(57)【要約】本発明は、組成物の誘電特性を損なうことなく、約マイナス５０℃未満のような極低温において、誘電性流体の中での良好なオペレーションに適したエステル組成物に関する。また本発明は、エステル組成物及びこれを含有する誘電性流体組成物の製造方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
i）それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ8の直鎖または分岐ポリオールである１種以上のポリオールと、
ii)それぞれ独立した、Ｃ4−Ｃ12の直鎖または分岐カルボン酸である２種以上のカルボン酸
との反応より得られる複数のエステルを含むエステル組成物。
【請求項２】
前記１種以上のポリオールは、それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ5の直鎖または分岐ポリオールから選択される請求項１に記載のエステル組成物。
【請求項３】
前記１種以上のポリオールは、それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ3の主鎖と、１種以上のＣ1またはＣ2の炭化水素側鎖基を有する請求項２に記載のエステル組成物。
【請求項４】
前記１種以上のポリオールは、それぞれ独立した、ネオペンチルグリコール、グリセロール、ブタンジオール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールを含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項５】
１種のみのポリオールを使用する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項６】
前記ポリオールはネオペンチルグリコールを含む請求項５に記載のエステル組成物。
【請求項７】
前記１種以上のポリオールは第１及び第２のカルボン酸それぞれとのみ反応する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項８】
前記第１のカルボン酸はＣ7、Ｃ8またはＣ9の酸を含む請求項７に記載のエステル組成物。
【請求項９】
前記第１のカルボン酸は分岐したＣ8の酸を含む請求項８に記載のエステル組成物。
【請求項１０】
前記第１のカルボン酸は２−エチルヘキサン酸を含む請求項８または９に記載のエステル組成物。
【請求項１１】
前記第２のカルボン酸は、Ｃ8、Ｃ9またはＣ10の直鎖酸から選択される請求項７乃至１０のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項１２】
前記第２のカルボン酸はｎ−ノナン酸である請求項７乃至１１のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項１３】
前記１種以上のポリオールはネオペンチルグリコールを含み、前記１種以上のポリオールは前記第１及び第２のカルボン酸とのみ反応し、前記第１のカルボン酸は２−エチルヘキサン酸であり、且つ前記第２のカルボン酸はｎ−ノナン酸である請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項１４】
前記１種以上のポリオールは約６０−９５重量％の２−エチルヘキサン酸と約５−４０重量％のｎ−ノナン酸とを含む請求項１３に記載のエステル組成物。
【請求項１５】
前記１種以上のポリオールは、それぞれ第１、第２及び第３のカルボン酸と反応する請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項１６】
前記第１のカルボン酸はＣ7、Ｃ8またはＣ9酸を含む請求項１５に記載のエステル組成物。
【請求項１７】
前記第１のカルボン酸は分岐したＣ8酸を含む請求項１６に記載のエステル組成物。
【請求項１８】
前記第１のカルボン酸は２−エチルヘキサン酸を含む請求項１６または１７に記載のエステル組成物。
【請求項１９】
前記第２及び第３のカルボン酸は、相互に異なる種類であり、それぞれ独立した直鎖または分岐したＣ8、Ｃ9またはＣ10酸から選択される請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項２０】
前記第２及び第３の酸は、相互に異なる種類であり、それぞれ独立したｎ−オクタン酸、ｎ−デカン酸またはイソノナン酸（３，５，５トリメチルヘキサン酸）から選択される請求項１９に記載のエステル組成物。
【請求項２１】
前記１種以上のポリオールはネオペンチルグリコールを含み、前記１種以上のポリオールは前記第１、第２及び第３のカルボン酸と反応し、前記第１のカルボン酸は２−エチルヘキサン酸であり、前記第２及び第３のカルボン酸は２つの異なる種類のＣ8、Ｃ9またはＣ10の直鎖または分岐したカルボン酸の混合物を含む請求項１乃至２０のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項２２】
