WO2018143212A1 - 冷凍機油 - Google Patents

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oil
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文之 奈良
洋平 庄野
武 大城戸
英俊 尾形
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    • C10N2040/30—Refrigerators lubricants or compressors lubricants

Definitions

  • the present invention relates to refrigerating machine oil.
  • Refrigerators such as refrigerators and air conditioners are equipped with a compressor for circulating the refrigerant in the refrigerant circulation system.
  • the compressor is filled with refrigerating machine oil for lubricating the sliding member.
  • the lower the viscosity of the refrigerating machine oil the lower the stirring resistance and the friction of the sliding portion. Therefore, the lower viscosity of the refrigerating machine oil leads to energy saving of the refrigerating machine.
  • Patent Document 1 discloses a predetermined refrigerating machine oil of VG3 or more and VG8 or less.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a refrigerating machine oil having excellent wear resistance even when the viscosity is greatly reduced.
  • One embodiment of the present invention has a kinematic viscosity at 100 ° C. of 0.5 mm 2 / s to 1.5 mm 2 / s, a 90% distillation temperature by gas chromatography distillation of 280 ° C. to less than 360 ° C., It is a refrigerating machine oil having an aniline point of 70 ° C or higher.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C is 0.5 mm 2 / s to 1.5 mm 2 / s, and the 70% distillation temperature by gas chromatography distillation is 270 ° C to less than 300 ° C. It is a refrigerating machine oil having an aniline point of 70 ° C. or higher.
  • the difference between the initial boiling point by gas chromatography distillation and the 95% distillation temperature is preferably 60 ° C. or higher and 160 ° C. or lower.
  • the difference between the distillation end point by gas chromatography distillation and the 90% distillation temperature is preferably 40 ° C or higher and 140 ° C or lower.
  • the end point of distillation by gas chromatography distillation is preferably 390 ° C. or higher and 425 ° C. or lower.
  • the flash point of the refrigerating machine oil is preferably 110 ° C. or higher.
  • % C P by n-d-M ring analysis of the refrigerating machine oil is preferably 40 or more 60 or less.
  • N-d-M ring analysis% C N of the refrigerating machine oil is preferably 40 or more 65 or less.
  • the ratio of the% C P for% C N by n-d-M ring analysis of the refrigerating machine oil is preferably 0.6 to 1.4.
  • the kinematic viscosity of the refrigerating machine oil at 100 ° C. is 0.5 mm 2 / s to 1.5 mm 2 / s.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C. of the refrigerating machine oil is preferably from 0.6 mm 2 / s to 1.4 mm 2 / s, more preferably from the viewpoint of further excellent balance between wear resistance and energy saving of the refrigerating machine. 8 mm 2 / s or more 1.3 mm 2 / s, more preferably not more than 1.0 mm 2 / s or more 1.3 mm 2 / s.
  • the kinematic viscosity in the present invention means a kinematic viscosity measured according to JIS K2283: 2000.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. of the refrigerating machine oil may be, for example, 2.0 mm 2 / s or more, 2.5 mm 2 / s or more, or 2.8 mm 2 / s or more, for example, 4.5 mm 2 / s or less. It may be 4.0 mm 2 / s or less, or 3.5 mm 2 / s or less.
  • the aniline point of the refrigerating machine oil is 70 ° C. or higher, and is preferably 73 ° C. or higher, more preferably 76 ° C. or higher, and still more preferably 80 ° C. or higher, from the viewpoint of further excellent wear resistance. If the aniline point is 70 ° C. or higher, the effectiveness of the extreme pressure agent tends to be improved.
  • the aniline point of the refrigerating machine oil is preferably 100 ° C. or less, more preferably 95 ° C., from the viewpoint of compatibility with organic materials such as PET (polyethylene terephthalate) materials and sealing materials used in the refrigerating apparatus (refrigerator). Below, it is 90 degrees C or less more preferably.
  • the aniline point in the present invention means a value measured according to JIS K2256: 2013.
  • the distillation property of the refrigerating machine oil by gas chromatography distillation is more excellent in the balance between the low viscosity of the refrigerating machine oil and the lubricity, and from the viewpoint of maintaining a high flash point, the distillation temperature on the low boiling point side is preferably set. While increasing the temperature, the distillation temperature on the high boiling point side is maintained within an appropriate range.
  • Such a refrigerating machine oil desirably has a distillation property described below.
  • the initial boiling point (IBP) of the refrigerating machine oil may be 200 ° C. or higher, 220 ° C. or higher, or 230 ° C. or higher, for example, 260 ° C. or lower, 250 ° C. or lower, or 240 ° C. or lower.
  • 5% distillation temperature T 5 of the refrigerating machine oil for example, 205 ° C. or higher, 225 ° C. or higher, or may be at 235 ° C. or higher, for example, 265 ° C. or less, 255 ° C. or less, or 245 ° C. may be less.
  • 10% distillation temperature T 10 of the refrigerating machine oil for example, 210 ° C. or higher, 230 ° C. or higher, or may be at 235 ° C. or higher, for example, 270 ° C. or less, 260 ° C. or less, or 250 ° C. may be less.
  • 50% distillation temperature T 50 of the refrigerating machine oil for example, 230 ° C. or higher, 250 ° C. or higher, or may be at 260 ° C. or higher, for example, 300 ° C. or less, 280 ° C. or less, or 270 ° C. may be less.
  • 70% distillation temperature T 70 of the refrigerating machine oil from the viewpoint of lubricity and high flash point, preferably 250 ° C. or higher, more preferably 260 ° C. or higher, further preferably 270 ° C. or higher.
  • 70% distillation temperature T 70 of the refrigerating machine oil from the viewpoint of low viscosity, preferably below 330 ° C., more preferably below 300 ° C., more preferably 295 ° C. or less, particularly preferably 290 ° C. or less.
  • the 90% distillation temperature T 90 of the refrigerating machine oil is preferably 280 ° C. or higher and lower than 360 ° C., more preferably 290 ° C. or higher and 355 ° C. or lower, and 280 ° C. or higher and lower than 350 ° C., from the viewpoint of further excellent wear resistance.
  • the temperature may be from 300 ° C to 345 ° C, from 300 ° C to 340 ° C, or from 300 ° C to 330 ° C.
  • Refrigerator 95% of oil distillation temperature T 95 for example, 290 ° C. or higher, 310 ° C. or higher, or 330 is at ° C. or higher, for example, 390 ° C. or less, 385 ° C. or less, 370 ° C. or less, 360 ° C. or less, or 350 ° C. It may be the following.
  • the distillation end point EP of the refrigerating machine oil is preferably 390 ° C. or higher, more preferably 395 ° C. or higher, further preferably 400 ° C. or higher, from the viewpoint of lubricity.
  • the distillation end point EP of the refrigerating machine oil is preferably 440 ° C. or lower, more preferably 430 ° C. or lower, further preferably 425 ° C. or lower, 420 ° C. or lower, 415 ° C. or lower, or 410 ° C. or lower, from the viewpoint of reducing the viscosity. There may be.
  • the distillation end point EP is preferably 390 ° C. or higher and 440 ° C. or lower, more preferably 390 ° C.
  • the distillation temperature on the high boiling point side is increased while the distillation temperature on the low boiling point side is increased. It is preferable to maintain it in an appropriate range. In addition to the above, it is desirable to maintain a moderately narrow range and a range that is not too narrow as follows, rather than widening the distillation range.
