JP2010065223A - 油配合物 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍機配合物を使用するまたは使用することを意図する温度の変更および／または制御システムのエネルギー効率を増加させること。
【解決手段】冷凍機配合物を使用するまたは使用することを意図する温度の変更および／または制御システムのエネルギー効率を増加させる目的のための、該配合物におけるフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分の使用。フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、１．２センチストークスから５センチストークスの１００℃での動粘度（ＶＫ１００）を有する軽質基油であり得る。該システムは、特に、冷却装置またはこの構成要素であり得る。１．２センチストークスから５センチストークスのＶＫ１００を有するフィッシャー・トロプシュ誘導軽質基油成分を含有する冷凍機油配合物も提供する。
【選択図】なし

Description

この発明は、冷凍機油配合物およびこれらの調製、ならびに冷凍機油配合物における特定種類の基油の使用に関する。

冷蔵庫または冷凍庫の圧縮機システムにおける冷凍機油なども含めて、冷却システムおよび他の環境制御システムにおける潤滑剤として鉱物基油を使用することが知られている。こうした油は、例えば、特に欧州において、ならびにアジアおよび世界の他の地域においてもますます、冷媒Ｒ６００ａ（イソブタン）で作動する冷蔵庫および冷凍庫において一般に使用されている。

冷蔵庫などの装置用圧縮機は気密封止ユニットであるため、これらに導入される潤滑剤は、装置の寿命の間中ここに残存し、したがって、この期間中に確実な潤滑を供給することを要求される。

圧縮機システムのエネルギー消費を低減するために、冷凍機油は低粘度を有することが望ましい。エネルギー消費は、消費者の間で増加する環境意識のためだけでなく、ますます厳しい法律の結果として、ますます重要になりつつある。欧州連合内において、例えば、冷蔵庫および冷凍庫などの電化製品は、それらのエネルギー効率の格付け指標を持つことを１９９８年以来要求されており、最低エネルギー消費区分Ａの装置は、他の効率の悪い装置より大きい市場シェアを必然的に享受する。

より低い油粘度は、圧縮／蒸発サイクルの低温域中の効率的動作に特に望ましい場合がある。こうした訳で、非常に低い流動点を有するナフテン系鉱物基油は、冷凍機油としての使用に好まれる傾向がある。

しかし、冷凍機油における低すぎる粘度は、圧縮機における磨耗を増加させる恐れがある。したがって、冷凍機油として使用するための鉱物誘導基油の選択は、その望ましい様々な特性の間での妥協を伴うことがしばしばあり得る。例えば、選択される基油は、動作サイクルの低温部分中において有益である比較的低い粘度を有していることがあるが、この結果、該サイクルの他の部分中において磨耗が増加する恐れがあり得る。逆に、磨耗を低減し得る、より高い粘度の油は、特に冷凍サイクルの冷温部分中において、それに応じてエネルギー消費を増加させおよび／または性能を損なう恐れがある。

したがって、上記した問題を克服または少なくとも軽減し得る、特に、使用目的の低温および高温の両範囲で適当な粘度を有しおよび／またはこれらが使用される装置のエネルギー効率を向上させ得る冷凍機油配合物を提供することが望ましい。

本発明の第１の側面によると、冷凍機油配合物を使用するもしくは使用することを意図する温度の変更および／または制御システムのエネルギー効率を増加する目的のための、冷凍機油配合物におけるフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分の使用を提供する。

該システムは、一般的に言うと、環境の温度を変更および／または制御、特に冷却するための任意のシステムであってよい。これは、例えば、空調システムまたはヒートポンプであり得る。これは、通常、冷蔵、冷凍、チルドもしくは冷凍貯蔵キャビネットまたはこれらの組合せなどの冷却装置である。これは、こうした装置、特に圧縮ポンプまたは流体ポンプの構成部分であり得る。冷凍機油配合物は、通常、適当には閉循環ループ内のこうした装置または構成要素における潤滑剤として使用される。

本文脈において、「冷凍機油配合物」という用語は、したがって、温度の変更および／または制御システム、特に冷蔵庫または冷凍庫などの冷却装置の圧縮機における使用に適当な任意の潤滑油配合物を表すために使用される。該システムは、家庭、医療、自動車または工業用使用のためであり得る。本発明の実施形態において、冷凍機油配合物は、冷蔵庫もしくは冷凍庫、特に冷蔵庫における使用に適応しおよび／または使用を対象とする。

驚くべきことに、フィッシャー・トロプシュ誘導基油がこうしたシステムにおける潤滑剤として使用されると、該システムの動作中のエネルギー消費が低減され得ることが見出された。言い換えると、フィッシャー・トロプシュ誘導基油は、エネルギー効率を向上させるのに貢献すると思われる。

さらに、この使用のより高い温度領域において（例えば、ほぼ１００℃で）、通常の鉱物由来の冷凍機油の粘度と匹敵する粘度を有するために、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分が選択される場合があるが、より低い温度では、フィッシャー・トロプシュ誘導油の粘度は、鉱物油の粘度より有意に低いことがある。これは同様に、上記した通り、冷凍サイクルの冷温部分中において有益な効果を有することができる。結果として、本発明に従って調製される冷凍機油配合物は、これが使用される装置の耐用寿命全体を通して、効率的に機能する可能性がより高く、したがって、非気密封止システムのための油供給間の間隔を増加するのを可能にする。

フィッシャー・トロプシュ誘導基油は、多くの鉱物基油より良い低温挙動を呈する傾向がある。これらは、これらの鉱物由来の対抗品と比較して高い粘度指数（これらの粘度の温度依存性の程度を提供する）を有する傾向もある。したがってこれらは、本発明に従って使用して、より高い温度での圧縮機エネルギー消費を低減することができるが、これらの比較的高い粘度指数のため、これらの動作サイクルの冷温部分中で、それに見合うより低い粘度を提供することができる。

本文脈において、「フィッシャー・トロプシュ誘導」という用語は、ある材料がフィッシャー・トロプシュ縮合法の合成生成物、通常フィッシャー・トロプシュ誘導ワックスであることまたはこれから誘導されたことを意味する。「非フィッシャー・トロプシュ誘導」という用語は、これに応じて解釈することができる。従って、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、付加される水素を除く相当部分がフィッシャー・トロプシュ縮合法から直接または間接的に誘導された炭化水素流である。

フィッシャー・トロプシュ誘導生成物は、ＧｔＬ（またはＧＴＬ）生成物と称されることもある。

フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、したがって、フィッシャー・トロプシュ縮合法を介して調製される。この方法は、適当な触媒の存在下、および通常高温（例えば、１２５℃から３００℃、好ましくは１７５℃から２５０℃）および／もしくは高圧（例えば、５バールから１００バール、好ましくは１２バールから５０バール）で、一酸化炭素および水素を、より長鎖の、たいていはパラフィン系の炭化水素に変換する反応：
ｎ（ＣＯ＋２Ｈ_２）＝（−ＣＨ_２−）_ｎ＋ｎＨ_２Ｏ＋熱
である。所望であれば、２：１以外の水素：一酸化炭素の割合を用いることができる。

一酸化炭素および水素はそれ自体、有機または無機の、天然または合成の供給源、通常天然ガスまたは有機的に誘導されたメタンのいずれかから誘導することができる。一般に、フィッシャー・トロプシュ法を使用して液体燃料成分に変換されるガスとして、天然ガス（メタン）、ＬＰＧ（例えば、プロパンまたはブタン）、エタンなどの「縮合物」、合成ガス（ＣＯ／水素）、ならびに石炭、バイオマスおよび他の炭化水素から誘導された気体生成物を挙げることができる。

したがって、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、ガスから液体への合成から誘導される成分（時々、ＧｔＬ成分と称される）であってよい。あるいは、これは、例えばバイオマスまたは石炭から液体に変換する類似のフィッシャー・トロプシュ合成から誘導された成分（時々、総称してＸｔＬ成分と称される）であってよい。本発明の文脈において、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、必ずしもそれに限らないが、ＧｔＬ成分であるのが好ましい。

フィッシャー・トロプシュ法は、ＬＰＧ留分、ナフサ留分、灯油留分およびガス油留分を含む、ある範囲の炭化水素燃料を調製するのに使用することができる。これらのうち、ガス油は、特に自動車用ディーゼル燃料などの中間留出燃料組成物中に、通常、石油誘導ガス油とのブレンドで使用されてきた。より重質の留分は、水素化および真空蒸留の後に、潤滑性基油の原料として有用である、異なる蒸留特性および粘度を有する一連の基油を生成することができる。これらの基油は、潤滑剤として、誘電性流体（例えば、電気油または変圧器油）として、（例えば、緩衝器中の）油圧油として、および例えばエラストマー製造における加工油としての用途を含めて、広範囲の用途を有する。

