TWI575064B - Lubricant base oil and refrigeration oil - Google Patents

Description

潤滑油基油及冷凍機油

本發明係關於一種潤滑油基油及冷凍機油。

一般而言，為了確保滑動部等機械元件之潤滑性而使用潤滑油。並且，作為用以對潤滑油賦予潤滑性之主成分，使用礦物油、合成油等潤滑油基油。

又，對於潤滑油，有根據其用途而要求潤滑性以外之特性之情況。例如，冷凍機用之潤滑油由於在冷媒之存在下使用，故而除了冷媒之存在下之潤滑性以外，亦要求對冷媒之相溶性等。作為滿足此種要求特性之潤滑油基油，專利文獻1中揭示有含有滿足特定之條件之羧酸與醇之酯的潤滑油基油。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：國際公開00/68345號公報

本發明之目的在於提供一種具有充分之潤滑性，進而於用作冷凍機油用之基油之情形時能夠兼具對冷媒之相溶性與潤滑性之潤滑油基油。又，本發明之另一目的在於提供一種含有上述潤滑油基油之冷凍機油。

使用混合羧酸與多元醇而獲得之酯通常為包含結構(即，與多元醇之複數個羥基鍵結之羧酸之種類及比率)不同之複數種酯的酯混合物。本發明者等人對此種酯混合物進行了研究，結果獲得如下見解：即便混合羧酸之種類及比率相同，該酯混合物所含之各酯之比率亦會根據製造方法或製造條件而變化，又，根據該比率之差異，作為酯混合物之潤滑油基油之特性亦會變化。並且，本發明者等人基於該見解進一步進行反覆研究，結果發現：於使用特定之混合羧酸與多元醇而獲得之酯混合物中，該酯混合物所含之各酯之含有比率滿足特定之條件之情形時，能夠達成優異之潤滑性，進而於用作冷凍機油用之基油之情形時，能夠兼具對冷媒之相溶性與潤滑性，從而完成本發明。

即，本發明提供一種潤滑油基油，其含有下述通式(1)所表示之酯，

[式中，A表示自多元醇去除羥基而成之殘基，R表示碳數3~7之烷基或碳數8之支鏈烷基，n表示2以上之整數]

該酯包含：同一分子中之R為選自由碳數3~7之烷基所組成之群中之1種的第1酯、同一分子中之R為碳數8之支鏈烷基的第2酯、及同一分子中之R為選自由碳數3~7之烷基及碳數8之支鏈烷基所組成之群中之2種以上的第3酯，並且以第1酯與第2酯與第3酯之合計量為基準，第1酯之含量超過0質量%且為30質量%以下，第2酯之含量超過0質量%且為30質量%以下。

本發明亦提供一種含有上述潤滑油基油之冷凍機油。

本發明又提供一種含有上述冷凍機油與冷媒之冷凍機用作動流體組合物。

根據本發明，提供具有充分之潤滑性，進而於用作冷凍機油用之基油之情形時能夠兼具對冷媒之相溶性與潤滑性之潤滑油基油、以及含有該潤滑油基油之冷凍機油。

本實施形態之潤滑油基油含有下述通式(1)所表示之酯。

[式中，A表示自多元醇去除羥基而成之殘基，R表示碳數3~7之烷基或碳數8之支鏈烷基，n表示2以上之整數]

該酯包含：同一分子中之R為選自由碳數3~7之烷基所組成之群中之1種的第1酯、同一分子中之R為碳數8之支鏈烷基的第2酯、及同一分子中之R為選自由碳數3~7之烷基及碳數8之支鏈烷基所組成之群中之2種以上的第3酯。以第1酯與第2酯與第3酯之合計量為基準，第1酯之含量超過0質量%且為30質量%以下，第2酯之含量超過0質量%且為30質量%以下。

第1酯具有式(1)所表示之酯之同一分子中之R為選自由碳數3~7之烷基所組成之群中之1種的化學結構。換言之，第1酯係多元醇與選自由碳數4~8之一元脂肪酸所組成之群中之1種的完全酯。

