツパーミリオン）の水を吸収しうる。この吸収された水は、冷凍システムの腐食および扱いにくいスラッジの生成を引き起こす酸の望ましくない生成につながる。比較すると、従来の冷凍潤滑剤は吸湿性が相当により少なく、水に対して１００ｐｐｍ未満の低い溶解度しかない。さらに、ＰＡＧおよびＰＯＥは、典型的には約３〜６倍、従来の冷凍潤滑剤より相当に高価である。ＰＡＧおよびＰＯＥは、好ましくない電気絶縁特性を有することも見出された。
【０００５】
従って、冷凍産業が従来の非極性鉱油潤滑剤およびアルキルベンゼン潤滑剤を極性ＨＦＣ系冷媒と合わせて用いることができるように、この溶解度問題を解決する必要性と機会が存在した。冷凍産業が純ＣＦＣ冷媒の代用品としてＨＣＦＣ系冷媒の使用に向けて移行し始めた時、もう一つの必要性と機会も存在した。この必要性は、鉱油中でのＨＣＦＣの低い溶解度により明らかになり、それは適切な潤滑性能および冷却性能を達成するために潤滑剤をアルキルベンゼンに変更する余分の費用を冷凍産業に被らせた。
【０００６】
最近１０年にわたって、冷凍産業および空調産業は、これらの長く手探りしてきたが未解決の必要性に一層取り組んできた。最終的に、本発明は、これらの産業の差し迫った必要性を満足させる。従来の非極性潤滑剤を極性ハイドロフルオロカーボン冷媒と合わせて用いるために多くの試みがなされてきた一方で、従来の非極性潤滑剤中での極性冷媒の溶解度の欠如は、一般に、非圧縮機域内で非常に粘性の潤滑剤をもたらし、それは残念ながら圧縮機への不十分な潤滑剤戻りをもたらす。従来の非極性潤滑剤および極性冷媒が圧縮機から自然に漏れ、非圧縮機域に入る時、潤滑剤と冷媒の相分離／不溶解性が生じる。この相分離は非常に粘性の潤滑剤が非圧縮機域に残る一因になる一方で、冷媒は冷凍システム全体を通してその経路を維持する。潤滑剤の不溶解性および非常に粘性の性質は、非圧縮機域内に潤滑剤を留まらせたままにし、それは、非圧縮機域内の潤滑剤の好ましくない蓄積につながる。この潤滑剤蓄積および圧縮機域への潤滑剤戻りの欠如は、最終的に圧縮機を潤滑剤不足にし、圧縮機の過熱および焼付の原因になる。こうした留まった潤滑剤は、熱交換器（例えば、凝縮器および蒸発器）の内面上に沈着した厚い潤滑剤膜のせいで熱伝達を妨げることにより冷凍システムの効率も低下させうる。さらに、圧縮機の常温起動中に、不溶性の冷媒と潤滑剤は、潤滑剤の劣った潤滑および発泡により圧縮機の焼付を引き起こしうる。
【０００７】
上述した長く手探りしてきたが未解決の必要性を解決することへの相当な商業的関心は、アルキルベンゼンおよび／または鉱油、およびポリエーテルおよび／またはグリコールを含む冷凍潤滑剤を開示している米国特許公報（特許文献１）、米国特許公報（特許文献２）、米国特許公報（特許文献３）、米国特許公報（特許文献４）、米国特許公報（特許文献５）、米国特許公報（特許文献６）、（特許文献７）（１９９９）、（特許文献８）（１９９０）、（特許文献９）、（特許文献１０）および（特許文献１１）、グリコールおよびエーテルを用いて脂肪族炭化水素にペルフルオロカーボンを可溶化させることを開示している（特許文献１２）（１９９３）、窒素含有ヘテロ環式添加剤を含むポリエステル冷凍潤滑剤を開示している（特許文献１３）および（特許文献１４）（１９９８）、弗素含有炭化水素潤滑剤および窒素含有ヘテロ環式潤滑剤を含む冷凍組成物を開示している米国特許公報（特許文献１５）、米国特許公報（特許文献１６）、（特許文献１７）（２０００）および（特許文献１８）（２０００）、基本潤滑剤として分子構造中に一個以上のケトン基を有する化合物を含む冷凍潤滑剤およびハイドロフルオロカーボンを含む冷凍作動流体を開示している米国特許公報（特許文献１９）、冷凍潤滑剤およびハロゲン化パラフィン添加剤を含むクロロフルオロカーボン系冷媒と合わせて用いるための冷凍潤滑剤組成物を開示している米国特許公報（特許文献２０）、米国特許公報（特許文献２１）および（特許文献２２）、潤滑剤および少量のアルキルポリハロフェニルエーテルを含む冷凍潤滑剤を開示している米国特許公報（特許文献２３）などの多くの特許および／または特許出願から明らかである。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，３６８，７６５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２５４，２８０号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１５４，８４６号明細書
【特許文献４】米国特許第６，０７４，５７３号明細書
【特許文献５】米国特許第５，４３１，８３５号明細書
【特許文献６】米国特許第４，７５５，３１６号明細書
【特許文献７】ＪＰ２，９３０，９６３号明細書
【特許文献８】ＪＰ０２，２８６，７８０号明細書
【特許文献９】ＥＰ７８４，０９０号明細書
【特許文献１０】ＥＰ４０６，４４３号明細書
【特許文献１１】ＥＰ６４５，４４３号明細書
【特許文献１２】ＪＰ０５，２０２，３８９号明細書
【特許文献１３】ＥＰ５７１，０９１号明細書
【特許文献１４】ＪＰ１０，１４０，１７５号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，０２３，００７号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，１９４，１７１号明細書
【特許文献１７】ＪＰ２，９９７，９０８号明細書
【特許文献１８】ＪＰ１０４，０８７号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，３００，２４５号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，１０４，５６０号明細書
【特許文献２１】米国特許第４，３５９，３９４号明細書
【特許文献２２】ＣＡ９７３，７００号明細書
【特許文献２３】米国特許第４，３５５，９６０号明細書
【特許文献２４】国際公開第９６／７７２１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述した理由のため、圧縮冷凍システムにおいて極性ハロゲン化炭化水素と従来の非極性潤滑剤を相溶化させるとともに圧縮機への潤滑剤の効率的な戻りを促進する相溶化剤が必要とされていることは冷凍産業および空調産業において十分に認識されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、従来の非極性圧縮冷凍潤滑剤と極性ハイドロフルオロカーボンおよび／またはハイドロクロロフルオロカーボン冷媒との間の不溶解性の冷凍産業および空調産業の問題を満足させる相溶化剤を含む潤滑剤組成物および冷媒組成物に関する。相溶化剤は、非圧縮機域内の極性ハロゲン化炭化水素と潤滑剤を可溶化することにより圧縮冷凍装置の最寒部分中の非極性潤滑剤の粘度を低下させ、それは非圧縮機域から圧縮機域への潤滑剤の効率的な戻りをもたらす。本発明は、圧縮冷凍システム内で非圧縮機域から圧縮機域に潤滑剤を戻す方法、ハロゲン化炭化水素冷媒を潤滑剤に可溶化させる方法、およびハロゲン化炭化水素冷媒を含む圧縮冷凍装置内の圧縮機を潤滑する方法にも関連する。
【００１１】
本発明は、（ａ）パラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種の潤滑剤、および（ｂ）少なくとも一種の相溶化剤を含む圧縮冷凍装置および空調装置中で用いるための潤滑剤組成物を含む。本発明は、（ａ）ハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択される少なくとも一種のハロゲン化炭化水素、（ｂ）パラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種の潤滑剤、および（ｃ）少なくとも一種の相溶化剤を含む圧縮冷凍および空調において用いるための冷媒組成物をさらに含む。本発明は、パラフィン、ナフテン、芳香族および／またはポリ−α−オレフィン潤滑剤を含有する圧縮冷凍装置および空調装置中で用いるための組成物であって、（ａ）ハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択される一種以上のハロゲン化炭化水素、および（ｂ）少なくとも一種の相溶化剤を含む組成物をさらに含む。
【００１２】
本発明は、圧縮冷凍システム内で非圧縮機域から圧縮機域に潤滑剤を戻す方法であって、（ａ）相溶化剤の存在下でパラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される潤滑剤をハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択されるハロゲン化炭化水素に前記非圧縮機域内で接触させて、前記潤滑剤、前記ハロゲン化炭化水素および前記相溶化剤を含む溶液を形成する工程と、（ｂ）前記冷凍システムの前記非圧縮機域から前記圧縮機域に前記溶液を移送する工程とを含むことを特徴とする方法も提供する。
【００１３】
本発明は、パラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される潤滑剤にハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択されるハロゲン化炭化水素冷媒を可溶化させる方法であって、有効量の相溶化剤の存在下で前記潤滑剤を前記ハロゲン化炭化水素冷媒に接触させる工程と、前記潤滑剤および前記ハロゲン化炭化水素冷媒の溶液を形成する工程とを含むことを特徴とする方法をさらに提供する。
【００１４】
本発明は、ハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンからなる群から選択されるハロゲン化炭化水素冷媒を含有する圧縮冷凍装置において圧縮機を潤滑する方法であって、（ａ）パラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種の潤滑剤、および（ｂ）少なくとも一種の相溶化剤を含む組成物を前記圧縮機に加える工程を含むことを特徴とする方法にさらに関連する。
【００１５】
本発明は、ａ）圧縮機、蒸発器および凝縮器を含む圧縮冷凍循環路、およびｂ）前記蒸発器に接触している冷凍チャンバを含む断熱プレナムを備える冷凍装置であって、前記冷凍循環路が相溶化剤を含む組成物を含有する冷凍装置にも関連する。
【００１６】
本発明は、気体状ハイドロフルオロカーボンを独立気泡内に含有する独立気泡ポリマー発泡体を含む圧縮冷凍装置のエネルギー効率を改善する方法であって、圧縮冷凍装置中で相溶化剤を含む組成物を用いる工程を含む方法にも関連する。
【００１７】
潤滑剤および／または冷媒組成物、ならびに上述した方法および／またはプロセスは、任意選択的に芳香剤を含むことができる。
【００１８】
本発明の相溶化剤には、
（ｉ）式Ｒ1［（ＯＲ2）xＯＲ3］y
（式中、ｘは１〜３の整数から選択され、ｙは１〜４の整数から選択され、Ｒ1は水素および１〜６個の炭素原子およびｙ個の結合サイトを有する脂肪族炭化水素基から選択され、Ｒ2は炭素原子数２〜４の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択され、Ｒ3は水素、炭素原子数１〜６の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択され、Ｒ1およびＲ3の少なくとも一方は前記炭化水素基から選択される）によって表され、約１００〜約３００原子質量単位の分子量および約２．３〜約５．０の炭素対酸素比を有するポリオキシアルキレングリコールエーテル
（ｉｉ）式Ｒ1ＣＯＮＲ2Ｒ3およびシクロ−［Ｒ4ＣＯＮ（Ｒ5）−］
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基、ならびに炭素原子数６〜１２の多くとも一個の芳香族基から独立して選択され、Ｒ4は炭素原子数３〜１２の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択される）によって表され、約１２０〜約３００原子質量単位の分子量および約７〜約２０の炭素対酸素比を有するアミド
（ｉｉｉ）式Ｒ1ＣＯＲ2
（式中、Ｒ1およびＲ2は炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基およびアリール炭化水素基から独立して選択される）によって表され、約７０〜約３００原子質量単位の分子量および約４〜約１３の炭素対酸素比を有するケトン
（ｉｖ）式Ｒ1ＣＮ
（式中、Ｒ1は炭素原子数５〜１２の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基またはアリール炭化水素基から選択される）によって表され、約９０〜約２００原子質量単位の分子量および約６〜約１２の炭素対窒素比を有するニトリル
（ｖ）式ＲＣｌx
（式中、ｘは１または２の整数から選択され、Ｒは炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択される）によって表され、約１００〜約２００原子質量単位の分子量および約２〜約１０の炭素対塩素比を有するクロロカーボン
（ｖｉ）式Ｒ1ＯＲ2
（式中、Ｒ1は炭素原子数６〜１２のアリール炭化水素基から選択され、Ｒ2は炭素原子数１〜４の脂肪族炭化水素基から選択される）によって表され、約１００〜約１５０原子質量単位の分子量および約４〜約２０の炭素対酸素比を有するアリールエーテル
（ｖｉｉ）式ＣＦ3Ｒ1
（式中、Ｒ1は炭素原子数約５〜約１５の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択される）によって表される１，１，１−トリフルオロアルカン、および
