KR20220158076A - 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체 조성물 - Google Patents

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후미유키 나라
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에네오스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 일 측면은, 윤활유 기유와, 불포화 카르복실산 에스테르를 단량체 단위로서 포함하는 중합체를 함유하고, 불포화 카르복실산 에스테르가, 불포화 카르복실산과 하기 일반식 (1)로 표시되는 탄화수소기를 갖는 알코올의 에스테르를 포함하는, 냉동기유를 제공한다.
Figure pct00007

식 (1)에 있어서, x는 5 내지 18의 정수를 나타내고, y는 3 내지 18의 정수를 나타낸다.

Description

냉동기유 및 냉동기용 작동 유체 조성물
본 발명은 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체 조성물에 관한 것이다.
냉장고 등의 냉동기는, 압축기, 응축기, 팽창 기구(팽창 밸브, 모세관), 증발기 등을 갖는 냉매 순환 시스템을 구비하고 있고, 냉매가 이 냉매 순환 시스템 내를 순환하는 것으로 열교환이 행해지고 있다.
냉동기용 압축기는, 로터리식 압축기, 피스톤·크랭크식 압축기 등이 있다. 예를 들어, 피스톤·크랭크식 압축기에서는, 모터의 회전 운동을 커넥팅 로드로 왕복 운동으로 변환하고, 당해 커넥팅 로드와 연결한 피스톤을 왕복 운동시킴으로써, 냉매를 압축한다. 냉동기유는, 압축기 내에 냉매와 함께 봉입되어, 예를 들어 커넥팅 로드나 피스톤 등의 접동 부재를 윤활한다. 이러한 냉동기유로서, 예를 들어 하기 특허문헌 1에서는, 비교적 저점도의 광유와, 특정한 공중합체를 포함하는 냉동기유가 개시되어 있다.
일본특허공개 제2018-83920호 공보
종래의 냉동기유를 저점도화하면, 유체 윤활 영역에 있어서의 저마찰화에는 어느 정도 유효하기는 하지만, 탄성 유체 윤활 영역 및 혼합 윤활 영역, 혹은 경계 윤활 영역이라고 한 저미끄럼 속도 영역에서는, 금속간 접촉 기회가 늘어나서, 오히려 마찰이 증가하는 경향이 있다. 또한, 예를 들어 상술한 종래의 냉동기유는, 높은 마찰 계수가 되는 경계 윤활 영역에 있어서의 저마찰화에는 어느 정도 유효성이 기대되지만, 압축기의 효율 개선에는, 반드시 충분하지는 않았다. 특히, 본 발명자들이 착안하는, 미끄럼 속도 저하에 수반하여 급격하게 마찰 계수가 증가하기 시작하는, 미끄럼 속도의 비교적 높은 윤활 영역(탄성 유체 윤활 영역 또는 혼합 윤활 영역)에 있어서는 저마찰화의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 이 점에 있어서 아직 개선의 여지가 있다.
본 발명은, 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 특히 상기와 같은, 미끄럼 속도가 비교적 높은 윤활 영역에 있어서도 우수한 저마찰 특성을 갖는 냉동기유를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면은, 윤활유 기유와, 불포화 카르복실산 에스테르를 단량체 단위로서 포함하는 중합체를 함유하고, 불포화 카르복실산 에스테르가, 불포화 카르복실산과 하기 일반식 (1)로 표시되는 탄화수소기를 갖는 알코올의 에스테르를 포함하는, 냉동기유를 제공한다.
Figure pct00001
식 (1)에 있어서, x는 5 내지 18의 정수를 나타내고, y는 3 내지 18의 정수를 나타낸다.
불포화 카르복실산 에스테르는, 불포화 카르복실산과 일반식 (1)로 표시되는 탄화수소기 이외의 알킬기를 갖는 알코올의 에스테르를 더 포함해도 된다.
윤활유 기유는, 40℃에 있어서의 동점도가 6㎟/s 미만인 제1 탄화수소계 기유를 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 윤활유 기유는, 제1 탄화수소계 기유와, 40℃에 있어서의 동점도가 6㎟/s 이상인 제2 탄화수소계 기유의 혼합 기유이고, 또한 혼합 기유의 40℃에 있어서의 동점도를 (A)라 하고, 제1 탄화수소계 기유의 40℃에 있어서의 동점도를 (B)라 했을 때에, (A)/(B)가 1을 초과하고 1.5 이하여도 된다.
중합체의 함유량은, 냉동기유 전량 기준으로 5질량% 이하여도 된다.
냉동기유의 40℃에 있어서의 동점도는, 6㎟/s 이하여도 된다.
냉동기유는, 탄화수소 냉매와 함께 사용되어도 된다.
본 발명의 다른 일 측면은, 상기의 냉동기유와, 냉매를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물을 제공한다. 냉매는, 탄화수소 냉매를 포함해도 된다.
본 발명에 따르면, 특히, 미끄럼 속도가 비교적 높은 윤활 영역에 있어서도 우수한 저마찰 특성을 갖는 냉동기유를 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에 있어서의 공중합체 1(상단) 및 공중합체 2(하단)의 토탈 이온 크로마토그램을 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.
본 실시 형태에 따른 냉동기유는, 윤활유 기유와 불포화 카르복실산 에스테르를 단량체 단위로서 포함하는 중합체를 포함한다.
윤활유 기유는, 광유, 합성 기름, 또는 양자의 혼합물의 어느 것이어도 되지만, 보다 우수한 마찰 특성을 달성하는 관점에서, 광유를 포함하는 것이 바람직하다. 윤활유 기유가 광유를 포함하는 경우, 윤활유 기유는 광유만을 포함하는 것이어도 되고(즉 광유의 함유량이 윤활유 기유 전량 기준으로 100질량%), 또한 광유 이외의 기유 성분을 더 함유해도 된다. 광유 이외의 기유 성분을 더 함유하는 경우, 광유의 함유량은, 윤활유 기유 전량을 기준으로 하여, 50질량% 이상, 70질량% 이상 또는 90질량% 이상이어도 된다.
광유로서는, 원유를 상압 증류 및 감압 증류해서 얻어진 윤활유 유분을, 용제 탈력, 용제 추출, 수소화 분해, 용제 탈왁스, 접촉 탈왁스, 수소화 정제, 황산 세정, 백토 처리 등의 정제 처리를 단독 또는 2개 이상 적절히 조합하여 정제한 파라핀계 광유, 나프텐계 광유 등의 광유 등을 들 수 있고, 특히 파라핀계 광유가 적합하게 사용된다. 또한, 이들 광유는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
광유의 %CP와 %CN의 비(%CP/%CN)는, 예를 들어 0.2 이상이고, 바람직하게는 0.5 이상, 보다 바람직하게는 1 이상, 더욱 바람직하게는 1.1 이상이어도 된다.