国際特許第Ａ−０２０７０６２７号明細書および国際特許第Ａ−０２０７０６２９号明細書に、フィッシャー・トロプシュ法によって作製されるワックスからイソパラフィン基油を調製する方法が記載されている。こうした方法の生成物として、とりわけ、潤滑剤配合物における使用に適当である、約４センチストークスの１００℃での公称動粘度（ＶＫ１００）を有するガス油および基油流が挙げられる。これらとして、ガス油の最終沸点と４センチストークス基油の初留点との間の沸点を有する、約２センチストークスから３センチストークスのＶＫ１００のいわゆる「軽質」基油も挙げられる。

フィッシャー・トロプシュ誘導基油は、優れた低温特性、例えば低流動点、および比較的良い酸化安定性を有する傾向がある。鉱物の粗供給源から調製される同様の油と比較して、これらを製作するのに使用される比較的単純な方法からも、これらは魅力的である。したがって、本発明に従った冷凍機油配合物におけるフィッシャー・トロプシュ誘導基油の使用により、付加的利点をもたらすことができる。

これらの改善により、今度は、抗酸化剤および低温流動添加剤などの性能向上添加剤の使用量を低減することが可能となり、したがって、製造コストが削減される。場合によっては、本発明に従って調製される冷凍機油配合物には、こうした添加剤が全くないことも可能である。さらに、こうした基油がこれらの鉱物由来の対抗品より製造が安価である傾向があるため、フィッシャー・トロプシュ誘導基油の使用自体が、製造コストを削減するのに役立つことができる。

フィッシャー・トロプシュ誘導油は、鉱物油より容易に生分解可能であること、および高純度を有することも知られている。これらは、鉱物由来の基油の「より清浄な」代替物を提供することを可能にし、結果として、環境に敏感な地域において、海洋または他の屋外もしくはオフロードの用途において、または例えば、食品、化粧品または医薬品などの機械ハンドリングに敏感な消費者製品において使用されることを意図されている冷凍機油配合物中への含有に、より適当であり得る。これは、本発明に従って可能であり得る通り、添加剤を含有していないかまたは低い量しか含有していない冷凍機油配合物に特に当てはまる可能性がある。

本文脈において、「フィッシャー・トロプシュ誘導」という用語は、ある材料が、フィッシャー・トロプシュ縮合法の合成生成物であることまたはこれから誘導されたことを意味する。「非フィッシャー・トロプシュ誘導」という用語は、それに応じて解釈することができる。フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、したがって、付加される水素を除く相当部分がフィッシャー・トロプシュ縮合法から直接または間接的に誘導される炭化水素流である。

炭化水素生成物は、フィッシャー・トロプシュ反応から直接得ることができ、または例えばフィッシャー・トロプシュ合成生成物の分取によって、もしくは水素化処理したフィッシャー・トロプシュ合成生成物から間接的に得ることができる。水素化処理は、沸点範囲を調整するための水素化分解（例えば、英国特許第Ｂ−２０７７２８９号明細書および欧州特許第Ａ−０１４７８７３号明細書を参照のこと。）および／または分枝パラフィンの割合を増加させることによって低温流動特性を向上することができる水素化異性化を伴うことがある。欧州特許第Ａ−０５８３８３６号明細書には、フィッシャー・トロプシュ合成生成物が、最初に、異性化または水素化分解を実質的に受けない条件下で水素化変換を受け（これは、オレフィン性および酸素含有成分を水素化する。）、次いで、結果として生じる生成物の少なくとも一部が、水素化分解および異性化が起こって実質的にパラフィン系の炭化水素生成物を生成する条件下で水素化変換される、二段階水素化処理法が記載されている。所望の留分（１種または複数）を、引き続いて、例えば蒸留によって単離することができる。

例えば米国特許第Ａ−４１２５５６６号明細書および米国特許第Ａ−４４７８９５５号明細書に記載されている通り、フィッシャー・トロプシュ縮合生成物の特性を変更するために、重合、アルキル化、蒸留、分解−脱カルボキシル化、異性化および水素化改質などの、他の合成後処理を用いることができる。

パラフィン系炭化水素のフィッシャー・トロプシュ合成用の通常の触媒は、触媒活性成分として、周期表の第ＶＩＩＩ族の金属、特にルテニウム、鉄、コバルトまたはニッケルを含む。適当なこうした触媒は、例えば、欧州特許第Ａ−０５８３８３６号明細書（３頁および４頁）に記載されている。

フィッシャー・トロプシュ法の例は、第５回Ｓｙｎｆｕｅｌｓ Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、ワシントンＤＣで１９８５年１１月に配布された論文、ｖａｎ ｄｅｒ Ｂｕｒｇｔら「Ｔｈｅ Ｓｈｅｌｌ Ｍｉｄｄｌｅ Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ」に記載されているＳＭＤＳ（シェル中間留分合成）であり、シェル国際石油会社、ロンドン、ＵＫからの１９８９年１１月の同題名の出版物も参照されたい。（時々、シェル「液体燃料化」または「ＧｔＬ」技術とも称される）この方法は、天然ガス（主にメタン）誘導合成ガスを、重長鎖炭化水素（パラフィン）ワックスに変換し、生成物を次いで、水素化変換および留分化して、ディーゼル燃料組成物中に使用可能なガス油などの液体輸送燃料を生成することによって中間留分範囲の生成物を生成する。ある範囲の粘度を有し、軽質留分とより重質な留分との両方を含む基油も、こうした方法によって製造することができる。

フィッシャー・トロプシュ法のおかげで、フィッシャー・トロプシュ誘導油は、基本的に、硫黄および窒素を有していないか、または検出不可能な量しか有していない。これらのヘテロ原子を含有する化合物は、フィッシャー・トロプシュ触媒に対して毒物として作用する傾向があり、したがって、合成ガス供給原料から除去される。これにより、本発明に従って調製される冷凍機油配合物に付加的な利益をもたらすことができる。特に、低い窒素量は、酸素が存在する恐れがあるシステムにおいて配合物安定性を向上させる助けとなり得る。

さらに、通常操作される場合のフィッシャー・トロプシュ法は、芳香族成分を生成しないかまたは実質的に生成しない。ＡＳＴＭ Ｄ−４６２９によって適切に決定されるフィッシャー・トロプシュ誘導油の芳香族化合物含有量は、通常、１ｗｔ％未満、好ましくは０．５ｗｔ％未満およびより好ましくは０．１ｗｔ％未満である。

一般的に言えば、フィッシャー・トロプシュ誘導炭化水素生成物は、例えば鉱物由来の燃料と比較して、比較的低い量の極性成分、特に極性界面活性剤を有する。こうした極性成分として、例えば、酸素化物、ならびに硫黄および窒素含有化合物を挙げることができる。同じ処理法によって全てが除去されるので、フィッシャー・トロプシュ誘導生成物における硫黄の低い量は、一般に、酸素化物と窒素含有化合物との両方の低い量を示す。

本発明による冷凍機油配合物において使用されるフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、１００℃（例えば、標準試験法ＡＳＴＭ Ｄ−４４５を使用して測定されるＶＫ１００）で、３５センチストークス以下、適当には、３０センチストークスまたは２５センチストークスまたは２０センチストークス以下の動粘度を有するのが適当である。これは、１センチストークス以上、より通常には１．２センチストークスまたは１．５センチストークスまたは２センチストークス以上、例えば、２センチストークスから１５センチストークスまたは２センチストークスから１０センチストークスまたは２から８センチストークスのＶＫ１００を有してよい。適当なフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、例えば、ほぼ３センチストークスまたは４センチストークスまたは８センチストークスのＶＫ１００を有する成分、特に、ほぼ３センチストークスまたは４センチストークスのＶＫ１００を有する成分であってよい。しかし、（通常８センチストークス超、より通常には少なくとも１０センチストークスまたは１３センチストークスまたは１５センチストークスまたは１７センチストークス、および場合によっては少なくとも２０センチストークスのＶＫ１００のいわゆる「超重質基油」を含めて）より軽質の基油とより重質な基油との両方を、本発明による冷凍機油配合物中に使用することができる。

フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、１１０以上、より通常には１１５または１２０以上、例えば、約１１５から１２５の（例えば、標準試験法ＡＳＴＭ Ｄ−２２７０を使用して測定される）粘度指数を有するのが適当である。場合によっては、この粘度指数は、最高１５０または１４５まであってよい。

本発明における使用に関し、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、−１０℃以下、例えば−１５℃以下、または場合によっては−２０℃もしくは−３０℃もしくは−３５℃以下、もしくは−４０℃もしくは−４５℃以下もの（例えば、標準試験法ＡＳＴＭ Ｄ−５９５０を使用して測定される）流動点を有するのが適当である。

