JPH08337785A - 非塩素系フロン冷媒用潤滑油基油 - Google Patents

非塩素系フロン冷媒用潤滑油基油

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JPH08337785A
JPH08337785A JP14455695A JP14455695A JPH08337785A JP H08337785 A JPH08337785 A JP H08337785A JP 14455695 A JP14455695 A JP 14455695A JP 14455695 A JP14455695 A JP 14455695A JP H08337785 A JPH08337785 A JP H08337785A
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JP
Japan
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group
chlorine
base oil
lubricating base
alkylene oxide
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Application number
JP14455695A
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English (en)
Inventor
Takashi Sano
孝 佐野
Hiroshi Sugiyama
浩 杉山
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DKS Co Ltd
Original Assignee
Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 数平均分子量500〜2,000を有する下
記一般式(1)または(2)で表わされる化合物からな
る非塩素系フロン冷媒用潤滑油基油。 【化1】 【効果】 本発明の潤滑油基油は、非塩素系フロンとの
相溶性に優れ、電気絶縁性に優れ、なおかつ耐加水分解
性などの長期安定性にも優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1,1,1,2−テト
ラフルオロエタン(HFC−134a)、1,1,1,
2,2−ペンタフルオロエタン(HFC−125)、ジ
フルオロメタン(HFC−32)などの非塩素系フロン
を冷媒として使用する冷凍機、空調機、冷蔵庫などの圧
縮機用の潤滑油基油に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来か
ら、冷凍機などの圧縮機用の潤滑油基油としては、ナフ
テン系鉱油、パラフィン系鉱油、アルキルベンゼン、ポ
リグリコール系油、エステル油などが使用されている。
【0003】一方、冷凍機に用いられているフロン系冷
媒としては、CFC−11、CFC−12、CFC−1
13、HCFC−22などが使用されている。これらフ
ロン系冷媒のうち、CFC−11、CFC−12、CF
C−113などの炭化水素の全ての水素を塩素を含むハ
ロゲンで置換した構造のフロンは、オゾン層破壊につな
がるとして規制の対象となっており、1995年末に全
廃されることになっている。また、HCFC−22など
の水素と塩素を含むフロンも、1996年から段階的に
廃止されることになっている。したがって、HFC−1
34a、HFC−125、HFC−32などの非塩素系
フロンが、CFC系のフロンの代替として使用されつつ
ある。
【0004】冷凍機用の潤滑油基油には種々の要求性能
があるが、冷媒との相溶性は、冷凍機の潤滑性およびシ
ステム効率の面から極めて重要である。また、家庭用冷
蔵庫、ルームエアコンなどの圧縮機に用いられる基油
は、高い電気絶縁性が要求される。しかしながら、ナフ
テン系鉱油、パラフィン系鉱油、アルキルベンゼンなど
を基油としたものは、HFC−134aなどの非塩素系
フロンとの相溶性がほとんどない。そのため、HFC−
134aなどと組み合わせて使用すると、常温において
二層分離をおこし、冷凍システム内で最も重要な油戻り
性が悪くなって冷凍効率が低下したり、潤滑性が不良と
なって圧縮機の焼付けが発生したり、実用上様々な不都
合が生じて使用に耐えない。また、ポリグリコール類も
高粘度指数を有する冷凍機用潤滑油基油として知られて
おり、例えば、特開昭61−281199号、特開平1
−259094号に記載されている。具体的には、特開
昭61−281199号には、ポリグリコール油として
ポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテル
が、特開平1−259094号には、ポリオキシプロピ
