单碳酸酯、其用途及含单碳酸酯的组合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了通式为（Ｒ↑［１］）↓［ｎ］Ｐｈ－Ｏ－（Ｒ↑［２］Ｏ）↓［ｍ］－ＣＯ－Ｏ－ＣＨ↓［２］－Ｃ（Ｒ↑［３］）（Ｒ↑［４］）（Ｒ↑［５］）的单碳酸酯、含有该单碳酸酯的润滑油、该单碳酸酯组合物的制备方法、通过碳酸键连有两个（Ｒ↑［５］）（Ｒ↑［４］）（Ｒ↑［３］）Ｃ－ＣＨ↓［２］－基团的单碳酸酯、通过碳酸键连有两个（Ｒ↑［１］）↓［ｎ］Ｐｈ－（ＯＲ↑［２］）↓［ｍ］－基团的单碳酸酯。这种单碳酸酯具有出色的润滑性能、清洗性能和电绝缘性能，与氢化碳氟化合物如Ｒ－１３４ａ显示出色的相容性，可用作制冷机的润滑油。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
单碳酸酯、其用途及含单碳酸酯的组合物的制备方法专利技术背景(专利
)本专利技术涉及新颖的单碳酸酯及其用途，以及含单碳酸酯的组合物的制备方法。更具体地，本专利技术涉及具有受保护的、极少分解的碳酸酯键的单碳酸酯，涉及具有优异润滑性能、清洗性能和电绝缘性能的润滑油，它们可用作工业齿轮油、汽车发动机油、汽车齿轮油、冰箱润滑油、滚压润滑油和纤维润滑油，它们迄今均要求有严格的润滑性能和清洗性能，特别是涉及可以极好地用于使用对臭氧层非破坏性的氢化碳氟化合物(HFC)如R-134a作致冷剂的制冷机的润滑油，也涉及含单碳酸酯的组合物的制备方法。润滑油包括工业上使用的齿轮油、发动机油、纤维用的润滑油、滚压用的润滑油、制冷机用的润滑油、牵引油等各种油。如今，由于极力主张使工业机器在更苛刻的条件下运转，因此需要生产出能在高温下维持润滑性能和清洗性能的供工业用的齿轮油。特别是在烘漆和烘烤食品的步骤中，在润滑性能和清洗性能方面，都要求润滑油具有较高的性能。在这类应用中，迄今已在使用的有合成烃类、羧酸酯和二元醇类型的润滑油。然而，就润滑性而言，合成的烃类润滑油和羧酸酯润滑油仍然不能令人满意，在长期受热后会形成碳化物，在高温条件下不能发挥润滑油的作用。另一方面，二元醇类润滑油具有的优点是即使长期受热后其所生成的碳化物数量也很少，但是，其润滑性不足且吸湿性强，这就在润滑性和吸湿性方面留下了有待改进的空间。-->此外，随着趋向于生产较高性能的汽车发动机，要求生产出在较高温度时甚至经长期使用后仍能维持润滑性能、清洗性能和分散性能的发动机油。如果企图通过选择添加剂以满足这些要求，则必然要用大量添加剂，结果造成不良后果，即沉积出蛋黄酱状的淤积物。因此曾试图用一种矿物油作为基油，与合烃类油或羧酸酯油一起使用；但当其长期在高温下使用时，在润滑性能、清洗性能和分散性能方面均得不到满意的结果。不像供汽车发动机亦即四冲程发动机用的润滑油，二冲程发动机用的润滑油由于是加到汽油中而被燃烧的，因此其清洗性能极为重要。迄今，作为润滑油而使用于二冲程发动机的有蓖麻油和聚丁烯，但其润滑性能和清洗性能并不令人满意。汽车用的齿轮油以及特别是ATF用的齿轮油的磨擦系数必须很小且须几乎不老化。为此，迄今均使用一种减摩擦剂和摩擦调节剂。然而，用于汽车的含这些添加剂的齿轮油仍然有其摩擦系数随时间推延而有很大改变的问题。迄今，羧酸酯型和二元醇型润滑油一直被使用于纤维方面，但既满足不了润滑性又满足不了清洗性。长期来，在滚压中一直使用一种含牛油的润滑油。这种润滑油的特色在于优异的润滑性能和滚压效率，但清洗性能极差，这使其必须有进行清洗牛油的步骤。此外，羧酸酯型的润滑油已被使用于滚压操作中，其特色在于优异的清洗性能，但可行性差，原因是润滑性能不佳。在采用对臭氧层无损的氢化碳氟化合物如R-134a(CH2F-CF3)作为致冷剂的制冷机中，过去用作润滑油的矿物油和烷基苯化合物目前不能再用了，因为它们与致冷剂无相容性。目前，开发出一种二元醇醚类润滑油，可供使用R-134a作致冷剂的制冷机的润滑之用。美国专利No.4,755,316揭示一种供压缩制冷机用的组合物，-->它包括四氟乙烷和聚氧亚烷基二醇，后者的分子量为300～2000，在37℃时的动态粘度约为25～25cSt。