KR20060122778A - 냉동기용 윤활유 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 프레온 냉매와의 상용성, 열안정성, 내가수분해성 및 저온 유동성의 필수 특성을 가지며 또한 윤활성이 양호하고, 저온 조건하에 높은 안정성을 가지며 장기간에 걸쳐 결정이 석출되지 않는 냉동기용 윤활유 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르는 냉동기용 윤활유 조성물은, 혼합 알콜과 혼합 카복실산으로부터 수득되는 에스테르를 함유하며, 혼합 알콜은 펜타에리스리톨 65 내지 99.95몰% 및 디펜타에리스리톨 0.05 내지 35몰%로 이루어지고, 혼합 카복실산은 n-펜탄산, n-헵탄산 및 이소노난산으로 이루어지며, n-펜탄산과 n-헵탄산의 몰 비가 0.3 내지 10이며, 이소노난산은 혼합 카복실산 중에 10 내지 45몰%의 비율로 함유된다.
냉동기용 윤활유, 혼합 알콜, 혼합 카복실산, 열안정성, 내가수분해성, 저온 유동성.

Description

냉동기용 윤활유 조성물{Refrigeration lubricant composition}
본 발명은 폴리올 에스테르를 주성분으로 하며, 장기간의 저온 안정성 및 윤활성이 우수한 냉동기용 윤활유 조성물, 당해 조성물과 비염소계 프레온 용매로 이 루어진 냉동기용 작동 유체 및 당해 조성물을 사용하는 냉동장치에 관한 것이다.
종래, 룸 에어컨, 패키지 에어컨 등의 공기 조절기기, 가정용 냉동냉장고 등의 저온 기기, 산업용 냉동기 및 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 자동차 에어컨에는 염소를 포함하는 프레온 냉매가 사용되고 있다. 그러나, 오존층의 파괴 등의 문제 때문에 이러한 프레온 냉매로부터 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(R-134a), 펜타플루오로에탄(R-125), 디플루오로에탄(R-32) 및 이들의 혼합 냉매 등의 비염소계 프레온 냉매로의 전환이 진행되고 있다. 이에 따라 비염소계 프레온과 상용성이 높은 폴리올 에스테르를 기본유로 하는 냉동기용 윤활유가 여러가지 제안되고 있다.
냉동기용 윤활유에는 내가수분해성 및 비염소계 프레온과의 상용성의 견지에서, 펜타에리스리톨과 α위치 또는 β위치에 메틸 측쇄 또는 에틸 측쇄를 갖는 카 복실산으로 이루어진 내열성이 우수한 장애 에스테르가 실용화되고 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 제(평)10-8084호에는 2-에틸헥산산 및 3,5,5-트리메틸헥산산의 혼합 모노카복실산과 펜타에리스리톨로 이루어진 에스테르를 주성분으로 하는 냉동기용 윤활유가 개시되어 있으며, 고온에서의 안정성이 개선되는 것이 기재되어 있다.
최근에는 환경 문제의 견지에서도 에너지 절약이 요구되므로 지금까지보다 윤활성 향상이 점점 더 요망된다. 높은 윤활효과가 얻어지는 에스테르로서 직쇄상 모노카복실산 유래의 에스테르가 공지되어 있지만, 이러한 에스테르는 저온에서 결정화되기 쉽다는 결점이 있다.
일본 공개특허공보 제(평)11-228984호에는 윤활성이 우수한 냉동기용 윤활유로서, 직쇄상 모노카복실산을 측쇄 모노카복실산과 조합한 원료를 사용하여 수득될 수 있는 에스테르를 함유하는 냉동기용 윤활유가 기재되어 있다. 그러나 이러한 윤활유에서도 저온에서 결정이 생긴다는 문제의 해결에 대하여는 불충분하다.
