用于充油电气设备的电绝缘油基础油、含有其的电绝缘油及充油电气设备

摘要

一种用于充油电气设备的电绝缘油基础油，其含有下述通式(I)所示的脂肪酸酯(A)：R

说明书

技术领域

本发明涉及用于充油电气设备的电绝缘油基础油、含有其的电绝缘油及充油电气设备。

本发明基于2015年4月13日于日本提出申请的特愿2015-081805号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

现今，在变压器、电缆、断路器、电容器等充油电气设备中，出于绝缘或冷却的目的，使用有电绝缘油。充油电气设备由于在高电场下使用，故存在其内部发生局部放电的可能性。因此，对于用于充油电气设备的绝缘油，要求其具有优异的局部放电特性、即在高电场下不易发生局部放电(局部放电起始电压高)、即使发生局部放电也能迅速熄灭(局部放电熄灭电压高)。

作为电绝缘油的基础油，至今使用有矿物油、硅油、PCB(聚氯联苯)、二苄基甲苯等。但是，这些基础油一般可生物降解性差，泄露到环境中时的负荷成为问题。进一步，由于资源有限，今后对矿物油的使用存在受到限制的可能性。硅油一般粘度高且热传导性也低。因此，导致充油电气设备的冷却效果差，不易将充油电气设备小型化。

近年来，有研究将可生物降解性优异的植物油、脂肪酸酯用作电绝缘油的基础油。例如，专利文献1中公开了一种含有植物油的电绝缘油。专利文献2中公开了一种含有高级脂肪酸酯化合物的高级脂肪酸酯系溶剂能有效地用于电绝缘油等的用途。

然而，专利文献1、专利文献2的技术均不能获得充分的局部放电特性。

现有技术文献

专利文献1：日本专利特开2010-287788号公报

专利文献2：日本专利特开2004-149705号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种局部放电特性优异且可生物降解性优异的用于充油电气设备的电绝缘油基础油。

解决问题的技术方案

本发明人经过深入研究，结果发现以下用于充油电气设备的电绝缘油基础油能够解决上述问题。

即本发明具有以下构成。

[1]一种用于充油电气设备的电绝缘油基础油，其含有下述通式(I)所示的脂肪酸酯(A)：

R¹-COO-R²…(I)

式(I)中，R¹是碳原子数5～17的直链状或碳原子数5～17的支链状烃基，R²是碳原子数6～10的芳烷基。

[2]如[1]所述的用于充油电气设备的电绝缘油基础油，上述式(I)中，R¹是碳原子数5～17的支链状烃基。

[3]如[1]或[2]所述的用于充油电气设备的电绝缘油基础油，其含有选自由烷基苯、烷基萘、二芳基烷烃、三芳基烷烃和矿物油所组成的群组中的至少一种的化合物(B)。

[4]如[3]所述的用于充油电气设备的电绝缘油基础油，(A)成分/(B)成分所表示的质量比为90/10～20/80。

[5]一种电绝缘油，其含有[1]～[4]中任意一项所述的用于充油电气设备的电绝缘油基础油。

[6]一种充油电气设备，其含有[5]所述的电绝缘油。

发明效果

本发明的用于充油电气设备的电绝缘油基础油的局部放电特性优异且可生物降解性优异。

附图说明

图1是一例电容器的截面图。

图2是一例电缆的示意图。

符号说明

1电容器元件

2引线片

3金属外壳

4绝缘材

5绝缘媒体(电绝缘油)

6金属盖

7外部引线端子

8接线端子板

9接线端子棒

10 密封橡胶

11 绝缘板

12 电绝缘油

13 第二半导电层

14 金属丝网

15 保护鞘

16 导体

17 第一半导电层

具体实施方式

(用于充油电气设备的电绝缘油基础油)

本发明的用于充油电气设备的电绝缘油基础油(以下也简称为“电绝缘油基础油”)含有特定的脂肪酸酯((A)成分)。

电绝缘油基础油的可生物降解性优选60％以上，更优选70％以上，进一步优选75％以上，特别优选80％以上，也可以是100％。上述可生物降解性是根据欧洲经合组织化学品检测指导原则(OECD Guideline for Testing of chemicals)中规定的测压呼吸计量法试验(Manometric Respirometry Test)(指导原则301F，1992年7月17日)测定的28天后的测定值。

电绝缘油基础油在40℃的运动粘度优选0.1～8mm²/s，更优选0.5～4mm²/s。电绝缘油基础油的运动粘度在上述优选范围内的话，易于获得充油电气设备的冷却效果。

本说明书中，运动粘度可以按照JIS K 2283:2000(原油和石油产品-运动粘度试验方法及粘度指数计算方法)进行测定。

电绝缘油基础油的倾点优选-25℃以下，更优选小于-35℃。

电绝缘油基础油的倾点在上述上限值以下的话，易于获得即使在寒冷地区等使用也不受到限制的通用性优异的电绝缘油。

本说明书中，倾点可以按照JIS K 2269:1987(原油和石油产品的倾点以及石油产品浊点试验方法)的“3.倾点试验方法”进行测定。

本说明书中的“绝缘性”是指按照JIS C 2101:2010(电绝缘油试验方法)的“22.绝缘击穿电压试验”进行测定时的绝缘击穿电压在40kV以上的性质。

<(A)成分>

(A)成分是下述通式(I)所示的脂肪酸酯。本发明的电绝缘油基础油通过含有(A)成分，可以提高局部放电特性，且可提高可生物降解性。

R¹-COO-R²…(I)

式(I)中，R¹是碳原子数5～17的直链状或碳原子数5～17的支链状烃基，R²是碳原子数6～10的芳烷基。

式(I)中，R¹是碳原子数5～17的直链状或碳原子数5～17的支链状烃基，优选碳原子数5～11的直链状或碳原子数5～11的支链状烃基，更优选碳原子数5～9的直链状或碳原子数5～9的支链状烃基。R¹的碳原子数在上述范围的话，可以提高局部放电特性。此外，R¹的碳原子数小于5的话，对于树脂构件的塑性变强，存在树脂构件变形等的可能。R¹的碳原子数大于17的话，运动粘度变高，存在无法获得充分的对充油电气设备的冷却效果的可能。

