JP2011046884A - Refrigerator oil and working fluid composition for refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物に関する。 The present invention relates to a refrigerating machine oil and a working fluid composition for a refrigerating machine.
近年のオゾン層破壊の問題から、従来冷凍機器の冷媒として使用されてきたCFC(クロロフルオロカーボン)およびHCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)が規制の対象となり、これらに代わってHFC(ハイドロフルオロカーボン)が冷媒として使用されている。 Due to the problem of ozone layer destruction in recent years, CFC (chlorofluorocarbon) and HCFC (hydrochlorofluorocarbon), which have been used as refrigerants in conventional refrigeration equipment, are subject to regulation, and HFC (hydrofluorocarbon) is used as a refrigerant instead. Has been.
CFCやHCFCを冷媒とする場合は、冷凍機油として鉱油やアルキルベンゼンなどの炭化水素油が好適に使用されてきたが、冷媒が替わると共存下で使用される冷凍機油は、冷媒との相溶性、潤滑性、冷媒溶解時の粘度、熱・化学的安定性など予想し得ない挙動を示すため、冷媒ごとに冷凍機油の開発が必要となる。そこで、HFC冷媒用冷凍機油として、例えば、ポリアルキレングリコール(特許文献1を参照)、エステル(特許文献2を参照)、炭酸エステル(特許文献3を参照)、ポリビニルエーテル(特許文献4を参照)などが開発されている。 When CFC or HCFC is used as a refrigerant, mineral oil or hydrocarbon oil such as alkylbenzene has been suitably used as the refrigeration oil. However, when the refrigerant is changed, the refrigeration oil used in the coexistence is compatible with the refrigerant, Refrigerating machine oil needs to be developed for each refrigerant in order to exhibit unpredictable behaviors such as lubricity, viscosity during refrigerant dissolution, and thermal and chemical stability. Therefore, as a refrigerating machine oil for HFC refrigerant, for example, polyalkylene glycol (see Patent Document 1), ester (see Patent Document 2), carbonate (see Patent Document 3), polyvinyl ether (see Patent Document 4) Etc. are being developed.
HFC冷媒のうち、カーエアコン用冷媒として標準的に用いられているHFC−134aはオゾン破壊係数(ODP)がゼロであるものの地球温暖化係数(GWP)が高いため、欧州では規制の対象となっている。そこで、HFC−134aに替わる冷媒の開発が急務となっている。 Among HFC refrigerants, HFC-134a, which is standardly used as a refrigerant for car air conditioners, has zero ozone depletion potential (ODP), but has a high global warming potential (GWP). ing. Therefore, there is an urgent need to develop a refrigerant that replaces HFC-134a.
このような背景の下、HFC−134aに代わる冷媒として、ODPおよびGWPの双方が非常に小さく、不燃性であり、かつ、冷媒性能の尺度である熱力学的特性がHFC−134aとほぼ同等かそれ以上である、不飽和フッ化炭化水素類の冷媒の使用が提案されている。さらに、不飽和フッ化炭化水素と飽和ハイドロフルオロカーボン、炭素数3〜5の飽和炭化水素、ジメチルエーテル、二酸化炭素、ビス(トリフルオロメチル)サルファイドあるいは3フッ化ヨウ化メタンとの混合冷媒の使用も提案されている(特許文献5を参照)。 Under such a background, as an alternative refrigerant to HFC-134a, both ODP and GWP are very small, non-flammable, and thermodynamic characteristics that are a measure of refrigerant performance are almost equivalent to HFC-134a. More than that, the use of refrigerants of unsaturated fluorinated hydrocarbons has been proposed. In addition, the use of mixed refrigerants of unsaturated fluorinated hydrocarbons and saturated hydrofluorocarbons, saturated hydrocarbons having 3 to 5 carbon atoms, dimethyl ether, carbon dioxide, bis (trifluoromethyl) sulfide or trifluoroiodomethane is also proposed. (See Patent Document 5).
また、不飽和フッ化炭化水素冷媒あるいは不飽和フッ化炭化水素と飽和ハイドロフルオロカーボン、炭素数3〜5の飽和炭化水素、ジメチルエーテル、二酸化炭素、ビス(トリフルオロメチル)サルファイドあるいは3フッ化ヨウ化メタンとの混合冷媒と共に使用可能な冷凍機油としては、鉱油、アルキルベンゼン類、ポリアルファオレフィン類、ポリアルキレングリコール類、モノエステル類、ジエステル類、ポリオールエステル類、フタル酸エステル類、アルキルエーテル類、ケトン類、炭酸エステル類、ポリビニルエーテル類などを用いた冷凍機油が提案されている(特許文献5〜7を参照)。 Also, unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant or unsaturated fluorinated hydrocarbon and saturated hydrofluorocarbon, saturated hydrocarbon having 3 to 5 carbon atoms, dimethyl ether, carbon dioxide, bis (trifluoromethyl) sulfide, or trifluoroiodomethane Refrigerating machine oils that can be used with refrigerants such as mineral oil, alkylbenzenes, polyalphaolefins, polyalkylene glycols, monoesters, diesters, polyol esters, phthalates, alkyl ethers, ketones , Refrigerating machine oils using carbonates, polyvinyl ethers, and the like have been proposed (see Patent Documents 5 to 7).
上記特許文献5、6、7に記載されているように、不飽和フッ化炭化水素冷媒を用いる冷凍システムにおいては、CFCやHCFCに使用されている鉱油やアルキルベンゼン等の炭化水素類、HFCに使用されているポリアルキレングリコール、ポリオールエステル、ポリビニルエーテルなどの冷凍機油のいずれも適用可能であると考えられている。しかし、本発明者らの検討によれば、これら従来の冷凍機油を当該システムにそのまま転用しただけでは、各種要求性能を高水準で達成することができないことが判明した。特にポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテルといったエーテル系冷凍機油の場合、不飽和フッ化炭化水素冷媒存在下では冷媒や冷凍機油が分解しシステムの不具合を起こす可能性がある。また、耐摩耗性向上のため、従来より通常用いられている摩耗防止剤を配合した場合、不飽和フッ化炭化水素冷媒存在下での安定性がさらに悪化することが判明した。 As described in Patent Documents 5, 6, and 7 above, in refrigeration systems that use unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerants, mineral oils used in CFCs and HCFCs, hydrocarbons such as alkylbenzenes, and HFCs It is considered that any of refrigerating machine oils such as polyalkylene glycols, polyol esters, and polyvinyl ethers that are used are applicable. However, according to the study by the present inventors, it has been found that various required performances cannot be achieved at a high level simply by diverting these conventional refrigeration oils as they are to the system. In particular, in the case of ether-based refrigeration oils such as polyalkylene glycol and polyvinyl ether, in the presence of an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant, the refrigerant or the refrigeration oil may be decomposed to cause a system malfunction. Further, it has been found that the stability in the presence of an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant is further deteriorated when a conventionally used antiwear agent is added to improve wear resistance.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、不飽和フッ化炭化水素冷媒を用いる冷凍システムにおいて、不飽和フッ化炭化水素冷媒存在下での安定性および耐摩耗性を高水準で両立することが可能な冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a refrigeration system using an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant, the stability and wear resistance in the presence of the unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant are high. It is an object of the present invention to provide a refrigerating machine oil and a working fluid composition for a refrigerating machine that are compatible with each other.
上記課題を解決するために、本発明は、エーテル系化合物を含有する基油、酸性リン酸エステルのアミン塩、アミン系酸化防止剤、金属不活性化剤および脂環式エポキシ化合物を含有する冷凍機油と、不飽和フッ化炭化水素冷媒と、を含有し、酸性リン酸エステルのアミン塩の含有量が、冷凍機油全量を基準として、0を超え400質量ppm未満であることを特徴とする冷凍機用作動流体組成物を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a refrigeration containing a base oil containing an ether compound, an amine salt of an acidic phosphate ester, an amine antioxidant, a metal deactivator and an alicyclic epoxy compound. A refrigeration comprising machine oil and an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant, wherein the content of the amine salt of acidic phosphate is greater than 0 and less than 400 ppm by mass, based on the total amount of refrigerating machine oil. A mechanical working fluid composition is provided.
また、本発明は、エーテル系化合物を含有する基油、酸性リン酸エステルのアミン塩、アミン系酸化防止剤、金属不活性化剤および脂環式エポキシ化合物を含有し、酸性リン酸エステルのアミン塩の含有量が、冷凍機油全量を基準として、0を超え400質量ppm未満であり、不飽和フッ化炭化水素冷媒とともに用いられることを特徴とする冷凍機油を提供する。 The present invention also includes a base oil containing an ether compound, an amine salt of an acidic phosphate ester, an amine antioxidant, a metal deactivator and an alicyclic epoxy compound, and an amine of an acidic phosphate ester. Provided is a refrigerating machine oil characterized in that the salt content exceeds 0 and less than 400 ppm by mass based on the total refrigerating machine oil, and is used together with an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant.
本発明の冷凍機用流体作動流体組成物は、不飽和フッ化炭化水素冷媒として、1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、1,2,3,3−テトラフルオロプロペンおよび3,3,3−トリフルオロプロペンから選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。 The fluid working fluid composition for refrigerators of the present invention includes 1,2,3,3,3-pentafluoropropene, 1,3,3,3-tetrafluoropropene, 2, It is preferable to contain at least one selected from 3,3,3-tetrafluoropropene, 1,2,3,3-tetrafluoropropene and 3,3,3-trifluoropropene.
また、本発明の冷凍機用作動流体組成物は、不飽和フッ化炭化水素冷媒の少なくとも1種(以下、「冷媒(A)」という。)を単独で用いてもよく、飽和ハイドロフルオロカーボン、炭素数3〜5の炭化水素、ジメチルエーテル、二酸化炭素、ビス(トリフルオロメチル)サルファイドおよび3フッ化ヨウ化メタン冷媒から選ばれる少なくとも1種(以下、「冷媒(B)」という。)をさらに含有していてもよい。 Further, the working fluid composition for a refrigerator of the present invention may use at least one unsaturated fluorohydrocarbon refrigerant (hereinafter referred to as “refrigerant (A)”) alone, saturated hydrofluorocarbon, carbon. It further contains at least one selected from hydrocarbons of several to five, dimethyl ether, carbon dioxide, bis (trifluoromethyl) sulfide, and trifluoroiodomethane refrigerant (hereinafter referred to as “refrigerant (B)”). It may be.
さらに、冷媒(A)と冷媒(B)との混合冷媒において、不飽和フッ化炭化水素冷媒としては、1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン(HFO−1225ye)、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234ze)、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf)、1,2,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234ye)および3,3,3−トリフルオロプロペン(HFO−1243zf)から選ばれる少なくとも1種が好ましく;
飽和ハイドロフルオロカーボンとしては、ジフルオロメタン(HFC−32)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)、フルオロエタン(HFC−161)、1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea)、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236ea)、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)および1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)から選ばれる少なくとも1種が好ましく;
炭素数3〜5の炭化水素としては、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、2−メチルブタンおよびノルマルペンタンから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
Furthermore, in the mixed refrigerant of the refrigerant (A) and the refrigerant (B), as the unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant, 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225ye), 1,3,3 3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf), 1,2,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ye) and 3,3 , 3-trifluoropropene (HFO-1243zf) is preferred.
Examples of saturated hydrofluorocarbons include difluoromethane (HFC-32), pentafluoroethane (HFC-125), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFC-134), 1,1,1,2-tetrafluoro. Ethane (HFC-134a), 1,1-difluoroethane (HFC-152a), fluoroethane (HFC-161), 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane (HFC-227ea), 1 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropane (HFC-236ea), 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (HFC-236fa), 1,1,1,3,3 -Selected from pentafluoropropane (HFC-245fa) and 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (HFC-365mfc) Preferably one even without;
The hydrocarbon having 3 to 5 carbon atoms is preferably at least one selected from propane, normal butane, isobutane, 2-methylbutane and normal pentane.
本発明によれば、不飽和フッ化炭化水素冷媒を用いる冷凍システムにおいて、不飽和フッ化炭化水素冷媒存在下での安定性および耐摩耗性を高水準で両立することが可能な冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物が提供される。 According to the present invention, in a refrigeration system using an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant, refrigerating machine oil and refrigeration capable of achieving both high stability and wear resistance in the presence of the unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant. A mechanical working fluid composition is provided.
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明の冷凍機油は、エーテル系化合物を含有する基油、酸性リン酸エステルのアミン塩、アミン系酸化防止剤、金属不活性化剤および脂環式エポキシ化合物を含有し、酸性リン酸エステルのアミン塩の含有量が、冷凍機油全量を基準として、0を超え400ppm未満であり、不飽和フッ化炭化水素冷媒とともに用いられることを特徴とする。また、本発明の冷凍機用作動流体組成物は、エーテル系化合物を含有する基油、酸性リン酸エステルのアミン塩、アミン系酸化防止剤、金属不活性化剤および脂環式エポキシを含有する冷凍機油と、不飽和フッ化炭化水素冷媒と、を含有し、酸性リン酸エステルのアミン塩の含有量が、冷凍機油全量を基準として、0を超え400質量ppm未満であることを特徴とする。ここで、本発明の冷凍機用作動流体組成物には、本発明の冷凍機油と、不飽和フッ化炭化水素冷媒を含有する態様が包含される。 The refrigerating machine oil of the present invention contains a base oil containing an ether compound, an amine salt of an acidic phosphate ester, an amine antioxidant, a metal deactivator and an alicyclic epoxy compound. The amine salt content is more than 0 and less than 400 ppm, based on the total amount of refrigerating machine oil, and is characterized in that it is used together with an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant. The working fluid composition for a refrigerator according to the present invention contains a base oil containing an ether compound, an amine salt of an acidic phosphate ester, an amine antioxidant, a metal deactivator, and an alicyclic epoxy. It contains a refrigerating machine oil and an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant, and the content of the amine salt of acidic phosphate ester is more than 0 and less than 400 ppm by mass based on the total amount of refrigerating machine oil. . Here, the working fluid composition for a refrigerator of the present invention includes an embodiment containing the refrigerator oil of the present invention and an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant.
本発明において、基油を構成するエーテル系化合物としては、分子中にエーテル結合を一個以上有している化合物であれば特に制限されない。具体的には、ポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテル、ポリフェニルエーテル、パーフルオロエーテルなどが上げられ、中でもポリアルキレングリコールおよびポリビニルエーテルが好適に用いられる。 In the present invention, the ether compound constituting the base oil is not particularly limited as long as it is a compound having one or more ether bonds in the molecule. Specifically, polyalkylene glycol, polyvinyl ether, polyphenyl ether, perfluoroether and the like are listed, and among them, polyalkylene glycol and polyvinyl ether are preferably used.
ポリアルキレングリコールとしては、例えば下記一般式(1)で表される化合物が挙げられる。
R1−〔(OR2)f−OR3〕g (1)
[式(1)中、R1は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアシル基または水酸基を2〜8個有する化合物の残基を表し、R2は炭素数2〜4のアルキレン基を表し、R3は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数2〜10のアシル基を表し、fは1〜80の整数を表し、gは1〜8の整数を表す。]
Examples of the polyalkylene glycol include a compound represented by the following general formula (1).
