JP3266571B2

JP3266571B2 - 冷凍機油

Info

Publication number: JP3266571B2
Application number: JP21990798A
Authority: JP
Inventors: ▲昇▼ 石田; 哲郎坂本; 宏長谷川
Original assignee: 日石三菱株式会社
Priority date: 1991-01-18
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2002-03-18
Anticipated expiration: 2017-03-18
Also published as: JPH11100585A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、特定の構造を有す
る炭酸エステルを含有する、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
５，ＨＣＦＣ−２２等が使用されている。これらのフロ
ン系冷媒のうち、ＣＦＣ−１１，ＣＦＣ−１２，ＣＦＣ
−１１５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、水素含有フロ
ン、とりわけ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、カーエアコン等の多くの冷凍機に使用さ
れているＣＦＣ−１２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。

【０００４】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、アルキルベンゼン等を基油とし
た冷凍機油は、ＨＦＣ−１３４ａ等の非塩素系フロンと
の相溶性が殆どないため、ＨＦＣ−１３４ａとの組合せ
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き付き発
生等の実用上様々な不都合が発生し使用に耐えない。

【０００５】この問題を解決するため、本発明者らはＨ
ＦＣ−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１−２７４１９１号公報等）。また、米国特許
第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。

【０００６】本発明者らは、特定構造を有するエステル
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ることを見
出し、先に特許出願をしている。

【０００７】しかしながら、エステルは、上記のように
各種性能に優れているものの、加水分解するため、冷蔵
庫、カーエアコン等の長期間にわたって高い信頼性をも
って運転される装置には必ずしも適当でない。従って、
現在使用されているＣＦＣ−１２，ＨＣＦＣ−２２等の
塩素系フロンと高い相溶性があり、さらにＨＦＣ−１３
４ａ等の非塩素系フロンとの高い相溶性および加水分解
安定性を兼ね備えた冷凍機油の出現が渇望されていた。

【０００８】本発明者等は、エステル系合成油の有する
優れた各種性能に着目し、上記要求に応え得る潤滑油を
開発すべく研究を重ねた結果、特定の構造を有する炭酸
エステルが、ＨＦＣ−１３４ａ等の水素含有フロンとの
相溶性に優れ、かつ優れた加水分解安定性を有するもの
であることを見出し、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、特定の構造
を有する炭酸エステルを含有し、ＨＦＣ−１３４ａ等の
水素含有フロンとの相溶性に優れ、かつ優れた加水分解
安定性を有する冷凍機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、一
般式

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【化１６】［式中、Ｘ¹ は水素、アルキル基、シクロアルキル基、
一般式

【００１６】

【化１７】で表される基のいずれかを示し、Ｘ² はアルキル基、シ
クロアルキル基または一般式

【００１７】

【化１８】で表される基を示し、Ａ¹ およびＡ² は同一でも異なっ
ていてもよく、それぞれ炭素数２〜４のアルキレン基を
示し、Ａ¹ およびＡ² におけるエチレン基の割合が、全
アルキレン基に対して１０〜５０重量％であり、Ｒ¹ は
アルキル基またはシクロアルキル基を示し、Ｒ² は水
素、アルキル基またはシクロアルキル基を示す；また、
ａおよびｃは１〜５０の整数を示し、ｂは１〜１０の整
数を示す］で表される炭酸エステルを含有する冷凍機油を提供する
ものである。

【００１８】以下、本発明の内容をより詳細に説明す
る。本発明の冷凍機油は、一般式

【００１９】

【化１９】で表される炭酸エステルを含有することを特徴とする。
上記式中、Ｘ¹ は水素、アルキル基（好ましくは炭素数
１〜１２）、シクロアルキル基（好ましくは炭素数５〜
１２）、一般式

【００２０】

【化２０】で表される基のいずれかを示し、Ｘ² はアルキル基（好
ましくは炭素数１〜１２）、シクロアルキル基（好まし
くは炭素数５〜１２）または一般式

【００２１】

【化２１】で表される基を示し、Ａ¹ およびＡ² は同一でも異なっ
ていてもよく、それぞれ炭素数２〜４のアルキレン基を
示し、Ａ¹ およびＡ² におけるエチレン基の割合が、全
アルキレン基に対して１０〜５０重量％であり、Ｒ¹ は
アルキル基またはシクロアルキル基を示し、Ｒ² は水
素、アルキル基またはシクロアルキル基を示す；また、
ａおよびｃは１〜５０の整数を示し、ｂは１〜１０の整
数を示す。

