JP2610003B2 - 非塩素系フロン冷媒用冷凍機油 - Google Patents

非塩素系フロン冷媒用冷凍機油

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JP2610003B2
JP2610003B2 JP8177427A JP17742796A JP2610003B2 JP 2610003 B2 JP2610003 B2 JP 2610003B2 JP 8177427 A JP8177427 A JP 8177427A JP 17742796 A JP17742796 A JP 17742796A JP 2610003 B2 JP2610003 B2 JP 2610003B2
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alkyl group
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宏 長谷川
▲昇▼ 石田
佐々木梅吉
達之 石川
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日本石油株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非塩素系フロン冷
媒用冷凍機油に関し、詳しくは、特定の構造を有するエ
ステル、並びに特定の構造を有するポリオキシアルキレ
ングリコール類または特定の構造を有するペンタエリス
リトール類の混合油を基油とする、各種性能に優れた非
塩素系フロン冷媒用冷凍機油に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、冷凍機油としては、40℃に
おける動粘度が10〜200cStのナフテン系鉱油、
パラフィン系鉱油、アルキルベンゼン、ポリグリコール
系油、エステル油およびこれらの混合物またはこれらの
各種基油に添加剤を配合したものが一般的に使用されて
いる。
【0003】一方、冷凍機に用いられるフロン系冷媒と
しては、CFC−11、CFC−12、CFC−11
3、HCFC−22等が使用されている。
【0004】これらのフロン系冷媒のうち、CFC−1
1、CFC−12、CFC−113等の炭化水素の全て
の水素を塩素を含むハロゲンで置換した形のフロンは、
オゾン層破壊につながるとして規制の対象となってい
る。従って、HFC−134aやHFC−152a等の
非塩素系フロンがCFCの代替として使用されつつある
が、特に、HFC−134aは従来から家庭用冷蔵庫、
エアコン等の多くの冷凍機に使用されているCFC−1
2と熱力学的物性が類似しており、代替冷媒として有力
である。
【0005】冷凍機油には種々の要求性能があるが、冷
媒との相溶性は、冷凍機の潤滑性およびシステム効率の
面から極めて重要である。しかしながら、ナフテン系鉱
油、パラフィン系鉱油、アルキルベンゼンおよび従来か
ら知られているエステル油等を基油とした冷凍機油はH
FC−134a等の非塩素系フロンとの相溶性がほとん
どないため、HFC−134aとの組み合せで使用する
と、常温において二層分離を起こし、冷凍システム内で
最も重要な油戻り性が悪くなって冷凍効率の低下あるい
は潤滑性が不良となって圧縮機の焼付き発生等の実用上
様々な不都合が発生し使用に耐えない。またポリグリコ
ール類も高粘度指数を有する冷凍機油として知られてお
り、例えば特公昭57−42119号公報、特公昭61
−52880号公報、特開昭57−51795号公報等
に記載されている。しかるにこれら先行技術に具体的に
開示されているポリグリコール油ではやはりHFC−1
34aとの相溶性が十分でないため上記と同じ問題が生
じて実用上使用できない。
【0006】また、米国特許4,755,316号に
は、HFC−134aと相溶性のあるポリグリコール系
冷凍機油が開示されている。また、本発明者等は、HF
C−134aとの相溶性が従来公知の冷凍機油と比較し
て大幅に優れているポリグリコール系冷凍機油を先に開
発し、既に出願している(特開平1−256594号公
報、同1−271491号公報等)。しかしながら、ポ
リグリコール系油は、水の溶解性が高く、また電気絶縁
性が劣るという問題を有することが判明した。
【0007】一方、家庭用冷蔵庫等の圧縮機に用いられ
る冷凍機油は、高い電気絶縁性が要求される。公知の冷
凍機油のうち、最も高い絶縁性を有するものはアルキル
ベンゼンや鉱油であるが、前述のようにアルキルベンゼ
ンや鉱油はHFC−134a等の非塩素系フロンとの相
溶性がほとんどない。従って、HFC−134a等の非
塩素系フロンとの高い相溶性と、高い絶縁性とを兼ね備
えた冷凍機油は未だ出現していない。
【0008】本発明者等は、上記要求に応え得る冷凍機
油を開発すべく研究を重ねた結果、特定構造を有するエ
