JPH1046169A

JPH1046169A - 冷凍機用潤滑油組成物

Info

Publication number: JPH1046169A
Application number: JP8207391A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nagao; 智永尾; Toyokazu Handa; 豊和半田
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1996-08-06
Publication date: 1998-02-17
Anticipated expiration: 2016-08-06
Also published as: JP3271905B2

Abstract

(57)【要約】【課題】冷媒としてのＣＯ₂雰囲気下で、潤滑性
能及びシール性が高い冷凍機用潤滑油組成物を提供する
こと。【解決手段】（Ａ）ＣＯ₂を主成分とする冷媒、及び
（Ｂ）ポリオキシアルキレングリコール及びポリビニル
エーテルから選ばれる少なくとも一種からなり、１００
℃における動粘度が５ｃＳｔ以上である基油、を含有す
ることを特徴とする冷凍機用潤滑油組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷凍機用潤滑油組成
物に関し、さらに詳しくは、ＣＯ₂を主成分とする冷媒
を用いた冷凍機用潤滑油組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷凍機、例えば圧縮機，凝縮器，
膨張弁及び蒸発器からなる圧縮式冷凍サイクルには、冷
媒としてジクロロジフルオロメタン（Ｒ−１２）やクロ
ロジフルオロメタン（Ｒ−２２）等のフッ化炭化水素系
のフロン化合物が用いられており、また、それと併用し
て多数の潤滑油が製造され使用されてきた。しかるに、
従来冷媒として使用されてきたこのフロン化合物は、大
気中に放出されたときに、オゾン層を破壊し、環境汚染
問題を惹起する恐れがあると懸念されている。近時、そ
の環境汚染対策の面から、その代替となりうる１，１，
１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ−１３４ａ）等のフ
ッ化炭化水素（あるいは塩化フッ化炭化水素）の開発が
進められ、既に、Ｒ−１３４ａをはじめ、環境汚染の恐
れが少なく、上記要求特性を満足しうる各種の所謂代替
フロンが市場に出廻るようになって来ている。しかしな
がら、このようなフッ化炭化水素（あるいは塩化フッ化
炭化水素）においても、地球温暖化能が高いなどの問題
があり、近年このような問題のない自然系冷媒の使用等
が考えられてきた。一方で、炭酸ガスは環境に対して無
害であり、人に対する安全性という観点では優れたもの
であり、更に、経済的な最適水準に近い圧力、従来
の冷媒に比べ、非常に小さい圧力比、通常のオイルと
機械の構造材料に対して優れた適合性、いたる場所で
簡単に入手可能、回収不用，非常に安価である、など
の利点を有しており、従来から冷凍機などの冷媒として
通常使用されてきたものである。しかしながら、このよ
うな炭酸ガスを冷凍機の冷媒として用いた場合、冷凍機
の潤滑油として、従来一般的に使用されている潤滑油で
潤滑すると潤滑性に劣り、耐摩耗性が不充分となり、安
定性に劣る等の結果となる。更に、炭酸ガスを用いた系
では、Ｒ−１３４ａなどを用いた系に比べ吐出圧が高
く、この結果潤滑油の粘度が低下し、系のシール性が悪
化するという問題も生じていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下でなし遂げられたものであり、冷媒としてのＣＯ
₂雰囲気下で、潤滑性能及びシール性が高い冷凍機用潤
滑油組成物を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましい性質を有する冷凍機用潤滑油組成物を開発すべく
鋭意研究を重ねた結果、特定の性状を有する特定の種類
の潤滑油からなる潤滑油組成物の使用によりその目的を
達成しうることを見出した。本発明は、かかる知見に基
づいて完成したものである。すなわち、本発明は、
（Ａ）ＣＯ₂を主成分とする冷媒、及び（Ｂ）ポリオキ
シアルキレングリコール及びポリビニルエーテルから選
ばれる少なくとも一種からなり、１００℃における動粘
度が５ｃＳｔ以上である基油、を含有することを特徴と
する冷凍機用潤滑油組成物を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の冷凍機用潤滑油組成物
は、（Ａ）ＣＯ₂を主成分とする冷媒、及び（Ｂ）ポリ
オキシアルキレングリコール及びポリビニルエーテルか
ら選ばれる少なくとも一種からなり、１００℃における
動粘度が５ｃＳｔ以上である基油、を含有することを特
徴とするものである。本発明において用いられる（Ａ）
成分のＣＯ₂を主成分とする冷媒としては、ＣＯ₂をそ
のまま使用する場合のほか、これを炭化水素，Ｒ−１３
４ａ等のフッ化炭化水素（あるいは塩化フッ化炭化水
素），エーテルなどの冷媒等と混合したものも使用する
ことができる。また、（Ｂ）成分の基油としては、ポリ
オキシアルキレングリコール及びポリビニルエーテルか
ら選ばれる少なくとも一種からなるものが使用される。

