JP6586722B2 - 冷凍機油、冷凍機油組成物、及び冷凍機 - Google Patents
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Description
また、冷凍機油の安定性及び潤滑性能をより改善するために、これら含酸素有機化合物を主成分として含む冷凍機油に各種添加剤を添加することが知られている。例えば、特許文献2には、トリクレジルホスフェート(TCP)等のリン系化合物を、ポリオキシアルキレングリコール系の冷凍機油に添加することが開示されている。
[1]含酸素有機化合物を含む基油と、下記一般式(1)で表されるリン系化合物とを含み、冷媒環境下で使用される冷凍機油。
本発明の一実施形態に係る冷凍機油は、基油と、リン系化合物とを含み、冷媒環境下で使用されるものである。以下、冷凍機油に含有される各成分について詳細に説明する。
本実施形態における基油は、含酸素有機化合物を含むものである。含酸素有機化合物としては、分子中にエーテル基、ケトン基、エステル基、カーボネート基、ヒドロキシル基などを含有する合成油、さらにはこれらの基とともにヘトロ原子(硫黄原子,リン原子,フッ素原子,塩素原子,珪素原子,窒素原子など)を含有する合成油が挙げられる。より具体的には、ポリビニルエーテル類(PVE)、ポリオキシアルキレングリコール類(PAG)、ポリ(オキシ)アルキレングリコール又はそのモノエーテルとポリビニルエーテルとの共重合体(エチレンコポリマー:ECP)、及びポリオールエステル類(POE)から選ばれる1種以上が挙げられる。
これらの中では、ポリビニルエーテル類(PVE)及びポリオキシアルキレングリコール類(PAG)から選ばれる1種以上が好ましく、中でも、ポリビニルエーテル類(PVE)から選ばれる1種以上がより好ましい。
含酸素有機化合物は、冷凍機油の主成分となるものであり、含酸素有機化合物は、冷凍機油全量に対して、70〜99.7質量%含有されることが好ましく、90〜99.5質量%含有されることがより好ましい。
<ポリビニルエーテル類(PVE)>
ポリビニルエーテル類(PVE)は、ビニルエーテル由来の構成単位を有する重合体であり、具体的には、下記一般式(A−1)で表される構成単位を有するポリビニル系化合物が挙げられる。
R5aがエチル基である構成単位の割合は、70〜100モル%であるとともに、R5aが炭素数3もしくは4のアルキル基である構成単位の割合は0〜30モル%であることがより好ましく、前者が80〜95%であるとともに後者が5〜20モル%であることがさらに好ましい。
また、前記R5aの炭素数3もしくは4のアルキル基としては、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−ブチル基が使用できるが、特にイソブチル基が好ましい。
中でも、ポリビニルエーテル系化合物としては、次の(1)〜(4)の末端構造を有するものが好適である。
(1)その1つの末端が下記一般式(A−1−i)で表され、残りの末端が下記一般式(A−1−ii)で表されるもの
(4)その一つの末端が上記一般式(A−1-i)で表され、かつ残りの末端が一般式(A−1-iv)で表されるもの
ポリビニルエーテル系化合物は、後述する好ましい粘度範囲のポリビニルエーテル系化合物となるように、重合度、末端構造等を選定することが好ましい。また、ポリビニルエーテル系化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、式(A−1−i)及び式(A−1−ii)において、R6a,R7a、R8a、R11a,R12a及びR13aが水素原子であるとともに、r1及びr2のいずれもが0であり、R10a,R15aが炭素数1〜4のアルキル基であることがより好ましい。
ポリオキシアルキレングリコール類(PAG)としては、下記一般式(B−1)で表される化合物が挙げられる。なお、基油中にPAGが含まれる場合、当該PAGは、単独で又は2種以上を併用してもよい。
R1b−[(OR2b)m−OR3b]n (B−1)
また、R1b及びR3bの各々における炭素数2〜10のアシル基が有する炭化水素基部分は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。該アシル基の炭化水素基部分は、アルキル基が好ましく、その具体例としては、上述のR1b及びR3bとして選択し得るアルキル基のうち炭素数1〜9のものが挙げられる。該アシル基の炭素数が10以下とすることで冷媒との相溶性が良好となる。好ましいアシル基の炭素数は2〜4である。
R1b及びR3bが、いずれも炭化水素基又はアシル基である場合には、R1bとR3bは同一であってもよいし、互いにに異なっていてもよい。