ステル、並びに特定の構造を有するポリアルキレングリ
コール類または特定構造を有するペンタエリスリトール
エステル類の混合油がHFC−134a等の非塩素系フ
ロンとの相溶性に優れ、かつ高い電気絶縁性を有するも
のであり、さらに優れた潤滑特性を有することを見出
し、本発明を完成するに至った。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定構造を
有するエステル、並びに特定の構造を有するポリアルキ
レングリコール類または特定構造を有するペンタエリス
リトールエステル類の混合油を基油とするHFC−13
4a等の非塩素系フロンとの相溶性に優れ、かつ高い電
気絶縁性を有する非塩素系フロン冷媒用潤滑油を提供す
ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
(I)一般式
【0011】
【化9】 [式中、Xは−OR3 または
【0012】
【化10】 で表される基、Yは
【0013】
【化11】 または
【0014】
【化12】 で表される基をそれぞれ示し、またR1 およびR7 は炭
素数1〜8の二価の炭化水素基、R2 およびR4 は炭素
数2〜16の二価の飽和炭化水素基、R3 およびR8
炭素数1〜15のアルキル基、R5 およびR6 は炭素数
1〜14のアルキル基をそれぞれ示し、さらにlおよび
mは0または1の数、nは0〜30の整数を示す]で表
されるエステル、並びに(II)一般式
【0015】
【化13】 [式中、R9 およびR10は水素または炭素数1〜18の
アルキル基を示し、R11は炭素数2〜4のアルキレン基
を示し、aは5〜70の整数を示す]で表されるポリオ
キシアルキレングリコールまたはそのエーテル、一般式
【0016】
【化14】 [式中、R12〜R14は水素または炭素数1〜18のアル
キル基を示し、R15〜R17は炭素数2〜4のアルキレン
基を示し、b〜dは5〜7の整数を示す]で表されるポ
リオキシアルキレングリコールグリセロールエーテル、
一般式
【0017】
【化15】 [式中、R18〜R21は炭素数3〜11の直鎖のアルキル
基、炭素数3〜15の分枝アルキル基および炭素数6〜
12のシクロアルキル基より選ばれる基を示し、直鎖ア
ルキル基の割合が全アルキル基に対し60%以下、また
eは1〜3の整数を示す]で表されるペンタエリスリト
ールエステル、および一般式
【0018】
【化16】 [式中、R22〜R27は炭素数3〜15のアルキル基、R
28は炭素数1〜8の2価の炭化水素基を示し、またfは
1〜5の整数を示す]で表されるペンタエリスリトール
ジカルボン酸エステル、からなる群より選ばれる少なく
とも 1種の油、の混合油を基油とすることを特徴とする
非塩素系フロン冷媒用冷凍機油を提供するものである。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の内容をより詳細に
説明する。
【0020】本発明の冷凍機油の[I]成分は、一般式
【0021】
【化17】 で表されるエステルである。
【0022】上記式中、Xは−OR3 または
【0023】
【化18】 で表される基、Yは
【0024】
【化19】 または
【0025】
【化20】 で表される基をそれぞれ示す。
【0026】またR1 およびR7 は炭素数1〜8、好ま
しくは1〜6の2価の炭化水素基、R2 およびR4 は炭
素数2〜16、好ましくは2〜9の2価の飽和炭化水素
基、R3 およびR8 は炭素数1〜15、好ましくは1〜
12のアルキル基、R5 およびR6 は炭素数1〜14、
好ましくは1〜11のアルキル基をそれぞれ示してい
る。さらに、lおよびmは0または1の数を、nは0〜
30、好ましくは1〜30の整数をそれぞれ示す。上記
条件を満していないエステルを[I]成分として使用す
ると水素含有フロンとの相溶性が劣るため好ましくな
い。
【0027】R1 およびR7 としては、具体的には、メ
チレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン
基、ブチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン
基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチ
レン基、フェニレン基、その他不飽和基等が例示され、
2 およびR4 としては、上記アルキレン基(メチレン
基を除く)のほか、ノナメチレン基、デカメチレン基、
ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、トリデカメチ
レン基、テトラデカメチレン基、ペンタデカメチレン
基、ヘキサデカメチレン基、シクロヘキシレン基等が例
示される。また、R5およびR6 としては、具体的には