（ｖｉｉｉ）式Ｒ1ＯＣＦ2ＣＦ2Ｈ
（式中、Ｒ1は炭素原子数約５〜約１５の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択される）によって表されるフルオロエーテル
が挙げられる。
【００１９】
本発明の組成物において、潤滑剤対相溶化剤の重量比は約９９：１〜約１：１である。
【００２０】
本発明は、以下の図面を参照すると、より良く理解される。
【００２１】
本発明のこれらおよびその他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付した請求の範囲を参照すると、より良く理解されることになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明者らは、従来の圧縮冷凍潤滑剤中で有効量の本相溶化剤を用いると、圧縮冷凍システム内の非圧縮機域から圧縮機域への潤滑剤の効率的な戻りをもたらすことを発見した。相溶化剤は、冷媒および圧縮機から漏れる潤滑剤と混合され、圧縮冷凍システム全体を通して移動する。相溶化剤の使用は、蒸発器などの圧縮冷凍システムの最寒部分中で潤滑剤の粘度の低下をもたらし、よって蒸発器から圧縮機への潤滑剤戻りを可能にする。本発明者らは、圧縮冷凍システムの最寒部分の潤滑剤の粘度が本相溶化剤を使用すると低下することを発見した。この潤滑剤粘度の低下は、相溶化剤を含有する潤滑剤中でのハロゲン化炭化水素冷媒の溶解度の増加に起因する。相溶化剤中の炭素対極性基（例えば、エーテル、カルボニル、ニトリル、ハロゲン）の比の制御を通して、本発明者らは、驚くべきことに、極性基含有相溶化剤が圧縮冷凍装置の最寒区画の本質的に非極性の潤滑剤と混和性のままにされうるとともに、同時に潤滑剤中のハロゲン化炭化水素冷媒の溶解度を高めうることを発見した。理論に拘束されることを望むものではないが、本相溶化剤中の極性官能基は、相溶化剤の炭化水素部分が比較的低い極性の潤滑剤と混和性でありつつ、比較的極性のハロゲン化炭化水素冷媒に結合される。従来の潤滑剤中で本相溶化剤を使用すると、結果は、有効量の相溶化剤を含有する潤滑剤中でのハロゲン化炭化水素冷媒の溶解度の増加である。従来の潤滑剤中での比較的粘性でないハロゲン化炭化水素冷媒のこの増加した溶解度は、潤滑剤の粘度の低下につながり、圧縮冷凍システム内での非圧縮機域から圧縮機域への潤滑剤の効率的な戻りをもたらす。蒸発器域内の潤滑剤の量を減らすことも、冷媒の熱伝達を改善し、従って、システムの冷凍能力および効率を改善する。従って、本相溶化剤は、ハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンなどの比較的極性のハロゲン化炭化水素冷媒の比較的非極性の従来の潤滑剤と合わせた使用を見込んでいる。こうした混合物は通常不混和性であり、圧縮冷凍システムにおいて冷媒組成物として互いに有用であると以前は考えられていなかった。
【００２３】
従来の潤滑剤中でのハロゲン化炭化水素冷媒の増加した溶解度の結果は、さらに、液体冷媒が、留まった潤滑剤を溶解するとともに凝縮器から追い出すことを可能にし、よって潤滑剤戻りと凝縮器内の熱伝達の両方を改善し、冷凍システムの改善された能力および効率をもたらす。
【００２４】
本相溶化剤は、蒸発器内の潤滑剤および相溶化剤組成物からハロゲン化炭化水素冷媒を脱着すると、そして凝縮器内の潤滑剤および相溶化剤組成物に冷媒を吸収すると、エンタルピー変化の増加によって圧縮冷凍システムのエネルギー効率および能力を改善する。理論に拘束されることを望むものではないが、冷媒と極性官能基含有相溶化剤との間の引力の形成および破壊がエンタルピー変化の増加をもたらすことが考えられる。
【００２５】
殆どの場合、ハイドロフルオロカーボン系冷媒と合わせて現在用いられているポリオールエステル潤滑剤およびポリアルキレングリコール潤滑剤の体積固有抵抗（ｏｈｍ×ｃｍ）は許容できないほど低い。相溶化剤および従来の潤滑剤を含む本組成物は、ポリオールエステル潤滑剤およびポリアルキレングリコール潤滑剤に対する体積固有抵抗を増加させた。
【００２６】
本相溶化剤は従来の潤滑剤の粘度指数を有利に増加させうる。これは、高温で粘度を大幅に下げずに低温でより低い粘度の望ましい結果を与える。これは、多くのポリオールエステルの粘度の様子（ｐｒｏｆｉｌｅ）と似た粘度の様子である。こうした粘度指数は、圧縮機の運転のために許容できる粘度を維持しつつ蒸発器からの潤滑剤戻りを確保する。
【００２７】
本相溶化剤は、冷凍システムまたは空調システムをハイドロフルオロカーボン／ＰＯＥ潤滑剤組成物からハイドロフルオロカーボン／従来の潤滑剤組成物に変換する装置改装用途において有用である。通常、ＰＯＥ型潤滑剤を含むシステムにおいて、潤滑剤は本質的に完全に除去されなければならず、その後、従来の潤滑剤（例えば、鉱油、アルキルベンゼン）を導入する前にシステムを数回洗浄しければならい。しかし、相溶化剤は従来の潤滑剤と合わせて導入してもよく、本質的にすべてのＰＯＥ型潤滑剤の洗浄は不要である。ハイドロフルオロカーボン／従来の潤滑剤組成物に対する装置改装において相溶化剤を使用すると、本質的にすべてのＰＯＥを除去するために洗浄する必要性をなくす。微量または残留のＰＯＥ潤滑剤は、本発明ハイドロフルオロカーボン／従来の油／相溶化剤組成物と混和性である。
【００２８】
潤滑剤および相溶化剤を含む本組成物において、組み合わせた潤滑剤と相溶化剤組成物の約１〜約５０重量％、好ましくは約６〜約４５重量％、最も好ましくは約１０〜約４０重量％は相溶化剤である。重量比に関しては、潤滑剤および相溶化剤を含む本組成物において、潤滑剤対相溶化剤の重量比は、約９９：１〜約１：１、好ましくは約１５．７：１〜約１．２：１、最も好ましくは約９：１〜約１．５：１である。相溶化剤は、相溶化剤とハロゲン化炭化水素冷媒の組成物として圧縮冷凍システムに投入してもよい。本相溶化剤およびハロゲン化炭化水素冷媒組成物を圧縮冷凍システムに投入する時、相溶化剤と潤滑剤の前述した相対量が満足されるように相溶化剤の量を送出するために、相溶化剤およびハロゲン化炭化水素冷媒組成物は、組み合わせた相溶化剤とハロゲン化炭化水素冷媒組成物中で、典型的には約０．１〜約４０重量％、好ましくは約０．２〜約２０重量％、最も好ましくは約０．３〜約１０重量％の相溶化剤を含有する。ハロゲン化炭化水素冷媒、潤滑剤および相溶化剤を含む本組成物を含有する圧縮冷凍システムにおいて、ハロゲン化炭化水素冷媒、潤滑剤および相溶化剤組成物の約１〜約７０重量％、好ましくは約１０〜約６０重量％は潤滑剤および相溶化剤である。組み合わせた潤滑剤と相溶化剤組成物の約５０重量％を上回る相溶化剤濃度は、典型的には、非圧縮機域から圧縮機域への許容できる潤滑剤戻りを得るために必要ではない。組み合わせた潤滑剤と相溶化剤組成物の約５０重量％を上回る相溶化剤濃度は、潤滑剤の粘度に悪影響を及ぼす可能性があり、それは、圧縮機の不適切な潤滑および圧縮機への不適切な応力または圧縮機の機械的故障につながりうる。さらに、組み合わせた潤滑剤と相溶化剤組成物の約５０重量％を上回る相溶化剤濃度は、圧縮冷凍システム内の冷媒組成物の冷凍能力および冷凍性能に悪影響を及ぼしうる。本組成物中の有効量の相溶化剤は、非圧縮機域（例えば、蒸発器または凝縮器）から圧縮機域への圧縮冷凍システム内の潤滑剤の適切な戻りが得られる程度にハロゲン化炭化水素および潤滑剤が可溶化されるように導く。
【００２９】
本発明のハロゲン化炭化水素冷媒は、少なくとも一個の炭素原子および少なくとも一個の弗素原子を含む。少なくとも一個の弗素原子を含み、任意選択的に塩素原子と酸素原子を含み、−９０℃〜８０℃の標準沸点を有する炭素原子数１〜６のハロゲン化炭化水素は特に有用である。これらのハロゲン化炭化水素は、一般式ＣwＦ2w+2-x-yＨxＣｌyＯzによって表すことができる。式中、ｗは１〜６であり、ｘは１〜９であり、ｙは０〜３であり、ｚは０〜２である。ｗが１〜６であり、ｘが１〜５であり、ｙが０〜１であり、ｚが０〜１であるハロゲン化炭化水素はハロゲン化炭化水素の中で好ましい。本発明は、ハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボン系冷媒と合わせて特に有用である。ハロゲン化炭化水素冷媒は、本願特許出願人などの多くの供給業者から入手できる商用製品であるか、または米国、郵便番号３２６０２、フロリダ州ゲインズビル私書箱１４６６番（Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ１４６６，Ｇａｉｎｅｓｖｉｌｌｅ，Ｆｌｏｒｉｄａ，３２６０２，ＵＳＡ）のＰＣＲ  Ｉｎｃ．などの注文化学合成会社から入手でき、そして更にＴｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙまたはミロス・ハドリッキー（Ｍｉｌｏｓ  Ｈｕｄｌｉｃｋｙ）編「有機弗素化合物の化学」（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）」、ニューヨーク州ニューヨークのマクミラン（ＭａｃＭｉｌｌａｎ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ＮＹ））発行、１９６２などの技術上開示された合成プロセスによって入手できる。代表的なハロゲン化炭化水素には、ＣＨＣｌＦ2（ＨＣＦＣ−２２）、ＣＨＦ3（ＨＦＣ−２３）、ＣＨ2Ｆ2（ＨＦＣ−３２）、ＣＨ3Ｆ（ＨＦＣ−４１）、ＣＦ3ＣＦ3（ＦＣ−１１６）、ＣＨＣｌＦＣＦ3（ＨＣＦＣ−１２４）、ＣＨＦ2ＣＦ3（ＨＦＣ−１２５）、ＣＨ2ＣｌＣＦ3（ＨＣＦＣ−１３３ａ）、ＣＨＦ2ＣＨＦ2（ＨＦＣ−１３４）、ＣＨ2ＦＣＦ3（ＨＦＣ−１３４ａ）、ＣＣｌＦ2ＣＨ3（ＨＣＦＣ−１４２ｂ）、ＣＨＦ2ＣＨ2Ｆ（ＨＦＣ−１４３）、ＣＦ3ＣＨ3（ＨＦＣ−１４３ａ）、ＣＨＦ2ＣＨ3（ＨＦＣ−１５２ａ）、ＣＨＦ2ＣＦ2ＣＦ3（ＨＦＣ−２２７ｃａ）、ＣＦ3ＣＦＨＣＦ3（ＨＦＣ−２２７ｅａ）、（ＨＦＣ−２３６ｃａ）、ＣＨ2ＦＣＦ2ＣＦ3（ＨＦＣ−２３６ｃｂ）、ＣＨＦ2ＣＨＦＣＦ3（ＨＦＣ−２３６ｅａ）、ＣＦ3ＣＨ2ＣＦ3（ＨＦＣ−２３６ｆａ）、ＣＨ2ＦＣＦ2ＣＨＦ2（ＨＦＣ−２４５ｃａ）、ＣＨ3ＣＦ2ＣＦ3（ＨＦＣ−２４５ｃｂ）、ＣＨＦ2ＣＨＦＣＨＦ2（ＨＦＣ−２４５ｅａ）、ＣＨ2ＦＣＨＦＣＦ3（ＨＦＣ−２４５ｅｂ）、ＣＨＦ2ＣＨ2ＣＦ3（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、ＣＨ2ＦＣＦ2ＣＨ2Ｆ（ＨＦＣ−２５４ｃａ）、ＣＨ2ＣＦ2ＣＨＦ2（ＨＦＣ−２５４ｃｂ）、ＣＨ2ＦＣＨＦＣＨＦ2（ＨＦＣ−２５４ｅａ）、ＣＨ3ＣＨＦＣＦ3（ＨＦＣ−２５４ｅｂ）、ＣＨＦ2ＣＨ2ＣＨＦ2（ＨＦＣ−２５４ｆａ）、ＣＨ2ＦＣＨ2ＣＦ3（ＨＦＣ−２５４ｆｂ）、ＣＨ3ＣＦ2ＣＨ3（ＨＦＣ−２７２ｃａ）、ＣＨ3ＣＨＦＣＨ2Ｆ（ＨＦＣ−２７２ｅａ）、ＣＨ2ＦＣＨ2ＣＨ2Ｆ（ＨＦＣ−２７２ｆａ）、ＣＨ3ＣＨ2ＣＦ2Ｈ（ＨＦＣ−２７２ｆｂ）、ＣＨ3ＣＨＦＣＨ3（ＨＦＣ−２８１ｅａ）、ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ2Ｆ（ＨＦＣ−２８１��ａ）、ＣＨＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｈ（ＨＦＣ−３３８ｐｃｃ）、ＣＦ3ＣＨＦＣＨＦＣＦ2ＣＦ3（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）、Ｃ4Ｆ9ＯＣＨ3およびＣ4Ｆ9ＯＣ2Ｈ5が挙げられる。
【００３０】
本発明は、ＨＣｌＦ2（ＨＣＦＣ−２２）、ＣＨＦ3（ＨＦＣ−２３）、ＣＨ2Ｆ2（ＨＦＣ−３２）、ＣＨＣｌＦＣＦ3（ＨＣＦＣ−１２４）、ＣＨＦ2ＣＦ3（ＨＦＣ−１２５）、ＣＨＦ2ＣＨＦ2（ＨＦＣ−１３４）、ＣＨ2ＦＣＦ3（ＨＦＣ−１３４ａ）、ＣＦ3ＣＨ3（ＨＦＣ−１４３ａ）、ＣＨＦ2ＣＨ3（ＨＦＣ−１５２ａ）、ＣＨＦ2ＣＦ2ＣＦ3（ＨＦＣ−２２７ｃａ）、ＣＦ3ＣＦＨＣＦ3（ＨＦＣ−２２７ｅａ）、ＣＦ3ＣＨ2ＣＦ3（ＨＦＣ−２３６ｆａ）、ＣＨＦ2ＣＨ2ＣＦ3（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、ＣＨＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｈ（ＨＦＣ−３３８ｐｃｃ）、ＣＦ3ＣＨＦＣＨＦＣＦ2ＣＦ3（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）などのハイドロフルオロカーボン系冷媒およびハイドロクロロフルオロカーボン系冷媒ならびにＨＣＦＣ−２２／ＨＦＣ−１５２ａ／ＨＣＦＣ−１２４（ＡＳＨＲＡＥ（米国暖房冷凍空調学会）商品名Ｒ−４０１Ａ、Ｒ−４０１ＢおよびＲ−４０１Ｃによって知られている）、ＨＦＣ−１２５／ＨＦＣ−１４３ａ／ＨＦＣ−１３４ａ（ＡＳＨＲＡＥ商品名Ｒ−４０４Ａによって知られている）、ＨＦＣ−３２／ＨＦＣ−１２５／ＨＦＣ−１３４ａ（ＡＳＨＲＡＥ商品名Ｒ−４０７Ａ、Ｒ−４０７ＢおよびＲ−４０７Ｃによって知られている）、ＨＣＦＣ−２２／ＨＦＣ−１４３ａ／ＨＦＣ−１２５（ＡＳＨＲＡＥ商品名Ｒ−４０８Ａによって知られている）、ＨＣＦＣ−２２／ＨＣＦＣ−１２４／ＨＣＦＣ−１４２ｂ（ＡＳＨＲＡＥ商品名Ｒ−４０９Ａによって知られている）、ＨＦＣ−３２／ＨＦＣ−１２５（Ｒ−４１０Ａ）、およびＨＦＣ−１２５／ＨＦＣ−１４３ａ（ＡＳＨＲＡＥ商品名Ｒ−５０７によって知られている）などの共沸および共沸様ハロゲン化炭化水素冷媒組成物と合わせて特に有用である。
【００３１】
