Procedimiento para proporcionar una composición lubricante para refrigeración.

Un procedimiento para la producción de un éster para un lubricante para refrigeración,

que comprende:

la reacción de un alcohol mixto y un ácido monocarboxílico mixto y la obtención del éster mixto que tiene un índice de hidroxilo de 5,0 mg de KOH/g o menos, medido de acuerdo con el estándar JIS K-0070, y un índice de acidez de 0,05 mg de KOH/g o menos, medido de acuerdo con el estándar JIS C-2101,

en que el alcohol mixto consta del 65 al 99,95 % molar de pentaeritritol y del 0,05 al 35 % molar de dipentaeritritol, el ácido monocarboxílico mixto consta del 25 al 55 % molar de un ácido monocarboxílico con 5 a 8 átomos de carbono y del 45 al 75 % molar de ácido isononanoico,

y el ácido monocarboxílico mixto y el alcohol mixto comprenden ácidos monocarboxílicos y alcoholes, respectivamente, que satisfacen la relación siguiente:

A: número de átomos de carbono de la cadena principal de un ácido monocarboxílico en el ácido monocarboxílico mixto

B: fracción molar del ácido monocarboxílico del punto "A"

C: número de átomos de carbono de la cadena lateral de mayor longitud de los ácidos monocarboxílicos ramificados en el ácido monocarboxílico mixto

D: fracción molar del ácido monocarboxílico que tiene la cadena de mayor longitud

E: número medio de grupos hidroxilo de cada alcohol en el alcohol mixto.

Procedimiento para proporcionar una composición lubricante para refrigeración 5 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la invención

[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de un éster para una

composición lubricante para refrigeración. Más específicamente, la composición lubricante para refrigeración se usa para un refrigerante hidrofluorocarbonado sin cloro, en que la composición comprende un éster poliólico como componente principal y tiene una excelente estabilidad a bajas temperaturas, lubricidad, estabilidad en coexistencia con un refrigerante hidrofluorocarbonado sin cloro y una excelente compatibilidad con refrigerantes hidrofluorocarbonados sin cloro. La presente invención se refiere también a un procedimiento para la producción de 15 un fluido de trabajo refrigerante que contiene la composición lubricante para refrigeración y el uso del mismo en un aparato de refrigeración.

2. Descripción de la técnica relacionada

[0002] Convencionalmente, se han usado refrigerantes que contienen clorofluorocarbono para equipos de aire

acondicionado tales como acondicionadores de aire domésticos y acondicionadores de aire compactos, aparatos de bajas temperaturas tales como frigoríficos-congeladores de uso doméstico, frigoríficos industriales y acondicionadores de aire para automóviles tales como automóviles híbridos y automóviles eléctricos. Sin embargo, en los últimos años, se ha impulsado la sustitución de tales refrigerantes clorofluorocarbonados por refrigerantes hidrofluorocarbonados 25 sin cloro, como aquellos que contienen 1,1,1,2-tetrafluoroetano (R-134a), pentafluoroetano (R-125), difluorometano (R-32) y mezclas de los mismos, debido a problemas como la reducción de la capa de ozono. En consecuencia, se han propuesto una diversidad de aceites para refrigeración que contienen ásteres poliólicos, que tienen una buena compatibilidad con los refrigerantes hidrofluorocarbonados sin cloro, como aceites de base.

[0003] Además de la compatibilidad con los refrigerantes hidrofluorocarbonados sin cloro descrita anteriormente, se requieren una serie de propiedades, tales como lubricidad, estabilidad térmica, estabilidad hidrolítica y fluidez a bajas temperaturas, para los aceites para máquinas de refrigeración, con el fin de asegurar la estabilidad de los equipos descritos anteriormente. Entre estos y por razones de estabilidad hidrolítica y compatibilidad con los refrigerantes hidrofluorocarbonados sin cloro, en la práctica se han empleado ásteres impedidos que tienen una 35 resistencia térmica excelente. Estos ésteres impedidos derivan de un ácido carboxílico con una cadena ramificada con metilo o una cadena ramificada con etilo en la posición a o la posición (3 y pentaeritritol. Por ejemplo, la publicación de patente japonesa abierta a consulta por el público n.° 10-8084 desvela aceites para refrigeración que contienen un éster obtenido a partir de pentaeritritol y un ácido graso mixto formado por ácido 2-etilhexanoico y ácido 3,5,5- trimetilhexanoico como componente principal y desvela que tales aceites para refrigeración tienen buena estabilidad 40 a altas temperaturas. Además, la publicación de patente japonesa abierta a consulta por el público n.° 5-209181 desvela ésteres obtenidos a partir de pentaeritritol, dipentaeritritol y tripentaeritritol y desvela la viscosidad y la compatibilidad con fluorocarbonos de tales ésteres. Adicionalmente, la publicación de patente japonesa abierta a consulta por el público n.° 6-330061 desvela aceites para refrigeración que contienen un éster obtenido a partir de pentaeritritol y un ácido graso mixto formado por un ácido graso lineal o ramificado con 6 a 8 átomos de carbono y 45 ácido 3,5,5-trimetilhexanoico como componente principal. La publicación desvela que tales aceites para refrigeración tienen una compatibilidad excelente con los refrigerantes y propiedades de aislamiento eléctrico mejoradas. Además, con el fin de mejorar la lubricidad y la compatibilidad con los refrigerantes, la publicación de patente japonesa abierta a consulta por el público n.° 10-158215 desvela ésteres obtenidos a partir de una mezcla de ácidos grasos y un alcohol polihídrico, en que la mezcla de ácidos grasos incluye el ácido 3,5,5-trimetilhexanoico y un ácido graso saturado 50 distinto del ácido 3,5,5-trimetilhexanoico, en que el ácido graso saturado tiene un grupo alquilo como cadena lateral y un total de 9 átomos de carbono.