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、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、
テトラデシル基等の直鎖または分枝のアルキル基が例示
され、R3 およびR8 としては、上記アルキル基のほか
ペンタデシル基等の直鎖または分枝のアルキル基が例示
される。
【0028】本発明においては、[I]成分として上記
エステルを単品で用いてもよく、2種以上の混合物とし
て用いてもよい。 また、本発明における[I]成分の
エステルの分子量は特に限定されるものではないが、圧
縮機の密封性をより向上させる点から、数平均分子量が
200〜3000のものが好ましく使用され、数平均分子量が
300〜2000のものがより好ましく使用される。さ
らに、本発明における[I]成分のエステルの動粘度は
100℃において2〜150cSt、好ましくは5〜1
00cStであるのが望ましい。
【0029】本発明における[I]成分のエステルの製
造法は任意であるが、例えば(a)分枝中にエーテル結
合を含まないジオール、(b)ジカルボン酸、および
(c)1価アルコールおよび/または1価アルコールを
エステル化反応させることにより、混合物を一度に製造
できる。また(a)と(c)の1価カルボン酸とを反応
させることにより、あるいは(b)と(c)の1価アル
コールとを反応させることにより、製造することもでき
る。
【0030】(a)としては、炭素数2〜16のものが
用いられ、具体的にはエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ブチレングリコール、トリメチレングリコ
ール、テトラメチレングリコール、ペンタメチ レング
リコール、ヘキサメチレングリコール、ヘプタメチレン
グリコール、オクタメチレングリコール、ノナメチレン
グリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグ
リコール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパン
ジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパ
ンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオ
ール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオ
ール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4
−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジ
オール、2−メチル−1,6−ヘキサン、1,4−シク
ロヘキサンジメタノール、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シシクロヘキシル)プロパン等のアルキレングリコール
類等が例示される。
【0031】また(b)としては、炭素数2〜10のジ
カルボン酸が用いられ、具体的には、シュウ酸、マロン
酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、
スバリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、メチルマロン
酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルコハク
酸、2,2−ジメチルコハク酸、2,3−ジメチルコハ
ク酸、2−エチル−2−メチルコハク酸、2−メチルグ
ルタル酸、3−メチルグルタル酸、3,3−ジメチルグ
ルタル酸、3−メチルアジピン酸等の飽和脂肪族ジカル
ボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコ
ン酸、メサコン酸等の不飽和脂肪族ジカルボン酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボ
ン酸等が例示される。
【0032】さらに(c)1価カルボン酸としては、炭
素数2〜15のものが用いられ、具体的には酢酸、プロ
ピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタ
ン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン
酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペン
タデカン酸、3−メチルブタン酸、2−メチルブタン
酸、2−エチルヘキサン酸、2,4−ジメチルペンタン
酸、3,3,5−トリメチルヘキサン酸、安息香酸等が
