KR100698924B1 - 암모니아 냉매를 사용하는 냉동기용 윤활제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 폴리에테르 화합물 및 방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물을 함유하고, 바람직하게는 다가 알콜부분 에테르와 같은 알콜계 화합물 및/또는 벤조트리아졸계 화합물을 더욱 함유하는, 암모니아를 냉매로서 사용하는 압축식 냉동기용의 윤활제이다. 또한, 본 발명은, 그 윤활제와 암모니아 냉매로 이루어지는 작동유체조성물 및 그 작동유체조성물이 충전된 냉동장치이다. 상기 윤활제는 암모니아와의 양호한 상용성은 원래부터, 우수한 상용성 및 윤활성을 갖는 것이기 때문에, 오존층파괴나 지구온난화의 우려가 없는 암모니아 냉매를 사용하는 압축식 냉동기에 호적하게 사용할 수 있다.
Description
본 발명은, 오존층 파괴나 지구 온난화의 우려가 없는 암모니아 냉매를 사용하는 압축식 냉동기용의 윤활제에 관한다. 또한, 본 발명은, 암모니아 냉매와 윤활제로 이루어지는 작동유체 조성물, 및 그 작동유체 조성물이 충전된 냉동장치에 관한다.
압축식 냉동기는, 압축기, 응축기, 팽창기구(예컨대, 팽창밸브, 캐펄래리 튜브 등), 증발기 등으로 이루어지고, 휘발성이 높은 냉매가 증발할 때에 주위로부터 증발열을 빼앗는 성질을 이용해서 냉각을 행하여, 냉장고, 냉동기, 공조(空調), 쇼우케이스, 청량음료나 아이스크림 등의 자동판매기 등에 사용되고 있다. 더욱이, 공조나 자동판매기 등에서는 응축할 때에 생기는 열을 이용하여 난방을 행하거나, 음료나 식품을 가열 보지하는 것에도 이용되고 있다.
상기 냉매로서는 종래 염소를 함유하는 불화탄화수소(CFC 또는 HCFC)가 사용되고, 최근에는 염소를 함유하지 않는 불화탄화수소(HFC)로 변환되어 지고 있다. 그러나, CFC 및 HCFC는 오존층을 파괴하고, HFC는 지구 온난화능(溫暖化能)이 높기 때문에 지구환경 보호의 관점에서 이들의 불화탄화수소 대신 환경에 악영향을 주지 않는 냉매가 요구되고 있다. 그래서, 저분자량의 탄화수소나 암모니아 등의 냉매가 오존층을 파괴하지 않고, 지구온난화능도 불화탄화수소에 비하여 매우 작기 때문에, 환경에 부드러운 냉매로서 재평가되어지고 있다. 특히, 암모니아는 높은 성적계수를 갖고 있다.
암모니아 냉매를 사용하는 냉동기용 윤활제의 기유(基油)로서는, 광유(鑛油)나 알킬벤젠이 사용되고 있었는데, 근래 암모니아와의 상용성을 갖는 폴리에테르 화합물이 제안되고 있다(예컨대, 구주특허 제490810호 공개공보, 동 제585934호 공개공보, 독일특허 제4404804호 공개공보, 국제특허 WO95/12594호 공개공보 참조). 암모니아와 상용성을 갖는 폴리에테르 화합물을 사용하는 것에 의해, 냉동압축기 토출측(吐出側)에 있어서 윤활제를 분리 회수하여 다시 상기 압축기에 되돌리는 윤활제 순환장치를 장비(裝備)할 필요가 없다는 이점이 있다.
