KR20200036852A - 냉동기유 조성물 - Google Patents

Abstract

올레핀 골격 및 터펜 골격 중 적어도 한쪽을 갖는 에폭시 화합물(X)와, 기유(Y)를 포함하는, 냉동기유 조성물로 했다.

Description

냉동기유 조성물

본 발명은, 냉동기유 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 압축형 냉동기는, 적어도 압축기, 응축기, 팽창 기구(팽창변 등), 및 증발기 등으로 구성됨과 함께, 밀폐된 계 내를, 냉매와 냉동기유의 혼합물이 순환하는 구조로 되어 있다.

압축형 냉동기에 이용되는 냉매로서는, 종래 많이 사용되고 있던 하이드로 클로로플루오로카본(HCFC) 대신에, 환경 부하가 낮은 불화 탄화수소 화합물이 사용되게 되고 있다.

불화 탄화수소 화합물로서는, 1,1,1,2-테트라플루오로에테인(R134a), 다이플루오로메테인(R32), 다이플루오로메테인과 펜타플루오로에테인의 혼합물(R410A) 등의 포화 불화 탄화수소 화합물(Hydro-Fluoro-Carbon; 이하, 「HFC」라고도 한다.)이 많이 사용되고 있다.

또한, 근년, 지구 온난화 계수가 낮은 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(R1234ze), 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(R1234yf) 등의 불포화 불화 탄화수소 화합물(Hydro-Fluoro-Olefin; 이하, 「HFO」라고도 한다.)의 사용도 검토되기 시작하고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 에터계 화합물을 함유하는 기유 및 1,2-에폭시 사이클로헥세인 등의 지환식 에폭시 화합물을 함유하고, 또한 수분 함유량이 300∼10,000질량ppm인 냉동기유 조성물이, HFO 냉매하에 있어서, 안정성 및 내마모성을 고수준으로 양립시킬 수 있음이 개시되어 있다.

일본 특허공개 2011-046883호 공보

근년, 냉동기는 컴팩트화나 고성능화 등이 진행되고 있고, 그 운전 조건은 이전보다도 더 과혹하게 되고 있다. 그 때문에, 냉동기유 조성물에는, 지금까지 이상으로 고도의 품질이 요구되고 있다. 예를 들어, 냉동기의 컴팩트화에 수반하여 기기 내의 냉동기유 조성물의 사용량의 감소가 진행되는 한편으로, 운전 조건의 과혹화에 의한 압축기의 접동부에 있어서의 마찰열 등에 의해, 국소적으로 고온이 되는 개소가 발생할 수 있다. 이와 같은 개소에 냉매를 혼합한 냉동기유 조성물이 노출되면, 냉동기유 조성물의 산가가 보다 상승하기 쉬운 상황이 된다.

또한, 고온에서의 열안정성이 낮은 HFO 냉매 등을 사용하면, 냉동기유 조성물의 산가가 특히 상승하기 쉬워진다.

따라서, 냉동기유 조성물에는, 산가 상승을 효과적으로 억제하여, 고온하에 있어서의 보다 한층 더 우수한 산화 안정성이 요구된다.

그렇지만, 본 발명자들의 검토에 의하면, 특허문헌 1에 개시되어 있는 냉동기유 조성물은, 산가의 상승을 충분히 억제할 수 없어, 고온하에 있어서의 산화 안정성이 충분한 것이라고는 할 수 없었다.

본 발명은, 산가 상승을 효과적으로 억제할 수 있어, 고온하에 있어서의 산화 안정성이 우수한 냉동기유 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 기유와, 특정의 골격을 갖는 에폭시 화합물을 포함하는 냉동기유 조성물이, 상기의 과제를 해결할 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은, 하기 〔1〕에 관한 것이다.

〔1〕 올레핀 골격 및 터펜 골격 중 적어도 한쪽을 갖는 에폭시 화합물(X)와, 기유(Y)를 포함하는, 냉동기유 조성물.

본 발명의 냉동기유 조성물은, 산가 상승을 효과적으로 억제할 수 있어, 고온하에 있어서의 산화 안정성이 우수하다.

본 명세서에 있어서, 「탄화수소기」란, 특별히 예고가 없는 한, 탄소 원자 및 수소 원자만으로 구성되어 있는 기를 의미한다. 「탄화수소기」에는, 직쇄 또는 분기쇄로 구성되는 「지방족기」, 방향성을 갖지 않는 포화 또는 불포화의 탄소환을 1 이상 갖는 「지환식기」, 벤젠환 등의 방향성을 나타내는 방향환을 1 이상 갖는 「방향족기」도 포함된다.

본 명세서에 있어서, 「환형성 탄소수」란, 원자가 환상으로 결합한 구조의 화합물의 당해 환 자체를 구성하는 원자 중의 탄소 원자의 수를 나타낸다. 당해 환이 치환기에 의해 치환되는 경우, 치환기에 포함되는 탄소는 환형성 탄소수에는 포함하지 않는다.

또한, 환형성 원자수란, 원자가 환상으로 결합한 구조의 화합물의 당해 환 자체를 구성하는 원자의 수를 나타낸다. 환을 구성하지 않는 원자(예를 들어 환을 구성하는 원자의 결합수를 종단하는 수소 원자)나, 당해 환이 치환기에 의해 치환되는 경우의 치환기에 포함되는 원자는 환형성 원자수에는 포함하지 않는다.

［본 발명의 냉동기유 조성물의 실시태양］

본 발명의 냉동기유 조성물은, 올레핀 골격 및 터펜 골격 중 적어도 한쪽을 갖는 에폭시 화합물(X)와, 기유(Y)를 포함한다.

한편, 본 명세서에 있어서, 올레핀 골격 및 터펜 골격 중 적어도 한쪽을 갖는 에폭시 화합물(X)와, 기유(Y)를 포함하고, 냉매를 포함하지 않는 것을 「냉동기유 조성물」이라고 부른다. 또한, 「냉동기유 조성물」에 「냉매」를 혼합한 것을 「냉매 혼합 냉동기유 조성물」이라고 부른다.

본 발명자들은, 고온에서의 열안정성이 낮고, 산가 상승의 요인이 되는 산성 물질 등이 발생하기 쉬운 냉매로서 HFO 냉매를 예로 하여, 여러 가지 안정화제에 의한 냉동기유 조성물의 산가 상승 억제 효과에 대해 검토를 행했다. 그 결과, 올레핀 골격 및 터펜 골격 중 적어도 한쪽을 갖는 에폭시 화합물(X)가, 현저한 산가 상승 억제 효과를 발휘함을 발견했다.

한편으로, 올레핀 골격도 터펜 골격도 갖지 않는 에폭시 화합물을 이용했을 경우에는, 충분한 산가 상승 억제 효과는 얻어지지 않고, 또한, 에폭시 골격을 갖지 않는 올레핀계 화합물이나 에폭시 골격을 갖지 않는 터펜계 화합물을 이용했을 경우에도, 충분한 산가 상승 억제 효과는 얻어지지 않았다.

이들로부터, 본 발명자들은, 1분자 중에 올레핀 골격과 에폭시 골격을 갖는 화합물, 혹은, 1분자 중에 터펜 골격과 에폭시 골격을 갖는 화합물이, 냉동기유 조성물의 산가 상승 억제에 대해서 현저한 효과를 발휘함을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 일 태양의 냉동기유 조성물은, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 성분(X) 및 (Y) 이외의 범용 첨가제를 함유하고 있어도 된다.

본 발명의 일 태양의 냉동기유 조성물에 있어서, 전술한 성분(X) 및 (Y)의 합계 함유량은, 당해 냉동기유 조성물의 전량(100질량%) 기준으로, 바람직하게는 80∼100질량%, 보다 바람직하게는 85∼100질량%, 더욱 바람직하게는 90∼100질량%, 보다 더욱 바람직하게는 95∼100질량%이다.

또한, 본 발명의 일 태양의 냉동기유 조성물에 있어서, 올레핀 골격도 터펜 골격도 갖지 않는 에폭시 화합물의 함유량은, 적은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 성분(X) 100질량부에 대해서, 바람직하게는 10질량부 미만, 보다 바람직하게는 5질량부 미만, 더욱 바람직하게는 1질량부 미만, 보다 더욱 바람직하게는 0.5질량부 미만, 더욱더 바람직하게는 0.1질량부 미만이다.

이하, 본 발명의 냉동기유 조성물에 배합되는 각 성분에 대해 설명한다.

［에폭시 화합물(X)］

본 발명의 냉동기유 조성물은, 올레핀 골격 및 터펜 골격 중 적어도 한쪽을 갖는 에폭시 화합물(X)를 함유한다.

한편, 본 명세서에 있어서, 「올레핀 골격」은, 이중 결합을 갖는 지방족 또는 지환식의 불포화 탄화수소를 의미하고 있고, 방향족기는 포함하지 않는다.

본 발명의 일 태양의 냉동기유 조성물에 있어서, 에폭시 화합물(X)의 함유량은, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, 당해 냉동기유 조성물의 전량(100질량%) 기준으로, 바람직하게는 0.3질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이상, 더욱 바람직하게는 1.0질량% 이상, 보다 더욱 바람직하게는 1.2질량% 이상, 더욱더 바람직하게는 1.6질량% 이상이다. 또한, 에폭시 화합물(X)의 함유량을 소량으로 하면서도 충분한 산가 상승 억제 효과를 발휘시키는 관점에서, 바람직하게는 5.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 4.0질량% 이하, 더욱 바람직하게는 3.0질량% 이하, 보다 더욱 바람직하게는 2.0질량% 이하이다.