第2酯具有式(1)所表示之酯之同一分子中之R為碳數8之支鏈烷基的化學結構。換言之，第2酯係多元醇與碳數9之支鏈狀之一元脂肪酸的完全酯。

第3酯具有式(1)所表示之酯之同一分子中之R為選自由碳數3~7 之烷基及碳數8之支鏈烷基所組成之群中之2種以上的化學結構。換言之，第3酯係由多元醇與脂肪酸構成之完全酯，並且該脂肪酸係選自由碳數4~8之一元脂肪酸及碳數9之支鏈狀之一元脂肪酸所組成之群中之2種以上之混合脂肪酸。

就提高潤滑性及提高與冷媒之相溶性之觀點而言，第3酯較佳為具有同一分子中之R包含選自碳數3~7之烷基之1種以上、與選自碳數8之支鏈烷基之1種以上的化學結構。換言之，構成第3酯之混合脂肪酸較佳為選自碳數4~8之一元脂肪酸之1種以上、與選自碳數9之支鏈狀之一元脂肪酸之1種以上之混合脂肪酸。

作為多元醇，例如可使用具有2~6個羥基之多元醇。於該情形時，式(1)中之n可根據多元醇之羥基之數量而取2~6之整數。

作為二元醇(二醇)，可例示：乙二醇、1,3-丙二醇(propanediol)、1,2-丙二醇(propylene glycol)、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、1,7-庚二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇等。

作為三元以上之醇，可例示：三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷、二(三羥甲基丙烷)、三(三羥甲基丙烷)、季戊四醇、二季戊四醇、三(季戊四醇)、甘油、聚甘油(甘油之2~3聚物)、1,3,5-戊三醇、山梨糖醇、山梨糖醇酐、山梨糖醇甘油縮合物、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、甘露糖醇等多元醇；木糖、阿拉伯糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、纖維雙糖等糖類；及該等之部分醚化物等。

該等之中，可較佳地使用新戊二醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷、二(三羥甲基丙烷)、三(三羥甲基丙烷)、季戊 四醇、二季戊四醇等受阻醇。

作為碳數4~8之一元脂肪酸，可列舉：丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸。該等脂肪酸可為直鏈狀，亦可為支鏈狀。作為支鏈狀之脂肪酸，例如可較佳地使用：2-甲基丙酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、2,2-二甲基丙酸、2-甲基戊酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2,2-二甲基丁酸、2,3-二甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸、2-甲基己酸、3-甲基己酸、4-甲基己酸、5-甲基己酸、2,2-二甲基戊酸、2,3-二甲基戊酸、2,4-二甲基戊酸、3,3-二甲基戊酸、3,4-二甲基戊酸、4,4-二甲基戊酸、2-乙基戊酸、3-乙基戊酸、1,1,2-三甲基丁酸、1,2,2-三甲基丁酸、1-乙基-1-甲基丁酸、1-乙基-2-甲基丁酸、2-乙基己酸、3-乙基己酸、3,5-二甲基己酸、2,4-二甲基己酸、3,4-二甲基己酸、4,5-二甲基己酸、2,2-二甲基己酸、2-甲基庚酸、3-甲基庚酸、4-甲基庚酸、5-甲基庚酸、6-甲基庚酸、2-丙基戊酸。

作為碳數9之支鏈狀之一元脂肪酸，例如可列舉：2,2-二甲基庚酸、2-甲基辛酸、2-乙基庚酸、3-甲基辛酸、3,5,5-三甲基己酸、2-乙基-2,3,3-三甲基丁酸、2,2,4,4-四甲基戊酸、2,2,3,3-四甲基戊酸、2,2,3,4-四甲基戊酸、2,2-二異丙基丙酸等。

第1酯、第2酯及第3酯中所使用之多元醇相互可相同亦可不同。換言之，式(1)中之A於第1酯、第2酯及第3酯中相互可相同亦可不同。

第1酯及第3酯中所使用之碳數4~8之一元脂肪酸相互可相同亦可不同，又，第2酯及第3酯中所使用之碳數9之支鏈狀之一元脂肪酸相互可相同亦可不同。換言之，式(1)中之R所表示之碳數3~7之烷基於第1酯及第3酯中相互可相同亦可不同，又，式(1)中之R所表示之碳數8之支鏈烷基於第2酯及第3酯中相互可相同亦可不同。

