WO2023101031A1 - 鉱物油並びにプロセスオイル及びグリース - Google Patents

鉱物油並びにプロセスオイル及びグリース Download PDF

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WO2023101031A1
WO2023101031A1 PCT/JP2022/044800 JP2022044800W WO2023101031A1 WO 2023101031 A1 WO2023101031 A1 WO 2023101031A1 JP 2022044800 W JP2022044800 W JP 2022044800W WO 2023101031 A1 WO2023101031 A1 WO 2023101031A1
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WO
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mineral oil
requirement
oil
component
satisfies
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/044800
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English (en)
French (fr)
Inventor
憲寛 黒田
正浩 高橋
正知 都築
高志 大野
Original Assignee
出光興産株式会社
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M101/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a mineral or fatty oil
    • C10M101/02Petroleum fractions

Definitions

  • the present invention relates to mineral oil, process oil containing the mineral oil, and grease containing the mineral oil.
  • Resin compositions containing resins such as rubber-based resins and thermoplastic elastomers are molded by extrusion molding, injection molding, blow molding, calendering, etc. according to the application and required properties of the final product. It becomes a product.
  • a process oil may be added to the resin composition for the purpose of improving the processability of the resin composition.
  • the process oil exhibits a role as a so-called plasticizer.
  • Various types of the process oil are known.
  • Patent Document 1 discloses one or more selected from paraffinic process oil, naphthenic process oil, aromatic process oil, ester plasticizer, and ether plasticizer. It is described that a thermoplastic elastomer blended with is excellent in moldability.
  • resin compositions are sometimes required to have decorative properties.
  • a resin composition that is required to have decorative properties is required to have the ability to suppress discoloration and deterioration outdoors. From this point of view, a process oil with excellent weather resistance is required when processing a resin composition that requires decorativeness. Also, grease may be required to have weather resistance, as is the case with process oil.
  • an object of the present invention is to provide a mineral oil with excellent weather resistance, and a process oil and grease containing the mineral oil.
  • Component (y) A component recovered in the ethanol after the mineral oil is passed through an alumina column, followed by ethanol.
  • Requirement (Y1) In a component having a molecular weight of 296 to 1084, the content (C DBE16 ) of a component (DBE16) having a double bond equivalent (DBE) of 16 and a double bond equivalent (DBE) of 19
  • the content (C DBE19 ) of a certain component (DBE19 ) satisfies the following formula (f4) on the basis of the number of moles.
  • [4] A grease containing the mineral oil according to [1] or [2] above and a thickener.
  • FIG. 1 shows absorption spectra of the mineral oil of Example 1 and the mineral oil of Comparative Example 1.
  • FIG. 2 shows the second derivative (A'') of the absorbance (A) of the absorption spectra of the mineral oil of Example 1 and the mineral oil of Comparative Example 1 with respect to the wavelength ( ⁇ ).
  • FIG. 2 is a diagram showing the results of analysis of abundance (actual strength) by double bond equivalent (DBE) based on evaluation 2 for the mineral oil of Example 1 and the mineral oil of Comparative Example 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing the results of analysis of abundance (standard value) by double bond equivalent (DBE) based on evaluation 2 for the mineral oil of Example 1 and the mineral oil of Comparative Example 1.
  • FIG. 1 shows absorption spectra of mineral oils of Examples 2-3 and Comparative Examples 2-3.
  • Requirement (X1) clarifies that the absorption peak of unsubstituted coronene (that is, coronene consisting only of a ring structure) observed at 308 nm in the absorption spectrum of conventional mineral oils is blue-shifted to 303 nm. It is a provision that In the mineral oil of the present embodiment, destabilization of coronene occurs, and the absorption peak is blue-shifted from 308 nm to 303 nm. The destabilization of coronene is considered to occur when an alkyl chain binds to coronene and the ⁇ -electron system of coronene is affected by the electron-donating inductive effect of the alkyl chain.
  • a mineral oil that satisfies the requirement (X1) contains a large amount of coronene to which alkyl chains are bonded. From this, it is considered that not only coronene but also cyclic hydrocarbons having a smaller number of rings than coronene contain many alkyl chain-bonded hydrocarbons. Therefore, the presence of the alkyl chain inhibits the polycondensation of cyclic hydrocarbons with a small number of rings, which causes a decrease in weather resistance.
