JPH0913063A - 潤滑油組成物 - Google Patents

潤滑油組成物

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JPH0913063A
JPH0913063A JP7184641A JP18464195A JPH0913063A JP H0913063 A JPH0913063 A JP H0913063A JP 7184641 A JP7184641 A JP 7184641A JP 18464195 A JP18464195 A JP 18464195A JP H0913063 A JPH0913063 A JP H0913063A
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JP
Japan
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acid
lubricating oil
carbon atoms
oil composition
cyclic
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Application number
JP7184641A
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English (en)
Inventor
Akimitsu Sakai
章充 酒井
Toshiya Hagiwara
敏也 萩原
Hiroyasu Togashi
博靖 冨樫
Yuichiro Kobayashi
勇一郎 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】100℃における動粘度が0.1〜100mm
2 /sであるエステル化合物と、環状ケタールあるいは
環状アセタールを含有することを特徴とする潤滑油組成
物。 【効果】本発明により、熱安定性、電気絶縁性に優れ、
加水分解によるカルボン酸の発生が無く、吸湿性が低
く、かつ安価な潤滑油組成物が提供される。また、かか
る潤滑油組成物とハイドロフルオロカーボンを配合する
ことにより、相溶性に優れ、電気絶縁性、吸湿性に優
れ、加水分解によるカルボン酸の発生が無く、かつ安価
な冷凍機作動流体組成物を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は100℃における動粘度
が0.1〜100mm2 /sであるエステル化合物と特
定の構造を有する環状ケタールあるいは環状アセタール
を含有する潤滑油組成物に関する。さらに、この潤滑油
組成物を用いた冷凍機作動流体組成物に関する。
【0002】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】近年、更
油期間の延長並びに省エネルギー化に対する要望や機械
装置の高性能化、小型化に伴い、潤滑油に要求される性
能もより苛酷なものとなってきており、特に熱安定性並
びに酸化安定性に優れた潤滑油が強く要望されている。
また、フロンガスによるオゾン層の破壊や二酸化炭素、
メタンガスによる地球の温暖化、排気ガス中の亜硫酸ガ
スやNOxによる酸性雨や森林破壊、化学物質の漏洩に
よる土壌、湖沼の汚染等、地球環境汚染の問題がクロー
ズアップされており、潤滑油においてもその対応が求め
られている。
【0003】熱安定性、酸化安定性向上の要望に応える
ために、ポリアルキレングリコール等のエーテルや脂肪
族ジエステルやヒンダードエステル等のエステルが開発
され、エンジン油、作動油、グリース基油、ギヤ油、圧
延油、精密機械油等に利用されている。
【0004】しかしながら、ポリアルキレングリコール
等のエーテルは、従来使用されている鉱物油に比べ極性
が高すぎるために、吸湿性が大きい、従来使用され
ている添加剤が溶解しない等の欠点を有している。この
ポリアルキレングリコールに比べ、極性があまり高くな
いエーテルとしては特公平1−29240号公報に述べ
られているハロゲン化アルキルとポリオールから合成さ
れるものがあるが、生成したエーテルにハロゲンが微量
残留し、熱安定性、酸化安定性を悪くする可能性があ
る。
【0005】また、エステルにおいても、加水分解によ
りカルボン酸を生成し金属を腐食するという問題や、金
属への吸着性が優れるために摩擦係数を下げるという長
所はあるが、逆に油性向上剤や極圧剤等の効果を阻害す
るという欠点を有している。
【0006】従って、このような極性があまり高くな
く、熱安定性、酸化安定性に優れ、加水分解等によるカ
ルボン酸の発生のない、吸湿性の低い合成潤滑油が求め
られている。
【0007】一方、地球環境の点からオゾン層保護のた
め冷蔵庫やカークーラーに使用されているジクロロジフ
ルオロメタン(CFC12)の使用が規制され、199
5年末には使用禁止されることが決まった。また、続い
てルームエアコン等に使用されているクロロジフルオロ
メタン(HCFC22)の使用も規制されようとしてい
る。そのため、このCFC12やHCFC22の代替品
として、オゾン層を破壊することのないハイドロフルオ
ロカーボン、例えば1,1,1,2-テトラフルオロエタン(H
FC134a)やジフルオロメタン(HFC32)やペ
ンタフルオロエタン(HFC125)が開発されてい
る。
【0008】しかし、ハイドロフルオロカーボンはCF
C12やHCFC22に比べて極性が高いため、冷凍機
油として従来より一般に使用されているナフテン系鉱物
油やポリα−オレフィン、アルキルベンゼン等の潤滑油
を用いると、これらの潤滑油とハイドロフルオロカーボ
ンとの相溶性が悪く、低温において二層分離を起こす。
二層分離を起こすと、オイル戻りが悪くなり、熱交換器
としての凝縮器や蒸発器の付近に厚い油膜が付着して伝
熱を妨げ、また、潤滑不良や起動時の発泡等の重大欠陥
の原因となる。そのため、従来の冷凍機油はこれらの新
しい冷媒雰囲気下での冷凍機油として使用することがで
きない。従って、ハイドロフルオロカーボンとの相溶性
の良い潤滑油が求められている。
【0009】また、潤滑性についてもCFC12やHC
FC22においては、それが一部分解して塩化水素を発
生させ、この塩化水素が摩擦面と反応して、塩化物皮膜
を形成して潤滑性を良好にするという効果があった。し
かしながら、塩素原子を含んでいないハイドロフルオロ
カーボンにはこのような効果が期待できないため、ハイ
ドロフルオロカーボンと共に使用する冷凍機油には従来
のものより一層潤滑性の優れた潤滑油が求められる。
【0010】更に、ハイドロフルオロカーボンと共に用
いられる冷凍機油としては、ハイドロフルオロカーボン
共存下での熱安定性の良いことが必要である。
【0011】このほか、電気冷蔵庫やルームエアコン等
の圧縮式冷凍機には、絶縁材やエナメル線などのモータ
ーに用いられている有機材料が存在するため、ハイドロ
フルオロカーボンと冷凍機油からなる作動流体として
は、これらの有機材料に悪影響を及ぼさないことが必要
であるし、電気絶縁性も良好であることが必要である。
【0012】ハイドロフルオロカーボン、例えば1,1,1,
2-テトラフルオロエタン(HFC134a)と共に用い
ることのできる冷凍機油として、米国特許第4,755,316
号明細書(特表平2−502385号公報)や特開平3
−14894号公報(ヨーロッパ特許第377,122 号)、
特開平2−182780号公報(WO90/05172
号)等にポリアルキレングリコール系化合物が開示され
ている。
【0013】ポリアルキレングリコール系化合物はナフ
テン系鉱物油に比べ極性が高いので、HFC134aと
の低温での相溶性は確かに良好である。しかしながら、
米国特許第4,755,316 号明細書に述べられているよう
に、ポリアルキレングリコール系化合物は逆に温度が上
昇すると二層分離を起こすという問題がある。また、ポ
リアルキレングリコール系化合物にはこの他にもいくつ
かの問題がある。一つは電気絶縁性が劣るということで
ある。これは非常に大きな問題であり、モーターがコン
プレッサーに内蔵されている電気冷蔵庫用冷凍機やエア
コン用冷凍機には用いることができない。これらの化合
物はそのような心配のないカーエアコン用途としての使
用が示唆されている。もう一つの問題は吸湿性の大きい
ことである。ポリアルキレングリコール系化合物中の水
分のために、有機材料であるPETフィルム等が加水分
解したりする。単位重量当たりのエーテル結合の数を小
さくすることにより、電気絶縁性を良好にし、吸湿性を
小さくできるが、ハイドロフルオロカーボンとの相溶性
が悪くなる。このようにポリアルキレングリコールのよ
うなエーテル系化合物は、ハイドロフルオロカーボンと
の相溶性と電気絶縁性、吸湿性の特性を両立させること
はできない。
【0014】このような電気絶縁性、吸湿性等のポリア
ルキレングリコール系化合物の問題を改善するためにエ
ステル系化合物やカーボネート系化合物が開発されてい
る。例えば1,1,1,2-テトラフルオロエタン(HFC13
4a)と共に用いることができる冷凍機油として、米国
特許第4,851,144 号明細書(特開平2−276894号
公報)や特開平2−158693号公報にポリアルキレ
ングリコール化合物とエステル油の混合油が開示され、
特表平3−505602号公報(WO90/12849
号)、特開平3−128991号公報、特開平3−12
8992号公報、特開平3−88892号公報、特開平
3−179091号公報にエステル油が開示されてい
る。特開平2−132178号公報、特開平3−149
295号公報、ヨーロッパ特許第421,298 号明細書にカ
ーボネート油が開示されている。
【0015】エステル系化合物やカーボネート系化合物
は、ハイドロフルオロカーボンとの相溶性に優れ、ハイ
ドロフルオロカーボン共存下での熱安定性にも優れてい
る。ポリアルキレングリコール系化合物に比べ、電気絶
縁性が極めて優れており、また、吸湿性もかなり低い。
しかしながら、従来の作動流体であるCFC12−鉱物
油系に比べると、ハイドロフルオロカーボン−エステル
油系やハイドロフルオロカーボン−カーボネート油系で
は、フロン、油共に極性が高くなり、水を含みやすい。
そのため、エステルは加水分解を起こし、カルボン酸を
生成し、生成したカルボン酸が金属を腐食し、磨耗を引
き起こす問題がある。また、カーボネート油は加水分解
を起こし、非凝縮性の二酸化炭素を生成し、冷凍能力を
低下させるという問題も生じる。
【0016】特に、ルームエアコンでは専ら冷媒の現場
充填が行われるので、工場充填が行われる冷蔵庫の場合
と異なり水分の混入を防止するのは不可能に近く、ハイ
ドロフルオロカーボン−エステル油系やハイドロフルオ
ロカーボン−カーボネート油系ではルームエアコンでの
信頼性が心配される。
【0017】また、ポリアルキレングリコールの電気絶
縁性を改良したポリエーテル化合物として、WO93/
24435号公報においてポリビニルエーテル系化合物
が開示されている。このポリビニルエーテル系化合物
は、ビニルエーテル系モノマーを重合し水素添加するこ
とによって得られており、このものはハイドロフルオロ
カーボンとの相溶性が良好で、電気絶縁性においても良
好であることが開示されている。しかしながら、ポリビ
ニルエーテル系化合物は重合法によって合成されてお
り、生成物は分子量のばらつきを有するため、一部の高
分子量化合物がキャピラリーチューブ詰まりの原因とな
る可能性があり、ハイドロフルオロカーボンとの相溶性
を悪化させる可能性がある。また、後処理方法が煩雑で
あったり、不安定なビニルエーテル系モノマーを原料に
使用しており、必ずしも収率良く得られているとは言い
難い。特に、低重合度のもの(重合度6付近)は収率が
低くなってしまうという欠点がある。また、ビニルエー
テル系モノマーは構造によっては原料の入手が困難で、
高価なものとなっている。
【0018】一方、環状ケタール、環状アセタールを冷
凍機作動流体に用いる例は、特開平4−320498号
公報、特開平6−57243号公報に述べられている。
前者は、1価アルコールまたは2価アルコールとケトン
またはアルデヒドから得られるケタールあるいはアセタ
ールであり、エステルまたはポリアルキレングリコール
系の合成潤滑油に配合して用いることが述べられてお
り、後者は、分子内にケタールまたはアセタール基を含
有したグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトールのエステルやカー
ボネートの誘導体である。前者のアセタール、ケタール
は分子量が小さく、沸点、引火点が低いという欠点を有
し、なおかつ粘度が低いという欠点を有する。従って、
エステルやポリアルキレングリコール等のエーテルに混
合すると、粘度の低下や引火点の低下が著しく起こると
いう欠点を有する。また、後者のアセタール、ケタール
は、製造において2つ以上の反応工程を経るため高価な
ものとなるという欠点を有し、更に、いくつかのものは
高純度で得にくいという欠点を有する。更に後者のアセ
タール、ケタールとして具体的に開示されているもの
は、分子内にエーテル結合が2個以上含まれており、電
気絶縁性の向上が充分でないという問題がある。
【0019】このように、今まで開発されたハイドロフ
ルオロカーボン−ポリアルキレングリコール系は吸湿性
・電気絶縁性に、ハイドロフルオロカーボン−エステル
系、ハイドロフルオロカーボン−カーボネート系は耐加
水分解性に問題があり、また、何れの系も従来のCFC
12−鉱物油系に比べ水分を含みやすく、熱安定性の低
下や有機材料の劣化、金属の腐食や磨耗等を引き起こ
し、冷凍機作動流体として満足できるものではない。ま
た、ポリビニルエーテル系化合物は分子量分布を持つた
めに一部高分子量化合物を含み、これが相溶性を低下さ
せる欠点があり、原料種が限られ、高価なものとなって
しまうという欠点がある。また、今までに報告されてい
るケタールやアセタールは分子量が低い、高価格である
という欠点を有する。
【0020】従って、本発明の目的は、熱安定性、酸化
安定性に優れ、加水分解等によるカルボン酸の発生が無
く、吸湿性の低い、かつ安価な合成潤滑油を提供するこ
とにあり、または、ハイドロフルオロカーボンとの相溶
性、電気絶縁性、吸湿性等の性能に優れ、加水分解等に
よるカルボン酸の発生が無く、かつ、安価な冷凍機作動
流体組成物を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の構造を
有する環状ケタールあるいは環状アセタール化合物とエ
ステル化合物とを含む組成物が、ハイドロフルオロカー
ボンとの相溶性に優れ、電気絶縁性にも優れ、潤滑性や
耐熱性にも優れ、吸湿性にも優れ、しかもエステルから
のカルボン酸の生成がケタール・アセタールの共存によ
り顕著に抑制され、極めて優れた潤滑油組成物となりう
ることを発見し、さらに研究をすすめて本発明を完成す
るに至った。
【0022】即ち、本発明の要旨は、 (1) 100℃における動粘度が0.1〜100mm
2 /sであるエステル化合物と、環状ケタールあるいは
環状アセタールを含有することを特徴とする潤滑油組成
物、 (2) 環状ケタールあるいは環状アセタールが、4価
以上10価以下の価数が偶数である多価アルコールの1
種以上と、一般式(I)
【0023】
【化5】
【0024】(式中、R1 は水素原子または炭素数1か
ら18の直鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示
し、R2 は炭素数1〜18の直鎖、分岐、もしくは環状
のアルキル基を示す。あるいは、R1 とR2 は一緒にな
って炭素数2〜36のアルキレン基を示す。)で表され
るカルボニル化合物またはその反応性誘導体であるケタ
ールもしくはアセタールの1種以上とから得られるもの
である前記(1)記載の潤滑油組成物、 (3) 環状ケタールあるいは環状アセタールが、4価
以上8価以下の価数が偶数の多価アルコールの1種以上
と、一般式(II)
【0025】
【化6】
【0026】(式中、R3 は水素原子または炭素数1〜
12の直鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示し、
4 は炭素数1〜12の直鎖、分岐、もしくは環状のア
ルキル基を示す。あるいは、R3 とR4 は一緒になって
炭素数2〜13のアルキレン基を示す。R3 とR4 の合
計炭素数は1〜13である。)で表されるカルボニル化
合物またはその反応性誘導体であるケタールもしくはア
セタールの1種以上とから得られるものである前記
(1)記載の潤滑油組成物、 (4) 多価アルコールがエーテル結合を持たないもの
であるか、またはエーテル結合を1つ持つものである前
記(2)又は(3)記載の潤滑油組成物、 (5) 環状ケタールあるいは環状アセタールが1,3-ジ
オキソラン構造及び/又は1,3-ジオキサン構造を含むも
のである前記(1)〜(4)いずれか記載の潤滑油組成
物、 (6) 環状ケタールあるいは環状アセタールが、4価
または6価の炭素数4〜20の飽和脂肪族アルコール
と、一般式(II)で表されるカルボニル化合物またはそ
の反応性誘導体であるケタールもしくはアセタールの1
種以上とから得られるものである前記(4)又は(5)
