JPS59119610A - 電気絶縁材料の製造方法 - Google Patents

電気絶縁材料の製造方法

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JPS59119610A
JPS59119610A JP23323882A JP23323882A JPS59119610A JP S59119610 A JPS59119610 A JP S59119610A JP 23323882 A JP23323882 A JP 23323882A JP 23323882 A JP23323882 A JP 23323882A JP S59119610 A JPS59119610 A JP S59119610A
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oil
insulating material
electrically insulating
electrical insulating
dehydrogenation
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篤 佐藤
圭治 遠藤
重信 川上
等 柳下
照三 林
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Nippon Petrochemicals Co Ltd
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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】 本発明はコロナ放電特性に優れ、油含浸電気機器の含浸
用として好適であり、該電気機器の小型化、軽量化を可
能にするような電気絶縁油を得ることができる電気絶縁
材料の製造方法に関する。
さらに詳しくは、プラスチックフィルムラ、誘電体もし
くは絶縁体の少なくとも一部として使用している油含浸
電気機器の含浸用として好適な電気絶縁油を得ることが
できる電気絶縁材料の製造方法に関するものである。
近年、油含浸コンデンサー、油含浸ケーブルなどの油含
浸電気機器の高電圧化、小型化および軽量化などの要求
に伴い、これらの機器の絶縁体または誘電体としての絶
縁紙の代りに、または絶縁紙と共に各種のプラスチック
材料が使用されるようになっている。
す々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
ル被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、ポリカーボネート々どのプラス
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、寸たは、これらのフ0
ラスチックフィルムを単独で使用する形態などである。
−!、た、紙捷たはプラスチックフィルムの片面捷たは
両面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
紙とシラングラフト化ポリエチレンとをシラノール縮合
触媒の存在下(C架橋結合した複合フィルム、するいハ
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、絶縁油(含浸油)にも、これらのプラスチ
ック材料との適合性に優れたものが要望されている。し
かしながら、従来の電気絶縁油、たとえば精製された鉱
油、ポリブテン、アルキルベンゼンなどは、プラスチッ
ク材料との適合性が必ずしも満足すべきものであるとは
言い難く、これらの絶縁油に代るものとして、ジアリー
ルアルカン、アルキルビフェニル、アルキルナフタレン
などの縮合もしくは非縮合型の芳香族環を2環有する芳
香族炭化水素が電気絶縁油として使用されている。
しかし、油含浸電気機器の性能に係る要求は厳しく、さ
らに優れた電気絶縁油の出現が望まれている。
本発明者らは、上記の事情に鑑み、鋭意研究を重ねた結
果、縮合もしくは非縮合型の芳香族環を= 3− 2環有する芳香族炭化水素を脱水素することにより製造
される電気絶縁材料を用いることによって、格段に優れ
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。
す々わち、本発明は、縮合もしくは非縮合型の芳香族環
を2環有する芳香族炭化水素を脱水素することを特徴と
する電気絶縁材料の製造方法に関するものである。
本発明において原料とする縮合もしくは非縮合型の芳香
族環を2環有する芳香族炭化水素とは、脱水反応により