그렇지만, 냉매인 암모니아는 활성이 높은 화합물이기 때문에, 냉동기용 윤활제의 기유나 첨가제, 혹은 그것들의 열화물과 반응하고, 석출물(반응생성물)을 생성하여 팽창밸브나 세관부(細管部)의 폐색, 접동부재(摺動部材)의 마모를 일으키거나, 게다가 윤활제의 열화를 촉진할 우려가 있다. 또한, 암모니아는 특히 물의 존재하에 있어서 금속재료에 대한 부식성이 높고, 흡습성이 높은 폴리에테르 화합물과의 병용에 의해, 녹 등의 금속재료의 부식, 열화도 촉진된다. 게다가, 암모니아 냉매는, 프론계의 냉매보다도 고압운전을 요하기 때문에, 냉매 및 윤활제는 고온, 고압이 보다 엄격한 조건하에 노출되고, 접동 조건도 엄격해진다. 그 결과, 석출물의 생성증가, 윤활제(기유 및 첨가제)의 열화의 촉진, 마찰, 마모의 증가 등이 염려된다. 암모니아 냉매를 사용하는 과혹(過酷)한 조건 하에 있어서도 안정되고 윤활성이 높은 윤활제가 요구되고 있다.
폴리에테르 화합물에 대해서는, 그 말단 수산기를 알킬기, 아실기로 치환하여 안정성 및 흡습성을 개량한 폴리에테르 화합물의 유도체(이하 그 유도체를 포함하여 폴리에테르 화합물이라 한다)가 제안되고 있다. 그러나, 그 유도체의 제조공정이 추가되고, 또한 양호한 암모니아와의 상용성이 저하되는 등의 불이익을 초래하며, 안정성 및 흡습성의 개량정도도 충분히 만족되는 것이 아니고, 기유만으로 대응하는 것으로는 한계가 있다. 그래서, 암모니아 및 기유와의 조합에 있어서 적절한 첨가제를 선택하여 사용하는 것이 요구되는데, 많은 경우 첨가제는 기유보다도 활성이 높고, 암모니아와도 반응하기 쉬우며, 열화의 촉진, 석출물의 생성 등을 가져오는 일이 적지 않다.
·발명의 개시
본 발명의 목적은, 암모니아 냉매를 사용하는 냉동기용 윤활제로서, 암모니아와의 상용성이 우수하고, 또한, 양호한 안정성 및 윤활성을 갖는 우수한 실용성능을 갖는 윤활제를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 상기의 제 과제를 해소하고, 소기의 목적을 다한 것이다. 즉, 본 발명은, 냉매로서 암모니아를 사용하는 압축식 냉동기용의 윤활제에 있어서, (A) 적어도 1종의 폴리에테르 화합물과 (B) 적어도 1종의 방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물을 함유하는 냉동기용 윤활제이고, 바람직하게는, 게다가 (C) 올레일알콜, 다가 알콜부분 에스테르 및 다가 알콜부분 에테르로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 알콜계 화합물 및/또는 (D) 벤조트리아졸 및 그 유도체에서 선택된 적어도 1종의 벤조트리아졸계 화합물을 함유하는 윤활제이다.
또한, 본 발명은, 그 윤활제와 암모니아 냉매로 이루어지는 축식(縮式) 냉동기용의 작동유체 조성물이고, 게다가, 그 작동유체 조성물이 충전된 냉동장치이다.
·발명을 실시하기 위한 최량의 형태
본 발명에 사용하는 폴리에테르 화합물(A)는, 윤활제의 주성분인 소위 기유로서 사용되는 것이고, 각종의 것이 있는데, 용도 등에 응하여 적의(適宜) 선정하여 사용하면 좋다. 그 호적한 것으로서는, 다음의 일반식(1)
X [-O- (AO)n -R] m (1)
(식중, X는 모노올 또는 폴리올에서 수산기를 없앤 형의 탄화수소기를 나타내고, A는 탄소 수 2∼4의 알킬렌기를 나타내며, R은 수소 또는 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타내고, m은 X의 가수이며, n은 2이상의 정수(整數)이다.)로 표시되는 폴리에테르 화합물이 들어진다.
