冷冻机油组合物的制作方法

文档序号:5110883阅读:188来源:国知局

专利名称::冷冻机油组合物的制作方法
技术领域
:本发明涉及冷冻机油组合物,更具体地说,涉及粘度低、可以提高省能源性、密封性良好且耐载荷性优异、适合在各种冷冻领域中、特别是在密闭型冷冻机中使用的冷冻机油组合物。
背景技术
:通常,压缩式冷冻机的结构是至少由压缩机、冷凝器、膨胀机构(膨胀阀等)、蒸发器或者进一步由干燥器构成,致冷剂和润滑油(冷冻机油)的混合液体在该密闭的体系内循环。上述压缩式冷冻机中,根据装置的种类而不同,但通常压缩机内为高温、冷却器内为低温,因此致冷剂和润滑油必须在由低温至高温的宽温度范围内不发生相分离地在该体系内循环。通常,致冷剂和润滑油在高温区和低温区具有相分离的区域,低温区的分离区域的最高温度优选-10。C以下,特别优选-20。C以下。而高温区的分离区域的最^f氐温度优选30。C以上、特别优选40。C以上。如果冷冻机的运转中发生相分离,则对装置的寿命或效率产生显著的不良影响。例如,如果在压缩机部分发生致冷剂与润滑油的相分离,则活动部润滑不良,发生胶着等,使装置的寿命显著缩短,而如果在蒸发器内发生相分离,则存在粘度高的润滑油,导致热交换效率降低。以往,冷冻机用的致冷剂主要使用氯氟烃(CFC)、氢氯氟烃(HCFC)等,但由于是含有引起环境问题的氯的化合物,因此人们对氬氟烃(HFC)等不含氯的替代致冷剂进行了研究。但是,HFC对于地球暖化也有影响,因此,作为更加适合于环境保护的致冷剂,人们开始关注烃、氨、二氧化碳等所谓的自然致冷剂。冷冻机用润滑油是为了使冷冻机的活动部分润滑而使用,因此润滑性当然重要。特别是压缩机内为高温,可以保持润滑所必须的油膜的粘度是很重要的。所必须的粘度根据所使用的压缩机的种类、使用条件而不同,通常,与致冷剂混合之前的润滑油的粘度(运动粘度)在40。C下优选为10-200mm2/s,粘度比此低则油膜变薄,容易发生润滑不良,过高则热交换效率降低。例如公开了一种润滑油组合物,该润滑油组合物是使用二氧化碳作为致冷剂的蒸汽压缩式冷冻装置用润滑油,其以气相色谱蒸馏法的10%馏出点为40(TC以上、且80%馏出点为60(TC以上、IO(TC下的运动粘度为2-30mm2/s、粘度指数为100以上的润滑油基油为主要成分(例如参照专利文献1)。该润滑油组合物中所使用的基油在40°C下的运动粘度在实施例中是17-70mm2/s的范围。使用上述粘度高的冷冻机油,则不可避免冷冻机的能量消耗增多。因此,为了使冷冻机节省能源,人们对于冷冻机油的低粘度化和润滑中的摩擦特性的改善进行了研究。以冰箱用冷冻机为例,使粘度降低至VG32、22、15、10,则可以改善省能源性。但是,如果进一步降低粘度,则发生密封性或润滑性降低等问题。专利文献1:日本特开2001-294886号^^才艮
发明内容鉴于上述状况,本发明的目的在于提供粘度低、省能源性提高、密封性良好且耐载荷性优异,适合于在各种冷冻领域中、特别是密闭式冷冻机中使用的冷冻机油组合物。深入的研究,结果发现使用混合基油可以实现上述目的,其中,所述混合基油含有具有特定的低粘度的基油和具有特定的高粘度的基油作为基油,是将它们混合并调节成特定低粘度而成。本发明基于上述认识完成。即,本发明提供1.冷冻机油组合物,其特征在于含有在40。C的运动粘度为0.11~8mm々s的混合基油,该混合基油含有(A)在40°C的运动粘度为5mm2/s以下的低粘度基油和(B)在40。C的运动粘度为20~400mm2/s的高粘度基油,(A)和(B)均为含有选自矿物油、合成烃化合物、含氧化合物和含硫化合物中的至少一种的基油。2.上述1所述的冷冻机油组合物,其中,低粘度基油(A)在4(TC的运动粘度为0.1~2.8mm2/s。3.上述1所述的冷冻机油组合物,其中,低粘度基油(A)和高粘度基油(B)的含有比例为(A):(B)的质量比是99~5:1~95。4.上述1所述的冷冻机油组合物,其中,矿物油的低粘度基油的碌^分为50质量ppm以下。5.上述1所述的冷冻机油组合物,其中,合成烃化合物是选自碳原子数为2~20的烯烃均聚物、共聚物以及它们的氬化物、具有环己基的脂环烃化合物、以及直链或支链烷基取代的芳族化合物中的至少一种化合物。6.上述1所述的冷冻机油组合物,其中,合成烃化合物是碳原子数为6~20的a-烯烃的低聚物或将该a-烯烃的低聚物氬化所得的物质。7.上述6所述的冷冻才几油组合物,其中,碳原子数为620的a-烯烃的低聚物是使用金属茂催化剂得到的低聚物。8.上述1所述的冷冻才几油组合物,其中,含氧化合物和含石危化合物是选自醚化合物、硫醚化合物、酮化合物、醇化合物和硫醇化合物中的至少一种化合物。9.上述8所述的冷冻才几油组合物,其中,醚化合物是选自单醚化合物、氧亚烷基二醇衍生物和聚乙烯基醚化合物中的至少一种化合物。