JPS61127781A - 熱媒体油 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は新規な熱媒体油に関し、さらに詳しくは特定の
構造を有するモノアルキルナフタレン混合物からなる、
酸化安定性に特に優れた新規な熱媒体油に関寸る。

（発明の背景） 最近の化学工業における技術の進歩は著しいものがあり
、加熱方式においても直接加熱方式に代わり、熱媒体と
して油などを用いる間接加熱方式が繊維、製紙、食品、
建築、化学などのあらゆる産業分野で広範囲に用いられ
ている。

この間接加熱方式の熱媒体としては熱媒体油が最も一般
的に使用されており、この熱媒体油は通常、 （１》　熱安定性に優れている、 （２）　蒸気圧が低く、引火点が高い、（３）　低温流
動性がよい、 （４）　毒性、臭気がない、 （５）　加熱効率がよい、 といった性状を持つことが要求され、現在では酸化防止
剤を添加した高度精製鉱油をはじめ、フ工二ルエーテル
、ポリフェニル、アリルアルカン、メチル基、エチル基
、プロビル基などを有するアルキルナフタレンなどが熱
媒体油として広く用いられている。

この中で７ルキルナフタレン系の熱媒体油は毒性がなく
、低粘度、低融点、高沸点という熱媒体油としての好ま
しい条件を兼ね備えたものであるが、その酸化安定性は
まだ満足できるものでなかった。

本発明者らはアルキルナフタレン系の熱媒体油に看目し
、より高い酸化安定性を有するナフタレン系熱媒体油を
開発すべく研究を重ねた結果、特定の構造を有するモノ
アルキルナフタレン混合物からなる熱媒体油が公知のア
ルキルナフタレン系熱媒体油と比較して格段に高い酸化
安定性を有することを見い出し、本発明を完成するに至
った。

（発明の目的） 本発明は特に酸化安定性に優れた熱媒体油を提供するこ
とをσ的とする。

（発明の構成） 本発明の熱媒体油は、炭素数６〜２４のＩＮ　２１１ア
ルキル基を有し、かつα−置換体／β−置換体のモル比
率が１．０以上のモノアルキルナフタレン混合物からな
ることを特徴とする。

以下、本発明の内容をより詳細に説明する。

本発明の熱媒体油であるアルキルナフタレン混合物は、 ■　モノアルキルナフタレンであること、■　アルキル
基の炭素数が６〜２４であること、■　アルキル基が第
２級アルキル基であること、■　α−置換体／β−置換
体のモル比率が１．０以上であること、 の４点を満たすものであることが必要である。上記４点
のうち、どれか１点でも要件を満たしていないフルキル
ナフタレン混合物では、本発明のアルキルナフタレン混
合物と比べて酸化安定性や熱媒体油としての物理的特性
が劣るため好ましくない。

本発明のモノアルキルナフタレン混合物において、第２
級アルキル基の炭素数は６〜２４であるが、熱媒体油と
しての物理的特性の面から炭素数８〜１８が好ましい。

また本発明のモノアルキルナフタレン混合物の第２級ア
ルキル基としては、その酸化安定性の点から、ナフタレ
ン環に結合している第２級炭素に結合する２個のアルキ
ル基が共に直鎖のもの、 ［式中、Ｒ＋　、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はフルキル基で
あり、Ｒ＋　とＲ２の合計炭素数およびＲ３とＲ４の合
計炭素数はともに５〜２３である］で表わされる本発明
のモノアルキルナフタレン混合物において、Ｒ＋　、Ｒ
ｚ　、ＲｚおよびＲ４がそれぞれ直鎖アルキル基である
ものが好ましい。

