(57)【要約】高級パラフィン系のワックス由来の油分画を含む誘電性流体が提供される。高級パラフィン系のワックス由来の油分画を含む、これらの誘電性流体を造る方法が更に提供される。本誘電性流体は、トランス、調節器、回路ブレーカー、開閉装置、地下電気ケーブル、及び付随設備のような、新しい及び既存の、電力及び分配電気装置における絶縁及び冷却媒体として有用である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
９５０°Ｆ（５１０℃）以上のＴ９０，１００℃で約６ｃＳｔと約２０ｃＳｔの間の動粘度，及び−１４℃以上の流動点を持つ１以上の油分画を含み、そして、
前記１以上の油分画が、１０重量％以上の単環式パラフィン官能性の分子、３重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子、及び０．３０重量％未満の芳香族を含んでなる誘電性流体であって、
ＡＳＴＭ  Ｄ８７７により測定されたときに、２５ｋＶ以上の誘電破壊を持つ、
前記誘電性流体。
【請求項２】
前記１以上の油分画がフィッシャー−トロプシュ由来の油分画である請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項３】
前記１以上の油分画が、２．５重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子を含む請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項４】
前記１以上の油分画が、１．５重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子を含む請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項５】
前記１以上の油分画が、５より大きい、多環式パラフィン官能性の分子の重量％に対する単環式パラフィン官能性分子の重量％の比を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項６】
前記１以上の油分画が、１５より大きい、多環式パラフィン官能性の分子の重量％に対する単環式パラフィン官能性分子の重量％の比を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項７】
前記１以上の油分画が、５０より大きい、多環式パラフィン官能性の分子の重量％に対する単環式パラフィン官能性分子の重量％の比を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項８】
前記１以上の油分画が、約１０００°Ｆ（約５３７．８℃）より高いＴ９０を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項９】
前記１以上の油分画が、−１２℃以上の流動点を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項１０】
前記誘電性流体が、ＡＳＴＭ  Ｄ８７７により測定したとき３０ｋＶ以上の誘電破壊を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項１１】
前記誘電性流体が、ＡＳＴＭ  Ｄ８７７により測定したとき４０ｋＶ以上の誘電破壊を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項１２】
前記誘電性流体が、３１０℃以上の発火点を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項１３】
前記誘電性流体が、３２５℃以上の発火点を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項１４】
前記誘電性流体が、２８０℃以上の引火点を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項１５】
前記１以上の油分画が、１５０°Ｆ（約６５．６℃）以上の５−９５沸点範囲分布を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項１６】
有効量の添加剤を更に含む請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項１７】
前記有効量の添加剤が１重量％未満である請求項１６に記載の誘電性流体。
【請求項１８】
前記添加剤が、流動点降下剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される請求項１６に記載の誘電性流体。
【請求項１９】
前記添加剤が流動点降下剤であり、かつ、前記流動点降下剤が約０．０１と約１．０重量％の間の量である請求項１８に記載の誘電性流体。
【請求項２０】
前記流動点降下剤が、ポリメタクリレート，ポリアクリレート，ポリアクリルアミド，ハロパラフィンワックス及び芳香族化合物の縮合生成物，ビニルカルボキシレートポリマー，フマル酸ジアルキル、脂肪酸のビニルエステル、及びアルキルビニルエーテルの三元共重合体，及びこれらの混合物から成る群から選択される請求項１９に記載の誘電性流体。
【請求項２１】
前記添加剤が酸化防止剤であり、かつ、前記酸化防止剤が約０．００１と約０．３重量％の間の量である請求項１８に記載の誘電性流体。
【請求項２２】
前記酸化防止剤が、フェノール性物質、芳香族アミン、硫黄及び燐を含有する化合物、有機硫黄化合物、有機リン化合物、及びこれらの混合物から成る群から選択される請求項２１に記載の誘電性流体。
【請求項２３】
前記添加剤が金属不活性化剤であり、かつ、前記金属不活性化剤が約０．００５と約０．８重量％の間の量である請求項１８に記載の誘電性流体。
【請求項２４】
前記金属不活性化剤が、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、トリルトリアゾール誘導体、及びこれらの混合物から成る群から選択される請求項２３に記載の誘電性流体。
【請求項２５】
前記１以上の油分画が１０ｐｐｍ未満の硫黄含量を持つ請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項２６】
第二の油を更に含有する請求項１に記載の誘電性流体。
【請求項２７】
前記第二の油と組み合わされた前記１以上の油分画が約２００°Ｆ（約９３．３℃）より高い沸騰範囲分布（５−９５）を持つ請求項２６に記載の誘電性流体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高級パラフィン系のワックスに由来する油分画類を含む、絶縁性の誘電性流体に関する。本発明は、更に、高級パラフィン系のワックスに由来する油分画類を含むこれらの誘電性流体を造る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘電性流体は、定常的な電場を維持すること、及び電気的絶縁体として作動することができる流体である。従って、誘電性流体は、構成要素に電圧をかけることにより生じる熱を発散させ、また、これらの構成要素を、設備の筐体並びに他の内部部品及び機器から絶縁させる役目を果たす。誘電性流体の特性のうち、その能力を効果的に、かつ確実に機能させる特性は、引火及び発火点、熱容量、温度範囲にわたる粘度、インパルス破壊強度、ガス化傾向、並びに流動点を包含する。誘電性流体の様々な特性により、これらは、具体的な組成よりむしろ、これらの特性によって定義されることもある。
【０００３】
誘電性流体は、従来、環式パラフィン系基油類、シリコーン油類、又は合成有機エステル類から製造されている。鉱油系誘電性流体は、それらの広い入手可能性、低コスト、及び物性故に、大規模に用いられている。しかしながら、鉱油類は、引火及び発火点が比較的低い。ポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ類）は、代わりの誘電性流体として開発された。ＰＣＢ類は、優れた誘電特性を持ち、又、鉱油類よりも、可燃性が遙かに低い。政府機関は、一時期、流体の可燃性に関して安全上の懸念があるときは常に、ＰＣＢ類の使用を命じた。不幸にも、ＰＣＢ類は、環境に有害な物質であることが判明した。シリコーン油類及び高分子量の炭化水素類は、今日、可燃性がより低い流体が必要とされる用途において、最も好評な選択肢としての位置を占める。遙かに少ない範囲だが、合成及び天然エステル系の流体類、並びに合成炭化水素類も、用いられている。
【０００４】
従来より誘電性流体において使用されている油類の供給が制限されるにつれて、誘電性流体は、ますます高価になりつつある。更に、このような油類に対する市場の要求は、まもなくそれらの供給を超える可能性がある。
【０００５】
電気的又は変圧器油として有用な油組成物を造る方法の開発に関する、及び電気的又は変圧器油として有用な油組成物に関する研究が為されている。例示すると、ＥＰ  ０４５８５７４  Ｂ１、米国特許第６，０８３，８８９号、及び特開２００１−１９５９２０は、電気的又は変圧器油として有用な、定式化された変圧器油及び油組成物の製造方法を開示している。
【０００６】
当分野において、合成油を製造することは周知であり、性能特性が高い合成油類の生産に関する、数多くの開発の試みがある。例示すると、ＥＰ  ０７７６９５９  Ａ２、ＥＰ  ０６６８３４２  Ｂ１、ＷＯ  ００／０１４１７９、ＷＯ  ００／１４１８３、ＷＯ  ００／１４１８７、ＷＯ  ００／１４１８８、ＷＯ  ０１／０１８１５６  Ａ１、ＷＯ  ０２／０６４７１０  Ａ２、ＷＯ  ０２／０７０６２９  Ａ１、ＷＯ  ０２／０７０６３０  Ａ１、及びＷＯ  ０２／０７０６３１  Ａ２は、合成潤滑油組成物、及び合成潤滑油組成物の製造方法に向けられている。
【０００７】
高い発火点、高い引火点、優れた誘電破壊、良好な熱容量、及び優れたインパルス破壊強度を包含する、望ましい特性を持つ誘電性流体に対する必要性が、なおも存在する。これらの誘電性流体に関する豊富、かつ経済的な供給源、又は効率的、かつ経済的な製造方法に対する必要性も、なおも存在する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、高級パラフィン系のワックスに由来する１以上の油分画類を含む誘電性流体に関し、前記誘電性流体は、高い誘電破壊、高い引火点、及び高い発火点を示す。
【０００９】
一の実施態様において、本発明は、Ｔ９０は９５０°Ｆ以上；１００℃において、動粘度が約６ｃＳｔと約２０ｃＳｔの間；及び流動点が−１４℃以上である１以上の油分画類を含む誘電性流体に関する。１以上の油分画類は、１０重量％以上の単環式パラフィン官能性の分子、３重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子、及び０．３０重量％未満の芳香族を含み、並びに、前記誘電性流体は、ＡＳＴＭ  Ｄ８７７により測定したとき、誘電破壊が２５ｋＶ以上である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
驚くべきことに、高級パラフィン系のワックスに由来する所定の油分画類を含む誘電性流体は、例外的な特性を示すことが発見された。従って、本発明は、これらの油分画類を含む誘電性流体、及びそれらの製造方法に関する。高級パラフィン系のワックス類の適切な例は、フィッシャー−トロプシュ由来のワックス、スラックワックス、脱油スラックワックス、精製下油類（ｆｏｏｔｓ  ｏｉｌｓ）、ワックス状潤滑ラフィネート類、ｎ−パラフィンワックス類、ノルマルアルファオレフィン（ＮＡＯ）ワックス類、化学プラント工程で産生されるワックス類、脱油石油由来ワックス類、ミクロクリスタリンワックス類、及びこれらの混合物を包含する。これらの高級パラフィン系のワックス類は、処理されて、Ｔ９０は９５０°Ｆ以上を包含する望ましい特性を持つ油分画類を提供し、これらの油分画類は、引火及び発火点が高く、並びに誘電破壊が高い誘電性流体の提供に用いられる。一の好ましい実施態様において、前記高級パラフィン系のワックスは、フィッシャー−トロプシュ由来のワックスであり、及びフィッシャー−トロプシュ由来の油分画を提供する。
【００１１】
驚くべきことに、１０重量％以上の単環式パラフィン官能性の分子類、３重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子類、及び０．３０重量％未満の芳香族類を含み、並びにＴ９０沸点は９５０°Ｆ以上；１００℃において約６ｃＳｔと約２０ｃＳｔの間の動粘度；及び流動点は−１４℃以上を持つ、高級パラフィン系のワックスに由来する油分画類を含む誘電性流体は、ＡＳＴＭ  Ｄ８７７による測定において２５ｋＶ以上の優れた誘電破壊、並びに高い引火及び発火点を示すことが発見されている。このように、これらの油分画類を、誘電性流体として有利に用いることができる。
【００１２】
本発明に係る誘電性流体類は、Ｔ９０沸点は９５０°Ｆ以上、好ましくは１０００°Ｆ以上、及び１００℃における動粘度が約６ｃＳｔと約２０ｃＳｔの間である、高級パラフィン系のワックスから誘導された１以上の油分画類を含む。これらの油分画類の、粘度の割には高い沸点は、粘度が類似の他のパラフィン系油類と比較して、これらに高い引火点及び発火点を付与する。本発明の油分画類は高い沸点を有するにもかかわらず、これらは、十分に流動し、効率的な冷却をもたらす。本発明に係る誘電性流体類は、高級パラフィン系のワックスに由来の１以上の油分画類を含む。本発明に係る誘電性流体類は、ＡＳＴＭ  Ｄ８７７による測定において、誘電破壊は２５ｋＶ以上、好ましくは３０ｋＶ以上、より好ましくは４０ｋＶ以上である。好ましくは、本発明に係る誘電性流体類は、発火点は３１０℃以上、より好ましくは３２５℃以上である。好ましくは、本発明に係る誘電性流体類は、引火点は２８０℃以上である。