  • a polycondensate having a large number of rings and a conjugated double bond hereinafter (Also called "polycyclic polycondensate" is less likely to form. Therefore, the mineral oil of the present embodiment is presumed to have excellent weather resistance.
  • the second derivative (A'') of the absorbance (A) of the absorption spectrum with respect to the wavelength ( ⁇ ) means the second derivative obtained by the following formula (1).
  • A'' d2A / d ⁇ 2 (1)
  • the absorption spectrum of mineral oil can be measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer or the like.
  • an ultraviolet-visible spectrophotometer for example, UV-2700 manufactured by Shimadzu Corporation used in the examples described later can be used.
  • cyclic hydrocarbon means a hydrocarbon compound consisting of only carbon atoms and hydrogen atoms and having a cyclic structure in which carbon atoms are cyclically bonded.
  • a cyclic hydrocarbon having a small number of rings, which is a factor (starting material) for producing a polycyclic polycondensate, is a compound having one or more aromatic rings (for example, a benzene ring).
  • a compound having one or more aromatic rings may have a ring structure consisting of a condensed aromatic ring (e.g., condensed benzene ring), or may be a condensate of an aromatic ring and an alicyclic ring (e.g., a benzene ring and cyclohexane condensate with a ring).
  • a condensed aromatic ring e.g., condensed benzene ring
  • an alicyclic ring e.g., a benzene ring and cyclohexane condensate with a ring.
  • the requirement (X1) preferably satisfies the following formula (f1a), more preferably satisfies the following formula (f1b), and satisfies the following formula (f1c). is more preferred.
  • the mineral oil of the present embodiment may satisfy (I) below, but from the viewpoint of easily improving weather resistance, it preferably satisfies (II) below, and also satisfies (III) below. is more preferable.
  • ⁇ (I) Requirement (X1) ⁇ (II) “Requirement (X1)” and “One type selected from requirement (X2) and requirement (X3)”
  • Requirement (X1), Requirement (X2), and Requirement (X3) In the following description, the above (I) to (III) are also referred to as "requirement (X) group”. Requirements (X2) and (X3) will be described in detail below.
  • Requirements (X2)> Requirement (X2) is defined as follows.
  • Requirement (X2) is a provision indicating that the content of unsubstituted coronene observed at 308 nm in mineral oil is low.
  • mineral oils meeting requirement (X2) contain less unsubstituted coronene and more coronene with attached alkyl chains. Therefore, not only coronene but also cyclic hydrocarbons having a smaller number of rings than coronene have more alkyl chain-bonded hydrocarbons.
  • Requirements (X3)> Requirement (X3) is defined as follows. ⁇ Requirement (X3): the maximum value (A''max) of the second derivative value (A'') within the range of 306 nm or more and 310 nm or less, and the minimum value (A''min) within the range of 306 nm or more and 310 nm or less satisfies the following formula (f3).
  • the left side is the maximum value (A''max) of the second derivative (A'') within the range of 306 nm or more and 310 nm or less, and the minimum value (A'') within the range of 306 nm or more and 310 nm or less. min) divided by the maximum value (A''max).
  • the mineral oil of the present embodiment preferably satisfies the following (IV) in addition to the requirement (X) group, and more preferably satisfies the following (V). It is more preferable to satisfy (VI), and it is even more preferable to satisfy (VII) below.
  • Component (y) A component recovered in the ethanol after the mineral oil is passed through an alumina column, followed by ethanol.
  • Component (y) is composed of a slightly polar component including an aromatic component, which is an adsorption component to an alumina column, among the components contained in the mineral oil of the present embodiment.
  • Requirements (Y1) to (Y4) target component (y) and relatively define the amount of a specific DBE value.
  • the relative abundance of a specific double bond equivalent (DBE) in component (y) is determined by the mass-to-charge ratio (m/z) measured by Field Desorption-Mass Spectroscopy (FD-MS). can be used for analysis by the method described in Examples below.
