JPH02255797A - 冷凍機油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷凍機油組成物に関し、詳しくは、フロン冷媒
下において、安定性、潤滑性に優れるとともに、フロッ
ク点が低いなど低温性能に優れ、しかも比較的高粘度で
あっても冷媒との相溶性が良好な冷凍機油組成物に関す
る。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕一般に
、冷凍機油に要求される性能は、（１）冷媒との相溶性
が良いこと、（２）冷媒と接触した状態での安定性が良
いこと及び（３）潤滑性（耐焼付性、耐摩耗性）が良い
こと等である。

これらの要求を満たすものとしては、異種の基油を混合
して、その硫黄分を調整することにより、安定性、潤滑
性、低温性等の向上した冷凍機油が知られている（特開
昭６２−２９５９９５号公報）。

しかしながら、この冷凍機油は、ロータリー圧縮機を用
いる冷凍機等で使用されるような比較的高粘度油では、
特に■フロン冷媒との相溶性が低い、■二層分離温度が
高くなる、■系内での油戻りの不良が生じる、■フロッ
ク点が上昇し、低温性能が劣る等の問題があった。

そこで、本発明者らは、上述の如き問題を解決した冷凍
機油、すなわちフロン冷媒下において、比較的高粘度油
でも冷媒との相溶性が良好であり、また低温性、安定性
、潤滑性等の良好な冷凍機油を開発すべく鋭意研究を重
ねた。

〔課題を解決するための手段〕

その結果、４０℃における動粘度が３０ｃＳｔ以上とい
う比較的高粘度のアルキルベンゼンに、特定のパラフィ
ン系鉱油及びナフテン系鉱油を所定量配合したものが、
上記課題を解決し得るものであることを見出した０本発
明はかかる知見に基いて完成したものである。

すなわち本発明は、（Ａ）４０℃における動粘度が３０
゜二Ｓｔ以上のアルキルベンゼン８５〜３０重量％、（
Ｂ）４０℃における動粘度が２０〜５００ｃＳｔ、流動
点−３５℃以下、粘度指数６０以上でありかつ硫黄分１
００ｐｐ観以下であるパラフィン系鉱油１０〜７０重量
％及び（Ｃ）４０℃における動粘度が５〜５００ｃＳｔ
、硫黄分０．０５〜１重量％でありかつ流動点−３０℃
以下であるナフテン系鉱油１〜３０重量％からなる組成
物であって、該組成物中の硫黄分が０．０１〜０，１０
重量％であることを特徴とする冷凍機油組成物を提供す
るものである。

本発明の組成物の（Ａ）成分であるアルキルベンゼンは
、従来の冷凍機油等に用いられているアルキルベンゼン
に比べて比較的粘度の高いものであり、通常は４０℃に
おける動粘度が３ＱｃＳｔ以ヒ、好ましくは５０〜５０
０ｃＳｔ、さらに好ましくは７０〜４００ｅＳｔのもの
である。ここで、動粘度が、〕０ｃＳｔ未満のものでは
、潤滑性が低く、プム膨潤性が大きくなり、好ましくな
い。

このような高粘度アルキルベンゼンとじでは、様々なも
のがあるが、アルキル基の総炭素数（’フルキル基が複
数の場合は、それぞれの〜？フルキル基炭素数の合計）
が２０以上のアルキルベンセン（モノアルキルベンセン
、ジアルキルベンセン。

トリアルキルベンセンなど）、好ましくは総炭素数が２
０以上でしかもアルキル基を２個以上有するもの（ジア
ルキルベンセンなど）が好適に使用される。なお、この
高粘度アルキルベンセンは、動粘度が上記範囲に入るも
のであれば、−ｓｉ単独のものでも、あるいは二種以上
を混合したちのでもよい。

本発明の組成物のＣＢ）成分であるパラフィン系鉱油は
、次の如き性状を有するものである。即ち、このパラフ
ィン系鉱油は、４０℃における動粘度が２０〜５００ｃ
Ｓｔ、好ましくは３０〜４５０ｃＳｔ特に好ましくは７
０〜４００ｃＳｔのものであり、かつ粘度指数が６０以
上、好ましくは７０以上のものである。ここで、動粘度
が２０ｃＳｔ未満であると潤滑性、特に耐焼付性、耐摩
耗性等が著しく低下Ｌ７、冷凍機の運転が不可能になり
、また５００ｃＳｔを超えると、粘性抵抗によるエネル
ギー損失が大きくなるので好ましくない。一方、粘度指
数が６０未満であると安定性が悪くなるなどの不都合を
生ずる。さらに、この（Ｂ）成分としてのバ欠フィン系
鉱油は、流動点が一３５℃以下、好ましくは一４０℃以
下でありかつ硫黄分が１１００ｐｐ以下、好ましくは５
０ｐ、−以下のものである。

