COMPOSICION DE LUBRICANTE DE REFRIGERACION Y COMPOSICION DE FLUIDO DE FUNCION REFRIGERANTE.

Una composición de lubricante de refrige-ración, que comprende

un compuesto éster obtenido de un poliol y un ácido graso;

y

un compuesto éter cíclico con anillo de cinco o seis miembros que tiene una cadena lateral con un enlace de éster, en donde el contenido del compuesto de éter cíclico se ajusta de 0,01 a 5 partes por masa basado en 100 partes por masa del compuesto de éster

Composición de lubricante de refrigeración y composición de fluido de función refrigerante.

Esta patente se basa en y reivindica el beneficio de prioridad de las solicitudes de patentes japonesas nº 2007-088165, depositada el 29 de marzo de 2007, y nº 2008-044812, depositada el 26 de febrero de 2008.

El presente invento se refiere a una composición lubricante de refrigeración que tiene excelente capacidad de aislamiento eléctrico, excelente compatibilidad con hidrofluorocarburos exentos de cloro, excelente resistencia al calor, y efectos antioxidantes, y a una composición de fluido que actúa de refrigerante que utiliza una composición lubricante de refrigeración de esta índole.

Los refrigerantes de clorofluorocarburo convencionales que se utilizan en acondicionadores del aire ambiente, acondicionadores de aire portátiles, aparatos de baja temperatura tal como refrigeradores-congeladores para uso doméstico, refrigeradores industriales y acondicionadores de aire de automóviles, tal como vehículos híbridos y vehículos eléctricos están siendo sustituidos debido a problemas tales como la destrucción de la capa de ozono. Como refrigerantes de clorofluorocarburo de sustitución se conocen, refrigerantes de hidrofluorocarburo exentos de cloro, tales como 1,1,1,2-tetrafluoroetano (R-134a), pentafluoroetano (R-125), difluoroetano (R-32) y sus mezclas. Se han propuesto diversos lubricantes de refrigeración que utilizan un producto de base que contiene un compuesto de éster de tipo poliol que tiene alta compatibilidad con refrigerantes de hidrofluorocarbono exentos de cloro. Las propiedades requeridas para los lubricantes de refrigeración incluyen compatibilidad con hidrofluorocarburos exentos de cloro, capacidad de alto aislamiento eléctrico y resistencia al calor. El documento de Patente 1 propone un lubricante de refrigeración que contiene un compuesto de éster de tipo poliol que tiene alta compatibilidad con refrigerantes hidrofluorocarbúricos exentos de coloro y alta capacidad de aislamiento eléctrico.

En años recientes ha aumentado el interés social para el ahorro de energía, y se ha deseado reducir el consumo de energía de productos eléctricos. En el caso de refrigeradores y acondicionadores de aire se ha considerado como importante ahorrar la energía del compresor, que consume una mayoría de la energía de los refrigeradores y acondicionadores de aire. Con el fin de ahorrar la energía de los compresores se ha desarrollado un mecanismo de compresión altamente eficiente, y al mismo tiempo, ha sido también un logro importante un aumento en la eficacia del motor en los mecanismos de compresión, lo que debe conducir a un ahorro de energía de la totalidad de los aparatos.

Con el fin de mejorar la eficacia de los motores, se han dotado imanes mas eficiente y potentes para los motores. Por ejemplo, imanes de ferrita se han sustituido positivamente por imanes de tierras raras, y esto contribuye a una reducción del consumo de energía y tamaño de los productos eléctricos. Los imanes de neodimio tales como Nd-Fe-B (neodimio-hierro-boro), son ejemplos relativamente económicos de imanes de tierras raras. Se han propuesto compresores de refrigerante que utilizan imanes de tierras raras (véase, por ejemplo, Documento de Patente 2). Sin embargo, los imanes de neodimio tienen baja resistencia a la corrosión y se oxidan fácilmente, y el imán tiende a deteriorarse en calidad. El deterioro de los imanes de tierras raras es una causa del descenso en la prestación del motor. El óxido de los imanes de tierras raras es una causa de la obturación de conductos en los ciclos refrigerantes. Por consiguiente, es común proteger los imanes de tierras raras con niquelado o chapado de aluminio.