파라핀계 광유의 %CP와 %CN의 비(%CP/%CN)는, 바람직하게는 1보다 크고, 보다 바람직하게는 1.1 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.5 이상이어도 된다. 파라핀계 광유의 %CP/%CN이 1보다 큰 것으로, 인화점(COC)이 향상해(예를 들어 100℃ 이상, 바람직하게는 120℃ 이상), 보다 마찰 특성이 우수한 냉동기유를 얻을 수 있다. 본 명세서에 있어서의 %CP 및 %CN은, 각각 ASTM D3238-95(2010)에 준거한 방법(n-d-M환 분석)에 의해 측정된 값을 의미한다. 또한, 인화점(COC)은, JIS K 2265-4(2007)에 준거해서 측정된 클리브랜드 개방법에 의한 인화점을 의미한다.
합성 기름으로서는, 합성계 탄화수소유, 산소 함유유 등을 들 수 있다. 합성계 탄화수소유로서는, 알킬벤젠, 알킬나프탈렌, 폴리α-올레핀(PAO), 폴리부텐, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 등을 들 수 있다.
산소 함유유로서는, 에스테르, 에테르, 카르보네이트, 케톤, 실리콘, 폴리실록산 등을 들 수 있다. 또한, 여기에서 말하는 「에스테르」에는, 상기 공중합체는 포함되지 않는다. 에스테르로서는, 모노에스테르, 폴리올 에스테르, 방향족 에스테르, 이염기산 에스테르, 컴플렉스 에스테르, 탄산에스테르 및 이들 혼합물 등이 예시된다. 그 중에서도, 1가 지방족 알코올 및 1가 지방산과의 모노에스테르를 사용하는 것이 바람직하고, 필요에 따라, 당해 모노에스테르와, 2 내지 6가의 알코올 및 1가 지방산과의 폴리올 에스테르의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 에스테르를 구성하는 1가 지방족 알코올로서는, 예를 들어 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 4 내지 18, 더욱 바람직하게는 4 내지 12의 1가 지방족 알코올을 들 수 있다. 이러한 에스테르를 구성하는 1가 지방산으로서는, 예를 들어 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 4 내지 18, 더욱 바람직하게는 4 내지 12의 1가 지방산을 들 수 있다. 이러한 에스테르를 구성하는 2 내지 6가의 알코올로서는, 바람직하게는 네오펜틸글리콜, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨 등을 들 수 있다. 에테르로서는, 폴리비닐에테르, 폴리알킬렌글리콜, 폴리페닐에테르, 퍼플루오로에테르 및 이들 혼합물 등이 예시된다.
윤활유 기유는, 탄화수소계 기유를 포함하고 있어도 된다. 탄화수소계 기유로서는, 예를 들어 광유계 탄화수소유, 합성계 탄화수소유, 또는 이들 혼합물을 사용할 수 있다.
광유계 탄화수소유은, 파라핀계, 나프텐계 등의 원유를 상압 증류 및 감압 증류해서 얻어진 윤활유 유분을, 용제 탈력, 용제 정제, 수소화 정제, 수소화 분해, 용제 탈왁스, 수소화 탈왁스, 백토 처리, 황산 세정 등의 방법으로 정제한 파라핀계 광유, 나프텐계 광유 등이어도 된다. 이들 정제 방법은, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다. 합성계 탄화수소유로서는, 알킬벤젠, 알킬나프탈렌, 폴리α-올레핀(PAO), 폴리부텐, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 등을 들 수 있다.
윤활유 기유가 탄화수소계 기유를 포함하는 경우, 40℃에 있어서의 동점도가 6㎟/s 미만인 탄화수소계 기유(이하, 「제1 탄화수소계 기유」라고도 한다)를 포함하는 것이 바람직하다. 윤활유 기유가, 제1 탄화수소계 기유를 포함함으로써, 보다 효과적으로 마찰 계수를 저감할 수 있다.
이러한 관점에서, 제1 탄화수소계 기유의 40℃에 있어서의 동점도는, 5㎟/s 이하인 것이 보다 바람직하고, 4㎟/s 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제1 탄화수소계 기유의 40℃에 있어서의 동점도의 하한값은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 0㎟/s를 초과하고, 바람직하게는 0.5㎟/s 이상, 보다 바람직하게는 1㎟/s 이상, 더욱 바람직하게는 1.5㎟/s 이상이다. 본 명세서에 있어서의 동점도는, JIS K2283: 2000에 준거해서 측정된 동점도를 의미한다.
윤활유 기유가, 상기 제1 탄화수소계 기유를 포함하는 경우, 제1 탄화수소계 기유에 더하여, 40℃에 있어서의 동점도가 6㎟/s 이상인 탄화수소계 기유(이하, 「제2 탄화수소계 기유」라고 하는 경우도 있다)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 윤활유 기유는, 제1 탄화수소계 기유와 제2 탄화수소계 기유의 혼합 기유여도 된다. 윤활유 기유가, 제1 탄화수소계 기유에 더하여, 제2 탄화수소계 기유를 포함함으로써, 보다 효과적으로 마찰 계수를 저감할 수 있다.
이러한 관점에서, 제2 탄화수소계 기유의 40℃에 있어서의 동점도는, 8㎟/s 이상인 것이 보다 바람직하고, 10㎟/s 이상인 것이 더욱 바람직하고, 50㎟/s 이상인 것이 특히 바람직하고, 90㎟/s 이상인 것이 매우 바람직하다. 또한, 제2 탄화수소계 기유의 40℃에 있어서의 동점도의 상한값은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 1000㎟/s 이하, 바람직하게는 500㎟/s 이하이다.