ここで流動点が一３５℃より高いものでは、極めて低温
下に曝されたときに、冷凍機油が円滑に作動しにくくな
り、また硫黄分が１０ｎｐｐｔａを超えると、フロン雰
囲気下での安定性が悪化するので好まし２くない。

本発明の（Ｂ）成分は上記の如きパラフィン系鉱油であ
って、パラフィン系原油を蒸留して得られた留出油（常
圧換算で沸点２５０〜４５０”Ｃ）を、常法に従って精
製した後、深脱ろう処理（ゼオライト触媒を用いた水素
化膜ろう処理）を行なうことなどによって得ることがで
きる。なお、ここで留出油とは、常圧蒸留するかあるい
は常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られるものを意味
する。精製法は特に制限はないが、次の■〜■のいずれ
かの処理をすることによって得ることができる。■留出
油を水素化処理するか、または水素化処理したのち、ア
ルカリ蒸留もしくは硫酸洗浄を行なう、■留出油を溶剤
精製処理するか、または溶剤精製処理した後、アルカリ
蒸留もしくは硫酸洗浄を行なう、■留出油を水素化処理
したのち、続いて第２段目の水素化処理を行なう。■留
出油を水素化処理したのち、第２段目の水素化処理、さ
らに第３段目の水素化処理を行なう。■留出油を水素化
処理したのち、第２段目の水素化処理を行ない、さらに
アルカリ蒸留もしくは硫酸洗浄を行なう。なお、具体的
な処理操作としては、特開昭６２−２９５９９５号公報
に記載されているとおりである。

上記の如き処理により、前記した性状を有するパラフィ
ン系鉱油を得ることができるが、さらにこのものを白土
処理したものが好ましい。

本発明の組成物は、上述の＜Ａ）成分及び（Ｂ）成分に
、さｒ）（、こ（Ｃ）成分２・シてす“７−ｒ−ン系鉱
油を配合したものであるゆ 本発明の（Ｃ）成分のナフテン系鉱油は、次に示す如き
性状のものである。すなわち１．４０℃に拾げる動粘度
が５〜５００ｃＳｔ、好ましくは６〜３００ｃＳｔであ
り、流動点　３０　（ＩＣＣＦ２好ましくけ：４０”Ｃ
以下であって、しかも硫黄分０．０５−＝−ｉ重量％、
好ましくはＯ０１〜０．６重量％のナフテン系鉱油であ
る８ここで、４０’Ｃにおける動粘度が５ｅＳｔ未満で
あると、耐焼付性がイロ丁運−る２−いう問題があｊ・
）、また５００ｅＳｔをＪ＜ｊモると、粘性抵抗による
エネルギー損失が大きくなるという不都合が生ずる。ま
た、流動点が一３０’Ｃを超えるものでは、低温下にお
ける冷凍機油の円滑な作動が困難になる。硫黄分につい
ては０．０５重型置未満のものであると、目的とする性
状を有する冷凍機油組成物が得られず、１重量％を超え
るとフロン冷媒下における安定性が低下するため好まし
くない。

Ｆ配性状のナフテン系鉱油の製造方法については特に制
限はないか、−船釣にも太、Ｊ″；゛テン恭系原油を常
圧蒸留、減圧蒸留して得られフ、：留分を通常の方法で
溶剤抽出した後、水添処理、白土処理等を行ったものが
好ましい。

本発明の冷凍機油組成物は、−１：、記（Ａ）成分８５
〜３０重量％、好よしくは８０〜３５重量％、（Ｂ）成
分５〜７０重量％、好まニアくはｉｏ−・・Ｇつ重量％
及び（Ｃ）成分１〜３（１重量％１．好ましくは３・〜
２０重世％を配合してなるものである。

（Ａ）成分が、８５重量％を超えると、得られる組成物
の耐摩耗性が低下し、また３　０１”ｈ−Ｍ　％６上溝
であると、安定性や冷媒との相溶性が悪化し５て好まし
くない、（Ｂ）成分については、５重量％未満では、得
られる組成物の潤滑性能が不充分となり、７０重量％を
超えると冷媒との相溶性が低下して、実用的でない。さ
らに、（Ｃ）成分に関しては、配合割合が１重量％未満
では、得られる組成物の潤滑性や冷媒との相溶性が悪化
し、３０重量％を超えると安定性が低下するなどの問題
がある。