10.上述1所述的冷冻才几油组合物,其含有选自^l压剂、油性剂、抗氧化剂、酸捕获剂和消泡剂中的至少一种添加剂。11.上述1所述的冷冻机油组合物,其适用于使用烃系、二氧化碳系、氢氟烃系或氨系制冷剂的冷冻机。12.上述11所述的冷冻机油组合物,其适用于使用烃系制冷剂的冷冻机。13.上述1所述的冷冻才几油组合物,其适用于滑动部分为包含工程塑料、或者具有有机涂布膜或无机涂布膜的滑动部分的冷冻机。14.上述13所述的冷冻机油组合物,其中,有机涂布膜是聚四氟乙烯涂布膜、聚酰亚胺涂布膜或聚酰胺酰亚胺涂布膜。15.上述13所述的冷冻机油组合物,其中,无机涂布膜是石墨膜、类金刚石碳膜、锡膜、铬膜、镍膜或钼膜。16.上述1所述的冷冻机油组合物,其用于汽车空调、气体热泵、空调、水箱、自动销售才几、陈列拒的冷冻系统以及各种热水供应系统、或者制冷/暖气系统。17.上述16所述的冷冻才几油组合物,其中,系统内的水分含量为60质量ppm以下,残留空气量为8kPa以下。根据本发明,可以提供粘度低、省能源性提高、密封性良好且耐载荷性优异、适合在各种冷冻领域中、特别是密闭式冷冻才几中应用的冷冻才几油组合物。具体实施方式本发明的冷冻机油组合物中,使用含有特定基油(化合物)的低粘度基油(A)与高粘度基油(B)的混合基油。低粘度基油(A)在40。C的运动粘度要为5mm2/s以下,优选3.0mm2/s以下,进一步优选2.8mm2/s以下。低粘度基油(A)在40。C的运动粘度超过5mm2/s,则难以将混合基油的运动粘度调节至规定的粘度范围,无法实现本发明的省能源性提高的目的。对低粘度基油(A)在40。C的运动粘度的下限值没有特别限定,从使用性角度考虑,在室温下必须为液体,从确保必要的闪点的角度考虑,优选0.1mm2/s以上,更优选0.2mm2/s以上,进一步优选0.5mm2/s以上。低粘度基油(A)优选闪点为O匸以上,更优选2(TC以上,进一步优选50。C以上。分子量分布(重均分子量/数均分子量)优选1.5以下,更优选1.2以下。如果闪点或分子量分布满足上述条件,则可以抑制密封性的降低。另一方面,高粘度基油(B)在40。C的运动粘度要为20mmVs以上,优选30mm々s以上,特别优选32mm2/s以上。高粘度基油(B)在40°C的运动粘度为20mm2/s以上,则可以提高密封性,同时可以使润滑性提高。要求高粘度基油(B)在40。C的运动粘度的上限为400mm2/s,优选200mm2/s,进一步优选150mm2/s。如果高粘度基油(B)在40°C的运动粘度为400mm2/s以下,则可以使混合基油在40°C的运动粘度保持在规定的低粘度范围,且可以提高密封性、润滑性。本发明中,在低粘度基油(A)、高粘度基油(B)各自满足上述40。C下的运动粘度范围的前提下,均可以使用含有选自(l)矿物油、(2)合成烃化合物、(3)含氧化合物和(4)含硫化合物中的至少一种的基油。本发明的低粘度基油(A)优选以下物质。上述(l)的矿物油例如有将石蜡系、中间基系、或环烷系原油进行常压蒸馏或者将常压蒸馏的渣油减压蒸馏,将所得润滑油馏分进行溶剂脱沥青、溶剂萃取、氲解、溶剂脱蜡、氢纯化等处理的一种以上而纯化所得的矿物油;或者是将矿物油系蜡或通过费托工艺等制备的蜡(力、卜夕y年W!7:y夕只)异构化制备的基油等。这些矿物油优选石危分含量为400质量ppm以下,更优选100质量ppm以下,特别优选50质量ppm以下,进一步优选30质量ppm以下。另外,矿物油的芳族成分(。/oCA)优选为5以下,更优选为3以下,进一步优选为1以下。矿物油的硫分含量为400质量ppm以下、芳族成分(Q/QCA)为5以下,则可以获得良好的氧化稳定性。上述矿物油中,低粘度基油(A)可以适当选择在40°C的运动粘度为5mm2/s以下的使用。特别优选硫分含量为50质量ppm以下的,更优选硫分含量为30质量ppm以下的。上述(2)的合成烃化合物可以是直链烃化合物、支链烃化合物、脂环式烃化合物、芳族烃化合物中的任一种。其中,作为低粘度基油(A),优选总碳数为5-24的化合物,更优选总碳数为6-20的化合物。直链烃化合物、支链烃化合物可列举碳原子数为2-20的烯烃均聚物、共聚物或它们的氲化物,具体有乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯等碳原子数为2-4的烯烃的均聚物,或乙烯与碳原子数为3-20的a-烯烃共聚物或它们的氢化物,以及由碳原子数为6-20的a-烯烃得到的a-烯烃低聚物或其氬化物等。乙烯的均聚物或其氪化物是直链烃化合物的例子。上述碳原子数为6-20的a-烯烃低聚物或其氢化物是使用通常的BF3催化剂、齐格勒型催化剂等得到的低聚物或其氢化物,更优选为使用以下说明的金属茂催化剂得到的a-烯烃的低聚物或将其氬化所得物质。