モノアルキルナフタレンの好ましい第２級アルキル基と
しては、具体的には例えば１−メチルヘプチル基、１−
エチルヘキシル基、１−ブチルオクチル基、１−メチル
オクチル基、１−エチルへブチル基、１−プロピルヘキ
シル基、１−ブチルペンチル基、１−メチルノニル基、
１−エチルオクチル基、１−プロピルヘプチル基、１−
ブチルヘキシル基、１−メチルデシル基、１−エチルノ
ニル基、１−プロピルオクチル基、１−ブチルヘプチル
基、１−ペンチルヘキシル基、１−メチルウンデシル基
、１−エチルデシル基、１−プロピルノニル基、１−ブ
チルオクチル基、１−ペンチルヘプチル基、１−メチル
ドデシル基、１−エチルウンデシル基、１−プロピルデ
シル基、１−ブチルノニル基、１−ペンチルオクチル基
、１−へキシルヘプチル基、１−メチルトリデシル基、
１−エチルドデシル基、１−プロピルウンデシル基、１
−ブチルデシル基、１−ペンチルノニル基、１−へキシ
ルオクチル基、１−メチルテトラデシル基、１−エチル
トリデシル基、１−プロピルドデシル基、１−ブチルウ
ンデシル基、１−ペンチルデシル基、１−へキシルノニ
ル基、１−へブチルオクチル基、１−メチルペンタデシ
ル基、１−エチルテトラデシル基、１−ブチルウンデシ
ル基、１−ブチルドデシル基、１−ペンチルウンデシル
基、１−へキシルデシル基、１−へブチルノニル基、１
−メチルヘキサデシル基、１−エチルペンタデシル基、
１−プロピルテトラデシル１ｓ１−ブチルトリデシル基
、１−ペンチルドデシル基、１−へキシルウンデシル基
、１−へプチルデシル基、１−オクチルノニル基、１−
メチルヘプタデシル基、１−エチルヘキサデシル基、１
−プロピルペンタデシル基、１−ブチルテトラデシル基
、１−ペンチルトリデシル基、１−へキシルドデシル基
、１−へブチルウンデシル基、１−オクチルデシル基な
どが挙げられる。

本発明のモノアルキルナフタレン混合物は、モノアルキ
ルナフタレンの単品を種々混合することによって得るこ
とができる。また通常、フリーデル・クラ７　ツ（Ｆ　
ｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ　）アルキル化反応によっ
て一段階で得ることもできる。モノアルキルナフタレン
には、アルキル基がナフタレン環のα位に置換したα−
置換体とβ位に置換したβ−置換体があるが、本発明の
モノアルキルナフタレン混合物ではα−置換体／β−置
換体のモル比率が１．０以上、好ましくは１．０〜２．
０であることが重要である。このモル比率が１．０未満
では潤漬油としての酸化安定性が悪くなるため好ましく
ない。

前述したとおり、本発明のフルキルナフタレン混合物を
フリーデル・り・ラフツアルキル化反応により１段階で
合成する場合、アルキル源として炭素数６〜２４の第１
級または第２級アルキルハライド、アルコールや炭素数
６〜２４のモノオレフィンを使用し、塩化アルミニウム
、塩化亜鉛、塩化鉄などの金属ハロゲン化物、硫酸、リ
ン酸、五酸化リン、フッ化ホウ素、酸性白土、活性白土
などの酸性触媒の存在下でナフタレンと反応温度Ｏ〜２
５０℃で反応することにより得ることができる。

一般にアルキル源としては、原料入手が容易な点などか
ら炭素数６〜２４のモノオレフィンが好ましく、さらに
直鎖モノオレフィン、特に直鎖α−オレフィンがより好
ましい。

ナフタレンと前述のアルキル源を酸性触媒の存在下で反
応させると、通常反応中に炭素陽イオンの転移を伴うた
め、種々の第２級フルキル基を有するα−置換モノアル
キルナフタレンとβ−置換モノアルキルナフタレンの混
合物が生成する。このα−置換体とβ−置換体の生成比
率は、用いるアルキル源や触媒の種類、反応温度や反応
時間などの反応条件などにより変化するが、本発明のモ
ノアルキルナフタレン混合物を一段階の反応で得ようと
する場合には、このα−１換体／β−置換体の生成モル
比率が１．０以上になるようにしなければならない。

本発明のモノアルキルナフタレンからなる熱媒体油は、
単独でも通常の熱媒体油に要求される各種性状とともに
酸化安定性が特に良いという優れた性状を兼ね備えてい
るが、本発明の熱媒体油に必要に応じてさらに酸化防止
剤、あわ消し剤、清浄分散剤、さび止め剤あるいは流動
点降下剤などの公知の添加剤を添加してもよい。これら
各種の添加剤の詳細は、例えば“桜井俊男編著、「石油
製品添加剤」　（幸書房）”などに記載されている。