【００１３】
本発明に係る誘電性流体類は、１０重量％以上の単環式パラフィン官能性の分子類、３重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子類、及び０．３０重量％未満の芳香族類を含む１以上の油分画類を含む。多量の単環式パラフィン官能性の分子は、本発明の油分画類に、良好な溶解性、良好な密封適合性、及び他の油類との良好な混和性を付与する。非常に少量の多環式パラフィン官能性の分子は、本発明の油分画類に、優れた酸化安定性を付与する。非常に少量の芳香族類は、本油分画類に、優れた酸化安定性及びＵＶ安定性を付与する。
【００１４】
本発明の誘電性流体類は、トランス、調節器、回路ブレーカー、開閉装置、地下電気ケーブル、及び付随設備のような、新しい及び既存の、電力及び分配電気装置における絶縁及び冷却媒体として有用である。これらは、既存の鉱油系誘電性流体類と機能的に混合可能であり、又、既存の装置類と両立する。これらの、高級パラフィン系のワックス由来の油分画類を含む本発明の誘電性流体類は、高い引火点、高い発火点、優れた誘電破壊、及び良好な添加剤熔解性が求められる用途に使用できる。特に、高級パラフィン系のワックス由来の油分画類を含む本発明の誘電性流体類は、高発火点の絶縁性油が要求される用途に使用できる。更に、これらの、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、優れた酸化抵抗と良好なエラストマー両立性を示す。
【００１５】
本発明の高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、水素異性化を包含する方法により、高級パラフィン系のワックスから調製される。好ましくは、高級パラフィン系のワックスは、貴金属水素化成分を含む形状選択性中間細孔寸法の分子篩を用い、約６００°Ｆから７５０°Ｆの条件下で水素異性化される。
【００１６】
一の好ましい実施態様において、高級パラフィン系のワックスは、フィッシャー−トロプシュ由来のワックスであり、フィッシャー−トロプシュ由来の油分画を提供する。これらの油分画類は、フィッシャー−トロプシュ合成原油のワックス性分画類から調製される。このことから、誘電性流体として使用されるフィッシャー−トロプシュ由来の油分画類は、フィッシャー−トロプシュ合成を実施して生成物流を提供する段階；前記生成物流から、実質的にパラフィンワックス供給原料を単離する段階；前記実質的にパラフィンワックス供給原料を水素異性化する段階；異性化された油を単離する段階；及び、随意に、単離された油を水素化仕上げする段階を含む方法によって造られる。この方法から、１０重量％以上の単環式パラフィン官能性の分子類、３重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子類、及び０．３０重量％未満の芳香族類を含み、Ｔ９０沸点は９５０°Ｆ以上；１００℃で約６ｃＳｔと約２０ｃＳｔの間の動粘度；及び流動点は−１４℃以上を有するフィッシャー−トロプシュ由来の油分画が単離される。ここに挙げたフィッシャー−トロプシュ油分画の好ましい様々な態様も、本方法から単離される。好ましくは、パラフィン系ワックス供給原料は、貴金属水素化成分を含む形状選択性中間細孔寸法の分子篩を用い、約６００°Ｆから７５０°Ｆの条件下で水素異性化される。フィッシャー−トロプシュ由来の油分画類を造る方法の例は、２００３年１２月２３日出願、米国特許出願番号１０／７４４，８７０号に記載されており、引用によりその全体を本明細書に援用する。高い単環式パラフィン類及び低い多環式パラフィン類を伴うフィッシャー−トロプシュ油分画類の態様の例は、２００３年１２月２３日出願、米国特許出願番号１０／７４４，３８９号に記載されており、引用によりその全体を本明細書に援用する。
【００１７】
本発明に従えば、誘電性流体類は、重量％が比較的高い単環式パラフィン官能性の分子類、並びに重量％が比較的低い多環式パラフィン官能性の分子類及び芳香族類を含有する高級パラフィン系のワックスに由来の、１以上の油分画類を含む。本発明に係る油分画類は、１０重量％以上の単環式パラフィン官能性の分子類及び３重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子類を含む。好ましい態様において、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画は、１５重量％以上の単環式パラフィン官能性の分子類を含む。別の好ましい態様において、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画は、２．５重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子類を含む。別の好ましい態様において、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画は、１．５重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子類を含む。更に別の好ましい態様において、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画は、多環式パラフィン官能性の分子類の重量％に対する単環式パラフィン官能性の分子類の重量％の比が５より大きい。多環式パラフィン官能性の分子類の重量％に対する単環式パラフィン官能性の分子類の重量％の比が高い（あるいは、単環式パラフィン官能性の分子類の重量％が高く、多環式パラフィン官能性の分子類の重量％が低い）高級パラフィン系のワックスに由来の油分画は、非凡な誘電性流体である。高級パラフィン系のワックスに由来のこれらの油分画類は、パラフィン含量が高いにも拘わらず、環状パラフィン類が添加剤溶解性を付与するため、これらは、意外にも、添加剤に対する良好な溶解性、及び他の油類との良好な混和性を示す。高級パラフィン系のワックスに由来のこれら油分画類は、多環式パラフィン官能性の分子類が酸化安定性を低減させ、粘度指数を小さくし、及びノアク揮発度を増大させるので、望ましくもある。多環式パラフィン官能性の分子類の効果のモデルは、Ｖ．Ｊ．Ｇａｔｔｏ等「水素化分解された基油類及びポリアルファオレフィン類の物性及び酸化防止剤応答に対する化学構造の影響（Ｔｈｅ  Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）」、Ｊ．Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ  １９−１、２００２年４月、頁３−１８にある。
【００１８】
従って、好ましい態様において、本発明に係る誘電性流体類は、重量％が非常に低い芳香族官能性の分子類、重量％が高い単環式パラフィン官能性の分子類、及び多環式パラフィン官能性の分子類の重量％に対する単環式パラフィン官能性の分子類の重量％の高い比（あるいは、単環式パラフィン官能性の分子類の重量％が高く、多環式パラフィン官能性の分子類の重量％が非常に低い）を含む高級パラフィン系のワックスに由来の、１以上の油分画類を含む。
【００１９】
本誘電性流体類は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２５４９−０２の、溶離カラムクロマトグラフィーによって決定される飽和物類を、９５重量％より多く含有する高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類を含む。オレフィン類は、長期Ｃ１３核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ）によって検出可能であるよりも少ない量で存在する。好ましくは、芳香族官能性の分子類は、ＨＰＬＣ−ＵＶにより、０．３重量％未満の量で存在し、低水準の芳香族類の測定用に改変されたＡＳＴＭ  Ｄ  ５２９２−９９により確認される。好ましい複数の態様において、芳香族官能性の分子類は、０．１０重量％未満、好ましくは０．０５重量％未満、より好ましくは０．０１重量％未満の量で存在する。硫黄は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５４５３−００により紫外線蛍光で決定されたとき、好ましくは１０ｐｐｍ未満、より好ましくは５ｐｐｍ未満、更により好ましくは１ｐｐｍ未満の量、存在する。
【００２０】
本発明に従って、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画を含む誘電性流体が提供される。本発明の絶縁性の誘電性流体は、高級パラフィン系のワックスに由来で、９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点を持つこれら油分画類の１以上を含んでよい。本発明に係る誘電性流体類は、随意に、１以上の添加剤類も含んでよい。更に、本発明に係る誘電性流体類は、随意に、誘電性流体として典型的に使用される他の油類を含んでよい。これら他の油類は、フィッシャー−トロプシュ由来の油類、鉱油、他の合成油類、及びこれらの混合物であってよい。１以上の油の使用は、より好ましい特性を持つ第２の油の添加により、１の油のあまり望ましくない特性を向上させることを可能にする。混合により向上する可能性がある特性の例は、粘度、流動点、引火及び発火点、界面張力、及び誘電破壊である。
【００２１】
定義及び用語
以下の用語が本明細書全体を通じて使用され、かつ、他の指示がない限り、以下の意味を有する。
【００２２】
「フィッシャー−トロプシュ法から由来する」、又は「フィッシャー−トロプシュ由来」という用語は、生成物、分画、又は供給源が、フィッシャー−トロプシュ法起源である、又はそのいずれかの段階で生産されることを意味する。
【００２３】
「石油から由来する」、又は「石油由来」という用語は、生成物、分画、又は供給源が、蒸留されている石油原油からの蒸気天頂流、及び非蒸発性の残りの部分である残留燃料起源であることを意味する。由来する石油の源は、ガス田コンデンセートからであり得る。
【００２４】
高級パラフィン系のワックスは、ｎ−パラフィン類の含量が高い、一般的には４０重量％より多い、好ましくは５０重量％より多い、より好ましくは７５重量％より多いワックスを意味する。好ましくは、本発明において用いられる高級パラフィン系のワックス類は、窒素及び硫黄も非常に低いレベルであり、一般的には窒素及び硫黄を足した全体で２５ｐｐｍ未満、好ましくは２０ｐｐｍ未満である。本発明において用いてよい高級パラフィン系のワックス類の例は、スラックワックス類、脱油スラックワックス類、精製下油類、ワックス状潤滑ラフィネート類、ｎ−パラフィンワックス類、ＮＡＯワックス類、化学プラント法で生産されるワックス類、脱油石油由来ワックス類、ミクロクリスタリンワックス類、フィッシャー−トロプシュワックス類、及びこれらの混合物を包含する。本発明において有用な高級パラフィン系のワックス類の流動点は５０℃より高く、好ましくは６０℃より高い。
【００２５】
「高級パラフィン系のワックスに由来」という用語は、生成物、分画、又は供給源が、高級パラフィン系のワックス起源である、又はいずれかの段階で、それから生産されていることを意味する。
【００２６】
芳香族は、非局在化電子の、中断されない雲を共有する少なくとも１の原子群を含有する任意の炭化水素系化合物を意味し、ここで、前記原子群中の非局在化電子の数は、ヒュッケル則４ｎ＋２の解に対応する（例えば、６電子に対してｎ＝１、等）。代表的な例は、これらに限定はされないが、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン等を包含する。
【００２７】
環式パラフィン官能性の分子類は、単環式、又は融合多環式飽和炭化水素基である、若しくは１以上の置換基類として含有する任意の分子を意味する。環式パラフィン基は、随意に、１以上の、好ましくは１から３個の置換基により置換されてよい。代表的な例は、これらに限定はされないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、シクロペンチル、シクロヘプチル、デカヒドロナフタレン、オクタヒドロナフタレン、（ペンタデカン−６−イル）シクロヘキサン、３，７，１０−トリシクロヘキシルペンタデカン、デカヒドロ−１−（ペンタデカン−６−イル）ナフタレン等を包含する。
【００２８】
単環式パラフィン官能性の分子とは、環の炭素が３から７の単環飽和炭化水素基である任意の分子、又は環の炭素が３から７の単環飽和炭化水素基一個で置換された任意の分子を意味する。環式パラフィン基は、随意に、１以上の、好ましくは１から３の置換基によって置換されてよい。代表的な例は、これらに限定はされないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、シクロペンチル、シクロヘプチル、（ペンタデカン−６−イル）シクロヘキサン等を包含する。
【００２９】
多環式パラフィン官能性の分子とは、２以上の融合環の融合多環式飽和炭化水素環基である任意の分子、２以上の融合環の融合多環式飽和炭化水素環基の１以上で置換されている任意の分子、又は、１を超える、環炭素が３から７の単環飽和炭化水素基で置換されている任意の分子を意味する。融合多環式飽和炭化水素環基は、好ましくは２個の融合環の基である。環式パラフィン基は、随意に、１以上の、好ましくは１から３の置換基で置換されてよい。代表的な例は、これらに限定はされないが、デカヒドロナフタレン、オクタヒドロペンタレン、３，７，１０−トリシクロヘキシルペンタデカン、デカヒドロ−１−（ペンタデカン−６−イル）ナフタレン等を包含する。
【００３０】
