KR20180098261A - 냉동기유용 에스테르 - Google Patents

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Abstract

냉동기유용 에스테르는, 디펜타에리트리톨과 트리펜타에리트리톨의 혼합 알코올과, n-펜탄산과 2-메틸부탄산의 혼합 모노카르복실산의 에스테르로서, 디펜타에리트리톨과 트리펜타에리트리톨의 질량비가 90/10 ∼ 99.7/0.3, n-펜탄산과 2-메틸부탄산의 질량비가 50/50 ∼ 80/20 이다. 냉동기유용 에스테르의 40 ℃ 에 있어서의 동점도가 50 내지 150 ㎟/s 이다.

Description

냉동기유용 에스테르
본 발명은, R-32 냉매를 사용한 냉동기용 윤활유에 적합한 카르복실산에스테르에 관한 것이다.
최근, 대체 프레온 가스 냉매는, 지구 온난화 계수가 높은 점에서 그 사용량을 삭감하기 위해, 대체가 되는 냉매의 검토가 진행되고 있다. 가정용 냉장고에 사용하는 냉매에 대해서는, 지구 온난화 계수가 낮은 R-600a 냉매와 같은 탄화수소 냉매로 시프트되고 있다. 또, 룸 에어컨용의 냉매에 대해서는, 그 대체가 되는 냉매에 대해 정력적으로 검토되고 있다.
현재, 룸 에어컨용 냉매로서 주로 사용되고 있는 R-410A 냉매의 대체 냉매로서 여러 가지 후보가 있지만, 그 중에서도 R-32 냉매가 유력하게 여겨지며, R-32 냉매와 상용성이 있는 냉동기유용 에스테르의 개발이 진행되고 있다.
특허문헌 1 에서는, 이와 같은 에스테르로서, 탄소수 4 의 지방족 모노카르복실산인 부티르산이나 이소부티르산과 탄소수 7 ∼ 9 의 지방산을 사용한 에스테르가 제안되어 있다. 특허문헌 2 에서는, 펜타에리트리톨과 이소부티르산 및 3,5,5-트리메틸헥산산의 냉동기유용 에스테르가 개시되어 있다.
룸 에어컨과 같은 공조 시스템의 컴프레서에는, 로터리식이나 스크루식의 것이 사용되고 있고, 이들 컴프레서에 사용하는 냉동기유에는, 높은 윤활성이 요구되고 있다. 냉동기유용 에스테르로는, 40 ℃ 동점도가 50 ㎟/s 이상인 점도가 필요시되고 있다. 게다가, 최근에는, 에너지 절약성 향상의 관점에서, 인버터 제어에 의해 효율적으로 상황에 따라 유연하게 기기를 가동시키는 것이 일반적으로 되고 있다. 이 때문에, 컴프레서, 응집기, 팽창 밸브, 증발기 등의 냉동 장치의 각 지점에 있어서의 운전시의 온도는, 저온에서 고온까지 종래보다 폭넓은 범위를 취하게 된다. 냉동기유는 냉매와 함께 냉동 장치 내를 순환하는 점에서, 폭넓은 온도·농도 범위에서 냉매와 상용하는 성능이 요구된다. 따라서, 동점도가 높고, R-32 냉매와 높은 상용성을 갖는 냉동기유용 에스테르가 요구되고 있다.
또, R-32 냉매는, 그 온도 특성으로부터 R-410A 냉매보다 우수한 냉각 성능을 나타내는 것이 알려져 있다. 그러나, 그 우수한 성능을 끌어내기 위해서는, R-410A 냉매보다 고온·고압에서 컴프레서를 효율적으로 가동시킬 필요가 있기 때문에, 사용하는 냉동기유용 에스테르에는 높은 내열성이 요구된다.
WO 2012/026214호 공보 WO 2012/026303호 공보
따라서, 본 발명의 과제는, R-32 냉매와의 상용성이 높고, 윤활성이 높고, 우수한 내열성을 갖는 냉동기유용 에스테르를 제공하는 것이다.
본 발명은, 디펜타에리트리톨과 트리펜타에리트리톨의 혼합 알코올과, n-펜탄산과 2-메틸부탄산의 혼합 모노카르복실산의 에스테르로서, 디펜타에리트리톨과 트리펜타에리트리톨의 질량비가 90/10 ∼ 99.7/0.3 이고, n-펜탄산과 2-메틸부탄산의 질량비가 50/50 ∼ 80/20 이고, 40 ℃ 에 있어서의 동점도가 50 ∼ 150 ㎟/s 인 냉동기유용 에스테르에 관한 것이다.