R¹可以是饱和烃基或不饱和烃基。

作为R¹，可列举碳原子数5～17的直链状或支链状的烷基、烯基、炔基等。R¹可列举例如戊基、己基、庚基、异庚基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十三碳烯基、十四烷基、十五烷基、十五碳烯基、十六烷基、十七烷基、十七碳烯基、十七碳二烯基、十七碳三烯基、十七碳四烯基等。

R¹优选为支链状烃基。R¹为支链状烃基的话，易于进一步提高低温流动性。另外，本发明中的支链状烃基也含有例如1-乙基戊基等与式(I)中的羰基的碳原子结合的碳原子为仲碳原子的基团。

式(I)中，R²是碳原子数6～10的芳烷基。R²可列举例如苄基、2-苯基乙基、1-苯基乙基、2-苯基-1-丙基、3-苯基-1-丙基、1-苯基-1-丁基等。其中，基于易于获得良好的局部放电特性的观点，R²优选为苄基、2-苯基乙基、1-苯基乙基。

作为(A)成分，基于进一步提高局部放电熄灭电压的观点，优选己酸苄酯、己酸2-苯基乙酯、己酸1-苯基乙酯、己酸2-苯基-1-丙酯、己酸3-苯基-1-丙酯、己酸1-苯基-1-丁酯、庚酸苄酯、庚酸2-苯基乙酯、庚酸1-苯基乙酯、庚酸2-苯基-1-丙酯、庚酸3-苯基-1-丙酯、庚酸1-苯基-1-丁酯、辛酸苄酯、辛酸2-苯基乙酯、辛酸1-苯基乙酯、辛酸2-苯基-1-丙酯、辛酸3-苯基-1-丙酯、辛酸1-苯基-1-丁酯、异辛酸苄酯、异辛酸2-苯基乙酯、异辛酸1-苯基乙酯、异辛酸2-苯基-1-丙酯、异辛酸3-苯基-1-丙酯、异辛酸1-苯基-1-丁酯、异壬酸苄酯、异壬酸2-苯基乙酯、异壬酸1-苯基乙酯、异壬酸2-苯基-1-丙酯、异壬酸3-苯基-1-丙酯、异壬酸1-苯基-1-丁酯、癸酸苄酯、癸酸2-苯基乙酯、癸酸1-苯基乙酯、癸酸2-苯基-1-丙酯、癸酸3-苯基-1-丙酯、癸酸1-苯基-1-丁酯、异癸酸苄酯、异癸酸2-苯基乙酯、异癸酸1-苯基乙酯、异癸酸2-苯基-1-丙酯、异癸酸3-苯基-1-丙酯、异癸酸1-苯基-1-丁酯、肉豆蔻油酸苄酯、肉豆蔻油酸2-苯基乙酯、肉豆蔻油酸1-苯基乙酯、肉豆蔻油酸2-苯基-1-丙酯、肉豆蔻油酸3-苯基-1-丙酯、肉豆蔻油酸1-苯基-1-丁酯、棕榈油酸苄酯、棕榈油酸2-苯基乙酯、棕榈油酸1-苯基乙酯、棕榈油酸2-苯基-1-丙酯、棕榈油酸3-苯基-1-丙酯、棕榈油酸1-苯基-1-丁酯、油酸苄酯、油酸2-苯基乙酯、油酸1-苯基乙酯、油酸2-苯基-1-丙酯、油酸3-苯基-1-丙酯、油酸1-苯基-1-丁酯、亚油酸苄酯、亚油酸2-苯基乙酯、亚油酸1-苯基乙酯、亚油酸2-苯基-1-丙酯、亚油酸3-苯基-1-丙酯、亚油酸1-苯基-1-丁酯、亚麻酸苄酯、亚麻酸2-苯基乙酯、亚麻酸1-苯基乙酯、亚麻酸2-苯基-1-丙酯、亚麻酸3-苯基-1-丙酯、亚麻酸1-苯基-1-丁酯、反油酸苄酯、反油酸2-苯基乙酯、反油酸1-苯基乙酯、反油酸2-苯基-1-丙酯、反油酸3-苯基-1-丙酯、反油酸1-苯基-1-丁酯、异油酸苄酯、异油酸2-苯基乙酯、异油酸1-苯基乙酯、异油酸2-苯基-1-丙酯、异油酸3-苯基-1-丙酯、异油酸1-苯基-1-丁酯、十八碳四烯酸苄酯、十八碳四烯酸2-苯基乙酯、十八碳四烯酸1-苯基乙酯、十八碳四烯酸2-苯基-1-丙酯、十八碳四烯酸3-苯基-1-丙酯、十八碳四烯酸1-苯基-1-丁酯。

其中，基于提高局部放电熄灭电压，且可获得良好的低温流动性的观点，更优选己酸苄酯、己酸2-苯基乙酯、己酸1-苯基乙酯、己酸2-苯基-1-丙酯、己酸3-苯基-1-丙酯、己酸1-苯基-1-丁酯、庚酸苄酯、庚酸2-苯基乙酯、庚酸1-苯基乙酯、庚酸2-苯基-1-丙酯、庚酸3-苯基-1-丙酯、庚酸1-苯基-1-丁酯、辛酸苄酯、辛酸2-苯基乙酯、辛酸1-苯基乙酯、辛酸2-苯基-1-丙酯、辛酸3-苯基-1-丙酯、辛酸1-苯基-1-丁酯、异辛酸苄酯、异辛酸2-苯基乙酯、异辛酸1-苯基乙酯、异辛酸2-苯基-1-丙酯、异辛酸3-苯基-1-丙酯、异辛酸1-苯基-1-丁酯、异壬酸苄酯、异壬酸2-苯基乙酯、异壬酸1-苯基乙酯、异壬酸2-苯基-1-丙酯、异壬酸3-苯基-1-丙酯、异壬酸1-苯基-1-丁酯、癸酸苄酯、癸酸2-苯基乙酯、癸酸1-苯基乙酯、癸酸2-苯基-1-丙酯、癸酸3-苯基-1-丙酯、癸酸1-苯基-1-丁酯。