  • double bond equivalent (DBE) is the number of carbon atoms determined from the molecular weight estimated from the mass-to-charge ratio (m/z) measured by electric field desorption mass spectrometry, and It means a value calculated from the following formula (2) based on the number of hydrogen atoms.
  • Double bond equivalent (DBE) (C N ) + 1-[(H N )/2] (2)
  • CN is the number of carbon atoms and H 2 N is the number of hydrogen atoms.
  • Requirement (Y1) is defined as follows.
  • the content (C DBE19 ) of a certain component (DBE19 ) satisfies the following formula (f4) on the basis of the number of moles.
  • the mineral oil that satisfies the requirement (Y1) has a component ( DBE16 ) content (C DBE16 ) is relatively large.
  • Mineral oils having such characteristics tend to suppress cracking of cyclic hydrocarbons and contain less components having a double bond equivalent (DBE) of 14 or less.
  • a component having a double bond equivalent (DBE) of 14 or less is mainly composed of cyclic hydrocarbons with a small number of rings (for example, cyclic hydrocarbons with 4 or less rings). Cyclic hydrocarbons with a small number of rings tend to form polycyclic polycondensates by light or heat. Therefore, the hue of the mineral oil tends to deteriorate.
  • the cyclic hydrocarbon with a small number of rings becomes a factor that deteriorates the weather resistance.
  • the mineral oil of the present embodiment contains less components having a double bond equivalent (DBE) of 14 or less than conventional mineral oils. ing. Therefore, it is inferred that the mineral oil that satisfies the requirement (Y1) has a small amount of cyclic hydrocarbons with a small number of rings, which are factors that deteriorate the weather resistance, and has excellent weather resistance.
  • DBE double bond equivalent
  • Y1 the mineral oil that satisfies the requirement
  • weather resistance depends on the content of aromatics.
  • a further study was carried out, and it was clarified that the structural distribution of the aromatic compound (distribution of the double bond equivalent) affects the color stability and the weather resistance. .
  • the mineral oil of the present embodiment has a large amount of steric hindrance due to the bonding of the alkyl chain to the cyclic hydrocarbon, and the presence of the small-ring cyclic hydrocarbon itself, which is a factor that deteriorates the weather resistance. It is presumed that excellent weather resistance can be exhibited by reducing the content.
  • the component (y) is mostly composed of cyclic hydrocarbons.
  • Most of the cyclic hydrocarbons are compounds having one or more aromatic rings (eg, benzene rings).
  • a compound having one or more aromatic rings may have a ring structure consisting of a condensed aromatic ring (e.g., condensed benzene ring), or may be a condensate of an aromatic ring and an alicyclic ring (e.g., a benzene ring and cyclohexane condensate with a ring).
  • Requirements (Y2)> Requirement (Y2) is defined as follows.
  • the content (C DBE19 ) of a certain component (DBE19 ) satisfies the following formula (f5) on the basis of the number of moles.
  • the mineral oil that satisfies the requirement (Y2) has a double bond equivalent (DBE) of 19 with respect to the content (C DBE19 ) of the component (DBE19) ) is 16 (C DBE16 ), but also the content of the component ( DBE15 ) with a double bond equivalent (DBE) of 15 (C DBE15 ) is relatively high.
  • Mineral oils having such characteristics tend to have less cracking of cyclic hydrocarbons and contain less components having a double bond equivalent (DBE) of 14 or less.
  • Requirements (Y3)> Requirement (Y3) is defined as follows.
  • the content (C DBE13 ) of a certain component (DBE13 ) satisfies the following formula (f6) on the basis of the number of moles.
  • Requirement (Y3) is that the content (C DBE13 ) of a component (DBE13) with a double bond equivalent (DBE) of 13, which is one of the components with a double bond equivalent (DBE) of 14 or less, is It directly stipulates that the content (C DBE16 ) of the component with a double bond equivalent (DBE) of 16 ( DBE16 ) is relatively less than the content (C DBE16 ). Therefore, by using a mineral oil that satisfies the requirement (Y3) in addition to the requirement (Y1), it is easy to make the mineral oil more excellent in weather resistance. In addition to the requirements (Y1) and (Y2), by using a mineral oil that further satisfies the requirement (Y3), the weather resistance of the mineral oil is likely to be further improved.