また本発明の熱媒体油はその高い酸化安定性を損ねない
範囲において、必要に応じて鉱油や公知の合成油を７５
重量％以下、好ましくは５０重量％以下、特に好ましく
は２５重量％以下混合することも可能である。

（発明の実施例） 以下、本発明の内容を実施例および比較例によりさらに
具体的に説明する。

ナフタレンと１−デセンを活性白土を触媒としで反応さ
せ、以下に示す組成および性状゛のＣｕｅ　−モノアル
キルナフタレン混合物（Ｉ）を得た（α−置換体／β−
置換体−１，３３（モル比））。

［組　成］ α−（１−メチルノニル） ナフタレン　　　　１９モル％、 α−（１−エチルオクチル） ナフタレン　　　　１６モル％、 α−（１−プロピルヘプチル） ナフタレン　　　　１２モル％、 α−（１−ブチルヘキシル） ナフタレン　　　　１０モル％、 α−蟹換体合計量＝５１モル％、 β−（１−メチルノニル） ナフタレン　　　　１２モル％、 β−（１−エチルオクチル） ナフタレン　　　　１１モル％、 β−（１−プロピルヘプチル） ナフタレン　　　　１０モル％、 β−（１−ブチルヘキシル） ナフタレン　　　　１０モル％、 β−置換体合計量＝４３モル％、 ［性　状］ 粘　　度　：　　１１，９３　　ｃｓｔ　　、＠４０℃
、流動点ニー４５℃以下、 沸　　点　：　１６０〜１７０℃／　１層Ｈａ　　、こ
のＣ１０−モノアルキルナフタレン混合物（Ｉ）の酸化
安定性を評価するため、ＩＰ−２８０に規定される試験
設備を用いて以下の条件で高温酸化試験を行った。

試験温度：１１０℃、 酸素流１：３ｊ／ｈｒ、 触　　媒：銅線１１１１１１φ×８０α、なお、酸化安
定性の評価は、試料油の酸価がＴ、０ｑＫＯＨ／ＩＪと
なった時間を酸化試験寿命と定義して行った。その結果
を第１表に示す。

友−に」Ｌ二と １−デセンのかわりに１−オクテンを用い、他は実施例
１と同様にして、以下に示す組成および性状の０８−モ
ノアルキルナフタレン混合物＜Ｉ）を得た（α−置換体
／β−置換体−１，４４（モル比））。

［組　成１ α−（１−メチルヘプチル） ナフタレン　　　　２９モル％、 α−（１−エチルヘキシ”ル） ナフタレン　　　　１７モル％、 α−（１−プロピルペンチル） ナフタレン　　　　１３モル％、 α−置換体合計量：５９モル％、 β−（１−メチルヘプチル） ナフタレン　　　　１７モル％、 β−（１−エチルヘキシル） ナフタレン　　　　１２モル％、 β−（１−プロピルペンチル） ナフタレン　　　　１２モル％、 β−置換体合計量：４１モル％、 ［性　状］ 粘　　度　：　　１Ｇ、５４　　Ｃ８ｔ　　、＠４０℃
、流動点ニー４５℃以下、 沸　点＝１４０〜１５０℃／１履ＨＱ、このＣ８−モノ
アルキルナフタレン混合物（Ｉ）の酸化安定性の評価を
実施例１と同様の方法により行い、その結果を第１表に
示した。

Ｗ−支 １−デセンのかわりに１−へキサデセンを用い、他は実
施例１と同様にして、以下に示す組成および性状のＣＩ
６−モノアルキルナフタレン混合物（１）を得た（α−
置換体／β−Ｗ１換体−１，６３（モル比））。