就對冷媒之相溶性之觀點而言，以第1酯與第2酯與第3酯之合計 量為基準，第1酯之含量較佳為超過0質量%，更佳為0.1質量%以上，進而較佳為0.2質量%以上，尤佳為0.3質量%以上。就潤滑性之觀點而言，以第1酯與第2酯與第3酯之合計量為基準，第1酯之含量較佳為30質量%以下，更佳為29質量%以下，進而較佳為28質量%以下，尤佳為27質量%以下。

就兼具對冷媒之相溶性與潤滑性之觀點而言，以第1酯與第2酯與第3酯之合計量為基準，第1酯之含量較佳為超過0質量%且為30質量%以下，超過0質量%且為29質量%以下，超過0質量%且為28質量%以下，超過0質量%且為27質量%以下，0.1~30質量%，0.1~29質量%，0.1~28質量%，0.1~27質量%，0.2~30質量%，0.2~29質量%，0.2~28質量.%，0.2~27質量%，0.3~30質量%，0.3~29質量%，0.3~28質量%，或0.3~27質量%。

就潤滑性之觀點而言，以第1酯與第2酯與第3酯之合計量為基準，第2酯之含量較佳為超過0質量%，更佳為0.1質量%以上，進而較佳為0.2質量%以上，尤佳為0.3質量%以上。就對冷媒之相溶性之觀點而言，以第1酯與第2酯與第3酯之合計量為基準，第2酯之含量較佳為30質量%以下，更佳為29質量%以下，進而較佳為28質量%以下，尤佳為27質量%以下。

就兼具對冷媒之相溶性與潤滑性之觀點而言，以第1酯與第2酯與第3酯之合計量為基準，第2酯之含量較佳為超過0質量%且為30質量%以下，超過0質量%且為29質量%以下，超過0質量%且為28質量%以下，超過0質量%且為27質量%以下，0.1~30質量%，0.1~29質量%，0.1~28質量%，0.1~27質量%，0.2~30質量%，0.2~29質量%，0.2~28質量%，0.2~27質量%，0.3~30質量%，0.3~29質量%，0.3~28質量%，或0.3~27質量%。

第3酯之含量係以上述第1酯及第2酯之含量滿足特定之條件之方 式被適當地調整。第3酯之含量以第1酯與第2酯與第3酯之合計量為基準，例如可為40質量%以上且未達100質量%，就低溫下之析出性之觀點而言，較佳為60質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上，最佳為85質量%以上，又，就耐磨耗性之觀點而言，較佳為97質量%以下，更佳為95質量%以下，進而較佳為93質量%以下。

就兼具低溫下之析出性與耐磨耗性之觀點而言，以第1酯與第2酯與第3酯之合計量為基準，第3酯之含量較佳為60~97質量%，60~95質量%，60~93質量%，70~97質量%，70~95質量%，70~93質量%，80~97質量%，80~95質量%，80~93質量%，85~97質量%，85~95質量%，或85~93質量%。

式(1)所表示之酯可包含第1酯、第2酯及第3酯各者之各1種，亦可對於第1酯、第2酯及第3酯之任一者或全部包含2種以上。於式(1)所表示之酯對於第1酯、第2酯及第3酯之任一者或全部包含2種以上之情形時，上述第1酯、第2酯及第3酯之含量意指各酯中之2種以上之酯之合計量。

作為式(1)所表示之酯之製造方法，並無特別限定，使用公知之製造方法即可。式(1)所表示之酯例如係藉由將第1酯、第2酯及第3酯分別各自合成後，將該等酯混合而獲得。

第3酯係藉由例如以下之合成順序而合成。首先，合成多元醇與選自由碳數4~8之一元脂肪酸及碳數9之支鏈狀之一元脂肪酸所組成之群中之1種(以下稱為「脂肪酸A」)之部分酯。具體而言，例如藉由使過量之多元醇與脂肪酸A進行反應，而獲得多元醇與脂肪酸A之部分酯。繼而，藉由使上述部分酯與選自由碳數4~8之一元脂肪酸及碳數9之支鏈狀之一元脂肪酸所組成之群中之1種(以下稱為「脂肪酸B」)進行反應，而獲得第3酯。其中，脂肪酸A與脂肪酸B為相互不同 之脂肪酸。

