(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニア冷媒（ａ）と；式：
Ｚ−（（ＣＨ2−ＣＨ（Ｒ1）−Ｏ）n−（ＣＨ2−ＣＨ（Ｒ1）−Ｏ−）m）p−Ｈ
［式中、Ｚは活性水素１〜８個と、Ｚがアリール基である場合には少なくとも炭素原子６個、Ｚがアルキル基である場合には少なくとも炭素原子１０個を有する化合物の残基であり；Ｒ1は水素、メチル、エチル又はこれらの混合物であり；ｎは０又は正の数であり；ｍは正の数であり；ｐはＺの活性水素数に等しい値を有する整数である］
で示されるポリアルキレングリコールを含む潤滑剤組成物（ｂ）と
を含む、圧縮冷凍に用いるための流体組成物。
【請求項２】
前記ポリアルキレングリコールが酸素含有有機化合物とアルコールとの反応生成物を含む請求項１記載の流体組成物。
【請求項３】
前記アルコールが活性水素原子に比べて多量の炭素原子を含む化学構造を有し、前記ポリアルキレングリコールの分子量に対する前記アルコールの分子量の比が約８〜５５％である請求項２記載の流体組成物。
【請求項４】
前記ポリアルキレングリコールが約４００〜２０００の分子量を有する請求項２記載の流体組成物。
【請求項５】
前記アルコールがベンジルアルコール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール及びＣ11アルコールから本質的に成る群から選択される請求項２記載の流体組成物。
【請求項６】
アンモニア冷媒と組合せて、圧縮機に適した潤滑剤を用いることを含む、アンモニア冷媒を用いる圧縮冷凍装置を潤滑する方法であって、潤滑剤が式：
Ｚ−（（ＣＨ2−ＣＨ（Ｒ1）−Ｏ）n−（ＣＨ2−ＣＨ（Ｒ1）−Ｏ−）m）p−Ｈ
［式中、Ｚは活性水素１〜８個と、Ｚがアリール基である場合には少なくとも炭素原子６個、Ｚがアルキル基である場合には少なくとも炭素原子１０個を有する化合物の残基であり；Ｒ1は水素、メチル、エチル又はこれらの混合物であり；ｎは０又は正の数であり；ｍは正の数であり；ｐはＺの活性水素数に等しい値を有する整数である］
で示されるポリアルキレングリコールを含む前記方法。
【請求項７】
酸素含有有機化合物とアルコールとを反応させて、ポリアルキレングリコールを形成することをさらに含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
圧縮冷凍系に用いるための流体組成物の製造方法であって、アンモニア冷媒（ａ）と；アンモニア、クロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン又はヒドロフルオロカーボン冷媒中で混和性かつ溶解性を有し、式：
Ｚ−（（ＣＨ2−ＣＨ（Ｒ1）−Ｏ）n−（ＣＨ2−ＣＨ（Ｒ1）−Ｏ−）m）p−Ｈ
［式中、Ｚは活性水素１〜８個と、Ｚがアリール基である場合には少なくとも炭素原子６個、Ｚがアルキル基である場合には少なくとも炭素原子１０個を有する化合物の残基であり；Ｒ1は水素、メチル、エチル又はこれらの混合物であり；ｎは０又は正の数であり；ｍは正の数であり；ｐはＺの活性水素数に等しい値を有する整数である］
で示されるポリアルキレングリコールを含む潤滑剤組成物（ｂ）と
を混合することを含む前記方法。
【請求項９】
該潤滑剤組成物が、約８〜５５％の前記ポリアルキレングリコールの分子量に対するアルコールの分子量の比を有する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
冷媒としてアンモニアを用いる圧縮冷凍における潤滑を改良する方法であって、アルコールと酸素含有有機化合物とを反応させて、式：
Ｚ−（（ＣＨ2−ＣＨ（Ｒ1）−Ｏ）n−（ＣＨ2−ＣＨ（Ｒ1）−Ｏ−）m）p−Ｈ
［式中、Ｚは活性水素１〜８個と、Ｚがアリール基である場合には少なくとも炭素原子６個、Ｚがアルキル基である場合には少なくとも炭素原子１０個を有する化合物の残基であり；Ｒ1は水素、メチル、エチル又はこれらの混合物であり；ｎは０又は正の数であり；ｍは正の数であり；ｐはＺの活性水素数に等しい値を有する整数である］
で示されるポリアルキレングリコールを形成するプロセスによって製造される潤滑剤を用いることから成る前記方法。
【請求項１１】
アルコールが活性水素原子に比べて多量の炭素原子を含む化学構造を有し、組成物が約８〜５５％の前記ポリアルキレングリコールの分子量に対する前記アルコールの分子量の比を有する請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
アンモニア冷媒（ａ）と；式：
Ｚ−（（ＣＨ2−ＣＨ（Ｒ1）−Ｏ）n−（ＣＨ2−ＣＨ（Ｒ1）−Ｏ−）m）p−Ｈ
［式中、Ｚは活性水素１〜８個と、Ｚがアリール基である場合には少なくとも炭素原子６個、Ｚがアルキル基である場合には少なくとも炭素原子１０個を有する化合物の残基であり；Ｒ1は水素、メチル、エチル又はこれらの混合物であり；ｎは０又は正の数であり；ｍは正の数であり；ｐはＺの活性水素数に等しい値を有する整数である］
で示されるポリアルキレングリコールを含みアミンを含有しない潤滑剤組成物（ｂ）と
を含む、圧縮冷凍に用いるための流体組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプ、冷凍用圧縮機及び空気調整用圧縮機を潤滑するための圧縮冷凍系用の流体組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オゾン層の消耗の主要な誘因であると判明したクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）に代わる代替え冷媒(refrigerant substitute)を発見しなければならないことが、ますます明らかになりつつある。商業的な開発がＣＦＣを含まない冷媒の製造と使用とを進歩させてきた。例えば、多くの冷媒用途において、長年にわたって広く用いられている冷媒、フレオン(Freon) の代わりに、非塩素化フッ素化冷媒ＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン）が用いられつつある。アンモニアは長い間冷媒として用いられ、重要な冷媒でありつづけている。アンモニアがオゾン層の消耗に影響を及ぼさないことが判明しており、同様に重要であることには、アンモニアは温室効果にも寄与しない。温室効果とは、例えばＣＯ2 及びＮＯ2 のような、ある一定の温室ガス(greenhouse gas)が大気中に蓄積することによって地球の大気が徐々に温暖化することである。アンモニアは非常に短い大気中寿命(atmospheric life)を有するので、温室ガスの蓄積に寄与しない。