然而，二元醇醚类润滑油的热稳定性不足，吸湿性强，且使诸如丁腈橡胶之类的橡胶密封件收缩或变硬。此外，在供汽车空调器用的现代化制冷机中，现已使用直通节气阀型旋转压缩机，其特征在于既缩小尺寸，又提高了效率。从密封性能和耐磨性能的观点看，供直通节气阀型旋转压缩机用的润滑油必须具有高粘度。然而，具有二元醇醚类结构的化合物不适用，由为当将它们的分子量提高到能显示高粘度时，其与对臭氧层无损的氢化碳氟化合物如R-134a的相容性则显得很差了。这个问题一直存在于对臭氧层无损的氢碳氟化合物，而且也存在于有较小的损害臭氧层可能性的氢化氯氟化碳(HCFC)，以及氢化碳氟化合物和氢化氯氟化碳的混合物。除了上述R-134a外，氢化碳氟化合物的例子还包括R-152a(CHF2-CH3)、R-125(CHF2-CF3)和R-32(CH2F2)。氢化氯氟化碳的例子包括R-22(CHClF2)、R-123(CHCl2CF3)和R-124(CHClF-CF3)。此外，近年来开发了用于润滑使用氢化碳氟化合物作致冷剂的制冷机的羧酸酯润滑油，称作多元醇酯和有位阻的酯。但是，这些润滑油会水解或热分解而形成羧酸，引起金属发生腐蚀和磨损或因羧酸而在制冷机中发生镀铜现象。因此，这些润滑油带来有关制冷机耐久性的问题。还开发了一种用于润滑使用氢化碳氟化合物作致冷剂的制冷机的聚碳酸酯润滑油，但是涉及因热分解和水解而释出碳酸气的问题。在使用氢化碳氟化合物作致冷剂的普通制冷系统中，碳酸气不能冷凝，并且是不合要求的，因为它们降低了制冷机的效率并提高了压缩步骤的温度。至于牵引油，迄今研究了脂环烃作为行走轮驱动的操作液，但对-->于牵引性能和耐久性并无满意的结果。专利技术概述(专利技术目的)本专利技术是为了解决已有技术中存在的上述问题，其目的是提供一种单碳酸酯，它具有出色的润滑性能、清洗性能、电绝缘性能，与对臭氧层无害的氢化碳氟化合物具有相容性，而且具有特别高的热稳定性从而可抑制羧酸和碳酸气的产生，本专利技术的目的还在于提供含有单碳酸酯的润滑油以及提供含有单碳酸酯的组合物的制备方法。(专利技术简述)本专利技术的新颖的单碳酸酯由下列通式[I]表示其中，R1为各自独立的1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基、2-30个碳原子的醚型含氧烃基或1-10个碳原子的卤代烃基，R2为各自独立的2-4个碳原子的亚烷基，R3、R4和R5可以相同或不相同，为1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基或2-20个碳原子的醚型含氧烃基，Ph为芳族取代基，n为1-5的整数，而m为1-30的整数。本专利技术的第一种润滑油除了含有上述通式[I]的单碳酸酯之外，还可含有由下列通式[II]表示的单碳酸酯其中，R3、R4和R5可以相同或不相同，为1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基或2-20个碳原子的醚型含氧烃基。本专利技术的第一种润滑油除了含有上述通式[I]的单碳酸酯和通-->式[II]的单碳酸酯之外，还可含有由下列通式[III]表示的单碳酸酯其中，R1为各自独立的1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基、2-30个碳原子的醚型含氧烃基或1-10个碳原子的卤代烃基，R2为各自独立的2-4个碳原子的亚烷基，Ph为芳族取代基，n为1-5的整数，而m为1-30的整数。本专利技术的第二种润滑油含有上述通式[II]表示的单碳酸酯和通式[III]表示的单碳酸酯。