R 1 -[(OR 2 ) f -OR 3 ] g (1)
[In Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a residue of a compound having 2 to 8 hydroxyl groups, and R 2 represents the number of carbon atoms. Represents an alkylene group having 2 to 4, R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, f represents an integer of 1 to 80, and g represents 1 to 8 Represents an integer. ]
上記一般式(1)において、R1、R3で表されるアルキル基は直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。当該アルキル基の炭素数は好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜6である。アルキル基の炭素数が10を超えると作動媒体との相溶性が低下する傾向にある。 In the general formula (1), the alkyl group represented by R 1 and R 3 may be linear, branched or cyclic. Preferably the carbon number of the said alkyl group is 1-10, More preferably, it is 1-6. When the number of carbon atoms in the alkyl group exceeds 10, the compatibility with the working medium tends to decrease.
また、R1、R3で表されるアシル基のアルキル基部分は直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。アシル基の炭素数は、好ましくは2〜10であり、より好ましくは2〜6である。当該アシル基の炭素数が10を超えると作動媒体との相溶性が低下し、相分離を生じる場合がある。 Moreover, the alkyl group part of the acyl group represented by R 1 and R 3 may be linear, branched, or cyclic. Carbon number of an acyl group becomes like this. Preferably it is 2-10, More preferably, it is 2-6. If the number of carbon atoms in the acyl group exceeds 10, the compatibility with the working medium may be reduced and phase separation may occur.
R1、R3で表される基が、ともにアルキル基である場合、あるいはともにアシル基である場合、R1、R3で表される基は同一でも異なっていてもよい。さらに、gが2以上の場合は、同一分子中の複数のR1、R3で表される基は同一でも異なっていてもよい。 When the groups represented by R 1 and R 3 are both alkyl groups or are both acyl groups, the groups represented by R 1 and R 3 may be the same or different. Furthermore, when g is 2 or more, the groups represented by a plurality of R 1 and R 3 in the same molecule may be the same or different.
R1で表される基が水酸基を2〜8個有する化合物の残基である場合、この化合物は鎖状のものであってもよいし、環状のものであってもよい。 When the group represented by R 1 is a residue of a compound having 2 to 8 hydroxyl groups, this compound may be a chain or a cyclic one.
上記一般式(1)で表されるポリアルキレングリコールの中でも、R1、R3のうちの少なくとも1つがアルキル基(より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基)であることが好ましく、特にメチル基であることが作動媒体との相溶性の点から好ましい。 Among the polyalkylene glycols represented by the general formula (1), at least one of R 1 and R 3 is preferably an alkyl group (more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), particularly methyl. The group is preferable from the viewpoint of compatibility with the working medium.
さらには、熱・化学安定性の点から、R1とR3との双方がアルキル基(より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基)であることが好ましく、とりわけ双方がメチル基であることが好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of thermal and chemical stability, it is preferable that both R 1 and R 3 are alkyl groups (more preferably, alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms), and particularly that both are methyl groups. Is preferred.
また、製造容易性およびコストの点から、R1またはR3のいずれか一方がアルキル基(より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基)であり、他方が水素原子であることが好ましく、とりわけ一方がメチル基であり、他方が水素原子であることが好ましい。 From the viewpoint of ease of production and cost, it is preferable that either R 1 or R 3 is an alkyl group (more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) and the other is a hydrogen atom. It is preferable that one is a methyl group and the other is a hydrogen atom.
上記一般式(1)中のR2は炭素数2〜4のアルキレン基を表し、このようなアルキレン基としては、具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。また、OR2で表される繰り返し単位のオキシアルキレン基としては、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基が挙げられる。同一分子中のオキシアルキレン基は同一であってもよく、また、2種以上のオキシアルキレン基が含まれていてもよい。 R 2 in the general formula (1) represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and specific examples of such an alkylene group include an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. Examples of the oxyalkylene group of the repeating unit represented by OR 2 include an oxyethylene group, an oxypropylene group, and an oxybutylene group. The oxyalkylene groups in the same molecule may be the same, or two or more oxyalkylene groups may be included.
上記一般式(1)で表されるポリアルキレングリコールの中でも、粘度−温度特性の観点からは、オキシエチレン基(EO)とオキシプロピレン基(PO)とを含む共重合体が好ましく、このような場合、焼付荷重、粘度−温度特性の点から、オキシエチレン基とオキシプロピレン基との総和に占めるオキシエチレン基の割合(EO/(PO+EO))が0.1〜0.8の範囲にあることが好ましく、0.3〜0.6の範囲にあることがより好ましい。 Among the polyalkylene glycols represented by the general formula (1), a copolymer containing an oxyethylene group (EO) and an oxypropylene group (PO) is preferable from the viewpoint of viscosity-temperature characteristics. In this case, the ratio (EO / (PO + EO)) of the oxyethylene group to the total of the oxyethylene group and the oxypropylene group is in the range of 0.1 to 0.8 from the standpoint of baking load and viscosity-temperature characteristics. Is preferable, and it is more preferable to be in the range of 0.3 to 0.6.
また、作動媒体との相溶性、吸湿性や熱・酸化安定性の点ではEO/(PO+EO)の値が0〜0.5の範囲にあることが好ましく、0〜0.2の範囲にあることがより好ましく、0(すなわちプロピレンオキサイド単独重合体)であることが最も好ましい。 In addition, the value of EO / (PO + EO) is preferably in the range of 0 to 0.5, and in the range of 0 to 0.2 in terms of compatibility with the working medium, hygroscopicity and thermal / oxidation stability. More preferably, it is most preferably 0 (that is, a propylene oxide homopolymer).
上記一般式(1)中のfは、オキシアルキレン基OR2の繰り返し数(重合度)を表し、1〜80の整数である。また、gは1〜8の整数である。例えばR1がアルキル基またはアシル基である場合、gは1である。R1が水酸基を2〜8個有する化合物の残基である場合、gは当該化合物が有する水酸基の数となる。 F of the general formula (1) represents the repetition number of the oxyalkylene group OR 2 (degree of polymerization) is an integer of 1 to 80. Moreover, g is an integer of 1-8. For example, when R 1 is an alkyl group or an acyl group, g is 1. When R 1 is a residue of a compound having 2 to 8 hydroxyl groups, g is the number of hydroxyl groups that the compound has.
また、fとgとの積(f×g)については特に制限されないが、前記した冷凍機用潤滑油としての要求性能をバランスよく満たすためには、f×gの平均値が6〜80となるようにすることが好ましい。 In addition, the product of f and g (f × g) is not particularly limited, but in order to satisfy the required performance as the above-described lubricating oil for a refrigerator in a balanced manner, the average value of f × g is 6 to 80. It is preferable to do so.
一般式(1)で表されるポリアルキレングリコールの数平均分子量は好ましくは500〜3000、さらに好ましくは600〜2000、より好ましくは600〜1500であり、nは当該ポリアルキレングリコールの数平均分子量が上記の条件を満たすような数であることが好ましい。ポリアルキレングリコールの数平均分子量が低すぎる場合には不飽和フッ化炭化水素冷媒共存下での潤滑性が不十分となる。他方、数平均分子量が高すぎる場合には、低温条件下で不飽和フッ化炭化水素冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が狭くなり、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害が起こりやすくなる。また、上記一般式(1)で表されるポリアルキレングリコールにおいては、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.00〜1.20以下であることが好ましい。Mw/Mnが1.20を越えると、不飽和フッ化炭化水素冷媒と冷凍機油との相溶性が不十分となる傾向にある。 The number average molecular weight of the polyalkylene glycol represented by the general formula (1) is preferably 500 to 3000, more preferably 600 to 2000, more preferably 600 to 1500, and n is the number average molecular weight of the polyalkylene glycol. It is preferable that the number satisfies the above conditions. When the number average molecular weight of the polyalkylene glycol is too low, the lubricity in the presence of the unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant becomes insufficient. On the other hand, if the number average molecular weight is too high, the composition range showing compatibility with the unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant under low temperature conditions is narrowed, resulting in poor lubrication of the refrigerant compressor and inhibition of heat exchange in the evaporator. Is likely to occur. In the polyalkylene glycol represented by the general formula (1), the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is 1.00 to 1.20 or less. Is preferred. When Mw / Mn exceeds 1.20, the compatibility between the unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant and the refrigerating machine oil tends to be insufficient.
上記ポリアルキレングリコールの中でも、下記一般式(2)で表されるポリプロピレングリコールジメチルエーテル、並びに下記一般式(3)で表されるポリエチレンポリプロピレングリコールジメチルエーテルが経済性および前述の効果の点で好適であり、また、下記一般式(4)で表されるポリプロピレングリコールモノブチルエーテル、さらには下記一般式(5)で表されるポリプロピレングリコールモノメチルエーテル、下記一般式(6)で表されるポリエチレンポリプロピレングリコールモノメチルエーテル、下記一般式(7)で表されるポリエチレンポリプロピレングリコールモノブチルエーテル、下記一般式(8)で表されるポリプロピレングリコールジアセテートが、経済性等の点で好適である。
CH3O−(C3H6O)h−CH3 (2)
(式中、hは6〜80の数を表す。)
CH3O−(C2H4O)i−(C3H6O)j−CH3 (3)
(式中、iおよびjはそれぞれ1以上であり且つiとjとの合計が6〜80となる数を表す。)
C4H9O−(C3H6O)k−H (4)
(式中、kは6〜80の数を示す。)
CH3O−(C3H6O)l−H (5)
(式中、lは6〜80の数を表す。)
CH3O−(C2H4O)m−(C3H6O)n−H (6)
(式中、mおよびnはそれぞれ1以上であり且つmとnとの合計が6〜80となる数を表す。)
C4H9O−(C2H4O)m−(C3H6O)n−H (7)
(式中、mおよびnはそれぞれ1以上であり且つmとnとの合計が6〜80となる数を表す。)
CH3COO−(C3H6O)l−COCH3 (8)
(式中、lは6〜80の数を表す。)
Among the polyalkylene glycols, polypropylene glycol dimethyl ether represented by the following general formula (2) and polyethylene polypropylene glycol dimethyl ether represented by the following general formula (3) are preferable in terms of economy and the above-mentioned effects, In addition, polypropylene glycol monobutyl ether represented by the following general formula (4), further polypropylene glycol monomethyl ether represented by the following general formula (5), polyethylene polypropylene glycol monomethyl ether represented by the following general formula (6), Polyethylene polypropylene glycol monobutyl ether represented by the following general formula (7) and polypropylene glycol diacetate represented by the following general formula (8) are preferable in terms of economy and the like.
CH 3 O- (C 3 H 6 O) h -CH 3 (2)
(In the formula, h represents a number of 6 to 80.)
CH 3 O- (C 2 H 4 O) i - (C 3 H 6 O) j -CH 3 (3)
(In the formula, i and j each represent a number that is 1 or more and the sum of i and j is 6 to 80.)
C 4 H 9 O- (C 3 H 6 O) k -H (4)
(In the formula, k represents a number of 6 to 80.)
CH 3 O- (C 3 H 6 O) l -H (5)
(In the formula, l represents a number of 6 to 80.)
CH 3 O- (C 2 H 4 O) m - (C 3 H 6 O) n -H (6)
(In the formula, m and n each represent a number that is 1 or more and the sum of m and n is 6 to 80.)
C 4 H 9 O- (C 2 H 4 O) m - (C 3 H 6 O) n -H (7)
(In the formula, m and n each represent a number that is 1 or more and the sum of m and n is 6 to 80.)
CH 3 COO- (C 3 H 6 O) l -COCH 3 (8)
(In the formula, l represents a number of 6 to 80.)
また、本発明においては、上記ポリアルキレングリコールとして、一般式(9)で表される構成単位を少なくとも1個有するポリアルキレングリコール誘導体を使用することができる。
[式(9)中、R4〜R7は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子、炭素数1〜10の1価の炭化水素基または下記一般式(13):
[式(10)中、R8およびR9は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子、炭素数1〜10の1価の炭化水素基または炭素数2〜20のアルコキシアルキル基を表し、R10は炭素数2〜5のアルキレン基、アルキル基を置換基として有する総炭素数2〜5の置換アルキレン基またはアルコキシアルキル基を置換基として有する総炭素数4〜10の置換アルキレン基を表し、rは0〜20の整数を表し、R13は炭素数1〜10の1価の炭化水素基を表す)で表される基を表し、R8〜R11の少なくとも1つが一般式(13)で表される基である。]
In the present invention, a polyalkylene glycol derivative having at least one structural unit represented by the general formula (9) can be used as the polyalkylene glycol.
[In Formula (9), R 4 to R 7 may be the same or different, and are each a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or the following General Formula (13):
[In Formula (10), R 8 and R 9 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, R 10 represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, a substituted alkylene group having 2 to 5 carbon atoms having an alkyl group as a substituent, or a substituted alkylene group having 4 to 10 carbon atoms having an alkoxyalkyl group as a substituent. , R represents an integer of 0 to 20, R 13 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and at least one of R 8 to R 11 is represented by the general formula (13 ). ]
上記一般式(9)中、R4〜R7はそれぞれ水素原子、炭素数1〜10の1価の炭化水素基または上記一般式(10)で表される基を表すが、炭素数1〜10の1価の炭化水素基としては、具体的には、炭素数1〜10の直鎖状または分枝状のアルキル基、炭素数2〜10の直鎖状または分枝状のアルケニル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基またはアルキルシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基またはアルキルアリール基、炭素数7〜10のアリールアルキル基等があげられる。これらの1価の炭化水素基の中でも、炭素数6以下の1価の炭化水素基、特に炭素数3以下のアルキル基、具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基が好ましい。 In the general formula (9), R 4 to R 7 each represent a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a group represented by the general formula (10). Specific examples of the monovalent hydrocarbon group having 10 include linear or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, linear or branched alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, Examples thereof include a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms or an alkylcycloalkyl group, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms or an alkylaryl group, and an arylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms. Among these monovalent hydrocarbon groups, a monovalent hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms, particularly an alkyl group having 3 or less carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group. preferable.
また、上記一般式(10)において、R8およびR9はそれぞれ水素原子、炭素数1〜10の1価の炭化水素基または炭素数2〜20のアルコキシアルキル基を表すが、これらの中でも炭素数3以下のアルキル基または炭素数6以下のアルコキシアルキル基が好ましい。 In the general formula (10), R 8 and R 9 each represent a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms. An alkyl group having a number of 3 or less or an alkoxyalkyl group having a carbon number of 6 or less is preferred.
