JP7144297B2 - Method for improving ignition resistance of refrigerating machine oil and refrigerating machine oil with improved ignition resistance - Google Patents

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Description

本発明は、冷凍機油の耐発火性を向上させる方法及び耐発火性が向上された冷凍機油に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for improving ignition resistance of refrigerating machine oil and refrigerating machine oil with improved ignition resistance.

冷凍機油は、冷蔵庫、冷凍空調装置等の冷凍機の冷媒圧縮機用潤滑油として用いられており、冷凍機の冷媒循環サイクル内において、高温から低温まで幅広い温度領域で使用される。そのため、冷凍機油は、潤滑油としての基本性能を備えるほか、冷媒との相溶性や低温特性等が要求特性の一つとなっている。また近年使用されている低GWP冷媒の中には、微燃性冷媒として分類される冷媒がある。かかる微燃性冷媒が用いられる冷凍機においては、耐引火性や耐発火性の観点からの難燃化による安全性の確保が重要となっている。 Refrigerating machine oil is used as a lubricating oil for refrigerant compressors of refrigerators, refrigerating air conditioners, and the like, and is used in a wide temperature range from high to low temperatures in the refrigerant circulation cycle of the refrigerator. Therefore, refrigerating machine oils are required to have basic performance as lubricating oils, as well as compatibility with refrigerants, low-temperature properties, and the like. Among the low GWP refrigerants used in recent years, there are refrigerants classified as mildly flammable refrigerants. In refrigerators using such mildly flammable refrigerants, it is important to ensure safety by making them flame-retardant from the viewpoint of fire resistance and ignition resistance.

低温特性と難燃性とを両立可能な冷凍機油として、特許文献1には、特定のエステル系基油を含有し、微燃性冷媒と共に用いられる冷凍機油が開示されている。 As a refrigerating machine oil capable of achieving both low-temperature properties and flame retardancy, Patent Document 1 discloses a refrigerating machine oil containing a specific ester-based base oil and used together with a mildly flammable refrigerant.

国際公開第2016/072284号WO2016/072284

本発明は、耐発火性の観点から安全性を高めた冷凍機油を得るための方法及び耐発火性が向上された冷凍機油を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for obtaining a refrigerating machine oil with improved safety from the viewpoint of fire resistance and a refrigerating machine oil with improved fire resistance.

本発明は、エーテル系化合物を含有する基油を含む油類又は油類組成物に、アミン系化合物を添加して冷凍機油を得る工程を備える、冷凍機油の耐発火性を向上させる方法を提供する。 The present invention provides a method for improving the ignition resistance of a refrigerating machine oil, comprising the step of adding an amine compound to an oil or oil composition containing a base oil containing an ether compound to obtain a refrigerating machine oil. do.

エーテル系化合物は、ポリアルキレングリコール系化合物及びポリビニルエーテル系化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種であってよく、エーテル系化合物がポリアルキレングリコール系化合物の場合、その重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnは1.15以下であってよく、エーテル系化合物がポリビニルエーテル系化合物の場合、その重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnは1.25以下であってよい。 The ether-based compound may be at least one selected from the group consisting of polyalkylene glycol-based compounds and polyvinyl ether-based compounds, and when the ether-based compound is a polyalkylene glycol-based compound, its weight average molecular weight Mw and number average molecular weight The ratio Mw/Mn to Mn may be 1.15 or less, and when the ether compound is a polyvinyl ether compound, the ratio Mw/Mn between the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn is 1.25 or less. It's okay.

冷凍機油は、摩耗防止剤、酸捕捉剤、上記アミン系化合物以外の酸化防止剤、極圧剤、油性剤、消泡剤、金属不活性化剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、清浄分散剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の添加剤を更に含んでいてもよい。 Refrigerating machine oil contains antiwear agents, acid scavengers, antioxidants other than the above amine compounds, extreme pressure agents, oiliness agents, antifoaming agents, metal deactivators, viscosity index improvers, pour point depressants, detergents It may further contain at least one additive selected from the group consisting of dispersants.

冷凍機油は、微燃性冷媒と共に用いられてもよい。 Refrigerant oil may be used together with mildly flammable refrigerant.

また本発明は、エーテル系化合物を含有する基油と、アミン系化合物と、を含む、耐発火性が向上された冷凍機油を提供する。 The present invention also provides a refrigerating machine oil with improved ignition resistance, containing a base oil containing an ether-based compound and an amine-based compound.

本発明によれば、耐発火性の観点から安全性を高めた冷凍機油を得るための方法及び耐発火性が向上された冷凍機油を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for obtaining a refrigerating machine oil with improved safety from the viewpoint of fire resistance and a refrigerating machine oil with improved fire resistance.

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Preferred embodiments of the present invention are described in detail below.

本発明の実施形態に係る、冷凍機油の耐発火性を向上させる方法は、エーテル系化合物を含有する基油を含む油類又は油類組成物に、アミン系化合物を添加して冷凍機油を得る工程を備える。 A method for improving the ignition resistance of a refrigerating machine oil according to an embodiment of the present invention comprises adding an amine compound to an oil or oil composition containing a base oil containing an ether compound to obtain a refrigerating machine oil. Have a process.

エーテル系化合物としては、ポリアルキレングリコール系化合物及びポリビニルエーテル系化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 The ether-based compound is preferably at least one selected from the group consisting of polyalkylene glycol-based compounds and polyvinyl ether-based compounds.

ポリアルキレングリコール系化合物は、例えば、下記一般式(A)で表される。
-(OR)n-OR (A)
[式(A)中、R及びRは、互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子、炭素数1~5のアルキル基又は炭素数2~5のアシル基を示し、Rは、炭素数2~4のアルキレン基を示し、nは6~80の整数を示す。]
A polyalkylene glycol-based compound is represented, for example, by the following general formula (A).
R a —(OR c )n—OR b (A)
[In the formula (A), R a and R b may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an acyl group having 2 to 5 carbon atoms, and R c , represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 6 to 80. ]

式(A)中、R及びRがそれぞれアルキル基又はアシル基を表す場合、それらは直鎖状のものであっても分枝状のものであってもよい。アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、直鎖状又は分枝状のプロピル基、直鎖状又は分枝状のブチル基、直鎖状又は分枝状のペンチル基等が挙げられる。アシル基としては、具体的には、アセチル基、直鎖状又は分枝状のプロパノイル基、直鎖状又は分枝状のブタノイル基、直鎖状又は分枝状のペンタノイル基等が挙げられる。これらのアルキル基及びアシル基の中でも、冷媒との相溶性の点から、メチル基、エチル基、直鎖状又は分枝状のプロピル基、直鎖状又は分枝状のブチル基、アセチル基、直鎖状又は分枝状のプロパノイル基及び直鎖状又は分枝状のブタノイル基からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、メチル基、エチル基、及びアセチル基からなる群より選ばれる少なくとも1種であることがより好ましく、メチル基又はアセチル基が更に好ましい。なお、アルキル基及びアシル基の炭素数が5以下であると、冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が広くなり、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害を抑制できる。 In formula (A), when R a and R b each represent an alkyl group or an acyl group, they may be linear or branched. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a linear or branched propyl group, a linear or branched butyl group, a linear or branched pentyl group, and the like. mentioned. Specific examples of acyl groups include an acetyl group, a linear or branched propanoyl group, a linear or branched butanoyl group, a linear or branched pentanoyl group, and the like. Among these alkyl groups and acyl groups, from the viewpoint of compatibility with refrigerants, methyl group, ethyl group, linear or branched propyl group, linear or branched butyl group, acetyl group, It is preferably at least one selected from the group consisting of a straight-chain or branched propanoyl group and a straight-chain or branched butanoyl group, and is preferably selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, and an acetyl group. is more preferably at least one of the groups, and more preferably a methyl group or an acetyl group. When the number of carbon atoms in the alkyl group and the acyl group is 5 or less, the composition range exhibiting compatibility with the refrigerant is widened, and poor lubrication of the refrigerant compressor and inhibition of heat exchange in the evaporator can be suppressed.

上記一般式(A)中、Rは、炭素数2~4のアルキレン基を表す。このようなアルキレン基としては、具体的には、エチレン基(-CHCH-)、プロピレン基(-CH(CH)CH-)、トリメチレン基(-CHCHCH-)、ブチレン基(-CH(CHCH)CH-)、テトラメチレン基(-CHCHCHCH-)等が挙げられる。これらのアルキレン基の中でも、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、テトラメチレン基が好ましい。また、Rで表されるアルキレン基のうち、炭素数2のアルキレン基(すなわちエチレン基)の占める割合は、好ましくは40モル%以下、より好ましくは30モル%以下、更に好ましくは25モル%以下、特に好ましくは20モル%以下である。炭素数2のアルキレン基(エチレン基)の割合が40モル%以下である場合には、冷媒との相溶性に優れるため好ましい。 In general formula (A) above, R c represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Specific examples of such an alkylene group include an ethylene group ( --CH.sub.2CH.sub.2--), a propylene group ( --CH ( CH.sub.3 )CH.sub.2--) , and a trimethylene group ( --CH.sub.2CH.sub.2CH.sub.2-- ). , a butylene group (--CH(CH 2 CH 3 )CH 2 --), a tetramethylene group (--CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 --), and the like. Among these alkylene groups, ethylene group, propylene group, butylene group and tetramethylene group are preferred. In addition, among the alkylene groups represented by R c , the proportion of alkylene groups having 2 carbon atoms (that is, ethylene groups) is preferably 40 mol% or less, more preferably 30 mol% or less, and still more preferably 25 mol%. Below, it is particularly preferably 20 mol % or less. When the ratio of the alkylene group having 2 carbon atoms (ethylene group) is 40 mol % or less, the compatibility with the refrigerant is excellent, which is preferable.

ポリアルキレングリコール系化合物の数平均分子量Mnは特に制限されないが、後述するアミン系化合物の添加による自然発火点の上昇をより効果的に発揮する観点から、通常500以上、4000以下であり、好ましくは600以上、より好ましくは1000以上であり、好ましくは3000以下、より好ましくは2500以下、更に好ましくは2000以下であり、特に好ましくは1500以下である。 The number average molecular weight Mn of the polyalkylene glycol-based compound is not particularly limited, but is usually 500 or more and 4000 or less, preferably 500 or more and 4000 or less, from the viewpoint of more effectively increasing the spontaneous ignition point due to the addition of the amine-based compound described later. It is 600 or more, more preferably 1000 or more, preferably 3000 or less, more preferably 2500 or less, still more preferably 2000 or less, and particularly preferably 1500 or less.

