KR102646480B1 - 냉동기용 윤활유 조성물, 냉동기용 조성물, 윤활 방법 및 냉동기 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 냉동기용 윤활유 조성물은, 이산화탄소를 함유하는 냉매와 함께 사용되는 냉동기용 윤활유 조성물로서, 폴리옥시알킬렌 글라이콜을 주성분으로 하는 기유(A)와, 수산기와 에터 결합의 합계가 2∼3개(단, 에터 결합은 0개여도 된다)이고, 또한 적어도 1개의 수산기를 갖는 알코올(B)를 함유한다.
Description
본 발명은, 이산화탄소를 포함하는 냉매에 사용되는 냉동기용 윤활유 조성물, 이산화탄소를 포함하는 냉매와 냉동기용 윤활유 조성물을 함유하는 냉동기용 조성물, 이들을 사용한 윤활 방법 및 냉동기에 관한 것이다.
일반적으로 냉동기는, 압축기, 응축기, 팽창 기구(팽창변 등), 증발기, 또는 추가로 건조기로 구성되고, 냉매와 냉동기유의 혼합물이 밀폐된 계 내를 순환하는 구조가 되어 있다. 냉동기에 있어서, 냉매와 윤활유의 혼합 액체는, 압축기 내에서는 고온, 증발기 등의 내부에서는 저온이 되기 때문에, 저온부터 고온까지 폭넓은 온도 영역에서 사용되고 있다.
근년, 냉동기에 사용되는 냉매로서는, 오존층을 파괴하지 않는 냉매로서 염소를 함유하지 않는 냉매가 이용되고 있고, 예를 들어, 1,1,1,2-테트라플루오로에테인(R134a), 다이플루오로메테인(R32), 펜타플루오로에테인(R125), 1,1,1-트라이플루오로에테인(R143a) 등으로 대표되는 불화 탄화수소계 냉매가 사용되고 있다.
또한, 지구 온난화 계수가 낮은 냉매로서, 불화 탄화수소계 냉매 중에서도, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO1234ze), 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO1234yf) 등의 불포화 불화 탄화수소계 냉매가, 예를 들어 카 에어컨 등에서 사용되게 되고 있다. 또한, 환경이나 인체에 대해서 무해하고, 입수가 용이하며, 또한 회수가 불요하다는 등의 점에서, 급탕기 등의 일부의 용도에서는 이산화탄소가 냉매로서 사용되는 경우도 있다.
한편으로, 냉동기유는, 사용되는 냉매에 따라 요구되는 요구 특성이 상이하여, 각 냉매에 따라서, 기유, 및 기유에 첨가되는 첨가제의 개발이 행해지고 있다. 예를 들어, 불포화 불화 탄화수소계 냉매는, 열 및 화학 안정성이 낮기 때문에, 고속 고부하 조건하에서는, 냉매와 기유가 중합되어 왁스분을 생성하는 경우가 있다. 그 때문에, 예를 들어, 특허문헌 1∼4에서는, 불포화 불화 탄화수소계 냉매의 분해, 및 중합성 분해물의 중합에 기인하는 중합 파라핀의 생성을 방지하기 위해서, 에틸렌 글라이콜 등의 중합 파라핀 방지제가 첨가되는 것이 검토되고 있다.
그런데, 환경에 무해하다는 점 등에서, 이산화탄소 냉매의 용도를 넓히는 것이 검토되고 있고, 예를 들어 카 에어컨에서의 사용도 검토되고 있다. 카 에어컨 등의 냉동기에 있어서, 이산화탄소를 냉매로 했을 경우, 불화 탄화수소계 냉매를 이용했을 경우에 비해, 토출압이 높아, 압축기의 접동 부위에 있어서, 고온, 고속 환경하에서의 마찰이 상정된다. 그 때문에, 이산화탄소 냉매에 사용되는 냉동기유에는, 더한 윤활성의 향상이 요구된다.
또한, 이산화탄소 냉매용의 냉동기유에서는, 윤활성 등을 향상시키기 위해서, 예를 들어, 기유로서 폴리옥시알킬렌 글라이콜(PAG)을 사용하고, 또한 첨가제로서 마찰 조정제를 첨가하는 것도 검토되고 있다. 그러나, PAG계의 기유에 마찰 조정제를 가했을 경우, 저온 환경하에서 마찰 조정제가 석출되어, 실용화하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 이상의 사정에 비추어 이루어진 것으로, 이산화탄소를 냉매에 사용했을 경우에 있어서, 냉동기의 압축기 운전 시에 있어서의 접동 부위의 윤활성을 확보하는 것을 과제로 하고, 더욱이 윤활성 등을 향상시키기 위해서 냉동기유에 마찰 조정제를 첨가했을 경우에, 마모 조정제가 저온 환경하에서 석출되는 것을 억제하는 것도 과제로 한다.
본 발명자들은, 예의 검토의 결과, 폴리옥시알킬렌 글라이콜계의 기유에, 소정의 알코올을 배합함으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하여, 이하의 본 발명을 완성시켰다. 즉, 본 발명은, 이하의 냉동기용 윤활유 조성물을 제공한다.
(1) 이산화탄소를 함유하는 냉매와 함께 사용되는 냉동기용 윤활유 조성물로서,
폴리옥시알킬렌 글라이콜을 주성분으로 하는 기유(A)와, 수산기와 에터 결합의 합계가 2∼3개이고(단, 에터 결합은 0개여도 된다), 또한 적어도 1개의 수산기를 갖는 알코올(B)를 함유하는 냉동기용 윤활유 조성물.
더욱이, 본 발명은, 이하의 냉동기용 조성물, 냉동기, 윤활 방법, 및 냉동기용 윤활유 조성물의 제조 방법을 제공한다.
(2) 상기 (1)에 기재된 냉동기용 윤활유 조성물과, 이산화탄소를 함유하는 냉매를 포함하는 냉동기용 조성물.
(3) 상기 (1)에 기재된 냉동기용 윤활유 조성물과, 이산화탄소를 함유하는 냉매가 충전된 냉동기.
(4) 상기 (1)에 기재된 냉동기용 윤활유 조성물과, 이산화탄소를 함유하는 냉매가 충전된 냉동기에 있어서, 상기 냉동기용 윤활유 조성물에 의해 냉동기의 접동 부위를 윤활하는 윤활 방법.
