JPH11209782A - Hfc−125を使用する冷凍機用潤滑油組成物 - Google Patents

Hfc−125を使用する冷凍機用潤滑油組成物

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JPH11209782A
JPH11209782A JP10023959A JP2395998A JPH11209782A JP H11209782 A JPH11209782 A JP H11209782A JP 10023959 A JP10023959 A JP 10023959A JP 2395998 A JP2395998 A JP 2395998A JP H11209782 A JPH11209782 A JP H11209782A
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正芳 村木
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一生 田川
Tomohiro Magome
朋広 馬籠
Yasuyuki Akahori
康之 赤堀
Takeshi Izawa
毅司 井沢
Noboru Masuda
昇 増田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、HFC−125を冷媒として使用
し、圧縮機内部の腐食や圧縮機内の清浄性に優れ、特に
圧縮機内部において長期にわたりその清浄性を維持し、
高い信頼性が得られる冷凍機油を提供することを目的と
する。 【解決手段】HFC−125を含有するHFC系冷媒を
使用する冷凍機用潤滑油組成物であって、アルコール側
が2価以上の多価オールと1価の脂肪酸からなるエステ
ルを単独あるいは混合して基油に使用し、これに添加剤
が1)正リン酸エステル類0.01〜1.0%未満、
2)アルキルフォスフォロチオネート及び/又はアリー
ルフォスフォロチオネート類を0.01〜1.0%以
下、及び3)エポキシ化合物類を0.01〜1.0%以
下配合してな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】本発明は冷凍機油及び冷凍機
作動流体組成物に関し、詳しくは特定の構造を有するエ
ステルを単独あるいは多種混合して使用するHFC−1
25を含有するHFC系冷媒を使用する冷凍機用潤滑油
組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のオゾン層破壊の問題から、従来よ
り冷凍機器の冷媒として使用されてきたCFC(クロロ
フルオロカーボン)及びHCFC(ハイドロクロロフル
オロカーボン)が規制対象となり、これに代わってHF
C(ハイドロフルオロカーボン)が冷媒として使用され
つつある。HFC冷媒用の冷凍機油としては、HFCと
相溶するPAG(ポリアルキレングリコール)、エステ
ル等が検討あるいは使用されている。例えばPAGにつ
いては米国特許第4,755,316号、特開平1−1
98694号公報、特開平1−256594号公報、特
開平1−259093号公報、特開平1−259094
号公報、特開平1−259095号公報、特開平1−2
74191号公報、特開平2−43290号公報、特開
平2−55791号公報、特開平2−84491号公報
等に記載されており、エステルについては、特公表3−
505602号公報、特開平3−55791号公報、特
開平3−88892号公報、特開平2−128991号
公報、特開平2−128992号公報、特開平3−20
0895号公報、特開平3−227397号公報、特開
平4−20597号公報、特開平4−72390号公
報、特開平4−218592号公報、特開平4−218
593号公報等に記載されている。しかしながらPAG
は吸湿性が高く電気絶縁性が悪いという欠点がある。一
方エステル油は、その構造上加水分解を起こし酸を発生
する可能性があり、発生した酸が冷凍機システム内にお
いて種々の不都合が予測される。またこれらの油は従来
の鉱油とCFC/HCFC又は鉱油とアルキルベンゼン
とCFC/HCFCの系に比べて潤滑性が劣るため、種
々の添加剤の配合が検討されている。さらに冷凍機油は
冷媒圧縮機の高温・高圧の雰囲気の影響を強く受けるた
めや冷凍機油の熱分解等に起因する汚れが圧縮機内に付
着し、新たな問題となっている。本発明者らはこの圧縮
機内の清浄性向上に鋭意研究を重ねた結果、特定のエス
テルに対して、特定の添加剤を特定量配合することによ
