JP2018123300A

JP2018123300A - 冷凍機油

Info

Publication number: JP2018123300A
Application number: JP2017201118A
Authority: JP
Inventors: 文之奈良; Fumiyuki Nara; 洋平庄野; Yohei SHONO; 武大城戸; Takeshi Okido; 英俊尾形; Hidetoshi Ogata
Original assignee: JX Nippon Oil and Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2037-10-17
Also published as: CN110249037A; US11377619B2; EP3578626A4; SG11201906135XA; KR102433585B1; EP3578626A1; KR20190109397A; EP3578626B1; US20210230501A1; JP7054330B2

Abstract

【課題】大幅に低粘度化されても耐摩耗性に優れる冷凍機油を提供すること。【解決手段】本発明の一態様は、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ２／ｓ以上１．５ｍｍ２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による９０％留出温度が２８０℃以上３６０℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、冷凍機油であり、他の一態様は、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ２／ｓ以上１．５ｍｍ２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による７０％留出温度が２７０℃以上３００℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、冷凍機油である。【選択図】なし

Description

本発明は、冷凍機油に関する。

冷蔵庫、空調等の冷凍機は、冷媒を冷媒循環システム内に循環させるための圧縮機を備えている。圧縮機には、摺動部材を潤滑するための冷凍機油が充填される。一般的に、冷凍機油の粘度が低いほど攪拌抵抗及び摺動部の摩擦を低減できるため、冷凍機油の低粘度化は、冷凍機の省エネルギー化につながる。特許文献１には、例えば、ＶＧ３以上でＶＧ８以下の所定の冷凍機油が開示されている。

国際公開第２００６／０６２２４５号

しかしながら、冷凍機油の粘度が灯油・軽油相当レベルまで低くなると、摺動部における油膜の保持が難しくなるため、耐摩耗性を維持できなくなるおそれがある。その上、冷凍機油は冷凍機内で冷媒と相溶するため、使用時の粘度は冷凍機油自体の粘度に比べて大きく低下する。したがって、これまで以上に大幅に低粘度化された（例えば１００℃における動粘度が１．５ｍｍ^２／ｓ以下の）冷凍機油を開発することは、きわめて困難である。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、大幅に低粘度化されても耐摩耗性に優れる冷凍機油を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ^２／ｓ以上１．５ｍｍ^２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による９０％留出温度が２８０℃以上３６０℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、冷凍機油である。

本発明の他の一態様は、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ^２／ｓ以上１．５ｍｍ^２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による７０％留出温度が２７０℃以上３００℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、冷凍機油である。

上記の各態様において、ガスクロマトグラフィー蒸留による初留点と９５％留出温度との差は、好ましくは６０℃以上１６０℃以下である。ガスクロマトグラフィー蒸留による蒸留終点と９０％留出温度との差は、好ましくは４０℃以上１４０℃以下である。ガスクロマトグラフィー蒸留による蒸留終点は、好ましくは３９０℃以上４２５℃以下である。

上記の各態様において、冷凍機油の引火点は、好ましくは１１０℃以上である。冷凍機油のｎ−ｄ−Ｍ環分析による％Ｃ_ｐは、好ましくは４０以上６０以下である。冷凍機油のｎ−ｄ−Ｍ環分析による％Ｃ_Ｎは、好ましくは４０以上６５以下である。冷凍機油のｎ−ｄ−Ｍ環分析による％Ｃ_Ｎに対する％Ｃ_ｐの比は、好ましくは０．６以上１．４以下である。

本発明によれば、大幅に低粘度化されても耐摩耗性に優れる冷凍機油を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

冷凍機油の１００℃における動粘度は、０．５ｍｍ^２／ｓ以上１．５ｍｍ^２／ｓ以下である。冷凍機油の１００℃における動粘度は、耐摩耗性と冷凍機の省エネルギー化とのバランスに更に優れる観点から、好ましくは０．６ｍｍ^２／ｓ以上１．４ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは０．８ｍｍ^２／ｓ以上１．３ｍｍ^２／ｓ以下、更に好ましくは１．０ｍｍ^２／ｓ以上１．３ｍｍ^２／ｓ以下である。本発明における動粘度は、ＪＩＳＫ２２８３：２０００に準拠して測定された動粘度を意味する。

