WO2014157217A1 - 電気絶縁油組成物 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an electrical insulating oil composition, and relates to an electrical insulating oil composition having excellent oxidation stability while maintaining electrical insulation characteristics.
  • Electrical insulating oil is used in various insulating devices such as oil-filled transformers, cables, and capacitors. Electrical insulating oil is used for a long period of time of ten years or more. In particular, in the case of large transformers, the occurrence of troubles causes a large-scale power outage and the social impact is immeasurable. For this reason, maintenance management of electrical insulating oil is thoroughly implemented. In the maintenance and management of the electrical insulating oil, it is an effective method to determine the deterioration of the electrical insulating oil based on the appearance of the electrical insulating oil, particularly the hue. In general, the color of an electrical insulating oil becomes brown as deterioration progresses.
  • the electrical insulating oil is required to be nearly colorless and transparent in an unused state and an initial use state so that the degree of deterioration can be easily determined. Accordingly, the present inventors have proposed an electrical insulating oil composition having an appropriate viscosity that can be used as an electrical insulating oil, excellent in oxidation stability, and having a good appearance (see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 From the viewpoint of maintenance management, the technique of Patent Document 1 is useful.
  • electrical insulating oil compositions are required to satisfy even more severe conditions than conventional standards.
  • IEC60296 it is divided into the categories of additive-free oil, trace additive oil, and additive oil according to the amount of antioxidant added to the electrical insulating oil composition.
  • the electrical insulation oil composition needed further improvement.
  • an object of this invention is to provide the electrical insulating oil composition which was excellent in both electrical insulation characteristics and oxidation stability than before.
  • the present invention relates to (A) one or more kinds selected from hydrorefined mineral oil and synthetic hydrocarbon oil, and (B) the ratio of carbon number of naphthene in ring analysis by ndM method (% CN). 50% or more and 70% or less, an acid value of 0.03 mg KOH / g or less, and a naphthenic solvent refined mineral oil having a sulfur content of 0.1% by mass or less as a base oil, 50% by mass or more and 70% by mass or less based on the total amount of base oil, flash point by a closed flash point test method is 135 ° C. or more, pour point is ⁇ 40 ° C. or less, and density is 0.895 g / cm 3
  • the following electrical insulating oil composition is provided.
  • an electrical insulating oil composition that is superior in both electrical insulation properties and oxidation stability than in the past.
  • the electrical insulating oil composition according to the present invention comprises (A) one or more selected from hydrorefined mineral oil and synthetic hydrocarbon oil, and (B) the number of carbons in the naphthene in the ring analysis by the ndM method.
  • a naphthenic solvent refined mineral oil having a ratio (% CN) of 50% or more and 70% or less, an acid value of 0.03 mgKOH / g or less, and a sulfur content of 0.1% by mass or less is included as a base oil
  • the component (B) is contained in an amount of 50% by mass to 70% by mass based on the total amount of the base oil.
  • the flash point of the electrical insulating oil composition according to the present invention is 135 ° C. or higher, the pour point is ⁇ 40 ° C. or lower, and the density is 0.895 g / cm 3 or lower.
  • the component (A) is at least one selected from hydrorefined mineral oil and synthetic hydrocarbon oil.
  • the crude oil for producing the hydrorefined mineral oil used as the component (A) can be used without particular limitation, and examples thereof include paraffinic crude oil and naphthenic crude oil.
  • Examples of the hydrorefined mineral oil include those obtained by subjecting the residual oil after the atmospheric distillation of the crude oil to distillation under reduced pressure and hydrotreating the resulting vacuum distilled oil.
  • hydrorefining treatment it may be produced by appropriately combining conventionally known purification processes such as dewaxing treatment and dewaxing treatment.
  • the hydrorefining treatment means (1) ring-opening of polycyclic compounds by hydrogenolysis and dealkylation of side chains, (2) isomerization, (3) from hydrocarbons containing heteroatoms. This is a hydrogenation process under relatively severe conditions where terrorism atoms are removed.
  • the total aromatic content (% CA) in the ring analysis by the ndM method of the hydrorefined mineral oil used as the component (A) is preferably 3% to 15%, more preferably 6% to 12%. preferable.
  • the sulfur content is preferably 0.05% by mass or less, and more preferably 0.02% by mass or less.
  • the synthetic hydrocarbon oil used as the component (A) include poly ⁇ -olefins (polybutene, 1-octene oligomer, 1-decene oligomer, etc.), polybutene, alkylbenzene, alkylnaphthalene, alkyldiphenylalkane ( Hydrocarbon synthetic oils such as alkyldiphenylethane, alkylphenylxylylethane, benzyltoluene, etc .; alkylbiphenyl; diester (ditridecyl glutarate, di-2-ethylhexyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, di-2-ethylhexyl sepa Kate, etc.), polyol esters (trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropane belargonate, pentaerythritol 2-ethyl
  • the said hydrorefined mineral oil may be used 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the said synthetic oil may be used 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
  • one or more hydrorefined mineral oils and one or more synthetic oils may be used in combination.
  • the hydrorefined mineral oil and synthetic hydrocarbon oil used as the component (A) preferably have the following properties from the viewpoint of setting the density of the electrical insulating oil composition to 0.895 g / cm 3 or less.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. of the component (A) is preferably 5 mm 2 / s or more and 30 mm 2 / s or less. By being 5 mm ⁇ 2 > / s or more, volatility does not become high too much and possibility that a safety problem will arise is reduced.