ポリアルキレングリコール系化合物の重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnは特に制限されないが、後述するアミン系化合物の添加による自然発火点の上昇をより効果的に発揮する観点から、通常1.0以上、3.0以下、好ましくは1.05以上、より好ましくは1.08以上であり、好ましくは2.5以下、より好ましくは2.0以下、より好ましくは1.5以下、より好ましくは1.4以下、更に好ましくは1.3以下、特に好ましくは1.15以下である。ただし、本発明に係るポリアルキレングリコール系化合物においては、Mw/Mnが1.15超、3.0以下であっても、本発明のアミン系化合物を配合することで、高い自然発火点の冷凍機油を得ることができる。 The ratio Mw/Mn between the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the polyalkylene glycol compound is not particularly limited, but from the viewpoint of more effectively increasing the spontaneous ignition point by adding the amine compound described later, Usually 1.0 or more and 3.0 or less, preferably 1.05 or more, more preferably 1.08 or more, preferably 2.5 or less, more preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less , more preferably 1.4 or less, still more preferably 1.3 or less, and particularly preferably 1.15 or less. However, in the polyalkylene glycol-based compound according to the present invention, even if Mw / Mn is more than 1.15 and 3.0 or less, by blending the amine-based compound of the present invention, a high autoignition point freezing You can get oil.

なお、本実施形態に係るポリアルキレングリコール系化合物の重量平均分子量Mwは、Mn及びMw/Mnが上記の条件を満たすように適宜選定されてもよい。 In addition, the weight average molecular weight Mw of the polyalkylene glycol-based compound according to the present embodiment may be appropriately selected so that Mn and Mw/Mn satisfy the above conditions.

本実施形態に係るポリアルキレングリコール系化合物のMw、Mn、及びMw/Mnとは、GPC分析により得られるMw、Mn及びMw/Mn(ポリプロピレングリコール(標準試料)換算値)を意味する。Mw、Mn及びMw/Mnは、例えば以下のように測定することができる。 Mw, Mn, and Mw/Mn of the polyalkylene glycol-based compound according to the present embodiment mean Mw, Mn, and Mw/Mn (polypropylene glycol (standard sample) conversion values) obtained by GPC analysis. Mw, Mn and Mw/Mn can be measured, for example, as follows.

溶剤としてクロロホルムを使用し、希釈して試料濃度を2質量%とした溶液を調製し、GPC装置(Waters社製、Alliance2695)を用いて分析を行う。溶剤の流速を1ml/分に設定し、分析可能分子量100~10000のカラムを使用し、屈折率を検出器として分析を実施する。なお、分子量が明確なポリプロピレングリコール標準を用いてカラム保持時間と分子量との関係を求め、検量線を別途作成したうえで、得られた保持時間から分子量を決定する。 Using chloroform as a solvent, a diluted solution with a sample concentration of 2% by mass is prepared and analyzed using a GPC device (Waters, Alliance 2695). The solvent flow rate is set to 1 ml/min, the analysis is performed using a column with an analyzable molecular weight of 100 to 10,000, and the refractive index as a detector. The relationship between column retention time and molecular weight is determined using a polypropylene glycol standard with a definite molecular weight, a calibration curve is prepared separately, and the molecular weight is determined from the obtained retention time.

本実施形態に係るポリアルキレングリコール系化合物の引火点は、好ましくは220℃以上、より好ましくは230℃以上、更に好ましくは240℃以上である。なお、本発明における引火点は、JIS K2265-4「引火点の求め方-第4部:クリーブランド開放法」に準拠して測定した引火点を意味する。 The flash point of the polyalkylene glycol-based compound according to this embodiment is preferably 220° C. or higher, more preferably 230° C. or higher, and even more preferably 240° C. or higher. The flash point in the present invention means the flash point measured in accordance with JIS K2265-4 "Method for Determining Flash Point-Part 4: Cleveland Open Method".

本実施形態に係るポリアルキレングリコール系化合物の自然発火点は、高いほど安全性を確保しやすいが、後述するアミン系化合物の添加による自然発火点の上昇をより効果的に発揮する観点から、好ましくは450℃以下、より好ましくは420℃以下、更に好ましくは400℃以下である。また、ポリアルキレングリコール系化合物の自然発火点は、好ましくは320℃以上、より好ましくは340℃以上、更に好ましくは350℃以上である。なお、本発明における自然発火点は、ASTM E659-1978に準拠した方法で測定した値を意味する。 The higher the spontaneous ignition point of the polyalkylene glycol-based compound according to the present embodiment, the easier it is to ensure safety. is 450° C. or lower, more preferably 420° C. or lower, and still more preferably 400° C. or lower. In addition, the spontaneous ignition point of the polyalkylene glycol-based compound is preferably 320° C. or higher, more preferably 340° C. or higher, and still more preferably 350° C. or higher. The spontaneous ignition point in the present invention means a value measured by a method based on ASTM E659-1978.

本実施形態に係るポリアルキレングリコール系化合物の100℃における動粘度は、好ましくは5~20mm/s、より好ましくは6~18mm/s、さらに好ましくは7~16mm/s、特に好ましくは8~15mm/s、最も好ましくは10~15mm/sである。100℃における動粘度が上記下限値以上であると、冷媒共存下での潤滑性が向上し、一方、上記上限値以下であると、冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が広くなり、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害を抑制できる。 The kinematic viscosity at 100° C. of the polyalkylene glycol-based compound according to the present embodiment is preferably 5 to 20 mm 2 /s, more preferably 6 to 18 mm 2 /s, even more preferably 7 to 16 mm 2 /s, particularly preferably 8-15 mm 2 /s, most preferably 10-15 mm 2 /s. When the kinematic viscosity at 100°C is at least the above lower limit value, the lubricity in the coexistence of the refrigerant is improved. Insufficient lubrication of the compressor and inhibition of heat exchange in the evaporator can be suppressed.

本実施形態に係るポリアルキレングリコール系化合物の40℃における動粘度は、10~200mm/sであることが好ましく、20~150mm/sであることがより好ましい。40℃における動粘度が10mm/s以上であると潤滑性や圧縮機の密閉性が向上するという傾向にあり、一方、200mm/s以下であると、低温条件下で冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が広くなり、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害を抑制できる。なお、本発明における動粘度は、JIS K2283-1993に規定される動粘度を意味する。 The kinematic viscosity at 40° C. of the polyalkylene glycol-based compound according to this embodiment is preferably 10 to 200 mm 2 /s, more preferably 20 to 150 mm 2 /s. When the kinematic viscosity at 40° C. is 10 mm 2 /s or more, the lubricity and the hermeticity of the compressor tend to improve. The composition range exhibiting solubility is widened, and poor lubrication of the refrigerant compressor and inhibition of heat exchange in the evaporator can be suppressed. The kinematic viscosity in the present invention means the kinematic viscosity specified in JIS K2283-1993.

本実施形態に係るポリアルキレングリコール系化合物の流動点は、-10℃以下であることが好ましく、-20~-50℃であることがより好ましい。流動点が-10℃以下のポリアルキレングリコール系化合物を用いると、低温時に冷媒循環システム内で冷凍機油が固化するのを抑制できる傾向にある。なお、本発明における流動点は、JIS K2269に規定される流動点を意味する。 The pour point of the polyalkylene glycol-based compound according to the present embodiment is preferably -10°C or less, more preferably -20 to -50°C. When a polyalkylene glycol compound having a pour point of −10° C. or less is used, it tends to be possible to suppress solidification of the refrigerating machine oil in the refrigerant circulation system at low temperatures. In addition, the pour point in the present invention means the pour point defined in JIS K2269.

本実施形態に係るポリアルキレングリコール系化合物の水酸基価は特に限定されないが、好ましくは100mgKOH/g以下、より好ましくは50mgKOH/g以下、さらに好ましくは30mgKOH/g以下、最も好ましくは10mgKOH/g以下であり、その下限に特に制限はないが、1mgKOH/g未満であってよく、また、1mgKOH/g以上、であってよく、5mgKOH/g以上であってよい。 Although the hydroxyl value of the polyalkylene glycol-based compound according to the present embodiment is not particularly limited, it is preferably 100 mgKOH/g or less, more preferably 50 mgKOH/g or less, still more preferably 30 mgKOH/g or less, and most preferably 10 mgKOH/g or less. There is no particular lower limit, but it may be less than 1 mgKOH/g, may be 1 mgKOH/g or more, or may be 5 mgKOH/g or more.

本実施形態に係るポリアルキレングリコール系化合物は、公知の方法を用いて合成することができる(例えば、「アルキレンオキシド重合体」、柴田満太他、海文堂、平成2年11月20日発行、を参照)。例えば、アルコール(ROH;Rは上記一般式(A)中のRと同一の定義内容を表す)に所定のアルキレンオキサイドの1種以上を付加重合させ、更に末端水酸基をエーテル化若しくはエステル化することによって、上記一般式(A)で表されるポリアルキレングリコール系化合物が得られる。なお、上記の製造工程において異なる2種以上のアルキレンオキサイドを使用する場合、得られるポリアルキレングリコール系化合物は、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよいが、より酸化安定性に優れる傾向にある点からはブロック共重合体であることが好ましく、より低温流動性に優れる傾向にある点からはランダム共重合体であること好ましい。 The polyalkylene glycol-based compound according to the present embodiment can be synthesized using a known method (e.g., "Alkylene oxide polymer", Mitsuta Shibata et al., Kaibundo, published on November 20, 1990, reference). For example, alcohol (R a OH; R a has the same definition as R a in the general formula (A)) is subjected to addition polymerization of one or more predetermined alkylene oxides, and the terminal hydroxyl group is etherified or By esterification, the polyalkylene glycol-based compound represented by the general formula (A) is obtained. In addition, when using two or more different alkylene oxides in the above production process, the resulting polyalkylene glycol-based compound may be either a random copolymer or a block copolymer, but more oxidation stability Block copolymers are preferred from the viewpoint of their tendency to have excellent low-temperature fluidity, and random copolymers are preferred from the viewpoint of their tendency to exhibit excellent low-temperature fluidity.

また、本実施形態に係るポリアルキレングリコール系化合物の製造工程において、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドが副反応を起こして分子中にアリル基等の不飽和基が形成される場合がある。ポリアルキレングリコール分子中に不飽和基が形成されると、ポリアルキレングリコール系化合物自体の熱安定性の低下、重合物の生成に起因するスラッジの生成、或いは抗酸化性(酸化防止性)の低下による過酸化物の生成といった現象が起こりやすくなる。特に、過酸化物が生成すると、分解してカルボニル基を有する化合物を生成し、更にカルボニル基を有する化合物がスラッジを生成してキャピラリー詰まりが起こりやすくなる。 In addition, in the process of producing the polyalkylene glycol-based compound according to the present embodiment, alkylene oxide such as propylene oxide may undergo a side reaction to form an unsaturated group such as an allyl group in the molecule. When an unsaturated group is formed in the polyalkylene glycol molecule, the thermal stability of the polyalkylene glycol compound itself is reduced, sludge is generated due to the formation of polymer, or the antioxidant property (antioxidant property) is reduced. Phenomena such as the formation of peroxides due to In particular, when a peroxide is produced, it decomposes to produce a compound having a carbonyl group, and the compound having a carbonyl group produces sludge, which easily causes clogging of the capillary.

