JP3079091B2 - ゴムプロセス油及びその製造方法 - Google Patents
ゴムプロセス油及びその製造方法Info
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Description
ゴムに添加するプロセス油及びその製造方法に関し、特
に、多環芳香族化合物の含有量が少ないことにより毒性
及び発ガン性が低く、取り扱いが容易なゴムプロセス油
及びその製造方法に関するものである。
対する浸透性を用いて、混練、押出し、成形などのゴム
製造操作を容易にするために用いられる。又、ゴム製品
の物理的性質を改善するためにも用いられる。このよう
なゴムプロセス油には、ゴムに対する好適な親和性を有
することが必要である。一方、加工するゴムには天然ゴ
ム及び合成ゴムがあり、合成ゴムには様々な種類のもの
がある。このようなもののうち、特に天然ゴム及びスチ
レン−ブタジエンゴム(SBR)が多量に用いられてい
るので、芳香族炭化水素を多量に含みゴムに高い親和性
を有するゴムプロセス油が一般的に用いられる。
原油の減圧蒸留によって得られる潤滑油留分、減圧蒸留
残油を脱歴した後必要に応じて脱ろう処理や水素化精製
処理し、更に硫酸精製処理することによって得られる
油、あるいは、芳香族炭化水素に親和性を有する溶剤で
油を抽出処理することによって得られる油が用いられ
る。この様にして得られるゴムプロセス油は、カラムク
ロマトグラフィによれば70〜99%の芳香族化合物を
含有し、クルツ法環分析によれば%CA値は20〜50
%であり、イギリス石油協会の規定による多環芳香族化
合物(PCA)の含量に相当するジメチルスルホキシド
(DMSO)抽出分を5〜25質量%含有する。
され、ヨーロッパでは、3%以上のPCAを含有する油
などには有毒表示が義務つけられ、使用を規制する動き
がある。従って、ゴムプロセス油のPCA含量を3%未
満に減量することが急務となっている。
ついては、特表平6−505524号公報は、減圧蒸留
残留分を脱歴処理し、得られた油を脱ろう処理してPC
A含量を3%未満に減少させたゴムプロセス油を製造す
るプロセスを開示する。又、特表平7−501346号
公報は、非発ガン性ブライトストック抽出物及びPCA
含量の低い脱歴油並びにその生成プロセスを開示し、こ
れにおいては真空蒸留カラム中の残渣の脱歴によって得
られる油又は脱歴油の抽出処理によって芳香族化合物が
減少した油あるいはその脱ろう処理によって得られる油
が使用されている。
るが、アニリン点が高い。アニリン点は芳香族炭化水素
の含量の指標となり、アニリン点が高いことは芳香族炭
化水素含量が低いことを意味する。しかし、油中の芳香
族炭化水素含量が減少すると、油のゴムに対する親和性
が減少する。故に、上記公報に開示されるものでは、ゴ
ムプロセス油に必要な性質、つまり、ゴムポリマーに対
するゴムプロセス油の浸透性が低下する。又、最終ゴム
製品の物理的状態を満足なものとするのが困難になる。
来技術の問題を解決するためになされたもので、第1の
課題は、安全性が高く、ゴムポリマーに対する浸透性が
高いゴムプロセス油及びその製造プロセスを提供するこ
とである。
が低下することなく、又、ゴム製品の物理的性質を低下
させずに安全性に優れたゴム製品を提供することであ
る。
ゴムプロセス油を生成するための新規な方法を提供する
ことである。
に、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、多環芳香族化
合物の含量が3%未満であって芳香族炭化水素が豊富な
ゴムプロセス油の提供が可能であることを見いだし、本
発明を成すに至った。
によって決定される多環芳香族化合物含量が3質量%未
満であり、アニリン点が80℃以下であり、クルツ法に
よる環分析で決定される%CA値が20〜50%であ
る。
明の一見地によれば、原油の減圧蒸留による潤滑油留分
と原油の減圧蒸留残渣の脱歴による脱歴油とからなる群
より選択される原料油を調製する原料調製工程と、該原
料油を芳香族炭化水素に選択的親和性を有する溶剤で溶
剤抽出して第1ラフィネート及び該溶剤と第1エキスト
ラクトとの混合物を得る溶剤抽出工程と、該溶剤と該第
1エキストラクトとの混合物を冷却して第2ラフィネー
ト及び第2エキストラクトと該溶剤との混合物に分離す
る冷却工程とを有し、該冷却工程においてIP346法
によって決定される第2ラフィネートの多環芳香族化合
物含量が3質量%未満となるように冷却条件を定める。
セス油の製造方法は、原油の減圧蒸留による潤滑油留分
と原油の減圧蒸留残渣の脱歴による脱歴油とからなる群
より選択される原料油を調製する原料調製工程と、該原