り、様々なタイプのコンプレッサーの清浄性が向上する
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、HFC−1
25を冷媒として使用し、圧縮機内部の腐食や圧縮機内
の清浄性に優れ、特に圧縮機内部において長期にわたり
その清浄性を維持し、高い信頼性が得られる冷凍機油を
提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、H
FC−125を含有するHFC系冷媒を使用する冷凍機
用潤滑油組成物であって、アルコール側が2価以上の多
価オールと1価の脂肪酸からなるエステルを単独あるい
は混合して基油に使用し、これに添加剤が1)正リン酸
エステル類0.01〜1.0%未満、2)アルキルフォ
スフォロチオネート及び/又はアリールフォスフォロチ
オネート類を0.01〜1.0%以下、及び3)エポキ
シ化合物類を0.01〜1.0%以下配合してなる冷凍
機用潤滑油組成物、によって達成される。
【0005】
【発明の実施の形態】以下本発明の内容を詳細に示す。
本発明の冷凍機油組成物の基油はエステルとしては2価
以上のアルコールと1価脂肪酸からなるいかなる合成エ
ステルを用いても良いが、好ましくはネオペンチルグリ
コール、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であり、より好ましく
は、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトール
である。また1価脂肪酸としてはプロピオン酸、イソプ
ロピオン酸、ブタン酸、イソブタン酸、ペンタン酸、イ
ソペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、イソペンタン
酸、オクタン酸、イソオクタン酸、2−エチルヘキサン
酸、ノナン酸、イソノナン酸、3,5,5−トリメチル
ヘキサン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸など
がある。これらの1価脂肪酸は1種でも2種以上の混合
物としてもエステル化反応に用いても良い。さらにこれ
らは冷凍機器に合わせてその混合比率を任意の割合で変
化することができる。但しこれらはあくまでも基油とし
て使用するものでありこれらの混合により圧縮機清浄性
が向上するものではない。そのため、これらの混合基油
に1)正リン酸エステル類と2)アリールフォスフォロ
チオネート及び/又はアルキルフォスフォロチオネート
類及び3)エポキシ化合物類を添加することにより圧縮
機清浄性を向上させることができる。ここで1)の成分
である正リン酸エステル類としては、例えばトリブチル
フォスフェート、トリヘキシルフォスフェート、トリオ
クチルフォスフェート、トリノニルフォスフェート、ト
リデシルフォスフェート、トリオレイルフォスフェー
ト、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、フェニル、イソプロピルフェニルフォスフェ
ート、トリス(イソプロピルフェニル)フォスフェート
等が挙げられる。特にフェニル、イソプロピルフェニル
フォスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)フォ
スフェート及びトリクレジルフォスフェートが好まし
い。また2)の成分であるアリールフォスフォロチオネ
ート及び/又はアルキルフォスフォロチオネート類とし
てはトリヘキシルフォスフォロチオネート、トリフェニ
ルフォスフォロチオネート、トリス(メチルフェニル)
フォスフォロチオネート及びトリス(イソブチルフェニ
ル)フォスフォロチオネート等が挙げられる。この中で
も特にトリフェニルフォスフォロチオネートが好まし
い。また、エポキシ化合物としては、1,2−エポキシ
ヘキサン、1,2−エポキシヘプタン、1,2−エポキ
シオクタン、1,2−エポキシデカン、1,2−エポキ
シヘンデカン、1,2−エポキシドデカン、1,2−エ
ポキシテトラデカン、1,2−エポキシヘキサデカン、
1,2−エポキシヘプタデカン及び1,2−エポキシオ
クタデカンや脂環式エポキシ化合物としてビニルシクロ
ヘキセンジオキシドが挙げられる。これらは単独でも混
合使用でも問題無いが、特に1,2−エポキシデカンと
ビニルシクロヘキセンジオキシドを単独あるいは併用し
て使用することが好ましい。
【0006】本発明の冷凍機油組成物には本発明の目的