本発明のハロゲン化炭化水素は、任意選択的に、１０重量％以下のジメチルエーテル、または少なくとも一種のＣ3〜Ｃ5炭化水素、例えば、プロパン、プロピレン、シクロプロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタンおよびｎ−ペンタンをさらに含んでもよい。こうしたＣ3〜Ｃ5炭化水素を含むハロゲン化炭化水素の例は、ＨＣＦＣ−２２／ＨＦＣ−１２５／プロパン（ＡＳＨＲＡＥ商品名Ｒ−４０２ＡおよびＲ−４０２Ｂによって知られている）およびＨＣＦＣ−２２／オクタフルオロプロパン／プロパン（ＡＳＨＲＡＥ商品名Ｒ−４０３ＡおよびＲ−４０３Ｂによって知られている）の共沸様組成物である。
【００３２】
本発明の潤滑剤は、クロロフルオロカーボン冷媒を用いる圧縮冷凍装置内で従来から用いられている潤滑剤である。こうした潤滑剤および潤滑剤の特性は、１９９０ＡＳＨＲＡＥハンドブック「冷凍システムおよび用途（Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」、８章、表題「冷凍システムにおける潤滑剤（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  ｉｎ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）」ｐａｇｅ８．１〜８．２１で論じられている。この参照文献は本明細書に引用して援用する。本発明の潤滑剤は、所定の圧縮機の要件および潤滑剤がさらされる環境を考慮することにより選択される。本発明の潤滑剤は、４０℃で好ましくは少なくとも約１５ｃｓ（センチストークス）の動的粘度を有する。本発明の潤滑剤は、圧縮冷凍潤滑の分野で「鉱油」として一般に知られている潤滑剤含む。鉱油は、パラフィン（すなわち、直鎖および分岐炭素鎖の飽和炭化水素）、ナフテン（すなわち、環式パラフィン）および芳香族（すなわち、交互二重結合によって特徴付けられる一個以上の環を含む不飽和環式炭化水素）を含む。本発明の潤滑剤は、圧縮冷凍潤滑の分野で「合成油」として一般に知られている潤滑剤をさらに含む。合成油は、アルキルアリール（すなわち、直鎖および分岐のアルキルアルキルベンゼン）、合成パラフィンおよびナフテン、ならびにポリ（アルファオレフィン）を含む。本発明の代表的な従来の潤滑剤は、市販されているＢＶＭ１００Ｎ（ＢＶＡオイルズ（ＢＶＡ  Ｏｉｌｓ）によって販売されているパラフィン系鉱油）「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」（登録商標）３ＧＳ（クロンプトン・カンパニー（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  Ｃｏ．）によって販売されているナフテン系鉱油）、「ソンテクス（Ｓｏｎｔｅｘ）」（登録商標）３７２ＬＴ（ペンゾイル（Ｐｅｎｎｚｏｉｌ）によって販売されているナフテン系鉱油）、「カルメット（Ｃａｌｕｍｅｔ）」（登録商標）ＲＯ−３０（カルメント・ルブリカンツ（Ｃａｌｕｍｅｎｔ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ）によって販売されているナフテン系鉱油）、「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」（登録商標）７５および「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」（登録商標）１５０（シュリーブ・ケミカルズ（Ｓｈｒｉｅｖｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）によって販売されている直鎖アルキルベンゼン）およびＨＡＢ２２（日本石油（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｏｉｌ）によって販売されている分岐アルキルベンゼン）である。
【００３３】
本発明の相溶化剤は、式Ｒ1［（ＯＲ2）xＯＲ3］yによって表されるポリオキシアルキレングリコールエーテルを含む。式中、ｘは１〜３の整数から選択され、ｙは１〜４の整数から選択され、Ｒ1は水素および１〜６個の炭素原子およびｙ個の結合サイトを有する脂肪族炭化水素基から選択され、Ｒ2は炭素原子数２〜４の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択され、Ｒ3は水素、炭素原子数１〜６の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択され、Ｒ1およびＲ3の少なくとも一方は前記炭化水素基から選択される。ポリオキシアルキレングリコールエーテルは、約１００〜約３００原子質量単位の分子量および約２．３〜約５．０の炭素対酸素比を有する。式Ｒ1［（ＯＲ2）xＯＲ3］yによって表される本ポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤において、ｘは、好ましくは１〜２であり、ｙは、好ましくは１であり、Ｒ1およびＲ3は、好ましくは、水素および炭素原子数１〜４の脂肪族炭化水素基から独立して選択され、Ｒ2は、好ましくは炭素原子数２または３、最も好ましくは炭素原子数３の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択される。ポリオキシアルキレングリコールエーテルの分子量は、好ましくは約１００〜約２５０原子質量単位、最も好ましくは約１２５〜約２５０原子質量単位である。ポリオキシアルキレングリコールエーテルの炭素対酸素比は、ハイドロフルオロカーボンがハロゲン化炭化水素冷媒として用いられる時、好ましくは約２．５〜４．０、ハイドロフルオロカーボンがハロゲン化炭化水素冷媒として用いられる時、最も好ましくは約２．７〜約３．５、ハイドロクロロフルオロカーボン含有冷媒がハロゲン化炭化水素冷媒として用いられる時、好ましくは約３．５〜５．０、ハイドロクロロフルオロカーボン含有冷媒がハロゲン化炭化水素冷媒として用いられる時、最も好ましくは約４．０〜約４．５である。炭素原子数１〜６のＲ1およびＲ3炭化水素基は、直鎖、分岐または環式であってもよい。代表的なＲ1およびＲ3炭化水素基には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルが挙げられる。本ポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤上の遊離ヒドロキシル基が構造の特定の圧縮冷凍装置材料（例えば、「マイラー（Ｍｙｌａｒ）」（登録商標））と非相溶性であってもよい場合、Ｒ1およびＲ3は、好ましくは炭素原子数１〜４、最も好ましくは炭素原子数１の脂肪族炭化水素基である。炭素原子数２〜４のＲ2脂肪族ハイドロカルビレン基は反復オキシアルキレン基−（ＯＲ2）x−基を形成し、こうした基には、オキシエチレン基、オキシプロピレン基およびオキシブチレン基が挙げられる。一個のポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤分子中でＲ2を含むオキシアルキレン基は同じであってもよいか、または一個の分子は異なるＲ2オキシアルキレン基を含んでもよい。本ポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤は、好ましくは少なくとも一個のオキシプロピレン基を含む。Ｒ1が１〜６個の炭素原子およびｙ個の結合サイトを有する脂肪族炭化水素基または脂環式炭化水素基である場合、この基は、直鎖、分岐または環式であってもよい。２個の結合サイトを有する代表的なＲ1脂肪族炭化水素基には、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、シクロペンチレン基およびシクロヘキシレン基が挙げられる。３個または４個の結合サイトを有する代表的なＲ1脂肪族炭化水素基には、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリトリトール、１，２，３−トリヒドロキシシクロヘキサンおよび１，３，５−トリヒドロキシシクロヘキサンなどの多価アルコールから、それらのヒドロキシル基を除去することにより誘導された残基が挙げられる。代表的なポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤には、ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ（ＨまたはＣＨ3）（プロピレングリコールメチル（またはジメチル）エーテル）、ＣＨ3Ｏ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ］2（ＨまたはＣＨ3）（ジプロピレングリコールメチル（またはジメチル）エーテル）、ＣＨ3Ｏ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ］3（ＨまたはＣＨ3）（トリプロピレングリコールメチル（またはジメチル）エーテル）、Ｃ2Ｈ5ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ（ＨまたはＣ2Ｈ5）（プロピレングリコールエチル（またはジエチル）エーテル）、Ｃ2Ｈ5Ｏ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ］2（ＨまたはＣ2Ｈ5）（ジプロピレングリコールエチル（またはジエチル）エーテル）、Ｃ2Ｈ5Ｏ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ］3（ＨまたはＣ2Ｈ5）（トリプロピレングリコールエチル（またはジエチル）エーテル）、Ｃ3Ｈ7ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ（ＨまたはＣ3Ｈ7）（プロピレングリコールｎ−プロピル（またはジ−ｎ−プロピル）エーテル）、Ｃ3Ｈ7Ｏ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ］2（ＨまたはＣ3Ｈ7）（ジプロピレングリコールｎ−プロピル（またはジ−ｎ−プロピル）エーテル）、Ｃ3Ｈ7Ｏ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ］3（ＨまたはＣ3Ｈ7）（トリプロピレングリコールｎ−プロピル（またはジ−ｎ−プロピル）エーテル）、Ｃ4Ｈ9ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＯＨ（プロピレングリコールｎ−ブチルエーテル）、Ｃ4Ｈ9Ｏ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ］2（ＨまたはＣ4Ｈ9）（ジプロピレングリコールｎ−ブチル（またはジ−ｎ−ブチル）エーテル）、Ｃ4Ｈ9Ｏ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ］3（ＨまたはＣ4Ｈ9）（トリプロピレングリコールｎ−ブチル（またはジ−ｎ−ブチル）エーテル）、（ＣＨ3）3ＣＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＯＨ（プロピレングリコールｔ−ブチルエーテル）、（ＣＨ3）3ＣＯ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ］2（Ｈまたは（ＣＨ3）3）（ジプロピレングリコールｔ−ブチル（またはジ−ｔ−ブチル）エーテル）、（ＣＨ3）3ＣＯ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ］3（Ｈまたは（ＣＨ3）3）（トリプロピレングリコールｔ−ブチル（またはジ−ｔ−ブチル）エーテル）、Ｃ5Ｈ11ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＯＨ（プロピレングリコールｎ−ペンチルエーテル）、Ｃ4Ｈ9ＯＣＨ2ＣＨ（Ｃ2Ｈ5）ＯＨ（ブチレングリコールｎ−ブチルエーテル）、Ｃ4Ｈ9Ｏ［ＣＨ2ＣＨ（Ｃ2Ｈ5）Ｏ］2Ｈ（ジブチレングリコールｎ−ブチルエーテル）、トリメチロールプロパントリ−ｎ−ブチルエーテル（Ｃ2Ｈ5Ｃ（ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）3ＣＨ3）3）およびトリメチロールプロパンジ−ｎ−ブチルエーテル（Ｃ2Ｈ5Ｃ（ＣＨ2ＯＣ（ＣＨ2）3ＣＨ3）2ＣＨ2ＯＨ）が挙げられる。
【００３４】