料油を芳香族炭化水素に選択的親和性を有する溶剤で溶
剤抽出する溶剤抽出工程とを有し、該溶剤抽出工程にお
いてIP346法によって決定されるエキストラクトの
多環芳香族化合物含量が3質量%未満でアニリン点が8
0℃以下となるように抽出条件を定めることを特徴とす
る。
油の製造方法は、石油の減圧蒸留による潤滑油留分と石
油の減圧蒸留残渣の脱歴による脱歴油とからなる群より
選択される原料油を調製する原料調製工程と、該原料油
を芳香族炭化水素に選択的親和性を有する溶剤で溶剤抽
出して第1ラフィネート及び該溶剤と第1エキストラク
トとの混合物を得る溶剤抽出工程と、該溶剤と該第1エ
キストラクトとの混合物を冷却し第2ラフィネート及び
第2エキストラクトと該溶剤との混合物に分離して該第
1エキストラクトに対して90%の収率で該第2ラフィ
ネートを得る冷却工程とを有する。
プロセス油の製造方法は、石油の減圧蒸留による潤滑油
留分と石油の減圧蒸留残渣の脱歴による脱歴油とからな
る群より選択される原料油を調製する原料調製工程と、
該原料油を芳香族炭化水素に選択的親和性を有する溶剤
で135℃以上の抽出温度で溶剤抽出してラフィネート
とエキストラクトとに分離し、該エキストラクトの収率
が下記式(1)を満たすように調整する。
%)を示し、WはIP法によって決定される原料油の多
環芳香族化合物含量(質量%)を示す。)
する。
から得られる潤滑油留分を原料として調製することがで
きる。潤滑油留分は、石油を常圧蒸留した後の残留油を
減圧蒸留した留分として、あるいは、石油を減圧蒸留し
た残留油を脱歴した脱歴油として得ることができ、高沸
点の芳香族化合物を多く含む。このような潤滑油分には
多環芳香族化合物(PCA)が多量に含まれるので、潤
滑油からPCAを除去することができれば、好適なプロ
セス油が得られる。
抽出があり、油の溶剤抽出において、芳香族炭化水素化
合物に選択的親和性を有する溶剤を用いれば、芳香族炭
化水素を油から分離することができる。しかし、芳香族
炭化水素化合物に選択的親和性を有する溶剤は、PCA
に対する親和性がより高いので、一般的な抽出操作によ
って芳香族炭化水素化合物を抽出しても、多量のPCA
が含まれる。
芳香族炭化水素の量が多い油の製造プロセスについて研
究した結果、溶剤抽出を改善することによって効果的に
製造できることを見出した。
実施形態が提示され、その各々において、芳香族炭化水
素化合物に対して選択的に親和性を有する溶剤を用いた
溶剤抽出を改良し、原料として高沸点芳香族化合物が豊
富な油留分を用いて、芳香族炭化水素化合物は十分に豊
富であるがPCA含量は少ない好適なゴムプロセス油を
製造する。
態においては、減圧蒸留によって石油から得られる潤滑
油留分、又は、石油の蒸留残油の脱歴によって得られる
脱歴油留分を、芳香族炭化水素に対して親和性を有する
溶剤で処理し、溶剤と抽出物(第1エキストラクト)と
の混合物を冷却し、この際に分離してくる第2ラフィネ
ートの多環芳香族化合物含量が3%未満となるように条
件を設定する。つまり、第1の実施形態の特徴は、原料
油の溶剤抽出によって分離される抽出物(第1エキスト
ラクト)を抽出温度より低温に冷却して更にエキストラ
クト(第2エキストラクト)とラフィネート(第2ラフ
ィネート)とに分離して第2ラフィネートを回収するこ
とにある。
態においては、減圧蒸留によって石油から得られる潤滑
油留分、又は、石油の蒸留残油の脱歴によって得られる
脱歴油留分を、芳香族炭化水素に対して親和性を有する
溶剤で処理する際に、得られるエキストラクトの多環芳
香族化合物の含量が3質量%未満でアニリン点が80℃
以下となるように抽出条件を調整する。つまり、第2の
実施形態の特徴は、原料油をより高い温度で抽出して特
定の適切な抽出率でエキストラクトが回収されるように
抽出条件を制御することにある。
て得られるプロセス油は、多環芳香族化合物の含量は少
なく芳香族炭化水素は豊富なゴムプロセス油として最も
好適なものである。
は、イギリス石油協会の規定によるIP346法に従っ
てDMSO(ジメチルスルホキシド)により抽出される
芳香族化合物の含量を言う。従来のPCAの規定には3
つ以上の環を有する芳香族化合物を言うものもあるが、
IP346法は油材のPCA含量の決定法として認めら
れた一般的且つ標準的な方法である。
芳香族化合物の含量は極めて低いが芳香族炭化水素含量
は従来のゴムプロセス油とくらべて高いので、SBRゴ
ム、天然ゴムなどのゴムに対する浸透性が高くゴムの加
工性が低下しない。加えて、本発明のゴムプロセス油
は、多量のPCAを含むんだ従来のプロセス油で処理し
て得られるゴム製品とほぼ同レベルの物理的特性を発揮
可能なゴムを得るに十分な材料である。
