DE69625088T2

DE69625088T2 - Verwendung von esterverbindungen in schmierölzusammensetzungen

Info

Publication number: DE69625088T2
Application number: DE69625088T
Authority: DE
Inventors: Toshiya Hagihara; Akimitsu Sakai
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2016-09-21
Also published as: US6228820B1; CN1202880A; KR19990063738A; DE69625088D1; CN1119316C; EP0903335A1; WO1997011933A1; EP0903335A4; JP3391798B2; EP0903335B1

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft die Verwendung einer Ester- Verbindung als Grundöl einer Schmiermittelölzusammensetzung. Mehr spezifisch wird erfindungsgemäß die Ester-Verbindung verwendet, der in der Gegenwart eines Metalls eine ausgezeichnete thermische Stabilität verliehen wird, indem die Struktur die Ester-Verbindung auf eine spezifische Struktur beschränkt wird (durch Auswahl einer Ester- Verbindung mit einer spezifischen Struktur).

Stand der Technik

Weil die industriellen Maschinenanlagen eine hohe Leistung und eine kleine Größe mit dem Fortschritt der industriellen Technologie auf weisen, werden die Bedingungen zunehmend strenger, unter denen ein Schmiermittelöl verwendet wird. Zur Verminderung der Umweltbelastung erfolgt bei Schmiermittelölen ebenfalls die Ersparnis von Energie und Quellen. Mit einem solchen sozialen Trend ist eine noch bessere Leistung wie verbesserte thermische Stabilität, ausgezeichnete Sauerstoff Stabilität, höherer Viskositätsindex, geringe Flüchtigkeit und bessere Fließfähigkeit bei niedrigen Temperaturen bei Schmiermittelölen erforderlich und Schmiermittelöle auf Mineralölbasis werden graduell durch synthetische Schmiermittelöle ersetzt. Es wird festgestellt, daß Ester, insbesondere gehinderte Ester, für Maschinengrundöle, Fettgrundöle, Arbeitsfluide, Turbinenöle, Wärmeträgeröle, Metallarbeitsöle und Kühlmittelöle verwendet werden.
Weil die oben erwähnten verschiedenen Schmiermittelöle für die Zwecke oder unter Bedingungen verwendet werden, bei denen diese nahezu immer mit einem Metall in Kontakt stehen, sollten verschiedene Erfordernisse für die Ölleistung in der Gegenwart eines Metalls immer erfüllt sein.
Ester können sich jedoch in der Gegenwart eines Metalls bei hoher Temperatur thermisch zersetzen, wodurch das Problem erzeugt wird, daß Carbonsäuren oder Metallcarboxylate erzeugt werden. Insbesondere tritt das obige Problem mit einem Schmiermittelöl auf, das für Kompressoren von Kühlmaschinen wie Kühlschränken verwendet wird, wenn ein gehinderter Ester als Kühlöl zum Ersatz eines Kühlmittels verwendet wird.
Ebenso wurde die zukünftige Beschränkung der Verwendung von Chlordifluormethan (HCFC22), das gegenwärtig für Raum- Klimaanlagen, gepackte Klimaanlagen und Kühlmaschinen für industrielle Verwendung eingesetzt wird, vor kurzem entschieden, und eine Fluorkohlenwasserstoff-Mischung ist ein Kandidat für eine Alternative. Die Verwendung einer solchen Fluorkohlenwasserstoff-Mischung erhöht den Druck im Inneren eines Kompressors im Vergleich zu der Verwendung von 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFC134a), das gegenwärtig für Kühlschränke verwendet wird. Insbesondere, wenn das Kühlmittelöl für einen Rotationskompressor oder einen Scroll- Kompressor verwendet wird, wird es strengen thermischen Bedingungen ausgesetzt. Somit wird dieses Problem weiterhin erhöht.
Zur Vermeidung dieser Probleme wurde die Verwendung von Schmiermittelölen überlegt, die in der Gegenwart eines Metalls thermisch stabil sind, wie alkylierten Diphenylethern und Perfluorpolyethern. Jedoch sind diese Verbindungen im allgemeinen teuer, und wenn ein alkylierter Diphenylether als Kühlmittelöl verwendet wird, wird dessen Unlöslichkeit in Fluorkohlenwasserstoff-Kühlmitteln problematisch.
Aus den obigen Gründen ist ein Schmiermittelöl gewünscht, das in der Gegenwart eines Metalls thermisch stabil ist und kostengünstig ist.
Die Tatsache, daß ein Metall (Eisen) einen Einfluß auf die thermische Stabilität einer Ester-Verbindung ausübt, wird von R. L. COTTINGTON et al. [ASLE Trans. 12, 280-286 (1969)] und SATISH K. NAIDU et al. [Wear, 121 (1988) 211-222] beschrieben.
Es wurde betont, daß die Zugabe von TCP (Tricresylphosphat) wirksam ist, die thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls zu verbessern (Bericht des oben erwähnten R. L. COTTINGTON et al.). Jedoch gibt es keine Lehre bezüglich der Beziehung zwischen der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls und der Struktur der Ester- Verbindungen. D. h. weder die Möglichkeit zur Verbesserung der thermischen Stabilität einer Ester-Verbindung, die als Grundöl verwendet wird, noch die Richtlinien zur Auswahl von Ester-Strukturen, wenn eine solche Verbesserung möglich ist, wird gelehrt.
Auf der anderen Seite wurde in verschiedenen Publikationen berichtet, daß Ester-Verbindungen mit einer bestimmten Struktur, d. h. solche, die von verzweigten Carbonsäuren gebildet sind, eine ausgezeichnete Leistung als Schmiermittelöl aufweisen.
Für den Erhalt von Ester-Verbindungen mit einer ausgezeichneten Oxidationsstabilität wird die Verwendung von Fettsäuren mit 2 Seitenketten an der α- oder β-Position zur Carbonyl-Gruppe als Ausgangsmaterial für gehinderte Ester in den Beschreibungen von USP 3115519, 3282971, den britischen Patenten 999099 und 1028402 offenbart. Ebenso offenbaren das japanische offengelegte Patent 55-105644 und einige andere Veröffentlichungen, daß gehinderte Ester, hergestellt aus 3,5,5-Trimethylhexansäure und einer linearen Carbonsäure bei einem Verhältnis von 90 : 10 bis 10 : 90 eine ausgezeichnete Oxidationsstabilität aufweisen. Ebenso offenbaren das japanische offengelegte Patent 5-17787 und einige andere Veröffentlichungen, daß gehinderte Ester, hergestellt aus 5-90% Neopentyl-verzweigten Fettsäuren und 95-10% linearen Fettsäuren und/oder α-verzweigten Fettsäuren eine ausgezeichnete Wärmeresistenz haben. Jedoch gibt es keine Diskussion bezüglich der Wärmeresistenz in der Gegenwart eines Metalls.
In dem offengelegten japanische Patent 6-158079 wird ein Carbonsäureester mit einer Verzweigung an der 2- oder 3-Position als Schmiermittelölzusammensetzung mit ausgezeichneter Oxidationsstabilität und gutem Viskositätsindex beschrieben, aber die Veröffentlichung erwähnt ebenfalls, daß ein Carboxylat mit einer verzweigten Struktur und ein lineares Carboxylat miteinander vergleichbar sind und keinen Unterschied bezüglich der Oxidationsstabilität aufweisen.
Wie oben erwähnt, gibt es keine Berichte, die die thermische Stabilität einer Ester-Verbindung in der Gegenwart eines Metalls diskutieren.
Auf dem Gebiet der Kühlmittelöle werden Ester, die mit Fluorkohlenwasserstoffen verwendet werden, die HFC 32 enthalten, in den japanischen offengelegten Patenten Nrn. 5-17789, 5-32985, 5-239480, 6-17073 uns 8-502769 offenbart, und das Verhältnis der verzweigten Acyl-Gruppen zu den gesamten Acyl-Gruppen wird in einigen der obigen Veröffentlichungen angegeben. Jedoch erwähnen alle diese Veröffentlichungen nur die Kompatibilität mit Fluorkohlenwasserstoffen, die HFC 32 enthalten.
Ebenso sind Ester, bei denen das Verhältnis der verzweigten Acyl-Gruppen zu den gesamten Acyl-Gruppen spezifiziert ist, in den japanischen offengelegten Patenten 3-200895, 4-311797, 4-314793 und 5-209171 offenbart. Jedoch erwähnen diese Veröffentlichungen nur die Kompatibilität mit HFC134a und die Hydrolyseresistenz.
In den offengelegten japanischen Patenten 3-217493 und 5-25484 werden Ester offenbart, für die der Hydroxylwert spezifiziert wird. Diese Veröffentlichungen erwähnen nur die Abriebsresistenz und die Elution des PET-Oligomers.
Darüber hinaus offenbart das offengelegte japanische Patent 6-108076 Ester, für die das Verhältnis der verzweigten Acyl- Gruppen zu den gesamten Acyl-Gruppen und der Hydroxylwert spezifiziert sind. Jedoch erwähnt dieses nur die Hydrolyseresistenz in der Gegenwart von HFC134a.
Wie oben beschrieben gibt es keine Berichte bezüglich der thermischen Stabilität von Estern in der Gegenwart von Fluorkohlenwasserstoffen, die HFC32 enthalten.
EP-A-580 308 betrifft eine Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine, die Difluormethan und ein Kühlmittelöl enthält.
Das Kühlmittelöl umfaßt einen Ester, der zwischen (a) einem aliphatischen mehrwertigen Alkohol mit einer Kohlenstoffzahl von 2 bis 12 und (b) einer gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mit einer Kohlenstoffzahl von 4 bis 9 oder einem Derivat davon gebildet ist, wobei das Verhältnis der Zahl der Acyl-Gruppen mit einer oder mehreren verzweigten Ketten zu der Zahl der gesamten Acyl-Gruppen im Ester nicht weniger als 95% ist. Der Hydroxylwert dieser Ester ist normalerweise nicht weniger als 0,1 mg KOH/g und nicht mehr als 50 mg KOH/g, bevorzugt nicht weniger als 0,1 mg KOH/g und nicht mehr als 30 mg KOH/g.
JP-A-6-184575 offenbart die Herstellung eines Kühlmittelöls durch Verwendung von zumindest einem Öl, ausgewählt aus Esterölen wie Polyolestern, polyfunktionellen Carbonsäureestern, Fumarsäureester-Oligomeren, Kohlensäureestern und Hydroxypivalinsäureestern und Polyalkylenglykolölen mit einem Molekulargewicht von 100 bis 20 000, das mit 0,001 bis 5 Gew.-% eines Antioxidationsmittels, 0,001 bis 10 Gew.-% eines Korrosionsschutz-Mittels, 0,01 bis 5 Gew.-% eines Abriebsschutz-Mittels, 0,0001 bis 0,003 Gew.-% eines Antischaummittels, 0,01 bis 10 Gew.-% eines metallinkativierenden Mittels und gegebenenfalls 0,01 bis 10 Gew.-% eines Rostschutzmittels vermischt wird, unter Erhalt eines Kühlmittelöls mit einer Viskosität von 10 bis 500 mm/s (40ºC) zur Verwendung in Kombination mit einem gemischten Kühlmittel aus Difluormethan und 1,1,1,2-Tetrafluorethan und/oder 1,1,2,2,2-Pentafluorethan.
JP-A-6-108076 offenbart ein Schmiermittelöl für einen Kühlschrank unter Verwendung von 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFC-134a) als Kühlmittel, hergestellt aus einem Basisöl, umfassend einen Ester aus einem 5-15 C-Neopentylpolyol mit einer gesättigten, einbasischen 4-11 C-Fettsäure mit zumindest einer verzweigten 1-3-C-Alkyl-Gruppe an den Kohlenstoffatomen an der α- und/oder β-Position bezogen auf die Carboxyl-Gruppe.