【０００６】ここで、使用されるポリオキシアルキレン
グリコールとしては、例えば一般式（Ｉ）Ｒ¹−〔（ＯＲ²）_m−ＯＲ³〕_n ・・・（Ｉ）（式中、Ｒ¹は水素原子，炭素数１〜１０のアルキル
基，炭素数２〜１０のアシル基又は結合部２〜６個を有
する炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、Ｒ²は炭素数
２〜４のアルキレン基、Ｒ³は水素原子，炭素数１〜１
０のアルキル基又は炭素数２〜１０のアシル基、ｎは１
〜６の整数、ｍはｍ×ｎの平均値が６〜８０となる数を
示す。）で表される化合物が挙げられる。上記一般式
（Ｉ）において、Ｒ¹，Ｒ³におけるアルキル基は直鎖
状，分岐鎖状，環状のいずれであってもよい。該アルキ
ル基の具体例としては、メチル基，エチル基，ｎ−プロ
ピル基，イソプロピル基，各種ブチル基，各種ペンチル
基，各種ヘキシル基，各種ヘプチル基，各種オクチル
基，各種ノニル基，各種デシル基，シクロペンチル基，
シクロヘキシル基などを挙げることができる。このアル
キル基の炭素数が１０を超えると冷媒との相溶性が低下
し、相分離を生じる場合がある。好ましいアルキル基の
炭素数は１〜６である。

【０００７】また、Ｒ¹，Ｒ³における該アシル基のア
ルキル基部分は直鎖状，分岐鎖状，環状のいずれであっ
てもよい。該アシル基のアルキル基部分の具体例として
は、上記アルキル基の具体例として挙げた炭素数１〜９
の種々の基を同様に挙げることができる。該アシル基の
炭素数が１０を超えると冷媒との相溶性が低下し、相分
離を生じる場合がある。好ましいアシル基の炭素数は２
〜６である。Ｒ¹及びＲ³が、いずれもアルキル基又は
アシル基である場合には、Ｒ¹とＲ ³は同一であっても
よいし、たがいに異なっていてもよい。さらにｎが２以
上の場合は、１分子中の複数のＲ³は同一であってもよ
いし、異なっていてもよい。

【０００８】Ｒ¹が結合部位２〜６個を有する炭素数１
〜１０の脂肪族炭化水素基である場合、この脂肪族炭化
水素基は鎖状のものであってもよいし、環状のものであ
ってもよい。結合部位２個を有する脂肪族炭化水素基と
しては、例えばエチレン基，プロピレン基，ブチレン
基，ペンチレン基，ヘキシレン基，ヘプチレン基，オク
チレン基，ノニレン基，デシレン基，シクロペンチレン
基，シクロヘキシレン基などが挙げられる。また、結合
部位３〜６個を有する脂肪族炭化水素基としては、例え
ばトリメチロールプロパン，グリセリン，ペンタエリス
リトール，ソルビトール；１，２，３−トリヒドロキシ
シクロヘキサン；１，３，５−トリヒドロキシシクロヘ
キサンなどの多価アルコールから水酸基を除いた残基を
挙げることができる。この脂肪族炭化水素基の炭素数が
１０を超えると冷媒との相溶性が低下し、相分離が生じ
る場合がある。好ましい炭素数は２〜６である。本発明
においては、上記Ｒ¹及びＲ³は少なくとも一つがアル
キル基、特に炭素数１〜３のアルキル基であることが好
ましく、とりわけメチル基であることが粘度特性の点か
ら好ましい。更には、上記と同様の理由からＲ¹及びＲ
³の両方がアルキル基、特にメチル基であることが好ま
しい。

【０００９】前記一般式（Ｉ）中のＲ²は炭素数２〜４
のアルキレン基であり、繰り返し単位のオキシアルキレ
ン基としては、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。１分子中のオキシ
アルキレン基は同一であってもよいし、２種以上のオキ
シアルキレン基が含まれていてもよい。とりわけ、オキ
シエチレン基（ＥＯ）とオキシプロピレン基（ＰＯ）を
含む共重合体が好ましく、このような場合、焼付荷重，
粘度特性の点からＥＯ／（ＰＯ＋ＥＯ）の値が0.１〜0.
８の範囲にあることが好ましく、また、吸湿性の点から
はＥＯ／（ＰＯ＋ＥＯ）の値が0.３〜0.６の範囲にある
ことが好ましい。