動粘度は、重力下における、流体の流れに対する抵抗の目安である。多くの潤滑剤基油、これらから造られた完成した潤滑剤、及び設備の正しい運転は、用いられる流体の適切な粘度に依存する。動粘度はＡＳＴＭ  Ｄ  ４４５−０１により決定される。結果は、センチストークス（ｃＳｔ）単位で記録される。本発明の高級パラフィン系のワックス由来の油分画類は、１００℃において約６．０ｃＳｔと２０ｃＳｔの間の動粘度を持つ。好ましくは、高級パラフィン系のワックス由来の油分画類は、約１００℃において約８ｃＳｔと１６ｃＳｔの間の動粘度を持つ。
【００３１】
粘度指数（ＶＩ）は、油の動粘度に対する温度変化の影響を表す、実験的な、単位が無い数である。流体は、温度と共に粘度を変え、加熱されるとより粘性ではなくなる。油のＶＩがより高いほど、温度と共に粘度が変わるその傾向はより小さくなる。ＶＩが高い油類は、広い範囲で変化する温度において比較的一定の粘度が要求されるときは、常に必要である。ＶＩはＡＳＴＭ  Ｄ  ２２７０−９３の記載に準じて決定される。好ましくは、高級パラフィン系のワックス由来の油分画類は、約１３０と１９０の間、より好ましくは約１４０と１８０の間の粘度指数を持つ。
【００３２】
流動点は、注意深く制御された条件下で油のサンプルが流れ始める温度の目安である。流動点は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５９５０−０２の記載に準じて決定し得る。結果は、摂氏温度単位で記録される。市販の潤滑剤基油類の多くには、流動点に関する規格がある。油類が低い流動点を持つ場合には、おそらく、低い曇り点、低い冷温フイルター詰まり点（ｌｏｗ  ｃｏｌｄ  ｆｉｌｔｅｒ  ｐｌｕｇｇｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ）及び低温クランキング粘度のような他の良好な低温特性を持つ。曇り点は、流動点と相互補完的な目安であり、注意深く制御された条件下で、油のサンプルがヘイズを現し始める温度として表される。曇り点は、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５７７３−９５により決定され得る。約３５℃より低い流動−曇り点幅（ｓｐｒｅａｄｓ）（即ち、流動点温度と曇り点温度の間の差）を有する油類が望ましい。流動−曇り点幅が大きいと、曇り点の規格に合致させるため、その油を、非常に低い流動点に処理する必要がある。本発明の高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、−１４℃以上、好ましくは−１２℃以上の流動点を持つ。
【００３３】
ノアク揮発度は、ＡＳＴＭ  Ｄ５８００に従い、油を、２５０℃及び定常的な空気流が引かれ、大気圧より２０ｍｍＨｇ（２．６７ｋＰａ；２６．７ｍｂａｒ）低い試験るつぼ中、６０分間加熱するときに失われる、重量％で表される油の質量として定義される。ノアク揮発度をより簡便に計算し、かつＡＳＴＭ  Ｄ５８００と良い相関がある方法は、ＡＳＴＭ  Ｄ６３７５による熱重量分析試験（ＴＧＡ）を用いる方法である。ＴＧＡノアク揮発度は、他に記載がない限り、本開示全体を通して用いられる。好ましくは、本発明の、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、１０重量％未満、より好ましくは５重量％未満のノアク揮発度を持つ。
【００３４】
アニリン点試験は、油が、その油と接触するエラストマー（ゴム化合物）を損傷しがちであるかを表す。アニリン点は、「アニリン点温度」と呼ばれ、体積の等しいアニリン（Ｃ６Ｈ５ＮＨ２）と油が単相を形成する最低温度（°Ｆ又は℃）である。アニリン点（ＡＰ）は、油試料中の芳香族炭化水素類の量及び種類と、おおよそ相関する。低いＡＰはより高い芳香族類含量を示し、他方、高いＡＰはより低い芳香族含量を示す。アニリン点はＡＳＴＭ  Ｄ６１１−０４により決定される。好ましくは、本発明の高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、１００から１７０℃のアニリン点を持つ。従って、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、エラストマーとの良好な両立性を示す。
【００３５】
Ｌ−４触媒試験を伴うオキシデーターＢＮは、ドルンテ型酸素吸収装置により酸化に対する抵抗を測定する試験である（Ｒ．Ｗ．Ｄｏｒｎｔｅ  「白油類の酸化（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｗｈｉｔｅ  Ｏｉｌｓ）」、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、２８巻、２６頁、１９３６年）。通常、条件は、純酸素１気圧、３４０°Ｆで、１００ｇの油により１０００ｍｌのＯ２が吸収される時間を記録する。Ｌ−４触媒試験を伴うオキシデーターＢＮにおいて、油１００ｇ当たり０．８ｍｌの触媒を使用する。触媒は、使用済みクランクケース油の平均金属分析をシミュレートする、灯油中の可溶性金属ナフテン酸塩類の混合物である。可溶性金属ナフテン酸塩類のこの混合物は、使用済みクランクケース油の平均金属分析をシミュレートする。触媒中の金属レベルは以下の通りである：銅＝６，９２７ｐｐｍ；鉄＝４，０８３ｐｐｍ；鉛＝８０，２０８ｐｐｍ；マンガン＝３５０ｐｐｍ；錫＝３５６５ｐｐｍ。添加の包は、油１００ｇ当たり８０ミリモルのビスポリプロピレンフェニルジチオ−燐酸亜鉛、あるいはおよそ１．１ｇのＯＬＯＡ（登録商標）２６０である。Ｌ−４触媒試験を伴うオキシデーターＢＮは、シミュレートされた用途における仕上げられた潤滑剤の応答を測定する。高い値、又は１リットルの酸素を吸着するための長い時間は、良好な安定性を表す。ＯＬＯＡ（登録商標）は、Ｏｒｏｎｉｔｅ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ  Ｏｉｌ  Ａｄｄｉｔｉｖｅ（登録商標）に対する頭文字語であり、これは、Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｔｅｘａｃｏ  Ｏｒｏｎｉｔｅ社の登録商標である。
【００３６】
一般的に、Ｌ−４触媒試験を伴うオキシデーターＢＮの結果は、約７時間を超えるべきである。好ましくは、Ｌ−４値を伴うオキシデーターＢＮは、約１０時間より長い。好ましくは、本発明の高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、約１０時間より長い結果を持つ。本発明の、フィッシャー−トロプシュ由来の油分画類は、１０時間よりずっと長くなる。
【００３７】
引火点は、加熱された油が十分な蒸気を発し、点火源と接触したときに発火するであろう空気との可燃性混合物を形成する、最低温度である。これは、その油の揮発性の指標である。本発明に従って、引火点はＡＳＴＭ  Ｄ９２により決定される。好ましくは、本発明の誘電性流体類は、２８０℃以上の引火点を持つ。
【００３８】
発火点は、加熱された油が十分な蒸気を発し、点火源と接触したときに発火し、かつ最低５秒間燃焼を保持するであろう空気との可燃性混合物を形成する、最低温度である。これは、その油の可燃性の指標である。本発明に従い、発火点はＡＳＴＭ  Ｄ９２により決定される。好ましくは、本発明の誘電性流体類は、３１０℃以上の発火点、より好ましくは３２５℃以上の発火点を持つ。
【００３９】
誘電破壊は、油中で電気的フラッシュオーバーが起きる最低電圧である。これは、電力周波数における電気的応力に不具合なしで耐えるための、油の能力の目安である。誘電破壊電圧の低い値は、一般的に、水、ゴミ、あるいは他の導電性粒子のような汚染物質が油中にあることを示す役目を果たす。誘電破壊は、ＡＳＴＭ  Ｄ８７７に準じて測定される。本発明の誘電性流体類は、２５ｋＶ以上、好ましくは３０ｋＶ以上、及びより好ましくは４０ｋＶ以上の誘電破壊を持つ。
【００４０】
絶縁系において、許容できる耐電圧及び低い誘電損失を得て、及び維持するためには、低い水含量が必要である。本発明に従って、水含量はＡＳＴＭ  Ｄ１５３３により決定される。好ましくは、本発明の誘電性流体類は、１００ｐｐｍ未満の、より好ましくは３５ｐｐｍ未満の、更により好ましくは２５ｐｐｍ未満の水含量を持つ。
【００４１】
油の界面張力は、油−水界面に存在する油膜を裂くために必要な力であり、センチメーター当たりダインの単位を持つ。油中に、石鹸、ペンキ、ワニス、及び酸化産生物等の、なんらかの汚染物質が存在すると、油の膜強度は弱められ、斯くして、裂くために必要な力は小さくなる。本発明に従って、界面張力は、ＡＳＴＭ  Ｄ９７１により決定される。好ましくは、本発明の誘電性流体類は、３０より大きい、より好ましくは３５より大きい、更により好ましくは４０ｄｙｎｅ／ｃｍより大きい界面張力を示す。
【００４２】
油の中和価（ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｎｕｍｂｅｒ）は、存在する酸性又はアルカリ性物質の量の目安である。運転中に油が老化するにつれて、酸性度、それ故中和価が増加する。高い中和価を持つ使用済み油は、その油が酸化されいてるか、若しくはワニス、ペンキ、又は他の異物等の物質によって汚染されていることを示す。塩基性の中和価は、油中のアルカリ性汚染物質によりもたらされる。本発明に従って、中和価はＡＳＴＭ  Ｄ９７４により測定される。好ましくは、本発明の誘電性流体類は、０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の、より好ましくは０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の、更により好ましくは０．０２ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の中和価を持つ。
【００４３】
誘電性流体の散逸係数は、油に加えられた正弦電位ともたらされる電流との間の位相角の余弦である。散逸係数は、油の誘電損失、即ち誘電加熱を示す。高い散逸係数は、水分、炭素又は他の導電性物体、金属石鹸及び酸化産生物等の汚染物若しくは劣化産生物の存在の指標である。本発明に従って、散逸係数はＡＳＴＭ  Ｄ９２４により測定される。好ましくは、本発明の誘電性流体類は、２５℃で０．０５未満の、及び１０℃で０．３０未満の散逸係数を持つ。
【００４４】
本発明の高級パラフィン系のワックス由来の油類の沸点は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３５２を用いる模擬蒸留により測定され、回収される異なる質量百分率における°Ｆ単位で記録される。沸騰範囲分布（５−９５）は、°Ｆで表される、Ｔ９５（９５質量百分率を回収）沸点からＴ５（５質量百分率を回収）沸点を差し引いて計算される。
【００４５】
実施例において用いられる更なる規格標準は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４８７、電気機器に用いられる鉱物性絶縁油に関するＡＳＴＭタイプＩＩ標準規格；ＡＳＴＭ  Ｄ５２２２−００、高発火点電気絶縁性油に関するＡＳＴＭ標準規格（高分子量炭化水素規格）；ＩＥＥＥ  Ｃ５７．１２１、変圧器における可燃性のより低い炭化水素流体の受け入れと維持に関する、電気電子技術者協会１９９８ＩＥＥＥガイド（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  １９９８  ＩＥＥＥ  Ｇｕｉｄｅ  ｆｏｒ  Ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ  ｏｆ  Ｌｅｓｓ  Ｆｌａｍｍａｂｌｅ  Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  Ｆｌｕｉｄ  ｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ）；及び、ＩＥＣ  １０９９、電気用途の未使用合成有機エステル類に関する国際電気化学委員会規格（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｕｎｕｓｅｄ  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｓｔｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｐｕｒｐｏｓｅｓ）を包含する。明記されていなければ、実施例において以下の試験方法を用いた：動粘度、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５；２５℃における外観、視覚、ＡＳＴＭ  Ｄ１５２４；界面張力、ＡＳＴＭ  Ｄ９７１；中和数、ＡＳＴＭ  Ｄ９７４；及び沸点範囲分布（５−９５）（Ｔ９５引くＴ５）、ＡＳＴＭ  Ｄ６３５２。
【００４６】
高級パラフィン系のワックス
本発明の油分画類を造る際に用いられる高級パラフィン系のワックスは、高含量のｎ−パラフィン類を持つ任意のワックスでよい。好ましくは、高級パラフィン系のワックスは、４０重量％を超える、好ましくは５０重量％を超える、より好ましくは７５重量％を超えるｎ−パラフィン類を含む。好ましくは、本発明において用いられる高級パラフィン系のワックス類は、一般的には、窒素と硫黄を合わせた全体で２５ｐｐｍ未満の、好ましくは２０ｐｐｍ未満の非常に低レベルの窒素及び硫黄も持つ。本発明で使用してよい高級パラフィン系のワックス類の例は、スラックワックス類、脱油スラックワックス類、精製下油類、ワックス状潤滑ラフィネート類、ｎ−パラフィンワックス類、ＮＡＯワックス類、化学プラント法で産生されるワックス類、脱油石油由来ワックス類、ミクロクリスタリンワックス類、フィッシャー−トロプシュワックス類、及びこれらの混合物を包含する。本発明において有用な高級パラフィン系のワックス類の流動点は、５０℃より高く、好ましくは６０℃より高い。
【００４７】