【０００３】
さらに、アンモニアは、例えば比較的低価格において非常に効果的な冷媒であるといったような、多くの魅力的な利点を有する。不利な面では、冷媒としてアンモニアを用いることの主要な欠点はその毒性と、ある程度は、その引火性とによる。しかし、これらの欠点は、系からのアンモニア冷媒の漏出を防ぐためのより大きく不浸透性のバリヤーを供給する、圧縮機及び系の設計の改良を生じている。また、アンモニア漏出は、その独特で、容易に検出可能な臭気のために、ある一定の他の冷媒よりも容易に検出され、迅速に排除されることができる。
【０００４】
冷媒としてのアンモニアの使用は、アンモニアと伝統的な冷凍圧縮機潤滑剤との物理的及び化学的な相互作用のために、ある程度制限される。これらの制限は一般にはアンモニアと通常の潤滑剤との混和性の欠如（液体アンモニアと潤滑剤）及び溶解性の欠如（気体アンモニアと潤滑剤）の結果であり、これが熱の効果的な伝達を妨げ、場合によっては、ある一定の種類の熱交換噐によるアンモニアの効果的な使用を限定する。
【０００５】
例えば鉱油及び合成炭化水素流体／油のような伝統的な冷凍潤滑剤が温度の低下に従ってアンモニアに対して難溶性になり、従って、潤滑剤が例えば中間冷却器、吸引アキュムレーター及び蒸発器のような、系の低スポット中に分離する又はドロップアウトする可能性がある［ブライリー(Briley)，“潤滑剤（油）分離(Lubricant(Oil)Separation)”ＩＩＡＲ年会（１９８４年２月），１０７−Ｆ〜１３１−Ｆ頁］。油が系の低スポットに移行すると、圧縮機にさらに油を加えることが必要になり、それによって問題がさらに永続化する。蒸発器、再循環機(recirculator)、中間冷却器等の底部における例えば油蒸溜器(oil still) 及びドレイン接続器(drain connection)のような、潤滑剤を系から手動で排出させることを必要とする蒸発手段が油の除去に用いられている。
【０００６】
アンモニアが液体形で存在する蒸発器では、鉱油及び合成炭化水素油が液体アンモニアと非混和性であり、これらの油が熱交換面を“汚して”、熱伝達効率を低下させる。アンモニア冷媒が気体形で存在する蒸発器では、鉱油が溶解度不足のために粘稠になり、熱伝達面上に厚い膜として蓄積する傾向がある。この上昇した粘度は熱伝達効率を低下させるばかりではなく、冷媒の流動を制限して、系内の圧力を上昇させ、系の効率をさらに低下させることに寄与する。
【０００７】
圧縮機潤滑剤の機能は、圧縮機の部品に充分な潤滑を与えることである。この機能を最も良く発揮させるためには、潤滑剤は系全体を通して循環するのではなく圧縮機に留まるべきである。低い揮発度特徴を有する油は圧縮機放出温度において蒸気にならないので、油分離機によって除去される。しかし、油が圧縮機中で冷媒と自然に接触して、小粒子として冷媒によって捕捉されることは不可避である。放出側油分離機は冷媒からの油の分離において一般に１００％効果的ではないので、ある一定量の油が凝縮器と油溜めとに達して、液体冷媒によって蒸発器に運ばれる。
【０００８】
系を通って循環する油の存在は系全体の効率と容量とに不利に影響する。このことの主な理由は、油が凝縮器の表面及び蒸発器管（又は表面）に付着して、被膜を形成して、凝縮器及び蒸発器管の熱伝達容量を低下させる傾向である。蒸発器内の油膜の影響が系の効率を低下させ、これが容易に空冷機では２０％になり［ロミジン(Romijn)，“油を含まない冷凍プラント（An Oilfree RefrigerationPlant)”，Ｇｒｅｎｃｏ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｖ．Ｖ．“エスーヘルトゲンボッシュ(s-Hertogenbosch)"（オランダ）］、油膜の厚さの増加につれて、ブライン冷却機(brine chiller) では４０％以上までになりうる［ブライリー，“潤滑剤（油）分離”ＩＩＡＲ年会（１９８４年２月），１０７−Ｆ〜１３１−Ｆ頁］ことが判明している。圧縮機の潤滑と系の効率の両方を維持することが望ましいことは明らかである。これは低揮発度の潤滑剤によって最も良く達成されることができ、低揮発度の油は系から容易に油溜めに戻されて、その所定の潤滑機能を果たすことができる。
【０００９】
本明細書に援用される、Ｍｏｂｉｌ  Ｏｉｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの刊行物“合成流体による冷凍圧縮機の潤滑(Refrigeration Compressor Lubrication with Synthetic Fluids)" は、本発明が用途を見い出すような系を考察している。蒸発器は、その蒸発器を通って流れる液体と蒸気との相対量に応じて、分類することができる。いわゆる乾式膨張蒸発器(dry expansion evaporator)には、冷媒の殆ど全てが蒸発器を出る前に蒸発するように、丁度充分な冷媒を流量制御装置によって供給する。満液式(flooded) 蒸発器では、熱交換面は液体冷媒によって部分的又は完全に濡らされる。
【００１０】
直接膨張（ＤＸ）コイルは、冷媒が蒸発器に侵入するときに液体冷媒とある一定量のフラッシュガスとが存在する蒸発器の一例である。フラッシュガスは、飽和液体が膨張弁を通って圧力の低下を受けて、瞬間的に若干量のガス、すなわちフラッシュガスを形成するときに生ずるガスである。冷媒が系を通って下流に移動するにつれて、蒸気の割合は増加し、ついには冷媒の本質的に全てが蒸気形になってから蒸発器を出る。
【００１１】
多管式蒸発器(shell and tube evaporator) と満液式コイル蒸発器とは両方とも満液式蒸発器の典型的な例である。満液式蒸発器では、熱伝達面の全てが液体冷媒によって濡らされる。
【００１２】
アンモニア満液式蒸発器では、鉱油と合成炭化水素油とがアンモニアと本質的に非混和性である。系に入る油の如何なる量も熱伝達面を汚して、系の効率を低下させる傾向がある。油は液体アンモニアよりも典型的に重いので、蒸発器の低い領域並びに系の他の低い領域から油を除去する準備をしなければならない。さらに、油分離器が殆ど常に必要である。
【００１３】