本発明の相溶化剤は、式Ｒ1ＣＯＮＲ2Ｒ3およびシクロ−［Ｒ4ＣＯＮ（Ｒ5）−］によって表されるアミドをさらに含む。式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基、ならびに炭素原子数６〜１２の多くとも一個の芳香族基から独立して選択され、Ｒ4は炭素原子数３〜１２の脂肪族ハイドロカルビレン基から選択される。アミドは約１２０〜約３００原子質量単位の分子量および約７〜約２０の炭素対酸素比を有する。このアミドの分子量は、好ましくは約１６０〜約２５０原子質量単位である。このアミドの炭素対酸素比は、好ましくは約７〜約１６、最も好ましくは約１０〜約１４である。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、任意選択的に、置換基、すなわち、ハロゲン（例えば、弗素、塩素）およびアルコキシド（例えばメトキシ）から選択される非炭化水素置換基を含む基を含んでもよい。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5は、任意選択的に、ヘテロ原子置換基、すなわち、炭素原子から別な風に構成されたラジカル鎖中で窒素原子（アザ−）、酸素原子（オキサ−）または硫黄原子（チア−）を含む基を含んでもよい。一般に、３個以下の非炭化水素置換基およびヘテロ原子、好ましくは１個以下の非炭化水素置換基およびヘテロ原子はＲ1~3およびＲ5中の１０炭素原子ごとに存在する。こうした一切の非炭化水素置換基およびヘテロ原子の存在は、前述した炭素対酸素比および分子量の制限を適用する際に考慮されなければならない。好ましいアミド相溶化剤は、炭素、水素、窒素および酸素からなる。代表的なＲ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよびそれらの配位異性体が挙げられる。代表的なＲ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ5芳香族基には、フェニル、クメニル、メシチル、トリル、キシリル、ベンジル、フェネチル、チエニル、フリル、ピロリルおよびピリジルが挙げられる。アミド相溶化剤の好ましい実施形態は、前述した式シクロ−［Ｒ4ＣＯＮ（Ｒ5）−］中のＲ4がハイドロカルビレン基（ＣＲ6Ｒ7）n、換言すると、式シクロ−［（ＣＲ6Ｒ7）nＣＯＮ（Ｒ5）−］によって表すことができるものである。ここで、（ａ）炭素対酸素比および（ｂ）分子量について前述した値は適用される。式中、ｎは３〜５の整数であり、Ｒ5は炭素原子数１〜１２の飽和炭化水素基であり、Ｒ6およびＲ7は、前に示したＲ1~3を定義する規則によって（ｎごとに）独立して選択される。式シクロ−［（ＣＲ6Ｒ7）nＣＯＮ（Ｒ5）−］によって表わされるラクタムにおいて、すべてのＲ6およびＲ7は、好ましくは水素であるか、または前記ｎ個のメチレン単位の単一飽和炭化水素基を含み、Ｒ5は炭素原子数３〜１２の飽和炭化水素基、例えば、１−（飽和炭化水素基）−５−メチルピロリジン−２−オンである。代表的なアミド相溶化剤には、１−オクチルピロリジン−２−オン、１−デシルピロリジン−２−オン、１−オクチル−５−メチルピロリジン−２−オン、１−ブチルカプロラクタム、１−イソブチルカプロラク���ム、１−シクロヘキシルピロリジン−２−オン、１−シクロヘキシル−５−メチルピロリジン−２−オン、１−ブチル−５−メチルピペリド−２−オン、１−ペンチル−５−メチルピペリド−２−オン、１−ヘキシルカプロラクタム、１−ヘキシル−５−メチルピロリジン−２−オン、１−ヘプチル−５−メチルピロリジン−２−オン、１−ノニル−５−メチルピロリジン−２−オン、１−ウンデシル−５−メチルピロリジン−２−オン、１−ドデシル−５−メチルピロリジン−２−オン、５−メチル−１−ペンチルピペリド−２−オン、１，３−ジメチルピペリド−２−オン、１−メチルカプロラクタム、１−ブチルピロリジン−２−オン、１，５−ジメチルピペリド−２−オン、１−デシル−５−メチルピロリジン−２−オン、１−ドデシルピロリド−２−オン、Ｎ，Ｎ−ジブチルホルムアミドおよびＮ，Ｎ−ジイソプロピルアセトアミドが挙げられる。
【００３５】
本発明の相溶化剤は、式Ｒ1ＣＯＲ2によって表されるケトンをさらに含む。式中、Ｒ1およびＲ2は炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基およびアリール炭化水素基から独立して選択される。このケトンは約７０〜約３００原子質量単位の分子量および約４〜約１３の炭素対酸素比を有する。ケトン中のＲ1およびＲ2は、好ましくは炭素原子数１〜９の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から独立して選択される。ケトンの分子量は、好ましくは約１００〜２００原子質量単位である。ケトン中の炭素対酸素比は、好ましくは約７〜約１０である。Ｒ1およびＲ2は、連結され５員環式ケトン、６員環式ケトンまたは７員環式ケトン、例えば、シクロペンタノン、シクロヘキサノンおよびシクロヘプタノンを形成するハイドロカルビレン基を一緒に形成してもよい。Ｒ1およびＲ2は、任意選択的に、置換炭化水素基、すなわち、ハロゲン（例えば、弗素、塩素）およびアルコキシド（例えばメトキシ）から選択される非炭化水素置換基を含む基を含んでもよい。Ｒ1およびＲ2は、任意選択的に、ヘテロ原子置換炭化水素基、すなわち、炭素原子から別な風に構成されたラジカル鎖中で窒素原子（アザ−）、酸素原子（ケト−、オキサ−）または硫黄原子（チア−）を含む基を含んでもよい。一般に、３個以下の非炭化水素置換基およびヘテロ原子、好ましくは１個以下の非炭化水素置換基およびヘテロ原子はＲ1およびＲ2中の１０炭素原子ごとに存在する。こうした一切の非炭化水素置換基およびヘテロ原子の存在は、前述した炭素対酸素比および分子量の制限を適用する際に考慮されなければならない。一般式Ｒ1ＣＯＲ2中の代表的なＲ1およびＲ2脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基およびアリール炭化水素基には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよびそれらの配位異性体、ならびにフェニル、ベンジル、クメニル、メシチル、トリル、キシリルおよびフェネチルが挙げられる。代表的なケトン相溶化剤には、２−ブタノン、２−ペンタノン、アセトフェノン、ブチロフェノン、ヘキサノフェノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、５−メチル−２−ヘキサノン、２−オクタノン、３−オクタノン、ジイソブチルケトン、４−エチルシクロヘキサノン、２−ノナノン、５−ノナノン、２−デカノン、４−デカノン、２−デカロン、２−トリデカノン、ジヘキシルケトンおよびジシクロヘキシルケトンが挙げられる。
【００３６】
本発明の相溶化剤は、式Ｒ1ＣＮによって表されるニトリルをさらに含む。式中、Ｒ1は炭素原子数５〜１２の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基またはアリール炭化水素基から選択される。このニトリルは約９０〜約２００原子質量単位の分子量および約６〜約１２の炭素対窒素比を有する。ニトリル相溶化剤中のＲ1は、好ましくは、炭素原子数８〜１０の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択される。このニトリルの分子量は、好ましくは約１２０〜約１４０原子質量単位である。ニトリル相溶化剤中の炭素対窒素比は、好ましくは約８〜約９である。Ｒ1は、任意選択的に、置換炭化水素基、すなわち、ハロゲン（例えば、弗素、塩素）およびアルコキシド（例えばメトキシ）から選択される非炭化水素置換基を含む基を含んでもよい。Ｒ1は、任意選択的に、ヘテロ原子置換炭化水素基、すなわち、炭素原子から別な風に構成されたラジカル鎖中で窒素原子（アザ−）、酸素原子（ケト−、オキサ−）または硫黄原子（チア−）を含む基を含んでもよい。一般に、３個以下の非炭化水素置換基およびヘテロ原子、好ましくは１個以下の非炭化水素置換基およびヘテロ原子はＲ1中の１０炭素原子ごとに存在する。こうした一切の非炭化水素置換基およびヘテロ原子の存在は、前述した炭素対酸素比および分子量の制限を適用する際に考慮されなければならない。一般式Ｒ1ＣＮ中の代表的なＲ1脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基およびアリール炭化水素基には、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよびそれらの配位異性体、ならびにフェニル、ベンジル、クメニル、メシチル、トリル、キシリルおよびフェネチルが挙げられる。代表的なニトリル相溶化剤には、１−シアノペンタン、２，２−ジメチル−４−シアノペンタン、１−シアノヘキサン、１−シアノヘプタン、１−シアノオクタン、２−シアノオクタン、１−シアノノナン、１−シアノデカン、２−シアノデカン、１−シアノウンデカンおよび１−シアノドデカンが挙げられる。ニトリル相溶化剤は、ＨＦＣ冷凍と芳香族潤滑剤およびアルキルアリール潤滑剤を相溶化させる際に特に有用である。
【００３７】
本発明の相溶化剤は、式ＲＣｌxによって表されるクロロカーボンをさらに含む。式中、ｘは１または２の整数から選択され、Ｒは炭素原子数１〜１２の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択される。このクロロカーボンは、約１００〜約２００原子質量単位の分子量および約２〜約１０の炭素対塩素比を有する。このクロロカーボン相溶化剤の分子量は、好ましくは約１２０〜１５０原子質量単位である。このクロロカーボン相溶化剤の酸素対塩素比は、好ましくは約６〜約７である。一般式ＲＣｌx中の代表的なＲ脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよびそれらの配位異性体が挙げられる。代表的なクロロカーボン相溶化剤には、３−（クロロメチル）ペンタン、３−クロロ−３−メチルペンタン、１−クロロヘキサン、１，６−ジクロロヘキサン、１−クロロヘプタン、１−クロロオクタン、１−クロロノナン、１−クロロデカンおよび１，１，１−トリクロロデカンが挙げられる。
【００３８】
本発明の相溶化剤は、式Ｒ1ＯＲ2によって表されるアリールエーテルをさらに含む。式中、Ｒ1は炭素原子数６〜１２のアリール炭化水素基から選択され、Ｒ2は炭素原子１〜４の脂肪族炭化水素基から選択される。このアリールエーテルは約１００〜約１５０原子質量単位の分子量および約４〜約２０の炭素対酸素比を有する。このアリールエーテル相溶化剤の炭素対酸素比は、好ましくは約７〜約１０である。一般式Ｒ1ＯＲ2中の代表的なＲ1アリール基には、フェニル、ビフェニル、クメニル、メシチル、トリル、キシリル、ナフチルおよびピリジルが挙げられる。一般式Ｒ1ＯＲ2中の代表的なＲ2脂肪族炭化水素基には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチルおよびｔ−ブチルが挙げられる。代表的な芳香族エーテル相溶化剤には、メチルフェニルエーテル（アニソール）、１，３−ジメチオキシベンゼン（ｄｉｍｅｔｈｙｏｘｙｂｅｎｚｅｎｅ）、エチルフェニルエーテルおよびブチルフェニルエーテルが挙げられる。
【００３９】
本発明の相溶化剤は、式ＣＦ3Ｒ1によって表される１，１，１−トリフルオロアルカンをさらに含む。式中、Ｒ1は炭素原子数約５〜約１５の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択され、好ましくは、第一直鎖飽和アルキル基である。代表的な１，１，１−トリフルオロアルカンには、１，１，１−トリフルオロヘキサンおよび１，１，１−トリフルオロドデカンが挙げられる。
【００４０】
本発明の相溶化剤は、一般式Ｒ1ＯＣＦ2ＣＦ2Ｈによって表されるフルオロエーテルをさらに含む。式中、Ｒ1は炭素原子数約５〜約１５の脂肪族炭化水素基および脂環式炭化水素基から選択され、好ましくは、第一直鎖飽和アルキル基である。代表的なフルオロエーテル相溶化剤には、Ｃ8Ｈ17ＯＣＦ2ＣＦ2ＨおよびＣ6Ｈ13ＯＣＦ2ＣＦ2Ｈが挙げられる。
【００４１】
本発明の相溶化剤は、単一相溶化剤化学種またはいずれかの比率で合わされた多相溶化剤化学種を含んでもよい。例えば、相溶化剤は、単一相溶化剤化学種内からの化合物の混合物（例えば、ポリオキシアルキレングリコールエーテルの混合物）または異なる相溶化剤化学種から選択される化合物の混合物（例えば、ポリアルキレングリコールエーテルとケトンの混合物）を含んでもよい。
【００４２】
本発明の相溶化剤は、任意選択的に、相溶化剤の全量を基準にして約１〜約５０重量％、好ましくは約１〜約１０重量％の、官能基−ＣＯ2−を含むとともに約２〜約６の炭素対エステル官能基のカルボニル酸素の比を有するエステルをさらに含んでもよい。任意のエステルは、一般式Ｒ1ＣＯ2Ｒ2によって表すことができる。式中、Ｒ1およびＲ2は、直鎖および環式の飽和および不飽和のアルキル基およびアリール基から独立して選択される。Ｒ1およびＲ2は、任意選択的に連結され、ラクトンなどの環を形成する。好ましい任意のエステルは、約８０〜約５５０原子質量単位の分子量を有する元素Ｃ、ＨおよびＯから本質的になる。代表的な任意のエステルには、（ＣＨ3）2ＣＨＣＨ2ＯＯＣ（ＣＨ2）2-4ＯＣＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）2（ジイソブチル二塩基性エステル）、エチルヘキサノエート、エチルヘプタノエート、ｎ−ブチルプロプリオネート（ｎ−ｂｕｔｙｌ  ｐｒｏｐｒｉｏｎａｔｅ）、ｎ−プロピルプロプリオネート（ｎ−ｐｒｏｐｙｌ  ｐｒｏｐｒｉｏｎａｔｅ）、エチルベンゾエート、ジ−ｎ−プロピルフタレート、安息香酸エトキシエチルエステル、ジプロピルカーボネート、「エクセート（Ｅｘｘａｔｅ）７００」（商用Ｃ7アルキルアセテート）、「エクセート（Ｅｘｘａｔｅ）８００」（商用Ｃ8アルキルアセテート）、ジブチルフタレートおよびｔ−ブチルアセテートが挙げられる。
【００４３】
本発明の相溶化剤は、任意選択的に、ポリビニルエーテルホモポリマー、ポリビニルエーテルコポリマー、ビニルエーテルと炭化水素アルカン（例えば、エチレンおよびプロピレン）および／または官能化炭化水素アルカン（例えば、酢酸ビニルおよびスチレン）のコポリマーを含む、少なくとも一種のポリビニルエーテルポリマーをさらに含んでもよい。代表的なポリビニルエーテルは、出光興産（Ｉｄｅｍｉｔｓｕ  Ｋｏｓａｎ）によって販売され、４０℃で３２ｃｓの動的粘度を有するＰＶＥ３２である。
【００４４】
本発明の相溶化剤は、任意選択的に、炭素原子数５〜１５の直鎖または環式の脂肪族または芳香族炭化水素約０．５〜約５０重量％（相溶化剤の全量を基準にして）をさらに含んでもよい。代表的な炭化水素には、ペンタン、ヘキサン、オクタン、ノナン、デカン、「イソパール（Ｉｓｏｐａｒ）」（登録商標）Ｈ（高純度Ｃ11〜Ｃ12イソパラフィン）、アロマチック（Ａｒｏｍａｔｉｃ）１５０（Ｃ9〜Ｃ11芳香族）、アロマチック（Ａｒｏｍａｔｉｃ）２００（Ｃ9〜Ｃ15芳香族）、および「ナフサ（Ｎａｐｔｈａ）」１４０が挙げられる。これらの炭化水素のすべては、米国のエクソン・ケミカル（Ｅｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）によって販売されている。