本實施形態之潤滑油基油除了式(1)所表示之酯以外，亦可含有其他基油。作為其他基油，可例示：礦物油、烯烴聚合物、萘化合物、烷基苯等烴油，式(1)所表示之酯以外之酯、聚乙二醇、聚乙烯醚、酮、聚苯醚、聚矽氧、聚矽氧烷、全氟醚等含氧合成油。

式(1)所表示之酯之含量以潤滑油基油總量為基準，例如可設為10質量%以上，50質量%以上，或80質量%以上。

作為本實施形態之潤滑油基油之用途，例如可列舉：汽油引擎油或柴油引擎油等引擎油；汽車用齒輪油(自動變速機油、手動變速機油、差速器機油)或工業用齒輪油等齒輪油；冷凍機油；渦輪機油；油壓作動油；空氣壓縮機油；切削油、研磨油、塑性加工油(壓延油、壓製油、鍛造油、拉拔加工油、引伸加工油、衝壓加工油等)、熱處理油、放電加工油等金屬加工油；工作機械油；滑動導引面油；軸承油；防銹油；熱介質油；電氣絕緣油；滑脂基油等。本實施形態之潤滑油基油尤其適宜用作冷凍機油之基油。

本實施形態之冷凍機油含有本實施形態之潤滑油基油。潤滑油基油之含量以冷凍機油總量為基準，例如可設為50質量%以上，70質量%以上，或90質量%以上。

冷凍機油中除了潤滑油基油以外，亦可進而含有添加劑。作為添加劑，可列舉：酸捕獲劑、抗氧化劑、極壓添加劑、油性劑、消泡劑、金屬減活劑、抗磨耗劑、黏度指數提昇劑、流動點降低劑、清潔分散劑、摩擦調整劑、防銹劑等。添加劑之含量以冷凍機油總量為基準，較佳為5質量%以下，更佳為2質量%以下。

上述添加劑之中，就使熱/化學穩定性進一步提昇之觀點而言，較佳為冷凍機油進而含有酸捕獲劑。作為酸捕獲劑，可例示：環氧化合物、碳二醯亞胺化合物。

作為環氧化合物，例如可列舉：縮水甘油醚型環氧化合物、縮水甘油酯型環氧化合物、環氧乙烷化合物、烷基環氧乙烷化合物、脂環式環氧化合物、環氧化脂肪酸單酯、環氧化植物油。該等環氧化合物可單獨使用1種，或將2種以上組合而使用。

作為縮水甘油醚型環氧化合物，可使用例如下述通式(2)所表示之芳基縮水甘油醚型環氧化合物或烷基縮水甘油醚型環氧化合物。

[式(2)中，R¹表示芳基或碳數5~18之烷基]

作為式(2)所表示之縮水甘油醚型環氧化合物，較佳為正丁基苯基縮水甘油醚、異丁基苯基縮水甘油醚、第二丁基苯基縮水甘油醚、第三丁基苯基縮水甘油醚、戊基苯基縮水甘油醚、己基苯基縮水甘油醚、庚基苯基縮水甘油醚、辛基苯基縮水甘油醚、壬基苯基縮水甘油醚、癸基苯基縮水甘油醚、癸基縮水甘油醚、十一烷基縮水甘油醚、十二烷基縮水甘油醚、十三烷基縮水甘油醚、十四烷基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚。

作為縮水甘油醚型環氧化合物，除了式(2)所表示之環氧化合物以外，亦可使用新戊二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、季戊四醇四縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、山梨糖醇聚縮水甘油醚、聚烷二醇單縮水甘油醚、聚烷二醇二縮水甘油醚等。

作為縮水甘油酯型環氧化合物，可使用例如下述通式(3)所表示者。

[式(3)中，R²表示芳基、碳數5~18之烷基、或烯基]

作為式(3)所表示之縮水甘油酯型環氧化合物，較佳為苯甲酸縮水甘油酯、新癸酸縮水甘油酯、2,2-二甲基辛酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯。