Offenbarung der Erfindung

Das erste Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine gehinderte Ester-Verbindung mit guter thermischer Stabilität in der Gegenwart eines Metalls anzugeben.
Diese Erfinder haben intensive Untersuchungen zur Lösung dieser Ziele durchgeführt. Als Ergebnis haben sie festgestellt, daß eine gehinderte Ester-Verbindung, erhalten von einem gehinderten Alkohol und einer bestimmten verzweigten Carbonsäure eine signifikant verbesserte thermische Stabilität selbst in der Gegenwart eines Metalls auf weist, und haben diese Erfindung vollendet.
(1) Zusammengefaßt betrifft das Ziel dieser Erfindung:
Verwendung einer Ester-Verbindung als Grundöl eines Schmiermittelöls in der Gegenwart von Fluorkohlenwasserstoffen, umfassend Difluormethan, für einen Rotationskompressor für eine Kühlmaschine oder einen Scroll- Kompressor für eine Kühlmaschine, unter Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität eines Schmiermittelöls in der Gegenwart eines Metalls, wobei die Ester-Verbindung zwischen einem 2-wertigen bis 9-wertigen, gehinderten Alkohol mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen und einer gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einem Derivat davon gebildet ist, worin das Verhältnis einer verzweigten Carbonsäure oder eines Derivates davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon nicht weniger als 50 Mol% ist, worin der Hydroxylwert der Ester-Verbindung nicht mehr als 30 mg KOH/g ist und der Säurewert der Ester- Verbindung nicht mehr als 10 mg KOH/g ist, wobei der Säurewert nach Durchführen der Schritte gemessen wird, umfassend das Einstellen der Wasserkonzentration von 5 g der Ester-Verbindung auf nicht mehr als 10 ppm. Anordnen der Ester-Verbindung, zusammen mit Eisen-, Kupfer- und Aluminiumstücken mit jeweils einem Durchmesser von 1,6 mm und einer Länge von 100 mm in einen Glasbehälter mit einem Innenvolumen von etwa 15 ml, Entgasen des Behälters auf einen Druck von nicht mehr als 1,3 Pa, Anordnen von 1 g einer Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2-Tetrafluorethan- Mischung bei einem Gewichtsverhältnis von 23 : 25 : 52, Abdichten des Behälters und Stehen lassen des Behälters für 3 Tage bei 250ºC;
(2) Verwendung gemäß obigem Punkt (1), worin der Säurewert der Ester-Verbindung nicht mehr als 1,0 mg KOH/g ist, vorausgesetzt, daß der Säurewert nach Durchführen der Schritte gemessen wird, umfassend das Anordnen von 450 g einer Ester-Verbindung, deren Wasserkonzentration auf nicht mehr als 20 ppm vorher eingestellt ist, und einer Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2-Tetrafluorethan- Mischung bei einem Gewichtsverhältnis von 23 : 25 : 52, in einem 1 kW Rotationskompressor (G515QB1X, hergestellt von Hitachi, Ltd.), um eine obere Hüllentemperatur des Kompressors auf 130ºC, einen Entladedruck von 26 kgf/cm² und einen Ansaugdruck von 5 kgf/cm² einzustellen, und kontinuierliches Laufen des Kompressors für 400 h;
(3) Verwendung gemäß obigem Punkt (1), worin das Verhältnis der verzweigten Carbonsäure oder eines Derivates davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon nicht weniger als 70 Mol% ist und der Hydroxylwert nicht mehr als 20 mg KOH/g ist;
(4) Verwendung gemäß Punkt (1) oder (2), worin das Verhältnis der verzweigten Carbonsäure oder eines Derivates davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon nicht weniger als 50 Mol% und der Hydroxylwert nicht mehr als 10 mg KOH/g ist;
(5) Verwendung gemäß Punkt (1) oder (2), worin das Verhältnis einer verzweigten Carbonsäure oder eines Derivates davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon nicht weniger als 90 Mol% und der Hydroxylwert nicht mehr als 30 mg KOH/g ist;
(6) Verwendung gemäß Punkt (1), worin das Verhältnis einer verzweigten Carbonsäure oder eines Derivates davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon nicht weniger als 80 Mol% und der Hydroxylwert nicht mehr als 15 mg KOH/g ist;
(7) Verwendung gemäß Punkt (6), worin der Säurewert der Ester-Verbindung nicht mehr als 10 mg KOH/g ist, vorausgesetzt, daß der Säurewert nach Durchführen der Schritte gemessen wird, umfassend das Einstellen des Wassergehaltes von 10 g der Ester-Verbindung auf nicht mehr als 10 ppm durch Entgasen, Anordnen der Ester-Verbindung zusammen mit einem Eisenstück mit einem Durchmesser von 1,6 mm und einer Länge von 150 mm in einem Glasbehälter mit einem Innenvolumen von etwa 30 ml. Entgasen des Inneren des Behälters auf nicht mehr als 1,3 Pa, Abdichten des Behälters und Halten des Behälters bei 250ºC für 3 Tage;
(8) Verwendung gemäß einem der Punkte (1) bis (7), worin die kinematische Viskosität bei 40ºC der Ester-Verbindung 2 bis 1000 mm²/s ist;
(9) Verwendung gemäß einem der Punkte (1) bis (8), worin der gehinderte Alkohol eine oder mehrere Arten ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Neopentylglykol, Trimethylolpropan und Pentaerythrit;
(10) Verwendung gemäß einem der Punkte (1) bis (9), worin die gesättigte aliphatische, verzweigte Monocarbonsäure oder ein Derivat davon eine oder mehrere Arten ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 2-Ethylpentansäure, 2-Methylhexansäure, 2-Ethylhexansäure, 3,5,5-Trimethylhexansäure und Derivaten davon;
(11) Verwendung gemäß einem der Punkte (1) bis (10), worin der Kompressor für Raumklimaanlagen oder für abgepackte Klimaanlagen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Diagramm einer Anlage, die für einen Kompressortest verwendet wird. In Fig. 1 bedeuten das Zeichen 1 einen Kompressor, 2, 3 und 5-7 Rohre, 4 ein Kapillarrohr, 8 einen Akkumulator, 9 eine Kühlpfanne, 10 Ventile, 11 einen Wärmetauscher und HP bzw. LP einen Manometerdruck.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Hydroxylwert/Verzweigungsverhältnis und Säurewert nach einem abgedichteten Rohrtest der Ester-Verbindungen zeigt. Die horizontale Achse ist der Hydroxylwert einer Ester-Verbindung und die vertikale Achse ist der Säurewert, gemessen nach dem Test mit dem abgedichteten Rohr. In dem Diagramm bedeuten die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis von 44 mol-%, die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis von 55 mol-%, die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis von 66 mol-%, O die Daten einer Ester- Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis von 76 mol-%, Δ die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis von 84 mol-%, die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis von 90 mol-% und die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis von 100 mol-%.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Hydroxylwert/Verzweigungsverhältnis und dem Säurewert nach dem Versuch mit einem abgedichteten Rohr mit den Ester- Verbindungen zeigt. Die horizontale Achse ist ein Verzweigungsverhältnis einer Ester-Verbindung, und die vertikale Achse ist ein Säurewert, der nach dem Test mit dem abgedichteten Rohr gemessen ist. In dem Diagramm bedeuten die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Hydroxylwert von etwa 50 mg KOH/g, die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Hydroxylwert von etwa 32 mg KOH/g, O die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Hydroxylwert von etwa 25 mg KOH/g, Δ die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Hydroxylwert von etwa 17 mg KOH/g, die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Hydroxylwert von etwa 10 mg KOH/g und die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Hydroxylwert von nicht mehr als 5 mg KOH/g.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den Hydroxylwert/Verzweigungsverhältnis und dem Säurewert (AV) nach einem Test mit dem abgedichteten Rohr von Ester- Verbindungen zeigt. Die horizontale Achse ist der Hydroxylwert der Ester-Verbindungen und die vertikale Achse ist das Verzweigungsverhältnis der Ester-Verbindung.
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Hydroxylwert/Verzweigungsverhältnis und dem Säurewert nach dem Kompressor test von Ester-Verbindungen zeigt. Die horizontale Achse ist der Hydroxylwert der Ester- Verbindungen, und die vertikale Achse ist der Säurewert, gemessen nach einem Kompressortest der Ester-Verbindungen. bedeutet die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis von 100 mol-% und bedeutet die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis von 90 mol-%.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Hydroxylwert/Verzweigungsverhältnis und dem Säurewert nach einem Kompressortest der Ester-Verbindungen zeigt. Die horizontale Achse ist das Verzweigungsverhältnis von Ester- Verbindungen, und die vertikale Achse ist ein Säurewert nach einem Kompressortest der Ester-Verbindungen. bedeuten die Daten einer Ester-Verbindung mit einem Hydroxylwert von nicht mehr als 10 mg KOH/g, und bedeuten die Daten der Ester- Verbindung "d".