【００４５】
本発明の相溶化剤は、任意選択的に、熱交換器内で見られる金属銅、金属アルミニウム、金属スチールまたは他の金属の表面エネルギーを金属への潤滑剤の粘着力を低下させるやり方で減少させる添加剤約０．０１〜３０重量％（相溶化剤の全量を基準にして）をさらに含んでもよい。金属の表面エネルギーを減少させる添加剤の例には、すべての製品が本願特許出願人の製品である「ゾニル（Ｚｏｎｙｌ）」（登録商標）ＦＳＡ、「ゾニル（Ｚｏｎｙｌ）」（登録商標）ＦＳＰおよび「ゾニル（Ｚｏｎｙｌ）」（登録商標）ＦＳｊなどの（特許文献２４）で開示された添加剤が挙げられる。実際に、金属と潤滑剤との間の接着力を低下させる（すなわち、より強固に金属に接着される化合物を置き換える）ことにより、潤滑剤は金属の表面上に層として残らずに、空調システムまたは冷凍システム内の熱交換器および接続管を通してより自由に循環する。これは、金属への熱伝達の増加を見込むとともに、圧縮機への潤滑剤の効率的な戻りを可能にする。
【００４６】
冷凍システムの一般に用いられる添加剤は、任意選択的に、潤滑性およびシステム安定性を強化するために本発明の組成物に必要に応じて加えてもよい。これらの添加剤は冷凍圧縮機潤滑の分野内で一般に知られており、こうした添加剤には、磨耗防止剤、極圧潤滑剤、腐食防止剤、酸化防止剤、金属表面不活性剤、ラジカル捕捉剤、発泡調節剤、消泡調節剤および漏れ検出剤などが挙げられる。一般に、これらの添加剤は潤滑剤組成物全体を基準として少量のみで存在する。これらの添加剤は、典型的には約０．１未満から約３％程度の各添加剤の濃度で用いられる。これらの添加剤は、個々のシステム要件に基づいて選択される。こうした添加剤の典型的な幾つかの例には、燐酸のアルキルエステルまたはアリールエステルおよびチオホスフェートのアルキルエステルまたはアリールエステルなどの潤滑強化添加剤を挙げることができるが、それらの限定されない。これらには、ブチル化トリフェニルホスフェート（ＢＴＰＰ）などのＥＰ潤滑添加剤のトリアリールホスフェート系統のメンバーまたは他のアルキル化トリアリールホスフェートエステル、例えば、アクゾ・ケミカルズ（Ａｋｚｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）によって販売されているＳｙｎ−０−Ａｄ８４７８、トリクレシルホスフェートおよび関連化合物が挙げられる。さらに、金属ジアルキルジチオホスフェート（例えば、ジアルキルジチオ燐酸亜鉛、すなわち、ＺＤＤＰ、「ルブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）１３７５）およびこの化学物質系統の他のメンバーを本発明の組成物中で用いてもよい。他の磨耗防止添加剤には、天然製品油および「シナーゴル（Ｓｙｎｅｒｇｏｌ）」ＴＭＳ（インターナショナル・ルブリカンツ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ））などの非対称ポリヒドロキシル潤滑添加剤が挙げられる。同様に、酸化防止剤などの安定剤、ラジカル捕捉剤および水捕捉剤を用いてもよい。この分類の化合物は、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）およびエポキシドを挙げることができるが、それらに限定されない。
【００４７】
ケトンなどの相溶化剤は、臭気隠蔽剤または芳香剤の添加により遮蔽しうる不快臭を有してもよい。臭気隠蔽剤または芳香剤の典型的な例には、ｄ−リモネンおよびピネンの他に、インターコンチネンタル・フラグランス（Ｉｎｔｅｒｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ  Ｆｒａｇｒａｎｃｅ）によって販売されている「エバーグリーン（Ｅｖｅｒｇｒｅｅｎ）」、「フレッシュ・レモン（Ｆｒｅｓｈ  Ｌｅｍｏｎ）」、「チェリー（Ｃｈｅｒｒｙ）」、「シナモン（Ｃｉｎｎａｍｏｎ）」、「ペパーミント（Ｐｅｐｐｅｒｍｉｎｔ）」、「フローラル（Ｆｌｏｒａｌ）」または「オレンジピール（Ｏｒａｎｇｅ  Ｐｅｅｌ）」を挙げることができる。こうした臭気遮蔽剤は、臭気遮蔽剤および相溶化剤の組み合わせ重量を基準にして約０．００１％から約１５重量％程度の濃度で用いてもよい。
【００４８】
本発明は、冷却されるべき本体の付近で本ハロゲン化炭化水素含有冷凍組成物を蒸発させることを含む冷凍を発生させる方法、および加熱されるべき本体の存在下で潤滑剤および相溶化剤の存在下でハロゲン化炭化水素冷媒を凝縮させることを含む熱を発生させる方法をさらに含む。
【００４９】
本発明は、潤滑剤にハロゲン化炭化水素冷媒を可溶化させる方法であって、有効量の相溶化剤の存在下でハロゲン化炭化水素冷媒を潤滑剤に接触させ、ハロゲン化炭化水素冷媒および潤滑剤の溶液を形成することを含む方法をさらに含む。
【００５０】
本発明は、圧縮冷凍システム内で非圧縮機域から圧縮機域に潤滑剤を戻す方法であって、
（ａ）有効量の相溶化剤の存在下で潤滑剤を少なくとも一種のハロゲン化炭化水素冷媒に非圧縮機域内で接触させる工程と、
（ｂ）前記冷凍システムの非圧縮機域から圧縮機域に潤滑剤を戻す工程と
を含む方法に関する。
【００５１】
本発明は、冷凍システム内の低圧域から圧縮機域に潤滑剤を戻す方法であって、
（ａ）有効量の相溶化剤の存在下で潤滑剤を少なくとも一種のハロゲン化炭化水素冷媒に冷凍システムの低圧域内で接触させる工程と、
（ｂ）前記冷凍システムの低圧域から圧縮機域に潤滑剤を戻す工程と
を含む方法をさらに含む。
【００５２】
圧縮冷凍システムの冷凍済み域は、システムのエネルギー効率を高める断熱材によって囲まれることが多い。こうした断熱材は、典型的には、熱可塑性ポリマー発泡体または熱硬化性ポリマー発泡体、主として硬質独立気泡ポリイソシアヌレート発泡体および硬質独立気泡ポリウレタン発泡体を含む。ポリマー発泡体の発泡剤としてのクロロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンの使用が段階的に廃止されるにつれて、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）および１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）などの非オゾン層破壊性ハイドロフルオロカーボンは、代替発泡剤として有用性を見つけつつある。経時的に維持される硬質ポリウレタン発泡体の低い気泡気体熱伝導率は、これらの発泡体の優れた断熱性の鍵である。ハイドロフルオロカーボンが発泡剤の性能基準（例えば、揮発性、非反応性、溶解度、蒸発熱）を満足させる一方で、ハイドロフルオロカーボンは、従来のクロロフルオロカーボン発泡剤およびハイドロクロロフルオロカーボン発泡剤より高い蒸気熱伝導率を有する。ハイドロフルオロカーボン発泡剤により製造された断熱性発泡体は広い有用性を見つけつつあるが、これらの発泡体は、従来の発泡剤で発泡された同じ発泡体より若干劣った断熱特性を有し、それは解決を要する問題である。
【００５３】
本相溶化剤は、前に論じたように圧縮冷凍システムのエネルギー効率および能力を改善し、かくして、相溶化剤の使用は、ハイドロフルオロカーボンにより発泡された断熱性発泡体の使用から生じる冷凍システムのエネルギー効率の一切の低下を補償して余りある場合がある。本発明者らは、冷凍域がハイドロフルオロカーボン発泡剤により発泡されたポリマー断熱材によって囲まれ、冷凍システムが相溶化剤を含有する前述した冷媒組成物を用いる冷凍システムを発見した。従って、本発明は、圧縮機、蒸発器および凝縮器を含む圧縮冷凍循環路および前記蒸発器に接触している冷凍チャンバを含む断熱プレナムを備える冷凍装置であって、前記冷凍循環路が相溶化剤を含む冷凍装置をさらに含む。冷凍循環路は、ハイドロフルオロカーボンおよびハイドロクロロフルオロカーボンから選択されるハロゲン化炭化水素冷媒、パラフィン、ナフテン、芳香族およびポリ−α−オレフィンから選択される潤滑剤、および前に定義された有効量の相溶化剤を含む。断熱プレナムは、ハイドロフルオロカーボン発泡剤により発泡されたポリマー発泡体を含む。断熱プレナムは、好ましくは、ハイドロフルオロカーボン発泡剤により発泡された硬質独立気泡の熱可塑性ポリマー発泡体（例えばポリスチレン）または熱硬化性ポリマー発泡体（例えば、ポリイソシアヌレートおよびポリウレタン）を含み、発泡体の気泡は気体状ハイドロフルオロカーボンを含有する。蒸発器は、冷凍チャンバと直接的または間接的（例えば、二次ループ構成）に接触していてもよい。本発明は、発泡体の気泡内に気体状ハイドロフルオロカーボンを含有する独立気泡ポリマー断熱性発泡体を含む圧縮冷凍システムのエネルギー効率を改善する方法であって、前に定義された相溶化剤を圧縮冷凍システム内で用いることを含む方法をさらに含む。
【実施例】
【００５４】
本発明の特定の態様を例示するために以下の実施例を提供する。以下の実施例は、本発明の範囲を限定する積もりはない。
【００５５】
本明細書において、特に指示がない限りすべての％は重量％による。
【００５６】
「ナフサ（Ｎａｐｔｈａ）」１４０（１８８〜２０８℃の標準沸点を有するパラフィンおよびシクロパラフィン）、アロマチック（Ａｒｏｍａｔｉｃ）１５０（１８４〜２０４℃の標準沸点を有する芳香族）および「イソパール（Ｉｓｏｐａｒ）」（登録商標）Ｈ（１６１〜２０３℃の標準沸点を有するイソパラフィン）は、すべてエクソン・ケミカルズ（Ｅｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）の製品である。「エクセート（Ｅｘｘａｔｅ）」７００はエクソン（Ｅｘｘｏｎ）によって製造されたＣ7アルキルアセテートである。「ＰＯＥ２２」は、４０℃で２２ｃｓの動的粘度を有するポリオールエステル潤滑剤であるモービル・オイル（Ｍｏｂｉｌ  Ｏｉｌ）製品「アークティック（Ａｒｃｔｉｃ）」ＥＡＬ２２に関する略語として本明細書で用いる。「ＰＯＥ３２」は、４０℃で３２ｃｓの動的粘度を有するポリオールエステル潤滑剤であるユニケマ（Ｕｎｉｑｅｍａ）製品「エムカラテ（Ｅｍｋａｒａｔｅ）」ＲＬ３２に関する略語として本明細書で用いる。「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」７５は、４０℃で１５ｃｓの動的粘度を有するアルキルベンゼン潤滑剤であり、「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０は、４０℃で３２ｃｓの動的粘度を有するアルキルベンゼン潤滑剤であり、「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」２００ＴＤは、４０℃で４０ｃｓの動的粘度を有するアルキルベンゼン潤滑剤であり、「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」３００は、４０℃で５７ｃｓの動的粘度を有するアルキルベンゼン潤滑剤である。「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」（登録商標）製品はシュリーブ・コーポレーション（Ｓｈｒｉｅｖｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって販売されている。ＰＶＥ３２は、４０℃で３２ｃｓの動的粘度を有する出光興産（Ｉｄｅｍｉｔｓｕ  Ｋｏｓａｎ）によって販売されているポリビニルエーテルである。「ウコン（Ｕｃｏｎ）」ＬＢ−６５は、約３４０の平均分子量を有するユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ）によって販売されているポリオキシプロピレングリコール潤滑剤である。「ウコン（Ｕｃｏｎ）」５０−ＨＢ−１００は、約５２０の平均分子量を有するユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ）によって販売されている等量のオキシエチレン基とオキシプロピレン基を含む潤滑剤である。「ウコン（Ｕｃｏｎ）」４８８は、４０℃で１３０ｃｓの動的粘度を有するユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ）製品である。「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」（登録商標）３ＧＳ（本明細書において時折「３ＧＳ」と略記する）は４０℃で３３ｃｓの動的粘度を有するナフテン系鉱油であり、「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」（登録商標）４ＧＳ（本明細書において時折「４ＧＳ」と略記する）は４０℃で６２ｃｓの動的粘度を有するナフテン系鉱油である。「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」（登録商標）製品は（クロンプトン・コーポレーション（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって販売されている。ＨＡＢ２２は４０℃で２２ｃｓの動的粘度を有し、日本石油（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｏｉｌ）によって販売されている分岐アルキルベンゼン油である。
【００５７】