上記一般式(10)中、R10は炭素数2〜5のアルキレン基、アルキル基を置換基として有する総炭素数2〜5の置換アルキレン基またはアルコキシアルキル基を置換基として有する総炭素数4〜10の置換アルキレン基、好ましくは炭素数2〜4のアルキレン基および総炭素数6以下の置換エチレン基を表す。 In the general formula (10), R 10 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, a substituted alkylene group having 2 to 5 carbon atoms having an alkyl group as a substituent, or a total carbon number 4 having an alkoxyalkyl group as a substituent. Represents a substituted alkylene group having 10 to 10 carbon atoms, preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms and a substituted ethylene group having 6 or less carbon atoms in total.
上記一般式(10)中、R11は炭素数の1〜10の1価の炭化水素基を表すが、当該炭化水素基としては、具体的には、炭素数1〜10の直鎖状または分枝状のアルキル基、炭素数2〜10の直鎖状または分枝状のアルケニル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基またはアルキルシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基またはアルキルアリール基、炭素数7〜10のアリールアルキル基等が挙げられる。これらの中でも、炭素数6以下の1価の炭化水素基が好ましく、特に炭素数3以下のアルキル基が好ましい。 In the general formula (10), R 11 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Specifically, as the hydrocarbon group, a linear or 1 to 10 carbon atom or A branched alkyl group, a linear or branched alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group or alkylcycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, an aryl group or alkylaryl having 6 to 10 carbon atoms Group, an arylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms, and the like. Among these, a monovalent hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 3 or less carbon atoms is particularly preferable.
上記一般式(9)中、R4〜R7のうち少なくとも1つは上記一般式(10)で表される基である。特に、R4またはR6はのいずれか一つが上記一般式(10)で表される基であり、且つR4またはR6の残りの一つおよびR5、R7がそれぞれ水素原子または炭素数1〜10の1価の炭化水素基であることが好ましい。 In the general formula (9), at least one of R 4 to R 7 is a group represented by the general formula (10). In particular, any one of R 4 and R 6 is a group represented by the above general formula (10), and the remaining one of R 4 or R 6 and R 5 and R 7 are each a hydrogen atom or carbon. A monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 is preferable.
本発明において好ましく用いられる、上記一般式(9)で表される構成単位を有するポリアルキレングリコールは、一般式(9)で表される構成単位のみからなる単独重合体;一般式(9)で表され且つ構造の異なる2種以上の構成単位からなる共重合体、並びに一般式(9)で表される構成単位と他の構成単位(例えば下記一般式(11)で表される構成単位)とからなる共重合体の三種類に大別することができる。上記単独重合体の好適例は、一般式(9)で表される構成単位Aを1〜200個有するとともに、末端基がそれぞれ水酸基、炭素数1〜10のアシルオキシ基、炭素数1〜10のアルコキシ基あるいはアリーロキシ基からなるものを挙げることができる。
[式(11)中、R12〜R15は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を示す。]
The polyalkylene glycol having the structural unit represented by the general formula (9), preferably used in the present invention, is a homopolymer consisting only of the structural unit represented by the general formula (9); A copolymer composed of two or more structural units represented by different structures and a structural unit represented by the general formula (9) and other structural units (for example, a structural unit represented by the following general formula (11)) It can be roughly divided into three types of copolymers consisting of: Preferred examples of the homopolymer include 1 to 200 structural units A represented by the general formula (9), and each terminal group is a hydroxyl group, an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a 1 to 10 carbon atom. The thing which consists of an alkoxy group or an aryloxy group can be mentioned.
[In formula (11), R 12 to R 15 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. ]
一方、共重合体の好適例は、一般式(9)で表される二種類の構成単位A、Bをそれぞれ1〜200個有するか、あるいは一般式(9)で表される構成単位Aを1〜200個と一般式(10)で表される構成単位Cを1〜200個有するとともに、末端基がそれぞれ水酸基、炭素数1〜10のアシルオキシ基、炭素数1〜10のアルコキシ基あるいはアリーロキシ基からなるものを挙げることができる。 On the other hand, suitable examples of the copolymer include 1 to 200 of the two types of structural units A and B represented by the general formula (9), or the structural unit A represented by the general formula (9). 1 to 200 and 1 to 200 structural units C represented by the general formula (10), and each terminal group is a hydroxyl group, an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or aryloxy The thing which consists of groups can be mentioned.
これらの共重合体は、構成単位Aと構成単位B(あるいは構成単位C)との交互共重合、ランダム共重合、ブロック共重合体あるいは構成単位Aの主鎖に構成単位Bがグラフト結合したグラフト共重合体のいずれの重合形式であってもよい。 These copolymers include alternating copolymerization of the structural unit A and the structural unit B (or the structural unit C), a random copolymer, a block copolymer, or a graft in which the structural unit B is graft-bonded to the main chain of the structural unit A. Any polymerization form of the copolymer may be used.
ポリアルキレングリコールの水酸基価は特に限定されないが、100mgKOH/g以下、好ましくは50mgKOH/g以下、さらに好ましくは30mgKOH/g以下、最も好ましくは10mgKOH/g以下であるのが望ましい。 The hydroxyl value of the polyalkylene glycol is not particularly limited, but is desirably 100 mgKOH / g or less, preferably 50 mgKOH / g or less, more preferably 30 mgKOH / g or less, and most preferably 10 mgKOH / g or less.
本発明にかかるポリアルキレングリコールは、従来より公知の方法を用いて合成することができる(「アルキレンオキシド重合体」、柴田満太他、海文堂、平成2年11月20日発行)。例えば、アルコール(R1OH;R1は上記一般式(1)中のR1と同一の定義内容を表す)に所定のアルキレンオキサイドの1種以上を付加重合させ、さらに末端水酸基をエーテル化もしくはエステル化することによって、上記一般式(1)で表されるポリアルキレングリコールが得られる。なお、上記の製造工程において異なる2種以上のアルキレンオキサイドを使用する場合、得られるポリアルキレングリコールはランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよいが、より酸化安定性に優れる傾向にあることからブロック共重合体であることが好ましく、より低温流動性に優れる傾向にあることからランダム共重合体であることが好ましい。 The polyalkylene glycol according to the present invention can be synthesized by a conventionally known method ("alkylene oxide polymer", Mitsuta Shibata et al., Kaibundo, issued on November 20, 1990). For example, an alcohol (R 1 OH; R 1 represents the same definition as R 1 in the general formula (1)) by addition polymerization of one or more predetermined alkylene oxide to, etherified or further terminal hydroxyl group By esterification, the polyalkylene glycol represented by the general formula (1) is obtained. When two or more different alkylene oxides are used in the above production process, the resulting polyalkylene glycol may be either a random copolymer or a block copolymer, but tends to be more excellent in oxidative stability. Therefore, it is preferably a block copolymer, and is preferably a random copolymer because it tends to have better low-temperature fluidity.
本発明にかかるポリアルキレングリコールの100℃における動粘度は5〜20mm2/sであることが好ましく、好ましくは6〜18mm2/s、より好ましくは7〜16mm2/s、さらに好ましくは8〜15mm2/s、最も好ましくは9〜13mm2/sである。100℃における動粘度が前記下限値未満であると冷媒共存下での潤滑性が不十分となり、他方、前記上限値を超えると、冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が狭くなり、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害が起こりやすくなる。また、当該ポリアルキレングリコールの40℃における動粘度は、10〜200mm2/sであることが好ましく、20〜150mm2/sであることがより好ましい。40℃における動粘度が10mm2/s未満であると潤滑性や圧縮機の密閉性が低下するという傾向にあり、また、200mm2/sを越えると、低温条件下で冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が狭くなり、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害が起こりやすくなる傾向にある。 The kinematic viscosity at 100 ° C. of the polyalkylene glycol according to the present invention is preferably 5 to 20 mm 2 / s, preferably 6 to 18 mm 2 / s, more preferably 7 to 16 mm 2 / s, and still more preferably 8 to. 15 mm 2 / s, most preferably 9~13mm 2 / s. When the kinematic viscosity at 100 ° C. is less than the lower limit, the lubricity in the presence of the refrigerant becomes insufficient. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the composition range showing compatibility with the refrigerant becomes narrow, and the refrigerant compression Machine lubrication and heat exchange in the evaporator are likely to be hindered. Moreover, kinematic viscosity at 40 ° C. of the polyalkylene glycol is preferably 10 to 200 mm 2 / s, more preferably 20 to 150 mm 2 / s. If the kinematic viscosity at 40 ° C. is less than 10 mm 2 / s, the lubricity and the sealing performance of the compressor tend to be reduced. If the kinematic viscosity exceeds 200 mm 2 / s, it is compatible with the refrigerant under low temperature conditions. The composition range showing the above becomes narrow, and the lubrication failure of the refrigerant compressor and the heat exchange in the evaporator tend to be hindered.
また、上記一般式(1)で表されるポリアルキレングリコールの流動点は−10℃以下であることが好ましく、−20〜−50℃であることがより好ましい。流動点が−10℃以上のポリアルキレングリコールを用いると、低温時に冷媒循環システム内で冷凍機油が固化しやすくなる傾向にある。 Moreover, the pour point of the polyalkylene glycol represented by the general formula (1) is preferably −10 ° C. or less, and more preferably −20 to −50 ° C. When a polyalkylene glycol having a pour point of −10 ° C. or higher is used, the refrigerating machine oil tends to solidify in the refrigerant circulation system at low temperatures.
また、上記一般式(1)で表されるポリアルキレングリコールの製造工程において、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドが副反応を起こして分子中にアリル基などの不飽和基が形成される場合がある。ポリアルキレングリコール分子中に不飽和基が形成されると、ポリアルキレングリコール自体の熱安定性が低下する、重合物を生成してスラッジを生成する、あるいは抗酸化性(酸化防止性)が低下して過酸化物を生成するといった現象が起こりやすくなる。特に、過酸化物が生成すると、分解してカルボニル基を有する化合物を生成し、さらにカルボニル基を有する化合物がスラッジを生成してキャピラリー詰まりが起こりやすくなる。 Further, in the production process of the polyalkylene glycol represented by the general formula (1), an alkylene oxide such as propylene oxide may cause a side reaction to form an unsaturated group such as an allyl group in the molecule. When an unsaturated group is formed in the polyalkylene glycol molecule, the thermal stability of the polyalkylene glycol itself is reduced, a polymer is produced and sludge is produced, or the antioxidant property (antioxidant property) is lowered. Therefore, a phenomenon such as generation of peroxide is likely to occur. In particular, when a peroxide is generated, it decomposes to generate a compound having a carbonyl group, and the compound having a carbonyl group generates sludge, which easily causes capillary clogging.
したがって、本発明にかかるポリアルキレングリコールとしては、不飽和基等に由来する不飽和度が低いものが好ましく、具体的には0.04meq/g以下であることが好ましく、0.03meq/g以下であることがより好ましく、0.02meq/g以下であることが最も好ましい。また、過酸化物価は10.0meq/kg以下であることが好ましく、5.0meq/kg以下であることがより好ましく、1.0meq/kgであることが最も好ましい。さらに、カルボニル価は、100重量ppm以下であることが好ましく、50重量ppm以下であることがより好ましく、20重量ppm以下であることが最も好ましい。 Therefore, the polyalkylene glycol according to the present invention preferably has a low degree of unsaturation derived from an unsaturated group or the like, specifically preferably 0.04 meq / g or less, and 0.03 meq / g or less. It is more preferable that it is 0.02 meq / g or less. The peroxide value is preferably 10.0 meq / kg or less, more preferably 5.0 meq / kg or less, and most preferably 1.0 meq / kg. Furthermore, the carbonyl value is preferably 100 ppm by weight or less, more preferably 50 ppm by weight or less, and most preferably 20 ppm by weight or less.
なお、本発明にかかる不飽和度、過酸化物価およびカルボニル価とは、それぞれ日本油化学会制定の基準油脂分析試験法により測定した値をいう。すなわち、本発明にかかる不飽和度とは、試料にウィス液(ICl−酢酸溶液)を反応させ、暗所に放置し、その後、過剰のIClをヨウ素に還元し、ヨウ素分をチオ硫酸ナトリウムで滴定してヨウ素価を算出し、このヨウ素価をビニル当量に換算した値(meq/g)をいい;本発明にかかる過酸化物価とは、試料にヨウ化カリウムを加え、生じた遊離のヨウ素をチオ硫酸ナトリウムで滴定し、この遊離のヨウ素を試料1kgに対するミリ当量数に換算した値(meq/kg)をいい;本発明にかかるカルボニル価とは、試料に2,4−ジニトロフェニルヒドラジンを作用させ、発色性あるキノイドイオンを生ぜしめ、この試料の480nmにおける吸光度を測定し、予めシンナムアルデヒドを標準物質として求めた検量線を基に、カルボニル量に換算した値(重量ppm)をいう。 In addition, the degree of unsaturation, the peroxide value, and the carbonyl value according to the present invention are values measured by a standard oil analysis test method established by the Japan Oil Chemists' Society. That is, the degree of unsaturation according to the present invention refers to reacting a sample with a Wis solution (ICl-acetic acid solution), leaving it in the dark, and then reducing excess ICl to iodine, and converting the iodine content with sodium thiosulfate. The iodine value is calculated by titration, and the iodine value is converted into a vinyl equivalent (meq / g); the peroxide value according to the present invention refers to the free iodine produced by adding potassium iodide to a sample. Is a value (meq / kg) obtained by converting this free iodine into the number of milliequivalents per 1 kg of the sample; the carbonyl value according to the present invention refers to 2,4-dinitrophenylhydrazine added to the sample. The quinoid ion is colored, and the absorbance at 480 nm of this sample is measured. Based on the calibration curve obtained in advance using cinnamaldehyde as a standard substance, Say-converted value Le amount (wt ppm).
本発明において、不飽和度、過酸化物価およびカルボニル価の低いポリアルキレングリコールを得るためには、プロピレンオキサイドを反応させる際の反応温度を120℃以下(より好ましくは110℃以下)とすることが好ましい。また、製造に際してアルカリ触媒を使用することがあれば、これを除去するために無機系の吸着剤、例えば、活性炭、活性白土、ベントナイト、ドロマイト、アルミノシリケート等を使用すると、不飽和度を減ずることができる。また、当該ポリアルキレングリコールを製造または使用する際に酸素との接触を極力避けたり、酸化防止剤を添加することによっても過酸化物価またはカルボニル価の上昇を防ぐことができる。 In the present invention, in order to obtain a polyalkylene glycol having a low degree of unsaturation, peroxide value, and carbonyl value, the reaction temperature when reacting propylene oxide is 120 ° C. or lower (more preferably 110 ° C. or lower). preferable. In addition, if an alkali catalyst is used in the production, the use of an inorganic adsorbent, such as activated carbon, activated clay, bentonite, dolomite, aluminosilicate, etc., to remove it may reduce the degree of unsaturation. Can do. Further, when the polyalkylene glycol is produced or used, contact with oxygen is avoided as much as possible, and an increase in the peroxide value or carbonyl value can also be prevented by adding an antioxidant.