R1bが結合部位2〜6個を有する炭素数1〜10の炭化水素基である場合、この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個を有する炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基が好ましく、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。その他の炭化水素基としては、ビフェノール、ビスフェノールF、ビスフェノールAなどのビスフェノール類から水酸基を除いた残基を挙げることができる。また、結合部位3〜6個を有する炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基が好ましく、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以下とすることで冷媒との相溶性が良好となる。この脂肪族炭化水素基の好ましい炭素数は2〜6である。
上記R1b及びR3bの少なくとも一つはアルキル基、特に炭素数1〜4のアルキル基であることが好ましい。
前記一般式(B−1)中のnは1〜6の整数で、R1bの結合部位の数に応じて定められる。例えばR1bがアルキル基やアシル基の場合、nは1であり、R1b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となる数である。該平均値は80以下となることで相溶性が良好になる。また、nは、好ましくは1〜3の整数、より好ましくは1である。ただし、m×nの平均値は、後述する基油の粘度が所望の範囲となるように適宜設定されることが好ましい。
前記一般式(B−1)で表されるポリオキシアルキレングリコール類は、末端に水酸基を有するポリオキシ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。
本実施形態の冷凍機油において、基油として用いることのできるポリ(オキシ)アルキレングリコール又はそのモノエーテルとポリビニルエーテルとの共重合体としては、以下の一般式(C−1)で表される共重合体、及び一般式(C−2)で表される共重合体(以下、それぞれをポリビニルエーテル系共重合体I及びポリビニルエーテル系共重合体IIと称する。)が挙げられる。なお、ポリ(オキシ)アルキレングリコールとは、ポリアルキレングリコール及びポリオキシアルキレングリコールの両方を指す。
ここでR1c〜R3cのうちの炭素数1〜8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、各種オクチル基などのアルキル基;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、各種ジメチルフェニ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などのアリールアルキル基を示す。なお、これらのR1c,R2c及びR3cの各々としては、特に水素原子が好ましい。
なお、一般式(C−1)におけるvは、R5cOの繰り返し数を示し、その平均値が1〜50、好ましくは1〜20、さらに好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜5の範囲の数である。R5cOが複数ある場合には、複数のR5cOは同一でも異なっていてもよい。vは構成単位毎に同じであってもよいし、異なっていてもよい。
また、wは1〜50、好ましくは1〜10、さらに好ましくは1〜2、特に好ましくは1、uは0〜50、好ましくは2〜25、さらに好ましくは5〜15、の数を示し、wおよびuはそれらが複数ある場合にはそれぞれブロックでもランダムでもよい。
この炭素数1〜10のアルキル基とは、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、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を示す。
また、炭素数2〜10のアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ピパロイル基、ベンゾイル基、トルオイル基などを挙げることができる。
さらに、炭素数2〜50の酸素含有炭化水素基の具体例としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、1,1−ビスメトキシプロピル基、1,2−ビスメトキシプロピル基、エトキシプロピル基、(2−メトキシエトキシ)プロピル基、(1−メチル−2−メトキシ)プロピル基などを好ましく挙げることができる。
前記一般式(C−1)で表される構成単位を有するポリビニルエーテル系共重合体Iは共重合体にすることにより、相溶性を満足しつつ潤滑性、絶縁性、吸湿性等を向上させることができる。
なお、一般式(C−1)、(C−2)における繰り返し数u、w、x、yは、後述する根所望の粘度となるように適宜選択されることが好ましい。また、ポリビニルエーテル系共重合体I、IIの製造方法については、それが得られる方法であればよく、特に制限はない。