  • the difference between the initial boiling point IBP of the refrigerating machine oil and the 95% distillation temperature T 95 is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and still more preferably 80 ° C. or higher.
  • the difference between the initial boiling point IBP of the refrigerating machine oil and the 95% distillation temperature T 95 (T 95 -IBP) is preferably 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, still more preferably 140 ° C. or lower, and particularly preferably 130 ° C. It is below °C.
  • the difference between the initial boiling point IBP and the 95% distillation temperature T 95 (T 95 -IBP) is preferably 60 ° C.
  • the difference (EP ⁇ T 90 ) between the distillation end point EP of the refrigerating machine oil and the 90% distillation temperature T 90 is preferably 40 ° C. or more, more preferably 50 ° C. or more, and still more preferably 55 ° C. or more, from the viewpoint of lubricity. It may be 60 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower, and still more preferably 120 ° C. or lower.
  • the difference (EP ⁇ T 90 ) between the distillation end point EP of the refrigerating machine oil and the 90% distillation temperature T 90 is preferably 40 ° C. or higher and 140 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, and still more preferably 55 ° C. or higher. It is 120 ° C. or lower, and may be 60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.
  • the difference between the 95% distillation temperature T 95 and the 90% distillation temperature T 90 of the refrigerating machine oil (T 95 -T 90 ) is preferably 3 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, from the viewpoint of lubricity.
  • it is 20 degreeC or more, Most preferably, it is 25 degreeC or more, 30 degreeC or more may be sufficient,
  • Preferably it is 80 degrees C or less, More preferably, it is 70 degrees C or less, More preferably, it is 60 degrees C or less.
  • the difference (T 95 -T 90 ) between 95% distillation temperature T 95 and 90% distillation temperature T 90 is preferably 3 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, more preferably 10 ° C.
  • It may be 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, particularly preferably 25 ° C. or higher and 60 ° C. or lower, and may be 30 ° C. or higher and 60 ° C. or lower.
  • the initial distillation point, 5% distillation temperature, 10% distillation temperature, 50% distillation temperature, 70% distillation temperature, 90% distillation temperature, 95% distillation temperature and distillation end point in the present invention are respectively ASTM D7213.
  • the refractive index at 20 ° C. of the refrigerating machine oil is further excellent in the balance between the low viscosity and the lubricity of the refrigerating machine oil, and from the viewpoint of maintaining a high flash point, for example, 1.440 or more, 1.445 or more, or 1 450 or more, for example, 1.470 or less, 1.465 or less, or 1.460 or less.
  • the refractive index in the present invention means a refractive index measured at 20 ° C. according to JIS K0062: 1992.
  • the density of the refrigerating machine oil at 15 ° C. is further excellent in the balance between the low viscosity of the refrigerating machine oil and the lubricity, and from the viewpoint of maintaining a high flash point, it is preferably 0.86 g / cm 3 or less, more preferably 0.8. 85 g / cm 3 or less, more preferably it may be at 0.84 g / cm 3 or less, for example, 0.81 g / cm 3 or more, may be at 0.815 g / cm 3 or more.
  • the density in this invention means the density measured in 15 degreeC based on JISK2249: 2011.
  • the sulfur content of the refrigerating machine oil is not particularly limited, but is preferably 0.001% by mass or more, 0.02% by mass or more, or 0.3% by mass or less from the viewpoint of excellent stability and compatibility with the metal material. 0.1 mass% or less or 0.05 mass% or less may be sufficient. In this embodiment, when the refrigerating machine oil adds the extreme pressure agent described later, for example, 0.2% by mass or more, the sulfur content of the refrigerating machine oil is less than 0.05% by mass, less than 0.02% by mass, It may be less than 0.01% by mass or less than 0.005% by mass.
  • the sulfur content in the present invention means a sulfur content measured by an ultraviolet fluorescence method defined in JIS K2541-6: 2013.
  • composition ratio by the ring analysis of the refrigerating machine oil or the lubricating base oil contained therein is more excellent in the balance between the low viscosity of the refrigerating machine oil and the lubricity, and from the viewpoint of maintaining a high flash point, preferably, It is the range shown.
  • % C P of the refrigerating machine oil or lubricating base oil contained therein is preferably 40 or more, more preferably 42 or more, more preferably 44 or more, preferably 60 or less, more preferably 57 or less, more preferably 54 or less.
  • % C P of the refrigerating machine oil or lubricating base oil contained therein is preferably 40 or more 60 or less, more preferably 42 or more and 57 or less, further preferably 44 or more 54 or less.
  • % C N of the refrigerating machine oil or lubricating base oil contained therein is preferably 40 or more, more preferably 42 or more, still more preferably 44 or more, preferably 65 or less, more preferably 60 or less, more preferably 57 or less, particularly preferably 54 or less.
  • % C N of the refrigerating machine oil or lubricating base oil contained therein is preferably 40 or more 65 or less, more preferably 42 or more 60 or less, more preferably 44 or more and 57 or less, particularly preferably 44 or more 54 or less.
  • the ratio of% C P to% C N of the refrigerating machine oil or the lubricating base oil contained therein is preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more, and still more preferably 0.8 or more, preferably 1.4 or less, more preferably 1.3 or less, and still more preferably 1.2 or less.
  • the ratio of the% C P for% C N of the refrigerating machine oil or lubricating base oil contained therein is preferably 0.6 to 1.4, more preferably 0.7 or more 1.3 or less, more preferably 0.8 or more and 1.2 or less.
  • % C A of the refrigerating machine oil or lubricating base oil contained therein from the viewpoint of lubricity and stability, preferably 5 or less, more preferably 3 or less, more preferably may be 2 or less, 0 met However, it may be 0.5 or more and 1 or more.
  • % C P ,% C N and% C A mean values measured by a method (ndM ring analysis) based on ASTM D3238-95 (2010), respectively.
  • Flash point of the refrigerating machine oil from the viewpoint of safety, preferably 110 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or more, and particularly preferably 130 ° C. or higher, a low kinematic viscosity of about 2 ⁇ 4mm 2 / s at 40 ° C. In order to obtain a viscous oil, it is preferably 155 ° C. or lower, more preferably 145 ° C. or lower.
  • the flash point in the present invention means a flash point measured in accordance with JIS K2265-4: 2007 (Cleveland Open (COC) method).
  • the pour point of the refrigerating machine oil may be, for example, ⁇ 10 ° C. or lower, ⁇ 20 ° C. or lower, or ⁇ 50 ° C. or lower, or may be ⁇ 40 ° C. or higher from the viewpoint of purification cost.
  • the pour point in the present invention means a pour point measured according to JIS K2269: 1987.
  • the acid value of the refrigerating machine oil may be, for example, 1.0 mgKOH / g or less, or 0.1 mgKOH / g or less.
  • the acid value in the present invention means an acid value measured according to JIS K2501: 2003.
  • the volume resistivity of the refrigerating machine oil may be, for example, 1.0 ⁇ 10 9 ⁇ ⁇ m or more, 1.0 ⁇ 10 10 ⁇ ⁇ m or more, or 1.0 ⁇ 10 11 ⁇ ⁇ m or more.
  • the volume resistivity in the present invention means a volume resistivity at 25 ° C. measured according to JIS C2101: 1999.
  • the water content of the refrigerating machine oil may be, for example, 200 ppm or less, 100 ppm or less, or 50 ppm or less based on the total amount of the refrigerating machine oil.
