JPH06145414A - 電気絶縁性組成物 - Google Patents
電気絶縁性組成物Info
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- JPH06145414A JPH06145414A JP30094592A JP30094592A JPH06145414A JP H06145414 A JPH06145414 A JP H06145414A JP 30094592 A JP30094592 A JP 30094592A JP 30094592 A JP30094592 A JP 30094592A JP H06145414 A JPH06145414 A JP H06145414A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気絶縁性及び熱安定性に優れ、油入電気機
器用の絶縁油として有用な電気絶縁性組成物を提供する
こと。 【構成】 一般式 【化１】 （ＲｆはＣ1 〜20のペルフルオロアルキル基ｎは０〜１
２）で表されるペルフルオロシクロヘキサン及びペルフ
ルオロアルキル置換ペルフルオロシクロヘキサンの中か
ら選ばれた少なくとも一種を含有してなる電気絶縁性組
成物である。
器用の絶縁油として有用な電気絶縁性組成物を提供する
こと。 【構成】 一般式 【化１】 （ＲｆはＣ1 〜20のペルフルオロアルキル基ｎは０〜１
２）で表されるペルフルオロシクロヘキサン及びペルフ
ルオロアルキル置換ペルフルオロシクロヘキサンの中か
ら選ばれた少なくとも一種を含有してなる電気絶縁性組
成物である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は新規な電気絶縁性組成物
に関し、さらに詳しくは、電気絶縁性及び熱安定性に優
れる上、極低温下でも使用可能で、特にコンデンサ、変
圧器、ケーブルなどの油入電気機器用の絶縁油として有
用な電気絶縁性組成物に関するものである。
に関し、さらに詳しくは、電気絶縁性及び熱安定性に優
れる上、極低温下でも使用可能で、特にコンデンサ、変
圧器、ケーブルなどの油入電気機器用の絶縁油として有
用な電気絶縁性組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気絶縁油としては、ポリブテン
やポリブテンに種々の添加剤を配合したものが多用され
てきた。しかしながら、近年、電力需要の増大に伴い、
変圧器、コンデンサー、電力ケーブルなどの電気機器の
高電圧化及び大容量化が要望されるようになり、その結
果、電気機器に用いられる電気絶縁油に要求される電気
特性や熱安定性についても、より高度な性能が要求され
るようになってきた。従来のポリブテンなどの電気絶縁
油は、電気機器の高電圧化や大容量化に伴って要求され
る高度な性能を十分に満たしておらず、高性能の電気絶
縁油の開発が望まれていた。
やポリブテンに種々の添加剤を配合したものが多用され
てきた。しかしながら、近年、電力需要の増大に伴い、
変圧器、コンデンサー、電力ケーブルなどの電気機器の
高電圧化及び大容量化が要望されるようになり、その結
果、電気機器に用いられる電気絶縁油に要求される電気
特性や熱安定性についても、より高度な性能が要求され
るようになってきた。従来のポリブテンなどの電気絶縁
油は、電気機器の高電圧化や大容量化に伴って要求され
る高度な性能を十分に満たしておらず、高性能の電気絶
縁油の開発が望まれていた。
【０００３】ところで、含フッ素化合物を電気絶縁油と
して利用することはすでに試みられており、例えばペル
フルオロアルケニル基をもつ環状アセタール化合物を含
有する電気絶縁性組成物が提案されている（特開昭６０
−２３０３０４号公報）。しかしながら、この組成物
は、電気絶縁性や熱安定性について、要求される性能を
必ずしも十分に満たすものではなかった。
して利用することはすでに試みられており、例えばペル
フルオロアルケニル基をもつ環状アセタール化合物を含
有する電気絶縁性組成物が提案されている（特開昭６０
−２３０３０４号公報）。しかしながら、この組成物
は、電気絶縁性や熱安定性について、要求される性能を
必ずしも十分に満たすものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情の下で、電気絶縁性及び熱安定性に優れる上に、極
低温下でも使用可能で、電気機器の高電圧化及び大容量
化に対応できる高性能の電気絶縁油として有用な新規な
電気絶縁性組成物を提供することを目的としてなされた
ものである。
事情の下で、電気絶縁性及び熱安定性に優れる上に、極
低温下でも使用可能で、電気機器の高電圧化及び大容量