Beste Art zur Durchführung der Erfindung

Diese Erfindung wird nachfolgend detailliert beschrieben.
Die Ester-Verbindung, die erfindungsgemäß verwendet wird, ist in der Gegenwart eines Metalls thermisch stabil, was dadurch gekennzeichnet wird, daß die Ester-Verbindung zwischen einem zweiwertigen bis neunwertigen gehinderten Alkohol mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen und einer gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einem Derivat davon gebildet wird, worin das Verhältnis einer verzweigten Carbonsäure oder einem Derivat davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon nicht weniger als 50 mol-% ist, worin der Hydroxylwert der Ester-Verbindung nicht mehr als 30 mg KOH/g ist und der Säurewert der Ester- Verbindung nicht mehr als 10 mg KOH/g ist, wobei der Säurewert gemessen wird, nachdem die Schritte durchgeführt werden, die das Einstellen der Wasserkonzentration von 5 g der Ester-Verbindung auf nicht mehr als 10 ppm. Anordnen der Ester-Verbindung zusammen mit Eisen-, Kupfer- und Aluminiumstücken mit jeweils einem Durchmesser von 1,6 mm und einer Länge von 100 mm in einem Glasbehälter mit einem Innenvolumen von etwa 15 ml. Entgasen des Behälters auf einen Druck von nicht mehr als 1,3 Pa, Anordnen von 1 g einer Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2-Tetrafluorethan- Mischung bei einem Gewichtsverhältnis von 23 : 25 : 52, Abdichten des Behälters und dreitägiges Stehenlassen des Behälters bei 250ºC umfassen.
Der erfindungsgemäß verwendete gehinderte Alkohol ist ein Alkohol, der keine Wasserstoffatome am Kohlenstoff an der β-Position einer Hydroxyl-Gruppe aufweist. Er hat eine bessere thermische Stabilität im Vergleich zu einem konventionellen Alkohol, der ein Wasserstoffatom an der β-Position aufweist. Ebenso ist die Zahl der Kohlenstoffatome des gehinderten Alkohols 5 bis 15 und die Zahl der Hydroxyl- Gruppen ist 2 bis 9. Die Zahl der Hydroxyl-Gruppen ist zwei oder mehr, um der Ester-Verbindung eine angemessene Viskosität zu verleihen und 9 oder weniger, um eine unnotwendige hohe Viskosität zu vermeiden. Die Zahl der Hydroxyl-Gruppen ist bevorzugt 2 bis 6, mehr bevorzugt 2 bis 4. Die Struktur ohne Ether-Bindungen im Molekül ist bevorzugt, um dem Alkoholgerüst eine thermische Stabilität zu verleihen.
Beispiele der obigen gehinderten Alkohole umfassen Neopentylglykol, 2-Ethyl-2-methyl-1,3-propandiol, 2-Isopropyl-2-methyl-1,3-propandiol, 2,2-Diethyl-1,3- propandiol, 2-Ethyl-2-n-butyl-1,3-propandiol, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Pentaerythrit und Dipentaerythrit.
Unter den obigen Beispielen wird Neopentylglykol, Trimethylolpropan und Pentaerythrit der Vorzug gegeben, weil diese für die industrielle Verwendung leicht verfügbar sind und kostengünstig sind.
Die obigen gehinderten Alkohole können alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren Arten nach Bedarf verwendet werden.
Die Zahl der Kohlenstoffatome der gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure (Carbonsäure-Anteil bei eine Carbonsäure- Derivat), die erfindungsgemäß verwendet wird, ist 3 bis 20, bevorzugt 4 bis 18, mehr bevorzugt 5 bis 12. Die Zahl der Kohlenstoffatome der Carbonsäure ist 3 oder mehr, bevorzugt 4 oder mehr, mehr bevorzugt 5 oder mehr, noch mehr bevorzugt 7 oder mehr, um die Korrosionsfähigkeit für Metalle zu unterdrücken und eine Viskosität zu verleihen, die für Schmiermittelöle geeignet ist, und beträgt 20 oder weniger, bevorzugt 18 oder weniger, mehr bevorzugt 12 oder weniger, um nicht notwendige hohe Viskosität zu vermeiden. Insbesondere wenn die erhaltene Ester-Verbindung für eine Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine verwendet wird, ist die Zahl der Kohlenstoffatome 4 bis 12, mehr bevorzugt 4 bis 9, noch mehr bevorzugt 5 bis 9, insbesondere bevorzugt 7 bis 9. Angesichts der Löslichkeit in Fluorkohlenwasserstoffen ist sie bevorzugt 12 oder weniger, mehr bevorzugt 9 oder weniger.
Bei Carbonsäure oder einem Derivat davon, die erfindungsgemäß verwendet werden, ist das Verhältnis einer verzweigten Carbonsäure oder eines Derivates davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon (nachfolgend einfach mit Verzweigungsverhältnis bezeichnet) 50 mol-% oder mehr, bevorzugt 60 mol-% oder mehr, mehr bevorzugt 70 mol-% oder mehr, noch mehr bevorzugt 80 mol-% oder mehr, weiterhin bevorzugt 90 mol-% oder mehr, noch weiterhin bevorzugt 95 mol-% oder mehr, insbesondere bevorzugt 98 mol-% oder mehr, sehr bevorzugt 99 mol-% oder mehr.
Ein Verzweigungsverhältnis von weniger als 50 mol-% ist nicht erwünscht, weil es schwierig werden kann, die erwartete thermische Stabilität der Ester-Verbindungen in der Gegenwart eines Metalls zu erhalten.
Beispiele der gesättigten aliphatischen, verzweigten Monocarbonsäure mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, die erfindungsgemäß verwendet werden, umfassen Isobuttersäure, Pivalinsäure, 2-Methylbuttersäure, 2-Methylvaleriansäure, 3-Methylvaleriansäure, 4-Methylvaleriansäure, 2,2-Dimethylbuttersäure, 2-Ethylbuttersäure, tert- Butylessigsäure, 2,2-Dimethylpentansäure, 2,4-Dimethylpentansäure, 2-Ethylpentansäure, 3-Ethylpentansäure, 2-Methylhexansäure, 3-Methylhexansäure, 5-Methylhexansäure, 2-Ethylhexansäure, 3-Ethylhexansäure, 3,5-Dimethylhexansäure, 2,4-Dimethylhexansäure, 3,4-Dimethylhexansäure, 4,5-Dimethylhexansäure, 2,2-Dimethylhexansäure, 2-Methylheptansäure, 3-Methylheptansäure, 6-Methylheptansäure, 2-Propylpentansäure, 2,2-Dimethylheptansäure, 3,5,5-Trimethylhexansäure, 2-Methyloctansäure, 2-Ethylheptansäure, 3-Methyloctansäure, 2-Ethyl-2,3,3- trimethylbuttersäure, 2-Isopropyl-2,3-dimethylbuttersäure, 2,2,4,4-Tetramethylpentansäure, 2,2,3,3-Tetramethylpentansäure, 2,2,3,4-Tetramethylpentansäure, 2,2-Diisopropylpropionsäure, 2,2-Dimethyloctansäure, 3,7-Dimethyloctansäure, 2-Butyloctansäure, Isotridecansäure, 2-(3'-Methylbutyl)-7- methyloctansäure, 2-(1'-Methylbutyl)-5-methyloctansäure, 2-Hexylnonansäure, 2-Methyltetradecansäure, 2-Ethyltridecansäure, 2-Methylpentadecansäure, 2-Hexyldecansäure, 2-Heptyldecansäure, 2-(1',3',3'-Trimethylbutyl)-4,6,6-trimethylheptansäure, 2-(3'-Methylhexyl)-6-methylnonansäure, 2-Heptylundecansäure, 2-(1',3',,3'-Trimethylbutyl)-5,7,7-trimethyloctansäure, 2-(3'-Methylhexyl)-7-methyldecansäure, Isostearinsäure, Isononadecansäure und Isoeicosansäure.
Unter den oben angegebenen Carbonsäuren werden solche mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen geeignet als gesättigte, aliphatische Monocarbonsäure verwendet, wenn die Ester- Verbindung dieser Erfindung für eine Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine verwendet wird. Insbesondere wird 2-Methylbuttersäure, 3-Methylbuttersäure, 2-Ethylbuttersäure, 2-Methylhexansäure, 2-Ethylpentansäure, 2-Ethylhexansäure und 3,5,5-Trimethylhexansäure angesichts der Verfügbarkeit der Vorzug gegeben.
Zur Verbesserung der thermischen Stabilität der erfindungsgemäßen Ester-Verbindung in der Gegenwart eines Metalls wird der Kontakt von Carbonyl-Gruppen mit einer Metalloberfläche blockiert. Somit es gewünscht, daß die Ester-Verbindung eine große Anzahl an Verzweigungsketten in der Struktur und Verzweigungsketten an der α-Position der Carbonyl-Gruppe aufweist. In dieser Hinsicht sind Neosäuren mit einem quaternären Kohlenstoffatom an der α- oder β-Position der Carbonyl-Gruppe insbesondere bevorzugt, aber angesichts der Fließfähigkeit der Ester-Verbindung bei niedrigen Temperaturen sind andere verzweigte Carbonsäuren als Neosäuren bevorzugt. Angesichts dessen sind 2-Methylhexansäure, 2-Ethylpentansäure, 2-Ethylhexansäure und 3,5,5-Trimethylhexansäure bevorzugt; 2-Ethylhexansäure und 3,5,5-Trimethylhexansäure sind mehr bevorzugt, wobei 2-Ethylhexansäure insbesondere bevorzugt wird.
Die Zahl der Kohlenstoffatome einer aliphatischen linearen Carbonsäure (der Anteil einer Carbonsäure bei einem Carbonsäure-Derivat), die mit einer aliphatischen verzweigten Monocarbonsäure vermischt werden kann, die erfindungsgemäß verwendet wird, ist 3 bis 20, bevorzugt 4 bis 18, mehr bevorzugt 5 bis 12. Die Zahl der Kohlenstoffatome der Carbonsäure ist 3 oder mehr, bevorzugt 4 oder mehr und mehr bevorzugt 5 oder mehr, um die Korrosionsfähigkeit gegenüber Metallen zu unterdrücken und eine Viskosität zu verleihen, die für Schmiermittelöle geeignet ist, und die Zahl der Kohlenstoffatome ist 20 oder weniger, bevorzugt 18 oder weniger, und mehr bevorzugt 12 oder weniger, um eine nicht notwendige hohe Viskosität zu vermeiden und eine Fließfähigkeit bei niedrigen Temperaturen zu verleihen. Insbesondere wenn die Ester-Verbindung für eine Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine verwendet wird, ist die Zahl der Kohlenstoffatome bevorzugt 4 bis 12, mehr bevorzugt 4 bis 8 und insbesondere bevorzugt 5 bis 8; und angesichts der Löslichkeit in Fluorkohlenwasserstoffen ist sie 12 oder weniger, insbesondere bevorzugt 8 oder weniger.
Beispiele der mischfähigen, gesättigten, aliphatischen, linearen Monocarbonsäure mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen umfassen Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Capronsäure, Enanthinsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Decansäure, Undecansäure, Dodecansäure, Tridecansäure, Tetradecansäure, Pentadecansäure, Hexadecansäure, Heptadecansäure, Octadecansäure, Nonadecansäure und Eicosansäure.
Unter den obigen Beispielen werden solche mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen als mischbare, gesättigte, aliphatische, lineare Monocarbonsäure verwendet, wenn die erfindungsgemäße Ester-Verbindung für eine Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine verwendet wird. Unter den obigen Carbonsäuren sind Valeriansäure, Capronsäure, Enanthinsäure und Caprylsäure insbesondere bevorzugt.
Als Derivate der obigen aliphatischen Monocarbonsäuren sind Ester von niedrigen Alkylen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen wie Methylester und Ethylester ebenso wie Säureanhydride enthalten.
Die obigen Carbonsäuren oder Derivate davon können alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung kann zwischen dem erwähnten gehinderten Alkohol und der Monocarbonsäure und einem Derivat davon durch konventionelle Veresterung oder Umesterung gebildet werden.
Wenn zwei oder mehr Alkohole oder zwei oder mehr Carbonsäuren verwendet werden, um die erfindungsgemäß verwendete Ester- Verbindung zu erhalten, können die Alkohole oder Carbonsäuren vor der Reaktion vermischt werden oder die Ester- Verbindungen, die jeweils durch Reaktion zwischen einem Alkohol und einer Carbonsäure hergestellt sind, können vermischt werden, unter Erhalt der gewünschten Zusammensetzung.
Wenn die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung für eine Schmiermittelölzusammensetzung verwendet wird, ist die kinematische Viskosität bei 40ºC normalerweise 2 bis 1000 mm²/s im Hinblick auf die Leichtigkeit der Handhabung, Energieersparnis, Abriebsresistenz und Schmiermittelfähigkeit. Bevorzugt ist sie 2 bis 500 mm²/s, mehr bevorzugt 2 bis 200 mm²/s, noch mehr bevorzugt 5 bis 200 mm²/s, mehr bevorzugt 8 bis 200 mm²/s, noch mehr bevorzugt 15 bis 200 mm²/s, noch mehr bevorzugt 15 bis 100 mm²/s, weiterhin bevorzugt 20 bis 90 mm²/s und insbesondere bevorzugt 20 bis 75 mm²/s. Wenn die Schmiermittelölzusammensetzung mit einer Ester-Verbindung, die erfindungsgemäß verwendet wird, für Rotationskompressoren, Scroll-Kompressoren, Kompressoren für Raumklimaanlagen und Kompressoren für gepackte Klimaanlagen verwendet wird, ist die kinematische Viskosität bei 40ºC der Ester-Verbindung dieser Erfindung bevorzugt 40 bis 90 mm²/s, mehr bevorzugt 50 bis 75 mm²/s, insbesondere bevorzugt 55 bis 75 mm²/s und am meisten bevorzugt 60 bis 75 mm²/s angesichts der Energieersparnis und Abriebsresistenz.
