JP5110240B2 - 冷凍機用潤滑油組成物 - Google Patents
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Description
1.2≦ 混合カルボン酸の平均主鎖炭素数/混合アルコールの平均水酸基数 ≦1.5
を満たす。
本発明の冷凍機用潤滑油組成物の主成分であるエステルは、2種のアルコール(混合アルコール)と3種のカルボン酸(混合カルボン酸)とから得られるポリオールエステルの混合物である。このエステルを構成する混合アルコールは、ペンタエリスリトール65.0〜99.95モル%およびジペンタエリスリトール0.05〜35モル%から構成される(ただし、10〜15重量%のジペンタエリスリトールを含む混合アルコールおよび10〜15モル%のジペンタエリスリトールを含む混合アルコールを除く)。上記混合アルコール中におけるペンタエリスリトールの含有量は、好ましくは、70〜99.95モル%、さらに好ましくは、75〜99.95モル%であり、ジペンタエリスリトールの含有量は、好ましくは0.05〜30モル%、さらに好ましくは0.05〜25モル%である。
本発明の冷凍機用潤滑油組成物は、該組成物全体の質量を基準として、上記エステルを好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上含み、これに加えて、本発明の性能を損なわない範囲で、他のエステル、添加剤などを含むことができる。
本発明の冷凍機作動流体は、上記冷凍機用潤滑油組成物と、非塩素系フロン冷媒とからなる。冷凍機用潤滑油組成物と非塩素系フロン冷媒との含有比に特に制限はないが、好ましくは、質量比で10:90〜90:10の割合である。非塩素系フロン冷媒の配合比が上記範囲より高いと、得られる冷凍機作動流体の粘度が低下し、潤滑不良を起こすおそれがある。非塩素系フロン冷媒の含有率は、好ましくは80質量%以下である。非塩素系フロン冷媒の含有率が10質量%以下の場合は、得られる冷凍機作動流体を機器に用いた場合に冷凍効率が低下する恐れがある。
本発明の冷媒圧縮式冷凍装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および蒸発器を備え、冷凍装置内の冷媒である上記冷凍機作動流体が、これらを循環するように構成されている。この冷凍装置は、さらに乾燥器を含み得る。このような冷凍装置としては、例えば、ルームエアコン、パッケージエアコンなどの空調機器;低温装置;産業用冷凍機;およびハイブリッドカー、電気自動車などのカーエアコンなどが挙げられる。
<動粘度および粘度指数>:JIS K−2283に準拠して測定する。
<酸価>:JIS C−2101に準拠して測定する。
<水酸基価>:JIS K−0070に準拠して測定する。
<二層分離温度>:試料(エステル)0.6gと、冷媒R−134aまたはR−407C 2.4gとを、ドライアイスを入れたエタノール浴で冷却した肉厚パイレックス(登録商標)チューブ(全長300mm、外径10mm、内径6mm)に封入し、1℃/分の割合で冷却し、低温での二層分離温度を−50℃〜+20℃の範囲で目視により測定した。
<流動点>:JIS K−2269に準拠して測定する。
<色相>:JOCS 2.2.1.4−1996に準拠して測定する。
<長期低温試験>:水分を100ppm以下に調整した試料(エステル)400gをスチール製の角缶に入れ、−30℃の低温庫に1000時間放置し、結晶が析出しているかどうか目視にて確認する。
<シールドチューブ試験>:ガラス管に予め水分濃度を200ppmに調整した試料(エステル)10g、フロンR−410A5gおよび直径1.6mmΦ×50mmの鉄片、銅片、およびアルミ片を各1片ずつ封入し、密閉する。これを、175℃で14日間加熱した後、金属片を除いたフロン含有試料の酸価および色相(APHA)を測定する。
<Falex摩擦試験>:ASTM D−2670に準拠して、試料中にR−134aを150ml/分の割合で吹き込みつつ、次のようにしてFalex摩擦試験を行う。まず、試料温度を100℃とし、150ポンドの荷重で1分間試運転した後に、300ポンドの荷重のもとで1時間運転し、運転終了後のピンの摩耗量を測定する。