溶解性ハロカーボン(halocarbon)冷媒を用いる直接膨張蒸発器では、冷媒を効果的に圧縮機に戻すために熱交換器出口において冷媒速度を充分に高い速度に維持しなければならない。鉱油中のＲ−１２に関する研究の１つ［グリーン(Green),“蒸発器の性能に対する油の影響(The Effect of Oil on Evaporator Performance) ”，ＡＳＨＲＡＥ  ｍｅｅｔｉｎｇ，１９７１年１月，２３〜２７頁］は、混和性であり、１０％未満の油含量である油が熱伝達係数に殆ど又は全く影響を有さないことを示している。しかし、油によって生ずる圧力への影響のために、油濃度を低く維持することが望ましい。油／冷媒混合物が熱交換管を通過するにつれて、温度の低下と油濃度の上昇との両方のために、この混合物の粘度が上昇する。油濃度の上昇は圧力を上昇させる。このことは、低い作用粘度(operational viscosity) を有する、特に若干の溶解冷媒を有する油／冷媒混合物は耐圧性(pressure resistance）に対する効果を低下させることを示唆する。
【００１４】
アンモニアの場合には、ｎ−ナフテン又はパラフィン潤滑剤及び合成炭化水素流体／油はアンモニアへの低い溶解度と混和性とを有する。これらの油はアンモニアよりも重く、熱伝達面に油膜を形成する又は“汚す”傾向があり、系の容量と効率とを低下させる。これらの油に固有の低い溶解性はまた、アンモニアによる希釈度の低下と直接膨張系における冷媒の大きい増加とを生ずる。この場合に、油膜は効果的な熱伝達のためにはあまりに厚くなり過ぎ、それによって蒸発器における過剰な圧力上昇と圧縮機への油再循環(oil return)の制限との一因となる。
【００１５】
最近では、アンモニア系に必要な冷媒量を有意に減少させる、溶接プレート蒸発器及びハイブリッドクロスフロー(hybrid cross-flow) 蒸発器が提案されている。冷媒の必要量の減少は効果的な熱伝達の達成を可能にし、アンモニア冷媒の漏出の可能性をも減少させる［パルマー(Palmer)］。冷媒装入量の減少は、アンモニアがその通常の産業上の用途の他に非常に多様な用途に安全に用いられることをも可能にする。この種類の系設計の他の利点には、系費用の低下と、系のサイズ及び重量の減少とがある。しかし、この種類の蒸発器系を完全に利用するためには、熱伝達効率に対する影響が最小であり、かつ蒸発器における圧力制限(pressure restriction)が最小である潤滑剤を用いることが望ましい。
【００１６】
冷媒としてのアンモニアと共に冷凍圧縮機に用いられる大抵の潤滑剤は、３２〜６８のＩＳＯ粘度等級（ＶＧ）を有する油によって潤滑され、この場合にＩＳＯ  ＶＧは４０℃における油のおよその粘度を表す。例えば幾つかの回転スクリュー圧縮機に関するような、幾つかの場合には、ＩＳＯ  ＶＧが２２０程度に高くなることがありうる。通常の蒸発器は約−４０℃の温度において機能するので、−４０℃において流体である潤滑剤を有することが望ましい。場合によっては、従来の油は−４０℃未満の温度において通常固体であるので、−４０℃未満の蒸発器温度には合成油が用いられる。蒸発器温度において低い粘度を有する油の選択による低温流動性の改良は、油再循環を改良するために役立つ。低温の油再循環の改良は熱伝達面の汚れの問題の部分的解決になる。
【００１７】
一般に、非混和性の油に関しては、油濃度の低下は最終の油膜厚さの減少を生じ、また油がこの厚さに達するまでの時間量を増大させる［ロミジン，“油を含まない冷凍プラント”，Ｇｒｅｎｃｏ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｖ．Ｖ．“エスーヘルトゲンボッシュ" （オランダ）］。系から油を絶えず除去することは、流動性の改良によって助けられ、油濃度を減ずる方法の１つである。
【００１８】
油濃度を減ずるために有用な、他の方法は系に入る油量を減ずることである。圧縮機放出蒸気から液体油のほぼ全てを除去するように、油分離器が設計される。残念ながら、これらの分離器は蒸気形状である油を除去することができない。油蒸気はこれらの分離器を通過して、凝縮器内でアンモニア蒸気と共に凝縮して、最後には蒸発器にまで流れる。これらの油分離器の効率は、従来の油を用いる場合に、２５℃の飽和温度においてアンモニア冷媒中で全体として(in mass) の０．２ｐｐｍ程度の低さから１００℃における全体としての７０ｐｐｍを越えるまでになりうるような効率である。
【００１９】
鉱油及び合成炭化水素油のアンモニアへの溶解度は一般に、全体として１ｐｐｍ未満に限定される[ ロミジン，“油を含まない冷凍プラント”，ＧｒｅｎｃｏＳｕｐｐｏｒｔ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｖ．Ｖ．“エスーヘルトゲンボッシュ" （オランダ）］。油が系に入ることを回避するために、油スクラッバーが提案されている[ ロミジン，“油を含まない冷凍プラント”，Ｇｒｅｎｃｏ  ＳｕｐｐｏｒｔＣｅｎｔｅｒ  Ｖ．Ｖ．“エスーヘルトゲンボッシュ" （オランダ）］。油スクラッバーは大型の系には適するが、小型の系には、特に、系中のアンモニア量を減じ、不必要な配管及び付属物の削除によって重量を制限することが望ましい、直接膨張蒸発器を含む系には、しばしば好ましくないと見なされる。
【００２０】
直接膨張蒸発器によるアンモニア冷媒の使用に関連した問題を克服する試みがなされている。これの１例は、いわゆる乾燥蒸発器（直接膨張）を通って循環する従来の鉱油の使用を開示するドイツ特許第４２０２９１３Ａ１号である。しかし、乾燥蒸発器を通しての循環は鉱油潤滑剤中へのアンモニア冷媒の不充分な溶解度と、鉱油潤滑剤の小さい低温粘度との両方のために制限される。油によって得られるアンモニア蒸発の制限は効果的な熱伝達を妨げる。
【００２１】
特に、冷媒容量として、比較的小さいサイズ及び中サイズの容量の設備では、アンモニア冷媒を含む乾燥蒸発器（直接膨張）の使用が望ましく、それ故、アンモニア漏出の危険は減少する。ドイツ特許第４２０２９１３Ａ１号は、アンモニア冷媒中への従来の油（鉱油）の溶解度を強化するためにアンモニア冷媒に加えられる、例えばモノ−、ジ−及びトリメチルアミンのような低分子量アミンの使用をも教えている。しかし、アミンの使用は安全性に関する付加的な問題を生ずることがある。これらのアミンの引火点はモノメチルアミンの−１０℃からトリメチルアミンの−１２．２℃までの範囲である。他の安全性問題はこれらの２種類のアミンの空気中での爆発範囲を含む。モノメチルアミンは５〜２１％の空気中での爆発範囲を有し；トリメチルアミンは２〜１１．６％の空気中での爆発範囲を有する。これらのアミンの両方は重度な火災危険物として分類される。アンモニアが引火性であることは知られているが、引火性の範囲は１６〜３５％の空気中濃度に限定される。従来の鉱油潤滑剤中へのアンモニア冷媒の溶解度を高めるためのアミン成分の添加は、この組合せの危険性を増強し、それによってその可能な用途を限定する。
【００２２】
