JP2686113B2

JP2686113B2 - 冷凍機油

Info

Publication number: JP2686113B2
Application number: JP27857388A
Authority: JP
Inventors: 正人金子
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1988-11-05
Filing date: 1988-11-05
Publication date: 1997-12-08
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JPH02127498A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は冷凍機油に関し、詳しくは特定のフッ素化合
物あるいはその混合物、または基油に特定のフッ素化合
物を添加してなり、各種のフロン系化合物（フッ素含有
アルカン）等の冷媒に対して安定で、しかも耐焼付性等
の優れた冷凍機油に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

一般に、冷凍機油に要求される性能は、フロン等の冷
媒に対して安定であるとともに、耐焼付性や耐摩耗性等
の潤滑性に優れていることがあげられる。特に、最近に
至ってはコンプレッサーの回転数が高くなり、またイン
バータ化されるなど冷凍機が過酷な条件下で運転される
ようになってきており、潤滑性の一層の向上が必要不可
欠の条件になってきている。

従来、冷凍機油の潤滑性を向上させる方策としては、
基油にトリクレシルホスフェート（TCP）等のリン系化
合物やジアルキルスルフィド等のイオウ系化合物などが
配合されていたが、潤滑性の向上に限界があり、しか
も、冷媒に対する安定性が悪いという問題があった。

そこで、本発明者は上記従来の冷凍機油等の問題点を
解消し、耐焼付荷重が高く、しかも各種の冷媒に対して
安定性を有する冷凍機油を開発すべく鋭意研究を重ね
た。

〔課題を解決するための手段〕

その結果、特定のフッ素化合物を主成分あるいは添加
成分として含有する冷凍機油が、目的とする性状を備え
たものであることを見出した。本発明はかかる知見に基
いて完成したものである。すなわち本発明は、一般式あるいは〔式中、Ｒは炭素数１〜30のアルキル基，炭素数６〜30
のアリール基あるいは炭素数６〜30のシクロアルキル基
を示し、R¹〜R⁸はそれぞれ炭素数１〜30のアルキル基，
炭素数６〜30のアリール基，炭素数６〜30のシクロアル
キル基，炭素数１〜30のフッ素置換アルキル基，炭素数
６〜30のフッ素置換アリール基あるいは炭素数６〜30の
フッ素置換シクロアルキル基を示し、R⁹は炭素数１〜30
のフッ素置換アルキル基，炭素数６〜30のフッ素置換ア
リール基あるいは炭素数６〜30のフッ素置換シクロアル
キル基を示す。但し、R¹およびR²のうち少なくとも一方
はフッ素を含む基であり、またR³〜R⁸のうち少なくとも
一つはフッ素を含まない基であり、かつ少なくとも一つ
はフッ素を含む基である。また、ｎは３〜６の整数であ
り、x,yはそれぞれ下記を満たす整数である。

１≦ｘ≦4,0≦ｙ≦3,0≦ｘ＋ｙ≦４〕で表わされるフッ素化合物を主成分として含有すること
を特徴とする冷凍機油を提供するものである。

本発明の冷凍機油には、上記一般式〔Ｉ〕〜〔III〕
のいずれかで表わされるフッ素化合物が含有されてい
る。ここで一般式〔Ｉ〕で表わされるフッ素化合物とし
ては各種のものがある。一般式〔Ｉ〕におけるR¹および
R²は、前述の如くであるが、いずれか一方あるいは両方
がフッ素を含む基である。この炭素数１〜30のアルキル
基としては様々なものがあるが、特に炭素数１〜６のア
ルキル基（メチル基，エチル基，プロピル基，ブチル基
等）が好ましい。また、炭素数６〜30のアリール基とし
ては、特に炭素数６〜20のアリール基（フェニル基，ト
リル基，キシリル基，ノニルフェニル基，ドデシルフェ
ニル基等）が好ましい。炭素数６〜30のシクロアルキル
基としては、特に炭素数６〜20のシクロアルキル基（シ
クロヘキシル基，シクロヘプチル基，メチルシクロヘキ
シル基，ノニルシクロヘキシル基等）が好ましい。更に
炭素数１〜30のフッ素置換アルキル基としては、炭素数
１〜18、特に１〜４のフッ素置換アルキル基が好まし
く、具体的にはトリフルオロメチル基，トリフルオロエ
チル基，トリフルオロプロピル基，ペンタフルオロプロ
ピル基，トリフルオロブチル基，トリデカフルオロオク
チル基，ペンタエイコサフルオロテトラデシル基などが
あげられる。また、炭素数６〜30のフッ素置換アリール
基としては、特に炭素数６〜20のフッ素置換アリール基
が好ましく、具体的にはフルオロフェニル基，トリフル
オロメチルフェニル基，トリフルオロエチルフェニル
基，トリフルオロプロピルフェニル基，トリデカフルオ
ロオクチルフェニル基，ペンタエイコサフルオロテトラ
デシルフェニル基などがあげられる。さらに、炭素数６
〜30のフッ素置換シクロアルキル基としては、特に炭素
数６〜20のフッ素置換シクロアルキル基が好ましく、具
体的にはフルオロシクロヘキシル基，トリフルオロメチ
ルシクロヘキシル基，トリフルオロエチルシクロヘキシ
ル基，トリフルオロプロピルシクロヘキシル基，トリデ
カフルオロシクロヘキシル基，ペンタエイコサフルオロ
テトラデシルシクロヘキシル基などがあげられる。ま
た、ｎは３〜６の整数である。このような一般式〔Ｉ〕
で表わされるフッ素化合物の具体例をあげれば、1,3,5
−トリス（3,3,3−トリフルオロプロピル）−1,3,5−ト
リメチルシクロトリシロキサン;1,3,5−トリス（3,3,3
−トリフルオロプロピル）−1,3,5−トリイソドデシル
シクロトリシロキサン;1,1,3,3,5,5−ヘキサ（3,3,3−
トリフルオロプロピル）シクロトリシロキサンなどがあ
る。