本発明において使用するためのフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、より詳細に下記する通り、軽質基油を含み、一部の例においては基本的に軽質基油からなるのが適当である。

一般に、しかし、基油成分は、これが組み合わされる冷媒に一部依存して、軽質基油とより重質な基油との両方から選択されてよい。これは、したがって、上記した通り１センチストークスから３５センチストークス、より通常には２センチストークスから１５センチストークスまたは２センチストークスから１０センチストークス、場合によっては２センチストークスから８センチストークスのＶＫ１００（ＡＳＴＭ Ｄ−４４５）を有することがある。例えば、冷凍機油配合物が、冷媒としてアンモニアおよび／または二酸化炭素を含有するシステムにおいて使用されることになると、この場合、ＶＫ１００がおよそ４センチストークスから１０センチストークス（通常、およそ６センチストークスから８センチストークス、例えば、およそ８センチストークス）など、より高い粘度の基油が適当であることがある。ヒドロフルオロカーボン、特に炭化水素の冷媒との使用に関し、およそ２センチストークスから５センチストークス（通常、およそ３センチストークス）のＶＫ１００を有する基油など、より軽質の基油がより適当であることがある。より高い粘度の基油は、例えば店舗または工場の冷却システムなど、より強力なシステムにおける使用にも適当であり得る。

フィッシャー・トロプシュ誘導の軽質基油は、フィッシャー・トロプシュ誘導ワックスから誘導される基油であり、４センチストークスの基油の初留点とガス油の最終沸点との間の沸点範囲を有する基油留分であるのが適当である。通常、これは、フィッシャー・トロプシュ・ワックス質ラフィネートの全範囲脱ろうからの、３４０℃から４００℃の留分または３５０℃から４００℃の留分である。

こうした軽質基油は、１．２センチストークスから５センチストークス、または１．５センチストークスもしくは２センチストークスから５センチストークス、好ましくは２．１センチストークスから３．５センチストークス、より好ましくは２．５センチストークスから３センチストークスのＶＫ１００（ＡＳＴＭ Ｄ−４４５）を有するのが適当である。

これは、３センチストークスから１２センチストークス、適当には５センチストークスから１２センチストークスまたは７センチストークスから１１センチストークスの、４０℃での動粘度（これもＡＳＴＭ Ｄ−４４５によって測定されるＶＫ４０）を有するのが適当である。

これは、１０５から１２４、好ましくは１２０超、より好ましくは１２１から１２３の粘度指数（ＡＳＴＭ Ｄ−２２７０）を有するのが適当である。

軽質基油の流動点（ＡＳＴＭ Ｄ−５９５０）は、好ましくは−３９℃以下、より好ましくは−４０℃または−４２℃または−４５℃以下である。

本発明において使用するためのフィッシャー・トロプシュ誘導の軽質基油成分は、パラフィン系の、好都合にはフィッシャー・トロプシュ誘導のワックスを水素化分解すること、および好ましくは結果として生じるワックス質ラフィネートを、例えば溶媒によって、より好ましくは接触脱ろうすることによって脱ろうして得るのが適当である。パラフィン系ワックスはスラックワックスであってよい。ラフィネートを蒸留して、低沸点脱ろうのガス油、およそ２センチストークスから４センチストークスのＶＫ１００を有する軽質基油流、約４センチストークスから８センチストークス、通常およそ８センチストークスのＶＫ１００を有する重質基油流、およびおよそ８センチストークスから３０センチストークスまたは８センチストークスから２５センチストークス、通常約２０センチストークスのＶＫ１００を有する「超重質」基油流を含めて、多くの異なる生成物を生成することができる。本発明において使用される基油成分は、特に、軽質流から誘導することができる。

本発明において使用される基油成分はフィッシャー・トロプシュ・ワックスから誘導されるので、これは、実際は大部分パラフィンであり、通常、大きな割合のイソパラフィンを含有する。適当には、該基油は、少なくとも８０ｗｔ％、好ましくは少なくとも８５ｗｔ％または９０ｗｔ％のパラフィン総含有量を有するパラフィン系基油である。これは、９８ｗｔ％超、好ましくは９９ｗｔ％超、より好ましくは９９．５ｗｔ％超の（ＩＰ−３６８によって測定する）飽和成分含有量を有するのが適当である。これは、ｎが２０から３５であるｎ、ｎ＋ｌ、ｎ＋２、ｎ＋３およびｎ＋４個の炭素原子を有する一連のイソパラフィンを含むことができる。好ましくは、これは、０．５ｗｔ％以下、より好ましくは０．１ｗｔ％以下、場合によってはゼロのｎ−パラフィン含有量を有する（すなわち、このｉ：ｎ比率は、通常、極めて高くなる。）。

該基油成分は、０ｗｔ％から２０ｗｔ％、より好ましくは１ｗｔ％から２０ｗｔ％、または１ｗｔ％から１０ｗｔ％のナフテン系化合物の含有量を有するのが好ましい。

フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分におけるナフテン系化合物の含有量、および所望の連続系列のイソパラフィンの存在は、電場イオン化質量分析（ＦＩＭＳ）技術によって測定することができる。この技術に従って、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）法ＩＰ３６８／０１によるが、移動相としてヘキサンの代わりにペンタンを使用して、油試料を最初に極性（芳香族）相および非極性（飽和）相に分離する。芳香族留分および飽和留分を、次いで、例えば、ＦＤ／ＦＩ界面が装備されたフィニガンＭＡＴ９０質量分析計を使用して分析し、ＦＩ（「軟」イオン化技術）を使用して、炭素数および水素不足の観点から炭化水素の種類を決定する。

これによって、発光材料／供給源ブロックを周囲温度で動作させて、不飽和化合物のいかなる過剰発現も回避するのが好ましい。

質量分析における化合物の種類分類は、形成される特有のイオンによって決定し、通常、「ｚ数」によって分類する。これは、全ての炭化水素種のための一般式：Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋ｚによって表される。飽和相を芳香族相とは別に分析するため、同じ化学量論またはｎ数を有する異なるイソパラフィンの含有量を決定することが可能である。質量分析からの結果を、市販されているソフトウェア（例えば、Ｓｉｅｒｒａ Ａｎａｌｙｔｉｃｓ ＬＬＣ、３４５３ Ｄｒａｇｏｏ Ｐａｒｋ Ｄｒｉｖｅ、Ｍｏｄｅｓｔｏ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ ＧＡ９５３５０ ＵＳＡから入手可能なＰｏｌｙ３２）を使用して処理し、各炭化水素の種類の相対的比率を決定することができる。

本発明による配合物において使用するためのフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、上記した連続系列のイソパラフィンを含有するのが好ましく、パラフィン系ワックスの水素化異性化、好ましくは続いて、溶媒または接触脱ろうなど、ある種類の脱ろうによって得るのが適当である。パラフィン系ワックスはスラックワックスであってよい。より好ましくは、パラフィン系ワックスは、この純度およびパラフィン高含有量、ならびにこうしたワックスにより所望の分子量範囲でｎ、ｎ＋ｌ、ｎ＋２、ｎ＋３およびｎ＋４の炭素原子を有する連続系列のイソパラフィンを含有する生成物となる事実のため、フィッシャー・トロプシュ誘導ワックスである。

フィッシャー・トロプシュ誘導基油を調製するのに使用できるフィッシャー・トロプシュ法の例は、サソールのいわゆる市販のスラリー相留分技術、上記で言及したシェル中間留分合成および「ＡＧＣ−２１」エクソンモービル法である。これらの方法および他の方法は、例えば、欧州特許第Ａ−７７６９５９号明細書、欧州特許第Ａ−６６８３４２号明細書、米国特許第Ａ−４９４３６７２号明細書、米国特許第Ａ−５０５９２９９号明細書、国際特許第Ａ−９９３４９１７号明細書および国際特許第Ａ−９９２０７２０号明細書に、より詳細に記載されている。通常、これらのフィッシャー・トロプシュ合成の生成物は、１個から１００個の炭素原子、または１００個超の炭素原子さえ有する炭化水素を含む。こうした生成物は、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、酸素化成分および不飽和成分を含む。

基油が所望のイソパラフィン系生成物の１つである場合、比較的重質のフィッシャー・トロプシュ誘導供給原料を使用するのが有利となり得る。こうした供給原料は、少なくとも３０個の炭素原子を有する化合物を少なくとも３０ｗｔ％、好ましくは少なくとも５０ｗｔ％、およびより好ましくは少なくとも５５ｗｔ％含有するのが適当である。さらに、少なくとも３０個だが６０個未満の炭素原子を有する化合物に対する少なくとも６０個の炭素原子を有する化合物の供給原料における重量比は、好ましくは少なくとも０．２、より好ましくは少なくとも０．４、および最も好ましくは少なくとも０．５５である。

