JPH04153294A - 冷凍機用潤滑剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷凍機用潤滑剤に関する。詳しくは冷凍機内
で塩素を含有しないフロンと相溶性の良い冷凍機用潤滑
剤に関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕フロン化
合物は、化学的安定性、低毒性、不燃性などの面で優れ
た物質であり、冷媒、エアゾール、発泡、洗浄などの分
野で広く用いられてきた。

しかし、最近では、大気中に放出されたフロンが成層圏
においてオゾン層を破壊するとともに、地球の温暖化、
いわゆる「温室効果」の原因となっているとして、特定
種類のフロンの生産量および消費量の削減の動きが強ま
っている。

このため、オゾン層破壊、温室効果の恐れのないフロン
、すなわち分子内に塩素を含まず、比較的分解されやす
いフロンの開発が進んでいる。

こうした中で、家庭用冷蔵庫、空調機、業務用小型冷蔵
庫、カーエアコンなどの冷媒として広く用いられてきた
フロン１２（ジクロロジフルオロメタン）等の代替品と
して、フロン１２と物性が類似した、塩素を含有しない
フロン１３４ａ　（１１，１，２テトラフルオロエタン
）等が開発された。

しかしながら、フロン１３４ａ等は従来冷凍機油として
用いられてきたナフテン系鉱油やアルキルベンゼンとの
相溶性が悪く、蒸発器中での油戻り性の悪化やコンプレ
ッサーの焼付け、異常振動などのトラブルを起こすため
、これと相溶性の良い冷凍機油の開発が求められている
。

かかるフロン１３４ａ等を冷媒とした冷凍機油に関して
は、ポリアルキレングリコール系の冷凍機油組成物がＵ
ＳＰ第４７５５３１６号、特開平１−１９８６９４号、
特開平１−２５９０９３号や特開平２−１０２２９６号
などに提案されているが、いずれも高粘度品（概ね１０
０゛Ｃで２０ｃＳｔ以上）とした場合、フロン１３４ａ
等との相溶性が悪いため、焼付けや異常振動などのトラ
ブルを引き起こす場合がある。

また、特願平１−３０９８６７号や、特願平２−７３６
４９号に提案されているようなエステル系冷凍機油組成
物は、冷凍機に使用されるある種のゴムとの相性が悪く
、ゴムの膨潤、収縮などを引き起こし、密閉性を劣化さ
せることから使用範囲が限られている。

従って、本発明の目的は、高粘度とした場合にもフロン
１３４ａ等と相溶性が良く、腐食性の恐れもない冷凍機
用潤滑剤を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、種々の合成潤滑油について鋭意検討を行
った結果、本発明に到達した。

即ち、本発明は、−数式（１）、 （式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４及びＲ５は水素または
炭素数１〜８の炭化水素基、Ｒ，及びＲ７は炭素数１〜
８の炭化水素基、八は炭素数２〜４のアルキレン基、χ
はＯ〜１０、ｊ＋に＋１＋ｌｌ＋及びｎは４≦ｊ＋に＋
ｌ＋ａ＋＋ｎ≦４０） で表される化合物を含有することを特徴とする冷凍機用
潤滑剤である。

本発明の上記−数式（１）で示される化合物において、
Ｒ＋＋Ｒｚ＋Ｒｉ＋Ｒａ及びＲ９は水素または炭素数１
〜８の炭化水素基であればよく、同じでも異なっていて
も良い。炭素数１〜８の炭化水素基の例としでは、メチ
ル基、エチル基、■−プロピル基、２−プロピル基、１
−ブチル基、２−ブチル基、２−メチル−１−プロピル
基、１−ペンチル基、２−ペンチル基、３−ペンチル基
、３−メチル１−ブチル基、２−メチル−２−ブチル基
、１へキシル基、４−メチル−２−ペンチル基、２エチ
ル−１ブチル基、ｌ−ヘプチル基、２−ヘプチル基、３
−へブチル基、■−オクチル基、２オクチル基、２−エ
チルヘキシル基、フェニル基、クレジル基、シクロヘキ
シル基などが挙げられる。

Ｒ１，Ｒ２＋Ｒｘ＋Ｒ４及びＲ６として好ましいのは原
料の入手のしやすさから、水素基、メチル基、エチル基
、１−プロピル基、１−ブチル基、２−メチル−１−プ
ロピル基、２−エチルヘキシル基である。

また、炭化水素基の炭素原子数が大きくなるにつれ、フ
ロン１３４ａ等との相溶性が悪くなる傾向があるため、
特に好ましいのは水素基またはメチル基である。

更に、炭素数９以上の炭化水素基を用いると、冷凍機油
の実際の使用範囲である一５０〜６０°Ｃの間で、フロ
ン１３４ａ等との分離を起こし、種々のトラブルを引き
起こす。