ＨＣＦＣ−２２はクロロジフルオロメタンである。ＨＦＣ−１３４ａは１，１，１，２−テトラフルオロエタンである。Ｒ４０１Ａは、５３重量％のＨＣＦＣ−２２、１３重量％のＨＦＣ−１５２ａ（１，１−ジフルオロエタン）および３４重量％のＨＣＦＣ−１２４（２−クロロ−１，１，１，２−テトラフルオロエタン）を含む冷媒ブレンドである。Ｒ４０４Ａは、４４重量％のＨＦＣ−１２５（ペンタフルオロエタン）、５２重量％のＨＦＣ−１４３ａ（１，１，１−トリフルオロエタン）および４重量％のＨＦＣ−１３４ａを含む冷媒ブレンドである。Ｒ４０７Ｃは、２３重量％のＨＦＣ−３２（ジフルオロメタン）、２５重量％のＨＦＣ−１２５および５２重量％のＨＦＣ−１３４ａを含む冷媒ブレンドである。Ｒ４１０Ａは、５０重量％のＨＦＣ−３２および５０重量％のＨＦＣ−１２５を含む冷媒ブレンドである。
【００５８】
多くの材料について本明細書で用いる略語は、対応する材料名、および該当するなら式および分子量と合わせて以下の表に示している。
【００５９】
【表１】
2005511855.tif 000002
【００６０】
（実施例１）
本発明のポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤を冷媒および潤滑剤と合わせて適する容器に入れ、裸眼で二相が観察されるまで（すなわち、相分離温度、本明細書で「ＰＳＴ」とも呼ぶ）温度を下げた。容器中の組成物は、５０重量％のＨＦＣ−１３４ａ、２５重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０および２５重量％の相溶化剤であった。結果を以下に、そして図１において示している。
【００６１】
【表２】
2005511855.tif 000003
【００６２】
このデータは、１３７℃の相分離温度を有する５０重量％のＨＦＣ−１３４ａ／５０重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤に対する大幅により低い相分離温度を示している。このデータは、最低相分離温度が、アルキルベンゼン潤滑剤中のハイドロフルオロカーボン冷媒の最大溶解度改善を示すポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤の炭素対酸素の特定の比で起ることを示している。
【００６３】
（実施例２）
本発明のポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤を冷媒および潤滑剤と合わせて適する容器に入れ、二相が観察されるまで温度を下げた。容器中の組成物は、５０重量％のＲ４０１Ａ冷媒、４０重量％の「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳおよび１０重量％のポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤であった。結果を以下に、そして図２において示している。
【００６４】
【表３】
2005511855.tif 000004
【００６５】
このデータは、２４℃の相分離温度を有する５０重量％のＲ４０１Ａ冷媒／５０重量％の「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳ鉱油に対する大幅により低い相分離温度を示している。このデータは、最低相分離温度が、鉱油潤滑剤中のハイドロクロロフルオロカーボン含有冷媒の最大溶解度改善を示すポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤の炭素対酸素の特定の比で起ることを示している。
【００６６】
ブチルフェニルエーテル（Ｃ10Ｈ14Ｏ）相溶化剤、アリールエーテル相溶化剤も測定し、−３２℃の驚くべきほど低い相分離温度を示した。
【００６７】
（実施例３）
本発明のケトン相溶化剤を冷媒および潤滑剤と合わせて適する容器に入れ、二相が観察されるまで温度を下げた。容器中の組成物は、５０重量％のＨＦＣ−１３４ａ、２５重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０および２５重量％のケトン相溶化剤であった。結果を以下に、そして図３において示している。
【００６８】
【表４】
2005511855.tif 000005
【００６９】
このデータは、１３７℃の相分離温度を有する５０重量％のＨＦＣ−１３４ａ／５０重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤に対する大幅により低い相分離温度を示している。このデータは、最低相分離温度が、アルキルベンゼン潤滑剤中のハイドロフルオロカーボンの最大溶解度改善を示すケトン相溶化剤の炭素対酸素の特定の比で起ることを示している。
【００７０】
（実施例４）
本発明のニトリル相溶化剤を冷媒および潤滑剤と合わせて適する容器に入れ、二相が観察されるまで温度を下げた。容器中の組成物は、５０重量％のＨＦＣ−１３４ａ、２５重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０および２５重量％のニトリル化合物であった。結果を以下に、そして図４において示している。
【００７１】
【表５】
2005511855.tif 000006
【００７２】
このデータは、１３７℃の相分離温度を有する５０重量％のＨＦＣ−１３４ａ／５０重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤に対する大幅により低い相分離温度を示している。このデータは、最低相分離温度が、アルキルベンゼン潤滑剤中のハイドロフルオロカーボン冷媒の溶解度改善を示すニトリル相溶化剤の炭素対窒素の特定の比で起ることを示している。
【００７３】
（実施例５）
本発明のクロロカーボン相溶化剤を冷媒および潤滑剤と合わせて適する容器に入れ、二相が観察されるまで温度を下げた。容器中の組成物は、５０重量％のＨＦＣ−１３４ａ、２５重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０および２５重量％のクロロカーボン相溶化剤であった。結果を以下に、そして図５において示している。
【００７４】
【表６】
2005511855.tif 000007
【００７５】
このデータは、１３７℃の相分離温度を有する５０重量％のＨＦＣ−１３４ａ／５０重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤に対する大幅により低い相分離温度を示している。このデータは、最低相分離温度が、アルキルベンゼン潤滑剤中のハイドロフルオロカーボン冷媒の最大溶解度改善を示すクロロカーボン相溶化剤の炭素対塩素の特定の比で起ることを示している。
【００７６】
（実施例６）
本発明のクロロカーボン相溶化剤を冷媒および潤滑剤と合わせて適する容器に入れ、二相が観察されるまで温度を下げた。容器中の組成物は、５０重量％のＲ４０１Ａ冷媒、４０重量％の「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳおよび１０重量％のクロロカーボン相溶化剤であった。結果を以下に、そして図６において示している。
【００７７】
【表７】
2005511855.tif 000008
【００７８】
このデータは、２４℃の相分離温度を有する５０重量％のＲ４０１Ａ冷媒／５０重量％の「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳ鉱油に対する大幅により低い相分離温度を示している。このデータは、最低相分離温度が、鉱油潤滑剤中のハイドロクロロフルオロカーボン含有冷媒の最大溶解度を示すクロロカーボン相溶化剤の炭素対塩素の特定の比で起ることを示している。また、「クロロワックス（Ｃｈｌｏｒｏｗａｘ）５７６０」は７９℃で許容できない高いＰＳＴを有する。
【００７９】
（実施例７）
本発明のアミド相溶化剤を冷媒および潤滑剤と合わせて適する容器に入れ、二相が観察されるまで温度を下げた。容器中の組成物は、ＨＦＣ−１３４ａ冷媒またはＲ４０１Ａ冷媒のいずれか、「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０潤滑剤または「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳ潤滑剤およびアミド相溶化剤であった。結果を以下に、そして図７および８において示している。
【００８０】
【表８】
2005511855.tif 000009
【００８１】
このデータは、１３７℃の相分離温度を有する５０重量％のＨＦＣ−１３４ａ／５０重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０、および２４℃の相分離温度を有する５０重量％のＲ４０１Ａ冷媒／５０重量％の「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳに対するハイドロフルオロカーボン含有冷媒とハイドロクロロフルオロカーボン含有冷媒の両方に関する大幅により低い相分離温度を示している。ＨＣＦＣ−１３４ａおよび「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０と合わせたアミド相溶化剤に関する最低相分離温度は、ハイドロフルオロカーボン冷媒およびアルキルベンゼン潤滑剤のための最大溶解度改善を示す炭素対アミド酸素の特定の比で起る。Ｒ４０１Ａ冷媒および「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳ鉱油潤滑剤と合わせたアミド相溶化剤に関する相分離温度は、炭素対アミド酸素の比が増加するにつれて減少する。
【００８２】
（実施例８）
本発明のポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤を冷媒および潤滑剤と合わせて適する容器に入れ、二相が観察されるまで温度を下げた。容器中の組成物は、２５重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０、２５重量％の相溶化剤およびＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５またはＲ４１０Ａ冷媒のいずれか５０％であった。結果を以下に、そして図９において示している。
【００８３】
【表９】
2005511855.tif 000010
【００８４】
このデータは、ＨＦＣ−３２冷媒とＨＦＣ−１２５冷媒を組み合わせて純ＨＦＣ−３２または純ＨＦＣ−１２５に対するＲ４１０Ａ冷媒を形成する時の意外で一般により低い相分離温度を示している。
【００８５】
（実施例９）
本発明のアリールエーテル相溶化剤、１，１，１−トリフルオロアルカン相溶化剤およびフルオロエーテル相溶化剤を冷媒および潤滑剤と合わせて適する容器に入れ、二相が観察されるまで温度を下げた。容器中の組成物は、５０重量％のＨＦＣ−１３４ａ冷媒、２５重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤および２５重量％の相溶化剤であった。結果を以下に示している。
【００８６】
【表１０】
2005511855.tif 000011
【００８７】
このデータは、１３７℃の相分離温度を有する５０重量％のＨＦＣ−１３４ａ／５０重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０、および２４℃の相分離温度を有する５０重量％のＲ４０１Ａ冷媒／５０重量％の「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳに対するハイドロフルオロカーボン冷媒とハイドロクロロフルオロカーボン冷媒の両方によるこれらの相溶化剤に関する大幅により低い相分離温度を示している。
【００８８】
（実施例１０〜２８）
本明細書で「４３１０」と呼ぶ７．５グラムのＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ（ＣＦ3ＣＦ2ＣＨＦＣＨＦＣＦ3）および２．５グラムの選択された潤滑剤を試験管に充填した。本発明の相溶化剤を４３１０／潤滑剤混合物に１グラム刻みで加え、試験管の内容物を２５℃で攪拌した。相レベルの変化を記録し、相の組成をガスクロマトグラフによって分析した。試験管の内容物が均質な１相に達するまで、１グラム刻みの相溶化剤を加えた。結果を以下に示している。
【００８９】
【表１１】
2005511855.tif 000012
【００９０】
【表１２】
2005511855.tif 000013
【００９１】
【表１３】
2005511855.tif 000014
【００９２】
【表１４】
2005511855.tif 000015
【００９３】
【表１５】
2005511855.tif 000016
【００９４】
【表１６】
2005511855.tif 000017
【００９５】
【表１７】
2005511855.tif 000018
【００９６】
【表１８】
2005511855.tif 000019
【００９７】
【表１９】
2005511855.tif 000020
【００９８】
【表２０】
2005511855.tif 000021
【００９９】
【表２１】
2005511855.tif 000022
【０１００】
【表２２】
2005511855.tif 000023
【０１０１】
【表２３】
2005511855.tif 000024
【０１０２】
【表２４】
2005511855.tif 000025
【０１０３】
【表２５】
2005511855.tif 000026
【０１０４】
【表２６】
2005511855.tif 000027
【０１０５】
【表２７】
2005511855.tif 000028
【０１０６】
【表２８】
2005511855.tif 000029
【０１０７】
【表２９】
2005511855.tif 000030
【０１０８】