  • the viscosity adjustment of an electrical insulating oil composition becomes easy because it is 30 mm ⁇ 2 > / s or less, and it becomes difficult to produce problems, such as a hue, stability, and clay treatment by containing many impurities.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. more preferably not more than 6 mm 2 / s or more 20 mm 2 / s, and particularly preferably 7 mm 2 / s or more 15 mm 2 / s.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C. of the component (A) is preferably 0.5 mm 2 / s to 10 mm 2 / s.
  • a preferable electrical insulating oil composition can be obtained as in the case of the 40 ° C. kinematic viscosity.
  • 1 mm 2 / s or more and 7 mm 2 / s or less is more preferable, and 1.5 mm 2 / s or more and 5 mm 2 / s or less is particularly preferable.
  • the flash point of the component (A) by the closed flash point test method is preferably 130 ° C. or higher and 280 ° C. or lower, and more preferably 140 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
  • the pour point of the component (A) is preferably ⁇ 10 ° C. or lower, more preferably ⁇ 15 ° C. or lower, further preferably ⁇ 20 ° C. or lower, particularly preferably ⁇ 25 ° C. or lower, and most preferably ⁇ 27.5 ° C. or lower.
  • the acid value of the component (A) is preferably 0.03 mgKOH / g or less, more preferably 0.02 mgKOH / g or less, and most preferably 0.01 mgKOH / g or less.
  • the sulfur content of the component (A) is preferably 0.03% by mass or less, more preferably 0.02% by mass or less, and most preferably 0.01% by mass or less.
  • the viscosity index of the component (A) is preferably 80 or more, preferably 90 or more, more preferably 95 or more, and particularly preferably 100 or more.
  • the blending amount of the component (A) is preferably 30% by mass or more and 50% by mass or less based on the total amount of the base oil. If it is 30% by mass or more based on the total amount of the base oil, the pour point can be lowered. Moreover, if it is 50 mass% or less on the basis of the total amount of base oil, oxidation stability can be maintained. From this viewpoint, the blending amount of the component (A) is more preferably 35% by mass or more and 45% by mass or less.
  • the component (B) used in the electrical insulating oil composition according to the present invention is a naphthenic solvent refined mineral oil obtained by solvent refining of naphthenic crude oil.
  • the naphthenic solvent refined mineral oil include those obtained by subjecting the residual oil after atmospheric distillation of naphthenic crude oil to vacuum distillation, and subjecting the resulting vacuum distilled oil to solvent extraction treatment.
  • a conventionally known purification process such as a dewaxing process, a dewaxing process, or a hydrofinishing may be appropriately combined.
  • the hydrofinishing is usually performed for the purpose of improving the hue, etc., by performing a hydrogenation process at a relatively low pressure, and is different from the hydrorefining process.
  • the oxidation stability is improved by utilizing a sulfur compound contained in the distillate.
  • the (B) component naphthenic solvent refined mineral oil has the following properties.
  • the naphthenic solvent refined mineral oil has a ratio of the number of carbons in the naphthene to the total number of carbons in the naphthenic solvent refined mineral oil (% CN) in the ring analysis by the ndM method. . If% CN is less than 50%, the absorbability of hydrogen gas into the electrical insulating oil composition becomes insufficient, and if it exceeds 70%, the density and pour point of the electrical insulating oil composition cannot be practically used. In this respect,% CN is preferably 51% or more and 67% or less, and more preferably 52% or more and 65% or less.
  • the acid value of the naphthenic solvent refined mineral oil is 0.03 mgKOH / g or less. When the acid value exceeds 0.03 mgKOH / g, it becomes difficult to maintain oxidation stability over a long period of time.
  • the acid value is preferably 0.01 mgKOH / g or less.
  • the sulfur content of the naphthenic solvent refined mineral oil is preferably 0.1% by mass or less based on the total mass of the naphthene solvent refined mineral oil. When the sulfur content exceeds 0.1% by mass, good electrical insulation characteristics cannot be obtained. In this respect, the sulfur content is preferably 0.08% by mass or less, and more preferably 0.06% by mass or less.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. of the component (B) is preferably 5 mm 2 / s or more and 100 mm 2 / s or less. If the kinematic viscosity at 40 ° C. is 5 mm 2 / s or more, the volatility will not be too high and no safety problem will occur. If the kinematic viscosity at 40 ° C. is 100 mm 2 / s or less, it is difficult to adjust the viscosity of the electrical insulating oil composition, and there are problems related to hue, stability, amount of white clay treatment, etc.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. is more preferably 5 mm 2 / s to 50 mm 2 / s, and particularly preferably 9 mm 2 / s to 15 mm 2 / s.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C. of the component (B) is preferably 0.5 mm 2 / s to 10 mm 2 / s, more preferably 1 mm 2 / s to 7 mm 2 / s, and further preferably 2 mm 2 / s to 5 mm. 2 / s or less. If it is within this range, the volatility becomes appropriate, and no safety problem occurs.
  • the flash point of the component (B) by the closed flash point test method is preferably 130 ° C. or higher and 280 ° C. or lower, and more preferably 140 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
  • the pour point of the component (B) is preferably ⁇ 10 ° C. or lower, more preferably ⁇ 15 ° C. or lower, further preferably ⁇ 20 ° C. or lower, particularly preferably ⁇ 30 ° C. or lower, and most preferably ⁇ 40 ° C. or lower.
  • the viscosity index of the component (B) is preferably 20 or more.
  • (B) Density of component preferably 0.920 g / cm 3 or less, more preferably 0.915 g / cm 3 or less, 0.910 g / cm 3 or less is particularly preferred.