일반적으로, 냉동 사이클에서 냉동기용 윤활유의 일부는 냉매와 함께 사이클 내를 순환하고 있으므로, 고온 영역과 저온 영역에서 노출된다. 저온 영역에서 냉동기용 윤활유가 결정화되면 냉동 사이클에서 냉매의 순환량이 저하되며, 냉각 불량해지는 문제가 발생한다. 따라서, 냉동기용 윤활유에는 저온에서 장기간에 걸쳐 결정이 석출되지 않는 높은 안정성이 필요하다. 즉, 냉동기용 윤활유로서 폴리올 에스테르의 개발에는 윤활성의 향상과 함께 저온에서 장기간의 안정성이 요구되며, 이와 같이 상반되는 두 가지 성능을 높은 수준으로 달성하는 것은 매우 중요하다.
이와 같이 윤활성이 양호하고, 또한 저온에서도 장기간 석출되지 않는 안정성이 높은 냉동기용 윤활유의 개발이 요망되고 있다.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하는 것이며, 이의 목적은 프레온 냉매와의 상용성, 열안정성, 내가수분해성 및 저온 유동성 등의 종래부터 검토되고 있는 냉동기용 윤활유로서 요구되는 우수한 성질을 가지며 또한 윤활성 및 장기간에 걸친 저온 안정성(저온에서 장기간에 걸쳐 결정이 석출되지 않는 성질)을 높은 수준으로 달성할 수 있는 폴리올 에스테르를 함유하는 냉동기용 윤활유 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 냉동기용 윤활유 조성물을 함유하는 냉동기용 작동 유체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 냉동기용 윤활유 조성물을 사용하는 냉매 압축식 냉동장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 윤활성이 우수하며, 또한 저온에서 장기간에 걸쳐 결정이 석출되지 않으며 장기 저온 안정성이 우수하여 냉동기용 윤활유에 양호하게 사용될 수 있는 폴리올 에스테르의 개발을 목표로 예의 연구를 수행하였다. 그 결과, 에스테르의 원료 알콜로서 펜타에리스리톨과 디펜타에리스리톨을 소정의 비율로 사용 한 다음, 원료의 모노카복실산으로서, n-펜탄산, n-헵탄산 및 이소노난산을 특정한 비율로 조합함으로써 높은 윤활성 및 장기간의 저온 안정성을 달성하는 것에 성공하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 냉동기용 윤활유 조성물은 혼합 알콜과 혼합 카복실산으로부터 수득되는 에스테르를 주성분으로 하고, 혼합 알콜은 펜타에리스리톨 65 내지 99.95몰% 및 디펜타에리스리톨 0.05 내지 35몰%로 이루어지며, 혼합 카복실산은 n-펜탄산, n-헵탄산 및 이소노난산으로 이루어지고, n-펜탄산과 n-헵탄산의 몰 비는 0.3 내지 10이며, 이소노난산은 혼합 카복실산 중에 10몰% 내지 45몰%의 비율로 함유된다.
적합한 실시 양태에서는, 혼합 카복실산 중의 n-펜탄산, n-헵탄산 및 이소노난산의 몰 비로부터 산출되는 혼합 카복실산의 평균 주쇄 탄소수와, 혼합 알콜 중의 펜타에리스리톨 및 디펜타에리스리톨의 몰 비로부터 산출되는 혼합 알콜의 평균 하이드록실 그룹수는 수학식 1을 만족시킨다.
Figure 112006037298289-PAT00001
본 발명은 냉동기용 윤활유 조성물과 비염소계 프레온 용매로 이루어진 냉동기용 작동 유체를 포함한다.
본 발명은 또한, 적어도 압축기, 응축기, 팽창 기구 및 증발기를 구비하는 냉동장치로서, 냉동기용 작동 유체 조성물을 사용하는 냉매 압축식 냉동장치를 포 함한다.