前記第２及び第３のカルボン酸はｎ−オクタン酸とデカン酸との混合物を含む請求項２１に記載のエステル組成物。
【請求項２３】
前記第２及び第３のカルボン酸は約５０−７０重量％のｎ−オクタン酸と約３０−５０重量％のデカン酸との混合物を含む請求項２２に記載のエステル組成物。
【請求項２４】
前記第１、第２及び第３のカルボン酸の混合物は、約７０から約９０重量％の間の前記第１のカルボン酸と、約１０から約３０重量％の間の前記第２及び第３のカルボン酸の組み合わせとを含む請求項１６乃至２３のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項２５】
（I）請求項１乃至２４のいずれか１項に記載のエステル組成物と、
（II）１種以上の添加剤
とを含む誘電性流体組成物。
【請求項２６】
前記添加剤は、酸化防止剤、金属不活性剤及び流動点降下剤、並びにこれらの組み合わせから選択される請求項２５に記載の誘電性流体組成物。
【請求項２７】
前記添加剤は流動点降下剤を含まない請求項２５に記載の誘電性流体組成物。
【請求項２８】
前記組成物の重量の少なくとも９９％の合算した量の前記エステル組成物（I）と前記添加剤（II）とを含む請求項２５乃至２７のいずれか１項に記載の誘電性流体組成物。
【請求項２９】
前記組成物の重量の少なくとも０．０００１％の量の酸化防止剤、及び／または前記組成物の重量の少なくとも０．０００１％の量の金属不活性剤を含む請求項２６乃至２８のいずれか１項に記載の誘電性流体組成物。
【請求項３０】
請求項２５乃至２９のいずれか１項に記載の誘電性流体組成物を含む電気器具。
【請求項３１】
請求項１乃至２４のいずれか１項に記載のエステル組成物の製造方法であって、
（i）それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ8の直鎖または分岐ポリオールである前記１種以上のポリオールと、
（ii）それぞれ独立したＣ4−Ｃ12の直鎖または分岐カルボン酸である前記２種以上のカルボン酸
との反応による複数のエステルの形成を含むエステル組成物の製造方法。
【請求項３２】
請求項１乃至２４のいずれか１項に記載のエステル組成物を含む誘電性流体組成物の製造方法であって、前記製造方法は前記エステル組成物の添加剤との混合を含み、
（i）それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ8の直鎖または分岐ポリオールである前記１種以上のポリオール、
（ii）それぞれ独立したＣ4−Ｃ12の直鎖または分岐カルボン酸である前記２種以上のカルボン酸
との反応により得られる複数のエステルを含む前記エステル組成物を含む誘電性流体組成物の製造方法。
【請求項３３】
前記添加剤は酸化防止剤、金属不活性剤及び流動点降下剤、並びにこれらの組み合わせから選択される請求項３２に記載の製造方法。
【請求項３４】
前記添加剤は流動点降下剤を含まない請求項３３に記載の製造方法。
【請求項３５】
請求項１乃至２４のいずれか１項に記載のエステル組成物及び／または請求項２５に記載の方法で製造されたエステル組成物の誘電性流体としての使用方法。
【請求項３６】
実質的にここに記載されているエステル組成物、誘電性流体組成物、エステル組成物の製造方法、誘電性流体組成物の製造方法、またはエステル組成物の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組成物の誘電的特性を損なうことなく、極低温における誘電性流体(dielectric fluid)中の使用に適したエステル組成物(ester composition)に関し、並びにエステル組成物の製造方法及びこれを含有する誘電性流体組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器のような電気器具に誘電性流体を使用することはよく知られている。誘電性流体は世界中で変圧器の中に使用されて、電気的絶縁を提供し、冷却を行って変圧器内部の過昇温を防止し、コロナ及びアークを抑制し、これにより変圧器の長寿命化を図っている。このような使用法が知られている誘電性流体には、鉱物油系流体、天然エステル系流体、及び合成エステル系流体が含まれる。既知の合成エステルには、アルコールを１種以上のカルボン酸（carboxylic acid）と反応させて生成されたものが含まれる。このような合成エステル系の誘電性流体は、鉱物油系流体に対して多くの有利な点を有するが、改善された特性を有する合成エステルの必要性も残されている。
【０００３】
