JPH02127498A - 冷凍機油 - 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） 本発明は冷凍機油に関し、詳しくは特定のフッ素化合物
あるいはその混合物、または基油に特定のフッ素化合物
を添加してなり、各種のフロン系化合物（フッ素含有ア
ルカン）等の冷媒に対して安定で、しかも耐焼付性等の
優れた冷凍機油に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕一般に
、冷凍機油に要求される性能は、フロン等の冷媒に対し
て安定であるとともに、耐焼付性や耐摩耗性等の潤滑性
に優れていることがあげられる。特に、最近に至っては
コンプレッサーの回転数が高くなり、またインバーター
化されるなど冷凍機が過酷な条件下で運転されるように
なってきており、潤滑性の一層の向上が必要不可欠の条
件になってきている。

従来、冷凍機油の潤滑性を向上させる方策とし。

では、基油にトリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）等の
リン系化合物やジアルキルスルフィド等のイオウ系化合
物などが配合されていたが、潤滑性の向上に限界があり
、しかも、冷媒に対する安定性が悪いという問題があっ
た。

そこで、本発明者は上記従来の冷凍機油等の問題点を解
消し、耐焼付荷重が高く、しかも各種の冷媒に対して安
定性を有する冷凍機油を開発すべく鋭意研究を重ねた。

〔課題を解決するための手段〕

その結果、特定のフッ素化合物を主成分あるいは添加成
分として含有する冷凍機油が、目的とする性状を備えた
ものであることを見出した。本発明はかかる知見に基い
て完成したものである。すなわち本発明は、一般式 ％式％ 〔式中、Ｒは炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数６〜
３０のアリール基あるいは炭素数６〜３゜のシクロアル
ギル基を示し、ＲＩ、　Ｒ９はそれぞれ炭素数１〜３０
のアルキル基、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数６
〜３０のシクロアルキル基。

炭素数１〜３０のフッ素置換アルキル基、炭素数６〜３
０のフッ素置換アリール基あるいは炭素数６〜３０のフ
ッ素置換シクロアルキル基を示し、Ｒ９は炭素数１〜３
０のフッ素置換アルキル基。

炭素数６〜３０のフッ素置換アリール基あるいは炭素数
６〜３０のフッ素置換シクロアルキル基を示す。但し、
Ｒ１およびＲ２のうち少なくとも一方はフッ素を含む基
であり、またＲ３−Ｒ８のうち少なくとも一つはフッ素
を含まない基であり、かつ少なくとも一つはフッ素を含
む基である。また、ｎは３〜６の整数であり、ｘ、ｙは
それぞれ下記式を満たす整数である。

１≦Ｘ≦４．０≦ｙ≦３．０≦ｘ＋ｙ≦４］で表わされ
るフッ素化合物を含有することを特徴とする冷凍機油を
従供するものである。

本発明の冷凍機油には、上記一般式ＣＩ３〜（Ｉ［［］
のいずれかで表わされるフッ素化合物が含有されている
。ここで一般式（１）で表わされるフッ素化合物として
は各種のものがある。一般式ＣＩ）におけるＲ１および
Ｒ２は、前述の如くであるが、いずれか一方あるいは両
方がフッ素を含む基である。この炭素数１〜３０のアル
キル基としては様々なものがあるが、特に炭素数１〜６
のアルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基、ブチ
ル基環ンが好ましい。また、炭素数６〜３０のアリール
基としては、特に炭素数６〜２０のアリール基（フェニ
ル基、トリル基、キシリル基、ノニルフェニル基、ドデ
シルフェニル基等）が好ましい。炭素数６〜３０のシク
ロアルキル基としては、特に炭素数６〜２０のシクロア
ルキル基（シクロヘキシル基、シクロへブチル基、メチ
ルシクロヘキシル基、ノニルシクロヘキシル基等）が好
ましい。更に炭素数１〜３０のフッ素置換アルキル基と
しては、炭素数１〜１８、特に１〜４のフッ素置換アル
キル基が好ましく、具体的にはトリフルオロメチル基、
トリフルオロエチル基、トリフルオロプロピル基、ペン
タフルオロプロピル基。

トリフルオロブチル基、トリデカフルオロオクチル基、
ペンタエイコサフルオロテトラデシル基などがあげられ
る。また、炭素数６〜３０のフッ素置換アリール基とし
ては、特に炭素数６〜２０のフッ素置換アリール基が好
ましく、具体的にはフルオロフェニル基、トリフルオロ
メチルフェニル基、トリフルオロエチルフェニル基、ト
リフルオロプロピルフェニル基、トリデカフルオロオク
チルフェニル基、ペンタエイコサフルオロテトラデシル
フェニル基などがあげられる。さらに、炭素数６〜３０
のフッ素置換シクロアルキル基としては、特に炭素数６
〜２０のフッ素置換シクロアルキル基が好ましく、具体
的にはフルオロンクロヘキシル基、トリフルオロメチル
シクロヘキシル基。