에폭시 화합물(X)는, 1분자 중에, 올레핀 골격 및 터펜 골격 중 적어도 한쪽을 갖고, 또한 에폭시 골격을 1개 이상 갖는 화합물이다.

에폭시 화합물(X)는, 단독으로, 또는 2종 이상을 병용해도 된다.

이와 같은 에폭시 화합물(X) 중에서도, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, 에폭시 화합물(X)의 탄소수는 4∼16인 것이 바람직하고, 4∼14인 것이 보다 바람직하고, 4∼12인 것이 더욱 바람직하고, 6∼10인 것이 보다 더욱 바람직하다.

또한, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, 에폭시 화합물(X)는 에폭시 골격을 1개 갖는 것인 것이 바람직하다.

또한, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, 에폭시 화합물(X)는, 올레핀 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X1) 및 터펜 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X2)로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 올레핀 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X1)은, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, 올레핀 골격을 적어도 갖는 지환식 에폭시 화합물(X1A) 및 올레핀 골격을 적어도 갖는 지방족 에폭시 화합물(X1B)로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하고, 올레핀 골격을 적어도 갖는 지환식 에폭시 화합물(X1A)인 것이 보다 바람직하다.

이하, 에폭시 화합물(X)에 대해, 보다 상세하게 설명한다.

＜올레핀 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X1)＞

올레핀 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X1)은, 1개 이상의 올레핀 골격을 갖는 에폭시 화합물이면 되고, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에서, 올레핀 골격 이외의 다른 골격을 갖고 있어도 된다.

(올레핀 골격을 적어도 갖는 지환식 에폭시 화합물(X1A))

올레핀 골격을 적어도 갖는 지환식 에폭시 화합물(X1A)는, 예를 들어, 하기 화학식(1)로 표시되는 바와 같이, 1분자 중에, 올레핀 골격을 포함하는 치환기 R¹과, 에폭시기를 구성하는 탄소 원자가 거두어들여진 지환식 환을 갖는 화합물이다.

화학식(1) 중, 대략 원형으로 나타내는 지환식 환은, 환형성 탄소수 5∼12의 사이클로알케인 골격 또는 환형성 탄소수 5∼12의 사이클로알켄 골격이다.

여기에서, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, 당해 지환식 환은, 바람직하게는 환형성 탄소수 5∼10의 사이클로알케인 골격 또는 환형성 탄소수 5∼10의 사이클로알켄 골격이고, 보다 바람직하게는 환형성 탄소수 5∼8의 사이클로알케인 골격 또는 환형성 탄소수 5∼8의 사이클로알켄 골격이며, 더욱 바람직하게는 사이클로헥세인 골격 또는 사이클로헥센 골격이고, 보다 더욱 바람직하게는 사이클로헥세인 골격이다.

또한, 화학식(1) 중, R¹은, 탄소수 2∼10의 직쇄 또는 분기쇄 올레핀 구조를 갖는 지방족 탄화수소기이며, 예를 들어, 바이닐기, 알릴기, 뷰텐일기, 펜텐일기, 헥센일기, 헵텐일기, 1-메틸-2-뷰텐일기, 1-메틸-3-뷰텐일기, 1,2-다이메틸-3-펜텐일기, 및 1,2-다이메틸-4-펜텐일기 등을 들 수 있다.

당해 지방족 탄화수소기는, 에터 결합을 1개 이상 갖고 있어도 된다.

또한, 당해 지방족 탄화수소기는, 치환기를 갖는 지방족 탄화수소기여도 되고, 치환기를 갖지 않는 지방족 탄화수소기여도 되지만, 치환기를 갖지 않는 지방족 탄화수소기인 것이 바람직하다.

지방족 탄화수소기가 치환기를 갖는 경우, 당해 치환기로서는, 예를 들어, 할로젠 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 아미노기, 이미노기, 아마이드기, 및 카복실기 등을 들 수 있다. 지방족 탄화수소기가 당해 치환기를 복수 갖는 경우, 이들 복수의 치환기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

여기에서, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, R¹은, 직쇄 올레핀 구조를 갖는 지방족 탄화수소기인 것이 바람직하고, 직쇄 α-올레핀 구조를 갖는 지방족 탄화수소기인 것이 보다 바람직하다.

또한, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, R¹은, 탄소수가 2∼6인 것이 바람직하고, 2∼3인 것이 보다 바람직하다.

따라서, 지환식 에폭시 화합물(X1A)에 있어서의 지방족 탄화수소기는, 바이닐기, 알릴기, 3-뷰텐일기, 4-펜텐일기, 및 5-헥센일기 등을 들 수 있고, 바람직하게는, 바이닐기 및 알릴기이며, 보다 바람직하게는 바이닐기이다.

한편, 화학식(1) 중, R²는, 지환식 환에 있어서의 R¹기 이외의 치환기이다. 당해 치환기로서는, 예를 들어, 탄소수 1∼3의 알킬기, 할로젠 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 아미노기, 이미노기, 아마이드기, 및 카복실기 등을 들 수 있다.

또한, p는, 0 이상의 정수이다. p가 2 이상인 경우, 복수의 R²는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 여기에서, p는, 바람직하게는 0이다. 즉, 화학식(1) 중의 지환식 환은, R¹기 이외의 치환기를 갖지 않는 지환식 환인 것이 바람직하다.

여기에서, 올레핀 골격을 적어도 갖는 지환식 에폭시 화합물(X1A)는, 이하의 화학식(1a)로 표시되는 화합물이어도 된다.

화학식(1a) 중, 대략 원형으로 나타내는 지환식 환은, 환형성 탄소수 5∼12의 사이클로알켄 골격이다.

여기에서, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, 당해 지환식 환은, 바람직하게는 환형성 탄소수 5∼10의 사이클로알켄 골격이고, 보다 바람직하게는 환형성 탄소수 5∼8의 사이클로알켄 골격이며, 더욱 바람직하게는 사이클로헥센 골격이다.

화학식(1a) 중의 R² 및 p는, 화학식(1)과 마찬가지이고, p는 바람직하게는 0이다. 즉, 화학식(1a) 중의 지환식 환은, 치환기를 갖지 않는 지환식 환인 것이 바람직하다.

(올레핀 골격을 적어도 갖는 지방족 에폭시 화합물(X1B))

올레핀 골격을 적어도 갖는 지방족 에폭시 화합물(X1B)는, 하기 화학식(2) 로 표시되는 바와 같이, 1분자 중에, 올레핀 골격을 포함하는 치환기 R³과, 에폭시기를 갖는 화합물이다.

화학식(2) 중, R³은, 탄소수 2∼14의 직쇄 또는 분기쇄 올레핀 구조를 갖는 지방족 탄화수소기이며, 예를 들어, R¹과 마찬가지의 기 등을 들 수 있다.

또한, 당해 지방족 탄화수소기는, 치환기를 갖는 지방족 탄화수소기여도 되고, 치환기를 갖지 않는 지방족 탄화수소기여도 되지만, 치환기를 갖지 않는 지방족 탄화수소기인 것이 바람직하다.

지방족 탄화수소기가 치환기를 갖는 경우, 당해 치환기로서는, R¹에 있어서 전술한 치환기를 이용할 수 있다. 지방족 탄화수소기가 당해 치환기를 복수 갖는 경우, 이들 복수의 치환기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

한편, 화학식(2) 중, R²는 화학식(1)과 마찬가지이다. q는, 0∼3의 정수이다. q가 2∼3인 경우, 복수의 R²는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 여기에서, q는, 0인 것이 바람직하다. 즉, 화학식(2) 중의 에폭시기는, R³기 이외의 치환기를 갖지 않는 에폭시기인 것이 바람직하다.

여기에서, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, R³은, 직쇄 올레핀 구조를 갖는 지방족 탄화수소기인 것이 바람직하고, 직쇄 α-올레핀 구조를 갖는 지방족 탄화수소기인 것이 보다 바람직하다.

또한, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, R³은, 탄소수가 2∼10인 것이 바람직하고, 3∼6인 것이 보다 바람직하고, 3∼4인 것이 더욱 바람직하다.

따라서, R³은, 바람직하게는 바이닐기, 알릴기, 3-뷰텐일기, 4-펜텐일기, 및 5-헥센일기이고, 보다 바람직하게는, 알릴기 및 3-뷰텐일기이며, 더욱 바람직하게는 알릴기이다.

여기에서, 화학식(2)로 표시되는 지방족 에폭시 화합물(X1B)에 있어서, R³은 에터 결합을 갖고 있어도 되고, 예를 들어 화학식(2a)로 표시되는 지방족 에폭시 화합물이어도 된다.

화학식(2a) 중, R⁴는, 탄소수 2∼13의 직쇄 또는 분기쇄 올레핀 구조를 갖는 지방족 탄화수소기이며, 예를 들어, R¹과 마찬가지의 기 등을 들 수 있다.

한편, 화학식(2a) 중, R² 및 q는 화학식(2)와 마찬가지이다. q는 0∼3의 정수이다. q가 2∼3인 경우, 복수의 R²는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 여기에서, q는, 0인 것이 바람직하다. 즉, 화학식(2a) 중의 에폭시기는, R⁴-O-CH₂-기 이외의 치환기를 갖지 않는 에폭시기인 것이 바람직하다.

여기에서, R⁴는, R³과 마찬가지로, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, 직쇄 올레핀 구조를 갖는 지방족 탄화수소기인 것이 바람직하고, 직쇄 α-올레핀 구조를 갖는 지방족 탄화수소기인 것이 보다 바람직하다.

또한, 산가 상승 억제 효과를 보다 우수한 것으로 하는 관점에서, R⁴는, 탄소수가 2∼10인 것이 바람직하고, 3∼6인 것이 보다 바람직하고, 3∼4인 것이 더욱 바람직하다.