化に対応できる高性能の電気絶縁油として有用な新規な
電気絶縁性組成物を提供することを目的としてなされた
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、高性能の電
気絶縁油を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ペルフル
オロシクロヘキサン及びペルフルオロアルキル基置換ペ
ルフルオロシクロヘキサンが電気絶縁性及び熱安定性に
優れ、しかも極低温下でも使用でき、その目的に適合し
うることを見出した。本発明は、このような知見に基づ
いて完成したものである。すなわち、本発明は、一般式
（Ｉ）
気絶縁油を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ペルフル
オロシクロヘキサン及びペルフルオロアルキル基置換ペ
ルフルオロシクロヘキサンが電気絶縁性及び熱安定性に
優れ、しかも極低温下でも使用でき、その目的に適合し
うることを見出した。本発明は、このような知見に基づ
いて完成したものである。すなわち、本発明は、一般式
（Ｉ）
【０００６】
【化２】
【０００７】（式中、Ｒｆは炭素数が１〜２０のペルフ
ルオロアルキル基、ｎは０〜１２の整数であり、ｎが２
以上の場合、複数のＲｆはたがいに同一でも異なってい
てもよい。）で表されるペルフルオロシクロヘキサン及
びペルフルオロアルキル基置換ペルフルオロシクロヘキ
サンの中から選ばれた少なくとも一種を含有してなる電
気絶縁性組成物を提供するものである。本発明の電気絶
縁性組成物においては、一般式（Ｉ）
ルオロアルキル基、ｎは０〜１２の整数であり、ｎが２
以上の場合、複数のＲｆはたがいに同一でも異なってい
てもよい。）で表されるペルフルオロシクロヘキサン及
びペルフルオロアルキル基置換ペルフルオロシクロヘキ
サンの中から選ばれた少なくとも一種を含有してなる電
気絶縁性組成物を提供するものである。本発明の電気絶
縁性組成物においては、一般式（Ｉ）
【０００８】
【化３】
【０００９】（式中、Ｒｆ及びｎは前記と同じであ
る。）で表されるペルフルオロシクロヘキサンやペルフ
ルオロアルキル基置換ペルフルオロシクロヘキサンを含
有することが必要である。上記一般式（Ｉ）におけるＲ
ｆは、炭素数が１〜２０、好ましくは１〜１０、より好
ましくは１〜５のペルフルオロアルキル基であって、直
鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。この中
でも特にペルフルオロイソプロピル基が好ましい。該一
般式（Ｉ）で表される化合物の中で、ペルフルオロシク
ロヘキサンそのものも、電気絶縁性組成物を構成する化
合物として好ましく使用することができるが、ペルフル
オロシクロヘキサン環の少なくとも一つがペルフルオロ
アルキル基、特にペルフルオロイソプロピル基で置換さ
れたペルフルオロアルキル基置換ペルフルオロシクロヘ
キサンが好適である。
る。）で表されるペルフルオロシクロヘキサンやペルフ
ルオロアルキル基置換ペルフルオロシクロヘキサンを含
有することが必要である。上記一般式（Ｉ）におけるＲ
ｆは、炭素数が１〜２０、好ましくは１〜１０、より好
ましくは１〜５のペルフルオロアルキル基であって、直
鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。この中
でも特にペルフルオロイソプロピル基が好ましい。該一
般式（Ｉ）で表される化合物の中で、ペルフルオロシク
ロヘキサンそのものも、電気絶縁性組成物を構成する化
合物として好ましく使用することができるが、ペルフル
オロシクロヘキサン環の少なくとも一つがペルフルオロ
アルキル基、特にペルフルオロイソプロピル基で置換さ
れたペルフルオロアルキル基置換ペルフルオロシクロヘ
キサンが好適である。
【００１０】上記一般式（Ｉ）で表される化合物は液相
フッ素置換により製造することができる。この液相フッ
素置換については、例えば特表平４−５００５２０号公
報に記載されている方法を用いることができる。
フッ素置換により製造することができる。この液相フッ
素置換については、例えば特表平４−５００５２０号公
報に記載されている方法を用いることができる。
【００１１】次に、液相フッ素置換により、上記一般式
（Ｉ）で表されるペルフルオロ化合物を製造する方法に
ついて説明する。この方法においては、原料として、該
一般式（Ｉ）で表されるペルフルオロ化合物に対応する
シクロヘキサン又はそのアルキル置換体、シクロヘキサ
ン又はそのアルキル置換体、シクロヘキサジエン又はそ
のアルキル置換体及びベンゼン又はそのアルキル置換体
が用いられる。シクロヘキサン又はそのアルキル置換体