本発明の冷凍機油は上記の構成を有するポリアルキレングリコールを含有するものであり、当該ポリアルキレングリコールのみを単独で用いた場合であっても、低温流動性、潤滑性および安定性が十分に高く、且つ不飽和フッ化炭化水素冷媒に対する十分に広い相溶領域を有するといった優れた特性を示すものであるが、必要に応じて後述する他の基油や添加剤を添加してもよい。なお、本発明の冷凍機油中の当該ポリアルキレングリコールの含有量については、上記の優れた特性を損なわない限りにおいて特に制限されないが、冷凍機油全量基準で50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上含有することが特に好ましい。上記一般式(1)で表されるポリアルキレングリコールの含有量が50質量%未満であると、冷凍機油の潤滑性、冷媒相溶性、熱・化学安定性などの各種性能のうちのいずれかが不十分となる傾向にある。 The refrigerating machine oil of the present invention contains a polyalkylene glycol having the above-described configuration, and even when only the polyalkylene glycol is used alone, the low-temperature fluidity, lubricity and stability are sufficiently high. In addition, it exhibits excellent characteristics such as having a sufficiently wide compatibility region with the unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant, but other base oils and additives described later may be added as necessary. The content of the polyalkylene glycol in the refrigerating machine oil of the present invention is not particularly limited as long as the above excellent characteristics are not impaired, but is preferably 50% by mass or more based on the total amount of refrigerating machine oil, 70 The content is more preferably at least mass%, more preferably at least 80 mass%, particularly preferably at least 90 mass%. If the content of the polyalkylene glycol represented by the general formula (1) is less than 50% by mass, any one of various performances such as refrigerating machine oil lubricity, refrigerant compatibility, thermal / chemical stability, etc. It tends to be insufficient.
本発明の冷凍機油において、本発明にかかるポリアルキレングリコールの含有量は特に制限されないが、潤滑性、冷媒相溶性、熱・化学的安定性、電気絶縁性等の各種性能により優れる点から、冷凍機油全量基準で、50質量%以上含有することが好ましく、70質量%以上含有することがより好ましく、80質量%以上含有することがさらにより好ましく、90質量%以上含有することが最も好ましい。 In the refrigerating machine oil of the present invention, the content of the polyalkylene glycol according to the present invention is not particularly limited, but the refrigeration oil is excellent in terms of various properties such as lubricity, refrigerant compatibility, thermal / chemical stability, and electrical insulation. It is preferable to contain 50% by mass or more based on the total amount of machine oil, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, and most preferably 90% by mass or more.
また、本発明において用いられるポリビニルエーテルとしては、例えば下記一般式(12)で表される構成単位を有するポリビニルエーテル系化合物が挙げられる。
[式(12)中、R16〜R18は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または炭素数1〜8の炭化水素基を表し、R19は炭素数1〜10の2価の炭化水素基または炭素数2〜20の2価のエーテル結合酸素含有炭化水素基を表し、R20は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、sはその平均値が0〜10の数を表し、R16〜R20は構成単位毎に同一であってもそれぞれ異なっていてもよく、また一般式(12)で表される構成単位が複数のR19Oを有するとき、複数のR19Oは同一でも異なっていてもよい。]
Moreover, as a polyvinyl ether used in this invention, the polyvinyl ether type compound which has a structural unit represented, for example by following General formula (12) is mentioned.
[In the formula (12), R 16 to R 18 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R 19 is a divalent carbon atom having 1 to 10 carbon atoms. Represents a hydrogen group or a divalent ether-bonded oxygen-containing hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, R 20 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and s represents a number having an average value of 0 to 10; , R 16 to R 20 may be the same or different for each structural unit, and when the structural unit represented by the general formula (12) has a plurality of R 19 O, a plurality of R 19 Os. May be the same or different. ]
また、上記一般式(12)で表される構成単位と、下記一般式(13)で表される構成単位とを有するブロック共重合体またはランダム共重合体からなるポリビニルエーテル系化合物も使用することができる。
[式(13)中、R21〜R24は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または炭素数1〜20の炭化水素基を表し、R21〜R24は構成単位毎に同一でも異なっていてもよい。]
Moreover, the polyvinyl ether compound which consists of a block copolymer or a random copolymer which has a structural unit represented by the said General formula (12) and a structural unit represented by the following General formula (13) is also used. Can do.
[In Formula (13), R 21 to R 24 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 21 to R 24 are the same or different for each constituent unit. It may be. ]
上記一般式(12)中のR16〜R18はそれぞれ水素原子または炭素数1〜8の炭化水素基(好ましくは1〜4の炭化水素基)を表し、それらは互いに同一でも異なっていてもよい。かかる炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、等が挙げられるが、R15〜R18としては水素原子が好ましい。 R 16 to R 18 in the general formula (12) each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms (preferably 1 to 4 hydrocarbon group), and they may be the same or different from each other. Good. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an arylalkyl group, and the like. As R 15 to R 18 , a hydrogen atom is preferable.
一方、上記一般式(12)中のR19は、炭素数1〜10(好ましくは2〜10)の2価の炭化水素基または炭素数2〜20の2価のエーテル結合酸素含有炭化水素基を表す。炭素数1〜10の2価の炭化水素基としては、2価の脂肪族鎖式炭化水素基、脂環式炭化水素に2個の結合部位を有する脂環式炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基、アルキル芳香族炭化水素基、等が挙げられる。これらの中でも炭素数2〜4の脂肪族鎖式炭化水素基が特に好ましい。 On the other hand, R 19 in the general formula (12) is a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 2 to 10) or a divalent ether bond oxygen-containing hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. Represents. Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include a divalent aliphatic chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group having two bonding sites on the alicyclic hydrocarbon, and a divalent aromatic group. Aromatic hydrocarbon group, alkyl aromatic hydrocarbon group, and the like. Among these, an aliphatic chain hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms is particularly preferable.
また、炭素数2〜20の2価のエーテル結合酸素含有炭化水素基の具体例としては、メトキシメチレン基、メトキシエチレン基、メトキシメチルエチレン基、1,1−ビスメトキシメチルエチレン基、1,2−ビスメトキシメチルエチレン基、エトキシメチルエチレン基、(2−メトキシエトキシ)メチルエチレン基、(1−メチル−2−メトキシ)メチルエチレン基等を好ましく挙げることができる。なお、上記一般式(15)中のsはR19Oの繰り返し数を表し、その平均値が0〜10、好ましくは0〜5の範囲の数である。同一の構成単位内にR19Oが複数ある場合には、複数のR19Oは同一でも異なっていてもよい。 Specific examples of the divalent ether bond oxygen-containing hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms include methoxymethylene group, methoxyethylene group, methoxymethylethylene group, 1,1-bismethoxymethylethylene group, 1,2 Preferred examples include -bismethoxymethylethylene group, ethoxymethylethylene group, (2-methoxyethoxy) methylethylene group, (1-methyl-2-methoxy) methylethylene group, and the like. Incidentally, s in the general formula (15) represents a repeating number of R 19 O, the average value thereof is 0 to 10, preferably a number in the range of 0-5. When the R 19 O is more, the same configuration units, a plurality of R 19 O may be the same or different.
さらに、上記一般式(12)におけるR20は炭素数1〜20、好ましくは1〜10の炭化水素基を表すが、かかる炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、等が挙げられる。なお、R22〜R26は構成単位毎に同一であっても異なっていてもよい。 Further, R 20 in the general formula (12) represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms. Examples of such hydrocarbon groups include alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, and arylalkyls. Group, and the like. R 22 to R 26 may be the same or different for each structural unit.
本発明にかかるポリビニルエーテルが上記一般式(12)で表される構成単位のみからなる単独重合体である場合、その炭素/酸素原子数比は4.2〜7.0の範囲にあるものが好ましい。当該原子数比が4.2未満であると吸湿性が過剰に高くなり、また、7.0を超えると作動媒体との相溶性が低下する傾向にある。 When the polyvinyl ether according to the present invention is a homopolymer composed only of the structural unit represented by the general formula (12), the carbon / oxygen atom number ratio is in the range of 4.2 to 7.0. preferable. If the atomic ratio is less than 4.2, the hygroscopicity becomes excessively high, and if it exceeds 7.0, the compatibility with the working medium tends to decrease.
上記一般式(13)において、R21〜R24は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または炭素数1〜20の炭化水素基を表す。 In the general formula (13), R 21 to R 24 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
ここで、炭素数1〜20の炭化水素基としては、上記一般式(12)中のR20の説明において例示された炭化水素基が挙げられる。 Examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and hydrocarbon groups exemplified in the description of R 20 in the general formula (12).
なお、R21〜R24は構成単位毎に同一であってもそれぞれ異なっていてもよい。 R 21 to R 24 may be the same or different for each structural unit.
本発明にかかるポリビニルエーテルが一般式(12)で表される構成単位と一般式(13)で表される構成単位とを有するブロック共重合体またはランダム共重合体である場合、その炭素/酸素原子数比は4.2〜7.0の範囲にあることが好ましい。当該原子数比が4.2未満であると吸湿性が過剰に高くなり、また、7.0を超えると作動媒体との相溶性が低下する傾向にある。 When the polyvinyl ether according to the present invention is a block copolymer or a random copolymer having a structural unit represented by the general formula (12) and a structural unit represented by the general formula (13), the carbon / oxygen The atomic ratio is preferably in the range of 4.2 to 7.0. If the atomic ratio is less than 4.2, the hygroscopicity becomes excessively high, and if it exceeds 7.0, the compatibility with the working medium tends to decrease.
さらに本発明においては、上記一般式(12)で表される構成単位のみからなる単独重合体と、上記一般式(12)で表される構成単位と上記一般式(13)で表される構成単位とからなるブロック共重合体またはランダム共重合体と、の混合物も使用することができる。これらの単独重合体および共重合体は、それぞれ対応するビニルエーテル系モノマーの重合、および対応するオレフィン性二重結合を有する炭化水素モノマーと対応するビニルエーテル系モノマーとの共重合により製造することができる。 Furthermore, in this invention, the homopolymer which consists only of the structural unit represented by the said General formula (12), the structural unit represented by the said General formula (12), and the structure represented by the said General formula (13) Mixtures of block copolymers or random copolymers comprising units can also be used. These homopolymers and copolymers can be produced by polymerization of corresponding vinyl ether monomers and copolymerization of corresponding hydrocarbon monomers having olefinic double bonds and corresponding vinyl ether monomers.
本発明に用いられるポリビニルエーテルとしては、その末端構造のうちの一方が、下記一般式(14)または(15)で表されるものであり、且つ他方が下記一般式(16)または(17)で表される構造を有するもの;およびその末端の一方が、上記一般式(14)または(15)で表され、且つ他方が下記一般式(18)で表される構造を有するものが好ましい。
[式(14)中、R25〜R27は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または炭素数1〜8の炭化水素基を表し、R28は炭素数1〜10の2価の炭化水素基または炭素数2〜20の2価のエーテル結合酸素含有炭化水素基を表し、R29は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、tはその平均値が0〜10の数を表し、上記一般式(14)で表される末端構造が複数のR28Oを有するとき、複数のR28Oはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
[式(15)中、R30〜R33は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または炭素数1〜20の炭化水素基を表す。]
[式(16)中、R34〜R36は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または炭素数1〜8の炭化水素基を表し、R37は炭素数1〜10の2価の炭化水素基または炭素数2〜20の2価のエーテル結合酸素含有炭化水素基を表し、R38は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、tはその平均値が0〜10の数を表し、上記一般式(16)で表される末端構造が複数のR37Oを有するとき、複数のR37Oはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
[式(17)中、R39〜R42は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または炭素数1〜20の炭化水素基を表す。]
[式(18)中、R43〜R45は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または炭素数1〜8の炭化水素基を表す。]
As the polyvinyl ether used in the present invention, one of the terminal structures is represented by the following general formula (14) or (15), and the other is represented by the following general formula (16) or (17). And those having one end represented by the general formula (14) or (15) and the other represented by the following general formula (18) are preferable.
[In the formula (14), R 25 to R 27 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R 28 is a divalent carbon atom having 1 to 10 carbon atoms. Represents a hydrogen group or a divalent ether-bonded oxygen-containing hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, R 29 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and t represents a number having an average value of 0 to 10. When the terminal structure represented by the general formula (14) has a plurality of R 28 Os, the plurality of R 28 Os may be the same or different. ]
[In the formula (15), R 30 to R 33 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. ]
[In the formula (16), R 34 to R 36 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R 37 is a divalent carbon atom having 1 to 10 carbon atoms. Represents a hydrogen group or a divalent ether-bonded oxygen-containing hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, R 38 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and t represents a number having an average value of 0 to 10. When the terminal structure represented by the general formula (16) has a plurality of R 37 O, the plurality of R 37 O may be the same or different. ]
[In formula (17), R 39 to R 42 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. ]
[In the formula (18), R 43 to R 45 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. ]
このようなポリビニルエーテルの中でも、次に挙げるものが特に好適である。
(i)末端の一方が一般式(14)または(15)で表され、他方が一般式(16)または(17)で表される構造を有しており、一般式(12)におけるR16〜R18がいずれも水素原子であり、sが0〜4の数であり、R19が炭素数2〜4の2価の炭化水素基であり、且つR20が炭素数1〜20の炭化水素基であるもの;
(ii)一般式(12)で表される構成単位のみを有するものであって、その末端の一方が一般式(14)で表され、他方が一般式(15)で表される構造を有しており、一般式(12)におけるR16〜R18がいずれも水素原子であり、sが0〜4の数であり、R19が炭素数2〜4の2価の炭化水素基であり、且つR20が炭素数1〜20の炭化水素基であるもの;
(iii)末端の一方が一般式(14)または(15)で表され、他方が一般式(16)で表される構造を有しており、一般式(12)におけるR16〜R18がいずれも水素原子であり、sが0〜4の数であり、R19が炭素数2〜4の2価の炭化水素基であり、且つR20が炭素数1〜20の炭化水素基であるもの;
(iv)一般式(12)で表される構成単位のみを有するものであって、その末端の一方が一般式(14)で表され、他方が一般式(17)で表される構造を有しており、一般式(12)におけるR16〜R18がいずれも水素原子であり、sが0〜4の数であり、R19が炭素数2〜4の2価の炭化水素基であり、且つR20が炭素数1〜20の炭化水素基であるもの。
Among such polyvinyl ethers, the following are particularly suitable.