따라서, R⁴는, 바람직하게는 바이닐기, 알릴기, 3-뷰텐일기, 4-펜텐일기, 및 5-헥센일기이고, 보다 바람직하게는, 알릴기 및 3-뷰텐일기이며, 더욱 바람직하게는 알릴기이다.

＜터펜 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X2)＞

터펜 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X2)는, 1개 이상의 터펜 골격을 갖는 에폭시 화합물이면 되고, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에서, 터펜 골격 이외의 다른 골격을 갖고 있어도 된다.

(터펜 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X2))

터펜 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X2)는, 1분자 중에, 터펜 골격과 에폭시기를 갖는 화합물이다.

본 발명의 냉동기유 조성물의 일 태양에 있어서, 터펜 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X2)는, 아이소프렌의 이량체인 2환식 모노터펜 또는 아이소프렌의 삼량체인 다환식 세스퀴터펜의 이중 결합 부위를 에폭시화한 화합물이 바람직하고, 2환식 모노터펜의 이중 결합 부위를 에폭시화한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 이중 결합을 갖는 2환식 모노터펜인 α-피넨, 카렌, 및 캄펜 등의 이중 결합 부위를 에폭시화한 화합물인, α-피넨 옥사이드, 3-카렌 옥사이드, 및 캄펜 옥사이드 등이 바람직하고, 이들 중에서도 α-피넨 옥사이드가 특히 바람직하다.

또한, 본 발명의 냉동기유 조성물의 다른 일 태양에 있어서, 에폭시 화합물(X2)는, 아이소프렌의 이량체인 2환식 모노터펜 또는 아이소프렌의 삼량체인 다환식 세스퀴터펜과 에폭시기를 링커를 개재시켜 결합한 화합물인 것이 바람직하고, 2환식 모노터펜과 에폭시기를 링커를 개재시켜 결합한 화합물인 것이 보다 바람직하다.

링커로서는, 예를 들어, 탄소수 1∼4의 2가의 지방족 탄화수소기, 예를 들어 메틸렌기, 에틸렌기, n-프로필렌기, 및 n-뷰틸렌기 등을 들 수 있다.

2환식 모노터펜으로서는, 피네인, 카레인, 및 아이소캄페인 등을 들 수 있고, 바람직하게는 피네인이다. 또한, 2환식 모노터펜은 이중 결합을 갖고 있어도 된다. 따라서, α-피넨, β-피넨, 카렌, 및 캄펜 등이어도 된다.

［기유(Y)］

본 발명의 냉동기유 조성물은, 기유(Y)를 함유한다.

본 발명의 일 태양의 냉동기유 조성물에 있어서, 기유(Y)의 함유량은, 당해 냉동기유 조성물의 전량(100질량%) 기준으로, 바람직하게는 85질량% 이상, 보다 바람직하게는 90질량% 이상, 더욱 바람직하게는 95질량% 이상이다. 또한, 바람직하게는 99.7질량% 이하, 보다 바람직하게는 99질량% 이하, 더욱 바람직하게는 98질량% 이하이다.

기유(Y)로서는, 냉동기유 용도로 이용되는 합성유 및 광유로부터 선택되는 1종 이상을 이용할 수 있다.

여기에서, 본 발명의 일 태양의 냉동기유 조성물에 있어서, 냉동기유 조성물의 열안정성 향상의 관점에서, 기유(Y)는, 폴리바이닐 에터류(PVE), 폴리알킬렌 글라이콜류(PAG), 폴리올 에스터류(POE), 및 광유로부터 선택되는 1종 이상의 기유(Y1)을 포함하는 것이 바람직하고, 기유(Y1) 중에서도, 냉매와의 상용성 향상의 관점, 내가수분해성 향상의 관점, 및 냉동기유 조성물의 열안정성 향상의 관점에서, 폴리바이닐 에터류(PVE) 및 폴리알킬렌 글라이콜류(PAG)로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 냉매와의 상용성 향상의 관점, 내가수분해성 향상의 관점, 및 냉동기유 조성물의 더한 열안정성 향상의 관점에서, 폴리알킬렌 글라이콜류(PAG)를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

이하, PVE, PAG, POE, 및 광유에 대해, 상세하게 설명한다.

＜폴리바이닐 에터류(PVE)＞

폴리바이닐 에터류(PVE)로서는, 바이닐 에터 유래의 구성 단위를 1종 이상 갖는 중합체이면 된다. 한편, 기유(Y) 중에 PVE가 포함되는 경우, 당해 PVE는, 단독으로 또는 2종 이상을 병용해도 된다.

이와 같은 PVE 중에서도, 냉매와의 상용성의 관점에서, 바이닐 에터 유래의 구성 단위를 1종 이상 갖고, 측쇄에 탄소수 1∼4의 알킬기를 갖는 중합체가 바람직하다. 한편, 당해 알킬기로서는, 냉매와의 상용성을 보다 향상시키는 관점에서, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다.

또한, PVE 중에서도, 하기 화학식(A-1)로 표시되는 구성 단위를 1종 이상 갖는 중합체(A-1)인 것이 바람직하다.

상기 식(A-1) 중, R^1a, R^2a, 및 R^3a는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 탄소수 1∼8의 탄화수소기를 나타낸다. R^4a는, 탄소수 2∼10의 2가의 탄화수소기를 나타낸다. R^5a는, 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타낸다.

또한, r은, OR^4a의 반복 단위의 수로서, 0∼10의 수를 나타내지만, 바람직하게는 0∼5의 수, 보다 바람직하게는 0∼3의 수, 더욱 바람직하게는 0이다.

한편, 상기 화학식(A-1)로 표시되는 반복 단위 중에 OR^4a가 복수 존재하는 경우, 복수의 OR^4a는, 동일해도 되고, 상이해도 된다.

R^1a, R^2a, 및 R^3a로서 선택할 수 있는 탄소수 1∼8의 탄화수소기로서는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, 각종 펜틸기, 각종 헥실기, 각종 헵틸기, 및 각종 옥틸 기 등의 알킬기; 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 각종 메틸사이클로헥실기, 각종 에틸사이클로헥실기, 및 각종 다이메틸사이클로헥실기 등의 사이클로알킬기; 페닐기, 각종 메틸페닐기, 각종 에틸페닐기, 및 각종 다이메틸페닐기 등의 아릴기; 벤질기, 각종 페닐에틸기, 및 각종 메틸벤질기 등의 아릴알킬기; 등을 들 수 있다. 한편, 본 명세서에 있어서, 탄화수소기명에 병기한 「각종」은, n-, sec-, tert-, iso- 등을 포함하는 각종 이성체를 의미한다.

당해 탄화수소기의 탄소수로서는, 바람직하게는 1∼6, 보다 바람직하게는 1∼3이다.

R^1a, R^2a, 및 R^3a로서는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 알킬기가 바람직하고, 수소 원자 또는 탄소수 1∼3의 알킬기가 보다 바람직하다.

한편, R^1a, R^2a, 및 R^3a는, 각각 동일해도 되고, 상이해도 된다.

R^4a로서 선택할 수 있는 탄소수 2∼10의 2가의 탄화수소기로서는, 예를 들어, 에틸렌기, 1,2-프로필렌기, 1,3-프로필렌기, 각종 뷰틸렌기, 각종 펜틸렌기, 각종 헥실렌기, 각종 헵틸렌기, 각종 옥틸렌기, 각종 노닐렌기, 및 각종 데실렌기 등의 2가의 지방족기; 사이클로헥세인, 메틸사이클로헥세인, 에틸사이클로헥세인, 다이메틸사이클로헥세인, 및 프로필사이클로헥세인 등의 2가의 지환식기; 각종 페닐렌기, 각종 메틸페닐렌기, 각종 에틸페닐렌기, 각종 다이메틸페닐렌기, 및 각종 나프틸렌 등의 2가의 방향족기; 톨루엔, 자일렌, 및 에틸벤젠 등의 알킬 방향족 탄화수소의 알킬기 부분과 방향족 부분에 각각 1가의 결합 부위를 갖는 2가의 알킬 방향족기; 자일렌 및 다이에틸벤젠 등의 폴리알킬 방향족 탄화수소의 알킬기 부분에 결합 부위를 갖는 2가의 알킬 방향족기; 등을 들 수 있다.

당해 탄화수소기의 탄소수로서는, 바람직하게는 2∼6, 보다 바람직하게는 2∼4이다.

R^4a로서는, 탄소수 2∼10의 2가의 지방족기가 바람직하고, 탄소수 2∼4의 2가의 지방족기가 보다 바람직하다.

R^5a로서 선택할 수 있는 탄소수 1∼10의 탄화수소기로서는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, 각종 펜틸기, 각종 헥실기, 각종 헵틸기, 각종 옥틸기, 각종 노닐기, 및 각종 데실기 등의 알킬기; 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 각종 메틸사이클로헥실기, 각종 에틸사이클로헥실기, 각종 프로필사이클로헥실기, 및 각종 다이메틸사이클로헥실기 등의 사이클로알킬기; 페닐기, 각종 메틸페닐기, 각종 에틸페닐기, 각종 다이메틸페닐기, 각종 프로필페닐기, 각종 트라이메틸페닐기, 각종 뷰틸페닐기, 및 각종 나프틸기 등의 아릴기; 벤질기, 각종 페닐에틸기, 각종 메틸벤질기, 각종 페닐프로필기, 및 각종 페닐뷰틸기 등의 아릴알킬기; 등을 들 수 있다.

R^5a로서 선택할 수 있는 상기 탄화수소기의 탄소수로서는, 바람직하게는 1∼8, 보다 바람직하게는 1∼6이다.