【００２２】Ｘ¹ ，Ｘ² ，Ｒ¹ およびＲ² で表されるア
ルキル基の好ましいものとしては、具体的には、メチル
基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、
ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、
ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチ
ル基、ｎｅｏ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｉｓｏ−
ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｉｓｏ−ヘプチル基、ｎ
−オクチル基、ｉｓｏ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｉ
ｓｏ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｉｓｏ−デシル基、ｎ
−ウンデシル基、ｉｓｏ−ウンデシル基等が例示され
る。また、シクロアルキル基の好ましいものとしては、
具体的には、シクロペンチル基、シクロオクチル基、シ
クロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、
シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロドデシル
基、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル
基、プロピルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘキシル
基、ペンチルシクロヘキシル基、ヘキシルシクロヘキシ
ル基等が例示される。

【００２３】また、Ａ¹ およびＡ² で表される炭素数２
〜４のアルキレン基としては、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、
１−メチルトリメチレン基、２−メチルトリメチレン
基、１，１−ジメチルエチレン基、１，２−ジメチルエ
チレン基等が例示される。但し、本発明に係るポリアル
キレングリコールの炭酸エステルは、そのポリアルキレ
ン部分にエチレン基を必ず含有することが必要である。
エチレン基を含有することによって、従来のポリアルキ
レングリコールおよびそのアルキルエーテルと比べてＨ
ＦＣ−１３４ａ冷媒に対する溶解性が格段に改善され
る。エチレン基の含有量は全アルキル基に対し、１０〜
５０重量％である。オキシエチレン基と他のオキシアル
キレン基との重合形式は特に制限はなく、ランダム共重
合でもブロック共重合でもよい。

【００２４】本発明に用いられる炭酸エステルの製造法
は任意であるが、例えば、アルキレンオキサイドを重合
せしめてポリアキレングリコールを製造し、これと炭素
数２〜１３のクロロフォーメートとを水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、ナトリ
ウムメトキシド、ナトリウムエトキシド等のアルカリ金
属アルコキシド、あるいは金属ナトリウム等のアルカリ
の存在下、０〜３０℃で反応せしめることにより得られ
る。あるいは、ポリアルキレングリコールに、炭酸ジエ
ステル、ホスゲン等の炭酸の供給源および炭素数１〜１
２のアルコールを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
のアルカリ金属水酸化物、ナトリウムメトキシド、ナト
リウムエトキシド等のアルカリ金属アルコキシド、ある
いは金属ナトリウム等のアルカリの存在下、８０〜１５
０℃で反応せしめることにより得られる。

【００２５】上記のような原料より得られた炭酸エステ
ル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、本発明の潤滑油の優れた
性能を損なわない限り、存在していても支障はない。本
発明において、炭酸エステルは、混合物の形で用いて
も、単品で用いてもよい。本発明に係わる炭酸エステル
の分子量は特に限定されるものではないが、冷凍機油と
して用いる場合、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、本発明に係わる炭酸エ
ステルの好ましい動粘度は、１００℃において２〜１５
０ｃＳｔ、好ましくは４〜１００ｃＳｔである。

【００２６】本発明の冷凍機油においては、上記炭酸エ
ステルを単独で用いてもよいが、必要に応じて他の各種
の潤滑油基油を混合して用いることができる。これらの
基油を例示すると、鉱油としては、例えば、原油を常圧
蒸留および減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱
れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろ
う、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を適
宜組み合わせて精製したパラフィン系、ナフテン系等の
基油が使用できる。また、合成油としては、例えば、ポ
リα−オレフィン（ポリブテン、１−オクテンオリゴマ
ー、１−デセンオリゴマー等）、アルキルベンゼン、ア
ルキルナフタレン、ジエステル（ジトリデシルグルタレ
ート、ジ２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシル
アジペート、ジトリデシルアジペート、ジ２−エチルヘ
キシルセバケート等）、ポリオールエステル（ペンタエ
リスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリス
リトールペラルゴネート、トリメチロールプロパンペラ
ルゴネート、トリメチロールプロパンヘキサノエート
等）、ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニル
エーテル、シリコーン油、またはこれらの２種以上の混
合物等が使用できる。この場合、本発明に係る炭酸エス
テルが、基油全量に対し２０重量％以上、好ましくは５
０重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上含まれ
ていることが望ましい。