所謂脂環式環氧化合物係具有下述通式(4)所表示之構成環氧基之碳原子直接構成脂環式環之部分結構的化合物。

作為脂環式環氧化合物，可列舉：1,2-環氧環己烷、1,2-環氧環戊烷、3,4-環氧環己烷羧酸3',4'-環氧環己基甲酯、己二酸雙(3,4-環氧環己基甲基)酯、外型-2,3-環氧降烷、己二酸雙(3,4-環氧-6-甲基環己基甲基)酯、2-(7-氧雜雙環[4.1.0]庚-3-基)-螺(1,3-二烷-5,3'-[7]氧雜雙環[4.1.0]庚烷、4-(1'-甲基環氧基乙基)-1,2-環氧-2-甲基環己烷、4-環氧基乙基-1,2-環氧環己烷。

作為烯丙基環氧乙烷化合物，可列舉：1,2-環氧苯乙烯、烷基-1,2-環氧苯乙烯等。

作為烷基環氧乙烷化合物，可列舉：1,2-環氧丁烷、1,2-環氧戊烷、1,2-環氧己烷、1,2-環氧庚烷、1,2-環氧辛烷、1,2-環氧壬烷、1,2-環氧癸烷、1,2-環氧十一烷、1,2-環氧十二烷、1,2-環氧十三烷、1,2-環氧十四烷、1,2-環氧十五烷、1,2-環氧十六烷、1,2-環氧十七烷、1,2-環氧十八烷、1,2-環氧十九烷、1,2-環氧二十烷等。

作為環氧化脂肪酸單酯，可列舉經環氧化之碳數12~20之脂肪酸與碳數1~8之醇或酚或烷基酚之酯。作為環氧化脂肪酸單酯，可較佳地使用環氧硬脂酸丁酯、環氧硬脂酸己酯、環氧硬脂酸苄酯、環氧 硬脂酸環己酯、環氧硬脂酸甲氧基乙酯、環氧硬脂酸辛酯、環氧硬脂酸苯酯及環氧硬脂酸丁基苯酯。

作為環氧化植物油，可列舉：大豆油、亞麻籽油、棉籽油等植物油之環氧化合物等。

作為碳二醯亞胺化合物，並無特別限定，例如可使用二烷基碳二醯亞胺、二苯基碳二醯亞胺、雙(烷基苯基)碳二醯亞胺。作為二烷基碳二醯亞胺，可列舉：二異丙基碳二醯亞胺、二環己基碳二醯亞胺等。作為雙(烷基苯基)碳二醯亞胺，可列舉：二甲苯基碳二醯亞胺、雙(異丙基苯基)碳二醯亞胺、雙(二異丙基苯基)碳二醯亞胺、雙(三異丙基苯基)碳二醯亞胺、雙(丁基苯基)碳二醯亞胺、雙(二丁基苯基)碳二醯亞胺、雙(壬基苯基)碳二醯亞胺等。

又，上述添加劑之中，較佳為冷凍機油進而含有抗磨耗劑。作為較佳之抗磨耗劑，例如可列舉：磷酸酯、硫代磷酸酯、硫醚化合物、二烷基二硫代磷酸鋅。磷酸酯之中，較佳為磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯(TCP)。硫代磷酸酯之中，較佳為硫代磷酸三苯酯(TPPT)。作為硫醚化合物，就可確保冷凍機油之穩定性，抑制在冷凍機器內部大量使用之銅之變質之方面而言，較佳為單硫醚化合物。

又，上述添加劑之中，較佳為冷凍機油進而含有抗氧化劑。作為抗氧化劑，可列舉：二第三丁基對甲酚等酚系化合物、烷基二苯胺等胺系化合物等。以冷凍機油總量為基準，冷凍機油可含有0.02~0.5質量%酚系化合物作為抗氧化劑。

又，上述添加劑之中，較佳為冷凍機油進而含有摩擦調整劑、極壓劑、防銹劑、金屬減活劑、消泡劑。作為摩擦調整劑，可列舉：脂肪族胺、脂肪族醯胺、脂肪族醯亞胺、醇、酯、磷酸酯胺鹽、亞磷酸酯胺鹽等。作為極壓劑，可列舉：硫化烯烴、硫化油脂等。作為防銹劑，可列舉：烯基琥珀酸之酯或部分酯等。作為金屬減活劑，可列 舉：苯并三唑、苯并三唑衍生物等。作為消泡劑，可列舉：聚矽氧化合物、聚酯化合物等。

