JPH0414716B2

JPH0414716B2 -

Info

Publication number: JPH0414716B2
Application number: JP59249771A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yoshida; Harumichi Watanabe
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1984-11-28
Publication date: 1992-03-13
Also published as: JPS61127781A

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の技術分野）本発明は新規な熱媒体油に関し、さらに詳しく
は特定の構造を有するモノアルキルナフタレン混
合物からなる、酸化安定性に特に優れた新規な熱
媒体油に関する。（発明の背景）最近の化学工業における技術の進歩は著しいも
のがあり、加熱方式においても直接加熱方式に代
わり、熱媒体として油などを用いる間接加熱方式
が繊維、製紙、食品、建築、化学などのあらゆる
産業分野で広範囲に用いられている。この間接加熱方式の熱媒体としては熱媒体油が
最も一般的に使用されており、この熱媒体油は通
常、 (1) 熱安定性に優れている、 (2) 蒸気圧が低く、引火点が高い、 (3) 低温流動性がよい、 (4) 毒性、臭気がない、 (5) 加熱効率がよい、といつた性状を持つことが要求され、現在では酸
化防止剤を添加した高度精製鉱油をはじめ、フエ
ニルエーテル、ポリフエニル、アリルアルカン、
メチル基、エチル基、プロピル基などを有するア
ルキルナフタレンなどが熱媒体油として広く用い
られている。この中でアルキルナフタレン系の熱媒体油は毒
性がなく、低粘度、低融点、高沸点という熱媒体
油としての好ましい条件を兼ね備えたものである
が、その酸化安定性はまだ満足できるものでなか
つた。本発明者らはアルキルナフタレン系の熱媒体油
に着目し、より高い酸化安定性を有するナフタレ
ン系熱媒体油を開発すべく研究を重ねた結果、特
定の構造を有するモノアルキルナフタレン混合物
からなる熱媒体油が公知のアルキルナフタレン系
熱媒体油と比較して格段に高い酸化安定性を有す
ることを見い出し、本発明を完成するに至つた。（発明の目的）本発明は特に酸化安定性に優れた熱媒体油を提
供することを目的とする。（発明の構成）本発明の熱媒体油は、炭素数６〜24の第２級ア
ルキル基を有し、かつα−置換体／β−置換体の
モル比率が1.0以上のモノアルキルナフタレン混
合物からなることを特徴とする。以下、本発明の内容をより詳細に説明する。本発明の熱媒体油であるアルキルナフタレン混
合物は、モノアルキルナフタレンであること、アルキル基の炭素数が６〜24であること、アルキル基が第２級アルキル基であること、 α−置換体／β−置換体のモル比率が1.0以
上であること、の４点を満たすものであることが必要である。上
記４点のうち、どれか１点でも要件を満たしてい
ないアルキルナフタレン混合物では、本発明のア
ルキルナフタレン混合物と比べて酸化安定性や熱
媒体油としての物理的特性が劣るため好ましくな
い。本発明のモノアルキルナフタレン混合物におい
て、第２級アルキル基の炭素数は６〜24である
が、熱媒体油としての物理的特性の面から炭素数
８〜18が好ましい。また本発明のモノアルキルナ
フタレン混合物の第２級アルキル基としては、そ
の酸化安定性の点から、ナフタレン環に結合して
いる第２級炭素に結合する２個のアルキル基が共
に直鎖のもの、すなわち一般式、

