JPS60208398A - 機能性流体の製造法 - 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】 本発明は機能性流体の製造法に関するものである。さら
に詳しくは、エチルベンゼンの製造プロセスから副生ず
る重質分を処理して、各種の工業において有用な機能性
流体を製造する方法に関するものである。

ベンゼンとエチレンをアルキル化触媒の存在下に反応さ
せ、エチルベンゼンを製造するプロセスは化学工業にお
いて広〈実施されている。前記エチルベンゼン製造プロ
セスにおいては、目的生成物たるエチルベンゼンが主と
して生成する他、ジエチルベンゼンを主としたポリエチ
ルベンゼン、その他の重質物が副生ずる。

ポリエチルベンゼン留分は、分離した後、アルキル化反
応器に再循環し、ベンゼンと不均化反応を行なうことに
より、目的生成物たるエチルベンゼンに転換する。

ポリエチルベンゼンよりさらに重質の留分は、アルキル
化反応器に循環すると、その中に含まれる極めて重質な
成分のために、触媒を劣化させたり、触媒の消費量が増
加するなど好ましくないので、プロセスの系外へ排出す
る。この重質留分はプロセスにより若干の相違はあるが
、２５０℃以上の沸点範囲を有する物質である。この留
分は、臭気が強く、著しく着色しており、またタール分
を含んでいるので使途がなく、大部分は燃料として処理
されている。

一方、この留分の利用方法として二、三の提案がなされ
ている。

例えば、特開昭５８−１８１１９５号によれば、この留
分を減圧蒸留して得た留分を白土処理して、さらに減圧
蒸留して得た沸点２６５〜２８０℃の範囲にある留分を
感圧複写紙用染料溶剤として使用する方法が開示されて
いる。

しかし、この方法で得られる溶剤は臭気が強く使用に酎
えない、そのために、当該発明者らは。

前記留分にさらに植物精油を添加して臭気のマスキング
を図っているが、満足すべきものは得られていない。

また、特開昭５４−２３０８Ｅ１号には、エチルベンゼ
ン製造プロセスの副生重質物から回収した留分を誘電体
として使用することが開示されている。

しかしながら、前記公報に記載された方法によって得ら
れた誘電体の電気的性質は必ずしも満足すべきものでは
ない、そのために、当該発明者らは、副生重質物から留
分を回収する際に塩基性物質の存在下で蒸留する方法を
特開昭５４−２３０８７号に開示しているが、その結果
は、前記公報に記載の実施例に示されているように、必
ずしも満足できるものではない。

また同じ発明者による特開昭５４−２３０８８号には、
副生重質物から１．１−ジフェニルエタンを除去した沸
点範囲が２７５〜４２０℃の留分を回収して誘電体とし
て使用することが開示されている。エチルベンゼン製造
プロセスにおける、ポリエチルベンゼンよりも重質の留
分には、前記１．１−ジフェニルエタンが多量に含まれ
ており、この成分を除去することは、重質物の有効利用
という観点から好ましくない。

本発明は上記の問題点を解決し、エチルベンゼン製造プ
ロセスの副生重質物を有効に利用して、性能の優れた機
能性流体を製造する方法を提供するものである。

すなわち本発明は、エチレンとベゼンとからエチルベン
ゼンを製造する際に副生ずる、沸点範囲が常圧換算で２
５５〜３００℃の範囲内にある成分を含有する留分に、
炭素数１〜５のアルキル基をイ４加することを特徴とす
る機能性流体の製造法に係るものである。

エチルベンゼンの製造プロセスは、エチレンによるベン
ゼンのアルキル化反応によって行なう。

この反応に使用するアルキル化触媒としては、塩化アル
ミニウムのようなルイス酸触媒、固体リン酸触媒、シリ
カ−アルミナ触媒、ゼオライト触媒などが用いられるが
、いかなる触媒を用いたエチルベンゼン製造プロセスで
あっても、その重質副生物を使用することができる。