(I) One of the terminals has a structure represented by the general formula (14) or (15) and the other has the structure represented by the general formula (16) or (17), and R 16 in the general formula (12) -R 18 are all hydrogen atoms, s is a number from 0 to 4, R 19 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms, and R 20 is a carbon atom having 1 to 20 carbon atoms. Being a hydrogen group;
(Ii) It has only the structural unit represented by the general formula (12), and one of the terminals has a structure represented by the general formula (14) and the other is represented by the general formula (15). R 16 to R 18 in the general formula (12) are all hydrogen atoms, s is a number from 0 to 4, and R 19 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms. And R 20 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms;
(Iii) One of the terminals has a structure represented by the general formula (14) or (15) and the other is represented by the general formula (16), and R 16 to R 18 in the general formula (12) are All are hydrogen atoms, s is a number from 0 to 4, R 19 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms, and R 20 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. thing;
(Iv) It has only the structural unit represented by the general formula (12), and one of the terminals has a structure represented by the general formula (14) and the other is represented by the general formula (17). R 16 to R 18 in the general formula (12) are all hydrogen atoms, s is a number from 0 to 4, and R 19 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms. R 20 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
また、本発明においては、上記一般式(15)で表される構成単位を有し、その末端の一方が一般式(17)で表され、かつ他方が下記一般式(19)で表される構造を有するポリビニルエーテル系化合物も使用することができる。
[式(19)中、R46〜R48は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または炭素数1〜8の炭化水素基を表し、R49およびR51は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数2〜10の2価の炭化水素基を表し、R50およびR52は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜10の炭化水素基を表し、uおよびvは同一でも異なっていてもよく、それぞれその平均値が0〜10の数を表し、上記一般式(19)で表される末端構造が複数のR49OまたはR51Oを有するとき、複数のR49OまたはR51Oは同一であっても異なっていてもよい。]
Moreover, in this invention, it has a structural unit represented by the said General formula (15), One of the terminal is represented by General formula (17), and the other is represented by following General formula (19). Polyvinyl ether compounds having a structure can also be used.
[In the formula (19), R 46 to R 48 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R 49 and R 51 may be the same or different. Each represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms, R 50 and R 52 may be the same or different, each represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and u and v may be the same They may be different, each having an average value of 0 to 10, and when the terminal structure represented by the general formula (19) has a plurality of R 49 O or R 51 O, a plurality of R 49 Os. Or R 51 O may be the same or different. ]
さらに、本発明においては、下記一般式(20)または(21)で表される構成単位からなり、かつ重量平均分子量が300〜5,000であって、末端の一方が下記一般式(22)または(23)で表される構造を有するアルキルビニルエーテルの単独重合物または共重合物からなるポリビニルエーテル系化合物も使用することができる。
[式(20)中、R53は炭素数1〜8の炭化水素基を示す。]
[式(21)中、R54は炭素数1〜8の炭化水素基を示す。]
[式(22)中、R55は炭素数1〜3のアルキル基を表し、R56は炭素数1〜8の炭化水素基を示す。]
[式(23)中、R57は炭素数1〜8の炭化水素基を示す。]
Furthermore, in this invention, it consists of a structural unit represented by the following general formula (20) or (21), has a weight average molecular weight of 300 to 5,000, and one of the terminals is represented by the following general formula (22). Alternatively, a polyvinyl ether compound composed of a homopolymer or copolymer of an alkyl vinyl ether having a structure represented by (23) can also be used.
[In the formula (20), R 53 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. ]
[In the formula (21), R 54 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. ]
[In the formula (22), R 55 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 56 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. ]
[In the formula (23), R 57 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. ]
本発明にかかるポリビニルエーテルの100℃における動粘度は5〜20mm2/sであることが好ましく、好ましくは6〜18mm2/s、より好ましくは7〜16mm2/s、さらに好ましくは8〜15mm2/s、最も好ましくは10〜15mm2/sである。100℃における動粘度が前記下限値未満であると冷媒共存下での潤滑性が不十分となり、他方、前記上限値を超えると、冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が狭くなり、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害が起こりやすくなる。また、当該ポリビニルエーテルの40℃における動粘度は、40℃における動粘度が10〜200mm2/sであることが好ましく、20〜150mm2/sであることがより好ましい。40℃における動粘度が10mm2/s未満であると潤滑性や圧縮機の密閉性が低下するという傾向にあり、また、200mm2/sを越えると、低温条件下で冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が狭くなり、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害が起こりやすくなる傾向にある。 The kinematic viscosity at 100 ° C. of the polyvinyl ether according to the present invention is preferably 5 to 20 mm 2 / s, preferably 6 to 18 mm 2 / s, more preferably 7 to 16 mm 2 / s, and still more preferably 8 to 15 mm. 2 / s, most preferably 10-15 mm 2 / s. When the kinematic viscosity at 100 ° C. is less than the lower limit, the lubricity in the presence of the refrigerant becomes insufficient. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the composition range showing compatibility with the refrigerant becomes narrow, and the refrigerant compression Machine lubrication and heat exchange in the evaporator are likely to be hindered. Moreover, kinematic viscosity at 40 ° C. of the polyvinyl ether is preferably a kinematic viscosity at 40 ° C. is 10 to 200 mm 2 / s, more preferably 20 to 150 mm 2 / s. If the kinematic viscosity at 40 ° C. is less than 10 mm 2 / s, the lubricity and the sealing performance of the compressor tend to be reduced. If the kinematic viscosity exceeds 200 mm 2 / s, it is compatible with the refrigerant under low temperature conditions. The composition range showing the above becomes narrow, and the lubrication failure of the refrigerant compressor and the heat exchange in the evaporator tend to be hindered.
また、本発明にかかるポリビニルエーテルの流動点は−10℃以下であることが好ましく、−20〜−50℃であることがより好ましい。流動点が−10℃以上のポリビニルエーテルを用いると、低温時に冷媒循環システム内で冷凍機油が固化しやすくなる傾向にある。 Moreover, it is preferable that the pour point of the polyvinyl ether concerning this invention is -10 degrees C or less, and it is more preferable that it is -20--50 degreeC. If polyvinyl ether having a pour point of −10 ° C. or higher is used, the refrigerating machine oil tends to solidify in the refrigerant circulation system at low temperatures.
また、本発明にかかるポリビニルエーテルの製造工程において、副反応を起こして分子中にアリル基などの不飽和基が形成される場合がある。ポリビニルエーテル分子中に不飽和基が形成されると、ポリビニルエーテル自体の熱安定性が低下する、重合物を生成してスラッジを生成する、あるいは抗酸化性(酸化防止性)が低下して過酸化物を生成するといった現象が起こりやすくなる。特に、過酸化物が生成すると、分解してカルボニル基を有する化合物を生成し、さらにカルボニル基を有する化合物がスラッジを生成してキャピラリー詰まりが起こりやすくなる。 Moreover, in the manufacturing process of the polyvinyl ether concerning this invention, a side reaction is caused and unsaturated groups, such as an allyl group, may be formed in a molecule | numerator. When an unsaturated group is formed in the polyvinyl ether molecule, the thermal stability of the polyvinyl ether itself is reduced, a polymer is produced and sludge is produced, or the antioxidant property (antioxidant property) is lowered. Phenomena such as generation of oxides easily occur. In particular, when a peroxide is generated, it decomposes to generate a compound having a carbonyl group, and the compound having a carbonyl group generates sludge, which easily causes capillary clogging.
したがって、本発明にかかるポリビニルエーテルとしては、不飽和基等に由来する不飽和度が低いものが好ましく、具体的には0.04meq/g以下であることが好ましく、0.03meq/g以下であることがより好ましく、0.02meq/g以下であることが最も好ましい。また、過酸化物価は10.0meq/kg以下であることが好ましく、5.0meq/kg以下であることがより好ましく、1.0meq/kgであることが最も好ましい。さらに、カルボニル価は、100重量ppm以下であることが好ましく、50重量ppm以下であることがより好ましく、20重量ppm以下であることが最も好ましい。 Accordingly, the polyvinyl ether according to the present invention is preferably one having a low degree of unsaturation derived from an unsaturated group or the like, specifically preferably 0.04 meq / g or less, and 0.03 meq / g or less. More preferably, it is most preferably 0.02 meq / g or less. The peroxide value is preferably 10.0 meq / kg or less, more preferably 5.0 meq / kg or less, and most preferably 1.0 meq / kg. Furthermore, the carbonyl value is preferably 100 ppm by weight or less, more preferably 50 ppm by weight or less, and most preferably 20 ppm by weight or less.
また、水酸基価は特に限定されないが、10mgKOH/g、好ましくは5mgKOH/g、さらに好ましくは3mgKOH/gであるのが望ましい。 The hydroxyl value is not particularly limited, but is desirably 10 mgKOH / g, preferably 5 mgKOH / g, and more preferably 3 mgKOH / g.
本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物中の当該ポリビニルエーテルの含有量については、上記の優れた特性を損なわない限りにおいて特に制限されないが、冷凍機油全量基準で50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上含有することが特に好ましい。上記一般式(1)で表されるポリビニルエーテルの含有量が50質量%未満であると、冷凍機油の潤滑性、冷媒相溶性、熱・化学安定性などの各種性能のうちのいずれかが不十分となる傾向にある。 The content of the polyvinyl ether in the refrigerating machine oil and working fluid composition for the refrigerating machine of the present invention is not particularly limited as long as the above excellent characteristics are not impaired, but is 50% by mass or more based on the total amount of refrigerating machine oil. It is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more. If the content of the polyvinyl ether represented by the general formula (1) is less than 50% by mass, any of various performances such as lubricity, refrigerant compatibility, thermal / chemical stability, etc. of the refrigerating machine oil is unsatisfactory. It tends to be sufficient.
本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物において、基油は、エーテル系化合物のみからなるものであってもよいが、当該エーテル系化合物以外の基油をさらに含有してもよい。 In the refrigerating machine oil and the working fluid composition for a refrigerating machine of the present invention, the base oil may be composed only of an ether compound, but may further contain a base oil other than the ether compound.
エーテル系化合物以外の基油としては、鉱油、オレフィン重合体、ナフタレン化合物、アルキルベンゼン等の炭化水素系油、並びにエステル系基油(モノエステル、ジエステル、ポリオールエステル等)、ケトン、シリコーン、ポリシロキサンなどの酸素を含有する合成油を併用して用いても良い。酸素を含有する合成油としては、上記の中でもポリオールエステルが好ましく用いられる。 Base oils other than ether compounds include mineral oils, olefin polymers, naphthalene compounds, hydrocarbon oils such as alkylbenzenes, and ester base oils (monoesters, diesters, polyol esters, etc.), ketones, silicones, polysiloxanes, etc. A synthetic oil containing oxygen may be used in combination. Of the above, polyol esters are preferably used as the synthetic oil containing oxygen.
本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物において、上記のエーテル系化合物を含有する基油には、酸性リン酸エステルのアミン塩と、脂環式エポキシ化合物とが配合され、必要に応じてさらに各種添加剤を配合した形で使用することもできる。なお、以下の説明において、添加剤の含有量については、冷凍機油全量を基準として示すが、冷凍機用流体組成物におけるこれらの成分の含有量は、冷凍機油組成物全量を基準とした場合に後述する好ましい範囲内となるように選定することが望ましい。 In the refrigerating machine oil and the working fluid composition for a refrigerating machine of the present invention, the base oil containing the ether compound described above is blended with an amine salt of an acidic phosphate ester and an alicyclic epoxy compound. Furthermore, it can also be used in the form of various additives. In the following description, the additive content is shown based on the total amount of the refrigerating machine oil, but the content of these components in the refrigerating machine fluid composition is based on the total amount of the refrigerating machine oil composition. It is desirable to select so that it may become in the preferable range mentioned later.
酸性リン酸エステルのアミン塩としては、酸性リン酸エステルと、炭素数1〜24、好ましくは5〜18の1〜3級の直鎖または分岐アルキル基のアミンとのアミン塩が挙げられる。 Examples of the amine salt of an acidic phosphate ester include an amine salt of an acidic phosphate ester and an amine having a primary or tertiary alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, preferably 5 to 18 carbon atoms.
酸性リン酸エステルのアミン塩を構成する酸性リン酸エステルとしては、モノブチルアシッドホスフェート、モノペンチルアシッドホスフェート、モノヘキシルアシッドホスフェート、モノヘプチルアシッドホスフェート、モノオクチルアシッドホスフェート、モノノニルアシッドホスフェート、モノデシルアシッドホスフェート、モノウンデシルアシッドホスフェート、モノドデシルアシッドホスフェート、モノトリデシルアシッドホスフェート、モノテトラデシルアシッドホスフェート、モノペンタデシルアシッドホスフェート、モノヘキサデシルアシッドホスフェート、モノヘプタデシルアシッドホスフェート、モノオクタデシルアシッドホスフェート、モノオレイルアシッドホスフェート、ジブチルアシッドホスフェート、ジペンチルアシッドホスフェート、ジヘキシルアシッドホスフェート、ジヘプチルアシッドホスフェート、ジオクチルアシッドホスフェート、ジノニルアシッドホスフェート、ジデシルアシッドホスフェート、ジウンデシルアシッドホスフェート、ジドデシルアシッドホスフェート、ジトリデシルアシッドホスフェート、ジテトラデシルアシッドホスフェート、ジペンタデシルアシッドホスフェート、ジヘキサデシルアシッドホスフェート、ジヘプタデシルアシッドホスフェート、ジオクタデシルアシッドホスフェート、ジオレイルアシッドホスフェートなどが挙げられる。 Examples of the acidic phosphate ester constituting the amine salt of acidic phosphate ester include monobutyl acid phosphate, monopentyl acid phosphate, monohexyl acid phosphate, monoheptyl acid phosphate, monooctyl acid phosphate, monononyl acid phosphate, monodecyl acid Phosphate, monoundecyl acid phosphate, monododecyl acid phosphate, monotridecyl acid phosphate, monotetradecyl acid phosphate, monopentadecyl acid phosphate, monohexadecyl acid phosphate, monoheptadecyl acid phosphate, monooctadecyl acid phosphate, monooleyl Acid phosphate, dibutyl acid phosphate, dipenty Acid phosphate, dihexyl acid phosphate, diheptyl acid phosphate, dioctyl acid phosphate, dinonyl acid phosphate, didecyl acid phosphate, diundecyl acid phosphate, didodecyl acid phosphate, ditridecyl acid phosphate, ditetradecyl acid didecate Examples include acid phosphate, dihexadecyl acid phosphate, diheptadecyl acid phosphate, dioctadecyl acid phosphate, and dioleyl acid phosphate.
また、酸性リン酸エステルのアミン塩を構成するアミンとしては、直鎖またば分岐のメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、ジウンデシルアミン、ジドデシルアミン、ジトリデシルアミン、ジテトラデシルアミン、ジペンタデシルアミン、ジヘキサデシルアミン、ジヘプタデシルアミン、ジオクタデシルアミン、ジオレイルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、トリウンデシルアミン、トリドデシルアミン、トリトリデシルアミン、トリテトラデシルアミン、トリペンタデシルアミン、トリヘキサデシルアミン、トリヘプタデシルアミン、トリオクタデシルアミン、トリオレイルアミンなどのアミンとの塩が挙げられる。アミンは単独の化合物であっても、2種以上の化合物の混合物であっても良い。 In addition, the amine constituting the acid phosphate ester salt includes linear or branched methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, pentylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, undecyl. Amine, dodecylamine, tridecylamine, tetradecylamine, pentadecylamine, hexadecylamine, heptadecylamine, octadecylamine, oleylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptyl Amine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, diundecylamine, didodecylamine, ditridecylamine, ditetradecylamine, dipentadecylamine, Hexadecylamine, diheptadecylamine, dioctadecylamine, dioleylamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine And salts with amines such as triundecylamine, tridodecylamine, tritridecylamine, tritetradecylamine, tripentadecylamine, trihexadecylamine, triheptadecylamine, trioctadecylamine, and trioleylamine. The amine may be a single compound or a mixture of two or more compounds.