冷凍機油において、基油として用いることのできるポリオールエステル類としては、ジオールあるいは水酸基を3〜20個程度有するポリオールと、炭素数1〜24程度の脂肪酸とのエステルが好ましく用いられる。ここで、ジオールとしては、例えばエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,7−ヘプタンジオール、2−メチル−2−プロピル−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、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオールなどが挙げられる。ポリオールとしては、例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ−(トリメチロールプロパン)、トリ−(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)、トリ−(ペンタエリスリトール)、グリセリン、ポリグリセリン(グリセリンの2〜20量体)、1,3,5−ペンタントリオール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトールなどの多価アルコール、キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、シュクロース、ラフィノース、ゲンチアノース、メレンジトースなどの糖類、並びにこれらの部分エーテル化物、及びメチルグルコシド(配糖体)などが挙げられる。これらの中でもポリオールとしては、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、トリメチロールブタン、ジ−(トリメチロールプロパン)、トリ−(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)、トリ−(ペンタエリスリトール)などのヒンダードアルコールが好ましい。
また、直鎖状脂肪酸、分岐状脂肪酸の何れであってもよく、潤滑性の点からは直鎖状脂肪酸が好ましく、加水分解安定性の点からは分岐状脂肪酸が好ましい。更に、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸のいずれであってもよい。
なお、ポリオールエステルとしては、ポリオールの全ての水酸基がエステル化されずに残った部分エステルであってもよく、全ての水酸基がエステル化された完全エステルであってもよく、また部分エステルと完全エステルの混合物であってもよいが、完全エステルであることが好ましい。
なお、基油は、本発明の目的を阻害しない限り、鉱油、上記含酸素有機化合物以外の合成油、又はこれらの両方を含有していてもよい。なお、上記含酸素有機化合物以外の基油は、冷凍機油全量に対して、10質量%未満であることが好ましく、5質量%未満であることがより好ましく、1質量%未満であることがさらに好ましい。
本実施形態の冷凍機油に含有されるリン系化合物は、以下の一般式(1)で表されるものである。
本実施形態では、含酸素有機化合物を含む基油に上記のリン系化合物を含有させることで、冷凍機油の安定性や潤滑性能を維持しつつ、摺動部分における摩擦係数を低減することが可能である。
R1〜R8は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
さらに、Arがアリーレン基とアルキレン基からなる場合、アリーレン基は上記と同じであるとともに、アルキレン基としては、直鎖状、分岐鎖状、又は環状の炭素数1〜14のアルキレン基が挙げられ、例えば、メチレン基や上記したものと同様のものが使用できる。また、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜5のアルキレン基であることが好ましく、具体的にはメチレン基、1,1−エチレン、1,2−エチレン等の各種エチレン基、1,3−プロピレン、1,2−プロピレン、2,2−プロピレン等の各種プロピレン基、各種ブチレン基、各種ペンチレン基が挙げられ、これらの中では2,2−プロピレン基(-C(CH3)2-)がより好ましい。
また、一般式(1)において、nは、1〜8が好ましく、nが特定の一種からなる単体であってもよいし、nが特定の二種以上からなる混合物であってもよい。ここで、n=1の単体とすることにより、分子量が小さくなるため、基油に対する溶解度を高めやすくなる。また、摩擦係数を低減させやすくなる。
