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JPH0662977B2 - フロン圧縮機用冷凍機油 - Google Patents

フロン圧縮機用冷凍機油

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Publication number
JPH0662977B2
JPH0662977B2 JP63085348A JP8534888A JPH0662977B2 JP H0662977 B2 JPH0662977 B2 JP H0662977B2 JP 63085348 A JP63085348 A JP 63085348A JP 8534888 A JP8534888 A JP 8534888A JP H0662977 B2 JPH0662977 B2 JP H0662977B2
Authority
JP
Japan
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oil
cfc
refrigerating machine
compressor
freon
Prior art date
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Application number
JP63085348A
Other languages
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JPH01259095A (ja
Inventor
貴 開米
博人 菊地
慶江 荒川
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPH01259095A publication Critical patent/JPH01259095A/ja
Priority to US07/944,342 priority patent/US5543068A/en
Publication of JPH0662977B2 publication Critical patent/JPH0662977B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、フロンを冷媒として使用する圧縮機用冷凍機
油に関するものであり、特に、フロンのうちでも塩素を
含まないフロンR134a(1,1,1,2−テトラフルオロエタ
ン)を圧縮する際に用いるのに好適な冷凍機油に関する
ものである。
(従来の技術) 従来、冷凍機、空調機、冷蔵庫等には冷媒としてフッ素
と塩素を構成元素とするフロン、例えばR11(トリクロ
ロモノフルオロメタン)、R12(ジクロロジフルオロメ
タン)、R22(モノクロロジフルオロメタン)等のフロ
ンが使用されているが、最近のオゾン層破壊問題に関連
し、これへの影響が無い新しいタイプの冷媒としてフロ
ンR134aが出現し始めている。
一方フロン圧縮機用冷凍機油に関しては、従来、鉱油系
や合成油系のものが多数知られているが、これらは前記
新しいフロンR134aに対しては、低温での相溶性が全く
悪く使用できないことが分かった。従って、今日この対
策が重要な課題となってきた。また、この他にも冷凍機
油に必要な性能には、潤滑性、省エネルギー性、耐摩耗
性、密封性、耐熱性、スラッジ析出防止性が挙げられ、
これらの点についても考慮が必要である。
因みに、従来知られている合成油の例としてポリエーテ
ル系合成潤滑油があり、これについては油化学誌,第29
巻,第9号,第336〜343頁(1980)およびペトロテック
誌,第8巻,第6号,第562〜566頁(1985)に紹介があ
る。また、特開昭61−281199号公報には次式、 R〔O−(RO)−R〕n で表わされるポリグリコールとアルキルベンゼン等の混
合物、特開昭57-63395号公報にはポリエーテル、例えば
付加モル数53のように高分子量のポリオキシプロピレン
モノブチルエーテルにエポキシシクロアルキル系化合物
を混合した油、また特開昭59-117590号公報にはポリエ
ーテル系化合物とパラフィン系又はナフテン系鉱油の高
粘度混合油が夫々紹介されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述の既知の合成油系の冷凍機油はいず
れも相溶性等の問題からR134aフロン圧縮機用の冷凍機
油にはなり得なかった。
一方、鉱油系についても検討を行ったが、現在までのと
ころ好ましい結果が得られていないのが実情である。
そこで本発明の目的は、特に新しい冷媒であるR134aフ
ロンに対して、極めて低温相溶性の良いフロン圧縮機用
冷凍機油を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明者は各種の鉱油並びに合成油を対象に上記課題解
決のために鋭意研究を進めたところ、特定のポリオキシ
エチレンポリオキシプロピレン共重合体モノアルキルエ
ーテルが本発明の目的達成に有効であることを見い出
し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、平均分子量300〜3000を有する次の
一般式(I) (式中のRは炭素数1〜14個のアルキル基、m、nは整
数、m:nの比は6:4〜1:9を示す)で表される化合物を基
油とすることを特徴とするフロン圧縮機用冷凍機油に関
するものである。
本発明で基油として使用するポリオキシエチレンポリオ
キシプロピレン共重合体モノアルキルエーテルは、前記
一般式(I)で表わされる構造を有し、その平均分子量
が300〜3000の範囲内のもので、ポリオキシエチレン末
端の置換アルキル基が炭素数1〜14個を有することを要
するものである。かかるポリオキシエチレンポリオキシ
プロピレン共重合体モノアルキルエーテルは、例えばユ
ニオン カーバイド コーポレーション、日本油脂
(株)、三洋化成(株)製等のものとして市場において
入手することができる。
本発明において、前記一般式(I)で表わされる化合物
の平均分子量を前記範囲内のものに限定する理由は次の
通りである。
すなわち、かかる平均分子量が300よりも小さいもので
は膨潤性が低下すると共に、シール材、ゴム等に対し悪
影響を及ぼすことになる。特に、カーエアコンに使用す
る場合には、ゴムホースに対する潤滑性が大きな要因と
なるため、ゴムへの浸透性の小さくなる分子量300以上
のものを選定することは不可欠である。一方、分子量が
3000を超えるとフロンR134aとの相溶性が低下し、本発
明の目的を達成し得なくなる。因みに、相溶性の悪い油
はコンプレッサー起動時、冷媒潤滑になったり、コンプ