本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物において、酸性リン酸エステルのアミン塩の含有量は、冷凍機油全量基準(基油と全配合添加剤の合計量基準)で、0を超え400質量ppm未満であり、好ましくは100〜350質量ppm、より好ましくは200〜300質量ppmである。酸性リン酸エステルのアミン塩の含有量を400質量ppm未満とすることによって、化学的安定性と潤滑性とをバランスよく両立することが可能となる。 In the refrigerating machine oil and the working fluid composition for a refrigerating machine of the present invention, the content of the amine salt of the acidic phosphate ester exceeds 0 on the basis of the total amount of the refrigerating machine oil (based on the total amount of the base oil and all the blended additives). It is less than mass ppm, preferably 100 to 350 mass ppm, more preferably 200 to 300 mass ppm. By setting the content of the amine salt of the acidic phosphate ester to less than 400 ppm by mass, it is possible to achieve both chemical stability and lubricity in a balanced manner.
また、本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物は、アミン系酸化防止剤を含有する。アミン系酸化防止剤としては、以下の式(24)で示すフェニル−α−ナフチルアミン類、あるいは式(25)で示すp,p’−ジアルキル化ジフェニルアミン等が挙げられる。 The refrigerating machine oil and the working fluid composition for the refrigerating machine of the present invention contain an amine-based antioxidant. Examples of the amine antioxidant include phenyl-α-naphthylamines represented by the following formula (24), p, p′-dialkylated diphenylamine represented by the formula (25), and the like.
一般式(24)において、R58は水素原子または炭素数1〜16のアルキル基を示す。
一般式(25)において、R59およびR60は、それぞれ個別に、炭素数1〜16のアルキル基を示す。
In the general formula (24), R 58 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms.
In General Formula (25), R 59 and R 60 each independently represent an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms.
一般式(24)で表される化合物の中でもR58がアルキル基である場合は、より優れたスラッジ生成抑制効果が得られることから、R58は、炭素数8〜16の分枝アルキル基が好ましく、さらに炭素数3または4のオレフィンのオリゴマーから誘導される炭素数8〜16の分枝アルキル基がより好ましい。炭素数3または4のオレフィンとしては、具体的にはプロピレン、1−ブテン、2−ブテンおよびイソブチレンが挙げられるが、より優れたスラッジ生成抑制効果を得るためには、プロピレンまたはイソブチレンが好ましい。更に優れたスラッジ生成抑制効果を得るためには、R58は、イソブチレンの2量体から誘導される分枝オクチル基、プロピレンの3量体から誘導される分枝ノニル基、イソブチレンの3量体から誘導される分枝ドデシル基、プロピレンの4量体から誘導される分枝ドデシル基またはプロピレンの5量体から誘導される分枝ペンタデシル基がさらに好ましく、イソブチレンの2量体から誘導される分枝オクチル基、イソブチレンの3量体から誘導される分枝ドデシル基またはプロピレンの4量体から誘導される分枝ドデシル基がより好ましく、分岐ドデシル基が最も好ましい。 Among the compounds represented by the general formula (24), when R 58 is an alkyl group, a more excellent sludge generation suppressing effect can be obtained. Therefore, R 58 is a branched alkyl group having 8 to 16 carbon atoms. Further, a branched alkyl group having 8 to 16 carbon atoms derived from an oligomer of an olefin having 3 or 4 carbon atoms is more preferable. Specific examples of the olefin having 3 or 4 carbon atoms include propylene, 1-butene, 2-butene and isobutylene, but propylene or isobutylene is preferable in order to obtain a more excellent sludge formation suppressing effect. In order to obtain a further excellent sludge generation inhibiting effect, R 58 is a branched octyl group derived from a dimer of isobutylene, a branched nonyl group derived from a trimer of propylene, and a trimer of isobutylene. A branched dodecyl group derived from a propylene tetramer, a branched dodecyl group derived from a propylene tetramer, or a branched pentadecyl group derived from a propylene pentamer is more preferred, and a branch derived from a dimer of isobutylene. A branched dodecyl group derived from a branched octyl group, a trimer of isobutylene, or a branched dodecyl group derived from a tetramer of propylene is more preferred, and a branched dodecyl group is most preferred.
一般式(25)で表されるp,p’−ジアルキルジフェニルアミンのR59およびR60は、より優れたスラッジ生成抑制効果を得るために、それぞれ個別に、炭素数3〜16の分枝アルキル基が好ましく、さらに炭素数3または4のオレフィン、またはそのオリゴマーから誘導される炭素数3〜16の分枝アルキル基がより好ましい。上記炭素数3または4のオレフィンとしては、具体的にはプロピレン、1−ブテン、2−ブテンおよびイソブチレン等が挙げられるが、より優れたスラッジ生成抑制効果を得るためにプロピレンまたはイソブチレンが好ましい。
さらに、R59またはR60は、より優れた酸化防止効果を得るために、イソブチレンから誘導されるtert−ブチル基、イソブチレンの2量体から誘導される分枝オクチル基、が最も好ましい。
R 59 and R 60 of the p, p′-dialkyldiphenylamine represented by the general formula (25) are each independently a branched alkyl group having 3 to 16 carbon atoms in order to obtain a more excellent sludge formation inhibiting effect. Further, a branched alkyl group having 3 to 16 carbon atoms derived from an olefin having 3 or 4 carbon atoms or an oligomer thereof is more preferable. Specific examples of the olefin having 3 or 4 carbon atoms include propylene, 1-butene, 2-butene, and isobutylene. Propylene or isobutylene is preferable in order to obtain a more excellent sludge generation suppressing effect.
Further, R 59 or R 60 is most preferably a tert-butyl group derived from isobutylene or a branched octyl group derived from a dimer of isobutylene in order to obtain a better antioxidant effect.
一般式(25)で表されるp,p’−ジアルキルジフェニルアミンは市販のものを用いても良くまた合成物を用いても良い。合成物は、一般式(24)で表されるフェニル−α−ナフチルアミンと同様に、炭素数1〜16のハロゲン化アルキル化合物とジフェニルアミン、あるいは炭素数2〜16のオレフィンまたは炭素数2〜16のオレフィンまたはこれらのオリゴマーとジフェニルアミンとをフリーデル・クラフツ触媒を用いて反応させることにより、容易に合成することができるが、いずれの合成方法であっても良い。 As the p, p'-dialkyldiphenylamine represented by the general formula (25), a commercially available product or a synthesized product may be used. Similar to the phenyl-α-naphthylamine represented by the general formula (24), the synthesized product is a halogenated alkyl compound having 1 to 16 carbon atoms and diphenylamine, or an olefin having 2 to 16 carbon atoms or a carbon having 2 to 16 carbon atoms. Although it can be easily synthesized by reacting an olefin or an oligomer thereof with diphenylamine using a Friedel-Crafts catalyst, any synthesis method may be used.
アミン系酸化防止剤の含有量の上限値は、組成物全量基準で2質量%が好ましく、より好ましくは1.5質量%、さらに好ましくは1質量%である。含有量が2質量%を超える場合、スラッジ発生の原因となるので好ましくない。一方、アミン系酸化防止剤の含有量の下限値は、組成物全量基準で、0.001質量%が好ましく、より好ましくは0.05質量%、さらに好ましくは0.1質量%である。酸化防止剤の含有量が0.001質量%に満たない場合は、酸化防止効果が不足するので好ましくない。 The upper limit of the content of the amine-based antioxidant is preferably 2% by mass based on the total amount of the composition, more preferably 1.5% by mass, and even more preferably 1% by mass. If the content exceeds 2% by mass, sludge is generated, which is not preferable. On the other hand, the lower limit of the content of the amine antioxidant is preferably 0.001% by mass, more preferably 0.05% by mass, and still more preferably 0.1% by mass based on the total amount of the composition. When the content of the antioxidant is less than 0.001% by mass, the antioxidant effect is insufficient, which is not preferable.
また、本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物は、金属不活性化剤を含有する。金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体が好適に用いられる。 Moreover, the refrigerating machine oil and the working fluid composition for a refrigerating machine of the present invention contain a metal deactivator. As the metal deactivator, benzotriazole or a derivative thereof is preferably used.
ベンゾトリアゾールは、下記式(26)で表される化合物である。
ベンゾトリアゾール誘導体としては、例えば、下記一般式(27)で表されるアルキルベンゾトリアゾールや、下記一般式(28)で表される(アルキル)アミノアルキルベンゾトリアゾール等が挙げられる。
一般式(27)中、R61は炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基、好ましくはメチル基またはエチル基を示し、aは1〜3、好ましくは1または2を示す。R61としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。一般式(27)で表されるアルキルベンゾトリアゾールとしては、特に酸化防止性に優れるという点から、R61がメチル基またはエチル基であり、aが1または2である化合物が好ましく、例えば、メチルベンゾトリアゾール(トリルトリアゾール)、ジメチルベンゾトリアゾール、エチルベンゾトリアゾール、エチルメチルベンゾトリアゾール、ジエチルベンゾトリアゾールまたはこれらの混合物等が挙げられる。 In the general formula (27), R 61 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group, and a represents 1 to 3, preferably 1 or 2. Examples of R 61 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. As the alkylbenzotriazole represented by the general formula (27), a compound in which R 61 is a methyl group or an ethyl group and a is 1 or 2 is particularly preferable from the viewpoint of excellent antioxidant properties. Examples thereof include benzotriazole (tolyltriazole), dimethylbenzotriazole, ethylbenzotriazole, ethylmethylbenzotriazole, diethylbenzotriazole, and mixtures thereof.
一般式(28)中、R62は炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基、好ましくはメチル基またはエチル基を示し、R63はメチレン基またはエチレン基を示し、R64およびR65は同一または異なる基であって、水素原子または炭素数1〜18の直鎖状または分岐状のアルキル基、好ましくは炭素数1〜12の直鎖状または分岐状のアルキル基を示し、bは0〜3、好ましくは0または1を示す。 In the general formula (28), R 62 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group, R 63 represents a methylene group or an ethylene group, R 64 and R 65 is the same or different group, and represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, b represents 0 to 3, preferably 0 or 1.
R62としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。R64およびR65としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等のアルキル基が挙げられる。R64およびR65は同一でも異なっていてもよい。 Examples of R 62 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. R 64 and R 65 include a hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-bull group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, Examples thereof include alkyl groups such as octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, and octadecyl group. R 64 and R 65 may be the same or different.
一般式(28)で表される(アルキル)アミノベンゾトリアゾールとしては、特に酸化防止性に優れるという点から、R62がメチル基、bが0または1、R63がメチレン基またはエチレン基、R64およびR65が炭素数1〜12の直鎖状または分岐状のアルキル基であるジアルキルアミノアルキルベンゾトリアゾールやジアルキルアミノアルキルトリルトリアゾールまたはこれらの混合物等が好ましく用いられる。
これらのジアルキルアミノアルキルベンゾトリアゾールとしては、例えば、ジメチルアミノメチルベンゾトリアゾール、ジエチルアミノメチルベンゾトリアゾール、ジプロピルアミノメチルベンゾトリアゾール、ジブチルアミノメチルベンゾトリアゾール、ジペンチルアミノメチルベンゾトリアゾール、ジヘキシルアミノメチルベンゾトリアゾール、ジヘプチルアミノメチルベンゾトリアゾール、ジオクチルアミノメチルベンゾトリアゾール、N,N−ビス(2−エチルヘキシル)−メチルベンゾトリアゾール、ジノニルアミノメチルベンゾトリアゾール、ジデシルアミノメチルベンゾトリアゾール、ジウンデシルアミノメチルベンゾトリアゾール、ジドデシルアミノメチルベンゾトリアゾール;ジメチルアミノエチルベンゾトリアゾール、ジエチルアミノエチルベンゾトリアゾール、ジプロピルアミノエチルベンゾトリアゾール、ジブチルアミノエチルベンゾトリアゾール、ジペンチルアミノエチルベンゾトリアゾール、ジヘキシルアミノエチルベンゾトリアゾール、ジヘプチルアミノエチルベンゾトリアゾール、ジオクチルアミノエチルベンゾトリアゾール、ジノニルアミノエチルベンゾトリアゾール、ジデシルアミノエチルベンゾトリアゾール、ジウンデシルアミノエチルベンゾトリアゾール、ジドデシルアミノエチルベンゾトリアゾール;ジメチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジエチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジプロピルアミノメチルトリルトリアゾール、ジブチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジペンチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジヘキシルアミノメチルトリルトリアゾール、ジヘプチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジオクチルアミノメチルトリルトリアゾール、ジノニルアミノメチルトリルトリアゾール、ジデシルアミノメチルトリルトリアゾール、ジウンデシルアミノメチルトリルトリアゾール、ジドデシルアミノメチルトリルトリアゾール;ジメチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジエチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジプロピルアミノエチルトリルトリアゾール、ジブチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジペンチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジヘキシルアミノエチルトリルトリアゾール、ジヘプチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジオクチルアミノエチルトリルトリアゾール、ジノニルアミノエチルトリルトリアゾール、ジデシルアミノエチルトリルトリアゾール、ジウンデシルアミノエチルトリルトリアゾール、ジドデシルアミノエチルトリルトリアゾール;またはこれらの混合物等が挙げられる。
As the (alkyl) aminobenzotriazole represented by the general formula (28), R 62 is a methyl group, b is 0 or 1, R 63 is a methylene group or an ethylene group, R is particularly excellent in the antioxidant property. Dialkylaminoalkylbenzotriazole, dialkylaminoalkyltolyltriazole, or a mixture thereof, in which 64 and R 65 are linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, are preferably used.
Examples of these dialkylaminoalkylbenzotriazoles include dimethylaminomethylbenzotriazole, diethylaminomethylbenzotriazole, dipropylaminomethylbenzotriazole, dibutylaminomethylbenzotriazole, dipentylaminomethylbenzotriazole, dihexylaminomethylbenzotriazole, diheptyl. Aminomethylbenzotriazole, dioctylaminomethylbenzotriazole, N, N-bis (2-ethylhexyl) -methylbenzotriazole, dinonylaminomethylbenzotriazole, didecylaminomethylbenzotriazole, diundecylaminomethylbenzotriazole, didodecylamino Methylbenzotriazole; dimethylaminoethylbenzotriazole, Ethylaminoethylbenzotriazole, dipropylaminoethylbenzotriazole, dibutylaminoethylbenzotriazole, dipentylaminoethylbenzotriazole, dihexylaminoethylbenzotriazole, diheptylaminoethylbenzotriazole, dioctylaminoethylbenzotriazole, dinonylaminoethylbenzotriazole , Didecylaminoethylbenzotriazole, diundecylaminoethylbenzotriazole, didodecylaminoethylbenzotriazole; dimethylaminomethyltolyltriazole, diethylaminomethyltolyltriazole, dipropylaminomethyltolyltriazole, dibutylaminomethyltolyltriazole, dipentylaminomethyltolyl Triazole, dihex Ruaminomethyltolyltriazole, diheptylaminomethyltolyltriazole, dioctylaminomethyltolyltriazole, dinonylaminomethyltolyltriazole, didecylaminomethyltolyltriazole, diundecylaminomethyltolyltriazole, didodecylaminomethyltolyltriazole; Tolyltriazole, diethylaminoethyltolyltriazole, dipropylaminoethyltolyltriazole, dibutylaminoethyltolyltriazole, dipentylaminoethyltolyltriazole, dihexylaminoethyltolyltriazole, diheptylaminoethyltolyltriazole, dioctylaminoethyltolyltriazole, dinonylaminoethyl Tolyltriazole, didecylami Noethyltolyltriazole, diundecylaminoethyltolyltriazole, didodecylaminoethyltolyltriazole; or a mixture thereof.