  • the naphthenic solvent refined mineral oil having the properties as described above contributes to the excellent oxidation stability of the electrical insulating oil composition according to the present invention.
  • the base oil in the electrical insulating oil composition according to the present invention includes hydrorefined mineral oil and / or synthetic hydrocarbon oil and the solvent refined mineral oil, that is, the component (A) and the component (B).
  • Component (B) is contained in an amount of 50% by mass or more and 70% by mass or less based on the total amount of the base oil. When it is less than 50% by mass, the oxidation stability is lowered, and when it exceeds 70% by mass, the pour point is increased. From this viewpoint, the amount of component (B) is more preferably 55% by mass to 65% by mass, and particularly preferably 57% by mass to 63% by mass.
  • the electrical insulating oil composition according to the present invention may contain additives in addition to the above components.
  • the additive include an antioxidant, a metal deactivator, and a pour point curing agent.
  • the antioxidant include phenol-based antioxidants, amine-based antioxidants, molybdenum amine-based antioxidants, and sulfur-based antioxidants. When the antioxidant is blended, it can be less than 0.08% by mass based on the total amount of the composition. Or it can be 0.08 mass% or more and 0.4 mass% or less on the basis of the total amount of the composition.
  • IEC 60296 which is an example of the standard for electrical insulating oil, it is divided into non-added oil, trace added oil, and added oil according to the amount of antioxidant added to the electrical insulating oil.
  • the additive amount of the inhibitor is 0% by mass on the basis of the total amount of the composition for “no additive oil”, less than 0.08% by mass on the basis of the total amount of the composition for “trace added oil”, and 0.08% by mass for the “added oil” It is defined as 0.4% by mass or less.
  • an additive such as an antioxidant
  • the electrical insulating oil composition according to the present invention is a base oil (component (A) and component (B) according to the present invention) even when the blending amount of the antioxidant is changed according to the standard value.
  • the desired electrical insulation characteristics and oxidation stability can be satisfied without adjusting the properties of the base oil component comprising That is, according to the electrical insulating oil composition according to the present invention, the base oil can be shared, and the electrical insulation characteristics and oxidation conform to each standard simply by adjusting the blending amount of the antioxidant according to the standard. Since an electrical insulating oil composition that satisfies the stability can be provided, there is an advantage that the manufacturing cost and the number of manufacturing steps can be reduced.
  • the electrical insulating oil composition according to the present invention has the following properties.
  • the flash point by the closed flash point test method (PM) of the electrical insulating oil composition according to the present invention is 135 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher, more preferably 145 ° C. or higher.
  • the flash point of the electrically insulating oil composition by the closed flash point test method (PM) is less than 135 ° C., the practical safety standard is not satisfied.
  • the flash point by the open flash point test method (COC) of the electrical insulating oil composition according to the present invention is 140 ° C. or higher, preferably 145 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher.
  • the pour point of the electrical insulating oil composition according to the present invention is ⁇ 40 ° C. or lower, preferably ⁇ 41 ° C. or lower, more preferably ⁇ 42 ° C. or lower.
  • the density of the electrical insulating oil composition according to the present invention is required to be 0.895 g / cm 3 or less.
  • the density exceeds 0.895 g / cm 3 when the moisture contained in the electrical insulating oil composition becomes ice in a cold district or the like, the ice cannot be submerged, and the ice becomes an electrical insulating oil composition. It drifts in the object and ice acts as a conductor, causing a short circuit.
  • the density of the electrical insulating oil composition is more preferably 0.890 g / cm 3 or less, more preferably 0.885 g / cm 3 or less, 0.880 g / cm 3 or less is particularly preferred.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. of the electrical insulating oil composition according to the present invention is preferably 5 mm 2 / s to 15 mm 2 / s, more preferably 6 mm 2 / s to 14 mm 2 / s, it is preferably at most 7 mm 2 / s or more 12 mm 2 / s. If it is 5 mm 2 / s or more, the volatility is unlikely to be high, the flash point is not lowered, and the possibility of a safety problem is reduced.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C. is preferably 1 mm 2 / s to 10 mm 2 / s. When the kinematic viscosity at 100 ° C. is in this range, the volatility becomes appropriate, and no safety problem occurs. From this viewpoint, it is more preferably 1.5 mm 2 / s to 9 mm 2 / s, and further preferably 2 mm 2 / s to 8 mm 2 / s.
  • the acid value is preferably 0.02 mgKOH / g or less, and more preferably 0.01 mgKOH / g or less.
  • the value of the dielectric loss tangent at 90 ° C. of the electrical insulating oil composition according to the present invention is preferably 0.01% or less. When the value of the dielectric loss tangent at 90 ° C. is 0.01% or less, good electrical insulation characteristics can be obtained. From this viewpoint, the value of the dielectric loss tangent is more preferably 0.009% or less, and still more preferably 0.008% or less.
  • the electrical insulating oil composition having the properties as described above is an evaluation test based on the IEC 61125 standard C method. The amount of sludge generated after the insulating oil oxidation test is 0.8% or less, the acid value is 1.2 mgKOH / g or less, The dielectric loss tangent at 90 ° C. can be adjusted to 50% or less.
  • the electrical insulating oil composition according to the present invention can be used as an insulating oil used in oil-filled capacitors, oil-filled cables, oil-filled transformers, oil breakers and the like.
  • the electrical insulating oil composition having the above properties can meet the quality standard of the insulating oil of IEC60296 used for the transformer.
  • the electrical insulating oil compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 were prepared according to the formulation shown in Table 2.