본 발명의 냉동기용 윤활유 조성물은 윤활성이 양호하며, 저온 조건하에서 높은 안정성을 가지며 장기간에 걸쳐 결정이 석출되는 경우가 없다. 또한, 비염소계의 프레온과의 상용성, 내열성 및 내가수분해성 등의 냉동기용 윤활유로서 필요로 하는 각종 특성이 우수하다. 따라서, 이러한 조성물은 비염소계 프레온 냉매와 조합하여 냉동기 작동 유체로 될 수 있다. 본 발명의 냉매 압축식 냉동장치는 본 발명의 조성물을 사용하고 있으므로, 장기간에 걸쳐 높은 냉각 효율을 유지할 수 있으며 높은 신뢰성을 갖는다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
이하, 본 발명의 조성물에 함유되는 에스테르, 당해 에스테르를 함유하는 냉동기용 윤활유 조성물, 당해 조성물을 함유하는 냉동기 작동 유체 및 당해 냉동기 작동 유체를 사용하는 냉매 압축식 냉동장치에 관해서 설명한다.
(I) 에스테르
본 발명의 냉동기용 윤활유 조성물의 주성분인 에스테르는 2종류의 알콜(혼합 알콜)과 3종류의 카복실산(혼합 카복실산)으로부터 수득되는 폴리올 에스테르의 혼합물이다. 이러한 에스테르를 구성하는 혼합 알콜은 펜타에리스리톨 65.0 내지 99.95몰% 및 디펜타에리스리톨 0.05 내지 35몰%로 구성된다. 혼합 알콜중에서 펜타에리스리톨의 함유량은 바람직하게는 70 내지 99.95몰%, 보다 바람직하게는 75 내지 99.95몰%이며, 디펜타에리스리톨의 함유량은 바람직하게는 0.05 내지 30몰%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 25몰%이다.
윤활유 조성물의 주성분인 에스테르를 구성하는 알콜은 펜타에리스리톨을 주로 사용하는 것이 바람직하지만, 펜타에리스리톨의 단일 성분으로 구성되는 에스테르는 결정성이 높으며 장기간의 저온 환경하에 고화된다. 그러나, 상기한 바와 같이 펜타에리스리톨과 디펜타에리스리톨을 소정의 비율로 조합함으로써 수득되는 에스테르의 결정성이 저하되며, 장기간의 저온 안정성이 향상된다. 디펜타에리스리톨이 0.05몰% 미만의 경우에는 수득되는 에스테르의 장기간의 저온 안정성이 불충분하며, 35몰%를 초과하는 경우에는 프레온과의 상용성이 낮다.
본 발명의 냉동기용 윤활유 조성물의 주성분인 에스테르를 구성하는 혼합 카복실산은 n-펜탄산, n-헵탄산 및 이소노난산으로 구성된다. 이러한 n-펜탄산과 n-헵탄산의 몰 비는 0.3 내지 10이며, 그리고 이소노난산은 혼합 카복실산 중에 10몰% 내지 45몰%의 비율로 함유된다.
이소노난산으로서는 2,5,5-트리메틸헥산산, 3,5,5-트리메틸헥산산, 4,5,5-트리메틸헥산산, 2,2,4,4-테트라메틸펜탄산, 2-에틸-4,4-디메틸펜탄산, 6,6-디메틸헵탄산, 4-에틸-2-메틸헥산산, 2-메틸옥탄산, 2-에틸헵탄산 등을 들 수 있다. 이들 중에서 3,5,5-트리메틸헥산산, 2,5,5-트리메틸헥산산, 4,5,5-트리메틸헥산산, 6,6-디메틸헵탄산이 바람직하며 3,5,5-트리메틸헥산산이 특히 바람직하다.
n-펜탄산은 수득된 에스테르에 장기간의 양호한 저온 안정성을 부여하지만, 과잉이면 에스테르의 윤활성이 떨어지며 냉동기용 윤활유로서 윤활 성능을 만족시 킬 수 없다. n-헵탄산은 높은 윤활성을 부여하지만, 과잉이면 저온 안정성이 떨어진다. 따라서, n-펜탄산/n-헵탄산의 몰 비는 상기와 같이 0.3 내지 10으로 한다. 이러한 몰 비는 0.4 내지 8인 것이 보다 바람직하다. 이러한 비율로 설정하는 것이 높은 윤활 성능 및 저온에서 장기적인 안정성을 얻기 위해 중요하다.
