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JP2002180075A - Refrigeration oil for carbon dioxide refrigerant and fluid composition for refrigeration - Google Patents

Refrigeration oil for carbon dioxide refrigerant and fluid composition for refrigeration

Info

Publication number
JP2002180075A
JP2002180075A JP2000377655A JP2000377655A JP2002180075A JP 2002180075 A JP2002180075 A JP 2002180075A JP 2000377655 A JP2000377655 A JP 2000377655A JP 2000377655 A JP2000377655 A JP 2000377655A JP 2002180075 A JP2002180075 A JP 2002180075A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon dioxide
refrigerant
oil
refrigerating machine
dioxide refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000377655A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomomasa Osumi
智正 大隅
Katsuya Takigawa
克也 瀧川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Mitsubishi Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Mitsubishi Oil Corp filed Critical Nippon Mitsubishi Oil Corp
Priority to JP2000377655A priority Critical patent/JP2002180075A/en
Publication of JP2002180075A publication Critical patent/JP2002180075A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温条件下で二酸化炭素冷媒と混合したとき
に相溶性を示す組成範囲が十分に広く、且つ潤滑性及び
安定性に優れており、二酸化炭素冷媒用冷凍機に用いた
場合に冷媒圧縮機の潤滑不良を十分に防止するとともに
十分に高い熱交換率を得ることを可能とする二酸化炭素
冷媒用冷凍機油、並びにそれを用いた冷凍機用流体組成
物を提供すること。 【解決手段】 下記一般式(1): 下記一般式(1): R1−(OR2n−OH (1) [式中、R1は水素原子、炭素数1〜2のアルキル基ま
たは炭素数2〜3のアシル基を表し、R2は炭素数2〜
4のアルキレン基を表し、nは数平均分子量が500〜
3000となるような整数を表す]で表されるポリアル
キレングリコールを含有することを特徴とする二酸化炭
素冷媒用冷凍機油。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sufficiently wide composition range showing compatibility when mixed with a carbon dioxide refrigerant under a low temperature condition, and excellent in lubricity and stability. Provided are a refrigerating machine oil for a carbon dioxide refrigerant that can sufficiently prevent poor lubrication of a refrigerant compressor when used and can obtain a sufficiently high heat exchange rate, and a fluid composition for a refrigerating machine using the same. thing. SOLUTION: The following general formula (1): The following general formula (1): R 1 — (OR 2 ) n —OH (1) wherein R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms or Represents an acyl group having 2 to 3 carbon atoms, and R 2 represents 2 to 3 carbon atoms.
4 represents an alkylene group, and n has a number average molecular weight of 500 to
Refrigeration oil for carbon dioxide refrigerant, characterized by containing a polyalkylene glycol represented by the following formula:

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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CF
C(クロロフルオロカーボン)およびHCFC(ハイド
ロクロロフルオロカーボン)が規制の対象となり、これ
らに代わってHFC(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。しかしながら、このような
HFC冷媒においても、地球温暖化能が高いなどの問題
がある。そこで、これらのフロン系冷媒に代わる代替冷
媒として二酸化炭素、アンモニア、炭化水素などの自然
系冷媒の使用が検討されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Due to the problem of depletion of the ozone layer in recent years, CF conventionally used as a refrigerant for refrigeration equipment
C (chlorofluorocarbon) and HCFC (hydrochlorofluorocarbon) are subject to regulation, and HFC (hydrofluorocarbon) is being used as a refrigerant instead. However, such HFC refrigerants also have problems such as high global warming ability. Therefore, the use of natural refrigerants such as carbon dioxide, ammonia, and hydrocarbons as alternative refrigerants instead of these chlorofluorocarbon refrigerants is being studied.

【0002】中でも二酸化炭素(CO2)は環境に対し
て無害であり安全性の点で優れており、また、これまで
主流ではなかったものの冷凍機などの冷媒として従来か
ら使用されてきたことから、近年、開放型圧縮機あるい
は密閉型電動圧縮機を用いたカーエアコンやルームエア
コンあるいは給湯用ヒートポンプ用の冷媒としてその適
用が検討されている。
Among them, carbon dioxide (CO 2 ) is harmless to the environment and is excellent in safety, and it has been used as a refrigerant for refrigerators and the like, although it has not been mainstream so far. In recent years, its application as a refrigerant for a car air conditioner, a room air conditioner, or a hot water supply heat pump using an open type compressor or a closed type electric compressor has been studied.

【0003】また、二酸化炭素冷媒用冷凍機油の基材と
しては、例えば特開平10−46169号公報に開示さ
れているようなポリアルキレングリコール(PAG)の
使用が検討されている。
As a base material of a refrigerating machine oil for a carbon dioxide refrigerant, use of a polyalkylene glycol (PAG) as disclosed in, for example, JP-A-10-46169 has been studied.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷凍機器と
しては、冷媒圧縮機、ガスクーラー、膨張機構、蒸発器
などで構成される冷媒循環システムを備えるものが一般
的であり、このような冷凍機器に使用される冷凍機油に
は、冷媒圧縮機を潤滑するための潤滑性に加えて、冷媒
圧縮機から冷媒と共に吐出された際に流路(循環経路)
を通って再び冷媒圧縮機に戻る特性(以下、「油戻り
性」という)を確保するための冷媒相溶性や低温流動
性、並びに幅広い温度変化や冷媒等の種々の物質に対す
る安定性が要求される。特に、冷媒圧縮機の機構上、冷
凍機油が冷媒圧縮機から流路に吐出される現象は不可避
であり、また、冷媒循環システムの所定の位置における
冷媒と冷凍機油との混合物の組成を制御することは非常
に困難であるため、冷凍機油としては幅広い温度、組成
範囲で冷媒相溶性を示すものを用いることが望ましい。
By the way, refrigeration equipment generally has a refrigerant circulation system composed of a refrigerant compressor, a gas cooler, an expansion mechanism, an evaporator, and the like. In addition to lubricity for lubricating the refrigerant compressor, the refrigerating machine oil used in the compressor has a flow path (circulation path) when discharged together with the refrigerant from the refrigerant compressor.
The refrigerant compatibility and low-temperature fluidity to ensure the property of returning to the refrigerant compressor through the passage (hereinafter referred to as "oil returnability"), and stability to various substances such as a wide range of temperature changes and refrigerant are required. You. In particular, due to the mechanism of the refrigerant compressor, the phenomenon that refrigeration oil is discharged from the refrigerant compressor to the flow path is inevitable, and controls the composition of the mixture of refrigerant and refrigeration oil at a predetermined position in the refrigerant circulation system. Since it is very difficult, it is desirable to use a refrigerating machine oil that exhibits refrigerant compatibility at a wide range of temperature and composition.

【0005】しかしながら、従来の二酸化炭素冷媒用冷
凍機油は、比較的高温条件下ではある程度の相溶性を示
すものの、低温条件下で相溶性を示す組成範囲が狭いな
ど、相溶性が必ずしも十分でない。そして、このような
冷凍機油を上記の冷凍機器に用いると、冷媒循環システ
ム内の膨張機構や蒸発器などの、二酸化炭素冷媒又は冷
凍機油の一方の比率が高く且つ低温である部分に冷凍機
油が滞留しやすくなり、その結果、冷媒圧縮機内の冷凍
機油量が減少して潤滑不良が起こりやすくなったり、蒸
発器での熱交換が滞留する冷凍機油によって阻害されや
すくなる。なお、このような冷凍機油においてはPAG
を低粘度化して油戻り性を向上させることが可能である
が、その場合には冷凍機油が本来的に有する潤滑性が不
十分となり、根本的な問題の解決とはならない。
[0005] However, conventional refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant has a certain degree of compatibility under relatively high temperature conditions, but does not always have sufficient compatibility, such as a narrow composition range showing compatibility under low temperature conditions. When such a refrigerating machine oil is used for the refrigerating machine, the refrigerating machine oil is contained in a portion where one of the carbon dioxide refrigerant and the refrigerating machine oil has a high ratio and a low temperature, such as an expansion mechanism or an evaporator in the refrigerant circulation system. As a result, the amount of refrigerating machine oil in the refrigerant compressor is reduced, and poor lubrication is likely to occur, and heat exchange in the evaporator is more likely to be hindered by the refrigerating machine oil. In such refrigerating machine oil, PAG
Can be reduced in viscosity to improve the oil return property, but in that case, the lubricating property inherent in the refrigerating machine oil becomes insufficient, and this does not solve the fundamental problem.

【0006】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
てなされたものであり、低温条件下で二酸化炭素冷媒と
混合したときに相溶性を示す組成範囲が十分に広く、且
つ潤滑性及び安定性に優れており、二酸化炭素冷媒用冷
凍機に用いた場合に冷媒圧縮機の潤滑不良を十分に防止
するとともに十分に高い熱交換率を得ることを可能とす
る二酸化炭素冷媒用冷凍機油、並びにそれを用いた冷凍
機用流体組成物を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has a sufficiently wide composition range showing compatibility when mixed with a carbon dioxide refrigerant under a low temperature condition, and has lubricity and stability. Refrigeration oil for carbon dioxide refrigerant, which sufficiently prevents poor lubrication of the refrigerant compressor and can obtain a sufficiently high heat exchange rate when used in a refrigerator for carbon dioxide refrigerant; and An object of the present invention is to provide a fluid composition for a refrigerator using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の構造を有す
るポリアルキレングリコールを冷凍機油に含有させた場
合に上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成
するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, when the polyalkylene glycol having a specific structure is contained in refrigerating machine oil, the above object has been solved. The inventors have found that the present invention has been completed.

【0008】すなわち、本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍
機油は、下記一般式(1): R1−(OR2n−OH (1) [式中、R1は水素原子、炭素数1〜2のアルキル基ま
たは炭素数2〜3のアシル基を表し、R2は炭素数2〜
4のアルキレン基を表し、nは上記一般式(1)で表さ
れるポリアルキレングリコールの数平均分子量が500
〜3000となるような整数を表す]で表されるポリア
ルキレングリコールを含有することを特徴とするもので
ある。
That is, the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention has the following general formula (1): R 1- (OR 2 ) n -OH (1) wherein R 1 is a hydrogen atom and has 1 to 1 carbon atoms. 2 represents an alkyl group or an acyl group having 2 to 3 carbon atoms, and R 2 represents 2 to 3 carbon atoms.
4 represents an alkylene group, and n represents a number average molecular weight of 500 of the polyalkylene glycol represented by the general formula (1).
A polyalkylene glycol represented by an integer of up to 3000].

【0009】また、本発明の冷凍機用流体組成物は、上
記本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油と二酸化炭素冷媒
とを含有することを特徴とするものである。
The fluid composition for a refrigerator according to the present invention is characterized by containing the refrigerant oil for a carbon dioxide refrigerant of the present invention and a carbon dioxide refrigerant.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、場合により図面を参照しつ
つ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0011】本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油は、下
記一般式(1): R1−(OR2n−OH (1) [式中、R1は水素原子、炭素数1〜2のアルキル基ま
たは炭素数2〜3のアシル基を表し、R2は炭素数2〜
4のアルキレン基を表し、nは上記一般式(1)で表さ
れるポリアルキレングリコールの数平均分子量が500
〜3000となるような整数を表す]で表されるポリア
ルキレングリコールを含有することを特徴とするもので
あり、低温条件下で二酸化炭素冷媒と混合したときに相
溶性を示す組成範囲が十分に広く、且つ潤滑性及び安定
性に優れるものである。そして、本発明の二酸化炭素冷
媒用冷凍機油を二酸化炭素冷媒用冷凍機に用いることに
よって、冷媒圧縮機の潤滑不良を十分に防止するととも
に十分に高い熱交換率を得ることが可能となる。
The refrigeration oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention has the following general formula (1): R 1- (OR 2 ) n -OH (1) wherein R 1 is a hydrogen atom, Represents an alkyl group or an acyl group having 2 to 3 carbon atoms, and R 2 represents 2 to 3 carbon atoms.
4 represents an alkylene group, and n represents a number average molecular weight of 500 of the polyalkylene glycol represented by the general formula (1).
A polyalkylene glycol represented by an integer of ~ 3000], and a composition range that shows compatibility when mixed with a carbon dioxide refrigerant under low-temperature conditions is sufficient. Wide and excellent in lubricity and stability. By using the carbon dioxide refrigerant refrigerating machine oil of the present invention for a carbon dioxide refrigerant refrigerating machine, it is possible to sufficiently prevent poor lubrication of the refrigerant compressor and to obtain a sufficiently high heat exchange rate.