就提高潤滑性之觀點而言，冷凍機油於40℃下之動黏度較佳為3mm²/s以上，更佳為4mm²/s以上，進而較佳為5mm²/s以上。就提高回油性之觀點而言，冷凍機油於40℃下之動黏度較佳為1000mm²/s以下，更佳為500mm²/s以下，進而較佳為400mm²/s以下。就提高潤滑性之觀點而言，冷凍機油於100℃下之動黏度較佳為1mm²/s以上，更佳為2mm²/s以上。就提高回油性之觀點而言，冷凍機油於100℃下之動黏度較佳為100mm²/s以下，更佳為50mm²/s以下。本發明中之動黏度意指依據JIS K2283：2000所測得之動黏度。

冷凍機油之流動點可設為較佳為-10℃以下，更佳為-20℃以下。本發明中之流動點意指依據JIS K2269-1987所測得之流動點。

冷凍機油之體積電阻率可設為較佳為1.0×10⁹Ω．m以上，更佳為1.0×10¹⁰Ω．m以上，進而較佳為1.0×10¹¹Ω．m以上。尤其於用於密閉型冷凍機之情形時較佳為具有較高之電氣絕緣性。本發明中之體積電阻率意指依據JIS C2101：1999所測得之25℃下之體積電阻率。

以冷凍機油總量為基準，冷凍機油之水分含量可設為較佳為200ppm以下，更佳為100ppm以下，進而較佳為50ppm以下。尤其於用於密閉型冷凍機之情形時，就對冷凍機油之熱/化學穩定性或電氣絕緣性之影響之觀點而言，較佳為水分含量較少。

就防止對冷凍機或配管所使用之金屬之腐蝕之觀點、及防止冷凍機油所含有之酯之分解之觀點而言，冷凍機油之酸值較佳為10.0mgKOH/g以下，更佳為1.0mgKOH/g以下，進而較佳為0.1mgKOH/g以下。就同樣之觀點而言，冷凍機油之羥值較佳為50.0mgKOH/g以下，更佳為30.0mgKOH/g以下，進而較佳為10.0mgKOH/g以下。本發明中之酸值意指依據JIS K2501：2003所測得之酸值。本發明中之 羥值意指依據JIS K0070：1992所測得之羥值。

就提高冷凍機油之熱/化學穩定性而抑制油泥等之產生之觀點而言，冷凍機油之灰分可設為較佳為100ppm以下，更佳為50ppm以下。本發明中之灰分意指依據JIS K2272：1998所測得之灰分。

本實施形態之冷凍機油係與冷媒一併使用。本實施形態之冷凍機用作動流體組合物含有本實施形態之冷凍機油與冷媒。作為冷媒，可例示：飽和氟化烴冷媒、不飽和氟化烴冷媒、烴冷媒、全氟醚類等含氟醚系冷媒、雙(三氟甲基)硫醚冷媒、三氟碘甲烷冷媒、及氨(R717)、二氧化碳(R744)等自然系冷媒，較佳為飽和氟化烴冷媒、不飽和氟化烴冷媒、烴冷媒、及氨(R717)、二氧化碳(R744)等自然系冷媒、及含有選自該等冷媒中之2種以上之混合冷媒。

作為飽和氟化烴冷媒，使用較佳為碳數1~3，更佳為碳數1~2之飽和氟化烴。具體而言，適宜地使用二氟甲烷(R32)、三氟甲烷(R23)、五氟乙烷(R125)、1,1,2,2-四氟乙烷(R134)、1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、1,1,1-三氟乙烷(R143a)、1,1-二氟乙烷(R152a)、氟乙烷(R161)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(R227ea)、1,1,1,2,3,3-六氟丙烷(R236ea)、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(R236fa)、1,1,1,3,3-五氟丙烷(R245fa)、及1,1,1,3,3-五氟丁烷(R365mfc)、或2種以上該等之混合物。