本発明においては、重質副生物中に含まれる、沸点範囲
が常圧換算で２５５〜３００℃の成分を含有する留分を
使用することが必要である。沸点が２５５℃未満の成分
からなる留分は、ポリエチルベンゼンを主とする留分て
あり、これにアルキル基を付加しても本発明の目的物で
ある優れた性能を有する機能性流体を得ることはできな
い、一方、沸点が３００℃を越える成分からなる留分は
、それから得られたアルキル化物の粘度が高過ぎて機能
性流体として適切でないこと、アルキル化反応に際して
は触媒の消費が大きいことなどの点で好ましくない、ま
た、塩化アルミニウム触媒を用いた場合の重質副生物の
重質部分は、酸性スラッジが含まれているので好ましく
ない。

前記の２５５〜３００℃の沸点範囲には、ジフェニルア
ルカンあるいはアルキルジフェニルアルカンが主成分と
して含まれている。

アルキル基の付加は、アルキル化触媒の存在下に、アル
キル化剤で前記留分なアルキル化することによって行な
うことが好ましい、アルキル化剤としては、炭素数１〜
５のアルキル基を当該留分に付加し得るものであれば特
に制限はない６例えば、プロピレン、ブテンなどのオレ
フィン、イソプロピルクロライド、５ｅｃ−ブチルクロ
ライドなどのフルキルハライド、エチルアルコール、プ
ロピルアルコール、アミルアルコールなどのアルコール
類などを使用することができる。この場合、付加するア
ルキル基の炭素数が６以上であると、得られる流体の粘
度が高くなること、感圧複写紙用の発色剤の溶解性が低
下すること、電気機器に含浸し難いことなどの不利益が
生じ、機能性流体として好ましくない。

アルキル化触媒としては公知のものを使用することがで
きるが、例えば、金属ハライドのようなルイス酸、硫酸
、リン酸などの無機酸、シリカアルミナ、アルミナボリ
ア、ゼオライト、カチオン交換樹脂のような固体酸など
を使用することができる。

反応温度、反応時間、アルキル化剤とアルキル化される
留分（以下「アルキル化原判」という）との割合などの
反応条件は、使用する触媒の特性により、適切な条件を
選択することができる。

例えば、塩化アルミニウムを触媒として使用する場合は
、１００℃以下、好ましくは５０℃以下の比較的低い反
応温度が望ましい、また、シリカアルミナ、イオン交換
樹脂などの固体酸を使用する場合は、１５０℃程度の高
い反応温度が選択される。反応圧力については特に制限
はないが、常圧ないし適宜の加圧下のいずれの条件でも
適宜に選択できる。

反応形式は、使用する触媒の種類、形状などに応じて任
意に選択すればよい０例えば、触媒として塩化アルミニ
ウムを使用する場合には、撹拌槽型連続反応方式あるい
は回分型反応方式などを採用することができる。

固体酸触媒を使用する場合には、固定触媒層を使用する
流通型反応方式などが有効な方法である。

また回分式反応方式も使用することができる。

本発明の方法により得られる機能性流体は、炭素数１〜
５のアルキル基を有するジアリールアルカンを主として
含有するものであり、特にジフェニルメタンのアルキル
化物、ジフェニルエタンのアルキル化物を主成分として
含有している。

機能性流体に要求される物性、例えば引火点、粘度、流
動点などに応じて、アルキル基の炭素数を適宜選択でき
る。あるいは、前記留分をアルキル化して得られた生成
物を蒸留することによっても、これらの諸物性を調整す
ることができる。この場合、沸点範囲が常圧換算で２７
５〜３３０℃のものが、」二記諸物性の点から好ましい
。

また１機能性流体に要求される色相や電気的緒特性に適
合させるために、やはり、前記留分をアルキル化して得
られた生成物を蒸留することによって、適宜の沸点範囲
に調整して用いることができる。

本発明の製造法による機能性流体は、前記公開特許公報
（例えば、特開昭５１３−１８１１９５号）に開示され
たものとは相違し、臭気が少なく、溶剤として優れたも
のである。また、感圧複写紙用発色剤の溶解性も良好で
、当該発色剤の溶剤として優れた機能を有する。さらに
殺虫剤あるいは農薬などを溶解する無臭溶剤、エポキシ
樹脂、ウレタン樹脂などの合成樹脂、あるいはポリサル
ファイドゴム、塩化ゴム、ＳＢＲ，ＮＢＲなどのエラス
トマーの可塑剤あるいは稀釈剤としても適している。