したがって、本実施形態に係るポリアルキレングリコール系化合物としては、不飽和基等に由来する不飽和度が低いものが好ましく、具体的には、不飽和度は、0.04meq/g以下であることが好ましく、0.03meq/g以下であることがより好ましく、0.02meq/g以下であることが更に好ましい。また、過酸化物価は、10.0meq/kg以下であることが好ましく、5.0meq/g以下であることがより好ましく、1.0meq/g以下であることが更に好ましい。さらに、カルボニル価は、100質量ppm以下であることが好ましく、50質量ppm以下であることがより好ましく、20質量ppm以下であることが更に好ましい。 Therefore, the polyalkylene glycol-based compound according to the present embodiment preferably has a low degree of unsaturation derived from an unsaturated group or the like. Specifically, the degree of unsaturation is 0.04 meq/g or less. is preferred, 0.03 meq/g or less is more preferred, and 0.02 meq/g or less is even more preferred. Moreover, the peroxide value is preferably 10.0 meq/kg or less, more preferably 5.0 meq/g or less, and even more preferably 1.0 meq/g or less. Furthermore, the carbonyl value is preferably 100 mass ppm or less, more preferably 50 mass ppm or less, and even more preferably 20 mass ppm or less.

なお、本発明における不飽和度、過酸化物価及びカルボニル価とは、それぞれ日本油化学会制定の基準油脂分析試験法により測定した値をいう。すなわち、本発明における不飽和度とは、試料にウィス液(ICI-酢酸溶液)を反応させ、暗所に放置し、その後、過剰のICIをヨウ素に還元し、ヨウ素分をチオ硫酸ナトリウムで滴定してヨウ素価を算出し、このヨウ素価をビニル当量に換算した値(meq/g)をいう。また、本発明における過酸化物価とは、試料にヨウ化カリウムを加え、生じた遊離のヨウ素をチオ硫酸ナトリウムで滴定し、この遊離のヨウ素を試料1kgに対するミリ当量数に換算した値(meq/kg)をいう。また、本発明におけるカルボニル価とは、試料に2,4-ジニトロフェニルヒドラジンを作用させ、発色性アルキノイドイオンを生ぜしめ、この試料の480nmにおける吸光度を測定し、予めシンナムアルデヒドを標準物質として求めた検量線を基に、カルボニル量に換算した値(質量ppm)をいう。 The terms "unsaturation degree", "peroxide value" and "carbonyl value" used in the present invention refer to values measured according to the standard fats and oils analysis test method established by the Japan Oil Chemists' Society. That is, the degree of unsaturation in the present invention is defined by reacting a sample with Wiss solution (ICI-acetic acid solution), leaving it in a dark place, then reducing excess ICI to iodine, and titrating the iodine content with sodium thiosulfate. The value (meq/g) obtained by converting the iodine value into a vinyl equivalent is referred to. In addition, the peroxide value in the present invention is a value obtained by adding potassium iodide to a sample, titrating the resulting free iodine with sodium thiosulfate, and converting this free iodine into milliequivalents per 1 kg of the sample (meq/ kg). The carbonyl value in the present invention is defined by reacting a sample with 2,4-dinitrophenylhydrazine to generate chromogenic alkynoid ions, measuring the absorbance of this sample at 480 nm, and preliminarily obtaining cinnamaldehyde as a standard substance. It refers to the value (mass ppm) converted to the amount of carbonyl based on the calibration curve obtained.

本実施形態において、不飽和度、過酸化物価及びカルボニル価の低いポリアルキレングリコール系化合物を得るためには、アルキレンオキサイドを反応させる際の反応温度を120℃以下とすることが好ましく、110℃以下とすることがより好ましい。また、製造に際してアルカリ触媒を使用することがあれば、これを除去するために無機系の吸着剤(例えば、活性炭、活性白土、ベントナイト、ドロマイト、アルミノシリケート等)を使用すると、不飽和度を減ずることができる。また、当該ポリアルキレングリコール系化合物を製造又は使用する際に酸素との接触を極力避け、酸化防止剤を添加することによっても過酸化物価又はカルボニル価の上昇を防ぐことができる。 In the present embodiment, in order to obtain a polyalkylene glycol-based compound having a low degree of unsaturation, a low peroxide value and a low carbonyl value, the reaction temperature when reacting the alkylene oxide is preferably 120° C. or lower, and 110° C. or lower. is more preferable. In addition, if an alkali catalyst is used during production, use of an inorganic adsorbent (e.g., activated carbon, activated clay, bentonite, dolomite, aluminosilicate, etc.) to remove it will reduce the degree of unsaturation. be able to. In addition, the increase in peroxide value or carbonyl value can also be prevented by avoiding contact with oxygen as much as possible and adding an antioxidant when producing or using the polyalkylene glycol-based compound.

ポリビニルエーテル系化合物は、例えば、下記一般式(1)で表される。 The polyvinyl ether-based compound is represented, for example, by the following general formula (1).

Figure 0007144297000001

[式(1)中、R、R及びRは、互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭化水素基を示し、Rは二価の炭化水素基又はエーテル結合酸素含有炭化水素基を示し、Rは炭化水素基を示し、mは0以上の整数を示す。mが2以上である場合には、複数のRは互いに同一でも異なっていてもよい。]
Figure 0007144297000001

[In formula (1), R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and R 4 is a divalent hydrocarbon group or an ether-bonded oxygen-containing represents a hydrocarbon group, R5 represents a hydrocarbon group, and m represents an integer of 0 or more. When m is 2 or more, a plurality of R4 may be the same or different. ]

なお、式(1)で表されるポリビニルエーテルにおけるR~R及びmは、それぞれポリビニルエーテルを構成する構造単位ごとに同一であっても異なっていてもよい。 R 1 to R 5 and m in the polyvinyl ether represented by formula (1) may be the same or different for each structural unit constituting the polyvinyl ether.

一般式(1)におけるR、R及びRで示される炭化水素基の炭素数は、好ましくは1~8、より好ましくは2~7、更に好ましくは3~6である。また、一般式(1)におけるR、R及びRは、少なくとも1つが水素原子であることが好ましく、全てが水素原子であることがより好ましい。 The number of carbon atoms in the hydrocarbon groups represented by R 1 , R 2 and R 3 in general formula (1) is preferably 1-8, more preferably 2-7, still more preferably 3-6. At least one of R 1 , R 2 and R 3 in formula (1) is preferably a hydrogen atom, more preferably all of them are hydrogen atoms.

一般式(1)におけるRで示される二価の炭化水素基及びエーテル結合酸素含有炭化水素基の炭素数は、好ましくは1~10、より好ましくは2~8、更に好ましくは3~6である。また、一般式(1)におけるRで示される二価のエーテル結合酸素含有炭化水素基は、例えばエーテル結合を形成する酸素を側鎖に有する炭化水素基であってもよい。 The number of carbon atoms in the divalent hydrocarbon group and ether-bonded oxygen-containing hydrocarbon group represented by R 4 in general formula (1) is preferably 1 to 10, more preferably 2 to 8, and still more preferably 3 to 6. be. Further, the divalent ether-bonded oxygen-containing hydrocarbon group represented by R 4 in the general formula (1) may be, for example, a hydrocarbon group having an ether bond-forming oxygen in its side chain.

一般式(1)におけるRは、炭素数1~20の炭化水素基であることが好ましい。この炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、アリール基、アリールアルキル基などが挙げられる。これらの中でも、アルキル基が好ましく、炭素数1~5のアルキル基がより好ましい。 R 5 in general formula (1) is preferably a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group include alkyl groups, cycloalkyl groups, phenyl groups, aryl groups, and arylalkyl groups. Among these, an alkyl group is preferable, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable.

一般式(1)におけるmは、0~20であることが好ましく、1~18であることがより好ましく、2~16であることが更に好ましい。また、ポリビニルエーテルを構成する全構造単位におけるmの平均値が、0~10となることが好ましい。 m in the general formula (1) is preferably 0 to 20, more preferably 1 to 18, even more preferably 2 to 16. The average value of m in all structural units constituting the polyvinyl ether is preferably 0-10.

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物は、一般式(1)で表される構造単位から選ばれる1種で構成される単独重合体であってもよく、一般式(1)で表される構造単位から選ばれる2種以上で構成される共重合体であってもよく、一般式(1)で表される構造単位と他の構造単位とで構成される共重合体であってもよい。ポリビニルエーテルを共重合体とすることにより、冷凍機油の冷媒との相溶性を満足しつつ、潤滑性、絶縁性、吸湿性等を一層向上させることができる。この際、原料となるモノマーの種類、開始剤の種類、共重合体における構造単位の比率等を適宜選択することにより、上記の冷凍機油の諸特性を所望のものとすることが可能となる。したがって、冷凍システム又は空調システムにおけるコンプレッサーの型式、潤滑部の材質、冷凍能力、冷媒の種類等により異なる潤滑性、相溶性等の要求に応じた冷凍機油を自在に得ることができる。共重合体は、ブロック共重合体又はランダム共重合体のいずれであってもよい。 The polyvinyl ether-based compound according to the present embodiment may be a homopolymer composed of one selected from the structural units represented by the general formula (1), and the structure represented by the general formula (1) It may be a copolymer composed of two or more selected from units, or a copolymer composed of a structural unit represented by the general formula (1) and another structural unit. By using polyvinyl ether as a copolymer, it is possible to further improve lubricating properties, insulating properties, hygroscopic properties, etc. while satisfying the compatibility with the refrigerant of the refrigerating machine oil. At this time, by appropriately selecting the type of monomers as raw materials, the type of initiator, the ratio of structural units in the copolymer, and the like, it is possible to obtain the desired characteristics of the refrigerating machine oil. Therefore, it is possible to freely obtain a refrigerating machine oil that meets different requirements such as lubricity and compatibility depending on the type of compressor in a refrigerating system or an air conditioning system, the material of lubricating parts, the refrigerating capacity, the type of refrigerant, and the like. The copolymer may be either a block copolymer or a random copolymer.

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物が共重合体である場合、当該共重合体は、上記一般式(1)で表され且つRが炭素数1~3のアルキル基である構造単位(1-1)と、上記一般式(1)で表され且つRが炭素数3~20、好ましくは3~10、更に好ましくは3~8のアルキル基である構造単位(1-2)と、を含むことが好ましい。構造単位(1-1)におけるRとしてはエチル基が特に好ましく、また、構造単位(1-2)におけるRとしてはイソブチル基が特に好ましい。さらに、本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物が上記の構造単位(1-1)及び(1-2)を含む共重合体である場合、構造単位(1-1)と構造単位(1-2)とのモル比は、5:95~95:5であることが好ましく、20:80~90:10であることがより好ましく、70:30~90:10であることが更に好ましい。当該モル比が上記範囲内であると、冷媒との相溶性をより向上させることができ、また、吸湿性を低くすることができる傾向にある。 When the polyvinyl ether - based compound according to the present embodiment is a copolymer, the copolymer is a structural unit (1 -1), and a structural unit (1-2) represented by the above general formula (1) in which R 5 is an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 8 carbon atoms, is preferably included. Ethyl group is particularly preferred as R 5 in structural unit (1-1), and isobutyl group is particularly preferred as R 5 in structural unit (1-2). Furthermore, when the polyvinyl ether compound according to the present embodiment is a copolymer containing the above structural units (1-1) and (1-2), the structural unit (1-1) and the structural unit (1-2) ) is preferably from 5:95 to 95:5, more preferably from 20:80 to 90:10, even more preferably from 70:30 to 90:10. When the molar ratio is within the above range, the compatibility with the refrigerant can be further improved, and the hygroscopicity tends to be reduced.