  • the prepared electrical insulating oil composition was evaluated by an evaluation test method based on the IEC 61125 standard C method.
  • the density of the new oil was 0.895 g / cm 3 or less, the pour point was ⁇ 40 ° C. or less, and the acid value was 0.01 mgKOH / g or less.
  • the dielectric loss tangent (90 ° C.) was determined to be 0.5 or less.
  • Comparative Example 2 since the component (B) is less than the appropriate blending ratio, the dielectric constant of 90 ° C. after the insulating oil oxidation test is satisfied even when the dielectric tangent (%) of the new oil is 90 ° C. The tangent (%) becomes excessive, and the electrical insulation characteristics are not good.
  • Comparative Example 3 since the component (A) is absent, the density of the composition exceeds 0.895 g / cm 3 even if the electrical insulation characteristics of this evaluation are good. When the density of the composition exceeds 0.895 g / cm 3 , ice cannot be submerged in the electrical insulating oil composition when water in the electrical insulating oil composition freezes in a cold region.

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Abstract

　（Ａ）水素化精製鉱油及び合成炭化水素油から選ばれる１種以上と、（Ｂ）ｎ－ｄ－Ｍ法による環分析におけるナフテン分の炭素数の割合（％ＣＮ）が５０％以上７０％以下であり、酸価が０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、硫黄分が０．１質量％以下であるナフテン系溶剤精製鉱油とを基油として含み、（Ｂ）成分が基油全量基準で５０質量％以上７０質量％以下含まれ、密閉式測定による引火点が１３５℃以上であり、流動点が－４０℃以下であり、密度が０．８９５ｇ／ｃｍ3以下とすることにより、従来よりも、電気絶縁特性及び酸化安定性がともに優れた電気絶縁油組成物を提供する。

Description

電気絶縁油組成物
　本発明は、電気絶縁油組成物に関し、電気絶縁特性を維持しつつ、酸化安定性にも優れた電気絶縁油組成物に関する。
　電気絶縁油は、油入変圧器、ケーブル、コンデンサ等の種々の絶縁機器において使用される。電気絶縁油は、十年以上の長期間に亘って使用される。特に、大型変圧器の場合、トラブルの発生は、大規模な停電を引き起こし、社会的影響は計り知れない。このため、電気絶縁油の保守管理が徹底されている。電気絶縁油の保守管理の上では、電気絶縁油の外観、特に色相によって、電気絶縁油の劣化を判断することは有効な方法の一つである。一般に、電気絶縁油は、劣化が進行すると色相が褐色になる。したがって、劣化の度合いが判断し易いように、電気絶縁油は、未使用状態及び使用初期の状態で、無色透明に近いことが求められる。
　そこで、本発明者らは、電気絶縁油として用いることができる適正な粘度を有するとともに、酸化安定性に優れ、外観が良好な電気絶縁油組成物を提案している（特許文献１参照）。
特開２００７－２２０４６８号公報
　保守管理の観点から、特許文献１の技術は有用である。しかし、近年では、電気絶縁油組成物には、従来の規格よりも一層厳しい条件を満足することが求められている。一例として、ＩＥＣ６０２９６では、電気絶縁油組成物の酸化防止剤の添加量に応じて、無添加油、微量添加油、添加油の区分に分けられている。このように、例えば、従来よりも、酸化防止剤の添加量を低減しても、従来品と遜色なく或いは従来品以上に、長期間に亘る酸化安定性を保持できることが要求されている。このため、電気絶縁油組成物には、更なる改良が必要になった。
　そこで、本発明は、従来よりも、電気絶縁特性及び酸化安定性がともに優れた電気絶縁油組成物を提供することを目的とする。
　本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の基油を使用することで前記課題を解決できることを見出した。本発明は係る知見に基づいて完成したものである。
　すなわち、本発明は、（Ａ）水素化精製鉱油及び合成炭化水素油から選ばれる１種以上と、（Ｂ）ｎ－ｄ－Ｍ法による環分析におけるナフテン分の炭素数の割合（％ＣＮ）が５０％以上７０％以下であり、酸価が０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、硫黄分が０．１質量％以下であるナフテン系溶剤精製鉱油とを基油として含み、（Ｂ）成分が基油全量基準で５０質量％以上７０質量％以下含まれ、密閉式引火点試験方法による引火点が１３５℃以上であり、流動点が－４０℃以下であり、密度が０．８９５ｇ／ｃｍ3以下である電気絶縁油組成物を提供するものである。