  • the ash content of the refrigerating machine oil may be, for example, 100 ppm or less, or 50 ppm or less.
  • the ash content in the present invention means an ash content measured according to JIS K2272: 1998.
  • Refrigerating machine oil in one embodiment, of the above mentioned properties, at least, a kinematic viscosity at 100 ° C. is not more than 0.5 mm 2 / s or more 1.5mm 2 / s, 90% distillation temperature by gas chromatography distillation Is a refrigerating machine oil having the properties that the temperature is 280 ° C. or higher and lower than 360 ° C. and the aniline point is 70 ° C. or higher.
  • Refrigerating machine oil in another embodiment, of the above mentioned properties, at least, a kinematic viscosity at 100 ° C.
  • Refrigerator oil having the above properties contains, for example, a lubricant base oil and a lubricant additive.
  • the lubricating base oil include mineral oil.
  • Mineral oil can be obtained by removing solvent oil, solvent refining, hydrorefining, hydrocracking, solvent dewaxing, hydrogenation of lubricating oil fractions obtained by atmospheric distillation and vacuum distillation of paraffinic and naphthenic crude oils. It can be obtained by purification by a method such as dewaxing, clay treatment, or sulfuric acid washing. These purification methods may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • a lubricant base oil that is appropriately selected from low-viscosity lubricant base oils that are generally used for solvents, diluents, metalworking oils, and the like is preferably used.
  • the properties of the lubricating base oil as the main component are also equivalent to the above unless otherwise specified in this specification. It is desirable to be. Therefore, in the above, preferred ranges for the properties of each item of refrigerating machine oil are shown, but unless otherwise specified in this specification, they may be read as preferred ranges for each item of lubricating base oil contained in the refrigerating machine oil. .
  • the sulfur content of the lubricating base oil is not particularly limited, but is preferably 0.001% by mass or more, 0.02% by mass or more, or 0.3% by mass from the viewpoint of excellent stability and compatibility with metal materials. % Or less, and may be 0.1 mass% or less or 0.05 mass% or less. In the present embodiment, when the refrigerating machine oil adds, for example, 0.2 mass% or more of the extreme pressure agent described later, the sulfur content of the lubricating base oil is less than 0.05 mass% and 0.02 mass%. May be less than 0.01% by weight or less than 0.005% by weight.
  • the lubricating base oil may be composed of the above mineral oil.
  • the ratio of the mineral oil based on the total amount of the lubricating base oil may be 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, particularly preferably 90% by mass or more.
  • a hydrocarbon oil such as an alkylbenzene or an oxygen-containing oil such as an ester may be further contained in addition to the mineral oil.
  • the alkyl benzene may be at least one selected from the group consisting of the following alkyl benzene (a1) and alkyl benzene (a2).
  • Alkylbenzene (a1) an alkylbenzene having 1 to 4 alkyl groups having 1 to 19 carbon atoms and having a total carbon number of 9 to 19 (preferably 1 alkyl group having 1 to 15 carbon atoms) Alkylbenzene having 4 to 4 and a total carbon number of alkyl group of 9 to 15)
  • the ester may be, for example, an ester of a monohydric alcohol or a dihydric alcohol and a fatty acid.
  • the monohydric alcohol or dihydric alcohol may be, for example, an aliphatic alcohol having 4 to 12 carbon atoms.
  • the fatty acid may be, for example, a fatty acid having 4 to 18 carbon atoms.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating base oil may be, for example, 2.0 mm 2 / s or more, 2.5 mm 2 / s or more, or 2.8 mm 2 / s or more, for example, 4.5 mm 2 / s. It may be s or less, 4.0 mm 2 / s or less, or 3.5 mm 2 / s or less.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C. of the lubricating base oil may be, for example, 0.5 mm 2 / s or more, 0.6 mm 2 / s or more, 0.8 mm 2 / s or more, or 1.0 mm 2 / s or more. For example, it may be 1.5 mm 2 / s or less, 1.4 mm 2 / s or less, or 1.3 mm 2 / s or less.
  • the content of the lubricating base oil may be 50% by mass or more, 60% by mass or more, 70% by mass or more, 80% by mass or more, 90% by mass or more, or 95% by mass or more based on the total amount of the refrigerating machine oil.
  • Lubricating oil additives include, for example, acid scavengers, antioxidants, extreme pressure agents, oiliness agents, antifoaming agents, metal deactivators, antiwear agents, viscosity index improvers, pour point depressants, clean dispersions Agents and the like.
  • the content of these additives may be 10% by mass or less or 5% by mass or less based on the total amount of refrigerating machine oil.
  • the refrigerating machine oil preferably contains an extreme pressure agent from the viewpoint of further excellent wear resistance among the above-mentioned additives.
  • Suitable extreme pressure agents include phosphorus-based extreme pressure agents.
  • the phosphorus extreme pressure agent include phosphoric acid ester, acidic phosphoric acid ester, amine salt of acidic phosphoric acid ester, chlorinated phosphoric acid ester, phosphorous acid ester, phosphorothionate and the like.
  • the phosphate ester is preferably triphenyl phosphate (TPP) or tricresyl phosphate (TCP).
  • the content of the phosphorous extreme pressure agent may be, for example, 0.2% by mass or more, preferably 0.5 to 5% by mass, more preferably 1 to 4% by mass, and particularly preferably based on the total amount of refrigerating machine oil. 1.5-3 mass%.
  • a lubricating base oil having an aniline point of 70 ° C. or higher is used, the effectiveness of the extreme pressure agent tends to be improved.
  • Refrigerator oil according to the present embodiment is usually present in the state of a working fluid composition for a refrigerator mixed with a refrigerant in a refrigerator. That is, the working fluid composition for a refrigerator according to the present embodiment contains the above-described refrigerator oil and a refrigerant.
  • the content of the refrigerating machine oil in the working fluid composition for the refrigerating machine may be 1 to 500 parts by mass, or 2 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the refrigerant.
  • refrigerant examples include hydrocarbon refrigerants, saturated fluorinated hydrocarbon refrigerants, unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerants, fluorinated ether refrigerants such as perfluoroethers, bis (trifluoromethyl) sulfide refrigerant, and trifluoroiodomethane.
  • refrigerant examples include natural refrigerants such as ammonia and carbon dioxide.
  • the hydrocarbon refrigerant is preferably a hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon having 2 to 4 carbon atoms.
  • Specific examples of the hydrocarbon include methane, ethylene, ethane, propylene, propane (R290), cyclopropane, normal butane, isobutane (R600a), cyclobutane, methylcyclopropane, 2-methylbutane, normal pentane, and these.
  • the mixture of 2 or more types is mentioned.
  • the hydrocarbon refrigerant is preferably a hydrocarbon refrigerant which is gaseous at 25 ° C. and 1 atm, and more preferably propane, normal butane, isobutane, 2-methylbutane or a mixture thereof.
  • the saturated fluorinated hydrocarbon refrigerant is preferably a saturated fluorinated hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms.
  • Specific examples of the saturated fluorinated hydrocarbon refrigerant include difluoromethane (R32), trifluoromethane (R23), pentafluoroethane (R125), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (R134), 1, 1,1,2-tetrafluoroethane (R134a), 1,1,1-trifluoroethane (R143a), 1,1-difluoroethane (R152a), fluoroethane (R161), 1,1,1,2,3 , 3,3-heptafluoropropane (R227ea), 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropane (R236ea), 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (R236fa), 1,1,1,3,3-penta
  • the saturated fluorinated hydrocarbon refrigerant is appropriately selected from the above depending on the application and required performance.