例示される。
【0033】また(c)1価アルコールとしては、炭素
数1〜15のものが用いられ、具体的には、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノ
ール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノ
ナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノー
ル、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノ
ール、イソプロパノール、イソブタノール、2−メチル
−1−ブタノール、2,2−ジメチル−1−プロパノー
ル、3,3−ジメチル−1−ブタノール、2−メチル−
1−ペンタノール、3−メチル−1−ペンタノール、
2,4,4−トリメチル−1−ペンタノール、2,2,
4−トリメチル−1−ペンタノール、2−エチル−4−
メチル−1−ペンタノール、2−エチル−1−ヘキサノ
ール等が例示される。
【0034】上記のような原料より得られた生成物を精
製して副生成物や未反応物を除去してもよいが、少量の
副生成物や未反応物は、本発明の冷凍機油の優れた性能
に悪影響を及ぼさない限り、存在していても支障はな
い。
【0035】本発明の冷凍機油の[II]成分は、一般式
【0036】
【化21】 [式中、R9 およびR10は水素または炭素数1〜18の
アルキル基を示し、R11は炭素数2〜4のアルキレン基
を示し、aは5〜70の整数を示す]で表されるポリオ
キシアルキレングリコールまたはそのエーテル、一般式
【0037】
【化22】 [式中、R12〜R14は水素または炭素数1〜18のアル
キル基を示し、R15〜R17は炭素数2〜4のアルキレン
基を示し、b〜dは5〜70の整数を示す]で表される
ポリオキシアルキレングリコールグリセロールエーテ
ル、一般式
【0038】
【化23】 [式中、R18〜R21は炭素数3〜11の直鎖のアルキル
基、炭素数3〜15の分枝アルキル基および炭素数6〜
12のシクロアルキル基より選ばれる基を示し、直鎖ア
ルキル基の割合が全アルキル基に対し60%以下、また
eは1〜3の整数を示す]で表されるペンタエリスリト
ールエステル、一般式
【0039】
【化24】 [式中、R22〜R27は炭素数3〜15のアルキル基、R
28は炭素数1〜8の2価の炭化水素基を示し、またfは
1〜5の整数を示す]で表されるペンタエリスリトール
ジカルボン酸エステル、からなる群より選ばれる少なく
とも1種の油である。
【0040】本発明においては、[II]成分としてこれ
らの油を単独でも数種類組み合わせて用いてもよい。
【0041】なお、パラフィン系およびナフテン系の鉱
油、ポリα−オレフィン、アルキルベンゼン等の油も混
合してよいが、この場合は非塩素系フロン溶媒との相溶
性が落ちる。
【0042】これらの基油の配合量は、本発明の冷凍機
油の優れた性能を損なわない範囲であれば特に限定され
るものではないが、本発明に係る[I]エステルの割合
が、冷凍機油全量に対し、通常50重量%超、好ましく
は70重量%以上になるように配合される。
【0043】本発明の冷凍機油組成物において、その耐
摩耗性、耐荷重性をさらに改良するために、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および亜リン酸エステルか
らなる群より選ばれる少なくとも1種のリン化合物を配
合することができる。これらのリン化合物は、リン酸ま
たは亜リン酸とアルカノール、ポリエーテル型アルコー
ルとのエステルあるいはこの誘導体である。具体的に
は、リン酸エステルとしては、トリブチルホスフェー
ト、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェ
ート等が挙げられる。酸性リン酸エステルとしては、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等が挙げられる。酸性リン
酸エステルのアミン塩としては、前記酸性リン酸エステ
ルのメチルアミン、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、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、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
リオクチルアミン等のアミンとの塩が挙げられる。塩素
化リン酸エステルとしては、トリス・ジクロロプロピル
ホスフェート、トリス・クロロエチルホスフェート、ポ
リオキシアルキレン・ビス[ジ (クロロアルキル)]
ホスフェート、トリス・クロロフェニルホスフェート等