本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物が金属不活性化剤を含有する場合、その含有量は特に制限されないが、通常、冷凍機油全量基準で0.001〜1.0質量%が好ましく、0.005〜0.5質量%がより好ましい。金属不活性化剤の含有量が0.001質量%未満の場合、その添加効果が十分でないおそれがあり、一方、1.0質量%を超える場合は、含有量に見合うだけの添加効果が得られず経済的に不利であるので好ましくない。 When the refrigerating machine oil and the working fluid composition for a refrigerating machine of the present invention contain a metal deactivator, the content is not particularly limited, but is usually 0.001 to 1.0% by mass based on the total amount of the refrigerating machine oil. Preferably, 0.005 to 0.5 mass% is more preferable. If the content of the metal deactivator is less than 0.001% by mass, the effect of the addition may not be sufficient. On the other hand, if the content exceeds 1.0% by mass, an effect of adding only the content can be obtained. This is not preferable because it is economically disadvantageous.
また、本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物は、脂環式エポキシ化合物を含有する。脂環式エポキシ化合物としては、下記一般式(29)で表される化合物のように、エポキシ基を構成する炭素原子が直接脂環式環を構成している化合物が挙げられる。
脂環式エポキシ化合物としては、例えば、1,2−エポキシシクロヘキサン、1,2−エポキシシクロペンタン、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、エキソ−2,3−エポキシノルボルナン、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)−スピロ(1,3−ジオキサン−5,3’−[7]オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン、4−(1’−メチルエポキシエチル)−1,2−エポキシ−2−メチルシクロヘキサン、4−エポキシエチル−1,2−エポキシシクロヘキサン等が挙げられる。
エポキシ化脂肪酸モノエステルとしては、例えば、エポキシ化された炭素数12〜20の脂肪酸と炭素数1〜8のアルコールまたはフェノール、アルキルフェノールとのエステル等が挙げられる。特にエポキシステアリン酸のブチル、ヘキシル、ベンジル、シクロヘキシル、メトキシエチル、オクチル、フェニルおよびブチルフェニルエステルが好ましく挙げられる。上記の脂環式エポキシ化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
Examples of the alicyclic epoxy compound include 1,2-epoxycyclohexane, 1,2-epoxycyclopentane, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, and bis (3,4-epoxycyclohexyl). Methyl) adipate, exo-2,3-epoxynorbornane, bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, 2- (7-oxabicyclo [4.1.0] hept-3-yl)- Spiro (1,3-dioxane-5,3 ′-[7] oxabicyclo [4.1.0] heptane, 4- (1′-methylepoxyethyl) -1,2-epoxy-2-methylcyclohexane, 4 -Epoxyethyl-1,2-epoxycyclohexane and the like.
Examples of the epoxidized fatty acid monoester include an ester of an epoxidized fatty acid having 12 to 20 carbon atoms and an alcohol or phenol having 1 to 8 carbon atoms or an alkylphenol. Particularly preferred are butyl, hexyl, benzyl, cyclohexyl, methoxyethyl, octyl, phenyl and butylphenyl esters of epoxy stearate. Said alicyclic epoxy compound may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物が脂環式エポキシ化合物を含有する場合、その含有量は特に制限されないが、通常、冷凍機油全量基準で、0.01〜6.0質量%が好ましく、0.05〜5.0質量%がより好ましく、0.10〜4.0質量%がより一層好ましく、0.15〜3.0質量%が更により一層好ましく、0.20〜2.0質量%が最も好ましい。脂環式エポキシ化合物の含有量が0.01質量%未満の場合は、脂環式エポキシ化合物の添加による熱・加水分解安定性向上効果が十分でないおそれがあり、一方、6.0質量%を超える場合は、不溶分が析出するおそれがあり好ましくない。 When the refrigerating machine oil and the working fluid composition for a refrigerating machine of the present invention contains an alicyclic epoxy compound, the content is not particularly limited, but is usually 0.01 to 6.0% by mass based on the total amount of refrigerating machine oil. Is preferable, 0.05-5.0 mass% is more preferable, 0.10-4.0 mass% is still more preferable, 0.15-3.0 mass% is still more preferable, 0.20-2 0.0 mass% is most preferable. When the content of the alicyclic epoxy compound is less than 0.01% by mass, the effect of improving the heat and hydrolysis stability due to the addition of the alicyclic epoxy compound may not be sufficient. When exceeding, it is not preferable because insoluble matter may be precipitated.
なお、本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物においては、脂環式エポキシ化合物を単独で用いることができるが、脂環式エポキシ化合物と、脂環式エポキシ化合物以外のエポキシ化合物とを併用してもよい。脂環式エポキシ化合物以外のエポキシ化合物としては、フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、エポキシ化脂肪酸モノエステル等が好ましく、グリシジルエステル型エポキシ化合物がより好ましい。 In the refrigerating machine oil and the working fluid composition for a refrigerating machine of the present invention, an alicyclic epoxy compound can be used alone, but an alicyclic epoxy compound and an epoxy compound other than the alicyclic epoxy compound are used. You may use together. As an epoxy compound other than the alicyclic epoxy compound, a phenyl glycidyl ether type epoxy compound, a glycidyl ester type epoxy compound, an epoxidized fatty acid monoester, and the like are preferable, and a glycidyl ester type epoxy compound is more preferable.
また、本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物は、その性能をさらに高めるため、必要に応じて従来公知の冷凍機油用添加剤を含有することができる。かかる添加剤としては、例えばジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ビスフェノールA等のフェノール系の酸化防止剤、ジチオリン酸亜鉛、本願以外のリン化合物などの摩耗防止剤、塩素化パラフィン、硫黄化合物等の極圧剤、脂肪酸等の油性剤、シリコーン系等の消泡剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、清浄分散剤等が挙げられる。これらの添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの添加剤の含有量は特に制限されないが、冷凍機油全量基準で、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下である。 In addition, the refrigerating machine oil and the working fluid composition for the refrigerating machine of the present invention can contain conventionally known additives for refrigerating machine oil as necessary in order to further enhance the performance. Examples of such additives include phenolic antioxidants such as di-tert-butyl-p-cresol and bisphenol A, zinc dithiophosphate, antiwear agents such as phosphorus compounds other than the present application, chlorinated paraffin, sulfur compounds and the like. Extreme pressure agents, oily agents such as fatty acids, silicone-based antifoaming agents, viscosity index improvers, pour point depressants, detergent dispersants, and the like. These additives may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The content of these additives is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total amount of refrigerating machine oil.
本発明の冷凍機油の動粘度は特に限定されないが、40℃における動粘度は、好ましくは3〜1000mm2/s、より好ましくは4〜500mm2/s、最も好ましくは5〜400mm2/sとすることができる。また、100℃における動粘度は好ましくは1〜100mm2/s、より好ましくは2〜50mm2/sとすることができる。 The kinematic viscosity of the refrigerating machine oil of the present invention is not particularly limited, but the kinematic viscosity at 40 ° C. is preferably 3 to 1000 mm 2 / s, more preferably 4 to 500 mm 2 / s, and most preferably 5 to 400 mm 2 / s. can do. The kinematic viscosity at 100 ° C. is preferably 1 to 100 mm 2 / s, more preferably 2 to 50 mm 2 / s.
また、本発明の冷凍機油の水分含有量は特に限定されないが、冷凍機油全量基準で好ましくは500質量ppm以下、より好ましくは300質量ppm以下、最も好ましくは200質量ppm以下とすることができる。特に密閉型の冷凍機用に用いる場合には、冷凍機油の熱・化学的安定性や電気絶縁性への影響の観点から、水分含有量が少ないことが求められる。 Moreover, the water content of the refrigerating machine oil of the present invention is not particularly limited, but can be preferably 500 ppm by mass or less, more preferably 300 ppm by mass or less, and most preferably 200 ppm by mass or less based on the total amount of refrigerating machine oil. In particular, when it is used for a hermetic type refrigerator, the moisture content is required to be small from the viewpoint of the influence on the thermal / chemical stability and electrical insulation of the refrigerator oil.
また、本発明の冷凍機油の酸価は特に限定されないが、冷凍機または配管に用いられている金属への腐食を防止するため、および本発明の冷凍機油に含有されるエステルの分解を防止するため、好ましくは0.1mgKOH/g以下、より好ましくは0.05mgKOH/g以下とすることができる。なお、本発明において、酸価とは、JISK2501「石油製品および潤滑油−中和価試験方法」に準拠して測定した酸価を意味する。 Further, the acid value of the refrigerating machine oil of the present invention is not particularly limited, but it prevents corrosion of the metal used in the refrigerating machine or piping, and prevents the decomposition of the ester contained in the refrigerating machine oil of the present invention. Therefore, it can be preferably 0.1 mgKOH / g or less, more preferably 0.05 mgKOH / g or less. In addition, in this invention, an acid value means the acid value measured based on JISK2501 "Petroleum products and lubricating oil-neutralization value test method".
また、本発明の冷凍機油の灰分は特に限定されないが、本発明の冷凍機油の熱・化学的安定性を高めスラッジ等の発生を抑制するため、好ましくは100質量ppm以下、より好ましくは50質量ppm以下とすることができる。なお、本発明において、灰分とは、JISK2272「原油および石油製品の灰分並びに硫酸灰分試験方法」に準拠して測定した灰分の値を意味する。 Further, the ash content of the refrigerating machine oil of the present invention is not particularly limited. However, in order to increase the thermal and chemical stability of the refrigerating machine oil of the present invention and suppress the generation of sludge and the like, it is preferably 100 ppm by mass or less, more preferably 50 masses. ppm or less. In the present invention, ash means the value of ash measured in accordance with JIS K2272 “Testing method for ash and sulfated ash of crude oil and petroleum products”.
本発明の冷凍機油は不飽和フッ化炭化水素冷媒と共に用いられるものであり、また、本発明の冷凍機用作動流体組成物は不飽和フッ化炭化水素冷媒を含有するものである。 The refrigerator oil of the present invention is used together with an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant, and the working fluid composition for a refrigerator of the present invention contains an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant.
不飽和フッ化炭化水素冷媒としては、フッ素数が3〜5の不飽和フッ化炭化水素が好ましく、1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン(HFO−1225ye)、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234ze)、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf)、1,2,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO―1234ye)、および3,3,3−トリフルオロプロペン(HFO−1243zf)のいずれかの1種または2種以上の混合物であることが好ましい。冷媒物性の観点からは、HFO−1225ye、HFO−1234zeおよびHFO−1234yfから選ばれる1種又は2種以上であることが好ましい。 As the unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant, an unsaturated fluorinated hydrocarbon having 3 to 5 fluorine atoms is preferable, and 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225ye), 1,3,3 , 3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf), 1,2,3,3-tetrafluoropropene (HFO - 1234ye), and 3,3 , 3-trifluoropropene (HFO-1243zf) is preferably one or a mixture of two or more. From the viewpoint of the physical properties of the refrigerant, one or more selected from HFO-1225ye, HFO-1234ze, and HFO-1234yf are preferable.
また、本発明において使用される冷媒は、不飽和フッ化炭化水素冷媒と他の冷媒との混合冷媒であってもよい。他の冷媒としては、HFC冷媒、バーフルオロエーテル類等の含フッ素エーテル系冷媒、ジメチルエーテル、アンモニアおよび炭化水素等の自然系冷媒が挙げられる。 The refrigerant used in the present invention may be a mixed refrigerant of an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant and another refrigerant. Examples of other refrigerants include HFC refrigerants, fluorine-containing ether refrigerants such as bar fluoroethers, and natural refrigerants such as dimethyl ether, ammonia, and hydrocarbons.
HFC冷媒としては、炭素数1〜3、好ましくは1〜2のハイドロフルオロカーボンが挙げられる。具体的には例えば、ジフルオロメタン(HFC−32)、トリフルオロメタン(HFC−23)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a)、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)、フルオロエタン(HFC−161)、1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea)、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236ea)、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)、および1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)、またはこれらの2種以上の混合物が挙げられる。これらの冷媒は用途や要求性能に応じて適宜選択されるが、例えばHFC−32単独;HFC−23単独;HFC−134a単独;HFC−125単独;HFC−134a/HFC−32=60〜80質量%/40〜20質量%の混合物;HFC−32/HFC−125=40〜70質量%/60〜30質量%の混合物;HFC−125/HFC−143a=40〜60質量%/60〜40質量%の混合物;HFC−134a/HFC−32/HFC−125=60質量%/30質量%/10質量%の混合物;HFC−134a/HFC−32/HFC−125=40〜70質量%/15〜35質量%/5〜40質量%の混合物;HFC−125/HFC−134a/HFC−143a=35〜55質量%/1〜15質量%/40〜60質量%の混合物などが好ましい例として挙げられる。さらに具体的には、HFC−134a/HFC−32=70/30質量%の混合物;HFC−32/HFC−125=60/40質量%の混合物;HFC−32/HFC−125=50/50質量%の混合物(R410A);HFC−32/HFC−125=45/55質量%の混合物(R410B);HFC−125/HFC−143a=50/50質量%の混合物(R507C);HFC−32/HFC−125/HFC−134a=30/10/60質量%の混合物;HFC−32/HFC−125/HFC−134a=23/25/52質量%の混合物(R407C);HFC−32/HFC−125/HFC−134a=25/15/60質量%の混合物(R407E);HFC−125/HFC−134a/HFC−143a=44/4/52質量%の混合物(R404A)などが挙げられる。 Examples of the HFC refrigerant include hydrofluorocarbons having 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms. Specifically, for example, difluoromethane (HFC-32), trifluoromethane (HFC-23), pentafluoroethane (HFC-125), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFC-134), 1, 1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a), 1,1,1-trifluoroethane (HFC-143a), 1,1-difluoroethane (HFC-152a), fluoroethane (HFC-161), 1 1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane (HFC-227ea), 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropane (HFC-236ea), 1,1,1,3 , 3,3-hexafluoropropane (HFC-236fa), 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (HFC-245fa), and 1,1 1,3,3-pentafluorobutane (HFC-365mfc), or a mixture of two or more thereof. These refrigerants are appropriately selected depending on the application and required performance. For example, HFC-32 alone; HFC-23 alone; HFC-134a alone; HFC-125 alone; HFC-134a / HFC-32 = 60 to 80 mass % / 40-20 mass% mixture; HFC-32 / HFC-125 = 40-70 mass% / 60-30 mass% mixture; HFC-125 / HFC-143a = 40-60 mass% / 60-40 mass % Mixture; HFC-134a / HFC-32 / HFC-125 = 60 wt% / 30 wt% / 10 wt% mixture; HFC-134a / HFC-32 / HFC-125 = 40-70 wt% / 15- 35 mass% / 5 to 40 mass% mixture; HFC-125 / HFC-134a / HFC-143a = 35-55 mass% / 1-15 mass% / 40-60 mass Such as a mixture of preferred examples include. More specifically, a mixture of HFC-134a / HFC-32 = 70/30 mass%; a mixture of HFC-32 / HFC-125 = 60/40 mass%; HFC-32 / HFC-125 = 50/50 mass % Mixture (R410A); HFC-32 / HFC-125 = 45/55 wt% mixture (R410B); HFC-125 / HFC-143a = 50/50 wt% mixture (R507C); HFC-32 / HFC -125 / HFC-134a = 30/10/60 wt% mixture; HFC-32 / HFC-125 / HFC-134a = 23/25/52 wt% mixture (R407C); HFC-32 / HFC-125 / HFC-134a = 25/15/60 mass% mixture (R407E); HFC-125 / HFC-134a / HFC-143a = Mixtures of 4/4/52 wt% (R404A), and the like.