カイミ(Kaimi) 等への日本特許出願第５−９４８３号は、有機酸化物を含むキャップされた(capped)ポリエーテル化合物である、アンモニア冷媒のための潤滑剤を開示する。カイミ等の参考文献は、潤滑剤分子の末端をキャップするために、炭素数１０未満の長さ、好ましくは炭素数４未満の長さのアルキル基であるＲ基（Ｒ、Ｒ1 〜Ｒ10）を用いる。ポリエーテル潤滑剤に適した総炭素数（有機酸化物基を除く）は８以下であり、炭素数１〜４のアルキル基が好ましいことを、カイミ等は教示する。炭素数が８を越えるポリエーテル潤滑剤化合物はアンモニアと相容性でないためにカイミ等によって認められていない。
【００２３】
本明細書に援用される「合成潤滑剤及び高性能機能流体(Synthetic Lubricants and High Performance Functional Fluids) 」における“ポリアルキレングリコール”なるタイトルの章において、マトロック(Matlock) とクリントン(Clinton) はポリアルキレングリコールと呼ばれる合成潤滑剤の種類を考察している。ポリグリコールとしても知られるポリアルキレングリコールは合成潤滑剤の主な種類の１つであり、特に石油潤滑剤(petroleum lubricant) では不十分な用途において、潤滑剤としての多様な、特別な用途を見い出している。アンモニアは合成炭化水素流体又は鉱油よりもポリグリコール中に大きく溶解性であるので、ポリグリコールはアンモニア冷凍系において効率上の利点(efficiency benefit)を全く提供しないと考えられた［Ｍｏｂｉｌ  Ｏｉｌ  Ｃｏｒｐ．，“合成流体による冷凍圧縮機の潤滑(Refrigeration Compressor Lubrication with Synthetic Fluids)”］。
【００２４】
ポリアルキレングリコールは、エチレンオキシド若しくはプロピレンオキシドのホモポリマー、又はエチレンオキシド及びプロピレンオキシドのコポリマーの一般名称である。ポリアルキレングリコールはアンモニアに溶解性であるとして長い間知られており、アンモニア冷凍用途に用いるために販売されている。
【００２５】
マクグロー(McGraw)等への米国特許第４，８５１，１４４号はポリアルキレングリコールとエステルとの混合物を含む潤滑剤組成物を開示する。マクグローはＣ1 〜Ｃ8 の炭化水素鎖を有するヒドロフルオロカーボン冷媒のための通常のポリグリコール潤滑剤を開示する。潤滑剤の混和性を高めるために、マクグローはエステルの添加を開示する。アンモニア冷媒に対するエステルの使用は、熱伝達面を汚し、系の総効率を低下させるスラッジ及び固体を直接形成するために避けられる。
【００２６】
ポリアルキレングリコールは本質的に極性であり、水溶性であるので、例えば炭化水素のような、非極性媒質に易溶性ではない。非極性媒質にポリアルキレングリコールが不溶性であることは、ポリアルキレングリコールを例えばエチレン、天然ガス、埋め立て地ガス(land fill gas) 、ヘリウム又は窒素のような、非極性ガスに対する優れた圧縮機潤滑剤にする（マトロック及びクリントン、１１９頁）。この極性の性質のために、ポリアルキレングリコールはアンモニア冷媒に対する使用のために非常に適した潤滑剤になる可能性を有する。しかし、ポリアルキレングリコールをアンモニア中に可溶性にする極性そのものが、ポリアルキレングリコールを水中に可溶性にする同じ性質である。水に対する溶解性はアンモニア冷凍用途における長年の問題である。過剰な水分の存在は冷凍系の腐食を生ずることがある。本明細書に援用される、“アンモニア冷凍系における水汚染(Water Contamination in Ammonia Refrigeration Systems)”なるタイトルの国際アンモニア冷凍協会の冊子Ｎｏ．１０８［Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，Ｎｏ．１０８，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ａｍｍｏｎｉａ
Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＩＩＡＲ），アンモニア冷凍系における水汚染”］は、アンモニア冷凍系の水汚染に関連した一般的な問題を考察している。蒸気としての水の高い比体積は大型装置の必要性を生じる、或いは逆に言えば、水が過剰量で蓄積することが許されるとしても、アンモニア冷凍のために設計された装置は、過剰な水量によって冷媒が排除されるために、結局は小さすぎることになる。
【００２７】
特に大型アンモニア冷凍系では、水分が系に入ることが稀ではない。鉱油潤滑剤を用いるアンモニア冷凍系の場合には、水が系から圧縮機に戻る前に水を油から容易に分離することができる。この場合における水の除去は、水が蒸発器に入る直前に、手動の“ブローアウト(blowing out) ”又は水の放出によって達成することができる。しかし、通常のポリアルキレングリコール中への水の溶解度は数％から完全な溶解までの範囲であるので、水の除去は一層困難な仕事になる。
【００２８】
アンモニア冷媒に対する潤滑剤としての通常の種類のポリアルキレングリコール、特にエトキシレートを含むポリアルキレングリコールの他の欠点は、これらのポリアルキレングリコールが鉱油のために設計された満液式蒸発器に用いるにはあまりにも混和性でありすぎることである。この種類の蒸発器はアンモニアに対して鉱油が混和性でないことを利用して、蒸発器から鉱油を除去して、次に、この油を圧縮機に戻す。鉱油の高い比重のために、鉱油を系の底部から排出して、圧縮機に戻すことができる。
【００２９】
アンモニアに対する非常に高いレベルの混和性及び溶解性も潤滑性の損失を生ずることがある。流体力学的(hydrodynamic)潤滑の場合には、操作条件における、すなわち圧縮機の温度及び圧力における油／冷媒混合物の粘度が重要である。適切な流体流動のための希釈条件下で所望の操作粘度を与えるために、乾式交換(dry exchange)蒸発器の場合には、過度に高い粘度を有する潤滑剤の使用は蒸発器における過度に希釈された粘度を生じて、潤滑剤を蓄積させるため、流動が制限される。この制限された流動は系の熱交換効率を低下させうる。この状況は、ポリアルキレングリコールの高い粘度指数特徴と、付随する冷媒希釈におけるほぼ完全な混和性及び溶解性とによって多少補償されるが、圧縮機における境界潤滑は、これらの高混和性ポリアルキレングリコールのために、劣化する可能性がある。
【００３０】
鉱油がアンモニア冷媒系において経時変化する(age) 傾向を有することは、当該技術分野において周知である。この経時変化は油の分解を生じ、軽質フラクション(lighter fraction)の形成並びに、系内に集積して除去が困難であるスラッジ様物質の形成を生じる。油のこの軽質フラクションは蒸気になり、それによって油が冷凍系に入ることを阻止するので、油を冷媒から分離するための効果的方法の提供に関連した問題に寄与することになる。