  • the unsaturated fluorinated hydrocarbon (HFO) refrigerant is preferably an unsaturated fluorinated hydrocarbon having 2 to 3 carbon atoms, more preferably fluoropropene, and still more preferably fluoropropene having 3 to 5 fluorine atoms.
  • the unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant is preferably 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225ye), 1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze), 2, Any of 3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf), 1,2,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ye), and 3,3,3-trifluoropropene (HFO-1243zf) One or a mixture of two or more.
  • the unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant is preferably one or more selected from HFO-1225ye, HFO-1234ze and HFO-1234yf from the viewpoint of the physical properties of the refrigerant.
  • the unsaturated fluorinated hydrocarbon refrigerant may be fluoroethylene, preferably 1,1,2,3-trifluoroethylene.
  • the refrigerating machine oil and the working fluid composition for the refrigerating machine according to the present embodiment include an air conditioner having a reciprocating or rotating hermetic compressor, a refrigerator, an open type or a sealed car air conditioner, a dehumidifier, a water heater, and a freezer. It is suitably used for refrigerators such as refrigerators, refrigerators, vending machines, showcases, chemical plants, refrigerators having a centrifugal compressor, and the like.
  • the refrigerating machine oil according to the present embodiment can be used together with the above-mentioned refrigerant, but is particularly preferably used together with a hydrocarbon refrigerant in terms of low-temperature characteristics and compatibility at the time of refrigerant mixing.
  • the working fluid composition for a refrigerator according to the present embodiment particularly preferably contains a hydrocarbon refrigerant.
  • Refrigerator oils (test oils 1 to 4) shown below were prepared. Table 2 shows the properties of each refrigerating machine oil together with a commercially available low viscosity refrigerating machine oil (test oil 5).
  • Test oil 1 Base oil (sulfur content: less than 0.005% by mass) obtained by mixing commercially available base oils 1, 2 and 3 shown in Table 1 with 1.7% tricresyl phosphate based on the total amount of refrigerating machine oil. % And refrigerating machine oil added with 5 mass ppm of antifoaming agent.
  • Test oil 2 1.7 mass of tricresyl phosphate based on the total amount of refrigerating machine oil in base oil (sulfur content: less than 0.005 mass%) obtained by mixing commercially available base oils 1, 2 and 3 shown in Table 1 % And refrigerating machine oil added with 5 mass ppm of antifoaming agent.
  • Test oil 3 1.7% by mass of tricresyl phosphate based on the total amount of refrigerating machine oil to base oil (sulfur content: 0.005% by mass) obtained by mixing commercially available base oils 1, 4 and 5 shown in Table 1 And a refrigerating machine oil to which 5 mass ppm of an antifoaming agent is added.
  • Test oil 4 1.7% by mass of tricresyl phosphate and 5% by mass of antifoaming agent are added to commercially available base oil 1 (sulfur content: less than 0.005% by mass) shown in Table 1 based on the total amount of refrigerating machine oil. Added refrigeration oil.
  • Test oil 5 Commercial low viscosity refrigerating machine oil
  • test oils 1 and 2 in accordance with JIS K2211: 2009 Annex A “Low Temperature Precipitation Test Method”, isobutane (R600a) is used as a refrigerant, and the low temperature precipitation temperature when the test oil concentration is 10% by mass is measured. did. At this time, the low temperature precipitation temperature was ⁇ 50 ° C. or less, and it was confirmed that the test oils 1 and 2 can be used as a refrigerating machine oil for hydrocarbon refrigerant.