特に、世界中の何千もの変圧器中における使用のように従来の誘電性流体の使用が、極限条件に達しうることは今までなかった。極限条件の一例としては、約−５０℃より低いような、極低温である。このような低温では、入手可能な誘電性流体組成物は固体形態か、粘度が高くて正常な流体の流動ができないかのいずれかであり、組成物は所望される機能を遂行することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、極低温でも誘電性流体として効果的に働き、既存の組成物が経験した問題を回避できるエステル組成物が必要とされ、切望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、
i）それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ8の直鎖または分岐ポリオールである１種以上のポリオールと、
ii)それぞれ独立して、Ｃ4−Ｃ12の直鎖または分岐カルボン酸である２種以上のカルボン酸
との反応より得られる複数のエステルを含むエステル組成物が提供される。
【０００６】
本発明の一つの実施形態によると、１種以上の各ポリオールはそれぞれ、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5、Ｃ6、Ｃ7またはＣ8のポリオールでありうる。典型的には、１種以上の各ポリオールはそれぞれ、Ｃ2−Ｃ5の直鎖または分岐ポリールから選択されており、Ｃ2−Ｃ3の主鎖を有し、１種以上の炭化水素側鎖基を備え、または備えていない。いずれかのポリオールが分岐している場合、典型的には１種以上のＣ1またはＣ2側鎖基を有し、典型的にはＣ1である。
【０００７】
非限定的な実施例として、ポリオールはネオペンチルグリコール(neopentyl glycol ［NPG］)、グリセロール(glycerol)、ブタンジオール(butane diol)、エチレングリコール(eethylene glycol)、及びプロピレングリコール(propylene glycol)から選択することができる。より典型的には、１種のポリオールのみが使用され、ポリオールは典型的にはＮＰＧである。
【０００８】
本発明の他の実施形態によると、２種以上のカルボン酸は、典型的には、それぞれ独立して、Ｃ4、Ｃ5、Ｃ6、Ｃ7、Ｃ8、Ｃ9、Ｃ10、Ｃ11またはＣ12の直鎖または分岐カルボン酸から選択される。より典型的には、２種以上のカルボン酸は、典型的には、それぞれ独立して、Ｃ7、Ｃ8、Ｃ9、Ｃ10、Ｃ11またはＣ12の直鎖または分岐カルボン酸のみから選択され、この範囲を超える酸を含まない。さらにより典型的には、これらはそれぞれ独立して、Ｃ7、Ｃ8、Ｃ9、Ｃ10の直鎖または分岐カルボン酸のみから選択され、この範囲を超える酸を含まない。
【０００９】
本発明の一つの実施形態によると、ポリオールは２種以上のカルボン酸と反応し、より典型的には２種のカルボン酸である。
【００１０】
この実施形態においては、典型的には、第１のカルボン酸はＣ7、Ｃ8またはＣ9の酸である。より典型的には、これはＣ8の酸であり、より典型的には分岐したＣ8の酸であり、例えば２−エチルヘキサン酸(2-ethylhexanoic acid［2EHA］)でありうる。
【００１１】
典型的には、第２のカルボン酸はＣ8、Ｃ9またはＣ10の直鎖または分岐酸であり、より典型的にはＣ8、Ｃ9またはＣ10の直鎖酸、すなわちｎ−オクタン酸(n-octanoic acid)、ｎ−ノナン酸(n-nonanoic acid)、またはｎ−デカン酸(n-decanoic acid)である。より典型的には、酸はｎ−ノナン酸である。
【００１２】
典型的には、エステル組成物はポリオールと、(i)第１のカルボン酸としてＣ8分岐カルボン酸、及び(ii)第２のカルボン酸としてＣ9直鎖カルボン酸との反応から形成されるエステルを含む。
【００１３】
本発明の一つの実施形態によると、ポリオールはネオペンチルグリコール(NPG)であり、第１のカルボン酸は2EHAであり、第２のカルボン酸はｎ−ノナン酸である。
【００１４】
１種以上のポリオールと２種のカルボン酸との反応による生成物は純粋な物質ではなく、多数の生じ得るエステル構造の混合物を含んでいる。エステル混合物は反応過程の当然の結果として生じる。例えば、ＮＰＧは２つのアルコール官能基を含むので、ＮＰＧと２種の酸(例えば２ＥＨＡ及びＣ9酸）との反応は、３種の異なるジエステル構造を生ずる。ジエステルは
２ＥＨＡと２ＥＨＡ
２ＥＨＡとＣ9
Ｃ9とＣ9
の官能基を含む。
【００１５】
２ＥＨＡとＣ9の相対量は、典型的には６０−９５重量％の２ＥＨＡと５−４０重量％のＣ9酸の範囲内であり、より典型的には約７０−９０重量％の２ＥＨＡと１０−３０重量％のＣ9酸、さらにより典型的には約７５−８５重量％の２ＥＨＡと約１５−２５重量％のＣ9酸である。
【００１６】
本発明の第２の実施形態によると、ポリオールは３種以上のカルボン酸と反応する。典型的には３種のカルボン酸が使用される。