オレフィン性の2重結合が生成する炭化水素残基、すな
わち、炭素数2以上の脂肪族もしくは脂環族炭化水素残
基4有し、かつ縮合もしくは非縮合型の芳香族環を2環
有する芳香族炭化水素であれば如何なる化合物でも良い
。しかしながら、通常は分子量が約500以下の化合物
が適当な粘度を有するので好適である。具体的には、ノ
アリールアルカン(またはシクロアルカン)、アリール
インダン、アルキル(マたはシクロアルキル)ビフェニ
ル、アルキル(マタはシクロアル 4 − キル)ナフタレンなどである。
・シアリールアルカン(捷たはシクロアルカン)の例と
してfdl、1−ジフェニルエタン、■−フェニルー1
.トIJルエタン、■−フェニルー1−キシリルエタン
、1−7エニルー1−エチルフェニルエタンなどの1,
1−ジアリールアルカン、および1−フェニル−2−エ
チルフェニルエタン、1−フェニル−2−イノプロピル
フェニルエタンなどの1,2−ノアリールアルカンなど
、その他、ノフェニルシクロヘキサンなどがある。
アルキル(捷りはシクロアルキル)ビフェニルの例トシ
ては、モノイソゾロビルビフェニル、ジインゾロビルビ
フェニル、シクロへキシルビフェニルなどがある。
捷だアルキル(またはシクロアルキル)ナフタレンの例
としてはエチルナフタレン、イソプロピルナフタレン、
ジイソゾロビルナフタレンなどがある。
本発明の脱水素反応においては触媒を用いるが、脱水素
触媒としては、従来公知の触媒であればいずれの触媒で
も用いることができる。たとえば、C「、Fe、 Cu
、 K、 Mg、 Caなどの金属酸化物、Pt。
Pdなとの貴金属捷たはこれら金属酸化物や貴金属とア
ルミナなどを組合せたものなどの触媒が用いられる。
脱水素の反応温度は350〜650°C1好寸しくは4
00〜600°Cである。固定床流通式で行なう場合に
は、L T(S Vは0.2〜10、好斗しくけ0.5
〜3である。
脱水素に際しては、水蒸気などの不活性気体を存在させ
ることもできる。′−また、必要に応じて、適宜の稀釈
剤も用いることができる。しかしながら、通常は、脱水
素率をそれ程高くせずに反応を行なえば、原料自体が稀
釈剤になるので好都合である。
本発明の脱水素反応においては、分解などの副反応を抑
えるべく、上記触媒、反応条件などを適宜に選択すれば
良い。しかしながら、脱水素により得られた縮合もしく
は非縮合型の芳香族環を2現有する芳香族オレフィンが
0.5重量%以上、好ましくは5重量係以上含捷れるよ
うに脱水素を行なうことが肝要である。上記の芳香族オ
レフィンが0.5重量係より少ない場合には、本発明の
効果を達成することは期待できない。
反応終了後、必要があれば、分解などの副反応による重
質分や重合などによる重質分を留去することにより、本
発明の電気絶縁イ」料金得ることができる。
上述の如くして得られた電気絶縁材料からは、次のよう
にして電気絶縁油が得られる。
すなわち、適当な粘度を有しており、また前記芳香族オ
レフィン含量が適当であれば、反応混合物音そのまま電
気絶縁油として使用することができる。また、高粘度で
あったり、あるいは前記芳香族オレフィン含量が高濃度
であるよう々場合には、従来公知の電気絶縁油の1種ま
たはそれ以上を適宜混合することにより容易に優れた電
気絶縁油が得られる。さらに、得られた電気絶縁材料が
常温固体であるときは、その絶縁材料に対する溶解力を
有する適当な電気絶縁油に適宜の量を溶解= 7− させることによって、やはり容易に優れた電気絶縁油を
得ることができる。
なお、脱水素反応により生成した前記芳香族オレフィン
を、適宜の手段、例えば、蒸留、抽出、析出などの分離
手段により単離しても良いが、通常は、沸点が近接して
いるなどの理由から単離が困難であるので、」1記のよ
うな使用法により電気絶縁油を得ることが好ましい。
」1記の混合もしくは溶解させるべき電気絶縁油は、従
来公知の電気絶縁油であって、例えば、本発明の原料と
して用いられるところの前記ノアリールアルカン(マた
はシクロアルカン)、アリールインダン、アルキル(ま
たはシクロアルキル)ビフェニル、アルキル(マたはシ
クロアルキル)ナフタレンなどの2環芳香族炭化水素の
ほか、アルキル(マたはシクロアルキル)ベンゼンナト
の単環芳香族炭化水素、ポリブテン、ノアリールエーテ
ル1、ノアラルキルエーテル、ジアリールサルファイド
、フタル酸エステル類、鉱油、ひまし油などの動植物油
、トリフレノルホスフェートなど 8− のリン酸エステルなどの1種または2種以」二を混合し
た電気絶縁油である。
本発明の電気絶縁材料は、そのまま電気絶縁油として使
用すると、ポリオレフィンなどのプラスチック材料との
適合性に優れた電気絶縁油となり、プラスチック材料を