これらの高級パラフィン系のワックス類を処理して、これらの粘度の割には高い沸点を持つ油分画類を提供できることが発見された。従って、これらの油分画類を、高い引火点、高い発火点、及び高い誘電破壊を伴う誘電性流体類を提供するために使用できる。１の好ましい態様において、高級パラフィン系のワックスはフィッシャー−トロプシュに由来ワックスであり、かつ、フィッシャー−トロプシュ由来の油分画を提供する。
【００４８】
油分画の提供方法
本発明に係る誘電性流体類は、高級パラフィン系のワックス由来の１以上の油分画類を含む。本発明の高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、水素異性化を包含する方法により、高級パラフィン系のワックスから調製される。好ましくは、高級パラフィン系のワックスは、貴金属水素化成分を含む形状選択性中間細孔寸法の分子篩を用いて、約６００°Ｆから７５０°Ｆの条件下で、水素異性化される。水素異性化からの生成物は、分画されて、９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点、約６ｃＳｔと約２０ｃＳｔの間の動粘度、及び−１４℃以上の流動点を持つ１以上の分画類を提供する。本油分画類は、ＡＳＴＭ  Ｄ８７７による測定で２５ｋＶ以上の誘電破壊を持つ誘電性流体を提供するために用いられる。高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、０．３０重量％未満の芳香族類、並びに１０重量％以上の単環式パラフィン官能性の分子類及び３重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子類も含む。
【００４９】
１の好ましい実施態様において、高級パラフィン系のワックスはフィッシャー−トロプシュ由来のワックスであり、かつ、フィッシャー−トロプシュ由来の油分画を提供する。
【００５０】
これらの油分画類は、高級パラフィン系のワックスを提供する段階、及び、次いで前記高級パラフィン系のワックスを水素異性化して、異性化された油を提供する段階を含む方法により造られる。本方法は、水素異性化工程から得られた異性化油を分画して９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点を持つ１以上の分画類を提供する段階を更に含む。分画類は、次いで上記の特性を持つように選択される。
【００５１】
好ましい態様において、本発明に係る油分画はフィッシャー−トロプシュ由来の油分画である。誘電性流体として用いられるこのフィッシャー−トロプシュ由来の油分画は、フィッシャー−トロプシュ合成法、及び引き続くフィッシャー−トロプシュ合成原油のワックス状分画類の水素異性化法により造られる。
【００５２】
フィッシャー−トロプシュ合成
フィッシャー−トロプシュ化学において、合成ガスは、反応性条件下で、フィッシャー−トロプシュ触媒との接触により、液体炭化水素に転換される。典型的には、メタン、及び随意に、より重い炭化水素（エタン及びより重い）を伝統的な合成ガス発生器に送り、合成ガスを提供することができる。一般的に、合成ガスは水素及び一酸化炭素を含有し、かつ少量の二酸化炭素及び／又は水を包含する可能性がある。合成ガス中の、硫黄、窒素、ハロゲン、セレン、燐、及び砒素汚染物質の存在は望ましくない。この理由により、及び合成ガスの量に依存して、フィッシャー−トロプシュ化学を実行する前に、供給原料から硫黄及び他の汚染物質を除去することが好ましい。これらの汚染物質を除去する手段は当業者に周知である。例えば、硫黄不純物の除去にはＺｎＯ保護床が好ましい。他の汚染物質を除去する手段は当業者に周知である。フィッシャー−トロプシュ反応器に先立ち、合成ガスを精製して、合成ガス反応の間に産生された二酸化炭素、及び未だ除去されていない任意のさらなる硫黄化合物を除去することも望ましいであろう。これは、例えば、充填カラム中の、少しアルカリ性の溶液（例えば、炭酸カリウム水溶液）と接触させることにより達成できる。
【００５３】
フィッシャー−トロプシュ法において、Ｈ２とＣＯの混合物を含む合成ガスを、適切な温度及び圧力の反応性条件下で、フィッシャー−トロプシュ触媒と接触させると、液体及び気体の炭化水素類を形成する。フィッシャー−トロプシュ反応は、典型的には約３００−７００°Ｆ（１４９−３７１℃）、好ましくは約４００−５５０°Ｆ（２０４−２２８℃）の温度；約１０−６００ｐｓｉａ（０．７−４１ｂａｒｓ）、好ましくは約３０−３００ｐｓｉａ（２−２１ｂａｒｓ）の圧力；及び、約１００−１０，０００ｃｃ／ｇ／ｈｒ、好ましくは約３００−３，０００ｃｃ／ｇ／ｈｒの触媒空間速度で行われる。フィッシャー−トロプシュ型反応の実施条件の例は、当業者に周知である。
【００５４】
フィッシャー−トロプシュ合成法の生成物は、その大半がＣ５からＣ１００＋の範囲である、Ｃ１からＣ２００＋の範囲にわたり得る。反応は、１以上の触媒床を含有する固定床反応器、スラリー反応器、流動床反応器、又は異なる型の反応器の組合せ等の、多岐にわたる反応器種で実施できる。このような反応方法及び反応器は周知であり、また、文献中に述べられている。
【００５５】
スラリーフィッシャー−トロプシュ法は、これは本発明の実施に好ましいが、強烈な発熱合成反応に対する優れた熱（及び質量）移動特性を利用しており、また、コバルト触媒を使用したときに、比較的高分子量の、パラフィン性炭化水素を産生することができる。スラリー法において、反応条件下で液体である、合成反応の炭化水素生成物を含むスラリー液中に分散され、懸濁された、粒子状のフィッシャー−トロプシュ型炭化水素合成触媒を含むスラリーに、第３相として、水素と一酸化炭素の混合物を含む合成ガスを発泡させる。一酸化炭素に対する水素のモル比は約０．５から約４の広い範囲でよいが、より典型的には約０．７から約２．７５の範囲内、好ましくは約０．７から約２．５である。特に好ましいフィッシャー−トロプシュ法は、ＥＰ  ０６０９０７９に教示されており、これも、引用により全目的に対して、本明細書に完全に援用する。
【００５６】
一般的に、フィッシャー−トロプシュ触媒は金属酸化物担体上にＶＩＩＩ属の遷移金属を含有する。これらの触媒類は貴金属プロモーター（類）及び／又は結晶性分子篩も含有してよい。適切なフィッシャー−トロプシュ触媒は１以上のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｕ及びＲｅを含み、コバルトが好ましい。好ましいフィッシャー−トロプシュ触媒は、適切な無機担体材料、好ましくは１以上の耐火金属酸化物を含む材料上に、有効量のコバルト並びに１以上のＲｅ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｈ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｕ、Ｍｇ及びＬａを含む。一般的に、本触媒中に存在するコバルトの量は、触媒組成物の全量の約１と約５０重量％の間である。これらの触媒は、ＴｈＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＯ、及びＴｉＯ２等の塩基性酸化物プロモーター、ＺｒＯ２等のプロモーター、貴金属（Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ）、貨幣金属（Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ）、並びに、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、及びＲｅ等の他の遷移金属を含有することもできる。適切な担体材料は、アルミナ、シリカ、マグネシア及びチタニア、又はこれらの混合物を包含する。コバルト含有触媒に対する好ましい担体は、チタニアを含む。有用な触媒及びその調製は既知であり、米国特許第４，５６８，６６３号中に例示されているが、これは例示のためで、触媒の選択を限定することを意図しない。
【００５７】
ある種の触媒は、比較的低くから中程度の連鎖成長の可能性を提供することが知られており、反応生成物は比較的高い比率の低分子（Ｃ２−８）量オレフィン類、及び比較的低い比率の高分子量（Ｃ３０＋）ワックス類を包含する。ある種の他の触媒は、比較的高い連鎖成長の可能性を提供することが知られており、反応生成物は比較的低い比率の低分子（Ｃ２−８）量オレフィン類、及び比較的高い比率の高分子量（Ｃ３０＋）ワックス類を包含する。このような触媒は当業者に周知であり、容易に入手及び／又は調製できる。
【００５８】
フィッシャー−トロプシュ法からの生成物は主にパラフィン類を含有する。フィッシャー−トロプシュ反応からの生成物は、一般的に軽質反応生成物とワックス状反応生成物を包含する。軽質反応生成物（即ち、凝縮物分画）は、大部分がＣ５−Ｃ２０範囲で、量が減少しながら約Ｃ３０までの、約７００°Ｆより下で沸騰する炭化水素類（例えば、テールガスから中間留出物燃料）を包含する。ワックス状の反応生成物（即ち、ワックス分画）は、大部分がＣ２０＋範囲で、量が減少しながらＣ１０までの、約６００°Ｆより上で沸騰する炭化水素類（例えば、真空ガス油から重パラフィン）を包含する。軽質反応生成物及びワックス状の生成物の両者は、実質的にパラフィン系である。ワックス状の生成物は、一般的に、７０重量％を超えるノルマルパラフィン類、屡々８０重量％を超えるノルマルパラフィン類を含む。軽質反応生成物は、アルコール類及びオレフィン類の比率が著しい、パラフィン系の生成物を含む。場合によっては、軽質反応生成物は、５０重量％に及ぶ、そしてもっと高い、アルコール類及びオレフィン類を含むことがある。それは、本発明に係る誘電性流体として用いられるフィッシャー−トロプシュ由来の油分画類の提供方法に対して供給原料として用いられる、ワックス状の反応生成物（即ち、ワックス分画）である。
【００５９】
本発明において有用なフィッシャー−トロプシュワックスは、炭素数３０以上の生成物に対する炭素数６０以上の生成物の重量比が０．１８未満である。炭素数３０以上の生成物に対する炭素数６０以上の生成物の重量比は、以下のように決定される：１）ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３５２を用い、シュミレートされた蒸留により、そのフィッシャー−トロプシュワックスの沸点分布を測定する；２）ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３５２−９８、表１に公表されているｎ−パラフィンの沸点を用いて、上記沸点を炭素数による百分率重量分布に換算する；３）炭素数３０以上の生成物の重量％を合計する；４）炭素数６０以上の生成物の重量％を合計する；及び５）炭素数６０以上の生成物の重量％の合計を、炭素数３０以上の生成物の重量％の合計で割る。
【００６０】
本発明の別の態様では、炭素数３０以上の生成物に対する炭素数６０以上の生成物の重量比が０．１５未満、好ましくは０．１０未満のフィッシャー−トロプシュワックスを用いる。
【００６１】
誘電性流体を提供するために用いられるフィッシャー−トロプシュ油分画類は、水素異性化を包含する方法により、フィッシャー−トロプシュ合成原油のワックス状分画類から調製される。フィッシャー−トロプシュ油分画類は、２００３年１２月２３日に出願された、米国特許出願番号１０／７４４，８７０号に記載された方法により造ることが可能であり、引用により、その全体を本明細書に援用する。本発明に係る誘電性流体を提供するために用いられるフィッシャー−トロプシュ油分画類は、誘電性流体の他の随意の成分が受け入れられ、また配合される場所とは別の場所で、製造されてよい。
【００６２】
水素異性化
高級パラフィン系のワックス類は、水素異性化を含む方法の実施を受けて、本発明に係る誘電性流体に有用な油分画類を提供する。
【００６３】
水素異性化は、分子構造中に選択的に分岐を追加することにより、油の低温フロー特性を改良することを意図する。水素異性化は、理想的には、高いレベルで、高級パラフィン系のワックスの、非ワックス状のイソパラフィン類への転換を達成し、同時にクラッキングによる転換を最小に抑える。好ましくは、本発明における水素異性化に関する条件は、ワックス供給原料中の、約７００°Ｆより高温で沸騰する化合物の、約７００°Ｆより低温で沸騰する化合物への転換が約１０重量％と５０重量％の間、好ましくは１５重量％と４５重量％の間に維持されるように制御される。
【００６４】
本発明に従って、水素異性化は、形状選択性中間細孔寸法の分子篩を用いて実施される。本発明において有用な水素異性化触媒は、耐火性の酸化物担体上に、形状選択性中間細孔寸法の分子篩、及び随意に、触媒活性の金属水素化成分を含む。本明細書で使用される句「中間細孔寸法」は、多孔性の無機酸化物が焼成された形状のとき、有効細孔開口が約３．９から約７．１Åの範囲にあることを意味する。本発明の実施に用いられる形状選択性中間細孔寸法の分子篩は、一般的に、１−Ｄ１０−、１１−又は１２−リング分子篩である。本発明の好ましい分子篩は１−Ｄ１０−リングの変種であり、ここで１０−（又は１１−又は１２−）リング分子篩は、酸素によって結合された、１０（又は１１又は１２）個の、四面体状に配位された原子（Ｔ−原子）を持つ。１−Ｄ分子篩において、１０−リングの（又はより大きい）細孔は互に平行であり、かつ、相互接続していない。しかしながら、中間細孔寸法の分子篩のより広い定義には合致するが、交差する８−員環の細孔を包含する１−Ｄ１０−リング分子篩も、本発明の分子篩の定義の内にあり得ることに留意せよ。１−Ｄ、２−Ｄ及び３−Ｄのような内部ゼオライトチャンネルの分類は、Ｒ．Ｍ．Ｂａｒｒｅｒ  ｉｎ  Ｚｅｏｌｉｔｅｓ、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｆ．Ｒ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ、Ｌ．Ｄ．Ｒｏｌｌｍａｎ及びＣ．Ｎａｃｃａｃｈｅ編集、ＮＡＴＯ  ＡＳＩ  Ｓｅｒｉｅｓ、１９８４に示されており、引用により、この分類を全て援用する（特に７５頁を参照）。