这些(A)成分可以单独使用任一种，或组合两种以上使用。

[(A)成分的制造方法]

作为(A)成分的制造方法，可列举例如(i)油脂与具有碳原子数6～10的芳烷基的醇进行酯交换的方法、(ii)将脂肪酸通过具有碳原子数6～10的芳烷基的醇进行酯化的方法、(iii)脂肪酸酯与具有碳原子数6～10的芳烷基的醇进行酯交换的方法等。

作为上述(i)方法中的油脂，可列举橄榄油、可可油、紫苏油、山茶油、花生油、大豆油、菜籽油、芥末油、脱水蓖麻油、桐油、红花油、亚麻籽油、玉米油、向日葵油、玉米油、棉籽油、芝麻油、米糠油、大麻籽油、月见草油、棕榈油、棕榈仁油、椰子油等。此外，作为上述油脂，可以再利用食用等油脂。其中，基于氧化稳定性优异的观点，优选棕榈油、棕榈仁油、椰子油。基于更易于提高(A)成分的局部放电特性的观点，更优选棕榈仁油、椰子油。

上述(i)方法可以用现有公知的方法进行。

上述(ii)方法中的脂肪酸，可列举己酸、庚酸、辛酸、异辛酸、异壬酸、癸酸、异癸酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、肉豆蔻油酸、棕榈酸、棕榈油酸、十七烷酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、反油酸、异油酸、十八碳四烯酸等。此外，作为上述脂肪酸，可以再利用食用等脂肪酸。

基于更易于提高(A)成分的局部放电特性的观点，上述脂肪酸优选己酸、庚酸、辛酸、异辛酸、异壬酸、癸酸、异癸酸、肉豆蔻油酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、反油酸、异油酸、十八碳四烯酸。其中，基于易于提高(A)成分的局部放电特性，且易于获得良好低温流动性的观点，更优选己酸、庚酸、辛酸、异辛酸、异壬酸、癸酸。

上述(ii)方法可以用公知的方法进行，例如可以通过如下方式进行：在从常温阶段性升温至200℃的同时，从常压阶段性减压至0.7KPa，除去副产物水。

上述(ii)方法中使用的催化剂无特别限定，可列举例如硫酸、对甲苯磺酸(p-TS)、苯磺酸(BS)、甲磺酸等酸催化剂；ZrO₂、TiO₂、SiO₂、PO₄、Al₂O₃、ZnO等无机氧化物催化剂；锂、铯、钠、钾、镁、钡、钙等氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐、甲醇钠、甲醇钾等碱性催化剂；钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸四乙醇胺、钛酸四硬脂酸酯等有机钛化合物催化剂；锆酸正丙酯、锆酸正丁酯、四乙酰丙酮锆、单乙酰丙酮锆等有机锆化合物催化剂等。

上述(iii)方法中的脂肪酸酯，可列举(ii)方法中的脂肪酸的酯化合物。作为上述酯化合物，优选由与(ii)方法中优选的脂肪酸相同的脂肪酸构成的酯化合物。

上述(iii)方法可以用公知的方法进行，例如可以通过如下方式进行：在从常温阶段性升温至200℃的同时，从常压阶段性减压至0.7KPa，除去副产物醇类。

上述(iii)方法中使用的催化剂无特别限定，可列举例如锂、铯、钠、钾、镁、钡、钙等氢氧化物；碳酸氢盐、碳酸盐、甲醇钠、甲醇钾等碱性催化剂；钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸四乙醇胺、钛酸四硬脂酸酯等有机钛化合物催化剂；锆酸正丙酯、锆酸正丁酯、四乙酰丙酮锆、单乙酰丙酮锆等有机锆化合物催化剂等。

作为(A)成分的制造方法，基于改善局部放电特性等电气特性的观点，优选进行除去醇、分离丙三醇、除去无机成分、中和、水洗、蒸馏、吸附处理、脱气处理等精制。其中，优选进行吸附处理和/或脱气处理。进行吸附处理的话，电绝缘油基础油的酸值降低，易于提高电气特性。进行脱气处理的话，电绝缘油基础油的水分量降低，易于提高电气特性。

吸附处理可以通过如下方式进行：向反应结束后的反应液中，添加活性粘土或活性氧化铝等吸附剂，使之吸附遊离脂肪酸或酸催化剂等后，由过滤除去上述吸附剂。

作为上述吸附剂，可列举以Mg、Al、Si等为主成分的无机合成吸附剂，如協和化学工业株式会社制造的KYOWARD 100、200、300、400、500、600、700、1000、2000(以上均为商品名)等KYOWARD系列、協和化学工业株式会社制造的KYOWAMAG 30、150(以上均为商品名)等KYOWAMAG系列、富田制药株式会社制造的TOMITA AD100、500、600、700(以上均为商品名)等TOMITA AD系列等。

相对于100质量份反应所得的酯化合物，优选添加0.01～5质量份吸附剂。此外，吸附处理优选将被处理液的温度设为20～160℃，在大气下、氮气或氩气等惰性气体环境气体下或减压条件下处理10分钟～5小时。

通过该吸附处理，优选将(A)成分的酸值降低为0.0001～0.01mgKOH/g、更优选0.0001～0.005mgKOH/g，可进一步提高电气特性。

予以说明，酸值可以用JIS C 2101:2010(电绝缘油试验方法)的“16.酸值试验”的方法进行测定。

脱气处理可以通过如下方式进行：对反应器内进行氮气置换，在20～160℃、真空度0.1kPa～80kPa下减压10分钟～5小时，从反应后的反应液中蒸发除去水分、空气。此时，可以添加相对于上述反应液中的水分为0.1～3摩尔的甲苯、异丙醇、乙醇、吡啶等与水共沸的化合物进行共沸。