El documento de patente 3 propone una técnica para proteger un imán de tierras raras con un recubrimiento anticorrosión de vidrio de silicato sódico en lugar de niquelado con el fin de reducir costos. El Documento de Patente 4 propone una técnica para proteger un imán de tierras raras con una película de recubrimiento protector en forma de vidrio, que se forma a partir de una película de recubrimiento de polisilazano. El documento de Patente 5 propone una técnica para impedir la oxidación llevando a cabo tratamiento térmico sobre un imán de tierras raras en una atmósfera de bajo contenido de oxígeno. Sin embargo, el arte convencional no es apropiado para motores para un compresor de refrigerante que se expone a un refrigerante o lubricante de hidrofluorocarburo exento de cloro durante muchos años. Esto es debido a que bajo las condiciones de uso de los motores de compresión de refrigerante, algunos componentes eluyen el recubrimiento anticorrosión descrito antes, el recubrimiento protector a modo de vidrio y el film con tratamiento térmico cuando se utilizan. Esto afecta negativamente las propiedades del refrigerante o del lubricante. En adición se requiere una tecnología especial, equipos especiales y tareas especiales para la fabricación de estos imanes de tierras raras, y por tanto, el compresor es muy desventajoso en términos de costos de fabricación.

El recubrimiento metálico de un imán de tierras raras hace descender el contenido de flujo magnético del imán de tierras raras. Para evitar el proceso de recubrimiento metálico el Documento de Patente 6 propone un método de fabricación en donde se fabrica un motor que tiene imanes de tierras raras en un ambiente hermético con una baja atmósfera de oxígeno. Para la tecnología descrita en el Documento de Patente 6 se requiere también una tecnología especial, equipos especiales y tareas especiales, y por tanto, resulta difícil la fabricación de un compresor económico.

[Documento de Patente 1] Publicación de patente japonesa expuesta al público Nº 5-17789.

[Documento de Patente 2] Publicación de patente japonesa expuesta al público Nº 11-150930.

[Documento de Patente 3] Publicación de patente japonesa expuesta al público Nº 2000-32715.

[Documento de Patente 4] Publicación de patente japonesa expuesta al público Nº 2003-17349.

[Documento de Patente 5] Publicación de patente japonesa expuesta al público Nº 2002-57052.

[Documento de Patente 6] Publicación de patente japonesa expuesta al público Nº 2003-61283.

El aceite de la máquina de refrigeración para un refrigerante del Documento de Patente 1 contiene un aceite de éster sintetizado de un alcohol multivalente y un ácido graso monovalente, funcionando el aceite de éster como el componente principal. El aceite de máquina de refrigeración del Documento de Patente 1 tiene excelente compatibilidad con hidrofluorocarburos exentos de cloro, capacidad de aislamiento eléctrico y resistencia al calor. Sin embargo, el aceite de éster no puede impedir la oxidación de imanes de ferrita o imanes de tierras raras de tipo neodimio. Es decir, el aceite de éster puede adsorberse sobre las superficies de metal debido a las porciones de unión de éster del aceite de éster, sin embargo, esta adsorción es débil, y en adición, la rigidez y la hidrofobicidad son bajas y, por consiguiente, no puede impedirse la oxidación de las superficies de metal. Así pues, existe necesidad de una composición lubricante de refrigeración que pueda proporcionar satisfactoriamente efectos anticorrosión sin un proceso especial tal como proceso de recubrimiento metálico o un proceso de recubrimiento sobre los imanes de tierras raras de tipo neodimio.

Un objeto del presente invento es proporcionar una composición lubricante de refrigeración que tiene capacidad de aislamiento eléctrico, compatibilidad con hidrofluorocarburos exentos de cloro, resistencia al calor y efectos de impedir la oxidación de imanes de tierras raras.

De conformidad con modalidades del presente invento pueden obtenerse los efectos siguientes.

