JPH05156276A - 潤滑油組成物 - Google Patents

潤滑油組成物

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JPH05156276A
JPH05156276A JP34404291A JP34404291A JPH05156276A JP H05156276 A JPH05156276 A JP H05156276A JP 34404291 A JP34404291 A JP 34404291A JP 34404291 A JP34404291 A JP 34404291A JP H05156276 A JPH05156276 A JP H05156276A
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JP
Japan
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lubricating oil
cfc
acid ester
polycarboxylic acid
fatty acid
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Pending
Application number
JP34404291A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhito Maeda
一仁 前田
Fujio Takahashi
不二夫 高橋
Masato Mori
真人 森
Keiji Hirao
佳二 平尾
Noritoshi Obara
宣俊 小原
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NOF Corp
Original Assignee
Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Application filed by Nippon Oil and Fats Co Ltd filed Critical Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Publication of JPH05156276A publication Critical patent/JPH05156276A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【構成】ポリオキシアルキレンエーテルまたは脂肪酸エ
ステルを基油として、(a)炭素数16〜20の不飽和
脂肪酸を重合して得られるポリカルボン酸またはその水
素添加物と(b)炭素数6〜26でβ位に分枝鎖をもつ
脂肪族一価アルコールまたは炭素数3〜12の含フッ素
脂肪族一価アルコールとから誘導されるポリカルボン酸
エステルを基油に対して0.5〜30重量%含有する潤
滑油組成物。 【効果】フロンR−134aなどの塩素を含まない冷媒
を使用する条件下でも、非常に高い潤滑性を示し、また
耐フロン安定性、フロンとの相溶性といった性能をも備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は潤滑油組成物に関し、詳
しくはフロンR−134a(1,1,1,2−テトラフ
ルオロエタン)などの塩素を含まないフロンを冷媒とす
る冷凍機に適した潤滑性に優れ、かつ耐フロン安定性、
フロンとの相溶性が良好な潤滑油組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、フロンR−11(トリクロロモノ
フルオロメタン)、フロンR−12(ジクロロジフルオ
ロメタン)、フロンR−22(モノクロロジフルオロメ
タン)などの塩素を含むフロンのオゾン層への悪影響が
懸念されはじめ、1990年に改訂されたモントリオー
ル議定書によるとフロンR−11,R−12は2000
年までに全廃、フロンR−22も2020〜2040年
までに環境上より好ましいフロンに転換することになっ
た。これにともない、冷蔵庫やカークーラーなどに広く
使用されているフロンR−12は、物性がほぼ等しくオ
ゾン破壊係数が0であるフロンR−134a(1,1,
1,2−テトラフルオロエタン)への置き換えが検討さ
れている。
【0003】フロンR−134aは従来の鉱物油やアル
キルベンゼン系の潤滑油と相溶性を示さないため、相溶
性のあるポリオキシアルキレンエーテルや脂肪酸エステ
ルが新たな潤滑油として注目されている。
【0004】フロンR−11、フロンR−12、フロン
R−22などは分子中に塩素を含んでおり、これがオゾ