【式】および

【式】［式中、R₁、R₂、R₃およびR₄はアルキル基であ
り、R₁とR₂の合計炭素数およびR₃とR₄の合計炭
素数はともに５〜23である］で表わされる本発明
のモノアルキルナフタレン混合物において、R₁、
R₂、R₃およびR₄がそれぞれ直鎖アルキル基であ
るものが好ましい。モノアルキルナフタレンの好ましい第２級アル
キル基としては、具体的には例えば１−メチルヘ
プチル基、１−エチルヘキシル基、１−プロピル
ペンチル基、１−メチルオクチル基、１−エチル
ヘプチル基、１−プロピルヘキシル基、１−ブチ
ルペンチル基、１−メチルノニル基、１−エチル
オクチル基、１−プロピルヘプチル基、１−ブチ
ルヘキシル基、１−メチルデシル基、１−エチル
ノニル基、１−プロピルオクチル基、１−ブチル
ヘプチル基、１−ペンチルヘキシル基、１−メチ
ルウンデシル基、１−エチルデシル基、１−プロ
ピルノニル基、１−ブチルオクチル基、１−ペン
チルヘプチル基、１−メチルドデシル基、１−エ
チルウンデシル基、１−プロピルデシル基、１−
ブチルノニル基、１−ペンチルオクチル基、１−
ヘキシルヘプチル基、１−メチルトリデシル基、
１−エチルドデシル基、１−プロピルウンデシル
基、１−ブチルデシル基、１−ペンチルノニル
基、１−ヘキシルオクチル基、１−メチルテトラ
デシル基、１−エチルトリデシル基、１−プロピ
ルドデシル基、１−ブチルウンデシル基、１−ペ
ンチルデシル基、１−ヘキシルノニル基、１−ヘ
プチルオクチル基、１−メチルペンタデシル基、
１−エチルテトラデシル基、１−プロピルトリデ
シル基、１−ブチルドデシル基、１−ペンチルウ
ンデシル基、１−ヘキシルデシル基、１−ヘプチ
ルノニル基、１−メチルヘキサデシル基、１−エ
チルペンタデシル基、１−プロピルテトラデシル
基１−ブチルトリデシル基、１−ペンチルドデシ
ル基、１−ヘキシルウンデシル基、１−ヘプチル
デシル基、１−オクチルノニル基、１−メチルヘ
プタデシル基、１−エチルヘキサデシル基、１−
プロピルペンタデシル基、１−ブチルテトラデシ
ル基、１−ペンチルトリデシル基、１−ヘキシル
ドデシル基、１−ヘプチルウンデシル基、１−オ
クチルデシル基などが挙げられる。本発明のモノアルキルナフタレン混合物は、モ
ノアルキルナフタレンの単品を種々混合すること
によつて得ることができる。また通常、フリーデ
ル・クラフツ（Friedel−Crafts）アルキル化反
応によつて一段階で得ることもできる。モノアル
キルナフタレンには、アルキル基がナフタレン環
のα位に置換したα−置換体とβ位に置換したβ
−置換体があるが、本発明のモノアルキルナフタ
レン混合物ではα−置換体／β−置換体のモル比
率が1.0以上、好ましくは1.0〜2.0であることが重
要である。このモル比率が1.0未満では潤滑油と
しての酸化安定性が悪くなるため好ましくない。前述したとおり、本発明のアルキルナフタレン
混合物をフリーデル・クラフツアルキル化反応に
より１段階で合成する場合、アルキル源として炭
素数６〜24の第１級または第２級アルキルハライ
ド、アルコールや炭素数６〜24のモノオレフイン
を使用し、塩化アルミニウム、塩化亜鉛、塩化鉄
などの金属ハロゲン化物、硫酸、リン酸、五酸化
リン、フツ化ホウ素、酸性白土、活性白土などの
酸性触媒の存在下でナフタレンと反応温度０〜
250℃で反応することにより得ることができる。
一般にアルキル源としては、原料入手が容易な点
などから炭素数６〜24のモノオレフインが好まし
く、さらに直鎖モノオレフイン、特に直鎖α−オ
レフインがより好ましい。ナフタレンと前述のアルキル源を酸性触媒の存
在下で反応させると、通常反応中に炭素陽イオン
の転移を伴うため、種々の第２級アルキル基を有
するα−置換モノアルキルナフタレンとβ−置換
モノアルキルナフタレンの混合物が生成する。こ