結果は、本発明の相溶化剤が著しい量の冷媒（４３１０）を潤滑剤層（上層）に、および潤滑剤（３ＧＳまたは「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０）を冷媒層（底層）に引出すことによりハイドロフルオロカーボンと従来の潤滑剤との間の溶解度を改善することを示している。相溶化剤は、１相に達することが決してなかった「イソパール（Ｉｓｏｐａｒ）」（登録商標）Ｈ単独より大幅に良く溶解度を改善する。ＰｎＢ、ＤＰｎＢおよび「イソパール（Ｉｓｏｐａｒ）」Ｈの組み合わせは、驚くべきことに、１グラムが加えられた後にそれぞれＰｎＢ、ＤＰｎＢまたは「イソパール（Ｉｓｏｐａｒ）」Ｈのいずれか単独（１５％、１３％および０．４％）より多くの４３１０を潤滑剤相（１７％）に引出す。この方法による最も好ましい相溶化剤は、１−オクチルピロリジン−２−オンであり、それは「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤入りの１層に達するのに３グラムしか必要としない。
【０１０９】
ヘキシレングリコールもＨＦＣ−４３１０ｍｅｅおよび「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０との比較データとして試験したが、１０グラムのヘキシレングリコールを加えた後でさえ、溶液は２層のままであった。
【０１１０】
（実施例２９）
潤滑剤戻りを次の通り潤滑剤戻り装置内で試験した。液体冷媒を蒸発させるヒーターに銅管を通して加圧ボンベから液体冷媒をフィードした。その後、１，１００ｃｃ／分の一定速度および１０１ｋＰａ（１気圧）の圧力で流れを制御するために、冷媒蒸気は圧力調整器および計量弁を通過した。Ｕ字型に成形され定温浴に入れられた長さ１８０ｃｍ×外径０．６３５ｃｍのもう一本の銅管に冷媒蒸気をフィードした。Ｕ型管（Ｕ管）は、長さ３７ｃｍの直線垂直区画で始まり、その後、浴の底で長さ２７ｃｍの水平区画に曲がっていた。その後、管は４つの２３ｃｍ長さにより千鳥型模様で垂直に昇り、長さ２３ｃｍのもう一つの直線垂直区画が続いた。長さ３７ｃｍの垂直管を通してＵ管に加えられた、任意選択的に相溶化剤を含む１０グラムの潤滑剤をＵ管に満たした。蒸気冷媒はＵ管内で潤滑剤を通してゆっくり進んだ。Ｕ管から出る冷媒および潤滑剤をレシーバーに集め、その後、冷媒を放置して潤滑剤から蒸発させた。その後、潤滑剤を秤量して、どれほど多くの潤滑剤が冷媒によってＵ管から送出されたかを決定した。
【０１１１】
冷媒Ｒ４０７Ｃを冷媒ボンベに入れた。「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳ鉱油または「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳ油および本発明の相溶化剤を銅Ｕ管に入れた。ここで、組み合わされた潤滑剤および相溶化剤は１０ｇに等しかった。定温浴を−２０℃の温度で保持した。冷媒Ｒ４０７Ｃ蒸気を１，１００立方センチメートル／分の流量でＵ管を通してフィードし、レシーバー内の潤滑剤の重量を６、１０および２０分の時間間隔で測定した。データを以下に示している。
【０１１２】
【表３０】
2005511855.tif 000031
【０１１３】
結果は、２−ヘプタノンおよび５−メチル−２−ヘキサノンケトン相溶化剤の３ＧＳ鉱油への添加が純３ＧＳまたは３ＧＳ中の「イソパール（Ｉｓｏｐａｒ）」  Ｈに対する潤滑剤戻りの大幅な改善を示すことを表している。
【０１１４】
（実施例３０）
相溶化剤を用いて、または相溶化剤を用いずに、「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤と合わせた冷媒ＨＦＣ−１３４ａを試験するために、実施例２９の装置および手順を用いた。結果を以下に示している。
【０１１５】
【表３１】
2005511855.tif 000032
【０１１６】
結果は、任意選択的に磨耗防止剤または炭化水素などの別の添加剤と合わせたポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤の添加がアルキルベンゼン潤滑剤の潤滑剤戻りを大幅に改善し、ＰＯＥ２２ポリオールエステル潤滑剤に相当する性能を付与することを示している。比較データは、より高い分子量のポリオキシプロピレン潤滑剤が許容できる潤滑剤戻りをもたらさないことを示している。
【０１１７】
（実施例３１）
相溶化剤を用いて、または相溶化剤を用いずに、ＰＯＥ２２ポリオールエステル潤滑剤に対する「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤と合わせた冷媒Ｒ４０４Ａを試験するために、実施例２９の装置および手順を用いた。結果を以下に示している。
【０１１８】
【表３２】
2005511855.tif 000033
【０１１９】
結果は、本発明の相溶化剤の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０への添加がＰＯＥ２２ポリオールエステル潤滑剤に対する大幅に改善された潤滑剤戻りをもたらすことを示している。
【０１２０】
（実施例３２）
相溶化剤を用いて、または相溶化剤を用いずに、ＰＯＥ２２ポリオールエステル潤滑剤に対する「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤と合わせた冷媒ＨＦＣ−１３４ａを試験するために、実施例２９の装置および手順を用いた。結果を以下に示している。
【０１２１】
【表３３】
2005511855.tif 000034
【０１２２】
結果は、本発明の相溶化剤の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０への添加がＰＯＥ２２ポリオールエステル潤滑剤に匹敵する潤滑剤戻りをもたらすことを示している。
【０１２３】
（実施例３３）
相溶化剤を用いて、または相溶化剤を用いずに、純「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０に対する「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳ鉱油潤滑剤と合わせた冷媒Ｒ４０１Ａを試験するために、実施例２９の装置および手順を用いた。結果を以下に示している。
【０１２４】
【表３４】
2005511855.tif 000035
【０１２５】
結果は、本発明の相溶化剤の「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳへの添加が「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０対する改善された潤滑剤戻りをもたらすことを示している。
【０１２６】
（実施例３４）
相溶化剤を用いて、または相溶化剤を用いずに、ＰＯＥ２２ポリオールエステル潤滑剤に対する「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤潤滑剤と合わせた冷媒Ｒ４１０Ａを試験するために、実施例２９の装置および手順を用いた。結果を以下に示している。
【０１２７】
【表３５】
2005511855.tif 000036
【０１２８】
結果は、本発明の相溶化剤の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０への使用がＰＯＥ２２ポリオールエステル潤滑剤対する改善された潤滑剤戻りをもたらすことを示している。
【０１２９】
（実施例３５〜３６）
「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤および本発明の相溶化剤を用いて冷媒Ｒ４１０ＡをＨＣＦＣ−２２キャリア（Ｃａｒｒｉｅｒ）ヒートポンプ（Ｍｏｄｅｌ  Ｔｅｃｈ２０００）中で使用できるかどうかを決定するために試験を行った。潤滑剤溜めに覗き窓およびレベル管が装備されたＲ４１０Ａ「コープランド（Ｃｏｐｅｌａｎｄ）渦巻圧縮機（ＺＰ３２Ｋ３Ｅ、Ｒ４１０）をヒートポンプに装備した。ファンコイルユニットを環境チャンバの屋内室に接地し、屋外ユニットを屋外室に設置した。吸込ラインにおいて外径１．５９ｃｍ（５／８インチ）の銅管および液体ラインにおいて外径１．２７ｃｍ（１／２インチ）の銅管によって二台のユニットを接続した。３，１８０グラムの冷媒および相溶化剤を含む１，１００グラムの潤滑剤をシステムに投入した。ポリオールエステル潤滑剤と合わせた冷媒Ｒ４１０Ａを比較のための基準として用いた。試験をＡＳＨＲＡＥ冷却条件および低温加熱条件で行った。冷却のために、屋内室を２６．７℃（８０°Ｆ）および相対湿度５０％で制御し、屋外室を２７．８℃（８２°Ｆ）および相対湿度４０％で制御した。低温加熱に関しては、屋内室を２１．１℃（７０°Ｆ）および相対湿度５７％で制御し、屋外室を８．３℃（１７°Ｆ）および相対湿度６０％で制御した。残留潤滑剤を除去するために実験と実験の間でシステムを完全に洗浄した。冷媒側測定の結果を以下の表に示している。
【０１３０】
【表３６】
2005511855.tif 000037
【０１３１】
【表３７】
2005511855.tif 000038
【０１３２】
結果は、相溶化剤が「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０、「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳまたは４ＧＳに加えられた時に潤滑剤戻り、エネルギー効率および能力の大幅な増加およびポリオールエステルと同等か、またはポリオールエステルより優れた性能を有する幾つかの場合を示している。加熱中に大幅なＥＥＲ改善もある。
【０１３３】
本発明の相溶化剤を用いてＲ４１０Ａ冷媒を試験するために実施例３２の装置および手順を用いた。冷却に関する結果は以下の表にある。
【０１３４】
【表３８】
2005511855.tif 000039
【０１３５】
このデータは、ペンタンのみを用いるのが不適切な潤滑剤戻り、能力およびエネルギー効率をもたらすことを示している。相溶化剤としてのＰｎＢ／ＤＰｎＢは高まった性能をもたらし、相溶化剤としての組み合わせＰｎＢ／ＤＰｎＢ／ペンタンはポリオールエステル潤滑剤ＰＯＥ２２と同等のＥＥＲを含む最良の総合的性能をもたらす。
【０１３６】
（実施例３８）
本発明の相溶化剤を用いてＲ４１０Ａ冷媒を試験するために実施例３２の装置および手順を用いた。しかし、この試験において、ＨＣＦＣ−２２蒸発器をＲ４１０Ａ蒸発器と取り替えた。冷却に関する結果は以下のようである。
【０１３７】
【表３９】
2005511855.tif 000040
【０１３８】
このデータは、たとえシステムがＨＣＦＣ−２２凝縮器およびＲ４１０Ａ蒸発器を備えていても、純「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０に対する相溶化剤を用いる能力、エネルギー効率および潤滑剤戻りの大幅な改善を示している。
【０１３９】
（実施例３９）
「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０アルキルベンゼン潤滑剤および相溶化剤を用いてＲ４１０Ａ冷媒をＲ４１０Ａヒートポンプ中で使用できるかどうかを決定するために試験を行った。ヒートポンプに潤滑剤溜め中の覗き窓およびレベル管を装備した。ファンコイルユニットを環境チャンバの屋内室に設置し、屋外ユニットを屋外室に設置した。吸込ラインにおいて外径１．５９ｃｍ（５／８インチ）の銅管および液体ラインにおいて外径１．２７ｃｍ（１／２インチ）の銅管によって二台のユニットを接続した。３，８６０グラムの冷媒および本発明の相溶化剤を含む１，２７０ｍｌの潤滑剤をシステムに投入した。ＰＯＥ２２ポリオールエステル潤滑剤と合わせた冷媒Ｒ４１０Ａを比較のための基準として用いた。試験をＡＳＨＲＡＥ冷却条件で行った。冷却のために、屋内室を２６．７℃（８０°Ｆ）および相対湿度５０％で制御し、屋外室を２７．８℃（８２°Ｆ）および相対湿度４０％で制御した。残留潤滑剤を除去するために実験と実験の間でシステムを完全に洗浄した。冷媒側測定の結果を以下に示している。
【０１４０】
【表４０】
2005511855.tif 000041
【０１４１】
結果は、本発明の相溶化剤を「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０に加えた時の改善された潤滑剤戻り、能力および効率を示している。１−オクチルピロリジン−２−オンアミド相溶化剤の使用は、ＰＯＥ２２ポリオールエステル潤滑剤基準と同等の性能を示す。Ｒ４１０ＡヒートポンプにＰＯＥ２２を投入し、運転し、その後、排出し、中間洗浄なしで「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０中の４５％１−オクチル−２−ピロリジン−２−オンを投入した。システムの効率および能力は元のＰＯＥ２２基準の２％以内であった。
【０１４２】
（実施例４０）
従来の潤滑剤「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０または「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」３ＧＳおよび本発明の相溶化剤を用いてＨＦＣ−１３４ａ冷媒を家庭用冷蔵庫（「ワールプール（Ｗｈｉｒｌｐｏｏｌ）２１立方フィート）中で使用できるかどうかを決定するために試験を行った。圧力および温度測定装置、ならびに気密往復圧縮機および２台のファンに対する動力容量（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）を冷蔵庫に装備した。圧縮機にも運転中に潤滑剤レベルを監視するための覗き窓を装備した。冷蔵庫を２７．８℃および相対湿度４０％で制御された部屋内で試験した。冷蔵庫の電源を入れ、冷蔵された区画が３．３℃に達するまで放置して冷やした。その後、温度、圧力および動力投入量に基づく熱力学モデルを用いてエネルギー効率（ＣＯＰ）および能力を計算した。残留潤滑剤を除去するために実験と実験の間でシステムを完全に洗浄した。すべての試験において、潤滑剤レベルは適切であり、潤滑剤戻りの問題を示さなかった。
