JP5592597B2 - 冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物 - Google Patents
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(a)ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ−(トリメチロールプロパン)、トリ−(トリメチロールプロパン)、ペンタエリスリトール及びジ−(ペンタエリスリトール)から選ばれる少なくとも1種の多価アルコール、
(b)炭素数2〜10の飽和脂肪族ジカルボン酸、並びに
(c)炭素数3〜18の1価アルコール及び/又は炭素数4〜18の1価脂肪酸
を用いて得られるエステルを含有する基油と、1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン及び2,3,3,3−テトラフルオロプロペンから選ばれる少なくとも1種のフルオロプロペン冷媒とを含有することを特徴とする冷凍機用作動流体組成物を提供する。
飽和ハイドロフルオロカーボンとしては、ジフルオロメタン(HFC−32)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、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(HFC−152a)、フルオロエタン(HFC−161)、1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea)、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236ea)、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)及び1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)から選ばれる少なくとも1種が好ましく;
炭素数3〜5の炭化水素としては、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、2−メチルブタン及びノルマルペンタンから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
(a)水酸基を2個以上有する化合物若しくはその誘導体、
(b)カルボキシル基を2個以上有する化合物若しくはその誘導体、並びに
(c)カルボキシル基を1個有する化合物若しくはその誘導体及び/又は水酸基を1個有する化合物若しくはその誘導体
を用いて得られるエステル(以下、「本発明にかかるエステル」ともいう。)を含有し、フルオロプロペン冷媒と共に用いられることを特徴とするものであり、潤滑性、シール性、冷媒相溶性、熱・化学的安定性、電気絶縁性等をバランスよく十分に満足し、圧縮機の潤滑不良や冷凍効率の低下を十分に防止することが可能なものである。また、本発明の冷凍機用作動流体組成物は、上記化合物(a)〜(c)を用いて得られるエステルとフルオロプロペン冷媒とを含有することを特徴とする。ここで、本発明の冷凍機用作動流体組成物には、本発明の冷凍機油と、フルオロプロペン冷媒を含有する態様が包含される。
(a’)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、グリセリン、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジブチレングリコール及びジブチレングリコールからなる群より選ばれる少なくとも1種、
(b’)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、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、からなる群より選ばれる少なくとも1種、並びに
(c’)吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、イソペンタン酸、2−メチルヘキサン酸、2−エチルペンタン酸、2−エチルヘキサン酸、3,5,5−トリメチルヘキサン酸、n−ブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノール、n−ヘプタノール、n−オクタノール、n−ノナノール、n−デカノール、n−ウンデカノール、n−ドデカノール、n−トリデカノール、n−テトラデカノール、n−ペンタデカノール、n−ヘキサデカノール、n−ヘプタデカノール、n−オクタデカノール、iso−ブタノール、iso−ペンタノール、iso−ヘキサノール、iso−ヘプタノール、2−エチルヘキサノール、3,5,5−トリメチルヘキサノール、iso−デカノール、iso−ドデカノール、iso−テトラデカノール及びiso−ヘキサデカノールからなる群より選ばれる少なくとも1種を用いて得られるエステルが特に好ましい。上記化合物(a’)〜(c’)を用いて得られるエステルを冷凍機油に含有させると、潤滑性、シール性、冷媒相溶性、熱・化学的安定性、電気絶縁性等がよりバランスよく満たされる傾向にある。
化合物(a):3〜55mol%、好ましくは5〜50mol%、より好ましくは10〜45mol%化合物
(b):3〜55mol%、好ましくは5〜50mol%、より好ましくは10〜45mol%
化合物(c):3〜90mol%、好ましくは5〜80mol%、より好ましくは10〜70mol%。
X2−COO−R1−OCO−X1−COO−R1−OCO−X2 (1)
R2−OCO−X1−COO−R1−OCO−X1−COO−R2 (2)
X2−COO−R1−OCO−X1−COO−R2 (3)
X2−COO−R1−OCO−X2 (4)
R2−OCO−X1−COO−R2 (5)
R2−OCO−X2 (6)
[式(1)〜(6)中、R1は化合物(a)から2個の水酸基を除いた残基を表し、R2は化合物(c−2)から1個の水酸基を除いた残基を表し、X1は化合物(b)から2個のカルボキシル基を除いた残基を表し、X2は化合物(c−1)から1個のカルボキシル基を除いた残基を表す]