【0012】冷凍空調機器は、図1に示すように冷媒圧
縮機1、ガスクーラー2、膨張機構3(キャピラリ、膨
張弁など)、蒸発器4が流路5で順次接続された冷媒循
環システムを備えるものが一般的であり、かかる冷媒循
環システムにおいては、先ず、冷媒圧縮機1から流路5
内に吐出された高温(通常70〜120℃)の冷媒が、
ガスクーラー2にて高密度の流体(超臨界流体等)とな
る。つづいて、冷媒は膨張機構3が有する狭い流路を通
ることによって液化し、さらに蒸発器4にて気化して低
温(通常−40〜0℃)となる。
As shown in FIG. 1, the refrigeration / air-conditioning apparatus has a refrigerant circulation system in which a refrigerant compressor 1, a gas cooler 2, an expansion mechanism 3 (capillary, expansion valve, etc.), and an evaporator 4 are sequentially connected by a flow path 5. Generally, in such a refrigerant circulation system, first, the refrigerant compressor 1
The high-temperature (usually 70 to 120 ° C) refrigerant discharged into the
The gas cooler 2 turns the fluid into a high-density fluid (such as a supercritical fluid). Subsequently, the refrigerant is liquefied by passing through the narrow flow path of the expansion mechanism 3, and is further vaporized by the evaporator 4 to a low temperature (normally −40 to 0 ° C.).

【0013】ここで、上記の冷媒循環システムを循環す
る二酸化炭素冷媒と冷凍機油との混合物(以下、単に
「混合物」という)の混合状態を図2に基づいて説明す
る。図2は混合物中の冷凍機油の濃度と分離温度との相
関の一例を示すグラフである。図2中の2本の曲線はそ
れぞれ所定の組成において冷媒と冷凍機油とが相溶性を
示す温度の下限値を示すものであり、実線は本発明の二
酸化炭素冷媒用冷凍機油、破線は従来の二酸化炭素冷媒
用冷凍機油についてのものである。そして、当該曲線の
上側が相溶領域、下側が非相溶領域である。また、図2
中の点a〜dはそれぞれ図1中の流路中のa〜dにおけ
る混合物中の冷凍機油の濃度と温度との関係を示すもの
である。
Here, a mixed state of a mixture of carbon dioxide refrigerant and refrigerating machine oil (hereinafter, simply referred to as a “mixture”) circulating in the refrigerant circulation system will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a graph showing an example of the correlation between the concentration of the refrigerating machine oil in the mixture and the separation temperature. The two curves in FIG. 2 show the lower limit value of the temperature at which the refrigerant and the refrigerating machine oil show compatibility at a predetermined composition, the solid line is the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention, and the dashed line is the conventional one. This is for refrigerant oil for carbon dioxide refrigerant. The upper side of the curve is the compatible region, and the lower side is the incompatible region. FIG.
Points a to d in the graph show the relationship between the concentration of the refrigerating machine oil in the mixture and the temperature at the points a to d in the flow path in FIG. 1, respectively.

【0014】図1中の冷媒圧縮機1内においては、高温
(通常70〜120℃)条件下、少量の二酸化炭素冷媒
と多量の冷凍機油とが共存する。冷媒圧縮機1から流路
5に吐出される冷媒は気体状であり、少量(通常1〜1
0%)の冷凍機油をミストとして含んでいるが、このミ
スト状の冷凍機油中には少量の冷媒が溶解している(図
2中の点a)。次に、ガスクーラー2内においては、気
体状の冷媒が圧縮されて高密度の流体となり、比較的高
温(通常50〜70℃前後)条件下で多量の冷媒と少量
の冷凍機油とが共存する(図2中の点b)。さらに、多
量の冷媒と少量の冷凍機油との混合物は膨張機構3、蒸
発器4に順次送られて急激に低温(通常−40〜0℃)
となり(図2中の点c、d)、再び冷媒圧縮機1に戻さ
れる。
In the refrigerant compressor 1 shown in FIG. 1, a small amount of carbon dioxide refrigerant and a large amount of refrigerating machine oil coexist under high temperature conditions (usually 70 to 120 ° C.). The refrigerant discharged from the refrigerant compressor 1 to the flow path 5 is in a gaseous state and has a small amount (usually 1 to 1).
(0%) of refrigeration oil as a mist, and a small amount of refrigerant is dissolved in this mist-like refrigeration oil (point a in FIG. 2). Next, in the gas cooler 2, the gaseous refrigerant is compressed into a high-density fluid, and a relatively large amount of refrigerant and a small amount of refrigerating machine oil coexist under a relatively high temperature (usually around 50 to 70 ° C). (Point b in FIG. 2). Further, a mixture of a large amount of the refrigerant and a small amount of the refrigerating machine oil is sequentially sent to the expansion mechanism 3 and the evaporator 4 and rapidly cooled (usually at -40 to 0 ° C.).
(Points c and d in FIG. 2), and the refrigerant is returned to the refrigerant compressor 1 again.

【0015】このような冷凍サイクルにおいては、系内
の全温度範囲(例えば−40〜70℃)において多量の
冷媒と少量の冷凍機油とが相溶状態にあることが望まし
いが、本発明者らの検討によれば、例えば図2中の点a
−b間のような高温条件下では、冷媒と冷凍機油とが相
溶状態になくとも、冷凍機油の粘性が低下して流動性が
向上し、冷媒の流れによって分離した冷凍機油も一緒に
流されやすくなるので、従来の二酸化炭素冷媒用冷凍機
油であってもその油戻り性が問題とならない場合が多
い。しかしながら、図2に示すように、冷媒と冷凍機油
との混合物が膨張機構3を経て蒸発器4へ送られるとい
った低温条件下でのプロセス(図2中の点c−d間)の
ほとんど若しくは全部が非相溶領域(破線の下側の領
域)で行われると、低温条件下で粘度が高くなって冷媒
の流れによって流動させることのできない冷凍機油が滞
留して、その結果、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器内に
おける熱交換の阻害が起こりやすくなる。
In such a refrigeration cycle, it is desirable that a large amount of refrigerant and a small amount of refrigerating machine oil be in a compatible state over the entire temperature range (for example, -40 to 70 ° C.) in the system. According to the study of, for example, point a in FIG.
Under high temperature conditions such as between -b, even if the refrigerant and the refrigerating machine oil are not in a compatible state, the viscosity of the refrigerating machine oil is reduced and the fluidity is improved, and the refrigerating machine oil separated by the flow of the refrigerant flows together. Therefore, even in the case of conventional refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant, the oil return property does not often cause a problem. However, as shown in FIG. 2, most or all of the process under a low temperature condition (between points cd in FIG. 2) in which a mixture of the refrigerant and the refrigerating machine oil is sent to the evaporator 4 via the expansion mechanism 3. Is performed in the incompatible region (region below the broken line), the refrigerating machine oil, which has a high viscosity under low temperature conditions and cannot be caused to flow by the flow of the refrigerant, stagnates, and as a result, the refrigerant compressor Poor lubrication and hindrance to heat exchange in the evaporator are likely to occur.

【0016】これに対して、本発明の二酸化炭素冷媒用
冷凍機油は、低温条件下で二酸化炭素冷媒と混合したと
きに相溶性を示す組成範囲が十分に広いので、図2中の
点c−d間のプロセスのうちの相溶領域(実線の上側の
領域)で行われる部分の割合を十分に高めることができ
る。また、通常、冷媒と冷凍機油とが相分離状態にあっ
ても冷凍機油中に所定量の冷媒が溶解して冷凍機油の粘
度が低下するが、本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油は
低温条件下での二酸化炭素の飽和溶解度が十分に高く、
冷媒の溶解により冷凍機油の粘度が十分に低下するの
で、図2中の点c−d間のプロセスのうちの一部が非相
溶領域で行われる場合であっても、十分に高い油戻り性
を得ることが可能となる。したがって、膨張機構や蒸発
器における冷凍機油の滞留、並びにその結果生じる冷媒
圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害を十分
に防止することが可能となる。
On the other hand, the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention has a sufficiently wide composition range showing compatibility when mixed with the carbon dioxide refrigerant under a low temperature condition. The ratio of the portion performed in the compatible region (region above the solid line) in the process between d and d can be sufficiently increased. Usually, even when the refrigerant and the refrigerating machine oil are in a phase separated state, a predetermined amount of the refrigerant dissolves in the refrigerating machine oil and the viscosity of the refrigerating machine oil decreases. The saturation solubility of carbon dioxide under is high enough,
Since the viscosity of the refrigerating machine oil is sufficiently reduced due to the dissolution of the refrigerant, even when a part of the process between the points c and d in FIG. 2 is performed in the incompatible region, the oil return is sufficiently high. Character can be obtained. Therefore, it is possible to sufficiently prevent the refrigerating machine oil from remaining in the expansion mechanism and the evaporator, and the resulting poor lubrication of the refrigerant compressor and hindrance to heat exchange in the evaporator.

【0017】なお、特開平10−46169号公報には
ポリアルキレングリコールを含有する二酸化炭素冷媒用
冷凍機油が開示されており、かかる冷凍機油が所定量の
二酸化炭素冷媒を溶解することが記載されているが、同
公報には二酸化炭素冷媒を冷凍機油に溶解する際の温度
条件が記載されていない。二酸化炭素冷媒の飽和蒸気圧
と溶解量との相関に基づく本発明者らの検討によれば、
同公報に記載された二酸化炭素冷媒の溶解量の測定結果
は15℃以上の温度条件下でのものである。そして、後
述するように、上記従来の冷凍機油は低温条件下で相溶
性を示す組成範囲が狭く、また、非相溶領域での冷媒の
溶解による粘度低下効果も小さいので、このような冷凍
機油を用いて冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱
交換の阻害を防止することは非常に困難である。
JP-A-10-46169 discloses a refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant containing a polyalkylene glycol, and discloses that such refrigerating machine oil dissolves a predetermined amount of carbon dioxide refrigerant. However, the publication does not disclose temperature conditions for dissolving a carbon dioxide refrigerant in refrigerating machine oil. According to the study of the present inventors based on the correlation between the saturated vapor pressure and the dissolved amount of the carbon dioxide refrigerant,
The measurement result of the dissolved amount of the carbon dioxide refrigerant described in the publication is based on a temperature condition of 15 ° C. or higher. As will be described later, the above-mentioned conventional refrigerating machine oil has a narrow composition range showing compatibility under low-temperature conditions, and also has a small viscosity lowering effect due to dissolution of a refrigerant in an incompatible region. It is very difficult to prevent poor lubrication of the refrigerant compressor and hindrance of heat exchange in the evaporator by using the above method.

【0018】本発明において用いられるポリアルキレン
グリコールは上記一般式(1)で表される構造を有して
おり、式(1)中のR1は水素原子、炭素数1〜2のア
ルキル基又は炭素数2〜3のアシル基を表す。R1とし
てのアルキル基またはアシルは、直鎖状のものであって
も分枝状のものであってもよく、具体的には、メチル
基、エチル基、アセチル基、エタノイル基等が挙げられ
る。これらのR1で表される原子又は基の中でも、二酸
化炭素冷媒との相溶性の点から水素原子、メチル基又は
アセチル基が好ましい。なお、R1が、炭素数が2を超
えるアルキル基又は炭素数が3を超えるアシル基である
と、低温条件下で二酸化炭素冷媒に対して相溶性を示す
組成範囲が狭くなり、冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器に
おける熱交換の阻害が起こりやすくなる。
The polyalkylene glycol used in the present invention has a structure represented by the above general formula (1), wherein R 1 in the formula (1) is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms or Represents an acyl group having 2 to 3 carbon atoms. The alkyl group or acyl as R 1 may be linear or branched, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, an acetyl group, and an ethanoyl group. . Among these atoms or groups represented by R 1 , a hydrogen atom, a methyl group or an acetyl group is preferred from the viewpoint of compatibility with a carbon dioxide refrigerant. When R 1 is an alkyl group having more than 2 carbon atoms or an acyl group having more than 3 carbon atoms, the composition range showing compatibility with a carbon dioxide refrigerant under low-temperature conditions is narrowed, and Poor lubrication and heat exchange in the evaporator are likely to occur.

【0019】また、上記一般式(1)中、R2は炭素数
2〜4のアルキレン基を表す。このようなアルキレン基
としては、具体的には例えば、エチレン基(−CH2
2−)、プロピレン基(−CH(CH3)CH2−)、
トリメチレン基(−CH2CH2CH2−)、ブチレン基
(−CH(CH2CH3)CH2−)、テトラメチレン基
(−CH2CH2CH2CH2−)などが挙げられる。これ
らのアルキレン基の中でも、エチレン基、プロピレン
基、ブチレン基、テトラメチレン基が好ましい。
In the general formula (1), R 2 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. As such an alkylene group, specifically, for example, an ethylene group (—CH 2 C
H 2 —), a propylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 —),
Trimethylene group (-CH 2 CH 2 CH 2 - ), butylene (-CH (CH 2 CH 3) CH 2 -), tetramethylene (-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -) and the like. Among these alkylene groups, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, and a tetramethylene group are preferable.