(5) 이산화탄소를 함유하는 냉매와 함께 사용되는 냉동기용 윤활유 조성물의 제조 방법으로서,
폴리옥시알킬렌 글라이콜을 주성분으로 하는 기유(A)에, 수산기와 에터 결합의 합계가 2∼3개이고(단, 에터 결합은 0개여도 된다), 또한 적어도 1개의 수산기를 갖는 알코올(B)를 배합하는 냉동기용 윤활유 조성물의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 폴리옥시알킬렌 글라이콜계의 기유에, 소정의 알코올을 배합함으로써, 압축기 등에 있어서의 접동 부위의 윤활성을 확보할 수 있다. 또한, 아마이도아민 화합물 등의 마찰 조정제가 첨가되어 있는 경우에는, 마모 조정제에 의해 윤활성 등을 향상시키면서, 그 마모 조정제가 저온 환경하에서 석출되는 것도 억제한다.
이하, 본 발명에 대해 실시형태를 이용하여 설명한다.
＜냉동기용 윤활유 조성물＞
본 발명의 일 실시형태에 따른 냉동기용 윤활유 조성물(냉동기유)은, 이산화탄소를 함유하는 냉매와 함께 사용되는 냉동기용 윤활유 조성물로서, 기유(A)와, 알코올(B)를 함유한다.
[기유(A)]
기유(A)는, 폴리옥시알킬렌 글라이콜(이하, 「PAG」라고도 한다)을 주성분으로 하는 것이다. 본 실시형태에서는, 기유(A)로서 PAG를 사용함으로써, 이산화탄소를 냉매로 사용했을 경우에 있어서의 고온 환경하의 유막의 유지라는 점에서 유리하다.
PAG는, 100℃에 있어서의 동점도가 1∼50mm2/s인 것이 바람직하다. PAG는, 동점도가 상기 범위 내가 됨으로써, 연비 절약성이나 저온하에서의 유동성을 확보하면서, 냉동기용 윤활유 조성물의 윤활성을 확보하기 쉬워진다.
상기 관점에서, PAG의 100℃에 있어서의 동점도는, 3∼30mm2/s가 보다 바람직하고, 5∼25mm2/s가 더 바람직하다.
또한, PAG의 수 평균 분자량은, 상기 동점도에 따라서 적절히 조정되지만, 300∼5000인 것이 바람직하고, 500∼5000이 보다 바람직하고, 700∼5000이 더 바람직하다.
더욱이, PAG의 점도 지수는 100 이상인 것이 바람직하다. 점도 지수가 100 이상임으로써, 냉동기용 윤활유 조성물을 저온부터 고온에 걸쳐서 적절한 점도로 유지하기 쉬워진다. PAG의 점도 지수는, 120 이상인 것이 보다 바람직하고, 150 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, PAG의 점도 지수는, 그 상한이 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 400 이하가 된다.
PAG로서는, 보다 구체적으로는, 하기 화학식(1)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
R1[-(OR2)m-OR3]n (1)
(식 중, R1은 수소 원자, 탄소수 1∼10의 1가의 탄화수소기, 탄소수 2∼10의 아실기, 결합 부위 2∼6개를 갖는 탄소수 1∼10의 탄화수소기, 또는 탄소수 1∼10의 산소 함유 탄화수소기, R2는 탄소수 2∼4의 알킬렌기, R3은 수소 원자, 탄소수 1∼10의 탄화수소기, 탄소수 2∼10의 아실기, 또는 탄소수 1∼10의 산소 함유 탄화수소기, n은 1∼6의 정수, m은 m×n의 평균치가 6∼80이 되는 수를 나타낸다.)
상기 화학식(1)에 있어서, R1 및 R3의 각각에 있어서의 탄소수 1∼10의 1가의 탄화수소기는 직쇄상, 분기쇄상, 환상의 어느 것이어도 된다. 해당 탄화수소기는 알킬기가 바람직하고, 그 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, 각종 뷰틸기, 각종 펜틸기, 각종 헥실기, 각종 헵틸기, 각종 옥틸기, 각종 노닐기, 각종 데실기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등을 들 수 있다. 상기 1가의 탄화수소기는, 탄소수를 10 이하로 함으로써, 예를 들어 냉매와의 상용성이 양호해지기 쉽다. 1가의 탄화수소기의 탄소수는, 보다 바람직하게는 1∼4이다.
또한, R1 및 R3의 각각에 있어서의 탄소수 2∼10의 아실기가 갖는 탄화수소기 부분은, 직쇄상, 분기쇄상, 환상의 어느 것이어도 된다. 해당 아실기의 탄화수소기 부분은, 알킬기가 바람직하고, 그 구체예로서는, 전술한 R1 및 R3으로서 선택할 수 있는 알킬기 중 탄소수 1∼9의 것을 들 수 있다. 해당 아실기의 탄소수를 10 이하로 함으로써, 냉매와의 상용성이 양호해진다. 바람직한 아실기의 탄소수는 2∼4이다.
R1 및 R3이, 모두 탄화수소기 또는 아실기인 경우에는, R1과 R3은 동일해도 되고, 서로 상이해도 된다.
R1이 결합 부위 2∼6개를 갖는 탄소수 1∼10의 탄화수소기인 경우, 이 탄화수소기는 쇄상의 것이어도 되고, 환상의 것이어도 된다. 결합 부위 2개를 갖는 탄화수소기로서는, 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 예를 들어 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 헵틸렌기, 옥틸렌기, 노닐렌기, 데실렌기, 사이클로펜틸렌기, 사이클로헥실렌기 등을 들 수 있다. 그 외의 탄화수소기로서는, 바이페놀, 비스페놀 F, 비스페놀 A 등의 비스페놀류로부터 수산기를 제거한 잔기를 들 수 있다. 또한, 결합 부위 3∼6개를 갖는 탄화수소기로서는, 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 예를 들어 트라이메틸올프로페인, 글리세린, 펜타에리트리톨, 소르비톨, 1,2,3-트라이하이드록시사이클로헥세인, 1,3,5-트라이하이드록시사이클로헥세인 등의 다가 알코올로부터 수산기를 제거한 잔기를 들 수 있다.
이 지방족 탄화수소기의 탄소수를 10 이하로 함으로써, 냉매와의 상용성이 양호해진다. 이 지방족 탄화수소기의 바람직한 탄소수는 2∼6이다.
더욱이, R1 및 R3의 각각에 있어서의 탄소수 1∼10의 산소 함유 탄화수소기로서는, 에터 결합을 갖는 쇄상의 지방족기나 환상의 지방족기(예를 들어, 테트라하이드로퍼퓨릴기) 등을 들 수 있다.
상기 R1 및 R3 중 적어도 하나는 알킬기, 특히 탄소수 1∼4의 알킬기인 것이 바람직하다.
