JPH03185093A

JPH03185093A - 水素含有フロン冷媒用冷凍機油組成物

Info

Publication number: JPH03185093A
Application number: JP32256089A
Authority: JP
Inventors: Takamichi Seiki; 啓通清木; Masato Kaneko; 正人金子
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1989-12-14
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1991-08-13

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〕本発明は水素含有フロン冷媒用冷凍機油組成物に関し、
詳しくは環境汚染で問題となっている冷媒のジクロロジ
フルオロメタン（以下、フロン１２と称す）等のフロン
化合物の代替となりうる１゜１，１．２−テトラフルオ
ロエタン（以下、フロン１３４ａと称す）等の水素含有
フロン化合物（フッ化アルカン）との相溶性が良好で、
かつ耐摩耗性および潤滑性能に優れた冷凍機油組成物に
関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近年、
環境汚染のおそれのないフロン１３４ａ等の水素含有フ
ロン冷媒を用いる冷凍機の潤滑油として、ポリオキシア
ルキレングリコール誘導体が、上記水素含有フロン冷媒
との相溶性が高い点で有効であることが報告されている
（米国特許第４．７５５，３１６号明細書）。

しかしながら、これらのポリオキシアルキレングリコー
ル誘導体は、上記の冷媒雰囲気下では、耐摩耗性に劣り
、特に冷凍機のアルミニウム材と鋼材との間の摩耗を増
大させ、実用上人きな問題がある。このアルミニウム材
と鉄材の摩擦部分は、レシプロタイプの圧縮機では、ピ
ストンとピストンシュ一部分など、ロータリータイプの
圧縮機では、ベーンとハウジング部分などに使用されて
おり、潤滑上重要な要素である。

一方、冷凍機油等に使用されている従来の極圧剤は、水
素含有フロン冷媒下では、安定性を害するとともに、耐
摩耗効果が充分でなく、実用に耐えるものではなかった
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、フロン１３４ａ等の水素含有フロン冷媒
との相溶性にすぐれるとともに、潤滑性能にすぐれ、し
かも耐摩耗性、特にアルミニウム材と鋼材との間の耐摩
耗性向上に有効な冷凍機油（潤滑油）を開発すべく鋭意
研究を重ねた。その結果、ポリオキシアルキレングリコ
ール誘導体に特定の塩素化アリールホスフェートを配合
することによって、上記目的を達成できることを見出し
た。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、ポリオキシアルキレングリコール誘
導体に（式中、Ｒは水素あるいは炭素数１〜１２のアルキル基
を示し、ｘ、ｙはそれぞれ１〜３の整数を示す。但し、
ｘ十ｙは５以下である。）で表わされる塩素化アリール
ホスフェートを配合したことを特徴とする水素含有フロ
ン冷媒用冷凍機油組成物を提供するものである。

本発明の冷凍機油組成物の主成分は、ポリオキシアルキ
レングリコール誘導体である。このポリオキシアルキレ
ングリコール誘導体としては、各種のものがあり、用途
等に応じて適宜選定すればよい。その好適なものとして
は、一般式　Ｒ’−０−（Ｒ”Ｏ）、−Ｒ’　　・・・　（
ｎ）あるいは−数式％式％）（））（式中、Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒｆｆ及びＲ９は、それぞ
れ水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０
のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素
数１〜２０のアシル基、炭素数６〜２０のアリール基、
炭素数７〜２０のアラルキル基又は炭素数４〜２０のシ
クロアルキル基を示し、Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６及びＲ１は、
それぞれ炭素数２〜４のアルキレン基を示す。ｍは３〜
１００の敗を示し、ｎ、ｐ及びｒは、式３≦ｎ＋ｐ＋ｒ
≦１００を満たす正の数である。）で表わされる化合物があげられ、これらを単独で又は二
種以上混合して用いればよい。式中のＲ１゜Ｒｘ、　　
Ｒｓ、Ｒ？及びＲ９は前述した如く、水素のほか、炭素
数１〜２０のアルキル基（メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基等）、炭素数２〜２０のアルケニル基（
ビニル基、アリル基、ブテニル基等）、炭素数２〜２０
のアルキニル基（エチニル基、プロピニル基等）、炭素
数６〜２０のアリール基（フェニル基、トリル基、キシ
リル基。

ノニルフェニル基、ドデシルフェニル基等）、炭素数７
〜２０のアラルキル基（ベンジル基、フェネチル基等）
又は炭素数４〜２０のシクロアルキル基（シクロヘキシ
ル基、シクロヘプチル基、メチルシクロヘキシル基、ノ
ニルシクロヘキシル基等）を示す。そのうち水素、炭素
数１−１０のアルキル基が好ましい。とりわけ、−数式
（ｎ）のＲ１およびＲ３が共に、メチル基であるものが
最適である。

