JPH05194968A

JPH05194968A - 合成潤滑油

Info

Publication number: JPH05194968A
Application number: JP2591692A
Authority: JP
Inventors: Noboru Ishida; ▲昇▼ 石田; Yuichi Takahashi; 裕一高橋; Satoshi Suda; 聡須田; Hiroshi Hasegawa; 宏長谷川
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1992-01-17
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1993-08-03

Abstract

(57)【要約】【目的】特定の構造を有するポリアルキレングリコー
ル系炭酸エステルを主成分とし、ＨＦＣ−１３４ａ等の
水素含有フロンとの相溶性に優れ、かつ優れた加水分解
安定性を有する合成潤滑油を提供する。【構成】一般式【化１】［式中、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を示し、
Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³およびＸ⁴は、同一でも異なっていてもよ
く、それぞれ水素原子または炭素数１〜８の炭化水素基
あるいは一般式−ＣＯ−Ｏ−Ｒで表される基のいずれか
を示し、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基を示す；ｌ、ｍ
およびｎはそれぞれ０〜３０、かつｌ＋ｍ＋ｎ＝５〜５
０、ｍ＋ｎ＝１〜５０となる整数を示す；Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ
³およびＸ⁴のうち、少なくとも１つは一般式−ＣＯ−Ｏ
−Ｒで表される基である］で表されるポリアルキレング
リコール系炭酸エステルを含有する合成潤滑油。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は合成潤滑油に関し、詳し
くは特定の構造を有するポリアルキレングリコール系炭
酸エステルを主成分とする、冷凍機油等として特に有用
な合成潤滑油に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、冷凍機油としては、４０℃に
おける動粘度が１０〜２００ｃＳｔのナフテン系鉱油、
パラフィン系鉱油、アルキルベンゼン、ポリグリコール
系油およびこれらの混合物またはこれらの各種基油に添
加剤を配合したものが一般的に使用されている。

【０００３】一方、冷凍機に用いられるフロン系冷媒と
しては、ＣＦＣ−１１、ＣＦＣ−１２、ＣＦＣ−１１
５、ＨＣＦＣ−２２等が使用されている。

【０００４】これらのフロン系冷媒のうち、ＣＦＣ−１
１、ＣＦＣ−１２、ＣＦＣ−１１５等の、炭化水素の全
ての水素を塩素を含むハロゲンで置換した形のフロン
は、オゾン層破壊につながるとして規制の対象となって
いる。従って、水素含有フロン、とりわけＨＦＣ−１３
４ａ、ＨＦＣ−１５２ａあるいはＨＦＣ−３２等の非塩
素系フロンがＣＦＣの代替として使用されつつあるが、
特に、ＨＦＣ−１３４ａは、従来から家庭用冷蔵庫やカ
ーエアコン等の多くの冷凍機に使用されているＣＦＣ−
１２と熱力学的物性が類似しており、代替冷媒として有
力である。

【０００５】冷凍機油には種々の要求性能があるが、冷
媒との相溶性は、冷凍機の潤滑性およびシステム効率の
面から極めて重要である。しかしながら、ナフテン系鉱
油、パラフィン系鉱油、アルキルベンゼン等を基油とし
た冷凍機油は、ＨＦＣ−１３４ａ等の非塩素系フロンと
の相溶性が殆どないため、ＨＦＣ−１３４ａとの組合せ
で使用すると、常温において二相分離を起こし、冷凍シ
ステム内で最も重要な油戻り性が悪くなって冷凍効率の
低下あるいは潤滑性が不良となって圧縮機の焼き付き発
生等の実用上様々な不都合が発生し使用に耐えない。

【０００６】この問題を解決するため、本発明者等はＨ
ＦＣ−１３４ａとの相溶性が従来公知の冷凍機油と比較
して大幅に優れているポリグリコール系冷凍機油を先に
開発し、既に出願している（特開平１−２５６５９４号
公報、同１−２７４１９１号公報等）。また、米国特許
第４，７５５，３１６号には、ＨＦＣ−１３４ａと相溶
性のあるポリグリコール系冷凍機油が開示されている。

【０００７】また、本発明者等は、特定構造を有するエ
ステルが、ＨＦＣ−１３４ａ等の非塩素系フロンとの相
溶性に優れ、かつ高い電気絶縁性を有するものであるこ
とを見出し、先に特許出願をしている（特開平３−２０
０８９５号公報、同３−２００８９６号公報）。