其中特别优选氢化了的。这里,碳原子数为6-20的a-烯烃例如有l-己烯、l-辛烯、l-癸烯、l-十二碳烯、l-十四碳烯、l-十六碳烯、l-十八碳烯等,优选其中的1-己烯、l-辛烯、1-癸烯和1-十二^友烯。它们可以单独4吏用一种,也可以将两种以上组合使用。使用所述金属茂催化剂得到的a-烯烃的低聚物例如如下制备。首先,使用金属茂催化剂作为催化剂将上述a-烯烃聚合,获得a-烯烃低聚物。金属茂催化剂可优选使用含有元素周期表第4族元素、具有共轭碳五元环的络合物、即金属茂络合物与含氧有机铝化合物的组合。作为上述金属茂络合物中的元素周期表第4族元素,使用钛、锆和铪,特别优选锆。具有共轭碳五元环的络合物通常使用具有取代或无取代的环戊二烯基配体的络合物。金属茂络合物可从以往公知的化合物中适当选择使用。优选的金属茂络合物的例子有双(正十八烷基环戊二烯基)二氯化锆、双(三甲基曱硅烷基环戊二烯基)二氯化锆、双(四氢茚基)二氯化锆、双[(叔丁基二曱基曱硅烷基)环戊二烯基]二氯化锆、双(二-叔丁基环戊二烯基)二氯化锆、(亚乙基-双茚基)二氯化锆、双环戊二烯基二氯化锆、亚乙基双(四氢茚基)二氯化锆和双[3,3-(2-曱基-苯并茚基)]二甲基硅烷二基二氯化4告等。它们可以单独4吏用一种,也可以将两种以上组合^吏用。另一方面,含氧的有机铝化合物例如有甲基铝氧烷、乙基铝氧烷、异丁基铝氧烷等,它们可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。低聚化中不一定需要溶剂,低聚化可在悬浮液、液体单体或惰性溶剂中实施。在溶剂中低聚化时,例如可使用苯、乙基苯、曱苯等。低聚化优选在液体单体过量存在的状态下实施。作为低聚化反应的后处理,加入水、醇类,或者是进行不含有卣素的酸处理,按照上述公知的方法进行催化剂的灭活处理,终止低聚化反应。低聚化阶段产生的副反应产物a-烯烃异构体,可通过汽提在低聚化反应之后除去,也可以不分离低聚化物,在氬化处理之后在低聚物氢化物蒸馏时除去。上述处理的低聚化物可以使用碱水溶液、醇碱溶液洗涤除去催化剂成分。上述得到的a-烯烃低聚物有二聚物、三聚物、四聚物等。利用金属茂催化剂制备的a-烯烃低聚物具有双键,特别是末端的亚乙烯基双键的含量高。本发明的a-烯烃低聚物的氬化物可以将这些双键氢化,变换成饱和结构。氬化处理中可使用公知的Ni、Co系催化剂或Pd、Pt等贵金属催化剂。例如有硅藻土担载Ni催化剂、三乙酰乙酸钴/有机铝催化剂、活性碳担载钯催化剂、氧化铝担载铂催化剂等。对于氢化条件,温度通常为200。C以下,如果是Ni系催化剂,则为150-200。C左右,如果为Pd、Pt等贵金属催化剂,则为50-15(TC左右,如果为三乙酰乙酸钴/有机铝等均相还原剂,则为20-100。C左右。另夕卜,氢压为常压-20MPa左右。这样得到的氬化物进行蒸馏处理,获得具有所需运动粘度的馏分,作为本发明的基油使用。这些a-烯烃低聚物中,(A)的低粘度基油优选l-己烯、l-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等二聚物以及它们的混合物,更优选它们的氬化物。其中特别优选使用金属茂催化剂所得的。上述合成脂环式烃化合物例如有具有1个以上环己基环的化合物。其中,作为(A)的低粘度基油,可以使用总碳数为6-24的化合物。上述合成脂环式烃化合物的低粘度基油的具体例子有环己烷(4(TC下的运动粘度为0.7mm2/s)、辛基环己烷(4(TC下的运动粘度为1.5mm2/s)、十二烷基环己烷(40。C下的运动粘度为2.7mm2/s)、二丁基环己烷(4(TC下的运动粘度为1.6mmVs)、二己基环己烷(4(TC下的运动粘度为2.6mm2/s)等。上述的合成芳族烃化合物例如有芳环上具有直链或支链烷基的化合物。芳环上所具有的直链烷基可以是一个基团,也可以是相同或不同的两个以上的基团。该化合物中,作为(A)的低粘度基油,可以使用总碳数为7-24的化合物。上述合成芳族烃化合物的低粘度基油的具体例子有甲苯(4(TC下的运动粘度为0.8mm2/s)、辛基苯(40。C下的运动粘度为1.6mm2/s)、十二烷基苯(4(TC下的运动粘度为2.8mm"s)、二丁基苯(4(TC下的运动粘度为1.7mm2/s)、二己基苯(40。C下的运动粘度为2.7mm2/s)等。上述(3)的含氧和(4)的含硫化合物优选选自醚化合物、硫醚化合物、酮化合物、醇化合物和石危醇化合物中的至少一种化合物。该醚化合物有单醚化合物、氧亚烷基二醇衍生物和聚乙烯基醚。上述单醚化合物例如可使用通式(I)所示的化合物Ri國0陽R2...(I)(式中,Ri和R2各自独立,表示碳原子数为l-20的一价烃基)。