【0020】さらに、上記一般式(1)中、nはOR2
で表されるオキシアルキレン基の繰り返し数(重合度)
を表すものであるが、式(1)で表されるポリアルキレ
ングリコールの数平均分子量は500〜3000、好ま
しくは600〜2000、より好ましくは600〜15
00であり、nは当該ポリアルキレングリコールの数平
均分子量が上記の条件を満たすような整数である。数平
均分子量が前記上限値未満であると、二酸化炭素冷媒の
共存下での潤滑性が不十分となる傾向にある。他方、数
平均分子量が前記上限値を越えると、低温条件下で二酸
化炭素冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が狭くなり、
冷媒圧縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害が
起こりやすくなる。また、前記ポリアルキレングリコー
ルにおいては、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
(Mn)の比(Mw/Mn)が1.00〜1.20である
ことが好ましい。Mw/Mnが1.20を越えると、二酸
化炭素冷媒と冷凍機油との相溶性が不十分となる傾向に
ある。
Further, in the above general formula (1), n is OR 2
Number of repeating oxyalkylene groups represented by (degree of polymerization)
Wherein the number average molecular weight of the polyalkylene glycol represented by the formula (1) is 500 to 3,000, preferably 600 to 2,000, and more preferably 600 to 15.
00 and n is an integer such that the number average molecular weight of the polyalkylene glycol satisfies the above condition. If the number average molecular weight is less than the above upper limit, the lubricity in the coexistence of a carbon dioxide refrigerant tends to be insufficient. On the other hand, if the number average molecular weight exceeds the upper limit, the composition range showing compatibility with carbon dioxide refrigerant under low temperature conditions becomes narrower,
Poor lubrication of the refrigerant compressor and inhibition of heat exchange in the evaporator are likely to occur. In the polyalkylene glycol, the ratio ( Mw / Mn ) of the weight average molecular weight ( Mw ) to the number average molecular weight ( Mn ) is preferably 1.00 to 1.20. When M w / M n exceeds 1.20, the compatibility between the carbon dioxide refrigerant and the refrigerating machine oil tends to be insufficient.

【0021】さらにまた、上記一般式(1)で表される
ポリアルキレングリコールにおいては、R2で表される
アルキレン基のうちエチレン基の占める割合が80モル
%以下であることが好ましく、60モル%以下であるこ
とがより好ましく、50モル%以下であることがさらに
好ましく、40モル%以下であることが特に好ましい。
2で表されるアルキレン基のうちエチレン基の占める
割合が80モル%を越える場合には冷凍機油が常温で固
体となるか、またはその流動点が高くなる傾向にある。
Further, in the polyalkylene glycol represented by the above general formula (1), the proportion of the ethylene group in the alkylene group represented by R 2 is preferably 80 mol% or less, more preferably 60 mol%. %, More preferably 50 mol% or less, particularly preferably 40 mol% or less.
When the proportion of the ethylene group in the alkylene group represented by R 2 exceeds 80 mol%, the refrigerating machine oil tends to be solid at room temperature or its pour point tends to be high.

【0022】上記一般式(1)で表されるポリアルキレ
ングリコールの100℃における動粘度は、好ましくは
5〜20mm2/s、より好ましくは6〜18mm2
s、さらに好ましくは7〜16mm2/s、さらにより
好ましくは8〜15mm2/s、最も好ましくは10〜
15mm2/sである。100℃における動粘度が5m
2/s未満であると二酸化炭素共存下での潤滑性が不
十分となる傾向にある。他方、100℃における動粘度
が20mm2/sを越えると、低温条件下で二酸化炭素
冷媒に対して相溶性を示す組成範囲が狭くなり、冷媒圧
縮機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害が起こり
やすくなる。また、当該ポリアルキレングリコールの4
0℃における動粘度は、好ましくは10〜200mm2
/s、より好ましくは20〜150mm2/sである。
40℃における動粘度が10mm2/s未満であると潤
滑性や圧縮機の密閉性が低下する傾向にあり、また、2
00mm2/sを越えると、低温条件下で二酸化炭素冷
媒に対して相溶性を示す組成範囲が狭くなり、冷媒圧縮
機の潤滑不良や蒸発器における熱交換の阻害が起こりや
すくなる傾向にある。
The kinematic viscosity at 100 ° C. of polyalkylene glycol represented by the above general formula (1) is preferably 5 to 20 mm 2 / s, more preferably 6~18mm 2 /
s, more preferably 7 to 16 mm 2 / s, even more preferably 8 to 15 mm 2 / s, and most preferably 10 to 10 mm 2 / s.
15 mm 2 / s. Kinematic viscosity at 100 ° C is 5m
If it is less than m 2 / s, the lubricity in the presence of carbon dioxide tends to be insufficient. On the other hand, if the kinematic viscosity at 100 ° C. exceeds 20 mm 2 / s, the composition range showing compatibility with the carbon dioxide refrigerant under low-temperature conditions becomes narrow, resulting in poor lubrication of the refrigerant compressor and inhibition of heat exchange in the evaporator. Is more likely to occur. In addition, 4 of the polyalkylene glycol
The kinematic viscosity at 0 ° C. is preferably 10 to 200 mm 2
/ S, more preferably from 20 to 150 mm 2 / s.
If the kinematic viscosity at 40 ° C. is less than 10 mm 2 / s, the lubricity and the hermeticity of the compressor tend to decrease.
If it exceeds 00 mm 2 / s, the composition range showing compatibility with carbon dioxide refrigerant under low temperature conditions becomes narrow, and poor lubrication of the refrigerant compressor and inhibition of heat exchange in the evaporator tend to occur.

【0023】また、上記一般式(1)で表されるポリア
ルキレングリコールの流動点は−10℃以下であること
が好ましく、−20〜−50℃であることがより好まし
い。流動点が−10℃を超えるポリアルキレングリコー
ルを用いると、低温時に冷凍サイクル内で冷凍機油が固
化しやすくなる傾向にある。
The pour point of the polyalkylene glycol represented by the general formula (1) is preferably -10 ° C or lower, more preferably -20 to -50 ° C. When a polyalkylene glycol having a pour point exceeding −10 ° C. is used, the refrigerating machine oil tends to be easily solidified in a refrigerating cycle at a low temperature.

【0024】本発明にかかるポリアルキレングリコール
は、従来より公知の方法を用いて合成することができる
が(「アルキレンオキシド重合体」、柴田満太他、海文
堂、平成2年11月20日発行、など)、例えば、アル
コール(R1−OH;R1は上記一般式(1)中のR1
同一の定義内容を表す)にアルキレンオキサイド1種以
上を付加重合させることによって、上記一般式(1)で
表されるポリアルキレングリコールが得られる。ここ
で、当該ポリアルキレングリコールの製造工程におい
て、異なる2種以上のアルキレンオキサイドを使用する
場合、得られるポリアルキレングリコールはランダム共
重合体、ブロック共重合体の何れであってもよいが、よ
り酸化安定性に優れる傾向にあることからブロック共重
合体であることが好ましく、また、より低温流動性に優
れる傾向にあることからランダム共重合体であることが
好ましい。
The polyalkylene glycol according to the present invention can be synthesized by a conventionally known method ("Alkylene oxide polymer", Mitsuta Shibata et al., Kaibundo, issued November 20, 1990, etc.), for example, an alcohol (R 1 -OH; R 1 is the general formula (1) by addition polymerization of more than one alkylene oxide to a representative) same definition as R 1 in the general formula ( The polyalkylene glycol represented by 1) is obtained. Here, when two or more different alkylene oxides are used in the production process of the polyalkylene glycol, the obtained polyalkylene glycol may be any of a random copolymer and a block copolymer. A block copolymer is preferred because it tends to be excellent in stability, and a random copolymer is preferred because it tends to be more excellent in low-temperature fluidity.

【0025】また、上記一般式(1)で表されるポリア
ルキレングリコールを製造する際に、その製造工程にお
いてプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドが
副反応を起こして分子中にアリル基などの不飽和基が形
成される場合がある。ポリアルキレングリコール分子中
に不飽和基が形成されると、ポリアルキレングリコール
自体の熱安定性が低下する、重合物を生成してスラッジ
を生成する、あるいは抗酸化性(酸化防止性)が低下し
て過酸化物を生成するといった現象が起こりやすくな
る。特に、過酸化物が生成すると、分解してカルボニル
基を有する化合物を生成し、さらにカルボニル基を有す
る化合物が二酸化炭素冷媒と反応して酸アミドを生成し
てキャピラリー詰まりが起こりやすくなる。
In the production of the polyalkylene glycol represented by the above general formula (1), an alkylene oxide such as propylene oxide causes a side reaction in the production process and causes an unsaturated group such as an allyl group in the molecule. May be formed. When unsaturated groups are formed in the polyalkylene glycol molecule, the thermal stability of the polyalkylene glycol itself decreases, a polymer is formed to form sludge, or the antioxidant (antioxidant) decreases. A phenomenon such as the formation of peroxide is likely to occur. In particular, when a peroxide is generated, it is decomposed to generate a compound having a carbonyl group, and the compound having a carbonyl group reacts with a carbon dioxide refrigerant to generate an acid amide, which tends to cause clogging of the capillary.

【0026】したがって、本発明にかかるポリアルキレ
ングリコールとしては、不飽和基等に由来する不飽和度
が低いものが好ましく、具体的には0.04meq/g
以下であることが好ましく、0.03meq/g以下で
あることがより好ましく、0.02meq/g以下であ
ることが最も好ましい。また、過酸化物価は10.0m
eq/kg以下であることが好ましく、5.0meq/
kg以下であることがより好ましく、1.0meq/k
gであることが最も好ましい。さらに、カルボニル価
は、100重量ppm以下であることが好ましく、50
重量ppm以下であることがより好ましく、20重量p
pm以下であることが最も好ましい。
Therefore, as the polyalkylene glycol according to the present invention, those having a low degree of unsaturation derived from unsaturated groups and the like are preferable, and specifically 0.04 meq / g.
Or less, more preferably 0.03 meq / g or less, and most preferably 0.02 meq / g or less. The peroxide value is 10.0 m
eq / kg or less, preferably 5.0 meq /
kg or less, more preferably 1.0 meq / k.
g is most preferred. Further, the carbonyl value is preferably not more than 100 ppm by weight,
Weight ppm or less, more preferably 20 weight p
pm or less.

【0027】なお、本発明にかかる不飽和度、過酸化物
価およびカルボニル価とは、それぞれ日本油化学会制定
の基準油脂分析試験法により測定した値をいう。すなわ
ち、本発明にかかる不飽和度とは、試料にウィス液(I
Cl−酢酸溶液)を反応させ、暗所に放置し、その後、
過剰のIClをヨウ素に還元し、ヨウ素分をチオ硫酸ナ
トリウムで滴定してヨウ素価を算出し、このヨウ素価を
ビニル当量に換算した値(meq/g)をいい;本発明
にかかる過酸化物価とは、試料にヨウ化カリウムを加
え、生じた遊離のヨウ素をチオ硫酸ナトリウムで滴定
し、この遊離のヨウ素を試料1kgに対するミリ当量数
に換算した値(meq/kg)をいい;本発明にかかる
カルボニル価とは、試料に2,4−ジニトロフェニルヒ
ドラジンを作用させ、発色性あるキノイドイオンを生ぜ
しめ、この試料の480nmにおける吸光度を測定し、
予めシンナムアルデヒドを標準物質として求めた検量線
を基に、カルボニル量に換算した値(重量ppm)をい
う。
The degree of unsaturation, peroxide value and carbonyl value according to the present invention refer to the values measured by the standard oil and fat analysis test established by the Japan Oil Chemists' Society. That is, the degree of unsaturation according to the present invention means that the whisper solution (I
Cl-acetic acid solution), leave in the dark,
The excess ICL is reduced to iodine, the iodine content is titrated with sodium thiosulfate to calculate the iodine value, and this iodine value is converted to a vinyl equivalent (meq / g); a peroxide value according to the present invention. The term refers to a value (meq / kg) obtained by adding potassium iodide to a sample, titrating the free iodine generated with sodium thiosulfate, and converting the free iodine to the number of milliequivalents per 1 kg of the sample; Such a carbonyl value means that a sample is treated with 2,4-dinitrophenylhydrazine to produce a chromogenic quinoid ion, and the absorbance at 480 nm of the sample is measured.
It is a value (ppm by weight) converted to the amount of carbonyl based on a calibration curve previously determined using cinnamaldehyde as a standard substance.