R^5a로서는, 냉매와의 상용성을 보다 향상시키는 관점에서, 탄소수 1∼6의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1∼4의 알킬기가 보다 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 더욱 바람직하고, 메틸기가 보다 더욱 바람직하다.

상기 화학식(A-1)로 표시되는 구성 단위의 단위수(중합도수)는, 기유(Y)에 요구되는 동점도에 따라서 적절히 선택된다.

또한, 상기 화학식(A-1)로 표시되는 구성 단위를 갖는 중합체는, 당해 구성 단위를 1종만 갖는 단독중합체여도 되고, 당해 구성 단위를 2종 이상 갖는 공중합체여도 된다.

한편, 당해 중합체가 공중합체인 경우, 공중합의 형태로서는, 특별히 제한은 없고, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 그래프트 공중합체의 어느 것이어도 된다.

중합체(A-1)의 말단 부분에는, 포화의 탄화수소, 에터, 알코올, 케톤, 아마이드, 나이트릴 등에서 유래하는 1가의 기를 도입해도 된다.

이들 중에서도, 중합체(A-1)에 대해, 한쪽의 말단 부분이 하기 화학식(A-1-i)로 표시되는 기인 것이 바람직하다.

상기 화학식(A-1-i) 중, *는 상기 화학식(A-1)로 표시되는 구성 단위 중의 탄소 원자와의 결합 위치를 나타낸다.

상기 화학식(A-1-i) 중, R^6a, R^7a, 및 R^8a는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 탄소수 1∼8의 탄화수소기를 나타내지만, 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 탄화수소기가 바람직하고, 수소 원자 또는 탄소수 1∼3의 알킬기가 보다 바람직하다.

한편, R^6a, R^7a, 및 R^8a는, 각각 동일해도 되고, 상이해도 된다.

R^6a, R^7a, 및 R^8a로서 선택할 수 있는 탄소수 1∼8의 탄화수소기로서는, 상기 화학식(A-1) 중의 R^1a, R^2a, 및 R^3a로서 선택할 수 있는 탄소수 1∼8의 탄화수소기로서 열거한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

상기 화학식(A-1-i) 중, R^9a는, 탄소수 2∼10의 2가의 탄화수소기를 나타내지만, 탄소수 2∼6의 2가의 탄화수소기가 바람직하고, 탄소수 2∼4의 2가의 지방족기가 보다 바람직하다.

또한, r1은, OR^9a의 반복 단위의 수로서, 0∼10의 정수를 나타내지만, 바람직하게는 0∼5의 정수, 보다 바람직하게는 0∼3의 정수, 더욱 바람직하게는 0이다.

한편, 상기 화학식(A-1-i)로 표시되는 반복 단위 중에 OR^9a가 복수 존재하는 경우, 복수의 OR^9a는, 동일해도 되고, 상이해도 된다.

R^9a로서 선택할 수 있는 탄소수 2∼10의 2가의 탄화수소기로서는, 상기 화학식(A-1) 중의 R^4a로서 선택할 수 있는 탄소수 2∼10의 2가의 탄화수소기로서 열거한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

상기 화학식(A-1-i) 중, R^10a는, 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내지만, 탄소수 1∼8의 탄화수소기가 바람직하고, 탄소수 1∼8의 알킬기가 보다 바람직하다.

한편, R^10a로서는, 상기 화학식(A-1-i) 중의 r1이 0인 경우에는, 탄소수 1∼6의 알킬기가 바람직하고, r1이 1 이상인 경우에는, 탄소수 1∼4의 알킬기가 바람직하다

R^10a로서 선택할 수 있는 탄소수 1∼10의 탄화수소기로서는, 상기 화학식(A-1) 중의 R^5a로서 선택할 수 있는 탄소수 1∼10의 탄화수소기로서 열거한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

또한, 중합체(A-1)에 대해, 한쪽의 말단 부분이 상기 화학식(A-1-i)로 표시되는 기일 때, 다른 쪽의 말단 부분으로서는, 상기 화학식(A-1-i)로 표시되는 기, 하기 화학식(A-1-ii)로 표시되는 기, 하기 화학식(A-1-iii)으로 표시되는 기, 올레핀성 불포화 결합을 갖는 기 중 어느 것인 것이 바람직하다.

상기 화학식(A-1-ii) 및 (A-1-iii) 중, R^6a, R^7a, R^8a, R^9a, R^10a, 및 r1은, 상기 화학식(A-1-i) 중의 규정과 동일하다.

또한, 상기 화학식(A-1-ii) 중, R^11a, R^11a, 및 r2는, 각각 상기 화학식(A-1-i) 중의 R^9a, R^10a, 및 r1의 규정과 동일하다.

＜폴리알킬렌 글라이콜류(PAG)＞

폴리알킬렌 글라이콜류(PAG)로서는, 하기 화학식(B-1)로 표시되는 중합체(B-1)인 것이 바람직하다. 한편, 기유(Y) 중에 PAG가 포함되는 경우, 당해 PAG는, 단독으로 또는 2종 이상을 병용해도 된다.

R^1b-[(OR^2b)_m-OR^3b]_n (B-1)

상기 식(B-1) 중, R^1b는, 수소 원자, 탄소수 1∼10의 1가의 탄화수소기, 탄소수 2∼10의 아실기, 탄소수 1∼10의 2∼6가 탄화수소기, 또는 치환 혹은 비치환된 환형성 원자수 3∼10의 헤테로환기를 나타낸다. R^2b는, 탄소수 2∼4의 알킬렌기를 나타낸다. R^3b는, 수소 원자, 탄소수 1∼10의 1가의 탄화수소기, 탄소수 2∼10의 아실기, 또는 치환 혹은 비치환된 환형성 원자수 3∼10의 헤테로환기를 나타낸다.

당해 헤테로환기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 탄소수 1∼10(바람직하게는 1∼6, 보다 바람직하게는 1∼3)의 알킬기; 환형성 탄소수 3∼10(바람직하게는 3∼8, 보다 바람직하게는 5 또는 6)의 사이클로알킬기; 환형성 탄소수 6∼18(바람직하게는 6∼12)의 아릴기; 할로젠 원자(불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자); 사이아노기; 나이트로기; 하이드록시기; 아미노기 등을 들 수 있다.

이들 치환기는, 추가로 전술한 임의의 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다.

n은, 1∼6의 정수이며, 바람직하게는 1∼3의 정수, 보다 바람직하게는 1이다.

한편, n은, 상기 화학식(B-1) 중의 R^1b의 결합 부위의 수에 따라서 정해진다. 예를 들어, R^1b가 알킬기나 아실기인 경우에는, n은 1이 되고, R^1b가 탄화수소기 또는 헤테로환기이며, 당해 기의 가수가 2, 3, 4, 5, 및 6가인 경우, n은 각각 2, 3, 4, 5, 및 6이 된다.

m은, OR^2b의 반복 단위의 수로서, 1 이상의 수를 나타내고, 바람직하게는 m×n이 6∼80이 되는 수이다.

한편, 복수의 R^2b는, 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 또한, n이 2 이상인 경우, 1분자 중의 복수의 R^3b는, 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

R^1b 및 R^3b로서 선택할 수 있는 상기 1가의 탄화수소기로서는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, 각종 펜틸기, 각종 헥실기, 각종 헵틸기, 각종 옥틸기, 각종 노닐기, 및 각종 데실기 등의 알킬기; 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 각종 메틸사이클로헥실기, 각종 에틸사이클로헥실기, 각종 프로필사이클로헥실기, 및 각종 다이메틸사이클로헥실기 등의 사이클로알킬기; 페닐기, 각종 메틸페닐기, 각종 에틸페닐기, 각종 다이메틸페닐기, 각종 프로필페닐기, 각종 트라이메틸페닐기, 각종 뷰틸페닐기, 및 각종 나프틸기 등의 아릴기; 벤질기, 각종 페닐에틸기, 각종 메틸벤질기, 각종 페닐프로필기, 및 각종 페닐뷰틸기 등의 아릴알킬기; 등을 들 수 있다. 한편, 상기 알킬기는 직쇄 및 분기쇄의 어느 것이어도 된다.

당해 1가의 탄화수소기의 탄소수로서는, 냉매와의 상용성의 관점에서, 바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6, 더욱 바람직하게는 1∼3이다.

R^1b 및 R^3b로서 선택할 수 있는 상기 탄소수 2∼10의 아실기가 갖는 탄화수소기 부분은, 직쇄, 분기쇄, 및 환상의 어느 것이어도 된다. 당해 알킬기 부분으로서는, 전술한 R^1b 및 R^3b로서 선택할 수 있는 탄화수소기 중 탄소수 1∼9의 것을 들 수 있다.

한편, 당해 아실기의 탄소수로서는, 냉매와의 상용성의 관점에서, 바람직하게는 2∼10, 보다 바람직하게는 2∼6이다.

R^1b로서 선택할 수 있는 상기 2∼6가의 탄화수소기로서는, 전술한 R^1b로서 선택할 수 있는 1가의 탄화수소기로부터 추가로 수소 원자를 1∼5개 제거한 잔기나, 트라이메틸올프로페인, 글리세린, 펜타에리트리톨, 소비톨, 1,2,3-트라이하이드록시사이클로헥세인, 1,3,5-트라이하이드록시사이클로헥세인 등의 다가 알코올로부터 수산기를 제거한 잔기 등을 들 수 있다.

한편, 당해 2∼6가의 아실기의 탄소수로서는, 냉매와의 상용성의 관점에서, 바람직하게는 2∼10, 보다 바람직하게는 2∼6이다.

