JPS59160907A - 電気機器 - 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】 本発明は電気機器に関する。さらに詳しくは低温におい
ても安定した電気特性を維持しうる電気機器に関するも
のである。

電気機器たとえば電カケープル、変圧器、コンデンサは
一般に導体上に電気絶縁紙などの繊維質絶縁体および／
またはポリエチレンテレ７タレート、ポリカーボネート
、ポリフェニレンオキサイドなどのプラスチック絶縁体
のテープを纏巻し、これを電気絶縁油に含浸して構成さ
れている。

この絶′縁油としては従来使用されているナンテン系鉱
　油の原料であるナフテン系原油が次第に枯渇したため
、近年、低粘度のパラフィン系鉱冨油の活用が注目され
ている。しかしパラフィン系鉱　油は低温で固化し易く
粘度が高く、そのまま絶縁油として利用した場合冬期や
寒冷地においては低温で流動性を失ない、熱放散を困難
にし、絶縁油としての機能を果せない状態となる。

か＼る情況下、２本発明者らは鋭意検討した結果、本発
明に到達した。すなわち本発明は、水素化された共役ジ
エン−モノビニル置換芳香族炭化水素共重合体を含有さ
せてなるパラフィン系鉱油を電気絶縁油として有するこ
とを特徴とする電気機器である。

本発明における共役ジエンとしてはブタジェン。

インプレン、１３−ペンタジェン、１３−へキサジェノ
、１３−オクタジエン、２４−デカジエンおよびこれら
の２種以上の混合物があげられる。好ましいのはブタジ
ェンおよびイソプレンである。

モノビニル置換芳香族炭化水素としてはスチレン、ビニ
ルトルエン（３−メチルスｆ　レン＋　４−メチルスチ
レンなど）、４−エチルスチレン、１−ピニルナフタリ
ン、２−ビニルナフタリンおよびこれらの２種以上の混
合物かあげられる。好ましいものはスチレンおよび４−
メチルスチレンである。

共役ジエンとモノビニル置換芳香族炭化水素との共重合
体における共役ジエンとモノビニル置換芳香族化合物と
の重量比は通常４０／６０〜９５１５であり、好捷しく
は５０１５０〜９９”１０である。

共役ジエンの重量比が４０未満ではパラフィン系鉱油に
対する共重合体の溶解性か悪くなり、低温で油が固化し
たり粘度が著しく増大する。

共役ジエン−モノビニル置換芳香族炭化水素の共重合体
はランダム共重合体でもブロック共重合体でもよいが前
者が好ましい。これらの共重合体は公知の方法で製造す
ることができる。たとえば脂肪酸石けん、０９２石けん
、アルキルアリルスルホン として過硫酸塩，有機過酸化物などを用いて重合する乳
化重合法やヘキサン、ペンタン、ベンゼントルエンなど
の炭化水素系溶媒の中で有機リチウム触媒、アルフィン
触媒、千−グラ−触媒などを用いて重合する浴液重合法
があげられるカベ本発明では共重合体を一旦系外にとシ
出すことなく、生成した共重合体溶液をそのま５次の水
素．イヒ，，工程に移すことができる溶液重合法を採用
するのが好ましい。なお、有機リチウム触媒を用いる溶
液重合においては、ランダム共重合体をうるため、テト
ラヒドロフランなどのエーテル化合物をランダム化剤と
して使用しｔコリ、重合時、重合速度が速い共役ジエン
をモノビニル置換芳香゛族炭化水素が仕込まれている重
合系内に供給してランダム共重合体をうる方法をとる必
要がある。これらの重合では分子＠調整剤（ドデシルメ
ルカプタンを使用することもできる・ 前記の方Ｇによυ得られる共役ジエンーモノヒニル置換
芳香族炭化水素の共重合体の分子量は触媒および分子邦
調整剤の種類と量、重合温度などを変えることにより任
意に調整されうるが、数平均分子量で通常１０００〜５
０万、好ましくは５０００〜２０万である。数平均分子
量が１０００未満では低温で油が固化したり粘度が著し
く上昇して、熱放散の効果がみられなくなる。一方５０
万より太きいとパラフィン系鉱油系絶縁油に列する溶解
性が悪くなシ、数平均分子量が１０００未満の場合と同
様に低温時油が固化したり、粘度が著しく上昇して熱放
散の効果かみられなくなる。数平均分子量は従来よくイ
がはれている方法たとえば浸透圧法や蒸気圧法などによ
シ測定することができる。