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物は、上記一般式(1)で表される構造単位のみで構成されるものであってもよいが、下記一般式(2)で表される構造単位を更に含む共重合体であってもよい。この場合、共重合体はブロック共重合体又はランダム共重合体のいずれであってもよい。 The polyvinyl ether-based compound according to the present embodiment may be composed only of the structural unit represented by the general formula (1), but further includes the structural unit represented by the following general formula (2). It may be a copolymer containing In this case, the copolymer may be either a block copolymer or a random copolymer.

Figure 0007144297000002

[式中、R~Rは互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基を示す。]
Figure 0007144297000002

[In the formula, R 6 to R 9 may be the same or different, and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. ]

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物は、一般式(1)に対応するビニルエーテル系モノマーの重合、又は、一般式(1)に対応するビニルエーテル系モノマーと一般式(2)に対応するオレフィン性二重結合を有する炭化水素モノマーとの共重合により製造することができる。一般式(1)で表される構造単位に対応するビニルエーテル系モノマーとしては、下記一般式(3)で表されるモノマーが好適である。 The polyvinyl ether-based compound according to the present embodiment is obtained by polymerizing a vinyl ether-based monomer corresponding to general formula (1), or It can be produced by copolymerization with a hydrocarbon monomer having a heavy bond. A monomer represented by the following general formula (3) is suitable as the vinyl ether monomer corresponding to the structural unit represented by the general formula (1).

Figure 0007144297000003

[式中、R、R、R、R、R及びmは、それぞれ一般式(1)中のR、R、R、R、R及びmと同一の定義内容を示す。]
Figure 0007144297000003

[In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and m have the same definitions as R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and m in the general formula (1). Show content. ]

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物としては、以下の末端構造(A)又は(B)を有するものが好適である。 As the polyvinyl ether-based compound according to this embodiment, one having the following terminal structure (A) or (B) is suitable.

(A)一方の末端が、一般式(4)又は(5)で表され、かつ他方の末端が一般式(6)又は(7)で表される構造を有するもの。 (A) Those having a structure in which one end is represented by general formula (4) or (5) and the other end is represented by general formula (6) or (7).

Figure 0007144297000004

[式中、R11、R21及びR31は互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1~8の炭化水素基を示し、R41は炭素数1~10の二価の炭化水素基又は二価のエーテル結合酸素含有炭化水素基を示し、R51は炭素数1~20の炭化水素基を示し、mは一般式(1)中のmと同一の定義内容を示す。mが2以上の場合には、複数のR41は互いに同一でも異なっていてもよい。]
Figure 0007144297000004

[ In the formula, R 11 , R 21 and R 31 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms; represents a hydrocarbon group or a divalent ether-bonded oxygen-containing hydrocarbon group, R 51 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and m has the same definition as m in formula (1). When m is 2 or more, multiple R 41 may be the same or different. ]

Figure 0007144297000005

[式中、R61、R71、R81及びR91は互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基を示す。]
Figure 0007144297000005

[In the formula, R 61 , R 71 , R 81 and R 91 may be the same or different, and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. ]

Figure 0007144297000006

[式中、R12、R22及びR32は互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1~8の炭化水素基を示し、R42は炭素数1~10の二価の炭化水素基又は二価のエーテル結合酸素含有炭化水素基を示し、R52は炭素数1~20の炭化水素基を示し、mは一般式(1)中のmと同一の定義内容を示す。mが2以上の場合には、複数のR41は同一でも異なっていてもよい。]
Figure 0007144297000006

[ In the formula, R 12 , R 22 and R 32 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms; represents a hydrocarbon group or a divalent ether-bonded oxygen-containing hydrocarbon group, R 52 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and m has the same definition as m in formula (1). When m is 2 or more, multiple R 41 may be the same or different. ]

Figure 0007144297000007

[式中、R62、R72、R82及びR92は互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基を示す。]
Figure 0007144297000007

[In the formula, R 62 , R 72 , R 82 and R 92 may be the same or different, and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. ]

(B)一方の末端が上記一般式(4)又は(5)で表され、かつ他方の末端が下記一般式(8)で表される構造を有するもの。 (B) Those having a structure in which one end is represented by the above general formula (4) or (5) and the other end is represented by the following general formula (8).

Figure 0007144297000008

[式中、R13、R23及びR33は互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数1~8の炭化水素基を示す。]
Figure 0007144297000008

[In the formula, R 13 , R 23 and R 33 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. ]

このようなポリビニルエーテル系化合物の中で、以下に挙げる(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)のものが本実施形態に係る冷凍機油の主成分として特に好適である。 Among such polyvinyl ether compounds, the following (a), (b), (c), (d) and (e) are particularly suitable as the main component of the refrigerating machine oil according to the present embodiment. be.

(a)一方の末端が一般式(4)又は(5)で表され、かつ他方の末端が一般式(6)又は(7)で表される構造を有し、一般式(1)におけるR、R及びRがいずれも水素原子、mが0~4の整数、Rが炭素数2~4の二価の炭化水素基、Rが炭素数1~20の炭化水素基であるもの。 (a) having a structure in which one end is represented by general formula (4) or (5) and the other end is represented by general formula (6) or (7), and R in general formula (1) 1 , R 2 and R 3 are all hydrogen atoms, m is an integer of 0 to 4, R 4 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms, and R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. some stuff.

(b)一般式(1)で表される構造単位のみを有するものであって、一方の末端が一般式(4)で表され、かつ他方の末端が一般式(6)で表される構造を有し、一般式(1)におけるR、R及びRがいずれも水素原子、mが0~4の整数、Rが炭素数2~4の二価の炭化水素基、Rが炭素数1~20の炭化水素基であるもの。 (b) A structure having only a structural unit represented by general formula (1), wherein one end is represented by general formula (4) and the other end is represented by general formula (6) wherein R 1 , R 2 and R 3 in general formula (1) are all hydrogen atoms, m is an integer of 0 to 4, R 4 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms, R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.

(c)一方の末端が一般式(4)又は(5)で表され、かつ他方の末端が一般式(8)で表される構造を有し、一般式(1)におけるR、R及びRがいずれも水素原子、mが0~4の整数、Rが炭素数2~4の二価の炭化水素基、Rが炭素数1~20の炭化水素基であるもの。 (c) having one end represented by general formula (4) or (5) and the other end represented by general formula (8), wherein R 1 and R 2 in general formula (1) and R 3 are both hydrogen atoms, m is an integer of 0 to 4, R 4 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms, and R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.

(d)一般式(1)で表される構造単位のみを有するものであって、一方の末端が一般式(5)で表され、かつ他方の末端が一般式(8)で表される構造を有し、一般式(1)におけるR、R及びRがいずれも水素原子、mが0~4の整数、Rが炭素数2~4の二価の炭化水素基、Rが炭素数1~20の炭化水素基であるもの。 (d) A structure having only a structural unit represented by general formula (1), wherein one end is represented by general formula (5) and the other end is represented by general formula (8) wherein R 1 , R 2 and R 3 in general formula (1) are all hydrogen atoms, m is an integer of 0 to 4, R 4 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms, R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.

(e)上記(a)、(b)、(c)及び(d)のいずれかであって、一般式(1)におけるRが炭素数1~3の炭化水素基である構造単位と該Rが炭素数3~20の炭化水素基である構造単位とを有するもの。 (e) any one of (a), (b), (c) and (d) above, wherein R 5 in general formula (1) is a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms; and a structural unit in which R 5 is a hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms.

また、本実施形態にかかるポリビニルエーテル系化合物の数平均分子量Mnは、好ましくは500以上、より好ましくは600以上、さらに好ましくは1000以上であり、好ましくは4000以下、より好ましくは3000以下、さらに好ましくは2000以下、特に好ましくは1500以下である。ポリビニルエーテル系化合物の数平均分子量が上記の下限値以上である場合には、潤滑性が向上する傾向にあり、特に微燃性ハイドロフルオロカーボン冷媒共存下での潤滑性が向上する傾向にある。一方、ポリビニルエーテル系化合物の数平均分子量が上記の上限値以下である場合には、冷媒に対する相溶性が向上する傾向にあり、特に低温条件下で微燃性ハイドロフルオロカーボン冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が広くなるとともに、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害を抑制できる傾向にある。 Further, the number average molecular weight Mn of the polyvinyl ether-based compound according to the present embodiment is preferably 500 or more, more preferably 600 or more, still more preferably 1000 or more, preferably 4000 or less, more preferably 3000 or less, further preferably is 2000 or less, particularly preferably 1500 or less. When the number average molecular weight of the polyvinyl ether-based compound is at least the above lower limit, the lubricity tends to improve, particularly in the presence of a mildly flammable hydrofluorocarbon refrigerant. On the other hand, when the number average molecular weight of the polyvinyl ether compound is equal to or less than the above upper limit, the compatibility with the refrigerant tends to be improved, and the compatibility with the mildly flammable hydrofluorocarbon refrigerant is improved especially under low temperature conditions. In addition to widening the composition range, it tends to be possible to suppress poor lubrication of the refrigerant compressor and inhibition of heat exchange in the evaporator.

また、本実施形態にかかるポリビニルエーテル系化合物においては、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnに特に制限はないが、通常1.0以上、3.0以下、好ましくは1.1以上、より好ましくは1.15以上であり、好ましくは2.5以下であり、より好ましくは2.0以下、より好ましくは1.5以下、より好ましくは1.35以下、更に好ましくは1.3以下、特に好ましくは1.25以下である。ただし、本発明に係るポリビニルエーテル系化合物においては、Mw/Mnが1.25超、3.0以下であっても、本発明のアミン系化合物を配合することで、高い自然発火点の冷凍機油を得ることができる。 In the polyvinyl ether compound according to the present embodiment, the ratio Mw/Mn between the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn is not particularly limited, but is usually 1.0 or more and 3.0 or less, preferably 1 .1 or more, more preferably 1.15 or more, preferably 2.5 or less, more preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less, more preferably 1.35 or less, still more preferably It is 1.3 or less, particularly preferably 1.25 or less. However, in the polyvinyl ether-based compound according to the present invention, even if Mw / Mn is more than 1.25 and 3.0 or less, by blending the amine-based compound of the present invention, refrigerating machine oil with a high spontaneous ignition point can be obtained.

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物のMw、Mn及びMw/Mnとは、GPC分析により得られるMw、Mn及びMw/Mn(ポリスチレン(標準試料)換算値)を意味する。Mw、Mn及びMw/Mnは、例えば以下のように測定することができる。 The Mw, Mn and Mw/Mn of the polyvinyl ether compound according to the present embodiment mean the Mw, Mn and Mw/Mn (polystyrene (standard sample) conversion values) obtained by GPC analysis. Mw, Mn and Mw/Mn can be measured, for example, as follows.

