JPH11302456A - プロセスオイル及びその製造方法 - Google Patents

プロセスオイル及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 人体への有害性が指摘されている多環芳
香族分が少なく、かつ従来の性能を保持したプロセスオ
イルの提供。 【解決手段】 多環芳香族分が３重量％未満、芳香族分
が２５重量％以上、１００℃における動粘度が１０〜３
０ｍｍ2 ／ｓ、５容量％留出温度が３７０〜５３０℃、
密度が０．８７０〜０．９７０ｇ／ｃｍ3 であるプロセ
スオイル。エキストラクト４０〜９７％、潤滑油基油３
〜６０％からなる混合油を抽出処理することによる多環
芳香族分３重量％未満のプロセスオイルの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はゴム加工等に用いる
プロセスオイルに関し、さらに詳しくは人体への有害性
が指摘されている多環芳香族炭化水素（ＰＣＡ）含有量
が３重量％未満であり、かつ従来の性能においても優れ
たプロセスオイルおよびその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】プロセスオイルは、天然ゴム、合成ゴム
等の加工油や展延剤をはじめ熱可塑性樹脂の可塑剤や印
刷インキの成分、再生アスファルトの軟化剤等に使用す
る潤滑油あるいは溶剤である。それゆえ、それぞれの用
途に応じて特定の粘度、密度、揮発性、ゴム等への相溶
性などの性状、性能を持つプロセスオイルが要求されて
いた。たとえばゴム用としてはその加工性向上などのた
めゴムとの相溶性が良く、用途に応じた粘度を持ち、耐
久性の優れたものが良いとされてきた。
【０００３】しかし、最近ＰＣＡの有害性が問題となっ
ており、特に自動車タイヤ用に用いられるプロセスオイ
ルはタイヤ粉塵として環境を汚染するためプロセスオイ
ル中のＰＣＡを低減することがもとめられている。そこ
で、ＰＣＡを低減させたプロセスオイルの開発が進めら
れている。例えば、特表平０６−５０５５２４号公報に
は低ＰＣＡのプロセスオイルを使用したゴム組成物が開
示されているが、ここで使用されているプロセスオイル
は高粘度のものであり用途に制限がある。
【０００４】また、炭酸ガス等による超臨界抽出処理を
利用したナフテンおよび芳香族炭化水素混合物の低ＰＣ
Ａプロセスオイルの製造方法（ＥＰ０４８９３７１Ｂ１
公報）が知られている。ＥＰ４１７９８０Ａ１公報には
極性溶剤を用いた２段抽出法による低ＰＣＡ、高芳香族
炭化水素のプロセスオイルの製造方法が開示されてい
る。しかし、この方法では２段目の抽出塔の原料となる
プライマリーエキストラクトの密度が極性溶剤に近く、
極性溶剤との親和性も強く抽出条件の設定が非常に難し
く抽出効率も悪い（実施例によると最大収率５１％）と
いう問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、人体に有害
なＰＣＡを減少させ、かつゴムの加工性や耐ブリード性
等従来のプロセスオイルに要求される性能も良好なプロ
セスオイルおよびその製造方法を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究の結
果、エキストラクトに潤滑油基油を混合して再度溶剤抽
出することにより上記目的を満足する優れた低ＰＣＡの
プロセスオイルが得られることを見出し、この知見に基
づいて本発明を完成したものである。すなわち、本発明
の要旨は下記のとおりである。 （１） 多環芳香族炭化水素含有量が３重量％未満、
芳香族炭化水素含有量が２５重量％以上、１００℃
における動粘度が１０〜３０ｍｍ2 ／ｓ、密度が０．
８７０〜０．９７０ｇ／ｃｍ3 、５容量％留出温度が
３７０〜５３０℃の範囲にあることを特徴とするプロセ
スオイル。 （２） 鉱油から極性溶剤で抽出したエキストラクト４
０〜９７容量％と、潤滑油基油３〜６０容量％からなる
混合油を、極性溶剤にて抽出処理することを特徴とする
多環芳香族炭化水素含有量３重量％未満のプロセスオイ
ルの製造方法。 （３） 抽出処理を向流接触法により、抽出溶剤として
フルフラールを用い、溶剤比０．５〜２．５、抽出塔ト
ップ温度５０〜１１０℃、ボトム温度３０〜８０℃の条
件で行うことを特徴とする（２）記載のプロセスオイル
の製造方法。 （４） （１）記載のプロセスオイルを製造する（２）
または（３）記載の製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】まず、上記（１）の発明のプロセ
スオイルについて説明する。本発明のプロセスオイル