冷凍機油の４０℃における動粘度は、例えば、２．０ｍｍ^２／ｓ以上、２．５ｍｍ^２／ｓ以上、又は２．８ｍｍ^２／ｓ以上であってよく、例えば、４．５ｍｍ^２／ｓ以下、４．０ｍｍ^２／ｓ以下、又は３．５ｍｍ^２／ｓ以下であってよい。

冷凍機油のアニリン点は、７０℃以上であり、耐摩耗性に更に優れる観点から、好ましくは７３℃以上、より好ましくは７６℃以上、更に好ましくは８０℃以上である。冷凍機油のアニリン点は、冷凍装置（冷凍機）内に使用されるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）材、シール材等の有機材料との適合性の観点から、好ましくは１００℃以下、より好ましくは９５℃以下、更に好ましくは９０℃以下である。本発明におけるアニリン点は、ＪＩＳＫ２２５６：２０１３に準拠して測定された値を意味する。アニリン点が７０℃以上であると、極圧剤の効きが良くなる傾向にある。

冷凍機油のガスクロマトグラフィー蒸留による蒸留性状は、冷凍機油の低粘度化と潤滑性とのバランスに更に優れ、さらには引火点を高く維持する観点から、好ましくは、低沸点側の留出温度を高くしつつ、高沸点側の留出温度を適正な範囲に維持する。このような冷凍機油は、以下で説明する蒸留性状を有することが望ましい。

冷凍機油の初留点（ＩＢＰ）は、例えば、２００℃以上、２２０℃以上、又は２３０℃以上であってよく、例えば、２６０℃以下、２５０℃以下、又は２４０℃以下であってよい。

冷凍機油の５％留出温度Ｔ_５は、例えば、２０５℃以上、２２５℃以上、又は２３５℃以上であってよく、例えば、２６５℃以下、２５５℃以下、又は２４５℃以下であってよい。

冷凍機油の１０％留出温度Ｔ_１０は、例えば、２１０℃以上、２３０℃以上、又は２３５℃以上であってよく、例えば、２７０℃以下、２６０℃以下、又は２５０℃以下であってよい。

冷凍機油の５０％留出温度Ｔ_５０は、例えば、２３０℃以上、２５０℃以上、又は２６０℃以上であってよく、例えば、３００℃以下、２８０℃以下、又は２７０℃以下であってよい。

冷凍機油の７０％留出温度Ｔ_７０は、潤滑性と高引火点の観点から、好ましくは２５０℃以上、より好ましくは２６０℃以上、更に好ましくは２７０℃以上である。冷凍機油の７０％留出温度Ｔ_７０は、低粘度化の観点から、好ましくは３３０℃未満、より好ましくは３００℃未満、更に好ましくは２９５℃以下、特に好ましくは２９０℃以下である。

冷凍機油の９０％留出温度Ｔ_９０は、耐摩耗性に更に優れる観点から、好ましくは２８０℃以上３６０℃未満、より好ましくは２９０℃以上３５５℃以下であり、２８０℃以上３５０℃未満、２９０℃以上３４５℃以下、３００℃以上３４０℃以下、又は３００℃以上３３０℃以下であってもよい。

冷凍機油の９５％留出温度Ｔ_９５は、例えば、２９０℃以上、３１０℃以上、又は３３０℃以上であり、例えば、３９０℃以下、３８５℃以下、３７０℃以下、３６０℃以下、又は３５０℃以下であってよい。

冷凍機油の蒸留終点ＥＰは、潤滑性の観点から、好ましくは３９０℃以上、より好ましくは３９５℃以上、更に好ましくは４００℃以上である。冷凍機油の蒸留終点ＥＰは、低粘度化の観点から、好ましくは４４０℃以下、より好ましくは４３０℃以下、更に好ましくは４２５℃以下であり、４２０℃以下、４１５℃以下、又は４１０℃以下であってもよい。蒸留終点ＥＰは、好ましくは３９０℃以上４４０℃以下、より好ましくは３９０℃以上４３０℃以下、更に好ましくは３９０℃以上４２５℃以下、特に好ましくは３９５℃以上４２５℃以下であり、３９０℃以上４２０℃以下、３９５℃以上４１０℃以下、又は４００℃以上４１５℃以下であってもよい。

