JPS59119609A - 改良された電気絶縁油 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、改良された電気絶縁油に関する。従来から、
ポリブテン、アルキルベンゼン、フタル酸エステル類、
ひまし油などの動植物油は安価であるなどの理由から電
気絶縁油として広く使用されている。

これらの電気絶縁油の使用形態の−っとしては、油含浸
コンデンサー、油含浸ケーブルなどの油含浸電気機器の
含浸用電気絶縁油がある。

ところで、近年、油含浸コンデンサー、油含浸ケーブル
および変圧器などの油含浸電気機器の高圧化、長寿化お
よび小型化の要求が高くなり、これに伴って絶縁材料お
よび誘電材料などの面から改良が図られて来た。

すなわち絶縁材料および誘電材料の面からは、従来の絶
縁紙よりも絶縁耐力の優れたポリプロピレン、ポリメチ
ルペンテンなどのポリオレフィン、ポリエステル、ポリ
フッ化ビニリデン樹脂、ポリカーボネートなどのプラス
チック材料が使われている。その使用形態も、たとえば
、油含浸コンデンサーでは、絶縁紙とこれらのプラスチ
ックフィルムとを併用する形態、または、これらのプラ
スチックフィルムを単独で使用する形態などである。

また、紙またはプラスチックフィルム」二に蒸着された
金属層を電極とするメタライズド（金属化）紙またはメ
タライズドプラスチックフィルムを用いたコンデンサー
も使用されている。

また、油含浸ケーブルでは、絶縁体として、絶縁紙の代
りに架橋もしくは未架橋のポリエチレンや、延伸もしく
は未延伸のポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどの
ポリオレフィン、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン
樹脂、ポリカーボネートなどのプラスチックフィルムの
単独、もしくは、これらのプラスチックフィルムと絶縁
紙との複合フィルムなどが開発されている。なお、この
複合フィルムとしては、たとえば、絶縁紙上に溶融押出
しや熱圧着などによりプラスチックを積層したフィルム
、絶縁紙とシランブラット化ポリエチレンとをシラノー
ル縮合触媒の存在下に架橋結合した複合フィルム、ある
いは、紙パルプとポリオレフィンなどのプラスチック繊
維との混抄紙などがある。

したがって、前記の電気絶縁油などについてもその性能
の改良が要望されている。

本発明者らは、上述の事情に鑑み、鋭意研究した結果、
前記の電気絶縁油に縮合もしくは非縮合型の芳香族環を
２環有する芳香族オレフィンを混合することにより、擾
れた電気絶縁油が得られることを見出し、本発明を完成
させたものである。

すなわち、本発明は、（ａ）多環芳香族炭化水素を除く
電気絶縁油の１種または２種以」二、および（ｂ）縮合
もしくは非縮合型の芳香族環を少なくとも２環有する芳
香族オレフィンの１種または２種以」−からなる電気絶
縁油に関するものである。

本発明の（ａ）項の電気絶縁油とは、多環芳香族炭化水
素以外の従来公知の電気絶縁油である。ここで、多環芳
香族炭化水素とは、縮合もしくは非縮合型の芳香族環を
少なくとも２環以上含む芳香族炭化水素であって、例え
ば、フェニルキシリルエタンなどのジアリールアルカン
（またはシクロアルカン）、モノイソプロピルビフェニ
ルなどのアルキル（またはシクロアルキル）ビフェニル
、ジイソプロピルナフタレンなどのアルキル（またはシ
クロアルキル）ナフタレン、トリアリールアルカン、タ
ーフェニル、アリール（またはアラルキル）ナフタレン
などである。

したがって、　（ａ）項の電気絶縁油とは、具体的には
、ドデシルベンゼンを代表とするアルキル（またはシク
ロアルキル）ベンゼン、アルキルインダンなどの単環芳
香族炭化水素、ポリブテン、ポリ（α＝ニオレフインな
どのオレフィンオリゴマー、ジオクチルフタレートなど
のフタル酸エステル類、ひまし油などの動植物油、鉱油
、シリコーン油などの１種または２種以上を混合したも
のである。

前記（ａ）項の電気絶縁油と併用する化合物は、（ｂ）
項の縮合または非縮合型の芳香族環を２環有するオレフ
ィンである。このオレフィンには、シクロペンテン、シ
クロヘギセンなどの環状オレフィン誘導体と鎖状オレフ
ィン誘導体とがあり、たとえば、このようなオレフィン
には、次の一般式（Ｉ）ないしくＩＶ）で表わされるよ
うな化合物がある。