【００１０】前記一般式（Ｉ）中のｎは１〜６の整数
で、Ｒ¹の結合部位の数に応じて定められる。例えばＲ
¹がアルキル基やアシル基の場合、ｎは１であり、Ｒ¹
が結合部位２，３，４，５及び６個を有する脂肪族炭化
水素基である場合、ｎはそれぞれ２，３，４，５及び６
となる。また、ｍはｍ×ｎの平均値が６〜８０となる数
であり、ｍ×ｎの平均値が前記範囲を逸脱すると本発明
の目的は十分に達せられない。前記一般式（Ｉ）で表さ
れるポリアルキレングリコールは、末端に水酸基を有す
るポリアルキレングリコールを包含するものであり、該
水酸基の含有量が全末端基に対して、５０モル％以下に
なるような割合であれば、含有していても好適に使用す
ることができる。この水酸基の含有量が５０モル％を超
えると吸湿性が増大し、粘度指数が低下するので好まし
くない。このようなポリアルキレングリコールとして
は、一般式

【００１１】

【化１】

【００１２】（式中、ｘは６〜８０の数を示す。）で表
されるポリオキシプロピレングリコールジメチルエーテ
ル、一般式

【００１３】

【化２】

【００１４】（式中、ａ及びｂは、それぞれ１以上で、
かつそれらの合計が６〜８０となる数を示す。）で表さ
れるポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコー
ルジメチルエーテルが経済性及び効果の点で好適であ
り、また一般式

【００１５】

【化３】

【００１６】（式中、ｘは６〜８０の数を示す。）で表
されるポリオキシプロピレングリコールモノブチルエー
テル、さらにはポリオキシプロピレングリコールジアセ
テートなどが、経済性等の点で好適である。なお、上記
一般式（Ｉ）で表されるポリアルキレングリコールにつ
いては、特開平２−３０５８９３号公報に詳細に記載さ
れたものをいずれも使用することができる。本発明にお
いては、上記ポリオキシアルキレングリコールとして、
一般式（II）

【００１７】

【化４】〔Ｒ⁴〜Ｒ⁷はそれぞれ水素，炭素数１〜１０の一価の
炭化水素基または一般式（III)

【００１８】

【化５】

【００１９】（Ｒ⁸及びＲ⁹はそれぞれ水素，炭素数１
〜１０の一価炭化水素基又は炭素数２〜２０のアルコキ
シアルキル基を示し、Ｒ¹⁰は炭素数２〜５のアルキレン
基，アルキル基を置換基として有する総炭素数２〜５の
置換アルキレン基又はアルコキシアルキル基を置換基と
して有する総炭素数４〜１０の置換アルキレン基を示
し、ｎは０〜２０の整数、Ｒ¹¹は炭素数１〜１０の一価
炭化水素を示す。)で表される基であり、Ｒ⁴〜Ｒ⁷の
少なくとも１つが一般式(III) で表される基である〕で
表される構成単位を少なくとも１個有するポリオキシア
ルキレングリコール誘導体を使用することができる。こ
こで、式中Ｒ⁴〜Ｒ⁷はそれぞれ水素，炭素数１〜１０
の一価の炭化水素基または上記一般式（III)で表わされ
るものであるが、炭素数１〜１０の一価炭化水素基とし
ては、炭素数６以下の一価の炭化水素基を好ましく使用
でき、特に炭素数３以下のアルキル基が最適である。

【００２０】また一般式（III)において、Ｒ⁸およびＲ
⁹はそれぞれ水素，炭素数１〜１０の一価の炭化水素基
または炭素数２〜２０のアルコキシアルキル基を示す
が、これらの中で炭素数３以下のアルキル基または炭素
数６以下のアルコキシアルキル基が好ましい。Ｒ¹⁰は炭
素数２〜５のアルキレン基，アルキル基を置換基として
有する総炭素数２〜５の置換アルキレン基又はアルコキ
シアルキル基を置換基として有する総炭素数４〜１０の
置換アルキレン基を示すが、好ましくは炭素数６以下の
エチレン基及び置換エチレン基である。Ｒ¹¹は炭素数１
〜１０の一価炭化水素基を示すが、これらの中で炭素数
６以下の炭化水素基が好ましく、炭素数３以下の炭化水
素基が特に好ましい。なお、前述の一般式(II)における
Ｒ⁴〜Ｒ⁷のうち少なくとも１つは、一般式(III) で表
される基である。特に、Ｒ⁴，Ｒ⁶のいずれか一つが一
般式(III) の基であって、Ｒ⁴，Ｒ⁶の残りの一つ及び
Ｒ⁵,Ｒ⁷がそれぞれ水素または炭素数１〜１０の一価炭
化水素基であるのが好ましい。