【0028】本発明において、不飽和度、過酸化物価お
よびカルボニル価の低いポリアルキレングリコールを得
るためには、プロピレンオキサイドを反応させる際の反
応温度を120℃以下(より好ましくは110℃以下)
とすることが好ましい。また、製造に際してアルカリ触
媒を使用することがあれば、これを除去するために無機
系の吸着剤、例えば、活性炭、活性白土、ベントナイ
ト、ドロマイト、アルミノシリケート等を使用すると、
不飽和度を減ずることができる。また、当該ポリアルキ
レングリコールを製造または使用する際に酸素との接触
を極力避けたり、酸化防止剤を添加することによっても
過酸化物価またはカルボニル価の上昇を防ぐことができ
る。
In the present invention, in order to obtain a polyalkylene glycol having a low degree of unsaturation, a low peroxide value and a low carbonyl value, the reaction temperature when reacting propylene oxide is 120 ° C. or lower (more preferably 110 ° C. or lower).
It is preferable that If an alkaline catalyst is used in the production, an inorganic adsorbent such as activated carbon, activated clay, bentonite, dolomite, or aluminosilicate may be used to remove the alkali catalyst.
The degree of unsaturation can be reduced. In addition, when producing or using the polyalkylene glycol, contact with oxygen can be avoided as much as possible, and an increase in peroxide value or carbonyl value can be prevented by adding an antioxidant.

【0029】本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油は上記
の構成を有するポリアルキレングリコールを含有するも
のであり、当該ポリアルキレングリコールのみを単独で
用いた場合であっても、低温流動性、潤滑性および安定
性が十分に高く、且つ二酸化炭素冷媒に対する十分に広
い相溶領域を有するといった優れた特性を示すものであ
るが、必要に応じて後述する他の基油や添加剤を添加し
てもよい。なお、本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油中
の当該ポリアルキレングリコールの含有量については、
上記の優れた特性を損なわない限りにおいて特に制限さ
れないが、冷凍機油全量基準で50質量%以上であるこ
とが好ましく、70質量%以上であることがより好まし
く、80質量%以上であることがさらに好ましく、90
質量%以上含有することが特に好ましい。上記一般式
(1)で表されるポリアルキレングリコールの含有量が
50質量%未満であると、冷凍機油の潤滑性、冷媒相溶
性、熱・化学安定性などの各種性能のうちのいずれかが
不十分となる傾向にある。
The refrigerating machine oil for a carbon dioxide refrigerant of the present invention contains the polyalkylene glycol having the above-described structure. Even when the polyalkylene glycol alone is used alone, it has low-temperature fluidity and lubricity. And have sufficiently high stability, and have excellent properties such as having a sufficiently wide compatibility region with respect to carbon dioxide refrigerant, but may be added with other base oils and additives described below as necessary. Good. Incidentally, the content of the polyalkylene glycol in the refrigerator oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention,
It is not particularly limited as long as the above excellent properties are not impaired, but is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more based on the total amount of the refrigerating machine oil. Preferably 90
It is particularly preferred that the content be at least 10% by mass. When the content of the polyalkylene glycol represented by the general formula (1) is less than 50% by mass, one of various performances such as lubricating oil of a refrigerating machine oil, compatibility with a refrigerant, and thermal and chemical stability is reduced. It tends to be insufficient.

【0030】本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油におい
て、上記したポリアルキレングリコールと共に使用可能
な基油としては、具体的には、鉱油、オレフィン重合
体、ナフタレン化合物、アルキルベンゼンなどの炭化水
素系基油;エステル、ケトン、ポリフェニルエーテル、
シリコーン、ポリシロキサン、パーフルオロエーテル、
ポリビニルエーテル、本発明にかかるポリアルキレング
リコール以外のポリグリコールなどの酸素を含有する合
成油、などが挙げられる。酸素を含有する合成油として
は、上記の中でもポリビニルエーテル及び/又は本発明
にかかるポリアルキレングリコール以外のポリグリコー
ルが好ましく用いられる。
In the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention, examples of the base oil usable together with the above-mentioned polyalkylene glycol include mineral base oils, olefin polymers, naphthalene compounds, and hydrocarbon base oils such as alkylbenzenes. Esters, ketones, polyphenyl ethers,
Silicone, polysiloxane, perfluoroether,
Oxygen-containing synthetic oils such as polyvinyl ethers and polyglycols other than the polyalkylene glycols according to the present invention, and the like. As the oxygen-containing synthetic oil, among the above, polyvinyl ether and / or polyglycol other than the polyalkylene glycol according to the present invention are preferably used.

【0031】このように、本発明の二酸化炭素冷媒用冷
凍機油は、上記のポリアルキレングリコール並びに必要
に応じて炭化水素系油及び/又は酸素を含有する合成油
を含有するものであり、主にこれらは基油として用いら
れる。本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油は、添加剤が
未添加であっても好適に使用することができるが、必要
に応じて後述する各種添加剤を配合して使用することも
できる。
As described above, the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention contains the above-mentioned polyalkylene glycol and, if necessary, a hydrocarbon-based oil and / or a synthetic oil containing oxygen. These are used as base oils. Although the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention can be suitably used even if no additive is added, various additives described later can be blended and used as needed.

【0032】本発明の冷凍機油の耐摩耗性、耐荷重性を
さらに改良するために、リン酸エステル、酸性リン酸エ
ステル、酸性リン酸エステルのアミン塩、塩素化リン酸
エステル、亜リン酸エステルおよびフォスフォロチオネ
ートからなる群より選ばれる少なくとも1種のリン化合
物を配合することができる。これらのリン化合物は、リ
ン酸、亜リン酸またはチオリン酸と、アルカノールまた
はポリエーテル型アルコールと、のエステルあるいはそ
の誘導体である。
In order to further improve the wear resistance and load bearing capacity of the refrigerator oil of the present invention, phosphate esters, acidic phosphate esters, amine salts of acidic phosphate esters, chlorinated phosphate esters, phosphite esters And at least one phosphorus compound selected from the group consisting of phosphorothionates. These phosphorus compounds are esters of phosphoric acid, phosphorous acid, or thiophosphoric acid with alkanol or polyether-type alcohols or derivatives thereof.

【0033】具体的には例えば、リン酸エステルとして
は、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェー
ト、トリヘキシルホスフェート、トリヘプチルホスフェ
ート、トリオクチルホスフェート、トリノニルホスフェ
ート、トリデシルホスフェート、トリウンデシルホスフ
ェート、トリドデシルホスフェート、トリトリデシルホ
スフェート、トリテトラデシルホスフェート、トリペン
タデシルホスフェート、トリヘキサデシルホスフェー
ト、トリヘプタデシルホスフェート、トリオクタデシル
ホスフェート、トリオレイルホスフェート、トリフェニ
ルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシ
レニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェー
ト、キシレニルジフェニルホスフェートなど;酸性リン
酸エステルとしては、モノブチルアシッドホスフェー
ト、モノペンチルアシッドホスフェート、モノヘキシル
アシッドホスフェート、モノヘプチルアシッドホスフェ
ート、モノオクチルアシッドホスフェート、モノノニル
アシッドホスフェート、モノデシルアシッドホスフェー
ト、モノウンデシルアシッドホスフェート、モノドデシ
ルアシッドホスフェート、モノトリデシルアシッドホス
フェート、モノテトラデシルアシッドホスフェート、モ
ノペンタデシルアシッドホスフェート、モノヘキサデシ
ルアシッドホスフェート、モノヘプタデシルアシッドホ
スフェート、モノオクタデシルアシッドホスフェート、
モノオレイルアシッドホスフェート、ジブチルアシッド
ホスフェート、ジペンチルアシッドホスフェート、ジヘ
キシルアシッドホスフェート、ジヘプチルアシッドホス
フェート、ジオクチルアシッドホスフェート、ジノニル
アシッドホスフェート、ジデシルアシッドホスフェー
ト、ジウンデシルアシッドホスフェート、ジドデシルア
シッドホスフェート、ジトリデシルアシッドホスフェー
ト、ジテトラデシルアシッドホスフェート、ジペンタデ
シルアシッドホスフェート、ジヘキサデシルアシッドホ
スフェート、ジヘプタデシルアシッドホスフェート、ジ
オクタデシルアシッドホスフェート、ジオレイルアシッ
ドホスフェートなど;酸性リン酸エステルのアミン塩と
しては、上記の酸性リン酸エステルのメチルアミン、エ
チルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチル
アミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルア
ミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルア
ミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシル
アミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、トリメ
チルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、
トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシル
アミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン等の
アミンとの塩など;塩素化リン酸エステルとしては、ト
リス・ジクロロプロピルホスフェート、トリス・クロロ
エチルホスフェート、トリス・クロロフェニルホスフェ
ート、ポリオキシアルキレン・ビス[ジ(クロロアルキ
ル)]ホスフェートなど;亜リン酸エステルとしては、
ジブチルホスファイト、ジペンチルホスファイト、ジヘ
キシルホスファイト、ジヘプチルホスファイト、ジオク
チルホスファイト、ジノニルホスファイト、ジデシルホ
スファイト、ジウンデシルホスファイト、ジドデシルホ
スファイト、ジオレイルホスファイト、ジフェニルホス
ファイト、ジクレジルホスファイト、トリブチルホスフ
ァイト、トリペンチルホスファイト、トリヘキシルホス
ファイト、トリヘプチルホスファイト、トリオクチルホ
スファイト、トリノニルホスファイト、トリデシルホス
ファイト、トリウンデシルホスファイト、トリドデシル
ホスファイト、トリオレイルホスファイト、トリフェニ
ルホスファイト、トリクレジルホスファイトなど;フォ
スフォロチオネートとしては、トリブチルフォスフォロ
チオネート、トリペンチルフォスフォロチオネート、ト
リヘキシルフォスフォロチオネート、トリヘプチルフォ
スフォロチオネート、トリオクチルフォスフォロチオネ
ート、トリノニルフォスフォロチオネート、トリデシル
フォスフォロチオネート、トリウンデシルフォスフォロ
チオネート、トリドデシルフォスフォロチオネート、ト
リトリデシルフォスフォロチオネート、トリテトラデシ
ルフォスフォロチオネート、トリペンタデシルフォスフ
ォロチオネート、トリヘキサデシルフォスフォロチオネ
ート、トリヘプタデシルフォスフォロチオネート、トリ
オクタデシルフォスフォロチオネート、トリオレイルフ
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、トリクレジルフォスフォロチオネート、トリキ
シレニルフォスフォロチオネート、クレジルジフェニル
フォスフォロチオネート、キシレニルジフェニルフォス
フォロチオネート、トリス(n−プロピルフェニル)フ
ォスフォロチオネート、トリス(イソプロピルフェニ
ル)フォスフォロチオネート、トリス(n−ブチルフェ
ニル)フォスフォロチオネート、トリス(イソブチルフ
ェニル)フォスフォロチオネート、トリス(s−ブチル
フェニル)フォスフォロチオネート、トリス(t−ブチ
ルフェニル)フォスフォロチオネートなど、が挙げられ
る。
Specifically, for example, phosphate esters include tributyl phosphate, tripentyl phosphate, trihexyl phosphate, triheptyl phosphate, trioctyl phosphate, trinonyl phosphate, tridecyl phosphate, triundecyl phosphate, and tridodecyl phosphate. , Tritridecyl phosphate, tritetradecyl phosphate, tripentadecyl phosphate, trihexadecyl phosphate, triheptadecyl phosphate, trioctadecyl phosphate, trioleyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl Phosphates, xylenyl diphenyl phosphate, etc .; Monobutyl acid phosphate, monopentyl acid phosphate, monohexyl acid phosphate, monoheptyl acid phosphate, monooctyl acid phosphate, monononyl acid phosphate, monodecyl acid phosphate, monoundecyl acid phosphate, monododecyl acid phosphate, monotridecyl acid Phosphate, monotetradecyl acid phosphate, monopentadecyl acid phosphate, monohexadecyl acid phosphate, monoheptadecyl acid phosphate, monooctadecyl acid phosphate,
Monooleyl acid phosphate, dibutyl acid phosphate, dipentyl acid phosphate, dihexyl acid phosphate, diheptyl acid phosphate, dioctyl acid phosphate, dinonyl acid phosphate, didecyl acid phosphate, diundecyl acid phosphate, didodecyl acid, didodecyl acid acid , Ditetradecyl acid phosphate, dipentadecyl acid phosphate, dihexadecyl acid phosphate, diheptadecyl acid phosphate, dioctadecyl acid phosphate, dioleyl acid phosphate, etc .; Acid esters of methylamine, ethylamine, , Butylamine, pentylamine, hexylamine, octylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine,
Salts with amines such as tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine and the like; chlorinated phosphates include tris-dichloropropyl phosphate, tris-chloroethyl phosphate, and tris-chlorophenyl phosphate , Polyoxyalkylene bis [di (chloroalkyl)] phosphate and the like;
Dibutyl phosphite, dipentyl phosphite, dihexyl phosphite, diheptyl phosphite, dioctyl phosphite, dinonyl phosphite, didecyl phosphite, diundecyl phosphite, didodecyl phosphite, dioleyl phosphite, diphenyl phosphite, Dicresyl phosphite, tributyl phosphite, tripentyl phosphite, trihexyl phosphite, triheptyl phosphite, trioctyl phosphite, trinonyl phosphite, tridecyl phosphite, triundecyl phosphite, tridodecyl phosphite, Trioleyl phosphite, triphenyl phosphite, tricresyl phosphite, etc .; Methylphosphorothionate, trihexyl phosphorothionate, triheptyl phosphorothionate, trioctyl phosphorothionate, trinonyl phosphorothionate, tridecyl phosphorothionate, triundecyl phosphorothionate, Tridodecyl phosphorothionate, tritridecyl phosphorothionate, tritetradecyl phosphorothionate, tripentadecyl phosphorothionate, trihexadecyl phosphorothionate, triheptadecyl phosphorothionate, trioctadecyl phosphorothionate Thionate, trioleyl phosphorothionate, triphenyl phosphorothionate, tricresyl phosphorothionate, trixylenyl phosphorothionate, Residyl diphenyl phosphorothionate, xylenyl diphenyl phosphorothionate, tris (n-propylphenyl) phosphorothionate, tris (isopropylphenyl) phosphorothionate, tris (n-butylphenyl) phosphorothionate , Tris (isobutylphenyl) phosphorothionate, tris (s-butylphenyl) phosphorothionate, tris (t-butylphenyl) phosphorothionate and the like.