또, 본 발명은, 상기 냉동기유용 에스테르와 R-32 냉매의 혼합물인 냉동기용 작동 유체 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, R-32 냉매와의 상용성이 높고, 윤활성이 높고, 우수한 내열성을 갖는 냉동기유용 에스테르를 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서 사용하는 냉동기유용 에스테르는, 디펜타에리트리톨과 트리펜타에리트리톨의 혼합 알코올과, n-펜탄산과 2-메틸부탄산의 혼합 모노카르복실산의 에스테르이다.
디펜타에리트리톨과 트리펜타에리트리톨의 합계 질량을 100 질량％ 로 하였을 때, 트리펜타에리트리톨의 함유율이 0.3 질량％ 이상 (바람직하게는 0.5 질량％ 이상) 임으로써, 높은 윤활성을 갖는 냉동기유용 에스테르를 얻을 수 있다.
또, 트리펜타에리트리톨의 함유량이 10 질량％ 이하 (바람직하게는 8 질량％ 이하) 임으로써, R-32 냉매와의 상용성이 높고, R-32 냉매를 사용하는 기기에 있어서의 고온에서의 운전에도 견딜 수 있는 높은 열안정성을 갖는 냉동기유용 에스테르를 얻을 수 있다.
본 발명의 냉동기유용 에스테르에 사용되는, n-펜탄산과 2-메틸부탄산의 비율에 대해서는, R-32 냉매에 대한 용해성과 윤활성, 내열성의 관점에서, n-펜탄산의 질량이 50 질량％ 내지 80 질량％ 이고, 2-메틸부탄산의 질량이 20 질량％ 내지 50 질량％ 의 범위에 있는 것이 좋다. 단, n-펜탄산과 2-메틸부탄산의 합계 질량을 100 질량％ 로 한다. n-펜탄산의 비율이 50 질량％ 이상 (더욱 바람직하게는 55 질량％ 이상) 이면, 높은 윤활성을 갖는 냉동기유용 에스테르를 얻을 수 있다. n-펜탄산의 비율이 80 질량％ 이하 (더욱 바람직하게는 75 질량％ 이하) 이면, 내열성이 우수한 냉동기유용 에스테르를 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서의 냉동기유용 에스테르는, 40 ℃ 에서의 동점도가 50 내지 150 ㎟/s 이다. 40 ℃ 동점도가 50 ㎟/s 미만인 경우, 윤활성이 부족하다. 40 ℃ 동점도가 150 ㎟/s 를 초과하는 경우, R-32 냉매와의 상용성의 악화나, 기기의 에너지 절약성에 악영향을 준다.
본 발명에 나타내는 냉동기유용 에스테르는, 하기의 식으로 정의되는 비율 R 이 3 이상인 것이 바람직하고, 6 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 하기 비율 R 은 200 이하인 것이 바람직하고, 130 이하인 것이 더욱 바람직하다. 냉동기유용 에스테르의 혼합 알코올과 혼합 카르복실산의 조성의 비율 R 이 이 범위에 있는 경우, 본 발명이 요구하는 R-32 냉매와의 상용성이 높고, 내열성과 윤활성을 높은 레벨로 양립하는 성능을 달성할 수 있다.
Figure pct00001
본 발명에 있어서는, 디펜타에리트리톨과 트리펜타에리트리톨을 함유하는 혼합 알코올과 n-펜탄산과 2-메틸부탄산으로 이루어지는 혼합 카르복실산의 냉동기유용 에스테르를 사용하지만, 냉동기유용 에스테르의 수산기가가 10.0 ㎎KOH/g 이하, 산가가 0.1 ㎎KOH/g 이하인 것이 바람직하다. 이 수산기가는, 바람직하게는 5.0 ㎎KOH/g 이하이고, 가장 바람직하게는 1.0 ㎎KOH/g 이하이다. 또, 이 산가는, 낮을수록 바람직하고, 바람직하게는 0.05 ㎎KOH/g, 보다 바람직하게는 0.02 ㎎KOH/g 이하이다.