상기 일반식(1)에 있어서, X가 모노올에서 유도된 형의 탄화수소기인 경우, X는 탄소수 1∼20의 직쇄 또는 분지의 포화 또는 불포화의 탄화수소기가 바람직하고, 게다가는 탄소수 1∼8의 알킬기가 바람직하다. 바람직한 모노올의 구체예로서는, 메타놀, 에타놀, 프로파놀, 부타놀, 펜타놀, 헥사놀, 헤프타놀, 옥타놀이 들어진다. X가 폴리올에서 유도된 형인 경우, X는 탄소수 2∼15의 2∼6가의 폴리올에서 모든 수산기를 없앤 형의 탄화수소기가 바람직하다. 상기 폴리올의 구체예로서는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세롤, 트리메틸롤에탄, 트리메틸롤프로판, 트리메틸롤부탄, 펜타에리스리톨, 솔비탄, 솔비톨 등이 들어지고, 디글리세롤, 디펜타에리스리톨 등의 알콜 축합(縮合) 타입의 폴리올이라도 좋다.
X의 가수m이 커지면, 폴리에테르 화합물의 분자량이 커져서 점도가 너무 높아지거나, 암모니아와의 상용성이 저하하는 경향이 있기 때문에, X의 가수m은 1,2 또는 3이 바람직하다. 그 중에서도, 가수m이 1, 즉 X가 모노올에서 유도된 형의 탄화수소기가 특히 바람직하다. 이러한 탄화수소기이더라도 탄소수가 많아지면 점도가 너무 높아지거나, 상용성이 저하하기 때문에, X의 탄소수는 상기와 같이 1∼8이 바람직하다. 1∼4가 보다 바람직하고, 가장 바람직한 X는 메틸기이다. 더욱이, X는, 모노올 또는 폴리올에서 수산기를 없앤 형의 탄화수소기이기 때문에, 나트륨알콜레이트, 칼륨알콜레이트 등의 알콜(모노올 또는 폴리올)유도체나 알킬렌옥시드에서 유도된 것이라도 좋다.
또한, R은, 수소 또는 탄소 수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. m이 2이상인 경우, 1분자 중에 복수의 R, 즉 복수의 수소 또는 알킬기를 취할 수 있다. 이 경우, R은 수소만, 혹은 동일의 알킬기만이라도 좋고, 수소와 알킬기, 다른 알킬기끼리, 또는 수소와 다른 복수의 알킬기와의 조합이더라도 좋다.
R이 수소인 경우, 말단에 수산기를 갖는 폴리에테르 화합물이 된다. 또한, R이 알킬기인 경우, 말단을 알킬기로 봉쇄된 폴리에테르 화합물이 된다. 말단에 수산기를 갖는 폴리에테르 화합물은 암모니아와의 상용성이 우수하고, 한 쪽 말단이 알킬기인 것은 안정성이 우수하다. 알킬기(R)의 탄소수가 적어지면 상용성이 향상 하는 경향이 있기 때문에, 알킬기의 경우, 그 탄소 수는 1∼4가 바람직하고, 메틸기가 가장 바람직하다.
또한, A는, 탄소 수 2∼4의 알킬렌기, 즉 에틸렌기, 프로필렌기 및/또는 부틸렌기이다. 1분자 중에 있는 n×m개의 알킬렌기는, 동일하더라도, 상기 2종 내지 3종의 알킬렌기가 함유되어 있어도 좋다. 따라서, m개의 (AO)n(폴리옥시알킬렌기)은 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드에서 1종 또는 2종 이상을 적의 선택하고, 중합하여 얻을 수 있다. 폴리옥시알킬렌기에 있어서, 각 옥시알킬렌기의 비율은 특히 한정되지 않지만, 1종뿐인 경우는 옥시프로필렌기(PO)가 바람직하고, 2종 이상(공중합)인 경우는 옥시에틸렌기(EO)를 함유시키는 것이, 상용성을 부여하기 위해서 바람직하다. 그러나, 이 옥시에틸렌기의 비율이 많아지면, 흡습성이 증가하고, 또한 유동점이 상승하여 실온에서 고화되는 경우가 있다. 옥시알킬렌기(AO)의 수 전체에 대한 옥시에틸렌기(EO)의 수의 비율은 50%이하, 게다가는 10∼30%로 하는 것이 바람직하다. 또한, 공중합의 경우, 중합형태는 블록중합, 랜덤중합, 혹은 그것들 양자가 혼재하는 중합 형태의 어느 것이라도 좋지만, 유동성 등의 저온특성의 관점에서는 랜덤중합 또는 적어도 일부에 랜덤중합을 포함하는 중합 형태가 바람직하다.