이소노난산은 상기와 같이 혼합 카복실산 중에 10 내지 45몰%의 비율로 함유된다. 이소노난산은 적합하게는 10 내지 40몰%, 보다 적합하게는 10 내지 35몰%의 비율로 함유된다. 이소노난산을 10몰% 이상 함유함으로써 에스테르의 장기간의 저온 안정성과 내가수분해성이 향상되지만, 45몰% 이상인 경우에는 윤활성이 저하된다. 따라서, 이소노난산의 양은 저온 안정성 및 내가수분해성의 견지에서 상기와 같이 10 내지 45몰%로 된다.
혼합 카복실산 중의 n-펜탄산, n-헵탄산 및 이소노난산의 몰 비에서 산출되는 당해 혼합 카복실산의 평균 주쇄 탄소수와, 혼합 알콜 중의 펜타에리스리톨 및 디펜타에리스리톨의 몰 비로부터 산출되는 혼합 알콜의 평균 하이드록실 그룹수는 바람직하게는 수학식 1을 만족한다.
[수학식 1]
Figure 112006037298289-PAT00002
카복실산에 관해서 「주쇄 탄소수」란 측쇄 구조중의 탄소수를 제외한 카복실산의 탄소수를 말한다. 예를 들면, 탄소수 5의 직쇄 카복실산인 n-펜탄산의 경우, 카복실산의 주쇄 탄소수는 5이며, 탄소수 9의 측쇄 구조를 갖는 카복실산인 2,5,5-트리메틸헥산산의 경우, 카복실산의 주쇄 탄소수는 측쇄인 3개의 메틸 그룹의 탄소수의 합계 3을 제외한 6이다. 따라서, 평균 주쇄 탄소수란 함유되는 각 카복실산의 몰 비를 고려하여 산출되는 주쇄 탄소수의 평균이다.
혼합 카복실산의 평균 주쇄 탄소수와 혼합 알콜의 평균 하이드록실수의 비율이 1.2 미만인 경우에는 수득되는 에스테르의 윤활성이 불충분하며, 1.5를 초과하는 경우에는 저온에서 장기 안정성이 떨어진다.
본 발명의 냉동기용 윤활유 조성물의 주성분인 에스테르는 통상적인 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환반응에 의해 제조할 수 있다. 혼합 알콜과 혼합 카복실산의 비율은 수득되는 에스테르의 하이드록실가가 5.0mgKOH/g 이하이며 또한 산가가 0.05mgKOH/g 이하로 되도록 적절하게 조정된다. 하이드록실가는 바람직하게는 3.0mgKOH/g 이하, 보다 바람직하게는 2.0mgKOH/g, 가장 바람직하게는 1.0mgKOH/g 이하이다. 또한, 산가는 낮을수록 바람직하며, 바람직하게는 0.03mgKOH/g, 보다 바람직하게는 0.01mgKOH/g 이하이다.
본 발명에 사용되는 에스테르는 구체적으로는 아래와 같이 수득된다. 우선, 혼합 알콜의 하이드록실 그룹 1당량에 대해 혼합 카복실산을 1.0 내지 1.5당량, 또한 생산 효율과 경제성의 점에서 바람직하게는 1.05 내지 1.3당량으로 되도록 혼합하며, 필요에 따라 촉매를 가한다. 이것을 질소 기류하에 160 내지 260℃에서 3 내지 15시간 동안 반응시키고, 하이드록실가가 3.0mgKOH/g 이하로 되는 시점에서 과잉의 카복실산을 감압하에 제거한다. 다음에 알칼리에 의한 탈산후, 활성백토, 산성백토 및 합성계의 흡착제를 사용하는 흡착처리, 스티밍 등의 조작을 단독 또는 조합하여 실시함으로써 에스테르를 수득할 수 있다.
(II) 냉동기용 윤활유 조성물
본 발명의 냉동기용 윤활유 조성물은, 당해 조성물 전체의 질량을 기준으로 하여, 에스테르를 바람직하게는 80질량% 이상, 보다 바람직하게는 90질량% 이상 함유하며, 이에 추가하여 본 발명의 성능을 손상하지 않는 범위에서 다른 에스테르 및 첨가제 등을 함유할 수 있다.