記載の潤滑油組成物、 (7) 環状ケタールあるいは環状アセタールが、式
(III)又は(IV)
【0027】
【化7】
【0028】(式中、R3 は水素原子または炭素数1〜
12の直鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示し、
4 は炭素数1〜12の直鎖、分岐、もしくは環状のア
ルキル基を示す。あるいは、R3 とR4 は一緒になって
炭素数2〜13のアルキレン基を示す。R3 とR4 の合
計炭素数は1〜13である。)で表されるものである前
記(1)記載の潤滑油組成物、 (8) 環状ケタールあるいは環状アセタールが、式
(V)又は(VI)
【0029】
【化8】
【0030】(式中、R3 は水素原子または炭素数1〜
12の直鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示し、
4 は炭素数1〜12の直鎖、分岐、もしくは環状のア
ルキル基を示す。あるいは、R3 とR4 は一緒になって
炭素数2〜13のアルキレン基を示す。R3 とR4 の合
計炭素数は1〜13である。)で表されるものである前
記(1)記載の潤滑油組成物、 (9) 潤滑油組成物中のエステル化合物と環状ケター
ルあるいは環状アセタールの混合比率がエステル化合物
/環状ケタール、環状アセタール=10/90〜99/
1(重量比)である前記(1)〜(8)いずれか記載の
潤滑油組成物、 (10) エステル化合物が、 A)炭素数2〜50の2〜10価の多価アルコール又は
炭素数1〜50の1価アルコールと、炭素数2〜50の
1価カルボン酸もしくはその誘導体とから得られるエス
テル、 B)炭素数1〜50の1価アルコールと、炭素数2〜5
0の2〜10価の多価カルボン酸もしくはその誘導体と
から得られるエステル、 C)炭素数2〜50の2〜10価の多価アルコールと、
炭素数2〜50の1価カルボン酸もしくはその誘導体、
および炭素数2〜50の2〜10価の多価カルボン酸も
しくはその誘導体とから得られるエステル、および D)炭素数2〜50の2〜10価の多価アルコールおよ
び炭素数1〜50の1価アルコールと、炭素数2〜50
の2〜10価の多価カルボン酸もしくはその誘導体とか
ら得られるエステル、 からなる群より選ばれるものであることを特徴とする前
記(1)〜(9)いずれか記載の潤滑油組成物、 (11) エステル化合物が、 A')炭素数2〜10の2〜6価の脂肪族多価アルコール
又は炭素数1〜10の飽和脂肪族1価アルコールと、炭
素数2〜9の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族1価カル
ボン酸もしくはその誘導体とから得られるエステル、 B')炭素数1〜10の飽和脂肪族1価アルコールと、炭
素数2〜10の2〜6価の飽和脂肪族多価カルボン酸も
しくはその誘導体とから得られるエステル、 C')炭素数2〜10の2〜6価の脂肪族多価アルコール
と、炭素数2〜9の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族1
価カルボン酸もしくはその誘導体、および炭素数2〜1
0の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族2価カルボン酸も
しくはその誘導体とから得られるエステル、および、 D')炭素数2〜10の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族
2価アルコールおよび炭素数1〜10の直鎖もしくは分
岐鎖の飽和脂肪族1価アルコールと、炭素数2〜10の
2〜6価の飽和脂肪族多価カルボン酸もしくはその誘導
体とから得られるエステル、 からなる群より選ばれるものであることを特徴とする前
記(1)〜(9)いずれか記載の潤滑油組成物、 (12) 前記(11)記載の潤滑油組成物を含む冷凍
機油とハイドロフルオロカーボンを含有する冷凍機作動
流体組成物、並びに (13) ハイドロフルオロカーボンと冷凍機油とを、
ハイドロフルオロカーボン/冷凍機油=50/1〜1/
20(重量比)で含有する前記(12)記載の冷凍機作
動流体組成物、に関する。
【0031】以下に本発明について詳細に説明する。1.環状ケタール、環状アセタールについて 本発明に用いられる環状ケタールまたは環状アセタール
に関わる多価アルコールは、4〜10価の価数が偶数で
ある多価アルコールであり、好ましくは4価、6価また
は8価、さらに好ましくは4価または6価である。本明
細書において、環状ケタールまたは環状アセタールに関
わる多価アルコールとは、該多価アルコールとカルボニ
ル化合物等とから該環状ケタールまたは環状アセタール
が形成される場合の該多価アルコールをいう。10価よ
り大きいと得られる環状ケタールあるいは環状アセター
ルの粘度が高くなりすぎ、得られる潤滑油組成物の粘度
が高くなりすぎる。また、4価より小さいと分子量が低
くなりすぎ、得られる潤滑油組成物の沸点、引火点が低
くなりすぎ好ましくない。多価アルコールの価数が奇数
の場合、必ず未反応の水酸基が残り、粘度が高くなるた
め好ましくない。また、冷凍機作動流体に用いる場合、
水酸基が残ると、ハイドロフルオロカーボンとの相溶性
が悪くなるため好ましくない。未反応の水酸基をアルキ
ル化反応によってエーテル構造にすることにより、粘度
やハイドロフルオロカーボンとの相溶性を改善できる
が、製造における反応工程が増えるため好ましくない。
また、そのために高純度のものが得にくくなる。
【0032】具体的には、エリスリトール、ジグリセリ
ン、アラビノース、リボース、ソルビトール、マンニト
ール、ガラクチトール、イディトール、タリトール、ア
リトール、4,7-ジオキサデカン-1,2,9,10-テトラオー
ル、5-メチル-4,7- ジオキサデカン-1,2,9,10-テトラオ
ール、4,7,10- トリオキサトリデカン-1,2,12,13- テト
ラオール、1,6-ジメトキシヘキサン-2,3,4,5- テトラオ
ール、3,4-ジエトキシヘキサン-1,2,5,6- テトラオール
等の多価アルコールや、ペンタエリスリトール、ジトリ
メチロールエタン、ジトリメチロールプロパン、ジペン
タエリスリトール、トリペンタエリスリトール、2,9-ジ
エチル-2,9- ジヒドロキシメチル-4,7- ジオキサデカン
-1,10-ジオール、2,12- ジエチル-2,12-ジヒドロキシメ
チル-5,8-ジメチル-4,7,10-トリオキサトリデカン-1,13
-ジオール等のヒンダードアルコールである。
【0033】このうち、4,7-ジオキサデカン-1,2,9,10-
テトラオール、5-メチル-4,7- ジオキサデカン-1,2,9,1
0-テトラオール、4,7,10- トリオキサトリデカン-1,2,1
2,13- テトラオール、1,6-ジメトキシヘキサン-2,3,4,5
- テトラオール、3,4-ジエトキシヘキサン-1,2,5,6- テ
トラオール、2,9-ジエチル-2,9- ジヒドロキシメチル-
4,7- ジオキサデカン-1,10-ジオール、2,12- ジエチル-
2,12-ジヒドロキシメチル-5,8- ジメチル-4,7,10-トリ
オキサトリデカン-1,13-ジオールのようにエーテル結合
を2個以上持つ多価アルコールは、工業的な入手が容易
ではなく、製造に数工程を要するため高価となり好まし
くない。
【0034】本発明に用いられる環状ケタールまたは環
状アセタールに関わる多価アルコールは炭素数が4〜2
5のものであり、好ましくは4〜20のものである。炭
素数が25を超えると得られる環状ケタールあるいは環
状アセタールの粘度が高くなりすぎ、得られる潤滑油組
成物の粘度が高くなりすぎる。また、炭素数が4より小
さいと分子量が低くなりすぎ、得られる潤滑油組成物の
沸点、引火点が低くなり好ましくない。
【0035】また、本発明に用いられる環状ケタールま
たは環状アセタールに関わる多価アルコールは、飽和脂
肪族アルコールである。不飽和結合を持つと得られる潤
滑油組成物の熱安定性が悪くなるので好ましくない。
【0036】また、本発明に用いられる環状ケタールま
たは環状アセタールに関わる多価アルコールは、良好な
電気絶縁性を持つという観点からすれば分子内にエーテ
ル結合を持たないものが最も好ましい。また、エーテル
結合を持っても1つが好ましい。2つ以上持つと、電気
絶縁性が悪くなるため、本発明の潤滑油組成物を電気絶
縁油や冷凍機作動流体等に用いる場合、好ましくない。
分子内にエーテル結合を持たない多価アルコールの具体
例としては、エリスリトール、ソルビトール、マンニト
ール、ガラクチトール、イディトール、タリトール、ア
リトール、ペンタエリスリトール等が挙げられ、エーテ
ル結合を1つ持つ多価アルコールの具体例としては、ジ
グリセリン、ジトリメチロールプロパン、ジトリメチロ
ールエタン等が挙げられる。
【0037】また、本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動
流体に用いる場合には、環状ケタールまたは環状アセタ
ールに関わる多価アルコールの価数は4価、6価、また
は8価が好ましく、さらに好ましくは4価あるいは6価
である。環状ケタールまたは環状アセタールに関わる多
価アルコールの価数が8価より大きいと冷凍機油用とし
ては粘度が高くなりすぎ、得られる潤滑油組成物の粘度
が高くなりすぎ、またハイドロフルオロカーボンとの相
溶性が悪くなるため好ましくない。また、環状ケタール
または環状アセタールに関わる多価アルコールの価数が
4価より小さいと分子量が低くなりすぎて、得られる潤
滑油組成物の沸点、引火点が低くなるので好ましくな
い。
【0038】また、環状ケタールまたは環状アセタール
に関わる多価アルコールの炭素数が4〜20が好まし
く、さらに好ましくは4〜15、特に好ましくは4〜1
0である。環状ケタールまたは環状アセタールに関わる
多価アルコールの炭素数が20より大きいと、得られる
潤滑油組成物のハイドロフルオロカーボンとの相溶性が
悪くなり好ましくない。また、環状ケタールまたは環状
アセタールに関わる多価アルコールの炭素数が4より小
さいと分子量が低くなりすぎ、得られる潤滑油組成物の
沸点、引火点が低くなり好ましくない。また、ペンタエ
リスリトールのような対称性の高いアルコールを用いた
場合は、得られる環状ケタールあるいは環状アセタール
の融点が高くなるため、得られる潤滑油組成物の融点が
高り、冷凍機作動流体用としては好ましくない。
【0039】本発明で用いられる環状ケタールまたは環
状アセタールに関わるカルボニル化合物は、一般式
(I)で示されるケトンやアルデヒドである。一般式
(I)で示されるケトンやアルデヒドの炭素数は2〜3
7、好ましくは炭素数2〜25、さらに好ましくは炭素
数2〜17である。炭素数が37を超えると得られる環
状ケタールあるいは環状アセタールの粘度が高くなりす
ぎ、得られる潤滑油組成物の粘度が高くなりすぎるた
め、好ましくない。
【0040】R1 は水素原子または炭素数1〜18の直
鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示し、好ましく
は水素原子または炭素数1〜12の直鎖、分岐、もしく
は環状のアルキル基を示し、さらに好ましくは水素原子
または炭素数1〜8の直鎖、分岐、もしくは環状のアル
キル基を示す。R2 は炭素数1〜18の直鎖、分岐、も
しくは環状のアルキル基を示し、好ましくは炭素数1〜
12の直鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示し、
さらに好ましくは炭素数1〜8の直鎖、分岐、もしくは
環状のアルキル基を示す。あるいは、R1 とR2 は一緒
になって炭素数2〜36、好ましくは2〜24、さらに
好ましくは2〜16のアルキレン基を示す。また、R1
とR2 は同一でも異なっていても良い。
【0041】R1 あるいはR2 の炭素数が18を超える
と得られる環状ケタールあるいは環状アセタールの粘度
が高くなりすぎ、得られる潤滑油組成物の粘度が高くな
りすぎるため、好ましくない。また、R1 とR2 が一緒
になって形成するアルキレン基の炭素数が36を超える
と得られる環状ケタールあるいは環状アセタールの粘度
が高くなりすぎ、得られる潤滑油組成物の粘度が高くな
りすぎるため、好ましくない。
【0042】具体的には、R1 とR2 がアルキル基であ
るケトンとしてはアセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソプロピ
ルケトン、メチルブチルケトン、エチルプロピルケト
ン、メチル-sec- ブチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、エチルイソプロピルケトン、メチル-tert-ブチルケ
トン、メチルアミルケトン、エチルブチルケトン、ジイ
ソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、ジプロピ
ルケトン、イソプロピルプロピルケトン、メチルネオペ
ンチルケトン、エチル-tert-ブチルケトン、メチルヘキ
シルケトン、エチルペンチルケトン、6-メチル-2- ヘプ
タノン、4-メチル-3- ヘプタノン、2-メチル-3- ヘプタ
ノン、5-メチル-3- ヘプタノン、メチルシクロヘキシル
ケトン、メチルヘプチルケトン、エチルヘキシルケト
ン、ジブチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルオク
チルケトン、メチルノニルケトン、ジペンチルケトン、
メチルデシルケトン、メチルウンデシルケトン、ジヘキ
シルケトン、5-(2',2',5'- トリメチルシクロヘキシ
ル)-2- ペンタノン、6,10- ジメチル-2- ウンデカノ
ン、メチルトリデシルケトン、ジヘプチルケトン、メチ
ルテトラデシルケトン、ジオクチルケトン、メチルペン
タデシルケトン、ジイソオクチルケトン、メチルヘキサ
デシルケトン、6,10,14-トリメチル-2- ペンタデカノ
ン、ジノニルケトン、メチルヘプタデシルケトン、メチ
ルオクタデシルケトン、ジデシルケトン等があげられ
る。
【0043】また、R1 とR2 が一緒になってアルキレ
ン基を形成するケトンとしては、シクロプロパノン、シ
クロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、
2-メチルシクロペンタノン、3-メチルシクロペンタノ
ン、2-メチルシクロヘキサノン、3-メチルシクロヘキサ
ノン、4-メチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、
2,4-ジメチルシクロヘキサノン、2,6-ジメチルシクロヘ
キサノン、シクロオクタノン、3-エチルシクロヘキサノ
ン、4-エチルシクロヘキサノン、3,5,5-トリメチルシク
ロヘキサノン、2-tert- ブチルシクロヘキサノン、4-te
rt- ブチルシクロヘキサノン、2-イソプロピル-4- メチ
ルシクロヘキサノン、シクロデカノン、シクロドデカノ
ン等があげられる。
【0044】また、R1 が水素原子であるアルデヒドと
しては、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブ
チルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデ
ヒド、イソバレルアルデヒド、2-メチルブチルアルデヒ
ド、カプロアルデヒド、2-メチルペンタナール、3-メチ
ルペンタナール、4-メチルペンタナール、2-エチルブタ
ナール、2,3-ジメチルブタナール、3,3-ジメチルブタナ
ール、シクロペンチルアセトアルデヒド、ヘプタナー
ル、2-メチルヘキサナール、3-メチルヘキサナール、4-
メチルヘキサナール、5-メチルヘキサナール、2-エチル
ペンタナール、シクロヘキシルアルデヒド、オクタナー
ル、2-メチルヘプタナール、2-エチルヘキサナール、2-
プロピルペンタナール、2,2,4-トリメチルペンタナー
ル、ノニルアルデヒド、3,5,5-トリメチルヘキサナー
ル、デシルアルデヒド、イソデシルアルデヒド、3,7-ジ
メチルオクタナール、2-イソプロピル-5- メチルヘキサ
ナール、ウンデカナール、ドデカナール、トリデシルア
ルデヒド、イソトリデシルアルデヒド、ヘキサデカナー
ル、イソオクタデカナール、オクタデカナール、2-メチ
ルオクタデカナール等があげられる。
【0045】また、本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動
流体用の基油に用いる場合には、一般式(I)のうち一
般式(II)で示されるケトンやアルデヒドの方が好まし
い。一般式(II)で示されるケトンやアルデヒドの炭素
数は2〜14、好ましくは炭素数2〜11、さらに好ま
しくは2〜6である。炭素数が14を超えると得られる
潤滑油組成物のハイドロフルオロカーボンとの相溶性が
悪くなるため好ましくない。
【0046】R3 は水素原子または炭素数1〜12の直
鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示し、好ましく
は水素原子または炭素数1〜8の直鎖、分岐、もしくは