【０００８】しかしながら、エステルは、上記のように
各種性能に優れているものの、加水分解するため、冷蔵
庫、カーエアコン等の長期間にわたって高い信頼性をも
って運転される装置には必ずしも適当でない。従って、
現在使用されているＣＦＣ−１２、ＨＣＦＣ−２２等の
塩素系フロンと高い相溶性があり、さらにＨＦＣ−１３
４ａ等の非塩素系水素含有フロンとの高い相溶性と加水
分解安定性とを兼ね備えた冷凍機油の出現が渇望されて
いた。

【０００９】本発明者等は、エステル系合成油の有する
優れた各種性能に着目し、上記要求に応え得る潤滑油を
開発すべく研究を重ねた結果、特定の構造を有するポリ
アルキレングリコール系炭酸エステルが、ＨＦＣ−１３
４ａ等の水素含有フロンとの相溶性に優れ、さらに優れ
た加水分解安定性を有するものであることを見出し、本
発明を完成するに至った。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定の構造
を有するポリアルキレングリコール系炭酸エステルを主
成分とし、ＨＦＣ−１３４ａ等の水素含有フロンとの相
溶性に優れ、かつ優れた加水分解安定性を有する合成潤
滑油を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、一
般式

【００１２】

【化２】

【００１３】［式中、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基
を示し、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³およびＸ⁴は、同一でも異なって
いてもよく、それぞれ水素原子または炭素数１〜８の炭
化水素基あるいは一般式−ＣＯ−Ｏ−Ｒで表される基の
いずれかを示し、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基を示
す；ｌ、ｍおよびｎはそれぞれ０〜３０、かつｌ＋ｍ＋
ｎ＝５〜５０、ｍ＋ｎ＝１〜５０となる整数を示す；Ｘ
¹、Ｘ²、Ｘ³およびＸ⁴のうち、少なくとも１つは一般式
−ＣＯ−Ｏ−Ｒで表される基である］で表されるアルキ
レングリコール系炭酸エステルを含有する合成潤滑油を
提供するものである。

【００１４】以下、本発明の内容をより詳細に説明す
る。本発明の合成潤滑油に含有されるアルキレングリコ
ール系炭酸エステルは、一般式

【００１５】

【化３】

【００１６】で表される。すなわち、その分子中に必ず
１個以上の炭酸エステルを含有する。上記式中、Ａは炭
素数２〜４のアルキレン基を示し、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³およ
びＸ⁴は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素
原子または炭素数１〜８の炭化水素基（好ましくはアル
キル基、フェニル基、シクロアルキル基）あるいは一般
式−ＣＯ−Ｏ−Ｒで表される基のいずれかを示し、Ｒは
炭素数１〜８のアルキル基を示す。ｌ、ｍおよびｎはそ
れぞれ０〜３０、好ましくは０〜２０、かつｌ＋ｍ＋ｎ
＝５〜５０、好ましくは５〜４０、ｍ＋ｎ＝１〜５０、
好ましくは１〜４０となる整数を示す。Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³
およびＸ⁴のうち、少なくとも１つは一般式−ＣＯ−Ｏ
−Ｒで表される基である。

【００１７】Ａで表される炭素数２〜４のアルキレン基
としては、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン
基、ブチレン基、テトラメチレン基、１−メチルトリメ
チレン基、２−メチルトリメチレン基、１，１−ジメチ
ルエチレン基、１，２−ジメチルエチレン基等が例示さ
れる。

【００１８】また、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³、Ｘ⁴およびＲで表さ
れるアルキル基の好ましいものとしては、具体的には、
メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピ
ル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチ
ル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−
ペンチル基、ｎｅｏ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｉ
ｓｏ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｉｓｏ−ヘプチル
基、ｎ−オクチル基、ｉｓｏ−オクチル基等が例示され
る。また、シクロアルキル基としてはシクロヘキシル基
あるいはこのアルキル置換基が好ましく用いられる。

【００１９】上記式中、｛｝内の一般式、

【００２０】

【化４】

【００２１】で表されるポリオキシ鎖はその重合形式に
特に制限はなく、ランダム共重合でもブロック共重合し
ていてもよい。またそれぞれのポリオキシ鎖において
は、同一分子内に異なった２種以上のものが共重合して
いてもよい。

