JPH03199296A - 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】 企粟≧旦腓里公互 本発明は高粘度冷凍機油組成物に関するものである。詳
しくは、優れた粘度特性を有し、かつテトラフルオロエ
タン等のハロゲン系冷媒（以下ＲＦＣ−１３４２という
）の存在下で化学的に安定且つ無公害の冷凍機油組成物
に関するものである。

が”しよ゛と　る 従来、冷凍機油としては各種のものが使用されているが
、近年、冷凍機の性能向上に伴ない吐出ガスの温度が上
昇する傾向にあり、これが冷凍機油の温度上昇による粘
度低下ひいては密封性の低下をもたらす要因となってい
る。また、ハロゲン系冷媒例えばＣＦＣ−１２（ジクロ
ロジフルオロメタン〉を用いるカークーラー用の冷凍機
油では温度上昇によりクロロフルオロカーボン（以下Ｃ
ＦＣという）が分解し、この分解によって生ずる塩素に
よって冷凍サイクルを構成しているコンプレッサー、コ
ンデンサー、膨張弁、エバポレータなどに腐蝕が生ずる
欠点がある。

またＣＦＣ−１２は成層圏のオゾン層を破壊し、強い紫
外線により人体および生態系に悪影響をあたえる可能性
があるとして１９８９年より製造が規制されることにな
っている。従って、冷媒として、化学的（特に熱的）安
定性の大きいフルオロカーボン（以下ＦＣという）例え
ばＨＦＣ−１３４ａの使用が要望されている。

そこで冷凍機油として要求される性能は、（イ）冷媒と
の相溶性がよいこと、（ロ）フロック点が一３０℃以下
であること、（ハ）フロンニ対して安定性が大きいこと
、（二〉潤滑性がファレソクス焼き付き荷重５００１ｂ
以上であること、および（ホ）耐水性にすぐれているこ
となどである。

蘇尤購」む組を工大１林榎［及 前記のような課題を解決するため本発明者は鋭意研究を
行なった結果、上記緒特性を満たす冷媒としてＲＦＣ−
１３４ａ用の冷凍機油組成物を見出した。

すなわち、本発明はテトラフルオロエタン冷媒（ＨＦＣ
−１３４ａ）を用いる冷凍機用の油組成物であって、 ｆａ）　　粘度４０℃で２５〜１５０センチポイズ、好
ましくは５０〜１００センチポイズ、粘度指数１５０以
上のポリオキシプロピレングリコールモノオールに ｆｂｌ　　Ｍｉ戒放物重量基準で炭素数８ないし１４の
ジオール０．５〜２６０重量％ を含有してなることを特徴とする冷凍機油Ｍ１戒物を提
供するものである。

本発明で使用するポリオキシプロピレングリコールモノ
オール（以下、ＰＰＧモノオールという）は、たとえば
、三洋化成■製の商品名ニューボールＬＢ２８５などを
挙げることができる。

このＰＰＧモノオールの粘度は４０℃で２５センチポイ
ズ未満の場合には密封性がわるくなり、一方１５０セン
チポイズを超えた場合には常温または低温における動粘
度が高くなり、始動性に問題が生ずる。

また粘度指数は通常Ｏ〜１００程度のものが用いられ、
好ましくは１００以上である。この値が低いと始動性お
よび高温での潤滑性に問題を生ずるので好ましくない。

さらに本発明で使用するＰＰＧモノオールは通常平均分
子量は３００ないし２０００であり、好ましくは５００
〜１５００である。

現在カークーラー用として使用されているＣＦＣｌ２（
ジクロロジフルオロメタン）に代えて化学安定性のすぐ
れたしかもオゾン層破壊などの公害性の少ないＨＦＣ−
１３４３（テトラフルオロエタン）を使用するために冷
凍機油として要求される性能として、まず各種ベース油
とＨＦＣ−１３４ａとの相溶性を検討した。その結果、
ポリグリコール系以外にも相溶性のあるものもあるが例
えば従来多く使用されている鉱油、ジフェニルエーテル
、ポリオールエステル、アルキルベンゼンはすべて二相
分離し、ベース油として不適であることがわかった。

次に、ベース油として使用するポリオキシアルキレング
リコールの各種類について比較検討した。

その結果を第１表に示す。

第１表 注：ＰＰＧ：ポリオキシプロピレングリコール、　ＰＥ
Ｇ：ポリオキシエチレングリコール。

第１表より、ポリオ、キシエチレングリコール（ＰＥＧ
）は流動点が５．０℃で、冷凍機油としては不適当であ
り、またポリオキシプロピレングリコールモノオールと
ポリオキシプロピレングリコールジオールとを比較した
場合モノオールの方が流動点が低い点から冷凍機油とし
て適当であることがわかった。

ポリオキシプロピレングリコールモノオール（へ油）に
対するＨＦＣ−１３４ａの溶解度および粘度変化を４０
℃、６０℃および８０℃について調べた。その結果を第
１図および第２図にそれぞれ示す。