好ましくは、フィッシャー・トロプシュ誘導供給原料は、少なくとも０．９２５、好ましくは少なくとも０．９３５、より好ましくは少なくとも０．９４５、いっそう好ましくは少なくとも０．９５５のＡＳＦ−α値（アンダーソン・シュルツ・フローリィ鎖成長因子）を有するＣ_２０＋留分を含む。こうしたフィッシャー・トロプシュ誘導供給原料は、上記した通り、適当に重質の生成物を生成する任意の方法によって得ることができる。適当なフィッシャー・トロプシュ法の例は、国際特許第Ａ−９９３４９１７号明細書に記載されている。

フィッシャー・トロプシュ誘導基油は、硫黄含有化合物および窒素含有化合物を含有していないかまたは非常に少量しか含有していない。これは、不純物をほとんど含有していない合成ガスを使用するフィッシャー・トロプシュ反応から誘導される生成物では通常である。硫黄および窒素の量は、一般に、それぞれ現在のところ、硫黄が５ｍｇ／ｋｇおよび窒素が１ｍｇ／ｋｇである検出限界未満である。

本発明の最も広範な意味において、本発明は、基油成分が実際にフィッシャー・トロプシュ誘導であろうとなかろうと、温度の変更および／または制御システムのエネルギー効率を増加させる目的の冷凍機油配合物において、上記した特性の１つまたは複数を有するパラフィン系基油成分、特に軽質基油成分の使用を包含する。

しかし、基油成分を調製するのに使用される該方法は、フィッシャー・トロプシュ合成、水素化異性化ステップおよび場合による流動点低下ステップを含むのが好都合であり、ただし、水素化異性化ステップおよび場合による流動点低下ステップは：
（ａ）フィッシャー・トロプシュ生成物を水素化分解／水素化異性化すること、ならびに
（ｂ）ステップ（ａ）の生成物から基油もしくは基油中間留分を単離すること、またはより好ましくはステップ（ａ）の生成物を少なくとも（ｉ）１つまたは複数の留出燃料留分および（ｉｉ）基油もしくは基油中間留分に分離すること
によって行われる。

一緒に使用する冷媒に一部依存して、他の基油留分も本発明による冷凍機油配合物中に使用することができるが、該基油はやはり、上記した通り軽質基油であるのが好ましい。

ステップ（ｂ）において得られる基油の粘度および流動点が所望された通りであれば、さらなる処理は不必要であり、該油を冷凍機油配合物中に直接使用することができる。しかし必要であれば、基油中間留分の流動点を、ステップ（ｃ）において、溶媒またはより好ましくは接触脱ろうの手段によってさらに低下することができる。

基油の所望粘度は、中間基油留分または脱ろう油から、適当な沸点範囲および対応する粘度を有する生成物を（蒸留の手段によって）単離することによって得ることができる。蒸留は真空蒸留ステップであってよい。

ステップ（ａ）の水素化変換／水素化異性化反応は、水素および触媒の存在下で行われるのが好ましく、その触媒は当業者に知られている触媒から選択することが可能であり、その例を、より詳細に下記する。触媒は原則として、パラフィン分子を異性化するのに適当である、当技術分野において知られている任意の触媒であってよい。一般に、適当な水素化変換／水素化異性化触媒は、非晶質シリカアルミナ（ＡＳＡ）、アルミナ、フッ化アルミナ、モレキュラーシーブ（ゼオライト）またはこれらの２つ以上の混合物などの耐火性酸化物担体に担持された水素化成分を含む触媒である。

水素化変換／水素化異性化ステップ（ａ）において使用するための好ましい触媒として、白金および／またはパラジウムを水素化成分として含む触媒が挙げられる。非常に好ましい水素化変換／水素化異性化触媒は、非晶質シリカアルミナ（ＡＳＡ）担体上に担持された白金およびパラジウムを含む。白金および／またはパラジウムは、元素として計算され、担体の全重量に対して０．１ｗｔ％から５．０ｗｔ％、より適当には０．２ｗｔ％から２．０ｗｔ％の量で存在するのが適当である。両元素が存在するならば、パラジウムに対する白金の重量比は、広い限度内で変化してよいが、０．０５から１０、より適当には０．１から５の範囲であるのが適当である。ＡＳＡ触媒上の適当な貴金属の例は、例えば、国際特許第Ａ−９４１０２６４号明細書および欧州特許第Ａ−０５８２３４７号明細書で開示されている。フッ化アルミナ担体上の白金などの他の適当な貴金属系触媒は、例えば米国特許第Ａ−５０５９２９９号明細書および国際特許第Ａ−９２２０７５９号明細書で開示されている。

適当な水素化変換／水素化異性化触媒の第二の種類として、少なくとも１種の第ＶＩＢ族金属、好ましくはタングステンおよび／またはモリブデン、ならびに少なくとも１種の第ＶＩＩＩ族非貴金属、好ましくはニッケルおよび／またはコバルトを水素化成分として含む触媒が挙げられる。片方または両方の金属が、酸化物、硫化物またはこれらの組合せとして存在することができる。第ＶＩＢ族金属は、元素として計算され、担体の全重量に対して１ｗｔ％から３５ｗｔ％、より適当には５ｗｔ％から３０ｗｔ％の量で存在するのが適当である。第ＶＩＩＩ族非貴金属は、元素として計算され、担体の全重量に対して１ｗｔ％から２５ｗｔ％、好ましくは２ｗｔ％から１５ｗｔ％の量で存在するのが適当である。特に適当であると認められたこの種類の水素化変換触媒は、フッ化アルミナ上に担持されたニッケルおよびタングステンを含む触媒である。

上記非貴金属系触媒は、これらの硫化形態で使用するのが好ましい。使用中に触媒の硫化形態を維持するため、多少の硫黄、例えば、少なくとも１０ｍｇ／ｋｇ、またはより好ましくは５０ｍｇ／ｋｇから１５０ｍｇ／ｋｇの硫黄が供給原料中に存在することが必要である。

非硫化形態で使用することができる好ましい触媒は、酸性担持体上に担持された第ＩＢ族金属、例えば銅と連結した第ＶＩＩＩ族非貴金属、例えば鉄またはニッケルを含む。パラフィンのメタンへの水素化分解を抑制するため、銅が存在するのが好ましい。触媒は、吸水によって決定される、０．３５ｍｌ／ｇから１．１０ｍｌ／ｇの範囲の細孔容積、ＢＥＴ窒素吸着によって決定される、２００ｍ^２／ｇから５００ｍ^２／ｇの表面積、および０．４ｇ／ｍｌから１．０ｇ／ｍｌのかさ密度を有するのが好ましい。触媒担持体は、アルミナが５ｗｔ％から９６ｗｔ％、好ましくは２０ｗｔ％から８５ｗｔ％の範囲内で存在することができる、非晶質シリカアルミナ製であるのが好ましい。こうした担持体のシリカ含有量は、ＳｉＯ_２として、１５ｗｔ％から８０ｗｔ％であるのが好ましい。担持体は、アルミナ、シリカ、第ＩＶＡ族金属酸化物、粘土、マグネシアなど、好ましくはアルミナまたはシリカなどの、少量のバインダー、例えば２０ｗｔ％から３０ｗｔ％のバインダーを含有してもよい。

非晶質シリカ−アルミナ微小球の調製は、Ｒｙｌａｎｄ、Ｌｌｏｙｄ Ｂ．、Ｔａｍｅｌｅ、Ｍ．Ｗ．およびＷｉｌｓｏｎ、Ｊ．Ｎ．によって、「Ｃｒａｃｋｉｎｇ Ｃａｔａｌｙｓｔｓ」、Ｃａｔａｌｙｓｉｓ：ＶＩＩ巻、Ｐａｕｌ Ｈ．Ｅｍｍｅｔｔ編集、Ｒｅｉｎｈｏｌｄ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ニューヨーク、１９６０年、５−９頁に記載されている。触媒は、溶液から担持体上に金属を共含浸させること、１００℃から１５０℃で乾燥させること、および空気中にて２００℃から５５０℃で焼成させることによって調製することができる。第ＶＩＩＩ族金属は、約１５ｗｔ％以下、好ましくは１ｗｔ％から１２ｗｔ％の量で存在することが可能であり、一方第ＩＢ族金属は、より低い量で一般に存在する。例えば、第ＩＢ族金属対第ＶＩＩＩ族金属の重量比は、約１：２から約１：２０であってよい。典型的な触媒を下記に特定する：
Ｎｉ、ｗｔ％ ２．５−３．５
Ｃｕ、ｗｔ％ ０．２５−０．３５
Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２ ｗｔ％ ６５−７５
Ａｌ_２Ｏ_３（バインダー） ｗｔ％ ２５−３０
表面積 ２９０−３２５ｍ^２／ｇ
細孔容積（Ｈｇ） ０．３５−０．４５ｍｌ／ｇ
かさ密度 ０．５８−０．６８ｇ／ｍｌ