【００２１】上記ポリオキシアルキレングリコール誘導
体は、前記一般式(II)で表される構成単位を少なくとも
１つ含有するものであるが、より詳しくはこの一般式
（II)の構成単位からなる単独重合体，一般式(II)に含
まれる２つ以上の異なる構成単位からなる共重合体，及
び一般式(II)の構成単位と他の構成単位、例えば一般式
(IV)

【００２２】

【化６】

【００２３】〔Ｒ¹²〜Ｒ¹⁵はそれぞれ水素又は炭素数１
〜３のアルキル基を示す。〕で表される構成単位からな
る共重合体の三種類に大別することができる。上記単独
重合体の好適例は、一般式(II)で表される構成単位Ａを
１〜２００個有するとともに、末端基がそれぞれ水酸
基，炭素数１〜１０のアシルオキシ基，炭素数１〜１０
のアルコキシ基あるいはアリーロキシ基からなるものを
あげることができる。一方、共重合体の好適例は、一般
式(II)で表される二種類の構成単位Ａ，Ｂをそれぞれ１
〜２００個有するか、あるいは一般式(II)で表される構
成単位Ａを１〜２００個と一般式(III) で表される構成
単位Ｃを１〜２００個有するとともに、末端基がそれぞ
れ水酸基，炭素数１〜１０のアシルオキシ基，炭素数１
〜１０のアルコキシ基あるいはアリーロキシ基からなる
ものをあげることができる。これらの共重合体は、構成
単位Ａと構成単位Ｂ(あるいは構成単位Ｃ)との交互共重
合，ランダム共重合，ブロック共重合体あるいは構成単
位Ａの主鎖に構成単位Ｂがグラフト結合したグラフト共
重合体など様々なものがある。（Ｂ）成分である基油と
して用いられるポリビニルエーテルとしては、例えば一
般式（Ｖ）

【００２４】

【化７】

【００２５】（式中、Ｒ¹⁶，Ｒ¹⁷及びＲ¹⁸はそれぞれ水
素原子又は炭素数１〜８の炭化水素基を示し、それらは
たがいに同一でも異なっていてもよく、Ｒ¹⁹は炭素数１
〜１０の二価の炭化水素基又は炭素数２〜２０の二価の
エーテル結合酸素含有炭化水素基、Ｒ²⁰は炭素数１〜２
０の炭化水素基、ｋはその平均値が０〜１０の数を示
し、Ｒ¹⁶〜Ｒ²⁰は構成単位毎に同一であってもそれぞれ
異なっていてもよく、またＲ¹⁹Ｏが複数ある場合には、
複数のＲ¹⁹Ｏは同一でも異なっていてもよい。）で表さ
れる構成単位を有するポリビニルエーテル系化合物が挙
げられる。また、上記一般式（Ｖ）で表される構成単位
と、一般式（VI)

【００２６】

【化８】

【００２７】（式中、Ｒ²¹〜Ｒ²⁴は、それぞれ水素原子
又は炭素数１〜２０の炭化水素基を示し、それらはたが
いに同一でも異なっていてもよく、またＲ²¹〜Ｒ²⁴は構
成単位毎に同一であってもそれぞれ異なっていてもよ
い。）で表される構成単位とを有するブロック又はラン
ダム共重合体からなるポリビニルエーテル系化合物も使
用することができる。上記一般式（Ｖ）におけるＲ¹⁶，
Ｒ¹⁷及びＲ¹⁸はそれぞれ水素原子又は炭素数１〜８、好
ましくは１〜４の炭化水素基を示し、それらはたがいに
同一でも異なっていてもよい。ここで炭化水素基とは、
具体的にはメチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソ
プロピル基，ｎ−ブチル基，イソブチル基，ｓｅｃ−ブ
チル基，ｔｅｒｔ−ブチル基，各種ペンチル基，各種ヘ
キシル基，各種ヘプチル基，各種オクチル基のアルキル
基、シクロペンチル基，シクロヘキシル基，各種メチル
シクロヘキシル基，各種エチルシクロヘキシル基，各種
ジメチルシクロヘキシル基などのシクロアルキル基、フ
ェニル基，各種メチルフェニル基，各種エチルフェニル
基，各種ジメチルフェニル基のアリール基、ベンジル
基，各種フェニルエチル基，各種メチルベンジル基のア
リールアルキル基を示す。なお、これらのＲ ¹⁶，Ｒ¹⁷，
Ｒ¹⁸としては、特に水素原子が好ましい。