R^1b 및 R^3b로서 선택할 수 있는 상기 헤테로환기로서는, 산소 원자 함유 헤테로환기, 또는 황 원자 함유 헤테로환기가 바람직하다. 한편, 당해 헤테로환기는, 포화 환이어도 되고 불포화 환이어도 된다.

당해 산소 원자 함유 헤테로환기로서는, 예를 들어, 에틸렌 옥사이드, 1,3-프로필렌 옥사이드, 테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로피란, 및 헥사메틸렌 옥사이드 등의 산소 원자 함유 포화 헤테로환이나, 아세틸렌 옥사이드, 퓨란, 피란, 옥시사이클로헵타트라이엔, 아이소벤조퓨란, 및 아이소크로멘 등의 산소 원자 함유 불포화 헤테로환이 갖는 수소 원자를 1∼6개 제거한 잔기를 들 수 있다.

또한, 당해 황 원자 함유 헤테로환기로서는, 예를 들어, 에틸렌 설파이드, 트라이메틸렌 설파이드, 테트라하이드로싸이오펜, 테트라하이드로싸이오피란, 및 헥사메틸렌 설파이드 등의 황 원자 함유 포화 헤테로환이나, 아세틸렌 설파이드, 싸이오펜, 싸이아피란, 및 싸이오트라이피리덴 등의 황 원자 함유 불포화 헤테로환 등이 갖는 수소 원자를 1∼6개 제거한 잔기를 들 수 있다.

또한, R^1b 및 R^3b로서 선택할 수 있는 상기 헤테로환기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 당해 치환기가 상기 화학식(B-1) 중의 산소 원자와 결합해도 된다. 당해 치환기로서는, 전술한 바와 같지만, 탄소수 1∼6의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1∼3의 알킬기가 보다 바람직하다.

한편, 당해 헤테로환기의 환형성 원자수로서는, 냉매와의 상용성의 관점에서, 바람직하게는 3∼10, 보다 바람직하게는 3∼6이다.

R^2b로서 선택할 수 있는 상기 알킬렌기로서는, 예를 들어, 다이메틸렌기(-CH₂CH₂-), 에틸렌기(-CH(CH₃)-) 등의 탄소수 2의 알킬렌기; 트라이메틸렌기(-CH₂CH₂CH₂-), 프로필렌기(-CH(CH₃)CH₂-), 프로필리덴기(-CHCH₂CH₃-), 및 아이소프로필리덴기(-C(CH₃)₂-) 등의 탄소수 3의 알킬렌기; 테트라메틸렌기(-CH₂CH₂CH₂CH₂-), 1-메틸트라이메틸렌기(-CH(CH₃)CH₂CH₂-), 2-메틸트라이메틸렌기(-CH₂CH(CH₃)CH₂-), 및 뷰틸렌기(-C(CH₃)₂CH₂-) 등의 탄소수 4의 알킬렌기를 들 수 있다.

한편, R^2b가 복수 존재하는 경우, 복수의 R^2b는, 서로 동일해도 되고, 2종 이상의 알킬렌기의 조합이어도 된다.

이들 중에서도, R^2b로서는, 프로필렌기(-CH(CH₃)CH₂-)가 바람직하다.

한편, 상기 화학식(B-1)로 표시되는 중합체(B-1)에 있어서, 옥시프로필렌 단위(-OCH(CH₃)CH₂-)의 함유량은, 중합체(B-1) 중의 옥시알킬렌(OR^2b)의 전량(100몰%) 기준으로, 바람직하게는 50몰% 이상, 보다 바람직하게는 65몰% 이상, 더욱 바람직하게는 80몰% 이상이다.

상기 화학식(B-1)로 표시되는 중합체(B-1) 중에서도, 하기 화학식(B-1-i)로 표시되는 폴리옥시프로필렌 글라이콜 다이메틸 에터, 하기 화학식(B-1-ii)로 표시되는 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 글라이콜 다이메틸 에터, 하기 화학식(B-1-iii)으로 표시되는 폴리옥시프로필렌 글라이콜 모노뷰틸 에터, 및 폴리옥시프로필렌 글라이콜 다이아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하다.

(상기 식(B-1-i) 중, m1은, 1 이상의 수를 나타내고, 바람직하게는 6∼80이다.)

(상기 식(B-1-ii) 중, m2 및 m3은, 각각 독립적으로, 1 이상의 수를 나타내고, 바람직하게는 m2＋m3의 값이 6∼80이 되는 수이다.)

(상기 식(B-1-iii) 중, m4는, 1 이상의 수를 나타내고, 바람직하게는 6∼80의 수이다.)

한편, 상기 식(B-1-i) 중의 m1, 상기 식(B-1-ii) 중의 m2 및 m3, 및 상기 식(B-1-iii) 중의 m4는, 기유(Y)에 요구되는 동점도에 따라서 적절히 선택된다.

＜폴리올 에스터류(POE)＞

폴리올 에스터류(POE)로서는, 예를 들어, 다이올 또는 폴리올과, 지방산의 에스터를 들 수 있다. 한편, 기유(Y) 중에 POE가 포함되는 경우, 당해 POE는, 단독으로 또는 2종 이상을 병용해도 된다.

이와 같은 POE 중에서도, 다이올 또는 수산기수가 3∼20인 폴리올과, 탄소수 3∼20의 지방산의 에스터가 바람직하다.

다이올로서는, 예를 들어, 에틸렌 글라이콜, 1,3-프로페인다이올, 프로필렌 글라이콜, 1,4-뷰테인다이올, 1,2-뷰테인다이올, 2-메틸-1,3-프로페인다이올, 1,5-펜테인다이올, 네오펜틸 글라이콜, 1,6-헥세인다이올, 2-에틸-2-메틸-1,3-프로페인다이올, 1,7-헵테인다이올, 2-메틸-2-프로필-1,3-프로페인다이올, 2,2-다이에틸-1,3-프로페인다이올, 1,8-옥테인다이올, 1,9-노네인다이올, 1,10-데케인다이올, 1,11-운데케인다이올, 및 1,12-도데케인다이올 등을 들 수 있다.

폴리올로서는, 예를 들어, 트라이메틸올에테인, 트라이메틸올프로페인, 트라이메틸올뷰테인, 다이-(트라이메틸올프로페인), 트라이-(트라이메틸올프로페인), 펜타에리트리톨, 다이-(펜타에리트리톨), 트라이-(펜타에리트리톨), 글리세린, 폴리글리세린(글리세린의 2∼20량체), 1,3,5-펜테인트라이올, 소비톨, 소비탄, 소비톨 글리세린 축합물, 아도니톨, 아라비톨, 자일리톨, 만니톨 등의 다가 알코올; 자일로스, 아라비노스, 리보스, 람노스, 글루코스, 프룩토스, 갈락토스, 만노스, 소보스, 셀로비오스, 말토스, 아이소말토스, 트레할로스, 슈크로스, 라피노스, 겐티아노스, 및 멜렌지토스 등의 당류; 및, 이들의 부분 에터화물 및 메틸글루코사이드(배당체) 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 네오펜틸 글라이콜, 트라이메틸올에테인, 트라이메틸올프로페인, 트라이메틸올뷰테인, 다이-(트라이메틸올프로페인), 트라이-(트라이메틸올프로페인), 펜타에리트리톨, 다이-(펜타에리트리톨), 및 트라이-(펜타에리트리톨) 등의 힌더드 알코올이 바람직하다.

지방산의 탄소수로서는, 윤활 성능의 관점에서, 바람직하게는 3 이상, 보다 바람직하게는 4 이상, 더욱 바람직하게는 5 이상, 보다 바람직하게는 8 이상이며, 또한, 냉매와의 상용성의 관점에서, 바람직하게는 20 이하, 보다 바람직하게는 16 이하, 더욱 바람직하게는 12 이하, 보다 더욱 바람직하게는 10 이하이다.

한편, 상기의 지방산의 탄소수에는, 당해 지방산이 갖는 카복시기(-COOH)의 탄소 원자도 포함된다.

또한, 지방산으로서는, 직쇄상 지방산, 분기상 지방산의 어느 것이어도 되지만, 윤활 성능의 관점에서, 직쇄상 지방산이 바람직하고, 가수분해 안정성의 관점에서, 분기상 지방산이 바람직하다. 더욱이, 포화 지방산, 불포화 지방산의 어느 것이어도 된다.

지방산으로서는, 예를 들어, 아이소뷰티르산, 프로피온산, 뷰탄산, 펜탄산, 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 운데칸산, 도데칸산, 트라이데칸산, 테트라데칸산, 펜타데칸산, 헥사데칸산, 헵타데칸산, 옥타데칸산, 노나데칸산, 에이코산산, 및 올레산 등의 직쇄 또는 분기의 것, 혹은 α 탄소 원자가 4급인 이른바 네오산 등을 들 수 있다.

더 구체적으로는, 아이소뷰티르산, 발레르산(n-펜탄산), 카프로산(n-헥산산), 에난트산(n-헵탄산), 카프릴산(n-옥탄산), 펠라르곤산(n-노난산), 카프르산(n-데칸산), 올레산(cis-9-옥타데센산), 아이소펜탄산(3-메틸뷰탄산), 2-메틸헥산산, 2-에틸펜탄산, 2-에틸헥산산, 및 3,5,5-트라이메틸헥산산 등이 바람직하다.

POE로서는, 폴리올의 모든 수산기가 에스터화되지 않고 남은 부분 에스터여도 되고, 모든 수산기가 에스터화된 완전 에스터여도 된다. 또한, 부분 에스터와 완전 에스터의 혼합물이어도 되지만, 완전 에스터인 것이 바람직하다.