作為飽和氟化烴冷媒，可根據用途或所需性能自上述中適當選擇，作為尤佳之例，例如可列舉：R32單獨；R23單獨；R134a單獨；R125單獨；R134a/R32=60~80質量%/40~20質量%之混合物；R32/R125=40~70質量%/60~30質量%之混合物；R125/R143a=40~60質量%/60~40質量%之混合物；R134a/R32/R125=60質量%/30質量%/10質量%之混合物；R134a/R32/R125=40~70質量%/15~35質量%/5~40質量%之混合物；R125/R134a/R143a=35~55質量%/1~15質 量%/40~60質量%之混合物等。更具體而言，可使用R134a/R32=70/30質量%之混合物；R32/R125=60/40質量%之混合物；R32/R125=50/50質量%之混合物(R410A)；R32/R125=45/55質量%之混合物(R410B)；R125/R143a=50/50質量%之混合物(R507C)；R32/R125/R134a=30/10/60質量%之混合物；R32/R125/R134a=23/25/52質量%之混合物(R407C)；R32/R125/R134a=25/15/60質量%之混合物(R407E)；R125/R134a/R143a=44/4/52質量%之混合物(R404A)等。

作為不飽和氟化烴(HFO)冷媒，可例示：氟數為3之氟乙烯及氟數為3~5之氟丙烯。具體而言，較佳為使用例如1,1,2-三氟乙烯(HFO-1123)、1,2,3,3,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)、1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)、2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1,2,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ye)、及3,3,3-三氟丙烯(HFO-1243zf)中之任1種、或2種以上之混合物。就冷媒物性之觀點而言，尤佳為使用選自HFO-1123、HFO-1225ye、HFO-1234ze及HFO-1234yf中之1種或2種以上。

作為烴冷媒，可例示碳數1~5之烴。具體而言，例如可使用甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷(R290)、環丙烷、正丁烷、異丁烷、環丁烷、甲基環丙烷、2-甲基丁烷、正戊烷或2種以上該等之混合物。該等之中，較佳為使用丙烷、正丁烷、異丁烷、2-甲基丁烷或該等之混合物等在25℃、1個大氣壓之條件下為氣體之烴冷媒。

本實施形態之潤滑油基油及冷凍機油可適宜地與於油/冷媒比(質量比)為3/2、0℃之條件下相溶之冷媒及包含其之混合冷媒一併使用。此處，基於依據JIS K2211：2009「冷凍機油」之「與冷媒之相溶性試驗方法」之試驗判斷油與冷媒是否相溶。潤滑油基油及冷凍機油於只要為於上述條件下相溶之冷媒則可廣泛應用之方面有用。作為於上述條件下相溶之冷媒，尤其是上述冷媒之中，較佳為選自 R134a、R410A、R32、R1234yf、R1234ze、R1123、R290、R600a、R744等中之1種或2種以上之冷媒，或包含該等冷媒之混合冷媒。

冷凍機用作動流體組合物中之冷凍機油與冷媒之調配比率例如相對於冷媒100質量份，可設為冷凍機油1~500質量份，或2~400質量份。

[實施例]

以下，基於實施例更具體說明本發明，但本發明並不限定於實施例。

作為第1酯及第2酯，分別使用以下之酯。

(第1酯)

1a：季戊四醇與2-甲基丙酸之四酯

1b：二季戊四醇與2-甲基丁酸之六酯

1c：季戊四醇與正戊酸之四酯

1d：季戊四醇與正庚酸之四酯

1e：季戊四醇與2-乙基己酸之四酯

1f：二季戊四醇與2-乙基己酸之六酯

(第2酯)

2a：季戊四醇與3,5,5-三甲基己酸之四酯

2b：二季戊四醇與3,5,5-三甲基己酸之六酯

作為第3酯，使用下述表1、2所示之脂肪酸A、B與多元醇而合成酯3a~3g。表1、2中之簡稱分別表示以下之化合物。

iC4：2-甲基丙酸

iC5：2-甲基丁酸

nC5：正戊酸

nC7：正庚酸

iC8：2-乙基己酸

iC9：3,5,5-三甲基己酸

PET：季戊四醇

DiPET：二季戊四醇

又，酯3a~3g之合成順序如下。

(第3酯之合成順序)