ここで、摺動部における摩擦係数を効果的に低減させることを考慮すると、下限値は0.5質量%以上であることがより好ましく、2.0質量%以上であることがさらに好ましい。また、冷凍機油の安定性を考慮すると、上限値は8質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態に係る冷凍機油は、上記リン系化合物以外にも、さらに、酸化防止剤、酸捕捉剤、消泡剤、極圧剤、油性剤、酸素捕捉剤、金属不活性化剤、及び防錆剤等の各種添加剤のいずれか1種又は2種以上を含有してもよく、これらの中では、酸化防止剤、酸捕捉剤、及び消泡剤のいずれか1種又は2種以上を含有することが好ましい。リン系化合物以外の添加剤は、冷凍機油全量に対して、好ましくは15質量%以下,より好ましくは0〜5質量%程度含有される。
酸化防止剤としては、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)等のフェノール系、フェニル−α−ナフチルアミン、N,N'−ジ−フェニル−p−フェニレンジアミン等のアミン系の酸化防止剤が挙げられるが、フェノール系の酸化防止剤が好ましい。酸化防止剤は、効果及び経済性などの点から、冷凍機油全量に対して、通常0.01〜5質量%、好ましくは0.05〜3質量%である。
このアルキルグリシジルエーテルのアルキル基、及びアルキレングリコールグリシジルエーテルのアルキレン基は、分岐を有していてもよく、炭素数は通常3〜30、好ましくは4〜24、特に好ましくは6〜16のものである。また、α−オレフィンオキシドは全炭素数が一般に4〜50、好ましくは4〜24、特に6〜16のものを使用する。本実施形態においては、上記酸捕捉剤は1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その含有量は、効果及びスラッジ発生の抑制の点から、冷凍機油全量に対して、通常0.005〜5質量%、好ましくは0.05〜3質量%である。
本実施形態においては、酸捕捉剤を含有させることにより、冷凍機油の安定性を向上させることができる。
また、消泡剤としては、例えば、シリコーン油やフッ素化シリコーン油などを挙げることができる。消泡剤は、冷凍機油全量に対して、通常0.005〜2質量%、好ましくは0.01〜1質量%である。
これらのリン系極圧剤は、その分子中にリン原子を1つ有するものであり、極圧性、摩擦特性などの点からトリクレジルホスフェート、トリチオフェニルホスフェート、トリ(ノニルフェニル)ホスファイト、ジオレイルハイドロゲンホスファイト、2−エチルヘキシルジフェニルホスファイトなどが挙げられる。
一方、金属塩を構成する金属としてはアルカリ金属又はアルカリ土類金属が好ましく、特に、アルカリ金属が最適である。
さらに、上記以外の極圧剤として、例えば、硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化エステル、硫化オレフィン、ジヒドロカルビルポリサルファイド、チオカーバメート類、チオテルペン類、ジアルキルチオジプロピオネート類などの硫黄系極圧剤を挙げることができる。
上記極圧剤の含有量は、潤滑性及び安定性の点から、冷凍機油全量に基づき、通常0.001〜5質量%、特に0.005〜3質量%が好ましい。
これら極圧剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その含有量は、冷凍機油全量に基づき、通常0.01〜10質量%、好ましくは0.1〜5質量%の範囲で選定される。
金属不活性化剤としては、例えばN−[N,N'−ジアルキル(炭素数3〜12のアルキル基)アミノメチル]トリアゾール等を挙げることができる。
防錆剤としては、例えば金属スルホネート、脂肪族アミン類、有機亜リン酸エステル、有機リン酸エステル、有機スルフォン酸金属塩、有機リン酸金属塩、アルケニルコハク酸エステル、多価アルコールエステル等を挙げることができる。
本実施形態に係る冷凍機油には、さらに本発明の目的を阻害しない範囲で、他の公知の各種添加剤を含有させることができる。
本実施形態に係る冷凍機油は、冷媒環境下で使用されるものであり、具体的には冷媒と混合されて冷凍機で使用されるものである。すなわち、本実施形態では、冷凍機油と冷媒とを含有する冷凍機油組成物の形態で冷凍機に使用される。冷凍機油組成物において、冷媒と冷凍機油の使用量については、冷媒/冷凍機油の質量比で99/1〜10/90、更に95/5〜30/70の範囲にあることが好ましい。この質量比を上記範囲内とすると、冷凍機における冷凍能力、及び潤滑性を適切にできる。
使用される冷媒としては、フッ化炭化水素冷媒や、自然系冷媒である二酸化炭素、炭化水素、及びアンモニアの中から選択される1種又は2種以上が挙げられる。
フッ化炭化水素冷媒としては、飽和フッ化炭化水素化合物(HFC)や不飽和フッ化炭化水素化合物(HFO)が挙げられる。
