JP2019189880A - 潤滑油基油及び冷凍機油 - Google Patents
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Abstract
Description
[式中、Aは多価アルコールから水酸基を除いた残基を表し、Rは炭素数3〜7のアルキル基又は炭素数8の分岐アルキル基を表し、nは2以上の整数を表す。]
該エステルは、同一分子中のRが炭素数3〜7のアルキル基からなる群より選ばれる1種である第1のエステルと、同一分子中のRが炭素数8の分岐アルキル基である第2のエステルと、同一分子中のRが炭素数3〜7のアルキル基及び炭素数8の分岐アルキル基からなる群より選ばれる2種以上である第3のエステルと、を含み、第1のエステルと第2のエステルと第3のエステルとの合計量を基準として、第1のエステルの含有量が0質量%を超え30質量%以下であり、第2のエステルの含有量が0質量%を超え30質量%以下である、潤滑油基油を提供する。
[式中、Aは多価アルコールから水酸基を除いた残基を表し、Rは炭素数3〜7のアルキル基又は炭素数8の分岐アルキル基を表し、nは2以上の整数を表す。]
該エステルは、同一分子中のRが炭素数3〜7のアルキル基からなる群より選ばれる1種である第1のエステルと、同一分子中のRが炭素数8の分岐アルキル基である第2のエステルと、同一分子中のRが炭素数3〜7のアルキル基及び炭素数8の分岐アルキル基からなる群より選ばれる2種以上である第3のエステルと、を含む。第1のエステルと第2のエステルと第3のエステルとの合計量を基準として、第1のエステルの含有量が0質量%を超え30質量%以下であり、第2のエステルの含有量が0質量%を超え30質量%以下である。
[式(2)中、R1はアリール基又は炭素数5〜18のアルキル基を示す。]
(第1のエステル)
1a:ペンタエリスリトールと2−メチルプロパン酸とのテトラエステル
1b:ジペンタエリスリトールと2−メチルブタン酸とのヘキサエステル
1c:ペンタエリスリトールとn−ペンタン酸とのテトラエステル
1d:ペンタエリスリトールとn−ヘプタン酸とのテトラエステル
1e:ペンタエリスリトールと2−エチルヘキサン酸とのテトラエステル
1f:ジペンタエリスリトールと2−エチルヘキサン酸とのヘキサエステル
(第2のエステル)
2a:ペンタエリスリトールと3,5,5−トリメチルヘキサン酸とのテトラエステル
2b:ジペンタエリスリトールと3,5,5−トリメチルヘキサン酸とのヘキサエステル
iC4:2−メチルプロパン酸
iC5:2−メチルブタン酸
nC5:n−ペンタン酸
nC7:n−ヘプタン酸
iC8:2−エチルヘキサン酸
iC9:3,5,5−トリメチルヘキサン酸
PET:ペンタエリスリトール
DiPET:ジペンタエリスリトール
(第3のエステルの合成手順)
温度計、窒素導入管、攪拌機及びジムロート冷却管と容量30mLの油水分離管とを取り付けた2Lの4つ口フラスコ(反応器)に、表1,2に示す量のアルコール及び脂肪酸Aを仕込んだ。窒素気流下、反応器をマントルヒーターで加熱し、反応器が190℃に達した後、反応液の酸価が5mgKOH/g以下となるまでアルコールと脂肪酸Aとを反応させた。その後、85℃まで反応器を冷却した後、反応液全量に対して20質量%のイオン交換水を加えて85℃で10分間撹拌し、反応液と水との混合物を得た。続いて、混合物を15分間静置した後、混合物中で分離した有機層を除去して水層を得た。その後、50℃まで反応器を冷却した後、水層全量に対して20質量%のヘキサンを加えて50℃で10分間撹拌し、15分間静置した後、分離した有機層を除去する操作を2回繰り返した。これにより、アルコールと脂肪酸Aとの部分エステルを含有する水層を得た。
得られた水層に対して、表1,2に示す量の脂肪酸Bを加えた。窒素気流下、反応器をマントルヒーターで加熱し、反応器が210℃に達した後、得られるエステルの水酸基価が3mgKOH/g以下となるまで、上記部分エステルと脂肪酸Bとを反応させた。その後、反応器内を50Torrまで減圧して、反応液の酸価が5mgKOH/g以下となるまで過剰の脂肪酸を留去した。85℃まで反応器を冷却した後、上記の酸価から算出される水酸化カリウム量の1.5当量をイオン交換水で希釈して10%の水溶液を作製し、それを反応液に加えて1時間撹拌した。撹拌を止めた後、30分間静置して下層に分離した水層を除去し有機層を得た。次に、有機層全量に対して20質量%のイオン交換水を加えて85℃で10分間撹拌して、15分間静置した後、分離した水層を除去する操作を5回繰り返した。その後、100℃、30Torrで1時間撹拌することで脱水した。最後に、有機層に対して2質量%の活性白土を加え、80℃、30Torrの条件で1時間撹拌し、ろ過して吸着剤を除去することで第3のエステルである完全エステルを得た。
JIS K2211:2009「冷凍機油」の「冷媒との相溶性試験方法」に準拠して、評価冷媒8gに対して冷凍機油を12g配合し、冷媒と冷凍機油とが0℃において相互に溶解しているかを観察した。
実コンプレッサと類似の冷媒雰囲気にできる、神鋼造機(株)製の高圧雰囲気摩擦試験機(回転ベーン材と固定ディスク材との回転しゅう動方式)を用いて、冷媒圧力変動耐摩耗性試験を行った。試験条件は、油量600ml、試験温度110℃、回転数630rpm、負荷荷重90kgf、試験時間1.2時間とし(これらの条件はすべての評価冷媒で共通)、圧力については評価冷媒ごとに以下のとおりとした。
R134a:1.6MPa。
R410A:1.6MPa。
R32:1.6MPa。
HFO−1234yf:1.6MPa。
n−ヘキサン(R290等の炭化水素冷媒は安全面での不安があるため代替として使用。):常圧より若干高い圧力。
CO2:1.6MPa。
ベーン材としてはSKH−51、ディスク材としてはFC250を用いた。耐摩耗性の評価は、ディスク材の摩耗量が極めて少ないことから、ベーン材の摩耗深さ(μm)によって行った。
Claims (3)
- 下記一般式(1)で表されるエステルを含有し、
[式中、Aは多価アルコールから水酸基を除いた残基を表し、Rは炭素数3〜7のアルキル基又は炭素数8の分岐アルキル基を表し、nは2以上の整数を表す。]
前記エステルは、
同一分子中の前記Rが炭素数3〜7のアルキル基からなる群より選ばれる1種である第1のエステルと、
同一分子中の前記Rが炭素数8の分岐アルキル基である第2のエステルと、
同一分子中の前記Rが炭素数3〜7のアルキル基及び炭素数8の分岐アルキル基からなる群より選ばれる2種以上である第3のエステルと、
を含み、
前記第1のエステルと前記第2のエステルと前記第3のエステルとの合計量を基準として、前記第1のエステルの含有量が0質量%を超え30質量%以下であり、前記第2のエステルの含有量が0質量%を超え30質量%以下である、潤滑油基油。 - 請求項1に記載の潤滑油基油を含有する冷凍機油。
- 請求項2に記載の冷凍機油と、冷媒とを含有する冷凍機用作動流体組成物。
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