POE 중에서도, 보다 가수분해 안정성이 우수하다는 관점에서, 네오펜틸 글라이콜, 트라이메틸올에테인, 트라이메틸올프로페인, 트라이메틸올뷰테인, 다이-(트라이메틸올프로페인), 트라이-(트라이메틸올프로페인), 펜타에리트리톨, 다이-(펜타에리트리톨), 및 트라이-(펜타에리트리톨) 등의 힌더드 알코올의 에스터가 바람직하고, 네오펜틸 글라이콜, 트라이메틸올에테인, 트라이메틸올프로페인, 트라이메틸올뷰테인, 및 펜타에리트리톨의 에스터가 보다 바람직하고, 더욱이 냉매와의 상용성 및 가수분해 안정성이 특히 우수하다는 관점에서, 펜타에리트리톨의 에스터가 더욱 바람직하다.

바람직한 POE의 구체예로서는, 예를 들어, 네오펜틸 글라이콜과 아이소뷰티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 올레산, 아이소펜탄산, 2-메틸헥산산, 2-에틸펜탄산, 2-에틸헥산산, 및 3,5,5-트라이메틸헥산산 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 지방산의 다이에스터; 트라이메틸올에테인과 아이소뷰티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 올레산, 아이소펜탄산, 2-메틸헥산산, 2-에틸펜탄산, 2-에틸헥산산, 및 3,5,5-트라이메틸헥산산 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 지방산의 트라이에스터; 트라이메틸올프로페인과 아이소뷰티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 올레산, 아이소펜탄산, 2-메틸헥산산, 2-에틸펜탄산, 2-에틸헥산산, 및 3,5,5-트라이메틸헥산산 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 지방산의 트라이에스터; 트라이메틸올뷰테인과 아이소뷰티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 올레산, 아이소펜탄산, 2-메틸헥산산, 2-에틸펜탄산, 2-에틸헥산산, 및 3,5,5-트라이메틸헥산산 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 지방산의 트라이에스터; 펜타에리트리톨과 아이소뷰티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 올레산, 아이소펜탄산, 2-메틸헥산산, 2-에틸펜탄산, 2-에틸헥산산, 및 3,5,5-트라이메틸헥산산 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 지방산의 테트라에스터 등이 바람직하다.

한편, 2종 이상의 지방산과의 에스터란, 1종의 지방산과 폴리올의 에스터를 2종 이상 혼합한 것이어도 된다. POE 중에서도, 저온 특성의 향상, 및 냉매와의 상용성의 관점에서, 2종 이상의 혼합 지방산과 폴리올의 에스터가 바람직하다.

＜광유＞

광유로서는, 예를 들어, 파라핀계 원유, 중간기계 원유, 혹은 나프텐계 원유를 상압 증류하거나, 또는 당해 원유를 상압 증류하여 얻어지는 상압 잔유를 감압 증류하여 얻어진 윤활유 유분에 대해서, 용제 탈력, 용제 추출, 수소화 분해, 용제 탈랍, 접촉 탈랍, 수소화 정제 등 중 하나 이상의 처리를 행하여 정제한 오일, 광유계 왁스를 이성화하는 것에 의해 제조되는 오일, 또는 피셔-트롭쉬 프로세스 등에 의해 제조되는 GTL WAX(가스-투-리퀴드 왁스)를 이성화하는 것에 의해 제조되는 오일 등을 들 수 있다.

한편, 기유(Y) 중에 광유가 포함되는 경우, 당해 광유는, 단독으로 또는 2종 이상을 병용해도 된다.

본 발명의 일 태양의 냉동기유 조성물에 있어서, 폴리바이닐 에터류(PVE), 폴리알킬렌 글라이콜류(PAG), 폴리올 에스터류(POE), 및 광유로부터 선택되는 1종 이상의 기유(Y1)은, 기유(Y)에 있어서의 주성분이다. 바람직하게는, 폴리바이닐 에터류(PVE) 및 폴리알킬렌 글라이콜류(PAG)로부터 선택되는 1종 이상의 기유(Y2)가, 기유(Y)에 있어서의 주성분이다. 보다 바람직하게는, 폴리알킬렌 글라이콜류(PAG)(Y3)이, 기유(Y)에 있어서의 주성분이다.

기유(Y) 중에 있어서의, 기유(Y1), 기유(Y2), 또는 기유(Y3)의 함유량은, 기유(Y)의 전량(100질량%) 기준으로, 바람직하게는 50∼100질량% 이상, 보다 바람직하게는 60∼100질량% 이상, 더욱 바람직하게는 70∼100질량% 이상, 보다 더욱 바람직하게는 80∼100질량% 이상, 더욱더 바람직하게는 90∼100질량%이다.

또한, 본 발명의 일 태양의 냉동기유 조성물에 있어서, 기유(Y1), 기유(Y2), 또는 기유(Y3)의 함유량은, 기유(Y)의 전량(100질량%) 기준으로, 100질량%이다.

기유(Y)는, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에서, 기유(Y1), 기유(Y2), 또는 기유(Y3)에 더하여, 추가로 다른 기유를 함유해도 된다.

당해 다른 기유로서는, 예를 들어, 전술한 PVE, PAG, POE에는 해당하지 않는, 폴리에스터류, 폴리카보네이트류, α-올레핀 올리고머의 수소화물, 지환식 탄화수소 화합물, 및 알킬화 방향족 탄화수소 화합물, 폴리(옥시)알킬렌 글라이콜 또는 그의 모노에터와 폴리바이닐 에터의 공중합체(ECP) 등의 합성유를 들 수 있다.

한편, 「폴리(옥시)알킬렌 글라이콜 또는 그의 모노에터와 폴리바이닐 에터의 공중합체(ECP)」란, 폴리(옥시)알킬렌 글라이콜 또는 그의 모노에터에서 유래하는 구성 단위와, 폴리바이닐 에터에서 유래하는 구성 단위를 갖는 공중합체이며, 「폴리(옥시)알킬렌 글라이콜」이란, 폴리알킬렌 글라이콜 및 폴리옥시알킬렌 글라이콜의 양쪽을 가리킨다.

또한, 기유(Y)는, 40℃ 동점도가, 5∼150mm²/s인 것이 바람직하다. 40℃ 동점도가 5mm²/s이면 양호한 윤활 성능이 발휘됨과 함께, 실링성도 양호하게 된다. 또한, 150mm²/s 이하이면, 냉매와의 상용성이 우수한 기유가 되어, 에너지 절약성이 양호하게 된다. 이상의 관점에서, 기유(Y)의 40℃ 동점도는, 보다 바람직하게는 10∼120mm²/s, 더욱 바람직하게는 20∼100mm²/s이다.

［첨가제］

본 발명의 냉동기유 조성물은, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에서, 추가로 일반적인 첨가제를 함유해도 된다.

그와 같은 첨가제로서, 냉동기유 조성물의 안정성 향상의 관점에서, 산화 방지제, 유성 향상제, 산소 포착제, 극압제, 구리 불활성화제, 방청제, 소포제, 및 점도 지수 향상제로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 함유하는 것이 바람직하고, 적어도 산화 방지제 및 극압제를 함유하는 것이 보다 바람직하다.

이들 첨가제의 합계 함유량은, 냉동기유 조성물의 전량(100질량%) 기준으로, 바람직하게는 0∼10질량%, 보다 바람직하게는 0.01∼5질량%, 더욱 바람직하게는 0.1∼3질량%이다.

＜산화 방지제＞

산화 방지제로서는, 페놀계 산화 방지제 및 아민계 산화 방지제로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하다.

페놀계 산화 방지제로서는, 예를 들어, 2,6-다이-tert-뷰틸-4-메틸페놀(DBPC), 2,6-다이-tert-뷰틸-4-에틸페놀, 및 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-뷰틸페놀) 등을 들 수 있다.

아민계 산화 방지제로서는, 예를 들어, 페닐-α-나프틸아민 및 N,N'-다이페닐-p-페닐렌다이아민 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 2,6-다이-tert-뷰틸-4-메틸페놀(DBPC)이 보다 바람직하다.

산화 방지제의 함유량은, 안정성 및 산화 방지 성능의 관점에서, 냉동기유 조성물의 전량(100질량%) 기준으로, 바람직하게는 0.01∼5질량%, 보다 바람직하게는 0.05∼3질량%이다.

＜유성 향상제＞

유성 향상제로서는, 예를 들어, 스테아르산, 올레산 등의 지방족 포화 또는 불포화 모노카복실산; 다이머산, 및 수첨 다이머산 등의 중합 지방산; 리시놀레산 및 12-하이드록시스테아르산 등의 하이드록시지방산; 라우릴 알코올 및 올레일 알코올 등의 지방족 포화 또는 불포화 모노알코올; 스테아릴아민 및 올레일아민 등의 지방족 포화 또는 불포화 모노아민; 라우르산 아마이드 및 올레산 아마이드 등의 지방족 포화 또는 불포화 모노카복실산 아마이드; 글리세린 및 소비톨 등의 다가 알코올과 지방족 포화 또는 불포화 모노카복실산의 부분 에스터; 등을 들 수 있다.

＜산소 포착제＞

산소 포착제로서는, 예를 들어, 지방족 불포화 화합물, 이중 결합을 갖는 터펜류 등을 들 수 있다.

지방족 불포화 화합물로서는, 불포화 탄화수소가 바람직하고, 구체적으로는, 올레핀이나, 다이엔, 트라이엔 등의 폴리엔 등을 들 수 있다. 한편, 상기 올레핀으로서는, 산소와의 반응성이 높다는 관점에서, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 및 1-옥타데센 등의 α-올레핀이 바람직하다.