一般式 ％式％（） ここで、Ｒ１は不飽和二重結合を１個有するところのア
ルケニレン基またはシクロアルケニレン基である。また
、ｍおよびｎはＯから３の整数であり、ｍ個のＲ２およ
びｎ個のＲ３はそれぞれ同一もしくは異なり、それらは
水素原子またはアルキル基である。

一般式 ％式％） ここで、Ｒ４はアルケニル基またはシクロアルケニル基
であり、Ｒ５はアルキレン基またはシクロアルキレン基
である。また、ｍおよびｎは０から３の整数であり、ｍ
個のＲ２およびｎ個のＲ３はそれぞ４同−もしくは異な
り、それらは水素原子またはアルキル基である。

ｚ１ 一般式 ・・・　（ｒｎ　） ここで、Ｒ４はアルケニル基またはシクロアルケニル基
である。また、ｍおよびｎはＯがら３の整数であり、ｍ
個のＲ２およびｎ個のＲ３はそれぞれ同一もしくは異な
り、それらは水素原子またはアルキル基である。

一般式 ここで、Ｒ４はアルケニル基またはシクロアルケニル基
である。また、ｍおよびｎはＯがら３の整数であり、ｍ
個のＲ２およびｎ個のＲ３はそれぞれ同一もしくは異な
り、それらは水素原子またはアルキル基である。

」二記式（Ｉ）におけるＲ１のアルケニレン基もしくは
シクロアルケニレン基は、エチレン、プロピレン、ブテ
ン、イソブチン、ペンテン、メチルペンテン、ヘキセン
、シクロペンテン、シクロヘキセンまたはアルキルシク
ロヘキセンなどから２個の水素原子を除いた２価の置換
基であり、また、アルキル基Ｒ２およびＲ３は、メチル
、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソ
ブチル、５ｅｃ−ブチル、　ｔｅｒｔ−ブチルおよびア
ミル基などである。

式（Ｉ）の具体的な化合物としては、スチルベン、４−
メチルスチルベン、１，２−ジフェニルプロペン、１，
３−ジフェニルプロペン、１，４−ジフェニルブテン−
１，１，４−ジフェニルブテン−２，１，１−ジフェニ
ルエチレン、１−フェニル−］−（］４−エチルフェニ
ルエチレン、１，１−ジフェニルプロペン−１，２，３
−ジフェニルプロペン、１，２−ジフェニルブテン−２
，１，３−ジフェニルブテン−１，２，４−ジフェニル
−４−メチルペンテン−１，１，２−ジフェニルシクロ
ヘキセン、フェニルベンジルシクロヘキセンなどがある
。

これらは、スチレンまたはα−メチルスチレンやビニル
トルエンなどのスチレン類の酸触媒による二隈化または
共二量化によって製造することができる。

また、】、２−ジフェニルエチレンなどはベンズアルデ
ヒドと臭化ベンジルマグネシウムとを反応させ、脱水さ
せれば良く、１．２−ジフェニルプロペンも同様である
。ごらに１．１−ジフェニルエチレンはジフェニルケト
ンにヨウ化メチルマグネシウムなどのグリニヤール試薬
を反させ脱水することにより得られる。

式（ＩＩ）の化合物におけるＲ４は、ビニル、プロペニ
ル、イソプロペニル、アリル、ブテニル、シクロペンテ
ニル、シクロヘキセニルなどのアルケニル基またはシク
ロアルケニル基であり、Ｒ５は、鎖状飽和脂肪族炭化水
素またはシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプ
タンなどの飽和脂環式炭化水素から水素原子が２個除か
れた２価の置換基である。また、アルキル基であるＲ２
およびＲ３は式（Ｉ）におけるＲ２およびＲ３と同様で
ある。

式（ＩＩ　）の具体的な化合物としては、１−フェニル
−１−（４−ビニルフェニル）エタン、　１−（４−メ
チルフェニル−１−（４−ビニルフェニル）エタン、１
−フェニル−１−（４−インプロペニルフェニル）エタ
ン、フェニル−（４−ビニルフェニル）メタン、フェニ
ル−（シクロヘキセニルフェニル）メタンなどである。

これらは種々の合成化学的手法で合成でき、たとえば、
フェニル−（ビニルフェニル）エタンなどは、ジフェニ
ルエタンにフリーチル争クラフッ触媒によりアセチルク
ロライドを反応させ、フェニル−（アセチルフェニル）
エタンを得て、次いで、水素化ホウ素ナトリウムなどで
還元した後に脱水させて得られる。フェニル−（インプ
ロペニルフェニル）エタンなどは、フェニル−（ホルミ
ルフェニル）エタンにヨウ化メチルマグネシウムなどの
グリニヤール試薬を反応させ、その後脱水させることに
よって得ることができる。