レッサーへの油戻りが悪く、コンプレッサーの焼き付き
原因となる。
また、分子量が本発明の300〜3000の範囲内であって
も、前記(I)式中のアルキル基の炭素数が15個以上の
ものではフロンR134aとの相溶性が悪く、二層分離温度
が高くなり、冷凍機油として使用することができない。
更に、ポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサ
イドとの割合が6:4よりもポリエチレンオキサイドの方
が多くなる方向に変化すると、流動点等の低温特性が悪
化し、ついには室温で固化するようになる。又、ポリエ
チレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドの割合1:
9よりポリエチレンオキサイドの方が少なくなるとフロ
ンR134aとの相溶性が低下する。
本発明のフロン圧縮機要冷凍機油において、フロンR134
aとの低温相溶性を一層好ましいものにするためには、
前記(I)式の化合物のRが炭素数2〜4個で平均分子
量が500〜3000、あるいはRが炭素数5〜14で平均分子
量が300〜2000のものを選択するのが好ましい。また、
潤滑性の面から、100℃の粘度が4〜40cStのものを選択
するのが好ましい。
上述の如く、本発明で使用するポリオキシエチレンポリ
オキシプロピレン共重合体モノアルキルエーテルはフロ
ンR134aとの低温相溶性に優れ、また該フロン雰囲気下
での潤滑性能、熱安定性能も良好である。
尚、本発明のフロン圧縮機用冷凍機油には、従来冷凍機
油用に使用されている一般的潤滑油添加剤、例えば酸化
防止剤や塩酸捕捉剤を適宜添加することができるのは勿
論のことである。
(実施例) 以下に実施例および比較例により本発明をより詳しく説
明する。
実施例1〜6,比較例1〜5 ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体モノ
アルキルエーテルとして以下の第1表に示すA1〜6およ
びA10〜14の供試油を使用して、フロンR134aの圧縮機用
冷凍機油としての性能を評価した。
尚、本実施例で使用した供試油は、いずれも日本油脂
(株)製のユニルーブシリーズのうちのポリオキシエチ
レンポリオキシプロピレン共重合体モノアルキルエーテ
ルタイプのものである。
第1表に示す供試油の圧縮機用冷凍機油としての性能と
して潤滑性、相溶性および熱安定性を下記に示す条件の
下で評価した。
潤滑性 ASTM D−3233−73に準拠し、ファレックス(Falex)
焼付荷重を、フロンR134aを吹き込み(70ml/min)、雰
囲気を制御して測定した。
相溶性 供試油0.6gと冷媒(フロンR134a)2.4gとをガラスチュ
ーブに封入した後、毎分1℃で冷却して行き、二層分離
を起こす温度、すなわち二層分離温度を測定した。
熱安定性 供試油1gと冷媒(フロンR134a)1gと触媒(鉄、銅、ア
ルミニウムの各線)をガラスチューブに封入した後、17
5℃に加熱し、10日後に供試油の色相をASTM表示にて判
定した。
ゴム膨潤性 供試油に対するアクリロニトリル−ブタジエンゴムの膨
潤率(%)を120℃,120時間の条件下で評価した。
上記評価結果を以下の第2表に示す。
第2表に示す評価結果より次のことが確認された。
従来の冷媒(フロンR12)と相溶性のある冷凍機油で
も、フロンR134aとは溶け合わないことが分かり、フロ
ンR134aに対しては専用の冷凍機油とする必要があるこ
とが分かる。
かかる専用冷凍機油としての適合性という見地より、先
ず実施例1〜6の評価結果を見ると、実施例1〜6はい
ずれもフロンR134aとの二相分離温度が−50℃以下と低
く、潤滑性も鉱油レベルである227kg(500ポンド)より
も相当高く、また熱安定性も色相ASTMにおいてL5.0以下
で問題はなく、更にゴム膨潤率も低いレベルにある。従
って、実施例1〜6の供試油はいずれもフロンR134a用
冷凍機油として好適な油であるといえる。これら実施例
のうち、特に供試油化合物の平均分子量、アルキル機の
炭素数、mとnの比を本発明の好適範囲に設定した実施
例2〜4では、より良好な冷凍機油としての性能を示し
ている。
これに対し、比較例1はフロンR134aとの相溶性は問題
ないが、焼付荷重が他の例に比べると若干劣り、またゴ
ム膨張率も高い。また、比較例2〜5は常用の温度範囲
(−40〜+60℃)においてフロンR134aとの相溶性が全
くないことから、冷媒と油の二層分離によるコンプレッ
サーの焼付きの可能性が高い。従って、比較例1〜6の
供試油はいずれもフロンR134a用冷凍機油としては使用
することができない。
(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明のフロン圧縮機用冷凍
機油は、冷媒としてのフロンR134aに対し十分な相溶性
を維持しかつ総合性能にも優れていることから、フロン
規制の社会的動向の中、フロンR12やR22の代替として注
目されているフロンR134aを用いても従来システムをそ
のまま使用することができ、規制対象フロンの使用量削
減を進める上で十分に寄与することができるという効果
が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒川 慶江 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−131696(JP,A) “PETROTECH”第8巻第6号 (1985)第68−72頁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷媒として、1,1,1,2−テトラフルオロエ
    タンを使用するフロン圧縮機用の冷凍機油であって、平
    均分子量300〜3000を有する次の一般式(I) (式中のRは炭素数1〜14個のアルキル基、m、nは整
    数、m:nの比は6:4〜1:9を示す)で表される化合物を基
    油とすることを特徴とするフロン圧縮機用冷凍機油。
  2. 【請求項2】上記(I)式において、Rが炭素数2〜4
    個のアルキル基で、平均分子量が500〜3000である請求
    項1記載のフロン圧縮機用冷凍機油。
  3. 【請求項3】上記(I)式において、Rが炭素数5〜14
    個のアルキル基で、平均分子量が300〜2000である請求
    項1記載のフロン圧縮機よ冷凍機油。
JP63085348A 1988-04-08 1988-04-08 フロン圧縮機用冷凍機油 Expired - Lifetime JPH0662977B2 (ja)

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