JPH0435844B2 - - Google Patents

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JPH0435844B2
JPH0435844B2 JP57233238A JP23323882A JPH0435844B2 JP H0435844 B2 JPH0435844 B2 JP H0435844B2 JP 57233238 A JP57233238 A JP 57233238A JP 23323882 A JP23323882 A JP 23323882A JP H0435844 B2 JPH0435844 B2 JP H0435844B2
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JP
Japan
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oil
electrical insulating
cycloalkyl
alkyl
impregnated
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JP57233238A
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JPS59119610A (ja
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Atsushi Sato
Keiji Endo
Shigenobu Kawakami
Hitoshi Yagishita
Teruzo Hayashi
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Eneos Corp
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Nippon Petrochemicals Co Ltd
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Priority to DE8383113081T priority patent/DE3380547D1/de
Priority to DE3382807T priority patent/DE3382807T2/de
Priority to EP83113081A priority patent/EP0115065B1/en
Publication of JPS59119610A publication Critical patent/JPS59119610A/ja
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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、プラスチツクフイルムを、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−、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ツク材料が使用されるよ
うになつている。 すな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、ポリメチルペンテンなどのポリオレフイン、
ポリエステル、ポリフツ化ビニリデン樹脂、ポリ
カーボネートなどのプラスチツク材料が使われて
いる。その使用形態も、たとえば、油含浸コンデ
ンサ−では、絶縁紙とこれらのプラスチツクフイ
ルムとを併用する形態、または、これらのプラス
チツクフイルムを単独で使用する形態などであ
る。また、紙またはプラスチツクフイルムの片面
ま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
チツクフイルムを用いたコンデンサ−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イン、ポリエス
テル、ポリフツ化ビニリデン樹脂、ポリカーボネ
ートなどのプラスチツクフイルム単独もしくはこ
れらのプラスチツクフイルムと絶縁紙との複合フ
イルムなどが開発されている。なお、この複合フ
イルムとしては、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ツクを積層したフ
イルム、絶縁紙とシラングラフト化ポリエチレン
とをシラール縮合触媒の存在下に架橋結合した複
合フイルム、あるいは紙パルプとポリオレフイン
などのプラスチツク繊維との混抄紙などがある。 したがつて、絶縁油(含浸油)にも、これらの
プラスチツ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、プラスチツ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、アルキルビフエニル、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
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つ
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。 すなわち、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、
脱水素反応によりオレフイン性の2重結合が少な
くとも1個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
を少なくとも1個有し、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、ジアリールア
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(またはシクロアルキル)ビフエ
ニル、アルキル(またはシクロアルキル)ナフタ
レンなどである。 ジアリールアルカン(またはシクロアルカン)
の例としては1,1−ジフエニルエタン、1−フ
エニル−1−トリルエタン、1−フエニル−1−
キシリルエタン、1−フエニル−1−エチルフエ
ニルエタンなどの1,1−ジアリールアルカン、
および1−フエニル−2−エチルフエニルエタ
ン、1−フエニル−2−イソプロピルフエニルエ
タンなどの1,2−ジアリールアルカンなど、そ
の他、ジフエニルシクロヘキサンなどがある。 アルキル(またはシクロアルキル)ビフエニル
の例としては、モノイソプロピルビフエニル、ジ
イソプロピルビフエニル、シクロヘキシルビフエ
ニルなどがある。 またアルキル(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、ジイソプロピ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、Cr、Fe、Cu、K、Mg、Caなどの金属酸化
物、Pt、Pdなどの貴金属ま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℃、好ましくは
400〜600℃である。固定床流通式で行なう場合に
は、LHSVは0.2〜10、好ましくは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
り得られたモノオレフインまたはジオレフインな
どである縮合もしくは非縮合型の芳香族環を2環
有する芳香族オレフイン類が0.5重量%以上、好
ましくは5重量%以上含ま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イン
類が0.5重量%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
による軽質分や重合などによる重質分を留去する
ことにより、本発明の電気絶縁材料を得ることが
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
芳香族オレフイン類含量が適当であれば、反応混
合物をそのまま電気絶縁油として使用することが
できる。また、高粘度であつたり、あるいは前記
芳香族オレフイン類の含量が多い場合には、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させるこ
とによつて、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
レフイン類を、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、上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。 上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つて、例えば、本