態を詳細に説明する。
に、原料油、つまり、石油から得られる重質留分のよう
な潤滑油留分、又は、石油の蒸留残油(例えば減圧蒸留
残渣)の脱歴によって得られる脱歴油留分を、芳香族炭
化水素に対して選択的親和性を有する溶剤で処理し、ラ
フィネート(第1ラフィネート)を除去することによっ
て、第1エキストラクトを溶剤との混合物の形態で得
る。そして、第1エキストラクトと溶剤との混合物を冷
却して第2ラフィネートを分離し、これよりゴムプロセ
ス油が得られる。
油などのような種々の原油が含まれ、あらゆる種類の原
油の減圧蒸留によって得られる重質留分、あらゆる種類
の原油の減圧蒸留残渣から得る脱歴油等を本発明の出発
原料として用いることができる。そのような重質留分あ
るいは脱歴油を芳香族炭化水素に親和性を有する溶剤で
更に抽出して必要に応じて水素化精製及び脱ろう処理を
行って用いてもよい。もちろん、それらを混合して粘性
を調整してから用いてもよい。石油、つまり潤滑油留分
を得る原料は原油に限られるものではなく、プラスチッ
クの熱分解油や廃油又は回収油混合物などのような、高
沸点の芳香族化合物に富んだあらゆる油材を用いること
ができる。
る芳香族炭化水素に選択的親和性を有する溶剤として
は、フルフラール、フェノール及びN−メチル−2−ピ
ロリドンから1つあるいはそれ以上を選択して用いるこ
とができる。中でも、フルフラールが最も好ましい。
ら得られる潤滑油留分及び石油の蒸留残油の脱歴によっ
て得られる脱歴油から選ばれる1つ又はそれ以上を、6
0℃以上、好ましくは60〜150℃の温度で、1/1
〜1/4の溶剤/油比(容積比)で溶剤と接触させ、第
1ラフィネートを除去する。このラフィネートは一般的
な潤滑基油材として使用することができる。得られた第
1エキストラクトと溶剤との混合物は、次の工程へ送
る。第1ラフィネートの収率は、潤滑油留分の組成によ
って変わり、潤滑油留分は使用する石油又は原油の状態
によっても変わるので、抽出条件は一定ではない。しか
し、第1ラフィネートの収率が概して45容積%以上、
好ましくは50〜85容積%、より好ましくは55〜8
0容積%であると好適なエキストラクトが得られること
が判った。故に、第1エキストラクトの収率が55容積
%以下、好ましくは5〜55容積%、より好ましくは1
5〜50容積%、最も好ましくは30〜45容積%とな
るように抽出条件を調整する。
超えると、エキストラクトに含まれる非芳香族化合物の
量が増加することにより、後続の工程を通じて得られる
第2ラフィネートの芳香族炭化水素濃度が低くなる。第
1エキストラクトの収率が5容積%未満の場合には、第
1ラフィネートが一般的な潤滑基油材として使用できな
いことがある。
却したとき、溶剤混合物から第2ラフィネートが分離し
てくる。第2ラフィネートを取り出して、これに少量含
まれる溶剤を除去することにより、本発明の所望の生成
物として第2ラフィネートを得ることができる。
の多環芳香族化合物含量に大きく影響を及ぼす。第1エ
キストラクトの組成は溶剤抽出条件及び出発原料のPC
A濃度によって異なるので、第2ラフィネートの多環芳
香族化合物濃度を3質量%未満にするのに適切な冷却条
件は一定ではなく、第1エキストラクトのPCA含量に
よって決定される。
化合物濃度が20〜30質量%の場合は、温度を溶剤抽
出処理温度より約10〜110℃低く設定し、これによ
り第2ラフィネートの多環芳香族化合物濃度は3質量%
未満になる。この時、第1エキストラクトに対する第2
ラフィネートの収率は、約20〜50%となる。第1エ
キストラクトの多環芳香族化合物濃度が3〜10質量%
の場合は、温度を溶剤抽出処理温度より約20〜130
℃低く設定し、これにより第2ラフィネートの多環芳香
族化合物濃度は3質量%未満になる。この場合、第1エ
キストラクトに対する第2ラフィネートの収率は約50
〜90%となる。
は、芳香族炭化水素が豊富であり、この油生成物のアニ
リン点は80℃以下であり、クルツ法による環分析の%
CA値は20〜50%となる。クルツ法による環分析の
%CA値は、芳香環を構成する炭素の全炭素量に対する
割合の指標として用いられる。第2ラフィネートは、芳
香族化合物に親和性を有する溶剤によるエキストラクト
から生成するので、第2ラフィネートの芳香族炭化水素
濃度はさほど低下しない。
よる環分析の%CA値が20%未満であると、ゴムプロ
セス油を用いてゴムを製造することが困難になったりゴ
ム製品の物理特性が低下する恐れがある。他方、クルツ
法による環分析の%CA値が50%を超えると、やはり
ゴム製品の物理特性が低下する恐れがある。これらを考
慮すると、第2ラフィネートの%CA値は20〜50
%、好ましくは25〜45%、より好ましくは25〜4