다른 에스테르로서는 예를 들면, 탄소수 5 내지 10의 네오펜틸폴리올과 탄소수 5 내지 10의 모노카복실산을 함유하는 에스테르를 들 수 있다.
첨가제로서는 예를 들면, 페놀계의 산화방지제, 벤조트리아졸, 티아디아졸, 디티오카바메이트 등의 금속 불활성화제, 에폭시 화합물, 카보이미드 등의 산 포착제, 인계의 극압제 등을 들 수 있다. 함유되는 비율은 임의이다.
본 발명의 냉동기용 윤활유 조성물의 동점도에 특별한 제한은 없다. 윤활성, 프레온 냉매와의 상용성 및 에너지 절약의 관점으로부터 40℃에서의 동점도가 24 내지 100mm2/s인 것이 바람직하며 보다 바람직하게는 26 내지 80mm2/s 이다.
(III) 냉동기 작동 유체
본 발명의 냉동기 작동 유체는 냉동기용 윤활유 조성물과, 비염소계 프레온 냉매로 이루어진다. 냉동기용 윤활유 조성물과 비염소계 프레온 냉매의 함유비에 특별한 제한은 없지만, 바람직하게는 질량비로 10:90 내지 90:10의 비율이다. 비 염소계 프레온 냉매의 배합비가 상기 범위보다 높으면 수득되는 냉동기 작동 유체의 점도가 저하되며, 윤활 불량을 일으킬 우려가 있다. 비염소계 프레온 냉매의 함유율은 바람직하게는 80질량% 이하이다. 비염소계 프레온 냉매의 함유율이 10질량% 이하인 경우에는 수득되는 냉동기 작동 유체를 기기에 사용하는 경우에 냉동효율이 저하될 우려가 있다.
비염소계 프레온 냉매로서는 예를 들면, 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(R-134a), 펜타플루오로에탄(R-125), 디플루오로에탄(R-32), 트리플루오로에탄(R-23), 1,1,2,2-테트라플루오로에탄(R-134), 1,1,1-트리플루오로에탄(R-143a) 및 1,1-디플루오로에탄(R-152a) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용할 수 있으며 2 이상의 혼합 냉매로 할 수 있다.
상기한 혼합 냉매는 시판되고 있으며 예를 들면, R-407C(R-134a/R-125/R-32 = 52/25/23질량%), R-410A(R-125/R-32 = 50/50질량%), R-404A(R-125/R-143a/R-134a = 44/52/4질량%), R-407E(R-134a/R-125/32 = 60/15/25질량%), R-410B(R-32/R-125 = 45/55질량%) 등이 사용된다. 특히 R-134a 및 R-32 중의 하나 이상을 함유하는 혼합 냉매가 바람직하다.
(IV) 냉매 압축식 냉동장치
본 발명의 냉매 압축식 냉동장치는 적어도 압축기, 응축기, 팽창 기구 및 증발기를 구비하며, 냉동장치 내의 냉매인 냉동기 작동 유체가 이들 부품 내를 순환하도록 구성되어 있다. 이러한 냉동장치는 추가로 건조기를 포함할 수 있다. 이 러한 냉동장치로서는 예를 들면, 룸 에어컨, 패키지 에어컨 등의 공기 조절기기; 저온장치; 산업용 냉동기 및 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 자동차 에어컨 등을 들 수 있다.
[실시예]
아래에서 본 발명을 실시예에 따라 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되지는 않는다.
이하, 실시예 및 비교 실시예에서 제조된 에스테르의 시험방법을 기재한다.
<동점도 및 점도 지수>:
IS K-2283에 준거하여 측정한다.
<산가>:
JIS C-2101에 준거하여 측정한다.
<하이드록실가>:
JIS K-0070에 준거하여 측정한다.
<2층 분리온도>:
시료(에스테르) 0.6g과, 냉매 R-134a 또는 R-407C 2.4g을 드라이아이스를 투 입한 에탄올욕으로 냉각한 두꺼운 파이렉스(등록상표) 튜브(전체 길이 300mm, 외부직경 10mm, 내부직경 6mm) 밀봉 투입하여, 1℃/분의 비율로 냉각하며 저온에서의 2층 분리온도를 -50℃ 내지 +20℃의 범위로 육안에 의해 측정한다.