適当な水素化変換／水素化異性化触媒の別の種類として、適当には少なくとも１種の第ＶＩＩＩ族金属成分、好ましくはＰｔおよび／またはＰｄを水素化成分として含む、モレキュラーシーブ型の材料に基づく触媒が挙げられる。ここで、適当なゼオライト材料および他のアルミノケイ酸塩材料としては、ゼオライトベータ、ゼオライトＹ、超安定Ｙ、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−４８、ＭＣＭ−６８、ＺＳＭ−３５、ＳＳＺ−３２、フェリエライト、モルデナイト、ならびにＳＡＰＯ−１１およびＳＡＰＯ−３１などのシリカアルミノリン酸塩が挙げられる。適当な水素化変換／水素化異性化触媒の例は、例えば、国際特許第Ａ−９２０１６５７号明細書に記載されている。これらの触媒の組合せも可能である。

適当な水素化変換／水素化異性化の方法は、ゼオライトベータまたはＺＳＭ−４８系の触媒を使用する第一ステップ、およびＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−４８、ＭＣＭ−６８、ＺＳＭ−３５、ＳＳＺ−３２、フェリエライトまたはモルデナイト系の触媒を使用する第二ステップを含む方法である。後半の群のうち、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−２２およびＺＳＭ−４８が好ましい。こうした方法の例は、白金およびゼオライトベータを含む第一ステップの触媒、ならびに白金およびＺＳＭ−４８を含む第二ステップの触媒の使用を開示している米国特許出願第Ａ−２００４００６５５８１号明細書に記載されている。

フィッシャー・トロプシュ生成物が、上記した通りのシリカ−アルミナ担体を含む非晶質触媒を使用する第一の水素化異性化ステップを最初に受け、続いてモレキュラーシーブを含む触媒を使用する第二の水素化異性化ステップを受ける組合せ方法も、本発明において使用するための基油成分を調製する好ましい方法として特定されている。好ましくは、第一および第二の水素化異性化ステップは連続した流れで行われる。より好ましくは、２つのステップは上記の非晶質および／または結晶質の触媒床を含む単一反応器内で行われる。

ステップ（ａ）において、フィッシャー・トロプシュ供給原料は、触媒の存在下、高温および高圧で水素と接触させられる。温度は、通常１７５℃から３８０℃の範囲、好ましくは２５０℃超、およびより好ましくは３００℃から３７０℃である。圧力は、通常１０バールから２５０バールの範囲、および好ましくは２０バールから８０バールである。水素は、１００Ｎｌ／ｌ／時間から１００００Ｎｌ／ｌ／時間、好ましくは５００Ｎｌ／ｌ／時間から５０００Ｎｌ／ｌ／時間のガス時間当たりの空間速度で供給してよい。炭化水素供給原料は、０．１ｋｇ／ｌ／時間から５ｋｇ／ｌ／時間、好ましくは０．５ｋｇ／ｌ／時間超、およびより好ましくは２ｋｇ／ｌ／時間未満の重量時間当たり空間速度で供給してよい。炭化水素供給原料に対する水素の割合は、１００Ｎｌ／ｋｇから５０００Ｎｌ／ｋｇに及んでよく、好ましくは２５０Ｎｌ／ｋｇから２５００Ｎｌ／ｋｇである。

パス当たり３７０℃未満で沸騰する留分へと反応する、３７０℃超で沸騰する供給原料の重量百分率として定義されるステップ（ａ）における転化率は、少なくとも２０ｗｔ％、好ましくは少なくとも２５ｗｔ％だが、好ましくは８０ｗｔ％以下、およびより好ましくは６５ｗｔ％以下が適当である。上記定義に使用される供給原料は、ステップ（ａ）への全炭化水素供給原料であり、したがって、ステップ（ｂ）において得る可能性がある高沸騰留分のいかなる場合によるリサイクルも含まれる。

ステップ（ｂ）において、ステップ（ａ）の生成物は、１種または複数種の留出燃料留分および所望の粘度を有する基油もしくは基油前駆体留分に分離するのが好ましい。基油または前駆体の流動点が所望の範囲でないならば、これを脱ろうステップ（ｃ）によって、好ましくは接触脱ろうによって、さらに低下することができる。こうした実施形態において、ステップ（ａ）の生成物のより広い沸騰留分を脱ろうすることは、さらなる利点であり得る。生じる脱ろう生成物から、所望される通常では軽質の基油成分および場合によって所望の粘度を有する他の油を、次いで、例えば蒸留によって単離することができる。脱ろうは、例えば国際特許第Ａ−０２０７０６２７号明細書に記載されている通りの接触脱ろうによって行われるのが好ましく、この公報を参照により本明細書に組み込む（特に、適当な脱ろう条件および触媒の例に関する８頁２７行から１１頁６行を参照のこと。）。脱ろうステップ（ｃ）への供給原料の最終沸点は、ステップ（ａ）の生成物の最終沸点であってよく、または所望であればこれより低くてよい。通常、接触脱ろう器への供給原料は、Ｃ_１８からＣ_４０の炭化水素を含む。

冷凍機油配合物における使用の前に、例えば脱ろうステップ（ｃ）の後、基油成分は、例えば国際特許第Ａ−０２０７０６２７号明細書の１１頁７行目から１２頁１２行目に記載されている通り、水素化仕上げなど１つまたは複数のさらなる処理を受けることができる。

フィッシャー・トロプシュ誘導ガス油とフィッシャー・トロプシュ誘導軽質基油との両方の同時生成のための適当な方法は、例えば、国際特許第Ａ−０２０７０６２７号明細書に記載されている方法である。

本発明に従って調製される冷凍機油配合物は、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を最高１００％まで含有し得る。これは、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を最高９９ｗｔ％または９８ｗｔ％または９５ｗｔ％まで含有し得る。これは、例えば、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を２５ｗｔ％以上、または３０ｗｔ％もしくは４０ｗｔ％もしくは５０ｗｔ％もしくは６０ｗｔ％以上、または場合によっては７０ｗｔ％もしくは８０ｗｔ％以上を含有し得る。場合によっては、６０ｗｔ％以上が好ましく、７０ｗｔ％または８０ｗｔ％以上が好ましい場合もある。

該配合物は、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分に加えて、例えば、アルキルベンゼン、アルキルナフタリン、エステル、エーテル、ポリアルキレングリコール、鉱物油、およびこれらの混合物から選択される１種または複数種の溶媒を含有することができる。これは、やはり適当な溶媒（１種または複数）と組み合わせることができる、抗酸化剤などの１種または複数種の添加剤を含有することができる。

フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、本発明に従って調製される冷凍機油配合物における唯一の基油成分であってよい。あるいは、これは、１つまたは複数の追加の基油成分と組み合わせて使用することができる。こうした追加の基油成分の好ましい特性（特に粘度）は、必ずしもそれに限るわけではないが、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分に関して上記した通りであってよい。これらは、フィッシャー・トロプシュ誘導または非フィッシャー・トロプシュ誘導であってよい。したがって、該配合物は、例えば冷凍機油配合物において従来より使用されている種類の１種または複数種の鉱物由来基油成分を追加として含有することができる。本発明によれば、温度の変更および／もしくは制御システムのエネルギー効率を増加させる目的で、および／または下記した利点の１つまたは複数のために、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を使用して、冷凍機油配合物における非フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を全体的または部分的に置き換えることができる。これにより、冷凍機油の配合における柔軟性を大きくすることができる。

発明の実施形態において、該配合物全体で、こうした追加の基油成分を２０ｗｔ％未満、場合によっては１０ｗｔ％未満を含有することができる。場合によっては、これは、いかなるナフテン基油成分も含有しない場合がある、または低分量（例えば、１０ｗｔ％以下）のナフテン基油成分しか含有しない場合がある。

追加の基油成分の例として、鉱物系パラフィン系基油およびナフテン系基油ならびに合成基油、例えば、エステル、ポリアルファオレフィン、ポリアルキレングリコール、エーテル、アルキルベンゼン、およびアルキルナフタレンなど、ならびにこれらの混合物が挙げられる。これらのうち、エステルは、冷凍機油配合物の生分解性を向上させるために有益であり得る。追加のエステル基油の含有量は、これが存在するならば、該配合物の潤滑油成分の１ｗｔ％から３０ｗｔ％、より好ましくは５ｗｔ％から２５ｗｔ％であってよい。適当なエステルは、エステル化条件下で脂肪族モノ、ジおよび／またはポリカルボン酸をイソトリデシルアルコールと反応させることによって誘導されるエステルである。こうした化合物の例は、オクタン−１，８−二酸、２−エチルヘキサン−１，６−二酸およびドデカン−１，１２−二酸のイソトリデシルエステルである。好ましくは、エステルは、ペンタエリスリトール（ＰＥＴ）を分枝または直鎖の脂肪酸、好ましくはＣ_６−Ｃ_１０酸でエステル化することによって作製されるような、いわゆるペンタエリスリトールテトラ脂肪酸エステル（ＰＥＴエステル）である。こうしたエステルは、ジ−ＰＥＴを不純物として含有することがある。