レングリコールジエチルエーテルが記載されている。し
かし、これら先行技術に記載されているポリグリコール
油では、HFC−134aなどとの相溶性はあるもの
の、電気絶縁性が劣るという欠点が明らかとなった。
【0005】そこで、HFC−134aと相溶性が良
く、電気絶縁性の優れた潤滑油基油としてエステル系の
化合物が開発されている。しかしながら、エステル系化
合物は微量の水分によって加水分解をおこしやすく、取
扱いが難しく長期間の使用が困難である。
【0006】したがって、HFC−134aなどの非塩
素系フロンとの高い相溶性と高い電気絶縁性と長期間の
安定性とを全て備えた潤滑油基油は、未だ出現していな
い。
【0007】本発明の課題は、非塩素系フロンとの相溶
性に優れ、高い電気絶縁性を有し、かつ長期間にわたっ
て安定な非塩素系フロン冷媒用潤滑油基油を提供する処
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記要求
に応え得る潤滑油基油を開発すべく、研究を重ねた結
果、1分子中に水酸基を1〜6個有する化合物を出発物
質として炭素数12〜30のα−アルキレンオキサイド
と炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを付加し、さら
に末端をアルキルエーテル化した化合物が、HFC−1
34aなどの非塩素系フロンとの相溶性に優れ、かつ高
い電気絶縁性を有し、しかも耐加水分解性などの安定性
に優れていることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【0009】本発明の非塩素系フロン冷媒用潤滑油基油
は、数平均分子量500〜2,000を有する下記一般
式(1)または(2)で表わされる化合物からなる。
【0010】
【化2】 上記一般式(1)、(2)におけるRの炭化水素基と
は、以下の (i)〜(iv)の中より選ばれる基を意味してい
る。
【0011】(i) 飽和あるいは不飽和の、直鎖あるいは
分岐のC〜C20の鎖状炭化水素基を表わし、脂肪族
1価アルコールから誘導されるアルキル基、具体的には
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、
デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、
テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘ
プタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコ
シル基など、(ii)2〜6価のアルコール、好ましくはエ
チレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブ
タンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトールおよびソルビトールから誘導され
る炭化水素残基、(iii)炭素数6〜26の置換あるいは
不置換の芳香族炭化水素基、好ましくはフェニル基およ
びアルキルフェニル基、具体的にはメチルフェニル基、
エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニ
ル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプ
チルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル
基、デシルフェニル基、ドデシルフェニル基、ペンタデ
シルフェニル基、ヘキサデシルフェニル基、ジノニルフ
ェニル基など、ならびに(iv)ハイドロキノン、ビスフェ
ノールA、ビスフェノールS、フェニルフェノール、ナ
フトールなどから誘導される炭化水素残基など。
【0012】Rの炭化水素基は、上記 (i)の脂肪族1
価のアルキル基または (iii)の1価のフェニル基または
アルキルフェニル基である。
【0013】また、RとRでいうアシル基とは、カ
ルボン酸、特に炭素数2〜20の飽和モノカルボン酸ま
たは不飽和モノカルボン酸から誘導されるものが好まし
く、該カルボン酸としては、具体的には、例えば酢酸、
プロピオン酸、酪酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などが挙げられ
る。
【0014】また、式(1)、(2)において、R
12〜30のα−アルキレン基であり、好ましくはC
12〜18のα−アルキレン基である。
【0015】また、式(1)、(2)において、R
炭素数2〜4のアルキレン基であり、繰返し単位のオキ
シアルキレン基(RO)としては、オキシエチレン
基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基が挙げられ