윤활유 기유가 상기 제1 탄화수소계 기유와 제2 탄화수소계 기유의 혼합 기유일 경우, 당해 혼합 기유의 40℃에 있어서의 동점도를 (A)라 하고, 제1 탄화수소계 기유의 40℃에 있어서의 동점도를 (B)라 했을 때, (A)/(B)가 1.5 이하인 것이 바람직하다. (A)/(B)가 1.5 이하이면, 보다 효과적으로 마찰 계수를 저감할 수 있다. 이러한 관점에서, (A)/(B)은 1.4 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.3 이하인 것이 더욱 바람직하다. (A)/(B)의 하한값은 특별히 제한되지 않지만, 통상 1을 초과하고, 예를 들어 1.1 이상이어도 된다. 또한, 제1 탄화수소계 기유 또는 제2 탄화수소계 기유에 해당하는 기유 성분이 복수 포함되는 경우에는, 상기 (A)는, 제1 탄화수소계 기유 또는 제2 탄화수소계 기유에 해당하는 기유 성분의 모두를 포함하는 혼합 기유의 동점도를 의미한다. 또한, 제1 탄화수소계 기유에 해당하는 기유 성분이 복수 포함되는 경우에는, 상기 (B)는, 제1 탄화수소계 기유에 해당하는 기유 성분의 모두를 포함하는 혼합 기유의 동점도를 의미한다.
제1 탄화수소계 기유의 함유량은, 제1 탄화수소계 기유 및 제2 탄화수소계 기유 전량(즉 혼합 기유 전량. 이하 동일하다.) 기준으로, 50질량% 이상이어도 되고, 60질량% 이상이어도 되고, 70질량% 이상이어도 되고, 80질량% 이상이어도 되고, 90질량% 이상이어도 되고, 95질량% 이상이어도 된다. 제1 탄화수소계 기유의 함유량의 상한값은, 특별히 제한되지 않지만, 제1 탄화수소계 기유 및 제2 탄화수소계 기유 전량 기준으로, 예를 들어 100질량% 미만 또는 99.9질량% 이하여도 되고, 99.5질량% 이하여도 되고, 99질량% 이하여도 된다.
제1 탄화수소계 기유의 함유량은, 냉동기유 전량 기준으로, 50질량% 이상이어도 되고, 60질량% 이상이어도 되고, 70질량% 이상이어도 되고, 80질량% 이상이어도 되고, 85질량% 이상이어도 된다. 제1 탄화수소계 기유의 함유량의 상한값은, 특별히 제한되지 않지만, 냉동기유 전량 기준으로, 예를 들어 98질량% 이하여도 되고, 95질량% 이하여도 되고, 90질량% 이하여도 된다.
제2 탄화수소계 기유의 함유량은, 제1 탄화수소계 기유 및 제2 탄화수소계 기유 전량 기준으로, 0.1질량% 이상이어도 되고, 0.5질량% 이상이어도 되고, 1질량% 이상이어도 된다. 또한, 제2 탄화수소계 기유의 함유량의 상한값은, 제1 탄화수소계 기유 및 제2 탄화수소계 기유 전량 기준으로, 예를 들어 50질량% 이하여도 되고, 40질량% 이하여도 되고, 30질량% 이하여도 되고, 20질량% 이하여도 되고, 10질량% 이하여도 되고, 5질량% 이하여도 된다.
제2 탄화수소계 기유의 함유량은, 냉동기유 전량 기준으로, 0.1질량% 이상이어도 되고, 0.5질량% 이상이어도 되고, 1질량% 이상이어도 되고, 3질량% 이상이어도 된다. 제2 탄화수소계 기유의 함유량의 상한값은, 특별히 제한되지 않지만, 냉동기유 전량 기준으로, 예를 들어 50질량% 이하여도 되고, 40질량% 이하여도 되고, 30질량% 이하여도 되고, 20질량% 이하여도 되고, 10질량% 이하여도 되고, 5질량% 이하여도 된다.
제1 탄화수소계 기유 및 제2 탄화수소계 기유의 합계의 함유량은, 윤활유 기유 전량 기준으로, 예를 들어 50질량% 이상이고, 60질량% 이상이어도 되고, 70질량% 이상이어도 되고, 80질량% 이상이어도 되고, 90질량% 이상 또는 100질량% 여도 된다.
제1 탄화수소계 기유 및 제2 탄화수소 기유의 합계의 함유량은, 냉동기유 전량 기준으로, 50질량% 이상이어도 되고, 60질량% 이상이어도 되고, 70질량% 이상이어도 되고, 80질량% 이상이어도 되고, 90질량% 이상이어도 된다.
윤활유 기유의 40℃에 있어서의 동점도는, 마찰 계수를 보다 효과적으로 저감하는 관점에서, 바람직하게는 20㎟/s 이하이고, 보다 바람직하게는 10㎟/s 이하이고, 더욱 바람직하게는 6㎟/s 이하이고, 더욱 바람직하게는 4㎟/s 이하이고, 특히 바람직하게는 3.5㎟/s 이하이다. 윤활유 기유의 40℃에 있어서의 동점도의 하한값은, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 0.5㎟/s 이상이어도 되고, 바람직하게는 1㎟/s 이상이어도 되고, 보다 바람직하게는 1.5㎟/s 이상이어도 된다.
윤활유 기유의 100℃에 있어서의 동점도는, 바람직하게는 0.5㎟/s 이상, 보다 바람직하게는 0.8㎟/s 이상, 더욱 바람직하게는 1㎟/s 이상이어도 된다. 윤활유 기유의 100℃에 있어서의 동점도는, 바람직하게는 10㎟/s 이하, 보다 바람직하게는 5㎟/s 이하, 더욱 바람직하게는 3㎟/s 이하, 특히 바람직하게는 2㎟/s 이하 또는 1.5㎟/s 이하여도 된다.
윤활유 기유의 함유량은, 냉동기유 전량을 기준으로 하여, 50질량% 이상, 60질량% 이상, 70질량% 이상, 80질량% 이상 또는 90질량% 이상이어도 되고, 99.9질량% 이하, 99.5질량% 이하 또는 99질량% 이하여도 된다.
본 실시 형태에 따른 냉동기유에 포함되는 중합체는, 불포화 카르복실산 에스테르를 단량체 단위로서 포함한다. 당해 불포화 카르복실산 에스테르는, 불포화 카르복실산(중합성 불포화 결합을 갖는 카르복실산)과 하기 일반식 (1)로 표시되는 탄화수소기(분지 알킬기)를 갖는 알코올의 에스테르(Eg)를 포함한다.
Figure pct00002
식 (1)에 있어서, x는 5 내지 18의 정수를 나타내고, y는 3 내지 18의 정수를 나타낸다.
중합체는, 단량체 단위로서, 상기 Eg를 포함하는 한에 있어서 특별히 제한은 없고, 기타 단량체를 더 포함해도 된다. 기타 단량체는, 상기 Eg 이외의 불포화 카르복실산 에스테르여도 되고, 불포화 카르복실산 에스테르 이외의 단량체(불포화 카르복실산 에스테르와 공중합 가능한 단량체)여도 된다. 상기 Eg 이외의 불포화 카르복실산 에스테르로서는, 예를 들어 불포화 카르복실산과 직쇄 알킬기를 갖는 알코올의 에스테르(Es), 불포화 카르복실산과 분지 알킬기를 갖는 알코올의 에스테르(Eb. 단, 상기 Eg를 제외한다)를 들 수 있다.