しかし、本発明による冷凍機油配合物において実質的に単独の基油成分としてフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を使用することは、特に有利であると認められた。この文脈における「実質的に」によって、該配合物における任意の基油成分の６０ｗｔ％超、好ましくは７０ｗｔ％または８０ｗｔ％または９０ｗｔ％または９５ｗｔ％超、および最も好ましくは１００ｗｔ％が、上記した通りのフィッシャー・トロプシュ誘導基油（好ましくは軽質基油）または少なくとも上記した好ましい特性を有する基油であることを意味する。

本発明に従って調製される冷凍機油配合物は、ガス油成分、特にフィッシャー・トロプシュ誘導ガス油を追加として含有することができる。これは、例えば、上記した方法に類似のフィッシャー・トロプシュ法を使用して調製することができるＧｔＬガス油を含有し得る。通常、該配合物は、こうしたガス油成分を１％ｗ／ｗ以上、または２％ｗ／ｗもしくは５％ｗ／ｗもしくは１０％ｗ／ｗ以上を含有し得る。これは、こうしたガス油成分を最高２０％ｗ／ｗまたは２５％ｗ／ｗまたは４０％ｗ／ｗまたは５０％ｗ／ｗまで、場合によっては最高６０％ｗ／ｗまたは７０％ｗ／ｗまたは８０％ｗ／ｗまたは９０％ｗ／ｗまたは９５％ｗ／ｗまで含有し得る。

場合によっては、フィッシャー・トロプシュ誘導ガス油は、本発明においてフィッシャー・トロプシュ誘導基油の代わりに使用することができる。したがって、本発明の一側面は、必ずしも該配合物が使用されるかまたは使用されることを意図する温度の変更および／または制御システムのエネルギー効率を増加させる目的でのためというわけではないが、適当に、フィッシャー・トロプシュ誘導ガス油の冷凍機油としての使用および／または冷凍機油配合物中における使用を提供する。

フィッシャー・トロプシュ誘導ガス油の炭化水素成分は、通常のディーゼル燃料（「ガス油」）の範囲内、すなわち約１５０℃から４００℃または１７０℃から３７０℃の沸点を通常有する。これは、３００℃から３７０℃に９０％ｖ／ｖの蒸留温度を有するのが適当である。

フィッシャー・トロプシュ誘導ガス油は、通常、１５℃で０．７６ｇ／ｃｍ^３から０．７９ｇ／ｃｍ^３の密度；７０超、適当には７４から８５のセタン価（ＡＳＴＭ Ｄ−６１３）；４０℃で２センチストークスから４．５センチストークス、好ましくは２．５センチストークスから４．０センチストークス、より好ましくは２．９センチストークスから３．７センチストークスの動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ−４４５）；および５ｍｇ／ｋｇ以下、好ましくは２ｍｇ／ｋｇ以下の硫黄含有量（ＡＳＴＭ Ｄ−２６２２）を有する。

本発明に従って調製される冷凍機油配合物は、２種以上のフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分の混合物を含有することができる。例えばこれは、例えば約２センチストークスから３センチストークスのＶＫ１００を有する上記に定義した種類のフィッシャー・トロプシュ誘導軽質基油と、例えばおよそ４センチストークスまたは場合によってはこれ以上のＶＫ１００を有する、より高い粘度のフィッシャー・トロプシュ誘導基油との混合物を含有することができる。こうした場合、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分に関して上記で引用した濃度は、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分の混合物に準用する。

本発明に従って調製される冷凍機油配合物は、１．２センチストークス以上のＶＫ１００（ＡＳＴＭ Ｄ−４４５）を有するのが適当である。場合によっては、該配合物がフィッシャー・トロプシュ誘導軽質基油に基づいている場合、配合物のＶＫ１００は、１．２センチストークスから４センチストークスまたは２センチストークスから３センチストークスであってよい。

１５℃での配合物の密度（例えば、ＡＳＴＭ Ｄ−４０５２）は、８０５ｋｇ／ｍ^３から８２５ｋｇ／ｍ^３または８１０ｋｇ／ｍ^３から８２０ｋｇ／ｍ^３であってよい。

（例えば、ＣＯＣ法を使用して測定した）この引火点は、１７５℃または１８０℃以上、例えば１７５℃から１９５℃または１８０℃から１９０℃であってよい。

低い硫黄含有量、例えば１０ｐｐｍｗ（百万分の一重量部）以下を有するのが適当である。硫黄含有量は、標準試験法ＡＳＴＭ Ｄ−２６２２を使用して測定することができる。

該配合物は、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分に加えて、他の成分を含有することができる。これは、例えば、冷凍機油配合物において使用するための従来型である種類の１種または複数種の基油添加剤、例えばこの酸化耐性（抗酸化添加剤）、水の鋼への作用を介するさびに対するこの耐性（さび抑制剤または腐食抑制剤）、この耐磨耗および耐超高圧の特性（例えば、耐磨耗添加剤）、この低温流動特性（例えば、流動点降下剤）、この粘度もしくは粘度指数、この摩擦特性、このフレッチング特性、この高温耐性、この発泡特性および／またはこの付着性もしくは粘着性を向上させる添加剤を含有することができる。これは、流動点降下剤、粘度指数向上剤およびシール膨張剤から選択される１種または複数種の添加剤を含有することができる。

冷凍機油配合物におけるそれぞれこうした添加剤の濃度は、最高２ｗｔ％まで、例えば、０．１ｗｔ％または０．２ｗｔ％から２ｗｔ％または１．５ｗｔ％、好ましくは１．５ｗｔ％または１ｗｔ％または０．８ｗｔ％または０．５ｗｔ％未満であるのが好ましい。（本明細書において引用される全添加剤の濃度は、別段の記載がない限り、質量による活性物質の濃度を表す。さらに、全ての濃度は、別段の記載がない限り、冷凍機油配合物全体の百分率として引用される。）
例えば、冷凍機油配合物は、アリールチオホスフェートもしくはアルキルチオホスフェートまたはＺＤＤＰＴなどの１種または複数種の耐磨耗添加剤または超高圧添加剤を、例えば０．１ｗｔ％から２ｗｔ％の濃度で含有することができる。これは、フェノールまたはアミンなどの１種または複数種の抗酸化剤を、例えば０．１ｗｔ％から１．５ｗｔ％の濃度で含有することができる。これは、ジカルボキシレートまたはスルホネートなどの１種または複数種の腐食抑制剤を、例えば０．１ｗｔ％から０．５ｗｔ％の濃度で含有することができる。これは、ポリアクリレートまたはポリオレフィンコポリマー（例えば、スチレン−ブチレン／イソプレンコポリマー）などの１種または複数種の流動点降下剤を、例えば０．１ｗｔ％から０．８ｗｔ％の濃度で含有することができる。これは、シリコン系または非シリコン系のいずれかの１種または複数種の消泡剤を、例えば１ｍｇ／ｋｇから５００ｍｇ／ｋｇの濃度で含有することができる。

冷凍機油配合物は、場合によっては、モリブデン成分、エステルまたは脂肪酸／アルコール誘導体などの１種または複数種の摩擦改質剤を、例えば０．１ｗｔ％から２ｗｔ％の濃度で含有することができる。これは、エステルなどの１種または複数種の潤滑添加剤を、例えば０．１ｗｔ％から２ｗｔ％の濃度で含有することができる。これは、ポリアクリレートまたはポリオレフィンコポリマー（例えば、スチレン−ブチレン／イソプレンコポリマー）などの１種または複数種の粘度指数向上剤を、例えば０．１ｗｔ％から１０ｗｔ％の濃度で含有することができる。これは、１種または複数種の洗浄添加剤または分散添加剤を、例えば０．１ｗｔ％以上の濃度で含有することができる。

所望であれば、上記に列挙した添加剤成分などの１種または複数種の添加剤成分を、好ましくは適当な希釈剤（１種または複数）と一緒に、添加剤濃縮物中に共混合することが可能であり、添加剤濃縮物は、次いで、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分中および／または配合物の任意の他の成分中に分散して、本発明による冷凍機油配合物を調製することもできる。

フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分の組込みの有益な効果のため、本発明に従って調製される冷凍機油配合物は、他のより従来の特に鉱物油系の冷凍機油配合物より低い量の添加剤を含有することができる。これは、例えば、より低い量の粘度指数向上剤および／または抗酸化剤を含有することができる。本発明に従って調製される配合物は、例えば、５０，０００ｐｐｍｗ以下の添加剤、場合によっては４０，０００ｐｐｍｗもしくは３０，０００ｐｐｍｗもしくは２０，０００ｐｐｍｗもしくは１０，０００ｐｐｍｗ以下、または５，０００ｐｐｍｗもしくは２，０００ｐｐｍｗもしくは１，０００ｐｐｍｗ以下を含有し得る。実施形態において、該配合物は実質的に添加剤を含有せず（これは１００ｐｐｍｗ未満の添加剤を含有することを意味する。）、理想的には無添加である。

本発明に従って、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、冷媒を含有するシステムにおける冷凍機油として使用することができる。システムの動作中、冷媒および冷凍機油配合物が、少なくともある程度まで混合する可能性がある。

冷媒は、例えば、アンモニア；二酸化炭素；ジメチルエーテル；Ｒ１３４ａなどのヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）；イソブタン（Ｒ６００ａ）、プロパン（Ｒ２９０）、ブタン（Ｒ６００）およびプロペン（Ｒ１２７０）などの炭化水素；ヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）；ならびにこれらの混合物から選択することができる。

これは、イソブタン（Ｒ６００ａ）および／またはプロパン（Ｒ２９０）などの炭化水素冷媒、さらに特にイソブタンであってよい。

本発明に従って、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、特に、温度の変更および／または制御システムのエネルギー消費率を低減させるのに使用することができる。代わりにまたは加えて、これは、このエネルギー消費率に対するシステムのエネルギー出力率の割合を増加させるのに使用することができる。

本発明に従って、システムのエネルギー消費率は、例えば標準試験法ＥＮ１５３（「送電線動作の家庭用冷蔵庫、冷凍食品貯蔵キャビネット、食品冷凍庫およびこれらの組合せのエネルギー消費を、関連する特性とともに測定する方法」）を使用して、任意の適当な方法において評価することができる。一般に、評価は、一定の時間の間（例えば、２４時間かけて）システムによって消費されるエネルギーの量を測定することを伴う。

エネルギー消費率の低減は、数回の動作サイクル、適当には２回以上または５回以上または１０回以上かけて測定するのが適当である。これは、例えば、２４時間の動作時間をかけて測定することもできる。

発明の第一の側面の文脈において、システムのエネルギー消費率を「低減する」とは、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分が冷凍機油配合物中に組み込まれる前のシステムのエネルギー消費率と比較して、またはフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を含有しないかもしくはより低い濃度を含有する冷凍機油配合物で作動する場合のシステムまたはそれ以外の類似のシステムのエネルギー消費率と比較して、いかなる程度の低減も包含する。これは、例えば、所望の標的に合わせるために、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分によってシステムのエネルギー消費率を調整することを含む。

低減は、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分が冷凍機油配合物中に組み込まれる前のシステムのエネルギー消費率、またはフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を含有しないかもしくはより低い濃度を含有する冷凍機油配合物で作動する場合のシステムまたはそれ以外の類似のシステムのエネルギー消費率と比較して、例えば、５％以上、好ましくは８％または１０％以上、より好ましくは１５％または１８％以上であってよい。

システムのエネルギーの出力／消費率比を「増加させる」とは、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分が冷凍機油配合物中に組み込まれる前のシステムのエネルギーの出力／消費率比と比較して、またはフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を含有しないかもしくはより低い濃度を含有する冷凍機油配合物で作動する場合のシステムまたはそれ以外の類似のシステムのエネルギーの出力／消費率比と比較して、いかなる程度の増加も包含する。これは、例えば、所望の標的に合わせるために、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分によってシステムのエネルギーの出力／消費率比を調整することを含む。

フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分は、これが組み込まれる冷凍機油配合物で作動するシステムのエネルギー効率を増加させる目的のためのこの使用に加えて、以下の目的の１つまたは複数のために使用することができる：
ｉ）配合物の酸化安定性を向上させること、
ｉｉ）配合物の低温流動特性を向上させること、
ｉｉｉ）配合物の生分解性を向上させること、
ｉｖ）システムの１つまたは複数の構成部分、例えばプラスチック部品および／またはエラストマー部品との配合物の適合性を向上させること、
ｖ）配合物の機械的安定性、例えば、負荷応力下または負荷応力後のこの性能を向上させること。

上記特性は、通常、冷凍機油配合物が現在の性能仕様に応ずるため、および／または消費者需要を満たすために、モニターおよび調節をする必要があるものである。例えば、低温流動性能の特定のレベル（例えば、最大流動点）は、酸化に対する安定性の特定のレベルの場合のように、関連仕様に応じるのが望ましい場合がある。本発明によると、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分の含有のためにしばしば添加剤の存在量が低減され、または添加剤が存在せずに、こうした基準が同時に全て達成可能である場合がある。

本発明の文脈において、冷凍機油配合物におけるフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分の「使用」は、場合により、１種または複数種の追加の基油成分および場合により上記した添加剤などの１種または複数種の添加剤とのブレンド（すなわち、物理的混合物）として、配合物中に基油成分を組み込むことを意味する。

こうした使用は、発明の第１の側面の目的（１種または複数）を達成するため、例えば、該配合物で作動するシステムにおける所望の目標エネルギー消費率を達成するため、冷凍機油配合物におけるこの使用のための指示と一緒に、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を供給することを包含する場合もある。

該使用は、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を含有する冷凍機油配合物をその内部に使用する温度の変更および／または制御システム、特に冷却装置を作動することを伴う場合がある。

本発明の第２の側面は、該システムのエネルギー効率を増加させる目的で、冷却装置などの温度の変更および／または制御システムにおける、フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を含有する冷凍機油配合物、特に発明の第１の側面に従って調製された配合物の使用を提供する。

この文脈において、システムにおける冷凍機油配合物の「使用」とは、該システム中もしくは圧縮機などのシステムの構成要素中に該配合物を導入すること、および／またはこれが該配合物を含有する場合のシステムを作動させることを意味する。

本発明の第３の側面は、発明の第１の側面に従って調製された冷凍機油配合物を含有する冷却装置、特に冷蔵庫または冷凍庫またはこれらの構成要素など、温度の変更および／または制御システムを提供する。該油配合物は、通常、該システムの（封止される可能性がある）構成要素、例えば圧縮機内に含有される。

第４の側面によると、本発明は、本発明の第１の側面に従って調製された冷凍機油配合物を該システムに導入することを含む、冷却装置など、温度の変更および／または制御システムを製造するための方法を提供する。該配合物は、通常、該システムの（封止される可能性がある）構成要素、例えば圧縮機に導入される。これは、本発明の第１の側面と関連して上記で言及した目的の１つまたは複数のため、特に、該システムまたはこの構成要素のエネルギー消費率を低減するために導入することができる。

第５の側面は、本発明の第１の側面に従って調製される冷凍機油配合物を該システム中に導入することを含む、冷却装置など、温度の変更および／または制御システムを修理またはそれ以外の方法で修正する方法を提供する。また該配合物は、通常、該システムの（封止される可能性がある）構成要素、例えば圧縮機に、または修理もしくは修正するために該システムにそれ自体が導入される新規構成要素内に導入される。該配合物は、本発明の第１の側面に関連する上記で言及した目的の１つまたは複数のため、特に、該システムまたはこの構成要素のエネルギー消費率を低減するために導入することができる。

本発明の第６の側面は、該システムまたはこの構成要素における冷凍機油としての、本発明の第１の側面に従って調製された冷凍機油配合物の使用を含む、温度の変更および／または制御システム、特に冷蔵庫または冷凍庫などの冷却装置を作動する方法を提供する。冷凍機油配合物は、該システムにおいて使用され、上記した利点の１つまたは複数をもたらすことができる。

第７の側面によると、本発明は、フィッシャー・トロプシュ誘導軽質基油を含有する冷凍機油配合物を提供する。

第８の側面は、フィッシャー・トロプシュ誘導軽質基油の冷凍機油としての使用および／または冷凍機油配合物中における使用を提供する。この文脈において、該軽質基油は、本発明の第１の側面から第６の側面に関連する上記された目的の１つまたは複数のために使用することができる。

本発明の第７の側面および第８の側面によると、フィッシャー・トロプシュ誘導軽質基油は、例えば、１センチストークスもしくは１．２センチストークスから５センチストークスまたは１．５センチストークスから５センチストークス、または１センチストークスもしくは１．２センチストークスもしくは１．５センチストークスから４センチストークス、または２センチストークスから５センチストークスもしくは２センチストークスから４センチストークス、好ましくは２．１センチストークスから３．５センチストークス、より好ましくは２．５センチストークスから３センチストークスのＶＫ１００を有してよい。

この明細書の記載および請求項全体で、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「含有する」という語ならびに該語の変形、例えば「含んでいる」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、「含めるがそれに限定されない」ことを意味し、他の部分、添加剤、成分、整数またはステップを排除することを意図しない（および排除しない）。