【００３１】
鉱油中に本質的に不溶性である、このスラッジ様物質は溶液から沈降し、付着物を形成し、この付着物は系を通しての熱交換面の“汚れ”の一因になり、重要な(of value)操作及び他の機械的装置の操作を妨害する可能性がある。それ故、スラッジ様物質の蓄積を阻止する機構を与えることが緊急である。このような方法の１つは、経時変化に耐える潤滑剤を提供することである［ショート(Short) ，“アンモニア冷凍のための水処理済み油(Hydrotreated Oils for Ammonia Refrigeration) ”，ＩＩＡＲ年会（１９８５年３月）］。もう１つの方法はスラッジ蓄積を除去するための機構を与えることである。最も単純な方法は、スラッジ様物質をフラッシュアウト(flush out) 又は溶解するために、系に新しい油を加えることである。しかし、鉱油又は合成油はアンモニア冷凍系で形成されるスラッジ様物質を溶解する能力を殆ど又は全く有さない。
【００３２】
ポリアルキレングリコールの良好な溶解力特徴のために、これらの潤滑剤は今まで鉱油のような潤滑剤を用いてきた系の改造又は改装のために非常に有望な代替え潤滑剤供給源を提供することができる。すなわち、ポリアルキレングリコール潤滑剤に切り替えることによって、スラッジ様物質の蓄積を改造(changeover)時に除去することができる［マトロックとクリントン（１９９３），「合成潤滑剤及び高性能機能流体」における“ポリアルキレングリコール”（ＭａｒｃｅｌＤｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．）１０１〜１２３頁］。
【００３３】
今まで、ポリアルキレングリコールに基づく潤滑剤の分野における先行技術は、アンモニア冷媒に対する冷凍圧縮機潤滑剤の必要な性質を含む潤滑剤を有していなかった。これらの重要な性質には、混和性、溶解性、鉱油及び合成炭化水素油／流体に対する相容性、低揮発性、水不溶性、潤滑性及び流動性（粘度温度特性）がある。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は改良された潤滑剤流体と；混和性、溶解性及び粘度の優れた釣り合いを有する流体を生成して、これらの流体をアンモニア圧縮冷凍系のための優れた潤滑剤にする、これらの潤滑剤流体の製造方法とに関する。本発明は鉱油、合成炭化水素流体／油、及び既知のポリアルキレングリコール潤滑剤よりも、良好な混和性及び溶解性特徴を有するポリアルキレングリコール潤滑剤を提供する。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、アンモニア、クロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン及びヒドロフルオロカーボン冷媒中で適当な混和性及び溶解性を有し、アンモニア、クロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン及びヒドロフルオロカーボン冷媒から本質的に成る群から選択される冷媒と、有機酸化物とアルコールとによって製造され、有機酸化物によるポリアルキレングリコールの形成を開始するためのアルコールによって製造されるポリアルキレングリコールを含めて、式：
Ｚ−（（ＣＨ2 −ＣＨ（Ｒ1 ）−Ｏ）n −（ＣＨ2 −ＣＨ（Ｒ1 ）−Ｏ−）m ）p −Ｈ
［式中、Ｚは活性水素１〜８個と、Ｚがアリール基である場合には少なくとも炭素原子６個、Ｚがアルキル基である場合には少なくとも炭素原子１０個を有する化合物の残基であり；Ｒ1 は水素、メチル、エチル又はこれらの混合物であり；ｎは０又は正の数であり；ｍは正の数であり；ｐはＺの活性水素数に等しい値を有する整数である］
で示されるポリアルキレングリコールを包含する潤滑剤組成物と
を含む流体組成物を提供する。本発明のポリアルキレングリコール潤滑剤は式：Ｚ−（（ＣＨ2 −ＣＨ（Ｒ1 ）−Ｏ）n −（ＣＨ2 −ＣＨ（Ｒ1 ）−Ｏ−）m ）p −Ｈ
［式中、Ｚは活性水素１〜８個と、Ｚがアリール基である場合には少なくとも炭素原子６個、Ｚがアルキル基である場合には少なくとも炭素原子１０個を有する化合物の残基であり；Ｒ1 は水素、メチル、エチル又はこれらの混合物であり；ｎは０又は正の数であり；ｍは正の数であり；ｐはＺの活性水素数に等しい値を有する整数である］
で示され、アンモニア、クロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン及びヒドロフルオロカーボン冷媒中での混和性−溶解性、鉱油及び合成炭化水素油／流体に対する相容性、低揮発性、水不溶性、潤滑性及び流動性（粘度温度特性）を含めた、予想外の物理的性質を有する。
【００３６】
本発明はさらに、冷媒と、有機酸化物とアルコールとによって製造されたポリアルキレングリコールを包含する潤滑剤組成物とを一緒にすることを含む、圧縮冷凍系に用いるための流体組成物の製造方法をも提供する。
【００３７】
本発明はさらに、アルコールと有機酸化物とを一緒にして、ポリアルキレングリコール潤滑剤を形成する方法によって製造される、圧縮冷凍用の潤滑剤を提供する。
本発明の他の利点は、下記詳細な説明を参照することによって容易に明らかであると思われるが、下記説明を参照し、添付図面に関連して検討するならばさらに良好に理解されるであろう。
【００３８】
本発明によって製造される潤滑剤組成物は、一般式：
Ｚ−（（ＣＨ2 −ＣＨ（Ｒ1 ）−Ｏ）n −（ＣＨ2 −ＣＨ（Ｒ1 ）−Ｏ−）m ）p −Ｈ
［式中、Ｚは活性水素１〜８個と、Ｚがアリール基である場合には少なくとも炭素原子６個、Ｚがアルキル基である場合には少なくとも炭素原子１０個を有する化合物の残基であり；Ｒ1 は水素、メチル、エチル又はこれらの混合物であり；ｎは０又は正の数であり；ｍは正の数であり；ｐはＺの活性水素数に等しい値を有する整数である］
で示されるポリアルキレングリコールを含み、この潤滑剤は、ポリアルキレングリコールの形成を開始するためのアルコールと有機酸化物とを含む。このアルコール／開始剤は活性水素原子に比べて大きい数の炭素原子を含む化学構造を特徴とする。この潤滑剤組成物はさらに、約８〜５５％のアルコール分子量対組成物分子量の比（組成物分子量に対するアルコール分子量の比）を有することを特徴とする。アルコールはアンモニア中で潤滑剤の溶解性と混和性の両方を制御し、同時に水に対する潤滑剤の溶解性を減ずるための手段として作用する炭化水素鎖を与える。さらに、この炭化水素鎖は鉱油に対する潤滑剤の相容性を促進する。この炭化水素鎖は疎水性かつ非極性であるので、アンモニア中に不溶性である。この不溶性はアンモニアへの溶解性と混和性の両方を調節かつ制御する手段を提供する。さらに、炭化水素鎖の長さが大きければ大きいほど、潤滑剤の潤滑性は良好になる。