【００６５】
水素異性化に用いられる好ましい形状選択性中間細孔寸法の分子篩は、ＳＡＰＯ−１１、ＳＡＰＯ−３１、及びＳＡＰＯ−４１等、燐酸アルミニウム系である。ＳＡＰＯ−１ｌ及びＳＡＰＯ−３１がより好ましく、ＳＡＰＯ−１１が最も好ましい。ＳＭ−３は特に好ましい形状選択性中間細孔寸法のＳＡＰＯであり、これは、ＳＡＰＯ−１１分子篩の結晶構造の範囲に入る結晶構造を持つ。ＳＭ−３の調製とその独特な特徴は、米国特許第４，９４３，４２４号及び第５，１５８，６６５号に記載されている。水素異性化に用いられる好ましい形状選択性中間細孔寸法の分子篩は、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ＳＳＺ−３２、オフレット沸石、及び苦土沸石等のゼオライト類である。ＳＳＺ−３２及びＺＳＭ−２３がより好ましい。
【００６６】
好ましい中間細孔寸法の分子篩は、選択されたチャンネルの結晶学的自由直径、選択された結晶寸法（選択されたチャンネル長に相当する）、及び選択された酸性度により特徴付けられる。分子篩のチャンネルの望ましい結晶学的自由直径は、約３．９から約７．１Åの範囲であり、最大結晶学的自由直径が７．１Åを超えず、最小結晶学的自由直径が３．９Åより小さくない。好ましくは、最大結晶学的自由直径が７．１Åを超えず、最小結晶学的自由直径が４．０Åより小さくない。最も好ましくは、最大結晶学的自由直径が６．５Åを超えず、最小結晶学的自由直径が４．０Åより小さくない。分子篩のチャンネルの結晶学的自由直径は「ゼオライト骨格型の図表集（Ａｔｌａｓ  ｏｆ  Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ  Ｔｙｐｅｓ）」改訂５版、２００１年、Ｃｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ、Ｗ．Ｍ．Ｍｅｉｅｒ、及びＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、１０−１５頁に公表されており、これを、引用により本明細書に援用する。
【００６７】
本方法において有用な、特に好ましい中間細孔寸法の分子篩は、例えば、米国特許第５，１３５，６３８号及び第５，２８２，９５８号に記載されており、その内容を、引用により、本明細書に全て援用する。米国特許第５，２８２，９５８号において、この様な中間細孔寸法の分子篩は、約０．５μｍを超えない結晶子寸法と、最小直径が少なくとも約４．８Åで、最大直径が約７．１Åの細孔を持つ。本触媒は十分な酸性度を持ち、その０．５ｇは、管反応器に設置されたとき、３７０℃、１２００ｐｓｉｇの圧力、１６０ｍｌ／分の水素流、及び１ｍｌ／時間の供給量で、ヘキサデカンの少なくとも５０％を転換する。本触媒は、４０％以上の異性化選択性も示す（異性化選択性は以下の通り決定される：ノルマルヘキサデカン（ｎ−Ｃ１６）から他の種へ９６％の転換をもたらす条件下で用いられたとき、１００×（製品中の分岐Ｃ１６の重量％）／（製品中の分岐Ｃ１６の重量％＋製品中のＣ１３−の重量％））。
【００６８】
この様な特に好ましい分子篩は、約４．０から約７．１Åの範囲、好ましくは４．０から６．５Åの範囲の結晶学的自由直径を持つ細孔又はチャンネルにより、更に特徴付けられるであろう。分子篩のチャンネルの結晶学的自由直径は「ゼオライト骨格型の図表集」改訂５版、２００１年、Ｃｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ、Ｗ．Ｍ．Ｍｅｉｅｒ、及びＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、１０−１５頁に公表されており、引用により本明細書に援用する。
【００６９】
分子篩のチャンネルの結晶学的自由直径が未知の場合には、その分子篩の有効細孔寸法は、標準吸着技術及び最小動的直径が既知の炭化水素系化合物を用いて測定できる。Ｂｒｅｃｋ、ゼオライト分子篩（Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｉｅｖｅｓ）、１９７４年（特に第８章）；Ａｎｄｅｒｓｏｎ等、Ｊ．Ｃａｔａｌｙｓｉｓ  ５８、１１４（１９７９）；及び米国特許第４，４４０，８７１号を参照せよ、これらの関連する部分を、引用により本明細書に援用する。細孔寸法を決定するための吸着測定の実施においては、標準の技術が用いられる。特定の分子は、約１０分未満内に、分子篩上で少なくとも９５％の平衡吸着値に到達しない場合は、排除されたと考えるのが便利である（２５℃でｐ／ｐ０＝０．５）。中間細孔寸法の分子篩は、５．３から６．５Åの動的直径を持つ分子類を、典型的には、殆ど障害無しで収容する。
【００７０】
本発明において有用な水素異性化触媒は、触媒的に活性な水素化金属を含む。触媒的に活性な水素化金属の存在は、生成物の、特にＶＩと安定性の改良をもたらす。典型的な触媒的に活性な水素化金属は、クロム、モリブデン、ニッケル、バナジウム、コバルト、タングステン、亜鉛、白金、及びパラジウムを包含する。白金及びパラジウム金属は特に好ましく、白金は最も特に好ましい。白金及び／又はパラジウムを用いる場合は、活性水素化金属の全量は、典型的には、全触媒の０．１から５重量％の範囲、通常０．１から２重量％の範囲であり、１０重量％を超えない。
【００７１】
耐熱性酸化物担体は、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、マグネシア、チタニア、及びこれらの組合せを包含する、従来から触媒に用いられている酸化物担体から選択してよい。
【００７２】
水素異性化に対する条件は、約０．３重量％未満の芳香族、１０重量％以上の単環式パラフィン官能性の分子、及び３重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子を含む油分画を達成するように、仕立てられるであろう。好ましくは、これらの条件は、１５重量％を超える単環式パラフィン官能性の分子、及び２．５重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子、より好ましくは１．５重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子を含む油分画を提供する。好ましくは、これらの条件は、多環式パラフィン官能性の分子の重量％に対して単環式パラフィン官能性の分子の重量％が５より大きい、より好ましくは１５より大きい、更に好ましくは５０より大きい比を持つ油分画を提供する。水素異性化に対する条件は、上記のように、９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点、１００℃において約６ｃＳｔと約２０ｃＳｔの間の動粘度、−１４℃以上の流動点を持つ油分画を達成するようにも仕立てられるであろう。本油分画は、ＡＳＴＭ  Ｄ８７７により測定したときに、誘電破壊が２５ｋＶ以上である誘電性流体の提供に用いられるであろう。
【００７３】
水素異性化に対する条件は、用いられる供給原料の特性、用いられる触媒、触媒が硫化されているか否か、所望の収率、及び油の所望の特性に依存するであろう。本発明の水素異性化方法が実施されてよい条件は、約５００°Ｆから約７７５°Ｆ（２６Ｏ℃から約４１３℃）、好ましくは６００°Ｆから約７５０°Ｆ（３１５℃から約３９９℃）、より好ましくは約６００°Ｆから約７００°Ｆ（３１５℃から約３７１℃）の温度；及び約１５から３０００ｐｓｉｇ、好ましくは１００から２５００ｐｓｉｇの圧力、を包含する。この場合における水素異性化圧力は、水素異性化反応器中の水素分圧を指すが、この水素分圧は、全圧と実質的に同じ（あるいはほぼ同じ）である。接触している間の、流体の時間当たりの空間速度は、一般的に約０．１から２０時間−１であり、好ましくは約０．１から５時間−１である。炭化水素に対する水素の比は、モル炭化水素当たり約１．０から約５０モルＨ２、より好ましくはモル炭化水素当たり約１０から約２０モルＨ２の範囲内である。水素異性化の実施に適切な条件は、米国特許第５，２８２，９５８号及び第５，１３５，６３８号に記載されており、これらの内容を、引用により全て援用する。
【００７４】
水素異性化法の間、水素は反応帯中に存在し、典型的には水素状態で供給量が約０．５から３０ＭＳＣＦ／ｂｂｌ（千標準立方フィート／バレル）、好ましくは約１から１０ＭＳＣＦ／ｂｂｌである。水素は、生成物から分離され、及び反応帯に再循環されてよい。
【００７５】
分画
高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類を提供する方法は、随意に、水素異性化に先立って、高級パラフィン系のワックス供給原料を分画することを包含する。
【００７６】
高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類を提供する方法は、水素異性化法から得られた油を分画して、９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点を持つ１以上の油分画類を提供する方法を包含する。高級パラフィン系のワックス供給原料又は単離された油の、分画類への分画は、一般的に、大気圧又は真空蒸留により、若しくは大気圧及び真空蒸留の組合せにより遂行される。大気圧蒸留は、約６００°Ｆより高く約７５０°Ｆまで（約３１５℃から約３９９℃）の初期沸点を持つ底部分画から、ナフサ及び中間部蒸留物等の、より軽い蒸留分画類を分離するために典型的に用いられる。より高温では、炭化水素類の熱クラッキングが起こり、設備の付着及びより重い留分の低収率化をもたらす可能性がある。真空蒸留は、油分画類等の、より高温で沸騰する物質を、沸騰範囲が異なる留分へと分離するために典型的に用いられる。
【００７７】
異性化された油を異なる沸騰範囲の留分に分画することは、本明細書に示された特性を伴う油分画を得ることを可能にする。従って、異性化された油は分画されて、９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点を持つ１以上の分画類を提供する。９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点を持つ、異性化された油から得られた分画類は、かなり広い沸点範囲分布（５−９５）も持つ。異性化された油から得られた、９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点を持つ分画類の沸点範囲分布（５−９５）は、約１２５°Ｆより大きい、一部の態様では約１５０°Ｆより大きい、及びある態様では約２００°Ｆより大きい可能性がある。
【００７８】
本発明の絶縁性の誘電性流体は、９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点を持つ、異性化された油から得られた１以上の分画類を含んでよい。本発明の絶縁性の誘電性流体が、９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点を持つ、異性化された油から得られた少なくとも２の分画類を含むときは、油分画類の沸点範囲分布（５−９５）は、一般的に約２００°Ｆより大きいであろう。
【００７９】
所望の分画類を選択して、ＡＳＴＭ  Ｄ  ８７７による誘電破壊が約２５ｋＶより大きい、好ましくは約３０ｋＶより大きい、より好ましくは４０ｋＶより大きい誘電性流体を提供する。
【００８０】
水素化処理
水素異性化法への、高級パラフィン系のワックス状供給原料は、水素異性化に先立って水素化処理されてよい。水素化処理は触媒を用いる方法を言い、通常、自由水素の存在下で行われ、主な目的は、供給原料からの、砒素、アルミニウム及びコバルト等の種々の金属汚染物質；硫黄及び窒素等のヘテロ原子；酸素供給剤；又は芳香族の除去である。一般的に、水素化処理操作において、炭化水素分子のクラッキング、即ちより大きな炭化水素分子のより小さい炭化水素分子への破断が最小化され、また、不飽和炭化水素は完全に、又は部分的に水素化される。
【００８１】
水素化処理操作において使用される触媒は、当分野で周知である。例えば、水素化処理、水素化クラッキング、及び各方法において用いられる典型的な触媒の一般的説明に関する、米国特許第４，３４７，１２１号及び第４，８１０，３５７号を参照せよ。これらの内容を、引用により全て、本明細書に援用する。適切な触媒は、アルミナ又はシリカ質マトリクス上の、（純粋及び応用化学の国際同盟の１９７５年規則による）白金又はパラジウム等のＶＩＩＩＡ族からの貴金属、並びに、アルミナ又はシリカ質マトリクス上の、ニッケル−モリブデン又はニッケル−錫等のＶＩＩＩ族及びＶＩＢ族を包含する。米国特許第３，８５２，２０７号は、適切な貴金属触媒及び穏やかな条件を記載する。他の適切な触媒は、例えば、米国特許第４，１５７，２９４号及び第３，９０４，５１３号に記載されている。ニッケル−モリブデン等の、貴金属ではない水素化金属は、通常、酸化物として最終触媒組成物中に存在するが、これらは、含まれる特定の金属から硫化化合物が容易に形成されるときは、通常、還元された又は硫化された形態で使用される。好ましい非貴金属触媒組成物は、対応する酸化物として決定される、約５重量％を上回る、好ましくは約５から４０重量％のモリブデン及び／又はタングステン、並びに、少なくとも０．５、一般的には約１から約１５重量％のニッケル及び／又はコバルトを含有する。白金等の貴金属を含有する触媒は、０．０１％を上回る金属、好ましくは０．１と１．０％の間の金属を含有する。白金とパラジウムの混合物等の貴金属類の組合せも使用できる。
【００８２】