【００１７】
この第２の実施形態において、典型的には、第１のカルボン酸はＣ7、Ｃ8またはＣ9酸である。より典型的には、これはＣ8酸であり、さらに典型的には、例えば、２−エチルヘキサン酸(2EHA)のような、分岐したＣ8酸である。
【００１８】
典型的には、第２のカルボン酸は、例えばｎ−オクタン酸、ｎ−デカン酸またはイソノナン酸［３，５，５トリメチルヘキサン酸］(isononanoic acid［3,5,5-trimethylhexanoic acid］)のようなＣ8、Ｃ9またはＣ10の酸である。典型的には第３のカルボン酸が存在していてもよく、これも例えばｎ−オクタン酸、ｎ−デカン酸またはイソノナン酸のようなＣ8、Ｃ9またはＣ10の酸であって、第２のカルボン酸とは異なる種類である。
【００１９】
典型的には、エステル組成物はポリオールと、(i)第１のカルボン酸としてＣ8分岐カルボン酸、及び(ii)第２及び第３のカルボン酸としてＣ8直鎖カルボン酸及びＣ10直鎖カルボン酸との反応から形成されるエステルを含む。
【００２０】
Ｃ8及びＣ10のカルボン酸の混合物中におけるＣ8及びＣ10のカルボン酸の相対量は、これらのカルボン酸が第１のカルボン酸と混合する前では、典型的には５０−７０重量％のＣ8と３０−５０重量％のＣ10の範囲内であり、より典型的には約５５−６５重量％のＣ8と３５−４５重量％のＣ10であり、さらにより典型的には約６０重量％のＣ8と約４０重量％のＣ10である。１種以上のポリオールとの反応のために、第２及び第３のカルボン酸を第１のカルボン酸に混合した後では、典型的には残余の第１のカルボン酸に対して、第２のカルボン酸がモル換算で約１０−１５％の範囲内で存在し、第３のカルボン酸がモル換算で約５−１０％の範囲内で存在する。
【００２１】
本発明の１つの実施形態によると、ポリオールはネオペンチルグリコール(NPG)であり、第１のカルボン酸は２ＥＨＡであり、第２及び第３のカルボン酸は異なる種類のＣ8、Ｃ9またはＣ10のカルボン酸の混合物である。典型的には、反応酸混合物(reaction acid mixture)は、モル比で約５−４０％のＣ8−Ｃ10カルボン酸に対し約６０−９５％の２ＥＨＡを、より典型的には約１０−３０％のＣ8−Ｃ10カルボン酸に対し７０−９０％の２ＥＨＡ、さらに典型的には約２０％のＣ8−Ｃ10カルボン酸に対し約８０％の２ＥＨＡを有している。典型的には、第２及び第３のカルボン酸は、ｎ−オクタン酸（Ｃ8）とデカン酸（Ｃ10）との混合物である。
【００２２】
１種以上のポリオールと３種のカルボン酸との反応による生成物は純粋な物質ではなく、多数の生じ得るエステル構造の混合物を含んでいる。エステル混合物は反応過程の当然の結果として生じる。例えば、ＮＰＧは２つのアルコール官能基を含むので、ＮＰＧと３種の酸(例えば２ＥＨＡ、Ｃ8の酸、及びＣ10の酸)との反応は、６種の異なるジエステル構造を生ずる。ジエステルは
２ＥＨＡと２ＥＨＡ
２ＥＨＡとＣ8
２ＥＨＡとＣ10
Ｃ8とＣ8
Ｃ8とＣ10
Ｃ10とＣ10
の官能基を含む。
【００２３】
エステル組成物は、不純物として少量の未反応のアルコール及び／または酸を含んでいてもよい。典型的には、エステル組成物は実質的にアルコール及び／または酸を含まない。
【００２４】
本発明のエステル組成物は誘電特性を有し、誘電性流体として使用するのに適している。特に、約マイナス５０℃未満、約マイナス６０℃未満、約マイナス７０℃未満、及び約マイナス７５℃までのような極低温での誘電性流体としての使用に適している。
【００２５】
本発明の合成エステル組成物の特性に関して、Ｍｉｄｅｌ７１３１のような既存の代表的な商用の誘電性流体よりもはるかに低い流動点を有し(マイナス６０℃に対してマイナス７５℃)、且つ４０℃の鉱物油とほぼ等しい粘度を有するということが観察されている。したがって本発明のエステル組成物は、流動点降下剤の必要なしに、誘電性流体で用いることができる。しかしながら、所望に応じて、流動点降下剤を使用してもよい。
【００２６】
本発明の合成エステル組成物も、約２２０℃の燃焼点を有するが、約１７０℃の燃焼点を有する鉱物油よりも防火性が高い。重要なのは、これらの利点は本発明のエステル組成物の誘電特性を損なうものではないということである。本発明のエステル組成物はＭｉｄｅｌ７１３１と同程度の絶縁破壊電圧（breakdown voltage）を有し、易生分解性（readily biodegradable）で酸素に安定(oxygen stable)である。
【００２７】
また、本発明のエステル組成物は、低温潤滑油組成物（lubricant composition）としても使用できることが、本発明の範囲内で想定される。
【００２８】
典型的には、エステル組成物は、ＩＳＯ３０１６の方法に準拠して測定した場合、マイナス５０℃以下、より典型的にはマイナス５５℃以下、より典型的にはマイナス６０℃以下、より典型的にはマイナス６５℃以下、またはマイナス７０℃以下の流動点を有する。典型的には、流動点は約マイナス７５℃以下である。