で表される化合物が包含される(以下、例えば上記式(1)で表される化合物を「化合物(1)」という)。
化合物(1):0〜100質量%、好ましくは1〜99質量%、より好ましくは5〜95質量%
化合物(2):0〜100質量%、好ましくは1〜99質量%、より好ましくは5〜95質量%
化合物(3):0〜100質量%、好ましくは1〜99質量%、より好ましくは5〜95質量%
化合物(4):0〜90質量%、好ましくは0〜80質量%、より好ましくは0〜75質量%
化合物(5):0〜90質量%、好ましくは0〜80質量%、より好ましくは0〜75質量%
化合物(6):0〜90質量%、好ましくは0〜80質量%、より好ましくは0〜75質量%
化合物(1)〜(3)の合計:10〜100質量%、好ましくは20〜100質量%、より好ましくは25〜100質量%
化合物(4)〜(6)の合計:0〜90質量%、好ましくは0〜80質量%、より好ましくは0〜75質量%。
実施例1〜4及び比較例1〜2においては、それぞれ以下に示す基油1〜6を用いて冷凍機油を調製した。得られた冷凍機油の各種性状を表1に示す。
基油1:ネオペンチルグリコール2モルに対し、アジピン酸、コハク酸をそれぞれ1モル、3,5,5−トリメチルヘキサン酸をそれぞれ2モル反応させて得られたエステル。
基油2:トリメチロールプロパン2モルに対し、コハク酸、グルタル酸をそれぞれ1モル、2−メチルブタン酸、2−エチルブタン酸をそれぞれ2モル反応させて得られたエステル。
基油3:ペンタエリスリトール2モルに対し、コハク酸、グルタル酸をそれぞれ1モル、2−メチルブタン酸、2−エチルブタン酸をそれぞれ2モル反応させて得られたエステル。
基油4:ネオペンチルグリコール、3,5,5−トリメチルへキシルアルコールそれぞれ1モルに対し、アジピン酸を2モル反応させて得られたエステル。
基油5:n−ヘプタン酸とペンタエリスリトールとのエステル
基油6:ナフテン系鉱油
JIS−K−2211「冷凍機油」の「冷媒との相溶性試験方法」に準拠して、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン18gに対して冷凍機油を2g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。得られた結果を表1に示す。表1中、「相溶」は冷媒と冷凍機油とが相互に溶解したことを意味し、「分離」は冷媒と冷凍機油とが2層に分離したことを意味する。
JIS−K−2211に準拠し、水分を100ppm以下に調整した冷凍機油(初期色相L0.5)1gと、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン1gと、触媒(鉄、銅、アルミの各線)とをガラス管に封入した後、150℃に加熱して1週間保持し試験した。試験後は冷凍機油組成物の色相及び触媒の色変化を評価した。色相は、ASTM D156に準拠して評価した。また、触媒の色変化は、外観を目視で観察し、変化なし、光沢なし、黒化のいずれに該当するかを評価した。得られた結果を表1に示す。
Claims (4)
- 下記化合物(a)〜(c):
(a)ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ−(トリメチロールプロパン)、トリ−(トリメチロールプロパン)、ペンタエリスリトール及びジ−(ペンタエリスリトール)から選ばれる少なくとも1種の多価アルコール、
(b)炭素数2〜10の飽和脂肪族ジカルボン酸、並びに
(c)炭素数3〜18の1価アルコール及び/又は炭素数4〜18の1価脂肪酸を用いて得られるエステルを含有する基油と、
1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン及び2,3,3,3−テトラフルオロプロペンから選ばれる少なくとも1種のフルオロプロペン冷媒と、
を含有することを特徴とする冷凍機用作動流体組成物。 - 飽和ハイドロフルオロカーボン、炭素数3〜5の炭化水素、ジメチルエーテル、二酸化炭素、ビス(トリフルオロメチル)サルファイド及び3フッ化ヨウ化メタン冷媒から選ばれる少なくとも1種を更に含有することを特徴とする、請求項1に記載の冷凍機用作動流体組成物。
- 前記飽和ハイドロフルオロカーボンが、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1,1,1,2−テトラフルオロエタン、1,1−ジフルオロエタン、フルオロエタン、1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン及び1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンから選ばれる少なくとも1種であり、前記炭素数3〜5の炭化水素が、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、2−メチルブタン及びノルマルペンタンから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする、請求項2に記載の冷凍機用作動流体組成物。
- 下記化合物(a)〜(c):
(a)ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ−(トリメチロールプロパン)、トリ−(トリメチロールプロパン)、ペンタエリスリトール及びジ−(ペンタエリスリトール)から選ばれる少なくとも1種の多価アルコール、
(b)炭素数2〜10の飽和脂肪族ジカルボン酸、並びに
(c)炭素数3〜18の1価アルコール及び/又は炭素数4〜18の1価脂肪酸
を用いて得られるエステルを含有し、
1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン及び2,3,3,3−テトラフルオロプロペンから選ばれる少なくとも1種のフルオロプロペン冷媒と共に用いられることを特徴とする冷凍機油。
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