溶剤としてクロロホルムを使用し、希釈して試料濃度を2質量%とした溶液を調製し、GPC装置(Waters社製、Alliance2695)を用いて分析を行う。溶剤の流速を1ml/分に設定し、分析可能分子量100~10000のカラムを使用し、屈折率を検出器として分析を実施する。なお、分子量が明確なポリスチレン標準を用いてカラム保持時間と分子量との関係を求め、検量線を別途作成したうえで、得られた保持時間から分子量を決定する。 Using chloroform as a solvent, a diluted solution with a sample concentration of 2% by mass is prepared and analyzed using a GPC device (Waters, Alliance 2695). The solvent flow rate is set to 1 ml/min, the analysis is performed using a column with an analyzable molecular weight of 100 to 10,000, and the refractive index as a detector. The relationship between the column retention time and the molecular weight is determined using a polystyrene standard with a definite molecular weight, a calibration curve is prepared separately, and the molecular weight is determined from the obtained retention time.

なお、本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物の重量平均分子量Mwは、Mn及びMw/Mnが上記の条件を満たすように適宜選定されてもよい。 In addition, the weight average molecular weight Mw of the polyvinyl ether-based compound according to the present embodiment may be appropriately selected so that Mn and Mw/Mn satisfy the above conditions.

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物の引火点は、好ましくは195℃以上、より好ましくは200℃以上、更に好ましくは205℃以上である。 The flash point of the polyvinyl ether-based compound according to this embodiment is preferably 195° C. or higher, more preferably 200° C. or higher, and even more preferably 205° C. or higher.

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物の自然発火点は、高いほど安全性を確保しやすいが、後述するアミン系化合物の添加による自然発火点の上昇をより効果的に発揮する観点から、好ましくは450℃以下、より好ましくは420℃以下、更に好ましくは400℃以下である。また、ポリビニルエーテル系化合物の自然発火点は、好ましくは320℃以上、より好ましくは335℃以上、更に好ましくは340℃以上、特に好ましくは345℃以上である。 The higher the spontaneous ignition point of the polyvinyl ether-based compound according to the present embodiment, the easier it is to ensure safety. It is 450° C. or lower, more preferably 420° C. or lower, still more preferably 400° C. or lower. The spontaneous ignition point of the polyvinyl ether compound is preferably 320°C or higher, more preferably 335°C or higher, even more preferably 340°C or higher, and particularly preferably 345°C or higher.

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物の100℃における動粘度は、好ましくは6.5~9.5mm/s、より好ましくは7.0~9.0mm/s、更に好ましくは7.5~8.5mm/sである。100℃における動粘度が上記下限値以上であると、冷媒共存下での潤滑性が向上する。一方、100℃における動粘度が上記上限値以下であると、冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が広くなり、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害を抑制できる。 The kinematic viscosity at 100° C. of the polyvinyl ether compound according to the present embodiment is preferably 6.5 to 9.5 mm 2 /s, more preferably 7.0 to 9.0 mm 2 /s, still more preferably 7.5. ˜8.5 mm 2 /s. When the kinematic viscosity at 100°C is equal to or higher than the above lower limit, the lubricity in the coexistence of a refrigerant is improved. On the other hand, when the kinematic viscosity at 100° C. is equal to or less than the above upper limit, the range of composition exhibiting compatibility with the refrigerant is widened, and poor lubrication of the refrigerant compressor and inhibition of heat exchange in the evaporator can be suppressed.

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物の40℃における動粘度は、好ましくは50~80mm/s、より好ましくは55~75mm/s、更に好ましくは60~70mm/sである。40℃における動粘度が上記下限値以上であると、潤滑性や圧縮機の密閉性が向上するという傾向にある。一方、40℃における動粘度が上記上限値以下であると、低温条件下で冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が広くなり、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害を抑制できる。 The kinematic viscosity at 40° C. of the polyvinyl ether compound according to this embodiment is preferably 50 to 80 mm 2 /s, more preferably 55 to 75 mm 2 /s, still more preferably 60 to 70 mm 2 /s. When the kinematic viscosity at 40°C is equal to or higher than the above lower limit, there is a tendency that the lubricity and the airtightness of the compressor are improved. On the other hand, if the kinematic viscosity at 40°C is equal to or less than the above upper limit, the composition range that exhibits compatibility with the refrigerant under low temperature conditions is widened, and poor lubrication of the refrigerant compressor and inhibition of heat exchange in the evaporator are suppressed. can.

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物の流動点は、-10℃以下であることが好ましく、-20~-50℃であることがより好ましい。流動点が-10℃以下のポリビニルエーテル系化合物を用いると、低温時に冷媒循環システム内で冷凍機油が固化するのを抑制できる傾向にある。 The pour point of the polyvinyl ether compound according to the present embodiment is preferably -10°C or less, more preferably -20 to -50°C. The use of a polyvinyl ether compound having a pour point of -10°C or less tends to suppress solidification of refrigerating machine oil in the refrigerant circulation system at low temperatures.

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物は、前記したモノマーをラジカル重合、カチオン重合、放射線重合等によって製造することができる。重合反応終了後、必要に応じて通常の分離・精製方法を施すことにより、目的とする一般式(1)で表される構造単位を有するポリビニルエーテル系化合物が得られる。 The polyvinyl ether-based compound according to the present embodiment can be produced by subjecting the above-described monomers to radical polymerization, cationic polymerization, radiation polymerization, or the like. After the completion of the polymerization reaction, the desired polyvinyl ether compound having the structural unit represented by the general formula (1) can be obtained by subjecting it to a normal separation/purification method as necessary.

本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物の製造工程において、副反応を起こして分子中にアリール基などの不飽和基が形成される場合があるが、ポリビニルエーテル自体の熱安定性の向上、重合物の生成によるスラッジの発生の抑制、抗酸化性(酸化防止性)の低下による過酸化物の生成の抑制といった観点から、本実施形態に係るポリビニルエーテル系化合物としては、不飽和基等に由来する不飽和度が低いものが好ましい。ポリビニルエーテル系化合物の不飽和度は、0.04meq/g以下であることが好ましく、0.03meq/g以下であることがより好ましく、0.02meq/g以下であることが更に好ましい。また、ポリビニルエーテル系化合物の過酸化物価は、10.0meq/kg以下であることが好ましく、5.0meq/kg以下であることがより好ましく、1.0meq/kgであることが更に好ましい。また、ポリビニルエーテル系化合物のカルボニル価は、100重量ppm以下であることが好ましく、50重量ppm以下であることがより好ましく、20重量ppm以下であることが更に好ましい。また、ポリビニルエーテル系化合物の水酸基価は、10mgKOH/g以下であることが好ましく、5mgKOH/g以下であることがより好ましく、3mgKOH/g以下であることが更に好ましい。 In the production process of the polyvinyl ether-based compound according to the present embodiment, a side reaction may occur to form an unsaturated group such as an aryl group in the molecule. From the viewpoint of suppressing the generation of sludge due to the generation of and suppressing the generation of peroxides due to a decrease in antioxidant properties (antioxidant properties), the polyvinyl ether-based compound according to the present embodiment is derived from an unsaturated group or the like. Those with a low degree of unsaturation are preferred. The degree of unsaturation of the polyvinyl ether compound is preferably 0.04 meq/g or less, more preferably 0.03 meq/g or less, and even more preferably 0.02 meq/g or less. Moreover, the peroxide value of the polyvinyl ether compound is preferably 10.0 meq/kg or less, more preferably 5.0 meq/kg or less, and even more preferably 1.0 meq/kg. The carbonyl value of the polyvinyl ether compound is preferably 100 ppm by weight or less, more preferably 50 ppm by weight or less, and even more preferably 20 ppm by weight or less. Moreover, the hydroxyl value of the polyvinyl ether compound is preferably 10 mgKOH/g or less, more preferably 5 mgKOH/g or less, and even more preferably 3 mgKOH/g or less.

本実施形態に係る油類又は油類組成物は、基油として上記エーテル系化合物を含有するものであるが、必要に応じて後述するエーテル系化合物以外の基油を含んでいてもよい。本実施形態に係るエーテル系化合物の含有量は、油類又は油類組成物全量を基準として、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上含有することが特に好ましい。上記エーテル系化合物の含有量が50質量%以上であると、後述するアミン系化合物の添加による冷凍機油の安全性をより高めることができる。 The oil or oil composition according to the present embodiment contains the above ether-based compound as a base oil, but may also contain a base oil other than the ether-based compound described below, if necessary. The content of the ether-based compound according to the present embodiment is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and 80% by mass or more, based on the total amount of the oil or oil composition. More preferably, it is particularly preferably contained in an amount of 90% by mass or more. When the content of the ether-based compound is 50% by mass or more, the safety of the refrigerating machine oil can be further enhanced by the addition of the amine-based compound described later.

本実施形態に係るエーテル系化合物以外の基油としては、鉱油、オレフィン重合体、ナフタレン化合物、アルキルベンゼン等の炭化水素系油、および、エステル系基油(モノエステル、ジエステル、ポリオールエステル等)、ポリグリコール、ケトン、ポリフェニルエーテル、シリコーン、ポリシロキサン、パーフルオロエーテル等の酸素を含有する合成油を用いることができる。酸素を含有する合成油としては、ポリオールエステルが好ましく用いられる。 Examples of base oils other than ether-based compounds according to the present embodiment include mineral oils, olefin polymers, naphthalene compounds, hydrocarbon-based oils such as alkylbenzene, ester-based base oils (monoesters, diesters, polyol esters, etc.), poly Oxygen-containing synthetic oils such as glycols, ketones, polyphenylethers, silicones, polysiloxanes, and perfluoroethers can be used. A polyol ester is preferably used as the oxygen-containing synthetic oil.

本実施形態に係る油類は、上述した基油を含むものであるが、冷凍機油の性能を更に高めるために、上述した基油の他に、必要に応じて後述するアミン系化合物以外の従来公知の潤滑油添加剤を含有し、油類組成物とすることができる。かかる添加剤としては、例えば、アミン系化合物以外の酸化防止剤、酸捕捉剤、摩耗防止剤、極圧剤、油性剤、消泡剤、金属不活性化剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、清浄分散剤等が挙げられる。これらの添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The oils according to the present embodiment contain the base oil described above, but in order to further improve the performance of the refrigerating machine oil, in addition to the base oil described above, conventionally known compounds other than the amine-based compound described later as necessary A lubricating oil additive can be contained to form an oil composition. Examples of such additives include antioxidants other than amine compounds, acid scavengers, antiwear agents, extreme pressure agents, oiliness agents, antifoaming agents, metal deactivators, viscosity index improvers, and pour point depressants. agents, detergent dispersants, and the like. These additives may be used singly or in combination of two or more.

摩耗防止剤としては、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート等の正リン酸エステル類、亜リン酸エステル類、酸性リン酸エステル類及びそのアミン塩等のリン系摩耗防止剤、硫黄系摩耗防止剤及びリン-硫黄系摩耗防止剤から選ばれる少なくとも1種の摩耗防止剤が挙げられる。 Anti-wear agents include phosphorus-based anti-wear agents such as orthophosphates such as tricresyl phosphate and triphenyl phosphate, phosphites, acidic phosphates and their amine salts, and sulfur-based anti-wear agents. and at least one antiwear agent selected from phosphorus-sulfur antiwear agents.