とする清浄性を向上させる範囲において、冷凍機油に公
知の酸化防止剤、金属不活性化剤、消泡剤やその他の添
加剤を使用することができる。
【0007】酸化防止剤としては例えば、ヒンダードフ
ェノール系、アミン系、硫黄系などのもので、例えば
2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、4,
4′−メレチンビス(2,6−ジ−ブチルフェノー
ル)、2,2′−チオビス(4−メチル−6−t−ブチ
ルフェノール)、p,p′−ジオクチルジフェニルアミ
ン、3,7−ジオクチルフェノチアジン、フェニルーα
−ナフチルアミン、アルキルジサルファイド等を使用で
きる。
【0008】金属不活性化剤としては、例えばアリザニ
ン、キニザリン、ベンゾトリアゾール等を使用できる。
【0009】消泡剤としては例えば、ジメチルポリシロ
キサン、カルボン酸金属塩等を使用できる。これらの添
加剤は1種または2種以上を配合することも可能であ
る。これら酸化防止剤、金属不活性化剤、消泡剤の添加
剤の配合量は基油に対し10%以下、好ましくは5%以
下である。
【0010】本発明の冷凍機油を用いる冷凍機に用いら
れる冷媒としては、炭素数1〜3、好ましくは1〜2の
フッ化アルカンで、ペンタフルオロエタン(HFC−1
25)を30重量%以上、好ましくは35重量%以上、
より好ましくは40重量%以上含むものである。HFC
−125に混合できるHFC系冷媒は特に限定されるも
のではないが、具体的には例えば、トリフルオロメタン
(HFC−23)、ジフルオロメタン(HFC−3
2)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC
−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン
(HFC−134a)、1,1,1−トリフルオロエタ
ン(HFC−143a)、1,1−ジフルオロエタン
(HFC−152a)等のHFCが挙げられる。
【0011】本発明で言うHFC−125を含有するH
FC冷媒としては、より具体的に言えばHFC−125
単独、;HFC−125/HFC−32=30〜60重
量%/70〜40重量%の混合物;HFC125/HF
C−143a=40〜60重量%/60〜40重量%の
混合物;HFC−125/HFC−134a/HFC−
143a=35〜55重量%/1〜15重量%/40〜
60重量%の混合物等が挙げられる。
【0012】本発明に係わる冷凍機油組成物は通常冷凍
機中において上述した冷媒と混合しており、その割合も
機種により任意である。本発明の冷凍機油組成物はその
優れた圧縮機清浄性の点から、往復動式やスクロールや
ロータリー等の回転式の密閉型圧縮機を有するエアコン
や冷蔵庫に好ましく用いられる。さらに、除湿機、冷凍
庫冷凍冷蔵倉庫、自動販売機、ショーケース、化学プラ
ント等に用いられる。さらに遠心式圧縮機を有するもの
にも好ましく用いられる。
【0013】
【実施例】以下実施例と比較例によりこの発明の内容を
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に
なんら限定されるものではない。実験に用いたエステル
はアルコールとしてはペンタエリスリトールを選定し、
酸としてイソオクタン酸とイソノナン酸の混合物を使用
し、56.2mm/s@40℃、全酸価0.01mg
KOH/gのものを使用した。また添加剤としては摩耗
防止剤Iとしてトリクレジルフォスフェート、摩耗防止
剤IIとしてトリフェニルフォスフォロチオネート、エ
ポキシ化合物として1,2−エポキシデセンを使用し
た。表1〜6に本発明及び比較例に用いた冷凍機油組成
物組成と実験結果を示す。 [評価試験1]ロータリー型圧縮機及びスクロール型圧
縮機を用い、試料油500mlと冷媒(R−410A;
HFC−125:HFC−32=50:50)1000
gを充填し、吐出圧16kg/cm〜28kg/cm
、吐出温度70〜140℃、試験油温度100〜16
0℃で2000時間の連続運転を行い、コンプレッサー
内の清浄性について評価した。ここで清浄性はコンプレ
ッサー内の汚れや変色度合いを言う。評価はこれまでの
知見より、現行品(アルキルベンゼン/R−22)を評
点10とし、評点10未満のものを合格とし1が最良で
ある。
【0014】表に評価結果を示すように実施例の範囲に
おいては全て清浄性が10未満であり、良好であること
がわかる。一方、比較例1〜7はスクロール型圧縮機を
用い、評価した結果である。比較例1は基油単体であ
