JPH0697568B2 - 電気絶縁油組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流動点−45℃以下を有する鉱油系電気絶縁油
組成物に関する。

従来技術 本来、鉱油系電気絶縁油組成物の規格としては流動点
（pour point）が規定されており、例えばJIS C2320で
は−27.5℃以下、ASTM D3487-82aでは−40℃以下、IEC2
96-1982classIIでは−45℃以下とそれぞれ規定されてい
る。

したがつて、このような流動点についての規定のため、
従来、電気絶縁油にはナフテン基原油由来のものが使用
されてきたが、近年、ナフテン基原油資源は枯渇化の傾
向にあることから、パラフイン基原油又はナフテン基と
パラフイン基との混合基原油の電気絶縁油の基油として
の利用が望まれるようになつた。しかし、これらの原油
は、ワツクス分を含むため、脱ロウ処理が必要となる。

ところで、脱ロウ法として現在最も広く行われている溶
剤脱ロウでは一般に流動点−20℃が限界であり、また深
冷脱ロウでも−30℃が経済的に限度である。

したがつて、後述のように−40℃、更には−45℃以下の
流動点を有する絶縁油を得るには流動点降下剤を利用し
て油に添加することが経済上有利とされ、種々の流動点
降下剤が提案され、実際に用いられているものもある。
例えばポリメタクリレートは潤滑油に流動点降下剤とし
て広く用いられている。しかし、ポリメタクリレートは
極性を有するため、電気特性の低下及びその他の好まし
くない副作用を呈するという問題があるので電気絶縁油
に用いるには適しない。

また、近年、絶縁油基油に、特定範囲の平均分子量及び
プロピレン含量を有するエチレンプロピレン共重合体を
流動点降下剤として0.001〜0.1重量％配合した電気絶縁
油組成物が提案されている（特公昭57-59605号）。

しかし、後述のように、上記エチレンプロピレン共重合
体を配合した電気絶縁油では、それに用いる基油の種類
によつてはその効果が異なり、−40℃以下の流動点のも
のが安定的に得られるとは限らない。

発明が解決しようとする課題 本発明は、パラフイン系基油を含む原油からの電気絶縁
油においても、安定的に−45℃以下の流動点を有する鉱
油系電気絶縁油組成物を提供することを課題とする。

以下本発明を詳しく説明する。

発明の構成 本発明の特徴は、流動点が−20〜−35℃の電気絶縁油基
油に、ワツクスナフタレン縮重合体0.03〜0.4重量％と
オレフイン共重合体0.01〜0.3重量％とを配合したこと
にある。

課題を解決するための手段 本発明は、電気絶縁油に用いる基油とそれに添加する流
動点降下剤との両面から検討した結果により得られた知
見に基いてなされたものである。

すなわち、本発明では、上記基油として、予め脱ロウ精
製によりワツクス分を相当量除去して流動点を−20〜−
35℃に調整したものを用いる。

ここで採用する脱ロウ精製は苛酷な深冷脱ロウが効果的
であり、この脱ロウによりワツクス分を１〜５重量％、
好ましくは１〜３重量％までに低減した基油を用いるこ
とが好ましい。なお、ここで用いる基油は、電気絶縁油
として必要な性質を示すための精製、例えば水素化精
製、フルフラールなどによる溶剤抽出精製、白土吸着精
製等を上記脱ロウ精製と組合わせて行うことは勿論であ
る。

本発明においては、上記基油に、ワツクスナフタレン縮
重合体とオレフイン共重合体との両者を併用して添加す
るものであつて、この併用により相乗作用を示して−45
℃以下の流動点を有する電気絶縁油が安定して得られ
る。

因に、ワツクスナフタレン縮重合体並びにオレフイン共
重合体をそれぞれ単独で用いたのでは、後記実施例に示
すごとく、安定した流動点降下は得られない。

また、これらの添加剤と基油との関係においても、特定
なレベルの流動点を有する基油と添加剤を組合わせて用
いることが必要である。

例えば、流動点を20℃低下させる場合でも、−15℃の流
動点を有する油を−35℃の流動点まで低下させるのと、
−30℃のものを−50℃まで低下させるのでは技術的な困
難さが異なる。