【００３９】
炭化水素鎖は開始剤とも呼ばれる。開始剤なる用語は、ポリアルキレングリコールとなるポリマー構造の形成をアルコールが開始する又は始めることを意味する。触媒とは異なり、開始剤の一部（ｚ）は製造されるポリアルキレングリコールの一部に成る。すなわち、この開始剤は実際の触媒のように再生されないが、ポリアルキレングリコールの形成を実際に促進する。
【００４０】
用いる開始剤は任意のアルコールを含むことができるが、好ましくは開始剤は下記アルコールを含めたアルコールを含む：
0003782490.tif 000002
【００４１】
好ましくは、潤滑剤組成物の形成に用いられる開始剤はアルキル炭化水素として１０より大きい総炭素数（＞Ｃ10）及びアリール炭素水素として６より大きい総炭素数（＞Ｃ6 ）を有するアルコールである。
【００４２】
有用な、他のアルコール／開始剤化合物はフェノール、メチルフェノール、エチルフェノール、プロピルフェノール、及びフェノールの他の同様な誘導体を含む。
本発明に有用な有機酸化物は任意の有機酸化物を含むことができるが、最も好ましい有機酸化物はエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド又はこれらの混合物である。
【００４３】
本発明によると、出願人は活性水素数に比べて多量の炭素原子を含む化学構造を有するアルコール／開始剤が混和性と溶解性の両方の優れた性質を提供すると判断している。すなわち、例えば、通常のポリグリコール又はポリアルキレングリコールのための典型的な従来の開始剤は水（無炭素）、アミン（無炭素）、例えばメタノール、エタノール、ブタノールのような短鎖アルコール、又は例えばグリセロール若しくはエチレングリコールのような短鎖ポリオールであり、これらがポリアルキレングリコールの形成に用いられる。これらの従来のアルコール／開始剤の分子量対形成されるポリアルキレングリコール分子の総重量の比は約１〜７％である。これとは対照的に、出願人は、活性水素原子数に比べて多量の炭素原子を含むアルコール／開始剤を用いることによって、アルコール／開始剤の分子量対形成されるポリアルキレングリコール分子の総重量の比が約８〜５５％の範囲内になることを発見している。
【００４４】
出願人は、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド及びこれらの混合物のような有機酸化物のポリマーがアンモニア中での潤滑剤の優れた性質にさらに寄与すると判断している。アンモニア中の潤滑剤組成物の混和性特徴への寄与の他に、例えばエチレンオキシドのような有機酸化物を用いて、アンモニア中の潤滑剤の溶解性特徴も改良することができる。ポリアルキレングリコールは種々な有機酸化物のホモポリマー又はコポリマーである。有機酸化物の種々な混合物をブレンドすることによって、例えば混和性／溶解性、流動点温度及び水溶性のような、他の特徴も改良することができることを、出願人は発見している。有機酸化物の相対量を変えることによって、アンモニアへの潤滑剤の溶解性及び混和性を変えることができる。アンモニアに対する有機酸化物の親和力は炭素数の増加に伴って低下する（エチレンオキシド＞プロピレンオキシド＞ブチレンオキシド）ので、有機酸化物を混合して、所望のレベルの混和性及び溶解性を有する潤滑剤を形成することによって、アンモニア混和性及び溶解性特徴を調整することができる。
【００４５】
例えば、プロピレンオキシドのポリマーを形成することによって、潤滑剤の水溶性を改良する（低下させる）ことができる。このポリマーは、プロピレンオキシド上の追加の炭素(extra carbon)が酸素原子をブロックする又は妨げるので、一般に低極性であり、そのために、この有機酸化物を用いて形成される潤滑剤は水に低溶解性である。多量の炭素原子で潤滑剤を構成することによって、水溶性は低下するが；必要な場合には、例えばエチレンオキシドのような、より大きく親水性の有機酸化物を加えることによって、水溶性を高めることができる。特定の必要性又は用途を満たすように潤滑剤の性質を調節又は調整するために、他の組合せの酸化物を用いることができる。
【００４６】
圧縮機中に潤滑とシーリングとを与えるために充分な量の潤滑剤が存在することが好ましい。圧縮機を扱う場合に、潤滑流体は潤滑剤中に冷媒が溶解した溶液と見なされる。このような組成物は一般に潤滑剤の大部分を含む。もちろん、圧縮機条件と系設計とに依存して、冷媒対潤滑剤の比は非常に高い濃度になることがありうる。例えば蒸発器のような、冷凍系の他の部分では、潤滑剤は冷媒中に溶解すると考えられる。冷媒は潤滑剤との相互溶解性の度合いに依存して、潤滑剤と完全な混和性、不完全な混和性又は非混和性として分類される。冷媒と潤滑剤との不完全混和性混合物はある一定の温度と冷媒中潤滑剤(lubricant-in-refrigerant)濃度においては相互に溶解性であり、他の条件下では２つ以上の相に分離する。
【００４７】
アンモニアに対して使用するための理想的なポリアルキレングリコール潤滑剤を製造するためには、この潤滑剤が気体アンモニア中に過度に溶解性ではなく、気体アンモニア中に溶解性でなければならず、液体アンモニア中に過度に混和性ではなく、液体アンモニア中に混和性でなければならないことを出願人は発見している。“理想的”とは、溶解性及び混和性の度合いが特定の系の必要性を満たすように調節されることを意味する。典型的に、混和性は溶解性の上昇に付随する。ある一定の系では、理想的な潤滑剤は溶解性であり、それによって粘度を低下させるが、混和性ではない。気体アンモニアに過度に溶解性である潤滑剤は、潤滑剤中に過剰な量のアンモニアが混入されるために、発泡又は希釈を生じる。過度に混和性の潤滑剤は蒸発器条件の温度未満の臨界分離温度を有するものと定義することができる。理想的な潤滑剤は液体冷媒から分離して、効果的に集積して、圧縮機に戻ることができる。従来の高溶解性ポリアルキレングリコール潤滑剤はアンモニア中に高度に混和性になる傾向もある。すなわち、非常に低い温度においても、潤滑剤はアンモニアとの単一透明相中で混和性を持続するだろう。この混和性は液体アンモニアからの潤滑剤の効果的な分離を妨げ、圧縮機への過剰量のアンモニアのその後の戻りを生じる。高溶解性潤滑剤に関する他の問題は、冷凍系の圧力上昇（気体アンモニアを溶解するため）とその後の系の圧力低下とのサイクルによって生ずる発泡に起因する。圧力低下中に気体アンモニアが放出されて、系内で潤滑剤を発泡させる。