【０１４３】
【表４１】
2005511855.tif 000042
【０１４４】
結果は、本発明の相溶化剤を従来の潤滑剤と合わせて用いた時のエネルギー効率の大幅な改善を示している。低粘度アルキルベンゼン潤滑剤（「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」７５）単独を用いるのと比べた時にも改善を示している。能力もＰＯＥ２２ポリオールエステル潤滑剤に対して改善を示した。
【０１４５】
（実施例４１）
本発明の相溶化剤を「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０と混合し、５０％定湿度チャンバ内の浅い皿に入れた。組成物の周期的サンプルを取り、サンプルの水をカールフィッシャー（Ｋａｒｌ  Ｆｉｓｃｈｅｒ）滴定によって分析した。結果をポリオールエステル、ポリビニルエーテルおよびポリアルキレングリコール潤滑剤に対する水ｐｐｍで示している。
【０１４６】
【表４２】
2005511855.tif 000043
【０１４７】
結果は、本発明の相溶化剤／潤滑剤組成物が、ポリオールエステルより少ない水、ポリビニルエーテルおよびポリアルキレングリコール潤滑剤より大幅に少ない水しか吸収しないことを示している。本発明の相溶化剤／潤滑剤組成物が多少の水を吸収するので、これらの組成物も「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０より、有効な遊離（不混和）水を有する低い危険性しかない。遊離水は膨張装置内で凍結し、圧縮機の故障を引き起こしうる。
【０１４８】
（実施例４２）
本発明の組成物の熱安定性を試験した。Ｒ４１０Ａ冷媒、「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０潤滑剤および本発明の相溶化剤を含む密封ガラス管にステンレススチール、アルミニウムおよび銅のクーポンを入れた。４つの場合、１，０００ｐｐｍの水を加えた。管を１７５℃で１４日にわたり保持した。結果を以下の表に示している。
【０１４９】
【表４３】
2005511855.tif 000044
【０１５０】
結果は、本発明の組成物が、１，０００ｐｐｍの水の存在下でさえ熱安定性であり、よって酸生成がないことを示すことを表している。水の存在下でのポリオールエステル潤滑剤は、加水分解および酸生成のゆえに銅の腐食を引き起こした。
【０１５１】
（実施例４３）
「ケイスリー（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ）」モデル６１７電位計に接続された「バルスバウ（Ｂａｌｓｂａｕｇｈ）」液体試験セルを用いてＡＳＴＭ  Ｄ−１１６９法によって体積固有抵抗を測定した。「ケイスリー（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ）」モデル２４７高電圧電源を励磁源として用いた。固有抵抗と誘電率の両方を計算するために用いたキャパシタンスを「ゲンラド（ＧｅｎＲａｄ）」モデル１１８９キャパシタンスブリッジにより測定した。結果を以下に示している。
【０１５２】
【表４４】
2005511855.tif 000045
【０１５３】
結果は、本発明の組成物がＰＯＥ２２ポリオールエステル潤滑剤に対する電気特性を改善したことを示している。結果は、電気絶縁特性を改善するとともに圧縮機電気モータの巻線材料を保護する体積固有抵抗の増加および誘電率の低下を示している。
【０１５４】
（実施例４４）
Ｒ４１０Ａ冷媒と合わせた「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０中の本発明の組成物に関する溶解度および粘度の測定を行った。１０℃、１ＭＰａの蒸発器条件下で潤滑剤に溶解した冷媒の量およびその後の粘度の低下を決定するためにデータを用いた。データをＲ４１０Ａ／ＰＯＥ２２およびＲ４１０Ａ／「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０と比較した。粘度および圧縮条件で潤滑剤に溶解した％冷媒も８０℃、２．５ＭＰａで決定した。結果を以下に示している。
【０１５５】
【表４５】
2005511855.tif 000046
【０１５６】
結果は、従来のアルキルベンゼン潤滑剤に加えられた時、本発明の相溶化剤による冷媒溶解度の大幅な増加および蒸発器内でのその後の粘度低下を示している。この粘度低下は、圧縮機への改善された潤滑剤戻りをもたらすことが可能である。圧縮条件でＰＯＥ２２より少ない冷媒が潤滑剤に溶解するので、粘度は圧縮機を効果的に潤滑するのに十分高いままである。
【０１５７】
（実施例４５）
ビスコプロ（ＶｉｓｃｏＰｒｏ）２０００粘度計を用いて、ＰＯＥ２２、「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０および１０重量％ＰｎＢと５重量％のＤＰｎＢを含有する「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０の動的粘度測定を行った。結果を図１０に示している。結果は、１０％ＰｎＢおよび５％ＤＰｎＢが「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」１５０の粘度指数を高めることを示している。これは、ＰＯＥ２２に似た様子（ｐｒｏｆｉｌｅ）である、高温で粘度を下げずに低温でより低い粘度の望ましい結果をもたらす。これは、圧縮機中で良好な粘度を維持しつつ蒸発器からの潤滑剤戻りを強化する。
【０１５８】
（実施例４６）
鋼球を用いてＡＳＴＭ  Ｄ４１７２Ｂを用いる４つのボール磨耗試験を行って、本発明の組成物に関する潤滑特性を評価した。アルキルベンゼン潤滑剤中の相溶化剤の異なる組み合わせを用いて試験を６０分にわたり行い、相溶化剤のない潤滑剤と比較した。磨耗傷および平均摩擦係数を測定した。結果を以下に示している。
【０１５９】
【表４６】
2005511855.tif 000047
【０１６０】
結果は、磨耗傷の縮小したサイズおよび類似のより低い摩擦係数によって明らかなように、本発明の相溶化剤を従来の潤滑剤に加えた時、潤滑特性が似ているか、または改善されることを示している。「シナーゴル（Ｓｙｎｅｒｇｏｌ）」などの磨耗防止添加剤の添加は潤滑特性をさらに改善する。
【０１６１】
（実施例４７）
本発明の組成物を用いて圧縮機耐久性試験を行った。渦巻圧縮機および回転圧縮機でフラデッド開始試験を行った。フラデッド開始試験は、圧縮機溜めがシャットダウンで冷媒が溢れる厳しい条件である。スタートアップ中、冷媒の存在は潤滑剤の粘度を下げることが可能であり、よって不適切な圧縮機潤滑を招く。これは、通常は潤滑剤が圧縮機ベアリングに引出される点である底に冷媒層がある圧縮機溜め内で二層が生じうる不混和性冷媒／潤滑剤系で特に難しい。圧縮機を吸込温度−１２．２℃および吐出温度３７．８℃で試験した。圧縮機を３分間入りで、１５分間切りで１，０００サイクルにわたり循環させた。試験後、圧縮機を分解し、磨耗を検査した。著しい磨耗は観察されなかった。
【０１６２】
【表４７】
2005511855.tif 000048
【０１６３】
（実施例４８）
特定の気密圧縮機内で用いられるポリエステルモータ材料との相溶性に関して本発明の相溶化剤を試験した。ポリエステルフィルムの帯をＨＦＣ−１３４ａおよび異なる潤滑剤／相溶化剤組成物入りの密封管に入れた。管を１５０℃で２週間にわたり保持した。ポリエステルの帯を取り出し、１８０度のアークを通して１０回曲げて脆化を評価した。液相と気相の両方内の帯を評価した。結果を以下の表に示している。
【０１６４】
【表４８】
2005511855.tif 000049
【０１６５】
このデータは、遊離ヒドロキシル基のないＤＭＭ（ＣＨ3Ｏ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ］2ＣＨ3）が両方とも末端ヒドロキシル基を有するＰｎＢ（Ｃ4Ｈ9ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＯＨ）およびＤＰｎＢ（Ｃ4Ｈ9Ｏ（ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ）2Ｈ）に対する大幅に改善されたポリエステルモータ材料相溶性を有することを示している。このデータは、１−オクチル−２−ピロリドンなどのアルキルピロリドンがポリエステルモータ材料と相溶性であり、特定の気密圧縮機中で用いるために好ましいことも示している。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】種々のポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤（２５重量％）、ＨＦＣ−１３４ａ冷媒（５０重量％）および「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」（登録商標）１５０（シュリーブ・ケミカルズ（Ｓｈｒｉｅｖｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ））によって販売されているアルキルベンゼン潤滑剤）（２５重量％）に関する炭素対酸素比に対する相分離温度（「ＰＳＴ」）（℃）のグラフである。
【図２】種々のポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤（１０重量％）、Ｒ４０１Ａ冷媒（５０重量％）および「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」（登録商標）３ＧＳ（クロンプトン・カンパニー（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  Ｃｏ．））によって販売されている鉱油潤滑剤）（４０重量％）に関する炭素対酸素比に対する相分離温度（℃）のグラフである。
【図３】種々のケトン相溶化剤（２５重量％）、ＨＦＣ−１３４ａ冷媒（５０重量％）および「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」（登録商標）１５０（２５重量％）に関する炭素対酸素比に対する相分離温度（℃）のグラフである。
【図４】種々のニトリル相溶化剤（２５重量％）、ＨＦＣ−１３４ａ冷媒（５０重量％）および「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」（登録商標）１５０（２５重量％）に関する炭素対窒素比に対する相分離温度（℃）のグラフである。
【図５】種々のクロロカーボン相溶化剤（２５重量％）、ＨＦＣ−１３４ａ冷媒（５０重量％）および「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」（登録商標）１５０（２５重量％）に関する炭素対塩素比に対する相分離温度（℃）のグラフである。
【図６】種々のクロロカーボン相溶化剤（１０重量％）、Ｒ４０１Ａ冷媒（５０重量％）および「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」（登録商標）３ＧＳ（４０重量％）に関する炭素対塩素比に対する相分離温度（℃）のグラフである。
【図７】種々のアミド相溶化剤（２５重量％）、ＨＦＣ−１３４ａ冷媒（５０重量％）および「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」（登録商標）１５０（２５重量％）に関する炭素対酸素比に対する相分離温度（℃）のグラフである。
【図８】種々のアミド相溶化剤（１０重量％）、Ｒ４０１Ａ冷媒（５０重量％）および「スニソ（Ｓｕｎｉｓｏ）」（登録商標）３ＧＳ（４０重量％）に関する炭素対酸素比に対する相分離温度（℃）のグラフである。
【図９】種々のポリオキシアルキレングリコールエーテル相溶化剤（２５重量％）、「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」（登録商標）１５０（２５重量％）および冷媒ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５またはＲ４１０Ａ（５０重量％）に関する炭素対酸素比に対する相分離温度（℃）のグラフを示している。
【図１０】ＰＯＥ２２（モービル・オイル（Ｍｏｂｉｌ  Ｏｉｌ）製品「アークティック（Ａｒｃｔｉｃ）」ＥＡＬ２２、４０℃で２２ｃｓの動的粘度を有するポリオールエステル潤滑剤）、「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」（登録商標）１５０および組成物：１０重量％のプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル（ＰｎＢ）、５重量％のジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル（ＤＰｎＢ）および８５重量％の「ゼロール（Ｚｅｒｏｌ）」（登録商標）１５０に関する温度に対する動的粘度のグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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