典型的な水素化処理条件は広い範囲にわたって変わる。一般に、全体的ＬＨＳＶは約０．２５から２．０、好ましくは約０．５から１．５である。水素分圧は２００ｐｓｉａより大きく、好ましくは約５００ｐｓｉａから約２０００ｐｓｉａにわたる。水素再循環の量は、典型的には５０ＳＣＦ／Ｂｂｌより多く、好ましくは１０００と５０００ＳＣＦ／Ｂｂｌの間である。反応器中の温度は、約３００°Ｆから約７５０°Ｆ（約１５０℃から約４００℃）の範囲にわたり、好ましくは４５０°Ｆから７２５°Ｆ（２３０℃から３８５℃）の範囲にわたるであろう。
【００８３】
水素化精製
水素化精製は、水素異性化に続く段階として用いてよい水素化処理工程であり、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類を提供する。水素化精製は、痕跡量の芳香族、オレフィン、色体、及び溶媒を除去することにより、油分画類の酸化安定性、ＵＶ安定性、及び外観を改良することを意図する。本開示で用いられたとき、ＵＶ安定性なる用語は、ＵＶ光及び酸素に晒されたときの、油分画又は誘電性流体の安定性を指す。不安定性は、紫外線及び空気に晒された際に、通常浮氷又は曇りとして見られる、目に見える析出物が形成されるとき、若しくは、より暗い色が現れたときに、示唆される。水素化精製の一般的な説明は、米国特許第３，８５２，２０７号及び第４，６７３，４８７号に見いだされるであろう。
【００８４】
本発明の高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、水素化精製されて生成品の品質及び安定性が改良されるであろう。水素化精製の間、全体的な液体時間当たり空間速度（ＬＨＳＶ）は約０．２５から２．０時間−１、好ましくは約０．５から１．０時間−１である。水素分圧は２００ｐｓｉａより高く、好ましくは約５００ｐｓｉａから約２０００ｐｓｉａの範囲である。水素再循環量は、典型的には５０ＳＣＦ／Ｂｂｌより多く、好ましくは１０００と５０００ＳＣＦ／Ｂｂｌの間である。温度は、約３００°Ｆから約７５０°Ｆの範囲であり、好ましくは４５０°Ｆから６００°Ｆの範囲である。
【００８５】
適切な水素化精製触媒は、アルミナ又はシリカ質マトリクス上の、（純粋及び応用化学の国際同盟の１９７５年規則による）白金又はパラジウム等のＶＩＩＩＡ族からの貴金属類、並びに、アルミナ又はシリカ質マトリクス上の、ニッケル−モリブデン又はニッケル−錫等の、非硫化ＶＩＩＩＡ族及びＶＩＢ族を包含する。米国特許第３，８５２，２０７号は、適切な貴金属触媒及び穏やかな条件を記載する。他の適切な触媒類は、例えば、米国特許第４，１５７，２９４号及び第３，９０４，５１３号に記載されている。非貴金属はニッケル−モリブデン及び／又はタングステン等、並びに少なくとも約０．５、一般的には約１から約１５重量％のニッケル及び／又はコバルト対応する酸化物として決定される。貴金属（白金等）触媒は、０．０１％を上回る金属、好ましくは０．１と１．０％の間の金属を含有する。白金とパラジウムの混合物等の、貴金属類の組合せも使用できる。
【００８６】
下に述べる、不純物を除去するための粘土処理は、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類を提供するための、代替的な最終工程段階である。
【００８７】
後処理
高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類を造る方法は、水素異性化工程に続く後処理段階も包含してよい。異性化されたワックスの選択された分画の、吸着媒による後処理を随意に用いて、流動点を下げ、霞を減らし、及び処理された分画類のワックス含量を更にへらすことができる。吸着媒を用いて霞を減らす方法は、米国特許第６，５７９，４４１号及び第６，４６８，４１７号に記載されており、その内容を、引用により全て、本明細書に援用する。吸着媒を用いて流動点を下げる方法は、ＥＰ  １０５６３１及びＥＰ  ２７８６９３に記載されている。
【００８８】
後処理に有用な吸着媒は、一般的に、高い吸着容量を持つ固体粒子状の物質である。結晶性分子篩（アルミノ珪酸塩ゼオライトを包含する）、活性化炭素、アルミナ、シリカ−アルミナ、及び粘土は、有用な吸着媒の例である。霞を減らすための最も有用な吸着媒は、幾分かの酸性の特性を持っている表面を持つ。
【００８９】
溶媒脱蝋
高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類を造る方法は、水素異性化工程に続く溶媒脱蝋段階も含んでよい。溶媒脱蝋は、随意に、水素異性化後の油から、少量残留しているワックス状分子類を除去するために用いることができる。溶媒脱蝋は、油をメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、又はトルエン等の溶媒中に溶解させることにより、若しくは、「石油の化学的技術（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ）」、３版、Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｇｒｕｓｅ  ａｎｄ  Ｄｏｎａｌｄ  Ｓｔｅｖｅｎｓ、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ  Ｂｏｏｋ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｉｎｃ．、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、１９６０年、５６６から５７０頁に論じられているようにワックス分子を析出させることにより、為される。溶媒脱蝋は、米国特許第４，４７７，３３３号、第３，７７３，６５０号及び第３，７７５，２８８号にも記載されている。
【００９０】
誘電性流体
本発明に係る誘電性流体は、粘度範囲の割には高い沸点と、単環式パラフィン官能性の分子類の比較的高い重量％及び多環式パラフィン官能性の分子類の比較的低い重量％と、並びに、適度に低い流動点を伴う高級パラフィン系のワックスに由来の、１以上の油分画類を含む。本発明の、絶縁性の誘電性流体類は誘電破壊が高い。本発明に係る油分画類は、誘電性流体類を提供するための使用に対して有利性を提供するある特性を持つ。これらの特性は、粘度範囲の割には高い沸点を包含し、これは、より良い電気抵抗とより低い引火及び発火点を提供する。加えて、単環式パラフィン官能性の分子類の比較的高い重量％は、良好な溶解力、良好な密封適合性、及び他の油類との混和性を提供する。更に、多環式パラフィン官能性の分子類の比較的低い重量％は、優れた酸化安定性を提供する。更に、これらの適度に低い流動点は、強度の脱蝋による過剰の収率損失を必要とされずに、油のより高い収率を可能にする。
【００９１】
本発明の誘電性流体類の好ましい態様は、非常に高い引火及び発火点も持ち、本発明に係る誘電性流体類を、発火点が高い絶縁性の誘電性流体類として、有用にしている。油分画類は、少量の、流動点降下剤、酸化防止剤及び金属不活性化剤を包含する添加剤に対して、非常に敏感である。
【００９２】
本発明に係る誘電性流体類は、高級パラフィン系のワックスに由来の１以上の油分画類を含む。その様なわけで、本発明に係る誘電性流体類は、１００℃において約６ｃＳｔと２０ｃＳｔの間の粘度、９５０℃以上のＴ９０沸点、及び−１４℃以上の流動点を持つ高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類を含む。好ましい態様において、本油分画類は、１０００℃以上のＴ９０沸点を持つ。
【００９３】
本発明に係る誘電性流体類は、ＡＳＴＭ  ８７７により測定したとき、２５ｋＶ以上の誘電破壊を持つ。好ましい態様において、本発明に係る誘電性流体類は、ＡＳＴＭ  ８７７により測定したとき、３０ｋＶ以上の誘電破壊を持ち、より好ましくは４０ｋＶ以上の誘電破壊を持つ。本発明に係る誘電性流体類は、優れた誘電破壊、並びに高い引火及び発火点を示す。好ましい態様において、本発明に係る誘電性流体類は、３１０℃以上の発火点、より好ましくは３２５℃以上の発火点を持ち、及び２８０℃以上の引火点を持つ。
【００９４】
この油分画類の、粘度の割には高い沸点は、同じ様な粘度の他のパラフィン系油と比べて、これらに高い引火点及び高い発火点を備えさせる。本発明の油分画類は、高い沸点を持ってはいるが、これらは、申し分なく流れ、効率的な冷却を提供する。
【００９５】
９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点を持つこれらの分画類は、かなり広い沸点範囲分布（５−９５）も持ってよい。９５０°Ｆ以上のＴ９０沸点を持つ分画類の沸点範囲分布（５−９５）は、約１２５°Ｆより大きく、ある態様においては約１５０°Ｆより大きく、いくつかの態様においては約２００°Ｆより大きくてよい。
【００９６】
高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、０．３０重量％未満の芳香族類、及び１０重量％以上の単環式パラフィン官能性分子類、及び３重量％以下の多環式パラフィン官能性分子類を含む。本発明に係る油分画類は、非常に低いレベルの不飽和物を含む。本発明に従って、誘電性流体類は、比較的高い重量％の単環式パラフィン官能性分子類、並びに比較的低い重量％の多環式パラフィン官能性の分子類及び芳香族類を含有する高級パラフィン系のワックスに由来の、１以上の油分画類を含む。
【００９７】
好ましい態様において、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画は、１５重量％以上の単環式パラフィン官能性の分子類を含む。別の好ましい態様において、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画は、２．５重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子類を含む。別の好ましい態様において、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画は、１．５重量％以下の多環式パラフィン官能性の分子類を含む。更に別の好ましい態様において、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画は、多環式パラフィン官能性の分子類の重量％に対する単環式パラフィン官能性の分子類の重量％が５より大きく、好ましくは１５より大きく、より好ましくは５０より大きい。
【００９８】
高い量の単環式パラフィン官能性は、本発明の油分画類に、良好な溶解力、良好な密封適合性、及び他の油類との良好な混和性を備えさせる。非常に低い量の多環式パラフィン官能性は、本発明の油分画類に、優れた酸化安定性を備えさせる。
【００９９】
誘電性流体類として用いられる油分画類の流動点は、−１４℃以上、好ましくは−１２℃以上である。これらの適度に低い流動点を伴う油分画類は、より低い粘度及びより低い流動点の油類を産生するために必要な重度の脱蝋に伴って起きる収率損失を伴わずに、豊富に造ることができる。従って、誘電性流体類として用いられる油分画類は、大量に造ることができ、また、適度に低い流動点故に、魅力的な価格で市販できる。更に、本発明の油分画類は、流動点降下剤を包含する添加剤に対して十分に応答する；それ故、もっと低い流動点が要求されるときは、流動点降下添加剤を用いて、油分画類の流動点を容易に下げることができる。
【０１００】
本発明の誘電性流体類は、変圧器、調節器、回路遮断器、開閉装置、地下電気ケーブル、及び付随設備等の、新しい及び既存の電力及び分配電気装置における、絶縁及び冷却媒体として有用である。これらは、既存の鉱油系誘電性流体と機能的に混和可能であり、また、既存の装置と両立できる。本発明のこれらの誘電性流体類は、高い引火点、高い発火点、優れた誘電破壊、及び良好な添加剤溶解性が要求される用途に用いることができる。特に、本発明の誘電性流体類は、発火点が高い絶縁性の油類が要求される用途に用いることができる。更に、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類、そしてこれらの分画類を含む誘電性流体類は、良好な酸化抵抗及び良好なエラストマー両立性を示す。
【０１０１】
本発明の絶縁性の誘電性流体類の１の態様は、変圧器及び開閉装置等の、新しい及び既存の電力及び分配電気装置において、発火点が高い絶縁性油が要求されるときに、誘電及び冷却媒体として有用である。発火点が高い絶縁性油は、少なくとも３００℃の発火点を持つことにより、従来の絶縁性油とは異なる。この発火点が高い特性は、米国電気工事規程（４５０−２３条）又は他の機関の、用途に対するなんらかの要求を満たすために必要である。発火点が高い絶縁性の油類に関する規格の２つの例は、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  Ｃ５７．１２１−１９８８及びＡＳＴＭ  Ｄ  ５２２２−００である。本発明の絶縁性の誘電性流体類の発火点は、一般的に約２５０℃より高く、好ましくは約３００℃より高く、より好ましくは約３１０℃より高く、最も好ましくは約３２５℃より高いであろう。発火点が高い絶縁性油として有用な本発明の絶縁性の誘電性流体は、一般的に約３００℃と約３５０℃の間の発火点を持つであろう。発火点が高いことに加えて、発火点が高い絶縁性の油は、少なくとも２７５℃の引火点も持たなければならない。この発明の絶縁性の誘電性流体類の引火点は、一般的に約１５０℃より高く、好ましくは約２８０℃より高く、より好ましくは約２９０℃より高い。
【０１０２】
別の態様において、この発明の絶縁性の誘電性流体類は、地下電気ケーブルにおける誘電性及び絶縁性の流体として有用である。絶縁性の誘電性流体は、この場合の電気的絶縁性に加えて、地下電気ケーブルの表面に浸透して、如何なる水分も除去し、また、将来水分がケーブル中に入ることも防ぐ。
【０１０３】