り、基油では清浄性が劣ることがわかる。
【0015】比較例2〜4は添加剤各々を単体にて添加
したものであるが、請求の範囲であっても単体では清浄
性が劣る。
【0016】比較例5〜7は2種類の添加剤を配合した
ものであるが、これでも清浄性が劣る。
【0017】また比較例2〜21はロータリー型圧縮機
を用いた結果である。比較例8は基油単体であり、基油
では清浄性が悪く、スクロール型圧縮機よりも劣ること
がわかる。
【0018】比較例9〜11は添加剤を単独で添加した
ものであるが、単独では清浄性が劣る。
【0019】比較例12〜14は3種類の添加剤のうち
2種類の添加剤を組み合わせたものであるが、請求範囲
内でも清浄性の効果が劣ることがわかる。
【0020】また比較例15〜19は全ての添加剤を配
合したものである。比較例15は摩耗防止剤Iが請求の
範囲を超えており、これでは清浄性が劣る。
【0021】比較例16は摩耗防止剤IIが請求の範囲
を超えており、これも清浄性が劣る。
【0022】比較例17は熱安定剤が請求の範囲を超え
ており、これも清浄性が劣る。
【0023】比較例18は摩耗防止剤Iと摩耗防止剤I
Iが請求の範囲を超えており、これも清浄性が劣る。
【0024】比較例19は摩耗防止剤IIとエポキシ化
合物が請求の範囲を超えており、これも清浄性が劣る。
【0025】比較例20は摩耗防止剤Iとエポキシ化合
物が請求の範囲を超えており、これも清浄性が悪い。
【0026】比較例21は全ての添加剤が請求の範囲を
超えており、これも清浄性が劣る。
【0027】比較例22は全ての添加剤が請求の範囲以
下であり、これも清浄性が劣る。
【0028】比較例23は請求の範囲の配合量にR−2
2を冷媒として用いた場合であるが、この組合わせにお
いても清浄性が劣る。
【0029】比較例24は現行の組合わせ(アルキルベ
ンゼン/R−22)である。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【表3】
【0033】
【表4】
【0034】
【表5】
【0035】
【表6】
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、HFC−125を冷媒
として使用し、圧縮機内部の腐食や圧縮機内の清浄性に
優れ、特に圧縮機内部において長期にわたりその清浄性
を維持し、高い信頼性が得られる冷凍機油を提供するこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C09K 5/04 C09K 5/04 C10N 30:04 30:06 30:12 40:30 (72)発明者 馬籠 朋広 神奈川県川崎市宮前区小台1−17−1− 201 (72)発明者 赤堀 康之 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 井沢 毅司 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 増田 昇 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】HFC−125を含有するHFC系冷媒を
    使用する冷凍機用潤滑油組成物であって、アルコール側
    が2価以上の多価オールと1価の脂肪酸からなるエステ
    ルを単独あるいは混合して基油に使用し、これに添加剤
    が1)正リン酸エステル類0.01〜1.0%未満、
    2)アルキルフォスフォロチオネート及び/又はアリー
    ルフォスフォロチオネート類を0.01〜1.0%以
    下、及び3)エポキシ化合物類を0.01〜1.0%以
    下配合してなる冷凍機用潤滑油組成物。
JP02395998A 1998-01-21 1998-01-21 Hfc−125を使用する冷凍機用潤滑油組成物 Expired - Lifetime JP4009357B2 (ja)

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EP99300399A EP0931828B1 (en) 1998-01-21 1999-01-20 Lubricant composition for refrigerating machine employing hydrofluorocarbon as refrigerant
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