【００２９】
典型的には、エステル組成物は、ブルックフィールドＤＶ−１プライム粘度計(Brookfield DV-I Prime Viscometer)を用いて測定した場合、４０℃において２０センチポアズ以下、より典型的には４０℃において１５センチポアズ以下、または４０℃において１０センチポアズ以下、または４０℃において３−１０センチポアズ以下の粘度を有する。典型的には、前記粘度には動粘度(dynamic viscosity)が含まれる。
【００３０】
典型的には、エステル組成物は、ＩＳＯ２５９２の方法に準拠して測定した２００℃以上の、より典型的には２１０℃以上であり、または２２０℃以上であるクリーブランド開放式引火点(COC Fire point)を有する。
【００３１】
本発明のさらなる態様によれば、
（I）i）それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ8の直鎖または分岐ポリオールである１種以上のポリオールと、
ii)それぞれ独立して、Ｃ4−Ｃ12の直鎖または分岐カルボン酸である２種以上のカルボン酸
との反応から得られた複数のエステルを含むエステル組成物と、
（II）１種以上の添加剤と
とを含む誘電性流体組成物が提供される。
【００３２】
添加剤は、典型的には酸化防止剤、金属不活性剤及び流動点降下剤、並びにこれらの組み合わせから選択する。
【００３３】
典型的には、誘電性流体組成物は、誘電性流体組成物の重量の少なくとも９５％の量のエステル組成物（I）を含む。適切には、誘電性流体組成物は、誘電性流体組成物の重量の少なくとも９６％の量の、例えば誘電性流体組成物の重量の少なくとも９７％、９８％または９９％の量のエステル組成物（I）を含む。典型的には、誘電性流体組成物は、誘電性流体組成物の重量の少なくとも９９．５％の量のエステル組成物（I）を含む。
【００３４】
典型的には、誘電性流体組成物は以下のような量の添加剤（II）を含む。
【００３５】
誘電性流体組成物の重量の約０．０００１％から約１％の総量の１種以上の酸化防止剤、及び／または
誘電性流体組成物の重量の約０．０００１％から約１％の総量の１種以上の金属不活性剤、及び／または
誘電性流体組成物の重量の０％から約１％の総量の１種以上の流動点降下剤。
【００３６】
所望に応じ、これら添加剤のいずれか２つ以上の組み合わせを用いることができる。
【００３７】
典型的には、誘電性流体組成物は、組成物の重量の少なくとも約０．０００１％の量、より典型的には組成物の少なくとも約０．００１％の量、少なくとも約０．０１％の量、少なくとも約０．１％の量、少なくとも約０．２５％の量で、例えば組成物の重量の約０．２５％の量で酸化防止剤を含む。
【００３８】
酸化防止剤は、例えば立体障害型フェノール系酸化防止剤（sterically hindered phenolic antioxidant）のような、フェノール系酸化防止剤を含んでいてもよい。
【００３９】
典型的には、誘電性流体組成物は、組成物の重量の少なくとも約０．０００１％の量で、より典型的には組成物の少なくとも約０．００１％の量、少なくとも約０．００２％の量、または少なくとも約０．００５％の量で、例えば組成物の約０．００５％の量で金属不活性剤を含む。
【００４０】
適切には、誘電性流体組成物は、酸化防止剤と金属不活性剤から選択した１種以上の添加剤（II）を含む。
【００４１】
誘電性流体組成物は、流動点降下剤を実質的に、あるいは完全に含んでいなくてもよい。別案として、誘電性流体組成物は流動点降下剤を含んでいてもよい。典型的には、エステル組成物（I）は、流動点降下剤と混合する必要なしに、誘電性流体として使用するのに適している。
【００４２】
典型的には、誘電性流体組成物は、組成物の重量の少なくとも約９５％の合算した量で、典型的には組成物の少なくとも約９９％で、より典型的には組成物の重量の少なくとも約９９．９％の合算した量でエステル組成物（I）と添加剤（II）とを含む。典型的には、誘電性流体組成物はエステル組成物（I）と添加剤（II）とからなる。
【００４３】
典型的には、誘電性流体組成物は、エステル組成物と、酸化防止剤と、金属不活性剤を、組成物の重量の少なくとも９５％の合算した量で、より典型的には組成物の重量の少なくとも９９％の合算した量で、より典型的には組成物の重量の少なくとも９９．９％の合算した量で含む。典型的には、誘電性流体組成物はエステル組成物と、酸化防止剤と、金属不活性剤とからなる。
【００４４】
誘電性流体組成物は、不純物として微量または痕跡量(minor or trace amounts)の未反応のアルコール及び／または酸を含んでいてもよい。適切には、誘電性流体組成物は実質的にアルコール及び／または酸を含まない。
【００４５】