【００２２】本発明に用いられるポリアルキレングリコ
ール系炭酸エステルの製造方法は任意であるが、例え
ば、アルキレンオキサイドとアルキルグリシジルエーテ
ルおよび／またはグリシドールをアルカリ触媒の下で共
重合させ、その末端水酸基の一部または全部をピリジン
のような塩基性の塩酸捕捉剤の下でアルキルクロロフォ
メートを０〜３０℃で反応せしめることにより得られ
る。あるいは、アルキレンオキサイドとアルキルグリシ
ジルエーテルおよび／またはグリシドールの共重合物
に、炭酸ジエステル、ホスゲン等の炭酸供給源をアルカ
リ触媒の下で、８０〜１５０℃で反応せしめることによ
り得られる。

【００２３】上記のような原料より得られた生成物を精
製して副生成物や未反応物を除去してもよいが、少量の
副生成物や未反応物は、本発明の潤滑油の優れた性能を
損なわない限り、存在していても支障はない。本発明に
おいて、ポリアルキレングリコール系炭酸エステルは、
混合物の形で用いても、単品で用いてもよい。本発明に
係わるポリアルキレングリコール系炭酸エステルの分子
量は特に限定されるものではないが、冷凍機として用い
る場合、圧縮機の密封性をより向上させる点から、数平
均分子量が２００〜４０００のものが好ましく使用さ
れ、数平均分子量が３００〜２５００のものがより好ま
しく使用される。さらに、本発明に係わるポリアルキレ
ングリコール系炭酸エステルの好ましい動粘度は、１０
０℃において２〜１５０ｃＳｔ、より好ましくは４〜１
００ｃＳｔである。

【００２４】本発明の潤滑油においては、上記ポリアル
キレングリコール系炭酸エステルを単独で用いてもよい
が、必要に応じて他の各種の潤滑油基油を混合して用い
ることができる。これらの基油を例示すると、鉱油とし
ては、例えば、原油を常圧蒸留および減圧蒸留して得ら
れた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分
解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、
白土処理等の精製処理を適宜組み合わせて精製したパラ
フィン系、ナフテン系等の基油が使用できる。また、合
成油としては、例えば、ポリα−オレフィン（ポリブテ
ン、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー
等）、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ジエス
テル（ジトリデシルグルタレート、ジ２−エチルヘキシ
ルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシル
アジペート、ジ２−エチルヘキシルセバケート等）、ポ
リオールエステル（ペンタエリスリトール２−エチルヘ
キサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート、
トリメチロールプロパンペラルゴネート、トリメチロー
ルプロパンヘキサノエート等）、ポリオキシアルキレン
グリコール、ポリフェニルエーテル、シリコーン油、ま
たはこれらの２種以上の混合物等が使用できる。この場
合、本発明に係るポリアルキレングリコール系炭酸エス
テルが、基油全量に対し２０重量％以上、好ましくは５
０重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上含まれ
ていることが望ましい。

【００２５】また、本発明の潤滑油を冷凍機油として使
用する場合は、上記ポリアルキレングリコール系炭酸エ
ステルを単独で用いてもよいが、必要に応じて他の冷凍
機油基油を混合して使用することもできる。この基油と
して好ましいものは、ポリオキシアルキレングリコー
ル、ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエー
テル、ポリオキシアルキレングリコールジアルキルエー
テル、ポリオキシアルキレングリコールグリセロールエ
ーテル等のポリグリコール、モノオール、ジオール、モ
ノカルボン酸、およびジカルボン酸のコンプレックスエ
ステル、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパ
ン、あるいはこれらの２〜３量体等のネオペンチル型ポ
リオールとカルボン酸とのエステル、ネオペンチル型ポ
リオールとモノカルボン酸およびジカルボン酸とのコン
プレックスエステル、本発明に係るものと異なった構造
を有する炭酸エステル、フロロシリコーン油、パーフル
オロポリエーテル、ポリ三フッ化塩化エチレン等であ
る。これらの油は単独でも数種類組み合わせて用いても
よく、その混合量は潤滑油全量に対して８０重量％以
下、好ましくは７０重量％以下、さらに５０重量％以下
であることが望ましい。