また、式（ＩＩＩ）におけるアルケニル基またはシクロ
アルケニル基であるＲ４は、式（ＩＩ　）における０ Ｒ４と同様であり、また、アルキル基としてのＲ２およ
びＲ３も式（ｎ　）におけるＲ２およびＲ３と同様であ
る。

この式（ＩＩＩ）の具体的化合物としては、２−インプ
ロペニルビフェニル、４−イソプロペニルビフェニル、
２−インプロペニル−４°−イソプロピルビフェニル、
シクロへキセニルビフェニル、シクロペンテニルビフェ
ニルなどがある。これらのうち、たとえば、インプロペ
ニルビフェニルは、イソプロピルビフェニルの脱水素な
どにより得ることができる。

さらに、式（ｒＶ）におけるアルケニル基またはシクロ
アルケニル基としてのＲ４も、式（ＩＩ　）におけるＲ
４と同様であり、また、アルキル基としてのＲ２および
Ｒ３も、式（ＩＩ　）におけるＲ２およびＲ３と同様で
ある。

この式（ＩＶ）の具体的化合物としては、α−ビニルナ
フタレン、インプロペニルナフタレン、アリルナフタレ
ン、１−シクロベント−２−エニルナフタレンなど、が
ある。これらのうち、たとえば、ビニルナフタレンはホ
ルミルナフタレンにヨウ化メチルマグネシウムなどのグ
リニヤール試薬を反応させ、次いで脱水させることによ
り得ることができる。

前記（ｂ）項の芳香族オレフィンは、前記（ａ　）　”
Ｊｉの電気絶縁油と混合、溶解させて使用するものであ
り、４毘合、溶解後に常温で液状になればよい。

したがって、ン昆合、溶解後、分離、析出などが起こら
ずに相溶していれば、常温で液体または固体のいずれで
あってもよい。また、この縮合または非縮合型の芳香族
環を２環有するオレフィンは、単独または２種以上の１
昆合物として前記（ａ）項の電気絶縁油と併用すること
ができる。

前記（ａ）項の電気絶縁油と　（ｂ）項の芳香族オレフ
ィンとの混合割合は任意であるが、両者の合計量に対し
て後渚の芳香族オレフィンは０．０１から５０重量％の
範囲にすることが相乗効果の点から好ましい。また、よ
り好適には１．０〜３０重量％の範囲である。

また、電気絶縁油用として公知の酸化防止剤、１ま たとえば、フェノール系として、２，８−ジー第三ブチ
ル−ｐ−クレゾール（商品名：　ＢＨＴ）、２，２°−
メチレンビス（４−メチル−〇−第三ブチルフェノール
）、４．４°−ブチリデンビス（３−メチル−６−第三
ブチルフェノール）　、　４，４°−チオビス（３−メ
チル−〇−第三ブチルフェノール）、ステアリル−β−
（３、５−ジー第三ブチル−４−ヒドロキシフェノール
）プロピオネート（商品名：　Ｉｒｇａｎｏｘ　１０７
Ｅｌ）　、テトラキス〔メチレン−３（３°、５°−ジ
ー第三ブチル−４°−ヒドロキシフェニル）プロピオネ
ートコメタン（商品名：　Ｉｒｇａｎｂｘ　１０１０）
　、　１，３．５−）ジメチル−２，４，Ｂ−トリス（
３，５−ジー第三ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベ
ンゼン（商品名：Ｉｏｎｏｘ　３３０）、１，１．３−
　トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−第三ブチ
ルフェノール）ブタン（商品名：　Ｔｏｐａｎｏｌ　Ｃ
Ａ）など、また硫黄系としてジラウリルチオジプロピオ
ネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリル
ステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジ
プロビオネ、−トなと、そしてリン系としては、トリイ
ソデシルフォスファイト、ジフェニ３ Ｚ ルイソデシルフォスファイト、トリフェニルフォスファ
イト、トリノニルフェニルフォスファイトなどを本発明
の電気絶縁油に楕加して用いることができる。これらの
酸化防止剤は、単独もしくは２挿具土泥合して適宜用い
ることができ、その添加量は絶縁油に対してｏ、ｏｏｔ
〜５重量％、より好適には０．Ｏ２Ｎ２．０重量％であ
る。