典型的には、誘電性流体組成物はマイナス５０℃未満の流動点を有する。ここで前記流動点は、ＩＳＯ３０１６の方法に準拠して測定される。
【００４６】
典型的には、誘電性流体組成物はマイナス５５℃以下の流動点を有する。
【００４７】
典型的には、誘電性流体組成物はマイナス６０℃以下の流動点を有する。
【００４８】
典型的には、誘電性流体組成物はマイナス６５℃以下の流動点を有する。
【００４９】
典型的には、誘電性流体組成物はマイナス７０℃以下の流動点を有する。
【００５０】
典型的には、誘電性流体組成物はマイナス７５℃以下の流動点を有する。
【００５１】
典型的には、誘電性流体組成物はブルックフィールドＤＶ−１プライム粘度計を用いて測定された４０℃で２０センチポアズ以下、より典型的には４０℃で１５センチポアズ以下、または４０℃で１０センチポアズ以下、または４０℃で３−１０センチポアズ以下の粘度を有する。典型的には、該粘度には動粘度が含まれる。
【００５２】
典型的には、誘電性流体組成物は、ＩＳＯ２５９２の方法に準拠して測定した２００℃以上の、より典型的には２１０℃以上であり、または２２０℃以上であるクリーブランド開放式引火点を有する。
【００５３】
本発明の他の態様によれば、
i）それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ8の直鎖または分岐ポリオールである１種以上のポリオールと、
ii）それぞれ独立した、Ｃ4−Ｃ12の直鎖または分岐カルボン酸である２種以上のカルボン酸
との反応による複数のエステルの形成を含むエステル組成物の製造方法が提供される。
【００５４】
反応に使用されるポリオール及びカルボン酸は本明細書の上記にて明確にしたとおりである。
【００５５】
典型的には、この方法はポリオールをカルボン酸と反応させることを含み、酸は少なくとも１０モル％の量が過剰であり、より典型的には少なくとも２０モル％の量が過剰、例えば３０モル％の量が過剰である。
【００５６】
典型的には、この方法は、形成の間の水分の除去を含む。過剰な酸は、還流工程後に除去してもよい。必要ならば、還流工程の後に、反応混合物は中性ｐＨ、すなわち約６−８の間に調整してもよい。典型的には、この方法はエステル組成物の処理を含む。
【００５７】
典型的には、この方法はアルミナ(alumina)の添加、及び／または反応混合物の浄化粉末処理(purifying powder treatment)の実行、及び／または酸化防止剤の添加を含む。エステル組成物は、この方法の間にろ過されうる。酸化防止剤は加熱しつつ添加されてもよく、典型的にはろ過に先立って行われる。本発明の他の実施形態によれば、エステル組成物を含む誘電性流体組成物の製造方法であって、製造方法はエステル組成物の添加剤との混合を含み、
i）それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ8の直鎖または分岐ポリオールである１種以上のポリオールと、
ii）それぞれ独立した、Ｃ4−Ｃ12の直鎖または分岐カルボン酸である２種以上のカルボン酸
との反応により得られる複数のエステルを含むエステル組成物を含む誘電性流体組成物の製造方法が提供される。
【００５８】
反応に使用されるポリオール及びカルボン酸は本明細書の上記にて明確にしたとおりである。
【００５９】
添加剤は、酸化防止剤、金属不活性剤及び流動点降下剤、並びにこれらの組み合わせから選択できる。さまざまな添加剤及びそれぞれの量については本明細書の上記にて明確にしたとおりである。
【００６０】
典型的には、この方法は酸化防止剤の添加を含み、これは加熱しつつ、あるいは加熱を伴わずに添加される。酸化防止剤は、エステル組成物のいずれかのろ過に先立って、もしくはその後に添加されてもよい。
【００６１】
添加物として金属不活性剤を添加する場合、金属不活性剤はエステル組成物のいずれかのろ過に先立って、もしくはその後に添加されてもよい。
【００６２】
誘電性流体は、電気器具中に使用できる。電気器具は、高電圧変圧器のような変圧器でもよい。本発明の範囲内で、本明細書において明確にした誘電性流体組成物を含んだ電気器具も提供される。
【００６３】
本発明の他の実施形態によれば、誘電性流体においてまたは誘電性流体としての本明細書の上記にて明確にしたエステル組成物の使用方法が提供される。
【００６４】
本発明は以下の実施例を用いて説明されるが、これは典型例としてのみ意図されており、決して発明の範囲を限定するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
（実施例１）