本発明の組成物は、前述の（Ａ）、（Ｂ）及び＜Ｃ）成
分を上記範囲で配合すること１７より得られるものであ
るが、この組成物全体の硫黄分（硫黄含有率）が０．０
Ｉ＝０．ｉ０重量９６、好ましくは０．０２〜０．０６
重量％のものとなるように調節する。つまり１、Ｌ記三
成分を所定量配合した組成物であっても、硫黄分がこの
範囲のものでなければ、本発明の目的を達成することは
できず、硫黄分０．０１〜０．１０重量％の範囲である
ことは、不可欠な条件である。硫黄分が０．Ｏ１重Ｍ％
未満であると潤滑性が低いものであり、０．１０重量％
を鰯えると安定性が悪化し、実用的でない。

本発明の組成物の性状は、上述の研黄分の範囲を満たず
ものであれば、他の性状については特に必須のものはな
いが、４０′Ｃにおける動粘度は、１５ｅＳＬ以上、好
ましくは１５〜４００　ｃｓｔのものが好ましい。

本発明の冷凍機油組成物は、上記三成分金主成分とする
もであるが、必要に応じて、ａ常用いられる種々の添加
剤を適当量配合することが１きる。

具体的には、トリクレジルホスフェート、ジメーク壬ル
アジペート、フン化シリコーンなどの極圧剤又は油性剤
、グリシジルエーテル型エボキシイｒ合物の如き塩素捕
捉剤、α−ナフチル】′ミン、２゜６−ジ−ターシャリ
−ブチル−バラクＩ／ゾール（Ｊ’）ＢＰＣ）等の酸化
防止剤、ベンゾトリア、Ｉ゛−ルなどの金属不活性化剤
、シリコ−ン油などの消泡剤などが挙げられる。

〔実施例〕

次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

実施例１〜６及び比較例１〜１０ 第１表に示すアルキルベンゼン、パラフィン系鉱油及び
ナフテン系鉱油を所定割合で配合し、冷凍機油組成物を
調製し、これを試料油として下記の方法に従ってその性
能評価を行った。結果を第１表に示す。

■泣付盟拭駄 ＡＳＴＭ　Ｄ　　３２３３に準拠し、油温３０’Ｃ。

荷重１５０ボンドで５分間ならし運転後の焼付荷重（ポ
ンド）を測定した。

耐ｆｉ級 ＡＳＴＭ　Ｄ　　２６７０に準拠し、荷重１５０ポンド
で１時間、冷媒としてモノクロロジフルオロメタン（フ
ロン−２２）を用い、吹き込み量１０１／時間の条件で
評価した。

シール′チューブ量 試料油とフロン冷媒との２：１（重量）混合物を鉄、銅
、アルミニウムの触媒とともに、ガラス管に封入し、１
７５℃において７２０時間加熱後、その外観ならびにア
ンプル内の発生塩酸量（■・ＭＣＩ／　４　ｍｌ　）を
測定した。

二層Ｊｋ！１ＬｌｊＬ巖 試料油とフロン−２２を８５：１５（重量）の割合で混
合した混合物４ｇを、ジ−ドルチューブ用アンプルに封
入し、約８０℃から順次降温し、両層に分離する温度を
測定した。

プフＩ娼情 オートクレーブに試料油１００ｇを採り、ゴム（材質；
ＢＲ，形状ＪＩＳ　　Ｋ　６３０１のダンベル）を入れ
た後、ジクロロジフルオロメタン（フロン−１２）を封
入した後、１５０℃で１０日後のゴムの膨潤量を測定し
た。

評価基準　Ａ：膨潤％　５％未満のものＢ：膨潤％　５
〜１０％未満のもの Ｃ：膨潤％　１０％を超えたもの シール゛　口・・　占 内容積１０ａｆｆｉのガラス製耐圧アンプルに油を０．
４ｇとり、アンプル内を減圧にして液体窒素で冷却しな
がら、冷媒（ジクロロジフロロメタン）を３．６ｇ入れ
たのち、バーナーでシールした。