ン層破壊の原因と見なされている。しかし、これらの塩
素はしゅう動面の鉄と反応して摩耗を防止するという好
ましい効果を持っている。フロンR−134aは分子中
に塩素を含まずこのような効果が期待できないので、潤
滑油が十分な潤滑性、耐摩耗性を有することが要求され
る。
【0005】潤滑性、耐摩耗性の向上を実現すべく、フ
ロンR−134aを冷媒とする冷凍機用の潤滑油とし
て、ポリオキシアルキレンエーテルにリン酸エステルを
耐摩耗性向上剤として添加することが開示されている
(特開平2−43290号公報、特開平2−84491
号公報、特開平2−281098号公報、特開平3−2
8297号公報)。
【0006】また、ダイマー酸やトリマー酸として知ら
れている不飽和脂肪酸を重合して得られるポリカルボン
酸を、金属加工用の潤滑剤の一部として使用する例が開
示されている(特開昭56−109259号公報、特開
昭57−73088号公報、特開昭57−137390
号公報、特開昭59−33395号公報)。このような
ポリカルボン酸とステアリルアルコールからなるエステ
ル、炭素数4〜10で分枝構造を有する脂肪族多価アル
コールのコンプレックスエステルを金属加工油や潤滑油
として使用する例が開示されている(特公昭57−15
800号公報、特公昭63−40839号公報)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】冷凍機用の潤滑油に使
用することが開示されている上記のようなリン酸エステ
ルを添加するとフロンに対する安定性が必ずしも良好で
なく、また長期間使用するとスラッジ生成による冷凍機
中のキャピラリーの閉塞やフロンの劣化による冷凍能力
の低下などの問題を起こす恐れがある。
【0008】ダイマー酸やトリマー酸などのポリカルボ
ン酸をポリオキシアルキレンエーテルや脂肪酸エステル
を基油とする冷凍機用の潤滑油に配合して使用すると、
耐摩耗性の向上は認められるもの、耐フロン安定性が悪
くなり、また添加量が多い場合は潤滑油のフロンとの相
溶性が低下する。ポリカルボン酸とステアリルアルコー
ルなどの直鎖アコールとのエステルを添加した場合は耐
摩耗性の改善がほとんどなく、また添加量が多い場合は
上記と同様に潤滑油のフロンとの相溶性が低下する。
【0009】このようなことから本発明は、ポリオキシ
アルキレンエーテルや脂肪酸エステルを基油とし、特定
のポリカルボン酸エステルを添加することにより、フロ
ンR−134aを冷媒とした冷凍機用の潤滑油として潤
滑性に優れ、かつ耐フロン安定性やフロンとの相溶性の
良好な潤滑油組成物を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、フロンR
−134aを冷媒とする冷凍機用の潤滑油を開発するた
め鋭意検討した結果、ポリオキシアルキレンエーテルや
脂肪酸エステルなどの基油に、ダイマー酸やトリマー酸
といった一般名で知られるポリカルボン酸と特定の構造
を持つアルコールから誘導されるポリカルボン酸エステ
ルを配合することにより、非常に優れた潤滑性、耐摩耗
性を有し、かつ耐フロン安定性、フロンとの相溶性の良
好な潤滑油組成物が得られることを見出し、本発明を完
成するに至った。
【0011】すなわち、本発明はポリオキシアルキレン
エーテルまたは脂肪酸エステルを基油とし、次の(a)
と(b)から誘導されるポリカルボン酸エステルを基油
に対して0.5〜30重量%含有する潤滑油組成物であ
る。 (a)炭素数16〜20の不飽和脂肪酸を重合して得ら
れるポリカルボン酸またはその水素添加物。 (b)炭素数6〜26でβ位に分枝鎖をもつ脂肪族一価
アルコールまたは炭素数3〜12の含フッ素脂肪族一価
アルコール。
【0012】本発明の成分であるポリカルボン酸エステ
ルを構成する(a)炭素数16〜20の不飽和脂肪酸を
重合して得られるポリカルボン酸は、ダイマー酸やトリ
マー酸などの名前で知られるものであり、たとえばオレ
イン酸やトール油脂肪酸をモンモリロナイト系白土共存
下の熱重合で得られるものである。またこれらの水素添
加物も使用することができる。
【0013】本発明の成分であるポリカルボン酸エステ
ルを構成する(b)アルコールは、炭素数6〜26でβ
位に分枝鎖をもつ脂肪族一価アルコールまたは炭素数3
〜12の含フッ素脂肪族一価アルコールである。炭素数
6〜26でβ位に分枝鎖をもつ脂肪族一価アルコールと
しては、2−メチルヘキサノール、2−エチルヘキサノ
ール、2−プロピルペンタノール、2−ブチルオクタノ
ール、2−ブチルデカノール、2−ヘキシルオクタノー
ル、2−ヘキシルデカノール、2−オクチルデカノー
ル、2−ヘキシルドデカノール、2−オクチルドデカノ
ール、2−デシルテトラデカノール、2−ウンデシルテ