その誘電体もしくは絶縁体の少なくとも一部に用いてい
る油含浸電気機器に含浸させれば、その機器の高電圧化
、軽量化および長寿命化が達成できる。また、電気絶縁
油として用いられているジアリールアルカン、アルキル
ビフェニル、アルキルナフタレンなどの縮合もしくは非
縮合型の芳香族環を少なくとも2現有する炭化水素ある
いはその他の電気絶縁油に混合もしくは溶解させれば、
使用成分間の相乗効果も相俟って、やはり同様の優れた
効果が得られる。
次に実施例により本発明全詳述する。
実施例1 モノイソプロピルビフェニルを下記の条件ニより水蒸気
の存在下に脱水素することにより、モノイソプロペニル
ビフェニルを51重量%含む電気絶縁材料を得た。
脱水素条件 触媒:日産ガードラー触媒社製 G64A(炭酸カリと
酸化クロムを助触媒とす る酸化鉄系触媒) 粒径 14〜28メツシユ 温度:590°C LH8V : 1.0 H20/原料油重量比:3.0 圧  力       : 常圧 次に、これを原料であるモノイソプロピルビフェニルで
、モノイソグロ波ニルビフェニルが10重f係になるよ
うに稀釈し、絶縁油全調製した。
この絶縁油および原料であるモノイソプロピルビフェニ
ルを、それぞれコンデンサーに含浸すせ、両者の性能を
比較した。
コンデンサーは、厚さ14μのポリプロピレン易含浸フ
ィルム2枚重ねを誘電体として、またアルミ箔を電極と
してそれぞれ用い、含浸後の容量は約0.4ttFのも
のとした。
実施例2 1−フェニル−1−キシリルエタンを用いて、反応温度
420°Cとしたほかは、実施例1と同様の条件で脱水
素反応を行ない、1−フェニル−1−キシリルエチレン
を10重量係含む反応混合物である電気絶縁材料を得た
。この電気絶縁材料および原料である1−フェニル−1
−キシリルエチンヲ用いて、実施例1と同様にして作っ
たコンデンサーにそれぞれ含浸させ、両者の性能を比較
した。
実施例3 、ジイソゾロビルナフタレンを用いて、反応温度500
°Cで、他の条件は実施例1と同様にして脱水素反応を
行ない、臭素価が8.1cg/gの反応混合物(脱水素
品)である本発明の電気絶縁材料を得た。
次に、以下のようにして作製したコンデンサーに、得た
電気絶縁材料および原料のジイソゾロビルナフタレンを
それぞれ含浸させて、両者のコンデンサーの性能を比較
した。
コンデンサーは厚さ28μ、幅62陥のポリゾロビ 1
1 − レン易含浸フィルムと、厚さ12μ、幅62喘の絶縁紙
とを重ねたものを誘電体とし、一方電極として厚さ7μ
、幅50祁のアルミ箔を用いて、上記の反応混合物およ
びノイソプロビルナフタレンヲソれぞれ含浸させ、容量
0.7μFのコンデンサーを作製した。
とこで、各実施例におけるコンデンサーの性能試験は、
コロナ開始電圧(CSV)、コロナ消滅電圧(CEV)
および定電圧課電下におけるコンデンサーが破壊するま
での時間を測定し比較した。結果は表1にまとめて示す
。なお、コンデンサーの破壊時間の測定においては、同
じ油を含浸させたコンデンサーを各々7個作製し、定電
圧で課電して絶縁破壊させ、最大と最小の破壊時間を除
外した残余の5個の試料の平均値をもって、当該コンデ
ンサーの破壊時間とした。また表では、破壊時間として
、各々の実施例における脱水素原料との相対値で示した
 12− 表1に示す結果から、脱水素反応により得られた本発明
の電気絶縁材料は、そのまま電気絶縁油として使用して
も、また、混合して使用しても、優れた電気絶縁油であ
ることが解る。すなわち、各実施例の脱水素原料として
用いた芳香族炭化水素それ自体は、いずれも電気絶縁油
として従来から使用されており、特にプラスチック材料
をその誘電体の少なくとも一部に使用している油含浸コ
ンデンサー、油含浸ケーブルなどの含浸用として好適で
あるとされているが、本発明の電気絶縁材料を用いた絶
縁油は、いずれもこれらの原料油よりも優れていること
が明らかである。
特許出願人  日本石油化学株式会社 代理人 弁理士前高 肇  14− 手続補正書 昭7和58年6月2日 昭和57年  特許願第233238号2、発明の名称
  電気絶縁材料の製造方法3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 氏 名(名称)     日本石油化学株式会社4、代
理人 〒110   電話03 (841) 5861
番6、補正により増加する発明の数 々 し7、補正の
対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 8、補正の内容 補正の内容 1.明細書の発明の詳細な説明の欄を以下の通り補正す
る。