る。好ましいオキシアルキレン基(RO)は、オキシ
プロピレン基、オキシブチレン基である。
【0016】また、式(1)、(2)において、pは1
〜6の数であり、1分子中に水酸基が1〜6個ある化合
物にアルキレンオキサイドを付加したことを示す。
【0017】また、ROとROはブロック重合する
ことが好ましく、先にROを重合した後、ROを重
合するか、あるいはROを重合した後、ROを重合
してもよい。これらROとROは、ランダム重合す
ると分子量が伸びにくくなり、ブロック重合することが
好ましい。
【0018】上記一般式(1)、(2)の化合物の具体
例としては、下記式で表わされる化合物などが挙げられ
る。
【0019】
【化3】 本発明において、前記一般式(1)、(2)で表わされ
る化合物の数平均分子量を、500〜2,000に限定
する理由は次のとおりである。すなわち、かかる数平均
分子量が500未満のものでは、潤滑性が低下するとと
もに、シール材、ゴムなどに悪影響を及ぼすことにな
る。一方、数平均分子量が2,000を超えると、HF
C−134aなどとの相溶性が低下する。
【0020】上記一般式(1)、(2)で表わされる1
分子中に水酸基を1〜6個有する化合物を出発物質とし
て、炭素数12〜30のα−アルキレンオキサイドと炭
素数2〜4のアルキレンオキサイドを付加し、さらに末
端をアルキルエーテル化した化合物を主成分とする本発
明の潤滑油基油は、非塩素系フロン(例えばHFC−1
34a)を冷媒として用いる冷凍機などの圧縮機用の潤
滑油基油として、低温から高温までの広い温度領域で冷
媒フロンと相互に良好な溶解性を示す。さらに、一般に
HFC−134a用冷凍機油として検討されているポリ
アルキレングリコール(PAG)に比べると、はるかに
電気絶縁性も高い。従って、一般式(1)、(2)で表
わされる化合物を主成分とする冷凍機油は、従来からの
課題であるHFC−134aなどに対する相溶性の問題
を解決し得るものである。
【0021】一方、カーエアコン用に使用されているP
AGでは電気絶縁性が低く、冷蔵庫やルームクーラーに
使用すると漏電の危険性があったが、本発明の化合物は
PAGの1,000倍以上高い電気絶縁性があることか
ら、何ら心配はない。
【0022】なお、本発明の潤滑油には、従来、冷凍機
油に使用されている酸化防止剤、摩耗防止剤、清浄分散
剤などの添加剤を適宜添加し得る。
【0023】
【実施例】次に、本発明を実施例および比較例によりさ
らに詳細に説明する。
【0024】実施例1 5リットルオートクレーブにメチルアルコールを所定量
仕込み、KOHを触媒として目標とする数平均分子量ま
でC12〜14のα−アルキレンオキサイドを先に重合
させ、充分熟成させた後、プロピレンオキサイドを導入
し、120〜125℃で充分反応させてメチルアルコー
ル/α−アルキレンオキサイド・プロピレンオキサイド
付加物を得た。
【0025】次に、このα−アルキレンオキサイド・プ
ロピレンオキサイド付加物とNaOHを5リットルオー
トクレーブに仕込み、充分溶解させた後にアルコラート
化を行なった。アルコラート化終了後、塩化メチルを導
入してメチル化を行ない、脱塩精製した後、メチルアル
コール/α−アルキレンオキサイド・プロピレンオキサ
イド末端メチルエーテル化物を得た。
【0026】実施例2 5リットルオートクレーブにn−ブチルアルコールを所
定量仕込み、KOHを触媒として目標とする数平均分子
量までブチレンオキサイドを先に導入し、充分熟成させ
た後、C16〜18のα−アルキレンオキサイドを導入
し、120〜125℃で充分反応させてn−ブタノール
/ブチレンオキサイド・α−アルキレンオキサイド付加
物を得た。
【0027】次に、実施例1と同様にして、n−ブタノ
ール/ブチレンオキサイド・α−アルキレンオキサイド
末端メチルエーテル化物を得た。
【0028】実施例3 5リットルオートクレーブにステアリルアルコールを所
定量仕込み、KOHを触媒として目標とする数平均分子
量までC12〜14のα−アルキレンオキサイドを先に
導入し、充分熟成させた後、プロピレンオキサイドとエ
チレンオキサイドの混合物(重量比95/5)を導入
し、120〜125℃で充分反応させてステアリルアル
コール/α−アルキレンオキサイド・アルキレンオキサ
イド付加物を得た。
【0029】次に、実施例1と同様にして、ステアリル
アルコール/α−アルキレンオキサイド・アルキレンオ
キサイド末端メチルエーテル化物を得た。
【0030】実施例4 5リットルオートクレーブにノニルフェノールを所定量
仕込み、KOHを触媒として目標とする数平均分子量ま
でブチレンオキサイドを先に導入し、充分熟成させた
後、C12〜14のα−アルキレンオキサイドを導入
し、120〜125℃で充分反応させて、ノニルフェノ
ール/ブチレンオキサイド・α−アルキレンオキサイド
付加物を得た。
【0031】次に、このブチレンオキサイド・α−アル