본 발명의 냉동기유용 에스테르는, 카르복실산과 알코올의 통상적인 직접 에스테르화 반응에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 상기 특정한 알코올과 카르복실산의 당량비는, 통상적으로, 알코올의 수산기 1 당량에 대해, 카르복실산의 카르복실기를 과잉으로 첨가하면 되고, 필요에 따라 촉매를 첨가할 수 있다. 또, 필요에 따라 용제를 사용해도 된다. 사용하는 용제는 비점이 100 ℃ 이상 내지 150 ℃ 인 것이며, 헵탄 등의 탄화수소계 용제나, 톨루엔 등의 방향족계 용제가 바람직하다. 이것을 질소 기류하, 120 내지 260 ℃ 에서 5 내지 20 시간 반응시키고, 수산기가가 예를 들어 3.0 ㎎KOH/g 이하가 된 시점에서 과잉의 카르복실산을 감압하에서 제거한다. 그 후, 알칼리에 의한 탈카르복실산을 실시하고, 활성 백토, 산성 백토 및 합성계의 흡착제를 사용한 흡착 처리나 스티밍 등의 조작을 단독 또는 조합하여 실시함으로써, 냉동기유용 에스테르를 얻을 수 있다.
본 발명에서는, 상기 방법으로 합성한 2 종 이상의 냉동기유용 에스테르를 혼합하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 냉동기유용 에스테르는, 공지된 첨가제, 예를 들어, 페놀계의 산화 방지제, 벤조트리아졸, 티아디아졸 또는 디티오카바메이트 등의 금속 불활성화제, 에폭시 화합물 또는 카르보디이미드 등의 산 보충제, 인계의 극압제 등의 첨가제를 목적에 따라 적절히 배합할 수 있다.
실시예
이하에 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명한다.
(합성 방법)
디펜타에리트리톨과 트리펜타에리트리톨은, 히로에 화학 공업사 제조「D-PE」,「T-PE」를 사용하였다. n-펜탄산, 2-메틸부탄산은, 토쿄 화성 공업사 제조 시약을 사용하여 합성하였다.
온도계, 질소 도입관, 교반기 및 딤로스 냉각관과 용량 30 ㎖ 의 유수 분리관을 장착한 2 ℓ 의 4 구 플라스크에, 디펜타에리트리톨 440 g (1.7 ㏖) 과, 트리펜타에리트리톨 23 g (0.06 ㏖) 을 투입하였다. 다음으로, 투입한 알코올의 수산기에 대해, 카르복실산이 1.05 배의 몰비가 되도록 n-펜탄산 700 g (6.85 ㏖) 과 2-메틸부탄산 467 g (4.57 ㏖) 을 첨가하고, 마지막으로, 투입한 알코올의 수산기에 대해, 0.2 ㏖ 당량의 티탄이소프로폭시드 6.2 g (0.02 ㏖) 을 투입하였다.
질소 기류하, 투입한 반응액을 가열하고, 220 ℃ 의 온도에서 에스테르의 수산기가 3 이하가 될 때까지 반응하였다. 그 후, 반응기 내를 200 ℃ 까지 냉각시키고, 80 Torr 까지 감압하여, 산가가 5 ㎎KOH/g 이하가 될 때까지 과잉의 지방산을 증류 제거하였다.
85 ℃ 까지 반응기를 냉각시킨 후, 산가로부터 산출되는 수산화칼륨량의 1.5 당량을 이온 교환수로 희석하여 10 ％ 의 수용액을 제조하고, 그것을 반응액에 첨가하여 1 시간 교반하였다. 교반을 멈춘 후, 30 분 정치 (靜置) 하여, 하층으로 분리된 수층을 제거하였다. 다음으로, 반응액에 대해 20 질량％ 의 이온 교환수를 첨가하여 85 ℃ 에서 10 분 교반하고, 15 분 정치한 후, 분리된 수층을 제거하는 조작을, 수층의 pH 가 7 에서 8 이 될 때까지 반복하였다. 그 후, 100 ℃, 30 Torr 에서 1 시간 교반함으로써 탈수하였다. 마지막으로, 반응액에 대해 2 질량％ 의 활성 백토를 첨가하고, 80 ℃, 30 Torr 의 조건에서 1 시간 교반하고, 여과하여 흡착제를 제거함으로써, 원하는 냉동기유용 에스테르를 얻었다.
조성 분석 방법 :
얻어진 냉동기유용 에스테르 1 g 에 0.5 N 의 KOH 에탄올 용액을 10 ㎖ 첨가하고, 80 ℃ 에서 8 시간 비누화 분해를 실시하였다. 과잉량의 염산을 첨가하여 얻어진 시료를 중화시킨 후, 헥산 40 ㎖ 와 이온 교환수 20 ㎖ 를 첨가하여 교반하고, 정치·분층하였다.
헥산층은, 헥산을 증류 제거한 후, 삼불화붕소메탄올 용액을 2 ㎖ 첨가하고, 60 ℃ 에서 30 분 가열하여 메틸에스테르화하고, 가스 크로마토그래피를 사용하여 모노카르복실산을 정량하였다.