2、明細書、第15頁、第1行の前に以下の文および表
を加入する。
「実施例4 ■、1−ジフェニルエタンを、反応温度4575°Cと
する以外は実施例1と同様の条件で脱水素し、ノフェニ
ルエチレンを83重量係含む油′fr得た。
次に、この油が10重量係になるように添加された1−
フェニル−1−キシリルエタン単独いて、実施例1と同
様にしてコンデンサーを作り、その性能を評価した。結
果全表2に示す。
実施例5 1−フェニル−1−(4’−エチルフェニル)エタンを
、反応温度550°Cとしたこと以外は実施例1と同様
の条件で脱水素し、次の組成の油を得た。
種    類            重量係1−フェ
ニル−1−(4’−エチルフェニル)エタン    2
3.81−フェニル−1−(4’−エチルフェニル)エ
チレン   39.91−フェニル−1−(4’−ヒニ
ルフェニル)エタン     5.01−フェニル−1
−(4’−ヒニルフェニル)エチレン   28.1そ
の他        3.2 合計  100.0 1− 次に、この油が10重量係になるように添加された1−
フェニル−1−キシリルエタン単独いテ、実施例1と同
様にしてコンデンサーを作り、その性能全計画した。結
果を同じく表2に示す。
なお、表2における破壊時間は、いずれもペースオイル
である1−フェニル−1−キシリルエタン単独の鴨合の
値に対する相対値である。
 2−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1,)炭素数2以上の脂肪族もしくは指環族炭化水素
    残基4有し、かつ、縮合もしくは非縮合型の芳香族環を
    2環有する芳香族炭化水素を脱水素することを特徴とす
    る電気絶縁材料の製造方法。 (2)前記芳香族環を2環有する芳香族炭化水素は、ジ
    アリールアルカン(捷りはシクロアルカン)、アリール
    インダン、アルキル(またはシクロアルキル)ピフェニ
    ル、アルキル(マたはシクロアルキル)ナフタレンの群
    から選ばれた1種または2種以上の化合物である特許請
    求の範囲第1項に記載の電気絶縁材料の製造方法。 (3)前記脱水素は、脱水素触媒の存在下に、350°
    Cから650°Cの温度範囲で行なうことからなる特許
    請求の範囲第1項または第2項に記載の電気絶縁材料の
    製造方法。
JP23323882A 1982-12-25 1982-12-25 電気絶縁材料の製造方法 Granted JPS59119610A (ja)

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DE3382807T DE3382807T2 (de) 1982-12-25 1983-12-23 Verfahren zum Verbessern der elektrischen Isoliereigenschaften einer Fraktion eines elektrischen Isolierstoffes und diese Stoffe enthaltende elektrische Vorrichtungen
DE8383113081T DE3380547D1 (en) 1982-12-25 1983-12-23 Process for preparing oil-containing electrical appliances
EP88104568A EP0281162B1 (en) 1982-12-25 1983-12-23 Method for improving the electrical insulating characteristics of a fraction, electrical insulating substance, and electrical appliances containing the same
EP83113081A EP0115065B1 (en) 1982-12-25 1983-12-23 Process for preparing oil-containing electrical appliances
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5724528A (en) * 1980-07-22 1982-02-09 Nippon Petrochemicals Co Ltd Oil-immersed electric device

Patent Citations (1)

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