【００４８】
本発明のポリアルキレングリコール潤滑剤の形成に用いる酸化物を変えることによって、特定の用途又は系のために溶解性及び混和性特徴を最適化することができる。
本発明の潤滑剤組成物は２００〜４０００の範囲の分子量を有するポリアルキレングリコールである。アンモニア冷媒に対して用いるために適した、好ましい分子量範囲は４００〜２０００の範囲である。
【００４９】
４０℃における潤滑剤組成物の粘度は、特定の用途又は系に必要な、特定の粘度に依存して、１０〜５００ｃＳｔに調節することができる。４０℃における潤滑剤組成物の好ましい粘度は、２５〜１５０ｃＳｔである。
【００５０】
潤滑剤組成物はさらに、例えば通常のポリグリコール、鉱油、及びアルキルベンゼンに基づく流体のような、より一般的な、他の潤滑剤を含むようにブレンド又は配合された、本発明のポリアルキレングリコールを含むことができる。これらのより一般的な潤滑剤は、本発明の流体の改良された性質を完全に損なうことなく、１０〜２５％の割合で本発明のポリアルキレングリコールとブレンド又は混合することができる。これらの潤滑剤ブレンド又は組成物は、潤滑剤が例えば改装された系、すなわち鉱油潤滑からポリアルキレングリコール潤滑に転換した系、ＣＦＣに基づく冷媒からアンモニアに基づく冷媒に転換した系、又は改装された系の自然に生成する副生成物のような、既存の潤滑剤必要条件と相容性であること、すなわち本発明の潤滑剤と系に残留若しくは存在する潤滑剤との混合を必要とする系又は用途に使用可能である。換言すると、既存の冷凍系又は潤滑剤との相容性を得るためには、本発明の潤滑剤がこれらのブレンド中で機能しうることが必要である。
【００５１】
好ましくは、組成物はせいぜい２０〜２５％の通常のポリグリコール、鉱油又はアルキルベンゼンを含む。本発明の流体組成物と２５％までの通常のポリグリコール、鉱油又はアルキルベンゼンとの添加剤又はブレンドを含む組成物は、本発明の組成物のある一定の特徴、例えば通常のポリグリコール潤滑剤、鉱油潤滑剤又はアルキルベンゼン潤滑剤のいずれか１種を今までに用いた系との相容性を改良することが判明する。通常のポリグリコール、鉱油又はアルキルベンゼンの配合(blending)は、本発明の潤滑剤の改良された性質及び特徴を損傷することなく、達成することができる。
【００５２】
潤滑剤組成物が、本明細書に援用される米国特許第４，８５１，１４４号に確認されるような、例えば酸化防止剤、腐食抑制剤、加水分解抑制剤等のような通常の添加剤を含むことも理解される。上記説明及び特許請求の範囲に用いられる割合は、このような添加剤を添加する前に定義される組成物として考慮すべきである。
【００５３】
アンモニア冷凍系と、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）、ヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）又はヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）冷凍系（改装又は改造冷凍系）との両方のために適した潤滑剤であるために、本発明のポリアルキレングリコール潤滑剤はこれらの冷媒と相容性であるように配合可能でなければならない。相容性なる用語は、潤滑剤が選択された冷媒環境において適切に機能するように、例えば混和性、溶解性、粘度、揮発性、潤滑性、熱的／化学的安定性、金属適合性(metal compatibility) 、及び凝集点(floc point)（ＣＦＣ及びＨＣＦＣ用途に対して）のような、性質を有することを意味する。さらに、相容性は鉱油中の溶解性をも包含する。すなわち、本発明のポリアルキレングリコールは従来の鉱油潤滑剤中に溶解性である。鉱油中へのこの溶解性は相容性を示唆し、恐らく、本発明の潤滑剤が従来の鉱油潤滑剤と互換性であることを示唆する。この互換性は新しい潤滑剤による系の改装又は非アンモニア冷媒からアンモニア冷媒への系の改造において特に重要な性質である。上記を考慮すると、本発明は上述したような潤滑剤組成物と、例えばアンモニア、クロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、及びヒドロフルオロカーボンのような冷媒とを含む流体組成物を提供する。すなわち、本発明の潤滑剤は、圧縮冷凍機装置に適した流体組成物を提供するために、アンモニア並びに非アンモニア冷媒と混合可能又はこれらの冷媒に添加可能である。流体組成物への潤滑剤の添加量は使用する系の種類と系の必要条件とに依存し、系の必要条件の全ては圧縮冷凍分野に熟練した人に周知である。
【００５４】
上記を考慮すると、本発明はまた、アルコール／開始剤と有機酸化物とを含み、活性水素原子量に比べて多量の炭素原子を含む、アルコールによって与えられる炭化水素鎖の化学構造を特徴とし、炭化水素鎖分子量対組成物分子量の比が約８〜５５％である潤滑剤組成物を用いることによる圧縮冷凍装置の潤滑方法を提供する。すなわち、本発明の流体組成物は、圧縮冷凍装置を潤滑するために、例えばアンモニア、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ（例えばＨＣＦＣ−２２（Ｒ−２２））及びＨＦＣ（例えばＨＦＣ−１３４ａ（Ｒ−１３４ａ））のような冷媒と混合することができる。
【００５５】
上記を考慮すると、本発明はまた、有機酸化物からのポリアルキレングリコールの形成を開始するためのアルコール／開始剤を含むポリアルキレングリコールを混合するプロセスによって製造される、圧縮冷凍用の潤滑剤を提供する。このプロセスによる潤滑剤の製造に用いられる炭化水素鎖は、活性水素原子数に比べて多量の炭素原子を含む化学構造を特徴とし、この場合に、組成物は約８〜５５％の炭化水素鎖又は開始剤の分子量対組成物分子量の比を有する。すなわち、本発明の潤滑剤は、潤滑剤を例えばアンモニア、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ及びＨＦＣのような冷媒と混合して、圧縮冷凍装置に適した潤滑剤を形成することによって、製造することができる。
【００５６】
表１は種々な潤滑剤組成物の物理的組成を示す。“Ａ”、Ａ−１〜Ａ−１０と名付けられた流体は本発明によって製造された潤滑剤流体である。“Ｂ”、Ｂ−１〜Ｂ−６と名付けられた流体は従来のポリグリコールの流体組成物の例である。“Ｃ”、Ｃ−１〜Ｃ−３と名付けられた流体組成物は鉱油とアルキルベンゼン潤滑剤組成物の典型的な例である。さらに詳しくは、表１は本発明によって製造された数種類の潤滑剤組成物である、アルコール／開始剤と有機酸化物との組成物を示す。
【００５７】