一方、一般式〔II〕で表わされるフッ素化合物として
も、各種のものがある。この一般式〔II〕中のＲは上記
した如く、フッ素を含まない置換基であり、炭素数１〜
30のアルキル基，炭素数６〜30のアリール基あるいは炭
素数６〜30のシクロアルキル基である。具体的には前記
のR¹,R²において示したものと同様である。また、R³〜R
⁸についてもそれぞれの前述のとおりであるが、これら
のうち少なくとも一つはフッ素を含まない基であり、か
つ少なくとも一つはフッ素を含む基である。つまり、R³
〜R⁸のすべてがフッ素を含む基（炭素数１〜30のフッ素
置換アルキル基，炭素数６〜30のフッ素置換アリール基
あるいは炭素数６〜30のフッ素置換シクロアルキル基）
である場合と、すべてがフッ素を含まない基（炭素数１
〜30のアルキル基，炭素数６〜30のアリール基あるいは
炭素数６〜30のシクロアルキル基）である場合は除外さ
れる。

このような一般式〔II〕で表わされるフッ素化合物の
具体例をあげれば、３−（3,3,3−トリフルオロプロピ
ル）−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン;3,
3−ジ（3,3,3−トリフルオロプロピル）−1,1,1, 5,5,
5−ヘキサメチルトリシロキサンなどがある。

更に、一般式〔III〕で表わされるフッ素化合物は、
x,yの数により様々なものがある。例えばｘ＝1,y＝１の
ときは、一般式〔III〕は〔式中、Ｒ及びR⁹は前記と同じ。ただし、三つのＲは同
一でも異なっていてもよい。〕で表わされるフッ素化合
物となり、また、ｘ＝1,y＝０のときは、〔式中、Ｒ及びR⁹は前記と同じ。ただし、三つのＲは同
一でも異なっていてもよい。〕で表わされるフッ素化合
物となる。なお、ここでR⁹は前記の如く、フッ素を含む
基（炭素数１〜30のフッ素置換アルキル基，炭素数６〜
30のフッ素置換アリール基あるいは炭素数６〜30のフッ
素置換シクロアルキル基）であり、具体的には前記の
R¹,R²において示したものと同様である。

このような一般式〔III〕で表わされるフッ素化合物
の具体例をあげれば、3,3,3−トリフルオロプロピルト
リメトキシシラン;3,3,3−トリフルオロプロピルトリデ
カオキシシラン；ジメトキシメチル−3,3,3−トリフル
オロプロピルシランなどがある。

本発明の冷凍機油は、上記一般式〔Ｉ〕〜〔III〕の
フッ素化合物を一種あるいは二種以上含有するものであ
り、その含有割合は、特に制限はない。即ち、本発明の
冷凍機油は、上記一般式〔Ｉ〕〜〔III〕のフッ素化合
物のみからなるものであってもよく、またこのフッ素化
合物を主成分として含有するものでもよい。