上述通式(I)中,R^和R所示的碳原子数为l-20的一价烃基有碳原子数为1-20的直链、支链、环状烷基或烯基,碳原子数为6-20的芳基或碳原子数为7-20的芳烷基。该1^和112互相可以相同或不同。这些化合物中,作为(A)的低粘度基油,优选使用通式(I)所示化合物中的总碳原子数为4-24的化合物。基醚(40rr"的运动粘度为0.8mm2/s)、、二^基醚(40。C下的运动粘度为1.3mm2/s)、异辛基十六烷基醚(40。C下的运动粘度为2.7mm2/s)、环己基癸基醚(4(TC下的运动粘度为1.9mm2/s)、苯基癸基醚(40。C下的运动粘度为2.1mm2/s)等。本发明中,也可以使用将上述通式(I)所示的单醚化合物的氧原子置换为硫原子所得的单硫醚化合物,上述单硫醚化合物的低粘度基油的具体例子例如有二辛基硫醚(40。C下的运动粘度为1.5mm2/s)、二癸基硫醚(40。C下的运动粘度为2.7mm2/s)等。接着,上述氧亚烷基二醇衍生物例如可列举下述通式(II)所示的化合物Rj-[(OR4)m-OR3]n…(n)(式中,W表示氢原子、碳原子数为l-10的一价烃基、碳原子数为2-10的酰基或具有2-6个键合部位(裙合部)的碳原子数为1-10的脂肪族烃基,W表示碳原子数为2-10的亚烷基,RS表示氬原子、碳原子数为1-10的烃基或碳原子数为厶10的酰基,n为l-6的整数,m表示平均值为1-20的数)。上述通式(n)中,113和115各自的一价烃基有碳原子数为1-10的直链、支链、环状烷基或烯基,碳原子数为6-10的芳基,或碳原子数为7-10的芳烷基。该113和115互相可以相同或不同。这些一价烃基中,优选烷基,其具体例子有甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊基、各种己基、各种庚基、各种辛基、各种壬基、各种癸基、环戊基、环己基等。如果该一价烃基的碳原子数超过10,则与致冷剂的相容性降低,可能发生相分离。W和RS的各自的碳原子数为2-10的酰基的烷基部分可以是直链状、支链、环状的任意形式。113和115均为烷基或酰基时,rS和rS可以相同,也可以互相不同。n为2以上时,一个分子中的多个115可以相同或不同。W为具有2-6个键合部位的碳原子数为1-10的脂肪族烃基时,该脂肪族烃基可以是链状,也可以是环状。具有2个键合部位的脂肪族烃基例如有乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、环戊烯基、环己烯基等。具有2-6个键合部位的脂肪族烃基例如有从三羟曱基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨醇;1,2,3-三羟基环己烷、1,3,5-三羟基环己烷等多元醇中除去羟基所得的残基。如果该脂肪族烃基的碳原子数超过10,则与致冷剂的相容性降低,可能发生层分离。优选的碳原子数为2-6。本发明中,上述W和RS优选至少一个为烷基,特别优选碳原子数1-3的烷基,尤其是甲基,这从粘度特性考虑优选。并且,由于与上述同样的理由,优选113和115两者为烷基,特别是甲基。上述通式(II)中的W是碳原子数为2-10的亚烷基,作为重复单元的氧亚烷基可列举氧亚乙基、氧亚丙基、氧亚丁基、氧亚己基、氧亚辛基、氧亚癸基。一个分子中的氧亚烷基可以相同,也可以含有两种以上的氧亚烷基。上述通式(II)中的n为1-6的整数,根据R3的键合部位数目确定。例如,113为一价烃基或酰基时,n为1;W为具有2、3、4、5和6个键合部位的脂肪族烃基时,n分别为2、3、4、5和6。m为平均值是l-20的数,如果该平均值超过20,则本发明的目的不能充分实现。这些氧亚烷基二醇衍生物包括一亚烷基二醇二醚[通式(n)中,n=l、m=l、113=碳原子数为1-10的一价烃基]、聚亚烷基二醇二醚(m^2)、一或多亚烷基二醇的酰基化衍生物、聚亚烷基二醇一醚(113=氬原子)等。这些氧亚烷基二醇衍生物中,作为(A)的低粘度基油,优选通式(II)所示化合物中总碳原子数为6-20的化合物。其具体例子有二丙二醇二甲醚(40°C下的运动粘度为1.7mm2/s)、丁二醇二丁醚(40°C下的运动粘度为2.3mm2/s)、聚丙二醇二曱醚(40。C下的运动粘度为2.1mm2/s)、聚亚乙基聚亚丙基二醇二曱醚(求y工于l/y求y7。口匕Vy夕、、y〕一/ii^于/P工一x/"(40。C下的运动粘度为2.8mm2/s)。本发明中,也可以使用将上述通式(II)所示的醚化合物的氧原子的一部分或全部置换为硫原子的硫醚化合物。其中,(A)的低粘度基油的具体例子例如有丁二醇二甲基硫醚(40。C下的运动粘度为1.8mm2/s)、二甘醇二甲基醚硫(40。C下的运动粘度为2.1mm"s)等。