또한, 상기 일반식에 있어서, 옥시알킬렌기(AO)의 중합도n은 2이상의 정수이고, 적당한 점도 및 분자량의 폴리에테르 화합물이 얻어지듯이 적의 조정하면 좋은데, 바람직하게는 2∼150, 보다 바람직하게는 5∼100이다. 폴리에테르의 분자량과 점도는 일반적으로 비례하는 경향이 있다. 본 발명에서 사용하는 상기 일반식(1)에 서 나타나는 폴리에테르 화합물의 분자량과 점도는 특히 한정되지 않지만, 점도가 낮아지면, 실성이 나빠지고, 윤활성도 저하된다. 역으로 점도가 높아지면, 상용성이 저하되고, 에너지 절약성도 나빠진다. 따라서, 40℃에 있어서 동점도가 15∼200㎟/s가 바람직하고, 20∼150㎟/s가 보다 바람직하다. 또한, 분자량으로서는 300∼3000정도가 바람직하다. 이러한 점도 및 분자량의 폴리에테르 화합물은, 상기 일반식(1)의 X,A,R,m 및 n을 적의 조정하여 얻을 수 있다.
본 발명의 냉동기용 윤활제에 포함되는 또 하나의 성분(B)의 방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물은 첨가제의 하나로서 사용하는 것이고, 윤활제의 산화를 방지하는 것이다. 일반적으로 윤활유의 산화 방지제로서는, 성분(B)의 화합물 이외에, 페놀계, 황계, 티올린산 아연계 등이 알려져 있다. 그러나, 이들의 산화방지제는, 암모니아 냉매를 사용하는 냉동기용 윤활제의 첨가제로서 꼭 유효하다고는 말할 수 없다. 페놀계 산화방지제는 암모니아와 반응하여 세관 등을 폐색하는 석출물을 생성할 염려가 있다. 또한, 황계, 티올린산 아연계 산화방지제는 부식성에 문제가 있고, 석출물이나 녹 등을 생성하여 윤활제의 열화를 촉진하고, 세관, 팽창밸브를 폐색할 염려가 있다. 본 발명에 사용하는 방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물은, 냉매의 암모니아와 화학적으로 가까운 화합물이기 때문에, 암모니아와의 친화성이 높고, 상용성도 양호하다.
방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물로서 구체적으로는 디피리딜아민, 페노티아진, 페닐렌기에 알킬기를 부가하는 등의 페노티아진 유도체, 디알킬디페닐아민, 디페닐-p-페닐렌디아민, 페닐기를 나프틸기, 알킬기 등으로 치환한 디 페닐-p-페닐렌디아민 유도체, 디알킬페닐-p-페닐렌디아민 등이 들어진다. 그 중에서도, 디피리딜아민, 탄소 수 4∼20, 보다 바람직하게는 탄소 수4∼12, 특히 탄소 수 8의 알킬기를 갖는 p,p'-디알킬디페닐아민, 또는 탄소 수 2∼20, 보다 바람직하게는 탄소 수 4∼12의 알킬기를 갖는 N,N'-디알킬페닐-p-페닐렌디아민이 바람직하다.
방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물의 첨가량은, 본 발명의 냉동기용 윤활제 전체를 기준으로서, 0.01∼5.0중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05∼1.0중량%이다. 첨가량이 적으면, 산화방지제로서의 효과가 얻어지지 않고, 또한 5.0중량%를 넘겨서 첨가해도 첨가량에 알맞는 효과의 향상은 보여지지 않기 때문에 경제적이 아니다. 게다가, 많이 첨가하면 기름이 착색하는 경향이 보이기 때문에, 이 점에서도 과도한 첨가는 피해야 한다.