【0034】これらのリン化合物を本発明の二酸化炭素
冷媒用冷凍機油に配合する場合、その配合量は特に制限
されないが、通常、冷凍機油全量基準(基油と全配合添
加剤の合計量基準)でその含有量が0.01〜10.0
質量%、より好ましくは0.02〜5.0質量%となる
ような量のリン化合物を配合することが望ましい。
When these phosphorus compounds are blended with the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention, the blending amount is not particularly limited, but is usually based on the total amount of the refrigerating machine oil (based on the total amount of the base oil and all the blended additives). And its content is 0.01 to 10.0
It is desirable to add the phosphorus compound in such an amount that the amount becomes 0.02 to 5.0% by mass, more preferably 0.02 to 5.0% by mass.

【0035】また、本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油
において、その熱・加水分解安定性をさらに改良するた
めに、 (1)フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物 (2)アルキルグリシジルエーテル型エポキシ化合物 (3)グリシジルエステル型エポキシ化合物 (4)アリルオキシラン化合物 (5)アルキルオキシラン化合物 (6)脂環式エポキシ化合物 (7)エポキシ化脂肪酸モノエステル (8)エポキシ化植物油 からなる群より選ばれる少なくとも1種のエポキシ化合
物を配合することが好ましい。
Further, in the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention, in order to further improve the heat / hydrolysis stability, (1) phenylglycidyl ether type epoxy compound (2) alkyl glycidyl ether type epoxy compound (3) ) Glycidyl ester type epoxy compound (4) Allyl oxirane compound (5) Alkyl oxirane compound (6) Alicyclic epoxy compound (7) Epoxidized fatty acid monoester (8) Epoxidized vegetable oil At least one kind selected from the group consisting of It is preferable to mix an epoxy compound.

【0036】(1)フェニルグリシジルエーテル型エポ
キシ化合物としては、具体的には、フェニルグリシジル
エーテルまたはアルキルフェニルグリシジルエーテルが
例示できる。ここでいうアルキルフェニルグリシジルエ
ーテルとは、炭素数1〜13のアルキル基を1〜3個有
するものが挙げられ、中でも炭素数4〜10のアルキル
基を1個有するもの、例えばn−ブチルフェニルグリシ
ジルエーテル、i−ブチルフェニルグリシジルエーテ
ル、sec−ブチルフェニルグリシジルエーテル、te
rt−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ペンチルフ
ェニルグリシジルエーテル、ヘキシルフェニルグリシジ
ルエーテル、ヘプチルフェニルグリシジルエーテル、オ
クチルフェニルグリシジルエーテル、ノニルフェニルグ
リシジルエーテル、デシルフェニルグリシジルエーテル
などが好ましいものとして例示できる。
(1) Specific examples of the phenylglycidyl ether type epoxy compound include phenylglycidyl ether and alkylphenylglycidyl ether. The alkylphenyl glycidyl ether referred to herein includes those having 1 to 3 alkyl groups having 1 to 13 carbon atoms, among which those having one alkyl group having 4 to 10 carbon atoms, for example, n-butylphenyl glycidyl Ether, i-butylphenyl glycidyl ether, sec-butylphenyl glycidyl ether, te
Preferred examples include rt-butylphenylglycidyl ether, pentylphenylglycidylether, hexylphenylglycidylether, heptylphenylglycidylether, octylphenylglycidylether, nonylphenylglycidylether, and decylphenylglycidylether.

【0037】(2)アルキルグリシジルエーテル型エポ
キシ化合物としては、具体的には、デシルグリシジルエ
ーテル、ウンデシルグリシジルエーテル、ドデシルグリ
シジルエーテル、トリデシルグリシジルエーテル、テト
ラデシルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリ
シジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジル
エーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエー
テル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテ
ル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、
ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリアルキレン
グリコールモノグリシジルエーテル、ポリアルキレング
リコールジグリシジルエーテルなどが例示できる。
(2) Specific examples of the alkyl glycidyl ether type epoxy compound include decyl glycidyl ether, undecyl glycidyl ether, dodecyl glycidyl ether, tridecyl glycidyl ether, tetradecyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, neoethyl Pentyl glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether,
Examples thereof include sorbitol polyglycidyl ether, polyalkylene glycol monoglycidyl ether, and polyalkylene glycol diglycidyl ether.

【0038】(3)グリシジルエステル型エポキシ化合
物としては、具体的には下記一般式(2):
(3) Specific examples of the glycidyl ester type epoxy compound include the following general formula (2):

【0039】[0039]

【化1】 (式(2)中、Rは炭素数1〜18の炭化水素基を表
す)で表される化合物が挙げられる。
Embedded image (In the formula (2), R represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms).

【0040】上記式(2)中、Rは炭素数1〜18の炭
化水素基を表すが、このような炭化水素基としては、炭
素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニ
ル基、炭素数5〜7のシクロアルキル基、炭素数6〜1
8のアルキルシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリ
ール基、炭素数7〜18のアルキルアリール基、炭素数
7〜18のアリールアルキル基などが挙げられる。この
中でも、炭素数5〜15のアルキル基、炭素数2〜15
のアルケニル基、フェニル基および炭素数1〜4のアル
キル基を有するアルキルフェニル基が好ましい。
In the above formula (2), R represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, such as an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms and an alkenyl having 2 to 18 carbon atoms. Group, cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, 6 to 1 carbon atoms
An alkylcycloalkyl group having 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 18 carbon atoms, and an arylalkyl group having 7 to 18 carbon atoms. Among them, alkyl groups having 5 to 15 carbon atoms, 2 to 15 carbon atoms
And an alkylphenyl group having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

【0041】グリシジルエステル型エポキシ化合物の中
でも、好ましいものとしては、具体的には例えば、グリ
シジル−2,2−ジメチルオクタノエート、グリシジル
ベンゾエート、グリシジル−tert−ブチルベンゾエ
ート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレ
ートなどが例示できる。
Among the glycidyl ester type epoxy compounds, preferred are, for example, glycidyl-2,2-dimethyloctanoate, glycidyl benzoate, glycidyl-tert-butyl benzoate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate and the like. Can be illustrated.

【0042】(4)アリルオキシラン化合物としては、
具体的には、1,2−エポキシスチレン、アルキル−
1,2−エポキシスチレンなどが例示できる。
(4) As the allyloxirane compound,
Specifically, 1,2-epoxystyrene, alkyl-
Examples thereof include 1,2-epoxystyrene.

【0043】(5)アルキルオキシラン化合物として
は、具体的には、1,2−エポキシブタン、1,2−エ
ポキシペンタン、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
−エポキシノナン、1,2−エポキシデカン、1,2−
エポキシウンデカン、1,2−エポキシドデカン、1,
2−エポキシトリデカン、1,2−エポキシテトラデカ
ン、1,2−エポキシペンタデカン、1,2−エポキシ
ヘキサデカン、1,2−エポキシヘプタデカン、1,
1,2−エポキシオクタデカン、2−エポキシノナデカ
ン、1,2−エポキシイコサンなどが例示できる。
(5) Specific examples of the alkyloxirane compound include 1,2-epoxybutane, 1,2-epoxypentane, 1,2-epoxyhexane, and 1,2-epoxyhexane.
Epoxy heptane, 1,2-epoxyoctane, 1,2
-Epoxynonane, 1,2-epoxydecane, 1,2-
Epoxy undecane, 1,2-epoxide decan, 1,
2-epoxytridecane, 1,2-epoxytetradecane, 1,2-epoxypentadecane, 1,2-epoxyhexadecane, 1,2-epoxyheptadecane, 1,
Examples thereof include 1,2-epoxyoctadecane, 2-epoxynonadecane, and 1,2-epoxyicosane.

【0044】(6)脂環式エポキシ化合物としては、下
記一般式(3):
(6) As the alicyclic epoxy compound, the following general formula (3):

【0045】[0045]

【化2】 で表される化合物のように、エポキシ基を構成する炭素
原子が直接脂環式環を構成している化合物が挙げられ
る。
Embedded image Compounds in which the carbon atom constituting the epoxy group directly constitutes an alicyclic ring, such as the compound represented by

【0046】脂環式エポキシ化合物としては、具体的に
は例えば、1,2−エポキシシクロヘキサン、1,2−
エポキシシクロペンタン、3,4−エポキシシクロヘキ
シルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキ
シレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチ
ル)アジペート、エキソ−2,3−エポキシノルボルナ
ン、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシ
ルメチル)アジペート、2−(7−オキサビシクロ
[4.1.0]ヘプト−3−イル)−スピロ(1,3−
ジオキサン−5,3’−[7]オキサビシクロ[4.
1.0]ヘプタン、4−(1’−メチルエポキシエチ
ル)−1,2−エポキシ−2−メチルシクロヘキサン、
4−エポキシエチル−1,2−エポキシシクロヘキサン
などが例示できる。
Specific examples of the alicyclic epoxy compound include 1,2-epoxycyclohexane and 1,2-epoxycyclohexane.
Epoxycyclopentane, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, exo-2,3-epoxynorbornane, bis (3,4-epoxy- 6-methylcyclohexylmethyl) adipate, 2- (7-oxabicyclo [4.1.0] hept-3-yl) -spiro (1,3-
Dioxane-5,3 '-[7] oxabicyclo [4.
1.0] heptane, 4- (1′-methylepoxyethyl) -1,2-epoxy-2-methylcyclohexane,
4-epoxyethyl-1,2-epoxycyclohexane and the like can be exemplified.

【0047】(7)エポキシ化脂肪酸モノエステルとし
ては、具体的には、エポキシ化された炭素数12〜20
の脂肪酸と炭素数1〜8のアルコールまたはフェノー
ル、アルキルフェノールとのエステルなどが例示でき
る。特にエポキシステアリン酸のブチル、ヘキシル、ベ
ンジル、シクロヘキシル、メトキシエチル、オクチル、
フェニルおよびブチルフェニルエステルが好ましく用い
られる。
(7) Specific examples of the epoxidized fatty acid monoester include epoxidized C12 to C20.
And esters of fatty acids with alcohols or phenols having 1 to 8 carbon atoms and alkylphenols. In particular, butyl, hexyl, benzyl, cyclohexyl, methoxyethyl, octyl, epoxy stearic acid,
Phenyl and butylphenyl esters are preferably used.

【0048】(8)エポキシ化植物油としては、具体的
には、大豆油、アマニ油、綿実油等の植物油のエポキシ
化合物などが例示できる。
(8) Specific examples of the epoxidized vegetable oil include epoxy compounds of vegetable oils such as soybean oil, linseed oil, and cottonseed oil.

