[发明专利]冷冻机用工作流体组合物以及冷冻机油

说明书

技术领域

本发明涉及冷冻机用工作流体组合物以及冷冻机油，更详细而言，涉及可以维持低摩擦系数、耐磨耗性高、可以有助于可靠性提高与省电化的冷冻机用工作流体组合物以及冷冻机油。

背景技术

以往作为冰箱、汽车空调、室内空调、工业用冷冻机等的制冷剂，广泛使用作为氢氟烃(HFC)的1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、二氟乙烷(R32)与五氟乙烷(R125)的质量比为1/1的混合制冷剂的R410A等。

然而，这些HFC制冷剂的全球变暖潜能(GWP)高达1000以上，因此由于所谓F-气体规定导致使用受限制。作为HFC制冷剂的代替候选，需要为低GWP，作为其中之一，存在已经在冰箱用中实用化的异丁烷(R600a)那样的烃制冷剂。烃制冷剂的GWP为20以下极低、物性值是适宜的，因此进行了广泛的研究。

在烃制冷剂共存下，在烃分子内没有提高润滑性的氯、氟，因此与HFC制冷剂等不同，不能期待基于制冷剂的润滑性提高，此外，烃对冷冻机油的溶解度高、降低油的粘度，因此润滑条件严苛，冷冻机油中谋求以往以上的高耐磨耗性。进而从省电化的观点出发，也谋求可以维持低摩擦系数的性能。

广泛的润滑油领域中，作为耐磨耗添加剂，通常已知醇、酯、长链脂肪酸等油性剂，磷酸酯、二硫代磷酸金属盐等耐磨耗剂，有机硫化合物、有机卤化合物等极压剂。另一方面，冷冻机油的情况下，若不是即便与制冷剂共存也不析出并且对稳定性没有坏影响的添加剂则不能使用。因此，以往的冷冻机油中的醇系、酯系的油性剂、磷酸酯之中，使用三苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酯。

此外，专利文献1中公开了并用添加磷系添加剂与特定的环氧化合物的包含冷冻机用途的润滑油，专利文献2中公开了作为HFC制冷剂用途并用添加三苯基磷酸酯与三(烷基苯基)磷酸酯的压缩机用润滑油，专利文献3中公开了作为HFC制冷剂用的添加磷酸三甲苯酯、与包含缩水甘油醚的环氧或碳二亚胺的冷冻机油。

现有专利文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-171174号公报

专利文献2：日本特开平8-157847号公报

专利文献3：日本特开平9-189453号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，根据本发明人的研究，使用上述的添加剂的冷冻机油作为烃制冷剂用冷冻机油在以下方面还有改善的余地。

即，首先上述添加剂之中，油性剂通过吸附而形成润滑覆膜。因此，混合润滑区域那样的负载条件较温和的情况下可以维持低摩擦系数，但在烃制冷剂共存下负载条件变严苛时，耐磨耗的效果丧失。

另一方面，三苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酯具有耐磨耗的效果，但在滑动部表面形成硬覆膜，因此摩擦系数变高，不适于进行省电化的冷冻机，尤其在对地球环境优异的烃制冷剂共存下如前所述润滑条件变严苛，因此谋求高耐磨耗性并且低摩擦系数的添加剂。

本发明是鉴于上述以往技术具有的问题而成的，其目的在于提供即便在烃制冷剂共存下的严苛的润滑条件下也可以得到优异的耐磨耗性并且可以维持足够低的摩擦系数、省电化以及长期可靠性优异的冷冻机用工作流体组合物以及冷冻机油。

用于解决问题的方案

本发明人等发现通过在润滑油基础油中配合特定的磷化合物，从而在烃制冷剂共存下对其它的特性没有坏影响、可以提高冷冻机用工作流体组合物以及冷冻机油的耐磨耗性、并且可以维持低摩擦系数，从而完成本发明。

即，本发明提供一种冷冻机用工作流体组合物，其含有冷冻机油与碳数2～4的烃制冷剂，所述冷冻机油含有选自矿物油以及合成油中的至少1种润滑油基础油和选自具有1个碳数3～5的烷基的单(烷基苯基)二苯基磷酸酯以及具有2个碳数3～5的烷基的二(烷基苯基)苯基磷酸酯中的至少1种磷化合物，该磷化合物的含量以冷冻机油总量为基准计为0.01～5质量％。

上述磷化合物优选选自具有1个碳数4的烷基的单(丁基苯基)二苯基磷酸酯以及具有2个碳数4的烷基的二(丁基苯基)苯基磷酸酯。

上述润滑油基础油为选自矿物油、烷基苯、聚-α-烯烃、酯以及醚中的至少1种，该润滑油基础油的40℃下的运动粘度优选为3～500mm²/s。