が挙げられる。亜リン酸エステルとしては、ジブチルホ
スファイト、トリブチルホスファイト、ジペンチルホス
ファイト、トリペンチルホスファイト、ジヘキシルホス
ファイト、トリヘキシルホスファイト、ジヘプチルホス
ファイト、トリヘプチルホスファイト、ジオクチルホス
ファイト、トリオクチルホスファイト、ジノニルホスフ
ァイト、ジデシルホスファイト、ジウンデシルホスファ
イト、トリウンデシルホスファイト、ジドデシルホスフ
ァイト、トリドデシルホスファイト、ジフェニルホスフ
ァイト、トリフェニルホスファイト、ジクレジルホスフ
ァイト、トリクレジルホスファイト等が挙げられる。ま
た、これらの混合物も使用できる。これらのリン化合物
を配合する場合、冷凍機油全量に対し0.1〜5.0重
量%、好ましくは0.2〜2.0重量%の割合で含有せ
しめることが望ましい。
【0044】また、本発明の冷凍機油において、その安
定性をさらに改良するために、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およびエポキシ
化植物油からなる群より選ばれる少なくとも1種のエポ
キシ化合物を配合することができる。ここでいうフェニ
ルグリシジルエーテル型エポキシ化合物としては、フェ
ニルグリシジルエーテルまたはアルキルフェニルグリシ
ジルエーテルが例示できる。ここでいうアルキルフェニ
ルグリシジルエーテルとは、炭素数1〜13のアルキル
基を1〜3個有するものであり、中でも炭素数4〜10
のアルキル基を1個有するもの、例えばブチルフェニル
グリシジルエーテル、ベンチルフェニルグリシジルエー
テル、ヘキシルフェニルグリシジルエーテル、ヘプチル
フェニルグリシジルエーテル、オクチルフェニルグリシ
ジルエーテル、ノニルフェニルグリシジルエーテル、デ
シルフェニルグリシジルエーテルが好ましい。グリシジ
ルエステル型エポキシ化合物としては、フェニルグリシ
ジルエステル、アルキルグリシジルエステル、アルケニ
ルグリシジルエステル等が挙げられ、好ましいものとし
ては、グリシジルベンゾエート、グリシジルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレート等が例示できる。
【0045】またエポキシ化脂肪酸モノエステルとして
は、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が例示できる。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用いられる。
【0046】またエポキシ化植物油としては、大豆油、
アマニ油、綿実油等の植物油のエポキシ化合物が例示で
きる。
【0047】これらのエポキシ化合物の中でも好ましい
ものは、フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物
およびエポキシ化脂肪酸モノエステルである。中でもフ
ェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物がより好ま
しく、フェニルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグ
リシジルエーテルおよびこれらの混合物が特に好まし
い。
【0048】これらのエポキシ化合物を配合する場合、
冷凍機油全量に対し0.1〜5.0重量%、好ましくは
0.2〜2.0重量%の割合で含有せしめることが望ま
しい。
【0049】また、上記リン化合物とエポキシ化合物を
併用してもよいことは勿論である。
【0050】さらに本発明における冷凍機油に対して、
その性能をさらに向上させるため、必要に応じて従来よ
り公知の冷凍機油添加剤、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、フェニル−α−ナフチルアミン、N,N−ジ(2−
ナフチル)−p−フェニレンジアミン等のアミン系の酸
化防止剤、ジチオリン酸亜鉛等の摩耗防止剤、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、ベンゾトリアゾール等の金属
不活性化剤等の添加剤を単独で、または数種組み合わせ
て配合することも可能である。これらの添加剤の合計配
合量は、通常、冷凍機油全量に対し、10重量%以下、
好ましくは5重量%以下である。
【0051】本発明の冷凍機油は、通常、冷凍機油とし
て使用されている程度の動粘度および流動点を有してい
ればよいが、低温時の冷凍機油の固化を防ぐためには流
動点が−10℃以下、好ましくは−20℃〜−80℃で
あることが望ましい。また、圧縮機との密封性を保つた
めには100℃における動粘度が2cSt以上、好まし
くは3cSt以上が望ましく、低温における流動性およ
び気化器における熱交換の効率を考慮すると、100℃