環状のアルキル基を示し、さらに好ましくは水素原子ま
たは炭素数1〜5の直鎖、分岐、もしくは環状のアルキ
ル基を示す。R4 は炭素数1〜12の直鎖、分岐、もし
くは環状のアルキル基を示し、好ましくは炭素数1〜8
の直鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示し、さら
に好ましくは炭素数1〜5の直鎖、分岐、もしくは環状
のアルキル基を示す。あるいは、R3 とR4 は一緒にな
って炭素数2〜13のアルキレン基を示し、好ましくは
4〜10のアルキレン基を示し、さらに好ましくは炭素
数4〜5のアルキレン基を示す。R3 とR4 の合計炭素
数は1〜13であり、好ましくは1〜10であり、さら
に好ましくは1〜5である。
【0047】R3 あるいはR4 の炭素数が12を超える
と、得られる潤滑油組成物のハイドロフルオロカーボン
との相溶性が悪くなるため好ましくない。また、R3
4が一緒になって形成するアルキレン基の炭素数が1
3を超えると、得られる潤滑油組成物のハイドロフルオ
ロカーボンとの相溶性が悪くなるため好ましくない。ま
た、R3 とR4 の合計炭素数が13を超えると、得られ
る潤滑油組成物のハイドロフルオロカーボンとの相溶性
が悪くなるため好ましくない。
【0048】また、得られる潤滑油組成物のハイドロフ
ルオロカーボンとの相溶性から、R3 、R4 のアルキル
基は直鎖構造より分岐や環状構造が好ましく、また、R
3 とR4 は一緒になってアルキレン基を形成するよりは
形成しない方が好ましい。
【0049】本発明の潤滑油組成物に用いられる一般式
(I)、(II)で示されるケトンは脂肪酸の高温脱炭酸
二量化反応や、オレフィンの触媒酸化反応(ワッカー
法)や第2級アルコールの酸化、脱水素やシクロアルカ
ンの酸化等によって容易に得られる。ワッカー法の場
合、得られるケトンは精密蒸留により単品に分離精製す
ることができる。
【0050】また、本発明の潤滑油組成物に用いられる
一般式(I)、(II)で示されるアルデヒドは、例えば
脂肪アルコールの脱水素反応、オレフィンのヒドロホル
ミル化反応(オキソ法)、脂肪酸クロライドのローゼム
ント還元や脂肪酸より直接水添等によって容易に得られ
る。オキソ法の場合、直鎖体と分岐体が生成するが、精
密蒸留により単品に分離精製することができる。
【0051】また、本発明の環状ケタールあるいは環状
アセタールの合成に用いられるカルボニル化合物の反応
性誘導体としては、上に述べたケトン、アルデヒドと炭
素数1〜6の低級アルコールから酸触媒によって容易に
合成されるケタール、アセタールがある。炭素数1〜6
の低級アルコールの具体例としては、メタノール、エタ
ノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノー
ル、イソブタノール、sec-ブタノール、tert- ブタノー
ル、アミルアルコール、イソアミルアルコール、ネオペ
ンチルアルコール、1-メチルブタノール、1,1-ジメチル
プロパノール、1-エチルプロパノール、ヘキサノール、
イソヘキサノール、2-エチルブタノール、1-メチルアミ
ルアルコール、1,3-ジメチルブタノール、1-エチルブタ
ノール等が挙げられる。
【0052】本発明の潤滑油組成物に用いられる環状ケ
タール、環状アセタールは以下のようにして得ることが
できる。多価アルコールと上記ケトンとの反応はケター
ル化反応であり、この反応は触媒としてパラトルエンス
ルホン酸、メタンスルホン酸、硫酸等の酸触媒を多価ア
ルコールに対して0.05〜10モル%、好ましくは
0.1〜7.0モル%、更に好ましくは0.5〜5.0
モル%用いて行う。この反応は無溶媒、あるいはキシレ
ン、トルエン、ベンゼン、オクタン、イソオクタン、ヘ
プタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタン、リグロ
イン、石油エーテルなどの不活性溶媒中、あるいはこれ
らの混合溶液中で、使用するケトンの沸点にもよるが4
0〜160℃、好ましくは60〜100℃の温度にて、
生成する水を除去しながら行うのが好ましい。場合によ
り減圧下で反応を行うことも有効である。温度がこれよ
り低いと反応が進行せず、高いと着色が激しく副反応が
生じ好ましくない。また、窒素流通条件下、窒素雰囲気
下及び乾燥空気雰囲気下の何れでも良い。反応時間は種
々の条件によって変わりうるが、通常5〜200時間が
好ましい。得られた環状ケタールは、中和した後、濾
過、洗浄等の前処理を行い、その後、白土処理、晶析、
蒸留などの操作によって精製することができる。
【0053】また、多価アルコールと上記アルデヒドと
の反応はアセタール化反応であり、この反応は触媒とし
てパラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、硫酸等
の酸触媒を多価アルコールに対して0.01〜5.0モ
ル%、好ましくは0.05〜3.0モル%、更に好まし
くは0.1〜2.0モル%用いて行う。この反応は無溶
媒、あるいはキシレン、トルエン、ベンゼン、オクタ
ン、イソオクタン、ヘプタン、ヘキサン、シクロヘキサ
ン、ペンタン、リグロイン、石油エーテルなどの不活性
溶媒中、あるいはこれらの混合溶媒中で、使用するアル
デヒドの沸点にもよるが20〜130℃、好ましくは4
0〜100℃の温度にて、生成する水を除去しながら行
うのが好ましい。場合により、減圧下で反応を行うこと
も有効である。温度がこれより低いと反応が進行せず、
高いと着色が激しく副反応が生じ好ましくない。また、
窒素流通条件下、窒素雰囲気下及び乾燥空気雰囲気下の
何れでも良い。反応時間は種々の条件によって変わりう
るが、通常1〜30時間が好ましい。得られた環状アセ
タールは、中和した後、濾過、洗浄等の前処理を行い、
その後、白土処理、晶析、蒸留などの操作によって精製
することができる。
【0054】また、多価アルコールとケトンの反応性誘
導体であるケタールとの反応は、トランスケタール反応
であり、この反応は触媒としてパラトルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、硫酸等の酸触媒を多価アルコー
ルに対して0.05〜10モル%、好ましくは0.1〜
7.0モル%、更に好ましくは0.5〜5.0モル%用
いて行う。この反応は無溶媒、あるいはキシレン、トル
エン、ベンゼン、オクタン、イソオクタン、ヘプタン、
ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタン、リグロイン、石
油エーテルなどの不活性溶媒中、あるいはこれらの混合
溶媒中で、使用するケタール及び生成する低級アルコー
ルの沸点にもよるが40〜160℃、好ましくは60〜
130℃の温度にて、生成する低級アルコールを除去し
ながら行うのが好ましい。場合により、減圧下で反応を
行うことも有効である。温度がこれより低いと反応が進
行せず、高いと着色が激しく副反応が生じ好ましくな
い。また、窒素流通条件下、窒素雰囲気下及び乾燥空気
雰囲気下の何れでも良い。反応時間は種々の条件によっ
て変わりうるが、通常5〜200時間が好ましい。得ら
れた環状ケタールは、中和した後、濾過、洗浄等の前処
理を行い、その後、白土処理、晶析、蒸留などの操作に
よって精製することができる。
【0055】また、多価アルコールとアルデヒドの反応
性誘導体であるアセタールとの反応はトランスアセター
ル反応であり、この反応は触媒としてパラトルエンスル
ホン酸、メタンスルホン酸、硫酸等の酸触媒を多価アル
コールに対して0.01〜5.0モル%、好ましくは
0.05〜3.0モル%、更に好ましくは0.1〜2.
0モル%用いて行う。この反応は無溶媒、あるいはキシ
レン、トルエン、ベンゼン、オクタン、イソオクタン、
ヘプタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタン、リグ
ロイン、石油エーテルなどの不活性溶媒中、あるいはこ
れらの混合溶媒中で、使用するアルデヒドの沸点にもよ
るが20〜150℃、好ましくは50〜130℃の温度
にて、生成する低級アルコールを除去しながら行うのが
好ましい。場合により、減圧下で反応を行うことも有効
である。温度がこれより低いと反応が進行せず、高いと
着色が激しく副反応が生じ好ましくない。また、窒素流
通条件下、窒素雰囲気下及び乾燥空気雰囲気下の何れで
も良い。反応時間は種々の条件によって変わりうるが、
通常1〜30時間が好ましい。得られた環状アセタール
は、中和した後、濾過、洗浄等の前処理を行い、その
後、白土処理、晶析、蒸留などの操作によって精製する
ことができる。
【0056】多価アルコールと反応させるケトンまたは
ケトンの反応性誘導体であるケタール、あるいはアルデ
ヒドまたはアルデヒドの反応性誘導体であるアセタール
(以下カルボニル化合物と略す)の比率は、多価アルコ
ール1モルに対して、カルボニル化合物はA/2モル
(Aは多価アルコールの価数)である。反応速度を早め
るために、A/2モルより過剰のカルボニル化合物を用
いて反応を行い、反応終了後過剰のカルボニル化合物を
回収する方法も有効である。
【0057】本発明の潤滑油組成物に用いられる環状ケ
タールあるいは環状アセタールは、1種以上の多価アル
コールと、1種以上のケトンもしくはケトンの反応性誘
導体であるケタール、またはアルデヒドもしくはアルデ
ヒドの反応性誘導体であるアセタールとを反応させて得
ることができる。また、ここに得られた環状ケタールあ
るいは環状アセタールを混合して使用することもでき
る。例えば、ソルビトール1モルとメチルエチルケトン
3モルから得られる環状ケタール(40℃粘度63.1
mm2 /s)とジグリセリン1モルとメチルエチルケト
ン2モルから得られる環状ケタール(40℃粘度7.6
9mm2 /s)を個々に合成し、両者を混合して望まし
い粘度に調整することができる。具体的な例としては、
ソルビトール1モルとメチルエチルケトン3モルから得
られる環状ケタール1モルと、ジグリセリン1モルとメ
チルエチルケトン2モルから得られる環状ケタール1モ
ルを混合してVG22の潤滑油を得ることができる。あ
るいはソルビトール1モルとジグリセリン1モルとメチ
ルエチルケトン5モルを反応させて上記の混合体を得る
こともできる。また、ソルビトール1モルと2種類のケ
トンやアルデヒド、例えば、3,5,5-トリメチルヘキサナ
ール2モル、メチルエチルケトン1モルを反応させて、
本発明の潤滑油組成物に用いる環状ケタールや環状アセ
タールを得ることもできる。
【0058】また、得られる環状ケタール、環状アセタ
ール中に存在する未反応の水酸基は少ない方が好まし
く、このような未反応の水酸基は平均して原料の多価ア
ルコールの水酸基の数に対して20%以下、好ましくは
10%以下、さらに好ましくは5%以下、特に好ましく
は3%以下である。20%を超える未反応の水酸基が残
ると粘度が高くなりすぎたり、沸点や引火点が低くなり
すぎたりするため好ましくない。
【0059】また、本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動
流体の基油に用いる場合には、特に環状ケタールや環状
アセタールの未反応水酸基は少ないほど好ましく、10
%以下、好ましくは5%以下、さらに好ましくは3%以
下、特に好ましくは2%以下、最も好ましくは1%以下
である。10%を超える未反応の水酸基が残るとハイド
ロフルオロカーボンとの相溶性や電気絶縁性が劣り好ま
しくない。また、本発明の潤滑油組成物を電気絶縁油や
冷凍機作動流体の基油に用いる場合、環状ケタールある
いは環状アセタールに関わる多価アルコールはエーテル
結合を持たない構造のものが、電気絶縁性が高くなり好
ましい。従って、ソルビトール、マンニトール、ガラク
チトール、イディトール、タリトール、アリトール等の
6価アルコールやエリスリトールのような多価アルコー
ルから得られる環状ケタールや環状アセタールを用いる
方が、ジグリセリンやジトリメチロールプロパンのよう
なエーテル結合を1個持つアルコールから得られる環状
ケタールや環状アセタールを用いるより好ましい。
【0060】また、本発明の潤滑油組成物を電気絶縁油
や冷凍機作動流体の基油に用いる場合、用いる環状ケタ
ールや環状アセタールは1,3-ジオキソラン構造及び/又
は1,3-ジオキサン構造を含むものが、電気絶縁性を高く
するため好ましい。また、この中でも特に1,3-ジオキソ
ラン構造を含むものが特に好ましい。従って、エリスリ
トール、ジグリセリン、ソルビトール、マンニトール、
ガラクチトール、イディトール、タリトール、アリトー
ル等の隣接位に水酸基を持つアルコールを用いることが
好ましい。
【0061】また、ソルビトール、マンニトール、ガラ
クチトール、イディトール、タリトール、アリトール等
の6価アルコールを用いた場合、式(III)(式 IIIaお
よび式 IIIb)に示す環状ケタールや環状アセタールが
得られるが、3つの1,3-ジオキソラン構造を持つ式 III
aの方が、電気絶縁性が高くなるため好ましい。また、
エリスリトールを用いた場合、式(IV)(式IVaおよび式
IVb)に示す環状ケタールや環状アセタールが得られる
が、2つの1,3-ジオキソラン構造を持つ式IVaの方が、
電気絶縁性が高くなるため好ましい。ソルビトール、マ
ンニトール、ガラクチトール、イディトール、タリトー
ル、アリトール等の6価アルコールやエリスリトール
は、ケトンもしくはケタールと反応させると式 IIIa、
式IVaの環状ケタールが生成しやすく、アルデヒドもし
くはアセタールと反応させると式 IIIb、式IVbの環状
アセタールが生成しやすい。従って、これらのアルコー
ルに対しては、ケトンもしくはケタールを用いて反応さ
せるのが好ましい。
【0062】また、本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動
流体の基油に用いる場合、環状ケタールや環状アセター
ルに関わる多価アルコールの価数が偶数のものの中でも
式(III)に示す6価アルコールの環状ケタールあるい
は環状アセタールや、式(IV)〜(VI)に示すエリスリ
トール、ジグリセリン、ジトリメチロールプロパン等の
4価アルコールから得られる環状ケタールや環状アセタ
ールが、ハイドロフルオロカーボンとの相溶性や電気絶
縁性、融点、粘度等の種々の物性のバランスが取れてい
る点から特に好ましい。同じ4価アルコールでも、式(V
IIa)または(VIIb)で示される対称性の良いペンタエ
リスリトールから得られる環状ケタールは共に室温で固
体となるため好ましくない。式(III)〜式(VI)に示す
化合物の中でも1,3-ジオキソラン構造を有する(III
a)、(IIIb)、(IVa)、(V)に示す化合物が好ま
しく、この中でも特に1,3-ジオキソラン構造のみを持つ
(IIIa)、(IVa)、(V)に示す化合物、更にこの中
でも多価アルコール部分がエーテル結合を持たない(III
a)、(IVa)に示す化合物が好ましい。
【0063】本発明の潤滑油組成物に用いられる環状ケ
タールや環状アセタールの融点は10℃以下が好まし
く、さらに好ましくは−10℃以下、特に好ましくは−
30℃以下である。(VIIa) 、(VIIb)のように融点が
10℃を超える環状ケタールや環状アセタールは、融点
の低い本発明に用いる他の環状ケタールや環状アセター
ルやエステル化合物、あるいはそれ以外の潤滑油と混合
し、添加量を制限することにより使用できる。
【0064】
【化9】
【0065】本発明の潤滑油組成物に用いられる環状ケ
タールや環状アセタールは100℃の粘度が1mm2/s
以上100mm2/s以下が好ましく、さらに好ましくは
1mm2/s以上50mm2/s以下、特に好ましくは1m
2/s以上30mm2/s以下である。
【0066】また、本発明の潤滑油組成物に用いられる
環状ケタールや環状アセタールを冷凍機作動流体の基油
に用いる場合は、ハイドロフルオロカーボンとの二相分
離温度が低いことが望ましく、10℃以下、好ましくは
0℃以下、さらに好ましくは−10℃以下、特に好まし
くは−30℃以下である。しかし、ハイドロフルオロカ
ーボンとの二層分離温度が10℃を超える環状ケタール
や環状アセタールであっても、混合する他の環状ケター
ルや環状アセタールあるいはエステル化合物やそれ以外
の潤滑油のハイドロフルオロカーボンとの二層分離温度
が低く、潤滑油組成物として10℃以下となる場合に
は、ハイドロフルオロカーボンとの二層分離温度が10
℃を超える環状ケタールや環状アセタールであっても冷
凍機作動流体組成物に用いることができる。
【0067】2.エステル化合物について (1)エステル化合物の態様 本発明に用いられるエステル化合物は、100℃におけ
る動粘度が0.1〜100mm2 /sであるエステル化
合物である。このような本発明に用いられるエステル化
合物としては、以下のようなエステルA〜エステルDの
4つのタイプが挙げられる。
【0068】(i)エステルA 本発明に用いられるエステルの1つ目のタイプとして
は、 A)炭素数2〜50の2〜10価の多価アルコール又は
炭素数1〜50の1価アルコールと、炭素数2〜50の
1価カルボン酸もしくはその誘導体とから得られるエス
テルである。
【0069】本発明に用いられる、A)に記載されてい