さらに、電気絶縁油の添加剤として、公知のエポキシ系
化合物などを併用しても差支えない。

本発明の電気絶縁油は、一般の電気絶縁油として好適で
ある上に、特に、コンデンサー、ケーブルおよび変圧器
などの油含浸電気機器の含浸用として好ましい。なお、
これらの機器の構造は既に述べたようなものである。す
なわち、本発明の電気絶縁油を含浸させることによって
、油含浸電気機器の高圧化、小型化および寿命の延長が
達成できる。

したがって、一般に安価ではあるが比較的性能が劣ると
されている、前記（ａ）項の電気絶縁油の性能を向上さ
せることができるので、本発明は多４ 大な工業的価値を有するものである。

さらに、複数の成分から成る絶縁油を含浸することによ
って、成分間の相乗効果の結果として、」−記の緒特性
を改善し、かつ、各成分自体の優れた電気的特性、生分
解性、耐熱性、酸化安定性を維持すると共に、粘度や流
動点を好適な範囲に調節することができるので、油含浸
電気機器の製造が効率的かつ容易に行なわれ、使用条件
による制約なしに高い性能を発揮する油含浸型電気機器
を得ることができる。

次に、実施例および比較例によって、本発明をさらに詳
細に説明する。

実施例および比較例 表１および表２に示すような種々の電気絶縁油に芳香族
オレフィンを混合することにより、各種の絶縁油を調製
した。画表において絶縁油Ｎｏ、　１．５．８．１０お
よび１２は比較例であり、他は実施例である。

絶縁油Ｎｏ、１−１１については、厚さ１４ｐＬ、幅４
１ｍｍ、長さ９．６ｍの片面金属化紙を、電極および誘
電体として使用してコンデンサーを作成し、それぞれの
絶縁油を含浸させた。容量は、絶縁油Ｎ００１〜７を含
浸させたコンデンサーでは２．５μＦであり、絶縁油Ｎ
ｏ、８〜１１を含浸させたコンデンサーの容量は２．８
ｇＦであった。

これらのコンデンサーに５００ｖで１００時間の間諜重
し、課電前後の容量の減少率および誘電正接の増加率を
調べた。

この結果を表１に示す。同表の結果から、芳香族オレフ
ィンを添加した絶縁油は、いずれも容量ならびに誘電正
接の変化が小さく、ベースの電気絶縁油の性能が改善さ
れていることが解る。

次に絶縁油Ｎｏ、　１２〜１４については、下記の構成
でコンデンサーを作成し、それぞれの絶縁油を含浸させ
た。容量は０．８８　ｇ　Ｆであった。

電極：厚さフル、幅５０ＩＩｌｌｌｌのアルミニューム
箔誘電体：厚さ１２ｋ、幅Ｅ１２ｍｍの紙と、厚さ２８
川、幅６２ｆｆｌ１１１のポリプロピレンフィルムとの
２枚重ね これらのコンデンサーについて、コロナ放’７１１始電
圧（ＣＳＶ）およびコロナ放電消滅電圧（ＣＥＶ）を測
定した。

これらの結果を表２に示す。同表から、芳香族オレフィ
ンが添加された絶縁油（Ｎｏ、　１３．１４）では、　
Ｃ３ＶおよびＣＥＶ共に高い数値を示し、絶縁油の性能
が改善されていることが解る。

手続補正書 昭和５９年１月２５１１ 昭和５７年特許願第２３３２３７号 ２、発明の名称 改良された電気絶縁油 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　日本石油化学株式会社 ４、代理人 住　所　東京都台東区上野７丁目１１番７号川村ビル６
、補正により増加する発明の数　　な　し７、補正の対
象 明細書の発明の詳細な説明の欄 特願昭５７−２３３２３７号 補　　正　　の　　内　容 明細書の発明の詳細な説明の欄、第１７頁、第１表の絶
縁油陽、３、絶縁油間、６および絶縁油Ｎｏ、１１の行
の「（ｂ）項の芳香族オレフィン」の欄（合計３箇所）
中、 ［１，４〜ジフェニル−４−メチルペンテン−１」を［
２，４−ジフェニル−４−メチルペンテン−１」と訂正
する。

以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　（ａ）多環芳香族炭化水素を除く電気絶縁油の
   １種または２挿具」二、および （ｂ）縮合もしくは非縮合型の芳香族環を少なくとも２
   環有する芳香族オレフィンの１種または２挿具」−１ からなる電気絶縁油。
2. （２）前記電気絶縁油が０．００１〜５重量％の酸化防
   止剤を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の電気絶縁
   油。