冷凍機油の低粘度化と潤滑性のバランスに更に優れ、さらには引火点を高く維持する観点から、上記のとおり、好ましくは、低沸点側の留出温度を高くしつつ、高沸点側の留出温度を適正な範囲に維持する。上記に加え、蒸留範囲を広くするよりも以下のように適度に狭い範囲で、かつ狭すぎない範囲に維持することが望ましい。

冷凍機油の初留点ＩＢＰと９５％留出温度Ｔ_９５との差（Ｔ_９５−ＩＢＰ）は、好ましくは６０℃以上、より好ましくは７０℃以上、更に好ましくは８０℃以上である。冷凍機油の初留点ＩＢＰと９５％留出温度Ｔ_９５との差（Ｔ_９５−ＩＢＰ）は、好ましくは１６０℃以下、より好ましくは１５０℃以下、更に好ましくは１４０℃以下、特に好ましくは１３０℃以下である。初留点ＩＢＰと９５％留出温度Ｔ_９５との差（Ｔ_９５−ＩＢＰ）は、好ましくは６０℃以上１６０℃以下、より好ましくは６０℃以上１５０℃以下、好ましくは７０℃以上１５０℃以下であり、７０℃以上１４０℃以下、又は８０℃以上１３０℃以下であってもよい。

冷凍機油の蒸留終点ＥＰと９０％留出温度Ｔ_９０との差（ＥＰ−Ｔ_９０）は、潤滑性の観点から、好ましくは４０℃以上、より好ましくは５０℃以上、更に好ましくは５５℃以上であり、６０℃以上であってもよく、好ましくは１４０℃以下、より好ましくは１３０℃以下、更に好ましくは１２０℃以下である。冷凍機油の蒸留終点ＥＰと９０％留出温度Ｔ_９０との差（ＥＰ−Ｔ_９０）は、好ましくは４０℃以上１４０℃以下、より好ましくは５０℃以上１３０℃以下、更に好ましくは５５℃以上１２０℃以下であり、６０℃以上１２０℃以下であってもよい。

冷凍機油の９５％留出温度Ｔ_９５と９０％留出温度Ｔ_９０との差（Ｔ_９５−Ｔ_９０）は、潤滑性の観点から、好ましくは３℃以上、より好ましくは１０℃以上、更に好ましくは２０℃以上、特に好ましくは２５℃以上であり、３０℃以上であってもよく、好ましくは８０℃以下、より好ましくは７０℃以下、更に好ましくは６０℃以下である。９５％留出温度Ｔ_９５と９０％留出温度Ｔ_９０との差（Ｔ_９５−Ｔ_９０）は、好ましくは３℃以上８０℃以下、より好ましくは１０℃以上８０℃以下、更に好ましくは２０℃以上７０℃以下、特に好ましくは２５℃以上６０℃以下であり、３０℃以上６０℃以下であってもよい。

本発明における初留点、５％留出温度、１０％留出温度、５０％留出温度、７０％留出温度、９０％留出温度、９５％留出温度及び蒸留終点は、それぞれＡＳＴＭＤ７２１３−０５に規定されるガスクロマトグラフィーによる蒸留試験方法に準拠して測定された初留点、５（容量）％留出温度、１０（容量）％留出温度、５０（容量）％留出温度、７０（容量）％留出温度、９０（容量）％留出温度、９５（容量）％留出温度及び蒸留終点を意味する。

冷凍機油の２０℃における屈折率は、冷凍機油の低粘度化と潤滑性のバランスに更に優れ、さらには引火点を高く維持する観点から、例えば、１．４４０以上、１．４４５以上、又は１．４５０以上であってよく、例えば、１．４７０以下、１．４６５以下、又は１．４６０以下であってよい。本発明における屈折率は、ＪＩＳＫ００６２：１９９２に準拠して２０℃において測定された屈折率を意味する。