通过该脱气处理，可以将(A)成分中的水分量优选降低为0.1～100ppm，更优选0.1～50ppm。

水分量可以用JIS C 2101:2010(电绝缘油试验方法)的“20.水分试验”的方法进行测定。

进行脱气处理后，为了不让(A)成分再吸收水分，优选在氮气环境下或干燥空气下保存。此外，(A)成分可以在相对于100质量份(A)成分添加0.1～30质量份4A分子筛(Molecular Sieve)(商品名、纯正化学株式会社制)等脱水剂下保存。据此，可以长期间将水分量维持在上述优选的范围。

相对于电绝缘油基础油的总质量，(A)成分的含量优选为10质量％以上，更优选20质量％以上，进一步优选40质量％以上，也可以是100质量％、即电绝缘油基础油仅由(A)成分构成。(A)成分的含量在上述下限值以上的话，易于提高局部放电特性和可生物降解性。

相对于电绝缘油基础油的总质量，(A)成分的含量优选为10～100质量％，更优选20～90质量％，进一步优选40～80质量％。

<(B)成分>

(B)成分是选自由烷基苯、烷基萘、二芳基烷烃、三芳基烷烃和矿物油所组成的群组中的至少一种的化合物。

通过使用(B)成分，易于提高局部放电熄灭电压。还易于提高低温流动性。

烷基苯是1个苯环上结合有烷基的芳香烃。上述烷基可以是直链状或支链状。此外，苯环上可以结合1个烷基或多个烷基。烷基苯可列举单烷基苯、二烷基苯、三烷基苯、四烷基苯等。

烷基苯所具有的烷基优选碳原子数1～30，更优选碳原子数3～30，进一步优选碳原子数4～24，特别优选碳原子数10～20。

作为烷基苯，优选苯环上结合有1～4个烷基。此外，作为烷基苯，优选与苯环结合的烷基的总碳原子数为3～30，更优选烷基的总碳原子数为4～24，进一步优选烷基的总碳原子数为10～20。在电绝缘油基础油中混合烷基苯的话，易于提高低温流动性。

上述烷基可列举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基、三十烷基等。这些烷基可以是直链状或支链状。

作为烷基苯，基于易于提高局部放电熄灭电压的观点，优选与苯环结合的烷基的总碳原子数为10～20。此外，上述烷基优选为直链状或支链状的癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基。

烷基苯可以单独使用任意一种或组合使用两种以上。

作为烷基苯的具体例，可列举癸基苯、十一烷基苯、十二烷基苯、十三烷基苯、十四烷基苯、十七烷基苯、十八烷基苯、十九烷基苯、二十烷基苯等。

烷基苯的制造方法无特别限制，可列举公知的方法。作为上述制造方法，可列举例如将苯、甲苯、二甲苯、乙苯、甲基乙基苯、二乙基苯及它们的混合物等原料通过烷基化剂进行烷基化的方法。上述烷基化剂可列举：通过乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯等低级单烯烃的聚合获得的直链状或支链状的烯烃；通过蜡、重油、石油馏分、聚乙烯、聚丙烯等的热分解获得的直链状或支链状的烯烃；或者从煤油、轻油等石油馏分中分离正构链烃，将其通过催化剂烯烃化所得的直链状烯烃；以及它们的混合物等。

烷基萘是1个萘环上结合有烷基的芳香烃。

上述烷基可列举与上述烷基苯上结合的烷基相同的基团。萘环上可以结合1个烷基或多个烷基。

烷基萘所具有的烷基优选碳原子数1～30，更优选碳原子数3～30，进一步优选碳原子数10～25，特别优选碳原子数14～20。作为烷基萘，优选萘环上结合1～4个烷基的化合物。此外，作为烷基萘，基于易于提高局部放电熄灭电压的观点，优选与萘环结合的烷基的总碳原子数为3～30，更优选烷基的总碳原子数为6～24，进一步优选烷基的总碳原子数为14～20。

烷基萘可以单独使用一种或组合使用两种以上。

烷基萘的具体例可列举癸基萘、十一烷基萘、十二烷基萘、十三烷基萘、十四烷基萘、十七烷基萘、十八烷基萘、十九烷基萘、二十烷基萘等。

烷基萘的制造方法无特别限制，可以用各种公知的方法进行制造。可列举例如在硫酸、磷酸、硅钨酸、氢氟酸等无机酸、酸性粘土、活性粘土等固体酸性物质或氯化铝、氯化锌等卤化金属的傅-克反应催化剂等酸催化剂的存在下，将碳原子数14～20的烃的卤化物、碳原子数14～20的烯烃类与萘加成的方法等。

作为二芳基烷烃，可列举分子内具有2个芳香烃基的烷烃化合物，可列举例如二苯基甲烷、苄基甲苯、苄基二甲苯、苯基仲丁基苯基甲烷、二仲丁基二苯基甲烷、二苯基乙烷、苯基乙基苯基乙烷、苯基枯基乙烷、二异丙基苯基乙烷、苯基甲苯基乙烷、二仲丁基苯基乙烷、二叔丁基苯基乙烷、苯基二甲苯基乙烷、苯基仲丁基苯基乙烷、二苯基丙烷、二苯基丁烷、二甲苯基乙烷、二(二甲苯基)辛烷、二(二甲苯基)癸烷等。

其中，优选苯基乙基苯基乙烷、苯基二甲苯基乙烷。

作为苯基乙基苯基乙烷，可列举1-苯基-1-(2-乙基苯基)乙烷、1-苯基-1-(3-乙基苯基)乙烷、1-苯基-1-(4-乙基苯基)乙烷、1-苯基-2-(2-乙基苯基)乙烷等。作为苯基二甲苯基乙烷，可列举1-苯基-1-(2,3-二甲基苯基)乙烷、1-苯基-1-(2,4-二甲基苯基)乙烷、1-苯基-1-(2,5-二甲基苯基)乙烷、1-苯基-1-(2,6-二甲基苯基)乙烷、1-苯基-1-(3,4-二甲基苯基)乙烷、1-苯基-1-(3,5-二甲基苯基)乙烷、1-苯基-2-(2,3-二甲基苯基)乙烷等。