상기 화학식(1) 중의 R2는 탄소수 2∼4의 알킬렌기이며, 반복 단위의 옥시알킬렌기로서는, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기, 옥시뷰틸렌기를 들 수 있다. 1분자 중의 옥시알킬렌기는 동일해도 되고, 2종 이상의 옥시알킬렌기가 포함되어 있어도 되지만, 1분자 중에 적어도 옥시프로필렌기 단위를 포함하는 것이 바람직하고, 옥시알킬렌 단위 중에 50몰% 이상의 옥시프로필렌기 단위를 포함하는 것이 보다 바람직하고, 80∼100몰%의 옥시프로필렌기 단위를 포함하는 것이 더 바람직하고, 옥시프로필렌기 단위만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다.
상기 화학식(1) 중의 n은 1∼6의 정수이고, R1의 결합 부위의 수에 따라 정해진다. 예를 들어 R1이 알킬기나 아실기인 경우, n은 1이고, R1이 결합 부위 2, 3, 4, 5 및 6개를 갖는 지방족 탄화수소기인 경우, n은 각각 2, 3, 4, 5 및 6이 된다.
또한, m은 m×n의 평균치가 6∼80이 되는 수이다. 해당 평균치는 80 이하가 됨으로써, 기유로서 윤활 성능을 발휘할 수 있고, 냉매와의 상용성이 양호해진다. 단, m×n의 평균치는, 상기한 기유의 점도가 원하는 범위가 되도록 적절히 설정된다.
또한, n은, 바람직하게는 1∼3의 정수, 보다 바람직하게는 1이다.
n이 1인 경우에는, R1 및 R3의 어느 한쪽 또는 양쪽이, 탄소수 1∼4의 알킬기인 것이 바람직하고, 양쪽이 탄소수 1∼4의 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 또한, n이 2 이상인 경우에도, 1분자 내에 복수 있는 R3 중 적어도 1개가 탄소수 1∼4의 알킬기인 것이 바람직하고, 모두가 탄소수 1∼4의 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 이 때의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 뷰틸기를 들 수 있지만, 가장 바람직하게는 메틸기이다. 프로필기 및 뷰틸기는 직쇄상이어도 분기쇄상이어도 된다.
한편, n이 2 이상인 경우에는, 1분자 중의 복수의 R3은 동일해도 되고, 상이해도 된다.
PAG의 보다 적합한 구체예로서는, OR2가 옥시프로필렌기, n이 1임과 함께, R1 및 R3이 모두 탄소수 1∼4의 알킬기인 것을 들 수 있고, 그 중에서도 R1 및 R3이 모두 메틸기인 폴리옥시프로필렌 글라이콜 다이메틸 에터가 가장 바람직하다.
이상 설명한 PAG는, 1종을 단독으로 사용해도 되고 또는 2종 이상을 병용해도 된다.
PAG는, 냉동기용 윤활유 조성물에 함유되는 기유(A)의 주성분이 되는 것이다. PAG의 양은, 기유(A) 전량에 대해서, 50∼100질량%이면 되지만, 바람직하게는 70∼100질량%, 보다 바람직하게는 90∼100질량%이며, 가장 바람직하게는 100질량%이다. 즉, 기유(A)는 PAG 단체로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
냉동기용 윤활유 조성물은, 기유(A)로서, PAG 이외의 성분을 함유해도 된다. 그와 같은 기유로서는, PAG 이외의 합성유, 및 광유를 들 수 있다.
PAG 이외의 합성유로서는, 예를 들어, 폴리-α-올레핀, α-올레핀 코폴리머, 폴리뷰텐, 알킬벤젠, GTL 부생 왁스 이성화유, PAG 및 후술하는 알코올(B) 이외의 에터계 화합물, 폴리에스터계 화합물 등을 들 수 있다. PAG 및 후술하는 알코올(B) 이외의 에터계 화합물로서는, 폴리바이닐 에터(PVE), 폴리옥시알킬렌 글라이콜 또는 그의 모노에터와 폴리바이닐 에터의 구조를 갖는 공중합체 등을 들 수 있다. 에스터계 화합물로서는, 지방족 모노에스터, 지방족 다이에스터, 지방족 트라이에스터, 및 지방족 폴리올 에스터 등을 들 수 있다. 광유로서는, 예를 들어 파라핀계 광유, 나프텐계 광유, 중간기계 광유 등을 들 수 있다. 이들 합성유, 및 광유는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
이들 PAG 이외의 기유도, PAG와 마찬가지로, 100℃에 있어서의 동점도가, 1∼50mm2/s인 것이 바람직하고, 3∼30mm2/s가 보다 바람직하고, 5∼25mm2/s가 더 바람직하다.
한편, 기유(A)의 함유량은, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 대해서, 바람직하게는 70∼99.7질량%, 보다 바람직하게는 80∼99.4질량%, 더 바람직하게는 90∼99.0질량%이다.
[알코올(B)]
알코올(B)는, 수산기와 에터 결합의 합계가 2∼3개이고, 또한 적어도 1개의 수산기를 갖는 알코올 화합물이다. 냉동기용 윤활유 조성물은, 알코올(B)를 함유함으로써, 내소부성 등이 향상되고, 윤활성이 양호해진다. 또한, 후술하는 아마이도아민 화합물(C)가 함유되는 경우에는, 저온 환경하에 있어서 아마이도아민 화합물(C)이 석출되는 것을 방지한다.
알코올(B)는, 수산기와 에터 결합의 합계가 2개 미만 또는 4개 이상이 되거나, 수산기를 함유하지 않거나 하면, 윤활성이 충분히 향상되지 않고, 또한, 후술 하는 아마이도아민 화합물(C)의 석출을 적절히 방지할 수 없는 경우도 있다.
한편, 알코올(B)는, 에터 결합을 갖고 있지 않아도 되고(즉, 에터 결합이 0개), 에터 결합의 수가 0∼2개가 되는 것이다.
알코올(B)는, 윤활성을 양호하게 하고, 또한 화합물(C)의 석출을 보다 유효하게 방지하는 관점에서, 수산기의 수는 1 또는 2개인 것이 바람직하다. 또한, 에터 결합의 수도 1 또는 2개인 것이 바람직하다.