冷凍機油の１５℃における密度は、冷凍機油の低粘度化と潤滑性のバランスに更に優れ、さらには引火点を高く維持する観点から、好ましくは０．８６ｇ／ｃｍ^３以下、より好ましくは０．８５ｇ／ｃｍ^３以下、更に好ましくは０．８４ｇ／ｃｍ^３以下であってよく、例えば、０．８１ｇ／ｃｍ^３以上、０．８１５ｇ／ｃｍ^３以上であってよい。本発明における密度は、ＪＩＳＫ２２４９：２０１１に準拠して１５℃において測定された密度を意味する。

冷凍機油の硫黄分は、特に制限されないが、安定性及び金属材料との適合性に優れる観点から、好ましくは、０．００１質量％以上、０．０２質量％以上、又は０．３質量％以下であり、０．１質量％以下又は０．０５質量％以下であってもよい。本実施形態においては、冷凍機油が、後記する極圧剤を例えば０．２質量％以上添加する場合には、冷凍機油の硫黄分は、０．０５質量％未満、０．０２質量％未満、０．０１質量％未満又は０．００５質量％未満であってよい。本発明における硫黄分は、ＪＩＳＫ２５４１−６：２０１３で規定される紫外蛍光法によって測定された硫黄分を意味する。

冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の環分析による組成割合は、冷凍機油の低粘度化と潤滑性のバランスに更に優れ、さらには引火点を高く維持する観点から、好ましくは、以下に示す範囲に維持する。

冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％Ｃ_ｐは、好ましくは４０以上、より好ましくは４２以上、より好ましくは４４以上であり、好ましくは６０以下、より好ましくは５７以下、更に好ましくは５４以下である。冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％Ｃ_ｐは、好ましくは４０以上６０以下、より好ましくは４２以上５７以下、更に好ましくは４４以上５４以下である。

冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％Ｃ_Ｎは、好ましくは４０以上、より好ましくは４２以上、更に好ましくは４４以上であり、好ましくは６５以下、より好ましくは６０以下、更に好ましくは５７以下、特に好ましくは５４以下である。冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％Ｃ_Ｎは、好ましくは４０以上６５以下、より好ましくは４２以上６０以下、更に好ましくは４４以上５７以下、特に好ましくは４４以上５４以下である。

冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％Ｃ_Ｎに対する％Ｃ_ｐの比（％Ｃ_ｐ／％Ｃ_Ｎ）は、好ましくは０．６以上、より好ましくは０．７以上、更に好ましくは０．８以上であり、好ましくは１．４以下、より好ましくは１．３以下、更に好ましくは１．２以下である。冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％Ｃ_Ｎに対する％Ｃ_ｐの比（％Ｃ_ｐ／％Ｃ_Ｎ）は、好ましくは０．６以上１．４以下、より好ましくは０．７以上１．３以下、更に好ましくは０．８以上１．２以下である。

冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％Ｃ_Ａは、潤滑性や安定性の観点から、好ましくは５以下、より好ましくは３以下、更に好ましくは２以下であってよく、０であってもよいが、好ましくは０．５以上、１以上であってよい。

本発明における％Ｃ_Ｐ、％Ｃ_Ｎ及び％Ｃ_Ａは、それぞれＡＳＴＭＤ３２３８−９５（２０１０）に準拠した方法（ｎ−ｄ−Ｍ環分析）により測定された値を意味する。

冷凍機油の引火点は、安全性の観点から、好ましくは１１０℃以上、より好ましくは１２０℃以上、特に好ましくは１３０℃以上であり、４０℃における動粘度が２〜４ｍｍ^２／ｓ程度の低粘度油とするためには、好ましくは１５５℃以下、より好ましくは１４５℃以下である。本発明における引火点は、ＪＩＳＫ２２６５−４：２００７（クリーブランド開放（ＣＯＣ）法）に準拠して測定された引火点を意味する。

冷凍機油の流動点は、例えば、−１０℃以下、又は−２０℃以下であってよく、−５０℃以下であってもよいが、精製コストの観点から−４０℃以上であってもよい。本発明における流動点は、ＪＩＳＫ２２６９：１９８７に準拠して測定された流動点を意味する。