Es ist gewünscht, daß der Schmelzpunkt oder der Gießpunkt der Ester-Verbindung dieser Erfindung möglichst niedrig ist angesichts der niedrigen Arbeitstemperaturen der Maschinen und der Erleichterung des Starts der Maschinen. Normalerweise ist er 0ºC oder weniger, bevorzugt -10ºC oder weniger, mehr bevorzugt -20ºC oder weniger.
Ester-Verbindungen mit einer solchen bevorzugten kinematischen Viskosität, niedrigem Fließpunkt und niedrigem Schmelzpunkt umfassen Ester-Verbindungen, die zwischen zwei oder mehr Carbonsäuren und einem oder mehreren gehinderten Alkoholen gebildet sind. Unter diesen sind Ester-Verbindungen bevorzugt, die zwischen zwei oder mehreren Carbonsäuren gebildet sind, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 2-Methylhexansäure, 2-Ethylpentansäure, 2-Ethylhexansäure, 3,5,5-Trimethylhexansäure und Derivaten davon und einem oder mehreren gehinderten Alkoholen.
Spezifisch werden die unten erwähnten Carboxylat-Mischungen veranschaulicht. Die Carboxylat-Mischungen sind insbesondere bevorzugt, wenn die Ester-Verbindung als Schmiermittelölzusammensetzung für eine Kühlmaschine, für eine Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine verwendet wird.
Es ist bevorzugt, daß der Säurewert der Esterverbindung dieser Erfindung möglichst niedrig ist im Hinblick auf die Korrosionsfähigkeit gegenüber Metallen und die thermische Stabilität der Ester-Verbindung in der Gegenwart der Metalle. Normalerweise ist er 0,5 mg KOH/g oder weniger, mehr bevorzugt 0,1 mg KOH/g oder weniger, mehr bevorzugt 0,05 mg KOH/g oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,03 mg KOH/g oder weniger, insbesondere bevorzugt 0,01 mg KOH/g oder weniger.
Angesichts der Abriebsresistenz, Hygroskopizität, thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls und der Leichtigkeit der Produktion ist der Hydroxylwert der erfindungsgemäß verwendeten Ester-Verbindung bevorzugt 0,01 bis 30 mg KOH/g. Die untere Grenze des obigen Hydroxylwertes ist mehr bevorzugt 0,1 mg KOH/g. Die obere Grenze des obigen Hydroxylwertes ist mehr bevorzugt 20 mg KOH/g, mehr bevorzugt 15 mg KOH/g, mehr bevorzugt 10 mg KOH/g, noch mehr bevorzugt 8 mg KOH/g, insbesondere bevorzugt 5 mg KOH/g. Spezifisch ist der Bereich des Hydroxylwertes mehr bevorzugt 0,01 bis 20 mg KOH/g, mehr bevorzugt 0,01 bis 15 mg KOH/g, mehr bevorzugt 0,01 bis 10 mg KOH/g, mehr bevorzugt 0,01 bis 8 mg KOH/g, mehr bevorzugt 0,01 bis 5 mg KOH/g. Darüber hinaus ist der Bereich mehr bevorzugt 0,1 bis 20 mg KOH/g, noch mehr bevorzugt 0,1 bis 15 mg KOH/g, noch mehr bevorzugt 0,1 bis 10 mg KOH/g, noch mehr bevorzugt 0,1 bis 8 mg KOH/g, insbesondere bevorzugt 0,1 bis 5 mg KOH/g.
Die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung hat einen Säurewert von 10 mg KOH/g oder weniger, wobei der Säurewert gemessen wird, nachdem der Wassergehalt von 5 g Ester- Verbindung auf nicht mehr als 10 ppm eingestellt ist, wobei die Ester-Verbindung zusammen mit Eisen-, Kupfer- und Aluminiumstücken mit jeweils einem Durchmesser von 1,6 mm und einer Länge von 100 mm, in einen Glasbehälter mit einem Innenvolumen von etwa 15 ml gegeben, das Innere des Behälters auf nicht mehr 1,3 Pa entgast, der Behälter mit 1 g Flon- Mischung aus Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2- Tetrafluorethan = 23 : 25 : 52 (Gewichtsverhältnis) beladen, der Behälter abgedichtet und der Behälter 3 Tage lang bei 250ºC gehalten wird. Hierin ist der oben erwähnte Säurewert bevorzugt 5 mg KOH/g oder weniger, mehr bevorzugt 2 mg KOH/g oder weniger. Erfindungsgemäß betreffen die obigen Vorgänge einen Test mit abgedichtetem Rohr, der durchgeführt wird, um die thermische Stabilität einer Ester-Verbindung in der Gegenwart eines Metalls unter statischen Bedingungen auszuwerten.
Der Ausdruck "thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls", der erfindungsgemäß verwendet wird, bedeutet die Resistenz gegenüber thermischer Zersetzung, die beobachtet wird, wenn eine Ester-Verbindung mit einem Metall für eine bestimmte Zeitperiode bei hoher Temperatur unter Bedingungen koexistiert, unter denen der Einfluß von Sauerstoff eliminiert wird. Je niedriger der Grad der thermischen Zersetzung ist, um so besser wird die thermische Stabilität.
Spezifisch wird die thermische Stabilität durch Messen des Säurewertes des Testöls nach einem Test ausgewertet, umfassend das Anordnen von 10 g eines Testöls (eine Ester- Verbindung), die ausreichend entgast und auf einen Wassergehalt von 10 ppm oder weniger zuvor eingestellt wurde, und eines Eisenstückes mit einem Durchmesser von 1,6 mm und einer Länge von 150 mm in einem Glasbehälter mit einem Innenvolumen von etwa 30 ml ausreichendes Entgasen des Inneren des Behälters auf 1,3 Pa oder weniger. Abdichten des Behälters und Halten des Behälters für 3 Tage bei 250ºC. Bei diesem Test ist angesichts der besseren thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls der Säurewert, gemessen nach dem Test, bevorzugt 10 mg KOH/g oder weniger, mehr bevorzugt 5 mg KOH/g oder weniger, insbesondere bevorzugt 3 mg KOH/g, am meisten bevorzugt 1 mg KOH/g oder weniger.
Das in JIS K-2540 angegebene Ausführungsverfahren ist nicht bevorzugt, weil die Auswertung in der Abwesenheit eines Metalls durchgeführt wird. Die Auswertungsverfahren, die in JIS K-2276 und JIS K-2242 angegeben sind, sind nicht bevorzugt, weil die Auswertung durchgeführt wird, indem Bedingungen für die Auswertung der Oxidationsstabilität angewandt werden.
Es ist wünschenswert, daß die Ester-Verbindung, die erfindungsgemäß verwendet wird, einen Säurewert von nicht mehr als 1,0 mg KOH/g aufweist, der nach einem Kompressor vor gang gemessen wird, umfassend das Beladen eines 1 KW-Rotationskompressors (G515QB1X, hergestellt von Hitachi, Ltd.) mit 450 g der Ester-Verbindung, deren Wassergehalt zuvor auf nicht mehr als 20 ppm eingestellt worden ist, und einer gegebenen Menge einer Flon-Mischung aus Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2-Tetrafluorethan = 23 : 25 : 52 (Gewichtsverhältnis), zum Erreichen einer oberen Temperatur der Kompressorhülle von 130ºC, eines Auslaßdrucks von 26 kgf/cm² und eines Einlaßdrucks von 5 kgf/cm² und kontinuierliches Laufenlassen des Kompressors für 400 Stunden. Der erwähnte Säurewert ist mehr bevorzugt 0,8 mg KOH/g oder weniger, am meisten bevorzugt 0,7 mg KOH/g. In dieser Beschreibung wird der obige Test als Kompressortest bezeichnet, der die thermische Stabilität von Ester- Verbindungen in der Gegenwart von Fluorkohlenwasserstoffen und einem Metall unter dynamischen Bedingungen auswertet. Die Menge der verwendeten Flon-Mischung in dem Kompressortest ist nicht besonders beschränkt, solange die Temperatur und die Druckbedingungen, wie oben erwähnt, erfüllt werden.
Hierin wird die Anlage, die für den Kompressortest verwendet wird, unter Bezugnahme auf Fig. 1 detailliert beschrieben.
Fig. 1 ist ein Diagramm einer Anlage, die für den Kompressortest verwendet wird. Bezugszeichen 1 ist ein Kompressor, der ein 1 kW-Rotationskompressor (G515QB1X, hergestellt von Hitachi, Ltd.) ist. Ein Kupferrohr 2 wird mit der Auslaßseite des Kompressors 1 verbunden, wobei das Rohr 2 einen Außendurchmesser von 6,35 mm, einen Innendurchmesser von 4,72 mm und eine Länge von 700 mm hat. Das Rohr 2 ist weiterhin mit einem anderen Kupferrohr 3 an seinem Ende verbunden, wobei das Rohr 3 einen Außendurchmesser von 9,52 mm, einen Innendurchmesser von 7,92 mm und eine Länge von 6000 mm hat. Ein Aluminiumwärmetauscher 11 ist an dem Rohr 3 fixiert. Bezugszeichen 8 ist ein Akkumulator, der ursprünglich mit dem Kompressor 1 verbunden ist. Mit dem Akkumulator 8 ist ein Kupferrohr 7 mit einem Außendurchmesser von 9,52 mm, einem Innendurchmesser von 7,92 mm und einer Länge von 100 mm verbunden. Am Ende des Rohrs 7 ist ein anderes Kupferrohr 6 mit einem Außendurchmesser von 6,35 mm, einem Innendurchmesser von 4,72 mm und einer Länge von 700 mm verbunden. An dem Ende des Rohrs 6 ist ein anderes Kupferrohr 5 mit einem Außendurchmesser von 9,52 mm, einem Innendurchmesser von 7,92 mm und einer Länge von 4000 mm verbunden. Ein Kupferkapillarrohr 4 mit einem Innendurchmesser von 2 mm und einer Länge von 400 mm verbindet das Rohr 3 mit dem Rohr 5. Bezugszeichen 9 ist eine Kühlpfanne zum Kontrollieren der Bedingungen des Kompressortests, die in Verbindung mit der Temperatur des Kompressors arbeitet. Bezugszeichen 10 ist ein Ventil zum Abdichten einer Ester-Verbindung als Testöl und Flon. HP bzw. LP bedeuten jeweils einen Manometerdruck.
Wenn ein Kompressor test unter Verwendung der Anlage gemäß Fig. 1 durchgeführt wird, werden die gewünschte Temperatur und der Druck durch Einstellen der Menge der Flon-Mischung aus Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2-Tetrafluorethan = 23 : 25 : 52 (Gewichtsverhältnis) innerhalb des Bereiches von 160 bis 180 g erzielt.
Bei der erfindungsgemäß verwendeten Ester-Verbindung ist das Verzweigungsverhältnis des Carbonsäureanteils nicht weniger als 50 mol-%, und der Hydroxylwert der Ester-Verbindung ist nicht mehr als 30 mg KOH/g. Es folgen Beispiele der Ester- Verbindungen mit einer bevorzugten Kombination des Verzweigungsverhältnisses und des Hydroxylwertes.
1) Eine Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis des Carbonsäureanteils von nicht weniger als 70 mol-% und einem Hydroxylwert von nicht mehr als 20 mg KOH/g, mehr bevorzugt nicht mehr als 15 mg KOH/g, insbesondere bevorzugt nicht mehr als 5 mg KOH/g.
2) Eine Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis des Carbonsäureanteils von nicht weniger als 50 mol-% und einem Hydroxylwert von nicht mehr als 10 mg KOH/g, mehr bevorzugt nicht mehr als 5 mg KOH/g.
3) Eine Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis des Carbonsäureanteils von nicht weniger als 90 mol-% und einem Hydroxylwert von nicht mehr als 30 mg KOH/g, mehr bevorzugt nicht mehr als 25 mg KOH/g, insbesondere bevorzugt nicht mehr als 15 mg KOH/g.
4) Eine Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis des Carbonsäureanteils von nicht weniger als 80 mol-% und einem Hydroxylwert von nicht mehr als 15 mg KOH/g, mehr bevorzugt nicht mehr als 10 mg KOH/g, insbesondere bevorzugt nicht mehr als 5 mg KOH/g.
Die Ester-Verbindung der obigen Kombination 1) hat eine gewünschte Eigenschaft im Hinblick auf die thermische Stabilität unter statischen Bedingungen, die durch den Test mit abgedichtetem Rohr ausgewertet sind, und die Ester- Verbindungen aus den obigen Kombinationen 2) und 3) haben eine gewünschte Eigenschaft im Hinblick auf die thermische Stabilität unter statischen und dynamischen Bedingungen, die durch einen Test mit abgedichteten Rohr bzw. einem Kompressortest ausgewertet sind. Die Ester-Verbindung der obigen Kombination 4) hat eine hohe thermische Stabilität in Abwesenheit von Sauerstoff und Fluorkohlenwasserstoffen.