수층은, 이온 교환수를 감압 증류 제거하여 105 ℃ 의 항온조에 1 시간 보관하여 건조시킨 후, 10 ㎖ 의 이소프로필알코올을 사용하여 알코올을 추출하였다. 이소프로필알코올을 증류 제거하고, 정법에 따라 TMS 화하여 가스 크로마토그래피를 사용하여 알코올을 정량하였다.
색상 : JOCS 2.2.1.4-1996 에 준거하여 측정하였다.
산가 : JIS K-0070 에 준거하여 측정하였다.
전체 산가 : JIS C-2101 에 준거하여 측정하였다.
수산기가 : JIS K-0070 에 준거하여 측정하였다.
상기와 동일한 조작을 사용하고, 알코올과 카르복실산의 비율을 바꾸어 냉동기유용 에스테르를 합성하고, 얻어진 냉동기유용 에스테르의 조성 분석을 실시하였다. 조성 분석의 결과와, 전술한 R 값, 각 냉동기유용 에스테르의 색상, 산가, 수산기가를 표 1 에 정리하였다.
Figure pct00002
각 냉동기유용 에스테르를, 이하의 방법에 따라 평가하였다.
(동점도)
JIS K-2283 에 준거하여 측정하였다.
(2 층 분리 온도)
JIS K-2211 에 준거하여, R-32 냉매와 냉동기유용 에스테르의 질량비가 8 : 2 가 되는 조건에서, 저온 영역에서의 2 층 분리 온도를 측정하였다. 얻어진 분리 온도에 대해, 하기의 기준에 따라 평가하였다.
◎ : －35 ℃ 이하인 것.
○ : －35 ℃ 를 초과하고 ―30 ℃ 이하인 것.
△ : －30 ℃ 를 초과하고 ―20 ℃ 이하인 것.
× : －20 ℃ 를 초과하는 것.
(내열성 시험 (실드 튜브 시험))
두꺼운 파이렉스 (등록 상표) 튜브 (전체 길이 300 ㎜, 외경 10 ㎜, 내경 6 ㎜) 에 미리 수분량을 약 1000 ppm 으로 조정한 냉동기유용 에스테르를 2 g, 냉매 R-32 를 3 g, 및 길이 10 ㎜ 의 철, 구리, 및 알루미늄의 금속편을 각 1 장씩 봉입하고, 봉관하였다. 이것을 200 ℃ 에서 10 일간 가열한 후, 개봉하여 냉매를 빼내고, JIS C-2101 에 준거하여 산가를 측정하였다. 얻어진 산가에 대해, 하기의 기준에 따라 평가하였다.
◎ : 0.05 ㎎KOH/g 이하인 것.
○ : 0.05 ㎎KOH/g 을 초과하고 0.1 ㎎KOH/g 이하인 것.
△ : 0.1 ㎎KOH/g 을 초과하고 0.15 ㎎KOH/g 이하인 것.
× : 0.15 ㎎KOH/g 을 초과하는 것.
(윤활성 시험)
Falex 시험핀 마모량 :
ASTM D-2670 에 준거하여, 냉동기유용 에스테르 중에 R-32 냉매를 150 ㎖/분의 비율로 취입하면서, Falex 마모 시험을 실시하였다. 시료 온도를 100 ℃ 로 하고, 150 파운드의 하중으로 1 분간 연습 운전한 후에, 300 파운드의 하중하에서 1 시간 운전하고, 운전 종료 후의 핀의 마모량을 측정하였다. 얻어진 핀 마모량에 대해, 하기의 기준에 따라 평가하였다.
◎ : 8.0 ㎎ 이하인 것.
○ : 8.0 ㎎ 을 초과하고 10.0 ㎎ 이하인 것.
△ : 10.0 ㎎ 을 초과하고 13.0 ㎎ 이하인 것.
× : 13.0 ㎎ 을 초과하는 것.
상기 평가 결과를 표 2 에 정리하였다.
Figure pct00003
실시예 1 ∼ 7 에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 의하면, R-32 냉매와의 상용성이 우수하고, 열안정성과 윤활성이 우수한 냉동기유용 에스테르를 얻을 수 있다.
비교예 1 에서는, 디펜타에리트리톨의 비율이 높지만, 윤활성이 떨어진다.
비교예 2 에서는, 디펜타에리트리톨의 비율이 낮지만, 내열성이 떨어진다.
비교예 3 에서는, n-펜탄산의 비율이 낮지만, 윤활성이 떨어진다.
비교예 4 에서는, n-펜탄산의 비율이 높지만, 내열성이 떨어지고, 또 저온측에서의 2 층 분리 온도가 높다.