トリフルオロエチルシクロヘキシル基、トリフルオロプ
ロピルシクロヘキシル基、トリデカフルオロシクロヘキ
シル基、ペンタエイコサフルオロテトラデシルシクロヘ
キシル基などがあげられる。

また、ｎは３〜６の整数である。このような一般式（Ｉ
）で表わされるフッ素化合物の具体例をあげれば、１，
３．５−）リス（３，３，３−トリフルオロプロピル）
−１，３，５−トリメチルシクロトリシロキサン；１，
３．５−１−リス（３゜３．３＝）リフルオロプロピル
）−１，３，５−トリイソドデシルシクロトリシロキサ
ン；１，１゜３．３，５．５−へキサ（３，３，３−ト
リフルオロプロピル）シクロトリシロキサンなどがある
。

一方、一般式（Ｉｒ）で表わされるフッ素化合物として
も、各種のものがある。この一般式（ＩＴ）中のＲは上
記した如く、フッ素を含まない置換基であり、炭素数１
〜３０のアルキル基、炭素数６〜３０のアリール基ある
いは炭素数６〜３０のシクロアルキル基である。具体的
には前記のＲ１゜Ｒ２において示したものと同様である
。また、Ｒ３−Ｒ８についてもそれぞれ前述のとおりで
あるが、これらのうち少なくとも一つはフッ素を含まな
い基であり、かつ少なくとも一つはフッ素を含む基であ
る。つまり、Ｒ３−Ｒ１１のすべてがフッ素を含む基（
炭素数１〜３０のフッ素置換アルキル基。

炭素数６〜３０のフッ素置換アリール基あるいは炭素数
６〜３０のフッ素置換シクロアルキル基）である場合と
、すべてがフッ素を含まない基（炭素数１〜３０のアル
キル基、炭素数６〜３０のアリール基あるいは炭素数６
〜３０のシクロアルキル基）である場合は除外される。

このような一般式（ＩＩ）で表わされるフッ素化合物の
具体例をあげれば、３−　（３，３，３−トリフルオロ
プロピル）−１，１，１，３，５，５゜５−ヘプタメチ
ルトリシロキサン；３，３−ジ（３，３，３−）リフル
オロプロピル）−１，１゜１、　　５，５．５−ヘキサ
メチルトリシロキサンなどがある。

更に、一般式（ＩＩＩ）で表わされるフッ素化合物は、
ｘ、ｙの数により様々なものがある。例えばｘ＝１．ｙ
＝１のときは、一般式（ＩＩＩ）はＲＯ−３ｉ−ＯＲ・
　・　・　（■′　］〔式中、Ｒ及びＲ９は前記と同じ
。ただし、三つのＲは同一でも異なってもよい。］で表
わされるフッ素化合物となり、また、ｘ＝１．ｙ＝ｏの
ときは、 ＯＲ ＲＯ−３ｉ−ＯＲ・　・　・　（■“　〕〔式中１．Ｒ
及びＲ９は前記と同じ。ただし、三つのＲは同一でも異
なってもよい。〕で表わされるフッ素化合物となる。な
お、ここでＲ９は前記の如く、フッ素を含む基（炭素数
１〜３０のフッ素置換アルキル基、炭素数６〜３０のフ
ッ素置換アリール基あるいは炭素数６〜３０のフッ素置
換シクロアルキル基）であり、具体的には前記のＲ’Ｒ
２において示したものと同様である。

このような一般式（ＩＩＩ）で表わされるフッ素化合物
の具体例をあげれば、３，３．３−）リフルオロブロビ
ルトリメトキシシラン；３，３．３−トリフルオロプロ
ピルトリデカオキシシラン；ジメトキシメチル−３，３
，３−）リフルオロプロピルシランなどがある。

本発明の冷凍機油は、上記一般式（１）〜（ＩＩＩ）の
フッ素化合物を一種あるいは二種以上含有するものであ
り、その含有割合は、特に制限はない。

即ち、本発明の冷凍機油は、上記一般式（１）〜（ＩＩ
Ｉ）のフッ素化合物のみからなるものであってもよく、
またこのフッ素化合物を主成分として含有するものでも
よく、さらにはこのフッ素化合物を少量添加成分として
含有するものでもよい。

通常は冷凍機油における上記一般式ＣＩ３〜（Ｉｎ）の
フッ素化合物の割合は、少なくとも０．０００５重量％
とすべきであり、使用目的に応じて０．０００５〜１０
０重量％の範囲で適宜選定する。しかし、特に０．００
５〜ＩＯ重量％程度とすることが、冷凍機油の基油に対
する溶解性あるいは経済性等の観点から好ましい。フッ
素化合物の添加量が少なすぎると所期の効果が充分発現
しない。

本発明の冷凍機油では、鉱油２合成油を単独であるいは
両者を混合したものを基油として用いることができる。

この基油の性状については特に制限はないが、通常は４
０°Ｃにおける動粘度が５〜１０００ｃＳｔ、好ましく
は７〜５００ｃｓｔ、特に好ましくは１０〜３００ｃＳ
ｔである。ここで動粘度が５ｃＳｔ未満のものでは、蒸
発による油消費量が多く、また油循環量が多くなり、さ
らにシール性が悪いという問題がある。ここで基油とし
て用いる鉱油の例としては、パラフィン基系原油、中間
基系原油あるいはナフテン基系原油を常圧蒸留するかあ
るいは常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油
、またはこれを常法にしたがって精製することによって
得られる精製油、例えば溶剤精製油２水添精製油、脱ロ
ウ処理油、白土処理油等をあげることができる。