0%とすべきである。
を詳細に説明する。
り、石油から得られる重質留分のような潤滑油留分、又
は、石油の蒸留残油(例えば減圧蒸留残渣)の脱歴によ
って得られる脱歴油留分を、芳香族炭化水素に対して選
択的親和性を有する溶剤で処理し、ラフィネート(第1
ラフィネート)を除去することによって、第1エキスト
ラクトが得られ、これよりゴムプロセス油が得られる。
油などのような種々の原油が含まれ、あらゆる種類の原
油の減圧蒸留によって得られる重質留分、あらゆる種類
の原油の減圧蒸留残渣から得る脱歴油等を本発明の出発
原料として用いることができる。そのような重質留分あ
るいは脱歴油を芳香族炭化水素に親和性を有する溶剤で
更に抽出して必要に応じて水素化精製及び脱ろう処理を
行って用いてもよい。もちろん、それらを混合して粘性
を調整してから用いてもよい。石油、つまり潤滑油留分
を得る原料は原油に限られるものではなく、プラスチッ
クの熱分解油や廃油又は回収油混合物などのような、高
沸点の芳香族化合物に富んだあらゆる油材を用いること
ができる。
る芳香族炭化水素に選択的親和性を有する溶剤として
は、フルフラール、フェノール及びN−メチル−2−ピ
ロリドンから1つあるいはそれ以上を選択して用いるこ
とができる。中でも、フルフラールが最も好ましい。
ら得られる潤滑油留分及び石油の蒸留残油の脱歴によっ
て得られる脱歴油から選ばれる1つ又はそれ以上を、約
135〜150℃の塔頂温度で、1/1〜1/4の溶剤
/油比(容積比)で溶剤と接触させる。
と溶剤との混合物は、溶剤とエキストラクトとに分離
し、これをゴムプロセス油に用いる。
て、エキストラクトの多環芳香族化合物の含量が3重量
%未満でアニリン点が80℃以下、好ましくは70℃以
下となるように収率を調整する。
よって変わり、適切な抽出条件の決定はかなり複雑であ
るが、発明者らは、出発原料油の状態から抽出原料を決
定する比較的簡単な方法を見出している。本発明におい
ては、抽出される出発原料油の多環芳香族化合物含量に
よって特定される一定の要件を満たす抽出率となるよう
に抽出条件が決められ、抽出率は、抽出温度即ち抽出装
置の塔頂温度を調整することによって制御される。抽出
率に対する要件は以下のようなものである。
る潤滑油留分又は脱歴油のアニリン点が105〜115
℃の範囲にあり、出発原料油の多環芳香族化合物含量が
0.8〜1.5質量%である場合には、抽出率が下記式
(1)を満たすように調整される。式中、Yは抽出率
(%)を示し、Wは抽出される出発原料油中の多環芳香
族化合物含量(質量%)を示す。ここで、抽出率は、抽
出温度即ち塔頂温度を約130℃以上、好ましくは13
5〜150℃の範囲で制御することによって調節する。
この結果、エキストラクトの多環芳香族化合物濃度は3
質量%未満となる。
ニリン点が80℃以下で、芳香族炭化水素が豊富であ
り、クルツ法による環分析の%CA値は20〜45%と
なる。エキストラクトは、芳香族化合物に親和性を有す
る溶剤によって得られるので、エキストラクトの芳香族
炭化水素濃度はさほど低下しない。
範囲以上で上記の仮定から外れる場合、得られるエキス
トラクトのPCA濃度は3質量%を超える。しかし、前
述した製造方法の第1の実施形態に従って冷却すること
によってエキストラクトを更に分離することができる更
に、本発明において得られるエキストラクトのアニリン
点及び多環芳香族化合物濃度を調べた結果、これらの間
におおよそ下記式(2)で示される関係があることが判
明した。式中、Zはアニリン点(℃)を示し、Xはエキ
ストラクトの多環芳香族化合物濃度(質量%)を示す。
点が80℃以下であれば、エキストラクトの多環芳香族
化合物濃度は約1.9質量%以上となる。多環芳香族化
合物含量が更に高い場合、例えばアニリン点が70℃以
下では、多環芳香族化合物の濃度は約2.5質量%以上
となる。エキストラクトのアニリン点が80℃を超える
と、多環芳香族化合物含量が好ましくなく、生成物はゴ
ムプロセス油として不適切である。
ネートの収率を上げるように設定され、同じ抽出温度で
エキストラクトの収率を上げても、本発明におけるよう
な組成のエキストラクトを得ることは難しい。これに比
べ、本発明に係る製造方法の第2の実施形態において得
られるエキストラクトは、多環芳香族化合物含量が3質
量%未満であってもアニリン点は80℃以下である。こ
の理由は、抽出塔の塔頂温度が従来の温度より5〜20
℃高く設定されることによると考えられる。つまり、抽
出溶剤の温度が上がると、PCA以外の芳香族炭化水素
に対する抽出溶剤の親和性の増加がPCAに対する親和
性の増加より大きいことによると考えられる。従って、
より高い温度で抽出すると、PCAの抽出よりPCA以