ネオペンチルグリコール（２６５．５ｇ）、２−エチルヘキサン酸（７４８ｇ）及びオクタン酸／デカン酸混合物（２０１．３ｇ、オクタン酸約６０％とデカン酸約４０％）を、ディーン・スターク装置(dean-stark apparatus)及び凝縮器に取り付けた２リットル丸底フラスコに入れた。反応混合物を、８０℃で、１時間、アルミナの存在下で撹拌して反応混合物を中和し、浄化粉末処理を施し、酸化防止剤を添加した。エステルを２回ろ過し、金属不活性剤を加え、エステルの含水量が８０ｐｐｍ未満になるまでエステルを脱ガスした。
【００６６】
（実施例２）
ネオペンチルグリコール（２５８．８ｇ）、２−エチルヘキサン酸（７４５．５ｇ）及びｎ−ノナン酸混合物（２０４．５ｇ）を、ディーン・スターク装置及び凝縮器に取り付けた２リットル丸底フラスコに入れた。反応混合物を、８０℃で、１時間、アルミナの存在下で撹拌して反応混合物を中和し、酸化防止剤を添加した。エステルを２回ろ過し、金属不活性剤を加え、エステルの含水量が８０ｐｐｍ未満になるまでエステルを脱ガスした。
【００６７】
本発明のエステル組成物の特性は、Ｍｉｄｅｌ７１３１製品の比較データとともに、下記の表１に示す。
【００６８】
【表１】
2018507527.tif 000002
上記より判るように、実施例１の誘電性流体組成物は、該組成物を極低温における電気器具中の誘電性流体として使用し、しかも良好に稼働させるのに特に適したものとする物性及び誘電特性を有しており、このような極低温における使用を意図していない商業的に入手可能な誘電性流体とは対照的である。特に、本発明の組成物によると流動点は１５℃低くなり、いろいろな温度で測定した粘度も顕著に低くなっている。
【００６９】
本明細書（添付の特許請求の範囲、要約及び図面を含む）の中で開示した各特徴は、特に明示されていない限り、同一、等価または類似の目的を果たす別の特徴により置き換えることができる。従って、特に明示していない限り、明らかにした各特徴は、総括的な一連の等価または類似の特徴のうちの、ほんの一例に過ぎない。
【００７０】
先述した特定の実施態様は、例としてのみ記述されたものであって、これに本発明を限定するように意図されていないことは当然理解される。本発明は、本明細書（添付の特許請求の範囲、要約及び図面を含む）に開示されたあらゆる新規な特徴、または特徴の組み合わせ、あるいはあらゆる新規なものまたは新規な組み合わせ、もしくは開示されたあらゆる方法または処理の工程にまで及ぶものである。
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月19日(2017.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
i）それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ8の直鎖または分岐ポリオールである１種以上のポリオールと、
ii)Ｃ8の分岐酸を含む第１のカルボン酸と、約５０−７０重量％のｎ−オクタン酸と約３０−５０重量％のデカン酸との混合物を含む第２及び第３のカルボン酸
との反応より得られる複数のエステルを含むエステル組成物。
【請求項２】
それぞれ独立した、ネオペンチルグリコール(ＮＰＧ)、グリセロール、ブタンジオール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールを含む１種以上のポリオールと、
２−エチルヘキサン酸を含む第１のカルボン酸と、ｎ−ノナン酸を含む第２のカルボン酸であって、酸の相対量は６０−９５重量％の前記２−エチルヘキサン酸と５−４０重量％の前記ペラルゴン酸からなる前記第１及び第２のカルボン酸のみ
との反応により得られた複数のエステルを含むエステル組成物。
【請求項３】
前記１種以上のポリオールは、それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ5の直鎖または分岐ポリオールから選択される請求項１または２に記載のエステル組成物。
【請求項４】
前記１種以上のポリオールは、それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ3の主鎖と１以上のＣ1またはＣ2の炭水化物側鎖基とを有する請求項３に記載のエステル組成物。
【請求項５】
前記１種以上のポリオールは、それぞれ独立した、ネオペンチルグリコール（ＮＰＧ）、グリセロール、ブタンジオール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールを含む請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項６】
１種のみのポリオールを使用する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエステル組成物。
【請求項７】
前記ポリオールはネオペンチルグリコールを含む請求項６に記載のエステル組成物。
【請求項８】
前記第１のカルボン酸は２−エチルヘキサン酸を含む請求項１に記載のエステル組成物。
【請求項９】