<유동점>:
JIS K-2269에 준거하여 측정한다.
<색상>:
J0CS 2.2.1.4-1996에 준거하여 측정한다.
<장기 저온시험>:
수분을 100ppm 이하로 조정한 시료(에스테르) 400g을 스틸제의 사각형 캔에 투입하고 -30℃의 저온 저장장치에 1000시간 동안 방치하며, 결정이 석출되는지 여부를 육안으로 확인한다.
<밀봉된 튜브시험>:
유리관에 미리 수분 농도를 200ppm으로 조정한 시료(에스테르) 10g, 프레온 R-410A 5g 및 직경 1.6mm×50mm의 철편, 구리편 및 알루미늄편을 각 1편씩 밀봉 투입하여, 밀폐한다. 이것을 175℃에서 14일 동안 가열한 후, 금속편을 제거한 프레온 함유 시료의 산가 및 색상(APHA)을 측정한다.
<Falex 마찰시험>:
ASTMD-2670에 준거하여, 시료중에 R-134a를 150ml/분의 비율로 분무하면서, 다음과 같이 하여 Falex 마찰시험을 실시한다. 우선 시료온도를 100℃로 하며, 150파운드의 하중으로 1분 동안 시운전한 후에 300파운드의 하중을 조건으로 1시간 동안 운전하며 운전 종료후의 핀의 마모량을 측정한다.
(실시예 1.1: 에스테르의 제조)
온도계, 질소 도입관, 교반기 및 냉각관을 장착시킨 1리터의 4구 플라스크에 표 1에 기재된 알콜과 카복실산을 당해 알콜의 하이드록실 그룹과 카복실산의 카복실 그룹이 당량비로 1:1.1의 비율로 되도록 투입하고 질소 기류하에 160℃에서 6시간 동안 유지한 후, 220℃에서 반응수를 증류 제거하면서 상압에서 반응을 실시한다. 반응중에 하이드록실가를 모니터하고, 2.0mgKOH/g을 하회하는 시점에서 반응을 정지한다. 이어서, 1 내지 5kPa의 감압하에 스트리핑을 실시하여, 미반응의 카복실산을 1시간에 걸쳐 제거한다. 수득된 반응 혼합물을 수산화칼륨 수용액을 가하여 중화하며, 에스테르를 5회 수세한다. 이어서, 수득된 에스테르층을 100℃, 1kPa의 조건하에 감압 탈수하며 산성 백토 및 실리카-알루미나계의 흡착제를 각각 이론상 수득되는 에스테르량의 1.0질량%로 되도록 첨가하여 흡착 처리한다. 흡착 처리온도, 압력 및 흡착 처리시간은 각각 100℃, 1kPa 및 3시간으로 한다. 최후로 1㎛의 필터를 사용하여 여과를 실시하고 에스테르(이것을 에스테르 A라로 한다)를 수득한다. 수득된 에스테르 A에 관해 상기한 방법에 따라 40℃ 및 100℃에서 동점도, 점도지수, 색상, 산가 및 하이드록실가를 측정한다. 이의 결과를 표 1에 기재한다. 하기의 실시예 1.2 내지 1.5 및 비교 실시예 1.1 내지 1.6의 결과도 표 1에 함께 기재한다.
(실시예 1.2 내지 1.5)
표 1에 기재된 알콜과 카복실산을 사용하는 이외에는 실시예 1과 동일하게 조작하여 에스테르(에스테르 B 내지 E)를 수득한다. 각 에스테르에 관해 상기한 방법에 따라 40℃ 및 100℃에서 동점도, 점도지수, 색상, 산가 및 하이드록실가를 측정한다.
(비교 실시예 1.1 내지 1.7)
표 1에 기재된 알콜과 카복실산을 사용하는 이외에는 실시예 1과 동일하게 조작하여 에스테르(에스테르F 내지 L)를 수득한다. 각 에스테르에 관해 상기한 방법에 따라 40℃ 및 100℃에서 동점도, 점도지수, 색상, 산가 및 하이드록실가를 측정한다.