［組　成］ α−（１−メチルペンタデシル） ナフタレン　　　　１８モル％、 α−（１−エチルテトラデシル） ナフタレン　　　　１０モル％、 α−（１−プロピルトリデシル） ナフタレン　　　　７モル％、 α−（１−ブチルドデシル） ナフタレン　　　　５モル％、 α−置換体合計量二６２モル％、 β−（１−メチルペンタデシル） ナフタレン　　　　１２モル％、 β−（１−エチルテトラデシル） ナフタレン　　　　７モル％、 β−（１−プロピルトリデシル） ナフタレン　　　　４モル％、 β−（１−ブチルドデシル） ナフタレン　　　　２モル％、 β−置換体合計量：３８モル％、 ［性　状］ 粘　　度：２７．０３　　ｃｓｔ　　、＠４０℃、流動
点ニー４５℃以下、 沸　点：２１４〜ｂ このＣ＋ｓ−モｌアルキルナフタレン混合物（Ｉ：の酸
化安定性の評価を実施例１と同様の方法により行い、そ
の結果を第１表に示した。

１〜 従来より熱媒体油として知られているナフテン系精製鉱
油（酸化防止剤）として２，６−ジー【−ブチル−４−
メチルフェノールを１．０重量％添加：比較例１）およ
びジイソプロピルナフタレン（比較例２）の酸化安定性
の評価を実施例１と同様の方法により行い、その結果を
第１表に示した。

実施例１の反応条件を変更することにより、以下に示す
組成のＣ１・−モノアルキルナフタレン混合物（ＩＩ）
を得た（α−蹟換体／β−置換体一０．６１　　（モル
比））、この酸化安定性の評価を実施例１と同様の方法
により行い、その結果を第１表に示した。

［組　成］ α−（１〜メチルノニル） ナフタレン　　　　１３モル％、 α−（１−エチルオクチル） ナフタレン　　　　１１モル％、 α−（１−プロピルヘプチル） ナフタレン　　　　　８モル％、 α−（１−ブチルヘキシル） ナフタレン　　　　６モル％、 α−置換体合計量：３８モル％、 β−（１−メチルノニル） ナフタレン　　　　２２モル％、 β−（１−エチルオクチル） ナフタレン　　　　１６モル％、 β−（１−プロピルヘプチル） ナフタレン　　　　１０モル％、 β−（１−ブチルヘキシル） ナフタレン　　　　１４モル％、 β−置換体合計量二６２モル％、 裏−１−１−１ 実施例２の反応条件を変更することにより、以下に示す
組成のＣ８−モノアルキルナフタレン混合物（Ｉ［）を
得た（α−置換体／β−置換体一〇、２８　　（モル比
））。この酸化安定性の評価を実施例１と同様の方法に
より行い、その結果を第１表に示した。

［組　成］ α−（１−メチルヘプチル） ナフタレン　　　　１０モル％、 α−（１−エチルヘキシル） ナフタレン　　　　　７モル％、 α−（１−プロピルペンチル） ナフタレン　　　　５モル％、 α−置換体合計量：２２モル％ β−（１−メチルヘプチル） ナフタレン　　　　４２モル％ β−（１−エチルヘキシル） ナフタレン　　　　２０モル％ β−（１−プロピルペンチル） ナフタレン　　　　１６モル％ β−置換体合計量＝７８モル％ 第１表 ■ 【 ［ 第１表の酸化試１１１寿命の結果から明らかなように、
本発明にかかるモノアルキルナフタレン混合物からなる
熱媒体油は非常に高い高温酸化安定性を示している。そ
れに対して、従来より熱媒体油として使用されている精
製鉱油やアルキルナフタレンなどの化合物は、酸化試験
寿命が本発明の熱媒体油より大きく劣っている。

またモノアルキルナフタレン混合物でも、そのα−置換
体／β−置換体のモル比率が１．０に満たない場合には
、本発明のモノアルキルナフタレン混合物より酸化試験
寿命の結果が劣っていることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炭素数６〜２４の第２級アルキル基を有し、かつα
   −置換体／β−置換体のモル比率が１．０以上のモノア
   ルキルナフタレン混合物からなる熱媒体油。 ２、前記モノアルキルナフタレン混合物のα−置換体／
   β−置換体のモル比率が１．０〜２．０であることを特
   徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の熱媒体油。