温度計、窒素導入管、撹拌機および冷却管を取り付けた1リットルの4つ口フラスコに、表1に示すアルコールとカルボン酸とを、該アルコールの水酸基とカルボン酸のカルボキシル基とが当量比で1:1.1の割合となるように仕込み、窒素気流下、160℃で6時間保持した後、220℃で反応水を留去しつつ常圧で反応を行った。反応中、水酸基価をモニターし、2.0mgKOH/gを下回った時点で反応を停止した。その後、1〜5kPaの減圧下でストリッピングを行い、未反応のカルボン酸を1時間かけて除去した。得られた反応混合物を、水酸化カリウム水溶液を加えて中和し、エステルを5回水洗した。次いで、得られたエステル層を100℃、1kPaの条件下で減圧脱水し、酸性白土およびシリカ−アルミナ系の吸着剤をそれぞれ、理論上得られるエステル量の1.0質量%となるように添加して吸着処理した。吸着処理温度、圧力、および吸着処理時間は、それぞれ100℃、lkPa、および3時間とした。最後に1ミクロンのフィルターを用いてろ過を行い、エステル(これをエステルAとする)を得た。得られたエステルAについて、上記の方法により、40℃および100℃における動粘度、粘度指数、色相、酸価、および水酸基価を測定した。その結果を表1に示す。後述の実施例、参考例および比較例1.1〜1.6の結果も併せて表1に示す。
表1に示すアルコールおよびカルボン酸を用いたこと以外は、参考例1.1と同様に操作して、エステル(エステルB〜E)を得た。各エステルについて、上記の方法により、40℃および100℃における動粘度、粘度指数、色相、酸価、および水酸基価を測定した。
表1に示すアルコールおよびカルボン酸を用いたこと以外は、実施例1と同様に操作して、エステル(エステルF〜L)を得た。各エステルについて、上記の方法により、40℃および100℃における動粘度、粘度指数、色相、酸価、および水酸基価を測定した。
上記エステルAを冷凍機用の潤滑油とし、これについて、上記の方法により、流動点および二層分離温度を測定し、長期低温試験およびシールドチューブ試験を行った。さらに、Falex試験ピン摩擦量を測定した。その結果を表2に示す。後述の実施例、参考例および比較例の結果も併せて表2に示す。
上記エステルB〜Eを各々潤滑油とし、参考例2.1と同様に測定および試験を行った。
上記エステルF〜Lを各々潤滑油とし、実施例2.1と同様に測定および試験を行った。
Claims (3)
- 混合アルコールと混合カルボン酸とから得られるエステルを含む冷凍機用潤滑油組成物であって、
該混合アルコールが、ペンタエリスリトール65〜99.95モル%およびジペンタエリスリトール0.05〜35モル%からなり(ただし、10〜15重量%のジペンタエリスリトールを含む混合アルコールおよび10〜15モル%のジペンタエリスリトールを含む混合アルコールを除く)、
該混合カルボン酸が、n−ペンタン酸、n−ヘプタン酸、およびイソノナン酸からなり、
該n−ペンタン酸とn−ヘプタン酸とのモル比が0.3以上かつ10以下であり、
該イソノナン酸が、該混合カルボン酸中に10モル%以上45モル%未満の割合で含有され、
前記混合カルボン酸中のn−ペンタン酸、n−ヘプタン酸、およびイソノナン酸のモル比から算出される、該混合カルボン酸の平均主鎖炭素数;ならびに該混合アルコール中のペンタエリスリトールおよびジペンタエリスリトールのモル比から算出される、該混合アルコールの平均水酸基数が、次の関係式:
1.2≦ 混合カルボン酸の平均主鎖炭素数/混合アルコールの平均水酸基数 ≦1.5
を満たす、組成物。 - 請求項1に記載の冷凍機用潤滑油組成物と、非塩素系フロン溶媒とからなる、冷凍機用作動流体。
- 少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および蒸発器を備える、冷凍装置であって、請求項2に記載の冷凍機用作動流体を用いる、冷媒圧縮式冷凍装置。
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