  • test oils 1 and 2 in accordance with JIS K2211: 2009 Annex D “Compatibility test method with refrigerant”, isobutane (R600a) was used as the refrigerant, and the test oil concentration was 10% by mass. The layer separation temperature was measured. At this time, the two-layer separation temperature was ⁇ 50 ° C. or less, and it was confirmed that the test oils 1 and 2 can be used as hydrocarbon refrigerant refrigerating machine oil.

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Abstract

本発明の一態様は、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ２／ｓ以上１．５ｍｍ２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による９０％留出温度が２８０℃以上３６０℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、冷凍機油である。

Description

冷凍機油
　本発明は、冷凍機油に関する。
　冷蔵庫、空調等の冷凍機は、冷媒を冷媒循環システム内に循環させるための圧縮機を備えている。圧縮機には、摺動部材を潤滑するための冷凍機油が充填される。一般的に、冷凍機油の粘度が低いほど攪拌抵抗及び摺動部の摩擦を低減できるため、冷凍機油の低粘度化は、冷凍機の省エネルギー化につながる。特許文献１には、例えば、ＶＧ３以上でＶＧ８以下の所定の冷凍機油が開示されている。
国際公開第２００６／０６２２４５号
　しかしながら、冷凍機油の粘度が灯油・軽油相当レベルまで低くなると、摺動部における油膜の保持が難しくなるため、耐摩耗性を維持できなくなるおそれがある。その上、冷凍機油は冷凍機内で冷媒と相溶するため、使用時の粘度は冷凍機油自体の粘度に比べて大きく低下する。したがって、これまで以上に大幅に低粘度化された（例えば１００℃における動粘度が１．５ｍｍ２／ｓ以下の）冷凍機油を開発することは、きわめて困難である。
　本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、大幅に低粘度化されても耐摩耗性に優れる冷凍機油を提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ２／ｓ以上１．５ｍｍ２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による９０％留出温度が２８０℃以上３６０℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、冷凍機油である。
　本発明の他の一態様は、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ２／ｓ以上１．５ｍｍ２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による７０％留出温度が２７０℃以上３００℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、冷凍機油である。
　上記の各態様において、ガスクロマトグラフィー蒸留による初留点と９５％留出温度との差は、好ましくは６０℃以上１６０℃以下である。ガスクロマトグラフィー蒸留による蒸留終点と９０％留出温度との差は、好ましくは４０℃以上１４０℃以下である。ガスクロマトグラフィー蒸留による蒸留終点は、好ましくは３９０℃以上４２５℃以下である。
　上記の各態様において、冷凍機油の引火点は、好ましくは１１０℃以上である。冷凍機油のｎ－ｄ－Ｍ環分析による％ＣＰは、好ましくは４０以上６０以下である。冷凍機油のｎ－ｄ－Ｍ環分析による％ＣＮは、好ましくは４０以上６５以下である。冷凍機油のｎ－ｄ－Ｍ環分析による％ＣＮに対する％ＣＰの比は、好ましくは０．６以上１．４以下である。
　本発明によれば、大幅に低粘度化されても耐摩耗性に優れる冷凍機油を提供することが可能となる。
　以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
　冷凍機油の１００℃における動粘度は、０．５ｍｍ２／ｓ以上１．５ｍｍ２／ｓ以下である。冷凍機油の１００℃における動粘度は、耐摩耗性と冷凍機の省エネルギー化とのバランスに更に優れる観点から、好ましくは０．６ｍｍ２／ｓ以上１．４ｍｍ２／ｓ以下、より好ましくは０．８ｍｍ２／ｓ以上１．３ｍｍ２／ｓ以下、更に好ましくは１．０ｍｍ２／ｓ以上１．３ｍｍ２／ｓ以下である。本発明における動粘度は、ＪＩＳ　Ｋ２２８３：２０００に準拠して測定された動粘度を意味する。
　冷凍機油の４０℃における動粘度は、例えば、２．０ｍｍ２／ｓ以上、２．５ｍｍ２／ｓ以上、又は２．８ｍｍ２／ｓ以上であってよく、例えば、４．５ｍｍ２／ｓ以下、４．０ｍｍ２／ｓ以下、又は３．５ｍｍ２／ｓ以下であってよい。
　冷凍機油のアニリン点は、７０℃以上であり、耐摩耗性に更に優れる観点から、好ましくは７３℃以上、より好ましくは７６℃以上、更に好ましくは８０℃以上である。また、アニリン点が７０℃以上であると、極圧剤の効きが良くなる傾向にある。冷凍機油のアニリン点は、冷凍装置（冷凍機）内に使用されるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）材、シール材等の有機材料との適合性の観点から、好ましくは１００℃以下、より好ましくは９５℃以下、更に好ましくは９０℃以下である。本発明におけるアニリン点は、ＪＩＳ　Ｋ２２５６：２０１３に準拠して測定された値を意味する。
　冷凍機油のガスクロマトグラフィー蒸留による蒸留性状は、冷凍機油の低粘度化と潤滑性とのバランスに更に優れ、さらには引火点を高く維持する観点から、好ましくは、低沸点側の留出温度を高くしつつ、高沸点側の留出温度を適正な範囲に維持される。このような冷凍機油は、以下で説明する蒸留性状を有することが望ましい。
　冷凍機油の初留点（ＩＢＰ）は、例えば、２００℃以上、２２０℃以上、又は２３０℃以上であってよく、例えば、２６０℃以下、２５０℃以下、又は２４０℃以下であってよい。
　冷凍機油の５％留出温度Ｔ５は、例えば、２０５℃以上、２２５℃以上、又は２３５℃以上であってよく、例えば、２６５℃以下、２５５℃以下、又は２４５℃以下であってよい。
　冷凍機油の１０％留出温度Ｔ１０は、例えば、２１０℃以上、２３０℃以上、又は２３５℃以上であってよく、例えば、２７０℃以下、２６０℃以下、又は２５０℃以下であってよい。
　冷凍機油の５０％留出温度Ｔ５０は、例えば、２３０℃以上、２５０℃以上、又は２６０℃以上であってよく、例えば、３００℃以下、２８０℃以下、又は２７０℃以下であってよい。
　冷凍機油の７０％留出温度Ｔ７０は、潤滑性と高引火点の観点から、好ましくは２５０℃以上、より好ましくは２６０℃以上、更に好ましくは２７０℃以上である。冷凍機油の７０％留出温度Ｔ７０は、低粘度化の観点から、好ましくは３３０℃未満、より好ましくは３００℃未満、更に好ましくは２９５℃以下、特に好ましくは２９０℃以下である。
　冷凍機油の９０％留出温度Ｔ９０は、耐摩耗性に更に優れる観点から、好ましくは２８０℃以上３６０℃未満、より好ましくは２９０℃以上３５５℃以下であり、２８０℃以上３５０℃未満、２９０℃以上３４５℃以下、３００℃以上３４０℃以下、又は３００℃以上３３０℃以下であってもよい。
　冷凍機油の９５％留出温度Ｔ９５は、例えば、２９０℃以上、３１０℃以上、又は３３０℃以上であり、例えば、３９０℃以下、３８５℃以下、３７０℃以下、３６０℃以下、又は３５０℃以下であってよい。
　冷凍機油の蒸留終点ＥＰは、潤滑性の観点から、好ましくは３９０℃以上、より好ましくは３９５℃以上、更に好ましくは４００℃以上である。冷凍機油の蒸留終点ＥＰは、低粘度化の観点から、好ましくは４４０℃以下、より好ましくは４３０℃以下、更に好ましくは４２５℃以下であり、４２０℃以下、４１５℃以下、又は４１０℃以下であってもよい。蒸留終点ＥＰは、好ましくは３９０℃以上４４０℃以下、より好ましくは３９０℃以上４３０℃以下、更に好ましくは３９０℃以上４２５℃以下、特に好ましくは３９５℃以上４２５℃以下であり、３９０℃以上４２０℃以下、３９５℃以上４１０℃以下、又は４００℃以上４１５℃以下であってもよい。