二芳基烷烃的总碳原子数优选13～30，更优选13～20。

二芳基烷烃可以单独使用一种或组合使用两种以上。

作为三芳基烷烃，可列举分子内具有3个芳香烃基的烷烃化合物。可列举例如二苄基苯、二苄基甲苯、二苄基二甲苯及它们的烷基取代物等。

三芳基烷烃的总碳原子数优选19～30，更优选19～26。

三芳基烷烃可以单独使用一种或组合使用两种以上。

作为矿物油，可列举从重油蒸馏精制而得的物质。作为上述矿物油，可列举例如对石蜡基系原油、中间基系原油或环烷基系原油经由常压蒸馏和减压蒸馏获得的润滑油馏分，实施溶剂脱沥青、溶剂萃取、氢化裂解、溶剂脱蜡、催化脱蜡、氢化精制、硫酸清洗、粘土处理的一种或两种以上的精制手段而得的石蜡系矿物油或环烷烃系矿物油。其中，基于热稳定性优异的观点，优选高度精制的矿物油。作为上述矿物油，可列举将石蜡基系原油、中间基系原油或环烷基系原油常压蒸馏或由常压蒸馏的残渣油减压蒸馏而得的馏出油，按照常规方法精制而得到的精制油，精制后进一步实施深度脱蜡处理而得的深度脱蜡油、实施氢化处理而得的氢化油等。

作为矿物油，优选在40℃的运动粘度为0.1～100mm²/s，更优选0.1～50mm²/s，进一步优选0.1～10mm²/s。上述运动粘度可以用一种矿物油调节而成，也可以混合具有两种以上不同运动粘度的矿物油调节而成。

作为(B)成分，基于与(A)成分并用时的局部放电特性和可生物降解性的平衡优异的观点，优选烷基苯、烷基萘，更优选烷基苯。烷基苯之中，特别优选具有碳原子数10～20的直链状烷基的单烷基苯。

(B)成分可以单独使用一种或组合使用两种以上。

相对于电绝缘油基础油的总质量，(B)成分的含量优选0～80质量％，更优选10～80质量％，进一步优选20～70质量％，特别优选35～65质量％。

(B)成分的含量在上述下限值以上的话，易于进一步提高局部放电熄灭电压，进一步提高低温流动性。

在电绝缘油基础油中含有(B)成分时，(A)成分/(B)成分所表示的质量比[(A)成分相对于(B)成分的质量比例]优选90/10～20/80，更优选80/20～30/70，进一步优选65/35～35/65。

(A)成分/(B)成分所表示的质量比在上述范围的话，易于获得局部放电特性和可生物降解性优异的电绝缘油基础油。

相对于电绝缘油基础油的总质量，(A)成分和(B)成分的总含量优选80质量％以上，更优选90质量％以上，进一步优选95质量％以上，也可以是100质量％、即电绝缘油基础油仅由(A)成分和(B)成分构成。(A)成分和(B)成分的总含量在上述优选范围内的话，易于提高局部放电特性和可生物降解性。

本发明的电绝缘油基础油优选含有选自由己酸苄酯、己酸2-苯基乙酯、己酸1-苯基乙酯、己酸2-苯基-1-丙酯、己酸3-苯基-1-丙酯、己酸1-苯基-1-丁酯、庚酸苄酯、庚酸2-苯基乙酯、庚酸1-苯基乙酯、庚酸2-苯基-1-丙酯、庚酸3-苯基-1-丙酯、庚酸1-苯基-1-丁酯、辛酸苄酯、辛酸2-苯基乙酯、辛酸1-苯基乙酯、辛酸2-苯基-1-丙酯、辛酸3-苯基-1-丙酯、辛酸1-苯基-1-丁酯、异辛酸苄酯、异辛酸2-苯基乙酯、异辛酸1-苯基乙酯、异辛酸2-苯基-1-丙酯、异辛酸3-苯基-1-丙酯、异辛酸1-苯基-1-丁酯、异壬酸苄酯、异壬酸2-苯基乙酯、异壬酸1-苯基乙酯、异壬酸2-苯基-1-丙酯、异壬酸3-苯基-1-丙酯、异壬酸1-苯基-1-丁酯、癸酸苄酯、癸酸2-苯基乙酯、癸酸1-苯基乙酯、癸酸2-苯基-1-丙酯、癸酸3-苯基-1-丙酯和癸酸1-苯基-1-丁酯所组成的群组中的至少一种脂肪酸酯(A)，以及选自由烷基苯、烷基萘、二芳基烷烃、三芳基烷烃和矿物油所组成的群组中的至少一种的化合物(B)。

本发明的电绝缘油基础油优选含有选自由辛酸苄酯、癸酸苄酯、棕榈油脂肪酸苄酯和异辛酸苄基所组成的群组中的至少一种的脂肪酸酯(A)，以及选自由烷基苯、烷基萘、二苄基甲苯和苯基二甲苯基乙烷所组成的群组中的至少一种的化合物(B)。

本发明的电绝缘油基础油优选含有选自由辛酸苄酯、癸酸苄酯、棕榈油脂肪酸苄酯和异辛酸苄酯所组成的群组中的至少一种的脂肪酸酯(A)，以及选自由烷基苯、烷基萘、二苄基甲苯和苯基二甲苯基乙烷所组成的群组中的至少一种的化合物(B)，

相对于电绝缘油基础油的总质量，成分(A)的含量为20～100质量％，

相对于电绝缘油基础油的总质量，成分(B)的含量为0～80质量％，

成分(A)与成分(B)的总量不超过100质量％。

本发明的电绝缘油基础油优选包含由选自由辛酸苄酯、癸酸苄酯、棕榈油脂肪酸苄酯和异辛酸苄酯所组成的群组中的至少一种的脂肪酸酯(A)。

本发明的电绝缘油基础油优选含有选自由辛酸苄酯、癸酸苄酯、棕榈油脂肪酸苄酯和异辛酸苄酯所组成的群组中的至少一种的脂肪酸酯(A)，以及选自由烷基苯、烷基萘、二苄基甲苯和苯基二甲苯基乙烷所组成的群组中的至少一种的化合物(B)，

相对于电绝缘油基础油的总质量，成分(A)的含量为20～90质量％，

相对于电绝缘油基础油的总质量，成分(B)的含量为10～80质量％，

成分(A)与成分(B)的总量不超过100质量％。

(用于充油电气设备的电绝缘油)