本発明の製造法によって得られる機能性流体は、電気特
性にも優れており、特に誘電損失の値は低く、絶縁破壊
電圧が高く、電気絶縁油あるいは誘電体として、コンデ
ンサー、ケーブル、変圧器などの油含浸電気機器に使用
するのに適している。

誘電体あるいは絶縁体としてポリプロピレン、ポリエチ
レンなどのプラスチックフィルムを使用した電気機器の
含浸油としても好適である。

さらに、本発明の方法により製造した機能性流体は、そ
れ単独あるいは相互の混合物として使用することができ
るが、その機能を損なわない範囲で、他の流体と混合し
て使用することもできる。

例えば、溶剤として使用する場合には、灯油と混合して
用いることも可能である。また、絶縁油としては、鉱油
、アルキルベンゼン、ポリブテンなどと混合して使用す
ることもできる。

また、本発明においては、エチルベンゼン製造の際に副
生ずる重質分の実質的な割合を占める２５５〜３００℃
の沸点範囲の成分を含む留分を用いることができるので
、その有効利用という観点からも優れた方法である。

以下に本発明を実施例によりさらに説明する。

実施例１ 塩化アルミニウムを触媒として使用したエチルベンゼン
製造プロセスの副生重質物を蒸留し、常圧換算の沸点範
囲が２７０〜２９０℃の留分を得た。

この留分について、触媒としてカオチン交換樹脂を使用
し、反応温度１３０℃で、プロピレンを使用してアルキ
ル化反応を行なった９次いで反応生成物を減圧蒸留し、
常圧換算の沸点範囲２９０〜３１０℃の留分を得た。こ
の留分はｌ−フェニル−１−イソプロピルフェニルエタ
ンを主成分とする留分であった。

この流体の臭気、感圧複写紙用発色剤の溶剤としての性
能、および絶縁油としての性能を調べた結果を表２に示
す。

なお、臭気は、ｉｏ人の臭気判定者により判定を行ない
、「不快臭が強い」を−１、［不快臭があるが許容でき
る」をＯｌまた「不快感を感じない」を１とそれぞれ評
価し、１０人の判定者の合計点を表示した。さらに、当
該機能性流体の臭気を、キュメンをスチレンでアラルキ
ル化して得られた１−フェニル−１−イソプロピルフェ
ニルエタンと比較したところ、臭気は当該機能性流体の
方が極めて良好であった。感圧複写紙用発色剤の溶剤と
しての性能の評価は、以下のようにして行なった。

発色剤としてクリスタルバイオレットラクトン（ＣＶＬ
）３％の溶液を調製する０次いで、この溶液をゼラチン
を使用したコンプレックスコアセルベーション法により
マイクロカプセル化し、カプセルエマルジョンとする。

マイアーバーを使用１ し、得られたエマルジョンを一定塗布濃度で上質紙に塗
布しＣＢ紙を得る。乾燥後のＣＢ紙を、レジンコートし
たＣＦ紙と重ね合わせ、高圧プレスで全面発色させ、初
期発色濃度としてプレス１分後の発色濃度を、また、最
終発色濃度としてプレス１時間後の発色濃度を測定した
。

なお、発色濃度は色差計を用い、酸化マグネシウムの反
射率を１００とし、発色前、および発色後の各時間経過
後におけるＣＦ紙の反射率を測定し、以下の式によって
算出した。

なお、判定は次の表１の基準によった。

表１　発色濃度の判定基準 ２ また、前記機能性流体の絶縁油としての特性を表２に示
す。

実施例２ ゼオライト触媒を使用し、ベンゼンをエチレンでアルキ
ル化した０反応条件は圧力２０　ｋｇ／ｃｒｒＩ２、温
度４１０℃であった０反応生成物から未反応のベンゼン
、主生成物であるエチルベンゼンおよびポリエチルベン
ゼン留分を蒸留で除き、缶残油として沸点範囲２５５〜
３２０℃の留分を得た。この留分な、ｎ−ブテン混合物
を用いシリカアルミナ触媒を使用して１反応源度１６０
℃でアルキル化した。

次いで反応生成物から、減圧蒸留により、常圧換算の沸
点範囲が２９５〜３３０℃である留分を得た。この留分
は、５ｅｃ−ブチルシフエルエタンおよび５ｅｃ−ブチ
ルジフェニルメタンを主成分とするものであった。この
留分の臭気、感圧複写紙用発色剤の溶剤としての性能、
絶縁油としての特性を表２に示す。