본 발명의 냉동기용 윤활제는, 첨가제로서 상기 방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물의 외에, 게다가 (C)오레일알콜, 다가 알콜부분 에스테르 및 다가 알콜부분 에테르로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 알콜계 화합물 및/또는 (D)벤조트리아졸 및 그 유도체에서 선택되는 적어도 1종의 벤조트리아졸계 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 성분(C)로서, 오레일알콜, 다가 알콜부분 에스테르 및 다가 알콜부분 에테르의 어느 것인가 1종 내지 2종 이상의 알콜계 화합물을, 특히 내마모성을 향상시키기 위해서 사용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 다가 알콜부분 에스테르 및 다가 알콜부분 에테르가 바람직하다.
다가 알콜부분 에스테르란, 다음의 일반식(2)으로 나타나는 화합물이다.
R4 (OH)p [OC (O) R5]q (2)
식중, R4는 (p+q)가의 다가 알콜의 잔기(殘基)에 상당하는 탄소 수 2∼12의 직쇄 또는 분지쇄의 포화 또는 불포화의 탄화수소기를 나타내고, R5는 탄수 수 3∼20의 직쇄 또는 분지쇄의 포화 또는 불포화의 탄화수소기를 나타내며, p는 에스테르화 되지 않고 잔존하는 수산기의 수를 나타내고, q는 에스테르화 된 아실기의 수를 나타내며, p와 q는, 1≤p<6, 1≤q<6, 및 2≤p+q≤6을 만족하는 정수이다. 보다 구체적으로는, 글리콜, 글리세린, 트리메티롤프로판, 펜타에리스리톨, 솔비탄, 솔비톨 등의 다가 알콜과 탄소 수 4∼21의 직쇄 또는 분지쇄의 포화 또는 불포화의 지방산과의 부분 에스테르이다. 그 중에서도 글리세린, 솔비탄, 솔비톨과 탄소 수 10∼20의 지방산과의 부분 에스테르가 바람직하고, 게다가 모노 지방산 에스테르가 바람직하며, 특히 글리세린의 모노 지방산 에스테르가 바람직하다.
또는, 다가 알콜부분 에테르란, 다음의 일반식(3)으로 나타나는 화합물이다.
R6 (OH) r [OR7] s (3)
식 중, R6은 (r+s)가의 다가 알콜의 잔기에 상당하는 탄소 수 2∼12의 직쇄 또는 분지쇄의 포화 또는 불포화의 탄화수소기를 나타내고, R7은 탄소 수 3∼20의 직쇄 또는 분지쇄의 포화 또는 불포화의 탄화수소기를 나타내며, r은 에테르화 되지 않고 잔존하는 수산기의 수를 나타내고, s는 에테르화 된 에테르 결합의 수를 나타내며, r과 s는, 1≤r<6, 1≤s<6, 및 2≤r+s≤6을 만족하는 정수이다. 보다 구체적으로 말하면, 글리콜, 글리세린, 트리메티롤프로판, 펜타에리스리톨, 솔비탄, 솔비톨 등의 다가 알콜과 탄소 수 3∼20의 직쇄 또는 분지쇄의 포화 또는 불포화의 모노올을 축합하여 얻어지는 부분 에테르이다. 그 중에서도 글리세린, 솔비탄, 솔비톨과 탄소 수 10∼20의 모노올과의 부분 에테르가 바람직하고, 게다가 모노에테르가 바람직하며, 특히 글리세린의 모노에테르가 바람직하다.
본 발명의 냉동기용 윤활제에 있어서, (C) 성분의 알콜계 화합물의 첨가량은,
특히 제한은 없고, 상황에 의해 적의 선정하면 좋지만, 바람직하게는 윤활제 전체에 대하여 0.1∼2.0중량%, 특히 바람직하게는 0.2∼1.0중량%이다.
또한, 벤조트리아졸 유도체는, 다음의 일반식(4)에 나타나는 화합물이다.
식 중, R1, R2 및 R3은, 수소, 또는 탄소 수 1∼20의 알킬기 또는 탄소 수 1∼20의 아릴기이고, 동일하더라도 각각 달라도 좋다. 더욱이, 벤조트리아졸은, 일반식(4)에 있어서 최하부의 질소원자에 결합하는 치환기가 수소원자일 때의 화합물이다. 이것들의 화합물은 금속 표면을 덮어, 암모니아 냉매 등의 부식성 물질에서 금속재료를 보호하는 기능을 갖는다고 추찰(推察)된다.