【0049】これらのエポキシ化合物の中でも、より熱
・加水分解安定性を向上させることができることから、
フェニルグリシジルエーテル型エポキシ化合物、グリシ
ジルエステル型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合
物、エポキシ化脂肪酸モノエステルが好ましく、グリシ
ジルエステル型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物
がより好ましい。
Among these epoxy compounds, the thermal and hydrolytic stability can be further improved.
Phenyl glycidyl ether type epoxy compounds, glycidyl ester type epoxy compounds, alicyclic epoxy compounds, and epoxidized fatty acid monoesters are preferred, and glycidyl ester type epoxy compounds and alicyclic epoxy compounds are more preferred.

【0050】これらのエポキシ化合物を本発明の二酸化
炭素冷媒用冷凍機油に配合する場合、その配合量は特に
制限されないが、通常、冷凍機油全量基準(基油と全配
合添加剤の合計量基準)でその含有量が0.1〜5.0
質量%、より好ましくは0.2〜2.0質量%となるよ
うな量のエポキシ化合物を配合することが望ましい。
When these epoxy compounds are blended with the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention, the blending amount is not particularly limited, but is usually based on the total amount of the refrigerating machine oil (based on the total amount of the base oil and all the blended additives) And its content is 0.1 to 5.0
It is desirable to mix the epoxy compound in such an amount that the amount becomes 0.2% by mass, more preferably 0.2 to 2.0% by mass.

【0051】また、上記リン化合物およびエポキシ化合
物を2種以上併用してもよいことは勿論である。
Of course, two or more of the above phosphorus compounds and epoxy compounds may be used in combination.

【0052】さらに、本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機
油においては、その性能をさらに高めるため、必要に応
じて従来より公知の冷凍機油用添加剤、例えばジ−te
rt−ブチル−p−クレゾール、ビスフェノールAなど
のフェノール系の酸化防止剤、フェニル−α−ナフチル
アミン、N,N−ジ(2−ナフチル)−p−フェニレン
ジアミンなどのアミン系酸化防止剤、ジチオリン酸亜鉛
等の摩耗防止剤、塩素化パラフィン、硫黄化合物などの
極圧剤、脂肪酸などの油性剤、シリコーン系などの消泡
剤、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性化剤、粘度指
数向上剤、流動点降下剤、清浄分散剤などの添加剤を単
独で、または数種類組み合わせて配合することも可能で
ある。これらの添加剤の合計配合量は特に制限されない
が、冷凍機油全量基準(基油と全配合添加剤の合計量基
準)で好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質
量%以下である。
Further, in the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention, conventionally known additives for refrigerating machine oil, for example, di-te
Phenolic antioxidants such as rt-butyl-p-cresol and bisphenol A; amine antioxidants such as phenyl-α-naphthylamine, N, N-di (2-naphthyl) -p-phenylenediamine; dithiophosphoric acid Anti-wear agents such as zinc, extreme pressure agents such as chlorinated paraffins and sulfur compounds, oil agents such as fatty acids, defoamers such as silicones, metal deactivators such as benzotriazole, viscosity index improvers, pour points Additives such as a depressant and a cleaning dispersant may be used alone or in combination of several kinds. The total blended amount of these additives is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less based on the total amount of the refrigerating machine oil (based on the total amount of the base oil and all the blended additives).

【0053】本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油の動粘
度は特に限定されないが、40℃における動粘度が10
〜200mm2/sであることが好ましく、20〜15
0mm2/sであることがより好ましい。40℃におけ
る動粘度が10mm2/s未満であると潤滑性や圧縮機
の密閉性が低下する傾向にあり、また、200mm2
sを越えると、二酸化炭素冷媒に対する冷凍機油の比率
が高い場合、あるいは当該比率が低い場合において相溶
性が不十分となる傾向にある。また、本発明の二酸化炭
素冷媒用冷凍機油の100℃における動粘度は5〜20
mm2/sであることが好ましく、6〜18mm2/sで
あることがより好ましい。100℃における動粘度が5
mm2/s未満であると潤滑性や圧縮機の密閉性が低下
する傾向にあり、また、20mm2/sを越えると、二
酸化炭素冷媒に対する冷凍機油の比率が高い場合、ある
いは当該比率が低い場合において相溶性が不十分となる
傾向にある。
The kinematic viscosity of the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention is not particularly limited.
200200 mm 2 / s, preferably 20-15
More preferably, it is 0 mm 2 / s. Tend to have kinematic viscosity at 40 ° C. decreases the sealing property of the lubricating property and the compressor is less than 10 mm 2 / s, also, 200 mm 2 /
If the ratio exceeds s, the compatibility tends to be insufficient when the ratio of the refrigerating machine oil to the carbon dioxide refrigerant is high or when the ratio is low. The kinematic viscosity at 100 ° C. of the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention is 5 to 20.
It is preferably mm 2 / s, more preferably 6~18mm 2 / s. Kinematic viscosity at 100 ° C is 5
If it is less than mm 2 / s, the lubricity and the hermeticity of the compressor tend to decrease, and if it exceeds 20 mm 2 / s, the ratio of refrigeration oil to carbon dioxide refrigerant is high or the ratio is low. In some cases, the compatibility tends to be insufficient.

【0054】なお、冷媒循環システム内においては、通
常、系内に混入する水分量を極力少なくする必要があ
り、この点で本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油の含有
水分量は500ppm以下であることが好ましく、20
0ppm以下であることがより好ましく、100ppm
以下であることがさらに好ましい。一般に、ポリアルキ
レングリコールは比較的高い吸湿性を有するため、本発
明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油を冷媒循環システム内に
導入する際にはその含有水分量に細心の注意を払うこと
が好ましい。しかしその一方で、吸湿性の高いポリアル
キレングリコールが共存すると、混入した水分はポリア
ルキレングリコールの分子内に捕捉されて遊離しないの
で、冷媒や配管の劣化および氷結などの弊害を防止する
効果が得られる。
In the refrigerant circulation system, it is usually necessary to minimize the amount of water mixed in the system. In this respect, the water content of the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention is 500 ppm or less. Preferably, 20
More preferably 0 ppm or less, 100 ppm
It is more preferred that: In general, since polyalkylene glycol has relatively high hygroscopicity, it is preferable to pay close attention to the water content when introducing the refrigerant oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention into the refrigerant circulation system. However, on the other hand, when polyalkylene glycol having high hygroscopicity coexists, the mixed water is trapped in the molecules of the polyalkylene glycol and is not released, so that the effect of preventing adverse effects such as deterioration of the refrigerant and piping and freezing is obtained. Can be

【0055】上記の構成を有する本発明の二酸化炭素冷
媒用冷凍機油は、二酸化炭素冷媒用冷凍機において、二
酸化炭素冷媒と混合された流体組成物として使用され
る。すなわち、本発明の冷凍機用流体組成物は、上記本
発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油と二酸化炭素冷媒とを
含有するものである。ここで、本発明の冷凍機用流体組
成物における冷凍機油と冷媒との配合割合は特に制限さ
れないが、冷媒100重量部に対して冷凍機油が好まし
くは1〜500重量部、より好ましくは2〜400重量
部である。
The refrigerating machine oil for a carbon dioxide refrigerant having the above-described structure is used as a fluid composition mixed with a carbon dioxide refrigerant in a carbon dioxide refrigerant refrigerator. That is, the refrigerating machine fluid composition of the present invention contains the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention and a carbon dioxide refrigerant. Here, the mixing ratio of the refrigerating machine oil and the refrigerant in the refrigerating machine fluid composition of the present invention is not particularly limited, but the refrigerating machine oil is preferably 1 to 500 parts by weight, more preferably 2 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the refrigerant. 400 parts by weight.

【0056】なお、本発明の冷凍機用流体組成物は、前
述の通り二酸化炭素冷媒を含有するものであるが、ハイ
ドロフルオロカーボン(HFC)、炭化水素、アンモニ
アなどの他の冷媒をさらに含有していてもよい。
The fluid composition for a refrigerator of the present invention contains a carbon dioxide refrigerant as described above, but further contains other refrigerants such as hydrofluorocarbon (HFC), hydrocarbon, and ammonia. You may.

【0057】ここで、本発明にかかるハイドロフルオロ
カーボン冷媒としては、炭素数1〜3、好ましくは炭素
数1〜2のハイドロフルオロカーボンが挙げられる。具
体的には例えば、ジフルオロメタン(HFC−32)、
トリフルオロメタン(HFC−23)、ペンタフルオロ
エタン(HFC−125)、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)、またはこれら
の2種以上の混合物などが挙げられる。これらの冷媒は
用途や要求性能に応じて適宜選択されるが、例えばHF
C−32単独;HFC−23単独;HFC−134a単
独;HFC−125単独;HFC−134a/HFC−
32=60〜80質量%/40〜20質量%の混合物;
HFC−32/HFC−125=40〜70質量%/6
0〜30質量%の混合物;HFC−125/HFC−1
43a=40〜60質量%/60〜40質量%の混合
物;HFC−134a/HFC−32/HFC−125
=60質量%/30質量%/10質量%の混合物;HF
C−134a/HFC−32/HFC−125=40〜
70質量%/15〜35質量%/5〜40質量%の混合
物;HFC−125/HFC−134a/HFC−14
3a=35〜55質量%/1〜15質量%/40〜60
質量%の混合物などが好ましい例として挙げられる。さ
らに具体的には、HFC−134a/HFC−32=7
0/30質量%の混合物;HFC−32/HFC−12
5=60/40質量%の混合物;HFC−32/HFC
−125=50/50質量%の混合物(R410A);
HFC−32/HFC−125=45/55質量%の混
合物(R410B);HFC−125/HFC−143
a=50/50質量%の混合物(R507C);HFC
−32/HFC−125/HFC−134a=30/1
0/60質量%の混合物;HFC−32/HFC−12
5/HFC−134a=23/25/52質量%の混合
物(R407C);HFC−32/HFC−125/H
FC−134a=25/15/60質量%の混合物(R
407E);HFC−125/HFC−134a/HF
C−143a=44/4/52質量%の混合物(R40
4A)などが挙げられる。
Here, examples of the hydrofluorocarbon refrigerant according to the present invention include hydrofluorocarbons having 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms. Specifically, for example, difluoromethane (HFC-32),
Trifluoromethane (HFC-23), pentafluoroethane (HFC-125), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFC-134), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a) , 1,1,1
-Trifluoroethane (HFC-143a), 1,1-
Examples include difluoroethane (HFC-152a), or a mixture of two or more thereof. These refrigerants are appropriately selected depending on the application and required performance.
C-32 alone; HFC-23 alone; HFC-134a alone; HFC-125 alone; HFC-134a / HFC-
32 = mixture of 60-80% by mass / 40-20% by mass;
HFC-32 / HFC-125 = 40 to 70% by mass / 6
0 to 30% by mass of a mixture; HFC-125 / HFC-1
43a = a mixture of 40 to 60% by mass / 60 to 40% by mass; HFC-134a / HFC-32 / HFC-125
= 60% by weight / 30% by weight / 10% by weight mixture; HF
C-134a / HFC-32 / HFC-125 = 40 ~
70% by mass / 15 to 35% by mass / 5 to 40% by mass of a mixture; HFC-125 / HFC-134a / HFC-14
3a = 35 to 55% by mass / 1 to 15% by mass / 40 to 60%
A preferable example is a mixture by mass%. More specifically, HFC-134a / HFC-32 = 7
0/30% by weight mixture; HFC-32 / HFC-12
5 = mixture of 60/40% by mass; HFC-32 / HFC
-125 = 50/50% by weight mixture (R410A);
HFC-32 / HFC-125 = 45/55% by weight mixture (R410B); HFC-125 / HFC-143
a = 50/50% by weight mixture (R507C); HFC
-32 / HFC-125 / HFC-134a = 30/1
0/60% by weight mixture; HFC-32 / HFC-12
5 / HFC-134a = 23/25/52% by weight of a mixture (R407C); HFC-32 / HFC-125 / H
FC-134a = mixture of 25/15/60% by mass (R
407E); HFC-125 / HFC-134a / HF
C-143a = 44/4/52% by mass of a mixture (R40
4A) and the like.