のΟ−置換体とβ−置換体の生成比率は、用いる
アルキル源や触媒の種類、反応温度や反応時間な
どの反応条件などにより変化するが、本発明のモ
ノアルキルナフタレン混合物を一段階の反応で得
ようとする場合には、このα−置換体／β−置換
体の生成モル比率が1.0以上になるようにしなけ
ればならない。本発明のモノアルキルナフタレンからなる熱媒
体油は、単独でも通常の熱媒体油に要求される各
種性状とともに酸化安定性が特に良いという優れ
た性状を兼ね備えているが、本発明の熱媒体油に
必要に応じてさらに酸化防止剤、あわ消し剤、清
浄分散剤、さび止め剤あるいは流動点降下剤など
の公知の添加剤を添加してもよい。これら各種の
添加剤の詳細は、例えば“桜井俊男編著、「石油
製品添加剤」（幸書房）”などに記載されている。
また本発明の熱媒体油はその高い酸化安定性を損
ねない範囲において、必要に応じて鉱油や公知の
合成油を75重量％以下、好ましくは50重量％以
下、特に好ましくは25重量％以下混合することも
可能である。（発明の実施例）以下、本発明の内容を実施例および比較例によ
りさらに具体的に説明する。実施例１ナフタレンと１−デセンを活性白土を触媒とし
て反応させ、以下に示す組成および性状のC₁₀−
モノアルキルナフタレン混合物（）を得た（α
−置換体／β−置換体＝1.33（モル比））。［組成］ α−（１−メチルノニル）ナフタレン19モル％、 α−（１−エチルオクチル）ナフタレン
16モル％、 α−（１−プロピルヘプチル）ナフタレン
12モル％、 α−（１−ブチルヘキシル）ナフタレン
10モル％、 α−置換体合計量： 57モル％、 β−（１−メチルノニル）ナフタレン12モル％、 β−（１−エチルオクチル）ナフタレン
11モル％、 β−（１−プロピルヘプチル）ナフタレン
10モル％、 β−（１−ブチルヘキシル）ナフタレン
10モル％、 β−置換体合計量： 43モル％、［性状］粘度：11.93 cSt、＠40℃、流動点：−45℃以下、沸点：160〜170℃／１mmHg、このC₁₀−モノアルキルナフタレン混合物（）
の酸化安定性を評価するため、Ｐ−280に規定
される試験設備を用いて以下の条件で高温酸化試
験を行つた。試験温度：170℃、酸素流量：３／hr、触媒：銅線１mmφ×80cm、なお、酸化安定性の評価は、試料油の酸価が
1.0mgKOH／ｇとなつた時間を酸化試験寿命と定
義して行つた。その結果を第１表に示す。実施例２１−デセンのかわりに１−オクテンを用い、他
は実施例１と同様にして、以下に示す組成および
性状のC₈−モノアルキルナフタレン混合物（）
を得た（α−置換体／β置換体＝1.44（モル比））。［組成］ α−（１−メチルヘプチル）ナフタレン
29モル％、 α−（１−エチルヘキシル）ナフタレン
17モル％、 α−（１−プロピルペンチル）ナフタレン
13モル％、 α−置換体合計量：59モル％、 β−（１−メチルヘプチル）ナフタレン
17モル％、 β−（１−エチルヘキシル）ナフタレン
12モル％、 β−（１−プロピルペンチル）ナフタレン
12モル％ β−置換体合計量： 41モル％［性状］粘度：10.54 cSt、＠40℃、流動点：−45℃以下、沸点：140〜150℃／１mmHg、このC₈−モノアルキルナフタレン混合物（）
の酸化安定性の評価を実施例１と同様の方法によ
り行い、その結果を第１表に示した。実施例３１−デセンのかわりに１−ヘキサデセンを用
い、他は実施例１と同様にして、以下に示す組成
および性状のC₁₆−モノアルキルナフタレン混合
物（）を得た（α−置換体／β−置換体＝1.63
（モル比））。［組成］ α−（１−メチルペンタデシル）ナフタレン
18モル％、 α−（１−エチルテトラデシル）ナフタレン
10モル％、 α−（１−プロピルトリデシル）ナフタレン
７モル％、 α−（１−ブチルドデシル）ナフタレン