冷凍機油の酸価は、例えば、１．０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、又は０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であってよい。本発明における酸価は、ＪＩＳＫ２５０１：２００３に準拠して測定された酸価を意味する。

冷凍機油の体積抵抗率は、例えば、１．０×１０^９Ω・ｍ以上、１．０×１０^１０Ω・ｍ以上、又は１．０×１０^１１Ω・ｍ以上であってよい。本発明における体積抵抗率は、ＪＩＳＣ２１０１：１９９９に準拠して測定した２５℃での体積抵抗率を意味する。

冷凍機油の水分含有量は、冷凍機油全量基準で、例えば、２００ｐｐｍ以下、１００ｐｐｍ以下、又は５０ｐｐｍ以下であってよい。

冷凍機油の灰分は、例えば、１００ｐｐｍ以下、又は５０ｐｐｍ以下であってよい。本発明における灰分は、ＪＩＳＫ２２７２：１９９８に準拠して測定された灰分を意味する。

冷凍機油は、一実施形態において、上述の性状のうち、少なくとも、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ^２／ｓ以上１．５ｍｍ^２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による９０％留出温度が２８０℃以上３６０℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、という性状を有する冷凍機油である。冷凍機油は、他の一実施形態において、上述の性状のうち、少なくとも、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ^２／ｓ以上１．５ｍｍ^２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による７０％留出温度が２７０℃以上３００℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、という性状を有する冷凍機油である。

上記のような性状を有する冷凍機油は、例えば、潤滑油基油と潤滑油添加剤とを含有する。潤滑油基油は、例えば鉱油が挙げられる。鉱油は、パラフィン系、ナフテン系等の原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤精製、水素化精製、水素化分解、溶剤脱ろう、水素化脱ろう、白土処理、硫酸洗浄などの方法で精製することによって得ることができる。これらの精製方法は、１種単独で用いられてもよく、２種以上を組み合わせて用いられてもよい。潤滑油基油としては、入手性の観点から、好ましくは、一般に溶剤、希釈剤、金属加工油等の用途に使用される低粘度の潤滑油基油を適宜選択したものが使用される。

上記のような性状を有する冷凍機油を製造するためには、主成分（例えば９０質量％以上）となる潤滑油基油の性状についても、本明細書中で特に規定しない限り、上記と同等であることが望ましい。そのため、上記では冷凍機油の各項目の性状について好ましい範囲を示したが、本明細書中で特に規定しない限り、冷凍機油に含まれる潤滑油基油の各項目についての好ましい範囲と読み替えてもよい。

潤滑油基油の硫黄分は、特に制限されないが、安定性及び金属材料との適合性に優れる観点から、好ましくは、０．００１質量％以上、０．０２質量％以上、又は０．３質量％以下であり、０．１質量％以下又は０．０５質量％以下であってもよい。本実施形態においては、冷凍機油が、後記する極圧剤を例えば０．２質量％以上添加する場合には、潤滑油基油の硫黄分は、０．０５質量％未満、０．０２質量％未満、０．０１質量％未満又は０．００５質量％未満であってよい。

潤滑油基油は、上記鉱油からなってもよく、通常、潤滑油基油全量基準で鉱油の割合は５０質量％以上であってよく、好ましくは７０質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上であり、本発明の効果を著しく阻害しない限りにおいて、上記鉱油に加えて、アルキルベンゼン等の炭化水素油、又は、エステル等の含酸素油を更に含有していてよい。

アルキルベンゼンは、下記アルキルベンゼン（ａ１）及びアルキルベンゼン（ａ２）からなる群より選ばれる少なくとも１種であってよい。
アルキルベンゼン（ａ１）：炭素数１〜１９のアルキル基を１〜４個有し、かつそのアルキル基の合計炭素数が９〜１９であるアルキルベンゼン（好ましくは、炭素数１〜１５のアルキル基を１〜４個有し、かつアルキル基の合計炭素数が９〜１５であるアルキルベンゼン）
アルキルベンゼン（ａ２）：炭素数１〜４０のアルキル基を１〜４個有し、かつそのアルキル基の合計炭素数が２０〜４０であるアルキルベンゼン（好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基を１〜４個有し、かつアルキル基の合計炭素数が２０〜３０であるアルキルベンゼン）