を用いる場合には、その中のすべての水素原子がフッ素
原子に置換されるが、不飽和結合を有する化合物を用い
る場合には、その中のすべての水素原子がフッ素原子に
置換されるとともに、不飽和結合に対してフッ素原子の
付加反応が起こる。例えば原料としてイソプロピルベン
ゼン（キユメン）を用いた場合、ペルフルオロ（イソプ
ロピルシクロヘキサン）が生成し、また、４−イソプロ
ピルトルエンを用いた場合、ペルフルオロ（１−イソプ
ロピル−４−メチルシクロヘキサン）が生成する。
（Ｉ）で表されるペルフルオロ化合物を製造する方法に
ついて説明する。この方法においては、原料として、該
一般式（Ｉ）で表されるペルフルオロ化合物に対応する
シクロヘキサン又はそのアルキル置換体、シクロヘキサ
ン又はそのアルキル置換体、シクロヘキサジエン又はそ
のアルキル置換体及びベンゼン又はそのアルキル置換体
が用いられる。シクロヘキサン又はそのアルキル置換体
を用いる場合には、その中のすべての水素原子がフッ素
原子に置換されるが、不飽和結合を有する化合物を用い
る場合には、その中のすべての水素原子がフッ素原子に
置換されるとともに、不飽和結合に対してフッ素原子の
付加反応が起こる。例えば原料としてイソプロピルベン
ゼン（キユメン）を用いた場合、ペルフルオロ（イソプ
ロピルシクロヘキサン）が生成し、また、４−イソプロ
ピルトルエンを用いた場合、ペルフルオロ（１−イソプ
ロピル−４−メチルシクロヘキサン）が生成する。
【００１２】反応媒体としては、液状のペルフルオロカ
ルボン酸、ペルフルオロカーボン、完全ハロゲン置換さ
れているクロロフルオロカーボン及び完全ハロゲン置換
されているクロロフルオロエーテルの中から選ばれた少
なくとも一種が用いられるが、これらの中で、特に１，
１，２−トリクロロトリフルオロエタンが好適である。
これらの反応媒体中に、上記原料の炭化水素化合物を溶
解又は分散させたのち、窒素などの不活性ガスで希釈さ
れたフッ素ガスと、−４０〜１５０℃、好ましくは−１
０〜５０℃の範囲の温度に保持しながら接触させること
により、該原料の炭化水素化合物に対応する上記一般式
（Ｉ）で表されるペルフルオロ化合物が得られる。反応
時間は原料の種類、反応温度、フッ素ガスの濃度や導入
速度などにより左右され、一概に定めることはできない
が、通常１〜５０時間程度である。
ルボン酸、ペルフルオロカーボン、完全ハロゲン置換さ
れているクロロフルオロカーボン及び完全ハロゲン置換
されているクロロフルオロエーテルの中から選ばれた少
なくとも一種が用いられるが、これらの中で、特に１，
１，２−トリクロロトリフルオロエタンが好適である。
これらの反応媒体中に、上記原料の炭化水素化合物を溶
解又は分散させたのち、窒素などの不活性ガスで希釈さ
れたフッ素ガスと、−４０〜１５０℃、好ましくは−１
０〜５０℃の範囲の温度に保持しながら接触させること
により、該原料の炭化水素化合物に対応する上記一般式
（Ｉ）で表されるペルフルオロ化合物が得られる。反応
時間は原料の種類、反応温度、フッ素ガスの濃度や導入
速度などにより左右され、一概に定めることはできない
が、通常１〜５０時間程度である。
【００１３】この反応においてはフッ化水素が副生する
が、必要に応じフッ化ナトリウムなどのフッ化水素捕捉
剤を反応系に添加してもよい。また、該反応は連続式、
半回分式、回分式のいずれの様式でも行うことができ
る。反応終了後、反応液に蒸留操作などの分離操作を施
すことにより、所望のペルフルオロ化合物を取得するこ
とができる。
が、必要に応じフッ化ナトリウムなどのフッ化水素捕捉
剤を反応系に添加してもよい。また、該反応は連続式、
半回分式、回分式のいずれの様式でも行うことができ
る。反応終了後、反応液に蒸留操作などの分離操作を施
すことにより、所望のペルフルオロ化合物を取得するこ
とができる。
【００１４】本発明の電気絶縁性組成物は、上記一般式
（Ｉ）で表されるペルフルオロ化合物を一種含有してい
ても、二種以上を含有していてもよく、また、その効果
を阻害せず、かつ相溶する範囲内でいかなる化合物を含
んでいてもよい。実際には、原料が部分的にフッ素置換
された化合物や、フッ素置換の際に原料の一部が分解し
て生じた化合物を含むことがある。また、該組成物に
は、所望に応じ、従来から使用されている電気絶縁用化
合物を添加してもよく、また、通常は合成樹脂に添加す
るような老化防止剤などを添加してもよい。なお、原料
が部分的にフッ素置換された化合物や、フッ素置換の際
に原料の一部が分解して生じた化合物などは、電気絶縁
性を阻害する原因となることが多いので、蒸留や晶析な
どの一般的な分離操作を行うことにより精製し、高純度
の一般式（Ｉ）で表されるペルフルオロ化合物を用いて
もよい。