誘電性流体類として用いられる本発明の油分画類は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２５４９−０２の、溶出カラムクロマトグラフィーにより決定されたとき、９５重量％より多くの飽和脂肪酸を含有する。オレフィンは、長期Ｃ１３核磁気共鳴分析法（ＮＭＲ）による検出可能量より少ない量で存在する。好ましくは、芳香族官能性の分子は、ＨＰＬＣ−ＵＶによれば０．３重量％未満の量で存在し、低レベルの芳香族を測定するために改変されたＡＳＴＭ  Ｄ  ５２９２−９９により確認される。好ましい態様において、芳香族官能性の分子は、０．１０重量％未満、好ましくは０．０５重量％未満、より好ましくは０．０１重量％未満の量で存在する。硫黄は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５４５３−００による紫外蛍光により決定されるとき、２５ｐｐｍ未満、好ましくは５ｐｐｍ未満、より好ましくは１ｐｐｍ未満の量で存在する。
【０１０４】
油分画類は、例えば、高い揮発性及びヘテロ原子等の不純物を包含する如何なる望ましくない特性をも、誘電性流体に導入しない。
【０１０５】
好ましい態様において、本発明に係る油分画は、フィッシャー−トロプシュに由来の油分画である。フィッシャー−トロプシュに由来のワックス類は、上述した特性を伴うフィッシャー−トロプシュ由来の油分画類を提供するために特に十分に適している。
【０１０６】
ＨＰＬＣ−ＵＶによる芳香族の測定
油類中の、低レベルの芳香族官能性の分子を測定するために用いる方法は、ＨＰ  Ｃｈｅｍ−ｓｔａｔｉｏｎと適合したＨＰ１０５０ダイオードアレー紫外−可視光検出器と組み合わされた、Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ  １０５０  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＨＰＬＣ）システムを用いる。高度に飽和された油類中の、個々の芳香族化合物クラスの識別は、それらのＵＶスペクトルパターン及びそれらの溶出時間に基づいて為された。この分析に用いられるアミノカラムは、芳香族分子類を、主としてそれらの環の数（又はより正確には、二重結合の数）に基づいて分別する。斯くして、単環芳香族を含有する分子類は最初に溶出し、多環式芳香族類が、分子当たりの二重結合数が増加する順でそれに続くであろう。類似の二重結合特性を伴う芳香族類に関しては、環上にアルキル置換のみを伴う芳香族類が、環式パラフィン置換を伴う芳香族類よりも早く溶出するであろう。
【０１０７】
種々の油芳香族炭化水素を、それらのＵＶ吸収スペクトルから明確に識別することは、それらのピーク電子遷移は、純粋なモデル化合物類似体に対して、その環系上のアルキル及び環式パラフィン系置換の量に依存する程度まで、全て赤シフトするという事実により幾分複雑であった。これらの深色効果が、芳香環中のπ−電子のアルキル基非局在化に起因することは周知である。置換されていない芳香族化合物の幾ばくかは油範囲で沸騰するので、識別された素芳香基の全てに対して、ある程度の赤シフトが期待され、また、観察された。
【０１０８】
溶出する芳香族化合物の定量化は、化合物の各一般的なクラスに対して最適化された波長から造られるクロマトグラムを、その芳香族に対する適切な保持時間窓にわたって積分することにより為された。各芳香族クラスに対する保持時間窓限界は、異なる時間に溶出する化合物の個々の吸光度スペクトルを手作業で評価し、及び、モデル化合物の吸収スペクトルに対するこれらの定性的類似性に基づいて、これらを適切な芳香族クラスに割り当てることにより決定した。少数の例外を伴い、高度に飽和されたＡＰＩグループＩＩ及びＩＩＩ潤滑剤基油において、僅か５クラスの芳香族化合物が観察された。
【０１０９】
ＨＰＬＣ−ＵＶ較正：
ＨＰＬＣ−ＵＶは、非常に低レベルにおいてさえ、芳香族化合物のこれらクラスを識別するために用いられる。多環芳香族は、典型的には、単環芳香族より１０から２００倍強く吸収する。アルキル置換も、吸収に約２０％だけ影響した。それ故、様々な種の芳香族を分離し及び識別するためにＨＰＬＣを使用し、並びに、それらが如何に効率的に吸収するかを知ることは重要である。
【０１１０】
５クラスの芳香族化合物が識別された。最も高く保持されたアルキル−シクロアルキル−１−環芳香族と、最も高くなく保持されたアルキルナフタレンとの間の小さな重複を例外として、芳香族化合物クラスの全てはベースラインで解像された。２７２ｎｍにおける、共溶出する１−環及び２−環芳香族に対する積分限界は、垂直落下法で作成した。各一般的な芳香族クラスに対する波長依存応答因子は、最近接スペクトルピーク吸光度に基づく純粋モデル化合物混合物から置換された芳香族類似体までベールの法則プロットを構築することにより、先ず決定した。
【０１１１】
例えば、油中のアルキル−シクロヘキシルベンゼン分子は、置換されていないテトラリンモデル化合物が２６８ｎｍで示す、同じ（禁制）遷移に対応する、２７２ｎｍの明確なピーク吸光度を示す。油試料中のアルキル−シクロアルキル−１−環芳香族の濃度は、その２７２ｎｍでのモル吸収率応答因子が、ベールの法則プロットから計算された、２６８ｎｍにおけるテトラリンの吸収率とほぼ等しいと仮定して計算した。芳香族の重量％濃度は、各芳香族クラスに対する平均分子量が、全油試料の平均分子量とほぼ等しいと仮定して計算した。
【０１１２】
この較正方法は、網羅的なＨＰＬＣクロマトグラフィーを介して、１−環芳香族を直接油から単離することにより、更に改良された。これら芳香族により直接校正することは、仮定とモデル化合物に関連する不確実性を取り除いた。期待通りに、単離された芳香族試料は、それらがより高く置換されているため、モデル化合物よりも応答因子が低かった。
【０１１３】
より具体的には、ＨＰＬＣ−ＵＶ法を正確に校正するため、Ｗａｒｔｅｒｓの半−分取ＨＰＬＣユニットを用いて、油のバルクから、置換されたベンゼン芳香族を分離した。アミノ結合したシリカカラム、５ｃｍ×２２．４ｍｍのＩＤガード上に注入し、移動相として、流速１８ｍｌｓ／分のｎ−ヘキサンによる、Ｒａｉｎｉｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｅｍｅｒｙｖｉｌｌｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａにより製造された、２つの、８−１２μｍアミノ結合シリカ粒子の２５ｃｍ×２２．４ｍｍＩＤカラムに続けた。カラム溶離液は、２６５ｎｍ及び２９５ｎｍに設定された二波長ＵＶ検出器からの検出器応答に基づいて分画した。飽和分画は、単環芳香族溶離の開始の合図である、２６５ｎｍの吸光度が０．０１吸光度単位の変化を示すまで回収した。単環芳香族分画は、２環芳香族溶離の開始を示唆する、２６５ｎｍと２９５ｎｍの間の吸光度比が２．０に減少するまで回収した。単環芳香族分画の精製及び分離は、ＨＰＬＣカラムの過負荷から帰結する、「尾引する（ｔａｉｌｉｎｇ）」飽和物分画と別に、単芳香族分画を再度クロマトグラフィーにかけることにより為された。
【０１１４】
この精製された芳香族「標準」は、アルキル置換は、無置換のテトラリンに対して、吸収度応答因子を約２０％だけ減少させることを示した。
【０１１５】
ＮＭＲによる芳香族の確認：
精製された単−芳香族標準中の芳香族官能性分子の重量％は、長期Ｃ１３ＮＭＲ分析を介して確認された。ＮＭＲは、これが単に芳香族炭素を測定し、分析されている芳香族のクラスには応答が依存しないので、ＨＰＬＣ  ＵＶより校正が容易であった。ＮＭＲの結果は、高度に飽和された油類中の芳香族の９５−９９％は単環芳香族であることを知って、芳香族炭素の％から芳香族分子の％（ＨＰＬＣ−ＵＶ及びＤ  ２００７と一貫するように）に翻訳された。
【０１１６】
芳香族類を０．２％の芳香族分子類まで正確に測定するために、高出力、長期、及び良好なベースライン分析が必要であった。
【０１１７】
より具体的には、少なくとも１の芳香族機能を伴う低レベルの全ての分子をＮＭＲにより正確に測定するために、標準Ｄ  ５２９２−９９法を改変して、（ＡＳＴＭ標準技法Ｅ  ３８６により）最小炭素感度を５００：１とした。１０−１２ｍｍＮａｌｏｒａｃプローブを伴う４００−５００ＭＨｚのＮＭＲ上、１５時間の連続運転を用いた。Ａｃｏｒｎ  ＰＣ積分ソフトウェアを用いて、ベースラインの形状を規定し、連続して積分した。運転中に一回、キャリヤ周波数を変えて、脂肪族ピークを芳香族領域に描画することによる作為を避けた。キャリヤスペクトルの両側のスペクトルを取ることにより、解像力が顕著に改良された。
【０１１８】
オレフィンの重量％の決定：
オレフィンの重量％は、下記の段階Ａ−Ｄにおいて説明されたプロトン−ＮＭＲ（ＰＲＯＴＯＮ  ＮＭＲ）によって決定された：
ａ）重水素化クロロホルム中、試験炭化水素の５−１０重量％の溶液を調製する。
ｂ）少なくとも１２ｐｐｍスペクトル幅の正常プロトンスペクトルを取得し、及び化学シフト（ｐｐｍ）軸を正確に参照する。使用する機器は、受信機／ＡＤＣを過負荷させないで信号を取得するために十分な利得範囲を持っていなければならない。３０度パルスが加えられたとき、その機器は６５，０００の最小信号デジタル化ダイナミックレンジを持っていなければならない。好ましくは、ダイナミックレンジは２６０，０００以上であろう。
ｃ）６．０−４．５ｐｐｍ（オレフィン）；２．２−１．９ｐｐｍ（アリル）；及び１．９−０．５ｐｐｍ（飽和物）間の積分強度を測定する。
ｄ）ＡＳＴＭ  Ｄ  ２５０２又はＡＳＴＭ  Ｄ  ２５０３により決定された試験物質の分子量を用いて、以下を計算する：
１）飽和炭化水素の平均分子式；
２）オレフィンの平均分子式；
３）合計積分強度（＝全積分強度の和）；
４）試料水素当たりの積分強度（＝合計積分／式中の水素数）；
５）オレフィン水素の数（＝オレフィン積分／水素当たりの積分）；
６）二重結合の数（＝オレフィン水素×オレフィン式中の水素／２）；及び
７）ＰＲＯＴＯＮ  ＮＭＲによるオレフィン類の重量％＝１００×二重結合の数×典型的なオレフィン分子中の水素の数÷典型的な試験物質分子中の水素の数。
【０１１９】
段階ｄ）に記載したＰＲＯＴＯＮ  ＮＭＲ計算手法によるオレフィン重量％は、得られるオレフィンの重量％が低く、約１５重量％未満のときに最も役に立つ。オレフィンは「伝統的な」オレフィン；即ち、アルファ、ビニリデン、シス、トランス、及び３置換等の、二重結合炭素に付加された水素を持つオレフィン種の、分散混合物（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｍｉｘｔｕｒｅ）でなければならない。これらのオレフィン種は、１と約２．５の間の、検出可能なアリル対オレフィン積分比を持つであろう。この比が約３を超えるときは、トリ又はテトラ置換オレフィンがより高い百分率で存在し、及び試料中の二重結合数を計算するために異なる仮定を立てなければならないことを示唆している。
【０１２０】
ＦＩＭＳによる環式パラフィン分布：
パラフィンは、環式パラフィンより酸化に対してより安定であり、それ故、より望ましいと考えられる。単環式パラフィンは、多環式パラフィンより酸化に対してより安定であると考えられる。しかしながら、油中において、少なくとも１の環式パラフィン官能性を伴う全分子の重量％が非常に低いときは、添加剤の溶解度が低く、エラストマー両立性が乏しい。これらの特性を伴う油類の例は、環式パラフィンが約５％未満のフィッシャー−トロプシュ油（ＧＴＬ油）である。仕上げられた生成物におけるこれらの特性を改良するため、屡々、エステル等の高価な共溶媒を添加しなければならない。好ましくは、高級パラフィン系のワックスに由来し、及び誘電性流体として用いられる油分画類は、それらの油分画類が高い酸化安定性、低い揮発性、他の油類との良好な混和性、良好な添加剤溶解性、及び良好なエラストマー両立性を持つように、高い重量％の単環式パラフィン官能性の分子、及び低い重量％の多環式パラフィン官能性の分子を含む。
【０１２１】
本発明の潤滑剤基油類は、アルカン及び不飽和度が異なる分子に対するＦＩＭＳにより特徴付けられた。油分画類中の分子の分布は、場イオン化質量分光測定法（ＦＩＭＳ）により決定した。ＦＩＭＳスペクトルは、Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ  ＶＧ  ７０ＶＳＥ質量分析計で得た。試料は、固体プローブを介して、好ましくは少量の（約０．１ｍｇ）試験すべき基油をガラスキャピラリー管中に設置して、分光光度計に導入した。キャピラリー管は、質量分析計用固体プローブの頂点に設置し、ほぼ１０−６Ｔｏｒｒの真空下で操作しながら、そのプローブを、５０℃／分の割合で約４０℃から５００℃まで加熱した。質量分析計は、１０当たり５秒の割合で、ｍ／ｚ４０からｍ／ｚ１０００まで走査した。取得した質量スペクトルを合計して、１つの「平均化」スペクトルを作り出した。各スペクトルは、ＰＣ−ＭａｓｓＳｐｅｃのソフトウェアパッケージを用いて、１３Ｃ補正した。
【０１２２】
面積％から重量％を決定するように、全化合物種に対する応答因子は０．１と仮定した。取得した質量スペクトルを合計して、１つの「平均化」スペクトルを作り出した。ＦＩＭＳ分析からの出力は、試験試料中のアルカン、１−不飽和物、２−不飽和物、３−不飽和物、４−不飽和物、５−不飽和物、及び６−不飽和物の平均重量％である。
【０１２３】
不飽和数が異なる分子は、環式パラフィン、オレフィン、及び芳香族から成るであろう。もしも潤滑剤基油中に芳香族が顕著な量で存在すると、ＦＩＭＳ分析において、それらは十中八九、４−不飽和物として識別されるであろう。もしも潤滑剤基油中にオレフィンが顕著な量で存在すると、ＦＩＭＳ分析において、それらは十中八九、１−不飽和物として識別されるであろう。ＦＩＭＳ分析からの１−不飽和物、２−不飽和物、３−不飽和物、４−不飽和物、５−不飽和物、及び６−不飽和物の合計から、プロトンＮＭＲによるオレフィンの重量％を差引き、また、ＨＰＬＣ−ＵＶによる芳香族の重量％を差し引くと、本発明の潤滑剤基油類中の、環式パラフィン官能性を伴う分子の合計重量％である。ＦＩＭＳ分析からの２−不飽和物、３−不飽和物、４−不飽和物、５−不飽和物、及び６−不飽和物の合計から、ＨＰＬＣ−ＵＶによる芳香族の重量％を差し引くと、本発明の油類中の、多環式パラフィン官能性を伴う分子の重量％である。もしも芳香族の含量が測定されないときは、それは０．１重量％未満であると仮定し、環式パラフィン官能性を伴う分子の合計重量％に対する計算には包含されないことに注意すべきである。