【0058】また、本発明にかかる炭化水素冷媒として
は、25℃、1気圧で気体のものが好ましく用いられ
る。具体的には、炭素数1〜5、好ましくは炭素数1〜
4、のアルカン、シクロアルカン、アルケンまたはこれ
らの混合物である。具体的には例えば、メタン、エチレ
ン、エタン、プロピレン、プロパン、シクロプロパン、
ブタン、イソブタン、シクロブタン、メチルシクロプロ
パンまたはこれらの2種以上の混合物などが挙げられ
る。これらの中でも、プロパン、ブタン、イソブタンま
たはこれらのうちの2種以上の混合物が好ましい。
As the hydrocarbon refrigerant according to the present invention, a gaseous refrigerant at 25 ° C. and 1 atm is preferably used. Specifically, it has 1 to 5 carbon atoms, preferably 1 to 5 carbon atoms.
4, alkanes, cycloalkanes, alkenes or mixtures thereof. Specifically, for example, methane, ethylene, ethane, propylene, propane, cyclopropane,
Butane, isobutane, cyclobutane, methylcyclopropane or a mixture of two or more thereof. Among these, propane, butane, isobutane or a mixture of two or more thereof is preferred.

【0059】なお、二酸化炭素とハイドロフルオロカー
ボンおよび/または炭化水素との混合比については特に
制限はないが、二酸化炭素100重量部に対してハイド
ロフルオロカーボンと炭化水素の合計量として好ましく
は1〜200重量部、より好ましくは10〜100重量
部である。
The mixing ratio of carbon dioxide to hydrofluorocarbon and / or hydrocarbon is not particularly limited. However, the total amount of hydrofluorocarbon and hydrocarbon is preferably 1 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of carbon dioxide. Parts, more preferably 10 to 100 parts by weight.

【0060】本発明の二酸化炭素冷媒用冷凍機油および
冷凍機用流体組成物は、潤滑性、冷媒相溶性、低温流動
性、安定性などの要求性能全てをバランスよく十分に満
足させるものであり、往復動式あるいは回転式の開放型
または密閉型圧縮機を有する冷凍機器あるいはヒートポ
ンプなどに好適に使用することができる。前記冷凍機器
として、より具体的には、自動車用エアコン、除湿器、
冷蔵庫、冷凍冷蔵倉庫、自動販売機、ショーケース、化
学プラントなどの冷却装置、住宅用エアコン、給湯用ヒ
ートポンプなどが挙げられる。
The refrigerating machine oil for a carbon dioxide refrigerant and the fluid composition for a refrigerating machine of the present invention sufficiently satisfy all the required properties such as lubricity, refrigerant compatibility, low-temperature fluidity and stability in a well-balanced manner. It can be suitably used for refrigeration equipment or heat pumps having a reciprocating or rotary open or closed type compressor. As the refrigeration equipment, more specifically, an air conditioner for an automobile, a dehumidifier,
Refrigerators, refrigerated warehouses, vending machines, showcases, cooling equipment for chemical plants, etc., residential air conditioners, hot water supply heat pumps, and the like.

【0061】[0061]

【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を
より具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら
限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0062】実施例1〜8、比較例1〜3 実施例1〜8及び比較例1〜3においては、以下に示す
基油1〜11を用いて試料油を調製した。得られた試料
油の動粘度、流動点および全酸価を表1に示す。なお、
下記式(4)〜(14)中、EOはオキシエチレン基を
表し、POはオキシプロピレン基を表し、Meはメチル
基を表し、Acはアセチル基を表す。また、−(EO,
PO)n−はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイ
ドとのランダム共重合によって形成されるポリオキシア
ルキレン基を表す。
Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 3 In Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3, sample oils were prepared using the following base oils 1 to 11. Table 1 shows the kinematic viscosity, pour point and total acid value of the obtained sample oil. In addition,
In the following formulas (4) to (14), EO represents an oxyethylene group, PO represents an oxypropylene group, Me represents a methyl group, and Ac represents an acetyl group. Also,-(EO,
PO) n- represents a polyoxyalkylene group formed by random copolymerization of ethylene oxide and propylene oxide.

【0063】基油1 Me−O−(PO)n−H (4) [数平均分子量:1200、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、全
てのオキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の割
合:0モル%]基油2 : Me−O−(EO,PO)n−H (5) [数平均分子量:1200、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、全
てのオキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の割
合:10モル%]基油3 : Me−O−(PO)n−H (6) [数平均分子量:1500、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、全
てのオキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の割
合:0モル%]基油4 : Me−O−(EO,PO)n−H (7) [数平均分子量:1500、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、全
てのオキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の割
合:30モル%]基油5 : Me−O−(PO)n−H (8) [数平均分子量:1800、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、全
てのオキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の割
合:0モル%]基油6 : Me−O−(EO,PO)n−H (9) [数平均分子量:1800、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、全
てのオキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の割
合:40モル%]基油7 : Ac−O−(PO)n−H (10) [数平均分子量:1000、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、全
てのオキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の割
合:0モル%]基油8 : HO−(PO)n−H (11) [数平均分子量:1200、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、全
てのオキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の割
合:0モル%]基油9 : Me−O−(PO)n−H (12) [数平均分子量:400、重量平均分子量(Mw)と数
平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、全て
のオキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の割
合:0モル%]基油10 : Me−O−(PO)n−H (13) [数平均分子量:2300、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、全
てのオキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の割
合:0モル%]基油11 : Bu−O−(PO)n−H (14) [数平均分子量:2700、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn):1.1、全
てのオキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の割
合:0モル%]。
Base oil 1 Me—O— (PO) n —H (4) [Number average molecular weight: 1200, ratio (M w / M n ) between weight average molecular weight (M w ) and number average molecular weight (M n ) ): 1.1, ratio of oxyethylene groups to all oxyalkylene groups: 0 mol%] Base oil 2 : Me-O- (EO, PO) n -H (5) [number average molecular weight: 1200, weight] Ratio of average molecular weight ( Mw ) to number average molecular weight ( Mn ) ( Mw / Mn ): 1.1, ratio of oxyethylene groups to all oxyalkylene groups: 10 mol%] Base oil 3 : Me-O- (PO) n -H (6) [ number average molecular weight: 1500, weight average molecular weight (M w) and number average molecular weight (M n) and the ratio of (M w / M n): 1.1, Ratio of oxyethylene groups in all oxyalkylene groups: 0 mol%] Base oil 4 : Me-O- (EO, P O) n -H (7) [number average molecular weight: 1500, weight average molecular weight (M w) and number average molecular weight (M n) and the ratio of (M w / M n): 1.1, all the oxyalkylene group Base oil 5 : Me-O- (PO) n- H (8) [Number average molecular weight: 1800, weight average molecular weight ( Mw ) and number average molecular weight ( Mn) ( Mw / Mn ): 1.1, ratio of oxyethylene groups to all oxyalkylene groups: 0 mol%] Base oil 6 : Me-O- (EO, PO) n- H ( 9) [number average molecular weight: 1800, weight average molecular weight (M w) and number average molecular weight (M n) and the ratio of (M w / M n): 1.1, of oxyethylene groups occupied in all the oxyalkylene groups ratio: 40 mol% base oil 7: Ac-O- (PO) n -H (10) [ number average molecular weight: 000, weight average molecular weight (M w) and number average molecular weight ratio (M w / M n) of the (M n): 1.1, the ratio of oxyethylene groups occupied in all the oxyalkylene groups: 0 mol% based on Oil 8 : HO- (PO) n -H (11) [Number average molecular weight: 1200, ratio of weight average molecular weight (M w ) to number average molecular weight (M n ) (M w / M n ): 1.1 And the ratio of oxyethylene groups to all oxyalkylene groups: 0 mol%] Base oil 9 : Me—O— (PO) n —H (12) [Number average molecular weight: 400, weight average molecular weight (M w ) Ratio to number average molecular weight ( Mn ) ( Mw / Mn ): 1.1, ratio of oxyethylene groups in all oxyalkylene groups: 0 mol%] Base oil 10 : Me-O- (PO) n- H (13) [Number average molecular weight: 2300, weight average molecular weight (M w ) and number average molecular weight (M n) and the ratio of (M w / M n): 1.1, the ratio of oxyethylene groups occupied in all the oxyalkylene groups: 0 mol%] Base Oil 11: Bu-O- (PO) n -H (14) number-average molecular weight: 2700, weight average molecular weight (M w) and number average molecular weight (M n) ratio of (M w / M n): 1.1, oxyethylene groups occupied in all the oxyalkylene groups Of 0 mol%].

【0064】次に、実施例1〜8及び比較例1〜3の試
料油を用いて以下に示す試験を行った。
Next, the following tests were conducted using the sample oils of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3.

【0065】(冷媒との相溶性試験1)内容積10ml
の耐圧ガラス製容器に二酸化炭素冷媒と試料油とを合計
量が5gとなるように封入し、−30℃に冷却したとき
の混合物の状態(相溶又は分離)を目視により観察し
た。この試験を冷凍機油濃度1重量%(二酸化炭素冷
媒:4.95g、試料油0.05g)から開始し、二酸
化炭素冷媒と試料油との合計量は一定(5.00g)の
まま試料油の割合を徐々に増加させて、または冷凍機油
濃度90質量%(二酸化炭素冷媒:0.50g、試料油
4.50g)から開始し、二酸化炭素冷媒と試料油との
合計量は一定(5.00g)のまま二酸化炭素冷媒の割
合を徐々に増加させて行い、二酸化炭素冷媒と試料油と
の混合物が分離状態となる組成範囲を求めた。得られた
結果を表1に示す。なお、表1中、「相溶」とは、二酸
化炭素冷媒と試料油との混合割合を変えても混合物が分
離しなかったことを表し、組成範囲の下限値のうち「<
1」とは試料油濃度1重量%で既に分離していたことを
表す。
(Compatibility test with refrigerant 1) Internal volume 10 ml
The carbon dioxide refrigerant and the sample oil were sealed so as to have a total amount of 5 g in a pressure-resistant glass container of No. 5, and the state of the mixture (compatible or separated) when cooled to −30 ° C. was visually observed. This test was started at a refrigerator oil concentration of 1% by weight (carbon dioxide refrigerant: 4.95 g, sample oil 0.05 g), and the total amount of the carbon dioxide refrigerant and the sample oil was kept constant (5.00 g). Starting from a gradually increasing ratio or a refrigerator oil concentration of 90% by mass (carbon dioxide refrigerant: 0.50 g, sample oil 4.50 g), the total amount of carbon dioxide refrigerant and sample oil is constant (5.000 g) ), The ratio of the carbon dioxide refrigerant was gradually increased, and the composition range in which the mixture of the carbon dioxide refrigerant and the sample oil was in a separated state was determined. Table 1 shows the obtained results. In Table 1, “compatible” indicates that the mixture was not separated even when the mixing ratio of the carbon dioxide refrigerant and the sample oil was changed, and “<” in the lower limit of the composition range.
"1" indicates that the sample oil had already been separated at a concentration of 1% by weight.

【0066】(冷媒との相溶性試験2)図3に示す冷媒
溶解度測定装置を用いて、二酸化炭素冷媒と試料油との
混合物が分離する条件下での試料油中への二酸化炭素冷
媒の溶解度を測定した。
(Compatibility test 2 with refrigerant) Using the refrigerant solubility measuring device shown in FIG. 3, the solubility of the carbon dioxide refrigerant in the sample oil under the condition that the mixture of the carbon dioxide refrigerant and the sample oil is separated Was measured.

【0067】図3に示す装置は、粘度計301、圧力計
302、熱電対303及び攪拌子304を備える圧力容
器305(ステンレス製、内容積:200ml)と、圧
力容器305内の温度を制御するための恒温槽306
と、バルブを備えており流路307を介して圧力容器3
05と接続されたサンプリングボンベ308とを備えて
いる。なお、サンプリングボンベ308と流路307と
は脱着可能であり、サンプリングボンベ308は、測定
に際し、真空脱気した後、あるいは二酸化炭素冷媒と試
料油との混合物を秤取した後でその重量を測定すること
が可能となっている。また、熱電対303及び恒温槽3
06はそれぞれ温度制御手段(図示せず)と電気的に接
続されており、熱電対303から温度制御手段に試料油
(又は二酸化炭素冷媒と試料油との混合物)の温度に関
するデータ信号が送られるとともに、温度制御手段から
恒温槽306に制御信号が送られて、試料油又は混合物
の温度を制御することが可能となっている。さらに、粘
度計301は情報処理装置(図示せず)と電気的に接続
されており、圧力容器305内の液体の粘度に関する測
定データが粘度計301から情報処理装置に送られて、
所定の条件下での粘度を測定することが可能となってい
る。
The apparatus shown in FIG. 3 controls a pressure vessel 305 (made of stainless steel, internal volume: 200 ml) having a viscometer 301, a pressure gauge 302, a thermocouple 303 and a stirrer 304, and a temperature inside the pressure vessel 305. Thermostat 306 for
And the pressure vessel 3 via a flow path 307.
05 and a sampling cylinder 308 connected thereto. The sampling cylinder 308 and the flow path 307 are detachable, and the weight of the sampling cylinder 308 is measured after vacuum degassing or after weighing a mixture of carbon dioxide refrigerant and sample oil. It is possible to do. In addition, thermocouple 303 and thermostat 3
Numerals 06 are electrically connected to temperature control means (not shown), and a data signal relating to the temperature of the sample oil (or a mixture of carbon dioxide refrigerant and sample oil) is sent from the thermocouple 303 to the temperature control means. At the same time, a control signal is sent from the temperature control means to the thermostatic bath 306, so that the temperature of the sample oil or the mixture can be controlled. Further, the viscometer 301 is electrically connected to an information processing device (not shown), and measurement data regarding the viscosity of the liquid in the pressure vessel 305 is sent from the viscometer 301 to the information processing device.
It is possible to measure viscosity under predetermined conditions.