Una composición lubricante de refrigeración de conformidad con una modalidad contiene un compuesto de éster obtenido de un poliol y ácido graso, y un compuesto de éter cíclico de anillo de cinco o seis miembros que tiene una cadena lateral con un enlace de éster. El contenido del compuesto de éter cíclico antes descrito se ajusta 0,01 a 5 partes por masa basado en 100 partes por masa de compuesto de éster. El compuesto de éter cíclico no tiene una carga dentro de la molécula y es eléctricamente neutro y no tiene grupos altamente polares, tal como un grupo hidroxi, un grupo amino o un grupo carboxilo. Por consiguiente, se considera que no desciende la capacidad de aislamiento eléctrico y resistencia al calor del compuesto de éster antes descrito funcionando como el producto...

1. Una composición de lubricante de refrige-ración, que comprende

un compuesto éster obtenido de un poliol y un ácido graso; y

un compuesto éter cíclico con anillo de cinco o seis miembros que tiene una cadena lateral con un enlace de éster, en donde el contenido del compuesto de éter cíclico se ajusta de 0,01 a 5 partes por masa basado en 100 partes por masa del compuesto de éster.

2. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto de éster cíclico es un compuesto acetal cíclico con anillo de cinco o seis miembros que tiene una cadena lateral con un enlace de éster.

3. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 2, en donde el compuesto acetal cíclico se representa por cualquiera de las fórmulas estructurales siguientes (I) a (IV):

en donde R₁ y R₂ en las fórmulas cada uno representa hidrógeno o un grupo alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, R₃ representa un grupo alquilo con 1 o 2 átomos de carbono y A₁ y A₂ representan cada uno un grupo éster representado por la fórmula (V) en donde A₁ y A₂ pueden ser iguales o diferentes, y

en donde R₄ representa un grupo alquilo con una cadena lineal o ramificada que tiene de 4 a 11 átomos de carbono.

4. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto de éster es un compuesto de éster obtenido entre un poliol neopentílico que tiene de 5 a 10 átomos de carbono y 2 a 6 grupos hidroxilo y un ácido monocarboxílico alifático saturado con una cadena lineal o ramificada con 5 a 10 átomos de carbono.

5. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 4, en donde el 60% molar o más del ácido monocarboxílico alifático saturado es un ácido monocarboxílico alifático saturado que tiene una cadena lineal.

6. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 1, que es apta para utilizarse en un aparato de refrigeración que tiene un compresor de refrigerante accionado con un aparato de accionamiento que utiliza un imán de tierras raras.

7. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto de éter cíclico es un compuesto acetal cíclico con anillo de seis miembros que tiene una cadena lateral con un enlace de éster.

8. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 3, en donde el compuesto de éter cíclico es un compuesto acetal cíclico representado por la fórmula estructural (III).

9. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 4, en donde el poliol neopentílico es neopentil glicol, trimetiloletano, trimetilolpropano, pentaeritritol o dipentaeritritol.

10. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 4, en donde el ácido monocarboxílico alifático saturado que tiene una cadena lineal o ramificada se elige del grupo constituido por ácido 2-metil hexanoico, ácido 2-etilhexanoico, ácido 3,5,5-trimetilhexanoico, ácido pentanoico, ácido heptanoico, y ácido octanoico.

11. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 4, en donde el ácido monocarboxílico alifático saturado que tiene una cadena lateral es ácido 2-etilhexanoico o ácido 3,5,5-trimetilhexanoico.

12. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 3, en donde R₁ y R₂ en las fórmulas estructurales (I) a (IV) son hidrógeno.

13. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 1, que tiene un valor ácido de 0,1 mgKOH/g o inferior y un valor hidroxilo de 10,0 mgKOH/g o inferior.

14. La composición de lubricante de refrigeración, de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto de éter cíclico tiene un valor ácido de 1,0 mgKOH/g o infe-rior y un valor hidroxilo de 30,0 mgKOH/g o inferior.

15. Una composición de fluido de función refrigerante que contiene la composición de lubricante de refrigeración de la reivindicación 1 y un refrigerante de hidrofluo-rocarburo exento de cloro.