Eg를 구성하는 불포화 카르복실산은, 적어도 하나의 중합성 불포화 결합(중합성 탄소-탄소 이중 결합)과, 적어도 하나의 카르복실기를 갖고 있고, 예를 들어 1개의 중합성 불포화 결합과 1개의 카르복실기를 갖는 불포화 모노카르복실산이어도 되고, 1개의 중합성 불포화 결합과 2개의 카르복실기를 갖는 불포화 디카르복실산이어도 된다. 불포화 모노카르복실산으로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등을 들 수 있다. 불포화 디카르복실산으로서는, 말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산 등을 들 수 있다. 당해 불포화 카르복실산은, 바람직하게는 아크릴산 혹은 메타크릴산(이하, 이들을 통합해서 「(메트)아크릴산」이라고도 한다), 또는 말레산이고, 보다 바람직하게는 (메트)아크릴산이다.
Eg를 구성하는 알코올은, 바람직하게는 하기 식 (2)로 표시되는 알코올이다.
Figure pct00003
식 (2)에 있어서, x 및 y는 식 (1)에 있어서의 x 및 y와 각각 동일한 의미이다.
상기 식 (1) 및 식 (2)에 있어서, x는 바람직하게는 9 내지 17, 보다 바람직하게는 10 내지 14의 정수이다. y는 바람직하게는 7 내지 15, 보다 바람직하게는 7 내지 12의 정수이다. x-y는 예를 들어 2 이상 15 이하여도 되고, 바람직하게는 10 이하, 보다 바람직하게는 6 이하이고, 2가 가장 바람직하다.
이러한 알코올로서는, 예를 들어 원료 알코올을 이량화하는 게르베(Guerbet)반응에 의해 합성되는 β-분지 알코올(소위 게르베 알코올)을 들 수 있다. 게르베 알코올은, 예를 들어 탄소수 12 내지 40, 바람직하게는 탄소수 12 내지 36(구체적으로는, 탄소수 12, 14, 16, 18, 20, 24, 28, 32, 36), 보다 바람직하게는 탄소수 20 내지 36 (20, 24, 28, 32, 36)의 게르베 알코올이어도 된다.
이러한 게르베 알코올의 구체예로서는, 예를 들어 2-부틸옥탄올(x=5, y=3), 2-헥실데칸올(x=7, y=5), 2-옥틸도데칸올(x=9, y=7), 2-데실테트라데칸올(x=11, y=9), 2-도데실헥사데칸올(x=13, y=11), 2-테트라데실옥타데칸올(x=15, y=13), 2-헥사데실에이코산올(x=17, y=15) 등을 들 수 있다. 게르베 알코올의 제조법은, 공지된 제조법(예를 들어 일본특허공개 제2015-13815호 공보 및 당해 공보에 기재된 특허문헌 1, 2에 기재되어 있는 제조법)이어도 된다.
Es를 구성하는 불포화 카르복실산으로서는, (메트)아크릴산, 크로톤산 등의 불포화 모노카르복실산, 말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산 등의 불포화 디카르복실산을 들 수 있다. 당해 불포화 카르복실산은, 바람직하게는 (메트)아크릴산 또는 말레산이고, 보다 바람직하게는 (메트)아크릴산이다.
Es를 구성하는 알코올은, 탄소수 1 내지 40, 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 18의 직쇄 알킬기를 갖는 지방족 알코올이다. 이들 직쇄 지방족 알코올로서는, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 노난올, 데칸올, 운데칸올, 도데칸올, 트리데칸올, 테트라데칸올, 펜타데칸올, 헥사데칸올, 헵타데칸올, 옥타데칸올 등을 들 수 있다.
Eb를 구성하는 불포화 카르복실산으로서는, (메트)아크릴산, 크로톤산 등의 불포화 모노카르복실산, 말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산 등의 불포화 디카르복실산을 들 수 있다. 당해 불포화 카르복실산은, 바람직하게는 (메트)아크릴산 또는 말레산이고, 보다 바람직하게는 (메트)아크릴산이다.
Eb를 구성하는 알코올은, 탄소수 3 내지 40, 바람직하게는 탄소수 4 내지 30, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 18의 분지 알킬기(단, 상기 식 (1)로 표시되는 분지 알킬기를 제외한다)를 갖는 지방족 알코올이다. 당해 알코올로서는,, 예를 들어 2-프로판올, 2-메틸프로판올, 2-메틸부탄올, 2-메틸펜탄올, 2-메틸헥산올, 2-메틸헵탄올, 2-에틸헥산올, 2-메틸옥탄올, 3,5,5-트리메틸헥산올 등을 들 수 있다.
불포화 카르복실산 에스테르 이외의 기타 단량체(불포화 카르복실산 에스테르와 공중합 가능한 단량체)로서는, 특별히 제한은 없지만, 상술한 불포화 카르복실산 에스테르를 구성하는 불포화 카르복실산으로서 예시한 불포화 카르복실산 또는 그의 무수물, 중합성 불포화 결합을 갖는 불포화탄화수소 화합물 등을 들 수 있다. 불포화탄화수소는, 예를 들어 탄소수 2 내지 20의 불포화탄화수소 화합물여도 되고, 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 α-올레핀 또는 스티렌이어도 된다. 당해α-올레핀으로서는, 구체적으로는, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-트리데센, 1- 테트라데센, 1-펜타데센, 1- 헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-노나데센, 1-에이코센 등을 들 수 있다.
본 실시 형태에 따른 냉동기유에 포함되는 중합체는, 상기 Eg를 단량체 단위로서 포함하는 (공)중합체이지만, 점도 지수 향상 효과나 유동점 강하 효과 등의 기본 성능도 밸런스 좋게 얻어지는 점에서, 일 실시 형태에 있어서, 상기 Eg와 상기 Es를 포함하는 단량체 단위로서 포함하는 공중합체인 것이 바람직하고, 상기 Eb를 단량체 단위로서 더 포함하고 있어도 된다.
이러한 공중합체에 있어서의 상기 Eg의 함유 비율은, 공중합체를 구성하는 전 단량체 단위를 기준으로 하고, 바람직하게는 1몰% 이상, 보다 바람직하게는 3몰% 이상, 더욱 바람직하게는 6몰% 이상, 특히 바람직하게는 8몰% 이상이고, 바람직하게는 90몰% 이하, 보다 바람직하게는 50몰% 이하, 더욱 바람직하게는 30몰% 이하, 특히 바람직하게는 20몰% 이하 또는 15몰% 이하이다.