シールしたアンプルを常温から低温浴槽に移し、段階的
な温度で冷却し、各温度毎のアンプル内の観察を行なっ
た。この観察でフロックが現れる温度をフロック点とし
た。

（以下余白） ＊１：アルキルベンゼン（４０℃における動粘度８３ｃ
Ｓｔ） ＊２：アルキルベンゼン（４０℃における動粘度５６ｃ
Ｓｔ） ＊３：アルキルベンゼン（４０℃における動粘度１４ｃ
Ｓｔ） ＊４：バラフィン系鉱油（４０℃における動粘度１１０
ｃＳｔ、流動点−４５℃９粘度指数１００゜硫黄分５ｐ
ｐｍ以下） ＊５：バラフィン系鉱油（４０℃における動粘度３６ｃ
Ｓｔ、流動点−４５℃２粘度指数１００゜硫黄分５　ｐ
ｐｍ以下） ＊６：バラフィン系鉱油（４０℃における動粘度８ｃＳ
ｔ、流動点−４５℃１粘度指数８０゜硫黄分５　ｐｐｍ
以下） ＊７：バラフィン系鉱油（４０℃における動粘度１０５
ｃＳｔ、流動点−１５℃１粘度指数９５゜硫黄分０．５
重量％） ＊８：ナフテン系鉱油（４０℃における動粘度９ｃＳｔ
、流動点−５０”Ｃ，硫黄分０．３重量％）＊９：極圧
剤としてトリクレジルホスフェートを０．５重量％添加
して行なった。

＊１０：ナフテン系鉱油（４０℃における動粘度２９ｃ
Ｓｔ、流動点−４５’Ｃ，硫黄分０．０４重量％） 実施例７ 実施例２で得られた冷凍機油組成物をロータリーコンプ
レッサー（フロンＲ−１２（ジクロロジフルオロメタン
）使用）にて２か月間使用し、試料油の色相測定を行な
った。色相をＪＩＳＫ２５８０に準拠して測定した結果
０．５であった。

比較例１１ 実施例７において、実施例２で得られた冷凍機油組成物
の代わりに、比較例１０の試料油を用いたこと以外は、
実施例７と同様の操作を行なった。

その結果色相は、０．２であった。

以上の結果から、本発明の組成物（実施例１〜６）は、
潤滑性が良好（焼付荷重４００ボンド以上、摩耗量１０
■未満）であり、また安定性が良好（外観良好、塩酸発
生量０８５■・ＨＣＩ／４ｄ未満）であるとともに、二
層分離温度が３０″Ｃ未満。

ゴム膨潤が５％未満、シールドフロック点が一４０℃以
下であって、いずれの性状も良好であった。

また、実施例７は外観（色相）変化はほとんどなく、安
定性が高い。

一方、（Ａ）成分を含有しないと二層分離温度が非常に
高くなり、安定性も不充分なものとなる（比較例１，２
参照）。また、（Ａ）成分が少量の場合も同様も結果で
ある（比較例４参照）。

さらに（Ａ）成分を粘度の小さいものに置き換えると、
潤滑性が低下し、ゴム膨潤性も悪化する（比較例６参照
）。（Ａ）成分が多すぎると潤滑性が不充分（摩耗量１
２■）となる（比較例３参照）。また、（Ａ）成分が低
粘度のものは、権圧剤を加えても、耐摩耗性が不充分で
、ゴム膨潤性も悪化、する（比較例８参照）。

（Ｂ）成分を含まない場合には、潤滑性が不充分（比較
例９参照）であり、また（Ｂ）成分が低粘度のものにつ
いても同様に潤滑性が不充分（比較例７参照）である。

（Ｃ）成分に関しては、この量が多すぎると安定性が不
良（比較例５参照）となる。

〔発明の効果〕

如上の如く、本発明の冷凍機油組成物は、フロン冷媒下
で安定性、潤滑性を良好に維持し、しかも比較的高粘度
下であっても、冷媒との相溶性。

低温性等が良好なものである。

従って、本発明の組成物は、ルームエアコン。

カーエアコン、カークーラー、冷蔵庫をはじめとする冷
凍機の潤滑油として有効に用いることができる。

特許出願人　　出光興産株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）４０℃における動粘度が３０ｃＳｔ以上の
   アルキルベンゼン８５〜３０重量％、（Ｂ）４０℃にお
   ける動粘度が２０〜５００ｃＳｔ、流動点−３５℃以下
   、粘度指数６０以上でありかつ硫黄分１００ｐｐｍ以下
   であるパラフィン系鉱油１０〜７０重量％及び（Ｃ）４
   ０℃における動粘度が５〜５００ｃＳｔ、硫黄分０．０
   ５〜１重量％でありかつ流動点−３０℃以下であるナフ
   テン系鉱油１〜３０重量％からなる組成物であって、該
   組成物中の硫黄分が０．０１〜０．１０重量％であるこ
   とを特徴とする冷凍機油組成物。