上述聚乙烯基醚例如可优选列举具有通式(m)所示的重复单元的聚乙烯基醚(式中,R6、117和RS分别表示氢原子或碳原子数为1-8的烃基,它们互相可以相同或不同,W表示碳原子数为l-10的二价烃基,R^表示碳原子数为1-20的烃基,k表示平均值为0-10的数,R、RS在各构成单元中可以相同,也可以分别不同,1190为多个时,多个1190可以相同或不同)。上述通式(III)中的R6、R"和RS分别表示氢原子或碳原子数1-8、优选l-4的烃基,它们互相可以相同或不同。上述聚乙烯基醚可通过将1种或2种以上对应的乙烯基醚单体聚合来制备。这些聚乙烯基醚的详细内容如日本特开2001-49282号公报中,殳-的记载。其中,作为(A)的低粘度基油优选采用通式(m)所示的化合物中的总碳原子数为8-20的化合物。作为上述低粘度基油的聚乙烯基醚的具体例子例如优选列举聚乙烯基醚(40。C下的运动粘度为2.8mm2/s)、聚乙基乙烯基醚-聚异丁基乙烯基醚共聚物(40。C下的运动粘度为3.5mmVs)等。上述酮化合物为具有直链、支链、环状烷基或烯基的二酮化合物。其中,(A)的低粘度基油的酮化合物优选总碳原子数为5-24的二酮化合物,具体可列举例如二丁基酮(4(TC下的运动粘度为0.9mm2/s)。作为上述醇化合物,可列举l-6元醇化合物。其中,作为(A)的低粘[化1]度基油,可列举烷基是碳原子数为2-24的直链、支链、环状烷基或烯基的伯或仲醇,总碳原子数为3-24的2-6元多元醇。作为低粘度基油的醇化合物的具体例子例如有1,2-羟基癸烷(4(TC下的运动粘度为1.1mm2/s)。本发明中,可以使用将醇化合物的氧原子的一部分或全部置换为硫原子的硫醇化合物。作为低粘度基油的硫醇化合物的具体例子例如有辛基硫醇(40。C下的运动粘度为0.9mm2/s)、十二烷基硫醇(40。C下的运动粘度为1.2mm2/s)等。另一方面,高粘度基油(B)可以从上述低粘度基油(A)中说明的(l)矿物油、(2)合成烃化合物、(3)含氧化合物和(4)含硫化合物中适当选择40。C下的运动粘度为20-300mm"s的使用。此时,优选总碳原子数为35-400的化合物。本发明中,可以将符合(A)、(B)分别规定的运动粘度的基油从上述(1)-(4)中选择一种基油使用,也可以将两种以上符合规定运动粘度的基油组合4吏用。本发明的含有低粘度基油(A)和高粘度基油(B)的混合基油在40。C的运动粘度必须为0.11-8mm2/s。该混合基油在40。C的运动粘度为0.11mmVs以上,则可以良好发挥润滑性,同时密封性也好;如果为8mm2/s以下,则省能源性提高的效果可充分发挥。在40。C的混合基油的运动粘度的优选范围为0.11-6mm2/s,进一步优选为0.15-2mm2/s。混合基油的平均分子量优选50-660,更优选70-330。为了确保安全,混合基油的闪点优选0。C以上,更优选3(TC以上,特别优选50。C以上。关于低粘度基油(A)与高粘度基油(B)的混合比例,没有特别限定,基油(A)和基油(B)的含有比例按照(A):(B)的质量比优选"-5:1-95的比例,更优选卯-10:10-90的比例。如果是上述混合比例,则可以发挥基油(A)和基油(B)的各自作用,密封性良好,且耐载荷性优异,同时粘度低,省能源性提高。本发明的冷冻机油组合物中可以含有选自极压剂、油性剂、抗氧化剂、酸捕获剂和消泡剂等中的至少一种添加剂。上述极压剂可以是磷酸酯、酸性磷酸酯、亚磷酸酯、酸性亚磷酸酯和它们的胺盐等磷系极压剂。这些磷系极压剂中,从极压性、摩擦特性等角度考虑,特别优选磷酸三(曱苯)酯、磷酸三硫代苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸二油醇酯(^才wf/WMT口^V尔7:77,卜)、亚磷酸2-乙基己基二苯酯等。另外,极压剂可以列举羧酸的金属盐。这里所述羧酸的金属盐,优选碳原子数为3-60的羧酸,进一步优选碳原子数为3-30、特别是12-30的脂肪酸的金属盐。还可以列举上述脂肪酸的二聚酸或三聚酸(W7—酸)以及碳原子数为3-30的二羧酸的金属盐。其中,特别优选碳原子数为12-30的脂肪酸和碳原子数为3-30的二羧酸的金属盐。另一方面,作为构成金属盐的金属,优选碱金属或碱土金属,特别优选碱金属。上述羧酸的金属盐的具体例子例如有棕榈酸或油酸的钾盐、钠盐、锂盐等。上述以外的极压剂例如有硫化油酯、硫化脂肪酸、硫化酯、硫化烯烃、二烃基聚硫化物、硫代甲酸酯类、硫代碎类、二烷基硫代二丙酸酯类等硫系极压剂。从润滑性和稳定性的角度考虑,上述极压剂的配合量相对于组合物总量通常为0.001-5质量%,特别优选0.005-3质量%的范围。上述才及压剂可以单独^吏用一种,也可以将两种以上组合4吏用。