또한, 알코올(B)는, 탄소수가 2∼12인 것이 바람직하다. 알코올(B)는, 탄소수를 2 이상으로 함으로써, 윤활성을 양호하게 하기 쉬워진다. 또한, 12 이하로 함으로써, 아마이도아민 화합물(C)의 석출을 방지하기 쉬워진다. 윤활성 및 내마모성을 향상시키고, 아마이도아민 화합물(C)의 석출을 보다 방지하기 쉽게 하기 위해서, 알코올(B)의 탄소수는, 3∼10이 보다 바람직하고, 6∼8이 더 바람직하다.
알코올(B)로서는, 알케인다이올, 수산기 2개와 에터 결합을 1개 갖는 다이올 모노에터 화합물, 수산기 1개와 에터 결합을 2개 갖는 모노올 다이에터 화합물을 들 수 있고, 이들 중에서는 다이올 모노에터 화합물 및 모노올 다이에터 화합물이 바람직하다.
알케인다이올로서는, 탄소수 2∼12의 알케인다이올을 들 수 있고, 구체적으로는, 에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜, 네오펜틸 글라이콜, 1,3-프로페인다이올, 1,4-뷰테인다이올, 1,2-뷰테인다이올, 2-메틸-1,3-프로페인다이올, 1,5-펜테인다이올, 1,6-헥세인다이올, 2-에틸-2-메틸-1,3-프로페인다이올, 2-메틸-2,4-펜테인다이올, 1,7-헵테인다이올, 2-메틸-2-프로필-1,3-프로페인다이올, 2,2-다이에틸-1,3-프로페인다이올, 1,8-옥테인다이올, 1,9-노네인다이올, 2-뷰틸-2-에틸-1,3-프로페인다이올, 1,10-데케인다이올, 1,11-운데케인다이올, 1,12-도데케인다이올을 들 수 있다.
다이올 모노에터 화합물로서는, 이하의 식(2)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
HO-R4-O-R5-OH (2)
식(2)에 있어서, R4 및 R5는, 탄소수 2∼6의 2가의 포화 지방족 탄화수소기이며, R4 및 R5는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. R4 및 R5는 직쇄상이어도 되고 분기쇄상이어도 된다. 식(2)에 있어서, R4 및 R5의 탄소수는, 보다 바람직하게는 2∼4, 더 바람직하게는 2∼3, 가장 바람직하게는 3이다.
다이올 모노에터 화합물의 구체예로서는, 다이프로필렌 글라이콜, 다이에틸렌 글라이콜, 다이뷰틸렌 글라이콜을 들 수 있다.
모노올 다이에터 화합물로서는, 이하의 식(3)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
HO-R6-O-R7-O-R8 (3)
식(3)에 있어서, R6 및 R7은, 탄소수 2∼4의 2가의 포화 지방족 탄화수소기이며, R6 및 R7은 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. R6, R7은 직쇄상이어도 되고 분기쇄상이어도 된다. R8은 탄소수 1∼8의 알킬기이다. R8은 직쇄상 또는 분기쇄상이어도 되고, 환상 구조를 가져도 된다. 단, R6∼R8의 탄소수의 합계는 12 이하이다.
식(3)에 있어서, R6 및 R7의 탄소수는 2∼3이 바람직하고, 2가 보다 바람직하다. R8의 탄소수는 2∼8이 보다 바람직하고, 3∼6이 더 바람직하다.
모노올 다이에터 화합물의 구체예로서는, 다이에틸렌 글라이콜 모노메틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노에틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노뷰틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노 2-에틸헥실 에터, 다이프로필렌 글라이콜 모노메틸 에터, 다이프로필렌 글라이콜 모노에틸 에터를 들 수 있다.
알코올(B)의 구체예로서는, 입수 용이성 등도 고려하면, 상기 열거한 것 중에서는, 에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜, 다이에틸렌 글라이콜, 다이프로필렌 글라이콜, 다이에틸렌 글라이콜 모노메틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노에틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노뷰틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노 2-에틸헥실 에터, 다이프로필렌 글라이콜 모노메틸 에터, 다이프로필렌 글라이콜 모노에틸 에터가 바람직하다. 더욱이, 마찰 조정제의 석출을 방지하면서 윤활성을 높이기 쉽기 때문에, 다이프로필렌 글라이콜, 다이에틸렌 글라이콜 모노뷰틸 에터가 보다 바람직하다.
알코올(B)는, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 대해서, 0.1∼10질량% 함유되는 것이 바람직하다. 알코올(B)를 상기 범위 내의 양으로 사용함으로써, 함유량에 걸맞는 효과를 발휘하기 쉬워진다. 알코올(B)의 상기 함유량은, 0.5∼5질량%가 보다 바람직하고, 1∼3질량%가 더 바람직하다.
[아마이도아민 화합물(C)]
냉동기용 윤활유 조성물은, 추가로 마찰 조정제로서 아마이도아민 화합물(C)를 함유하는 것이 바람직하다. 이산화탄소를 함유하는 냉매로 했을 경우, 불화 탄화수소계 냉매를 이용했을 경우에 비해, 토출압이 높아, 압축기의 접동 부위에 있어서, 고온, 고속 환경이 되지만, 냉동기용 윤활유 조성물은, 아마이도아민 화합물(C)를 함유함으로써, 윤활성이 향상되고, 더욱이 내마모성도 양호해진다. 또한, 아마이도아민 화합물(C)는, 저온 환경하에 있어서 석출되기 쉬워지지만, 냉동기용 윤활유 조성물에 상기한 알코올(B)도 배합함으로써, 그와 같은 석출은 억제된다.
아마이도아민 화합물(C)는, 구체적으로는, 아마이드기, 및 아미노기를 각각 1개 이상 갖는 지방족 아마이도아민 화합물을 들 수 있다.
지방족 아마이도아민 화합물로서는, 이하의 식(4)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
R9-CO-NR10R11 (4)
식 중, R9는 탄소수 6∼30의 알킬기 또는 탄소수 6∼30의 알켄일기를 나타내고, R10 및 R11은 수소 원자, 탄소수 1∼10의 탄화수소기, 탄소수 1∼10의 아미노기 함유 탄화수소기, 또는 탄소수 1∼10의 산소 원자 함유 탄화수소기를 나타내지만, R10 및 R11 중 적어도 한쪽은 아미노기 함유 탄화수소기이다. R10 및 R11은 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. R9의 알킬기 및 알켄일기는, 직쇄상 또는 분기상이어도 되고, 환상 구조를 갖고 있어도 된다. 또한, R10 및 R11에 있어서의 탄화수소기 또는 탄화수소 부분은, 직쇄상 또는 분기상이어도 되고, 환상 구조를 갖고 있어도 되며, 더욱이 방향족환, 불포화 결합 등을 포함하고 있어도 되지만, 방향족환 및 불포화 결합을 함유하지 않는 편이 바람직하다.