次の工程である共役ジエン−モノビニル置換芳香族炭化
水素の共重合体の水素化も公知の技術で行うことができ
る。このような方法としてはヘキサン、ヘプタン、シク
ロヘキザンなどの脂肪族炭化水素系溶媒中で還元ニッケ
ル触媒，酢酸ニッケル、オクタン酸ニッケルなどの有機
ニッケル触媒。

トリエチルアルミニ°ウム，トリブチルアルミニウムな
どの有機アルミニウム触媒などによる水素添加法があげ
られる。水素圧は通常１０〜１００　／ｃｇ／ｃｒｄで
ある。この水素化ないし水素添加により本発明における
共重合体に含捷れていた７７位およびｌ・ランス位に存
在した主船中のオレフィン結合やビニル基などの形で側
鎖に存在したオレフィン結合は飽和結合に転換される。

その転換率（水素化率。

水素添加率）は水素化された共重合体か低温における好
捷しい流動性を発揮するため通常７０％以上、好ましく
は９５％以上である。

水素化きれたオレフィン結合は主鎖にンス位やトランス
位で存在していてもまた１ｌｌｉｌ　鎖にビニル基の形
などで存在していても、水素化後の共重合体の低温流動
性には大差なく、とくに限定すべきものではない・また
水素化の際、芳香族の二重結合も一部（１〜３０％程度
）水素化（水素添加）され、／クロアルカンに変わるが
、シクロアルカンに変わっても低温流動性に影響はみら
れず限定すべきものでもない。水素化された後の共重合
体に残存するオレフィン結合の量は赤外分析などで測定
することかできる。

本発明におけるパラフィン系鉱油としてはＪＩＳＣ−２
３２０（１９７８年）の鉱油系の電気絶縁油１種（１−
′ｉｊ：主として油入コンテンサ、油入ケーブル用；２
号、主として油入友圧器、油人ンヤ断器用および３号：
生として厳寒地以外の場所で用いる油゛入変圧器、油入
７ヤ断器用）があげられる。このような絶縁油の粘度は
４０°Ｃにおいて２０Ｃ５ｔ以下、とくに１３ｃｓｔ以
下である。上記絶縁油は電気絶縁が主目的であるか、発
生熱を放散する冷却の役割をも果すものである。

本発明における電気絶縁油は前記水素化された共重合体
およびパラフィン系鉱油からなるものであり、水素化さ
れた共重合体の含有量は共重合体と鉱油の合計重量に基
ついて通常０．００５〜２係、好ましくは００１〜０５
係である。上記範囲においては低温時の流動性もよく、
熱放散効果もすぐれる。

本発明における電気絶縁油には必要により電気絶縁油の
機能に癲影響を及ぼさない炭化水素溶媒たとえば絶縁油
に用いられる他の鉱物油、ボ１ノブテン、アルキルベン
ゼンとくにドデシルベンゼン。

ジアルキルベンゼン、ジフェニルアルカンなどを少量た
とえば絶縁油の重量に基づいて３０％以下、含有してい
てもよい。

本発明における電気絶縁油の製法はとくに制限されずた
とえば水素化された共重合体をそのま＼パラフィン系鉱
油に添加することによりまたは′電気絶縁油の機能に悪
影響を及ぼさない炭化水素に水素化された共重合体が通
常５〜５０車量飴好才しくば１０〜２５重量係になるよ
うに炭化水素で希釈した溶ｇを添加することにより告る
ことかできる。

本発明の電気機器は上記電気絶縁油を有するものである
。この機器としては電カケープル、変圧器、コンデンサ
ー、シャ断器などがあげられる。

電気機器は導体上に繊維質絶縁体（電気絶縁紙など）お
よび／またはプラスチック（ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイドなど
）絶縁体のテープを纏巻しこれらを電気絶縁油に含浸し
て構成されている。

本発明における電気絶縁油は低温での粘度が大巾に低下
したもの５であり、低温での熱放散性が良好であり、し
たがって冬期や寒冷地で使用しても固化して熱放散を困
難にするということがない。

またこの電気絶縁油は電気特性の点で問題がない。

また製品の色を濃くさせ商品価値を損うこともない。し
たがってこのような電気絶縁油を有する本発明の電気機
器は低温においても安定した電気特性を維持しうるもの
である。

本発明において、本発明における共重合体に変えてポリ
メタクリレートを用いた場合、電気特性に悪影響を及ぼ
し塩素化パラフィンを用いた場合は絶縁油が著しく着色
して商品価値を損う。