　本発明によれば、従来よりも、電気絶縁特性及び酸化安定性にともに優れた電気絶縁油組成物を提供することができる。
　［電気絶縁油組成物］
　本発明に係る電気絶縁油組成物は、（Ａ）水素化精製鉱油及び合成炭化水素油から選ばれる１種以上と、（Ｂ）ｎ－ｄ－Ｍ法による環分析におけるナフテン分の炭素数の割合（％ＣＮ）が５０％以上７０％以下であり、酸価が０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、硫黄分が０．１質量％以下であるナフテン系溶剤精製鉱油とを基油として含み、（Ｂ）成分が基油全量基準で５０質量％以上７０質量％以下含まれる。また、本発明に係る電気絶縁油組成物の引火点は、１３５℃以上であり、流動点は、－４０℃以下であり、密度は、０．８９５ｇ／ｃｍ3以下である。
　［（Ａ）成分］
　（Ａ）成分は、水素化精製鉱油及び合成炭化水素油から選ばれる１種以上のものである。（Ａ）成分として用いられる水素化精製鉱油を製造するための原油としては、特に制限なく使用することができ、例えばパラフィン系原油、ナフテン系原油等が挙げられる。上記水素化精製鉱油としては、例えば、上記原油の常圧蒸留後の残油を減圧蒸留し、得られた減圧留出油を水素化精製処理したものが挙げられる。また、水素化精製処理の他に、脱ろう処理、脱れき処理等の従来公知の精製プロセスを適宜組み合わせて製造したものであってもよい。ここで、水素化精製処理とは、（１）水素化分解による多環化合物の開環及び側鎖の脱アルキル化、（２）異性化、（３）ヘテロ原子を含む炭化水素からの該へテロ原子の除去等が起きるような比較的過酷な条件での水素化処理をいう。
　（Ａ）成分として用いられる水素化精製鉱油の、ｎ－ｄ－Ｍ法による環分析における全芳香族分（％ＣＡ）は、３％以上１５％以下が好ましく、６％以上１２％以下がより好ましい。硫黄分は、０．０５質量％以下が好ましく、０．０２質量％以下がより好ましい。
　（Ａ）成分として用いられる合成炭化水素油としては、具体的には、ポリα－オレフィン、（ポリブテン、１－オクテンオリゴマー、１－デセンオリゴマー等）、ポリブテン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、アルキルジフェニルアルカン（アルキルジフェニルエタン、アルキルフェニルキシリルエタン、ベンジルトルエン等）、アルキルビフェニル等の炭化水素系合成油；ジエステル（ジトリデシルグルタレート、ジ２－エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ２－エチルヘキシルセパケート等）、ポリオールエステル（トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンベラルゴネート、ペンタエリスリトール２－エチルヘキサノエート、メンタエリスリトールベラルゴネート等）、ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニルエーテル等の含酸素合成油；シリコーン油、パーフルオロアルキルエーテル等が挙げられる。
　本発明においては、前記水素化精製鉱油を一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また前記合成油を一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。さらには、水素化精製鉱油一種以上と合成油一種以上を組み合わせて用いてもよい。
　（Ａ）成分として用いられる水素化精製鉱油及び合成炭化水素油は、電気絶縁油組成物の密度を０．８９５ｇ／ｃｍ3以下にする観点から、以下に示す性状を有することが好ましい。
　（Ａ）成分の４０℃における動粘度は、５ｍｍ2／ｓ以上３０ｍｍ2／ｓ以下が好ましい。５ｍｍ2／ｓ以上であることで揮発性が高くなりすぎず、安全上問題が生じる可能性が軽減される。また、３０ｍｍ2／ｓ以下であることで、電気絶縁油組成物の粘度調整が容易になり、不純物が多く含まれることによる色相、安定性、白土処理等の問題も生じにくくなる。当該観点から、４０℃における動粘度は、６ｍｍ2／ｓ以上２０ｍｍ2／ｓ以下がより好ましく、７ｍｍ2／ｓ以上１５ｍｍ2／ｓ以下が特に好ましい。
　（Ａ）成分の１００℃における動粘度は、０．５ｍｍ2／ｓ以上１０ｍｍ2／ｓ以下が好ましい。０．５ｍｍ2／ｓ以上１０ｍｍ2／ｓ以下の範囲内であれば、上記の４０℃動粘度の場合と同様に、好ましい電気絶縁油組成物が得られる。当該観点から、１ｍｍ2／ｓ以上７ｍｍ2／ｓ以下がより好ましく、１．５ｍｍ2／ｓ以上５ｍｍ2／ｓ以下が特に好ましい。
　（Ａ）成分の密閉式引火点試験方法による引火点は、１３０℃以上２８０℃以下が好ましく、１４０℃以上２００℃以下であることがより好ましい。
　（Ａ）成分の流動点は、－１０℃以下が好ましく、－１５℃以下がより好ましく、－２０℃以下がさらに好ましく、－２５℃以下が特に好ましく、－２７．５℃以下が最も好ましい。
　（Ａ）成分の酸価は、０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、０．０２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましく、０．０１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が最も好ましい。