外の芳香族炭化水素化合物の抽出の方が向上する。
脱歴油のアニリン点が105〜115℃で多環芳香族化
合物含量が0.8〜1.5質量%の時、塔頂温度は約1
35℃以上、好ましくは140〜150℃とする。塔頂
温度が135℃未満であると、エキストラクトの多環芳
香族化合物含量が3質量%以上となり得るので好ましく
ない。塔頂温度が150℃より高い場合は、抽出塔内の
圧力を調整するために装置を変更する必要が生じ得る。
は異なる場合であっても、従来の操作条件に比べて約5
〜20℃塔頂温度を上げることによって、抽出において
同様の効果がえられるであろうが、操作条件及び式
(1)で示される関係を再考察する必要が有り得る。
1段の溶剤抽出によって得られるエキストラクトを直接
製品として用いることができるので、通常溶剤抽出後に
脱ろう処理が必要となる従来方法に比べて製造コストが
削減される。
1及び第2の実施形態においては、多環芳香族化合物含
量が3質量%未満でありながら芳香族炭化水素が豊富な
ゴムプロセス油を得ることができる。このゴムプロセス
油においては、芳香環が3つ以上の多環芳香族化合物の
含量は、2質量%未満とすることができ、発ガン性を考
慮すると好ましいものである。本発明により、全酸価が
0.04mgKOH/g未満のゴムプロセス油を得ること
もできる。ゴムの耐久性を考えると、全酸価が0.1mg
KOH/gを超えるものは熱安定性及び酸化安定性が悪
くなってゴムの耐久性を減少させるので、ゴムプロセス
油として好ましくない。故に、本発明に係る製造方法に
よって得られるゴムプロセス油は好適なものである。
その効果をさらに詳細に説明する。 本発明における測
定項目は、以下の方法に従って定めた。
定:DMSO抽出による測定方法]PCA濃度は、IP
346(1992年版)試験法によって決定した。
合物の含量は、IP346法に従ってDMSO(ジメチ
ルスルホキシド)で抽出されるPCA含量を言い、芳香
環を3つ以上有する多環芳香族化合物の意味ではない。
環芳香族化合物の含量は高速液体クロマトグラフィ(H
PLC)を用いて決定した。測定条件は以下の通りであ
る。 カラム:Spherisorb A5Y 250 x 4.6 mm オーブン:40℃ 流量:2.5ml/min 溶離液:ジクロロメタン/ヘキサン 時間(分) ジクロロメタン(%) ヘキサン(%) 0.0 0 100 10.0 0 100 30.0 40 60 30.1 100 0 50.0 100 0 50.1 0 100 70.0 0 100 検出器:UV270nm 注入量:20μl(10倍希釈)
族化合物の含量は、下記の計算によるPCAのうちの芳
香環の数毎の化合物の割合及び前述した試料中のPCA
濃度を用いて決定した。
積)/(1環化合物面積+ 0.1×2環化合物面積+0.02
5×3環以上化合物面積)×100 2環化合物の割合(%)=(0.1 ×2環化合物面積)/
(1環化合物面積+0.1×2環化合物面積+ 0.025×3
環以上化合物面積)×100 3環以上化合物の割合(%)=(0.025 ×3環化合物面
積)/(1環化合物面積+ 0.1×2環化合物面積+ 0.0
25×3環以上化合物面積)×100 [クルツ法による環分析]環分析値%CA は、「燃料分
析試験法」(第1版)、474〜478頁(南光堂、1
968年)に従って算出した。
って測定した。 [アニリン点]JIS K2256の規定に従って測定
した。 [全酸価]JIS K2501の規定に従って測定し
た。
常圧蒸留した残渣を減圧蒸留し、沸点範囲340〜65
0℃の留出油を採取した。次に、回転式向流接触抽出装
置を用いて、上記留出油1容量部に対してフルフラール
2容量部を加え、温度115〜120℃で溶剤抽出を行
い、第1ラフィネートを分離して、第1エキストラクト
とフルフラールとの混合物を採取した。得られた第1エ
キストラクトの留出油に対する収率は40 vol質量%で
あった。得られたエキストラクト混合物を60℃に冷却
して1昼夜放置し、これから分離した第2ラフィネート
を採取し、これに少量含まれるフルフラールを留去して
第2ラフィネートを得た。第2ラフィネートの第1エキ
ストラクトに対する収率は32 vol質量%であった。ま
た、IP346法により測定された第2ラフィネートの
多環芳香族化合物含量は2.8質量%(3環以上の多環
芳香族化合物含量については1.8質量%)、クルツ法
環分析の値%CA は31.5%、動粘度(40℃)は4
12mm2 /s、アニリン点は58℃、全酸価は0.01
mgKOH/gであった。
一例として、実施例1−1で得られた第1エキストラク
トの多環芳香族化合物含量を測定した結果、23質量%
(3環以上の多環芳香族化合物含量については19.5