本発明の上記−数式（１）において、Ｒ６及びＲ７は炭
素数１〜８の炭化水素基であればよく、例えば、メチレ
ン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、
ブチレン基、メチルプロピレン基、ペンチレン基、メチ
ルブチレン基、ヘキシレン基、メチルプロピレン基、エ
チルブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、エチル
へキシレン基、ベンジレン基、フエニルジメチレン基な
どが挙げられるが、相溶性の点で好ましくはメチレン基
、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチ
レン基が良く、このうち、原料の入手のしやすさから最
も好ましいのは、エチレン基である。

また、上記−数式（１）のＲｈ及びＲ７に炭素数９以上
の炭化水素基を適用すると、冷凍機油の実際の使用温度
範囲である一５０〜６０℃の間でフロン１３４ａ等との
分離を起こし、種々のトラブルを引き起こす。

また、上記−数式（１）において、ｊ、に、Ｉ、□１及
びｎは（ＡＯ）ユニットの重合度を示しており、その範
囲は４≦ｊ＋に＋１＋ｍ＋ｎ≦４０であり、好ましくは
、４≦ｊ＋に＋Ｉ＋ｍ＋ｎ　≦２０である。

ｊ＋に＋ｌ＋ｍ＋ｎが４より小さいと、常温での動粘度
が高く成り過ぎるので実用的ではない。

また、ｊ＋に＋ｌ＋ｍ＋ｎが２０より大きくなると、冷
凍機油の実際の使用範囲である一５０〜６０″Ｃの間で
フロン１３４８等との分離を起こし、種々のトラブルを
引き起こす。

上記−数式（１）において、（ＡＯ）ユニットのうち、
Ａとしては炭素数２〜４のアルキレン基を用いることが
でき、例えば、エチレン基、１−プロピレン基、２−プ
ロピレン基、ブチレン基などが挙げられ、これらの１種
以上を使用することができるが、原料の入手のしやすさ
から、エチレン基及び２−プロピレン基が好ましく、吸
水性の点で特に好ましいのは２−プロピレン基である。

上記−数式（１）において、Ｘは０〜１ｏであり、１０
を超えると高粘度のため本発明の効果を得ることができ
ず、好ましくはＯ〜５、最も好ましくはＯ〜３である。

かかる本発明の上記−数式（１）で示される化合物は通
常の付加反応、エーテル化反応などを適宜組み合わせて
得ることができる。

本発明の冷凍機用潤滑剤は、分子中に塩素を含まないフ
ロン系冷媒、例えばフロン１３４　（１１，１２−テト
ラフルオロエタン）、フロン１３４ａ、フロン１４３　
（１，１，２−トリフルオロエタン）、フロン１４３ａ
　　（１，１，１−）リフルオロエタン）、フロン１５
２　（１，２−ジフルオロエタン）、フロン１５２ａ　
（１，１−ジフルオロエタン）及びこれらの１種以上の
混合物などと共に冷凍機に適用でき、これらの中でもフ
ロン１３４ａは現在一般に使用されているフロン１２と
物性が類イ以しているのでフロン１３４ａと共に使用す
ると最大の効果を得ることができる。

本発明の冷凍機用潤滑剤は、上記−数式（１）で示され
る化合物からのみで構成されていてもよいが、ポリアル
キレングリコール系冷凍機油、エステル系冷凍機油、含
フン素系冷凍機油などの他の冷凍機油との混合使用を妨
げるものではないが、潤滑側全体に対して本発明の上記
−数式（１）で表される化合物が少なくとも１重量％、
好ましくは５重量％以上であることが良い。

また、フロンを冷媒とした冷凍機用潤滑剤の添加剤とし
て公知のもの、例えば、トリクレジルホスフェートなど
の燐酸エステル、トリエチルホスファイトなどの亜燐酸
エステル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテ
ル、プロピレングリコールジグリシジルエーテルなどの
グリシジルエーテル化合物、ジブチル錫ラウレートなど
の有機錫化合物、α−ナフチルヘンシルアミン、フェノ
チアジン、ＢＨＴなどの酸価防止剤を通常の範囲内で添
加してもよい。

本発明の冷凍機用潤滑剤は、冷凍機用潤滑剤の実際の使
用温度範囲である一５０〜６０’Ｃの間で、フロン１３
４ａと、事実上あらゆる範囲（１：９９〜９９　：　１
）で完全に溶解しあう。

〔発明の効果〕

本発明の効果は、高粘度とした場合にもフロン１３４ａ
等と相溶性が良く、腐食性の恐れもない冷凍機用潤滑剤
を提供したことにある。

〔実施例〕

以下に述べる実施例１〜８及び比較例１〜３を用いて、
下記の試験法により、本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 次の式で示される化合物。