【００２６】なお、パラフィン系およびナフテン系の鉱
油、ポリα−オレフィン、アルキルベンゼン、アルキル
ナフタレン、トリアルキルフェニルフォスフェート、シ
リコーン油等の油を混合してもよいが、これらの油は水
素含有フロン冷媒との相溶性が悪いので、混合量は潤滑
油全量に対し５０重量％以下、好ましくは３０重量％以
下であるのが望ましい。

【００２７】本発明の潤滑油に対して、さらにその優れ
た性能を高めるため、必要に応じて公知の添加剤を使用
することができる。この添加剤としては、例えばフェノ
ール系、アミン系、硫黄系、チオリン酸亜鉛系、フェノ
チアジン系等の酸化防止剤、モリブデンジチオホスフェ
ート、モリブデンジチオカーバメート、二硫化モリブデ
ン、フッ化カーボン、ほう酸エステル、脂肪族アミン、
高級アルコール、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸
アミド等の摩擦低減剤、トリクレジルホスフェート、ト
リフェニルホスファイト、トリフェニルホスファイト等
の第三級ホスファイト類、ジオレイルハイドロジェンホ
スファイト等の第二級ホスファイト類、オレイルアシッ
ドホスフェート等の酸性リン酸エステル類、２−エチル
ヘキシルアシッドホスフェーのオレイルアミン塩等の酸
性リン酸エステルのアミン塩等の極圧剤、石油スルホネ
ート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタ
レンスルホネート等の錆止め剤、ベンゾトリアゾール等
の金属不活性化剤、アルカリ土類金属スルホネート、ア
ルカリ土類金属フェネート、アルカリ土類金属サリシレ
ート、アルカリ土類金属ホスホネート等の金属系清浄
剤、こはく酸イミド、こはく酸エステル、ベンジルアミ
ン等の無灰分散剤、シリコーン油等の消泡剤、ポリメタ
クリレート、ポリイソブチレン、ポリスチレン等の粘度
指数向上剤、流動点降下剤等が挙げられ、これらを単独
または２種以上組み合わせて添加することができる。粘
度指数向上剤の含有量は、通常１〜３０重量％、消泡剤
の含有量は、通常０．０００５〜１重量％、金属不活性
化剤の含有量は、通常０．００５〜１重量％、その他の
添加剤の含有量は、それぞれ通常０．１〜１５重量％
（いずれも潤滑油全量基準）である。

【００２８】また、本発明の潤滑油を冷凍機油として使
用する場合において、その耐摩耗性、耐荷重性をさらに
改良するために、リン酸エステル、塩素化リン酸エステ
ル、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルのアミン
塩、第三級ホスファイト、第二級ホスファイトからなる
群より選ばれる少なくとも１種のリン化合物を配合する
ことができる。これらのリン化合物は、リン酸または亜
リン酸とアルカノール、ポリエーテル型アルコールとの
エステルあるいはこの誘導体である。具体的には、リン
酸エステルとしては、トリブチルホスフェート、トリフ
ェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等が挙
げられる。塩素化リン酸エステルとしては、トリスクロ
ロエチルホスフェート、トリスジクロロプロピルホスフ
ェート等が挙げられる。酸性リン酸エステルとしては、
エチルアシッドホスフェート、イソプロピルアシッドホ
スフェート、ブチルアシッドホスフェート、２−エチル
ヘキシルアシッドホスフェート、ラウリルアシッドホス
フェート、テトラデシルアシッドホスフェート、ペンタ
デシルアシッドホスフェート、ヘキサデシルアシッドホ
スフェート、ヘプタデシルアシッドホスフェート、オク
タデシルアシッドホスフェート、ステアリルアシッドホ
スフェート、イソステアリルアシッドホスフェート、オ
レイルアシッドホスフェート等が挙げられる。酸性リン
酸エステルのアミン塩としては、前記酸性リン酸エステ
ルのオクチルアミン、オレイルアミン、ココナッツアミ
ン、牛脂アミン等のアミン塩が挙げられる。第三級ホス
ファイトとしては、トリフェニルホスファイト、トリク
レジルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイ
ト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリステアリ
ルホスファイト、トリラウリルホスファイト等が挙げら
れる。第二級ホスファイトとしては、ジ−２−エチルヘ
キシルハイドロジェンホスファイト、ジラウリルハイド
ロジェンホスファイト、ジオレイルハイドロジェンホス
ファイト等が挙げられる。また、これらの混合物も使用
できる。これらのリン化合物を配合する場合、潤滑油全
量に対し、０．０００５〜５．０重量％、好ましくは
０．００１〜３．０重量％の割合で含有せしめることが
望ましい。