５モル％、 α−（１−ペンチルウンデシル）ナフタレン α−（１−ヘキシルデシル）ナフタレン α−（１−ヘプチルノニル）ナフタレン｝
22モル％、 α−置換体合計量： 62モル％、 β−（１−メチルペンタデシル）ナフタレン
12モル％、 β−（１−エチルテトラデシル）ナフタレン
７モル％ β−（１−プロピルトリデシル）ナフタレン
４モル％、 β−（１−ブチルドデシル）ナフタレン
２モル％、 β−（１−ペンチルウンデシル）ナフタレン β−（１−ヘキシルデシル）ナフタレン β−（１−ヘプチルノニル）ナフタレン｝
13モル％、 β−置換体合計量： 38モル％［性状］粘度：27.03 cSt、＠40℃、流動点：−45℃以下、沸点：214〜224℃／１mmHg、このC₁₆−モノアルキルナフタレン混合物（）
の酸化安定性の評価を実施例１と同様の方法によ
り行い、その結果を第１表に示した。比較例１〜２従来より熱媒体油として知られているナフテン
系精製鉱油（酸化防止剤）として２，６−ジ−ｔ
−ブチル−４−メチルフエノールを1.0重量％添
加；比較例１）およびジイソプロピルナフタレン
（比較例２）の酸化安定性の評価を実施例１と同
様の方法により行い、その結果を第１表に示し
た。比較例３実施例１の反応条件を変更することにより、以
下に示す組成のC₁₀−モノアルキルナフタレン混
合物（）を得た（α−置換体／β−置換体＝
0.61（モル比））。この酸化安定性の評価を実施例
１と同様の方法により行い、その結果を第１表に
示した。［組成］ α−（１−メチルノニル）ナフタレン13モル％、 α−（１−エチルオクチル）ナフタレン
11モル％、 α−（１−プロピルヘプチル）ナフタレン
８モル％、 α−（１−ブチルヘキシル）ナフタレン
６モル％、 α−置換体合計量： 38モル％、 β−（１−メチルノニル）ナフタレン22モル％、 β−（１−エチルオクチル）ナフタレン
16モル％、 β−（１−プロピルヘプチル）ナフタレン
10モル％、 β−（１−ブチルヘキシル）ナフタレン
14モル％、 β−置換体合計量： 62モル％、比較例４実施例２の反応条件を変更することにより、以
下に示す組成のC₈−モノアルキルナフタレン混
合物（）を得た（α−置換体／β−置換体＝
0.28（モル比））。この酸化安定性の評価を実施例
１と同様の方法により行い、その結果を第１表に
示した。［組成］ α−（１−メチルヘプチル）ナフタレン
10モル％、 α−（１−エチルヘキシル）ナフタレン
７モル％、 α−（１−プロピルペンチル）ナフタレン
５モル％、 α−置換体合計量： 22モル％、 β−（１−メチルヘプチル）ナフタレン42モル％ β−（１−エチルヘキシル）ナフタレン20モル％ β−（１−プロピルペンチル）ナフタレン
16モル％ β−置換体合計量： 78モル％

【表】

【表】第１表の酸化試験寿命の結果から明らかなよう
に、本発明にかかるモノアルキルナフタレン混合
物からなる熱媒体油は非常に高い高温酸化安定性
を示している。それに対して、従来より熱媒体油
として使用されている精製鉱油やアルキルナフタ
レンなどの化合物は、酸化試験寿命が本発明の熱
媒体油より大きく劣つている。またモノアルキルナフタレン混合物でも、その
α−置換体／β−置換体のモル比率が1.0に満た
ない場合には、本発明のモノアルキルナフタレン
混合物より酸化試験寿命の結果が劣つていること
がわかる。

Claims

【特許請求の範囲】１炭素数６〜24の第２級アルキル基を有し、か
つα−置換体／β−置換体のモル比率が1.0以上
のモノアルキルナフタレン混合物からなる熱媒体
油。２前記モノアルキルナフタレン混合物のα−置
換体／β−置換体のモル比率が1.0〜2.0であるこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の
熱媒体油。