エステルは、例えば、１価アルコール又は２価アルコールと脂肪酸とのエステルであってよい。１価アルコール又は２価アルコールは、例えば、炭素数４〜１２の脂肪族アルコールであってよい。脂肪酸は、例えば、炭素数４〜１８の脂肪酸であってよい。

潤滑油基油の４０℃における動粘度は、例えば、２．０ｍｍ^２／ｓ以上、２．５ｍｍ^２／ｓ以上、又は２．８ｍｍ^２／ｓ以上であってよく、例えば、４．５ｍｍ^２／ｓ以下、４．０ｍｍ^２／ｓ以下、又は３．５ｍｍ^２／ｓ以下であってよい。潤滑油基油の１００℃における動粘度は、例えば、０．５ｍｍ^２／ｓ以上、０．６ｍｍ^２／ｓ以上、０．８ｍｍ^２／ｓ以上、又は１．０ｍｍ^２／ｓ以上であってよく、例えば、１．５ｍｍ^２／ｓ以下、１．４ｍｍ^２／ｓ以下、又は１．３ｍｍ^２／ｓ以下であってよい。

潤滑油基油の含有量は、冷凍機油全量基準で、５０質量％以上、６０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、又は９５質量％以上であってよい。

潤滑油添加剤としては、例えば、酸捕捉剤、酸化防止剤、極圧剤、油性剤、消泡剤、金属不活性化剤、耐摩耗剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、清浄分散剤などが挙げられる。これらの添加剤の含有量は、冷凍機油全量基準で、１０質量％以下又は５質量％以下であってよい。

冷凍機油は、上記の添加剤の中でも、耐摩耗性に更に優れる観点から、好ましくは極圧剤を含有する。好適な極圧剤としては、リン系極圧剤が挙げられる。リン系極圧剤は、例えばリン酸エステル、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルのアミン塩、塩素化リン酸エステル、亜リン酸エステル、ホスフォロチオネート等が挙げられる。リン酸エステルは、好ましくはトリフェニルフォスフェート（ＴＰＰ）又はトリクレジルフォスフェート（ＴＣＰ）である。リン系極圧剤の含有量は、冷凍機油全量基準で、例えば０．２質量％以上であってよく、好ましくは０．５〜５質量％、より好ましくは１〜４質量％、特に好ましくは１．５〜３質量％である。アニリン点が７０℃以上の潤滑油基油を用いると、より極圧剤の効きが良くなる傾向にある。

本実施形態に係る冷凍機油は、通常、冷凍機において、冷媒と混合された冷凍機用作動流体組成物の状態で存在している。すなわち、本実施形態に係る冷凍機用作動流体組成物は、上記の冷凍機油と冷媒とを含有する。冷凍機用作動流体組成物における冷凍機油の含有量は、冷媒１００質量部に対して、１〜５００質量部、又は２〜４００質量部であってよい。

冷媒としては、炭化水素冷媒、飽和フッ化炭化水素冷媒、不飽和フッ化炭化水素冷媒、パーフルオロエーテル類等の含フッ素エーテル系冷媒、ビス（トリフルオロメチル）サルファイド冷媒、３フッ化ヨウ化メタン冷媒、及び、アンモニア、二酸化炭素等の自然系冷媒が例示される。

炭化水素冷媒は、好ましくは炭素数１〜５の炭化水素、より好ましくは炭素数２〜４の炭化水素である。炭化水素としては、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（Ｒ２９０）、シクロプロパン、ノルマルブタン、イソブタン（Ｒ６００ａ）、シクロブタン、メチルシクロプロパン、２−メチルブタン、ノルマルペンタン又はこれらの２種以上の混合物が挙げられる。炭化水素冷媒は、これらの中でも好ましくは、２５℃、１気圧で気体の炭化水素冷媒であり、より好ましくは、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、２−メチルブタン又はこれらの混合物である。