【0068】本試験においては、先ず、圧力容器305
内に試料油30gを入れて容器内を真空脱気した後、二
酸化炭素冷媒70gを導入し、二酸化炭素冷媒と試料油
との混合物を攪拌子304で攪拌しながら−30℃で2
時間保持した。その後、攪拌を止めて二酸化炭素冷媒と
試料油とが2層に分離するまで静置した。次に、サンプ
リングボンベ308内を真空脱気してその質量W1を測
定した後、流路307に接続し、圧力容器305とサン
プリングボンベ308との内部の圧力差を利用して試料
油層をサンプリングボンベ308に採取した。
In this test, first, the pressure vessel 305
After putting 30 g of sample oil in the container and degassing the inside of the container under vacuum, 70 g of carbon dioxide refrigerant is introduced, and the mixture of the carbon dioxide refrigerant and the sample oil is stirred at −30 ° C.
Hold for hours. Thereafter, the stirring was stopped and the mixture was allowed to stand until the carbon dioxide refrigerant and the sample oil were separated into two layers. Next, after the inside of the sampling cylinder 308 is evacuated to vacuum and its mass W 1 is measured, it is connected to the channel 307 and the sample oil layer is sampled by utilizing the pressure difference between the pressure vessel 305 and the sampling cylinder 308. It was collected in a cylinder 308.

【0069】上記のサンプリングを行った後のサンプリ
ングボンベ308について、その質量W2(冷媒が溶解
した試料油とサンプリングボンベ308との質量の和)
を測定し、さらに、バルブを開けて真空脱気しながら加
熱することによって試料油中に溶解した二酸化炭素冷媒
を除去した後でその重量W3(試料油とサンプリングボ
ンベ308との質量の和)を測定した。
The mass W 2 (sum of the mass of the sample oil in which the refrigerant is dissolved and the mass of the sampling cylinder 308) of the sampling cylinder 308 after the above sampling is performed.
After removing the carbon dioxide refrigerant dissolved in the sample oil by opening the valve and heating while vacuum degassing, the weight W 3 (sum of the mass of the sample oil and the sampling cylinder 308) is measured. Was measured.

【0070】このようにして得られた測定値を用い、下
記式: (二酸化炭素冷媒の溶解度[質量%])=[(W2
3)/(W3−W1)]×100 に基づいて各試料油に対する二酸化炭素冷媒の溶解度を
求めた。得られた結果を表1に示す。
Using the measured values thus obtained, the following formula: (solubility of carbon dioxide refrigerant [% by mass]) = [(W 2
W 3 ) / (W 3 −W 1 )] × 100 was used to determine the solubility of the carbon dioxide refrigerant in each sample oil. Table 1 shows the obtained results.

【0071】(冷媒との相溶性試験3)JIS K 2
211「冷凍機油」の「冷媒との相溶性試験方法」に準
拠して、所定の組成で二酸化炭素冷媒と試料油とを混合
したときに相溶性を示す温度範囲を測定した。得られた
結果を表1に示す。なお、この試験における組成は、試
料油濃度50重量%(二酸化炭素冷媒:1.5g、試料
油:1.5g)及び60重量%(二酸化炭素冷媒:1.
2g、試料油1.8g)の2条件、測定温度は−55〜
30℃で行った。また、表1中、相溶性を示す温度範囲
の下限値のうち「<−55」は−55℃まで冷却しても
相分離が認められなかったことを表し、相溶性を示す温
度範囲の上限値のうち「>30」は30℃まで加熱して
も相分離が認められなかったことを表し、「<−55〜
>30」は測定温度範囲内のいずれの温度においても相
分離が認められなかったことを表す。
(Compatibility test 3 with refrigerant) JIS K 2
In accordance with "Method for testing compatibility with refrigerant" of 211 "Refrigeration oil", a temperature range showing compatibility when a carbon dioxide refrigerant and a sample oil were mixed with a predetermined composition was measured. Table 1 shows the obtained results. The composition in this test was such that the sample oil concentration was 50% by weight (carbon dioxide refrigerant: 1.5 g, sample oil: 1.5 g) and 60% by weight (carbon dioxide refrigerant: 1.
2g, sample oil 1.8g), the measurement temperature is -55-
Performed at 30 ° C. In Table 1, “<−55” in the lower limit of the temperature range showing compatibility indicates that no phase separation was observed even when cooled to −55 ° C., and the upper limit of the temperature range showing compatibility was shown. Among the values, “> 30” indicates that no phase separation was observed even after heating to 30 ° C., and “<−55 to
> 30 "indicates that no phase separation was observed at any temperature within the measurement temperature range.

【0072】(冷媒雰囲気下での安定性試験)オートク
レーブ中に、各試料油50g、二酸化炭素冷媒10gお
よび触媒(1.6mmφ×50mmの鉄線、アルミニウム線、
銅線各3本)を封入した後、175℃に加熱して2週間
保持した。その後、試料油から二酸化炭素を除去し、試
料油の外観および触媒の外観を観察すると共に、試料油
の全酸価を測定した。得られた結果を表1に示す。
(Stability Test in Refrigerant Atmosphere) In an autoclave, 50 g of each sample oil, 10 g of carbon dioxide refrigerant, and a catalyst (iron wire, aluminum wire of 1.6 mmφ × 50 mm,
After enclosing (3 copper wires each), the mixture was heated to 175 ° C. and kept for 2 weeks. Thereafter, carbon dioxide was removed from the sample oil, the appearance of the sample oil and the appearance of the catalyst were observed, and the total acid value of the sample oil was measured. Table 1 shows the obtained results.

【0073】(潤滑性試験)ASTM D 3233に
準拠して、試料油60gに二酸化炭素冷媒を10L/h
の流量で吹き込みながら、試料油の温度50℃の条件下
で慣らし運転を250lb荷重の下に5分行った後、焼
き付き荷重を測定した。得られた結果を表1に示す。
(Lubricity test) According to ASTM D 3233, 10 g / h of a carbon dioxide refrigerant was added to 60 g of a sample oil.
After a break-in operation was performed under a condition of a sample oil temperature of 50 ° C. under a load of 250 lb for 5 minutes while blowing at a flow rate of, the seizure load was measured. Table 1 shows the obtained results.

【0074】[0074]

【表1】 表1に示した結果から明らかなように、本発明の二酸化
炭素冷媒用冷凍機油である実施例1〜8の試料油は、二
酸化炭素冷媒に対する比率が高い場合又は低い場合のい
ずれであっても十分に高い相溶性を示し、また、二酸化
炭素冷媒と試料油とが2層に分離した場合であっても、
試料油中に十分な量の二酸化炭素冷媒が溶解しているこ
とが確認された。さらに、実施例1〜8の試料油は潤滑
性、低温流動性、安定性の全ての性能が十分にバランス
よく優れていた。
[Table 1] As is clear from the results shown in Table 1, the sample oils of Examples 1 to 8, which are the refrigerating machine oils for carbon dioxide refrigerant of the present invention, regardless of whether the ratio to the carbon dioxide refrigerant is high or low. Shows sufficiently high compatibility, and even when carbon dioxide refrigerant and sample oil are separated into two layers,
It was confirmed that a sufficient amount of the carbon dioxide refrigerant was dissolved in the sample oil. Furthermore, the sample oils of Examples 1 to 8 were excellent in all of the properties of lubricity, low-temperature fluidity and stability in a well-balanced manner.

【0075】それに対して、本発明にかかるポリアルキ
レングリコール以外のポリアルキレングリコール化合物
を使用した比較例1〜3の試料油の場合は、二酸化炭素
冷媒と共に用いた場合に、冷媒相溶性、潤滑性のうちの
いずれかが不十分であった。
On the other hand, in the case of the sample oils of Comparative Examples 1 to 3 using the polyalkylene glycol compound other than the polyalkylene glycol according to the present invention, when used together with the carbon dioxide refrigerant, the refrigerant compatibility and lubricity were low. One of them was inadequate.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の二酸化炭
素冷媒用冷凍機油は、低温条件下で二酸化炭素冷媒と混
合したときに相溶性を示す組成範囲が十分に広く、且つ
潤滑性及び安定性に優れるので、当該冷凍機油、並びに
それを用いた冷凍機用流体組成物を二酸化炭素冷媒用冷
凍機に用いた場合に、冷媒圧縮機の潤滑不良を十分に防
止するとともに十分に高い熱交換率を得ることが可能と
なる。
As described above, the refrigerating machine oil for carbon dioxide refrigerant of the present invention has a sufficiently wide composition range showing compatibility when mixed with carbon dioxide refrigerant under low temperature conditions, and has lubricity and stability. Therefore, when the refrigerating machine oil and the refrigerating machine fluid composition using the same are used for a carbon dioxide refrigerant refrigerating machine, the lubrication failure of the refrigerant compressor is sufficiently prevented and the heat exchange rate is sufficiently high. Can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】冷媒循環システムの一例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a refrigerant circulation system.

【図2】冷媒/冷凍機油混合物中における冷凍機油濃度
と混合物の相分離温度との相関を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a correlation between a refrigerating machine oil concentration in a refrigerant / refrigerating machine oil mixture and a phase separation temperature of the mixture.

【図3】実施例において使用した冷媒溶解度測定装置を
示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a refrigerant solubility measuring device used in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…冷媒圧縮機、2…ガスクーラー、3…膨張機構、4
…蒸発器、5…流路、301…粘度計、302…圧力
計、303…熱電対、304…攪拌子、305…圧力容
器、306…恒温槽、307…流路、308…サンプリ
ングボンベ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Refrigerant compressor, 2 ... Gas cooler, 3 ... Expansion mechanism, 4
.. Evaporator, 5 flow path, 301 viscosity meter, 302 pressure gauge, 303 thermocouple, 304 stirrer, 305 pressure vessel, 306 constant temperature bath, 307 flow path, 308 sampling cylinder.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C10N 20:04 C10N 20:04 30:00 30:00 Z 30:08 30:08 40:30 40:30 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) C10N 20:04 C10N 20:04 30:00 30:00 Z 30:08 30:08 40:30 40:30

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1): 下記一般式(1): R1−(OR2n−OH (1) [式中、R1は水素原子、炭素数1〜2のアルキル基ま
たは炭素数2〜3のアシル基を表し、R2は炭素数2〜
4のアルキレン基を表し、nは上記一般式(1)で表さ
れるポリアルキレングリコールの数平均分子量が500
〜3000となるような整数を表す]で表されるポリア
ルキレングリコールを含有することを特徴とする二酸化
炭素冷媒用冷凍機油。
1. The following general formula (1): The following general formula (1): R 1 — (OR 2 ) n —OH (1) wherein R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. Or an acyl group having 2 to 3 carbon atoms, and R 2 represents 2 to 3 carbon atoms.
4 represents an alkylene group, and n represents a number average molecular weight of 500 of the polyalkylene glycol represented by the general formula (1).
Refrigerator oil for carbon dioxide refrigerant, which comprises a polyalkylene glycol represented by the following formula:
【請求項2】 前記ポリアルキレングリコールの100
℃における動粘度が5〜20mm2/sであることを特
徴とする、請求項1に記載の二酸化炭素冷媒用冷凍機
油。
2. The polyalkylene glycol of 100
Kinematic viscosity at ℃ is characterized in that it is a 5 to 20 mm 2 / s, carbon dioxide refrigerant refrigerating machine oil according to claim 1.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の二酸化炭素冷媒
用冷凍機油と二酸化炭素冷媒とを含有することを特徴と
する冷凍機用流体組成物。
3. A fluid composition for a refrigerator comprising the refrigerating machine oil for a carbon dioxide refrigerant according to claim 1 or 2 and a carbon dioxide refrigerant.
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