또한, 상기 이외의 지방족 불포화 화합물로서는, 산소와의 반응성이 높다는 관점에서, 분자식 C₂₀H₃₀O로 표시되는 비타민 A((2E,4E,6E,8E)-3,7-다이메틸-9-(2,6,6-트라이메틸사이클로헥세-1-일)노나-2,4,6,8-테트라엔-1-올) 등의 공액 이중 결합을 갖는 불포화 지방족 알코올이 바람직하다.

이중 결합을 갖는 터펜류로서는, 이중 결합을 갖는 터펜계 탄화수소가 바람직하고, 산소와의 반응성이 높다는 관점에서, α-파네센(C₁₅H₂₄: 3,7,11-트라이메틸도데카-1,3,6,10-테트라엔) 및 β-파네센(C₁₅H₂₄: 7,11-다이메틸-3-메틸리덴도데카-1,6,10-트라이엔)이 보다 바람직하다.

＜극압제＞

상기 극압제로서는, 인계 극압제, 카복실산의 금속염, 및 황계 극압제가 바람직하다.

인계 극압제로서는, 예를 들어, 인산 에스터, 산성 인산 에스터, 아인산 에스터, 산성 아인산 에스터, 및 이들의 아민염 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 극압성 및 마찰 특성의 향상의 관점에서, 트라이크레실 포스페이트(TCP), 트라이싸이오페닐 포스페이트, 트라이(노닐페닐) 포스파이트, 다이올레일 하이드로젠 포스파이트, 및 2-에틸헥실 다이페닐 포스파이트로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하고, 트라이크레실 포스페이트(TCP)가 보다 바람직하다.

카복실산의 금속염으로서는, 예를 들어, 탄소수 3∼60(바람직하게는 3∼30)의 카복실산의 금속염 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 탄소수 12∼30의 지방산, 및 탄소수 3∼30의 다이카복실산의 금속염으로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하다.

또한, 금속염을 구성하는 금속으로서는, 알칼리 금속 및 알칼리 토류 금속이 바람직하고, 알칼리 금속이 보다 바람직하다.

황계 극압제로서는, 예를 들어, 황화 유지, 황화 지방산, 황화 에스터, 황화 올레핀, 다이하이드로카빌 폴리설파이드, 싸이오카바메이트류, 싸이오터펜류, 다이알킬 싸이오다이프로피오네이트류 등을 들 수 있다.

극압제의 함유량은, 윤활성 및 안정성의 관점에서, 냉동기유 조성물의 전량(100질량%) 기준으로, 바람직하게는 0.001∼5질량%, 보다 바람직하게는 0.005∼3질량%이다.

＜구리 불활성화제＞

구리 불활성화제로서는, 예를 들어, N-[N,N'-다이알킬(탄소수 3∼12의 알킬기)아미노메틸]트라이아졸 등을 들 수 있다.

＜방청제＞

방청제로서는, 예를 들어, 금속 설포네이트, 지방족 아민류, 유기 아인산 에스터, 유기 인산 에스터, 유기 설폰산 금속염, 유기 인산 금속염, 알켄일석신산 에스터, 및 다가 알코올 에스터 등을 들 수 있다.

＜소포제＞

소포제로서는, 예를 들어, 실리콘유, 및 불소화 실리콘유 등의 실리콘계 소포제 등을 들 수 있다.

＜점도 지수 향상제＞

점도 지수 향상제로서는, 예를 들어, 폴리메타크릴레이트, 폴리아이소뷰틸렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 스타이렌-다이엔 수소화 공중합체 등을 들 수 있다.

［본 발명의 냉동기유 조성물의 물성］

본 발명의 일 태양의 냉동기유 조성물은, 수분 함유량이 800질량ppm 이하이고, 바람직하게는 700질량ppm 이하이며, 보다 바람직하게는 500질량ppm 이하이고, 더욱 바람직하게는 300질량ppm 이하(바람직하게는 300질량ppm 미만)이며, 보다 더욱 바람직하게는 200질량ppm 이하이고, 더욱더 바람직하게는 100질량ppm 이하이다.

본 발명의 냉동기유 조성물은, 수분 함유량이 충분히 낮은 경우여도, 우수한 산가 상승 억제 효과가 발휘되기 때문에, 산가 상승을 억제하기 위해 일정량 이상의 수분을 함유할 필요가 없다. 한편, 본 발명의 일 태양의 냉동기유 조성물에 있어서, 수분 함유량의 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 50질량ppm 이상이다.

［냉매］

본 발명의 냉동기유 조성물은, 냉매와 혼합하여, 냉매 혼합 냉동기유 조성물로서 사용된다.

냉매로서는, 불화 탄화수소 냉매, 및 자연계 냉매인 하이드로카본(HC)계 냉매, 이산화탄소, 및 암모니아로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.

냉매 혼합 냉동기유 조성물 중, 냉매 및 냉동기유 조성물의 사용량은, 냉동기유 조성물/냉매의 질량비로 바람직하게는 1/99 이상 90/10 이하, 보다 바람직하게는 5/95 이상 70/30 이하이다. 냉동기유 조성물/냉매의 질량비를 해당 범위 내로 하면, 윤활성 및 냉동기에 있어서의 적합한 냉동 능력을 얻을 수 있다.

＜불화 탄화수소 냉매＞

불화 탄화수소 냉매로서는, 포화 불화 탄화수소 화합물(HFC)이나 불포화 불화 탄화수소 화합물(HFO)을 들 수 있다.

여기에서, 불포화 불화 탄화수소 화합물은 고온에서의 열안정성이 낮기 때문에, 냉매로서 사용했을 경우, 불화 수소(HF) 등의 산성 물질이 발생하여, 산가가 상승하기 쉽다고 하는 결점이 있지만, 본 발명의 냉동기유 조성물을 이용함으로써, 산가가 상승하기 쉽다고 하는 불포화 불화 탄화수소 화합물의 결점을 해소하여, 불포화 불화 탄화수소 화합물을 냉매로서 이용한 냉동 시스템 등의 안정성을 확보할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 태양의 냉동기유 조성물에 있어서, 냉매는, 불포화 불화 탄화수소 화합물(HFO)을 포함하는 냉매인 것이 바람직하고, 불포화 불화 탄화수소 화합물(HFO)만으로 이루어지는 냉매인 것이 보다 바람직하다.

불포화 불화 탄화수소 화합물로서는, 직쇄상 또는 분기상의 탄소수 2 이상 6 이하의 쇄상 올레핀이나 탄소수 4 이상 6 이하의 환상 올레핀의 불소화물 등, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 것을 들 수 있다.

보다 구체적으로는, 1개 이상 3개 이하의 불소 원자가 도입된 에틸렌, 1개 이상 5개 이하의 불소 원자가 도입된 프로펜, 1개 이상 7개 이하의 불소 원자가 도입된 뷰텐, 1개 이상 9개 이하의 불소 원자가 도입된 펜텐, 1개 이상 11개 이하의 불소 원자가 도입된 헥센, 1개 이상 5개 이하의 불소 원자가 도입된 사이클로뷰텐, 1개 이상 7개 이하의 불소 원자가 도입된 사이클로펜텐, 1개 이상 9개 이하의 불소 원자가 도입된 사이클로헥센 등을 들 수 있다.

이들 불포화 불화 탄화수소 화합물 중에서는, 바람직하게는 프로펜의 불화물, 보다 바람직하게는 3개 이상 5개 이하의 불소 원자가 도입된 프로펜, 더욱 바람직하게는 4개의 불소 원자가 도입된 프로펜이다. 예를 들어, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(R1234ze), 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(R1234yf)을 바람직한 화합물로서 들 수 있다.

이들 불포화 불화 탄화수소 화합물은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 되며, 불포화 불화 탄화수소 화합물 이외의 냉매와 조합하여 사용해도 된다. 여기에서, 불포화 불화 탄화수소 화합물 이외의 냉매와 조합하여 이용하는 경우의 예로서, 포화 불화 탄화수소 화합물과 불포화 불화 탄화수소 화합물의 혼합 냉매를 들 수 있다. 해당 혼합 냉매로서는, R32와 R1234yf의 혼합 냉매나, R32와 R1234ze와 R152a의 혼합 냉매(AC5, 혼합비는 13.23:76.20:9.96) 등을 들 수 있다.

포화 불화 탄화수소 화합물로서는, 바람직하게는 탄소수 1 이상 4 이하의 알케인의 불화물, 보다 바람직하게는 탄소수 1 이상 3 이하의 알케인의 불화물, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 또는 2의 알케인(메테인 또는 에테인)의 불화물이다. 해당 메테인 또는 에테인의 불화물로서는, 예를 들어, 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), 및 1,1,1,2,2-펜타플루오로에테인(R125)을 들 수 있고, 이들 중에서는 다이플루오로메테인 및 1,1,1,2,2-펜타플루오로에테인이 바람직하다.

이들 포화 불화 탄화수소 화합물은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상 조합하여 이용해도 된다. 여기에서, 2종 이상 조합하여 이용하는 경우의 예로서, 탄소수 1 이상 3 이하의 포화 불화 탄화수소 화합물을 2종 이상 혼합한 혼합 냉매나, 탄소수 1 이상 2 이하의 포화 불화 탄화수소 화합물을 2종 이상 혼합한 혼합 냉매를 들 수 있다.

해당 혼합 냉매로서는, 예를 들어, R32와 R125의 혼합물(R410A), R125와 R143a와 R134a의 혼합물(R404A), R32와 R125와 R134a의 혼합물(R407A, R407C, R407E 등), R125와 R143a의 혼합물(R507A)을 들 수 있다.