2. Schmiermittelölzusammensetzung

Die Ester-Verbindung, die erfindungsgemäß verwendet wird, ist als Grundöl für eine Schmiermittelölzusammensetzung verwendbar und eine Schmiermittelölzusammensetzung, die die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung als Hauptkomponente enthält, kann in Kombination mit Fluorkohlenwasserstoffen als Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine verwendet werden.
Die Schmiermittelölzusammensetzung mit einer ausgezeichneten thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls kann geeignet als Maschinenöl, Fett, hydraulisches Öl, Turbinenöl, Wärmetransferöl, Metallarbeitsöl, Kühlmittelöl, etc. verwendet werden, unter denen sie insbesondere geeignet ist für Kühlmittelöle.
Unter den Kühlmittelölen wird es als Kühlmittelöl für Rotationskompressoren oder Scroll-Kompressoren verwendet, weil die Temperatur und der Druck im Inneren eines solchen Kompressors so hoch werden, daß die thermische Stabilität der Kühlmittelöle in der Gegenwart eines Metalls sehr stark erforderlich ist.
Unter den Kühlmittelölen ist die Schmiermittelölzusammensetzung, die eine ausgezeichnete thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls auf weist, zur Verwendung in Kombination mit Fluorkohlenwasserstoffen, umfassend Difluormethan (HFC32), insbesondere Fluorkohlenwasserstoffen mit Difluormethan und Pentafluorethan (HFC125) oder Fluorkohlenwasserstoffen mit Difluormethan, Pentafluorethan und 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFC134a) geeignet, weil das Inneres eines Kompressors einer höheren Temperatur und einem höheren Druck im Vergleich zu der alleinigen Verwendung von 1,1,1,2-Tetrafluorethan ausgesetzt wird.
Die Schmiermittelölzusammensetzung wird geeignet als Schmiermittelöl für hermetische Kompressoren von Kühlschränken, Kühlmaschinen für industrielle Verwendung, Raumklimaanlagen und gepackte Klimaanlagen verwendet, bei denen die thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls sehr erwünscht ist. Unter diesen wird sie geeignet als Schmiermittelöl für hermetische Kompressoren von Raumklimaanlagen und gepackten Klimaanlagen verwendet, bei denen eine gute thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls insbesondere erforderlich ist.
Wenn die Ester-Verbindung, die erfindungsgemäß verwendet wird, als Grundöl für eine Schmiermittelölzusammensetzung verwendet wird, ist das Verhältnis der Ester-Verbindung, die in der Schmiermittelölzusammensetzung enthalten ist, bevorzugt nicht weniger als 20 Gew.-%, mehr bevorzugt nicht weniger als 50 Gew.-%, insbesondere bevorzugt nicht weniger als 80 Gew.-%, am meisten bevorzugt nicht weniger als 90 Gew.-% im Hinblick auf die thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls. Andere Schmiermittelöle, die mit dieser vermischt sind, sind nicht besonders beschränkt, und es ist gewünscht. Schmiermittelöle zu verwenden, die die thermische Stabilität der Schmiermittelölzusammensetzung in der Gegenwart eines Metalls nicht beeinträchtigen.
Insbesondere wenn die Schmiermittelölzusammensetzung mit der Ester-Verbindung, die erfindungsgemäß verwendet wird, für eine Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine verwendet wird, ist das Verhältnis der Ester-Verbindung, die erfindungsgemäß verwendet wird, in der Schmiermittelölzusammensetzung bevorzugt 80 Gew.-% oder mehr, mehr bevorzugt 90 Gew.-% oder mehr, insbesondere bevorzugt 95 Gew.-% oder mehr, am meisten bevorzugt 98 Gew.-% oder mehr. Insbesondere wenn sie für Rotationskompressoren, Scroll-Kompressoren oder Kompressoren für Raumklimaanlagen und gepackte Klimaanlagen verwendet wird, oder wenn sie zusammen mit Fluorkohlenwasserstoffen mit Difluormethan (HFC32) verwendet wird, ist das Verhältnis der erfindungsgemäß verwendeten Ester-Verbindung bevorzugt 90 Gew.-% oder mehr, mehr bevorzugt 95 Gew.-% oder mehr, insbesondere bevorzugt 98 Gew.-% oder mehr, am meisten bevorzugt 99 Gew.-% oder mehr.
Die kinematische Viskosität der Schmiermittelölzusammensetzung bei 40ºC ist bevorzugt 2 bis 500 mm²/s, mehr bevorzugt 2 bis 200 mm²/s, noch mehr bevorzugt 8 bis 200 mm²/s, noch mehr bevorzugt 15 bis 200 mm²/s, noch mehr bevorzugt 15 bis 100 m²/s, noch mehr bevorzugt 20 bis 90 mm²/s, insbesondere bevorzugt 20 bis 75 mm²/s.
Insbesondere wenn die Schmiermittelölzusammensetzung für Rotationskompressoren und Scroll-Kompressoren für Kühlmaschinen, Kompressoren für Raumklimaanlagen und Kompressoren für gepackte Klimaanlagen verwendet wird, ist die kinematische Viskosität der Schmiermittelölzusammensetzung dieser Erfindung bei 40ºC bevorzugt 40 bis 90 mm²/s, mehr bevorzugt 50 bis 75 mm²/s, insbesondere bevorzugt 55 bis 75 mm²/s, am meisten bevorzugt 60 bis 75 mm²/s im Hinblick auf die Energieersparnis und Abriebsresistenz.
Es ist gewünscht, daß der Schmelzpunkt oder der Fließpunkt der Schmiermittelölzusammensetzung möglichst niedrig ist und üblicherweise ist er nicht höher als 0ºC, bevorzugt nicht höher als -10ºC, mehr bevorzugt nicht höher als -20ºC.
In der Schmiermittelölzusammensetzung können verschiedene bekannte Additive für Schmiermittelöle in einer Menge verwendet werden, daß die thermische Stabilität nicht beeinträchtigt wird. Solche Additive umfassen Antioxidantien, Extremdruckmittel, Öligkeitsverbesserer, Entschäumungsmittel, Reinigungsdispersionsmittel, Antikorrosiva, Demulgatoren, Viskositätsindexverbesserer, Metalldeaktivatoren und Fließpunkt-Unterdrückungsmittel.

3. Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine

Die Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine umfaßt die erwähnte Schmiermittelölzusammensetzung dieser Erfindung und Fluorkohlenwasserstoffe.
Die Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine wird geeignet als Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine für Rotationskompressoren und Scroll- Kompressoren wegen der ausgezeichneten thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls verwendet. Weil die Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine eine ausgezeichnete thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls hat, wird sie insbesondere geeignet als Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine für Kompressoren von Raumklimaanlagen und gepackte Klimaanlagen verwendet. Weil die Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine eine ausgezeichnete thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls hat, ist sie insbesondere effektiv, wenn sie in Kombination mit Fluorkohlenwasserstoffen mit Difluormethan (HFC32), insbesondere solchen mit Difluormethan und Pentafluorethan oder solchen mit Difluormethan, Pentafluorethan und 1,1,1,2-Tetrafluorethan verwendet wird.
Wenn die Ester-Verbindung oder die Schmiermittelölzusammensetzung, die erfindungsgemäß verwendet werden, für eine Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine verwendet wird, ist die Temperatur der Zweiphasentrennung mit Fluorkohlenwasserstoffen wünschenswert niedrig und nicht mehr als 10ºC, bevorzugt nicht mehr als 0ºC, mehr bevorzugt nicht mehr als -10ºC, insbesondere bevorzugt nicht mehr als -30ºC, am meisten bevorzugt nicht mehr als -50ºC.
Es ist gewünscht, daß die Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine gute Ergebnisse bezüglich der folgenden Auswertung der thermischen Stabilität ergibt. 5 g eines Testöls, das ausreichend entgast und auf einen Wassergehalt von nicht mehr als 10 ppm eingestellt worden ist, werden in einen Glasbehälter mit einem Innenvolumen von etwa 15 ml zusammen mit Eisen-, Kupfer- und Aluminiumstücken mit jeweils einem Durchmesser von 1,6 mm und einer Länge von 100 mm gegeben. Nach ausreichendem Entgasen des Inneren des Behälters auf nicht mehr als 1,3 Pa wird er mit 1 g Flon- Mischung aus Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2- Tetrafluorethan = 23 : 25 : 52 (Gewichtsverhältnis) beladen, abgedichtet und kann 3 Tage bei 250ºC stehen. Dann wird der abgedichtete Behälter geöffnet, zur Entfernung der Flon- Mischung, und der Säurewert der Ester-Verbindung oder der Schmiermittelölzusammensetzung wird gemessen. Bei diesem Test ist der Säurewert nach dem Test bevorzugt nicht mehr als 10 mg KOH/g, mehr bevorzugt nicht mehr als 5 mg KOH/g, insbesondere bevorzugt nicht mehr als 2 mg KOH/g.
Wenn die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung als Schmiermittelölzusammensetzung für eine Kühlmaschine in einer Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine verwendet wird, ist es gewünscht, daß die Ester-Verbindung ein Verzweigungsverhältnis von nicht weniger als 50 mol-% und einen Hydroxylwert von nicht mehr als 30 mg KOH/g auf weist. Darüber hinaus umfassen Beispiele von bevorzugten Kombinationen des Verzweigungsverhältnisses und des Hydroxylwertes die folgenden 1) bis 3):
1) Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis des Carbonsäureanteils von nicht weniger als 70 mol-% und einem Hydroxylwert von nicht mehr als 20 mg KOH/g, mehr bevorzugt nicht mehr als 13 mg KOH/g, insbesondere bevorzugt nicht mehr als 5 mg KOH/g.
2) Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis des Carbonsäureanteils von nicht weniger als 50 mol-% und einem Hydroxylwert von nicht mehr als 10 mg KOH/g, mehr bevorzugt nicht mehr als 5 mg KOH/g.
3) Ester-Verbindung mit einem Verzweigungsverhältnis des Carbonsäureanteils von nicht weniger als 90 mol-% und einem Hydroxylwert von nicht mehr als 30 mg KOH/g, mehr bevorzugt nicht mehr als 25 mg KOH/g, insbesondere bevorzugt nicht mehr als 15 mg KOH/g.
Beispiele von bevorzugten Ester-Verbindungen, die für die Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine verwendet werden, umfassen eine Carboxylat-Mischung, die gebildet ist zwischen Pentaerythrit und n-Pentansäure/2-Methylbuttersäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und n-Pentansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Neopentylglykol und 2-Ethylpentansäure/2- Methylhexansäure/2-Ethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Trimethylolpropan und 2-Ethylpentansäure/2- Methylhexansäure/2-Ethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylpentansäure/2- Methylhexansäure/2-Ethylhexansäure, Neopentylglykoldi-2- ethylhexanat, Trimethylolpropan-tri-2-ethylhexanat, Pentaerythrit-tetra-2-ethylhexanat, Neopentylglykoldi-3,5,5- trimethylhexanat, Trimethylolpropan-tri-3,5,5- trimethylhexanat, Pentaerythrit-tetra-3,5,5-trimethylhexanat, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Neopentylglykol und 2-Ethylpentansäure/2-Methylhexansäure/2- Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat- Mischung, gebildet zwischen Trimethylolpropan und 2-Ethylpentansäure/2-Methylhexansäure/3,5,5- Trimethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylpentansäure/2- Methylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat- Mischung, gebildet zwischen Neopentylglykol und 2-Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat- Mischung, gebildet zwischen Trimethylolpropan und 2-Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat- Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxytat- Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und n-Heptansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und n-Octansäure/3,5,5- Trimethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und n-Octansäure/2-Ethylhexansäure/3,5,5- Trimethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Trimethylolpropan und 2-Ethylpentansäure/2- Methylhexansäure/2-Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure und Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylpentansäure/2-Methylhexansäure/2- Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure.
Unter den obigen Mischungen wird angesichts der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls Neopentylglykoldi- 2-ethylhexanat, Trimethylolpropantri-2-ethylhexanat, Pentaerythrit-tetra-2-ethylhexanat, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Trimethylolpropan und 2-Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat- Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat- Mischung, gebildet zwischen Trimethylolpropan und 2-Ethylpentansäure/2-Methylhexansäure/2-Ethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylpentansäure/2-Methylhexansäure/2-Ethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Trimethylolpropan und 2-Ethylpentansäure/2-Methylhexansäure/2- Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure und Carboxylat- Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylpentansäure/2-Methylhexansäure/2- Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure der besondere Vorzug gegeben.
Angesichts der Energieersparnis und der Abriebsresistenz, wie oben erwähnt, hat die Ester-Verbindung, die für die Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine dieser Erfindung verwendet wird, eine kinematische Viskosität von bevorzugt 40 bis 90 mm²/s, mehr bevorzugt 50 bis 75 mm²/s bei 40ºC.
Spezifische Beispiele einer solchen Ester-Verbindung umfassen eine Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und n-Pentansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und n-Pentansäure/2- Methylbuttersäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat- Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und n-Heptansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und n-Octansäure/3,5,5- Trimethylhexansäure, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und n-Octansäure/2-Ethylhexansäure/3,5,5- Trimethylhexansäure, Trimethylolpropantri-3,5,5- trimethylhexanat, Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure und eine Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylpentansäure/2-Methylhexansäure/2- Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure. Unter diesen ist ein Ester, der zwischen einer Carbonsäure-Mischung mit 3,5,5-Trimethylhexansäure und Pentaerythrit gebildet ist, mehr bevorzugt, weil ein Ester mit einer gewünschten Viskosität hergestellt werden kann. Angesichts der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls wird einer Carboxylat-Mischung, die zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure und einer Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylpentansäure/2-Methylhexansäure/2- Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure, der besondere Vorzug gegeben.
In der Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure ist das Mischungsverhältnis von 2-Ethylhexansäure zu 3,5,5-Trimethylhexansäure bevorzugt 80 : 20 bis 35 : 65 (molares Verhältnis), mehr bevorzugt 76 : 24 bis 48 : 52 angesichts der Kompatibilität mit Fluorkohlenwasserstoffen, Schmelzpunkt und Viskosität.
In der Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylpentansäure/2-Methylhexansäure/2- Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure ist das Mischungsverhältnis (molares Verhältnis) der Carbonsäuren bevorzugt 1-12 : 6-47 : 5-42 : 6-72, mehr bevorzugt 3-10 : 17-39 : 5-13 : 45-72, insbesondere bevorzugt 3-9 : 17-35 : 5-11 : 50-67 im Hinblick auf die Kompatibilität mit Fluorkohlenwasserstoffen, Schmelzpunkt und Viskosität.
In einer Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine, umfassend eine Schmiermittelölzusammensetzung, die die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung als Hauptkomponente und Fluorkohlenwasserstoffe enthält, ist das Mischungsverhältnis der Schmiermittelölzusammensetzung zu den Fluorkohlenwasserstoffen nicht besonders beschränkt, und das Verhältnis von Schmiermittelölzusammensetzung/- Fluorkohlenwasserstoffen ist bevorzugt 1 : 50 bis 20 : 1 (Gewichtsverhältnis), mehr bevorzugt 1 : 10 bis 5 : 1 (Gewichtsverhältnis). Angesichts des Erreichens einer ausreichenden Kühlfähigkeit ist es gewünscht, daß das Verhältnis der Fluorkohlenwasserstoffe bevorzugt größer als Fluorkohlenwasserstoff/Schmiermittelölzusammensetzung = 1 : 20 ist. Angesichts des Erhalts einer Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine mit einer angemessenen Viskosität ist das Verhältnis der Schmiermittelölzusammensetzung bevorzugt höher als Schmiermittelölzusammensetzung/- Fluorkohlenwasserstoff = 1 : 50.
Die hier verwendeten Fluorkohlenwasserstoffe sind nicht besonders beschränkt, solange sie konventionell als Komponente einer Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine verwendet werden, und bevorzugte Beispiele umfassen Difluormethan (HFC32), 1,1-Difluorethan (HFC152a), 1,1,1-Trifluorethan (HFC143a), 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFC134a), 1,1,2,2-Tetrafluorethan (HFC134) und Pentafluorethan (HFC125), wobei Difluormethan, Pentafluorethan, 1,1,1,2-Tetrafluorethan und 1,1,1-Trifluorethan der besondere Vorzug gegeben wird.
Die obigen Fluorkohlenwasserstoffe können alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren Fluorkohlenwasserstoffen verwendet werden.
Angesichts der Kühleffizienz ist eine Fluorkohlenwasserstoff- Mischung mit Difluormethan (HFC32) bevorzugt, wobei einer Mischung aus Difluormethan, Pentafluorethan und 1,1,1,2-Tetrafluorethan und einer Mischung aus Difluormethan und Pentafluorethan und einer Mischung aus Difluormethan und 1,1,1,2-Tetrafluorethan der besondere Vorzug gegeben wird. Die meisten bevorzugten Beispiele von Fluorkohlenwasserstoff- Mischungen sind z. B. solche, umfassend 23 Gew.-% Difluormethan/25 Gew.-% Pentafluormethan/52 Gew.-% 1,1,1,2-Tetrafluorethan oder eine, umfassend 40 bis 60 Gew.-% Difluormethan/60 bis 40 Gew.-% Pentafluorethan, obwohl das Mischungsverhältnis nicht besonders beschränkt ist.
Aufgrund der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung eine ausgezeichnete thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls aufweist, und daher kann die thermische Stabilität eines Schmiermittelöls in der Gegenwart eines Metalls signifikant erhöht werden, indem die Ester-Verbindung dieser Erfindung mit diesem vermischt wird. Somit umfassen Verfahren zur Erhöhung der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls:
(1) Verfahren zur Erhöhung der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls, umfassend das Mischen der erfindungsgemäß verwendeten Ester-Verbindung als Grundöl mit einem Schmiermittelöl.
(2) Verfahren zur Erhöhung der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls, umfassend das Vermischen der erfindungsgemäß verwendeten Ester-Verbindung als Grundöl mit einer Schmiermittelölzusammensetzung in einer Menge von nicht weniger als 20 Gew.-%.
(3) Verfahren zur Erhöhung der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls unter Verwendung einer Schmiermittelölzusammensetzung, umfassend die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung als Grundöl in der Gegenwart von Fluorkohlenwasserstoffen.
(4) Verfahren zur Erhöhung der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls unter Verwendung einer Schmiermittelölzusammensetzung, umfassend die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung als Grundöl in der Gegenwart von Fluorkohlenwasserstoffen mit Difluormethan.
(5) Verfahren zur Erhöhung der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls unter Verwendung einer Schmiermittelölzusammensetzung mit der erfindungsgemäß verwendeten Ester-Verbindung als Grundöl in einem Rotationskompressor oder Scroll-Kompressor von Kühlmaschinen,
(6) Verfahren zur Erhöhung der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls unter Verwendung einer Schmiermittelölzusammensetzung, die die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung als Grundöl enthält, in einem Kompressor von Raumklimaanlagen oder Kompressor von gepackten Klimaanlagen.
(7) Verfahren zur Erhöhung der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls unter Verwendung einer Schmiermittelölzusammensetzung, die die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung als Grundöl enthält, wobei die Ester-Verbindung dieser Erfindung eine kinematische Viskosität von 40 bis 90 mm²/s bei 40ºC hat.
(8) Verfahren zur Erhöhung der thermischen Stabilität in der Gegenwart eines Metalls unter Verwendung einer Mischung aus einer Schmiermittelölzusammensetzung, umfassend die erfindungsgemäß verwendete Ester-Verbindung als Grundöl und Fluorkohlenwasserstoffe, wobei das Mischungsverhältnis eingestellt ist auf Schmiermittelölzusammensetzung/- Fluorkohlenwasserstoff = 1 : 50 bis 20 : 1 (Gewichtsverhältnis).
(9) Verfahren zur Verhinderung der thermischen Zerstörung eines Schmiermittelöls unter Verwendung der erfindungsgemäß verwendeten Ester-Verbindung gemäß einem der obigen Merkmale (1) bis (8).
Diese Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und Testbeispiele näher erläutert, ohne daß der Umfang dieser Erfindung darauf beschränkt werden soll.