第１図および第２図により、Ａ油は粘度・温度特性がす
ぐれており、ＨＦＣ−１３４ａとの相溶性も良好であっ
た。

次に、本発明において添加剤として用いるジオールとは
、たとえば１，２−デカンジオール、１，２オクタジオ
ール、１．２−テトラデカンジオール、１．２−オクタ
デカンジオールなどであり、これらのうち、炭素原子数
が約８−１４程度のものが最適である。この値が１４を
超えるとベース油のＰＰＧモノオールへの溶解性が低下
して好ましくなく、一方、８未満では潤滑性が低下傾向
となり好ましくない。

さらに本発明の冷凍機油組成物は通常使用されているよ
うな酸化防止剤、消泡剤、などの添加剤をさらに追加し
て用いることができる。

夫胤桝 ＰＰＧモノオール（ベース油〉について粘度と潤滑性と
の関係および耐摩耗剤の種類との関係等をそれぞれ試験
した。

試験方法はＡＳＴＭＤ−２７１４に準しておこなった。

試験条件は第２表に示した。

試験機はＬＦＷ−１試験機を用いた。

第２表 潤滑性試験に用いたアルミニウム合金の材質は第３表に
示す。

使用したＰＰＧモノオールは三洋化成曲製ニューポール
ＬＢ２８５である。

第３表 （実施例１） 塾度量皿遵牲 ベース油としてニューボールＬＢ２８５を用いて、ＡＳ
ＴＭＤ−２７１４準拠試験法により、ベース油の粘度と
潤滑性との関係をアルミブロック摩耗量の点から試験し
た。その結果を第３図に示す。

ベース油の粘度１５０　　（ｍ”／５ｅｃ）のとき摩耗
量は８■であり最低のアルミブロック摩耗量を示し、さ
らに粘度が上昇してもアルミブロック摩耗量の目立った
減少は認められないことがわかった。

また、粘度が２２　　（＋ｕ”／５ｅｃ）のとき摩耗量
は４９■となり、潤滑性は悪くなる。

したがって、ベース油としては、粘度が、２５〜ｌ　５
０　　（ｗ２／５ｅｃ）程度が最適であることが解った
。

（実施例２）（比較例１〜７） ｍ幻狙辺紅じ４と罰１艷圧 各種耐摩耗剤について、ニューボールＬ８２８５をベー
ス油として用いてＡｓｒＭｏ−２７１４１拠試験法によ
りアルミブロックの摩耗量を測定した。

その結果を第４表に示す。

ただし、各耐摩耗剤の添加量は１．０重量％とした。

第４表 第４−表よりポリオキシプロピレングリコールモノオー
ルのベース油に対する耐摩耗剤としては１．２−デカン
ジオールが最も有効であることがわかった。

（実施例３） ジオールのラフ、　と′■′ ニューポールＬ８２８５をベース油とし、ジオールとし
て１．２−ジオールを用い、その炭素数が８．１０．１
４のものをそれぞれベース油に対して１重量％添加して
アルミブロック摩耗量を試験した。その結果を第４図に
示す。摩耗量の点から炭素数８ないし１４が最適である
ことがわかった。

炭素数１８以上のジオールの場合にはベース油に不ン容
であった。

（実施例４） ジオールの添■　と・コ。

ニューポールＬＢ２８５をベース油とし、ジオールとし
て炭素数１０の１．２−デカンジオールを用い、その添
加量をベース油に対して０．２〜２．０重量％に変化し
てアルミブロック摩耗量を試験した。その結果を第５図
に示す。添加量が０．５ないし２．０重量％の場合、ア
ルミブロック摩耗量が最低であることがわかった。

発里坐豊果 本発明では現在カークーラー用の冷媒として使用されて
いるＣＦＣ−１２（ジクロロジフルオロメタン）の代替
物質としてＩ−ＩＦＣ−１３４２（テトラフルオロエタ
ン）を用いる場合の優れた冷凍機油組成物を提供するこ
とができた。

この組成物は冷凍機油として冷媒との相溶性などの優れ
た緒特性をそなえていると共に特に、冷凍サイクルを構
成する各種部品に対してすぐれた耐摩耗性をそなえてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は各種温度におけるＰＰＧモノオール（へ油）に
対するＨＦＣ−１３４ａの溶解度の関係を示す図、 第２図は各種温度におけるＰＰＧモノオール（へ油）に
対するＲＦＣ−１３４３の溶解度と粘度との関係を示す
図、 第３図はニューポールＬＢ２８５　（ＰＰＧモノオール
）の粘度とアルミブロック摩耗量との関係を示す図、 第４図はニューボールＬＢ２８５への添加１．２ジオー
ルの炭素数とアルミブロック摩耗量との関係を示す図お
よび 第５図はニューボールＬＢ２８５への１．２−デカンジ
オールの添加量とアルミブロック摩耗量との関係を示す
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 冷媒としてテトラフルオロエタンを用いる冷凍機用の油
   組成物であって、 （ａ）粘度４０℃で２５〜１５０センチポイズ、粘度指
   数１５０以上のポリオキシプロピレングリコールモノオ
   ールに （ｂ）組成物の重量基準で炭素数８ないし１４のジオー
   ル０．５〜２．０重量％ を含有してなることを特徴とする冷凍機油組成物。