における動粘度が150cSt以下、好ましくは100
cSt以下であるのが望ましい。
【0052】本発明の冷凍機油は、従来公知の冷凍機油
に比べて非塩素系フロンとの相溶性が大幅に優れてい
る。非塩素系フロンとしては、具体的には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−134
a)、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152
a)、トリフルオロメタン(HFC−23)等が例示さ
れるが、好ましいものはHFC−134aである。
【0053】また、本発明の冷凍機油は、非塩素系フロ
ンとの相溶性、電気絶縁性に優れているだけでなく、高
い潤滑性、低い吸湿性において優れている。
【0054】本発明の冷凍機用潤滑油は、往復動式や回
転式の圧縮機を有するエアコン、除湿機、冷蔵庫、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特に好ましく使用できるが、遠
心式の圧縮機を有するものにも好ましく使用できる。
【0055】
【実施例】以下、実施例等によって、本発明の内容を更
に具体的に説明する。
【0056】基油1〜12 本実施例および比較例に用いた基油を以下に示す。
【0057】基油1:3−メチル−1,5−ペンタンジ
オール、アジピン酸および3,5,5−トリメチルヘキ
サン酸のコンプレックスエステルで平均分子量が約70
0。
【0058】
【化25】 基油2:3−メチル−1,5−ペンタンジオール、アジ
ピン酸および2−エチル−1−ヘキサノールのコンプレ
ックスエステルで平均分子量が約520。
【0059】
【化26】 基油3:ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル
【0060】
【化27】 基油4:グリセリン−プロピレンオキシド付加物末端ト
リメチルエーテル
【0061】
【化28】 基油5:ペンタエリスリトール/iC7 酸、iC8 酸エ
ステル
【0062】
【化29】 基油6:ペンタエリスリトール/2−エチルヘキサン酸
/アジピン酸のコンプレックスエステル
【0063】
【化30】 基油7:ナフテン系鉱油。
【0064】基油8:分岐鎖型アルキルベンゼン(平均
分子量約300)。
【0065】基油9:ポリオキシプロピレングリコール
モノブチルエーテル(平均分子量約500)。
【0066】基油10:ポリオキシプロピレングリコー
ルモノブチルエーテル(平均分子量約1000)。
【0067】基油11:ポリオキシプロピレングリコー
ル(平均分子量700)。
【0068】基油12:ポリオキシプロピレングリコー
ル(平均分子量約2000)。
【0069】エポキシ化合物1〜3 エポキシ化合物1:フェニルグリシジルエーテル エポキシ化合物2:p−s−ブチルフェニルグリシジル
エーテル エポキシ化合物3:1,1−ジメチルオクタン酸グリシ
ジルエステルリン化合物1 リン化合物1:トリクレジルホスフェート実施例1〜11および比較例1〜6 本発明に関わる冷凍機油を表1に示す組成で調製し、性
能評価のためにHFC−134aとの溶解性、絶縁特
性、ファレックス摩耗試験、吸湿性、シールドチューブ
試験を評価した。また、比較のために、従来から冷凍機
油に使用されている鉱油、アルキルベンゼン、ポリプロ
ピレングリコールモノアルキルエーテルおよび米国特許
4,755,316号に開示されているポリアルキレン
グリコールの試験結果を表1に併記する。 (HFC−134aとの溶解性)内径6mm、長さ22
0mmのガラス管に、実施例および比較例の試料油を
0.2g採取し、さらに冷媒(HFC−134a)2g
を採取してガラス管を封入する。このガラス管を所定の
温度の低温槽または高温槽に入れ、冷媒と試料油が相互
に溶解しあっているか、分離または白濁しているかを観
察する。 (絶縁特性)JIS C 2101に準拠して試料油の
体積抵抗を測定した。なお試験温度は、25℃で行なっ
た。 (FALEX摩耗試験)ASTM D 2670に準拠
して、試料油の温度100℃、150lb荷重で慣らし
運転を1分行なった後に、250lbの荷重の下に2時
間運転し、テストジャーナルの摩耗量を測定された。 (吸湿性)試料油30gを300mlビーカーに採り、
60℃、30%湿度に保たれた恒温恒湿槽に7日間静置
した後、カールフィッシャー法により水分を測定した。 (シールドチューブ試験)試料油50gを100mlビ
ーカーに入れ、相対湿度80%、温度25℃の恒温恒湿
槽に168時間静置した。この試料油とHFC134a
の等量混合物を、鉄、銅およびアルミニウムの触媒と共
にガラス管に封入し、175℃で168時間加熱した後
の油の変化を観察し、評価した。
【0070】
【表1】 表1の実施例1〜11が示す通り、本発明による冷凍機