マタ、Ｒ”、Ｒ’、Ｒ’及びＲ’は、ツレツレ炭素数２
〜４のアルキレン基（つまり、エチレン基。

プロピレン基、ブチレン基）を示す。さらに、−数式（
ＩＩ）のｍは３〜１００、好ましくは６〜６０の数を示
し、また、−数式（Ｉ［ｌ）中のｎ、ｐ及びｒは、式３
≦ｎ＋ｐ＋ｒ≦ｉｏｏ、好ましくは弐６≦ｎ＋ｐ＋ｒ≦
６０を満たす正の数である。

本発明で使用するポリオキシアルキレングリコール誘導
体は、上記のほか、例えば −数式〔式中、Ｒ１（ｌは炭素数１〜１０の一価の炭化水素基
、Ｒ１〜ＲＩＳはそれぞれ水素あるいは炭素数１〜１０
の一価の炭化水素基を示す。〕で表わされる構成単位を
少なくとも１つ含有するポリオキシアルキレングリコー
ル誘導体などをあげることもできる。

なお、本発明の冷凍機油組成物の主成分（即ち潤滑油基
油）として、鉱油やポリオキシアルキレングリコール誘
導体以外の合成油を用いると、フロン１３４ａ等の水素
含有フロン冷媒との相溶性が不充分なものとなる。

次に、本発明では、上記ポリオキシアルキレングリコー
ル誘導体に、−数式（１）で表わされる塩素化アリール
ホスフェートを配合することが必要である。

ここで塩素化アリールホスフェートとしては、各種のも
のがあるが、例えばｐ−、ｍ−、ｏ−モノクロロフェニ
ルホスフェート、　シ／）ロロフェニルホスフェート、
モノクロロトリルホスフェート。

ジクロロトリルホスフェート等を代表的なものとしてあ
げることができる。

本発明の冷凍機油組成物において、この塩素化アリール
ホスフェートの配合量は、特に制限はなく、状況により
適宜選定すればよいが、好ましくは組成物全体に対して
０．１〜１０重量％、特に好ましくは０．５〜５重量％
である。

本発明の組成物は、ポリオキシアルキレングリコール誘
導体を主成分とし、これに、−数式（１）で表わされる
塩素化アリールホスフェートを配合したものであるが、
さらに必要に応じて従来の潤滑油に使用されている各種
添加剤、例えば耐荷型添加剤、塩素捕捉剤、酸化防止剤
、金属不活性化剤、消泡剤、清浄分散剤、粘度指数向上
剤、油性剤、耐摩耗添加剤、極圧剤、防錆剤、ｇ食防止
剤。

流動点降下剤などを配合することができる。

さらにまた基油として、上記ポリオキシアルキレングリ
コール誘導体とともに、一般に潤滑油基油として用いら
れる鉱油や合成油を所望に応じて添加することができる
。

上記耐荷重添加剤としては、モノスルフィド類。

ポリスルフィド類、スルホキシド類、スルホン類。

チオスルフィネート類、硫化油脂、チオカーボネイト類
、チオフェン類、チアゾール類、メタンスルホン酸エス
テル類などの有機硫黄化合物系のもの、リン酸モノエス
テル類、リン酸ジエステル類。

リン酸トリエステル類などのリン酸エステル系のもの、
亜すン酸モノエステル類、亜すン酸ジエステル類、亜リ
ン酸トリエステル類などの亜リン酸エステル系のもの、
チオリン酸トリエステル類などのチオリン酸エステル系
のもの、高級脂肪酸。

ヒドロキシアリール脂肪酸類、含カルボン酸多価アルコ
ールエステル類、金属セッケンなどの脂肪酸系のもの、
多価アルコールエステル類、アクリル酸エステル類など
の脂肪酸エステル系のもの、塩素化炭化水素類、塩素化
カルボン酸誘導体などの有機塩素系のもの、フッ素化脂
肪族カルボン酸類、フッ素化エチレン樹脂、フッ素化ア
ルキルポリシロキサン類、フッ素化黒鉛などの有機フッ
素系のもの、高級アルコールなどのアルコール系のもの
、ナフテン酸塩類（ナフテン酸鉛）、脂肪酸塩類（脂肪
酸鉛）、チオリン酸塩類（ジアルキルジチオリン酸亜鉛
）、チオカルバミン酸塩類、有機モリブテン化合物、有
機スズ化合物、有機ゲルマニウム化合物、ホウ酸エステ
ル類などの金属化合物系のものがある。塩素捕捉剤とし
ては、グリシジルエーテル基含有化合物、エポキシ化脂
肪酸モノエステル類、エポキシ化油脂、エポキシシクロ
アルキル基含有化合物などがある。酸化防止剤としては
、フェノールＩ！（２，６−ジターシャリ−ブチル−ｐ
−クレゾール）、芳香族アミン類（α−ナフチルア電ン
）などがある、金属不活性化剤としては、ベンゾトリア
ゾールｙ、導体などがある。消泡剤としては、シリコー
ンオイル（ジメチルポリシロキサン）、ポリメタクリレ
ート類などがある。清浄分散剤としては、スルホネート
類。