【００２９】さらに、本発明の潤滑油において、その耐
摩耗性、耐荷重性をさらに改良するために、一般式

【００３０】

【化５】

【００３１】［式中、Ｒ³およびＲ⁴は同一でも異なって
いてもよく、それぞれ炭素数８〜１８のアルキル基を示
す］で表されるカルボン酸を配合することができる。こ
のカルボン酸としては、具体的には例えば、オクチルマ
ロン酸、ノニルマロン酸、デシルマロン酸、ウンデシル
マロン酸、ドデシルマロン酸、トリデシルマロン酸、テ
トラデシルマロン酸、ペンタデシルマロン酸、ヘキサデ
シルマロン酸、ヘプタデシルマロン酸、オクタデシルマ
ロン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデ
カン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン
酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、エ
イコサン酸およびこれらの２種以上の混合物等が挙げら
れる。これらのカルボン酸を配合する場合、潤滑油全量
に対し、０．０１〜３．０重量％、好ましくは０．０５
〜２．０重量％の割合で含有せしめることが望ましい。

【００３２】また、本発明の潤滑油を冷凍機油として使
用する場合において、その安定性をさらに改良するた
め、フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物、ア
ルキルグリシジルエーテル型エポキシ化合物、シクロア
リファティック型エポキシ化合物、グリシジルエステル
型エポキシ化合物、エポキシ化脂肪酸モノエステル、エ
ポキシ化植物油およびクラウンエーテル類からなる群よ
り選ばれる少なくとも１種のエポキシ化合物またはエー
テル化合物を配合することができる。

【００３３】ここでいうフェニルグリシジルエーテル型
エポキシ化合物としては、フェニルグリシジルエーテ
ル、アルキルフェニルグリシジルエーテルが例示でき
る。ここでいうアルキルフェニルグリシジルエーテルと
は、炭素数１〜１３のアルキル基を１〜３個有するもの
であり、例えばブチルフェニルグリシジルエーテル、ペ
ンチルフェニルグリシジルエーテル、ヘキシルフェニル
グリシジルエーテルが好ましい。

【００３４】アルキルグリシジルエーテル型エポキシ化
合物としては、ヘキシルグリシジルエーテル、ヘプチル
グリシジルエーテル、オクチルグリシジルエーテル、ノ
ニルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテルが
好ましい。

【００３５】シクロアリファティック型エポキシ化合物
としては、例えばＵＮＩＯＮＣＡＲＢＩＤＥ社のＥＲ
Ｌ−４２２１（商品名）が例示できる。

【００３６】グリシジルエステル型エポキシ化合物とし
ては、フェニルグリシジルエステル、アルキルグリシジ
ルエステル、アルケニルグリシジルエステル等が挙げら
れ、好ましいものとしては、グリシジルベンゾエート、
グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等
が例示できる。

【００３７】またエポキシ化脂肪酸モノエステルとして
は、エポキシ化された炭素数１２〜２０の脂肪酸と炭素
数１〜８のアルコールまたはフェノール、アルキルフェ
ノールとのエステルが例示できる。特にエポキシステア
リン酸のブチル、ヘキシル、ベンジル、シクロヘキシ
ル、メトキシエチル、オクチル、フェニルおよびブチル
フェニルエステルが好ましく用いられる。

【００３８】またエポキシ化植物油としては、大豆油、
アマニ油、綿実油等の植物油のエポキシ化合物が例示で
きる。

【００３９】これらのエポキシ化合物の中でも好ましい
ものは、フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合
物、エポキシ化脂肪酸モノエステルおよびシクロアリフ
ァティック型エポキシ化合物である。中でもフェニルグ
リシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル
およびこれらの混合物が特に好ましい。

【００４０】これらのエポキシ化合物を配合する場合、
潤滑油全量に対し０．１〜５．０重量％、好ましくは
０．２〜２．０重量％の割合で含有せしめることが望ま
しい。

【００４１】また、本発明の潤滑油を冷凍機油として使
用する場合において、その摩擦低減性をさらに改良する
ために、炭素数７〜１８の一価アルコールまたは二価ア
ルコール、炭素数７〜１８の多価アルコールの部分エス
テルを配合することができる。