飽和フッ化炭化水素化合物としては、通常、炭素数1〜4のアルカンのフッ化物であり、炭素数1〜3のアルカンのフッ化物が好ましく、炭素数1〜2のアルカン(メタン又はエタン)のフッ化物がより好ましい。具体的なメタン又はエタンのフッ化物としては、トリフルオロメタン(R23)、ジフルオロメタン(R32)、1,1−ジフルオロエタン(R152a)、1,1,1−トリフルオロエタン(R143a)、1,1,2−トリフルオロエタン(R143)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R134a)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(R134)、1,1,1,2,2−ペンタフルオロエタン(R125)が挙げられ、これらの中ではジフルオロメタン、1,1,1,2,2−ペンタフルオロエタンが好ましい。
これらの飽和フッ化炭化水素化合物は、1種を単独で用いてよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。ここで、2種以上組み合わせて用いる場合の例として、炭素数1〜3の飽和フッ化炭化水素化合物を2種以上混合した混合冷媒や、炭素数1〜2の飽和フッ化炭化水素化合物を2種以上混合した混合冷媒が挙げられる。
具体的な混合冷媒としては、R32とR125の混合物(R410A)、R125とR143aとR134aの混合物(R404A)、R32とR125とR134aの混合物(R407A、R407C、R407E等)、R125とR143aの混合物(R507A)等が挙げられる。
より具体的には、1〜3個のフッ素原子が導入されたエチレン、1〜5個のフッ素原子が導入されたプロペン、1〜7個のフッ素原子が導入されたブテン、1〜9個のフッ素原子が導入されたペンテン、1〜11個のフッ素原子が導入されたヘキセン、1〜5個のフッ素原子が導入されたシクロブテン、1〜7個のフッ素原子が導入されたシクロペンテン、1〜9個のフッ素原子が導入されたシクロヘキセンなどが挙げられる。
これらの不飽和フッ化炭化水素化合物の中では、プロペンのフッ化物が好ましく、フッ素原子が3〜5個導入されたプロペンがより好ましく、フッ素原子が4個導入されたプロペンが最も好ましい。具体的には、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO1234ze)、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO1234yf)が好ましい化合物として挙げられる。
これらの不飽和フッ化炭化水素化合物は、1種を単独で用いてよく、2種以上を組み合わせて用いてもよいし、不飽和フッ化炭化水素化合物以外の冷媒と組み合わせて使用してもよい。ここで、不飽和フッ化炭化水素化合物以外の冷媒と組み合わせて用いる場合の例として、飽和フッ化炭化水素化合物と不飽和フッ化炭化水素化合物の混合冷媒が挙げられる。具体的な混合冷媒としては、R−32とHFO1234zeとR152aの混合冷媒(AC5、混合比は13.23:76.20:9.96)等が挙げられる。
自然系冷媒としては、二酸化炭素(炭酸ガス)や、プロパン、n−ブタン、イソブタン、2−メチルブタン、n−ペンタン、シクロペンタンイソブタン、ノルマルブタン等の炭化水素や、アンモニアが挙げられ、これらの1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよいし、自然系冷媒以外の冷媒と組み合わせてもよい。ここで、自然系冷媒以外の冷媒と組み合わせて用いる場合の例としては、飽和フッ化炭化水素化合物及び/又は不飽和フッ化炭化水素化合物との混合冷媒が挙げられる。具体的な混合冷媒としては、二酸化炭素とHFO1234zeとR134aの混合冷媒(AC6、配合比は5.15:79.02:15.41)等が挙げられる。
本実施形態に係る冷凍機油又は冷凍機油組成物は、冷凍機内部に充填して使用されるものである。ここで、冷凍機とは、圧縮機、凝縮器、膨張機構(膨張弁など)及び蒸発器、あるいは圧縮機、凝縮器、膨張機構、乾燥器及び蒸発器を必須とする構成からなる冷凍サイクルを有する。冷凍機油は、例えば圧縮機等に設けられる摺動部分を潤滑するために使用されるものである。
なお、摺動部分は特に限定されないが、摺動部分のいずれかが鉄等の金属を含むことが好ましく、金属−金属間で摺動するものであることが好ましい。
また、上記冷凍機油及び冷凍機油組成物は、より具体的には、例えばカーエアコン、ガスヒートポンプ(GHP)、空調、冷蔵庫、自動販売機、ショーケース、給湯機、床暖房などの各種冷凍機システム、給湯システム、及び暖房システムに用いることができる。
なお、基油の性状、冷凍機油及び冷凍機油組成物の諸特性は、以下に示す要領に従って求めた。
JIS K2283−1983に準じ、ガラス製毛管式粘度計を用いて測定した。
(2)冷媒環境下における冷凍機油組成物の摩擦係数
密閉式にしたブロックオンリング摩擦試験機(LFW−1)を用いて、R410A(R32:R125=50:50)冷媒環境下で、各冷凍機油組成物の摺動部分の摩擦係数を以下の条件で測定した。