この明細書の記述および請求項全体を通して、文脈上別段の必要がない限り、単数は複数を包含する。特に、不定冠詞が使用される場合、該記述は、文脈上別段の必要がない限り、単数と同様に複数をも見込むものとして理解されるべきである。

本発明の各側面の好ましい特徴事項は、他の側面のいずれかに関連して記述された通りであってよい。

本発明の他の特徴事項は、以下の実施例から明らかになる。一般的に言えば、本発明は、（いずれの添付の請求項および図も含めて）この明細書で開示されている特徴のいずれの新規な特徴またはいずれの新規な組合せにも及ぶ。したがって、本発明の特定の側面、実施形態または実施例と併せて記載した特徴、整数、特性、化合物、化学成分または化学基は、互いに不適合でない限り、本明細書に記載したいずれの他の側面、実施形態または実施例にも当てはまると理解されるべきである。

さらに、別段の記載がない限り、本明細書に開示されているいずれの特徴事項も、同じ目的または同様の目的を果たす代わりの特徴事項によって置き換えることができる。

以下の実施例により、本発明による冷凍機油配合物の特性および性能を例証する。

本発明に従って調製される冷凍機油配合物を、鉱物由来の基油を含有するこれ以外の類似の配合物と比較した。

本発明による配合物ＲＯ−１は、ほぼ２センチストークスのＶＫ１００のフィッシャー・トロプシュ誘導軽質基油ＢＯ−１ ５３ｗｔ％と、ほぼ４センチストークスのＶＫ１００の第二のフィッシャー・トロプシュ誘導基油ＢＯ−２ ３６ｗｔ％とのブレンドを含有していた。

２種の基油ＢＯ−１およびＢＯ−２（両方ともシェルから）は、下記表１に示す特性を有していた。これらは、上記した方法と類似のフィッシャー・トロプシュ法を使用して調製した。

比較として使用される鉱物系配合物ＲＯ−２は、シェルから供給され、主にナフテン系鉱物由来基油のブレンドを含有していた。

２種の配合物ＲＯ−１およびＲＯ−２はともに、同じ粘土処理ステップ（パンシル（商標）１００（２＊１、５％粘土処理）およびトンシル（商標）４１１（１＊１、５％粘土処理））を受けていた。両方とも、同じ添加剤、すなわちインフィニアム（商標）Ｃ９３０８（アルキルベンゼン溶媒、インフィニアムから）９ｗｔ％およびデュラド（商標）２２０（リン酸トリアリール；クロンプトンからの耐磨耗添加剤）２ｗｔ％を含有していた。

本発明による配合物ＲＯ−１のＶＫ１００（ＡＳＴＭ Ｄ−４４５）は、２．９０６センチストークスであった。鉱物系配合物ＲＯ−２のＶＫ１００（ＡＳＴＭ Ｄ−４４５）は、２．９７６センチストークスであった。したがって、２種の配合物は、動作点での密閉圧縮機の通常の油だめ温度であるため選択された１００℃の基準温度での粘度においてほぼ同等であった。両方とも、ＩＳＯ ＶＧ１５などの通常の現在入手可能なナフテン系（鉱物系）冷凍機油と同様の、ほぼ２．９センチストークスのＶＫ１００を有するように調整されていた。

２種の配合物を、エンブラコ（商標）ＥＭＵ２６ＣＬＣ圧縮機を装備し冷媒Ｒ６００ａ（イソブタン）を含有する市販のリープヘル（商標）冷蔵庫において潤滑剤として使用した。該装置のエネルギー消費に対するこれらの効果を、次いで、標準試験手順ＥＮ１５３（「送電線動作の家庭用冷蔵庫、冷凍食品貯蔵キャビネット、食品冷凍庫およびこれらの組合せのエネルギー消費を、関連する特性とともに測定する方法」）を使用して決定した。

試験装置用の初期充填潤滑剤は、基準鉱物系冷凍機油ＩＳＯ ＶＧ１０であった。

試験手順は以下の通りであった。

冷蔵庫用圧縮機を、試験用油配合物ＲＯ−１またはＲＯ−２のいずれかで洗い流し、次いで充填した。これに、次いで、冷媒Ｒ６００ａを入れた。室温、温度測定方法、エネルギー消費測定方法および試験時間は、ＥＮ１５３に従って設定した。この場合、しかし、ＥＮ１５３によって要求されている通りの所要温度変動に室温を設定することができなかったので、温度およびエネルギー消費を調節する必要があった。
試験条件は：
室温：２５℃
冷蔵庫内平均温度：５℃
試験時間：２４時間＋最後の試験サイクルが終了するまでの時間（１サイクル＝圧縮機作動時間＋圧縮機停止時間（圧縮機が再始動するまでの時間））
温度は分当たり１回測定される
エネルギー消費は試験全体を通して測定される
であった。

結果は、ＥＮ１５３に従って測定されたエネルギー消費データの形態で、下記の表２および表３に示す。表２は本発明による冷凍機油ＲＯ−１を使用して得られたデータを含んでおり、一方表３は鉱物系配合物ＲＯ−２に関するデータを含んでいる。

ＥＮ１５３に従って、２種の油で作動する場合の試験装置のエネルギー消費率を比較するため、ＥＮ１５３では５℃の冷蔵庫内平均温度および２５℃の室温での測定を要求されるので、２４時間の試験サイクル中に記録された測定値を調節する必要がある。

表２および表３のデータ点をグラフでプロットすることによって、５℃の冷蔵庫内温度で２４時間の間のエネルギー消費の概算を導くことが可能である。これをもとにすると、鉱物由来の油ＲＯ−２を使用する場合のエネルギー消費はほぼ０．８１ｋＷｈであり、一方本発明の配合物ＲＯ−１を使用する場合、エネルギー消費はほぼ０．６６ｋＷｈであった。これは、より従来の鉱物由来の油と比較すると、本発明冷凍機油配合物を使用する場合のエネルギー消費における１８．５％の低減に等しい。

ＥＮ１５３では、温度／エネルギーデータの補間による算定をさらに要求される。これは、該試験では、正確に５℃の冷蔵庫内温度および正確に２５℃の室外温度が要求されるからである。実際に、これらの温度、特に圧縮機動作サイクルで変化する内部温度は、２４時間の間中均一に保持することができない。したがって、エネルギー消費値は、できるだけ５℃に近い内部温度で観察される２つの測定結果から補間しなければならない。

該油ＲＯ−１およびＲＯ−２それぞれに関するこの補間の結果を、下記表４および表５に示す。５℃に最も近い冷蔵庫内温度で得られた結果を、この目的のために使用した。

表４および表５のデータにより、本発明に従って調製される冷凍機油配合物で作動する場合の試験装置の低減されたエネルギー消費、および従って向上した効率のさらなる証拠が提供されている。

Claims (12)

1. 冷凍機油配合物を使用するまたは使用する意図がある温度の変更および／または制御システムのエネルギー効率を増加させる目的のための、前記配合物におけるフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分の使用。
2. 前記システムのエネルギー効率を増加させる目的のための、温度の変更および／または制御システムにおけるフィッシャー・トロプシュ誘導基油成分を含有する冷凍機油配合物の使用。
3. フィッシャー・トロプシュ誘導基油成分が１．２センチストークスから５センチストークスの１００℃での動粘度（ＶＫ１００）を有する、請求項１または請求項２に記載の使用。
4. 前記システムが冷却装置またはこの構成要素である、請求項１から３のいずれか一項に記載の使用。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載された通りに調製された冷凍機油配合物を含有する温度の変更および／または制御システム。
6. 請求項１から４のいずれか一項に記載された通りに調製された冷凍機油配合物をシステムに導入することを含む、温度の変更および／または制御システムを製造する方法。
7. 請求項１から４のいずれか一項に記載された通りに調製された冷凍機油配合物をシステムに導入することを含む、温度の変更および／または制御システムを修理するまたはそれ以外の方法で修正する方法。
8. 請求項１から４のいずれか一項に記載の通りに調製された冷凍機油配合物のシステムにおける使用を含む、温度の変更および／または制御システムを動作する方法。
9. １．２センチストークスから５センチストークスのＶＫ１００を有するフィッシャー・トロプシュ誘導軽質基油成分を含有する冷凍機油配合物。
10. 請求項９に記載の冷凍機油配合物を含有する温度の変更および／または制御システム。
11. 請求項９に記載の冷凍機油配合物を前記システムに導入することを含む、温度の変更および／または制御システムを製造または修理もしくはそれ以外の方法で修正する方法。
12. １．２センチストークスから５センチストークスのＶＫ１００を有するフィッシャー・トロプシュ誘導軽質基油成分の冷凍機油配合物における使用。