本発明において流動点降下剤として用いるワツクスナフ
タレン縮重合体は、塩素化ワツクス（炭素数20〜30個）
をAlCl₃触媒の存在下でナフタレンと反応させて縮合さ
せたものであつて、分子量1000〜30,000を有する（重合
方法の詳細は米国特許第1,815,022号広報等に記載され
ている）。また、ワツクスナフタレン縮重合体の市販品
としてはParaflow149（エクソン化学社製商品名：有効
成分量65重量％）並びにルグランA-D（東邦化学社製商
品名：有効成分量65重量％）がある。

また、オレフイン共重合体としては、エチレンプロピレ
ン共重合体（分子量30,000〜150,000）、スチレンブタ
ジエン共重合体及びスチレンオレフイン共重合体（分子
量20,000〜60,000）等を例示でき、それらの市販品には
下記のものが例示される。

エチレンプロピレン共重合体： Paratone755（エクソン化学社製商品名） 分子量 61,000、有効成分量13wt％ XLL-10 （三井石油化学社製商品名） 分子量 50,000のポリマー XLH-17 （同上） 分子量110,000のポリマー TLA-347A（テキサコ社製商品名） 分子量 35,000、有効成分量13wt％ スチレンオレフイン共重合体： スチレンブタジエン共重合体 Lubrizol-7441（ルーブリゾール社製商品名） スチレンプロピレン共重合体 Lubrizol-7321（ルーブリゾール社製商品名） 本発明では、これらのワツクスナフタレン縮重合体を、
電気絶縁油基油に対し、0.03〜0.4重量％、好ましくは
0.05〜0.2重量％添加する。因に、これらの数値は以下
全て有効成分量を示すものである。

上記添加量が0.03重量％より低くなると、オレフイン共
重合体と併用しても相乗的作用が発揮されないので−45
℃以下の流動点は達成できない。一方、添加量を0.4重
量％より多くすることは経済上から得策でなく、場合に
よつては流動点を逆に高めることもあるので留意する必
要がある。

また、オレフイン共重合体は、上記基油に対し、0.01〜
0.3重量％、好ましくは0.02〜0.1重量％添加するが、ワ
ツクスナフタレン縮重合体との組合わせにおいて、オレ
フイン共重合体が0.01重量％の場合ワツクスナフタレン
縮重合体を0.05〜0.2重量％、特に0.1〜0.2重量％用い
るのが好ましく、オレフイン共重合体が0.02重量％では
ワツクスナフタレン縮重合体を0.02〜0.3重量％、特に
0.05〜0.25重量％、更にオレフイン共重合体が0.04重量
％では、ワツクスナフタレン縮重合体を0.03〜0.3重量
％特に0.05〜0.25重量％用いるのが好ましい。

次に、ワツクスナフタレン縮重合体とオレフイン共重合
体との併用による相乗効果を測定した結果は添付の第１
図乃至第４図のとおりである。なお、これらの図中の縦
及び横軸スケールは、添加剤の配合量であつて、有効成
分量でない。

第１図及び第２図は、流動点を−30℃になした基油に対
するワツクスナフタレン縮重合体（有効成分量65wt％）
とスチレンブタジエン共重合体との併用による流動点降
下における相乗作用を示したものであつて、第１図にみ
られるとおり、併用による流動点降下は顕著であるのに
対し、ワツクスナフタレン縮重合体が共存しない、スチ
レンブタジエン共重合体単独では流動点の低下は全くみ
られない。また、第２図にみられるとおり、ワツクスナ
フタレン縮重合体単独でも流動点は−42.5℃程度までし
か低下しない。

第３図及び第４図は、同等の原油、留分を用い、温和な
溶剤脱ロウによつて得られたワツクス分を十分に除去し
ていない流動点−12.5℃の基油（ワツクス含有量6.5重
量％）に対するワツクスナフタレン縮重合体とスチレン
ブタジエン共重合体の単独並びに併用による流動点降下
の効果を示したものであつて、両者を併用しても基油に
よつては目的とする−45℃以下の流動点は得られないこ
とがわかる。

また、第３図にみられるとおり、スチレンブタジエン共
重合体単独では流動点の降下はほとんどないが、第４図
ではワツクスナフタレン縮重合体単独でもスチレンブタ
ジエン共重合体との併用の場合とほとんど同等の流動点
降下を示しており、両者の相乗効果が、この基油では認
められないことがわかる。