る、エステル化合物に関わる多価アルコールは、炭素数
2〜50の2〜10価の多価アルコールである。これら
の多価アルコールの炭素数は2〜50、好ましくは2〜
30、さらに好ましくは2〜10、特に好ましくは2〜
7である。炭素数が50より多いとエステル化合物の粘
度が高くなり、得られる潤滑油組成物の粘度も高くなる
ため好ましくない。また、これらの多価アルコールの価
数は2〜10価であり、好ましくは2〜6価である。多
価アルコールの価数が10価より高いと粘度が高くなり
すぎ、得られる潤滑油組成物の粘度が高くなるため好ま
しくない。
【0070】多価アルコールとしては、具体的には、ネ
オペンチルグリコール、2-エチル-2- メチル-1,3- プロ
パンジオール、2-イソプロピル-2- メチル-1,3- プロパ
ンジオール、2,2-ジエチル-1,3- プロパンジオール、2-
n-ブチル-2- エチル-1,3- プロパンジオール、トリメチ
ロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロ
ールプロパン、トリメチロールノナン、ペンタエリスリ
トール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリ
トール及びポリペンタエリスリトール等のヒンダードア
ルコール、あるいは、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリ
コール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、
1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2-メチル-
1,2- プロパンジオール、2-メチル-1,3- プロパンジオ
ール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、
1,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘ
キサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサン
ジオール、3,3-ジメチル-1,2- ブタンジオール、1,7-ヘ
プタンジオール、2-エチル-1,3- ヘキサンジオール、1,
2-オクタンジオール、1,8-オクタンジオール、2,2,4-ト
リメチル-1,3- ペンタンジオール、1,9-ノンナンジオー
ル、1,2-デカンジオール、1,10- デカンジオール、グリ
セリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、1,2,4-ブタン
トリオール、1,2,6-ヘキサントリオール、1,2,3,4-ブタ
ンテトロール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチ
トール、インディトール、タリトール及びアリトール等
の多価アルコールがあげられる。
【0071】これらの多価アルコールは、潤滑油組成物
の熱安定性の面からその構造中に不飽和結合を有しない
飽和多価アルコールが好ましく、また、得られる潤滑油
組成物の粘度指数の面から、脂肪族多価アルコールが好
ましい。特にエステルの熱劣化機構からみて、アルコー
ルの構造中にβ水素を含まないヒンダードアルコールが
特に優れている。
【0072】特にこれらの多価アルコールを用いて得ら
れるA)記載のエステル化合物と環状ケタールあるいは
環状アセタールとを含む潤滑油組成物を冷凍機作動流体
の基油として用いる場合には、熱安定性及びハイドロフ
ルオロカーボンとの相溶性の面から、多価アルコールは
炭素数2〜10の2〜6価の脂肪族多価アルコールが好
ましく、特にエステル化合物の熱安定性の面からヒンダ
ードアルコールであることが好ましい。具体的には、ネ
オペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール及びジペンタ
エリスリトール等があげられる。
【0073】本発明に用いられる、A)に記載されてい
る、エステル化合物に関わる1価アルコールは、炭素数
が1〜50のものであり、好ましくは1〜36、さらに
好ましくは1〜22、特に好ましくは1〜12である。
これら1価アルコールの炭素数が50を超えると得られ
るエステルの粘度が高くなり、得られる潤滑油組成物の
粘度が高くなるため好ましくない。
【0074】これら1価アルコールは具体的にはメタノ
ール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、
シクロプロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、2-
メチル-1- プロパノール、2-メチル-2- プロパノール、
3-ブテン-1- オール、3-ブテン-2- オール、2-ブテン-1
- オール、シクロブタノール、シクロプロパンメタノー
ル、2-メチル-2- プロペン-1- オール、2-ブチン-1- オ
ール、3-ブチン-1- オール、3-ブチン-2- オール、2-メ
チル-1- ブタノール、2-メチル-2- ブタノール、3-メチ
ル-1- ブタノール、3-メチル-2- ブタノール、2,2-ジメ
チル-1- プロパノール、1-ペンタノール、2-ペンタノー
ル、3-ペンタノール、シクロブタンメタノール、シクロ
ペンタノール、2-メチル-3- ブテン-1- オール、2-メチ
ル-3- ブテン-2- オール、3-メチル-2- ブテン-1- オー
ル、3-メチル-3- ブテン-1- オール、α- メチルシクロ
プロパンメタノール、1-メチルシクロプロパンメタノー
ル、2-メチルシクロプロパンメタノール、1-ペンテン-3
- オール、2-ペンテン-1-オール、3-ペンテン-2- オー
ル、4-ペンテン-1- オール、4-ペンテン-2- オール、2-
メチル-3- ブチン-2- オール、1,4-ペンタジエン-3- オ
ール、1-ペンチン-3- オール、2-ペンチン-1- オール、
3-ペンチン-1- オール、4-ペンチン-1- オール、4-ペン
チン-2- オール、2,3-ジメチル-2- ブタノール、3,3-ジ
メチル-1- ブタノール、3,3-ジメチル-2- ブタノール、
2-エチル-1- ブタノール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノ
ール、3-ヘキサノール、2-メチル-1- ペンタノール、2-
メチル-2- ペンタノール、2-メチル-3- ペンタノール、
3-メチル-1- ペンタノール、3-メチル-2- ペンタノー
ル、3-メチル-3- ペンタノール、4-メチル-1- ペンタノ
ール、4-メチル-2- ペンタノール、シクロヘキサノー
ル、シクロペンタンメタノール、1-ヘキセン-3- オー
ル、2-ヘキセン-1- オール、3-ヘキセン-1- オール、4-
ヘキセン-1- オール、5-ヘキセン-1- オール、1-メチル
シクロペンタノール、2-メチルシクロペンタノール、3-
メチルシクロペンタノール、3-メチル-1- ペンテン-3-
オール、4-メチル-3- ペンテン-1- オール、2-シクロヘ
キセン-1- オール、1,5-ヘキサジエン-3- オール、2,4-
ヘキサジエン-1- オール、3-ヘキシン-1-オール、5-ヘ
キシン-1- オール、3-メチル-1- ペンチン-3- オール、
3-メチル-2- ペンテン-4- イン-1- オール、フェノー
ル、2,2-ジメチル-3- ペンタノール、2,3-ジメチル-3-
ペンタノール、2,4-ジメチル-3- ペンタノール、4,4-ジ
メチル-2- ペンタノール、3-エチル-3- ペンタノール、
1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、2-
メチル-2- ヘキサノール、2-メチル-3- ヘキサノール、
5-メチル-2- ヘキサノール、シクロヘプタノール、シク
ロヘキシルメタノール、1-メチルシクロヘキサノール、
2-メチルシクロヘキサノール、3-メチルシクロヘキサノ
ール、4-メチルシクロヘキサノール、3-シクロヘキセン
-1- メタノール、1,6-ヘプタジエン-4- オール、3-メチ
ル-2- シクロヘキセン-1- オール、ノルボネオール、1-
エチニルシクロペンタノール、5-ノルボルネン-2- オー
ル、ベンジルアルコール、クレゾール、2-エチル-1- ヘ
キサノール、4-メチル-3- ヘプタノール、6-メチル-2-
ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、3-オ
クタノール、2-プロピル-1- ペンタノール、2,4,4-トリ
メチル-1- ペンタノール、シクロヘプタンメタノール、
1-シクロヘキシルエタノール、2-シクロヘキシルエタノ
ール、シクロオクタノール、3-シクロペンチル-1- プロ
パノール、2,3-ジメチルシクロヘキサノール、2,6-ジメ
チルシクロヘキサノール、3,5-ジメチルシクロヘキサノ
ール、2-エチルシクロヘキサノール、4-エチルシクロヘ
キサノール、6-メチル-5- ヘプテン-2- オール、1-オク
テン-3- オール、3,5-ジメチル-1- ヘキシン-3- オー
ル、6-メチル-3- シクロヘキセン-1- メタノール、2-ノ
ルボルナンメタノール、1-オクチン-3- オール、1-エチ
ニル-1- シクロヘキサノール、5-ノルボルネン-2- メタ
ノール、2,3-ジメチルフェノール、2,4-ジメチルフェノ
ール、2,5-ジメチルフェノール、2,6-ジメチルフェノー
ル、3,4-ジメチルフェノール、3,5-ジメチルフェノー
ル、2-エチルフェノール、3-エチルフェノール、4-エチ
ルフェノール、2-メチルベンジルアルコール、3-メチル
ベンジルアルコール、4-メチルベンジルアルコール、フ
ェネチルアルコール、2,6-ジメチル-4- ヘプタノール、
3-エチル-2,2- ジメチル-3- ペンタノール、1-ノナノー
ル、2-ノナノール、3,5,5-トリメチル-1- ヘキサノー
ル、3-シクロヘキシル-1- プロパノール、3-ノネン-1-
オール、2,4-ジメチル-2,6- ヘプタジエン-1- オール、
3-メチル-2-ノルボルナンメタノール、3-ノニン-1- オ
ール、3,5,5-トリメチル-2- シクロヘキセン-1- オー
ル、2,4-ジメチルベンジルアルコール、2,5-ジメチルベ
ンジルアルコール、3,4-ジメチルベンジルアルコール、
3,5-ジメチルベンジルアルコール、4-エチルベンジルア
ルコール、2-イソプロピルフェノール、3-イソプロピル
フェノール、4-イソプロピルフェノール、2-メチルフェ
ネチルアルコール、3-メチルフェネチルアルコール、4-
メチルフェネチルアルコール、1-フェニル-1- プロパノ
ール、1-フェニル-2- プロパノール、2-フェニル-1- プ
ロパノール、2-フェニル-2- プロパノール、3-フェニル
-1- プロパノール、3-プロピルフェノール、4-プロピル
フェノール、2,3,5-トリメチルフェノール、2,3,6-トリ
メチルフェノール、2,4,6-トリメチルフェノール、3,4,
5-トリメチルフェノール、2-アリルフェノール、シナミ
ルアルコール、1-インダノール、2-プロペニルフェノー
ル、1-フェニル-2- プロピン-1- オール、デカノール、
2-デカノール、4-デカノール、3,7-ジメチル-1- オクタ
ノール、3,7-ジメチル-3- オクタノール、2-tert- ブチ
ルシクロヘキサノール、シトロネロール、4-シクロヘキ
シル-1- ブタノール、9-デセン-1- オール、メントー
ル、3,3,5,5-テトラメチルシクロヘキサン、デカヒドロ
-1- ナフトール、2-ブチルフェノール、エチルフェネチ
ルアルコール、4-イソプロピルベンジルアルコール、4-
イシプロピル-3- メチルフェノール、2-メチル-1- フェ
ニル-1- プロパノール、1-フェニル-1- ブタノール、2-
アリル-6- メチルフェノール、シクロプロピルベンジル
アルコール、1-フェニル-1- シクロプロパンメタノー
ル、2-フェニル-3- ブチン-2- オール、1-ナフトール、
2-ナフトール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデ
カノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキ
サデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、
ノナデカノール、イコサノール、ドコサノール、トリア
コンタノール、テトラコンタノール及びペンタコンタノ
ール等である。
【0075】これらの1価アルコールは、潤滑油組成物
の熱安定性の面から飽和アルコールであることが好まし
い。また、得られる潤滑油組成物の粘度指数の面から、
脂肪族アルコールであることが望ましい。
【0076】特にこれらの1価アルコールを用いて得ら
れるA)記載のエステル化合物と環状ケタールあるいは
環状アセタールとを含む潤滑油組成物を冷凍機作動流体
の基油として用いる場合には、1価アルコールは炭素数
1〜10の飽和脂肪族1価アルコールであることが好ま
しい。また、ハイドロフルオロカーボンとの相溶性の点
から、直鎖アルコールよりは分岐鎖アルコールの方が好
ましい。
【0077】具体的には、イソプロパノール、2-ブタノ
ール、2-メチル-1- プロパノール、2-メチル-2- プロパ
ノール、2-メチル-1- ブタノール、2-メチル-2- ブタノ
ール、3-メチル-1- ブタノール、3-メチル-2- ブタノー
ル、2,2-ジメチル-1- プロパノール、2-ペンタノール、
3-ペンタノール、2,3-ジメチル-2- ブタノール、3,3-ジ
メチル-1- ブタノール、3,3-ジメチル-2- ブタノール、
2-エチル-1- ブタノール、2-ヘキサノール、3-ヘキサノ
ール、2-メチル-1- ペンタノール、2-メチル-2- ペンタ
ノール、2-メチル-3- ペンタノール、3-メチル-1- ペン
タノール、3-メチル-2- ペンタノール、3-メチル-3- ペ
ンタノール、4-メチル-1- ペンタノール、4-メチル-2-
ペンタノール、2,2-ジメチル-3- ペンタノール、2,3-ジ
メチル-3- ペンタノール、2,4-ジメチル-3- ペンタノー
ル、4,4-ジメチル-2- ペンタノール、3-エチル-3- ペン
タノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、2-メチル
-2- ヘキサノール、2-メチル-3- ヘキサノール、5-メチ
ル-2- ヘキサノール、2-エチル-1- ヘキサノール、4-メ
チル-3- ヘプタノール、6-メチル-2- ヘプタノール、2-
オクタノール、3-オクタノール、2-プロピル-1- ペンタ
ノール、2,4,4-トリメチル-1- ペンタノール、2,6-ジメ
チル-4- ヘプタノール、3-エチル-2,2- ジメチル-3- ペ
ンタノール、2-ノナノール及び3,5,5-トリメチル-1- ヘ
キサノール等が挙げられる。また、これら1価アルコー
ルは単独でもあるいは混合して使用しても良い。
【0078】本発明に用いられる、A)に記載されてい
る、エステル化合物に関わる1価カルボン酸またはその
誘導体は、炭素数が2〜50のものであり、好ましくは
2〜36、さらに好ましくは2〜22、特に好ましくは
2〜12である。炭素数が50を超えるとエステル化合
物の粘度が高くなり、得られる潤滑油組成物の粘度が高
くなるため好ましくない。また、炭素数が2より小さい
と、金属に対する腐食性が大きくなるため好ましくな
い。
【0079】これら1価カルボン酸またはその誘導体の
具体例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪
酸、バレリン酸、イソバレリン酸、ピバリン酸、2-メチ
ル酪酸、カプロン酸、2-メチルバレリン酸、3-メチルバ
レリン酸、4-メチルバレリン酸、2,2-ジメチル酪酸、2-
エチル酪酸、tert- ブチル酢酸、シクロペンタンカルボ
ン酸、エナント酸、2,2-ジメチルペンタン酸、2-エチル
ペンタン酸、3-エチルペンタン酸、2-メチルヘキサン
酸、3-メチルヘキサン酸、4-メチルヘキサン酸、5-メチ
ルヘキサン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロペン
チル酢酸、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、3,5-ジメ
チルヘキサン酸、2,2-ジメチルヘキサン酸、2-メチルヘ
プタン酸、3-メチルヘプタン酸、4-メチルヘプタン酸、
2-プロピルペンタン酸、3,4-ジメチルヘキサン酸、シク
ロヘキシル酢酸、3-シクロペンチルプロピオン酸、ペラ
ルゴン酸、2,2-ジメチルヘプタン酸、3,5,5-トリメチル
ヘキサン酸、2-メチルオクタン酸、3-メチルオクタン
酸、2-エチル-2,3,3- トリメチル酪酸、2,2,4,4-テトラ
メチルペンタン酸、2,2-ジイソプロピルプロピオン酸、
デカン酸、2,2-ジメチルオクタン酸、2,4-ジメチルオク