キレンオキサイド付加物とKOHを5リットルオートク
レーブに仕込み、充分溶解させた後に、アルコラート化
を行なった。アルコラート化終了後、よう化エチルを導
入してエチル化を行ない、脱塩精製後、ノニルフェノー
ル/ブチレンオキサイド・α−アルキレンオキサイド末
端エチルエーテル化物を得た。
【0032】実施例5 表1に示す数平均分子量とする以外は実施例2と同様に
して、n−ブチルアルコール/ブチレンオキサイド・α
−アルキレンオキサイド末端メチルエーテル化物を得
た。
【0033】実施例6 市販のグリセリンにプロピレンオキサイドを付加した数
平均分子量1,000のポリオールに、KOHを触媒と
してC12〜14のα−アルキレンオキサイドを付加し
た。次に、実施例1と同じ方法で末端の水酸基をメチル
エーテル化して、グリセリン/プロピレンオキサイド・
α−アルキレンオキサイド末端トリメチルエーテル化物
を得た。
【0034】比較例1 実施例1の前半と同様にして、メチルアルコール/α−
アルキレンオキサイド・プロピレンオキサイド付加物を
得た。
【0035】比較例2 5リットルのオートクレーブにメチルアルコールを所定
量仕込み、KOHを触媒として目標とする数平均分子量
までプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドの混合
物(重量比80/20)を導入し、120〜125℃で
充分反応させてメチルアルコール/アルキレンオキサイ
ド付加物を得た。次に、実施例1と同様にしてメチルア
ルコール/アルキレンオキサイド末端メチルエーテル化
物を得た。
【0036】なお、数平均分子量は、コロナ電気製11
4形分子量測定装置にて求めた。
【0037】実施例1〜6および比較例1、2で得た化
合物からなる潤滑油基油の性能を評価するために、以下
に示す方法で、HFC−134aとの相溶性、電気絶縁
特性および安定性を評価した。なお、比較のために、特
開昭61−281199号に記載の化合物(比較例
3)、特開平1−259094号に記載の化合物(比較
例4)およびエステル系の化合物(比較例5)の評価結
果も表1に併記する。
【0038】(HFC−134aとの相溶性)試料油と
HFC−134aを重量比50/50にてガラスアンプ
ル中に封止し、試料油とHFC−134aの二液界面の
有無を肉眼で観察して、相溶性を判定した。
【0039】(電気絶縁特性)JIS C 2101に
準拠して、試料油の体積抵抗率を測定した。なお、測定
は25℃で行なった。
【0040】(安定性)耐加水分解性を評価するため、
製造直後の酸価と、試料油60gおよび水0.6gを2
00mlガラス製試験管にとり、劣化促進触媒として銅
板、アルミニウム板および鉄板を入れて、ステンレス製
オートクレーブ中で175℃で168時間加熱劣化させ
た後の酸価とを測定した。
【0041】
【表1】
【0042】
【発明の効果】本発明の潤滑油基油は、非塩素系フロン
との相溶性に優れ、電気絶縁性に優れ、なおかつ耐加水
分解性などの長期安定性にも優れている。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 数平均分子量500〜2,000を有す
    る下記一般式(1)または(2)で表わされる化合物か
    らなる非塩素系フロン冷媒用潤滑油基油。 【化1】
  2. 【請求項2】 一般式(1)、(2)において、(R
    O)と(RO)はブロック重合である請求項1に
    記載の非塩素系フロン冷媒用潤滑油基油。
  3. 【請求項3】 一般式(1)、(2)において、R
    プロピレン基またはブチレン基である請求項1または2
    に記載の非塩素系フロン冷媒用潤滑油基油。
JP14455695A 1995-06-12 1995-06-12 非塩素系フロン冷媒用潤滑油基油 Pending JPH08337785A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1999020718A1 (en) * 1997-10-17 1999-04-29 Daikin Industries, Ltd. Lubricating oil for compression refrigerator and refrigerating/air conditioning apparatus using the same
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WO2008152942A1 (ja) * 2007-06-15 2008-12-18 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 冷凍機油組成物

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