＜자연계 냉매＞

자연계 냉매로서는, 하이드로카본(HC)계 냉매, 이산화탄소(CO₂), 및 암모니아로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있고, 바람직하게는 하이드로카본(HC)계 냉매이다. 이들의 1종을 단독으로 이용해도, 2종 이상을 조합하여 이용해도 되고, 자연계 냉매 이외의 냉매와 조합해도 된다. 여기에서, 자연계 냉매 이외의 냉매와 조합하여 이용하는 경우의 예로서는, 포화 불화 탄화수소 화합물 및/또는 불포화 불화 탄화수소 화합물과의 혼합 냉매를 들 수 있다. 구체적인 혼합 냉매로서는, 이산화탄소와 R1234ze와 R134a의 혼합 냉매(AC6, 배합비는 5.15:79.02:15.41) 등을 들 수 있다.

하이드로카본(HC)계 냉매로서는, 바람직하게는 탄소수 1 이상 8 이하의 탄화수소, 보다 바람직하게는 탄소수 1 이상 5 이하의 탄화수소, 더욱 바람직하게는 탄소수 3 이상 5 이하의 탄화수소이다. 탄소수가 8 이하이면, 냉매의 비점이 지나치게 높아지지 않아 냉매로서 바람직하다. 해당 하이드로카본계 냉매로서는, 메테인, 에테인, 에틸렌, 프로페인(R290), 사이클로프로페인, 프로필렌, n-뷰테인, 아이소뷰테인(R600a), 2-메틸뷰테인, n-펜테인, 아이소펜테인, 사이클로펜테인, 아이소뷰테인, 및 노멀 뷰테인으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있고, 이들의 1종을 단독으로 이용해도, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 또한, 당해 하이드로카본계 냉매로서는, 전술한 탄화수소만으로 사용해도 되고, 전술한 바와 같이, R134a 등의 불화 탄화수소 냉매, 및 이산화탄소 등의 하이드로카본계 냉매 이외의 냉매와 혼합한 혼합 냉매로서도 이용할 수 있다.

［냉동기］

본 발명의 냉동기유 조성물은, 냉매와 함께, 냉동기 내부에 충전하여 사용된다. 여기에서, 냉동기란, 압축기, 응축기, 팽창 기구(팽창변 등), 및 증발기, 또는 압축기, 응축기, 팽창 기구, 건조기, 및 증발기를 필수로 하는 구성으로 이루어지는 냉동 사이클을 갖는다. 본 발명의 냉동기유 조성물은, 예를 들어, 압축기 등에 설치되는 접동 부분을 윤활하기 위해서 사용되는 것이다.

따라서, 본 발명은, 냉동기 내부의 윤활 부분에, 본 발명의 냉동기유 조성물을 사용하는 윤활 방법도 제공한다.

또한, 본 발명의 냉동기유 조성물은, 예를 들어, 공조기, 냉장고, 자동 판매기, 쇼케이스, 냉동 시스템, 급탕 시스템, 또는 난방 시스템에 이용할 수 있다.

한편, 공조기로서는, 개방형 카 에어컨 및 전동 카 에어컨 등의 카 에어컨; 가스 히트 펌프(GHP) 에어컨; 등을 들 수 있다.

실시예

다음에, 본 발명을 실시예에 의해, 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 이들 예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예의 냉동기유 조성물의 조제에 이용한 각 성분의 종류를 이하에 나타낸다.

(1) 기유

40℃ 동점도 72.0mm²/s의 폴리바이닐 에터류(PVE) 및 40℃ 동점도 47.0mm²/s의 폴리알킬렌 글라이콜류(PAG) 중 어느 하나를 기유로서 사용했다.

한편, 40℃ 동점도의 측정은 JIS K2283:2000에 준하여, 유리제 모관식 점도계를 이용하여 측정했다.

(2) 산화 방지제

2,6-다이-t-뷰틸-4-메틸페놀(DBPC)을 사용했다.

(3) 극압제

트라이크레실 포스페이트(TCP)를 사용했다.

(4) 안정화제

이하의 어느 화합물을 사용했다.

· β-피넨

· 1-헥사데센

· 2-에틸헥실 글라이시딜 에터

· 알릴 글라이시딜 에터

· 1,2-에폭시-4-바이닐사이클로헥세인

· α-피넨 옥사이드

(5) 냉매

2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(R1234yf)을 단독으로, 또는 다이플루오로메테인(R32)과 조합하여 사용했다.

［실시예 1∼13 및 비교예 1∼4］

표 1 및 표 2에 나타내는 조성의 냉동기유 조성물을 조제하여, 표 1 및 표 2에 나타내는 조성의 냉매와 혼합한 후, 이하에 나타내는 방법에 의해, 냉매 혼합 냉동기유 조성물에 대해서 오토클레이브 시험을 실시했다. 오토클레이브 시험 후의 냉매 혼합 냉동기유 조성물의 산가를 표 1 및 표 2에 나타낸다.

한편, 표 1 및 표 2 중의 평가 항목(시험 후 산화) 이외의 수치의 단위는 「질량%」이다.

＜오토클레이브 시험＞

오토클레이브 용기(용적: 200ml)에, 촉매로서 Fe, Cu, 및 Al을 넣고, 추가로 실시예 1∼13 및 비교예 1∼4의 냉동기유 조성물 30g과 냉매 30g의 혼합물을 각각 충전함과 함께, 수분 500질량ppm 및 공기 25ml를 충전하고, 175℃에서 14일간 유지한 후, 산가(mgKOH/g)의 평가를 행했다.

산가는, JIS K2501에 준하여, 지시약 광도 적정법(좌기 JIS 규격에 있어서의 부속서 1 참조)에 의해 측정했다.

그리고, 시험 후 산가가 0.8mgKOH/g 이하인 경우는, 산가 상승 억제 효과 있음으로 판단했다.

표 1 및 표 2로부터, 이하를 알 수 있다.

표 1의 실시예 1∼11 및 13으로부터, 올레핀 골격을 갖는 지방족 에폭시 화합물인 알릴 글라이시딜 에터나, 올레핀 골격을 갖는 지환식 에폭시 화합물인 1,2-에폭시-4-바이닐사이클로헥세인을 이용함으로써, 산가 상승이 억제됨을 알 수 있다.

또한, 표 1의 실시예 12로부터, 터펜 골격을 갖는 지환식 에폭시 화합물인 α-피넨 옥사이드를 이용함으로써도, 산가 상승이 억제됨을 알 수 있다.

이상으로부터, 올레핀 골격을 갖는 에폭시 화합물(X1) 및 터펜 골격을 갖는 에폭시 화합물(X2)의 어느 것을 이용해도, 산가 상승이 억제됨을 알 수 있다.

한편, 표 2의 비교예 1∼4로부터, 안정화제를 이용하지 않는 경우나, 터펜계 화합물인 β-피넨, 올레핀계 화합물인 1-헥사데센, 또는 올레핀 골격도 터펜 골격도 갖지 않는 에폭시 화합물인 2-에틸헥실 글라이시딜 에터를 이용했을 경우에는, 산가가 크게 상승함을 알 수 있다.

본 발명의 냉동기유 조성물은, 예를 들어, 불포화 불화 탄화수소 화합물, 포화 불화 탄화수소 화합물, 하이드로카본, 이산화탄소, 및 암모니아로부터 선택되는 1종 이상의 냉매를 이용한 냉동기에 적합하게 사용된다.

Claims (13)

1. 올레핀 골격 및 터펜 골격 중 적어도 한쪽을 갖는 에폭시 화합물(X)와, 기유(Y)를 포함하는, 냉동기유 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,
   에폭시 화합물(X)의 탄소수가 4∼16인, 냉동기유 조성물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   에폭시 화합물(X)의 함유량이, 상기 냉동기유 조성물의 전량 기준으로, 0.3∼5.0질량%인, 냉동기유 조성물.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   에폭시 화합물(X)가, 1분자 중에 에폭시 골격을 1개 갖는 화합물인, 냉동기유 조성물.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   에폭시 화합물(X)가, 올레핀 골격 및 터펜 골격 중 적어도 한쪽을 갖는 지환식 에폭시 화합물, 및 올레핀 골격 및 터펜 골격 중 적어도 한쪽을 갖는 지방족 에폭시 화합물로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 냉동기유 조성물.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 지환식 에폭시 화합물이, 환형성 탄소수 5∼12의 사이클로알케인 골격 또는 환형성 탄소수 5∼12의 사이클로알켄 골격을 갖는, 냉동기유 조성물.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   에폭시 화합물(X)가, 올레핀 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X1)을 포함하는, 냉동기유 조성물.
8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   에폭시 화합물(X)가, 터펜 골격을 적어도 갖는 에폭시 화합물(X2)를 포함하는, 냉동기유 조성물.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   기유(Y)가, 폴리바이닐 에터(PVE), 폴리알킬렌 글라이콜(PAG), 폴리올 에스터(POE), 및 광유로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 냉동기유 조성물.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 산화 방지제, 유성 향상제, 산소 포착제, 극압제, 구리 불활성화제, 방청제, 소포제, 및 점도 지수 향상제로부터 선택되는 첨가제를 1종 이상 포함하는, 냉동기유 조성물.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    수분 함유량이 800질량ppm 이하인, 냉동기유 조성물.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    불포화 불화 탄화수소 화합물, 포화 불화 탄화수소 화합물, 하이드로카본, 이산화탄소, 및 암모니아로부터 선택되는 1종 이상의 냉매와 혼합하여 사용되는, 냉동기유 조성물.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    공조기, 냉장고, 자동 판매기, 쇼케이스, 냉동 시스템, 급탕 시스템, 또는 난방 시스템에 이용되는, 냉동기유 조성물.