質量%)であった。クルツ法環分析の値%CAは48
%、動粘度(40℃)は2360mm2 /s、アニリン点
は43℃、全酸価は0.05mgKOH/gであった。
減圧蒸留した残渣を脱歴し、動粘度(40℃)が633
mm2 /sの脱歴油を得た。次に、上記脱歴油1容量部に
対してフルフラール3容量部を加え、温度130〜13
5℃で溶剤抽出を行い、第1エキストラクトを採取し
た。得られた第1エキストラクトの脱歴油に対する収率
は25 vol質量%であった。得られたエキストラクトを
20℃に冷却して1昼夜放置し、これから分離した第2
ラフィネートを採取し、これに少量含まれるフルフラー
ルを留去して第2ラフィネートを得た。第2ラフィネー
トの第1エキストラクトに対する収率は73 vol質量%
であった。また、IP346法により測定された第2ラ
フィネートの多環芳香族化合物含量は1.7質量%(3
環以上の多環芳香族化合物含量については1.1質量
%)、クルツ法環分析の値%CA は25%、動粘度(4
0℃)は2940mm2 /s、アニリン点は67℃、全酸
価は0.01mgKOH/gであった。
第1エキストラクトの多環芳香族化合物含量を測定した
結果、5.1質量%(3環以上の多環芳香族化合物含量
については3.8質量%)であった。クルツ法環分析の
値%CA は35%、動粘度(40℃)は5740mm2 /
s、アニリン点は60℃、全酸価は0.04mgKOH/
gであった。
し、その残渣をプロパン脱歴し、動粘度(40℃)が7
00mm2 /s、多環芳香族化合物含量が1.3質量%、
アニリン点が109℃の脱歴油を得た。次に、上記脱歴
油1容量部に対してフルフラール3容量部を加え、回転
式向流接触抽出装置を用いて、温度145℃で溶剤抽出
を行い、エキストラクトとフルフラールとの混合物を採
取した。得られたエキストラクトの脱歴油に対する収率
は60 vol質量%であった。IP346法により測定さ
れたこのエキストラクトの多環芳香族化合物含量は2.
6質量%(3環以上の多環芳香族化合物含量については
1.7質量%)、クルツ法環分析の値%CA は31%、
動粘度(40℃)は3900mm2 /s、アニリン点は6
8℃、全酸価は0.02mgKOH/gであった。
更してエキストラクトの脱歴油に対する収率を50質量
%にしたこと以外は実施例2−1と同様の操作を行って
エキストラクトを得た。IP346法により測定された
このエキストラクトの多環芳香族化合物含量は2.9質
量%(3環以上の多環芳香族化合物含量については1.
9質量%)、クルツ法環分析の値%CA は33%、動粘
度(40℃)は4400mm2 /s、アニリン点は65
℃、全酸価は0.02mgKOH/gであった。
歴し、動粘度(40℃)が640mm2 /s、多環芳香族
化合物含量が1.15質量%、アニリン点が110℃、
全酸価が0.02mgKOH/gの脱歴油を得た。次に、
上記脱歴油1容量部に対してフルフラール3容量部を加
え、回転式向流接触抽出装置を用いて、温度140℃
(実施例2−3)又は145℃(実施例2−4)で溶剤
抽出を行い、エキストラクトとフルフラールとの混合物
を採取した。得られたエキストラクトの脱歴油に対する
収率は50 vol質量%(実施例2−3)及び60 vol質
量%(実施例2−4)であった。実施例2−3のエキス
トラクトは、IP346法により測定された多環芳香族
化合物含量は2.8質量%(3環以上の多環芳香族化合
物含量については1.8質量%)、クルツ法環分析の値
%CA は31%、動粘度(40℃)は4100mm2 /
s、アニリン点は66℃、全酸価は0.02mgKOH/
gであった。実施例2−4では、IP346法により測
定された多環芳香族化合物含量は2.5質量%(3環以
上の多環芳香族化合物含量については1.6質量%)、
クルツ法環分析の値%CA は28%、動粘度(40℃)
は3600mm2 /s、アニリン点は70℃、全酸価は
0.01mgKOH/gであった。
歴し、動粘度(40℃)が630mm2 /s、多環芳香族
化合物含量が1.00質量%、アニリン点が110℃の
脱歴油を得た。次に、上記脱歴油1容量部に対してフル
フラール3容量部を加え、回転式向流接触抽出装置を用
いて、温度135℃(実施例2−5)、140℃(実施
例2−6)又は145℃(実施例2−7)で溶剤抽出を
行い、エキストラクトとフルフラールとの混合物を採取
した。得られたエキストラクトの脱歴油に対する収率は
各々、40 vol質量%(実施例2−5)、50 vol質量
%(実施例2−6)及び60 vol質量%(実施例2−
7)であった。実施例2−5のエキストラクトは、IP
346法により測定された多環芳香族化合物含量は2.