Ｃ）１．　　　　　　　　　ＣＨ。

（）１０（ＪＩＣ）１２）ＪＣＨｚＣＨｚ　Ｎ（ＣＨ２
ＣＨＯ）ｌ）２実施例２ 次の式で示される化合物。

ＣＨ、ＣＢ　。

［Ｈ（ＱＣ）Ｉｃ）ｌｚ）　、ｌ）　ｚＮｃＨｚｃＨｚ
Ｎ　ｆ（Ｃ）ｌｚｃ）１０）−Ｈ］　ｚＣＨ８ ただし、（ＯＣＨＣＨｚ）　　ユニットの付加モル数は
、全体で７モル。

実施例３ 次の式で示される化合物。

ただし、（ＱＣ）ＩＣ）Ｉｚ）　　ユニットの付加モル
数は、全体で１８モル。

実施例４ 次の式（ａ）及び（ｂ）で示される化合物の混合物。

（ａ）　　　　　ＣＨｚ ＣＨｓ　（ＱＣ）Ｉｃ）Ｉｚ）　２□０ＣＨｚ（ｂ）　
　実施例１で示した化合物。

混合比は（ａ）：（ｂ）＝８０　：　２０　（重量％）
。

実施例５ 次の式［ａ）及び（ｂ）で示される化合物の混合物。

（ａ）　　　　　ＣＬ ＣＨよ（ＱＣ）Ｉｃ）ｌｚ）　ｚ□ＱＣ）］　ｆｆ（ｂ
）　　実施例１で示した化合物。

混合比は（ａ）：（ｂ）＝５０　：　５０　（重量％）
。

実施例６ 次の式（ａ）及びら）で示される化合物の混合物。

（ａ） ＣＨ３ ＣＨ３（ＯＣＨＣＨｚ）ｚ□ＯＣＨｆｆ（ｂ） 実施例２で示した化合物。

混合比は（ａ）：（ｂ）＝８０　：　２０（重量％） 実施例７ 次の式で示される化合物。

ただし、 （ＯＣＨＣＨｚ） ユニッ トの付加モル数は、 全体で７モル。

実施例８ 次の弐で示される化合物。

（ＣＨＺＣＨＯ）　、ｌＨ ＣＨ３ ＣＨ３ ただし、 （ＯＣＨＣＨｚ） ユニン トの付加モル数は、 全体で１ ６モル。

比較例１ 次の式で示される化合物。

ＣＨ３ＣＩ（。

ｆＨ（ＱＣ）Ｉｃ）１２）、、１２ＮＣＨ２Ｃｌ（ＺＮ
　［（ＣＨ３ＣＯＯ）、）１１　ＺＨ３ ただし、（ＯＣＨＣＨ２）　　ユニットの付加モル数は
、全体で６０モル。

比較例２ 次の式で示される化合物。

Ｃ）（３ ＣＨｓ　（ＯＣＨＣＨｚ）　ａａＯｃＨ３比較例３ 次の式で示される化合物。

ＣＨ３ Ｃ）ＩｓＣＯ（ＯＣｔ（ＣＨｚ）　４ｓＯｃＯｃｌｈ上
記で得られた各実施例について下記の方法により、フロ
ン熔解性を調べた。結果を表−１に示す。

１２ガラス製オートクレーブに、■各試料１５重量部、
フロン１３４ａ８５重量部、或いは■各試料６０重量部
、フロン１３４ａ４０重量部を仕込み、５０〜６０゛Ｃ
における相溶性を調べた。

また、比較例は■のみ行った。結果を表−２に示す。

なお、各実施例、比較例の１００°Ｃにおける動粘度を
表−１，２に示す。

表−１、フロン１３４ａ溶解性 表 ２、 フロン１３ ４ａ溶解性 表−１，２に示す様に、実施例はいずれもフロン１３４
ａとの相溶性に優れていたが、比較例は高温でフロン１
３４ａと分離した。

次に、実施例については安定性試験を行った。

即ち、１００ｄステンレス（ＳＯ５−３１６）製オート
クレーブに各試料２０重量部、フロン１３４ａ８０重量
部を加え、さらに鋼、銅、アルミニウムの金属片（５０
Ｘ２５Ｘ１．５ｏ＋ｍ　）各１枚を入れ、密封したのち
、１５０°Ｃで１４日間（３３６時間）加熱した。

加熱試験終了後、真空脱気してフロン１３４ａ及び水分
を除去し、試験後の冷凍機油組成物の粘度、外観を評価
した。また、金属片は、トルエン及びエタノールで洗浄
し、重量の増減を測定した。結果を表 ３に示す。

実施例は何れも高い安定性を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式（１）、 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４及びＲ＿５は
   水素または炭素数１〜８の炭化水素基、Ｒ＿６及びＲ＿
   ７は炭素数１〜８の炭化水素基、Ａは炭素数２〜４のア
   ルキレン基、ｘは０〜１０の数、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ及びｎ
   は４≦ｊ＋ｋ＋ｌ＋ｍ＋ｎ≦４０） で表される化合物を含有することを特徴とする冷凍機用
   潤滑剤。