【００４２】炭素数７〜１８の一価アルコールとして
は、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルア
ルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコー
ル、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、
ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、ヘ
プタデシルアルコール、オクタデシルアルコール、オレ
イルアルコール、リノレイルアルコール、あるいはこれ
らの２種以上の混合物等が挙げられる。炭素数７〜１８
の二価アルコールとしては、ポリメチレンジオール等が
挙げられる。炭素数７〜１８の多価アルコールの部分エ
ステルとしては、ポリグリセリンの脂肪酸部分エステル
等が挙げられる。

【００４３】また、上記リン化合物、エポキシ化合物、
カルボン酸、アルコールおよび炭素数７〜１８の多価ア
ルコールの部分エステルを２種以上併用してもよいこは
勿論である。

【００４４】さらに本発明における潤滑油を冷凍機油と
して使用する場合、その性能をさらに向上させるため、
必要に応じて従来より公知の冷凍機油添加剤、例えばジ
−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ビスフェノール
Ａ等のフェノール系、フェニル−α−ナフチルアミン、
Ｎ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）−ｐ−フェニレンジアミン
等のアミン系等の酸化防止剤、ジチオリン酸亜鉛等の摩
耗防止剤、塩素化パラフィン、硫黄化合物等の極圧剤、
脂肪酸等の油性剤、シリコーン油等の消泡剤、ベンゾト
リアゾール等の金属不活性化剤等の添加剤を単独で、ま
たは数種組み合わせて配合することも可能である。これ
らの添加剤の合計配合量は、通常、潤滑油全量に対し、
１０重量％以下、好ましくは５重量％以下である。

【００４５】本発明において、他の冷凍機油基油や添加
剤が配合される場合には、本発明に係わるポリアルキレ
ングリコール系炭酸エステルは、潤滑油全量に対し、５
重量％以上、好ましくは１０重量％以上、さらに好まし
くは５０重量以上、最も好ましくは７０重量％以上含有
されていることが望ましい。

【００４６】本発明のポリアルキレングリコール系炭酸
エステルを主成分とする潤滑油を冷凍機油として使用す
る場合は、通常、冷凍機油として使用されている程度の
流動点を有していればよいが、低温時の潤滑油の固化を
防ぐためには流動点が−１０℃以下、好ましくは−２０
℃以下であることが望ましい。また、粘度は用途に応じ
て適宜選択されるが、圧縮機との密封性を保つためには
１００℃における動粘度が２ｃＳｔ以上、好ましくは３
ｃＳｔ以上が望ましく、低温における流動性および気化
器における熱交換の効率を考慮すると、１００℃におけ
る動粘度が１５０ｃＳｔ以下、好ましくは１００ｃＳｔ
以下であることが望ましい。

【００４７】本発明の潤滑油を冷凍機油として使用する
際に用いられる冷媒としては、具体的には、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）、モノクロロジフルオロメタン
（ＨＣＦＣ−２２）、１−クロロ−１，１−ジフルオロ
エタン（ＨＣＦＣ−１４２ｂ）、ジクロロトリフルオロ
エタン（ＨＣＦＣ−１２３）、モノクロロテトラフルオ
ロエタン（ＨＣＦＣ−１２４）等の水素含有フロン、ト
リクロロモノフルオロメタン（ＣＦＣ−１１）、ジクロ
ロジフルオロメタン（ＣＦＣ−１２）、モノクロロトリ
フルオロメタン（ＣＦＣ−１３）、モノクロロペンタフ
ルオロエタン（ＣＦＣ−１１５）等の水素非含有フロ
ン、またはこれら２種以上の混合物等が挙げられるが、
環境問題の面から水素含有フロンを用いるのが好まし
く、特にＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−１３
４、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−１５２ａ等の非塩素系
フロンを用いるのが好ましく、中でもＨＦＣ−１３４ａ
が好ましい。

【００４８】本発明の潤滑油を冷凍機油として使用する
場合は、往復動式や回転式の圧縮機を有するエアコン、
除湿機、冷蔵庫、冷凍庫、冷凍冷蔵庫、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特に好まし
く用いられるが、遠心式の圧縮機を有するものにも好ま
しく使用できる。また、本発明の潤滑油は、冷凍機油だ
けでなく、エンジン油、ギヤ油、作動油、金属加工油、
その他工業用潤滑油としても好ましく使用できる。