飽和フッ化炭化水素冷媒は、好ましくは炭素数１〜３、より好ましくは１〜２の飽和フッ化炭化水素である。飽和フッ化炭化水素冷媒としては、具体的には、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、トリフルオロメタン（Ｒ２３）、ペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（Ｒ１３４）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）、１，１，１−トリフルオロエタン（Ｒ１４３ａ）、１，１−ジフルオロエタン（Ｒ１５２ａ）、フルオロエタン（Ｒ１６１）、１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（Ｒ２２７ｅａ）、１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン（Ｒ２３６ｅａ）、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン（Ｒ２３６ｆａ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（Ｒ２４５ｆａ）、及び１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（Ｒ３６５ｍｆｃ）、又はこれらの２種以上の混合物が挙げられる。

飽和フッ化炭化水素冷媒は、上記の中から用途や要求性能に応じて適宜選択される。飽和フッ化炭化水素冷媒は、例えばＲ３２単独；Ｒ２３単独；Ｒ１３４ａ単独；Ｒ１２５単独；Ｒ１３４ａ／Ｒ３２＝６０〜８０質量％／４０〜２０質量％の混合物；Ｒ３２／Ｒ１２５＝４０〜７０質量％／６０〜３０質量％の混合物；Ｒ１２５／Ｒ１４３ａ＝４０〜６０質量％／６０〜４０質量％の混合物；Ｒ１３４ａ／Ｒ３２／Ｒ１２５＝６０質量％／３０質量％／１０質量％の混合物；Ｒ１３４ａ／Ｒ３２／Ｒ１２５＝４０〜７０質量％／１５〜３５質量％／５〜４０質量％の混合物；Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ／Ｒ１４３ａ＝３５〜５５質量％／１〜１５質量％／４０〜６０質量％の混合物などである。飽和フッ化炭化水素冷媒は、更に具体的には、Ｒ１３４ａ／Ｒ３２＝７０／３０質量％の混合物；Ｒ３２／Ｒ１２５＝６０／４０質量％の混合物；Ｒ３２／Ｒ１２５＝５０／５０質量％の混合物（Ｒ４１０Ａ）；Ｒ３２／Ｒ１２５＝４５／５５質量％の混合物（Ｒ４１０Ｂ）；Ｒ１２５／Ｒ１４３ａ＝５０／５０質量％の混合物（Ｒ５０７Ｃ）；Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ＝３０／１０／６０質量％の混合物；Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ＝２３／２５／５２質量％の混合物（Ｒ４０７Ｃ）；Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ＝２５／１５／６０質量％の混合物（Ｒ４０７Ｅ）；Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ／Ｒ１４３ａ＝４４／４／５２質量％の混合物（Ｒ４０４Ａ）などであってよい。

不飽和フッ化炭化水素（ＨＦＯ）冷媒は、好ましくは炭素数２〜３の不飽和フッ化炭化水素、より好ましくはフルオロプロペン、更に好ましくはフッ素数が３〜５のフルオロプロペンである。不飽和フッ化炭化水素冷媒は、好ましくは、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）、及び３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２４３ｚｆ）のいずれか１種又は２種以上の混合物である。不飽和フッ化炭化水素冷媒は、冷媒物性の観点からは、好ましくは、ＨＦＯ−１２２５ｙｅ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ及びＨＦＯ−１２３４ｙｆから選ばれる１種又は２種以上である。不飽和フッ化炭化水素冷媒は、フルオロエチレンであってもよく、好ましくは１，１，２，３−トリフルオロエチレンである。

本実施形態に係る冷凍機油及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、開放型又は密閉型のカーエアコン、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凍機、遠心式の圧縮機を有する冷凍機等に好適に用いられる。
本実施形態に係る冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物は、上述の冷媒とともに使用することができるが、冷媒混合時の低温特性及び相溶性の点で、特に炭化水素冷媒とともに好適に用いられる。