【００２７】また、本発明の冷凍機油は、上記炭酸エス
テルを単独で用いてもよいが、必要に応じて他の冷凍機
油基油を混合して使用することもできる。この基油とし
て好ましいものは、ポリオキシアルキレングリコール、
ポリオキシアルキレングリコールモノエーテル、ポリオ
キシアルキレングリコールジエーテル、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等のポリグリコ
ール、モノオール、ジオール、モノカルボン酸、および
ジカルボン酸のコンプレックスエステル、ペンタエリス
リトール、トリメチロールプロパン、あるいはこれらの
２〜３量体等のネオペンチル型ポリオールとカルボン酸
とのエステル、ネオペンチル型ポリオールとモノカルボ
ン酸およびジカルボン酸とのコンプレックスエステル、
本発明に係るものと異なった構造を有する炭酸エステル
等である。これらの油は単独でも数種類組み合わせて用
いてもよく、その混合量は冷凍機油全量に対して８０重
量％以下、好ましくは７０重量％以下、さらに５０重量
％以下であることが好ましい。

【００２８】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を混
合してもよいが、これらの油は水素含有フロン冷媒との
相溶性が悪いので、混合量は冷凍機油全量に対し３０重
量％以下、好ましくは２０重量％以下であるのが望まし
い。

【００２９】本発明の冷凍機油に対して、さらにその優
れた性能を高めるため、必要に応じて公知の添加剤を使
用することができる。この添加剤としては、例えばフェ
ノール系、アミン系、硫黄系、チオリン酸亜鉛系、フェ
ノチアジン系等の酸化防止剤、モリブデンジチオホスフ
ェート、モリブデンジチオカーバメート、二硫化モリブ
デン、フッ化カーボン、ほう酸エステル、脂肪族アミ
ン、高級アルコール、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、脂
肪酸アミド等の摩擦低減剤、トリクレジルホスフェー
ト、トリフェニルホスフェート、ジチオリン酸亜鉛等の
極圧剤、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネ
ート、ジノニルナフタレンスルホネート等の錆止め剤、
ベンゾトリアゾール等の金属不活性化剤、アルカリ土類
金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート、アル
カリ土類金属サリシレート、アルカリ土類金属ホスホネ
ート等の金属系清浄剤、こはく酸イミド、こはく酸エス
テル、ベンジルアミン等の無灰分散剤、シリコーン等の
消泡剤、ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリ
スチレン等の粘度指数向上剤、流動点降下剤等が挙げら
れ、これらを単独または２種以上組み合わせて添加する
ことができる。粘度指数向上剤の含有量は、通常１〜３
０重量％、消泡剤の含有量は、通常０．０００５〜１重
量％、金属不活性化剤の含有量は、通常０．００５〜１
重量％、その他の添加剤の含有量は、それぞれ通常０．
１〜１５重量％（いずれも冷凍機油全量基準）である。

【００３０】また、本発明の冷凍機油において、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、トリノニルホスファ
イト、ジフェニルホスファイト、トリデシルホスファイ
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。

【００３１】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、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、ペ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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】さらに、本発明の冷凍機油において、その
耐摩耗性、耐荷重性をさらに改良するために、一般式

【００３７】

【化２２】［式中、Ｒ³ およびＲ⁴ は同一でも異なっていてもよ
く、それぞれ炭素数８〜１８のアルキル基を示す］で表されるカルボン酸を配合することができる。

【００３８】このカルボン酸としては、具体的には例え
ば、オクチルマロン酸、ノニルマロン酸、デシルマロン
酸、ウンデシルマロン酸、ドデシルマロン酸、トリデシ
ルマロン酸、テトラデシルマロン酸、ペンタデシルマロ
ン酸、ヘキサデシルマロン酸、ヘプタデシルマロン酸、
オクタデシルマロン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ラウ
リン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン
酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ノ
ナデカン酸、エイコサン酸およびこれらの２種以上の混
合物等が挙げられる。これらのカルボン酸を配合する場
合、冷凍機油全量に対し、０．０１〜３重量％、好まし
くは０．０５〜２重量％の割合で含有せしめることが望
ましい。

【００３９】また、上記リン化合物、エポキシ化合物お
よびカルボン酸を２種以上併用してもよいことは勿論で
ある。

【００４０】さらに本発明の冷凍機油において、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等の酸化防
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。

【００４１】本発明において、他の冷凍機油基油や添加
剤が配合される場合には、本発明に係る炭酸エステル
は、冷凍機油全量に対し、５重量％以上、好ましくは１
０重量％以上、さらには５０重量％超える量、より好ま
しくは７０重量％以上含有されていることが望ましい。

【００４２】本発明の炭酸エステルを主成分とする冷凍
機油は、通常、冷凍機油として使用されている程度の流
動点を有していればよいが、低温時の潤滑油の固化を防
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、粘度は用途に
応じて適宜選択されるが、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１００ｃ
Ｓｔ以下であることが望ましい。