【００４９】

【実施例】以下、実施例と比較例により、本発明の内容
を更に具体的に説明する。

【００５０】実施例１〜３および比較例１〜６本実施例および比較例に用いた潤滑油を下記に示す。

【００５１】実施例１：プロピレンオキサイドとメチル
グリシジルエーテルを共重合させ、末端の水酸基をメチ
ル炭酸エステル化したもので、その主成分を下記に示
す。

【００５２】

【化６】

【００５３】［式中、（ＰＯ）_mはポリオキシプロピレ
ン基を示し、ポリオキシプロピレン基とポリオキシメト
キシエチレン基はランダム共重合であり、その重量比は
約５０：５０であることを示す］で表される、１００℃
動粘度が３０ｃＳｔである冷凍機油の基油。

【００５４】実施例２：プロピレンオキサイド、エチレ
ンオキサイドおよびメチルグリシジルエーテルを共重合
させ、末端の水酸基をメチル炭酸エステル化したもの
で、その主成分を下記に示す。

【００５５】

【化７】

【００５６】［式中、（ＰＯ）_lおよび（ＥＯ）_mはポリ
オキシプロピレン基およびポリオキシエチレン基を示
し、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシエチレン基お
よびポリメトキシメチルオキシエチレン基はランダム共
重合であり、その重量比は約４０：１０：５０であるこ
とを示す］で表される、１００℃動粘度が３０ｃＳｔで
ある冷凍機油の基油。

【００５７】実施例３：プロピレンオキサイドとメチル
グリシジルエーテルをまず共重合させ、反応が十分に進
行したところに、グリシドールを追加しさらに共重合さ
せた。その水酸基をメチル炭酸エステル化したもので、
その主成分を下記に示す。

【００５８】

【化８】

【００５９】［式中、（ＰＯ）_kはポリオキシプロピレ
ン基を示し、ポリオキシプロピレン基およびポリメトキ
シメチルオキシエチレン基はランダム共重合であり、そ
の分子両末端近傍にランダム共重合したポリジメチルカ
ルボナトオキシエチレン基とポリ２−（メチルカルボナ
ト）オキシプロピレン基がブロック共重合したもので、
その重量比は約５０：３０：１０：１０であることを示
す］で表される、１００℃動粘度が３０ｃＳｔである冷
凍機油の基油。

【００６０】比較例１：ナフテン系鉱油。

【００６１】比較例２：分岐鎖型アルキルベンゼン（平
均分子量約５２０）。

【００６２】比較例３：ポリオキシプロピレングリコー
ル（平均分子量約２，４００）。

【００６３】比較例４：ポリオキシプロピレングリコー
ルモノブチルエーテル（平均分子量約１，７００）。

【００６４】比較例５：ポリオキシプロピレンオキシエ
チレングリコールモノブチルエーテル（平均分子量約
２，２００）。

【００６５】比較例６：ポリオキシプロピレングリコー
ルジメチルエーテル（平均分子量約２，０００）。

【００６６】本発明に係る実施例１〜３の冷凍機油の基
油の性能評価のためにＨＦＣ−１３４ａとの冷媒溶解
性、冷媒安定性試験およびファレックス摩耗試験を評価
した。また、比較のために、従来から冷凍基油に使用さ
れている鉱油、アルキルベンゼン、米国特許４，７５
５，３１６号に開示されているポリアルキレングリコー
ル、特開平２−８４４９１号公報に開示されるポリオキ
シプロピレンオキシエチレングリコールモノブチルエー
テルおよび特開平１−２５９０９５号公報に開示される
ポリオキシプロピレンオキシエチレングリコールジメチ
ルエーテル（比較例１〜６）の試験結果も表１に併記す
る。

【００６７】＜ＨＦＣ−１３４ａとの溶解性＞内径６ｍ
ｍ、長さ２２０ｍｍのガラス管に、実施例および比較例
の試料油を０．２ｇ採取し、さらに冷媒（ＨＦＣ−１３
４ａ）２．０ｇを採取してガラス管に封入した。このガ
ラス管を所定の温度の低温槽または高温槽に入れ冷媒と
試料油が相互に溶解しあっているか、分離または白濁し
ているかを観察した。