（Ｉ）で表されるペルフルオロ化合物を一種含有してい
ても、二種以上を含有していてもよく、また、その効果
を阻害せず、かつ相溶する範囲内でいかなる化合物を含
んでいてもよい。実際には、原料が部分的にフッ素置換
された化合物や、フッ素置換の際に原料の一部が分解し
て生じた化合物を含むことがある。また、該組成物に
は、所望に応じ、従来から使用されている電気絶縁用化
合物を添加してもよく、また、通常は合成樹脂に添加す
るような老化防止剤などを添加してもよい。なお、原料
が部分的にフッ素置換された化合物や、フッ素置換の際
に原料の一部が分解して生じた化合物などは、電気絶縁
性を阻害する原因となることが多いので、蒸留や晶析な
どの一般的な分離操作を行うことにより精製し、高純度
の一般式（Ｉ）で表されるペルフルオロ化合物を用いて
もよい。
【００１５】このようにして得られた本発明の電気絶縁
性組成物は、電気絶縁性及び熱安定性に優れ、かつ極低
温下でも使用可能で、各種油入電気機器用の絶縁油とし
て有用である。
性組成物は、電気絶縁性及び熱安定性に優れ、かつ極低
温下でも使用可能で、各種油入電気機器用の絶縁油とし
て有用である。
【００１６】
【実施例】次に製造例及び実施例により、本発明をさら
に詳細に説明する。 製造例１ １０リットルの攪拌タンク型反応槽に、１，１，２−ト
リクロロトリフルオロエタンを入れ、この反応槽に窒素
で希釈された２０容量％のフッ素ガスを流通させた。反
応槽内の液温を２５℃に保持しながら、１，１，２−ト
リクロロトリフルオロエタンで希釈されたイソプロピル
ベンゼン（キュメン）の２５重量１容量％溶液を２０時
間かけて連続滴下した。反応終了後、１５分間窒素でパ
ージしたのち、反応液を蒸留することにより、ペルフル
オロ（イソプロピルシクロヘキサン）〔化合物Ｉ〕が９
７％の純度で得られた。この化合物Ｉの赤外線吸収スペ
クトルを図１にネガティブイオン質量スペクトルを図２
に示す。
に詳細に説明する。 製造例１ １０リットルの攪拌タンク型反応槽に、１，１，２−ト
リクロロトリフルオロエタンを入れ、この反応槽に窒素
で希釈された２０容量％のフッ素ガスを流通させた。反
応槽内の液温を２５℃に保持しながら、１，１，２−ト
リクロロトリフルオロエタンで希釈されたイソプロピル
ベンゼン（キュメン）の２５重量１容量％溶液を２０時
間かけて連続滴下した。反応終了後、１５分間窒素でパ
ージしたのち、反応液を蒸留することにより、ペルフル
オロ（イソプロピルシクロヘキサン）〔化合物Ｉ〕が９
７％の純度で得られた。この化合物Ｉの赤外線吸収スペ
クトルを図１にネガティブイオン質量スペクトルを図２
に示す。
【００１７】製造例２ 製造例１においてイソプロピルベンゼンの代わりに、４
−イソプロピルトルエンを用いた以外は、製造例１と同
様に実施することにより、ペルフルオロ（１−イソプロ
ピル−４−メチルシクロヘキサン）〔化合物II〕が純度
９７％で得られた。この化合物IIのネガティブイオン質
量スペクトルを図３に示す。
−イソプロピルトルエンを用いた以外は、製造例１と同
様に実施することにより、ペルフルオロ（１−イソプロ
ピル−４−メチルシクロヘキサン）〔化合物II〕が純度
９７％で得られた。この化合物IIのネガティブイオン質
量スペクトルを図３に示す。
【００１８】実施例１，２ 製造例で得られた化合物Ｉ及び化合物IIの一般物性及び
電気特性を測定した。一般物性を第１表に、電気特性を
第２表に示す。なお比較のために、ポリブテン−１（商
品名：出光ポリブテン１５Ｒ，出光石油化学（株）製）
及びポリブテン−２（商品名：出光ポリブテン３５Ｒ，
出光石油化学（株）製）の一般物性及び電気特性を求
め、それぞれ第１表及び第２表に併記した。
電気特性を測定した。一般物性を第１表に、電気特性を
第２表に示す。なお比較のために、ポリブテン−１（商
品名：出光ポリブテン１５Ｒ，出光石油化学（株）製）
及びポリブテン−２（商品名：出光ポリブテン３５Ｒ，
出光石油化学（株）製）の一般物性及び電気特性を求
め、それぞれ第１表及び第２表に併記した。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】第１表から分かるように、化合物Ｉ及びII
は、極低温下でも液体状態であるため、極低温条件下で
の使用が可能である。また、粘度が低いため、装置の細
部にまでまんべんなく浸透することから、超小型装置の
電気絶縁油としての使用が可能である。また、低粘度で
あることから、油入電気機器の除熱性も向上する。さら
に第２表から分かるように化合物Ｉ及びIIは電気絶縁油
として、十分に実用可能な電気特性を有している。ま
た、化合物Ｉの誘電正接や体積抵抗率は、広く電気絶縁
油として用いられている値よりもすぐれており、油入電