　冷凍機油の低粘度化と潤滑性のバランスに更に優れ、さらには引火点を高く維持する観点から、上記のとおり、低沸点側の留出温度を高くしつつ、高沸点側の留出温度を適正な範囲に維持することが好ましい。上記に加え、蒸留範囲を広くするよりも以下のように適度に狭い範囲で、かつ狭すぎない範囲に維持することが望ましい。
　冷凍機油の初留点ＩＢＰと９５％留出温度Ｔ９５との差（Ｔ９５－ＩＢＰ）は、好ましくは６０℃以上、より好ましくは７０℃以上、更に好ましくは８０℃以上である。冷凍機油の初留点ＩＢＰと９５％留出温度Ｔ９５との差（Ｔ９５－ＩＢＰ）は、好ましくは１６０℃以下、より好ましくは１５０℃以下、更に好ましくは１４０℃以下、特に好ましくは１３０℃以下である。初留点ＩＢＰと９５％留出温度Ｔ９５との差（Ｔ９５－ＩＢＰ）は、好ましくは６０℃以上１６０℃以下、より好ましくは６０℃以上１５０℃以下、好ましくは７０℃以上１５０℃以下であり、７０℃以上１４０℃以下、又は８０℃以上１３０℃以下であってもよい。
　冷凍機油の蒸留終点ＥＰと９０％留出温度Ｔ９０との差（ＥＰ－Ｔ９０）は、潤滑性の観点から、好ましくは４０℃以上、より好ましくは５０℃以上、更に好ましくは５５℃以上であり、６０℃以上であってもよく、好ましくは１４０℃以下、より好ましくは１３０℃以下、更に好ましくは１２０℃以下である。冷凍機油の蒸留終点ＥＰと９０％留出温度Ｔ９０との差（ＥＰ－Ｔ９０）は、好ましくは４０℃以上１４０℃以下、より好ましくは５０℃以上１３０℃以下、更に好ましくは５５℃以上１２０℃以下であり、６０℃以上１２０℃以下であってもよい。
　冷凍機油の９５％留出温度Ｔ９５と９０％留出温度Ｔ９０との差（Ｔ９５－Ｔ９０）は、潤滑性の観点から、好ましくは３℃以上、より好ましくは１０℃以上、更に好ましくは２０℃以上、特に好ましくは２５℃以上であり、３０℃以上であってもよく、好ましくは８０℃以下、より好ましくは７０℃以下、更に好ましくは６０℃以下である。９５％留出温度Ｔ９５と９０％留出温度Ｔ９０との差（Ｔ９５－Ｔ９０）は、好ましくは３℃以上８０℃以下、より好ましくは１０℃以上８０℃以下、更に好ましくは２０℃以上７０℃以下、特に好ましくは２５℃以上６０℃以下であり、３０℃以上６０℃以下であってもよい。
　本発明における初留点、５％留出温度、１０％留出温度、５０％留出温度、７０％留出温度、９０％留出温度、９５％留出温度及び蒸留終点は、それぞれＡＳＴＭ　Ｄ７２１３－０５に規定されるガスクロマトグラフィーによる蒸留試験方法に準拠して測定された初留点、５（容量）％留出温度、１０（容量）％留出温度、５０（容量）％留出温度、７０（容量）％留出温度、９０（容量）％留出温度、９５（容量）％留出温度及び蒸留終点を意味する。
　冷凍機油の２０℃における屈折率は、冷凍機油の低粘度化と潤滑性のバランスに更に優れ、さらには引火点を高く維持する観点から、例えば、１．４４０以上、１．４４５以上、又は１．４５０以上であってよく、例えば、１．４７０以下、１．４６５以下、又は１．４６０以下であってよい。本発明における屈折率は、ＪＩＳ　Ｋ００６２：１９９２に準拠して２０℃において測定された屈折率を意味する。
　冷凍機油の１５℃における密度は、冷凍機油の低粘度化と潤滑性のバランスに更に優れ、さらには引火点を高く維持する観点から、好ましくは０．８６ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは０．８５ｇ／ｃｍ３以下、更に好ましくは０．８４ｇ／ｃｍ３以下であってよく、例えば、０．８１ｇ／ｃｍ３以上、０．８１５ｇ／ｃｍ３以上であってよい。本発明における密度は、ＪＩＳ　Ｋ２２４９：２０１１に準拠して１５℃において測定された密度を意味する。
　冷凍機油の硫黄分は、特に制限されないが、安定性及び金属材料との適合性に優れる観点から、好ましくは、０．００１質量％以上、０．０２質量％以上、又は０．３質量％以下であり、０．１質量％以下又は０．０５質量％以下であってもよい。本実施形態においては、冷凍機油が、後記する極圧剤を例えば０．２質量％以上添加する場合には、冷凍機油の硫黄分は、０．０５質量％未満、０．０２質量％未満、０．０１質量％未満又は０．００５質量％未満であってよい。本発明における硫黄分は、ＪＩＳ　Ｋ２５４１－６：２０１３で規定される紫外蛍光法によって測定された硫黄分を意味する。
　冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の環分析による組成割合は、冷凍機油の低粘度化と潤滑性のバランスに更に優れ、さらには引火点を高く維持する観点から、好ましくは、以下に示す範囲である。
　冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％ＣＰは、好ましくは４０以上、より好ましくは４２以上、より好ましくは４４以上であり、好ましくは６０以下、より好ましくは５７以下、更に好ましくは５４以下である。冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％ＣＰは、好ましくは４０以上６０以下、より好ましくは４２以上５７以下、更に好ましくは４４以上５４以下である。
　冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％ＣＮは、好ましくは４０以上、より好ましくは４２以上、更に好ましくは４４以上であり、好ましくは６５以下、より好ましくは６０以下、更に好ましくは５７以下、特に好ましくは５４以下である。冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％ＣＮは、好ましくは４０以上６５以下、より好ましくは４２以上６０以下、更に好ましくは４４以上５７以下、特に好ましくは４４以上５４以下である。
　冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％ＣＮに対する％ＣＰの比（％ＣＰ／％ＣＮ）は、好ましくは０．６以上、より好ましくは０．７以上、更に好ましくは０．８以上であり、好ましくは１．４以下、より好ましくは１．３以下、更に好ましくは１．２以下である。冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％ＣＮに対する％ＣＰの比（％ＣＰ／％ＣＮ）は、好ましくは０．６以上１．４以下、より好ましくは０．７以上１．３以下、更に好ましくは０．８以上１．２以下である。
　冷凍機油若しくはこれに含まれる潤滑油基油の％ＣＡは、潤滑性や安定性の観点から、好ましくは５以下、より好ましくは３以下、更に好ましくは２以下であってよく、０であってもよいが、好ましくは０．５以上、１以上であってよい。
　本発明における％ＣＰ、％ＣＮ及び％ＣＡは、それぞれＡＳＴＭ　Ｄ３２３８－９５（２０１０）に準拠した方法（ｎ－ｄ－Ｍ環分析）により測定された値を意味する。
　冷凍機油の引火点は、安全性の観点から、好ましくは１１０℃以上、より好ましくは１２０℃以上、特に好ましくは１３０℃以上であり、４０℃における動粘度が２～４ｍｍ２／ｓ程度の低粘度油とするためには、好ましくは１５５℃以下、より好ましくは１４５℃以下である。本発明における引火点は、ＪＩＳ　Ｋ２２６５－４：２００７（クリーブランド開放（ＣＯＣ）法）に準拠して測定された引火点を意味する。
　冷凍機油の流動点は、例えば、－１０℃以下、又は－２０℃以下であってよく、－５０℃以下であってもよいが、精製コストの観点から－４０℃以上であってもよい。本発明における流動点は、ＪＩＳ　Ｋ２２６９：１９８７に準拠して測定された流動点を意味する。
　冷凍機油の酸価は、例えば、１．０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、又は０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であってよい。本発明における酸価は、ＪＩＳ　Ｋ２５０１：２００３に準拠して測定された酸価を意味する。
　冷凍機油の体積抵抗率は、例えば、１．０×１０９Ω・ｍ以上、１．０×１０１０Ω・ｍ以上、又は１．０×１０１１Ω・ｍ以上であってよい。本発明における体積抵抗率は、ＪＩＳ　Ｃ２１０１：１９９９に準拠して測定した２５℃での体積抵抗率を意味する。
　冷凍機油の水分含有量は、冷凍機油全量基準で、例えば、２００ｐｐｍ以下、１００ｐｐｍ以下、又は５０ｐｐｍ以下であってよい。
　冷凍機油の灰分は、例えば、１００ｐｐｍ以下、又は５０ｐｐｍ以下であってよい。本発明における灰分は、ＪＩＳ　Ｋ２２７２：１９９８に準拠して測定された灰分を意味する。