は、目的及び製造方法に応じて多種多様な組成や性状の
ものとして実現することができるが、少なくとも前記
（１）の〜の条件すべてを満足することが肝要であ
る。
【０００８】多環芳香族炭化水素（ＰＣＡ） 本発明のプロセスオイルはＰＣＡが３重量％未満であら
ねばなない。欧州では発癌性の問題からＰＣＡが３％以
上の鉱油は取扱いに制限をうけており、プロセスオイル
についても同様である。なお、ＰＣＡの含有量について
は英国石油学会法（ＩＰ３４６／９２）により測定した
ものである。
【０００９】芳香族炭化水素 芳香族炭化水素は２５重量％以上、好ましくは３５重量
％以上、さらに好ましくは４５重量％以上とする。芳香
族炭化水素はゴム等との親和性、相溶性を左右する要素
でこれが多いことが重要である。プロセスオイルをゴム
に配合した場合、芳香族炭化水素はゴムの加工性、展延
性の向上、芳香族系の加硫ゴムからの可塑剤のブリード
防止を向上させる。また、プロセスオイルを印刷インキ
の成分として使用したときの樹脂との相溶性向上等にも
効果がある。芳香族炭化水素の含有量についてはＡＳＴ
Ｍ−Ｄ２００７により測定した。
【００１０】粘度 １００℃における動粘度は１０〜３０ｍｍ2 ／ｓ、好ま
しくは１２〜３０ｍｍ 2 ／ｓ、さらに好ましくは１３〜
２５ｍｍ2 ／ｓである。粘度が１０ｍｍ2 ／ｓより低い
と加硫ゴムの常態物性が低下し、３０ｍｍ2 ／ｓより高
いとゴム等への配合の際加工性、操作性が悪くなる。粘
度の測定はＡＳＴＭ−Ｄ４４５によった。
【００１１】密度 密度が０．８７０〜０．９７０ｇ／ｃｍ3 、好ましくは
０．９００〜０．９６０ｇ／ｃｍ3 である。密度はゴム
やインキと配合する際あまり従来と異なると配合操作の
変更等の必要があり、適当な範囲である必要がある。密
度の測定はＡＳＴＭ−Ｄ４０５２によった。
【００１２】５容量％留出温度 蒸留性状のうち５容量％留出温度は３７０〜５３０℃の
範囲である。３７０℃より低いと蒸発し易くなり、ゴム
に配合した場合油分の蒸発により熱老化物性が悪化す
る。５容量％留出温度は粘度のおよその指標ともなり５
３０℃より高いと粘度も上昇しゴム等への配合時の操作
性の悪化を招く。５容量％留出温度はＡＳＴＭ−Ｄ２８
８７によった。
【００１３】以上の条件を満足しておれば本発明のプロ
セスオイルとして好適に使用できる。すなわち、ＰＣＡ
の少ない天然ゴム、合成ゴム等の製造用や、熱可塑性樹
脂の可塑剤としてのプロセスオイルとして好適に使用で
きる。また、印刷インキの成分や再生アスファルトの軟
化剤としても使用できる。
【００１４】つぎに、前記（２）〜（４）記載のプロセ
スオイルの製造方法の発明につき説明する。本発明の原
料となるエキストラクトは潤滑油精製工程で得られる一
般的な鉱油系の抽出油でよい。すなわち、各種原油の常
圧蒸留、減圧蒸留、溶剤抽出の各工程を経て製造するこ
とができる。溶剤抽出工程では通常の極性溶剤、フルフ
ラール、フェノール、Ｎメチルピロリドン等を用いるこ
とができる。エキストラクトとしてはアスファルテン分
を含まないことが好適である。また、エキストラクトの
性状はＰＣＡが４０重量％以下、芳香族炭化水素４０重
量％以上、１００℃における動粘度１０〜６０ｍｍ2 ／
ｓ、密度０．９００〜１．２００ｇ／ｃｍ3 、５容量％
留出温度は３７０〜５３０℃の範囲であることが好まし
い。
【００１５】第２の原料である潤滑油基油は、一般的な
潤滑油精製工程で得られる鉱油系の潤滑油基油であれば
よい。すなわち、各種原油の常圧蒸留、減圧蒸留、脱れ
き工程等より得られた留分を溶剤精製、水素化精製ある
いは水素化分解等の各工程、また必要に応じて脱ろう工
程により精製して得ることができる。この潤滑油基油の
性状はＰＣＡが１０重量％以下、芳香族炭化水素５重量
％以上、１００℃における動粘度５〜７０ｍｍ2 ／ｓ、
密度０．８６０〜１．０００ｇ／ｃｍ3 、５容量％留出
温度は３７０〜５３０℃の範囲であることが好ましい。
【００１６】エキストラクトと潤滑油基油を混合して抽
出処理の原料となる混合油とする。混合比は混合油基準
でエキストラクト４０〜９７容量％、好ましくは５０〜
９５容量％、潤滑油基油３〜６０容量％、好ましくは５
〜５０容量％である必要がある。上記２種の留分を混合
した混合油の性状はＰＣＡが４０重量％以下、芳香族炭
化水素２５重量％以上、１００℃における動粘度５〜１
００ｍｍ2 ／ｓ、好ましくは１０〜５０ｍｍ2 ／ｓ、密
度０．８６０〜１．２００ｇ／ｃｍ3 、５容量％留出温
度は３７０〜５３０℃の範囲であることが好ましい。混
合油についても実質的にアスファルテン分を含まないこ
とが好適である。