식(4)로 표시되는 화합물로서는, 지방산과 폴리아민의 반응물인 아마이도아민 화합물을 들 수 있다. 지방산의 구체예로서는, 스테아르산, 아이소스테아르산, 올레산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 야자유 지방산 등을 들 수 있고, 이들 중 특히 스테아르산, 올레산, 아이소스테아르산이 바람직하다.
또한, 폴리아민이란, 아미노기를 2개 이상 갖는 화합물을 말하고, 그 아미노기는 제1급 아민, 제2급 아민, 제3급 아민의 어느 것을 구성해도 되지만, 적어도 1개의 아미노기는, 지방산과 반응하기 위해서 제1급 아민 또는 제2급 아민을 구성한다. 폴리아민으로서는, 테트라에틸렌펜타민, 트라이에틸렌테트라민 등의 아미노기를 3개 이상 갖는 것, 다이에틸아미노에틸아민, 트라이메틸에틸렌다이아민 등의 아미노기를 2개 갖는 것 등을 들 수 있다.
상기한 것 중에서는, 지방산과 아미노기를 2개 갖는 폴리아민의 반응물인 아마이도아민 화합물이 바람직하다. 구체적으로는, 이하의 식(5)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
식(5)에 있어서, R20은 탄소수 6∼30의 알킬기 또는 탄소수 6∼30의 알켄일기를 나타내고, R21은 탄소수 1∼4의 알킬렌기를 나타낸다. R22 및 R23은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타내고, 이들은 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. R24는 수소 원자 또는 메틸기이다.
식(5)에 있어서, R20의 탄소수는 바람직하게는 11∼23, 보다 바람직하게는 13∼21이다.
R21의 알킬렌기의 탄소수는, 바람직하게는 탄소수가 1∼3이고, 보다 바람직하게는 탄소수가 2 또는 3이며, 특히 바람직하게는 탄소수가 2이다. R21에 있어서의 알킬렌기는, 직쇄상이어도 되고, 분기쇄상이어도 된다. 또한, R22 및 R23은 바람직하게는 모두 알킬기이고, 보다 바람직하게는 모두가 탄소수 1∼3의 알킬기이며, 특히 바람직하게는 모두가 탄소수 2의 알킬기이다. R22 및 R23의 알킬기는, 직쇄상이어도 되고, 분기쇄상이어도 된다. R24는 바람직하게는 수소 원자이다.
상기한 아마이도아민 화합물 중에서는, 탄소수 18의 지방산과 다이에틸아미노에틸아민의 반응물이 특히 바람직하다. 즉, 식(5)에 있어서는, R20의 탄소수가 17이고, R21이 탄소수 2의 알킬렌기, R22 및 R23이 탄소수 2의 알킬기, R24가 수소 원자인 화합물이 특히 바람직하다.
아마이도아민 화합물(C)는, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 대해서, 바람직하게는 0.03∼5질량%, 보다 바람직하게는 0.05∼3질량%, 더 바람직하게는 0.1∼1질량% 함유된다.
아마이도아민 화합물(C)의 함유량을 상기 하한치 이상으로 함으로써, 냉동기용 윤활유 조성물의 윤활성, 내마모성을 적절히 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 상기 상한치 이하로 함으로써, 상기 (B) 성분을 배합한 것도 맞물려, 아마이도아민 화합물(C)의 석출을 억제하기 쉬워진다.
[그 외의 첨가제]
본 실시형태에 따른 냉동기용 윤활유 조성물은, 산화 방지제, 유성 향상제, 극압제, 산 포착제, 산소 포착제, 구리 불활성화제, 방청제, 소포제 등, 상기 (B) 및 (C) 성분 이외의 그 외의 첨가제의 어느 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.
따라서, 냉동기용 윤활유 조성물은, 기유(A)와, 알코올(B)로 이루어지는 것이어도 되고, 기유(A)와, 알코올(B)와, 아마이도아민 화합물(C)로 이루어지는 것이어도 되고, 기유(A)와, 알코올(B)와, 그 외의 첨가제로 이루어지는 것이어도 되고, 기유(A)와, 알코올(B)와, 아마이도아민 화합물(C)와, 그 외의 첨가제로 이루어지는 것이어도 된다.
그 외의 첨가제의 함유량은, 냉동기용 윤활유 조성물에 대해서, 바람직하게는 20질량% 이하, 보다 바람직하게는 0질량% 이상 10질량% 이하이다. 한편, 0질량%란, 냉동기용 윤활유 조성물에, 그 외의 첨가제가 함유되지 않는 것을 의미한다.
산화 방지제로서는, 2,6-다이-tert-뷰틸-4-메틸페놀, 2,6-다이-tert-뷰틸-4-에틸페놀, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-뷰틸페놀) 등의 페놀계, 페닐-α-나프틸아민, N,N'-다이페닐-p-페닐렌다이아민 등의 아민계의 산화 방지제를 들 수 있다. 산화 방지제의 함유량은, 효과 및 경제성 등의 점에서, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 대해서, 통상 0.01∼5질량%, 바람직하게는 0.05∼3질량%이다.
유성 향상제의 예로서는, 스테아르산, 올레산 등의 지방족 포화 및 불포화 모노카복실산, 다이머산, 수첨 다이머산 등의 중합 지방산, 리시놀레산, 12-하이드록시스테아르산 등의 하이드록시지방산, 라우릴 알코올, 올레일 알코올 등의 지방족 포화 및 불포화 모노알코올, 스테아릴아민, 올레일아민 등의 지방족 포화 및 불포화 모노아민, 라우르산 아마이드, 올레산 아마이드 등의 지방족 포화 및 불포화 모노카복실산 아마이드, 글리세린, 소르비톨 등의 다가 알코올과 지방족 포화 또는 불포화 모노카복실산의 부분 에스터 등을 들 수 있다.
이들은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 또한, 그 함유량은, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 기초하여, 통상 0.01∼10질량%, 바람직하게는 0.1∼5질량%의 범위에서 선정된다.
극압제로서는, 인산 에스터, 산성 인산 에스터, 아인산 에스터, 산성 아인산 에스터 및 이들의 아민염 등의 인계 극압제를 들 수 있다.
이들 인계 극압제는, 극압성, 마찰 특성 등의 점에서 트라이크레질 포스페이트, 트라이싸이오페닐 포스페이트, 트라이(노닐페닐) 포스파이트, 다이올레일 하이드로젠 포스파이트, 2-에틸헥실다이페닐 포스파이트 등을 들 수 있다.