9質量%(3環以上の多環芳香族化合物含量については
1.9質量%)、クルツ法環分析の値%CA は32%、
動粘度(40℃)は4200mm2 /s、アニリン点は6
4℃、全酸価は0.02mgKOH/gであった。実施例
2−6では、IP346法により測定された多環芳香族
化合物含量は2.4質量%(3環以上の多環芳香族化合
物含量については1.5質量%)、クルツ法環分析の値
%CA は27%、動粘度(40℃)は3500mm2 /
s、アニリン点は71℃、全酸価は0.02mgKOH/
gであった。実施例2−7では、IP346法により測
定された多環芳香族化合物含量は2.1質量%(3環以
上の多環芳香族化合物含量については1.3質量%)、
クルツ法環分析の値%CA は25%、動粘度(40℃)
は3100mm2 /s、アニリン点は78℃、全酸価は
0.01mgKOH/gであった。
0℃(比較例2−1)、135℃(比較例2−2)又は
150℃(比較例2−3)に変更してエキストラクトの
脱歴油に対する収率を25質量%(比較例2−1)、4
0質量%(比較例2−2)及び90質量%(比較例2−
3)にしたこと以外は実施例2−1と同様の操作を行っ
てエキストラクトを得た。比較例2−1のエキストラク
トは、IP346法により測定された多環芳香族化合物
含量は4.8質量%(3環以上の多環芳香族化合物含量
については3.6質量%)、クルツ法環分析の値%CA
は39%、動粘度(40℃)は6500mm2 /s、アニ
リン点は55℃、全酸価は0.05mgKOH/gであっ
た。比較例2−2では、IP346法により測定された
多環芳香族化合物含量は3.4質量%(3環以上の多環
芳香族化合物含量については2.5質量%)、クルツ法
環分析の値%CA は36%、動粘度(40℃)は480
0mm2 /s、アニリン点は61℃、全酸価は0.04mg
KOH/gであった。比較例2−3では、IP346法
により測定された多環芳香族化合物含量は1.8質量%
(3環以上の多環芳香族化合物含量については1.1質
量%)、クルツ法環分析の値%CA は18%、動粘度
(40℃)は1100mm2 /s、アニリン点は81℃、
全酸価は0.01mgKOH/gであった。
してエキストラクトの脱歴油に対する収率を40質量%
にしたこと以外は実施例2−3と同様の操作を行ってエ
キストラクトを得た。このエキストラクトの、IP34
6法により測定された多環芳香族化合物含量は3.2質
量%(3環以上の多環芳香族化合物含量については2.
3質量%)、クルツ法環分析の値%CA は35%、動粘
度(40℃)は4900mm2 /s、アニリン点は63
℃、全酸価は0.03mgKOH/gであった。
ゴムプロセス油は、IP346法による多環芳香族化合
物含量が3質量%未満であって、且つ、芳香族炭化水素
が豊富であるので、ゴムプロセス油として優れた性質を
有する。従って、本発明によれば、人体への害が少ない
あるいは無いゴムプロセス油が生成されるだけでなく、
従来のゴム製造プロセスを大きく変更することなく従来
のゴムプロセス油に代えて用いることができる。更に、
本発明のゴムプロセス油での処理により物理的性質に大
きな変化がないゴム製品を期待することができ、その工
業的価値は極めて大である。
Claims (13)
- 【請求項1】 IP346法によって決定される多環芳
香族化合物含量が3質量%未満であり、全酸価が0.0
4mgKOH/g未満であり、アニリン点が80℃以下で
あり、クルツ法による環分析で決定される%CA 値が2
0〜50%であるゴムプロセス油。 - 【請求項2】 クルツ法による環分析で決定される%C
A 値が25〜45%である請求項1記載のゴムプロセス
油。 - 【請求項3】 更に、3環以上の多環芳香族化合物の含
量が2質量%未満である請求項1又は2記載のゴムプロ
セス油。 - 【請求項4】 原油の減圧蒸留による潤滑油留分と原油
の減圧蒸留残渣の脱歴による脱歴油とからなる群より選
択される原料油を、芳香族炭化水素に選択的親和性を有
する溶剤で溶剤抽出して第1ラフィネート及び該溶剤と
第1エキストラクトとの混合物を得る溶剤抽出工程と、
該容剤と該第1エキストラクトとの混合物を冷却して第
2ラフィネート及び第2エキストラクトと該溶剤との混
合物に分離する冷却工程とを有し、上記溶剤抽出工程に
おいて上記第1エキストラクトの収率が55容積%以下
となるように抽出温度を60〜150℃、該原料油に対
する該溶剤の容積比を1/1〜4/1の範囲で設定し、
上記冷却工程において上記第2ラフィネートの収率が9
0容積%以下となるように冷却温度を抽出温度より10