공중합체에 있어서의 상기 Es의 함유 비율은, 공중합체를 구성하는 전 단량체 단위를 기준으로 하고, 바람직하게는 10몰% 이상, 보다 바람직하게는 50몰% 이상, 더욱 바람직하게는 70몰% 이상, 특히 바람직하게는 80몰% 이상 또는 85몰% 이상이고, 바람직하게는 99몰% 이하, 보다 바람직하게는 97몰% 이하, 더욱 바람직하게는 94몰% 이하, 특히 바람직하게는 92몰% 이하이다.
상기 Es를 구성하는 알코올에 있어서의 직쇄 알킬기가 탄소수 1 내지 4의 직쇄 알킬기인 Es(Es-1)의 비율은, 공중합체를 구성하는 전 단량체 단위를 기준으로 하고, 바람직하게는 5몰% 이상, 보다 바람직하게는 10몰% 이상, 더욱 바람직하게는 14몰% 이상이고, 바람직하게는 95몰% 이하, 보다 바람직하게는 85몰% 이하, 더욱 바람직하게는 80몰% 이하이다. Es-1로서는, 예를 들어 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트 및 부틸(메트)아크릴레이트를 들 수 있다. Es-1은, 바람직하게는 메틸(메트)아크릴레이트, 특히 바람직하게는 메틸메타크릴레이트이다.
상기 Es를 구성하는 알코올에 있어서의 직쇄 알킬기가 탄소수 5 내지 19의 직쇄 알킬기인 Es(Es-2)의 비율은, 공중합체를 구성하는 전 단량체 단위를 기준으로 하고, 바람직하게는 5몰% 이상, 보다 바람직하게는 10몰% 이상, 더욱 바람직하게는 14몰% 이상이고, 바람직하게는 95몰% 이하, 보다 바람직하게는 85몰% 이하, 더욱 바람직하게는 80몰% 이하이다. Es-2로서는, 탄소수 8 내지 18의 직쇄 알킬(메트)아크릴레이트가 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들어 옥틸(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트, 트리데실(메트)아크릴레이트, 테트라데실(메트)아크릴레이트, 펜타데실(메트)아크릴레이트, 헥사데실(메트)아크릴레이트, 옥타데실(메트)아크릴레이트를 들 수 있고, 탄소수 12 내지 18의 직쇄 알킬(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
본 실시 형태에 따른 냉동기유에 포함되는 중합체는, 바람직하게는 상기 Eg, 상기 Es-1 및 상기 Es-2를 단량체 단위로서 포함하는 공중합체다. 이 경우, 상기 Eg, 상기 Es-1 및 상기 Es-2의 합계를 100몰%로 했을 때의 Eg의 비율은, 1몰% 이상, 3몰% 이상, 5몰% 이상, 또는 8몰% 이상이어도 되고, 90몰% 이하, 50몰% 이하, 30몰% 이하, 또는 20몰% 이하여도 된다. 또한, 상기 Eg, 상기 Es-1 및 상기 Es-2의 합계를 100몰%로 했을 때의 Es-1의 비율은, 10몰% 이상, 30몰% 이상, 40몰% 이상, 또는 60몰% 이상이어도 되고, 90몰% 이하, 80몰% 이하, 또는 75몰% 이하여도 된다. 또한, 상기 Eg, 상기 Es-1 및 상기 Es-2의 합계를 100몰%로 했을 때의 Es-2의 비율은, 1몰% 이상, 5몰% 이상, 10몰% 이상, 또는 15몰% 이상이어도 되고, 50몰% 이하, 40몰% 이하, 30몰% 이하, 또는 25몰% 이하여도 된다. 또한, 상기 Eg, 상기 Es-1 및 상기 Es-2의 합계 비율은, 공중합체를 구성하는 전 단량체 단위를 기준으로 하고, 80몰% 이상, 85몰% 이상, 또는 90몰% 이상이어도 된다.
본 실시 형태에 따른 냉동기유에 포함되는 중합체는, 상기 Eg를 단량체 단위로서 포함하는 (공)중합체이지만, 점도 지수 향상 효과나 유동점 강하 효과 등의 기본 성능도 밸런스 좋게 얻어지는 점에서, 일 실시 형태에 있어서, 상술한 불포화 카르복실산 에스테르 이외의 기타 단량체, 예를 들어 α-올레핀을 단량체 단위로서 더 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 Eg, Es 및 Eb의 합계/기타 단량체(α-올레핀)의 몰비는, 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 1/9 이상, 보다 바람직하게는 3/7 이상이어도 되고, 바람직하게는 9/1, 보다 바람직하게는 7/3 이하이다.
중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 400 이상, 보다 바람직하게는 1000 이상, 더욱 바람직하게는 2000 이상, 특히 바람직하게는 3000 이상이고, 5000 이상, 8000 이상, 10000 이상, 12000 이상, 14000 이상, 또는 15000 이상이어도 되고, 바람직하게는 10000000 이하, 보다 바람직하게는 100000 이하, 더욱 바람직하게는 50000 이하, 특히 바람직하게는 30000 이하이고, 25000 이하 또는 20000 이하여도 된다.
중합체의 수 평균 분자량(Mn)은, 바람직하게는 300 이상, 보다 바람직하게는 1000 이상, 더욱 바람직하게는 1500 이상, 특히 바람직하게는 3000 이상이고, 4000 이상, 5000 이상, 6000 이상, 7000 이상, 8000 이상, 또는 9000 이상이어도 되고, 바람직하게는 500000 이하, 보다 바람직하게는 50000 이하, 더욱 바람직하게는 30000 이하여도 되고, 20000 이하 또는 15000 이하여도 된다.
중합체의 Mw/Mn은, 바람직하게는 1.2 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 더욱 바람직하게는 1.7 이상, 특히 바람직하게는 2 이상이고, 바람직하게는 5 이하, 보다 바람직하게는 3.5 이하, 더욱 바람직하게는 3 이하이고, 2.5 이하 또는 2 이하여도 된다.
또한, 본 명세서에 있어서의 「중량 평균 분자량(Mw)」 및 「수 평균 분자량(Mn)」이란, 칼럼에 Waters사제 APC XT 칼럼, 이동상에 테트라히드로푸란을 사용한 겔 투과 크로마토그래피(GPC)(표준 물질: 폴리스티렌)에 의해 구한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 및 수 평균 분자량을 각각 의미한다.