タン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テ
トラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ペプ
タデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、イコサン
酸、トリアコンタン酸、テトラコンタン酸、ペンタコン
サン酸、安息香酸、ジフェニル-4- カルボン酸、メチル
安息香酸、ナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸、フェ
ノキシ酢酸、tert- ブチル安息香酸、o-ベンゾイル安息
香酸、1,4-ジヒドロ-2- メチル安息香酸、4-ビニル安息
香酸、シナミン酸、2,3-ジメチル安息香酸、4-エチル安
息香酸、2-フェニル-1- シクロプロパンカルボン酸、2-
メトキシビニル安息香酸、1-ナフチル酢酸、1-ナフトキ
シ酢酸、1-フェニル-1- シクロペンタンカルボン酸、2-
エチル-2- フェニルブタン酸、3-メチル-2- フェニルバ
レリン酸、4-ペンチル安息香酸、6-フェニルヘキサン
酸、4-ペンチルオキシ安息香酸、2-フェノキシ安息香
酸、2-エトキシ-1- ナフタレンカルボン酸、4-ヘキシル
安息香酸、4-イソブチル- α- メチルフェニル酢酸、9-
アントラセンカルボン酸、9-フルオレン酢酸、2,2-ジフ
ェニルプロピオン酸、4-ウンデシルオキシ安息香酸、4-
ドデシルオキシ安息香酸、アビエチン酸あるいはこれら
のメチルエステル、エチルエステル、酸無水物等が挙げ
られる。
【0080】これらの1価カルボン酸は、潤滑油組成物
の熱安定性の面からその構造中に不飽和結合を持たない
飽和1価カルボン酸が好ましい。また、得られる潤滑油
組成物の粘度指数の面から、脂肪族1価カルボン酸が好
ましい。
【0081】特にこれらの1価カルボン酸またはその誘
導体を用いて得られるA)記載のエステル化合物と環状
ケタールあるいは環状アセタールとを含む潤滑油組成物
を冷凍機作動流体の基油として用いる場合には、1価カ
ルボン酸は炭素数2〜9の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂
肪族1価カルボン酸であることが好ましく、さらに好ま
しくは炭素数5〜9の飽和脂肪族1価カルボン酸であ
る。また、潤滑性の面から1価カルボン酸の構造を考え
ると、分岐鎖酸よりは直鎖酸の方が好ましい。さらにハ
イドロフルオロカーボンとの相溶性の面から1価カルボ
ン酸の構造を考えると、直鎖酸よりは分岐鎖酸の方が好
ましい。
【0082】炭素数2〜9の飽和脂肪族カルボン酸の例
としては、具体的には酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ
酪酸、バレリン酸、イソバレリン酸、ピバリン酸、2-メ
チル酪酸、カプロン酸、2-メチルバレリン酸、3-メチル
バレリン酸、4-メチルバレリン酸、2,2-ジメチル酪酸、
2-エチル酪酸、tert- ブチル酢酸、エナント酸、2,2-ジ
メチルペンタン酸、2,2-ジエチルペンタン酸、2-エチル
ペンタン酸、3-エチルペンタン酸、2-メチルヘキサン
酸、3-メチルヘキサン酸、4-メチルヘキサン酸、5-メチ
ルヘキサン酸、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、3,5-
ジメチルヘキサン酸、2,2-ジメチルヘキサン酸、2-メチ
ルヘプタン酸、3-メチルヘプタン酸、4-メチルヘプタン
酸、2-プロピルペンタン酸、3,4-ジメチルヘキサン酸、
ペラルゴン酸、2,2-ジメチルヘプタン酸、3,5,5-トリメ
チルヘキサン酸、2-メチルオクタン酸、3-メチルオクタ
ン酸、2-エチル-2,3,3- トリメチル酪酸、2,2,4,4-テト
ラメチルペンタン酸、2,2-ジイソプロピルプロピオン酸
等が挙げられる。
【0083】特に上記カルボン酸のうち工業的に入手の
容易なバレリン酸、イソバレリン酸、2-メチル酪酸、カ
プロン酸、エナント酸、2-エチルペンタン酸、2-メチル
ヘキサン酸、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、ペラル
ゴン酸、3,5,5-トリメチルヘキサン酸等が好ましい。ま
た、これらの1価カルボン酸は単独でもあるいは混合し
て使用しても良い。
【0084】(ii)エステルB 本発明に用いられるエステルの2つ目のタイプとして
は、 B)炭素数1〜50の1価アルコールと、炭素数2〜5
0の2〜10価の多価カルボン酸またはその誘導体とか
ら得られるエステルである。
【0085】本発明に用いられる、B)に記載されてい
る、エステル化合物に関わる1価アルコールは、A)に
記載されている1価アルコールと同一である。これらの
1価アルコールは、潤滑油組成物の熱安定性の面から飽
和アルコールであることが好ましい。また、得られる潤
滑油組成物の粘度指数の面から、脂肪族アルコールであ
ることが望ましい。
【0086】特にこれらの1価アルコールを用いて得ら
れるB)記載のエステル化合物と環状ケタールあるいは
環状アセタールとを含む潤滑油組成物を冷凍機作動流体
の基油として用いる場合には、1価アルコールは炭素数
1〜10の飽和脂肪族1価アルコールであることが好ま
しい。また、ハイドロフルオロカーボンとの相溶性の点
から、直鎖アルコールよりは分岐鎖アルコールの方が好
ましい。
【0087】本発明に用いられる、B)に記載されてい
る、エステル化合物に関わる多価カルボン酸またはその
誘導体は、炭素数2〜50のものであり、好ましくは2
〜22、さらに好ましくは2〜10である。炭素数が5
0を超えるとエステル化合物の粘度が高くなり、得られ
る潤滑油組成物の粘度が高くなるため好ましくない。ま
た、これら多価カルボン酸の価数は2〜10価であり、
好ましくは2〜8価、さらに好ましくは2〜6価であ
る。多価カルボン酸の価数が10価を超えるとエステル
化合物の粘度が高くなり、得られる潤滑油組成物の粘度
が高くなるため好ましくない。
【0088】これら多価カルボン酸またはその誘導体と
しては、具体的にはシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グ
ルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸、フタル酸、マレイン酸、フマル
酸、1,9-ノナンジカルボン酸、1,10- デカンジカルボン
酸、1,11- ウンデカンジカルボン酸、1,12- ドデカンジ
カルボン酸、1,13- トリデカンジカルボン酸、1,14- テ
トラデカンジカルボン酸、1,15- ヘキサデカンジカルボ
ン酸、1,20- イコサンジカルボン酸、1,30- トリアコン
タンジカルボン酸、1,40- テトラコンタンジカルボン
酸、1,50- ペンタコンタンジカルボン酸、ジメチルマロ
ン酸、2,2-ジメチルコハク酸、2,3-ジメチルコハク酸、
3,3-ジメチルグルタル酸、トリメチルアジピン酸、2,2-
ジメチルアジピン酸、7-エチル-1,14-テトラデカンジカ
ルボン酸、8-エチル-1,18-オクタデカンジカルボン酸、
7,8-ジフェニル-1,16-ヘキサデカンジカルボン酸、1,3-
シクロヘキサンジカルボン酸、α- カルボキシ-o- トル
イル酸、4-カルボキシフェノキシ酢酸、2-メトキシイソ
フタル酸、ベンジルマロン酸、2-カルボキシベンゼンプ
ロパン酸、1,4-フェニレン二酢酸、フェニルコハク酸、
1,2-フェニレンジオキシ二酢酸、1,1-シクロヘキサン二
酢酸、シクロヘキシルコハク酸、2,2,5,5-テトラメチル
ヘキサンジカルボン酸、3-フェニルグルタル酸、1,4-ナ
フタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸、
2,6-ナフタレンジカルボン酸、1,4-フェニレンジアクリ
ル酸、5-tert- ブチルイソフタル酸、1,4-フェニレンジ
プロピオン酸、4,4-ビフェニルジカルボン酸等の2価カ
ルボン酸、1,3,5-シクロヘキサントリカルボン酸、1,3,
5-トリメチル-1,3,5- シクロヘキサントリカルボン酸、
トリメリット酸、クエン酸等の3価カルボン酸、ピロメ
リット酸、ジピバロイル-D- テトラカルボン酸等の4価
カルボン酸、1,7,8,9,10,16-ヘキサデカンヘキサカルボ
ン酸等の6価カルボン酸及びこれらのメチルエステル、
エチルエステル、酸無水物等が挙げられる。
【0089】これらの多価カルボン酸は、潤滑油組成物
の熱安定性の面から飽和多価カルボン酸であることが望
ましく、さらに、得られる潤滑油組成物の粘度指数の面
から脂肪族多価カルボン酸であることが望ましい。
【0090】特にこれらの多価カルボン酸またはその誘
導体を用いて得られるB)記載のエステル化合物と環状
ケタールあるいは環状アセタールとを含む潤滑油組成物
を冷凍機作動流体の基油として用いる場合には、多価カ
ルボン酸は炭素数2〜10の2〜6価の飽和脂肪族多価
カルボン酸であることが好ましい。飽和脂肪族多価カル
ボン酸としては、具体的には、グルタル酸、アジピン
酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、ジメチルマロン酸、2,2-ジメチルコハク酸、2,3-ジ
メチルコハク酸、3,3-ジメチルグルタル酸、トリメチル
アジピン酸、2,2-ジメチルアジピン酸、フタル酸、トリ
メリット酸、ピロメリット酸等である。また、これらの
多価カルボン酸は単独でもあるいは混合して使用しても
良い。
【0091】(iii) エステルC 本発明に用いられるエステルの3つ目のタイプとして
は、 C)炭素数2〜50の2〜10価の多価アルコールと、
炭素数2〜50の1価カルボン酸もしくはその誘導体、
および炭素数2〜50の2〜10価の多価カルボン酸も
しくはその誘導体とから得られるエステルである。
【0092】本発明に用いる、C)に記載されている、
エステル化合物に関わる多価アルコールとは、A)に記
載されている多価アルコールと同一である。
【0093】これらの多価アルコールは、潤滑油組成物
の熱安定性の面からその構造中に不飽和結合を有しない
飽和多価アルコールが好ましく、また、得られる潤滑油
組成物の粘度指数の面から、脂肪族多価アルコールが好
ましい。特にエステルの熱劣化機構からみて、アルコー
ルの構造中にβ水素を含まないヒンダードアルコールが
特に優れている。
【0094】特にこれらの多価アルコールを用いて得ら
れるC)記載のエステル化合物と環状ケタールあるいは
環状アセタールとを含む潤滑油組成物を冷凍機作動流体
の基油として用いる場合には、熱安定性及びハイドロフ
ルオロカーボンとの相溶性の面から、多価アルコールは
炭素数2〜10の2〜6価の脂肪族多価アルコールが好
ましく、特にエステル化合物の熱安定性の面からヒンダ
ードアルコールであることが好ましい。具体的には、ネ
オペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール及びジペンタ
エリスリトール等があげられる。
【0095】本発明に用いる、C)に記載されている、
エステル化合物に関する1価カルボン酸又はその誘導体
とは、A)に記載されている1価カルボン酸またはその
誘導体と同一である。
【0096】これらの1価カルボン酸は、潤滑油組成物
の熱安定性の面からその構造中に不飽和結合を持たない
飽和1価カルボン酸が好ましい。また、得られる潤滑油
組成物の粘度指数の面から、脂肪族1価カルボン酸が好
ましい。
【0097】特にこれらの1価カルボン酸またはその誘
導体を用いて得られるC)記載のエステル化合物と環状
ケタールあるいは環状アセタールとを含む潤滑油組成物
を冷凍機作動流体の基油として用いる場合には、1価カ
ルボン酸は炭素数2〜9の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂
肪族1価カルボン酸であることが好ましく、さらに好ま
しくは炭素数5〜9の飽和脂肪族1価カルボン酸であ
る。また、潤滑性の面から1価カルボン酸の構造を考え
ると、分岐鎖酸よりは直鎖酸の方が好ましい。さらにハ
イドロフルオロカーボンとの相溶性の面から1価カルボ
ン酸の構造を考えると、直鎖酸よりは分岐鎖酸の方が好
ましい。
【0098】炭素数2〜9の飽和脂肪族カルボン酸の例
としては、エステルAの項で挙げたものと同様である。
【0099】特に上記カルボン酸のうち工業的に入手の
容易なバレリン酸、イソバレリン酸、2-メチル酪酸、カ
プロン酸、エナント酸、2-エチルペンタン酸、2-メチル
ヘキサン酸、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、ペラル
ゴン酸、3,5,5-トリメチルヘキサン酸等が好ましい。ま
た、これらの1価カルボン酸は単独でもあるいは混合し
て使用しても良い。
【0100】本発明に用いる、C)に記載されている、
エステル化合物に用いる多価カルボン酸又はその誘導体
とは、B)に記載されている多価カルボン酸またはその
誘導体と同一である。
【0101】これらの多価カルボン酸は、潤滑油組成物
の熱安定性の面から、飽和多価カルボン酸であることが
望ましく、さらに、得られる潤滑油組成物の粘度指数の
面から脂肪族多価カルボン酸であることが望ましい。
【0102】特にこれらの多価カルボン酸またはその誘
導体を用いて得られるC)記載のエステル化合物と環状
ケタールあるいは環状アセタールとを含む潤滑油組成物
を冷凍機作動流体の基油として用いる場合には、多価カ
ルボン酸は炭素数2〜10の直鎖または分岐鎖の飽和脂
肪族2価カルボン酸であることが好ましい。飽和脂肪族
2価カルボン酸としては、具体的には、グルタル酸、ア
ジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、ジメチルマロン酸、2,2-ジメチルコハク酸、
2,3-ジメチルコハク酸、3,3-ジメチルグルタル酸、トリ
メチルアジピン酸、2,2-ジメチルアジピン酸等である。
また、これらの多価カルボン酸は単独でもあるいは混合
して使用しても良い。尚、C)記載のエステル化合物の
カルボン酸成分には、前記のような1価カルボン酸と多
価カルボン酸の両方が用いられる。
【0103】(iv)エステルD 本発明に用いられるエステルの4つ目のタイプとして
は、 D)炭素数2〜50の2〜10価の多価アルコールおよ
び炭素数1〜50の1価アルコールと、炭素数2〜50
の2〜10価の多価カルボン酸またはその誘導体とから
得られるエステルである。
【0104】本発明に用いる、D)に記載されている、
エステル化合物に関わる多価アルコールとは、A)に記
載されている多価アルコールと同一である。
【0105】これらの多価アルコールは、潤滑油組成物
の熱安定性の面からその構造中に不飽和結合を有しない
飽和多価アルコールが好ましく、また、得られる潤滑油
組成物の粘度指数の面から、脂肪族多価アルコールが好
ましい。特にエステルの熱劣化機構からみて、アルコー
ルの構造中にβ水素を含まないヒンダードアルコールが
特に優れている。
【0106】特にこれらの多価アルコールを用いて得ら
れるD)記載のエステル化合物と環状ケタールあるいは
環状アセタールとを含む潤滑油組成物を冷凍機作動流体
の基油として用いる場合には、熱安定性及びハイドロフ
ルオロカーボンとの相溶性の面から、多価アルコールは
炭素数2〜10の直鎖または分岐鎖の飽和脂肪族2価ア
ルコールが好ましく、特にエステル化合物の熱安定性の
面からヒンダードアルコールであることが好ましい。具
体的には、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−
メチル−1,3−プロパンジオール、2−イソプロピル
−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジ
エチル−1,3−プロパンジオール、2−n−ブチル−
2−エチル−1,3−プロパンジオール等があげられ
る。
【0107】本発明に用いる、D)に記載されている、
エステル化合物に用いる1価アルコールとは、A)に記
載されている1価アルコールと同一である。
【0108】これらの1価アルコールは、潤滑油組成物
の熱安定性の面から、飽和アルコールであることが好ま
しい。また、得られる潤滑油組成物の粘度指数の面か
ら、脂肪族アルコールであることが望ましい。
【0109】特にこれらの1価アルコールを用いて得ら
れるD)記載のエステル化合物と環状ケタールあるいは
環状アセタールとを含む潤滑油組成物を冷凍機作動流体
の基油として用いる場合には、1価アルコールは炭素数
1〜10の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族1価アルコ
ールであることが好ましい。また、ハイドロフルオロカ
ーボンとの相溶性の点から、直鎖アルコールよりは分岐
鎖アルコールの方が好ましい。具体的には、エステルA
の項で挙げたものと同様である。
【0110】本発明に用いる、D)に記載されている、
エステル化合物に用いる多価カルボン酸とは、B)に記
載されている多価カルボン酸と同一である。
【0111】これらの多価カルボン酸は、潤滑油組成物
の熱安定性の面から、飽和多価カルボン酸であることが