トラデカノール、2−デシルペンタデカノール、2−ウ
ンデシルペンタデカノールなどが挙げられる。炭素数が
5以下であると潤滑油組成物の潤滑性が不十分であり、
また27以上であると潤滑油組成物の低温性状が悪くな
る。
【0014】炭素数3〜12の含フッ素脂肪族一価アル
コールとしては2,2,3,3−テトラフルオロプロパ
ノール、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフル
オロペンタノール、2,2,3,3,4,4,5,5,
6,6,7,7−ドデカフルオロヘプタノール、2−パ
ーフルオロヘキシルエタノール、2−パーフルオロオク
チルエタノール、2−パーフルオロデシルエタノールな
どが挙げられる。炭素数が2以下であると潤滑油組成物
の潤滑性が不十分であり、また13以上であると潤滑油
組成物の低温性状が悪くなる。
【0015】本発明の成分であるポリカルボン酸エステ
ルはポリカルボン酸とアルコールを無触媒または硫酸、
パラトルエンスルホン酸、塩化チタン、テトラブトキシ
チタンなどの触媒を用い、通常の方法で直接エステル化
することにより得られる。
【0016】本発明の基油として用いるポリオキシアル
キレンエーテルまたは脂肪酸エステルは、フロンR−1
34aを冷媒として使用する冷凍機用の潤滑油として既
に公知のものを使用することができる。ポリオキシアル
キレンエーテルとしてはエチレンオキシドやプロピレン
オキシドなど炭素数2〜4のアルキレンオキシドの重合
物またはそれらの末端の水酸基を片方または両方をエー
テル化またはエステル化したものを使用することがで
き、これらはフロンR−134aを冷媒として使用する
冷凍機用の潤滑油としてたとえば特開平1−19869
4号公報、特開平1−259093号公報、特開平1−
259094号公報、特開平1−259095号公報、
特開平1−256494号公報に開示されているものを
使用することができる。たとえば、ポリオキシエチレン
ポリオキシプロピレングリコールおよびそのモノまたは
ジブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロ
ピレングリセリルエーテルなどが挙げられる。
【0017】脂肪酸エステルとしては1価または多価の
アルコールと脂肪酸とのエステルが使用でき、とくに多
価アルコールと脂肪酸とのエステルを使用することが好
ましく、これらもフロンR−134aを冷媒として使用
する冷凍機用の潤滑油としてたとえば特開平3−888
92号公報や欧州特許公開第0406479号明細書に
開示されているものを使用することができる。たとえ
ば、ペンタエリスリトールテトラカプロン酸エステル、
トリメチロールプロパントリヘプタン酸エステル、ネオ
ペンチルグリコールジオクタン酸エステル、トリメチロ
ールプロパントリ混合脂肪酸(カプロン酸、カプリル
酸)エステル、ペンタエリスリトールテトラ混合脂肪酸
(2−エチルヘキサン酸、カプリン酸)エステル、ネオ
ペンチルグリコールジ混合脂肪酸(イソヘプタン酸、イ
ソノナン酸)エステルなどが挙げられる。
【0018】本発明の潤滑油組成物はポリオキシアルキ
レンエーテルまたは脂肪酸エステルを基油としポリカル
ボン酸エステルを基油に対して0.5〜30重量%含有
するが、0.5重量%未満であると十分な潤滑性、耐摩
耗性が得られず、30重量%を超えても、それ以上の効
果が認められず、むしろフロンとの相溶性が悪くなる。
【0019】
【発明の効果】本発明のポリオキシアルキレンエーテル
や脂肪酸エステルを基油とし、特定のポリカルボン酸エ
ステルを含有する潤滑油組成物は、フロンR−134a
などの塩素を含まない冷媒を使用する条件下でも、非常
に高い潤滑性を示し、また耐フロン安定性、フロンとの
相溶性といった要求される性能を備えている。本発明の
潤滑油組成物を使用することにより、冷凍機を長期間に
わたってスムースに運転することが可能であり、冷凍機
器の保守管理を容易に行なうことができる。
【0020】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明する。 [ポリカルボン酸エステルの合成]ダイマー酸A(Em
pol 1022、Emery Industries Ltd.)と2−エチ
ルヘキサノール(協和醗酵工業(株))との混合物60
0g(カルボキシル基:水酸基=1:1.2当量比)
を、冷却管付の還流管を取り付けた1リットルのガラス
製4つ口フラスコに取り、窒素ガスを吹き込みながら2
20℃に昇温し、同温度で8時間反応させた。引き続き
220℃、減圧下(10mmHg)で未反応の2−エチ
ルヘキサノールを留去し、酸価0.32、水酸基価0.