  • Requirement (Y4) is defined as follows.
  • the content (C DBE13 ) of a certain component (DBE13 ) satisfies the following formula (f7) on the basis of the number of moles.
  • Requirement (Y4) is that the content (C DBE13 ) of a component (DBE13) with a double bond equivalent (DBE) of 13, which is one of the components with a double bond equivalent (DBE) of 14 or less, It directly stipulates that the content (C DBE15 ) of the component with a double bond equivalent (DBE) of 15 ( DBE15 ) is relatively less than the content (C DBE15 ). Therefore, by using a mineral oil that satisfies the requirement (Y4) in addition to the requirement (Y1), it is easy to make the mineral oil more excellent in weather resistance.
  • the mineral oil of the present embodiment preferably satisfies one or more selected from the following requirements (Z1) to (Z7) as requirements other than the requirement (X) group and requirement (Y) group. That is, the mineral oil of the present embodiment preferably satisfies one or more selected from the requirement (X) group and the following requirements (Z1) to (Z7), and the requirement (X) group and requirement (Y) group and More preferably, one or more selected from the following requirements (Z1) to (Z7) are satisfied.
  • Requirement (Z1) kinematic viscosity at 40 ° C.
  • Requirement (Z1) is defined as follows.
  • Requirement (Z1): The kinematic viscosity of the mineral oil at 40°C (hereinafter also referred to as "40°C kinematic viscosity") is 25 mm 2 /s to 500 mm 2 /s.
  • 40°C kinematic viscosity of the mineral oil is within the above range, there are the following advantages. ⁇ When a mineral oil is used as a base oil for a process oil, evaporation and oily smoke are suppressed during heating when the process oil is blended with the resin composition and processed.
  • kinematic viscosity defined in requirement (Z1) is preferably 50 mm 2 /s to 450 mm 2 /s, more preferably 60 mm 2 /s to 420 mm 2 / s, more preferably 75 mm 2 /s to 420 mm 2 /s, still more preferably 100 mm 2 /s to 420 mm 2 /s, still more preferably 200 mm 2 /s to 420 mm 2 / s, still more preferably 300 mm 2 /s ⁇ 420mm2 /s, even more preferably between 350mm2 /s and 420mm2 /s.
  • the mineral oil of the present embodiment tends to be particularly excellent in the effect of improving weather resistance compared to conventional mineral oils, especially when the 40° C. kinematic viscosity is in the range of 350 mm 2 /s to 420 mm 2 /s.
  • the 40° C. kinematic viscosity of mineral oil is a value measured according to JIS K2283:2000.
  • Requirement (Z2) viscosity index
  • Requirement (Z2) is defined as follows.
  • the viscosity index defined in requirement (Z2) is preferably 75 or higher, more preferably 80 or higher, and even more preferably 85 or higher. Also, it is usually 150 or less.
  • the mineral oil viscosity index is a value calculated from mineral oil kinematic viscosities (for example, 40° C. kinematic viscosity and 100° C. kinematic viscosity) measured in accordance with JIS K2283:2000.
  • Requirement (Z3) Flash point
  • Requirement (Z3) is defined as follows.
  • - When a mineral oil is used as a base oil for a process oil, oil smoke is suppressed during heating when the resin composition is mixed with the process oil and processed.
  • the flash point defined in requirement (Z3) is preferably 180° C. or higher, more preferably 210° C.
  • the flash point of mineral oil is a value measured by the Cleveland open-circuit (COC) method in accordance with JIS K2265-4:2007.
  • Requirement (Z4) % CA
  • Requirement (Z4) is defined as follows. • Requirement (Z4): % CA of mineral oil by ring analysis (ndM method) is 5 or less. When the mineral oil satisfies the requirement (Z4), the effects of the present invention are more likely to be exhibited. From the viewpoint of making it easier to exhibit the effects of the present invention, the % CA specified in the requirement (Z4) is preferably 4 or less, more preferably 3 or less, still more preferably 2 or less, and even more preferably 1 or less. , and more preferably 0.1 or less.