【００２８】一方、一般式（Ｖ）中のＲ¹⁹は、炭素数１
〜１０、好ましくは２〜１０の二価の炭化水素基又は炭
素数２〜２０の二価のエーテル結合酸素含有炭化水素基
を示すが、ここで炭素数１〜１０の二価の炭化水素基と
は、具体的にはメチレン基；エチレン基；フェニルエチ
レン基；１，２−プロピレン基；２−フェニル−１，２
−プロピレン基；１，３−プロピレン基；各種ブチレン
基；各種ペンチレン基；各種ヘキシレン基；各種ヘプチ
レン基；各種オクチレン基；各種ノニレン基；各種デシ
レン基の二価の脂肪族基、シクロヘキサン；メチルシク
ロヘキサン；エチルシクロヘキサン；ジメチルシクロヘ
キサン；プロピルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素
に２個の結合部位を有する脂環式基、各種フェニレン
基；各種メチルフェニレン基；各種エチルフェニレン
基；各種ジメチルフェニレン基；各種ナフチレン基など
の二価の芳香族炭化水素基、トルエン；キシレン；エチ
ルベンゼンなどのアルキル芳香族炭化水素のアルキル基
部分と芳香族部分にそれぞれ一価の結合部位を有するア
ルキル芳香族基、キシレン；ジエチルベンゼンなどのポ
リアルキル芳香族炭化水素のアルキル基部分に結合部位
を有するアルキル芳香族基などがある。これらの中で炭
素数２から４の脂肪族基が特に好ましい。

【００２９】また、炭素数２〜２０の二価のエーテル結
合酸素含有炭化水素基の具体例としては、メトキシメチ
レン基；メトキシエチレン基；メトキシメチルエチレン
基；１，１−ビスメトキシメチルエチレン基；１，２−
ビスメトキシメチルエチレン基；エトキシメチルエチレ
ン基；（２−メトキシエトキシ）メチルエチレン基；
（１−メチル−２−メトキシ）メチルエチレン基などを
好ましく挙げることができる。なお、一般式（Ｖ）にお
けるｋはＲ¹⁹Ｏの繰り返し数を示し、その平均値が０〜
１０、好ましくは０〜５の範囲の数である。Ｒ¹⁹Ｏが複
数ある場合には、複数のＲ¹⁹Ｏは同一でも異なっていて
もよい。

【００３０】さらに、一般式（Ｖ）におけるＲ²⁰は炭素
数１〜２０、好ましくは１〜１０の炭化水素基を示す
が、この炭化水素基とは、具体的にはメチル基，エチル
基，ｎ−プロピル基，イソプロピル基，ｎ−ブチル基，
イソブチル基，ｓｅｃ−ブチル基，ｔｅｒｔ−ブチル
基，各種ペンチル基，各種ヘキシル基，各種ヘプチル
基，各種オクチル基，各種ノニル基，各種デシル基のア
ルキル基、シクロペンチル基，シクロヘキシル基，各種
メチルシクロヘキシル基，各種エチルシクロヘキシル
基，各種プロピルシクロヘキシル基，各種ジメチルシク
ロヘキシル基などのシクロアルキル基、フェニル基，各
種メチルフェニル基，各種エチルフェニル基，各種ジメ
チルフェニル基，各種プロピルフェニル基，各種トリメ
チルフェニル基，各種ブチルフェニル基，各種ナフチル
基などのアリール基、ベンジル基，各種フェニルエチル
基，各種メチルベンジル基，各種フェニルプロピル基，
各種フェニルブチル基のアリールアルキル基などを示
す。なお、該Ｒ¹⁶〜Ｒ²⁰は構成単位毎に同一であっても
異なっていてもよい。

【００３１】上記一般式（Ｖ）で表されるポリビニルエ
ーテル系化合物（１）は、その炭素／酸素モル比が4.２
〜7.０の範囲にあるものが好ましい。このモル比が4.２
未満では、吸湿性が高く、また7.０を超えると、冷媒と
の相溶性が低下する場合がある。上記一般式（VI) にお
いて、Ｒ²¹〜Ｒ²⁴は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜
２０の炭化水素基を示し、それらはたがいに同一でも異
なっていてもよい。ここで、炭素数１〜２０の炭化水素
基としては、上記一般式（Ｖ）におけるＲ²⁰の説明にお
いて例示したものと同じものを挙げることができる。な
お、Ｒ²¹〜Ｒ²⁴は構成単位毎に同一であってもそれぞれ
異なっていてもよい。