Figure 112006037298289-PAT00003
(실시예 2.1)
에스테르 A를 냉동기용의 윤활유로 하며, 이에 관해 상기의 방법에 따라 유동점 및 2층 분리온도를 측정하여, 장기 저온시험 및 밀봉된 튜브시험을 실시한다. 또한, Falex 시험 핀 마찰량을 측정한다. 그 결과를 표 2에 기재한다. 하기의 실시예 2.2 내지 2.5 및 비교 실시예 2.1 내지 2.7의 결과도 표 2에 함께 기재한다.
(실시예 2.2 내지 2.5)
에스테르 B 내지 E를 각각 윤활유로 하며, 실시예 2.1과 동일하게 측정 및 시험을 실시한다.
(비교 실시예 2.1 내지 2.7)
에스테르 F 내지 L을 각각 윤활유로 하며, 실시예 2.1과 동일하게 측정 및 시험을 실시한다.
Figure 112006037298289-PAT00004
표 2에서 명백한 바와 같이 본 발명의 조성물을 사용하는 윤활유는 유동성이 우수하며, 또한 장기간의 저온 안정성이 우수하다. 이에 대해 원료의 혼합 알콜 또는 카복실산이 본 발명의 요건을 만족시키지 않는 에스테르를 함유하는 각 비교 실시예의 조성물을 사용하는 윤활유의 경우에는 장기 저온 안정성이 떨어지거나 Falex 시험의 결과(즉, 윤활성)이 떨어지는 것이 명백하다.
본 발명의 냉동기용 윤활유 조성물은 저온 안정성이 우수한다. 또한, 프레온, 특히 비염소계 프레온과의 상용성도 양호하므로 비염소계 프레온 용매를 사용하는 냉동기의 윤활유로서, 또는 이것을 비염소계 프레온 냉매와 혼합하여 냉동기 작동 유체로 함으로써 적합하게 사용된다. 본 발명의 냉동기용 윤활유 조성물 및 비염소계 프레온 냉매를 함유하는 냉동기 작동 유체는 구체적으로는 룸 에어컨, 패키지 에어컨 등의 공조 기기; 저온장치; 산업용 냉동기; 및 하이브리드 카, 전기 자동차 등의 자동차 에어컨용의 콤프레서 등에 사용할 수 있다.

Claims (4)

  1. 혼합 알콜과 혼합 카복실산으로부터 수득되는 에스테르를 함유하는 냉동기용 윤활유 조성물로서, 혼합 알콜이 펜타에리스리톨 65 내지 99.95몰% 및 디펜타에리스리톨 0.05 내지 35몰%로 이루어지며, 혼합 카복실산이 n-펜탄산, n-헵탄산 및 이소노난산으로 이루어지고, n-펜탄산과 n-헵탄산의 몰 비가 0.3 내지 10이며, 이소노난산은 당해 혼합 카복실산 중에 10몰% 내지 45몰%의 비율로 함유됨을 특징으로 하는, 냉동기용 윤활유 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 혼합 카복실산 중의 n-펜탄산, n-헵탄산 및 이소노난산의 몰 비로부터 산출되는 혼합 카복실산의 평균 주쇄 탄소수와 혼합 알콜 중의 펜타에리스리톨 및 디펜타에리스리톨의 몰 비로부터 산출되는 혼합 알콜의 평균 하이드록실 그룹수가 수학식 1을 만족시킴을 특징으로 하는, 냉동기용 윤활유 조성물.
    수학식 1
    Figure 112006037298289-PAT00005
  3. 제2항에 따르는 냉동기용 윤활유 조성물과 비염소계 프레온 용매로 이루어진 냉동기용 작동 유체.
  4. 적어도 압축기, 응축기, 팽창 기구 및 증발기를 구비한 냉동장치로서, 제2항에 따르는 냉동기용 작동 유체 조성물을 사용하는, 냉매 압축식 냉동장치.
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