油は、比較例1〜2に示す冷凍機油に比べ、HFC−1
34aに対する冷媒溶解性が非常に優れている。
【0071】比較例3〜6に示すように、ポリアルキレ
ングリコールは冷媒溶解性は優れているものの絶縁特性
が悪く、密閉型のコンプレッサーには使用できない。
【0072】また、ファレックスによる摩耗試験におい
ても実施例1〜11は、比較例3および6に比べて同等
ないしはそれ以上であることがわかる。
【0073】水分の吸湿性についても実施例1〜11の
冷凍機油は、比較例3〜6のアルキレングリコール類よ
りも吸湿性が低く優れている。
【0074】また、実施例8〜11が示すように、エポ
キシ化合物を添加した冷凍機油は、シールドチューブ試
験において非常に安定性に優れている。
【0075】さらに、実施例10〜11が示すように、
リン化合物を添加した冷凍機油は、耐摩耗性に非常に優
れている。
【0076】
【発明の効果】以上の説明と実施例によって明らかな通
り、本発明の冷凍機油は、非塩素系フロン用冷凍機にお
ける使用に適するものであり、電気絶縁性に優れている
と共に耐摩耗性、非吸湿性に優れた冷凍機油である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 169/04 C10M 169/04 //(C10M 169/04 105:38 105:42 105:18 107:34 137:02 137:04 129:66 129:18) C10N 40:30 (56)参考文献 特開 平3−88892(JP,A) 特開 平3−179091(JP,A) 特開 平3−128891(JP,A) 国際公開91/7479(WO,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (I)一般式 【化1】 [式中、Xは−OR3 または 【化2】 で表される基、Yは 【化3】 または 【化4】 で表される基をそれぞれ示し、またR1 およびR7 は炭
    素数1〜8の二価の炭化水素基、R2 およびR4 は炭素
    数2〜16の二価の飽和炭化水素基、R3 およびR8
    炭素数1〜15のアルキル基、R5 およびR6 は炭素数
    1〜14のアルキル基をそれぞれ示し、さらにlおよび
    mは0または1の数、nは0〜30の整数を示す]で表
    されるエステル、並びに(II)一般式 【化5】 [式中、R9 およびR10は水素または炭素数1〜18の
    アルキル基を示し、R11は炭素数2〜4のアルキレン基
    を示し、aは5〜70の整数を示す]で表されるポリオ
    キシアルキレングリコールまたはそのエーテル、 一般式 【化6】 [式中、R12〜R14は水素または炭素数1〜18のアル
    キル基を示し、R15〜R17は炭素数2〜4のアルキレン
    基を示し、b〜dは5〜7の整数を示す]で表されるポ
    リオキシアルキレングリコールグリセロールエーテル、 一般式 【化7】 [式中、R18〜R21は炭素数3〜11の直鎖のアルキル
    基、炭素数3〜15の分枝アルキル基および炭素数6〜
    12のシクロアルキル基より選ばれる基を示し、直鎖ア
    ルキル基の割合が全アルキル基に対し60%以下、また
    eは1〜3の整数を示す]で表されるペンタエリスリト
    ールエステル、および一般式 【化8】 [式中、R22〜R27は炭素数3〜15のアルキル基、R
    28は炭素数1〜8の2価の炭化水素基を示し、またfは
    1〜5の整数を示す]で表されるペンタエリスリトール
    ジカルボン酸エステル、からなる群より選ばれる少なく
    とも1種の油、の混合油を基油とすることを特徴とする
    非塩素系フロン冷媒用冷凍機油。
  2. 【請求項2】 (I)前記エステルが、冷凍機油に対
    し、50重量%を超える量配合されている請求項1に記
    載の非塩素系フロン冷媒用冷凍機油。
  3. 【請求項3】 冷凍機油全量に対し、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および亜リン酸エステルからなる
    群より選ばれる少なくとも 1種のリン化合物0.1〜
    5.0重量%を必須成分として含有する請求項1または
    2に記載の非塩素系フロン冷媒用冷凍機油。
  4. 【請求項4】 冷凍機油全量に対し、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およびエ
    ポキシ化植物油からなる群より選ばれる少なくとも1種
    のエポキシ化合物0.1〜5.0重量%を必須成分とし
    て含有する請求項1〜3のいずれかに記載の非塩素系フ
    ロン冷媒用冷凍機油。
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