【００３２】該一般式（Ｖ）で表される構成単位と一般
式（VI) で表される構成単位とを有するブロック又はラ
ンダム共重合体からなるポリビニルエーテル系化合物
（２）は、その炭素／酸素モル比が4.２〜7.０の範囲に
あるものが好ましく用いられる。このモル比が4.２未満
では、吸湿性が高く、7.０を超えると、冷媒との相溶性
が低下する場合がある。さらに本発明においては、上記
ポリビニルエーテル系化合物（１）と上記ポリビニルエ
ーテル系化合物（２）との混合物も使用することができ
る。本発明に用いられるポリビニルエーテル系化合物
（１）及び（２）は、それぞれ対応するビニルエーテル
系モノマーの重合、及び対応するオレフィン性二重結合
を有する炭化水素モノマーと対応するビニルエーテル系
モノマーとの共重合により製造することができる。本発
明に用いられるポリビニルエーテル系化合物としては、
次の末端構造を有するもの、すなわちその一つの末端
が、一般式(VII) 又は（VIII)

【００３３】

【化９】

【００３４】（式中、Ｒ²⁵，Ｒ²⁶及びＲ²⁷は、それぞれ
水素原子又は炭素数１〜８の炭化水素基を示し、Ｒ²⁵，
Ｒ²⁶及びＲ²⁷はたがいに同一でも異なっていてもよく、
Ｒ³⁰，Ｒ³¹，Ｒ³²及びＲ³³は、それぞれ水素原子又は炭
素数１〜２０の炭化水素基を示し、Ｒ³⁰，Ｒ³¹，Ｒ³²及
びＲ³³はたがいに同一でも異なっていてもよい。Ｒ²⁸は
炭素数１〜１０の二価の炭化水素基又は炭素数２〜２０
の二価のエーテル結合酸素含有炭化水素基、Ｒ²⁹は炭素
数１〜２０の炭化水素基、ｐはその平均値が０〜１０の
数を示し、Ｒ²⁸Ｏが複数ある場合には、複数のＲ²⁸Ｏは
同一でも異なっていてもよい。）で表され、かつ残りの
末端が一般式（IX）又は（Ｘ)

【００３５】

【化１０】

【００３６】（式中、Ｒ³⁴，Ｒ³⁵及びＲ³⁶は、それぞれ
水素原子又は炭素数１〜８の炭化水素基を示し、Ｒ³⁴，
Ｒ³⁵及びＲ³⁶はたがいに同一でも異なっていてもよく、
Ｒ³⁹，Ｒ⁴⁰，Ｒ⁴¹及びＲ⁴²は、それぞれ水素原子又は炭
素数１〜２０の炭化水素基を示し、Ｒ³⁹，Ｒ⁴⁰，Ｒ⁴¹及
びＲ⁴²はたがいに同一でも異なっていてもよい。Ｒ³⁷は
炭素数１〜１０の二価の炭化水素基又は炭素数２〜２０
の二価のエーテル結合酸素含有炭化水素基、Ｒ³⁸は炭素
数１〜２０の炭化水素基、ｑはその平均値が０〜１０の
数を示し、Ｒ³⁷Ｏが複数ある場合には、複数のＲ³⁷Ｏは
同一でも異なっていてもよい。）で表される構造を有す
るもの、及びその一つの末端が、上記一般式（VII)又は
（VIII) で表され、かつ残りの末端が一般式（XI)

【００３７】

【化１１】

【００３８】（式中、Ｒ⁴³，Ｒ⁴⁴及びＲ⁴⁵は、それぞれ
水素原子又は炭素数１〜８の炭化水素基を示し、それら
はたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表される
構造を有するものが好ましい。このようなポリビニルエ
ーテル系化合物の中で、特に次に挙げるものが本発明に
おいては好適である。（１）その一つの末端が一般式（VII)又は（VIII) で表
され、かつ残りの末端が一般式（IX）又は（Ｘ) で表さ
れる構造を有し、一般式（Ｖ）におけるＲ¹⁶，Ｒ ¹⁷及び
Ｒ¹⁸が共に水素原子、ｋが０〜４の数、Ｒ¹⁹が炭素数２
〜４の二価の炭化水素基及びＲ²⁰が炭素数１〜２０の炭
化水素基であるもの。（２）一般式（Ｖ）で表される構成単位のみを有するも
のであって、その一つの末端が一般式(VII) で表され、
かつ残りの末端が一般式（IX）で表される構造を有し、
一般式（Ｖ）におけるＲ¹⁶，Ｒ¹⁷及びＲ¹⁸が共に水素原
子、ｋが０〜４の数、Ｒ¹⁹が炭素数２〜４の二価の炭化
水素基及びＲ²⁰が炭素数１〜２０の炭化水素基であるも
の。