根据本专利技术，提供了制备由上述通式[I]表示的单碳酸酯、由通式[II]表示的单碳酸酯和由通式[III]表示的单碳酸酯组成的组合物的方法，它包括加热由(a)、(b)和(c)构成的混合物，并除去R6OH和/或R7OH，其中，(a)为具有芳香环的通式[IV]的一元醇(R1)nPh-O(R2O)mH……[IV]其中，R1为各自独立的1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基、2-30个碳原子的醚型含氧烃基或1-10个碳原子的卤代烃基，R2为各自独立的2-4个碳原子的亚烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单碳酸酯，其特征在于，它由下列通式［Ⅰ］表示＊＊＊ ……［Ⅰ］其中，Ｒ↑［１］为各自独立的１－２０个碳原子的烃基、１－１２个碳原子的烷氧基、２－３０个碳原子的醚型含氧烃基或１－１０个碳原子的卤代烃基，Ｒ↑［２］为各自独立的２－４ 具碳原子的亚烷基，Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］和Ｒ↑［５］可以相同或不相同，为１－２０个碳原子的烃基、１－１２个碳原子的烷氧基或２－２０个碳原子的醚型含氧烃基，Ｐｈ为芳族取代基，ｎ为１－５的整数，而ｍ为１－３０的整数。

【技术特征摘要】
JP 1995-3-24 66451/951.一种单碳酸酯，其特征在于，它由下列通式[I]表示其中，R1为各自独立的1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基、2-30个碳原子的醚型含氧烃基或1-10个碳原子的卤代烃基，R2为各自独立的2-4个碳原子的亚烷基，R3、R4和R5可以相同或不相同，为1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基或2-20个碳原子的醚型含氧烃基，Ph为芳族取代基，n为1-5的整数，而m为1-30的整数。2.一种润滑油，其特征在于，它含有由下列通式[I]表示的单碳酸酯其中，R1为各自独立的1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基、2-30个碳原子的醚型含氧烃基或1-10个碳原子的卤代烃基，R2为各自独立的2-4个碳原子的亚烷基，R3、R4和R5可以相同或不相同，为1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基或2-20个碳原子的醚型含氧烃基，Ph为芳族取代基，n为1-5的整数，而m为1-30的整数。3.如权利要求2所述的润滑油，其特征在于，该润滑油除了含有上述通式[I]的单碳酸酯之外，可含有由下列通式[II]表示的单碳酸酯其中，R3、R4和R5可以相同或不相同，为1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基或2-20个碳原子的醚型含氧烃基。4.如权利要求3所述的润滑油，其特征在于，该润滑油除了含有上述通式[I]的单碳酸酯和通式[II]的单碳酸酯之外，可含有由下列通式[III]表示的单碳酸酯其中，R1为各自独立的1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基、2-30个碳原子的醚型含氧烃基或1-10个碳原子的卤代烃基，R2为各自独立的2-4个碳原子的亚烷基，Ph各自独立地为芳族取代基，n各自独立地为1-5的整数，而m各自独立地为1-30的整数。5.如权利要求2-4所述的润滑油，其特征在于，该润滑油用于制冷机。6.如权利要求5所述的用于制冷机的润滑油，其特征在于，该润滑油还含有HFC。7.一种润滑油，其特征在于，它含有由下列通式[II]表示的单碳酸酯和由下列通式[III]表示的单碳酸酯；其中，R3、R4和R5可以相同或不相同，为1-20个碳原子的烃基、1-12个碳原子的烷氧基或2-20个碳原子的醚型含氧烃基，其中，R1为各自独立的1...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中正秀，林哲雄，林刚史，水井公也，竹内邦彦，大吉初，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]