Claims (2)

  1. 디펜타에리트리톨과 트리펜타에리트리톨의 질량비가 90/10 ∼ 99.7/0.3 인 혼합 알코올과, n-펜탄산과 2-메틸부탄산의 질량비가 50/50 ∼ 80/20 인 혼합 모노카르복실산의 에스테르로 이루어지고, 40 ℃ 에 있어서의 동점도가 50 ∼ 150 ㎟/s 인 것을 특징으로 하는, 냉동기유용 에스테르.
  2. 제 1 항에 기재된 냉동기유용 에스테르, 및 R-32 냉매를 함유하는 것을 특징으로 하는, 냉동기용 작동 유체 조성물.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024009684A1 (ja) * 2022-07-08 2024-01-11 Ｅｎｅｏｓ株式会社 冷凍機油及び作動流体組成物

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990076670A (ko) * 1995-12-22 1999-10-15 웨인 씨. 제쉬크 폴리올 에스테르 윤활제를 사용하여 냉각 설비에서알루미늄 부품상의 마모를 최소화하는 방법
KR100240193B1 (en) * 1992-06-03 2000-01-15 Henkel Corp Polyol ester lubricants for refrigerating compessors operating at high temperatures
KR20030080048A (ko) * 2001-03-01 2003-10-10 임페리알 케미칼 인더스트리즈 피엘씨 냉장고 윤활제 조성물
WO2012026303A1 (ja) 2010-08-24 2012-03-01 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物
WO2012026214A1 (ja) 2010-08-24 2012-03-01 協和発酵ケミカル株式会社 ペンタエリスリトールのテトラエステル
KR20140125787A (ko) * 2012-02-15 2014-10-29 켐트라 코포레이션 디플루오로메탄 및 디-펜타에리스리톨 에스테르를 포함하는 작동 유체
KR20140125786A (ko) * 2012-02-15 2014-10-29 켐트라 코포레이션 디플루오로메탄을 포함하는 작동 유체용 폴리에스테르 윤활유

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08503975A (ja) * 1992-06-03 1996-04-30 ヘンケル・コーポレイション 冷媒の熱媒液用ポリオールエステル潤滑剤
US20010019120A1 (en) 1999-06-09 2001-09-06 Nicolas E. Schnur Method of improving performance of refrigerant systems
JP2012515251A (ja) * 2009-01-16 2012-07-05 ケムチュア コーポレイション 冷蔵及び空調システム用の二酸化炭素をベースとする作動流体
JP5390638B2 (ja) * 2009-01-26 2014-01-15 ケムチュア コーポレイション 冷蔵システムのためのポリオールエステル潤滑剤の製造
JP5562920B2 (ja) * 2011-09-30 2014-07-30 日立アプライアンス株式会社 冷凍空調用圧縮機及び冷凍空調装置
JP6252847B2 (ja) 2014-01-27 2017-12-27 日油株式会社 冷凍機油用エステル
TWI555838B (zh) 2015-02-10 2016-11-01 百達精密化學股份有限公司 迴轉式螺桿壓縮機的潤滑方法
TWI522456B (zh) 2015-03-27 2016-02-21 Novel refrigeration oil

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100240193B1 (en) * 1992-06-03 2000-01-15 Henkel Corp Polyol ester lubricants for refrigerating compessors operating at high temperatures
KR19990076670A (ko) * 1995-12-22 1999-10-15 웨인 씨. 제쉬크 폴리올 에스테르 윤활제를 사용하여 냉각 설비에서알루미늄 부품상의 마모를 최소화하는 방법
KR20030080048A (ko) * 2001-03-01 2003-10-10 임페리알 케미칼 인더스트리즈 피엘씨 냉장고 윤활제 조성물
WO2012026303A1 (ja) 2010-08-24 2012-03-01 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 冷凍機油および冷凍機用作動流体組成物
WO2012026214A1 (ja) 2010-08-24 2012-03-01 協和発酵ケミカル株式会社 ペンタエリスリトールのテトラエステル
KR20140125787A (ko) * 2012-02-15 2014-10-29 켐트라 코포레이션 디플루오로메탄 및 디-펜타에리스리톨 에스테르를 포함하는 작동 유체
KR20140125786A (ko) * 2012-02-15 2014-10-29 켐트라 코포레이션 디플루오로메탄을 포함하는 작동 유체용 폴리에스테르 윤활유

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