【００３９】（３）その一つの末端が一般式（VII)又は
（VIII）で表され、かつ残りの末端が一般式(XI)で表さ
れる構造を有し、一般式（Ｖ）におけるＲ¹⁶，Ｒ¹⁷及び
Ｒ¹⁸が共に水素原子、ｋが０〜４の数、Ｒ¹⁹が炭素数２
〜４の二価の炭化水素基及びＲ ²⁰が炭素数１〜２０の炭
化水素基であるもの。（４）一般式（Ｖ）で表される構成単位のみを有するも
のであって、その一つの末端が一般式（VII)で表され、
かつ残りの末端が一般式（Ｘ）で表される構造を有し、
一般式（Ｖ）におけるＲ¹⁶，Ｒ¹⁷及びＲ¹⁸が共に水素原
子、ｋが０〜４の数、Ｒ¹⁹が炭素数２〜４の二価の炭化
水素基及びＲ²⁰が炭素数１〜２０の二価の炭化水素基及
びＲ²⁰が炭素数１〜２０の炭化水素基であるもの。また
本発明においては、前記一般式（Ｖ）で表される構成単
位を有し、その一つの末端が一般式（VII)で表され、か
つ残りの末端が一般式（XII)

【００４０】

【化１２】

【００４１】（式中、Ｒ⁴⁶，Ｒ⁴⁷及びＲ⁴⁸は、それぞれ
水素原子又は炭素数１〜８の炭化水素基を示し、それら
はたがいに同一であっても異なっていてもよく、Ｒ⁴⁹及
びＲ⁵¹はそれぞれ炭素数２〜１０の二価の炭化水素基を
示し、それらは互いに同一であっても異なっていてもよ
く、Ｒ⁵⁰及びＲ⁵²はそれぞれ炭素数１〜１０の炭化水素
基を示し、それらは互いに同一であっても異なっていて
もよく、ｃ及びｄはそれぞれその平均値が０〜１０の数
を示し、それらは互いに同一であっても異なっていても
よく、また複数のＲ⁴⁹Ｏがある場合には複数のＲ⁴⁹Ｏは
同一であっても異なっていてもよいし、複数のＲ⁵¹Ｏが
ある場合には複数のＲ⁵¹Ｏは同一であっても異なってい
てもよい。）で表される構造を有するポリビニルエーテ
ル系化合物も使用することができる。さらに、本発明に
おいては、一般式（XIII) 又は（XIV)

【００４２】

【化１３】

【００４３】（式中、Ｒ⁵³は炭素数１〜８の炭化水素基
を示す。）で表される構成単位からなり、かつ重量平均
分子量が３００〜5,０００であって、片末端が一般式
（XV) 又は（XVI)

【００４４】

【化１４】

【００４５】（式中、Ｒ⁵⁴は炭素数１〜３のアルキル
基、Ｒ⁵⁵は炭素数1 〜8 の炭化水素基を示す。）で表さ
れる構造を有するアルキルビニルエーテルの単独重合物
又は共重合物からなるポリビニルエーテル系化合物も使
用することができる。なお、上記のポリビニルエーテル
については、特開平６−１２８５７８号公報又は特願平
５−１２５６４９号，特願平５−１２５６５０号，特願
平５−３０３７３６号各明細書のそれぞれに詳細に記載
されているものをいずれも使用することができる。

【００４６】上記（Ｂ）成分の基油は、１００℃におけ
るその動粘度が５ｃＳｔ以上である。この粘度が５ｃＳ
ｔより小さい場合はシール性が悪く、かつ潤滑性能が低
下し好ましくない。このような観点から、この粘度範囲
は１０ｃＳｔ以上、特に１０〜５００ｃＳｔであること
が更に好ましい。本発明においては、上記（Ａ）成分の
ＣＯ₂冷媒と（Ｂ）成分の基油の使用量については、
（Ａ）成分／（Ｂ）成分の重量比で９９／１〜１０／９
０の範囲にあることが好ましい。（Ａ）成分の量が上記
範囲より少ない場合は冷凍能力が低下し、また上記範囲
より多い場合はシール性が悪くかつ潤滑性能が低下す
る。このような観点から、上記（Ａ）成分／（Ｂ）成分
の重量比は、９５／５〜３０／７０の範囲にあることが
更に好ましい。