フェネート類、コハク酸イ逅ド類などがある。粘度指数
向上剤としては、ポリメタクリレート、ポリイソブチレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体。

スチレン−ジエン水素化共重合体などがある。

〔実施例〕

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではな
い。

実施例１〜１１及び比較例１〜３第１表に示すように各種のポリオキシアルキレングリコ
ール誘導体に、塩素化アリールホスフェートを配合した
ものを試料油として、下記の試験方法で、アルミニウム
材と鋼材間の耐摩耗性、安定性及び高温臨界溶解温度を
測定した。結果を第１表に示す。

（１）耐摩耗性フルレックス耐摩耗試験で、ブロックをアルミニウム（
Ａ４０３２）、ビンを鋼（ＳＵＪ−２）として評価した
。フロン１３４ａの吹込み量を１０１／時間、荷重を５
００ボンド、時間を１時間として摩耗量を測定した。

（２）安定性シールドチューブ試験により評価を行った。

試料油と冷媒（フロン１３４ａ）との２：ｌ混合物を鉄
、銅、アルくニウムの触媒とともにガラス管に封入し、
１７５℃において７２０時間加熱した後、油と触媒の外
観を観察し、スラッジの有無を調べた。

（３）高温臨界溶解温度内容積約１０ｍのガラス製耐圧容器に、試料油と冷媒（
フロン１３４ａ）を１：９の比率（重量）で封入し、均
一に溶解した状態から徐々に温度を上昇させて行き、試
料油と冷媒が分離し始める温度を測定し、高温臨界溶解
温度とした。

（以下余白）＊１　平均分子量　１２７０＊２　平均分子量　６４０＊３　平均分子量　１０３０＊４　平均分子量１１００＊５　平均分子量　１２００＊６　平均分子量　１１００〔発明の効果〕本発明の冷凍機油組成物は、フロン１３４ａ等の水素含
有フロン冷媒雰囲気下で、安定性、該冷媒との相溶性お
よび潤滑性能に優れるとともに、特にアルミニウム材と
鋼材間の耐摩耗性向上に極めて有効に作用する。したが
って、本発明の冷凍機油組成物は、圧縮型冷凍機をはじ
め、水素含有フロン冷媒冷媒を用いる各種の冷凍機の潤
滑油として利用される。特に、フロン１３４ａ等の水素
含有フロン化合物（水素含有フッ化アルカン）（具体的
には、上記フロン１３４ａ以外に、ｌ、１゜２．２−テ
トラフルオロエタン（フロン−１３４）；１．１−ジク
ロロ−２，２，２−トリフルオロエタン（フロン−１２
３）：１−クロロ−１，１＝ジフルオロエタン（フロン
−１４２ｂ）；１，１−ジフルオロエタン（フロン−１
５２ａ）；クロロジフルオロメタン（フロン−２２）あ
るいはトリフルオロメタン（フロン−２３）など）との
相溶性が良好である。

したがって、本発明の冷凍機油組成物は、各種の水素含
有フロン化合物を冷媒として用いる冷凍機、クーラー（
特にカーエアコン）、ヒートポンプ等の潤滑油として有
効な利用が期待される。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリオキシアルキレングリコール誘導体に一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ）（式中、Ｒは水素あるいは炭素数１〜１２のアルキル基
を示し、ｘ、ｙはそれぞれ１〜３の整数を示す、但し、
ｘ＋ｙは５以下である。）で表わされる塩素化アリールホスフェートを配合したこ
とを特徴とする水素含有フロン冷媒用冷凍機油組成物。
（２）ポリオキシアルキレングリコール誘導体が、一般
式Ｒ＾１−Ｏ−（Ｒ＾２Ｏ）＿ｍ−Ｒ＾３・・・（II）
及び／又は一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（III）（式中、Ｒ＾１、Ｒ＾３、Ｒ＾５、Ｒ＾７及びＲ＾９は
、それぞれ水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数
２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル
基、炭素数１〜２０のアシル基、炭素数６〜２０のアリ
ール基、炭素数７〜２０のアラルキル基又は炭素数４〜
２０のシクロアルキル基を示し、Ｒ＾２、Ｒ＾４、Ｒ＾
６及びＲ＾８は、それぞれ炭素数２〜４のアルキレン基
を示す、ｍは３〜１００の数を示し、ｎ、ｐ及びには、
式３≦ｎ＋ｐ＋ｒ≦１００を満たす正の数である。）で表わされるものである請求項１記載の冷凍機油組成物
。
（３）塩素化アリールホスフェートを０．１〜１０重量
％の割合で含有する請求項１記載の冷凍機油組成物。