向安裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌機及戴氏冷卻管及容量30mL之油水分離管的2L之四口燒瓶(反應器)中，添加表1、2所示之量之醇及脂肪酸A。於氮氣流下，利用加熱包對反應器進行加熱，待反應器達到190℃後，使醇與脂肪酸A反應直至反應液之酸值成為5mgKOH/g以下。其後，將反應器冷卻至85℃後，添加相對於反應液總量為20質量%之離子交換水，並於85℃下攪拌10分鐘，而獲得反應液與水之混合物。繼而，將混合物靜置15分鐘後，去除於混合物中分離之有機層而獲得水層。其後，將反應器冷卻至50℃後，添加相對於水層總量為20質量%之己烷，於50℃下攪拌10分鐘，靜置15分鐘後，重複2次去除經分離之有機層之操作。藉此，獲得含有醇與脂肪酸A之部分酯之水層。

對於所獲得之水層，添加表1、2所示之量之脂肪酸B。於氮氣流下，利用加熱包對反應器進行加熱，待反應器達到210℃後，使上述部分酯與脂肪酸B反應直至所獲得之酯之羥值成為3mgKOH/g以下。其後，將反應器內減壓至50Torr，蒸餾去除過量之脂肪酸直至反應液之酸值成為5mgKOH/g以下。將反應器冷卻至85℃後，利用離子交換水將根據上述酸值所算出之氫氧化鉀量之1.5倍當量加以稀釋而製作10%之水溶液，將該水溶液添加至反應液並攪拌1小時。停止攪拌後，靜置30分鐘後去除分離至下層之水層，而獲得有機層。其次，添加相對於有機層總量為20質量%之離子交換水，於85℃下攪拌10分鐘，靜置15分鐘後，重複5次去除分離之水層之操作。其後，藉由在 100℃、30Torr之條件下攪拌1小時，而進行脫水。最後，添加相對於有機層為2質量%之活性白土，於80℃、30Torr之條件下攪拌1小時，並過濾去除吸附劑，藉此獲得第3酯之完全酯。

使用上述第1酯、第2酯及第3酯，而製備具有表3~5所示之組成之基油。

使用含有各實施例及比較例之基油之各者的冷凍機油，實施以下所示之相溶性試驗及耐磨耗性試驗。將結果示於表6~8。

(冷媒相溶性試驗)

依據JIS K2211：2009「冷凍機油」之「與冷媒之相溶性試驗方法」，對評價冷媒8g調配冷凍機油12g，觀察冷媒與冷凍機油於0℃下是否相互溶解。

(耐磨耗性試驗)

使用可設為與實際壓縮機類似之冷媒環境之神鋼造機(股份公司)製造之高壓環境摩擦試驗機(旋轉葉片材料與固定盤材料之旋轉滑動方式)，而進行冷媒壓力變動耐磨耗性試驗。試驗條件設為油量600ml，試驗溫度110℃，旋轉數630rpm，負載重量90kgf，試驗時間1.2小時(該等條件對於全部評價冷媒共通)，關於壓力，對於各評價冷媒設為如下。

R134a：1.6MPa。

R410A：1.6MPa。

R32：1.6MPa。

HFO-1234yf：1.6MPa。

正己烷(由於R290等烴冷媒於安全面方面存在隱患故而使用正己烷代替)：較常壓稍高之壓力。

CO₂：1.6MPa。

作為葉片材料係使用SKH-51，作為盤材料係使用FC250。關於耐磨耗性之評價，由於盤材料之磨耗量極少，故而根據葉片材料之磨耗深度(μm)而進行。

Claims (3)

1. 一種潤滑油基油，其含有下述通式(1)所表示之酯， [式中，A表示自具有2~6個羥基之多元醇去除羥基而成之殘基，R表示碳數3~7之烷基或碳數8之支鏈烷基，n表示2~6之整數]上述酯包含：同一分子中之上述R為選自由碳數3~7之烷基所組成之群中之1種的第1酯、同一分子中之上述R為碳數8之支鏈烷基的第2酯、及同一分子中之上述R為選自由碳數3~7之烷基及碳數8之支鏈烷基所組成之群中之2種以上的第3酯，並且以上述第1酯與上述第2酯與上述第3酯之合計量為基準，上述第1酯之含量超過0質量%且為30質量%以下，上述第2酯之含量超過0質量%且為30質量%以下。
2. 一種冷凍機油，其含有如請求項1之潤滑油基油。
3. 一種冷凍機用作動流體組合物，其含有如請求項2之冷凍機油與冷媒。