望ましく、さらに、得られる潤滑油組成物の粘度指数の
面から脂肪族多価カルボン酸であることが望ましい。
【0112】特にこれらの多価カルボン酸またはその誘
導体を用いて得られるD)記載のエステル化合物と環状
ケタールあるいは環状アセタールとを含む潤滑油組成物
を冷凍機作動流体の基油として用いる場合には、多価カ
ルボン酸は炭素数2〜10の2〜6価の飽和脂肪族多価
カルボン酸であることが好ましい。飽和脂肪族多価カル
ボン酸としては、具体的には、グルタル酸、アジピン
酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、ジメチルマロン酸、2,2-ジメチルコハク酸、2,3-ジ
メチルコハク酸、3,3-ジメチルグルタル酸、トリメチル
アジピン酸、2,2-ジメチルアジピン酸、フタル酸、トリ
メリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。また、こ
れらの多価カルボン酸は、単独でもあるいは混合して使
用しても良い。尚、D)記載のエステル化合物のアルコ
ール成分には、前記のような多価アルコールと1価アル
コールの両方が用いられる。
【0113】本発明の潤滑油組成物に用いられるエステ
ル化合物は、常法のエステル化反応により得ることがで
き、さらにエステル化反応後、脱酸、水洗、吸着処理な
どの一般の精製工程により精製することができる。
【0114】本発明の潤滑油組成物に用いられるA)〜
D)記載のエステル化合物は、その潤滑油組成物の用途
によって好ましいエステル化合物を選択すればよい。特
に本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動流体の基油として
用いる場合には、前記のように、次のエステル化合物
が、ハイドロフルオロカーボンとの相溶性に優れており
好ましい。 A')炭素数2〜10の2〜6価の脂肪族多価アルコール
又は炭素数1〜10の飽和脂肪族1価アルコールと、炭
素数2〜9の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族1価カル
ボン酸もしくはその誘導体とから得られるエステル、 B')炭素数1〜10の飽和脂肪族1価アルコールと、炭
素数2〜10の2〜6価の飽和脂肪族多価カルボン酸も
しくはその誘導体とから得られるエステル、 C')炭素数2〜10の2〜6価の脂肪族多価アルコール
と、炭素数2〜9の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族1
価カルボン酸もしくはその誘導体、および炭素数2〜1
0の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族2価カルボン酸も
しくはその誘導体とから得られるエステル、および、 D')炭素数2〜10の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族
2価アルコールおよび炭素数1〜10の直鎖もしくは分
岐鎖の飽和脂肪族1価アルコールと、炭素数2〜10の
2〜6価の飽和脂肪族多価カルボン酸もしくはその誘導
体とから得られるエステル。
【0115】さらにA')〜D')の中でもハイドロフルオ
ロカーボンとの相溶性、熱安定性、潤滑性、電気絶縁性
等の要求性能のバランスを考慮すると、特にA')記載の
エステル化合物が好ましい。A')記載のエステル化合物
のうち、特に多価アルコールとして炭素数2〜10の2
〜6価のヒンダードアルコールを用い、1価カルボン酸
として炭素数5〜9の飽和脂肪族1価カルボン酸を用い
たヒンダードエステルが特に好ましい。飽和脂肪族多価
アルコールとしては、ネオペンチルグリコール、トリメ
チロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、ジペンタエリスリトール等が好ましく、飽
和脂肪族1価カルボン酸としては、バレリン酸、イソバ
レリン酸、2-メチル酪酸、カプロン酸、エナント酸、2-
エチルペンタン酸、2-メチルヘキサン酸、カプリル酸、
2-エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、3,5,5-トリメチル
ヘキサン酸等が好ましい。
【0116】特に好ましいA')記載のエステルの具体例
としては、ネオペンチルグリコールの3,5,5-トリメチル
ヘキサン酸エステル、ネオペンチルグリコールの2-エチ
ルヘキサン酸エステル、トリメチロールプロパンの3,5,
5-トリメチルヘキサン酸エステル、トリメチロールプロ
パンの2-メチルヘキサン酸/2-エチルペンタン酸/3,5,
5-トリメチルヘキサン酸混合脂肪酸エステル、トリメチ
ロールプロパンの2-エチルヘキサン酸エステル、トリメ
チロールプロパンの2-メチルヘキサン酸/2-エチルペン
タン酸混合脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールのバ
レリン酸/イソバレリン酸/3,5,5-トリメチルヘキサン
酸混合脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールのエナン
ト酸/3,5,5-トリメチルヘキサン酸混合脂肪酸エステ
ル、ペンタエリスリトールの2-エチルヘキサン酸/3,5,
5-トリメチルヘキサン酸混合脂肪酸エステル、ペンタエ
リスリトールの2-メチルヘキサン酸/2-エチルペンタン
酸/2-エチルヘキサン酸混合脂肪酸エステル、ペンタエ
リスリトールのカプリル酸/3,5,5-トリメチルヘキサン
酸混合脂肪酸エステル等があげられる。
【0117】(2)エステル化合物の物理化学的性状 (i)動粘度 本発明に用いられるエステル化合物は、100℃におけ
る動粘度が0.1〜100mm2 /s、好ましくは0.
5〜50mm2 /s、さらに好ましくは1〜30mm2
/sであるエステル化合物である。100℃における動
粘度が100mm2 /sを超えると、潤滑油組成物の粘
度が高くなりすぎるため好ましくない。40℃における
動粘度は、1〜1000mm2 /sであるのが好まし
い。本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動流体の基油とし
て用いる場合にも同様である。
【0118】(ii)ヨウ素価 本発明の潤滑油組成物に用いるエステル化合物のヨウ素
価(Img/100g)は、10以下、好ましくは5以
下、さらに好ましくは3以下、特に好ましくは1以下で
ある。ヨウ素価が10を超えると得られる潤滑油組成物
の熱酸化安定性が著しく損なわれるおそれがある。本発
明の潤滑油組成物を冷凍機作動流体の基油に用いる場
合、用いるエステル化合物のヨウ素価は5以下、好まし
くは3以下、更に好ましくは1以下、特に好ましくは
0.5以下である。ヨウ素価が5を超えると、本発明の
潤滑油組成物を用いた冷凍機作動流体の基油としての熱
酸化安定性が著しく損なわれる恐れがある。
【0119】(iii) 酸価 本発明の潤滑油組成物に用いるエステル化合物の酸価
(mgKOH/g)は、5以下、好ましくは1以下、さ
らに好ましくは0.5以下、特に好ましくは0.1以下
である。酸価が5を超えると、潤滑油組成物の加水分解
を促進するだけでなく、潤滑油組成物自身の熱酸化安定
性を損ない、また、金属材料の腐食、引火点の低下、耐
摩耗性の低下、異臭、電気絶縁性の低下等を引き起こす
ため好ましくない。また、本発明の潤滑油組成物を冷凍
機作動流体の基油に用いる場合、用いるエステル化合物
の酸価(mgKOH/g)は1以下、好ましくは0.1
以下、さらに好ましくは0.05以下、特に好ましくは
0.03以下である。酸価が1を超えると金属材料の腐
食、耐摩耗性の低下、熱酸化安定性の低下、電気絶縁性
の低下等を引き起こすため好ましくない。
【0120】(iv)水酸基価 本発明の潤滑油組成物に用いられるエステル化合物の水
酸基価(mgKOH/g)は0.1以上50以下、好ま
しくは0.1以上20以下、さらに好ましくは0.3以
上10以下、特に好ましくは0.5以上5以下である。
水酸基価が50を超えると、得られる潤滑油組成物の引
火点の低下、電気絶縁性の低下等を引き起こすため好ま
しくない。0.1より少ないと潤滑性が悪くなるため好
ましくない。また、本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動
流体の基油に用いる場合、用いるエステル化合物の水酸
基価(mgKOH/g)は0.1以上20以下、好まし
くは0.3以上10以下、さらに好ましくは0.5以上
5以下である。水酸基価が20を超えると、ハイドロフ
ルオロカーボンとの相溶性の低下、電気絶縁性の低下等
を引き起こすため好ましくない。0.1より少ないと、
潤滑性が悪くなるため、好ましくない。
【0121】(v)融点 本発明の潤滑油組成物に用いるエステル化合物の融点は
10℃以下が好ましく、さらに好ましくは−10℃以
下、特に好ましくは−30℃以下である。ペンタエリス
リトールと3,5,5-トリメチルヘキサン酸のエステルのよ
うに、融点が10℃を超えるエステル化合物は、融点の
低い本発明に使用する環状ケタールや環状アセタール、
エステル化合物と混合し、添加量を制限することにより
潤滑油組成物に使用できる。また、本発明の潤滑油組成
物を冷凍機作動流体の基油に用いる場合、用いるエステ
ル化合物の融点は10℃以下、好ましくは−10℃以
下、更に好ましくは−30℃以下、特に好ましくは−4
0℃以下である。
【0122】(vi)二相分離温度 本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動流体の基油として用
いる場合は、用いるエステル化合物のハイドロフルオロ
カーボンとの二相分離温度が低いことが望ましく、10
℃以下、好ましくは0℃以下、さらに好ましくは−10
℃以下、特に好ましくは−30℃以下である。しかし、
ハイドロフルオロカーボンとの二層分離温度が10℃を
超えるエステル化合物であっても、本発明のエステル化
合物、環状ケタールや環状アセタールと混合することに
よりハイドロフルオロカーボンとの二層分離温度が低下
し組成物として10℃以下となる場合には、冷凍機作動
流体組成物に用いることができる。
【0123】本発明の潤滑油組成物中のエステル化合物
と環状ケタールや環状アセタールとの混合比率は、エス
テル化合物/環状ケタールや環状アセタール=10/9
0〜99/1重量比であり、好ましくは10/90〜9
5/5重量比、更に好ましくは20/80〜90/1
0、特に好ましくは35/65〜90/10重量比であ
る。環状ケタールや環状アセタールの含まれる量が1重
量%より少ないと、潤滑性を向上させる効果やエステル
化合物の加水分解を防止する効果が十分に発揮できな
い。また、エステル化合物の含まれる量が10重量%よ
り少ないと、潤滑油組成物の粘度指数が著しく悪くな
る。
【0124】3.潤滑油組成物および冷凍機作動流体組
成物について 本発明の潤滑油組成物は、前記のようなエステル化合物
と環状ケタールや環状アセタールを混合して得られる
が、得られる潤滑油組成物の100℃における動粘度は
1mm2/s以上100mm2/s以下が好ましく、さらに
好ましくは1mm2/s以上50mm2/s以下、特に好ま
しくは1mm2/s以上30mm2/s以下である。40℃
における動粘度は、1mm2 /s以上1000mm2
s以下が好ましく、更に好ましくは1mm2 /s以上5
00mm2 /s以下、特に好ましくは5mm2 /s以上
200mm2 /s以下である。
【0125】また、本発明の潤滑油組成物のヨウ素価
(Ig/100g)は、10以下、好ましくは5以下、
更に好ましくは3以下、特に好ましくは1以下である。
ヨウ素価が10を超えると、潤滑油組成物の熱酸化安定
性が著しく損なわれる恐れがある。また、本発明の潤滑
油組成物の酸価(mgKOH/g)は、5以下、好まし
くは1以下、さらに好ましくは0.5以下、特に好まし
くは0.1以下である。酸価が5を超えると、潤滑油組
成物の加水分解を促進するだけでなく、潤滑油組成物自
身の熱酸化安定性を損ない、また、金属材料の腐食、引
火点の低下、耐摩耗性の低下、異臭、電気絶縁性の低下
等を引き起こすため好ましくない。また、本発明の潤滑
油組成物の水酸基価(mgKOH/g)は0.1以上5
0以下、好ましくは0.1以上20以下、さらに好まし
くは0.3以上10以下、特に好ましくは0.5以上5
以下である。水酸基価が50を超えると得られる潤滑油
組成物の引火点の低下、電気絶縁性の低下等を引き起こ
すため好ましくない。また、0.1より少ないと潤滑性
が悪くなるため好ましくない。本発明の潤滑油組成物の
融点は、10℃以下が好ましく、さらに好ましくは−1
0℃以下、特に好ましくは−30℃以下である。
【0126】本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動流体の
基油として用いる場合は、ハイドロフルオロカーボンと
の二相分離温度が低いことが望ましく、10℃以下、好
ましくは0℃以下、さらに好ましくは−10℃以下、特
に好ましくは−30℃以下である。
【0127】本発明の潤滑油組成物は他の潤滑油と混合
して用いることもできる。他の潤滑油としては鉱物油や
ポリブテン、ポリαオレフィン、アルキルベンゼン等の
炭化水素系合成油、ポリアルキレングリコール、ポリフ
ェニルエーテル、カーボネート、リン酸エステル、シリ
ケートエステル、シリコーン油、パーフルオロポリエー
テル等の合成潤滑油、菜種油、大豆油、サフラワー油、
コーン油、椰子油、パーム油、パーム核油、アマニ油、
綿実油、桐油、ひまし油、牛脂脂肪酸エステル等の天然
油等が挙げられる。具体的な例は「新版 潤滑の物理化
学」(幸書房)や「潤滑油の基礎と応用」(コロナ社)
等に述べられている。
【0128】本発明の潤滑油組成物を他の潤滑油と混合
する場合の混合比率は、混合した潤滑油中に本発明の潤
滑油組成物が10重量%以上、好ましくは30重量%以
上、特に好ましくは50重量%以上含まれ、かつ、混合
した潤滑油中に環状ケタールや環状アセタールが0.1
重量%以上、特に好ましくは10重量%以上含まれるこ
とが望ましい。
【0129】本発明の潤滑油組成物の含まれる量が10
重量%より少ないと、潤滑性を向上させる効果が十分に
発揮できない。また、環状ケタールや環状アセタールの
含まれる量が0.1重量%より少ないと、潤滑性を向上
させる効果やエステル化合物の加水分解を防止する効果
が十分に発揮できない。また、本発明の潤滑油組成物を
冷凍機作動流体の基油に用いる場合は、混合する他の潤
滑油はハイドロフルオロカーボンとの相溶性に優れたも
のが好ましく、ポリアルキレングリコール、パーフルオ
ロポリエーテル、カーボネート、パーフルオロエステル
等が好ましい。しかし、本発明の潤滑油組成物のハイド
ロフルオロカーボンとの相溶性が十分優れている場合、
たとえば二相分離温度が−30℃以下、好ましくは−5
0℃以下の場合には、ハイドロフルオロカーボンとの相
溶性に劣る潤滑油、たとえばアルキルベンゼンや鉱物油
等と、二相分離温度が10℃を超えない範囲で混合する
こともできる。
【0130】本発明の潤滑油組成物には、必要に応じて
通常使用される酸化防止剤、極圧剤、油性向上剤、消泡
剤、清浄分散剤、粘度指数向上剤、防錆剤、抗乳化剤等
の潤滑油添加剤を添加することもできる。例えば酸化防
止剤として使用可能なものは、2,6-ジ-tert-ブチルフェ
ノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4- メチルフェノール、4,
4'- メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)等
のフェノール系酸化防止剤や、p,p-ジオクチルフェニル
アミン、モノオクチルジフェニルアミン、フェノチアジ
ン、3,7-ジオクチルフェノチアジン、フェニル-1- ナフ
チルアミン、フェニル-2- ナフチルアミン、アルキルフ
ェニル-2- ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤や、
アルキルジサルファイド、チオジプロピオン酸エステ
ル、ベンゾチアゾール等の硫黄系酸化防止剤や、ジアル
キルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジチオリン酸亜鉛等
である。その添加量は本発明の潤滑油組成物を含む潤滑
油に対し0.05〜2.0重量%である。
【0131】極圧剤、油性向上剤として使用可能なもの
は、例えばジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジ
チオリン酸亜鉛等の亜鉛化合物や、チオジプロピオン酸
エステル、ジアルキルサルファイド、ジベンジルサルフ
ァイド、ジアルキルポリサルファイド、アルキルメルカ
プタン、ジベンゾチオフェン、2,2'- ジチオビス(ベン
ゾチアゾール)等の硫黄化合物、トリアリールフォスフ
ェートやトリアリールフォスファイト、トリアルキルフ
ォスファイト、トリアルキルフォスフェート等のリン化
合物、塩素化パラフィン等の塩素化合物、モリブデンジ
チオカーバメート、モリブデンジチオフォスフェート、