酸捕捉剤としては、グリシジルエステル類、グリシジルエーテル類、αオレフィンオキシド類、カルボジイミド類等から選ばれる少なくとも1種の酸捕捉剤が挙げられる。 Examples of acid scavengers include at least one acid scavenger selected from glycidyl esters, glycidyl ethers, α-olefin oxides, carbodiimides and the like.

これらの添加剤の含有量は特に制限されないが、油類組成物全量基準で、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下である。 Although the content of these additives is not particularly limited, it is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total amount of the oil composition.

本実施形態に係る油類又は油類組成物の自然発火点は、高いほど安全性を確保しやすいが、後述するアミン系化合物の添加による自然発火点の上昇をより効果的に発揮する観点から、好ましくは450℃以下、より好ましくは420℃以下、更に好ましくは400℃以下である。また、油類又は油類組成物の自然発火点は、好ましくは320℃以上、より好ましくは340℃以上、更に好ましくは350℃以上である。 The higher the autoignition point of the oil or oil composition according to the present embodiment, the easier it is to ensure safety, but from the viewpoint of more effectively increasing the autoignition point by adding an amine compound described later. , preferably 450° C. or lower, more preferably 420° C. or lower, and still more preferably 400° C. or lower. In addition, the spontaneous ignition point of the oil or oil composition is preferably 320°C or higher, more preferably 340°C or higher, and still more preferably 350°C or higher.

本実施形態に係る油類又は油類組成物に添加するアミン系化合物としては、以下の一般式(24)で示すフェニル-α-ナフチルアミン類、或いは一般式(25)で示すp,p’-ジアルキル化ジフェニルアミン等が挙げられる。 As the amine compound added to the oil or oil composition according to the present embodiment, phenyl-α-naphthylamines represented by the following general formula (24), or p, p'- and dialkylated diphenylamine.

Figure 0007144297000009
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Figure 0007144297000010
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一般式(24)において、R58は水素原子または炭素数1~16のアルキル基を示す。一般式(25)において、R59及びR60は、それぞれ個別に、炭素数1~16のアルキル基を示す。炭素数1~16のアルキル基としては、炭素数8~16の分枝アルキル基が好ましく、更に炭素数3又は4のオレフィンオリゴマーから誘導される炭素数8~16の分枝アルキル基がより好ましい。炭素数3又は4のオレフィンとしては、具体的には、プロピレン、1-ブテン、2-ブテン及びイソブチレンからなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられ、好ましくはプロピレン又はイソブチレンである。また、R58は、イソブチレンの2量体から誘導される分枝オクチル基、プロピレンの3量体から誘導される分枝ノニル基、イソブチレンの3量体から誘導される分枝ドデシル基、プロピレンの4量体から誘導される分枝ドデシル基又はプロピレンの5量体から誘導される分枝ペンタデシル基であってもよく、イソブチレンの2量体から誘導される分枝オクチル基、イソブチレンの3量体から誘導される分枝ドデシル基またはプロピレンの4量体から誘導される分枝ドデシル基であってもよく、分岐ドデシル基であってもよい。 In general formula (24), R 58 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. In general formula (25), R 59 and R 60 each independently represent an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 16 carbon atoms is preferably a branched alkyl group having 8 to 16 carbon atoms, more preferably a branched alkyl group having 8 to 16 carbon atoms derived from an olefin oligomer having 3 or 4 carbon atoms. . Specific examples of olefins having 3 or 4 carbon atoms include at least one selected from the group consisting of propylene, 1-butene, 2-butene and isobutylene, preferably propylene or isobutylene. R 58 is a branched octyl group derived from a dimer of isobutylene, a branched nonyl group derived from a trimer of propylene, a branched dodecyl group derived from a trimer of isobutylene, a branched dodecyl group derived from a trimer of propylene, It may be a branched dodecyl group derived from a tetramer, a branched pentadecyl group derived from a propylene pentamer, a branched octyl group derived from an isobutylene dimer, or an isobutylene trimer. or a branched dodecyl group derived from a propylene tetramer, or a branched dodecyl group.

一般式(24)で表される化合物の中でも、R58が水素原子である場合はより優れた自然発火点向上効果が得られることから好ましい。 Among the compounds represented by the general formula (24), the case where R 58 is a hydrogen atom is preferable because a more excellent effect of improving the spontaneous ignition point can be obtained.

一般式(25)で表されるp,p’-ジアルキルジフェニルアミンのR59及びR60は、それぞれ個別に、炭素数3~16の分枝アルキル基であってよく、更に炭素数3又は4のオレフィン、又はそのオリゴマーから誘導される炭素数3~16の分枝アルキル基であってもよい。上記炭素数3又は4のオレフィンとしては、具体的にはプロピレン、1-ブテン、2-ブテン及びイソブチレン等が挙げられるが、プロピレン又はイソブチレンであってもよい。さらに、R59又はR60は、イソブチレンから誘導されるtert-ブチル基、イソブチレンの2量体から誘導される分枝オクチル基であってもよい。 R 59 and R 60 of the p,p'-dialkyldiphenylamine represented by the general formula (25) may each independently be a branched alkyl group having 3 to 16 carbon atoms, or It may be a branched alkyl group having 3 to 16 carbon atoms derived from an olefin or an oligomer thereof. Specific examples of the olefin having 3 or 4 carbon atoms include propylene, 1-butene, 2-butene and isobutylene, but propylene or isobutylene may also be used. Furthermore, R 59 or R 60 may be a tert-butyl group derived from isobutylene or a branched octyl group derived from a dimer of isobutylene.

一般式(25)で表されるp,p’-ジアルキルジフェニルアミンは市販のものを用いても良くまた合成物を用いても良い。合成物は、一般式(24)で表されるフェニル-α-ナフチルアミンと同様に、炭素数1~16のハロゲン化アルキル化合物とジフェニルアミン、或いは炭素数2~16のオレフィンまたは炭素数2~16のオレフィン又はこれらのオリゴマーとジフェニルアミンとをフリーデル・クラフツ触媒を用いて反応させることにより、容易に合成することができるが、いずれの合成方法であってもよい。 As the p,p'-dialkyldiphenylamine represented by the general formula (25), commercially available products or synthesized products may be used. Similar to the phenyl-α-naphthylamine represented by the general formula (24), the synthesized product is a C 1-16 halogenated alkyl compound and diphenylamine, or a C 2-16 olefin or a C 2-16 It can be easily synthesized by reacting an olefin or an oligomer thereof with diphenylamine using a Friedel-Crafts catalyst, but any synthesis method may be used.

アミン系化合物の含有量は、冷凍機油全量基準で、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.4質量%以上、さらに好ましくは0.8質量%以上であり、好ましくは10質量%以下、より好ましくは6質量%以下である。特に、自然発火点を高めることができる観点から、更に好ましくは1.2質量%以上、更に好ましくは2.5質量%以上、特に好ましくは4質量%以上とすることができる。アミン系酸化防止剤の含有量が冷凍機油全量基準で10質量%以下であれば、スラッジ発生の原因を抑えることができ、0.1質量%以上であれば、自然発火点を効果的に高めることができる。 The content of the amine compound is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.4% by mass or more, still more preferably 0.8% by mass or more, and preferably 10% by mass, based on the total amount of refrigerating machine oil. 6% by mass or less, more preferably 6% by mass or less. In particular, from the viewpoint of being able to raise the spontaneous ignition point, it is more preferably 1.2% by mass or more, still more preferably 2.5% by mass or more, and particularly preferably 4% by mass or more. If the content of the amine antioxidant is 10% by mass or less based on the total amount of refrigerating machine oil, the cause of sludge generation can be suppressed, and if it is 0.1% by mass or more, the spontaneous ignition point is effectively increased. be able to.

上述した油類又は油類組成物にアミン系化合物を添加することで、耐発火性が向上された冷凍機油を得ることができる。すなわち、本実施形態に係る冷凍機油は、エーテル系化合物を含有する基油と、アミン系化合物と、を含む。 By adding an amine-based compound to the oil or oil composition described above, a refrigerating machine oil having improved ignition resistance can be obtained. That is, the refrigerator oil according to the present embodiment includes a base oil containing an ether compound and an amine compound.

冷凍機油の40℃における動粘度は、特に限定されないが、好ましくは3~1000mm/s、より好ましくは4~500mm/s、さらに好ましくは5~400mm/sである。また、100℃における動粘度は、好ましくは1~100mm/s、より好ましくは2~50mm/sである。 The kinematic viscosity of the refrigerator oil at 40° C. is not particularly limited, but is preferably 3 to 1000 mm 2 /s, more preferably 4 to 500 mm 2 /s, still more preferably 5 to 400 mm 2 /s. Also, the kinematic viscosity at 100° C. is preferably 1 to 100 mm 2 /s, more preferably 2 to 50 mm 2 /s.

また、冷凍機油の水分含有量は、特に限定されないが、冷凍機油全量基準で、好ましくは500ppm以下、より好ましくは300ppm以下、さらに好ましくは200ppm以下である。特に密閉型の冷凍機用に用いる場合には、冷凍機油の熱・化学的安定性や電気絶縁性への影響の観点から、水分含有量が少ないことが求められる。 The water content of the refrigerator oil is not particularly limited, but is preferably 500 ppm or less, more preferably 300 ppm or less, and still more preferably 200 ppm or less based on the total amount of the refrigerator oil. In particular, when used for a closed-type refrigerator, the water content is required to be small from the viewpoint of the influence on the thermal and chemical stability and electrical insulation of the refrigerator oil.

また、本実施形態の冷凍機油の酸価は、特に限定されないが、冷凍機または配管に用いられている金属への腐食を防止するため、および本実施形態の冷凍機油の分解を防止するために、好ましくは0.1mgKOH/g以下、より好ましくは0.05mgKOH/g以下である。なお、本発明における酸価とは、JIS K2501「石油製品および潤滑油-中和価試験方法」に準拠して測定した酸価を意味する。 In addition, the acid value of the refrigerating machine oil of the present embodiment is not particularly limited. , preferably 0.1 mgKOH/g or less, more preferably 0.05 mgKOH/g or less. The acid value in the present invention means an acid value measured according to JIS K2501 "Petroleum products and lubricating oils-neutralization value test method".

また、冷凍機油の灰分は、特に限定されないが、冷凍機油の熱・化学的安定性を高めスラッジ等の発生を抑制するために、好ましくは100ppm以下、より好ましくは50ppm以下である。なお、本発明における灰分とは、JIS K2272「原油および石油製品の灰分並びに硫酸灰分試験方法」に準拠して測定した灰分の値を意味する。 The ash content of the refrigerator oil is not particularly limited, but is preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, in order to improve the thermal and chemical stability of the refrigerator oil and suppress the generation of sludge and the like. The ash content in the present invention means the value of ash content measured according to JIS K2272 "Determination of ash content and sulfated ash content of crude oil and petroleum products".