　（Ａ）成分の硫黄分は、０．０３質量％以下が好ましく、０．０２質量％以下がより好ましく、０．０１質量％以下が最も好ましい。
　（Ａ）成分の粘度指数は、８０以上が好ましく、９０以上が好ましく、９５以上がさらに好ましく、１００以上が特に好ましい。
　（Ａ）成分の密度は、０．８９５ｇ／ｃｍ3以下が好ましく、０．８９０ｇ／ｃｍ3以下がより好ましく、０．８７５ｇ／ｃｍ3以下がさらに好ましく、０．８７０ｇ／ｃｍ3以下が特に好ましく、０．８６０ｇ／ｃｍ3以下が最も好ましい。
　（Ａ）成分の配合量は、基油全量基準で、３０質量％以上５０質量％以下が好ましい。基油全量基準で３０質量％以上であれば、流動点を低下させることができる。また、基油全量基準で５０質量％以下であれば、酸化安定性を維持することができる。当該観点から、（Ａ）成分の配合量は、３５質量％以上４５質量％以下がより好ましい。
　［（Ｂ）成分］
　本発明に係る電気絶縁油組成物に用いられる（Ｂ）成分は、ナフテン系原油の溶剤精製で得られるナフテン系溶剤精製鉱油である。ナフテン系溶剤精製鉱油としては、例えば、ナフテン系原油の常圧蒸留後の残油を減圧蒸留し、得られた減圧留出油を溶剤抽出処理したものが挙げられる。また、溶剤抽出処理の他に、脱ろう処理、脱れき処理、水素化仕上げ等の従来公知の精製プロセスを適宜組み合わせて製造してもよい。ここで、水素化仕上げとは、通常、比較的低圧で水添処理が行われ、色相改善等を目的に行われるものであり、前記水素化精製処理とは異なるものである。本発明においては、以下に示すように特定の動粘度を示すような減圧留出油を用いて溶剤精製を行うことで、その留分に含まれる硫黄化合物等を利用して酸化安定性を向上させる。
　（Ｂ）成分であるナフテン系溶剤精製鉱油は、以下の性状を有するものである。
　ナフテン系溶剤精製鉱油は、ｎ－ｄ－Ｍ法による環分析において、ナフテン系溶剤精製鉱油の全炭素数に対するナフテン分の炭素数の割合（％ＣＮ）が５０％以上７０％以下のものである。
　％ＣＮが５０％未満であると電気絶縁油組成物中への水素ガスの吸収性が不十分になり、７０％を超えると、電気絶縁油組成物の密度及び流動点が実用に耐えなくなる。この観点から、％ＣＮは、好ましくは、５１％以上６７％以下、より好ましくは、５２％以上６５％以下である。
　また、ナフテン系溶剤精製鉱油の酸価は、０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。酸価が０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、長期間に亘って酸化安定性を維持することが困難になる。酸価は、０．０１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。
　また、ナフテン系溶剤精製鉱油の硫黄分は、ナフテン系溶剤精製鉱油の全質量基準で０．１質量％以下であることが好ましい。硫黄分が０．１質量％を超えると、良好な電気絶縁特性が得られない。この観点から、硫黄分は、好ましくは、０．０８質量％以下、より好ましくは、０．０６質量％以下である。
　また、（Ｂ）成分であるナフテン系溶剤精製鉱油の、このほかの性状として、以下のものが挙げられる。
　（Ｂ）成分の４０℃における動粘度は、５ｍｍ2／ｓ以上１００ｍｍ2／ｓ以下であることが好ましい。４０℃における動粘度が５ｍｍ2／ｓ以上であれば、揮発性が高くなりすぎず、安全上の問題が生じない。４０℃における動粘度が１００ｍｍ2／ｓ以下であれば、電気絶縁油組成物の粘度調整が困難になるという問題や不純物が多く含まれることによって発生する色相、安定性、白土処理量等に関する問題が生じ難くなる。当該観点から、４０℃における動粘度はより好ましくは、５ｍｍ2／ｓ以上５０ｍｍ2／ｓ以下、特に好ましくは９ｍｍ2／ｓ以上１５ｍｍ2／ｓ以下である。
　（Ｂ）成分の１００℃における動粘度は、好ましくは０．５ｍｍ2／ｓ以上１０ｍｍ2／ｓ以下、より好ましくは１ｍｍ2／ｓ以上７ｍｍ2／ｓ以下、さらに好ましくは２ｍｍ2／ｓ以上５ｍｍ2／ｓ以下である。この範囲にあると、揮発性を適切になり、安全上問題が生じることがない。
　（Ｂ）成分の密閉式引火点試験方法による引火点は、１３０℃以上２８０℃以下が好ましく、１４０℃以上２００℃以下であることがより好ましい。
　（Ｂ）成分の流動点は、－１０℃以下が好ましく、－１５℃以下がより好ましく、－２０℃以下がさらに好ましく、－３０℃以下が特に好ましく、－４０℃以下が最も好ましい。
　（Ｂ）成分の粘度指数は、２０以上が好ましい。
　（Ｂ）成分の密度は、０．９２０ｇ／ｃｍ3以下が好ましく、０．９１５ｇ／ｃｍ3以下がより好ましく、０．９１０ｇ／ｃｍ3以下が特に好ましい。
　上記のような性状を有するナフテン系溶剤精製鉱油は、本発明に係る電気絶縁油組成物の優れた酸化安定性に寄与するものである。
　本発明においては、溶剤精製鉱油を一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明に係る電気絶縁油組成物における基油は、水素化精製鉱油及び／又は合成炭化水素油並びに前記溶剤精製鉱油、すなわち、（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを含む。
　（Ｂ）成分は、基油全量基準で５０質量％以上７０質量％以下含まれる。５０質量％未満であると酸化安定性が低下し、７０質量％を超えると流動点が高くなる。当該観点から、（Ｂ）成分の配合量は、より好ましくは５５質量％以上６５質量％以下であり、特に好ましくは５７質量％以上６３質量％以下である。
　［その他の成分］
　本発明に係る電気絶縁油組成物は、上記成分の他に添加剤を配合してもよい。添加剤としては、酸化防止剤、金属不活性化剤、流動点硬化剤等が挙げられる。
　酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、モリブデンアミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤等が挙げられる。酸化防止剤を配合する場合には、組成物全量基準で、０．０８質量％未満とすることができる。或いは、組成物全量基準で０．０８質量％以上０．４質量％以下とすることができる。
　電気絶縁油の規格の一例であるＩＥＣ６０２９６では、電気絶縁油の酸化防止剤の添加量に応じて、無添加油、微量添加油、添加油の区分に分けられており、具体的には、酸化防止剤の添加量は、「無添加油」では組成物全量基準で０質量％、「微量添加油」では組成物全量基準で０．０８質量％未満、「添加油」では０．０８質量％以上０．４質量％以下と定められている。
　従来の電気絶縁油では、酸化防止剤等の添加剤の添加量を規格に適合させるようとすると、添加剤の添加量に合わせて基油の性状も変更する必要があった。これでは、規格に適合するように電気絶縁油組成物を調製することは煩雑であり、製造コストや製造工数のロスが大きいという問題があった。
　これに対して、本発明に係る電気絶縁油組成物は、酸化防止剤の配合量を上記規格値に合わせて変更しても、基油（本発明に係る（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを含んでなる基油分）の性状を調整することなく、所望の電気絶縁特性及び酸化安定性を満足することができる。
　すなわち、本発明に係る電気絶縁油組成物によれば、基油分を共通化することができ、酸化防止剤の配合量を規格に合わせて調整するだけで各規格に適合する電気絶縁特性及び酸化安定性を満足する電気絶縁油組成物を提供することができるため、製造コストや製造工数のロスも低減できる利点がある。
　［電気絶縁油組成物の性状］
　本発明に係る電気絶縁油組成物は、以下の性状を有する。
　本発明に係る電気絶縁油組成物の密閉式引火点試験法（ＰＭ）による引火点は１３５℃以上であり、好ましくは１４０℃以上であり、より好ましくは１４５℃以上である。電気絶縁油組成物の密閉式引火点試験法（ＰＭ）による引火点が１３５℃未満では、実用上の安全性基準を満足しない。
　また、本発明に係る電気絶縁油組成物の開放式引火点試験法（ＣＯＣ）による引火点は１４０℃以上であり、好ましくは１４５℃以上であり、より好ましくは１５０℃以上である。
　本発明に係る電気絶縁油組成物の流動点は、－４０℃以下であり、好ましくは－４１℃以下であり、より好ましくは－４２℃以下である。流動点が－４０℃を超えると、低温条件下の性能を満足できない。
　本発明に係る電気絶縁油組成物の密度は、０．８９５ｇ／ｃｍ3以下であることを要する。密度が０．８９５ｇ／ｃｍ3を超えると、寒冷地等において、電気絶縁油組成物中に含まれた水分が氷になったとき、氷を沈ませることができず、氷が電気絶縁油組成物中に漂い、氷が導体として作用するため、短絡の原因となる。上記観点から、電気絶縁油組成物の密度は、０．８９０ｇ／ｃｍ3以下がより好ましく、０．８８５ｇ／ｃｍ3以下がさらに好ましく、０．８８０ｇ／ｃｍ3以下が特に好ましい。
　また、本発明に係る電気絶縁油組成物の、このほかの性状として、以下のものが挙げられる。
　また、本発明に係る電気絶縁油組成物の４０℃における動粘度は、５ｍｍ2／ｓ以上１５ｍｍ2／ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは６ｍｍ2／ｓ以上１４ｍｍ2／ｓ以下、さらに好ましくは７ｍｍ2／ｓ以上１２ｍｍ2／ｓ以下である。５ｍｍ2／ｓ以上であれば、揮発性が高くなりにくく、引火点が低下することもなく、安全上問題が生じる可能性が軽減される。１５ｍｍ2／ｓ以下であれば、流動性が低くならず、装置内で循環しにくくなることを回避できるため、冷却性能に影響を与える可能性は軽減される。
　１００℃における動粘度は、１ｍｍ2／ｓ以上１０ｍｍ2／ｓ以下が好ましい。１００℃における動粘度がこの範囲にあると、揮発性が適切になり、安全上問題が生じることがない。当該観点から、より好ましくは１．５ｍｍ2／ｓ以上９ｍｍ2／ｓ以下、さらに好ましくは２ｍｍ2／ｓ以上８ｍｍ2／ｓ以下である。
　酸価は、０．０２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、０．０１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましい。
　また、本発明に係る電気絶縁油組成物の９０℃における誘電正接の値は、０．０１％以下であることが好ましい。９０℃における誘電正接の値が０．０１％以下であると、良好な電気絶縁特性が得られる。当該観点から、誘電正接の値は、より好ましくは０．００９％以下であり、さらに好ましくは、０．００８％以下である。
　また、上記のような性状を有する電気絶縁油組成物は、ＩＥＣ６１１２５規格Ｃ法に基づく評価試験において、絶縁油酸化試験後のスラッジ発生量０．８％以下、酸価１．２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、９０℃における誘電正接５０％以下に適合することができる。
　［用途］
　本発明に係る電気絶縁油組成物は、油入コンデンサ、油入ケーブル、油入変圧器、油遮断器等に用いられる絶縁油として使用することができる。なかでも、上記性状を有する電気絶縁油組成物は、変圧器に用いられるＩＥＣ６０２９６の絶縁油の品質規格に適合することができる。
　以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
　実施例、比較例に用いた基油は以下のものであり、これらの性状を第１表に示す。
　油Ａ：ナフテン系溶剤精製鉱油
　油Ｂ：水素化精製パラフィン油