또한, 극압제로서는, 카복실산의 금속염도 들 수 있다. 여기에서 말하는 카복실산의 금속염은, 바람직하게는 탄소수 3∼60의 카복실산, 또한 탄소수 3∼30, 특히 12∼30의 지방산의 금속염이다. 또한, 상기 지방산의 다이머산이나 트라이머산 및 탄소수 3∼30의 다이카복실산의 금속염을 들 수 있다. 이들 중 탄소수 12∼30의 지방산 및 탄소수 3∼30의 다이카복실산의 금속염이 특히 바람직하다.
한편, 금속염을 구성하는 금속으로서는 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속이 바람직하고, 특히 알칼리 금속이 최적이다.
더욱이, 상기 이외의 극압제로서, 예를 들어, 황화 유지, 황화 지방산, 황화 에스터, 황화 올레핀, 다이하이드로카빌 폴리설파이드, 싸이오카바메이트류, 싸이오터펜류, 다이알킬싸이오다이프로피오네이트류 등의 황계 극압제를 들 수 있다.
극압제로서는, 상기한 것 중에서는, 인계 극압제가 바람직하다.
극압제의 함유량은, 윤활성 및 안정성의 점에서, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 기초하여, 통상 0.001∼5질량%, 특히 0.005∼3질량%가 바람직하다.
이들 극압제는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
산 포착제로서는, 예를 들어 페닐 글리시딜 에터, 알킬 글리시딜 에터, 알킬렌 글라이콜 글리시딜 에터, 사이클로헥센 옥사이드, α-올레핀 옥사이드, 에폭시화 대두유 등의 에폭시 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 상용성의 점에서 페닐 글리시딜 에터, 알킬 글리시딜 에터, 알킬렌 글라이콜 글리시딜 에터, 사이클로헥센 옥사이드, α-올레핀 옥사이드가 바람직하다.
이 알킬 글리시딜 에터의 알킬기, 및 알킬렌 글라이콜 글리시딜 에터의 알킬렌기는, 분기를 갖고 있어도 되고, 탄소수는 통상 3∼30, 바람직하게는 4∼24, 특히 바람직하게는 6∼16의 것이다. 또한, α-올레핀 옥사이드는 전체 탄소수가 일반적으로 4∼50, 바람직하게는 4∼24, 특히 6∼16인 것을 사용한다. 본 실시형태 에 있어서는, 상기 산 포착제는 1종을 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 또한, 그 함유량은, 효과 및 슬러지 발생의 억제의 점에서, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 대해서, 통상 0.005∼5질량%, 바람직하게는 0.05∼3질량%이다.
본 실시형태에 있어서는, 산 포착제를 함유시키는 것에 의해, 냉동기용 윤활유 조성물의 안정성을 향상시킬 수 있다.
산소 포착제로서는, 4,4'-싸이오비스(3-메틸-6-t-뷰틸페놀), 다이페닐 설파이드, 다이옥틸다이페닐 설파이드, 다이알킬다이페닐렌 설파이드, 벤조싸이오펜, 다이벤조싸이오펜, 페노싸이아진, 벤조싸이아피란, 싸이아피란, 싸이안트렌, 다이벤조싸이아피란, 다이페닐렌 다이설파이드 등의 함황 방향족 화합물, 각종 올레핀, 다이엔, 트라이엔 등의 지방족 불포화 화합물, 이중 결합을 갖는 터펜류 등을 들 수 있다. 산소 포착제의 함유량은, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 대해서, 통상 0.005∼5질량%, 바람직하게는 0.05∼3질량%이다.
구리 불활성화제로서는, 예를 들어 N-[N,N'-다이알킬(탄소수 3∼12의 알킬기)아미노메틸]트라이아졸 등을 들 수 있다.
방청제로서는, 예를 들어 금속 설포네이트, 지방족 아민류, 유기 아인산 에스터, 유기 인산 에스터, 유기 설폰산 금속염, 유기 인산 금속염, 알켄일 석신산 에스터, 다가 알코올 에스터 등을 들 수 있다. 방청제의 함유량은, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 대해서, 통상 0.005∼2질량%, 바람직하게는 0.01∼1질량%이다.
또한, 소포제로서는, 예를 들어, 실리콘유나 불소화 실리콘유 등을 들 수 있다. 소포제의 함유량은, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 대해서, 통상 0.005∼2질량%, 바람직하게는 0.01∼1질량%이다.
상기한 그 외의 첨가제 중에서는, 윤활성, 내마모성 등을 향상시키는 관점에서 극압제를 사용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 따른 냉동기용 윤활유 조성물에는, 추가로 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서, 다른 공지의 각종 첨가제를 함유시킬 수 있다.
냉동기용 윤활유 조성물은, 산가가 0.2mgKOH/g 이하, 유동점이 -20℃ 이하, 질소분이 300ppm 이하인 것이 바람직하다.
냉동기용 윤활유 조성물은, 산가가 0.2mgKOH/g 이하임으로써, 산이 촉매가 되어 고온에서 열화되는 현상을 억제할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 유동점이 -20℃ 이하임으로써, 상기한 바와 같이, 아마이도아민 화합물(C)의 저온 환경하에 있어서의 석출이 방지되는 것과 맞물려, 저온 성능이 우수한 것이 된다. 또한, 질소분이 300ppm 이하임으로써, 질소분에서 유래하는 슬러지 생성을 억제할 수 있다고 하는 이점이 있다.
한편, 냉동기용 윤활유 조성물의 산가는, 0∼0.15mgKOH/g가 보다 바람직하고, 0∼0.10mgKOH/g가 더 바람직하다. 유동점은, -30℃ 이하가 보다 바람직하고, -40℃ 이하가 더 바람직하다. 한편, 유동점은, 낮은 편이 좋고, 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 통상, -60℃ 이상이 되는 것이다.
상기 질소분은, 250ppm 이하가 보다 바람직하고, 200ppm 이하가 더 바람직하다. 또한, 질소분은, 아마이도아민 화합물(C)를 적당량 배합하기 위해서, 50ppm 이상인 것이 바람직하고, 100ppm 이상인 것이 보다 바람직하고, 120ppm 이상인 것이 더 바람직하다.
＜냉동기용 윤활유 조성물의 제조 방법＞
냉동기용 윤활유 조성물은, 상기 기유(A)에, 적어도 알코올(B)를 배합함으로써 제조한다. 또한, 상기 기유(A)에는, 추가로 아마이도아민 화합물(C)를 배합하는 것이 바람직하고, 또한, (B) 및 (C) 성분 이외의 그 외의 첨가제를 배합해도 된다. 이들 (A)∼(C) 성분, 및 그 외의 첨가제의 상세는, 상기한 대로이다. 또한, 이들의 배합 순서는 특별히 한정되지 않는다.