8のポリカルボン酸エステルaを得た。表1に示すポリ
カルボン酸とアルコールを用いて、同様な方法でポリカ
ルボン酸エステルb〜jを得た。表1にポリカルボン酸
とアルコールおよび得られたポリカルボン酸エステルの
酸価と水酸基価を示した。
【0021】
【表1】
【0022】表2に実施例で使用した基油I〜IVの性状
を示した。
【0023】
【表2】
【0024】ポリカルボン酸エステルa〜jを基油I〜
IVに配合して実施例および比較例の潤滑油組成物試料ア
〜トを調整した。表3に組成を、表4に組成物の性状を
示した。
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】下記の試験で潤滑油組成物試料ア〜トを評
価した。 潤滑性試験 潤滑性の評価としてASTM D−3233−73に準
拠し、Falex試験機を用いてフロンR−134aを
毎分100mlで吹き込む条件下で焼付荷重を測定し
た。結果を表5に示す。 耐フロン安定性試験 耐フロン安定性を評価としてシールドチューブテストを
行なった。パイレックス管(内型6mm,肉厚2mm)
に潤滑油組成物0.6ml,銅棒(直径3mm長さ25
mm)および鋼棒(直径3mm、長さ25mm)を入
れ、−60℃の浴中でフロンR−134a 2mlを入
れて封管したのち、180℃で15日間の加熱試験を行
なった。試験前後の色相(ヨード・メタノール色相)の
測定、スラッジ発生の有無を観察した。色相差(試験後
の色相値−試験前の色相値)の値およびスラッジ発生の
有無を表5に示す。 フロン相溶性試験 潤滑油組成物0.5gとフロンR−134a 2gとを
パイレックス管(内型6mm,肉厚2mm)に入れて封
管し、これを毎分1℃の速度で冷却または昇温して、7
0℃および−30℃で二層に分離しているか否かを調べ
た。70℃および−30℃ともに分離のない場合を○、
それ以外を×とした。結果を表5に示す。
【0028】
【表5】
【0029】表5の結果から明らかなように、本発明の
冷凍機用の潤滑油ア〜コはいずれもフロンR−134a
雰囲気下での焼付荷重が900lbs以上であり、シー
ルドチューブテストではいずれも試験後の色相変化が0
または1で、スラッジ発生も認められず、またフロンR
−134aとの二層分離温度が高温部で70℃以上、低
温部で−30℃以下である。本発明の潤滑油組成物はフ
ロンR−134a使用条件下での潤滑性に優れ、かつ耐
フロン安定性、フロンとの相溶性に優れていることが明
らかである。本発明の範囲外の潤滑油組成物は潤滑性、
耐フロン安定性、フロンとの相溶性のうちのいずれかが
悪い。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 131:12) C10N 30:00 Z 8217−4H 30:06 40:30

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリオキシアルキレンエーテルまたは脂肪
    酸エステルを基油とし、次の(a)と(b)から誘導さ
    れるポリカルボン酸エステルを基油に対して0.5〜3
    0重量%含有する潤滑油組成物。 (a)炭素数16〜20の不飽和脂肪酸を重合して得ら
    れるポリカルボン酸またはその水素添加物。 (b)炭素数6〜26でβ位に分枝鎖をもつ脂肪族一価
    アルコールまたは炭素数3〜12の含フッ素脂肪族一価
    アルコール。
JP34404291A 1991-12-03 1991-12-03 潤滑油組成物 Pending JPH05156276A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0798365A1 (en) * 1994-08-03 1997-10-01 Albemarle Corporation Ester lubricants
JP2010511774A (ja) * 2006-12-05 2010-04-15 ビーエーエスエフ コーポレーション 優れた難燃性を有する流体組成物
JP2017533311A (ja) * 2014-10-21 2017-11-09 メキシケム フロー エセ・ア・デ・セ・ヴェ フッ素化ジエステル化合物及び伝熱システムにおけるそれらの使用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0798365A1 (en) * 1994-08-03 1997-10-01 Albemarle Corporation Ester lubricants
JP2010511774A (ja) * 2006-12-05 2010-04-15 ビーエーエスエフ コーポレーション 優れた難燃性を有する流体組成物
JP2017533311A (ja) * 2014-10-21 2017-11-09 メキシケム フロー エセ・ア・デ・セ・ヴェ フッ素化ジエステル化合物及び伝熱システムにおけるそれらの使用

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