上述油性剂的例子有硬脂酸、油酸等脂肪族饱和和不饱和一元羧酸、二聚酸、氢化二聚酸等聚合脂肪酸,蓖麻醇酸、1,2-羟基硬脂酸等羟基脂肪酸;月桂醇、油醇等脂肪族饱和和不饱和一元醇,硬脂胺、油胺等脂肪族饱和和不饱和一元胺,月桂酰胺、油酰胺等脂肪族饱和和不饱和一羧酸酰胺,甘油、山梨醇等多元醇与脂肪族饱和或不饱和一元羧酸的偏酯等。它们可以单独〗吏用一种,也可以将两种以上组合4吏用。其配合量相对于组合物总量通常从0.01-10质量%、优选0.1-5质量%的范围选择。作为上述抗氧化剂,优选配合2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,2,-亚曱基双(4-曱基-6-叔丁基苯酚)等酚类,苯基-a-萘基胺、N,N,-二苯基-对苯二胺等胺系的抗氧化剂。从效果和经济性等角度考虑,抗氧化剂在组合物中通常配合0.01-5质量%,优选配合0.05-3质量%。酸捕获剂例如有苯基缩水甘油基醚、烷基缩水甘油基醚、亚烷基二醇缩水甘油基醚、环己烯化氧、a-烯烃氧化物、环氧化大豆油等环氧化合物。其中从相容性的角度考虑,优选苯基缩水甘油基醚、烷基缩水甘油基醚、亚烷基二醇缩水甘油基醚、环己烯化氧、a-烯烃氧化物。该烷基缩水甘油基醚的烷基、以及亚烷基二醇缩水甘油基醚的亚烷基可以具有支链,碳原子数通常为3-30,优选4-24,特别优选6-16。a-烯烃氧化物一般使用总碳原子数为4-50的,优选使用总碳原子数为4-24的,特别优选使用总碳原子为6-16的。本发明中,上述酸捕获剂可以使用一种,也可以将两种以上组合使用。从效果和抑制残渣的生成的角度考虑,其配合量相对于组合物通常为0.005-5质量%,特别优选为0.05-3质量%。本发明中,通过配合该酸捕获剂,可以使冷冻机油组合物的稳定性提高。通过将上述极压剂和抗氧化剂并用,可以发挥使稳定性进一步提高的效果。上述消泡剂有硅油或氟化硅油等。在不妨碍本发明目的的范围内,本发明的冷冻机油组合物中可以适当配合其它公知的各种添加剂,例如N-[N,N,-二烷基(碳原子数为3-12的烷基)氨基曱基]曱苯基三唑(卜々HJ7V—aO等钢钝化剂等。本发明的冷冻机油组合物适用于使用烃系、二氧化碳系、氢氟烃系或氨系致冷剂的冷冻机,特别优选适用于使用烃系致冷剂的冷冻机。在使用本发明的冷冻机油组合物的冷冻机的润滑方法中,关于上述各种致冷剂和冷冻机油组合物的使用量,以致冷剂/冷冻机油组合物的质量比计为99/1-10/90,进一步优选95/5-30/70的范围。致冷剂的量比上述范围少时,可见冷冻能力降低,比上述范围多时,润滑性能降低,不优选。本发明的冷冻才几组组合物可应用于各种冷冻4几,特别优选适用于压缩式冷冻4几的压缩式冷冻循环中。器、膨胀机构(ij胀阀等)和蒸发器,或者^'缩机、、冷凝器、'膨胀机^:干燥器和蒸发器作为必须构成的冷冻循环,同时,冷冻机油使用上述本发明的冷冻4几油组合物,还可以4吏用上述各种致冷剂作为致冷剂。这里,干燥器中优选填充含有微孔径为0.33nm以下的沸石的干燥剂。该沸石可以是天然沸石或合成沸石,更优选该沸石在25。C、C02气体分压为33kPa的条件下的C02气体吸收容量为1.0%以下。上述合成沸石例如有工-才>昭和(抹)制的商品名为XH-9、XH-600等。本发明中,如果使用这样的干燥剂,则不会吸收冷冻循环中的致冷剂,可以有效除去水分,同时可以抑制干燥剂本身的劣化导致的粉末化。因此,由粉末化产生的管路的堵塞或进入压缩机滑动部导致的异常磨损等减少,可以长时间稳定运转冷冻机。采用本发明的冷冻机油组合物的冷冻机中,压缩机内有各种滑动部分(例如轴承等)。本发明中,从密封性的角度考虑,该滑动部分特别优选含有工程塑料,或者具有有机涂布膜或者无机涂布膜。从密封性、滑动性、耐磨损性等角度考虑,上述工程塑料优选例如聚酰胺树脂、聚苯硫树脂、聚缩醛树脂等。从密封性、滑动性、耐磨损性等角度考虑,有机涂布膜例如可列举含氟树脂涂布膜(聚四氟乙烯涂布膜等)、聚酰亚胺涂布膜、聚酰胺酰亚胺涂布膜等。另一方面,从密封性、滑动性、耐磨损性等角度考虑,无机涂布膜可列举石墨膜、类金刚石碳膜、镍膜、钼膜、锡膜、铬膜等。该无机涂布膜可以通过镀敷处理形成,也可以通过PVD法(物理气相蒸镀法)形成。该滑动部分可以使用含有以往的合金系例如Fe基合金、Al基合金、Cu基合金等的材料。本发明的冷冻机油组合物例如可以在汽车空调、气体热泵、空调、水箱、自动销售机、陈列拒等的各种热水供应系统或者制冷/暖气系统中使用。本发明中,上述系统内的水分含量优选60质量ppm以下,更优选50质量ppm以下。该系统内的残留空气量优选8kPa以下,更优选7kPa以下。本发明的冷冻机油组合物含有具有特定粘度的混合基油作为基油,该混合基油含有选自矿物油、合成烃化合物、含氧化合物、含硫化合物中的一种以上,基油的粘度低,省能源性提高,并且密封性、耐载荷性优异。实施例下面,通过实施例进一步详细说明本发明,但本发明并不受这些例子的任何限定。