＜냉매＞
냉동기용 윤활유 조성물은, 냉매와 함께 사용되는 것이다. 즉, 냉동기에서는, 냉동기용 윤활유 조성물과 냉매를 포함하는 냉동기용 조성물이 사용된다. 냉동기에 있어서의 냉매와 냉동기용 윤활유 조성물의 사용량에 대해서는, 통상, 냉매/냉동기용 윤활유 조성물의 질량비로 99/1∼10/90이지만, 95/5∼30/70의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이 질량비를 상기 범위 내로 하면, 냉동기에 있어서의 냉동능력, 및 윤활성을 적절하게 할 수 있다.
냉매는, 이산화탄소를 포함하는 냉매가 사용된다. 냉매는, 이산화탄소 단체 로 이루어지는 냉매인 것이 바람직하지만, 이산화탄소와 이산화탄소 이외의 냉매로 이루어지는 혼합 냉매여도 된다.
한편, 혼합 냉매에 있어서의 이산화탄소의 함유량은, 냉매 전량에 대해서, 바람직하게는 20∼99질량%, 보다 바람직하게는 50∼99질량%, 더 바람직하게는 80∼99질량%이다.
혼합 냉매에 사용되는 이산화탄소 이외의 냉매로서는, 예를 들어, 불화 탄화수소 화합물, 탄화수소 화합물, 및 암모니아로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.
[불화 탄화수소 화합물]
불화 탄화수소 화합물로서는, 포화 불화 탄화수소 화합물, 불포화 불화 탄화수소 화합물을 들 수 있다.
포화 불화 탄화수소 화합물로서는, 통상, 탄소수 1∼4의 알케인의 불화물이며, 탄소수 1∼3의 알케인의 불화물이 바람직하고, 탄소수 1∼2의 알케인(메테인 또는 에테인)의 불화물이 보다 바람직하다. 구체적인 메테인 또는 에테인의 불화물로서는, 트라이플루오로메테인(R23), 다이플루오로메테인(R32), 1,1-다이플루오로에테인(R152a), 1,1,1-트라이플루오로에테인(R143a), 1,1,2-트라이플루오로에테인(R143), 1,1,1,2-테트라플루오로에테인(R134a), 1,1,2,2-테트라플루오로에테인(R134), 1,1,1,2,2-펜타플루오로에테인(R125)을 들 수 있다.
이들 포화 불화 탄화수소 화합물은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상 조합하여 이용해도 된다.
불포화 불화 탄화수소 화합물로서는, 직쇄상 또는 분기상의 탄소수 2∼6의 쇄상 올레핀이나 탄소수 4∼6의 환상 올레핀의 불화물 등, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 것을 들 수 있다.
보다 구체적으로는, 1∼3개의 불소 원자가 도입된 에틸렌, 1∼5개의 불소 원자가 도입된 프로펜, 1∼7개의 불소 원자가 도입된 뷰텐, 1∼9개의 불소 원자가 도입된 펜텐, 1∼11개의 불소 원자가 도입된 헥센, 1∼5개의 불소 원자가 도입된 사이클로뷰텐, 1∼7개의 불소 원자가 도입된 사이클로펜텐, 1∼9개의 불소 원자가 도입된 사이클로헥센 등을 들 수 있다.
이들 불포화 불화 탄화수소 화합물 중에서는, 프로펜의 불화물이 바람직하고, 불소 원자가 3∼5개 도입된 프로펜이 보다 바람직하고, 불소 원자가 4개 도입된 프로펜이 가장 바람직하다. 구체적으로는, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO1234ze), 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO1234yf)을 바람직한 화합물로서 들 수 있다.
이들 불포화 불화 탄화수소 화합물은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
[탄화수소 화합물]
탄화수소 화합물로서는, 프로페인(R290), n-뷰테인, 아이소뷰테인(R600a), 사이클로뷰테인, n-펜테인, 2-메틸뷰테인, 2,2-다이메틸프로페인, 사이클로펜테인, n-헥세인, 2-메틸펜테인, 2,2-다이메틸 뷰테인, 2,3-다이메틸 뷰테인, 3-메틸펜테인, 사이클로헥세인, n-헵테인, 사이클로헵테인 등의 탄소수 3∼7의 탄화수소 화합물을 들 수 있다.
이들 탄화수소 화합물은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
이산화탄소 이외의 냉매로서는, 상기한 것 중에서는, 포화 불화 탄화수소 화합물, 탄화수소 화합물, 및 암모니아가 바람직하고, 더 바람직하게는 R134a, R32, R290, R600a, 암모니아이다.
＜냉동기＞
상기 냉동기용 윤활유 조성물은, 냉동기에 사용되는 것이고, 구체적으로는 압축기를 구비하는 압축형 냉동기에 사용된다.
냉동기는, 그 내부에 냉동기용 윤활유 조성물을 충전하는 것이고, 냉동기용 윤활유 조성물에 의해, 냉동기의 접동 부위, 예를 들어 압축기의 윤활 부위를 윤활한다. 또한, 냉동기는, 그 내부에 냉동기용 윤활유 조성물에 더하여 냉매(즉, 냉동기용 조성물)를 충전하고 있어, 냉동기의 계 내에 냉동기용 조성물이 순환하고 있다. 압축형 냉동기는, 압축기에 더하여 응축기, 팽창 기구(팽창변 등) 및 증발기를 적어도 갖고, 이들에 의해 냉동 사이클을 구성한다.
또한, 냉동기용 윤활유 조성물은, 개방형 카 에어컨, 전동 카 에어컨 등의 카 에어컨, 가스 히트 펌프(GHP), 공조, 냉장고, 자동 판매기, 쇼케이스 등의 각종 냉동 시스템, 급탕 시스템, 및 난방 시스템에 있어서의 냉동기에서 이용할 수 있지만, 이들 중에서는 카 에어컨에 사용하는 것이 바람직하다.
실시예
이하에 본 발명을 실시예에 의해 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 각종 측정 방법, 및 평가 방법은, 이하에 나타내는 대로이다.
(1) 동점도(100℃)
JIS K2283:2000에 준거하여, 유리제 모관식 점도계를 이용하여 측정했다.
(2) 점도 지수
JIS K2283:2000에 준거하여 측정했다.