以下製造例および実施例により本発明をさらに睨明する
か本発明はこれに限定されるものではない。

製造例１ ガス吹込管、排気管、圧力計、温度計および触媒投入口
を備えた１ノのステンレス製オートクレーブにシクロヘ
キサンを４００．！？仕込み、窒素置換を行った。次に
ブタジェン２５ｇ、スチレン２５ｇおよびテトラヒドロ
フラン０７５ｇを仕込み攪拌混合した。その後ｌ］−ブ
チルリチウムの０．７５．ｊ９を加え、約５０°Ｃ，２
／＋：ｇ／ｃｎＩの圧力下で３貼間重合反応を行ない、
２２′−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ　−
ブチルフェノール）の１０％イソプロピルアルコール溶
液を５９加え反応を停止させた。

次いでこの共重合体のシクロヘキサンｆｆｌ　Ｑ、　４
５ｏ、９を前記と同様の装置を付けた別の２１オートク
レーブに仕込み水素置換を行った。次いで酢酸ニッケル
０．０５ｇおよびトリエチルアルミニウム０．５９　ｆ
含んだシクロヘキサン溶液１．２ｇを仕込み水素を導入
し、１５０°Ｃ＋　７０１ｃｇ／ｃｒｄで２時間、水素
４ｂを行なった。冷却後、反応物を大量のメタノール中
に注ぎ、ポリマーを沈澱濾せ、更に数回メタノールで洗
浄し本発明における水素イヒ　共重合体を得た。

この水素イし、共重合体のオレフィン結合は赤外吸収ス
ペクトル（波長１０．４μ＋　１１．０μの吸収による
）分析によると実質的に１００％水素イヒされてお９・
トルエンを溶媒にし、３０°Ｃで測定した滲透工法によ
る数平均分子量は５万であまた。

実施例１ 製造例１で得た水素イヒ１、共重合体を表−１に示す性
状をもつパラフィン系鉱油の２種（Ａ、Ｂ）にそれぞれ
０．０５％添加し電気絶縁油を得た。このものは−２０
°Ｃにおいて２３０〜２５０ｃｐｓという低粘度を示し
、良好な低温流動性をホした（無添加の場合は−２０’
Ｃですでに固化しており流動しない）。

この電気絶縁油を有する変圧器を構成し本発明の電気機
器を得た。

製造例２〜７ 製造例１と同様の操作によシ表−２に示すような水素、
４ｂ：共重合体を得た。

実施例２ 製造例２〜７で得た水素イ巳１共重合体を表−１に示す
パラフィン系鉱油の２種（Ａ、Ｂ）にそれぞれ００５％
添加して電気絶縁油゛を得た。これらは表−３に示すよ
うに−２０’Ｃにおいて良好な低温流動性を示した。

これらの電気絶縁油を有する変圧器、電力ケーブノＴン
デンサーを構成し本発明の電気機器を得ｔこ。

表−３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １水素化されｔこ共役ジエン−モノビニルｔｆＬｉ　換
   芳香族炭化水素共重合体を含有させてなるパラフィン系
   鉱油を電気絶縁油として有することを特徴とする電気機
   器。 ２共役ジエンがブタジェン、イソプレン、１３−ペンタ
   ジェン、１３−へキザジエン、Ｌ、Ｓ−：Ａ−クタジエ
   ンおよび２４−デカジエンからなる群より選ばれる化合
   物である特許請求の範囲第１項記載の電気機器。 ３モノビニル置換芳香族炭化水素がスチレン。 ビニルトルエン、４−エチルスチレン、１−ビニルナフ
   タリンおよび２−ビニルナフタリンからなる群よシ選ば
   れる化合物である６言ど「請求の範囲第１項または第２
   項記載の電気機器。 ４共役ジエンとモノビニル置換芳香族炭化水素の重量比
   が４０／６０〜９５１５である特許請求の範囲第１項〜
   第３項のいずれか記載の電気機器。 ５該共重合体の水素化率が少くとも７０係である６許請
   求の範囲第１項〜第３項のいずオ拷か記載の゛「■気機
   器。 ６該共重合体の数平均分子Ｊｔｔか１０００〜５０万で
   ある特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれか記載の電
   気機器。 ７該共重合体の含有量が共重合体と鉱油の合計重量に基
   づいて０．００５〜２％である４当許請求の範囲第１項
   〜第６項のいずれか記載の電気機器。 ８鉱油か４０°Ｃにおいて２０ｃｓｔ以下の粘度を有す
   る特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれか記載の７Ｆ
   気機器。