　油Ｃ：水素化精製パラフィン油
　油Ｄ：ナフテン系水素化精製鉱油
　油Ｅ：パラフィン系溶剤精製鉱油
　油Ｆ：ナフテン系溶剤精製鉱油
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　なお、第１表に示す性状は、各々以下の測定法により得られたものである。
　動粘度（４０℃、１００℃）及び粘度指数：ＪＩＳ　Ｋ　２２８３に準拠して測定した。
　密度：ＪＩＳ　Ｋ　２２４９に準拠して測定した。
　引火点（開放式試験法）：ＪＩＳ　Ｋ　２２６５（クリーブランド開放式、ＣＯＣ）に準拠して測定した。
　引火点（密閉式試験法）：ＪＩＳ　Ｋ　２２６５の６．（ペンスキーマルテンス密閉式引火点試験方法、ＰＭ）に準拠して測定した。
　流動点：ＪＩＳ　Ｋ　２２６９に準拠して測定した。
　酸価：ＪＩＳ　Ｋ　２５０１に準拠して測定した。
　硫黄分：ＪＩＳ　Ｋ　２５４１に準拠して測定した。
　環分析：ＡＳＴＭ　Ｄ－３２３８　環分析（ｎ－ｄ－Ｍ法）により測定した。
　［評価試験］
　上述した油Ａ～Ｆを用いて、第２表の配合処方により実施例１～６及び比較例１～５の電気絶縁油組成物を調製した。調製した電気絶縁油組成物をＩＥＣ６１１２５規格Ｃ法に基づく評価試験法により評価し、新油の密度が０．８９５ｇ／ｃｍ3以下、流動点が－４０℃以下、酸価０．０１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、誘電正接（９０℃）が０．５以下を適合とした。さらに、絶縁油酸化試験後のスラッジ量０．８％以下、酸価１．２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、誘電正接（９０℃）が５０％以下を適合とした。評価結果を第２表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　なお、第２表に示す性状は、以下の測定法により得られたものである。
　動粘度（４０℃、１００℃）：ＪＩＳ　Ｋ　２２８３に準拠して測定した。
　密度：ＪＩＳ　Ｋ　２２４９に準拠して測定した。
　引火点（開放式試験法）：ＪＩＳ　Ｋ　２２６５（クリーブランド開放式、ＣＯＣ）に準拠して測定した。
　引火点（密閉式試験法）：ＪＩＳ　Ｋ　２２６５の６．（ペンスキーマルテンス密閉式引火点試験方法、ＰＭ）に準拠して測定した。
　流動点：ＪＩＳ　Ｋ　２２６９に準拠して測定した。
　色相：ＪＩＳ　Ｋ　２５８０（セイボルト）及びＡＳＴＭＤ－１５００（ＡＳＴＭ）に準拠して測定した。
　酸価：ＪＩＳ　Ｋ　２５０１に準拠して測定した。
　誘電正接：ＩＥＣ６０２４７に準拠して測定した。
　体積抵抗率：ＩＥＣ６０２４７に準拠して測定した。
　酸化安定性試験：ＩＥＣ６１１２５規格Ｃ法に基づく評価試験
　［評価結果］
　第２表に示すように、上述した油Ａ～Ｆを用いて、第２表の配合処方により調製された電気絶縁油組成物のうち、（Ａ）成分として油Ｂ又は油Ｃのいずれかと、（Ｂ）成分としての油Ａとを含む電気絶縁油組成物は、ＩＥＣ６１１２５規格Ｃ法に基づく評価試験法により評価した値が、変圧器に用いられるＩＥＣ６０２９６の絶縁油の品質規格に適合できることが判った。
　一方、比較例１では、（Ｂ）成分としての油Ａが基油全体の適量な配合比を超えているため、新油の９０℃の誘電正接（％）が過大になってしまい、電気絶縁特性が良好でない。また、比較例２では、（Ｂ）成分が逆に適量な配合比を下回っているため、新油の９０℃の誘電正接（％）を満たしていても絶縁油酸化試験後の９０℃の誘電正接（％）が過大になってしまい、電気絶縁特性は良好ではない。
　比較例３では、（Ａ）成分が欠如しているため、本評価の電気絶縁特性は良好であっても、組成物の密度が０．８９５ｇ／ｃｍ3を超過する。組成物の密度が０．８９５ｇ／ｃｍ3を超過すると、寒冷地で電気絶縁油組成物中の水分が凍ったときに、氷を電気絶縁油組成物中に沈ませることができなくなる。このとき、氷が油中に漂い、氷が導体として作用して短絡を起こす可能性がある。
　また、比較例４では新油の流動点が－２５℃と高いため、低温での流動安定性を担保できず、電気絶縁油組成物としての機能を発揮できない。比較例５では、（Ｂ）成分が含まれないため、新油の９０℃の誘電正接（％）が過大になってしまい、電気絶縁特性が良好でない。

Claims (6)

  1. 　（Ａ）水素化精製鉱油及び合成炭化水素油から選ばれる１種以上と、
    　（Ｂ）ｎ－ｄ－Ｍ法による環分析におけるナフテン分の炭素数の割合（％ＣＮ）が５０％以上７０％以下であり、酸価が０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、硫黄分が０．１質量％以下であるナフテン系溶剤精製鉱油とを基油として含み、
    　（Ｂ）成分が基油全量基準で５０質量％以上７０質量％以下含まれ、
    　密閉式引火点試験方法による引火点が１３５℃以上であり、流動点が－４０℃以下であり、密度が０．８９５ｇ／ｃｍ3以下である電気絶縁油組成物。
  2. 　さらに、酸化防止剤を配合してなる請求項１に記載の電気絶縁油組成物。
  3. 　（Ｂ）成分における硫黄分が０．０８質量％以下である請求項１又は２に記載の電気絶縁油組成物。
  4. 　電気絶縁油組成物の９０℃における誘電正接の値が０．０１％以下である請求項１～３のいずれか１項に記載の電気絶縁油組成物。
  5. 　ＩＥＣ６１１２５規格Ｃ法に基づく評価試験後の９０℃における誘電正接の値が５０％以下である請求項１～４のいずれか１項に記載の電気絶縁油組成物。
  6. 　変圧器に用いられる請求項１～５のいずれか１項に記載の電気絶縁油組成物。
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