본 발명의 냉동기용 윤활제에 있어서, 성분(D)의 벤조트리아졸계 화합물의 첨가량은, 특히 제한은 없고, 상황에 따라 적의 선정하면 좋은데, 바람직하게는 윤활제 전체에 대하여 1∼200중량ppm, 특히 바람직하게는 5∼50중량ppm이다.
본 발명의 냉동기용 윤활제와 함께 사용하는 냉매는, 암모니아 냉매이지만, 이것은 암모니아를 포함하는 냉매로 이해되어야 한다. 즉, 암모니아만으로 이루어지는 냉매는 물론이고, 암모니아와 저분자량의 탄화수소 화합물 또는 암모니아와 전술한 불화탄화수소로 이루어지는 2종 혼합냉매, 및 암모니아와 저분자량의 탄화수소 화합물과 전술한 불화탄화수소로 이루어지는 3종 혼합냉매가 해당된다.
또한, 본 발명의 냉동기용 윤활제와 암모니아 냉매는, 적용되는 냉동시스템의 방법에 겸하여 적의의 비율로 충전하면 좋다. 구체적으로는 암모니아 냉매/냉동기용 윤활제의 중량비로 99/1∼1/99의 범위가 바람직하고, 95/5∼30/70이 보다 바람직하다.
본 발명의 냉동기용 윤활제는, 예컨대, 나프텐계의 광물유, 알킬벤젠유, 에테르유, 에스테르유, 불소유 등의 합성유 등 주지의 냉동기용 윤활제 기유나, 주지의 첨가제를 필요에 응하여 적의 배합해도 좋다. 그 첨가제로서는, 페닐글리시딜에테르, 알킬글리시딜에테르 등의 안정제, 트리클레질 포스페이트, 트리페닐 포스페이트 등의 극압제(極壓劑), 폴리디메틸 실록산, 폴리메타크릴 아크릴레이트 등의 소포제 또는 제포제 등이 들어진다. 그 외, 주지의 청정분산제, 점도지수 향상제, 방청제, 부식방지제, 유동점 강하제 등의 첨가제도 필요에 응하여 배합할 수 있다. 이것들의 첨가제는, 통상 본 발명의 윤활제에 10중량ppm∼10중량%정도 함유되도록 배합된다.
이하에, 실시예를 나타내고, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들의 구체적인 예시에 제한되는 것은 아니다.
실시예1∼11 및 비교예1∼6
기유로서 2종류의 폴리에테르 화합물에, 첨가제로서의 산화방지제(2종류), 부식방지제(1종류), 및 내마모제(3종류)를 표1에 나타내는 첨가량으로 첨가, 혼합하여 실시예 및 비교예의 평가시험에서 제공하는 시료유를 조제했다. 그리고, 이들의 시료유에 대해서, 실드튜브 테스트에 의한 안정성 및 팔렉스(Falex) 눌어붙기 하중에 의한 윤활성의 평가시험을 행했다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
더욱이, 시료유는, 하기의 기유 및 첨가제로 조제하고, 또한, 평가시험은 후술의 시험방법에 의해 행했다.
기유(2종류)
PAG1 : CH3O (PO) m (EO) nH
m/n=8/2, 동점도(40℃)=46㎟/s
PAG2 : CH3O (PO) m (EO) nH
m/n=8/2, 동점도(40℃)=100㎟/s
더욱이, 상기 식에 있어서 (PO)는 옥시프로필렌기를 나타내고, (EO)는 옥시에틸렌기를 나타낸다.