[0004] En un ciclo de refrigeración, una parte del lubricante para refrigeración circula generalmente a través

del ciclo junto con un refrigerante y, por lo tanto, el lubricante para refrigeración está expuesto a una región de altas 55 temperaturas y una región de bajas temperaturas. En cuanto a la alta resistencia térmica requerida en el compresor, el cual opera en la región de altas temperaturas, los ésteres impedidos descritos anteriormente, en particular los ésteres mixtos de las publicaciones de patente mencionadas anteriormente, satisfacen los requisitos de rendimiento. Por otro lado, sin embrago, una parte del lubricante para refrigeración expulsado del compresor puede estancarse en la región de bajas temperaturas. En particular, si el lubricante se estanca en la región de bajas temperaturas durante

un periodo de tiempo prolongado, cristaliza y la cantidad de refrigerante circulante en el ciclo de refrigeración se reduce, lo que puede conducir a problemas tales como una mala refrigeración. Por consiguiente, para la fiabilidad de los aparatos de refrigeración, es esencial desarrollar un lubricante para refrigeración de mayor estabilidad en el que no se produzca ninguna precipitación durante un periodo de tiempo prolongado, incluso a bajas temperaturas. Sin 5 embargo, los ásteres mixtos obtenidos a partir de una combinación de un alcohol polihídrico y un ácido carboxílico específico, según se describen en las publicaciones de patente mencionadas anteriormente, no han sido suficientemente examinados con respecto a su capacidad de mantener la estabilidad a bajas temperaturas durante un periodo de tiempo prolongado. Por lo tanto, no es posible evitar que cristalicen en la región de bajas temperaturas y por ello, estos ásteres carecen de estabilidad a largo plazo.

[0005] El documento WO 93/24585 describe lubricantes de ásteres poliólicos para fluidos refrigerantes de transferencia de calor.

[0006] El documento US 5.833.876 describe lubricantes de ásteres poliólicos para compresores de 15 refrigeración que operan a altas temperaturas.

[0007] El documento WO 97/23585 describe el uso de lubricantes de ásteres poliólicos para minimizar el desgaste de las partes de aluminio en equipos de refrigeración.

[0008] El documento EP 0498152 describe una composición lubricante para refrigerantes flu ora dos.

[0009] El documento US 5021179 describe lubricación para fluidos refrigerantes de transferencia de calor.

[0010] La presente invención proporciona un procedimiento para la producción de un áster para un lubricante 25 para refrigeración que comprende: la reacción de un alcohol mixto y un ácido monocarboxílico mixto y la obtención del

áster mixto que tiene un índice de hidroxilo de 5,0 mg de KOH/g o menos, medido de acuerdo con el estándar JIS K- 0070, y un índice de acidez de 0,05 mg de KOH/g o menos, medido de acuerdo con el estándar JIS C-2101, en que el alcohol mixto consta del 65 al 99,95 % molar de pentaeritritol y del 0,05 al 35 % molar de dipentaeritritol y el ácido monocarboxílico mixto consta del 25 al 55 % molar de un ácido monocarboxílico con 5 a 8 átomos de carbono y del 30 45 al 75 % molar de ácido ¡sononanolco, y el ácido monocarboxílico mixto y el alcohol mixto comprenden ácidos monocarboxíllcos y alcoholes, respectivamente, que satisfacen la relación siguiente:

{ zf AXB 1 -í CXD ] }

1,095 --------------- ------------ si.33 <n

E

A: número de átomos de carbono de la cadena principal de un ácido monocarboxílico en el ácido monocarboxílico mixto

B: fracción molar del ácido monocarboxílico del punto "A"

C: número de átomos de carbono de la cadena lateral de mayor longitud de los ácidos monocarboxílicos ramificados en el ácido monocarboxílico mixto.

D: fracción molar del ácido monocarboxílico que tiene la cadena de mayor longitud E: número medio de grupos hidroxilo de cada alcohol en el alcohol mixto.

[0011] Un objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para la producción de un áster para una composición lubricante para refrigeración que no cristalice fácilmente a bajas temperaturas, en otras

palabras, una composición lubricante para refrigeración... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la producción de un éster para un lubricante para refrigeración, que comprende:

la reacción de un alcohol mixto y un ácido monocarboxílico mixto y la obtención del éster mixto que tiene un índice de hidroxilo de 5,0 mg de KOH/g o menos, medido de acuerdo con el estándar JIS K-0070, y un índice de acidez de 0,05 mg de KOH/g o menos, medido de acuerdo con el estándar JIS C-2101,

en que el alcohol mixto consta del 65 al 99,95 % molar de pentaeritritol y del 0,05 al 35 % molar de dipentaeritritol, el ácido monocarboxílico mixto consta del 25 al 55 % molar de un ácido monocarboxílico con 5 a 8 átomos de carbono 10 y del 45 al 75 % molar de ácido isononanoico,

y el ácido monocarboxílico mixto y el alcohol mixto comprenden ácidos monocarboxílicos y alcoholes, respectivamente, que satisfacen la relación siguiente:

1,095

{ l( A*B ] -