基油的性状和冷冻机油组合物的各特性可如下求出。<基油的性状〉(1)40。C的运动粘度按照JISK2283-1983,使用玻璃制毛细管式粘度计测定。(2)闪点按照JISK2265,通过COC法和PM法测定。<冷冻机油组合物的各特性〉(3)磨损载荷(焼付荷重)使用密闭Falex磨损实-险机,按照ASTMD3233测定。测定条件是转速290rpm、针的材质AISIC1137、磨块材质SAE3135,致冷剂(异丁烷)吹入量5L/小时。(4)密封管实-睑在玻璃管中加入催化剂Fe/Cu/Al,按照试样的油/致冷剂(异丁烷)=4mL/1g的比例填充并密封,在175。C保持30小时。求出油外观、催化剂外观、是否有残渣以及求出酸值。(5)油附着量实验将SPCC板(80x60mm)浸泡在试验油中,涂布油,将该SPCC板在室温下垂直保持24小时,然后测定残留的油附着量(g)。油附着量越多则显示油膜保持性良好。(6)密封性比较实验活塞使用各种滑动材料,比较活塞/汽缸之间的间隙的漏气量。漏气量是以参考例I作为IO,以指数表示。实施例1-16和比较例1、2制备表1所示组成的冷冻机油组合物,测定其磨损载荷,同时进行密封管实验。结果如表l所示。表l-l;<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>由于与随轴承的旋转而产生的作为滑动配合材料的内轮、外轮和滚动体的滑动,少量磨耗则生成磨耗粉,在与内轮、外轮和滚动体的滑动面形成润滑膜即可。PTFE可以是树脂单独,为了补强其机械强度,可以根据需要配合纤维状填充材料或各种晶须、无机物等补强材料。补强材料可以使用一种或者将两种以上复合使用。补强材料只要是向滑动配合材料的迁移附着性优异,能够降低滑动部的摩擦系数,能够减少磨耗量即可。具体地说,在纤维状填充材料中,能够示出PAN系碳纤维、源青系碳纤维等碳纤维,磨断纤维、玻璃纤维、钛酸钾纤维、硼纤维、碳化硅纤维、黄铜、铝、锌等的金属纤维等无机纤维、以芳族聚酰胺纤维为代表的有机纤维等。作为晶须,可以列举碳化硅晶须、氮化硅晶须、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化锌晶须、硫酸镁晶须、镁晶须、硼酸镁晶须、二硼化钛晶须、碳酸钙晶须、石墨晶须、铋系晶须、氧化镁晶须、氮化铝硅灰石、焦硼酸镁等陶资晶须等。作为无机物,可以列举玻璃珠、硅灰石、云母、滑石、高岭土、二氧化硅、粘土、石棉、碳酸钙、氢氧化镁、二氧化硅、硅藻土、金刚砂等。此外,可以列举铝或锌的薄片、氟化钙、氧化钙、氧化镁、铜粉末等。此外,优选使用用环氧系、氨基系等硅烷偶联剂对上述补强材料进行了处理而成的物质。此外,在不损害本发明的主旨的范围内,可以配合二硫化钼、二硫化鴒等层状润滑材料、抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、抗静电剂、结晶核剂、结晶化促进剂等各种添加剂。上述补强材料和添加剂等配合剂的配合量,相对于第2树脂组合物全体,优选小于50重量%。如果达到50重量%以上,向滑动配合材料的迁移附着性差。对于能够安装于本发明的树脂制保持器的凹穴构件进行说明。图2(a)表示凹穴构件6的平面图,图2(b)表示图2(a)的C-C截面A7:聚丙二醇二曱醚,4(TC运动粘度-2.1mm2/s,闪点-65。C,分子量=160,分子量分布=1.3A8:聚乙基乙烯基醚,40"运动粘度=2.5mm2/s,闪点=95°"分子量=180,分子量分布=1.2A9:乙基十二烷基醚,40。C运动粘度-2.35mm2/s,闪点=138°<3,分子量=242,分子量分布=1Bl:环烷系矿物油,40。C运动粘度二32.7mm2/s,S分-300质量ppmB2:石蜡系矿物油,40。C运动粘度^00.2mm2/8,S分-5质量ppmB3:1-癸烯的低聚物,40°。运动粘度=63.1mmVsB4:烷基苯,40°。运动粘度=56.3mm2/sB5:聚丙二醇二曱醚,40°。运动粘度=42.1mm2/sB6:聚乙基乙烯基醚,40。C运动粘度-68.3mm2/sCl:硅油,40匸运动粘度=2.55mm2/sC2:硅油,40。C运动粘度-56.5mm2/sDl:磷酸三(甲苯)酉旨D2:d4d-烯烃氧化物D3:2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚D4:硅氧烷系消泡剂由表l可知,本发明的冷冻机油组合物(实施例l-16)与比较例1、2相比,磨损载荷高,且密封管实验结果也良好。实施例17、18和比4交例3、4测定表2所示的供试油的磨损载荷,同时进行油附着量的测定。结果如表2所示。