発明の原料として用いられるところの前記ジアリ
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(またはシクロアルキル)
ビフエニル、アルキル(ま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(またはシクロアルキル)ベンゼンなどの
単環芳香族炭化水素、ポリブテン、ジアリールエ
ーテル、ジアラルキルエーテル、ジアリールサル
フアイド、フタル酸エステル類、鉱油、ひまし油
などの動植物油、トリクレジルホスフエートなど
のリン酸エステルなどの1種または2種以上を混
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、ポリオレフインなどのプラス
チツク材料との適合性に優れた電気絶縁油とな
り、プラスチツ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
ルビフエニル、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環有す
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
俟つて、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を詳述する。 実施例 1 モノイソプロピルビフエニルを下記の条件によ
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エニルを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℃ LHSV:1.0 H2O/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
エニルで、モノイソプロペニルビフエニルが10重
量%になるように稀釈し、絶縁油を調製した。 この絶縁油および原料であるモノイソプロピル
ビフエニルを、それぞれコンデンサ−に含浸さ
せ、両者の性能を比較した。 コンデンサ−は、厚さ14μのポリプロピレン易
含浸フイルム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0.4μFのものとした。 実施例 2 1−フエニル−1−キシリルエタンを用いて、
反応温度420℃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−フエニル−1−
キシリルエチレンを10重量%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−フエニル−1−キシリルエタンを
用いて、実施例1と同様にして作つたコンデンサ
−にそれぞれ含浸させ、両者の性能を比較した。 実施例 3 ジイソプロピルナフタレンを用いて、反応温度
500℃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−
に、得た電気絶縁材料および原料のジイソプロピ
ルナフタレンをそれぞれ含浸させて、両者のコン
デンサ−の性能を比較した。 コンデンサ−は厚さ28μ、幅62mmのポリプロピ
レン易含浸フイルムと、厚さ12μ、幅62mm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50mmのアルミ箔を用いて、上記の反
応混合物およびジイソプロピルナフタレンをそれ
ぞれ含浸させ、容量0.7μFのコンデンサ−を作製
した。 ここで、各実施例におけるコンデンサ−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−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−
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−を各々7個作成し、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つて、当該コ
ンデンサ−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。
【表】 実施例 4 1,1−ジフエニルエタンを、反応温度を575
℃とする以外は実施例1と同様の条件で脱水素
し、ジフエニルエチレンを83重量%含む油を得
た。 次に、この油が10重量%になるように添加され
た1−フエニル−1−キシリルエタンを用いて、
実施例1と同様にしてコンデンサ−を作り、その
性能を評価した。結果を表2に示す。 実施例 5 1−フエニル−1−(4′−エチルフエニル)エ
タンを、反応温度550℃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% 1−フエニル−1−(4′−エチルフエニル)エタ
ン 23.8 1−フエニル−1−(4′−エチルフエニル)エチ
レン 39.9 1−フエニル−1−(4′−ビニルフエニル)エタ
ン 5.0 1−フエニル−1−(4′−ビニルフエニル)エチ
レン 28.1 そ の 他 3.2 合計 100.0 次に、この油が10重量%になるように添加され
た1−フエニル−1−キシリルエタンを用いて、
実施例1と同様にしてコンデンサ−を作り、その
性能を評価した。結果を同じく表2に示す。 なお、表2における破壊時間は、いずれもベー
スオイルである1−フエニル−1−キシリルエタ
ン単独の場合の値に対する相対値である。
【表】 表1および表2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、特にプラスチツク
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−、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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ジアリールアルカン(もしくはシクロアルカ
    ン)、アリールインダン、アルキル(もしくはシ
    クロアルキル)インダン、アルキル(もしくはシ
    クロアルキル)ビフエニルまたはアルキル(もし
    くはシクロアルキル)ナフタレンからなる群から
    選ばれる1種または2種以上の、炭素数2以上の
    脂肪族もしくは脂環族炭化水素残基を有し、かつ
    分子量が約500以下の芳香族炭化水素を、金属酸
    化物または貴金属からなる脱水素触媒の存在下
    に、350℃〜650℃の温度範囲において、芳香族オ
    レフインが0.5重量%以上生成するように脱水素
    することを特徴とする、プラスチツク材料を誘電
    体または絶縁体の少なくとも一部に用いる油含浸
    コンデンサ−用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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JP23323882A JPS59119610A (ja) 1982-12-25 1982-12-25 電気絶縁材料の製造方法
CA000444045A CA1211761A (en) 1982-12-25 1983-12-22 Electrical insulating substance and oil-filled electrical appliances containing the same
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
DE8383113081T DE3380547D1 (en) 1982-12-25 1983-12-23 Process for preparing oil-containing electrical appliances
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
EP83113081A EP0115065B1 (en) 1982-12-25 1983-12-23 Process for preparing oil-containing electrical appliances
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JPS59119610A JPS59119610A (ja) 1984-07-10
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5724528A (en) * 1980-07-22 1982-02-09 Nippon Petrochemicals Co Ltd Oil-immersed electric device

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