본 실시 형태에 따른 중합체는, 냉동기유에 있어서 폴리머 첨가제로서 첨가되어도 된다. 폴리머 첨가제는, 중합체에 첨가하고, 희석 기름 등의 중합체 이외의 다른 성분을 더 포함하고 있어도 된다. 폴리머 첨가제가 다른 성분을 포함하는 경우, 상기의 중합체의 수 평균 분자량(Mn) 및 중량 평균 분자량(Mw)은, 당해 기타 성분을 제외한 다음 측정된다.
중합체의 함유량은, 특별히 제한되지 않지만, 냉동기유의 마찰 특성을 보다 향상시키는 관점에서, 냉동기유 전량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.1질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.8질량% 이상이고, 냉동기유의 점도를 억제하고, 비교적 미끄럼 속도가 높은 영역에서도 보다낮은 마찰 계수를 달성하는 관점에서, 바람직하게는 5질량% 이하, 보다 바람직하게는 2질량% 이하, 더욱 바람직하게는 2질량% 미만, 특히 바람직하게는 1질량% 이하이고, 1질량% 미만이어도 된다.
본 실시 형태에 따른 냉동기유는, 상술한 성분에 더하여, 그 이외의 첨가제를 더 함유하고 있어도 된다. 첨가제로서는, 산화 방지제, 산 포착제, 극압제, 금속 불활성화제, 내마모제, 유동점 강하제, 청정 분산제 등을 들 수 있다. 이들 첨가제의 함유량은, 이하에서 특별히 언급하지 않는 한, 냉동기유 전량을 기준으로 하여, 10질량% 이하 또는 5질량% 이하여도 된다.
산화 방지제로서는, 예를 들어 페놀계 산화 방지제, 아민계 산화 방지제 등을 들 수 있다. 페놀계 산화 방지제로서는, 예를 들어 2,6-디-tert.-부틸-p-크레졸(DBPC), 2,6-디-tert.-부틸-페놀, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-tert.-부틸-페놀) 등이 예시된다. 아민계 산화 방지제로서는, 예를 들어 페닐-α-나프틸아민류, 디알킬화 디페닐아민류 등이 예시된다. 이들 산화 방지제는, 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다. 산화 방지제의 함유량은, 예를 들어 냉동기유 전량 기준으로, 0.01 내지 5질량%, 바람직하게는 0.1 내지 3질량%이다.
산 포착제로서는, 예를 들어 에폭시 화합물(에폭시계 산 포착제)을 들 수 있다. 에폭시 화합물로서는, 글리시딜에테르형 에폭시 화합물, 글리시딜에스테르형 에폭시 화합물, 아릴옥시란 화합물, 알킬옥시란 화합물, 지환식 에폭시 화합물, 에폭시화 지방산 모노에스테르, 에폭시화 식물유 등을 들 수 있다. 이들 산 포착제는, 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다. 산 포착제의 함유량은, 예를 들어 냉동기유 전량 기준으로 0.01 내지 5질량%, 바람직하게는 0.1 내지 3질량%이다.
극압제로서는, 예를 들어 인계 극압제를 들 수 있다. 인계 극압제는, 예를 들어 인산 에스테르, 산성 인산 에스테르, 산성 인산 에스테르의 아민염, 염소화 인산 에스테르, 아인산 에스테르, 포스포로티오네이트 등을 들 수 있다. 인산 에스테르는, 바람직하게는 트리페닐포스페이트(TPP), 트리크레실포스페이트(TCP), 또는 트리페닐포스포로티오네이트(TPPT)이다. 이들 극압제는, 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다. 극압제의 함유량은, 예를 들어 냉동기유 전량 기준으로 0.01 내지 5질량%, 바람직하게는 0.1 내지 3질량%이다.
냉동기유의 40℃에 있어서의 동점도는, 마찰 계수를 보다 효과적으로 저감하는 관점에서, 바람직하게는 6㎟/s 이하, 보다 바람직하게는 5㎟/s 이하, 더욱 바람직하게는 4㎟/s 이하이다. 냉동기유의 40℃에 있어서의 동점도의 하한값은, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 1㎟/s 이상 또는 2㎟/s 이상이어도 된다.
냉동기유의 100℃에 있어서의 동점도는, 바람직하게는 0.5㎟/s 이상, 보다 바람직하게는 0.8㎟/s 이상, 더욱 바람직하게는 1㎟/s 이상이어도 된다. 냉동기유의 100℃에 있어서의 동점도는, 바람직하게는 10㎟/s 이하, 보다 바람직하게는 5㎟/s 이하, 더욱 바람직하게는 3㎟/s 이하, 특히 바람직하게는 2㎟/s 이하여도 된다.
냉동기유의 점도 지수는, -50 이상이어도 되고, 바람직하게는 0 이상, 보다 바람직하게는 50 이상이어도 되고, 200 이하여도 된다. 본 명세서에 있어서의 점도 지수는, JIS K2283: 2000에 준거해서 측정된 점도 지수를 의미한다.
냉동기유의 유동점은, 바람직하게는 -10℃ 이하, 보다 바람직하게는 -20℃ 이하여도 된다. 본 명세서에 있어서의 유동점은, JIS K2269: 1987에 준거해서 측정되는 유동점을 의미한다.
냉동기유의 체적 저항률은, 바람직하게는 1.0×109Ω·m 이상, 보다 바람직하게는 1.0×1010Ω·ｍ 이상, 더욱 바람직하게는 1.0×1011Ω·ｍ 이상이어도 된다. 본 명세서에 있어서의 체적 저항률은, JIS C2101: 1999에 준거해서 측정한 25℃에서의 체적 저항률을 의미한다.
냉동기유의 수분 함유량은, 냉동기유 전량 기준으로, 바람직하게는 200ppm 이하, 보다 바람직하게는 100ppm 이하, 더욱 바람직하게는 50ppm 이하여도 된다. 본 명세서에 있어서의 수분은, JIS K2275-2 또는 3(칼 피셔식 용량 적정법 또는 전량적정법)에 준거해서 측정된 수분을 의미한다.
냉동기유의 산가는, 바람직하게는 1.0㎎KOH/g 이하, 보다 바람직하게는 0.1㎎KOH/g 이하여도 된다. 냉동기유의 수산기가는, 예를 들어 10㎎KOH/g 이하이고, 바람직하게는 5㎎KOH/g 이하, 보다 바람직하게는 2㎎/KOH/g 이하이다. 본 명세서에 있어서의 산가는, JIS K2501: 2003에 준거해서 측정된 산가를 의미한다. 본 명세서에 있어서의 수산기가는, JIS K0070: 1992에 준거해서 측정된 수산기가를 의미한다.