첨가제
산화방지제(2종류)
DOPA : p,p' -디-옥틸-디-페닐아민
DBPC : 2,6-디-터셔리-부틸-p-크레졸
부식방지제(1종류)
BTA : 벤조트리아졸
내마모제(3종류)
GMOE : 글리세린모노올레일에테르
GMO : 글리세린모노올레이트
TCP : 트리크레질포스페이트
안정성시험(실드튜브 테스트)
JIS K2211에 준거하여, 시료유 8㎖와 R717(암모니아 냉매) 2㎖를 철촉매와 함께 봄베로 봉입한 실드튜브를 150℃에서 14일간 가열, 보지한 후, 시료유와 촉매의 외관을 관찰, 평가했다. 열화 후의 시료유의 외관 및 촉매의 외관에 있어서 당초의 것과 같으면「변화없음」으로 하고, 기름 중에 석출물이 보이는 것, 촉매에 변색이 보이는 것에 대해서는, 각각 변화의 정도가 가장 강한 것을 5로 하는 5단계로 평가했다.
윤활성 시험(팔렉스 눌어붙기 하중)
ASTM D3233에 준거하여, 강철(AISI C-1137)제의 블록 및 강철(SAE 3135)제의 핀을 사용하고, 초기온도40℃, 회전수 290rpm으로 부하를 가하여 가서, 눌어붙을 때의 하중을 측정하였다.
표1에 의하면, 방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물을 첨가한 시료유(실시예1∼3)는 촉매의 외관에 대해서 변색이 보이는데, 허용할 수 있을 정도이다. 또한, 방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물에 가하여 벤조트리아졸을 첨가한 시료유(실시예4 및 5), 및 글리세린 모노올레일 에테르 또는 글리세린 모노올레이트를 첨가한 시료유(실시예6∼9)는 어느 것도 실시예1∼3의 유보다도 안정성 및 윤활성의 성능이 향상되고 있는 것을 알 수 있다. 게다가, 방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물, 벤조트리아졸 및 글리세린 모노올레일 에테르를 첨가한 시료유(실시예10,11)는 더욱 성능이 개선되고 있는 것을 알 수 있다.
표1의 하단에 나타내는 비교예의 시료유는, 시료유의 외관, 촉매의 외관이 실시예의 것보다도 훨씬 나쁜 것을 알 수 있다.
본 발명의 암모니아 냉매를 사용하는 냉동기용의 윤활제는, 폴리에테르 화합물을 기유로서 사용하고, 방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물을 함유하고, 바람직하게는 게다가 다가 알콜부분 에테르 등의 알콜계 화합물 및/또는 벤조트리아졸계 화합물을 함유하는 것이기 때문에, 암모니아와의 상용성은 원래부터 안정성 및 윤활성 등의 성능이 매우 향상된다는 현격한 효과를 나타내는 것이다. 따라서, 본 발명의 윤활제는, 오존층 파괴나 지구온난화의 우려가 없는 암모니아 냉매를 사용하는 압축식 냉동기에 호적하게 사용할 수 있다.
Claims (7)
- 냉매로서 암모니아를 사용하는 압축식 냉동기용의 윤활제에 있어서, (A) 1종의 폴리에테르 화합물과, (B) 1종의 방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물과 (C) 올레일알콜, 다가 알콜부분 에스테르 및 다가 알콜부분 에테르로 이루어지는 군에서 선택된 1종의 알콜계 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 윤활제.
- 삭제
- 청구항 1 에 있어서,게다가, (D) 벤조트리아졸 및 그 유도체에서 선택된 1종의 벤조트리아졸계 화합물을 함유하는 윤활제.
- 청구항 1에 있어서,윤활제에 대하여 방향족 아민계 화합물 또는 페노티아진계 화합물이 0.01∼5.0중량% 함유되는 윤활제.
- 청구항 3에 있어서,윤활제에 대하여 알콜계 화합물이 0.1∼2.0중량%, 및 벤조트리아졸계 화합물 이 1∼200중량ppm 함유되는 윤활제.
- 청구항 1, 청구항 3에서부터 청구항 5의 어느 한 항에 기재의 윤활제와 암모니아 냉매로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기용의 작동유체조성물.
- 압축기, 응축기, 팽창기구 및 증발기로 구성되는 냉동장치에 있어서, 청구항 6에 기재의 작동유체조성물이 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치.
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