【００４３】本発明の冷凍機油を使用する際に用いられ
る冷媒としては、具体的にはトリフルオロメタン（ＨＦ
Ｃ−２３）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２
５）、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（Ｈ
ＦＣ−１５２ａ）、モノクロロジフルオロメタン（ＨＣ
ＦＣ−２２）、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン
（ＨＣＦＣ−１４２ｂ）、ジクロロトリフルオロエタン
（ＨＣＦＣ−１２３）、モノクロロテトラフルオロエタ
ン（ＨＣＦＣ−１２４）等の水素含有フロン、トリクロ
ロモノフルオロメタン（ＣＦＣ−１１）、ジクロロジフ
ルオロメタン（ＣＦＣ−１２）、モノクロロトリフルオ
ロメタン（ＣＦＣ−１３）、モノクロロペンタフルオロ
エタン（ＣＦＣ−１１５）等の水素非含有フロン、また
はこれら２種以上の混合物等が挙げられるが、環境問題
の面から水素含有フロンを用いるのが好ましく、特にＨ
ＦＣ−２３，ＨＦＣ−１２５，ＨＦＣ−１３４，ＨＦＣ
−１３４ａ，ＨＦＣ−１５２ａ等の非塩素系フロンを用
いるのが好ましく、中でもＨＦＣ−１３４ａが好まし
い。

【００４４】本発明の冷凍機油として使用する場合は、
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用い
られるが、遠心式の圧縮機を有するものにも好ましく使
用できる。

【００４５】

【実施例】以下、実施例と比較例により、本発明の内容
を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに何等限定
されるものではない。

【００４６】実施例１〜５および比較例１〜６本実施例および比較例に用いた冷凍機油を下記に示す。

【００４７】実施例１：

【００４８】

【化２３】［式中、（ＰＯ，ＥＯ）_n はオキシプロピレン基および
オキシエチレン基のランダム共重合であり、オキシプロ
ピレン基とオキシエチレン基の重量比が５０：５０であ
ることを示す］で表される平均分子量２，０００の炭酸エステルよりな
る冷凍機油。

【００４９】実施例２：

【００５０】

【化２４】［式中、（ＰＯ，ＥＯ）_n はオキシプロピレン基および
オキシエチレン基のランダム共重合であり、オキシプロ
ピレン基とオキシエチレン基の重量比が９０：１０であ
ることを示す］で表される平均分子量２，０００の炭酸エステルよりな
る冷凍機油。

【００５１】実施例３：

【００５２】

【化２５】［式中、（ＰＯ，ＥＯ）_m および（ＰＯ，ＥＯ）_n はい
ずれもオキシプロピレン基およびオキシエチレン基のラ
ンダム共重合であり、オキシプロピレン基とオキシエチ
レン基の重量比が５０：５０であることを示す］で表される平均分子量２，０００の炭酸エステルよりな
る冷凍機油。

【００５３】実施例４：

【００５４】

【化２６】［式中、（ＰＯ，ＥＯ）_n はオキシプロピレン基および
オキシエチレン基のランダム共重合であり、オキシプロ
ピレン基とオキシエチレン基の重量比が９０：１０であ
ることを示す］で表される平均分子量１，０００の炭酸エステルよりな
る冷凍機油。

【００５５】実施例５：

【００５６】

【化２７】［式中、（ＰＯ，ＥＯ）_n はオキシプロピレン基および
オキシエチレン基のランダム共重合であり、オキシプロ
ピレン基とオキシエチレン基の重量比が９０：１０であ
ることを示す］で表される平均分子量１，０００の炭酸エステルよりな
る冷凍機油。

【００５７】比較例１：ナフテン系鉱油。比較例２：分岐鎖型アルキルベンゼン（平均分子量約４
８０）。比較例３：ペンタエリスリトールと２−メチル−ヘキサ
ン酸および２−エチル−ヘキサン酸のテトラエステル。比較例４：ポリオキシプロピレングリコール（平均分子
量約２，０００）。比較例５：ポリオキシプロピレングリコールモノメチル
エーテル（平均分子量約１，６００）。比較例６：ポリオキシプロピレンオキシエチレングリコ
ールジメチルエーテル（平均分子量約２，０００）。