冷凍機油は、通常、冷凍機等において、冷凍機油と冷媒とが混合された冷凍機用作動流体組成物の状態で存在する。言い換えれば、冷凍機用作動流体組成物は、冷凍機油と、冷媒とを含有するものである。本実施形態に係る冷凍機油は、好ましくは微燃性冷媒と共に用いられるものであり、より好ましくは微燃性ハイドロフルオロカーボン(HFC)冷媒とともに用いられるものである。すなわち、本実施形態の冷凍機用作動流体組成物は、好ましくは微燃性冷媒、より好ましくは微燃性ハイドロフルオロカーボン(HFC)冷媒を含有するものである。ハイドロフルオロカーボン(HFC)冷媒には、飽和フッ化炭化水素冷媒(ハイドロフルオロアルカン冷媒ともいう)及び不飽和フッ化炭化水素冷媒(ハイドロフルオロアルケン冷媒、ハイドロフルオロオレフィン冷媒、又はHFO冷媒ともいう)が包含される。なお、本発明における微燃性冷媒とは、ASHRAE(TheAmerican Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers)34の燃焼性区分におけるA2L区分に含まれる冷媒を意味する。 Refrigerating machine oil usually exists in a refrigerator or the like in the form of a working fluid composition for a refrigerating machine in which refrigerating machine oil and refrigerant are mixed. In other words, the working fluid composition for refrigerator contains refrigerator oil and refrigerant. The refrigerating machine oil according to the present embodiment is preferably used with a mildly flammable refrigerant, more preferably with a slightly flammable hydrofluorocarbon (HFC) refrigerant. That is, the working fluid composition for a refrigerator of the present embodiment preferably contains a mildly flammable refrigerant, more preferably a slightly flammable hydrofluorocarbon (HFC) refrigerant. Hydrofluorocarbon (HFC) refrigerants include saturated fluorocarbon refrigerants (also called hydrofluoroalkane refrigerants) and unsaturated fluorocarbon refrigerants (also called hydrofluoroalkene refrigerants, hydrofluoroolefin refrigerants, or HFO refrigerants). be done. The mildly flammable refrigerant in the present invention means a refrigerant included in the A2L category in the flammability category of ASHRAE (The American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers) 34.

飽和フッ化炭化水素冷媒としては、炭素数1~3、好ましくは炭素数1~2の飽和フッ化炭化水素が挙げられる。具体的には、例えば、ジフルオロメタン(HFC-32)、トリフルオロメタン(HFC-23)、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)、1,1,1-トリフルオロエタン(HFC-143a)、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)、1,1,1,3,3-ペンタフルオロブタン(HFC-365mfc)、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。これらの冷媒は、用途や要求性能に応じて適宜選択されるが、例えばHFC-32単独;HFC-23単独;HFC-134a単独;HFC-125単独;HFC-134a/HFC-32=60~80質量%/40~20質量%の混合物;HFC-32/HFC-125=40~70質量%/60~30質量%の混合物;HFC-125/HFC-143a=40~60質量%/60~40質量%の混合物;HFC-134a/HFC-32/HFC-125=60質量%/30質量%/10質量%の混合物;HFC-134a/HFC-32/HFC-125=40~70質量%/15~35質量%/5~40質量%の混合物;HFC-125/HFC-134a/HFC-143a=35~55質量%/1~15質量%/40~60質量%の混合物などが好ましい例として挙げられる。さらに具体的には、HFC-134a/HFC-32=70/30質量%の混合物;HFC-32/HFC-125=60/40質量%の混合物;HFC-32/HFC-125=50/50質量%の混合物(R410A);HFC-32/HFC-125=45/55質量%の混合物(R410B);HFC-125/HFC-143a=50/50質量%の混合物(R507C);HFC-32/HFC-125/HFC-134a=30/10/60質量%の混合物;HFC-32/HFC-125/HFC-134a=23/25/52質量%の混合物(R407C);HFC-32/HFC-125/HFC-134a=25/15/60質量%の混合物(R407E);HFC-125/HFC-134a/HFC-143a=44/4/52質量%の混合物(R404A)などが挙げられる。 Saturated fluorocarbon refrigerants include saturated fluorohydrocarbons having 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms. Specifically, for example, difluoromethane (HFC-32), trifluoromethane (HFC-23), pentafluoroethane (HFC-125), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFC-134), 1 , 1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a), 1,1,1-trifluoroethane (HFC-143a), 1,1-difluoroethane (HFC-152a), fluoroethane (HFC-161), 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane (HFC-227ea), 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropane (HFC-236ea), 1,1,1, 3,3,3-hexafluoropropane (HFC-236fa), 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (HFC-245fa), 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (HFC- 365mfc), and mixtures of two or more thereof. These refrigerants are appropriately selected depending on the application and required performance, but for example, HFC-32 alone; HFC-23 alone; HFC-134a alone; HFC-125 alone; % by mass/mixture of 40-20% by mass; HFC-32/HFC-125=40-70% by mass/mixture of 60-30% by mass; HFC-125/HFC-143a=40-60% by mass/60-40 % mixture; HFC-134a/HFC-32/HFC-125 = 60%/30%/10% mixture; HFC-134a/HFC-32/HFC-125 = 40 to 70%/15 Preferred examples include a mixture of ~35% by mass/5 to 40% by mass; a mixture of HFC-125/HFC-134a/HFC-143a = 35 to 55% by mass/1 to 15% by mass/40 to 60% by mass. be done. More specifically, HFC-134a/HFC-32 = 70/30 mass% mixture; HFC-32/HFC-125 = 60/40 mass% mixture; HFC-32/HFC-125 = 50/50 mass% % mixture (R410A); HFC-32/HFC-125 = 45/55% by weight mixture (R410B); HFC-125/HFC-143a = 50/50% by weight mixture (R507C); HFC-32/HFC -125/HFC-134a = 30/10/60 wt% mixture; HFC-32/HFC-125/HFC-134a = 23/25/52 wt% mixture (R407C); HFC-32/HFC-125/ HFC-134a = 25/15/60 mass% mixture (R407E); HFC-125/HFC-134a/HFC-143a = 44/4/52 mass% mixture (R404A).

上記の飽和フッ化炭化水素の中でも、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)からなる群より選ばれる1種又は2種以上の混合物であることが好ましく、冷媒物性の観点から、HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-152a、又はHFC-32とHFC-134aの混合物であることがより好ましい。 Among the above saturated fluorocarbons, difluoromethane (HFC-32), pentafluoroethane (HFC-125), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFC-134), 1,1,1, 2-tetrafluoroethane (HFC-134a), 1,1-difluoroethane (HFC-152a), fluoroethane (HFC-161), 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane (HFC- 227ea), 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropane (HFC-236ea), 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (HFC-236fa), 1,1,1 , 3,3-pentafluoropropane (HFC-245fa) and 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (HFC-365mfc), or a mixture of two or more selected from the group consisting of and more preferably HFC-32, HFC-125, HFC-134a, HFC-152a, or a mixture of HFC-32 and HFC-134a from the viewpoint of refrigerant physical properties.

不飽和フッ化炭化水素としては、フッ素数が3~5のフルオロプロペンが好ましく、1,2,3,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFC-1225ye)、1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFC-1234ze)、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFC-1234yf)、1,2,3,3-テトラフルオロプロペン(HFC-1234ye)、及び3,3,3-トリフルオロプロペン(HFC-1243zf)からなる群より選ばれる1種または2種以上の混合物であることが好ましい。冷媒物性の観点からは、HFC-1225ye、HFC-1234ze及びHFC-1234yfから選ばれる1種又は2種以上であることが好ましい。 As the unsaturated fluorocarbon, fluoropropene having 3 to 5 fluorine atoms is preferable, and 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFC-1225ye), 1,3,3,3-tetrafluoro Propene (HFC-1234ze), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFC-1234yf), 1,2,3,3-tetrafluoropropene (HFC-1234ye), and 3,3,3-trifluoro It is preferably one or a mixture of two or more selected from the group consisting of propene (HFC-1243zf). From the viewpoint of refrigerant physical properties, it is preferably one or more selected from HFC-1225ye, HFC-1234ze and HFC-1234yf.

微燃性ハイドロフルオロカーボン冷媒としては、1,3,3,3-テトラフルオロプロペン又は2,3,3,3-テトラフルオロプロペンが特に好ましい。 As the slightly flammable hydrofluorocarbon refrigerant, 1,3,3,3-tetrafluoropropene or 2,3,3,3-tetrafluoropropene is particularly preferred.

本実施形態の冷凍機油とともに用いられる冷媒は、例えば微燃性ハイドロフルオロカーボン冷媒と他の冷媒との混合冷媒であってもよい。他の冷媒としては、パーフルオロエーテル類等の含フッ素エーテル系冷媒、ビス(トリフルオロメチル)サルファイド冷媒、3フッ化ヨウ化メタン冷媒、ジメチルエーテル、二酸化炭素、アンモニアおよび炭化水素等の自然系冷媒が挙げられる。 The refrigerant used together with the refrigerating machine oil of the present embodiment may be, for example, a mixed refrigerant of a mildly flammable hydrofluorocarbon refrigerant and another refrigerant. Other refrigerants include fluorine-containing ether refrigerants such as perfluoroethers, bis(trifluoromethyl)sulfide refrigerants, trifluoroiodide methane refrigerants, natural refrigerants such as dimethyl ether, carbon dioxide, ammonia and hydrocarbons. mentioned.

炭化水素冷媒としては、炭素数3~5の炭化水素が好ましく、具体的には例えば、メタン、エチレン、エタン、プロピレン、プロパン、シクロプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、シクロブタン、メチルシクロプロパン、2-メチルブタン、ノルマルペンタン又はこれらの2種以上の混合物があげられる。これらの中でも、25℃、1気圧で気体のものが好ましく用いられ、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、2-メチルブタン又はこれらの混合物が好ましい。 Hydrocarbon refrigerants are preferably hydrocarbons having 3 to 5 carbon atoms, and specific examples include methane, ethylene, ethane, propylene, propane, cyclopropane, normal butane, isobutane, cyclobutane, methylcyclopropane, and 2-methylbutane. , normal pentane, or a mixture of two or more thereof. Among these, those that are gaseous at 25° C. and 1 atm are preferably used, and propane, normal butane, isobutane, 2-methylbutane and mixtures thereof are preferred.

含フッ素エーテル系冷媒としては、具体的には例えば、HFE-134p、HFE-245mc、HFE-236mf、HFE-236me、HFE-338mcf、HFE-365mcf、HFE-245mf、HFE-347mmy、HFE-347mcc、HFE-125、HFE-143m、HFE-134m、HFE-227me等が挙げられ、これらの冷媒は用途や要求性能に応じて適宜選択される。 Specific examples of fluorine-containing ether refrigerants include HFE-134p, HFE-245mc, HFE-236mf, HFE-236me, HFE-338mcf, HFE-365mcf, HFE-245mf, HFE-347mmy, HFE-347mcc, HFE-125, HFE-143m, HFE-134m, HFE-227me and the like are listed, and these refrigerants are appropriately selected according to the application and required performance.