リング:FC250 ブロック:SKH51 回転数:1000rpm
馴らし:荷重300N×1分間 荷重:500N 時間:30分 油温:80℃
冷媒圧力:0.3MPa
(3)冷凍機油のファレックス焼付き荷重
ピン/ブロックをセットし、試料油(冷凍機油)の焼付き荷重を以下の条件で測定した。
ピン:AISI−3125、ブロック:AISI−1137
馴らし:荷重1112N×1分間
回転数:290rpm
油温:室温
表1、2に示す各実施例、比較例の冷凍機油、及びその冷凍機油を使用した冷凍機油組成物を各々調整して、各冷凍機油に対して焼付き荷重を、各冷凍機油組成物に対して摩擦係数をそれぞれ測定した。その結果を表1、2に示す。
基油:エチルビニルエーテルとイソブチルビニルエーテルとの共重合体(モル比9:1、40℃動粘度63.3mm2/s)、両末端はそれぞれ一般式(A−1−i)及び一般式(A−1−ii)に示すものであり、R6a〜R8a、R11a〜R13aが水素原子となるとともに、r1及びr2のいずれもが0であり、R10a及びR15aはエチル基又はイソブチル基である。
酸化防止剤:2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(DBPC)
酸捕捉剤:2−エチルヘキシルグリシジルエーテル
消泡剤:シリコーン系消泡剤
リン系化合物1:上記一般式(5)においてnが1となる化合物
リン系化合物2:上記一般式(5)においてnが1〜8の混合物である化合物
リン系化合物3:上記一般式(6)で示される化合物
リン系化合物4:上記一般式(1)で示される化合物であって、R1、R3、R5、R7が水素原子であり、R2、R4、R6、R8が炭素数1〜20のアルキル基、Arが炭素数2〜20の二価の炭化水素基、nが1〜8の混合物である化合物。
TCP:トリクレジルホスフェート
Claims (8)
- 含酸素有機化合物を含む基油と、下記一般式(1)で表されるリン系化合物とを含み、前記含酸素有機化合物が、ポリビニルエーテル類から選択される1種以上であり、前記ポリビニルエーテル類の1つの末端が下記一般式(A−1−i)で表され、残りの末端が下記一般式(A−1−ii)で表され、冷媒環境下で使用される冷凍機油。
(ただし、式(1)において、nは1〜10の整数を表し、R1〜R8は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、Arは炭素数2〜20の二価の炭化水素基を表す。)
(式(A−1−i)中、R 6a ,R 7a 及びR 8a は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜8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い。R 9a は炭素数2〜10の二価の炭化水素基、R 10a は炭素数1〜10の炭化水素基、r1はその平均値が0〜10の数を示し、R 9a Oが複数ある場合には複数のR 9a Oは同一であっても異なっていてもよい。)
(式(A−1−ii)中、R 11a ,R 12a 及びR 13a は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜8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、R 14a は炭素数2〜10の二価の炭化水素基、R 15a は炭素数1〜10の炭化水素基、r2はその平均値が0〜10の数を示し、R 14a Oが複数ある場合には複数のR 14a Oは同一であっても異なっていてもよい。) - 前記リン系化合物が、冷凍機油全量に対して0.3〜10.0質量%である請求項1に記載の冷凍機油。
- 一般式(1)においてArがアリーレン基を含む請求項1又は2に記載の冷凍機油。
- 一般式(1)においてArが以下の一般式(2)又は一般式(3)で表されるいずれかである請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷凍機油。
- 冷媒と、請求項1〜4のいずれか1項に記載される冷凍機油とを含む冷凍機油組成物。
- 前記冷媒が、フッ化炭化水素、二酸化炭素、炭化水素、及びアンモニアの中から選択される1種又は2種以上を含む請求項5に記載の冷凍機油組成物。
- 前記フッ化炭化水素が、炭素数1〜3の飽和フッ化炭化水素化合物を2種以上混合した混合冷媒である請求項6に記載の冷凍機油組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載される冷凍機油、又は請求項5〜7のいずれか1項に記載される冷凍機油組成物が充填された冷凍機。
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