すなわち、上記試験結果から、用いる基油の性状の違い
により、ワツクスナフタレン縮重合体とオレフイン共重
合体との併用による相乗作用も異なること、および上記
併用による相乗作用は、脱ロウ精製によりワツクス分を
１〜５重量％、好ましくは１〜３重量％程度に低減させ
た基油を用いる場合に有効に発揮されることがわかる。

以下に実施例により本発明とその効果を具体的に説明す
る。

実施例１ 中東系原油から得られる沸点250〜500℃（常圧換算）の
留分を精製し、−35℃で溶剤脱ロウ処理によつてワツク
ス分を1.8wt％となした流動点−30℃を有する脱ロウ油
（JIS−C2320第１種２号絶縁油）を基油として用いた。
なお、ワツクス分の定量は、下記の尿素アダクト法によ
り行つた。

ワツクス分の定量分析： 尿素とメチルエチルケトンを4:1の割合に混合し、その1
00gを油100g、石油エーテル100mlと室温下に混合してワ
ツクスを尿素アダクトとなして濾過し、次いでベンゼン
で洗浄して油分を除去した。次に、これを減圧濾過し、
90℃の温水で尿素を除去し、遊離したワツクス分を無水
硫酸ナトリウムで脱水処理した。分離したワツクスをキ
ヤピラリーガスクロマトグラフイーと質量分析計により
行つた。

この基油に、ワツクスナフタレン縮重合体としてのルグ
ランA-D（東邦化学社製）とスチレンブタジエン共重合
体としてのL-7441（ルブリゾール社製）を表１に示す割
合でそれぞれ添加し、得られた各電気絶縁油の流動点を
測定した。結果は表１に示すとおりである。

表１にみられるとおり、ワツクスナフタレン縮重合体並
びにスチレンブタジエン共重合体をそれぞれ単独添加し
たものではその量を多くしても流動点の低下はみられな
いか、もしくは精々−42.5℃まで低下するにすぎず、ワ
ツクスナフタレン縮重合体では、0.6wt％の添加により
逆に流動点が上昇している。これに対し、本発明に従つ
て、上記両者の特定量を組合わせて併用すると、流動点
は−45℃以下に低下し、明らかに併用による相乗効果が
認められる。

実施例２ 実施例１で用いたと同様な基油に、ワツクスナフタレン
縮重合体としてのParaflow149（エクソン化学社製）と
エチレンプロピレン共重合体としてのParatone755（エ
クソン化学社製）を表２に示す割合でそれぞれ添加し、
得られた各電気絶縁油の流動点を測定した。結果は表２
に示すとおりである。

表２にみられるとおり、実施例１におけると同様に、ワ
ツクスナフタレン縮重合体とエチレンプロピレン共重合
体との併用による相乗作用が明らかに認められる。

本発明の電気絶縁油組成物は、流動点−45℃以下である
のでJIS、ASTM、IEC等の鉱油系電気絶縁油組成物の流動
点に関する全ての規格を満足し、寒冷地等の電気絶縁油
の基油として鉱油系基油、特にパラフィン基原油あるい
はパラフィン基原油とナフテン基原油との混合基油の用
途を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、ワツクスナフタレン縮重合体とオ
レフイン共重合体との併用による、流動点降下の相乗作
用を示したものであり、第３図及び第４図は本発明で用
いる特定な流動点を有しない基油に対する上記添加物の
作用を示したものである。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−35200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−200404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−73085（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−59605（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流動点が−20〜−35℃の電気絶縁油基油
   に、ワツクスナフタレン縮重合体0.03〜0.4重量％とオ
   レフイン共重合体0.01〜0.3重量％とを配合して成る流
   動点−45℃以下を有する電気絶縁油組成物。
2. 【請求項２】上記電気絶縁油基油は、脱ロウ精製により
   油中のワツクス分を１〜５重量％に調整したものである
   特許請求の範囲第（１）項記載の電気絶縁油組成物。
3. 【請求項３】オレフイン共重合体が、エチレンプロピレ
   ン共重合体、スチレンブタジエン共重合体及びスチレン
   イソプレン共重合体から成る群から選択されるものであ
   る特許請求の範囲第（１）項記載の電気絶縁油組成物。