[表3]表2<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>[注]C3:环烷系矿物油,40°。运动粘度=4.2mm2/s,S分=20质量ppm,闪点=145°。,平均分子量=310,分子量分布=1.2C4:1-癸烯的二聚物,40。C运动粘度-4.9mm2/s,闪点=172°〇,平均分子量=282,分子量分布=1其它与表1相同。由表2可知,本发明的含有混合基油的实施例17、18的冷冻机油组合物与含有单独基油的比较例3、4相比,磨损载荷高,油附着量多。实施例19-22和参考例1关于表3所示的供试油,使用表3所示的滑动部材料进行密封性比较实验。结果如表3所示。[表4]表3<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>[注]El:聚苯;危E2:含氟聚合物涂布膜E3:含聚酰亚胺的涂布膜E4:镀锡膜E5:铝合金由表3可知,滑动材料为工程塑料、有机或无机涂布膜的实施例19-22与不使用它们的参考例1相比,其漏气量少,密封性良好。产业实用性本发明的冷冻机油组合物粘度低,省能源性提高,并且密封性良好,且耐载荷性优异,适合在各种冷冻领域中、特别是密闭式冷冻机中使用。权利要求1.冷冻机油组合物,其特征在于含有在40℃的运动粘度为0.11~8mm2/s的混合基油,该混合基油含有(A)在40℃的运动粘度为5mm2/s以下的低粘度基油和(B)在40℃的运动粘度为20~400mm2/s的高粘度基油,(A)和(B)均为含有选自矿物油、合成烃化合物、含氧化合物和含硫化合物中的至少一种的基油。2.权利要求1所述的冷冻机油组合物,其中,低粘度基油(A)在40°C的运动粘度为0.1~2.8mm2/s。3.权利要求1所述的冷冻机油组合物,其中,低粘度基油(A)和高粘度基油(B)的含有比例为(A):(B)的质量比是99~5:1~95。4.权利要求1所述的冷冻机油组合物,其中,矿物油的低粘度基油的碌u分为50质量ppm以下。5.权利要求1所述的冷冻机油组合物,其中,合成烃化合物是选自碳原子数为2~20的烯烃均聚物、共聚物以及它们的氢化物、具有环己基的脂环烃化合物、以及直链或支链烷基取代的芳族化合物中的至少一种化合物。6.权利要求1所述的冷冻机油组合物,其中,合成烃化合物是碳原子数为6~20的a-烯烃的低聚物或将该a-烯烃的低聚物氢化所得的物质。7.权利要求6所述的冷冻机油组合物,其中,碳原子数为6~20的a-烯烃的低聚物是使用金属茂催化剂得到的低聚物。8.权利要求1所述的冷冻机油组合物,其中,含氧化合物和含碌u化合物是选自醚化合物、石危醚化合物、酮化合物、醇化合物和碌^醇化合物中的至少一种化合物。9.权利要求8所述的冷冻机油组合物,其中,醚化合物是选自单醚化合物、氧亚烷基二醇衍生物和聚乙烯基醚化合物中的至少一种化合物。10.权利要求1所述的冷冻机油组合物,其含有选自极压剂、油性剂、抗氧化剂、酸捕获剂和消泡剂中的至少一种添加剂。11.权利要求1所述的冷冻机油组合物,其适用于使用烃系、二氧化碳系、氢氟烃系或氨系制冷剂的冷冻机。12.权利要求11所述的冷冻机油组合物,其适用于使用烃系制冷剂的冷冻才几。13.权利要求1所述的冷冻机油组合物,其适用于滑动部分为包含工程塑料、或者具有有机涂布膜或无机涂布膜的滑动部分的冷冻机。14.权利要求13所述的冷冻机油组合物,其中,有机涂布膜是聚四氟乙烯涂布膜、聚酰亚胺涂布膜或聚酰胺酰亚胺涂布膜。15.权利要求13所述的冷冻机油组合物,其中,无机涂布膜是石墨膜、类金刚石碳膜、锡膜、铬膜、镍膜或钼膜。16.权利要求1所述的冷冻机油组合物,其用于汽车空调、气体热泵、空调、水箱、自动销售机、陈列拒的冷冻系统以及各种热水供应系统、或者制冷/暖气系统。17.权利要求16所述的冷冻机油组合物,其中,系统内的水分含量为60质量ppm以下,残留空气量为8kPa以下。全文摘要本发明涉及冷冻机油组合物,其特征在于含有在40℃的运动粘度为0.11~8mm<sup>2</sup>/s的混合基油,该混合基油含有(A)在40℃的运动粘度为5mm<sup>2</sup>/s以下的低粘度基油和(B)在40℃的运动粘度为20~400mm<sup>2</sup>/s的高粘度基油,(A)和(B)均为含有选自矿物油、合成烃化合物、含氧化合物和含硫化合物中的至少一种的基油。上述冷冻机油组合物粘度低,省能源性高,并且密封性良好,且耐载荷性优异,适合用于各种冷冻领域、特别是密闭式冷冻机。文档编号C10M105/08GK101400769SQ20078000849公开日2009年4月1日申请日期2007年2月22日优先权日2006年3月10日发明者金子正人申请人:出光兴产株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1