【００４７】本発明の冷凍機油組成物には、必要に応じ
公知の各種添加剤、例えばトリクレジルホスフェート
（ＴＣＰ）などのリン酸エステルやトリスノニルフェニ
ルホスファイトなどの亜リン酸エステルなどの極圧剤；
フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、さらに
はフェニルグリシジルエーテル，シクロヘキセンオキシ
ド，エポキシ化大豆油などのエポキシ化合物などの安定
剤；ベンゾトリアゾール，ベンゾトリアゾール誘導体な
どの銅不活性化剤；シリコーン油やフッ化シリコーン油
などの消泡剤などを適宜配合することができる。更に、
耐荷重添加剤，塩素補足剤，清浄分散剤，粘度指数向上
剤，油性剤，防錆剤，腐食防止剤，流動点降下剤等を所
望に応じて添加することができる。これらの添加剤は通
常、本発明の組成物中に0.０１〜１０重量％含有され
る。本発明の潤滑油組成物は、種々の冷凍機に使用可能
であるが、特に、圧縮型冷凍機の圧縮式冷凍サイクルに
好ましく適用できる。とりわけ、本発明の潤滑油組成物
は、例えば添付図１〜３の各々で示されるような油分離
器及び／又はホットガスラインを有する圧縮式冷凍サイ
クルに適用する場合にその効果を有効に奏するものであ
る。

【００４８】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。なお、潤滑油組成物の性状及び性能
は、次の方法に従って求めた。（１）溶解性油１００ｇに５０ｋｇ／ｃｍ²の加圧条件下で炭酸ガス
を吹き込み、油中における炭酸ガスの溶解量（重量％）
を測定した。（２）シールドチューブ試験ガラス管に触媒Ｆｅ／Ｃｕ／Ａｌを入れ、炭酸ガス／油
／水＝0.５ｇ／４ｇ／0.０２ｇの割合で試料を充填し封
管した。１７５℃で１０日間保持した後、油外観，触媒
外観，全酸価及びスラッジ有無を評価した。（３）吸湿性試験油１０ｇを湿度８５％Ｒ．Ｈ．（３０℃）にて１２０時
間放置した後の吸湿量（重量％）を求めた。（４）ファレックス焼付試験ファレックス試験機を用い、ピン／ブロック材料をＡＩ
ＳＩＣ１１３７／ＳＡＥ３１３５とした。ピン／ブロッ
クをセットし、試験容器内に試料の油２００ｇを入れ炭
酸ガスを５リットル／ｈで吹き込んだ後、回転数２９０
ｒｐｍ、油温５０℃で焼付荷重を測定した。

【００４９】実施例１〜１１及び比較例１〜４第１表に示す性状の基油を用いて、その各々について上
記の方法で各試験を行い評価を行った。結果を第２表に
示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、冷媒としてのＣＯ₂雰
囲気下で潤滑性能に優れ、シール性の高い冷凍機用潤滑
油組成物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】油分離機及びホットガスラインを有する圧縮式
冷凍サイクルの一例を示す流れ図である。

【図２】油分離機を有する圧縮式冷凍サイクルの一例を
示す流れ図である。

【図３】ホットガスラインを有する圧縮式冷凍サイクル
の一例を示す流れ図である。

【図４】圧縮式冷凍サイクルの流れ図である。

【符号の説明】

１：圧縮機２：凝縮器３：膨張弁４：蒸発器５：油分離器６：ホットガスライン７：ホットガスライン用弁

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Ｃ１０Ｎ 30:06 40:30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ＣＯ₂を主成分とする冷媒、及び
（Ｂ）ポリオキシアルキレングリコール及びポリビニル
エーテルから選ばれる少なくとも一種からなり、１００
℃における動粘度が５ｃＳｔ以上である基油、を含有す
ることを特徴とする冷凍機用潤滑油組成物。
【請求項２】（Ｂ）成分の基油がポリオキシアルキレ
ングリコールである請求項１記載の冷凍機用潤滑油組成
物。
【請求項３】ポリオキシアルキレングリコールの少な
くとも一つの末端基がアルキル基である請求項２記載の
冷凍機用潤滑油組成物。
【請求項４】ポリオキシアルキレングリコールの両末
端基がアルキル基である請求項３記載の冷凍機用潤滑油
組成物。
【請求項５】（Ｂ）成分の基油の１００℃における動
粘度が１０ｃＳｔ以上である請求項１記載の冷凍機用潤
滑油組成物。