〜130℃低い温度範囲で設定することを特徴とするゴ
ムプロセス油の製造方法。 - 【請求項5】 原油の減圧蒸留による潤滑油留分と原油
の減圧蒸留残渣の脱歴による脱歴油とからなる群より選
択される原料油を、芳香族炭化水素に選択的親和性を有
する溶剤で溶剤抽出する溶剤抽出工程を有し、該溶剤抽
出工程におけるエキストラクトの収率が下記式(1)を
満たすように抽出温度を140〜150℃、該原料油に
対する該溶剤の容積比を1/1〜4/1の範囲で設定す
ることを特徴とするゴムプロセス油の製造方法。Y > 33W + 6 (1) (但し、式(1)中、Yはエキストラクトの収率(容積
%)を示し、WはIP法によって決定される原料油の多
環芳香族化合物含量(質量%)を示す。) - 【請求項6】 前記原料油のアニリン点は105〜11
5℃であり、IP346法によって決定される該原料油
の多環芳香族化合物含量は0.8〜1.5質量%である
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のゴムプロセス
油の製造方法。 - 【請求項7】 石油の減圧蒸留による潤滑油留分と石油
の減圧蒸留残渣の脱歴による脱歴油とからなる群より選
択される原料油を、芳香族炭化水素に選択的親和性を有
する溶剤で溶剤抽出して第1ラフィネート及び該溶剤と
第1エキストラクトとの混合物を得る溶剤抽出工程と、
該容剤と該第1エキストラクトとの混合物を冷却して第
2ラフィネート及び第2エキストラクトと該溶剤との混
合物に分離して該第2ラフィネートを得る冷却工程とを
有し、上記溶剤収出工程において上記第1エキストラク
トの収率が55容積%以下となるように抽出温度を60
〜150℃、該原料油に対する該溶剤の容積比を1/1
〜4/1の範囲で設定し、上記冷却工程において上記第
2ラフィネートの収率が90容積%以下となるように冷
却温度を抽出温度より10〜130℃低い温度範囲で設
定することを特徴とするゴムプロセス油の製造方法。 - 【請求項8】 前記第1エキストラクトの多環芳香族化
合物含量が20〜30質量%の場合には、溶剤と第1エ
キストラクトとの混合物は、冷却工程において、抽出温
度より10〜110℃低い温度で冷却され、該第1エキ
ストラクトに対して50容積%以下の収率で該第2ラフ
ィネートを得、前記第1エキストラクトの多環芳香族化
合物含量が3〜10質量%の場合には、溶剤と第1エキ
ストラクトとの混合物は、冷却工程において、抽出温度
より20〜130℃低い温度で冷却され、該第1エキス
トラクトに対して50〜90容積%の収率で該第2ラフ
ィネートを得ることを特徴とする請求項4又は7記載の
ゴムプロセス油の製造方法。 - 【請求項9】 石油の減圧蒸留による潤滑油留分と石油
の減圧蒸留残渣の脱歴による脱歴油とからなる群より選
択される原料油を、芳香族炭化水素に選択的親和性を有
する溶剤で140℃以上の抽出温度で溶剤抽出してラフ
ィネートとエキストラクトとに分離する工程を有し、該
エキストラクトの収率が下記式(1)を満たすように溶
剤量及び抽出温度を設定することを特徴とするゴムプロ
セス油の製造方法。 Y > 33W + 6 (1) (但し、(1)式中、Yはエキストラクトの収率(容積
%)を示し、WはIP法によって決定される原料油の多
環芳香族化合物含量(質量%)を示す。) - 【請求項10】 前記溶剤抽出における該原料油に対す
る該溶剤の容積比は、1/1〜4/1であることを特徴
とする請求項9記載のゴムプロセス油の製造方法。 - 【請求項11】 前記抽出溶剤は、フルフラール、フェ
ノール及びN−メチル−2−ピロリドンからなる群より
選択されることを特徴とする請求項4〜10のいずれか
に記載のゴムプロセス油の製造方法。 - 【請求項12】 請求項4、7及び8に記載の製造方法
における第2ラフィネート、又は、請求項5、6、9及
び10のいずれかに記載の製造方法におけるエキストラ
クトとして得られ、IP346法によって決定される多
環芳香族化合物含量が3質量%未満であり、アニリン点
が80℃以下であり、クルツ法による環分析で決定され
る%C A 値が20〜50%であるゴムプロセス油。 - 【請求項13】 IP346法によって決定される多環
芳香族化合物含量が1.9質量%以上である請求項12
記載のゴムプロセス油 。
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JP10-24037 | 1998-06-24 | ||
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