表２は、表１に記載する組成物の物理的性質を示す。表２はまた、７０°Ｆ（２１℃）における潤滑剤組成物の鉱油溶解性に対するエチレンオキシドの添加の効果を示す。表２はまた、例えば、摂氏度での引火点、燃焼点、流動点、６８°Ｆ（２０℃）における水溶性、及び４０℃における粘度のような、他の物理的性質を示す。表２はまた、化合物Ａ−１〜Ａ−１０が大抵の冷凍用途に適した、４０℃における粘度を有することを実証する。
【００５８】
表３は、従来のポリグリコール、鉱油及びアルキルベンゼンに比べた、本発明の潤滑剤の混和性を示す。表３から知ることができるように、エチレンオキシドを用いて、表２に示す鉱油溶解性をある程度維持しながら潤滑剤の混和性特徴を制御することができる。
【００５９】
出願人はさらに、特定の化合物に対するファレックス(Falex) 試験を実施した。下記で説明するファレックス試験は、アンモニア環境中で鋼ピンとＶブロックとを用いて実施した。１分間に２５０ポンドの負荷、１時間に３５０ポンドの負荷を生じるように、負荷装置を作動させた。鋼ピンの摩耗を重量損失に関して測定した。結果は表４に示す。この結果は、従来のポリグリコール潤滑剤又は鉱油潤滑剤のいずれに比べても、本発明の潤滑剤が全体として良好な潤滑、従って金属面に対する低い摩耗を生ずることを示した。
【００６０】
表５はアンモニアへの潤滑剤組成物の溶解性を示す。この表から知ることができるように、本発明の流体は７０°Ｆ（２１℃）においてアンモニアに溶解性である。
表６は高温アンモニア環境における本発明の潤滑剤組成物の安定性を説明する。この表は、従来のポリグリコール潤滑剤、鉱油潤滑剤及びアルキルベンゼン潤滑剤に比べて、Ａ１からＡ１０までの潤滑剤組成物が全体として同程度以上に良好な高温安定性を示したことを説明する。この結果は、本発明の潤滑剤がこの環境において安定であることを実証する。潤滑剤の２オンス（５６．７ｇ）サンプルに研磨した鋼触媒を加え、９０ｐｓｉｇ及び２８５°Ｆ（１４０．６℃）において１か月間試験した。
【００６１】
出願人は特定の化合物に対して他のファレックス試験を実施した。下記で説明するファレックス  ラン−イン(Run-In)試験（ＡＳＴＭ  Ｄ−３２３３）を、非アンモニア（空気）環境中で鋼ピンとＶブロックとを用いて実施した。負荷装置を５２℃の油温度において５分間に３００ポンドの負荷を生じるように作動させた。５分間後に、負荷デバイスを再作動させ、破壊が生ずるまで負荷を高めた。表７に示す結果は、非アンモニア環境における破壊時点における負荷量（ポンド）を示す。この結果は、潤滑剤の炭素数が増加するにつれて、破壊を生じさせるために必要な負荷も増加したことを示す。キャップトポリエーテルは本発明の潤滑剤よりも低い潤滑性を生ずることが判明した。
【００６２】
表８はファレックス  ラン−イン試験（ＡＳＴＭ  Ｄ−３２３３）の結果を説明する。試験条件は表７に記載した条件と同じであったが、この場合にはアンモニア環境中で試験を実施した。表８に示す結果は、アンモニア環境において本発明の潤滑剤が、試験したキャップトポリエーテル潤滑剤よりも優れた潤滑性を生ずることを示す。
表９は、本発明の潤滑剤の低い発泡性を説明する。試験を９０℃において実施し、潤滑剤１００ｍｌをメスシリンダーに入れ、アンモニア（流量５．２リットル／時）を潤滑剤に通してアスピレートした(aspirated) 。体積変化に関して、発泡の度合いを測定した。本発明の潤滑剤は従来のポリグリコール潤滑剤よりも軽度に発泡した。
【００６３】
図１は冷媒ＨＦＣ−１３４ａに対する潤滑剤（油）Ａ３の混和性範囲を示す。Ａ３はノニルフェノールとプロピレンオキシドとの反応生成物である。広い温度範囲にわたる混和性範囲を試験の限界までの広範囲な重量％油範囲において示す。
図２は冷媒ＨＣＦＣ−２２に対する潤滑剤Ａ３の混和性範囲を示す。図２から知ることができるように、Ａ３はＨＣＦＣ−２２に対して完全に混和性である。Ａ３はノニルフェノールとプロピレンオキシドとの反応生成物である。広い温度範囲にわたる混和性範囲を試験の限界までの広範囲な重量％油範囲において示す。
【００６４】
図３は冷媒ＨＣＦＣ−２２に対する潤滑剤Ａ６の混和性範囲を示す。図３から知ることができるように、Ａ６はＨＣＦＣ−２２中に完全に混和性である。Ａ６はＣ11アルコールとプロピレンオキシドとの反応生成物である。広い温度範囲にわたる混和性範囲を試験の限界までの広範囲な重量％油範囲において示す。
上記データを考慮すると、出願人はアンモニア及び炭化水素冷媒に対する改良された溶解性と混和性特徴、加水分解安定性、潤滑性、粘度指数、鉱油との相容性、水不溶性（低い水溶性）及び揮発性を実証したと結論することができる。
【００６５】
本発明を例示的に説明したが、用いたターミノロジー(terminology) は制限のためではなく、説明のためであることを意図するものであることを理解すべきである。
上記開示を考慮すると、多くの変更及び変化が明らかに可能である。それ故、特許請求の範囲内で、詳述した以外の形式で本発明が実施可能であることを理解すべきである。
【００６６】
【表１】
0003782490.tif 000003
【００６７】
【表２】
0003782490.tif 000004
【００６８】
【表３】
0003782490.tif 000005
【００６９】
【表４】
0003782490.tif 000006
条件：
ＡＩＳＩ  １１３７鋼Ｖブロック、ＷＩ  ＡＩＳＩ  ３１３５鋼ピン
約７．８リットル／時においてアンモニア発泡
６０℃試験温度
２５０ポンドにおいて１分間
３５０ポンドにおいて１時間
【００７０】
【表５】
0003782490.tif 000007
【００７１】
【表６】
0003782490.tif 000008
【００７２】
【表７】
0003782490.tif 000009
【００７３】
【表８】
0003782490.tif 000010
【００７４】
【表９】
0003782490.tif 000011
【図面の簡単な説明】
【図１】ヒドロフルオロカーボン冷媒ＨＦＣ−１３４ａに対する本発明の典型的な潤滑剤組成物の混和性を示すグラフ。
【図２】ヒドロクロロフルオロカーボン冷媒ＨＣＦＣ−２２に対する本発明の典型的な潤滑剤組成物の混和性を示すグラフ。
【図３】ヒドロクロロフルオロカーボン冷媒ＨＣＦＣ−２２に対する本発明の２番目に典型的な潤滑剤組成物の混和性を示すグラフ。
【図１】
0003782490.tif 000012
【図２】
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【図３】
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