前記第１、第２及び第３のカルボン酸の混合物は、約７０から約９０重量％の間の前記第１のカルボン酸と、約１０から約３０重量％の間の前記第２及び第３のカルボン酸の組み合わせとを含む請求項１のエステル組成物。
【請求項１０】
（I）請求項１乃至９のいずれか１項に記載のエステル組成物、
（II）１種以上の添加剤
とを含む誘電性流体組成物。
【請求項１１】
前記添加剤は、酸化防止剤、金属不活性剤及び流動点降下剤、並びにこれらの組み合わせから選択される請求項１０に記載の誘電性流体組成物。
【請求項１２】
前記添加剤は流動点降下剤を含まない請求項１０の誘電性流体組成物。
【請求項１３】
前記組成物の重量の少なくとも９９％の合算した量の前記エステル組成物（I）と前記添加剤（II）とを含む請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の誘電性流体組成物。
【請求項１４】
前記組成物の重量の少なくとも０．０００１％の量の酸化防止剤、及び／または組成物の重量の少なくとも０．０００１％の量の金属不活性剤を含む請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の誘電性流体組成物。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の誘電性流体組成物を含む電気器具。
【請求項１６】
請求項１に記載のエステル組成物の製造方法であって、
（i）それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ8の直鎖または分岐ポリオールである前記１種以上のポリオールと、
（ii）Ｃ8の分岐酸を含む第１のカルボン酸と、約５０−７０重量％のｎ−オクタン酸と約３０−５０重量％のデカン酸との混合物を含む第２及び第３のカルボン酸
との反応による複数のエステルの形成を含むエステル組成物の製造方法。
【請求項１７】
請求項２に記載のエステル組成物の製造方法であって、
それぞれ独立した、ネオペンチルグリコール(ＮＰＧ)、グリセロール、ブタンジオール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールを含む１種以上のポリオールと、
２−エチルヘキサン酸を含む第１のカルボン酸と、ｎ−ノナン酸を含む第２のカルボン酸であって、酸の相対量は６０−９５重量％の前記２−エチルヘキサン酸と５−４０重量％の前記ｎ−ノナン酸からなる前記第１及び第２のカルボン酸のみ
との反応による複数のエステルの形成を含むエステル組成物の製造方法。
【請求項１８】
請求項１に記載のエステル組成物を含む誘電性流体組成物の製造方法であって、前記製造方法は前記エステル組成物の添加剤との混合を含み、
（i）それぞれ独立した、Ｃ2−Ｃ8の直鎖または分岐ポリオールである前記１種以上のポリオールと、
（ii）Ｃ8の分岐酸を含む第１のカルボン酸と、約５０−７０重量％のｎ−オクタン酸と約３０−５０重量％のデカン酸との混合物を含む第２及び第３のカルボン酸
との反応により得られる複数のエステルを含む前記エステル組成物を含む誘電性流体組成物の製造方法。
【請求項１９】
請求項２に記載のエステル組成物を含む誘電性流体組成物の製造方法であって、前記製造方法は前記エステル組成物の添加剤との混合を含み、
それぞれ独立した、ネオペンチルグリコール(ＮＰＧ)、グリセロール、ブタンジオール、エチレングリコールまたはプロピレングリコールを含む１種以上のポリオールと、
２−エチルヘキサン酸を含む第１のカルボン酸と、ｎ−ノナン酸を含む第２のカルボン酸であって、酸の相対量は６０−９５重量％の前記２−エチルヘキサン酸と５−４０重量％の前記ｎ−ノナン酸を含む前記第１及び第２のカルボン酸のみ
との反応により得られる複数のエステルを含む前記エステル組成物を含む誘電性流体組成物の製造方法。
【請求項２０】
前記添加剤は、酸化防止剤、金属不活性剤及び流動点降下剤、並びにこれらのの組み合わせから選択される請求項１８または１９に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記添加剤は流動点降下剤を含まない請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２２】
請求項１乃至９のいずれかに記載のエステル組成物及び／または請求項１６または１７に記載の製造方法で製造されたエステル組成物の誘電性流体としての使用方法。
【請求項２３】
実質的にここに記載されているエステル組成物、誘電性流体組成物、エステル組成物の製造方法、誘電性流体組成物の製造方法、またはエステル組成物の使用方法。
【国際調査報告】
2018507527.tif 000003
2018507527.tif 000004
2018507527.tif 000005
2018507527.tif 000006
2018507527.tif 000007