本发明的用于充油电气设备的电绝缘油(以下也简称“电绝缘油”)含有上述的电绝缘油基础油。

相对于电绝缘油的总质量，电绝缘油基础油的含量优选80质量％以上，更优选90质量％以上，进一步优选95质量％以上，也可以是100质量％。电绝缘油基础油的含量在上述下限值以上的话，易于提高电绝缘油的局部放电特性和可生物降解性。

电绝缘油的可生物降解性优选60％以上，更优选70％以上，进一步优选75％以上，特别优选80％以上，也可以是100％。上述可生物降解性可与电绝缘油基础油的可生物降解性的测定方法同样地测得。

电绝缘油在40℃的运动粘度优选0.1～8mm²/s，更优选0.5～4mm²/s。电绝缘油的运动粘度在上述优选范围的话，易于获得对于充油电气设备的冷却效果。

电绝缘油的倾点优选-25℃以下，更优选小于-35℃。电绝缘油的倾点在上述上限值以下的话，即便是在寒冷地区等也可获得良好的使用性，电绝缘油的通用性得到提高。

电绝缘油中，除了上述电绝缘油基础油以外，还可含有电绝缘油中通常使用的其他成分。作为其他成分，可列举例如上述(A)成分和(B)成分以外的基础油和抗氧化剂、倾点降低剂、金属钝化剂、分解抑制剂等添加剂。但是，基于获得更良好的局部放电特性和可生物降解性的观点，相对于电绝缘油的总质量，(A)成分和(B)成分以外的基础油的含量优选20质量％以下，更优选10质量％以下，进一步优选5质量％以下，也可以是0质量％。

作为上述抗氧化剂，可列举例如二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚等苯酚系抗氧化剂；苯基-α-萘基胺、N,N-二(2-萘基)-对苯二胺等胺系抗氧化剂；生育酚、d-生育酚、dl-α-生育酚、α-醋酸生育酚、dl-α-醋酸生育酚、乙酸生育酚、α-生育酚等维生素E类；抗坏血酸、抗坏血酸盐类、抗坏血酸硬脂酸酯等维生素C类；绿茶提取物；生咖啡提取物；芝麻酚；芝麻素酚等。其中，基于对电绝缘油基础油溶解性优异的观点，优选苯酚系抗氧化剂。在电绝缘油中混合抗氧化剂的话，易于提高保存时和长时间使用时的氧化稳定性。

抗氧化剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。

本发明的电绝缘油含有抗氧化剂时，相对于电绝缘油基础油100质量份，抗氧化剂的含量优选为0.01～5质量份。

作为上述倾点降低剂，可列举例如蔗糖脂肪酸酯、聚甲基丙烯酸烷基酯或聚丙烯酸烷基酯等丙烯酸系聚合物等。上述丙烯酸系聚合物优选具有约5千～50万的重均分子量。上述丙烯酸系聚合物可列举具有碳原子数1～20的直链状或支链状烷基的聚合物，例如可列举聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚丙烯酸庚酯、聚甲基丙烯酸庚酯、聚丙烯酸壬酯、聚甲基丙烯酸壬酯、聚丙烯酸十一烷基酯、聚甲基丙烯酸十一烷基酯、聚丙烯酸十三烷基酯、聚甲基丙烯酸十三烷基酯、聚丙烯酸十五烷基酯、聚甲基丙烯酸十五烷基酯、聚丙烯酸十七烷基酯、聚甲基丙烯酸十七烷基酯等。上述丙烯酸酯聚合物可以使用市售品。作为上述市售品，基于倾点的降低效果和操作处理性优异的观点，优选三洋化成工业株式会社制造的Acrube 100系列(Acrube 132、133、136、137、138、146、160，以上均为商品名)。

本发明的电绝缘油含有倾点降低剂时，相对于电绝缘油基础油100质量份，倾点降低剂的含量优选0.01～5质量份，更优选0.01～3质量份。倾点降低剂的含量在上述下限值以上的话，易于提高低温流动性。倾点降低剂的含量在上述上限值以下的话，易于抑制电绝缘油的高粘度化。

作为上述金属钝化剂，可列举例如苯并三唑、4-甲基-苯并三唑、4-乙基-苯并三唑等4-烷基-苯并三唑类；5-甲基-苯并三唑、5-乙基-苯并三唑等5-烷基-苯并三唑类；1-二辛基氨基甲基-2,3-苯并三唑等1-烷基-苯并三唑类；1-二辛基氨基甲基-2,3-甲苯三唑等1-烷基-甲苯三唑类等苯并三唑衍生物；苯并咪唑、2-(辛基二硫)-苯并咪唑、2-(癸基二硫)-苯并咪唑、2-(十二烷基二硫)-苯并咪唑等2-(烷基二硫)-苯并咪唑类；2-(辛基二硫)-甲苯并咪唑、2-(癸基二硫)-甲苯并咪唑、2-(十二烷基二硫)-甲苯并咪唑等2-(烷基二硫)-甲苯并咪唑类等苯并咪唑衍生物；噻唑、苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑衍生物、2-(己基二硫)苯并噻唑、2-(辛基二硫)苯并噻唑等2-(烷基二硫)苯并噻唑类；2-(己基二硫)甲苯并噻唑、2-(辛基二硫)甲苯并噻唑等2-(烷基二硫)甲苯并噻唑类；2-(N,N-二乙基二硫代氨基甲酰氧基)苯并噻唑、2-(N,N-二丁基二硫代氨基甲酰氧基)-苯并噻唑、2-(N,N-二己基二硫代氨基甲酰氧基)-苯并噻唑等2-(N,N-二烷基二硫代氨基甲酰氧基)苯并噻唑类；2-(N,N-二乙基二硫代氨基甲酰氧基)甲苯并噻唑、2-(N,N-二丁基二硫代氨基甲酰氧基)甲苯并噻唑、2-(N,N-二己基二硫代氨基甲酰氧基)甲苯并噻唑等2-(N,N-二烷基二硫代氨基甲酰氧基)-甲苯并噻唑类等苯并噻唑衍生物等。其中，基于亦能获得作为流动抗静电剂的作用的观点，优选苯并三唑衍生物。