냉동기유의 회분은, 바람직하게는 100ppm 이하, 보다 바람직하게는 50ppm 이하여도 된다. 본 명세서에 있어서의 회분은, JIS K2272: 1998에 준거해서 측정된 회분을 의미한다.
본 실시 형태에 따른 냉동기유는, 통상, 압축기, 응축기, 팽창 기구 및 증발기를 갖는 냉매 순환 시스템을 구비하는 냉동기에 있어서, 냉매와 혼합된 냉동기용 작동 유체 조성물의 상태로 존재하고, 예를 들어 압축기에 있어서의 접동 부재를 윤활한다. 즉, 본 발명의 다른 일 실시 형태는, 상기 냉동기유와 냉매를 함유하는 냉동기용 작동 유체 조성물이다. 냉동기용 작동 유체 조성물에 있어서의 냉동기유의 함유량은, 냉매 100질량부에 대하여, 1 내지 500질량부, 또는 2 내지 400질량부여도 된다.
냉매로서는, 탄화수소 냉매, 포화 불화 탄화수소 냉매, 불포화 불화 탄화수소 냉매, 퍼플루오로에테르류 등의 불소 함유 에테르계 냉매, 비스(트리플루오로메틸)술파이드 냉매, 3불화 요오드화 메탄 냉매 및 암모니아, 이산화탄소 등의 자연계 냉매가 예시된다. 특히, 본 실시 형태에 따른 냉동기유는, 탄화수소 냉매와 함께 사용되는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 냉동기용 작동 유체 조성물은, 바람직하게는 냉동기유와 탄화수소 냉매를 함유한다.
탄화수소 냉매는, 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 탄화수소, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 4의 탄화수소이다. 탄화수소로서는, 구체적으로는 예를 들어, 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌, 프로판(R290), 시클로프로판, 노르말 부탄, 이소부탄(R600a), 시클로부탄, 메틸시클로프로판, 2-메틸부탄, 노르말 펜탄 또는 이들 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다. 탄화수소 냉매는, 이들 중에서도 바람직하게는, 25℃, 1 기압으로 기체의 탄화수소 냉매이고, 보다 바람직하게는, 프로판, 노르말 부탄, 이소부탄, 2-메틸부탄 또는 이들 혼합물이다.
포화 불화 탄화수소 냉매는, 바람직하게는 탄소수 1 내지 3, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 2의 포화 불화 탄화수소이다. 포화 불화 탄화수소 냉매로서는, 구체적으로는, 디플루오로메탄(R32), 트리플루오로메탄(R23), 펜타플루오로에탄(R125), 1,1,2,2-테트라플루오로에탄(R134), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(R134a), 1,1,1-트리플루오로에탄(R143a), 1,1-디플루오로에탄(R152a), 플루오로에탄(R161), 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(R227ea), 1,1,1,2,3,3-헥사플루오로프로판(R236ea), 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판(R236fa), 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(R245fa) 및 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(R365mfc), 또는 이들 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
포화 불화 탄화수소 냉매는, 상기한 안에서 용도나 요구 성능에 따라서 적절히 선택된다. 포화 불화 탄화수소 냉매는, 예를 들어 R32 단독; R23 단독; R134a 단독; R125 단독; R134a/R32=60 내지 80질량%/40 내지 20질량%의 혼합물; R32/R125=40 내지 70질량%/60 내지 30질량%의 혼합물; R125/R143a=40 내지 60질량%/60 내지 40질량%의 혼합물; R134a/R32/R125=60질량%/30질량%/10질량%의 혼합물; R134a/R32/R125=40 내지 70질량%/15 내지 35질량%/5 내지 40질량%의 혼합물; R125/R134a/R143a=35 내지 55질량%/1 내지 15질량%/40 내지 60질량%의 혼합물 등이다. 포화 불화 탄화수소 냉매는, 더욱 구체적으로는, R134a/R32=70/30질량%의 혼합물; R32/R125=60/40질량%의 혼합물; R32/R125=50/50질량%의 혼합물(R410A); R32/R125=45/55질량%의 혼합물(R410B); R125/R143a=50/50질량%의 혼합물(R507C); R32/R125/R134a=30/10/60질량%의 혼합물; R32/R125/R134a=23/25/52질량%의 혼합물(R407C); R32/R125/R134a=25/15/60질량%의 혼합물(R407E); R125/R134a/R143a=44/4/52질량%의 혼합물(R404A) 등이어도 된다.
불포화 불화 탄화수소(HFO) 냉매는, 바람직하게는 탄소수 2 내지 3의 불포화 불화 탄화수소, 보다 바람직하게는 플루오로프로펜, 더욱 바람직하게는 불소수가 3 내지 5의 플루오로프로펜이다. 불포화 불화 탄화수소 냉매는, 바람직하게는 1,2,3,3,3-펜타플루오로프로펜(HFO-1225ye), 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze), 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf), 1,2,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ye) 및 3,3,3-트리플루오로프로펜(HFO-1243zf) 중 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합물이다. 불포화 불화 탄화수소 냉매는, 냉매 물성의 관점에서는, 바람직하게는 HFO-1225ye, HFO-1234ze 및 HFO-1234yf에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이다. 불포화 불화 탄화수소 냉매는, 불소수가 1 내지 3의 플루오로에틸렌이여도 되고, 바람직하게는 1,1,2,3-트리플루오로에틸렌이다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[윤활유 기유]
이하에 나타내는 기유 1 내지 3을 준비하고, 표 1에 나타내는 바와 같이, 기유 1, 기유 2 및 기유 3의 함유량이 각각, 50질량부, 43질량부 및 7질량부가 되도록 혼합하고, 혼합 기유를 얻었다.
기유 1: 광유(40℃에 있어서의 동점도: 3.4㎟/s)
기유 2: 광유(40℃에 있어서의 동점도: 2.4㎟/s)
기유 3: 광유(40℃에 있어서의 동점도: 100㎟/s)
또한, 기유 1 및 기유 2는 상술한 제1 탄화수소계 기유에 해당하고, 기유 3은 상술한 제2 탄화수소계 기유에 해당한다.
얻어진 혼합 기유의 40℃에 있어서의 동점도 (A)[㎟/s], 제1 탄화수소계 기유(기유 1/기유 2=50질량부/43질량부의 혼합물)의 40℃에 있어서의 동점도 (B)[㎟/s] 및 (A)/(B)의 값을 하기 표 1에 나타낸다.