二硫化モリブデン等のモリブデン化合物、パーフルオロ
アルキルポリエーテルや、三フッ化塩化エチレン重合
物、フッ化黒鉛などのフッ素化合物、脂肪酸変性シリコ
ーンなどの珪素化合物、グラファイト等である。その添
加量は本発明の潤滑油組成物を含む潤滑油に対し0.0
5〜10重量%である。
【0132】消泡剤として使用されるものは、ジメチル
ポリシロキサン等のシリコーン油やジエチルシリケート
等のオルガノシリケート類等である。その添加量は本発
明の潤滑油組成物を含む潤滑油に対し、0.0005〜
1重量%である。
【0133】清浄分散剤として使用されるものは、スル
フォネート、フェネート、サリシレート、フォスフォネ
ート、ポリブテニルコハク酸イミド、ポリブテニルコハ
ク酸エステル等である。その添加量は本発明の潤滑油組
成物を含む潤滑油に対し、0.05〜10重量%であ
る。
【0134】本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動流体の
基油として用いる場合は、添加剤として金属表面を保護
するためのベンゾトリアゾールまたはその誘導体を添加
したり、潤滑性を向上するためのトリアリールフォスフ
ェートまたはトリアリールフォスファイトを添加した
り、熱安定性を向上させるためのラジカルトラップ能を
有するフェノール系化合物やキレート能を有する金属不
活性剤を添加することが有効である。
【0135】本発明に用いられるトリアリールフォスフ
ェートやトリアリールフォスファイトは、炭素数18〜
70のものであり、更に好ましくは炭素数18〜50の
ものである。具体的には特開平5−209171、カラ
ム12、26行目〜41行目に記載されている。その中
でも特に好ましいのは、トリフェニルフォスフェート、
トリクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフ
ェート、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)フォス
フェート、トリフェニルフォスファイト、トリクレジル
フォスファイト、トリキシレニルフォスファイト、トリ
ス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)フォスファイトであ
る。トリアリールフォスフェート及び/またはトリアリ
ールフォスファイトの添加量は、本発明の潤滑油組成物
を含む潤滑油に対し、0.1〜5.0重量%であり、好
ましくは0.5〜2.0重量%である。
【0136】本発明に用いられるベンゾトリアゾールま
たはその誘導体の添加量は、本発明の潤滑油組成物を含
む潤滑油に対し、0.001〜0.1重量%であり、好
ましくは0.003〜0.03重量%である。また、本
発明に用いられるベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾ
ール誘導体は炭素数6〜50のものであり、好ましくは
炭素数6〜30のものである。具体的には特開平5−2
09171、カラム13、9行目〜29行目に記載され
ている。その中でも特に好ましいのは、ベンゾトリアゾ
ール,5- メチル-1H-ベンゾトリアゾール等である。
【0137】本発明に用いられる金属不活性剤の添加量
は、本発明の潤滑油組成物を含む潤滑油に対し、0.0
01〜2.0重量%であり、好ましくは0.003〜
0.5重量%である。本発明に用いられる金属不活性剤
はキレート能を持つものが好ましく、炭素数が5〜50
のものであり、好ましくは5〜20である。具体的には
特開平5−209171、カラム13、38行目〜カラ
ム14、8行目に記載されている。その中でも特に好ま
しいのは、N,N'- ジサリチリデン-1,2- ジアミノエタ
ン、N,N'- ジサリチリデン-1,2- ジアミノプロパン、ア
セチルアセトン、アセト酢酸エステル、アリザリン、キ
ニザリン等である。
【0138】本発明に用いられるラジカルトラップ能を
有するフェノール系化合物の添加量は、本発明の潤滑油
組成物を含む潤滑油に対し、0.05〜2.0重量%で
あり、好ましくは0.05〜0.5重量%である。ま
た、本発明に用いられるフェノール系化合物は、炭素数
6〜100のものであり、好ましくは炭素数10〜80
のものである。具体的には特開平5−209171、カ
ラム12、32行目〜カラム13、18行目に記載され
ている。その中でも特に好ましいのは、2,6-ジ-tert-ブ
チルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4- メチルフェノ
ール、4,4'- メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノ
ール)、4,4'- ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチ
ルフェノール)、2,2'- メチレンビス(4-エチル-6-ter
t-ブチルフェノール)、2,2'- メチレンビス(4-メチル
-6-tert-ブチルフェノール)、4,4'- イソプロピリデン
ビスフェノール、2,4-ジメチル-6-tert-ブチルフェノー
ル、テトラキス[メチレン-3- (3,5-ジ-tert-ブチル-4
- ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,
3-トリス(2-メチル-4- ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェ
ニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6- トリス(3,5-
ジ-tert-ブチル-4- ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,
6-ジ-tert-ブチル-4- エチルフェノール、2,6-ビス(2'
- ヒドロキシ-3'-tert- ブチル-5'-メチルベンジル)-4
- メチルフェノール、ビス[2-(2- ヒドロキシ-5- メチ
ル-3-tert-ブチルベンジル)-4- メチル-6-tert-ブチル
フェニル]テレフタレート、トリエチレングリコール-
ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-5- メチル-4- ヒドロキ
シフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール
- ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4- ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート等である。
【0139】また、有機錫化合物、ホウ素化合物等のフ
ロン冷媒を安定させる添加剤を加えても良い。その添加
量は本発明の潤滑油組成物を含む潤滑油に対し、0.0
01〜10重量%である。
【0140】本発明の潤滑油組成物はハイドロフルオロ
カーボンとの相溶性に優れ、電気絶縁性にも優れるた
め、ハイドロフルオロカーボンとの混合物として冷凍機
作動流体として用いることができる。また、電気絶縁性
に優れるため電気絶縁油、トランス油等に用いることが
できる。また、組成物中に環構造を持つことから、トラ
クションオイルに用いることができる。また、潤滑性や
耐熱性に優れることから、エンジン油やタービン油、ギ
ヤ油、作動油、軸受油、金属加工油、圧縮機油、グリー
ス基油等に用いることができる。また、潤滑性に優れる
ため、低硫黄軽油の添加剤として用いることができる。
本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動流体に用いる場合、
本発明の潤滑油組成物を他の潤滑油と混合する場合の混
合比率は、混合した潤滑油中に本発明の潤滑油組成物が
10重量%以上、好ましくは30重量%以上、特に好ま
しくは50重量%以上含まれ、かつ、混合した潤滑油中
に環状ケタールや環状アセタールが0.1重量%以上、
特に好ましくは10重量%以上含まれることが望まし
い。
【0141】本発明の潤滑油組成物を冷凍機作動流体に
用いる場合、本発明の冷凍機作動流体組成物中のハイド
ロフルオロカーボンと本発明の潤滑油組成物を含む冷凍
機油との比率は、通常ハイドロフルオロカーボン/冷凍
機油=50/1〜1/20(重量比)、好ましくは10
/1〜1/5(重量比)である。ハイドロフルオロカー
ボン/冷凍機油=50/1よりハイドロフルオロカーボ
ンの比率が高くなると、ハイドロフルオロカーボン−冷
凍機油混合溶液の粘度が低くなり、潤滑性が悪くなる可
能性があり好ましくない。また、ハイドロフルオロカー
ボン/冷凍機油=1/20よりハイドロフルオロカーボ
ンの比率が低くなると、冷凍能力が不足する可能性があ
り好ましくない。
【0142】本発明に用いられるハイドロフルオロカー
ボンとはジフルオロメタン(HFC32)、1,1-ジフル
オロエタン(HFC152a)、1,1,1-トリフルオロエ
タン(HFC143a)、1,1,1,2-テトラフルオロエタ
ン(HFC134a)、1,1,2,2-テトラフルオロエタン
(HFC134)、ペンタフルオロエタン(HFC12
5)等であり、特に1,1,1,2-テトラフルオロエタン、ジ
フルオロメタン、ペンタフルオロエタン、1,1,1-トリフ
ルオロエタンが好ましい。これらのハイドロフルオロカ
ーボンは単独で用いても良いし、2種類あるいは3種類
以上のハイドロフルオロカーボンを混合して用いても良
い。
【0143】
【実施例】以下、本発明の製造例及び実施例を説明する
が、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【0144】製造例1 3リットルの4つ口フラスコに攪拌機、温度計、窒素吹
き込み管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた。D−
ソルビトール336.8g(1.85mol)、メチル
エチルケトン800.0g(11.1mol)、パラト
ルエンスルホン酸1水和物17.6g(0.092mo
l)、及びヘキサン200mlを前記フラスコに仕込ん
だ。窒素雰囲気下常圧で、69〜79℃で、水を留去し
つつ8時間反応を行った。反応終了後、60℃に冷却
し、炭酸ナトリウム19.6g(0.185mol、パ
ラトルエンスルホン酸の2倍当量)を加えて中和し、6
0℃で30分間攪拌した。水200gを加えて、60℃
で30分間攪拌し、静置して分層した。下層を除いた
後、飽和食塩水200gで洗浄し、ヘキサン及び過剰の
メチルエチルケトンをロータリーエバポレーターを用い
て減圧下で除去した。さらに減圧蒸留し、環状ケタール
A1(水酸基価12.9mgKOH/g、ガスクロマト
グラフィー純度97.3%)を得た。そしてさらに環状
ケタールA1 の一部をカラムクロマトグラフィーにより
精製して、環状ケタールA2(水酸基価4.6mgKO
H/g、ガスクロマトグラフィー純度99.1%)を得
た。
【0145】製造例2 3リットルの4つ口フラスコに攪拌機、温度計、塩化カ
ルシウム管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた。D
−ソルビトール450.0g(2.47mol)、イソ
ブチルアルデヒド588.0g(8.15mol)、パ
ラトルエンスルホン酸1水和物4.7g(0.025m
ol)、及び沸点が30〜60℃の石油エーテル400
mlを前記フラスコに仕込んだ。乾燥空気雰囲気下常圧
にて、40〜65℃で水を留去しつつ15時間反応を行
った。反応終了後、60℃に冷却し、炭酸ナトリウム
5.24g(0.049mol、パラトルエンスルホン
酸の2倍当量)を加えて中和し、60℃で30分間攪拌
した。水100gを加えて、60℃で30分間攪拌し、
静置して分層した。下層を除いた後、飽和食塩水100
gで洗浄し、石油エーテル及び過剰のイソブチルアルデ
ヒドをロータリーエバポレーターを用いて減圧下で除去
した。さらに減圧蒸留し、環状アセタールB(水酸基価
6.0mgKOH/g、ガスクロマトグラフィー純度9
9.0%)を得た。
【0146】製造例3 3リットルの4つ口フラスコに攪拌機、温度計、窒素吹
き込み管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた。ジグ
リセリン166.0g(1.00mol)、メチルエチ
ルケトン288.0g(4.00mol)、パラトルエ
ンスルホン酸1水和物3.8g(0.020mol)、
及びヘキサン100mlを前記フラスコに取った。窒素
雰囲気下常圧で66〜81℃で15時間反応を行い、水
を留去した。反応終了後、60℃に冷却し、炭酸ナトリ
ウム4.24g(0.040mol、パラトルエンスル
ホン酸の2倍当量)を加えて中和し、60℃で30分間
攪拌した。水100gを加えて、60℃で30分間攪拌
し、静置して分層した。下層を除いた後、水100gで
洗浄し、ヘキサン及び過剰のメチルエチルケトンをロー
タリーエバポレーターを用いて減圧下で除去した。さら
に低沸点分を減圧蒸留により除去した。得られた粗ケタ
ール223.0gに、活性アルミナ0.6gを加え、5
0℃で30分間攪拌した。濾過を行った後、環状ケター
ルC(水酸基価15.7mgKOH/g)を得た。
【0147】製造例4 2リットルの4つ口フラスコに攪拌機、温度計、塩化カ
ルシウム管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた。D
−ソルビトール170.8g(0.937mol)、
3,5,5−トリメチルヘキサナール400.0g
(2.81mol)、パラトルエンスルホン酸1水和物
1.78g(0.0094mol)、及びヘキサン40
0mlを前記フラスコに取った。乾燥空気雰囲気下常圧
で79〜81℃で8時間反応を行い、水を留去した。反
応終了後、70℃に冷却し、炭酸ナトリウム1.99g
(0.019mol、パラトルエンスルホン酸の2倍当
量)を加えて中和し、70℃で30分間攪拌した。水1
00gを加えて、60℃で30分間攪拌し、静置して分
層した。下層を除いた後、飽和食塩水100gで洗浄
し、ヘキサンをロータリーエバポレーターを用いて減圧
下で除去し、さらに低沸点分を減圧蒸留により除去し
た。得られた粗アセタール500.9gに、ヘキサン5
00mlを加え、活性白土を通して濾過を行った後、ヘ
キサンをロータリーエバポレーターを用いて減圧下で除
去して、環状アセタールD(水酸基価27.2mgKO
H/g)を得た。
【0148】製造例5 1リットルの4つ口フラスコに攪拌機、温度計、窒素吹
き込み管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた。ジグ
リセリン166.0g(1.00mol)、3,5,5
−トリメチルヘキサナール289.7g(2.04mo
l)、パラトルエンスルホン酸1水和物1.90g
(0.010mol)、及びヘキサン150mlを前記
フラスコに取った。窒素気流下常圧で75〜92℃で8
時間反応を行い、水を留去した。反応終了後、60℃に
冷却し、炭酸ナトリウム2.12g(0.020mo
l、パラトルエンスルホン酸の2倍当量)を加えて中和
し、60℃で30分間攪拌した。水100gを加えて、
60℃で30分間攪拌し、静置して分層した。下層を除
いた後、飽和食塩水100gで洗浄し、ヘキサンをロー
タリーエバポレーターを用いて減圧下で除去し、さらに
低沸点分を減圧蒸留により除去した。得られた粗アセタ
ール405.5gに、活性アルミナ1.2gを加え、5
0℃で30分間攪拌した。濾過を行った後、環状アセタ
ールE(水酸基価23.1mgKOH/g)を得た。
【0149】製造例6 3リットルの4つ口フラスコに攪拌機、温度計、窒素吹
き込み管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた。ペン
タエリスリトール136g(1.00mol)、2−メ
チルヘキサン酸230.5g(1.77mol)、2−
エチルペンタン酸94.1g(0.72mol)、2−
エチルヘキサン酸216.4g(1.50mol)を前
記フラスコに仕込んだ。窒素気流下常圧にて、250℃
で2時間反応を行った後、19.95kPaで6時間減
圧反応を行った。その後、未反応のモノカルボン酸を減
圧蒸留し、エステル化合物F(酸価0.01mgKOH
/g、水酸基価3.9mgKOH/g)を得た。
【0150】製造例7 3リットルの4つ口フラスコに攪拌機、温度計、窒素吹
き込み管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた。ペン
タエリスリトール136g(1.00mol)、2−エ
チルヘキサン酸352.6g(2.45mol)、3,
5,5−トリメチルヘキサン酸245.0g(1.55
mol)を前記フラスコに仕込んだ。窒素気流下常圧で
250℃で2時間反応を行った後、19.95kPaで
6時間減圧反応を行った。その後、未反応のモノカルボ
ン酸を減圧蒸留し、エステル化合物G(酸価0.01m
gKOH/g、水酸基価4.2mgKOH/g)を得
た。
【0151】製造例8 3リットルの4つ口フラスコに攪拌機、温度計、窒素吹