また、本実施形態の冷媒が混合冷媒である場合、微燃性ハイドロフルオロカーボン冷媒と他の冷媒との混合比(質量比、微燃性ハイドロフルオロカーボン冷媒:他の冷媒)は、1:99~99:1が好ましく、5:95~95:5がより好ましい。 Further, when the refrigerant of the present embodiment is a mixed refrigerant, the mixing ratio (mass ratio, slightly flammable hydrofluorocarbon refrigerant:other refrigerant) of the slightly flammable hydrofluorocarbon refrigerant and the other refrigerant is 1:99 to 99. :1 is preferred, and 5:95 to 95:5 is more preferred.

本実施形態の冷凍機用作動流体組成物における冷凍機油と冷媒との配合割合は特に制限されないが、冷媒100質量部に対して冷凍機油が好ましくは1~500質量部、より好ましくは2~400質量部である。 The blending ratio of the refrigerator oil and the refrigerant in the working fluid composition for a refrigerator of the present embodiment is not particularly limited, but the refrigerator oil is preferably 1 to 500 parts by mass, more preferably 2 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the refrigerant. part by mass.

本実施形態の冷凍機油は、往復動式や回転式の密閉型圧縮機を有するエアコン、冷蔵庫、或いは開放型又は密閉型のカーエアコンに好ましく用いられる。また、本実施形態の冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物は、除湿機、給湯器、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好ましく用いられる。さらに、本実施形態の冷凍機油は、遠心式の圧縮機を有するものにも好ましく用いられる。 The refrigerating machine oil of the present embodiment is preferably used in air conditioners, refrigerators, and open or closed car air conditioners having a reciprocating or rotary hermetic compressor. In addition, the refrigerating machine oil and the working fluid composition for a refrigerating machine of the present embodiment are preferably used for cooling devices such as dehumidifiers, water heaters, freezers, refrigerated warehouses, vending machines, showcases, and chemical plants. Furthermore, the refrigerating machine oil of the present embodiment is preferably used for those having a centrifugal compressor.

以下、実施例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below based on examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1~5]
まず、以下に示す基油1~5及び各添加剤を用いて油類組成物を調製し、得られた油類組成物について自然発火点を測定した。その後、アミン系化合物としてフェニル-α-ナフチルアミンを添加して冷凍機油を調製し、得られた冷凍機油について自然発火点を測定した。なお、自然発火点の測定は、ASTM E659-1978に準拠した方法により行った。油類組成物及び冷凍機油の組成、並びに自然発火点の測定結果を表1に示す。
[Examples 1 to 5]
First, base oils 1 to 5 shown below and each additive were used to prepare an oil composition, and the spontaneous ignition point of the obtained oil composition was measured. Thereafter, phenyl-α-naphthylamine was added as an amine compound to prepare a refrigerating machine oil, and the autoignition point of the obtained refrigerating machine oil was measured. The spontaneous ignition point was measured according to ASTM E659-1978. Table 1 shows the compositions of the oils and the refrigerating machine oil, and the measurement results of the autoignition points.

(基油)
以下、Meはメチル基、Buはブチル基、POはオキシプロピレン基をそれぞれ表す。
(base oil)
Hereinafter, Me represents a methyl group, Bu represents a butyl group, and PO represents an oxypropylene group.

基油1:
Me-O-(PO)n-Me
[数平均分子量Mn:1240、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、40℃動粘度:50.5mm/s、引火点:218℃、水酸基価:6.8mgKOH/g、流動点:<-45℃、酸価:0.01mgKOH/g
Base oil 1:
Me—O—(PO)n—Me
[Number average molecular weight Mn: 1240, ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn): 1.1, 40°C kinematic viscosity: 50.5 mm 2 /s, flash point: 218 ℃, hydroxyl value: 6.8 mgKOH / g, pour point: <-45 ℃, acid value: 0.01 mgKOH / g

基油2:
Bu-O-(PO)n-Bu
[数平均分子量Mn:1290、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.11、40℃動粘度:56mm/s、引火点:220℃(COC)、流動点:-42.5℃、酸価:0.01mgKOH/g
Base oil 2:
Bu-O-(PO)n-Bu
[Number average molecular weight Mn: 1290, ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn): 1.11, 40°C kinematic viscosity: 56 mm 2 /s, flash point: 220°C ( COC), pour point: -42.5 ° C., acid value: 0.01 mgKOH / g

基油3:
Bu-O-(PO)n-Bu
[数平均分子量Mn:1440、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.16、40℃動粘度:68mm/s、引火点:220℃(COC)、流動点:-40℃、酸価:0.01mgKOH/g
Base oil 3:
Bu-O-(PO)n-Bu
[Number average molecular weight Mn: 1440, ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn): 1.16, 40°C kinematic viscosity: 68 mm 2 /s, flash point: 220°C ( COC), pour point: -40°C, acid value: 0.01mgKOH/g

基油4:
Bu-O-(PO)n-Bu
[数平均分子量Mn:1640、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.20、40℃動粘度:100mm/s、引火点:222℃(COC)、流動点:-35℃、酸価:0.01mgKOH/g
Base oil 4:
Bu-O-(PO)n-Bu
[Number average molecular weight Mn: 1640, ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn): 1.20, 40°C kinematic viscosity: 100 mm 2 /s, flash point: 222°C ( COC), pour point: -35 ° C., acid value: 0.01 mg KOH / g

基油5:
Bu-O-(PO)n-Bu
[数平均分子量Mn:2250、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.28、40℃動粘度:200mm/s、引火点:222℃(COC)、流動点:-30℃、酸価:0.01mgKOH/g
Base oil 5:
Bu-O-(PO)n-Bu
[Number average molecular weight Mn: 2250, ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn): 1.28, 40°C kinematic viscosity: 200 mm 2 /s, flash point: 222°C ( COC), pour point: -30°C, acid value: 0.01mgKOH/g

(添加剤)
添加剤1:トリクレジルホスフェート(摩耗防止剤)
添加剤2:グリシジルネオデカノエート(酸捕捉剤)
(Additive)
Additive 1: tricresyl phosphate (antiwear agent)
Additive 2: glycidyl neodecanoate (acid scavenger)

Figure 0007144297000011
Figure 0007144297000011

[実施例6~10]
以下に示す基油6~8及び各添加剤を用いて油類組成物を調製し、得られた油類組成物について自然発火点を測定した。その後、アミン系化合物としてフェニル-α-ナフチルアミンを添加して冷凍機油を調製し、得られた冷凍機油について自然発火点を測定した。油類組成物及び冷凍機油の組成、並びに自然発火点の測定結果を表2に示す。
[Examples 6 to 10]
Oil compositions were prepared using base oils 6 to 8 shown below and each additive, and the autoignition point of the obtained oil compositions was measured. Thereafter, phenyl-α-naphthylamine was added as an amine compound to prepare a refrigerating machine oil, and the autoignition point of the obtained refrigerating machine oil was measured. Table 2 shows the compositions of the oils and the refrigerating machine oil, and the measurement results of the autoignition points.

(基油)
基油6:
エチルビニルエーテルとイソブチルビニルエーテルとの共重合体[エチルビニルエーテル/イソブチルビニルエーテル=8/2(モル比)、数平均分子量(Mn):500、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.25、40℃動粘度:50mm/s、粘度指数91]
(base oil)
Base oil 6:
Copolymer of ethyl vinyl ether and isobutyl vinyl ether [ethyl vinyl ether/isobutyl vinyl ether = 8/2 (molar ratio), number average molecular weight (Mn): 500, ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn): 1.25, 40°C kinematic viscosity: 50 mm 2 /s, viscosity index 91]

基油7:
エチルビニルエーテル重合体[数平均分子量(Mn):1300、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.20、40℃動粘度:68mm/s、粘度指数:90]
Base oil 7:
Ethyl vinyl ether polymer [number average molecular weight (Mn): 1300, ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn): 1.20, 40°C kinematic viscosity: 68 mm 2 /s, Viscosity index: 90]

基油8:
エチルビニルエーテル重合体[数平均分子量(Mn):1300、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.29、40℃動粘度:71mm/s、粘度指数:89]
Base oil 8:
Ethyl vinyl ether polymer [number average molecular weight (Mn): 1300, ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn): 1.29, 40°C kinematic viscosity: 71 mm 2 /s, Viscosity index: 89]

(添加剤)
添加剤1:トリクレジルホスフェート(摩耗防止剤)
添加剤2:グリシジルネオデカノエート(酸捕捉剤)
(Additive)
Additive 1: tricresyl phosphate (antiwear agent)
Additive 2: glycidyl neodecanoate (acid scavenger)

Figure 0007144297000012
Figure 0007144297000012

Claims (6)

エーテル系化合物を含有する基油を含む油類又は油類組成物に、アミン系化合物を添加して冷凍機油を得る工程を備える、冷凍機油の耐発火性を向上させる方法であって、
前記エーテル系化合物がポリビニルエーテル系化合物であり、且つ前記ポリビニルエーテル系化合物の重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnが1.25以下である、方法
A method for improving the ignition resistance of a refrigerating machine oil, comprising the step of adding an amine compound to an oil or oil composition containing a base oil containing an ether compound to obtain a refrigerating machine oil ,
The method, wherein the ether-based compound is a polyvinyl ether-based compound, and the ratio Mw/Mn of the weight-average molecular weight Mw to the number-average molecular weight Mn of the polyvinyl ether-based compound is 1.25 or less .
記ポリビニルエーテル系化合物の重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnが1.15以上である、請求項に記載の方法。 2. The method according to claim 1 , wherein the ratio Mw/Mn between the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the polyvinyl ether compound is 1.15 or more . 前記冷凍機油が、摩耗防止剤、酸捕捉剤、前記アミン系化合物以外の酸化防止剤、極圧剤、油性剤、消泡剤、金属不活性化剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、清浄分散剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の添加剤を更に含む、請求項1又は2に記載の方法。 The refrigerating machine oil contains an antiwear agent, an acid scavenger, an antioxidant other than the amine compound, an extreme pressure agent, an oiliness agent, an antifoaming agent, a metal deactivator, a viscosity index improver, a pour point depressant, 3. The method of claim 1 or 2 , further comprising at least one additive selected from the group consisting of detergent-dispersants. 前記冷凍機油が微燃性冷媒と共に用いられる、請求項1~のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the refrigerating machine oil is used together with a mildly flammable refrigerant. エーテル系化合物を含有する基油と、アミン系化合物と、を含む、耐発火性が向上された冷凍機油であって、
前記エーテル系化合物がポリビニルエーテル系化合物であり、且つ前記ポリビニルエーテル系化合物の重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnが1.25以下である、冷凍機油
A refrigerating machine oil with improved ignition resistance, containing a base oil containing an ether-based compound and an amine-based compound,
Refrigerating machine oil, wherein the ether-based compound is a polyvinyl ether-based compound, and the ratio Mw/Mn between the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the polyvinyl ether-based compound is 1.25 or less .
前記ポリビニルエーテル系化合物の重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnが1.15以上である、請求項5に記載の冷凍機油。6. The refrigerating machine oil according to claim 5, wherein the polyvinyl ether compound has a weight average molecular weight Mw to number average molecular weight Mn ratio Mw/Mn of 1.15 or more.
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