【０１２４】
１の態様において、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、１０重量％以上、好ましくは１５重量％を超える単環式パラフィン官能性の分子、及び３重量％以下、好ましくは２．５重量％以下、より好ましくは１．５重量％以下の単環式パラフィン官能性の分子を持つ。好ましくは、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、更に、多環式パラフィン官能性の分子の重量％に対する単環式パラフィン官能性の分子の重量％の比が、５より大きく、好ましくは１５より大きく、より好ましくは５０より大きい。
【０１２５】
低レベルの芳香族化合物を測定するために用いる改変されたＡＳＴＭ  Ｄ  ５２９２−９９及びＨＰＬＣ−ＵＶ試験法、並びに飽和脂肪酸を特徴付けるために用いるＦＩＭＳ試験法は、Ｄ．Ｃ．Ｋｒａｍｅｒ等、「ＶＩ及び酸化安定性に対するグループＩＩ及びグループＩＩＩ基油組成物の影響（Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｇｒｏｕｐ  ＩＩ  ＆  ＩＩＩ  Ｂａｓｅ  Ｏｉｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｎ  ＶＩ  ａｎｄ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）」、１９９９  ＡＩＣｈＥ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｅｅｔｉｎｇ  ｉｎ  Ｈｏｕｓｔｏｎ、１９９９年３月１６日発表、に記載されており、その内容を、引用により全て本明細書に援用する。
【０１２６】
高級パラフィン系のワックス供給原料は、本来、オレフィンを含まないが、油処理技術は、特に高温で、「クラッキング」反応によるオレフィンを導入することがあり得る。熱又はＵＶ光の存在下で、オレフィンは重合してより高分子量の生成物を形成でき、これはその油を着色させ、又は沈殿の原因になり得る。一般的に、オレフィンは、水素化精製により、又は粘土処理により、本発明の方法の間に除去できる。
【０１２７】
誘電性流体として用いるのに適切な、典型的なフィッシャー−トロプシュ油の特性を、実施例の表ＩＩに集約した。
【０１２８】
本発明の誘電性流体は、９５０°Ｆ以上のＴ９０を持つ２以上の所望の油分画類を含んで、約２５ｋＶより高い誘電破壊を持つ誘電性流体を提供できる。別法として、本発明の誘電性流体は１以上の追加の油を更に含んでよい。２以上の所望の油分画類、又は１以上の追加の油を含む誘電性流体類は、約２００°Ｆより大きい沸点範囲分布（５−９５）を持つであろう。本発明の誘電性流体は、更に１以上の添加剤を含んでよい。
【０１２９】
添加剤
本発明に係る誘電性流体類は、１以上の添加剤を更に含んでよい。その様なわけで、ここに説明した、高級パラフィン系のワックス由来の油分画類は、１以上の添加剤と調合されて誘電性流体を提供する。用いるときは、１以上の添加剤は有効量で存在する。添加剤、又は誘電性流体で用いられる添加剤の有効量は、所望の特性又は複数の特性を付与する量である。有効量を上回る量の添加剤を包含することは望ましくない。本発明の誘電性流体類は少量の添加剤に対して非常に鋭敏であり、添加剤の有効量は比較的少なく、一般的に誘電性流体の１．５重量％未満、好ましくは１．０重量％未満である。
【０１３０】
本発明の誘電性流体類と共に使用できる添加剤は、流動点降下剤、酸化防止剤、及び金属不活性化剤（銅を不活性化するときは金属不働化剤としても知られる）を含む。潤滑剤基油添加剤類の異なるクラスの概説は、「潤滑剤類と潤滑（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  ａｎｄ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）」Ｔｈｅｏ  Ｍａｎｇ及びＷｉｌｆｒｉｅｄ  Ｄｒｅｓｅｌ編、８５−１１４頁に見いだされるであろう。
【０１３１】
流動点降下剤は、油中に懸濁されたワックスの、油中で結晶又は固体塊を形成して流動を妨げる傾向を減少させることにより、油の流動点を下げる。有用な流動点降下剤の例は、ポリメタクリレート；ポリアクリレート；ポリアクリルアミド；ハロパラフィンワックスと芳香族化合物との縮合生成物；ビニルカルボキシレートポリマー；及びフマル酸ジアルキル、脂肪酸のビニルエステル、及びアルキルビニルエーテルの三元共重合体である。流動点降下剤は、米国特許第４，８８０，５５３号及び第４，７５３，７４５号において論じられており、これらを、引用により本明細書に援用する。添加される流動点降下剤の量は、好ましくは、本発明の誘電性流体の約０．０１と約１．０重量％の間である。
【０１３２】
優れた酸化安定性は、誘電性流体に関する重要な特性である。十分な酸化安定性を伴わない誘電性流体は、過剰の温度及び酸素の影響下、特に、少量の金属粒子、これは触媒として作用する、の存在下、酸化される。時間と共に、油の酸化はスラッジと沈殿物をもたらし得る。最悪の場合の筋書きでは、設備内の油管が閉塞され、設備が加熱し、これは油の酸化を更に悪化させる。油の酸化は、酸やヒドロペルオキシド等の帯電した副産物を産生させる可能性があり、これらは、傾向として、その誘電性流体の絶縁特性を低減させる。多環式パラフィン官能性の分子の含量が低いため、本発明の誘電性流体類は、一般的に、酸化防止剤の添加を伴わずに、優れた酸化安定性を持つ。しかしながら、更なる酸化安定性が望まれるときは、酸化防止剤を添加してよい。本発明において有用な酸化防止剤の例は、フェノール性物質、芳香族アミン、硫黄及び燐を含有する化合物、有機硫黄化合物、有機燐化合物、並びに、これらの混合物である。添加される酸化防止剤の量は、好ましくは本発明の誘電性流体の約０．００１と約０．３重量％の間である。
【０１３３】
銅を不働化する金属不活性化剤と酸化防止剤の組み合わせは、銅イオンの形成を妨げる強い相乗効果を示すので、銅イオンの副酸化剤としての挙動を抑制する。本発明に有用な金属不活性化剤は、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、及びトリルトリアゾール誘導体を含む。添加される金属不活性化剤の量は、好ましくは、本発明の誘電性流体の約０．００５と約０．８重量％の間である。
【０１３４】
本発明の誘電性流体において有用であろう添加剤系の例は、米国特許第６，０８３，８８９号に開示されており、引用により、本明細書に援用する。
【０１３５】
高級パラフィン系のワックスに由来する１以上の油分画、及び１以上の添加剤を含む誘電性流体は、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画と１以上の添加剤を、当業者に既知の技術で配合することにより造ることができる。誘電性流体成分は、個々の成分（即ち、フィッシャー−トロプシュ由来の油分画、流動点降下剤、及び酸化防止剤）から出発する、単一の段階において配合されて、誘電性流体を直接提供してよい。別法において、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画、及び１の添加剤（即ち、流動点降下剤）を先ず配合してよく、次いで、得られた配合物と第二の添加剤（即ち、酸化防止剤）を混合してよい。高級パラフィン系のワックスに由来の油分画と第一の添加剤との配合物は、そのようなものとして単離されてよいし、又は、第二の添加剤が直ちに添加されてよい。
【０１３６】
追加の油
本発明に係る誘電性流体類は、誘電性流体として典型的に用いられる、１以上の他の油を含んでよい。これらの他の油は、フィッシャー−トロプシュ由来油、鉱油、他の合成油、及びこれらの混合物でよい。１を超える油の使用は、１の油のより望ましくない特性を、より好ましい特性を持つ第二の油の添加により、上げることを可能にする。配合により上げられる可能性がある特性の例は、粘度、流動点、引火及び発火点、界面張力、並びに誘電破壊である。
【０１３７】
その様なわけで、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画類は、ここに説明したとおり、１以上の他の油と配合されて、誘電性流体を提供する。第二の油が用いられるときは、本発明に係る誘電性流体類は、５から９９重量％の高級パラフィン系のワックスに由来の油分画、及び１から９５重量％の第二の油を含むことができる。
【０１３８】
別の油が用いられるときは、本発明に係る誘電性流体類は、当業者に既知の技術により、高級パラフィン系のワックス由来の油分画に、１以上の追加の油、及び随意に、１以上の添加剤を配合することにより造られてよい。誘電性流体の成分は、個々の成分から出発する、単一の段階において配合されて、誘電性流体を直接提供してよい。別法において、高級パラフィン系のワックスに由来の油分画、及び１の添加剤を先ず配合してよく、次いで、得られた配合物と第二の油を混合してよい。高級パラフィン系のワックスに由来の油分画と第一の添加剤との配合物は、そのようなものとして単離されてよいし、又は、第二の油が直ちに添加されてよい。
【０１３９】
使用される高級パラフィン系のワックスに由来の油分画は、誘電性流体の成分が受け入れられ、また配合される場所とは別の場所で製造されてよい。１の態様において、油分画は１の場所におけるフィッシャー−トロプシュ法由来であり、かつ、誘電性流体は、フィッシャー−トロプシュ由来の油分画が元々造られている場所とは異なる場所で配合される。更に、誘電性流体の成分（即ち、フィッシャー−トロプシュ由来の油分画、追加の油、及び添加剤）は、全て、異なる場所で製造されてよい。好ましくは、フィッシャー−トロプシュ由来の油分画は、遠隔地（即ち、精油所または市場から離れた地域、その地域は、精油所又は市場における建設コストより、建設コストが高いかもしれない。定量的にいうと、その遠隔地と精油所又は市場の間の輸送距離は、少なくとも１００マイル、好ましくは５００マイルを超え、最も好ましくは１０００マイルを超える）で製造される。
【０１４０】
好ましくは、フィッシャー−トロプシュ由来の油は、第一の遠隔地で製造され、第二の場所に輸送される。誘電性流体に包含されるべき追加の油は、第一の遠隔地と同じ場所、又は第三の遠隔地で製造されてよい。第二の場所は、フィッシャー−トロプシュ由来の油分画、追加の油、及び添加剤を受け入れる。誘電性流体はこの第二の場所で製造される。
【実施例】
【０１４１】
本発明を、非限定的であることが意図されている、以下の例示的な実施例により、更に説明する。
【０１４２】
Ｆｅ−系フィッシャー−トロプシュ合成触媒、及びＣｏ−系フィッシャー−トロプシュ触媒を用いて造られた、水素処理されたフィッシャー−トロプシュ生産物の試料を分析し、表Ｉに示した特性を持つことを見いだした。
【０１４３】
【表１】
2008522384.tif 000002
【０１４４】
フィッシャー−トロプシュワックスは、少なくとも３０個の炭素原子を持つ化合物に対する、少なくとも６０個の炭素原子を持つ化合物の重量比が０．１８未満であり、及びＴ９０沸点が約９５０°Ｆより高かった。Ｆｅ−系ワックスは、アルミナ酸化物担体上に０．２と０．５重量％の間のＰｔを含有するＰｔ／ＳＳＺ−３２触媒又はＰｔ／ＳＡＰＯ−１１触媒上で、水素異性化された。運転条件は、６７０と６８５°Ｆの間、１．０時間−１のＬＨＳＶ、１０００ｐｓｉｇの反応器圧力、及び２と７ＭＳＣＦ／ｂｂｌの間の一回通過水素速度であった。反応留出物は、やはり１０００ｐｓｉｇで、シリカ−アルミナ上Ｐｔ／Ｐｄの水素化精製触媒を含有する第二の反応器に、直接移動した。その反応器の条件は、４５０°Ｆの温度、及び１．０時間−１のＬＨＳＶであった。
【０１４５】
６５０°Ｆより上で沸騰する生成物は真空蒸留により分画され、異なる粘度等級の油分画類を産生した。本発明における油分画類として有用な具体的な蒸留留分に関する試験データを、表ＩＩに示す。
【０１４６】
４種のフィッシャー−トロプシュ由来の油分画を試験した：ＦＴ−６．３、ＦＴ−７．５、ＦＴ−１０、及びＦＴ−１４。本発明の誘電性流体として有用な具体的な分画に関する試験データを、表ＩＩに示す。
【０１４７】
【表２】
2008522384.tif 000003
【０１４８】
上記油中の２種、ＦＴ−ＩＯ、及びＦＴ−１４と、それぞれ０．２重量％のＶｉｓｃｏｐｌｅｘ（登録商標）シリーズ１（ポリメタクリレート）流動点降下剤を配合した。更に、７０重量％のＦＴ−１４と３０重量％のＦＴ−１０の混合物と、０．２重量％のＶｉｓｃｏｐｌｅｘ（登録商標）シリーズ１（ポリメタクリレート）流動点降下剤を配合した。これらの試料の特性を表ＩＩＩに示す。
【０１４９】
【表３】
2008522384.tif 000004
【０１５０】
表ＩＩＩ中の３つの試料は、それらを、本発明の誘電性流体類の良好な、非限定的な例となさしめる特性を示している。更に、ＦＴ−１０及びＦＴ−１４と共に調製された配合物も、非常に高い引火及び発火点を持ち、それを、本発明の高発火点誘電性流体の良好な例となさしめている。これらの例は、流動点の低減における、比較的少量のポリメタクリレート流動点降下剤の有効性も実証している。
【０１５１】
具体的な態様を参照して本発明を説明してきたが、本出願は、添付の特許請求の範囲の精神及び技術的範囲から離れずに当業者が為し得る種々の変更及び置き換えも覆うことを意図している。
【国際調査報告】
2008522384.tif 000005