【００６８】＜冷媒安定性試験＞内径６ｍｍ、長さ２２
０ｍｍのガラス管に、試料油と冷媒の等容量混合物を、
鉄、銅、アルミニウムの触媒と共に封入し、１７５℃で
１６８時間加熱した後の油および触媒の変色を観察し
た。

【００６９】なお、油の変色は、黒色を８、無変色を０
として９段階に変色度を分類した。また、金属触媒の変
色は光沢を失う程度であれば問題ないが、鉄触媒が銅メ
ッキされてしまうと不良である。

【００７０】＜ＦＡＬＥＸ摩耗試験＞ＡＳＴＭＤ２
６７０に準拠して、試料油の温度１００℃、慣らし運転
を１５０ｌｂ、１分行った後に、２５０ｌｂの荷重
の下に２時間運転した。試験後は、テストジャーナルの
摩耗量を測定した。

【００７１】

【表１】

【００７２】表１の実施例１〜３が示す通り、本発明に
よる冷凍機油は、比較例１〜３に比べてＨＦＣ−１３４
ａに対する冷媒溶解性が非常に優れている。特に本発明
におけるポリアルキレングリコール系炭酸エステル油
は、ＨＦＣ−１３４ａ冷媒に対する溶解性が優れている
といわれる比較例４〜６に示すポリアルキレングリコー
ル類と比べても冷媒溶解性が特に優れていることが判
る。

【００７３】冷媒安定性試験において、従来の鉱油（比
較例１）とＣＦＣ−１２の組み合わせと比較して、実施
例１〜３とＨＦＣ−１３４ａの組み合わせは格段に安定
性に優れていることが判る。

【００７４】また、ファレックスによる摩耗試験におい
ても、実施例１〜３は比較例１〜６に比べてほぼ同等以
上であることが判る。

【００７５】

【発明の効果】以上の説明と実施例によって明らかであ
る通り、本発明の潤滑油は、水素含有フロン用冷媒にお
ける使用に適するものであり、冷媒溶解性、冷媒安定性
および耐摩耗性に優れた潤滑油であり、特に冷凍機油と
して好ましく用いられる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 107:34 105:48 105:38）Ｃ１０Ｎ 30:00 Ｚ 8217−4ＨＣ 8217−4Ｈ 30:06 40:30 (72)発明者長谷川宏神奈川県横浜市中区千鳥町８番地日本石油株式会社中央技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式【化１】［式中、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を示し、
Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³およびＸ⁴は、同一でも異なっていてもよ
く、それぞれ水素原子または炭素数１〜８の炭化水素基
あるいは一般式−ＣＯ−Ｏ−Ｒで表される基のいずれか
を示し、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基を示す；ｌ、ｍ
およびｎはそれぞれ０〜３０、かつｌ＋ｍ＋ｎ＝５〜５
０、ｍ＋ｎ＝１〜５０となる整数を示す；Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ
³およびＸ⁴のうち、少なくとも１つは一般式−ＣＯ−Ｏ
−Ｒで表される基である］で表されるポリアルキレング
リコール系炭酸エステルを含有する合成潤滑油。
【請求項２】冷凍機油として使用されるものである請
求項１に記載の合成潤滑油。
【請求項３】前記ポリアルキレングリコール系炭酸エ
ステルを基油とするものである請求項１または２に記載
の合成潤滑油。
【請求項４】（Ｉ）前記ポリアルキレングリコール系
炭酸エステル、並びに（ＩＩ）ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシ
アルキレングリコールモノエーテル、ポリオキシアルキ
レングリコールジエーテル、ポリオキシアルキレングリ
コールグリセロールエーテルより選ばれるポリグリコー
ル、およびモノオール、ジオール、モノカルボン酸、お
よびジカルボン酸のコンプレックスエステル、ネオペン
チル型ポリオールとカルボン酸とのエステル、ネオペン
チル型ポリオールとモノカルボン酸およびジカルボン酸
とのコンプレックスエステル、（Ｉ）以外の構造を有す
る炭酸エステルより選ばれるエステルからなる群より選
ばれる少なくとも１種の油との混合油を基油とする請求
項１または２に記載の合成潤滑油。
【請求項５】（ＩＩ）の油の量が潤滑油全量に対し８
０重量％以下である請求項４に記載の合成潤滑油。