以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

以下に示す冷凍機油（試験油１〜４）を調製した。市販低粘度冷凍機油（試験油５）とともに各冷凍機油の性状を表２に示す。

（試験油）
試験油１：表１に示す市販の基油１、２及び３を混合した基油（硫黄分：０．００５質量％未満）に、冷凍機油全量基準で、トリクレジルホスフェートを１．７質量％及び消泡剤５質量ｐｐｍを添加した冷凍機油。
試験油２：表１に示す市販の基油１、２及び３を混合した基油（硫黄分：０．００５質量％未満）に、冷凍機油全量基準で、トリクレジルホスフェートを１．７質量％及び消泡剤５質量ｐｐｍを添加した冷凍機油。
試験油３：表１に示す市販の基油１、４及び５を混合した基油（硫黄分：０．００５質量％）に、冷凍機油全量基準で、トリクレジルホスフェートを１．７質量％及び消泡剤５質量ｐｐｍを添加した冷凍機油。
試験油４：表１に示す市販の基油１（硫黄分：０．００５質量％未満）に、冷凍機油全量基準で、トリクレジルホスフェートを１．７質量％及び消泡剤５質量ｐｐｍを添加した冷凍機油。
試験油５：市販低粘度冷凍機油

（耐摩耗性）
各冷凍機油について、以下に示す手順で耐摩耗性を評価した。結果を表２に示す。
ＡＳＴＭＤ２６７０“ＦＡＬＥＸＷＥＡＲＴＥＳＴ”に準拠して、冷凍機油の温度６０℃、４５０Ｎ荷重の下に５分間の慣らし運転を行い、８９０Ｎ荷重の下に３０分間試験機を運転し、試験後のテストジャーナル（ピン）の摩耗量（ｍｇ）を測定した。

（貧潤滑トルク試験）
各冷凍機油について、以下に示す手順で貧潤滑トルク試験を行った。結果を表２に示す。
上記ＦＡＬＥＸ試験機を用い、潤滑部位を表２に示す各試験油浴に一度浸した後に、油浴を外した状態で１００ｒｐｍ、荷重８９０Ｎで３０秒回転、１分間停止する操作を１０回繰り返したときの平均トルク（Ｎ−ｍ）を測定した。

（炭化水素冷媒混合時の低温析出性）
試験油１及び２について、ＪＩＳＫ２２１１：２００９附属書Ａ「低温析出性試験方法」に準拠し、冷媒としてイソブタン（Ｒ６００ａ）を用い、試験油濃度を１０質量％としたときの低温析出温度を測定した。このときの低温析出温度は−５０℃以下であり、試験油１及び２が炭化水素冷媒用冷凍機油として使用可能であることを確認した。

（炭化水素冷媒混合時の二層分離温度）
また、試験油１及び２について、ＪＩＳＫ２２１１：２００９附属書Ｄ「冷媒との相溶性試験方法」に準拠し、冷媒としてイソブタン（Ｒ６００ａ）を用い、試験油濃度を１０質量％としたときの二層分離温度を測定した。このときの二層分離温度は−５０℃以下であり、試験油１及び２が炭化水素冷媒用冷凍機油として使用可能であることを確認した。

Claims

１００℃における動粘度が０．５ｍｍ^２／ｓ以上１．５ｍｍ^２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による９０％留出温度が２８０℃以上３６０℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、冷凍機油。
１００℃における動粘度が０．５ｍｍ^２／ｓ以上１．５ｍｍ^２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による７０％留出温度が２７０℃以上３００℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、冷凍機油。
ガスクロマトグラフィー蒸留による初留点と９５％留出温度との差が６０℃以上１６０℃以下である、請求項１又は２に記載の冷凍機油。
ガスクロマトグラフィー蒸留による蒸留終点と９０％留出温度との差が４０℃以上１４０℃以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷凍機油。
ガスクロマトグラフィー蒸留による蒸留終点が３９０℃以上４２５℃以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷凍機油。
引火点が１１０℃以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷凍機油。
ｎ−ｄ−Ｍ環分析による％Ｃ_ｐが４０以上６０以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷凍機油。
ｎ−ｄ−Ｍ環分析による％Ｃ_Ｎが４０以上６５以下である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷凍機油。
ｎ−ｄ−Ｍ環分析による％Ｃ_Ｎに対する％Ｃ_ｐの比が０．６以上１．４以下である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の冷凍機油。