金属钝化剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。

本发明的电绝缘油含有金属钝化剂时，相对于电绝缘油基础油100质量份，金属钝化剂的含量优选0.0001～0.5质量份，进一步优选0.0005～0.1质量份。

作为上述分解抑制剂，可列举二苯基碳二亚胺、二甲苯基碳二亚胺、二(异丙基苯基)碳二亚胺、二(丁基苯基)碳二亚胺等二(烷基苯基)碳二亚胺等碳二亚胺化合物；苯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油酯、烷基缩水甘油醚、烷基缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基(3,4-环氧环己烷)羧酸酯、乙烯基环己烯二环氧化物、3,4-环氧基-6-甲基环己基甲基(3,4-环氧基-6-甲基己烷)羧酸酯、双酚A的二缩水甘油醚型环氧化合物之酚醛清漆型环氧化合物；邻甲酚醛清漆型环氧化合物等环氧化合物等。本发明的电绝缘油含有分解抑制剂的话，易于抑制热、氧等引起的劣化。

本发明的电绝缘油可通过现有公知的制造方法制造。作为本发明的电绝缘油的制造方法可列举例如向电绝缘油基础油中添加其他成分，将其混合的方法。

本发明的电绝缘油可以作为充油电气设备的绝缘油使用。

(充油电气设备)

本发明的充油电气设备具有上述的电绝缘油。作为充油电气设备，可列举例如变压器、电抗器、抽头变换器、电缆、套管、变换器、电容器、变流器等。

图1的电容器具有：以聚丙烯膜等作为介电质、以金属箔等作为电极的构成卷绕而成的电容器元件1；从电容器元件1导出的由铜箔等形成的引线片2；收纳电容器元件1的具有开口部的金属外壳3；配置于金属外壳与电容器元件1之间的绝缘材4；用于将金属外壳3与电容器元件1绝缘的充满金属外壳内部的绝缘媒体(电绝缘油)5；密封金属外壳3的金属盖6；配置于金属盖6上部的、用于与外部电源连接的外部引线端子7；用于将金属盖6与外部引线端子7绝缘的、由热固性树脂等形成的接线端子板8；配置于金属盖6下的、将引线片2与外部引线端子7电气连接的接线端子棒9；以及配置于金属盖6下的、将金属盖6与接线端子棒9绝缘且防止绝缘媒体(电绝缘油)5漏出金属外壳的密封橡胶10。

图2的电缆具备：导体16、配置于导体16周围的第一半导电层17、配置于第一半导电层外侧的含浸有电绝缘油12的层、配置于含浸有电绝缘油12的层外侧的第二半导电层、配置于第二半导电层外侧的金属丝网14和配置于金属丝网14外侧的保护鞘15。

如以上所说明，本发明的电绝缘油基础油由于含有(A)成分，其局部放电特性优异，且可生物降解性优异。

实施例

以下使用实施例对本发明更详细地进行说明，但本发明并不限于这些实施例。本实施例中的“％”若无特别说明，即表示“质量％”。

本实施例中使用的原料如下所述。

<(A)成分>

A-1：辛酸苄酯，按如下制备而成。

A-2：癸酸苄酯，按如下制备而成。

A-3：棕榈油脂肪酸苄酯，按如下制备而成。

A-4：异辛酸苄酯，按如下制备而成。

<(B)成分>

B-1：烷基苯(具有碳原子数10～13的烷基的单烷基苯、JX日矿日石能量株式会社制造、商品名“Alkene L”)。

B-2：烷基萘(具有碳原子数16～18的烷基的单烷基萘、狮王株式会社制、商品名“扩散泵油(拡散ポンプ油)A”)。

B-3：二苄基甲苯(日本综研科技株式会社制、商品名“NeoSK-OIL”)。

B-4：苯基二甲苯基乙烷(JIS C 2320、5种2号绝缘油)。

<(A’)成分：(A)成分的比较成分>

A’-1：辛酸甲酯(狮王株式会社制造、商品名“Pastel M-8”)。

A’-2：棕榈油脂肪酸甲酯(狮王株式会社制造、商品名“Pastel M-182”)。

A’-3：辛酸2-乙基己酯(狮王株式会社制造、商品名“Pastel 2H-08”)。

A’-4：菜籽油(株式会社Kanden Engineering Corporation制造、商品名“Sun-OhmECO”)。

[辛酸苄酯的制备例]

向安装有搅拌机、温度计、分凝管和全凝管的5L四口烧瓶中，加入辛酸2100g(日本关东化学株式会社制)、苄基醇(日本关东化学株式会社制)1653g(摩尔比1：1.05)、对甲苯磺酸一水合物(东京化成工业株式会社制)0.5g，并进行氮气置换。其后，在以1mL/分的流量通入氮气的同时，使液温升温至140℃进行酯化反应，蒸馏除去反应生成的水。除去水后，进一步在缓慢减压至0.6kPa的同时，升温至200℃，获得未反应的辛酸与苄基醇为1质量％以下的粗制物。接着，向3310g上述粗制物添加33.1g作为过滤助剂的硅藻土(Hyflo Super-Cel)(纯正化学株式会社制)，搅拌10分钟使其分散均匀后，在80℃下进行抽滤，获得辛酸苄酯。

7[癸酸苄酯的制备例]

使用癸酸(日本关东化学株式会社制)代替辛酸，癸酸与苄基醇的摩尔比是癸酸：苄基醇＝1：1.2，除此之外，与上述辛酸苄酯的制备例同样地获得癸酸苄酯。

[棕榈油脂肪酸苄酯的制备例]

使用棕榈油脂肪酸甲酯(商品名“Pastel M-182”、狮王株式会社制)代替辛酸，棕榈油脂肪酸甲酯与苄基醇的摩尔比是棕榈油脂肪酸甲酯：苄基醇＝1：1.2，除此之外，与上述辛酸苄酯的制备例同样地获得棕榈油脂肪酸苄酯。

[异辛酸苄酯的制备例]