Beispiel 1

Ein 1,1-Vierhalskolben wurde mit einem Rührer, Thermometer, Stickstoffeinlaß und Dehydratisiersäule mit einem Kondensator ausgerüstet. In den Kolben wurden 102 g (1,00 mol) Neopentylglykol, 77,9 g (0,60 mol) 2-Ethylpentansäure und 181,8 g (1,40 mol) 2-Methylhexansäure gegeben. Nach zweistündiger Reaktion der Mischung bei 250ºC in einem Stickstoffstrom bei atmosphärischem Druck wurde die Reaktionsmischung 6 Stunden lang einem verminderten Druck bei 20 000 Pa unterworfen. Dann wurde nicht-reagierte Monocarbonsäure unter vermindertem Druck abdestilliert, unter Erhalt der erfindungsgemäßen Ester-Verbindung 1. Mit den Alkoholen und Carbonsäuren, die in den Tabellen 1 bis 5 angegeben sind, wurde die gleiche Reaktion durchgeführt, unter Erhalt der Ester-Verbindungen, die in den Tabellen 1 bis 5 angegeben sind. Mit diesen Ester-Verbindungen wurden die kinematischen Viskositäten bei 40ºC und 100ºC und der Viskositätsindex gemessen (JIS K-2283). Der Säurewert und der Hydroxylwert wurden ebenfalls gemessen (JIS K-2501). Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 gezeigt. Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 2 (Fortsetzung) Tabelle 3 Tabelle 3 (Fortsetzung) Tabelle 3 (Fortsetzung) Tabelle 3 (Fortsetzung) Tabelle 4 Tabelle 5

Testbeispiel 1

Mit den in Beispiel 1 erhaltenen Ester-Verbindungen wurde ein Test bezüglich der thermischen Stabilität unter den folgenden Bedingungen durchgeführt, um die thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls in den Fällen auszuwerten, bei denen der Carbonsäure-Anteil verzweigt bzw. linear ohne Verzweigungen ist. Spezifisch wurden 10 g eines erfindungsgemäßen Produkts oder eines Vergleichsprodukts, das auf einen Wassergehalt von 10 ppm zuvor eingestellt und ausreichend entgast war, in einen Glasbehälter mit einem Innendurchmesser von 15 mm, einer Länge von 170 mm und einem Innenvolumen von etwa 30 ml gegeben, in denen ein Eisendraht mit einem Durchmesser von 1,6 mm und einer Länge von 150 mm als Metallstück gegeben war. Dann wurde der Druck des Inneren des Behälters auf nicht höher als 1,3 Pa reduziert und der Behälter abgedichtet. Nach Fortsetzen des Versuchs für 3 Tage bei 250ºC wurde der Säurewert der Ester-Verbindung gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Wie aufgrund von Tabelle 6 ersichtlich ist, ist die thermische Stabilität von linearen Carboxylaten, den Vergleichsprodukten, in der Gegenwart eines Metalls schlecht und zeigt eine signifikante Erhöhung des Säurewertes im Vergleich zu dem System, bei dem keine Metalle vorhanden sind. Im Gegensatz dazu zeigten die verzweigten Carboxylate dieser Erfindung im wesentlichen keine Erhöhung des Säurewertes selbst in der Gegenwart eines Metalls, wodurch eine ausgezeichnete thermische Stabilität demonstriert wird. Tabelle 6

Testbeispiel 2

Mit den gemäß Beispiel 1 erhaltenen Ester-Verbindungen (erfindungsgemäße Produkte und Vergleichsprodukte) wurde ein thermischer Stabilitätstest unter den Bedingungen gemäß Testbeispiel 1 durchgeführt, um die thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls für die Fälle auszuwerten, bei denen der Carbonsäure-Anteil verzweigt bzw. linear und ohne Verzweigungen ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt. Tabelle 7
Aufgrund von Tabelle 7 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Produkte, die unter Verwendung der verzweigten Carbonsäuren hergestellt sind, eine geringere Erhöhung des Säurewertes nach dem Test zeigten im Vergleich zu den Vergleichsprodukten, die unter Verwendung von linearen Carbonsäuren hergestellt sind, wodurch die ausgezeichnete thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls demonstriert wird.

Testbeispiel 3

Mit den Ester-Verbindungen, die in Beispiel 1 erhalten sind, wurde ein thermischer Stabilitätstest unter den in Testbeispiel 1 gezeigten Bedingungen durchgeführt, um den Einfluß des Verzweigungsverhältnisses auf die thermische Stabilität und den Einfluß der anderen Eigenschaften der Ester-Verbindungen auf die thermische Stabilität auszuwerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
Wie aufgrund der Tabelle 8 ersichtlich ist, zeigen Ester- Verbindungen mit einem Verzweigungsverhältnis von nicht weniger als 80 mol-% eine bessere thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls mit einer geringeren Erhöhung des Säurewertes in dem Vergleich zu Ester-Verbindungen mit einem Verzweigungsverhältnis von weniger als 80 mol-%. Wenn der Hydroxylwert der Ester-Verbindungen vor dem Test nicht höher als 15 mg KOH/g war, wurde die Erhöhung des Säurewertes nach dem Test unterdrückt, wodurch eine gute thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls demonstriert wird. Ebenso wurde eine Tendenz beobachtet, daß der Säurewert nach dem Test um so höher ist, je höher der Säurewert der Ester- Verbindungen vor dem Test ist. Tabelle 8 Tabelle 8 (Fortsetzung)

Testbeispiel 4

Mit den in Beispiel 1 erhaltenen Ester-Verbindungen wurde die Leistung als Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine ausgewertet. Eine niedrige Temperatur, bei der eine Zweiphasen-Trennung zwischen einer Flon-Mischung aus Difluormethan (HFC32)/Pentafluorethan (HFC125) = 50 : 50 (Gewichtsverhältnis) oder einer Flon-Mischung aus Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFC134a) = 23 : 25 : 52 (Gewichtsverhältnis) und einer Ester- Verbindung (Ester-Verbindung/Fluorkohlenwasserstoff = 30 : 70, Gewichtsverhältnis) auftritt, wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt. Tabelle 9 Tabelle 9 (Fortsetzung) Tabelle 9 (Fortsetzung)

Testbeispiel 5

Ein Test mit abgedichtetem Rohr wurde mit der erfindungsgemäßen Ester-Verbindung durchgeführt.
Nach Einstellen des Wassergehaltes der Ester-Verbindung in einer Menge von 5 g auf nicht mehr als 10 ppm wurde die Ester-Verbindung in einen Glasbehälter mit einem Innenvolumen von 15 ml zusammen mit Eisen-, Kupfer- und Aluminiumstücken mit jeweils einem Durchmesser von 1,6 mm und einer Länge von 100 mm eingestellt. Nach Entgasen des Inneren des Kessels auf nicht mehr als 1,3 Pa wurde 1 g einer Flon-Mischung aus Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2-Tetrafluorethan = 23 : 25 : 52 (Gewichts Verhältnis) in den Behälter gegeben und dann wurde der Behälter abgedichtet. Nach dreitätigem Stehenlassen des Behälters bei 250ºC wurde der Behälter geöffnet. Nach Entfernen der Flon-Mischung wurde der Säurewert der Ester-Verbindung gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt.
Ebenso sind Diagramme, die die Beziehung des Hydroxylwertes, Verzweigungsverhältnisses und Säurewertes zeigen, die nach dem Test mit dem abgedichteten Rohr der Ester-Verbindungen gemessen wurden, in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt.
Von Tabelle 9 und den Diagrammen in den Fig. 2 bis 4 wurde festgestellt, daß die Ester-Verbindungen mit einem Verzweigungsverhältnis von nicht weniger als 50 mol-% und einem Hydroxylwert von nicht mehr als 30 mg KOH/g, insbesondere solchen mit einem Verzweigungsverhältnis von nicht weniger als 70 mol-% und einem Hydroxylwert von nicht mehr als 20 mg KOH/g, solche mit einem Verzweigungsverhältnis von nicht weniger als 50 mol-% und einem Hydroxylwert von nicht mehr als 10 mg KOH/g und solche mit einem Verzweigungsverhältnis von nicht weniger als 90 mol-% und einem Hydroxylwert von nicht mehr als 30 mg KOH/g eine beachtlich gute thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls aufweisen.
Zum Vergleich sind die Ergebnisse, die nach Durchführen des obigen Tests mit abgedichtetem Rohr bei 175ºC für 14 Tage mit einer Flon-Mischung aus Difluormethan/Pentafluorethan/- 1,1,1,2-Tetrafluorethan = 23 : 25 : 52 (Gewichtsverhältnis) oder mit einer Flon-Mischung aus Difluormethan/Pentafluorethan = 50 : 50 (Gewichtsverhältnis) erhalten wurden und die Ergebnisse, die nach dem Durchführen des Tests bei 175ºC für 14 Tage mit 1,1,1,2-Tetrafluorethan erhalten wurden, zusammen in Tabelle 9 angegeben.
Aufgrund Tabelle 9 wird festgestellt, daß die thermische Stabilität unabhängig vom Verzweigungsverhältnis und dem Hydroxylwert der Ester-Verbindungen bei 175ºC für 14 Tage gut ist.

Testbeispiel 6

Dann wurde eine Abriebmenge unter Verwendung eines Hochdruck- Abriebtestgerätes (von Shinko Engineering Co., Ltd.) gemessen, um die Schmiermittelfähigkeit einer Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine auszuwerten, die die erfindungsgemäße Ester-Verbindung enthält.
In einen Testbehälter wurden 480 g einer Ester-Verbindung und 240 g einer Flon-Mischung aus Difluormethan/Pentafluorethan = 50 : 50 (Gewichtsverhältnis) gegeben und bei 100ºC gehalten. Unter Verwendung einer Radschaufel und einer Scheibe als Teststücke wurde ein Test mit einer Beladung von 200 kg bei 500 Upm 6 Stunden lang durchgeführt und die Abriebsmengen der Radschaufel und der Scheibe wurden bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt. Die Arbeitsfluidzusammensetzung für eine Kühlmaschine unter Verwendung einer Ester-Verbindung mit einer kinematischen Viskosität von nicht weniger als 40 mm²/s bei 40ºC hat eine bessere Abriebresistenz als die, die eine Ester-Verbindung mit einer kinematischen Viskosität von weniger als 40 mm²/s verwendet. Tabelle 10