(3) 수 평균 분자량(Mn)
수 평균 분자량(Mn)은, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 측정했다. GPC는, 컬럼으로서 도소주식회사제 TSKgel SuperMultipore HZ-M 2개를 이용하고, 테트라하이드로퓨란을 용리액으로 하고, 검출기로 굴절률 검출기를 이용하여 측정을 행하고, 폴리스타이렌을 표준 시료로 하여 수 평균 분자량(Mn)을 구했다.
(4) 산가
산가는 JIS K2501:2003에 규정되는 「윤활유 중화 시험 방법」에 준거하여, 지시약법에 의해 측정했다.
(5) 유동점
JIS K2269:1987에 준거하여 측정했다.
(6) 질소분
JIS K 2609:1998에 준거하여 측정했다.
(7) 밀폐 팔렉스(FALEX) 시험
블록 SUJ2/핀 SUJ2, 하중: 150lbs(667N), 유량(도포): 20ul, 회전수: 450rpm, 냉매: 이산화탄소 0.1MPa, 온도: 23℃의 조건에서, 도포 팔렉스 소부 시험을 행하여, 소부가 일어날 때까지의 시간을 측정했다.
(8) 저온 가속 저장 시험
냉동기용 윤활유 조성물을 밀폐 용기 중에 넣고 -5℃, -40℃의 환경하에서 각각 30일간 방치했을 때, 첨가제(아마이도아민 화합물)의 석출의 유무를 육안에 의해 관찰했다. 어느 온도에서도 석출이 없으면, 석출 억제 효과가 충분하다라고 하여 "A"로 평가했다. 어느 것인가의 온도에서 석출이 있지만 근소한 경우에는 "B"로 평가했다. 더욱이, 어느 것인가의 온도에서 비교적 많은 석출이 보인 경우에는, "C"로 평가했다.
[실시예 1∼9, 비교예 1]
각 실시예, 비교예에 있어서, 표 2에 나타내는 조성의 냉동기용 윤활유 조성물을 조제하여, 각 냉동기용 윤활유 조성물을 평가했다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
한편, 각 실시예, 비교예에서 사용한 기유(A)는, 폴리옥시프로필렌 글라이콜 다이메틸 에터(화학식(1)에 있어서, n이 1, m이 수 평균 분자량에 따른 값, R1, R3이 메틸기, OR2가 옥시프로필렌기인 PAG)이며, 100℃에 있어서의 동점도 9.7mm2/s, 수 평균 분자량 1100, 점도 지수 207이었다.
또한, 각 실시예, 비교예에서 사용한 알코올(B), 및 아마이드 화합물(C)는 이하의 표 1대로이다.
조성에 있어서의 각 수치는, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 대한 질량%를 나타낸다.
극압제: 트라이크레질 포스페이트
실시예 1∼9에서는, 알코올(B)를 배합함으로써, 팔렉스 시험에 있어서의 소부 시간이 길어지고, 윤활성이 양호해졌다. 또한, 실시예 1∼9에서는, 아마이도아민 화합물(C)를 배합했지만, 알코올(B)도 아울러 배합함으로써, 저온 환경하에서 아마이도아민 화합물(C)가 석출되는 것을 억제할 수 있었다.
한편, 비교예 1에서는, 알코올(B)를 배합하지 않았기 때문에, 팔렉스 시험에 있어서의 소부 시간이 충분히 길어지지 않고, 윤활성이 충분히 향상되지 않았다. 또한, 저온 환경하에서 아마이도아민 화합물(C)이 많이 석출되는 문제도 생겼다.
Claims (15)
- 이산화탄소를 함유하는 냉매와 함께 사용되는 냉동기용 윤활유 조성물로서,
폴리옥시알킬렌 글라이콜을 주성분으로 하는 기유(A)와, 수산기와 에터 결합의 합계가 2∼3개이고(단, 에터 결합은 0개여도 된다), 또한 적어도 1개의 수산기를 갖는 알코올(B)와, 아마이도아민 화합물(C)를 함유하는 냉동기용 윤활유 조성물. - 제 1 항에 있어서,
알코올(B)가, 냉동기용 윤활유 조성물 전량에 대해서, 0.1∼10질량% 함유되는 냉동기용 윤활유 조성물. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
알코올(B)는, 탄소수가 2∼12인 냉동기용 윤활유 조성물. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
알코올(B)는, 1 또는 2개의 수산기를 갖는 냉동기용 윤활유 조성물. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
알코올(B)는, 1 또는 2개의 에터 결합을 갖는 냉동기용 윤활유 조성물. - 삭제
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 냉매가, 이산화탄소 단체로 이루어지거나, 또는 이산화탄소와, 불화 탄화수소 화합물, 탄화수소 화합물, 및 암모니아로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물의 혼합 냉매인 냉동기용 윤활유 조성물. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 폴리옥시알킬렌 글라이콜은, 100℃에 있어서의 동점도가 1∼50mm2/s인 냉동기용 윤활유 조성물. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
산화 방지제, 유성 향상제, 극압제, 산 포착제, 산소 포착제, 구리 불활성화제, 방청제, 및 소포제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 추가로 포함하는 냉동기용 윤활유 조성물. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
산가가 0.2mgKOH/g 이하, 유동점이 -20℃ 이하, 질소분이 300ppm 이하인 냉동기용 윤활유 조성물. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
카 에어컨, 가스 히트 펌프, 공조, 냉장고, 자동 판매기, 및 쇼케이스로부터 선택되는 냉동 시스템, 급탕 시스템, 또는 난방 시스템에 사용되는 냉동기용 윤활유 조성물. - 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 냉동기용 윤활유 조성물과, 이산화탄소를 함유하는 냉매를 포함하는 냉동기용 조성물.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 냉동기용 윤활유 조성물과, 이산화탄소를 함유하는 냉매가 충전된 냉동기.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 냉동기용 윤활유 조성물과, 이산화탄소를 함유하는 냉매가 충전된 냉동기에 있어서, 상기 냉동기용 윤활유 조성물에 의해 냉동기의 접동 부위를 윤활하는 윤활 방법.
- 이산화탄소를 함유하는 냉매와 함께 사용되는 냉동기용 윤활유 조성물의 제조 방법으로서,
폴리옥시알킬렌 글라이콜을 주성분으로 하는 기유(A)에, 수산기와 에터 결합의 합계가 2∼3개이고(단, 에터 결합은 0개여도 된다), 또한 적어도 1개의 수산기를 갖는 알코올(B)와, 아마이도아민 화합물(C)를 배합하는 냉동기용 윤활유 조성물의 제조 방법.
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