また、合成油としてはアルキルベンゼン、アルキルジフ
ェニル、ポリα−オレフィン、エステル（ヒンダードエ
ステル、二塩基酸エステル　ポリオールエステル、リン
酸エステル）、ポリエーテル（ポリフェニルエーテル、
ポリグリコールエーテル）、シリコーンオイルなどがあ
る。

本発明の冷凍機油の基油としては、上記の鉱油あるいは
合成油を用いることができるが、難溶性冷媒に対する溶
解性（安定性）を考慮すると、合成油を用いることが好
ましく、特にアルキルベンゼン、アルキルジフェニル、
エステル、ポリエーテルが好ましい。

本発明の冷凍機油では、さらに必要に応じてトリクレジ
ルホスフェート（ＴＣＰ）等の摩耗防止剤、フェニルグ
リシジルエーテル（ＰＧＥ）等（７）塩素捕捉剤、α−
ナフチルアミン；２，６−ジーｔｅｒ　ｔ−ブチル−ｐ
−クレゾール（ＤＢＰＣ）等の酸化防止剤、ベンゾトリ
アゾール等の金属不活性化剤、シリコーンオイル等の消
泡剤等を適量配合すことも有効である。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例および比較例により更に詳しく説
明する。

実施例１〜１７及び比較例１〜４ 第１表に示す鉱油、アルキルベンゼン、ポリグリコール
およびフッ素化合物を所定量配合して冷凍機油を調製し
、下記の方法にしたがってその性能評価を行った。結果
を第１表に示す。

熱安定性（シールドチューブ試験） 試料とフロン−２２との２：１（重量）混合物を鉄、銅
、アルミニウムの触媒とともに、ガラス管に封入し、１
７５°Ｃにおいて７２０時間加熱後、その外観ならびに
析出物の有無を測定した。

焼付試験（ファレックス焼付試験） フロン−２２の吹き込み量１０ｊ２／時間の条件で焼付
荷重（ボンド）を測定した。

摩耗試験（ファレックス摩耗試験） フロン−２２の吹き込み量１０１／時間、荷重３００ボ
ンド、時間２時間の条件で摩耗量を測定した。

相溶性（二層分離温度） 試料とフロン−２２とを２二８（重量）で混合し、二層
に分離する温度を測定した。２０″Ｃ以上で分離するも
のを×２分離しないものをＯとする。

（以下余白） 〔発明の効果〕 以上の如く、本発明の冷凍機油は、各種の冷媒（例えば
、フロン−２２，フロン−２３，フロン−１２３，フロ
ン−１３４ａ、　フロン−１３４゜フロン−１５２ａな
ど）に安定であり、特に一般に難溶性冷媒とされる冷媒
に対しても、相溶性が良好であり安定性にすぐれている
。また耐焼付性。

耐摩耗性が高く、蒸発による油消費量も少なく、油循環
量も少なくすることができる。

したがって、本発明の冷凍機油は、各種のフロン化合物
等を冷媒として用いる冷凍機、クーラー（特にカーエア
コン）、ヒートポンプ等の潤滑剤として有効に利用され
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ あるいは ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒは炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数６〜
   ３０のアリール基あるいは炭素数６〜３０のシクロアル
   キル基を示し、Ｒ＾１〜Ｒ＾８はそれぞれ炭素数１〜３
   ０のアルキル基、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数
   ６〜３０のシクロアルキル基、炭素数１〜３０のフッ素
   置換アルキル基、炭素数６〜３０のフッ素置換アリール
   基あるいは炭素数６〜３０のフッ素置換シクロアルキル
   基を示し、Ｒ＾９は炭素数１〜３０のフッ素置換アルキ
   ル基、炭素数６〜３０のフッ素置換アリール基あるいは
   炭素数６〜３０のフッ素置換シクロアルキル基を示す。 但し、Ｒ＾１およびＲ＾２のうち少なくとも一方はフッ
   素を含む基であり、またＲ＾３〜Ｒ＾８のうち少なくと
   も一つはフッ素を含まない基であり、かつ少なくとも一
   つはフッ素を含む基である。また、ｎは３〜６の整数で
   あり、ｘ、ｙはそれぞれ下記式を満たす整数である。 １≦ｘ≦４、０≦ｙ≦３、０≦ｘ＋ｙ≦４〕で表わされ
   るフッ素化合物を含有することを特徴とする冷凍機油。
2. （２）請求項１のフッ素化合物を主成分とする冷凍機油
   。
3. （３）鉱油及び／または合成油からなる基油に、請求項
   １のフッ素化合物を０．０００５〜１０重量％の割合で
   配合することを特徴とする冷凍機油。