　冷凍機油は、一実施形態において、上述の性状のうち、少なくとも、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ２／ｓ以上１．５ｍｍ２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による９０％留出温度が２８０℃以上３６０℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、という性状を有する冷凍機油である。冷凍機油は、他の一実施形態において、上述の性状のうち、少なくとも、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ２／ｓ以上１．５ｍｍ２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による７０％留出温度が２７０℃以上３００℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、という性状を有する冷凍機油である。
　上記のような性状を有する冷凍機油は、例えば、潤滑油基油と潤滑油添加剤とを含有する。潤滑油基油は、例えば鉱油が挙げられる。鉱油は、パラフィン系、ナフテン系等の原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤精製、水素化精製、水素化分解、溶剤脱ろう、水素化脱ろう、白土処理、硫酸洗浄などの方法で精製することによって得ることができる。これらの精製方法は、１種単独で用いられてもよく、２種以上を組み合わせて用いられてもよい。潤滑油基油としては、入手性の観点から、好ましくは、一般に溶剤、希釈剤、金属加工油等の用途に使用される低粘度の潤滑油基油を適宜選択したものが使用される。
　上記のような性状を有する冷凍機油を製造するためには、主成分（例えば９０質量％以上）となる潤滑油基油の性状についても、本明細書中で特に規定しない限り、上記と同等であることが望ましい。そのため、上記では冷凍機油の各項目の性状について好ましい範囲を示したが、本明細書中で特に規定しない限り、冷凍機油に含まれる潤滑油基油の各項目についての好ましい範囲と読み替えてもよい。
　潤滑油基油の硫黄分は、特に制限されないが、安定性及び金属材料との適合性に優れる観点から、好ましくは、０．００１質量％以上、０．０２質量％以上、又は０．３質量％以下であり、０．１質量％以下又は０．０５質量％以下であってもよい。本実施形態においては、冷凍機油が、後記する極圧剤を例えば０．２質量％以上添加する場合には、潤滑油基油の硫黄分は、０．０５質量％未満、０．０２質量％未満、０．０１質量％未満又は０．００５質量％未満であってよい。
　潤滑油基油は、上記鉱油からなってもよく、通常、潤滑油基油全量基準で鉱油の割合は５０質量％以上であってよく、好ましくは７０質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上であり、本発明の効果を著しく阻害しない限りにおいて、上記鉱油に加えて、アルキルベンゼン等の炭化水素油、又は、エステル等の含酸素油を更に含有していてよい。
　アルキルベンゼンは、下記アルキルベンゼン（ａ１）及びアルキルベンゼン（ａ２）からなる群より選ばれる少なくとも１種であってよい。
アルキルベンゼン（ａ１）：炭素数１～１９のアルキル基を１～４個有し、かつそのアルキル基の合計炭素数が９～１９であるアルキルベンゼン（好ましくは、炭素数１～１５のアルキル基を１～４個有し、かつアルキル基の合計炭素数が９～１５であるアルキルベンゼン）
アルキルベンゼン（ａ２）：炭素数１～４０のアルキル基を１～４個有し、かつそのアルキル基の合計炭素数が２０～４０であるアルキルベンゼン（好ましくは、炭素数１～３０のアルキル基を１～４個有し、かつアルキル基の合計炭素数が２０～３０であるアルキルベンゼン）
　エステルは、例えば、１価アルコール又は２価アルコールと脂肪酸とのエステルであってよい。１価アルコール又は２価アルコールは、例えば、炭素数４～１２の脂肪族アルコールであってよい。脂肪酸は、例えば、炭素数４～１８の脂肪酸であってよい。
　潤滑油基油の４０℃における動粘度は、例えば、２．０ｍｍ２／ｓ以上、２．５ｍｍ２／ｓ以上、又は２．８ｍｍ２／ｓ以上であってよく、例えば、４．５ｍｍ２／ｓ以下、４．０ｍｍ２／ｓ以下、又は３．５ｍｍ２／ｓ以下であってよい。潤滑油基油の１００℃における動粘度は、例えば、０．５ｍｍ２／ｓ以上、０．６ｍｍ２／ｓ以上、０．８ｍｍ２／ｓ以上、又は１．０ｍｍ２／ｓ以上であってよく、例えば、１．５ｍｍ２／ｓ以下、１．４ｍｍ２／ｓ以下、又は１．３ｍｍ２／ｓ以下であってよい。
　潤滑油基油の含有量は、冷凍機油全量基準で、５０質量％以上、６０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、又は９５質量％以上であってよい。
　潤滑油添加剤としては、例えば、酸捕捉剤、酸化防止剤、極圧剤、油性剤、消泡剤、金属不活性化剤、耐摩耗剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、清浄分散剤などが挙げられる。これらの添加剤の含有量は、冷凍機油全量基準で、１０質量％以下又は５質量％以下であってよい。
　冷凍機油は、上記の添加剤の中でも、耐摩耗性に更に優れる観点から、好ましくは極圧剤を含有する。好適な極圧剤としては、リン系極圧剤が挙げられる。リン系極圧剤は、例えばリン酸エステル、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルのアミン塩、塩素化リン酸エステル、亜リン酸エステル、ホスフォロチオネート等が挙げられる。リン酸エステルは、好ましくはトリフェニルフォスフェート（ＴＰＰ）又はトリクレジルフォスフェート（ＴＣＰ）である。リン系極圧剤の含有量は、冷凍機油全量基準で、例えば０．２質量％以上であってよく、好ましくは０．５～５質量％、より好ましくは１～４質量％、特に好ましくは１．５～３質量％である。アニリン点が７０℃以上の潤滑油基油を用いると、より極圧剤の効きが良くなる傾向にある。
　本実施形態に係る冷凍機油は、通常、冷凍機において、冷媒と混合された冷凍機用作動流体組成物の状態で存在している。すなわち、本実施形態に係る冷凍機用作動流体組成物は、上記の冷凍機油と冷媒とを含有する。冷凍機用作動流体組成物における冷凍機油の含有量は、冷媒１００質量部に対して、１～５００質量部、又は２～４００質量部であってよい。
　冷媒としては、炭化水素冷媒、飽和フッ化炭化水素冷媒、不飽和フッ化炭化水素冷媒、パーフルオロエーテル類等の含フッ素エーテル系冷媒、ビス（トリフルオロメチル）サルファイド冷媒、３フッ化ヨウ化メタン冷媒、及び、アンモニア、二酸化炭素等の自然系冷媒が例示される。
　炭化水素冷媒は、好ましくは炭素数１～５の炭化水素、より好ましくは炭素数２～４の炭化水素である。炭化水素としては、具体的には例えば、メタン、エチレン、エタン、プロピレン、プロパン（Ｒ２９０）、シクロプロパン、ノルマルブタン、イソブタン（Ｒ６００ａ）、シクロブタン、メチルシクロプロパン、２－メチルブタン、ノルマルペンタン又はこれらの２種以上の混合物が挙げられる。炭化水素冷媒は、これらの中でも好ましくは、２５℃、１気圧で気体の炭化水素冷媒であり、より好ましくは、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、２－メチルブタン又はこれらの混合物である。
　飽和フッ化炭化水素冷媒は、好ましくは炭素数１～３、より好ましくは１～２の飽和フッ化炭化水素である。飽和フッ化炭化水素冷媒としては、具体的には、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、トリフルオロメタン（Ｒ２３）、ペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）、１，１，２，２－テトラフルオロエタン（Ｒ１３４）、１，１，１，２－テトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）、１，１，１－トリフルオロエタン（Ｒ１４３ａ）、１，１－ジフルオロエタン（Ｒ１５２ａ）、フルオロエタン（Ｒ１６１）、１，１，１，２，３，３，３－ヘプタフルオロプロパン（Ｒ２２７ｅａ）、１，１，１，２，３，３－ヘキサフルオロプロパン（Ｒ２３６ｅａ）、１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロプロパン（Ｒ２３６ｆａ）、１，１，１，３，３－ペンタフルオロプロパン（Ｒ２４５ｆａ）、及び１，１，１，３，３－ペンタフルオロブタン（Ｒ３６５ｍｆｃ）、又はこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