使用异辛酸(KH NeoChem株式会社制造)代替辛酸，异辛酸与苄基醇的摩尔比是异辛酸：苄基醇＝1：1.2，除此之外，与上述辛酸苄酯的制备例同样地获得异辛酸苄酯。

(实施例1～10、比较例1～9)

使用上述(A-1)作为实施例1的电绝缘油基础油。此外，按照表1～2所示的组成，混合上述(A)成分与(B)成分，制造实施例2～10的电绝缘油基础油。

将上述(B-4)、(B-1)、(B-3)、(A’-1)、(A’-2)、(A’-3)分别作为比较例1～6的电绝缘油基础油。除了使用(A’)成分代替(A)成分以外，与实施例2同样地制造比较例7～9的电绝缘油基础油。

表1～2中显示的是所得的各例的电绝缘油基础油的组成(混合成分、含量(质量％))。

表中，空栏表示没有混合该混合成分。

对各例的电绝缘油基础油，按照如下评价其局部放电特性(局部放电起始电压、局部放电熄灭电压)、可生物降解性。评价结果见表1～2。

此外，按如下测定各例的电绝缘油基础油的倾点、运动粘度。测定结果见表1～2。

(局部放电特性的评价)

<局部放电起始电压的评价>

按照JEC-0401-1990测定各例的电绝缘油基础油的局部放电起始电压。具体地，使用局部放电测定器(E.R.A.Discharge Detector Model5Type700、Robinson Instruments公司制造)，在规定电压下慢慢提高施加电压时，测定超过规定大小(放电脉冲的大小、发生频率)的局部放电开始的电压(局部放电起始电压)。以比较例1的电绝缘油基础油(苯基二甲苯基乙烷：JIS C 2320、5种2号绝缘油)的局部放电起始电压的测定值为基准(100％)，求得相对于上述测定值的各例局部放电起始电压的测定值的相对值。将上述相对值按下述评价标准分类，评价各例的电绝缘油基础油的局部放电起始电压。AA、A为合格。

[评价标准]

AA：大于100％。

A：95～100％。

B：小于95％。

<局部放电熄灭电压的评价>

按照JEC-0401-1990测定各例的电绝缘油基础油的局部放电熄灭电压。具体地，使用局部放电测定器(E.R.A.Discharge Detector Model5Type700、Robinson Instruments公司制造)，在规定电压下慢慢降低施加电压时，测定超过规定大小(放电脉冲的大小、发生频率)的局部放电熄灭的电压(局部放电熄灭电压)。以比较例1的电绝缘油基础油的局部放电起始电压的测定值为基准(100％)，求得相对于上述测定值的各例电绝缘油基础油的局部放电熄灭电压的测定值的相对值。将上述相对值按下述评价标准分类，评价各例的电绝缘油基础油的局部放电熄灭电压。AAA、AA、A为合格。予以说明，下述评价标准中的B评价为局部放电没有熄灭，无法实用。

[评价标准]

AAA：大于50％。

AA：45～50％。

A：40％以上且小于45％。

B：小于40％。

(可生物降解性的评价)

按照欧洲经合组织化学品检测指导原则(OECD Guideline for Testing ofchemicals)中规定的测压呼吸计量法试验(Manometric Respirometry Test)(指导原则301F，1992年7月17日)，实施各例的电绝缘油基础油的可生物降解性试验。试验条件如下所述。

试验条件：被验物质浓度100mg/L、活性污泥浓度30mg/L(为悬浮物质浓度)、试验液量300mL、试验液培养温度25±1℃、试验液培养期间28天(避光下)。

通过密闭式氧消耗量测定装置进行生物化学的氧要求量(BOD)的测定，算出分解度。获得60％以上的可生物降解性即为合格。

(倾点的测定)

按照JIS K 2269:1987(原油和石油产品的倾点以及石油产品浊点试验方法)的“3.倾点试验方法”测定各例电绝缘油基础油的倾点。

将各例的电绝缘油基础油的倾点按下述评价标准分类，评价倾点。AA、A评价为即便在寒冷地区等也可良好使用，通用性优异。

[评价标准]

AA：倾点小于-35℃。

A：倾点为-35～-25℃。

B：倾点大于-25℃。

(运动粘度的测定)

按照JIS K 2283:2000(原油和石油产品-运动粘度试验方法及粘度指数计算方法)，使用坎农-芬斯克(Cannon-Fenske)运动粘度管，测定各例的电绝缘油基础油在40℃的运动粘度。

将各例的电绝缘油基础油的运动粘度按下述评价标准分类，评价运动粘度。AA、A评价为对充油电气设备易于获得良好的冷却效果。

[评价标准]

AA：4mm²/s以下。

A：大于4mm2/s且8mm²/s以下。

B：大于8mm²/s。

[表1]

[表2]

从表1～2所示的结果可以确认，应用本发明的实施例1～10的电绝缘油基础油，其局部放电特性(局部放电起始电压、局部放电熄灭电压)优异，且可生物降解性优异。进一步，实施例1～10的电绝缘油基础油的倾点和运动粘度低，被评价为在寒冷地区等的使用性和对充油电气设备的冷却效果优异。

另一方面，包含(B-4)的电绝缘油基础油(比较例1)、包含(B-3)的电绝缘油基础油(比较例3)没有获得充分的可生物降解性。

包含(B-1)的电绝缘油基础油(比较例2)、(A’)成分与(B-1)并用的电绝缘油基础油(比较例8、比较例9)没有获得充分的局部放电特性(局部放电起始电压、局部放电熄灭电压)。

包含(A’)成分的电绝缘油基础油(比较例4～6)没有获得充分的局部放电特性(局部放电熄灭电压)。

(A’)成分与(B-4)并用的电绝缘油基础油(比较例7)没有获得充分的局部放电特性(局部放电熄灭电压)和可生物降解性。

从以上的结果可确认到，应用本发明的电绝缘油基础油，其局部放电特性优异，且可生物降解性优异。

产业上的利用可能性

本发明的目的在于提供一种局部放电特性优异且可生物降解性优异的用于充油电气设备的电绝缘油基础油。