Figure pct00004
[냉동기유]
실시예 및 비교예에 있어서는, 상기 윤활유 기유(혼합 기유) 및 첨가제로서 이하에 나타내는 공중합체 및 인계 극압제를 사용해서 표 2에 나타내는 조성(냉동기유 전량 기준으로의 질량%)을 갖는 냉동기유를 조제했다.
공중합체 1: 메틸메타크릴레이트(C1, 70몰%), 장쇄 직쇄 알킬메타크릴레이트(n-도데실메타크릴레이트(C12), n-트리데실메타크릴레이트(C13), n-테트라데실메타크릴레이트(C14), n-헥사데실메타크릴레이트(C16), n-옥타데실메타크릴레이트(C18))(합계로 19몰%) 및 2-데실-테트라데실메타크릴레이트(C24, 11몰%)을 주성분으로서 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체(Mn=10500, Mw=18000, Mw/Mn=1.7)
또한, 2-데실-테트라데실메타크릴레이트는, 식 (1)에 있어서, x=11, y=9인 탄화수소기를 갖는 것이다. 또한, 상기의 주성분 함유량은, 단량체 혼합물 전량을 기준으로 해서 90몰% 이상이었다.
공중합체 2: 메틸메타크릴레이트(C1, 49몰%), 장쇄 직쇄 알킬메타크릴레이트(n-도데실메타크릴레이트(C12), n-트리데실메타크릴레이트(C13), n-테트라데실메타크릴레이트(C14), n-펜타데실메타크릴레이트(C15), n-헥사데실메타크릴레이트(C16), n-옥타데실메타크릴레이트(C18))(합계로 43몰%), 및 식 (1)로 나타내게 하는 탄화수소기 이외의, 탄소수 20 미만의 분지 알킬기를 갖는 분지 알킬메타크릴레이트(합계로 8몰%)을 주성분으로서 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체(Mn=9300, Mw=16000, Mw/Mn=1.7)
또한, 상기의 주성분의 함유량은, 단량체 혼합물 전량을 기준으로 해서 90몰% 이상이었다.
상기 공중합체 1 및 2를 구성하는 단량체의 구조는, 열분해 GC/MS, IR 및 13C-NMR 분석에 의해 확인되었다. 열분해 GC/MS에서는, 고무 막 투석 잔분의 열분해물 (500℃)에 대해서, Agilent 7890B 및 니혼덴시사제 JMS-T200GC(칼럼: ZB-5HT 및 불활성화 처리 퓨즈드 실리카, 스플릿비: 100:1, 승온 조건: 40℃ 내지 400℃, 10℃/min)을 사용한 분석을 했다. 분석 결과의 일례로서, 그 토탈 이온 크로마토그램(이온화법: EI)을 도 1에 나타낸다. 도 1의 상단이 공중합체 1의 토탈 이온 크로마토그램이고, 하단이 공중합체 2의 토탈 이온 크로마토그램이다. 도 1 중의 C1, C12 등의 기호는, 상기의 공중합체 1 및 2의 설명에 있어서 단량체에 부기되어 있는 C1, C12 등의 기호에 대응하는 것(당해 기호가 부기된 단량체에 유래하는 피크인 것을 의미하는 것)이다. 직쇄 알킬메타크릴레이트 및 2-데실-테트라데실메타크릴레이트에 대해서는, 기지의 단량체 (공)중합체를 사용한 상기 분석 결과와의 비교에 의해서도 확인되었다.
인계 극압제: 트리크레실포스페이트(TCP)와 트리페닐포스포로티오네이트(TPPT)의 혼합물
[마찰 특성의 평가]
실시예 및 비교예의 각 냉동기유의 마찰 특성을 평가하기 위해서, 이하에 나타내는 시험을 실시했다.
MTM(Mini Traction Machine) 시험기(PCS Instruments사제)를 사용하여, 이하의 조건에서 각 윤활 영역에 있어서의 마찰 계수(μ)를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다. 마찰 계수가 작을수록, 마찰 특성이 우수한 것을 의미한다.
볼 및 디스크: 표준 시험편(AISI52100 규격)
시험 온도: 40℃
미끄럼 속도: 0.0006 내지 0.9m/s(일부 발췌)
부하 하중: 10N
미끄럼률: 30%
또한, 미끄럼 속도는, |UD-UB|[m/s]의 값을 사용했다. 여기서, UD는 미끄럼 이동부에 있어서의 디스크의 속도[m/s]이고, UB는 미끄럼 이동부에 있어서의 볼의 속도[m/s]이다.
Figure pct00005

Claims (9)

  1. 윤활유 기유와,
    불포화 카르복실산 에스테르를 단량체 단위로서 포함하는 중합체를 함유하고,
    상기 불포화 카르복실산 에스테르가, 불포화 카르복실산과 하기 일반식 (1)로 표시되는 탄화수소기를 갖는 알코올의 에스테르를 포함하는, 냉동기유.
    Figure pct00006

    (식 (1)에 있어서, x는 5 내지 18의 정수를 나타내고, y는 3 내지 18의 정수를 나타낸다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 불포화 카르복실산 에스테르가, 불포화 카르복실산과 상기 일반식 (1)로 표시되는 탄화수소기 이외의 알킬기를 갖는 알코올의 에스테르를 더 포함하는,냉동기유.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 윤활유 기유가, 40℃에 있어서의 동점도가 6㎟/s 미만인 제1 탄화수소계 기유를 포함하는, 냉동기유.
  4. 제3항에 있어서, 상기 윤활유 기유가, 상기 제1 탄화수소계 기유와, 40℃에 있어서의 동점도가 6㎟/s 이상인 제2 탄화수소계 기유의 혼합 기유이고, 또한,
    상기 혼합 기유의 40℃에 있어서의 동점도를 (A)라 하고, 상기 제1 탄화수소계 기유의 40℃에 있어서의 동점도를 (B)라 했을 때에, (A)/(B)가 1을 초과하고 1.5 이하인, 냉동기유.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체의 함유량이, 냉동기유 전량 기준으로 5질량% 이하인, 냉동기유.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 40℃에 있어서의 동점도가 6㎟/s 이하인, 냉동기유.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 탄화수소 냉매와 함께 사용되는, 냉동기유.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 냉동기유와,
    냉매를 함유하는, 냉동기용 작동 유체 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 냉매가 탄화수소 냉매를 포함하는, 냉동기용 작동 유체 조성물.
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