　飽和フッ化炭化水素冷媒は、上記の中から用途や要求性能に応じて適宜選択される。飽和フッ化炭化水素冷媒は、例えばＲ３２単独；Ｒ２３単独；Ｒ１３４ａ単独；Ｒ１２５単独；Ｒ１３４ａ／Ｒ３２＝６０～８０質量％／４０～２０質量％の混合物；Ｒ３２／Ｒ１２５＝４０～７０質量％／６０～３０質量％の混合物；Ｒ１２５／Ｒ１４３ａ＝４０～６０質量％／６０～４０質量％の混合物；Ｒ１３４ａ／Ｒ３２／Ｒ１２５＝６０質量％／３０質量％／１０質量％の混合物；Ｒ１３４ａ／Ｒ３２／Ｒ１２５＝４０～７０質量％／１５～３５質量％／５～４０質量％の混合物；Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ／Ｒ１４３ａ＝３５～５５質量％／１～１５質量％／４０～６０質量％の混合物などである。飽和フッ化炭化水素冷媒は、更に具体的には、Ｒ１３４ａ／Ｒ３２＝７０／３０質量％の混合物；Ｒ３２／Ｒ１２５＝６０／４０質量％の混合物；Ｒ３２／Ｒ１２５＝５０／５０質量％の混合物（Ｒ４１０Ａ）；Ｒ３２／Ｒ１２５＝４５／５５質量％の混合物（Ｒ４１０Ｂ）；Ｒ１２５／Ｒ１４３ａ＝５０／５０質量％の混合物（Ｒ５０７Ｃ）；Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ＝３０／１０／６０質量％の混合物；Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ＝２３／２５／５２質量％の混合物（Ｒ４０７Ｃ）；Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ＝２５／１５／６０質量％の混合物（Ｒ４０７Ｅ）；Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ／Ｒ１４３ａ＝４４／４／５２質量％の混合物（Ｒ４０４Ａ）などであってよい。
　不飽和フッ化炭化水素（ＨＦＯ）冷媒は、好ましくは炭素数２～３の不飽和フッ化炭化水素、より好ましくはフルオロプロペン、更に好ましくはフッ素数が３～５のフルオロプロペンである。不飽和フッ化炭化水素冷媒は、好ましくは、１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２２５ｙｅ）、１，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｚｅ）、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）、１，２，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｅ）、及び３，３，３－トリフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２４３ｚｆ）のいずれか１種又は２種以上の混合物である。不飽和フッ化炭化水素冷媒は、冷媒物性の観点からは、好ましくは、ＨＦＯ－１２２５ｙｅ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ及びＨＦＯ－１２３４ｙｆから選ばれる１種又は２種以上である。不飽和フッ化炭化水素冷媒は、フルオロエチレンであってもよく、好ましくは１，１，２，３－トリフルオロエチレンである。
　本実施形態に係る冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物は、往復動式や回転式の密閉型圧縮機を有するエアコン、冷蔵庫、開放型又は密閉型のカーエアコン、除湿機、給湯器、冷凍庫、冷凍冷蔵倉庫、自動販売機、ショーケース、化学プラント等の冷凍機、遠心式の圧縮機を有する冷凍機等に好適に用いられる。
　本実施形態に係る冷凍機油は、上述の冷媒とともに使用することができるが、冷媒混合時の低温特性及び相溶性の点で、特に炭化水素冷媒とともに好適に用いられる。同様に、本実施形態に係る冷凍機用作動流体組成物は、特に好ましくは炭化水素冷媒を含有する。
　以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
　以下に示す冷凍機油（試験油１～４）を調製した。市販低粘度冷凍機油（試験油５）とともに各冷凍機油の性状を表２に示す。
（試験油）
　試験油１：表１に示す市販の基油１、２及び３を混合した基油（硫黄分：０．００５質量％未満）に、冷凍機油全量基準で、トリクレジルホスフェートを１．７質量％及び消泡剤５質量ｐｐｍを添加した冷凍機油。
　試験油２：表１に示す市販の基油１、２及び３を混合した基油（硫黄分：０．００５質量％未満）に、冷凍機油全量基準で、トリクレジルホスフェートを１．７質量％及び消泡剤５質量ｐｐｍを添加した冷凍機油。
　試験油３：表１に示す市販の基油１、４及び５を混合した基油（硫黄分：０．００５質量％）に、冷凍機油全量基準で、トリクレジルホスフェートを１．７質量％及び消泡剤５質量ｐｐｍを添加した冷凍機油。
　試験油４：表１に示す市販の基油１（硫黄分：０．００５質量％未満）に、冷凍機油全量基準で、トリクレジルホスフェートを１．７質量％及び消泡剤５質量ｐｐｍを添加した冷凍機油。
　試験油５：市販低粘度冷凍機油
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（耐摩耗性）
　各冷凍機油について、以下に示す手順で耐摩耗性を評価した。結果を表２に示す。
　ＡＳＴＭ　Ｄ２６７０“ＦＡＬＥＸ　ＷＥＡＲ　ＴＥＳＴ”に準拠して、冷凍機油の温度６０℃、４５０Ｎ荷重の下に５分間の慣らし運転を行い、８９０Ｎ荷重の下に３０分間試験機を運転し、試験後のテストジャーナル（ピン）の摩耗量（ｍｇ）を測定した。
（貧潤滑トルク試験）
　各冷凍機油について、以下に示す手順で貧潤滑トルク試験を行った。結果を表２に示す。
　上記ＦＡＬＥＸ試験機を用い、潤滑部位を表２に示す各試験油浴に一度浸した後に、油浴を外した状態で１００ｒｐｍ、荷重８９０Ｎで３０秒回転、１分間停止する操作を１０回繰り返したときの平均トルク（Ｎ－ｍ）を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（炭化水素冷媒混合時の低温析出性）
　試験油１及び２について、ＪＩＳ　Ｋ２２１１：２００９附属書Ａ「低温析出性試験方法」に準拠し、冷媒としてイソブタン（Ｒ６００ａ）を用い、試験油濃度を１０質量％としたときの低温析出温度を測定した。このときの低温析出温度は－５０℃以下であり、試験油１及び２が炭化水素冷媒用冷凍機油として使用可能であることを確認した。
（炭化水素冷媒混合時の二層分離温度）
　また、試験油１及び２について、ＪＩＳ　Ｋ２２１１：２００９附属書Ｄ「冷媒との相溶性試験方法」に準拠し、冷媒としてイソブタン（Ｒ６００ａ）を用い、試験油濃度を１０質量％としたときの二層分離温度を測定した。このときの二層分離温度は－５０℃以下であり、試験油１及び２が炭化水素冷媒用冷凍機油として使用可能であることを確認した。

Claims (9)

  1. 　１００℃における動粘度が０．５ｍｍ２／ｓ以上１．５ｍｍ２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による９０％留出温度が２８０℃以上３６０℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、冷凍機油。
  2. 　１００℃における動粘度が０．５ｍｍ２／ｓ以上１．５ｍｍ２／ｓ以下であり、ガスクロマトグラフィー蒸留による７０％留出温度が２７０℃以上３００℃未満であり、アニリン点が７０℃以上である、冷凍機油。
  3. 　ガスクロマトグラフィー蒸留による初留点と９５％留出温度との差が６０℃以上１６０℃以下である、請求項１又は２に記載の冷凍機油。
  4. 　ガスクロマトグラフィー蒸留による蒸留終点と９０％留出温度との差が４０℃以上１４０℃以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の冷凍機油。
  5. 　ガスクロマトグラフィー蒸留による蒸留終点が３９０℃以上４２５℃以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の冷凍機油。
  6. 　引火点が１１０℃以上である、請求項１～５のいずれか一項に記載の冷凍機油。
  7. 　ｎ－ｄ－Ｍ環分析による％ＣＰが４０以上６０以下である、請求項１～６のいずれか一項に記載の冷凍機油。
  8. 　ｎ－ｄ－Ｍ環分析による％ＣＮが４０以上６５以下である、請求項１～７のいずれか一項に記載の冷凍機油。
  9. 　ｎ－ｄ－Ｍ環分析による％ＣＮに対する％ＣＰの比が０．６以上１．４以下である、請求項１～８のいずれか一項に記載の冷凍機油。
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