【００５８】本発明に係る実施例１〜５の冷凍機油の基
油の性能評価のためにＨＦＣ−１３４ａとの冷媒溶解
性、加水分解安定性、ファレックス摩耗試験を評価し
た。また、比較のために、従来から冷凍基油に使用され
ている鉱油、アルキルベンゼン、エステルおよび米国特
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、特開平２−８４４９１号公報に開示され
るポリオキシプロピレンオキシエチレングリコールモノ
メチルエーテルおよび特開平１−２５９０９５号公報に
開示されるポリオキシプロピレンオキシエチレングリコ
ールジメチルエーテル（比較例１〜６）の試験結果も第
１表に併記する。

【００５９】＜ＨＦＣ−１３４ａとの溶解性＞内径６ｍｍ、長さ２２０ｍｍ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（ＨＦ
Ｃ−１３４ａ）２．０ｇを採取してガラス管を封入し
た。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した。

【００６０】＜加水分解試験＞試料油６０ｇ、水０．６ｇを２００ｍｌガラス製試験管
に採り、劣化促進触媒として銅板、鉄板およびアルミニ
ウム板（６ｃｍ² ）を入れてステンレス製オートクレー
ブ中で１７５℃、１６８時間加熱劣化させた。試験後
は、試料油の酸価と水酸基価を測定した。

【００６１】＜ＦＡＬＥＸ摩耗試験＞ＡＳＴＭＤ２６７０に準拠して、試料油の温度１０
０℃、慣らし運転を１５０ｌｂ、１分行った後に、２
５０ｌｂの荷重の下に２時間運転した。試験後は、テ
ストジャーナルの摩耗量を測定した。

【００６２】

【表１】

【００６３】表１の実施例１〜５が示す通り、本発明に
よる冷凍機油は、比較例１〜２に比べて、ＨＦＣ−１３
４ａに対する冷媒溶解性が非常に優れている。特に本発
明における炭酸エステル油は、ＨＦＣ−１３４ａ冷媒に
対する溶解性が優れているといわれる比較例４〜６に示
すポリアルキレングリコールと比べても冷媒溶解性が優
れている。また、ファレックスによる摩耗試験において
も実施例１〜４は、比較例１〜２および４〜６に比べて
同等またはそれ以上であることがわかる。

【００６４】また、比較例３に示すように、エステル油
は加水分解安定性が悪く、水の混入、進入が予想される
冷凍機システムでは生成した酸の腐食等で使用上問題が
ある。一方、実施例１〜５は、若干ながら加水分解し水
酸基は生成するものの、酸は生成しないので何ら問題は
ない。

【００６５】

【発明の効果】以上の説明と実施例によって明らかであ
る通り、本発明の冷凍機油は、水素含有フロン用冷凍機
における使用に適当するものであり、冷媒溶解性、加水
分解安定性および耐摩耗性に優れた冷凍機油であり、特
に冷凍機油として好ましく用いられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ１０Ｎ 30:00 Ｃ１０Ｎ 30:00 Ａ 40:30 40:30 (56)参考文献特開平２−132178（ＪＰ，Ａ) 特開平３−149295（ＪＰ，Ａ) 特開平３−247695（ＪＰ，Ａ) 特開平４−178354（ＪＰ，Ａ) 特開昭48−37568（ＪＰ，Ａ) 特公昭46−4727（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C10M 105/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式【化１】［式中、Ｘ¹ は水素、アルキル基、シクロアルキル基、
一般式【化２】で表される基のいずれかを示し、Ｘ² はアルキル基、シ
クロアルキル基または一般式【化３】で表される基を示し、Ａ¹ およびＡ² は同一でも異なっ
ていてもよく、それぞれ炭素数２〜４のアルキレン基を
示し、Ａ¹ およびＡ² におけるエチレン基の割合が、全
アルキレン基に対して１０〜５０重量％であり、Ｒ¹ は
アルキル基またはシクロアルキル基を示し、Ｒ² は水
素、アルキル基またはシクロアルキル基を示す；また、
ａおよびｃは１〜５０の整数を示し、ｂは１〜１０の整
数を示す］で表される炭酸エステルを含有する冷凍機
油。
【請求項２】前記炭酸エステルのＡ¹ がエチレン基で
あり、Ａ² がプロピレン基であることを特徴とする請求
項１に記載の冷凍機油。
【請求項３】前記炭酸エステルのＡ¹ およびＡ² にお
けるエチレン基の割合が、全アルキレン基に対して１０
〜５０重量％であることを特徴とする請求項２に記載の
冷凍機油。
【請求項４】更に、リン化合物を含有することを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の冷凍機油。
【請求項５】更に、エポキシ化合物を含有することを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の冷凍機油。
【請求項６】更に、リン化合物およびエポキシ化合物
を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の冷凍機油。