気機器の高電圧化及び大容量化を図ることができる。
は、極低温下でも液体状態であるため、極低温条件下で
の使用が可能である。また、粘度が低いため、装置の細
部にまでまんべんなく浸透することから、超小型装置の
電気絶縁油としての使用が可能である。また、低粘度で
あることから、油入電気機器の除熱性も向上する。さら
に第２表から分かるように化合物Ｉ及びIIは電気絶縁油
として、十分に実用可能な電気特性を有している。ま
た、化合物Ｉの誘電正接や体積抵抗率は、広く電気絶縁
油として用いられている値よりもすぐれており、油入電
気機器の高電圧化及び大容量化を図ることができる。
【００２２】実施例３ ＳＵＳ３０６及び銅容器の中に、化合物Ｉ及びIIを入れ
密封した。その容器を１２０℃に加熱し、１６８時間保
持した。その結果、加熱前後で化合物Ｉ及びIIの組成、
色相（無色）には全く変化がなかった。
密封した。その容器を１２０℃に加熱し、１６８時間保
持した。その結果、加熱前後で化合物Ｉ及びIIの組成、
色相（無色）には全く変化がなかった。
【００２３】
【発明の効果】本発明の電気絶縁性組成物はペルフルオ
ルシクロヘキサンやペンフルオロアルキル基置換ペルフ
ルオロシクロヘキサンを含有するものであって、電気絶
縁性及び熱安定性に優れ、かつ極低温下でも使用可能で
あり、特にコンデンサ、変圧器、ケーブルなどの油入電
気機器用の絶縁油として有用である。
ルシクロヘキサンやペンフルオロアルキル基置換ペルフ
ルオロシクロヘキサンを含有するものであって、電気絶
縁性及び熱安定性に優れ、かつ極低温下でも使用可能で
あり、特にコンデンサ、変圧器、ケーブルなどの油入電
気機器用の絶縁油として有用である。
【図１】 製造例１で得られたペルフルオロ（イソプロ
ピルシクロヘキサン）の赤外線吸収スペクトル図であ
る。
ピルシクロヘキサン）の赤外線吸収スペクトル図であ
る。
【図２】 製造例１で得られたペルフルオロ（イソプロ
ピルシクロヘキサン）のネガティブイオン質量スペクト
ル図である。
ピルシクロヘキサン）のネガティブイオン質量スペクト
ル図である。
【図３】 製造例２で得られたペルフルオロ（１−イソ
プロピル−４−メチルシクロヘキサン）のネガティブイ
オン質量スペクトル図である。
プロピル−４−メチルシクロヘキサン）のネガティブイ
オン質量スペクトル図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 一般式 【化１】 （式中、Ｒｆは炭素数１〜２０のペルフルオロアルキル
基、ｎは０〜１２の整数であり、ｎが２以上の場合、複
数のＲｆはたがいに同一でも異なっていてもよい。）で
表されるペルフルオロシクロヘキサン及びペルフルオロ
アルキル基置換ペルフルオロシクロヘキサンの中から選
ばれた少なくとも一種を含有してなる電気絶縁性組成
物。 - 【請求項２】 ペルフルオロアルキル基の少なくとも一
つがペルフルオロイソプロピル基であるペルフルオロア
ルキル基置換ペルフルオロシクロヘキサンを含有してな
る請求項１記載の電気絶縁性組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30094592A JPH06145414A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 電気絶縁性組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30094592A JPH06145414A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 電気絶縁性組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06145414A true JPH06145414A (ja) | 1994-05-24 |
Family
ID=17890989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30094592A Pending JPH06145414A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 電気絶縁性組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06145414A (ja) |
-
1992
- 1992-11-11 JP JP30094592A patent/JPH06145414A/ja active Pending
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