実施例３ 実施例２で使用した缶残油から、沸点２５５〜２９０℃
の留分な得た。この留分と、触媒として硫酸を使用し、
さらにアルキル化剤としてプロピレンを使用して、反応
温度５℃でアルキル化反応を行なった。

次いで、この反応生成物を減圧蒸留し、常圧換算の沸点
範囲が２８５〜３２０℃の留分を得た。

この留分はフェニル−イソプロピルフェニルエタンおよ
びフェニル−イソプロピフェニルメタンを主成分とする
ものであった。

この留分の感圧複写紙用発色剤の溶剤としての特性およ
び絶縁油としての性能を調べた。その結果をやはり表２
に示す。

実施例４ 実施例２で使用した缶残油を蒸留し、ジフェニルアルカ
ンを主成分とする沸点範囲が常圧換算で２７０〜２８０
℃の留分を得た。次いで無水塩化アルミニウムを触媒と
して、この留分にメチルクロライドガスを吹き込み、反
応容器の周囲を氷水で冷しながら反応させた。

次に、得られた反応生成物を減圧蒸留し、常圧換算の沸
点範囲が２７５〜３００℃の留分な得た。

この留分はｌ−フェニル−１−トリルアルカンを主成分
とするものであった。この留分の物理的および電気的特
性、さらに感圧複写紙用発色剤の溶剤としての特性を他
の例と併せて表２に示す。

比較例１ 実施例１で使用したエチルベンゼン製造プロセスの副生
重質物から常圧換算の沸点範囲が２７０〜３０５℃の留
分な減圧蒸留により得た。この留分の臭気、発色剤用溶
剤としての特性、および絶縁油としての特性を表２に示
す。

表２に示す結果から解るように、比較例１の方法で製造
した流体は不快臭が強く、溶剤として使用に耐えないも
のであった。

比較例２ 比較例１で得られた留分を、常温で白土処理し、処理油
を減圧下で再度蒸留し、２７０〜３１０℃の留分（常圧
換算）を得た。この留分の臭気、そ５ の他の特性を表２に示す。

表２から解るように、比較例２の流体は、比較例１の流
体に比べて特性は改善されているが、本発明の方法で得
られる波体に比べて特性が劣る。

比較例３ 比較例１と同様の留分を得た。但し、副生重質物の減圧
蒸留は、蒸留フィードに対して３重量％の苛性ソーダを
添加して行なった。このようにして得られた流体の特性
を表２に示す。

表２から解るように、比較例３の方法で製造された流体
の特性は、本発明の方法で得られた流体の特性には及ば
ない。

比較例４ 実施例１で用いた副生重質物から、常圧換算の沸点範囲
が２８０〜３６５℃の留分を減圧蒸留により得た。副生
重質物に対する収率は４８％であった。

この留分は、１．１−ジフェニルエタンを含まずアルキ
ルジフェニルエタンおよびそれより重質の成分からなる
ものであった。この留分の臭気、発６ 色剤用溶剤としての特性および絶縁油としての特性を表
２に示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレンとベゼンとからエチルベンゼンを製造す
   る際に副生ずる、常圧換算の沸点範囲が２５５〜３００
   ℃の範囲内にある成分を含有する留分に、炭素数１〜５
   のアルキル基を付加することを特徴とする機能性流体の
   製造法。
2. （２）前記留分が主としてジフェニルアルカンからなる
   ものである特許請求の範囲第１項記載の機能性流体の製
   造法。
3. （３）前記機能性流体の沸点範囲が、常圧換算で２７５
   〜３３０℃の範囲内である特許請求の範囲第１項記載の
   機能性流体の製造法。
4. （４）前記機能性流体が、主としてイソプロピル化ジフ
   ェニルエタンおよび／またはイソプロピル化ジフェニル
   メタンからなるものである特許請求の範囲第１項記載の
   機能性゛流体の製造法。
5. （５）前記機能性流体が、感圧複写材料用発色剤の溶剤
   である特許請求の範囲第１項記載の機能性流体の製造法
   。
6. （６）前記機能性流体が、絶縁油あるいは誘電体である
   特許請求の範囲第１項記載の機能性流体の製造法。