また、HFC冷媒のうち、飽和ハイドロフルオロカーボンとしては、ジフルオロメタン(HFC−32)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)、フルオロエタン(HFC−161)、1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea)、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236ea)、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)のいずれかの1種または2種以上の混合物であることが好ましく、冷媒物性の観点から、さらにHFC−32、HFC−125、HFC−134a、HFC−152a、またはHFC−32とHFC−134aの混合物であることが好ましい。 Of the HFC refrigerants, saturated hydrofluorocarbons include difluoromethane (HFC-32), pentafluoroethane (HFC-125), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFC-134), 1,1. , 1,2-Tetrafluoroethane (HFC-134a), 1,1-difluoroethane (HFC-152a), fluoroethane (HFC-161), 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane (HFC-227ea), 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropane (HFC-236ea), 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (HFC-236fa), 1, 1,1,3,3-pentafluoropropane (HFC-245fa), 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (HFC-365 fc) is preferably one or a mixture of two or more, and from the viewpoint of refrigerant physical properties, HFC-32, HFC-125, HFC-134a, HFC-152a, or HFC-32 and HFC- A mixture of 134a is preferred.
炭化水素冷媒としては、炭素数3〜5の炭化水素が好ましく、具体的には例えば、メタン、エチレン、エタン、プロピレン、プロパン、シクロプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、シクロブタン、メチルシクロプロパン、2−メチルブタン、ノルマルペンタンまたはこれらの2種以上の混合物があげられる。これらの中でも、25℃、1気圧で気体のものが好ましく用いられ、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、2−メチルブタンまたはこれらの混合物が好ましい。 The hydrocarbon refrigerant is preferably a hydrocarbon having 3 to 5 carbon atoms, specifically, for example, methane, ethylene, ethane, propylene, propane, cyclopropane, normal butane, isobutane, cyclobutane, methylcyclopropane, 2-methylbutane. , Normal pentane, or a mixture of two or more thereof. Among these, gas at 25 ° C. and 1 atm is preferably used, and propane, normal butane, isobutane, 2-methylbutane or a mixture thereof is preferable.
含フッ素エーテル系冷媒としては、具体的には例えば、HFE−134p、HFE−245mc、HFE−236mf、HFE−236me、HFE−338mcf、HFE−365mcf、HFE−245mf、HFE−347mmy、HFE−347mcc、HFE−125、HFE−143m、HFE−134m、HFE−227meなどが挙げられ、これらの冷媒は用途や要求性能に応じて適宜選択される。 Specific examples of the fluorine-containing ether-based refrigerant include HFE-134p, HFE-245mc, HFE-236mf, HFE-236me, HFE-338mcf, HFE-365mcf, HFE-245mf, HFE-347mmy, HFE-347mcc, HFE-125, HFE-143m, HFE-134m, HFE-227me, etc. are mentioned, These refrigerant | coolants are suitably selected according to a use or required performance.
本発明において使用される冷媒が混合冷媒である場合、当該混合冷媒は、不飽和フッ化炭化水素冷媒から選ばれる少なくとも1種(以下、「冷媒(A)」という。)と、飽和ハイドロフルオロカーボン、炭素数3〜5の炭化水素、ジメチルエーテル、二酸化炭素、ビス(トリフルオロメチル)サルファイドおよび3フッ化ヨウ化メタン冷媒から選ばれる少なくとも1種(以下、「冷媒(B)」という。)とを含有することが好ましい。 When the refrigerant used in the present invention is a mixed refrigerant, the mixed refrigerant is at least one selected from unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerants (hereinafter referred to as “refrigerant (A)”), saturated hydrofluorocarbon, Contains at least one selected from hydrocarbons having 3 to 5 carbon atoms, dimethyl ether, carbon dioxide, bis (trifluoromethyl) sulfide, and trifluoroiodomethane refrigerant (hereinafter referred to as “refrigerant (B)”). It is preferable to do.
また、本発明において使用される冷媒が冷媒(A)と冷媒(B)とを含有する混合冷媒である場合、当該混合冷媒は共沸混合物であることが好ましいが、冷媒として必要な物性を有していれば特に共沸混合物である必要はなく、両者の混合比は1:99〜99:1が好ましく、5:95〜95:5がより好ましい。 Further, when the refrigerant used in the present invention is a mixed refrigerant containing the refrigerant (A) and the refrigerant (B), the mixed refrigerant is preferably an azeotropic mixture, but has physical properties necessary as a refrigerant. If it does, it does not need to be an azeotrope in particular, The mixing ratio of both is preferably 1:99 to 99: 1, more preferably 5:95 to 95: 5.
さらに、本発明において使用される冷媒が冷媒(A)と冷媒(B)とを含有する混合冷媒である場合、当該混合冷媒は、不飽和フッ化炭化水素冷媒又は飽和ハイドロフルオロカーボン以外のHFC冷媒、バーフルオロエーテル類等の含フッ素エーテル系冷媒、炭素数3〜5の炭化水素以外の炭化水素あるいはアンモニア等の自然系冷媒を更に含有してもよい。 Furthermore, when the refrigerant used in the present invention is a mixed refrigerant containing the refrigerant (A) and the refrigerant (B), the mixed refrigerant is an HFC refrigerant other than unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant or saturated hydrofluorocarbon, You may further contain natural refrigerants, such as fluorine-containing ether refrigerant | coolants, such as a bar fluoro ether, hydrocarbons other than C3-C5 hydrocarbon, or ammonia.
本発明の冷凍機油は、通常、冷凍空調機器において、上述したような不飽和フッ化炭化水素冷媒あるいは混合冷媒と混合された冷凍機用流体組成物の形で存在している。この組成物における冷凍機油と冷媒との配合割合、並びに本発明の冷凍機用作動流体組成物における冷凍機油と冷媒との配合割合は特に制限されないが、冷媒100質量部に対して冷凍機油が好ましくは1〜500質量部、より好ましくは2〜400質量部である。 The refrigerating machine oil of the present invention is usually present in the form of a refrigerating machine fluid composition mixed with an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant or mixed refrigerant as described above in a refrigerating and air-conditioning apparatus. The mixing ratio of the refrigerating machine oil and the refrigerant in the composition and the mixing ratio of the refrigerating machine oil and the refrigerant in the working fluid composition for a refrigerating machine of the present invention are not particularly limited, but the refrigerating machine oil is preferable with respect to 100 parts by mass of the refrigerant. Is 1 to 500 parts by mass, more preferably 2 to 400 parts by mass.
本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物は、往復動式や回転式の密閉型圧縮機を有するエアコン、冷蔵庫、あるいは開放型または密閉型のカーエアコンに好ましく用いられる。また、本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物は、除湿機、給湯器、冷凍庫、冷凍冷蔵倉庫、自動販売機、ショーケース、化学プラント等の冷却装置等に好ましく用いられる。さらに、本発明の冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物は、遠心式の圧縮機を有するものにも好ましく用いられる。 The refrigerating machine oil and the working fluid composition for a refrigerating machine of the present invention are preferably used in an air conditioner, a refrigerator, or an open or sealed car air conditioner having a reciprocating or rotating hermetic compressor. Further, the refrigerating machine oil and the working fluid composition for the refrigerating machine of the present invention are preferably used for a dehumidifier, a hot water heater, a freezer, a freezer / refrigerator warehouse, a vending machine, a showcase, a cooling device for a chemical plant, and the like. Furthermore, the refrigerating machine oil and the working fluid composition for a refrigerating machine of the present invention are also preferably used for those having a centrifugal compressor.
以下、実施例および比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example at all.
[実施例1〜23、比較例1〜10]
実施例1〜23および比較例1〜10においては、それぞれ以下に示す基油および添加剤を用いて冷凍機油を調製した。得られた冷凍機油の各種性状を表1〜4に示す。
[Examples 1 to 23, Comparative Examples 1 to 10]
In Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 10, refrigerating machine oils were prepared using the base oils and additives shown below, respectively. Various properties of the obtained refrigerating machine oil are shown in Tables 1 to 4.
(基油)
基油1:ポリエチレンプロピレングリコールモノメチルエーテル。
基油2:ポリプロピレングリコールジメチルエーテル。
基油3:ポリビニルエーテル。
(添加剤)
A−1:ジ(2−エチルヘキシル)アシッドホスフェートのオレイルアミン塩
A−2:ジオクチルアシッドホスフェートの2−エチルヘキシルアミン塩
A−3:ジヘキシルアシッドホスフェートのモノ(C11〜C14混合アルキル)アミン塩
B−1:ジオクチルジフェニルアミン
B−2:ジノニルジフェニルアミン
B−3:オクチルフェニルαナフチルアミン
C−1:ベンゾトリアゾール
C−2:N,N−ビス(2−エチルヘキシル)−メチルベンゾトリアゾール
D−1:1,2−エポキシシクロヘキサン
D−2:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート
D−3:4−(1’−メチルエポキシエチル)−1,2−エポキシ−2−メチルシクロヘキサン
a−1:トリクレジルホスフェート
b−1:2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール
b−2:3,5−ビス(1,1−ジメチル−エチル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸C7−C9分岐アルキルエステル
c−1:2,5−ビス(アルキルジチオ)1,3,4−チアジアゾール
d−1:p−t−ブチルフェニルグリシジルエーテル
d−2:グリシジル−2、2’−ジメチルオクタノエート
d−3:1,2−エポキシオクタデカン
(Base oil)
Base oil 1: polyethylene propylene glycol monomethyl ether.
Base oil 2: polypropylene glycol dimethyl ether.
Base oil 3: polyvinyl ether.
(Additive)
A-1: oleylamine salt of di (2-ethylhexyl) acid phosphate A-2: 2-ethylhexylamine salt of dioctyl acid phosphate A-3: mono (C11-C14 mixed alkyl) amine salt of dihexyl acid phosphate B-1: Dioctyldiphenylamine B-2: Dinonyldiphenylamine B-3: Octylphenyl α-naphthylamine C-1: Benzotriazole C-2: N, N-bis (2-ethylhexyl) -methylbenzotriazole D-1: 1,2-epoxy Cyclohexane D-2: 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate D-3: 4- (1′-methylepoxyethyl) -1,2-epoxy-2-methylcyclohexane a-1: Tricresyl phosphate b 1: 2,6-di-t-butyl-p-cresol b-2: 3,5-bis (1,1-dimethyl-ethyl) -4-hydroxy-benzenepropanoic acid C7-C9 branched alkyl ester c-1 : 2,5-bis (alkyldithio) 1,3,4-thiadiazole d-1: pt-butylphenylglycidyl ether d-2: glycidyl-2, 2′-dimethyloctanoate d-3: 1 2-epoxy octadecane
次に、実施例1〜23および比較例1〜10の各冷凍機油について、以下に示す評価試験を実施した。 Next, the following evaluation tests were carried out for each of the refrigerating machine oils of Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 10.
(熱・化学的安定性の評価)
水分を100質量ppm以下に調整した試料油(初期色相L0.5)30gと、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン30gと、触媒(鉄、銅、アルミの各線)とを200mlのステンレス製オートクレーブに封入した後、175℃に加熱して2週間保持し試験した。試験後は冷凍機油組成物の色相、酸価、フッ素イオンの量、および触媒外観変化を測定した。得られた結果を表1〜4に示す。
(Evaluation of thermal and chemical stability)
30 ml of sample oil (initial hue L0.5) adjusted to a water content of 100 mass ppm or less, 30 g of 2,3,3,3-tetrafluoropropene, and catalyst (iron, copper, and aluminum wires) in 200 ml of stainless steel After enclosing in the autoclave made, it was heated to 175 ° C. and held for 2 weeks for testing. After the test, the hue, acid value, fluorine ion amount, and catalyst appearance change of the refrigerator oil composition were measured. The obtained results are shown in Tables 1 to 4.
(潤滑性の評価)
ASTM D2670に準拠し、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン10L/hを試料油に吹き込みながら、油温80℃、荷重250LBにて一時間試験を行い、試験後のピン摩耗量を測定した。得られた結果を表1〜4に示す。
(Evaluation of lubricity)
In accordance with ASTM D2670, while blowing 2,3,3,3-tetrafluoropropene 10L / h into the sample oil, the test is conducted for one hour at an oil temperature of 80 ° C. and a load of 250 LB, and the amount of pin wear after the test is measured. did. The obtained results are shown in Tables 1 to 4.
Claims (5)
不飽和フッ化炭化水素冷媒と、
を含有し、
前記酸性リン酸エステルのアミン塩の含有量が、前記冷凍機油全量を基準として、0を超え400質量ppm未満であることを特徴とする冷凍機用作動流体組成物。 A base oil containing an ether compound, an amine salt of an acidic phosphate, an amine antioxidant, a metal deactivator and a refrigeration oil containing an alicyclic epoxy compound;
An unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant;
Containing
The working fluid composition for a refrigerating machine, wherein the content of the amine salt of the acidic phosphate ester is more than 0 and less than 400 ppm by mass, based on the total amount of the refrigerating machine oil.
前記酸性リン酸エステルのアミン塩の含有量が、冷凍機油全量を基準として、0を超え400質量ppm未満であり、
不飽和フッ化炭化水素冷媒とともに用いられることを特徴とする冷凍機油。
Contains a base oil containing an ether compound, an amine salt of an acidic phosphate ester, an amine antioxidant, a metal deactivator and an alicyclic epoxy compound,
The content of the amine salt of the acidic phosphate ester is more than 0 and less than 400 mass ppm, based on the total amount of refrigerating machine oil,
A refrigerating machine oil characterized by being used together with an unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant.
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