【００１７】上記混合油を極性溶剤を用いて抽出処理す
ることにより所望のプロセスオイルが得られる。この抽
出処理は連続抽出塔、特に向流接触法がよい。極性溶剤
としては前記抽出処理と同じように特定されるものでは
ないがフルフラール、フェノール、Ｎメチルピロリドン
等を好ましく用いることができる。そのうちでもフルフ
ラールがとくに好適である。
【００１８】抽出処理の条件は抽出法、抽出溶剤、抽出
原料となる混合油などに応じて適宜選べばよいが、抽出
法が向流接触法で抽出溶剤としてフルフラールを用いる
場合が好適であり、この場合には溶剤比（溶剤／混合油
の容量比）０．５〜２．５、好ましくは１．０〜２．
０、抽出塔トップ温度５０〜１１０℃、好ましくは６０
〜１００℃、ボトム温度３０〜８０℃、好ましくは５０
〜７０℃の範囲とする。さらにトップ温度はボトム温度
より低くないことが好ましい。
【００１９】上記の処理によりＰＣＡは抽出塔ボトムよ
り他の不純物とともに分離除去され、トップから得られ
た留分から溶剤を分離回収し、必要に応じ蒸留処理、脱
ろう処理、２次仕上げ処理等により粘度、５％留出温度
等の調整を行い所望の低ＰＣＡプロセスオイルが得られ
る。なお、発明（４）に係るプロセスオイルは上記製造
条件を適宜選択することにより発明（１）記載の組成、
性状のプロセスオイルとして得られる。
【００２０】
【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、これらの実施例になんら制限されるものではな
い。 〔混合油の調製〕中東系原油から得られた減圧留出油を
フルフラールで抽出して得られたエキストラクト（Ｘ）
に、水素化精製により得られた潤滑油基油（Ａ）、
（Ｂ）および溶剤精製により得られた潤滑油基油（Ｃ）
を混合して混合油（Ｄ〜Ｉ）を調製した。エキストラク
ト（Ｘ）、潤滑油基油（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の性状を
表１に、混合油（Ｄ〜Ｉ）の混合比および性状を表２に
示す。なお、表中の（ＡＳＴＭＤ９７）等の記号は測定
方法を表している。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】〔実施例１〜７および比較例１，３〕上記
混合油（Ｄ〜Ｉ）、エキストラクト（Ｘ）および減圧留
出油を原料として向流接触法抽出塔により、フルフラー
ルを用いて抽出処理した。主な抽出条件と得られたプロ
セスオイルの性状を実施例１〜７を表３に、比較例１〜
３を表４に示す。
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
【００２６】
【発明の効果】本発明のプロセスオイルは多環芳香族が
３重量％未満でかつ優れた性状、性能を持ち、ゴム用プ
ロセスオイルや熱可塑性樹脂の可塑剤、印刷インキの成
分、再生アスファルトの軟化剤等として有利に使用され
る。また、本発明によると多環芳香族分が３重量％未満
で、かつ優れた性状、性能を持つプロセスオイルを低コ
ストでしかも生産性よく製造するための方法を提供する
ことができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 20:00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多環芳香族炭化水素含有量が３重量％
    未満、芳香族炭化水素含有量が２５重量％以上、１
    ００℃における動粘度が１０〜３０ｍｍ2 ／ｓ、密度
    が０．８７０〜０．９７０ｇ／ｃｍ3 、５容量％留出
    温度が３７０〜５３０℃の範囲にあることを特徴とする
    プロセスオイル。
  2. 【請求項２】 鉱油から極性溶剤で抽出したエキストラ
    クト４０〜９７容量％と、潤滑油基油３〜６０容量％か
    らなる混合油を、極性溶剤にて抽出処理することを特徴
    とする多環芳香族炭化水素含有量３重量％未満のプロセ
    スオイルの製造方法。
  3. 【請求項３】 抽出処理を向流接触法により、抽出溶剤
    としてフルフラールを用い、溶剤比０．５〜２．５、抽
    出塔トップ温度５０〜１１０℃、ボトム温度３０〜８０
    ℃の条件で行うことを特徴とする請求項２記載のプロセ
    スオイルの製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項１記載のプロセスオイルを製造す
    る請求項２または３記載の製造方法。
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