本発明の冷凍機油では、鉱油，合成油を単独であるい
は両者を混合したものを基油として用いることができ
る。この基油の性状については特に制限はないが、通常
は40℃における動粘度が５〜1000cSt、好ましくは７〜5
00cSt、特に好ましくは10〜300cStである。ここで動粘
度が5cSt未満のものでは、蒸発による油消費量が多く、
また油循環量が多くなり、さらにシール性が悪いという
問題がある。ここで基油として用いる鉱油の例として
は、パラフィン基系原油，中間基系原油あるいはナフテ
ン基系原油を常圧蒸留するかあるいは常圧蒸留の残渣油
を減圧蒸留して得られる留出油、またはこれを常法にし
たがって精製することによって得られる精製油、例えば
溶剤精製油，水添精製油，脱ロウ処理油，白土処理油等
をあげることができる。

また、合成油としてはアルキルベンゼン，アルキルジ
フェニル，ポリα−オレフィン，エステル（ヒンダード
エステル，二塩基酸エステル，ポリオール−エステル，
リン酸エステル），ポリエーテル（ポリフェニルエーテ
ル，ポリグリコールエーテル），シリコーンオイルなど
がある。

本発明の冷凍機油の基油としては、上記の鉱油あるい
は合成油を用いることができるが、難溶性冷媒に対する
溶解性（安定性）を考慮すると、合成油を用いることが
好ましく、特にアルキルベンゼン，アルキルジフェニ
ル，エステル，ポリエーテルが好ましい。

本発明の冷凍機油では、さらに必要に応じてトリクレ
シルホスフェート（TCP）等の摩耗防止剤、フェニルグ
リシジルエーテル（PGE）等の塩素捕捉剤、α−ナフチ
ルアミン;2,6−ジ−tert−ブチル−ｐ−クレゾール（DB
PC）等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾール等の金属不活
性化剤、シリコーンオイル等の消泡剤等を適量配合する
ことも有効である。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例および比較例により更に詳しく
説明する。

実施例１〜５及び比較例１〜４第１表に示す鉱油，アルキルベンゼン，ポリグリコー
ルおよびフッ素化合物を所定量配合して冷凍機油を調製
し、下記の方法にしたがってその性能評価を行った。結
果を第１表に示す。

熱安定性（シールドチューブ試験）試料とフロン−22との2:1（重量）混合物を鉄，銅，
アルミニウムの触媒とともに、ガラス管に封入し、175
℃において720時間加熱後、その外観ならびに析出物の
有無を測定した。

焼付試験（ファレックス焼付試験）フロン−22の吹き込み量10／時間の条件で焼付荷重
（ポンド）を測定した。

摩耗試験（ファレックス焼付試験）フロン−22の吹き込み量10／時間，荷重300ポン
ド，時間２時間の条件で摩耗量を測定した。

相溶性（二層分離温度）試料とフロン−22とを2:8（重量）で混合し、二層に
分離する温度を測定した。20℃以上で分離するものを
×，分離しないものを○とする。

〔発明の効果〕以上の如く、本発明の冷凍機油は、各種の冷媒（例え
ば、フロン−22,フロン−23,フロン−123,フロン−134
a,フロン−134,フロン−152aなど）に安定であり、特に
一般に難溶性冷媒とされる冷媒に対しても、相溶性が良
好であり安定性にすぐれている。また耐焼付性，耐摩耗
性が高く、蒸発による油消費量も少なく、油循環量も少
なくすることができる。

したがって、本発明の冷凍機油は、各種のフロン化合
物等を冷媒として用いる冷凍機，クーラー（特にカーエ
アコン），ヒートポンプ等の潤滑剤として有効に利用さ
れる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式あるいは〔式中、Ｒは炭素数１〜30のアルキル基，炭素数６〜30
のアリール基あるいは炭素数６〜30のシクロアルキル基
を示し、R¹〜R⁸はそれぞれ炭素数１〜30のアルキル基，
炭素数６〜30のアリール基，炭素数６〜30のシクロアル
キル基，炭素数１〜30のフッ素置換アルキル基，炭素数
６〜30のフッ素置換アリール基あるいは炭素数６〜30の
フッ素置換シクロアルキル基を示し、R⁹は炭素数１〜30
のフッ素置換アルキル基，炭素数６〜30のフッ素置換ア
リール基あるいは炭素数６〜30のフッ素置換シクロアル
キル基を示す。但し、R¹およびR²のうち少なくとも一方
はフッ素を含む基であり、またR³〜R⁸のうち少なくとも
一つはフッ素を含まない基であり、かつ少なくとも一つ
はフッ素を含む基である。また、ｎは３〜６の整数であ
り、x,yはそれぞれ下記を満たす整数である。１≦ｘ≦
4,0≦ｙ≦3,0≦ｘ＋ｙ≦４〕で表わされるフッ素化合物
を主成分として含有することを特徴とする冷凍機油。