Testbeispiel 7

Als nächstes wurde mit den Arbeitsfluidzusammensetzungen für eine Kühlmaschine, die die erfindungsgemäße Ester-Verbindung verwenden, die Abriebmenge einer Radschaufel und der Säurewert der Ester-Verbindung ausgewertet, wobei ein kommerziell erhältlicher Rotationskompressor für Raumklimaanlagen verwendet wurde.
In einem Rotationskompressor wurden 450 g einer Ester- Verbindung, deren Wassergehalt zuvor auf nicht mehr als 20 ppm eingestellt worden war, und 160 g einer Flon-Mischung aus Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2-Tetrafluorethan = 23 : 25 : 52 (Gewichtsverhältnis) gegeben und der Betrieb des Rotationskompressors wurde 500 Stunden bei der oberen Temperatur der Kompressorhülle von 130ºC (Auslaßdruck: 31 kgf/cm², Einlaßdruck: 2 kgf/cm²) fortgesetzt. Nach Vollendung des Versuchs wurde die Abriebmenge der Schaufelradspitze und der Säurewert der Ester-Verbindung gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 gezeigt. Wie aufgrund von Tabelle 11 ersichtlich ist, sind Arbeitsfluidzusammensetzungen für eine Kühlmaschine unter Verwendung einer Ester-Verbindung mit einer kinematischen Viskosität von nicht weniger als 40 mm²/s bei 40ºC oder einem Carbonsäure-Verzweigungsverhältnis von nicht weniger als 80 mol-% besser als solche unter Verwendung einer Ester- Verbindung mit einer kinematischen Viskosität von weniger als 40 mm²/s bei 40ºC oder einem Carbonsäure- Verzweigungsverhältnis von weniger als 80 mol-%, wobei eine niedrigere Abriebsmenge und ein niedrigerer Säurewert gezeigt werden. Die Arbeitsfluidzusammensetzungen für eine Kühlmaschine, die unter den Ester-Verbindungen mit einer kinematischen Viskosität von nicht weniger als 40 mm²/s bei 40ºC und einem Carbonsäure-Verzweigungsverhältnis von nicht weniger als 80 mol-% eine Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylhexansäure/3,5,5- Trimethylhexansäure oder eine Carboxylat-Mischung, gebildet zwischen Pentaerythrit und 2-Ethylpentansäure/2- Methylhexansäure/2-Ethylhexansäure/3,5,5-Trimethylhexansäure verwenden, ausgezeichnet. Tabelle 11

Testbeispiel 8

Dann wurde mit den Arbeitsfluidzusammensetzungen für eine Kühlmaschine unter Verwendung der erfindungsgemäßen Ester- Verbindung ein Kompressortest durchgeführt, indem ein kommerziell erhältlicher Rotationskompressor für Raumklimaanlagen verwendet wurde.
In einen 1 kw-Rotationskompressor (G515QB1X, hergestellt von Hitachi, Ltd.) wurden 450 g einer Ester-Verbindung, deren Wassergehalt zuvor auf nicht mehr als 20 ppm eingestellt worden war, und 160 bis 180 g einer Flon-Mischung aus Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2-Tetrafluorethan = 23 : 25 : 52 (Gewichtsverhältnis) gegeben, und der Betrieb des Rotationskompressors wurde 400 Stunden bei der Obertemperatur der Kompressorhülle von 130ºC (Auslaßdruck: 26 kgf/cm², Einlaßdruck: 5 kgf/cm²) fortgesetzt. Nach Vollendung des Tests wurde der Säurewert der Ester-Verbindung gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt.
Ebenso sind Diagramme in den Fig. 5 und 6 gezeigt, die die Beziehung des Hydroxylwertes, Verzweigungsverhältnisses und des Säurewertes zeigen, die nach dem obigen Test der Ester- Verbindungen gemessen wurden. Ebenso ist ein Diagramm der in diesem Testbeispiel verwendeten Anlage in Fig. 1 gezeigt. Tabelle 12
Tabelle 12 und die Diagramm, die in den Fig. 5 und 6 gezeigt sind, zeigen, daß die Ester-Verbindungen 14, 27, L, a und d mit jeweils einem Hydroxylwert von nicht mehr als 30 mg KOH/g und einem Verzweigungsverhältnis von nicht weniger als 90 mol-% eine gute thermische Stabilität auf weisen, wobei eine kleinere Erhöhung des Säurewertes nach dem Test gezeigt wird. Im Gegensatz dazu wird festgestellt, daß Ester-Verbindungen mit einem Hydroxylwert von mehr als 30 mg KOH/g eine schlechte thermische Stabilität mit hohen Säurewerten auf weisen, selbst wenn das Verzweigungsverhältnis 100 mol-% ist (z. B. Ester-Verbindung b, deren Hydroxylwert 32,5 mg KOH/g ist).
Die Ergebnisse mit den Ester-Verbindungen 14, H, I, o, v und M, die einen Hydroxylwert von nicht mehr als 10 mg KOH/g aufweisen, zeigen, daß solche mit einem Verzweigungsverhältnis von nicht weniger als 50 mol-% eine gute thermische Stabilität aufweisen, wobei eine kleine Erhöhung des Säurewertes nach dem Test gezeigt wird.
In einem 150 w-Kolbenkompressor wurden 310 g einer Ester- Verbindung, deren Wassergehalt zuvor auf nicht mehr als 20 ppm eingestellt worden war, und etwa 30 g 1,1,1,2-Tetrafluorethan gegeben, und ein 1000 Stunden kontinuierlicher Betriebstest wurde bei einer Temperatur der Kompressorhülle von 90ºC, einem Auslaßdruck von 24 kgf/cm² und einem Einlaßdruck von 0,7 kgf/cm² durchgeführt. Der Säurewert der Ester-Verbindung nach Vollendung des Tests wurde gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt. Aufgrund von Tabelle 12 ist bekannt, daß bei dem Kolbenkompressor, bei dem die Temperatur und der Druck geringer sind als bei einem Rotationskompressor, die Erhöhung des Säurewertes nach dem Test klein ist, unabhängig von dem Hydroxylwert oder dem Verzweigungsverhältnis der Ester-Verbindung und daß die Ester-Verbindungen keine hohe thermische Stabilität aufweisen müssen, wie es für das erfindungsgemäße Produkt erforderlich ist.

Industrielle Anwendbarkeit

Diese Erfindung gibt die Verwendung einer Ester-Verbindung mit beachtlicher guter thermischer Stabilität in der Gegenwart eines Metalls für einen Scroll-Kompressor oder Rotationskompressor für eine Kühlmaschine an. Durch Mischen der Ester-Verbindung, die erfindungsgemäß verwendet wird, als Basisöl mit einem Schmiermittelöl für Rotationskompressoren oder Scroll-Kompressoren für Kühlmaschinen kann eine hohe thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls, insbesondere in der Gegenwart eines Metalls und eines Kühlmittels, das Difluormethan enthält, aufrechterhalten werden. Weiterhin kann durch Mischen der erfindungsgemäß verwendeten Ester-Verbindung als Basisöl mit einem Schmiermittelöl für Kompressoren von Raumklimaanlagen oder gepackten Klimaanlagen eine hohe thermische Stabilität in der Gegenwart eines Metalls, insbesondere in der Gegenwart eines Metalls und eines Kühlmittels, das Difluormethan enthält, aufrechterhalten werden.

Claims

1. Verwendung einer Esterverbindung als Grundöl eines Schmiermittelöls in der Gegenwart von Fluorkohlenwasserstoffen, umfassend Difluormethan, für einen Rotationskompressor für eine Kühlmaschine oder einen Scrollkompressor für eine Kühlmaschine, unter Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität eines Schmiermittelöls in der Gegenwart eines Metalls, wobei die Esterverbindung zwischen einem 2-wertigen bis 9- wertigen, gehinderten Alkohol mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen und einer gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einem Derivat davon gebildet ist, worin das Verhältnis einer verzweigten Carbonsäure oder eines Derivates davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon nicht weniger als 50 Mol% ist, worin der Hydroxylwert der Esterverbindung nicht mehr als 30 mg KOH/g ist und der Säurewert der Esterverbindung nicht mehr als 10 mg KOH/g ist, wobei der Säurewert nach Durchführen der Schritte gemessen wird, umfassend das Einstellen der Wasserkonzentration von 5 g der Esterverbindung auf nicht mehr als 10 ppm. Anordnen der Esterverbindung, zusammen mit Eisen-, Kupfer- und Aluminiumstücken mit jeweils einem Durchmesser von 1,6 mm und einer Länge von 100 mm in einen Glasbehälter mit einem Innenvolumen von etwa 15 ml, Entgasen des Behälters auf einen Druck von nicht mehr als 1,3 Pa, Anordnen von 1 g einer Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2-Tetrafluorethan- Mischung bei einem Gewichtsverhältnis von 23 : 25 : 52, Abdichten des Behälters und Stehen lassen des Behälters für 3 Tage bei 250ºC.

2. Verwendung nach Anspruch 1, worin der Säurewert der Esterverbindung nicht mehr als 1,0 mg KOH/g ist, vorausgesetzt, dass der Säurewert nach Durchführen der Schritte gemessen wird, umfassend das Anordnen von 450 g einer Esterverbindung, deren Wasserkonzentration auf nicht mehr als 20 ppm vorher eingestellt ist, und einer Difluormethan/Pentafluorethan/1,1,1,2-Tetrafluorethan- Mischung bei einem Gewichtsverhältnis von 23 : 25 : 52, in einen 1 kW Rotationskompressor (G515QB1X, hergestellt von Hitachi, Ltd.), um eine obere Hüllentemperatur des Kompressors auf 130ºC, einen Entladedruck von 26 kgf/cm² und einen Ansaugdruck von 5 kgf/cm² einzustellen, und kontinuierliches Laufen des Kompressors für 400 h.

3. Verwendung nach Anspruch 1, worin das Verhältnis der verzweigten Carbonsäure oder eines Derivates davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon nicht weniger als 70 Mol% ist und der Hydroxylwert nicht mehr als 20 mg KOH/g ist.

4. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, worin das Verhältnis der verzweigten Carbonsäure oder eines Derivates davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon nicht weniger als 50 Mol% und der Hydroxylwert nicht mehr als 10 mg KOH/g ist.

5. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, worin das Verhältnis einer verzweigten Carbonsäure oder eines Derivates davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon nicht weniger als 90 Mol% und der Hydroxylwert nicht mehr als 30 mg KOH/g ist.

6. Verwendung nach Anspruch 1, worin das Verhältnis einer verzweigten Carbonsäure oder eines Derivates davon zu den gesamten Carbonsäuren oder Derivaten davon nicht weniger als 80 Mol% und der Hydroxylwert nicht mehr als 15 mg KOH/g ist.

7. Verwendung nach Anspruche, worin der Säurewert der Esterverbindung nicht mehr als 10 mg KOH/g ist, vorausgesetzt, dass der Säurewert nach Durchführen der Schritte gemessen wird, umfassend das Einstellen des Wassergehaltes von 10 g der Esterverbindung auf nicht mehr als 10 ppm durch Entgasen, Anordnen der Esterverbindung zusammen mit einem Eisenstück mit einem Durchmesser von 1,6 mm und einer Länge von 150 mm in einem Glasbehälter mit einem Innenvolumen von etwa 30 ml, Entgasen des Inneren des Behälters auf nicht mehr als 1,3 Pa, Abdichten des Behälters und Halten des Behälters bei 250ºC für 3 Tage.

8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die kinematische Viskosität bei 40ºC der Esterverbindung 2 bis 1000 mm²/s ist.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin der gehinderte Alkohol eine oder mehrere Arten ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Neopentylglykol, Trimethylolpropan und Pentaerythrit.

10. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin die gesättigte aliphatische, verzweigte Monocarbonsäure oder ein Derivat davon eine oder mehrere Arten ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 2- Ethylpentansäure, 2-Methylhexansäure, 2-Ethylhexansäure, 3,5,5-Tirmethylhexansäure und Derivaten davon.

11. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin der Kompressor für Raumklimaanlagen oder für abgepackte Klimaanlagen ist.