き込み管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた。ネオ
ペンチルグリコール104g(1.00mol)、2−
エチルヘキサン酸288.0g(2.00mol)を前
記フラスコに仕込んだ。窒素気流下常圧にて、250℃
で2時間反応を行った後、19.95kPaで6時間減
圧反応を行った。その後、未反応のモノカルボン酸を減
圧蒸留し、エステル化合物H(酸価0.01mgKOH
/g、水酸基価3.5mgKOH/g)を得た。
【0152】製造例9 3リットルの4つ口フラスコに攪拌機、温度計、窒素吹
き込み管、及び冷却器付きの脱水管を取り付けた。ペン
タエリスリトール136g(1.00mol)、2−エ
チルヘキサン酸568.0g(4.00mol)を前記
フラスコに仕込んだ。窒素気流下常圧にて、250℃で
2時間反応を行った後、19.95kPaで6時間減圧
反応を行った。その後、未反応のモノカルボン酸を減圧
蒸留し、エステル化合物I(酸価0.01mgKOH/
g、水酸基価2.9mgKOH/g)を得た。
【0153】製造例で得られた環状ケタールや環状アセ
タール、エステル化合物の40℃及び100℃の動粘度
(JIS K−2283)、流動点(JIS K−22
69)を表1に示す。
【0154】
【表1】
【0155】実施例1 製造例で得られた本発明品に用いる環状ケタールや環状
アセタール、エステル化合物を用いて得られた本発明品
1〜24及び比較品1〜6の酸価及び水酸基価(JIS
K−2501)、40℃及び100℃の動粘度(JI
S K−2283)、流動点(JIS K−2269)
を測定した。その結果を表2及び表3に示す。表2の本
発明品4と表3の比較品6とを比べると明らかなよう
に、1価アルコールとケトンから得られるケタールを5
0%混合した比較品6は、本発明品4に比べ粘度低下が
著しいことがわかる。
【0156】
【表2】
【0157】
【表3】
【0158】実施例2 表2で示した本発明品2、4と比較品7、8について、
粘度指数(JIS K−2283)を調べた。その結果
を表4に示す。また、表2で示した本発明品8、9と比
較品8、9について、粘度指数を調べた。その結果を表
5に示す。さらに表2で示した本発明品10、11と比
較品10、11について粘度指数を調べた。その結果を
表6に示す。さらに、表3で示した本発明品21、22
と比較品12、13について粘度指数を調べた。その結
果を表7に示す。表4〜7から明らかなように、本発明
品は比較品に比べ、粘度指数が改善されていることがわ
かる。すなわち、エステルを10重量比以上、配合する
ことにより粘度指数が改善される。
【0159】
【表4】
【0160】
【表5】
【0161】
【表6】
【0162】
【表7】
【0163】実施例3 表2及び表3で示した本発明品1〜24と比較品2〜5
について電気絶縁性を調べた。JIS C−2101に
基づき、25℃における体積抵抗率を測定した。結果を
表8及び表9に示す。表8及び表9から明らかなよう
に、本発明品は体積抵抗率が高く、比較例2〜5に比べ
いずれも電気絶縁性が良好であった。
【0164】
【表8】
【0165】
【表9】
【0166】実施例4 表2及び表3で示した本発明品3、7、8及び比較品2
(ポリアルキレングリコール)について吸湿性を調べ
た。内径18mm、内容積10mlのガラス管に、予め
水分濃度50ppm以下に調整した油2gを取り、25
℃、湿度80%の恒温槽に入れた。一定時間放置後、油
の水分濃度をカールフィッシャー法(JIS K−22
75)により測定した。結果を表10に示す。表10か
ら明らかなように、本発明品はポリアルキレングリコー
ルに比べ非常に吸湿性が低かった。
【0167】
【表10】
【0168】実施例5 表2及び表3に示す本発明品3〜5と比較品6について
引火点の測定を行った。すなわち、本発明品3〜5及び
比較品6について、タグ密閉式引火点測定装置(JIS
K−2265)を用い、引火点を測定した。その結果
を表11に示す。表11から明らかなように、本発明品
3〜5は1価アルコールとケトンから得られるケタール
とエステルとの組成物である比較品6に比べ引火点が高
いことがわかる。
【0169】
【表11】
【0170】実施例6 表2及び表3で示した本発明品1〜16と比較品1につ
いて、冷媒であるハイドロフルオロカーボンとの相溶性
を調べた。表2に示した本発明品(潤滑油組成物)1〜
16と1,1,1,2-テトラフルオロエタン(HFC134
a)との組成物、あるいは1,1,1,2-テトラフルオロエタ
ンとジフルオロメタン(HFC32)とペンタフルオロ
エタン(HFC125)の混合冷媒との組成物である本
発明品(冷凍機作動流体組成物)25〜45、及び表3
に示した比較品1とHFC134aとの組成物、あるい
はHFC134aとHFC32とHFC125の混合冷
媒との組成物である比較品14、15の、低温での二相
分離温度を測定した。なお、冷凍機作動流体組成物中の
油濃度を10、20、30、40及び50体積%として
二相分離温度を測定した。結果を表12及び表13に示
す。本発明品は比較品に比べ各冷媒に対し優れた溶解性
を示している。本発明品25と27及び30と32を比
較するとわかるように、水酸基価が低い方が、ハイドロ
フルオロカーボンとの溶解性に優れていた。
【0171】
【表12】
【0172】
【表13】
【0173】実施例7 表12及び表13に示した本発明品(冷凍機作動流体組
成物)25〜45について、熱安定性を調べるために以
下に示す条件でシールドチューブ試験を行った。すなわ
ち、予め水分濃度を10ppm以下、酸価を0.03
(mgKOH/g)以下に調整した潤滑油10g、及び
ハイドロフルオロカーボン5gをガラス管に取り、触媒
として鉄、銅、アルミニウムを加えて封管した。175
℃で14日間試験した後、ハイドロフルオロカーボンと
油の組成物の外観と析出物の有無を観察し、封管を開け
てハイドロフルオロカーボンを除去した後、油の酸価を
調べた。結果を表14及び表15に示す。表14及び表
15から明らかなように、本発明品はいずれも外観は良
好であり、析出物もなく、また、酸価の上昇もなく、熱
安定性は良好であった。
【0174】
【表14】
【0175】
【表15】
【0176】実施例8 表12及び表13に示した本発明品(冷凍機作動流体組
成物)25〜45、環状ケタールあるいは環状アセター
ルとエステルとの組成物である本発明品(冷凍機作動流
体組成物)46〜48、及び表3で示した比較品3〜5
と1,1,1,2-テトラフルオロエタンとの組成物である比較
品16〜18について、水存在下での熱安定性を調べる
ために以下に示す条件でシールドチューブ試験を行っ
た。すなわち、予め水分濃度を3000ppm、酸価を
0.03(mgKOH/g)以下に調整した潤滑油10
g、及びハイドロフルオロカーボン5gをガラス管に取
り、触媒として鉄、銅、アルミニウムを加えて封管し
た。175℃で28日間試験した後、ハイドロフルオロ
カーボンと油の組成物の外観と析出物の有無を観察し、
封管を開けてハイドロフルオロカーボンを除去した後、
油の酸価を調べた。結果を表16及び表17に示す。表
16及び表17から明らかなように、本発明品は比較品
に比べいずれも外観は良好であり、析出物もなく、ま
た、酸価の上昇も少なく、水存在下での熱安定性は良好
であった。環状ケタールを5重量%以上配合することに
より、水存在下での熱安定性が著しく改善される。
【0177】
【表16】
【0178】
【表17】
【0179】実施例9 表16で示した本発明品31、36、37及び表17に
示す比較品16〜18について、耐摩耗性をFalex
試験を用いて調べた。油100mlを80℃に加温し、
1,1,1,2-テトラフルオロエタン(HFC134a)を毎
時10リットル吹き込み、150(lb)の荷重で4時
間運転し、運転後のV−ブロックとピンの摩耗量を調べ
た。結果を表18に示す。表18から明らかなように、
本発明品は比較品に比べいずれも摩耗量が少なく、耐摩
耗性に優れていた。
【0180】
【表18】
【0181】実施例10 表12及び表13に示した本発明品(冷凍機作動流体組
成物)25〜45、及び表3で示した比較品2〜5と1,
1,1,2-テトラフルオロエタンとの組成物である比較品1
6〜19について、水が混入した際の有機材料への影響
を調べた。すなわち、ガラス管に油10g、ハイドロフ
ルオロカーボン5gを取り、水を油に対し500ppm
加え、PETフィルム(商品名:ルミラーX−10(東
レ社製))を加えて封管した。130℃で7日間試験し
た後、封管を開け、ハイドロフルオロカーボンを除去し
た後、油の酸価とPETフィルムの引っ張り強度を測定
した。結果を表19及び表20に示す。なお、引っ張り
強度は試験前を1.00とした相対値で示す。表19及
び表20から明らかなように、本発明品25〜45は、
比較品16〜19に比べ酸価の上昇が無く、また、PE
Tフィルムの引っ張り強度の低下も見られなかった。
【0182】
【表19】
【0183】
【表20】
【0184】
【発明の効果】本発明により、熱安定性、電気絶縁性に
優れ、加水分解によるカルボン酸の発生が無く、吸湿性
が低く、かつ安価な潤滑油組成物が提供される。また、
かかる潤滑油組成物とハイドロフルオロカーボンを配合
することにより、相溶性に優れ、電気絶縁性、吸湿性に
優れ、加水分解によるカルボン酸の発生が無く、かつ安
価な冷凍機作動流体組成物を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 105:32) C10N 30:08 40:16 40:30 (72)発明者 小林 勇一郎 和歌山市湊1334番地 花王株式会社研究所 内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 100℃における動粘度が0.1〜10
    0mm2 /sであるエステル化合物と、環状ケタールあ
    るいは環状アセタールを含有することを特徴とする潤滑
    油組成物。
  2. 【請求項2】 環状ケタールあるいは環状アセタール
    が、4価以上10価以下の価数が偶数である多価アルコ
    ールの1種以上と、一般式(I) 【化1】 (式中、R1 は水素原子または炭素数1から18の直
    鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示し、R2 は炭
    素数1〜18の直鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基
    を示す。あるいは、R1 とR2 は一緒になって炭素数2
    〜36のアルキレン基を示す。)で表されるカルボニル
    化合物またはその反応性誘導体であるケタールもしくは
    アセタールの1種以上とから得られるものである請求項
    1記載の潤滑油組成物。
  3. 【請求項3】 環状ケタールあるいは環状アセタール
    が、4価以上8価以下の価数が偶数の多価アルコールの
    1種以上と、一般式(II) 【化2】 (式中、R3 は水素原子または炭素数1〜12の直鎖、
    分岐、もしくは環状のアルキル基を示し、R4 は炭素数
    1〜12の直鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示
    す。あるいは、R3 とR4 は一緒になって炭素数2〜1
    3のアルキレン基を示す。R3 とR4 の合計炭素数は1
    〜13である。)で表されるカルボニル化合物またはそ
    の反応性誘導体であるケタールもしくはアセタールの1
    種以上とから得られるものである請求項1記載の潤滑油
    組成物。
  4. 【請求項4】 多価アルコールがエーテル結合を持たな
    いものであるか、またはエーテル結合を1つ持つもので
    ある請求項2又は3記載の潤滑油組成物。
  5. 【請求項5】 環状ケタールあるいは環状アセタールが
    1,3-ジオキソラン構造及び/又は1,3-ジオキサン構造を
    含むものである請求項1〜請求項4いずれか1項記載の
    潤滑油組成物。
  6. 【請求項6】 環状ケタールあるいは環状アセタール
    が、4価または6価の炭素数4〜20の飽和脂肪族アル
    コールと、一般式(II)で表されるカルボニル化合物ま
    たはその反応性誘導体であるケタールもしくはアセター
    ルの1種以上とから得られるものである請求項4又は5
    記載の潤滑油組成物。
  7. 【請求項7】 環状ケタールあるいは環状アセタール
    が、式(III)又は(IV) 【化3】 (式中、R3 は水素原子または炭素数1〜12の直鎖、
    分岐、もしくは環状のアルキル基を示し、R4 は炭素数
    1〜12の直鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示
    す。あるいは、R3 とR4 は一緒になって炭素数2〜1
    3のアルキレン基を示す。R3 とR4 の合計炭素数は1
    〜13である。)で表されるものである請求項1記載の
    潤滑油組成物。
  8. 【請求項8】 環状ケタールあるいは環状アセタール
    が、式(V)又は(VI) 【化4】 (式中、R3 は水素原子または炭素数1〜12の直鎖、
    分岐、もしくは環状のアルキル基を示し、R4 は炭素数
    1〜12の直鎖、分岐、もしくは環状のアルキル基を示
    す。あるいは、R3 とR4 は一緒になって炭素数2〜1
    3のアルキレン基を示す。R3 とR4 の合計炭素数は1
    〜13である。)で表されるものである請求項1記載の
    潤滑油組成物。
  9. 【請求項9】 潤滑油組成物中のエステル化合物と環状
    ケタールあるいは環状アセタールの混合比率がエステル
    化合物/環状ケタール、環状アセタール=10/90〜
    99/1(重量比)である請求項1〜請求項8いずれか
    1項記載の潤滑油組成物。
  10. 【請求項10】 エステル化合物が、 A)炭素数2〜50の2〜10価の多価アルコール又は
    炭素数1〜50の1価アルコールと、炭素数2〜50の
    1価カルボン酸もしくはその誘導体とから得られるエス
    テル、 B)炭素数1〜50の1価アルコールと、炭素数2〜5
    0の2〜10価の多価カルボン酸もしくはその誘導体と
    から得られるエステル、 C)炭素数2〜50の2〜10価の多価アルコールと、
    炭素数2〜50の1価カルボン酸もしくはその誘導体、
    および炭素数2〜50の2〜10価の多価カルボン酸も
    しくはその誘導体とから得られるエステル、および D)炭素数2〜50の2〜10価の多価アルコールおよ
    び炭素数1〜50の1価アルコールと、炭素数2〜50
    の2〜10価の多価カルボン酸もしくはその誘導体とか
    ら得られるエステル、 からなる群より選ばれるものであることを特徴とする請
    求項1〜請求項9いずれか1項記載の潤滑油組成物。
  11. 【請求項11】 エステル化合物が、 A')炭素数2〜10の2〜6価の脂肪族多価アルコール
    又は炭素数1〜10の飽和脂肪族1価アルコールと、炭
    素数2〜9の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族1価カル
    ボン酸もしくはその誘導体とから得られるエステル、 B')炭素数1〜10の飽和脂肪族1価アルコールと、炭
    素数2〜10の2〜6価の飽和脂肪族多価カルボン酸も
    しくはその誘導体とから得られるエステル、 C')炭素数2〜10の2〜6価の脂肪族多価アルコール
    と、炭素数2〜9の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族1
    価カルボン酸もしくはその誘導体、および炭素数2〜1
    0の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族2価カルボン酸も
    しくはその誘導体とから得られるエステル、および、 D')炭素数2〜10の直鎖もしくは分岐鎖の飽和脂肪族
    2価アルコールおよび炭素数1〜10の直鎖もしくは分
    岐鎖の飽和脂肪族1価アルコールと、炭素数2〜10の
    2〜6価の飽和脂肪族多価カルボン酸もしくはその誘導
    体とから得られるエステル、 からなる群より選ばれるものであることを特徴とする請
    求項1〜請求項9いずれか1項記載の潤滑油組成物。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の潤滑油組成物を含む
    冷凍機油とハイドロフルオロカーボンを含有する冷凍機
    作動流体組成物。
  13. 【請求項13】 ハイドロフルオロカーボンと冷凍機油
    とを、ハイドロフルオロカーボン/冷凍機油=50/1
    〜1/20(重量比)で含有する請求項12記載の冷凍
    機作動流体組成物。
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