  • Requirement (Z5): % CN Requirement (Z5) is defined as follows. ⁇ Requirement (Z5): % CN by ring analysis (ndM method) of mineral oil is 5 to 60. When the mineral oil satisfies the requirement (Z5), the effects of the present invention are more likely to be exhibited. From the viewpoint of making it easier to exhibit the effects of the present invention, % CN defined in requirement (Z5) is preferably 10-55, more preferably 15-50, and still more preferably 20-45.
  • Requirement (Z6): % CP Requirement (Z6) is defined as follows.
  • Requirement (Z6): % Cp of mineral oil is 30 to 100 by ring analysis (ndM method).
  • ndM method ring analysis
  • the %C p defined in requirement (Z6) is preferably 35-100, more preferably 40-100, and even more preferably 45-100.
  • Requirement (Z7) Saybolt color (new oil)
  • Requirement (Z7) is defined as follows.
  • the Saybolt color of the mineral oil (new oil) is +25 or more, the mineral oil can have excellent initial transparency.
  • the Saybolt color of the mineral oil defined in requirement (Z7) is preferably +28 or more, more preferably +30.
  • the saybolt color of mineral oil means the value measured based on JISK2580:2003.
  • the mineral oil of the present embodiment can be produced by making appropriate adjustments based on the matters described below.
  • the raw material oil used as the raw material of the mineral oil of the present embodiment for example, kerosene or diesel oil obtained by atmospheric distillation of one or more crude oils selected from paraffinic crude oil, intermediate crude oil, and naphthenic crude oil It is preferable to include both a vacuum distilled oil and a vacuum residue obtained by removing a fuel oil fraction such as a distillate and distilling the atmospheric residue remaining at the bottom of a distillation column under reduced pressure.
  • the vacuum residual oil is preferably subjected to solvent deasphalting treatment to obtain solvent deasphalted oil, and then mixed with vacuum distilled oil to be used as raw material oil.
  • the raw material oil is preferably a mixed oil of vacuum distilled oil and solvent deasphalted oil.
  • the solvent used for the solvent deasphalting treatment include chain saturated hydrocarbons having 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, n-hexane, and the like. is mentioned. These solvents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • ⁇ Refining treatment> The feedstock is subjected to one or more refining treatments selected from, for example, hydrocracking, solvent dewaxing, hydroisomerization dewaxing, and hydrofinishing, and then optionally Post-processing, which will be described later, is performed. Thereby, the mineral oil of this embodiment is obtained.
  • the refining treatment it is preferable to carry out at least hydrocracking treatment, solvent dewaxing treatment, and hydrofinishing treatment in this order.
  • Hydrocracking is a refining process that is performed for the purpose of completely saturating the aromatics contained in the raw oil and removing impurities such as sulfur and nitrogen. Hydrocracking is carried out in the presence of a catalyst by appropriately adjusting the hydrogen partial pressure, reaction temperature, liquid hourly space velocity, hydrogen gas supply ratio, etc., so as to obtain a lubricating base oil that meets the above requirements.
  • catalysts include catalysts containing two or more metal materials selected from nickel (Ni), tungsten (W), molybdenum (Mo), and cobalt (Co) (preferably at least nickel (Ni) and tungsten
  • noble metals such as platinum (Pt) and lead (Pb);
  • the catalyst may be supported on a carrier before use.
  • the carrier include composite materials of silica and alumina, amorphous carriers such as alumina, and crystalline carriers such as zeolite.
  • the hydrogen partial pressure in hydrocracking is preferably 15 MPa to 25 MPa.
  • the reaction temperature in the hydrocracking treatment is preferably 300°C to 450°C.
  • the liquid hourly space velocity (LHSV) in hydrocracking is preferably 0.5 hr -1 to 1.5 hr -1 .
  • the supply rate of hydrogen gas in hydrocracking is preferably 500 Nm 3 to 2,000 Nm 3 per kiloliter of feed oil.
  • Solvent dewaxing treatment is a refining treatment that is performed for the purpose of removing the wax content contained in the raw oil.
  • the solvent dewaxing treatment is carried out by appropriately adjusting various conditions so as to obtain a mineral oil that satisfies the above requirements.
  • Solvents used for solvent dewaxing include aliphatic ketones having 3 to 6 carbon atoms such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; aliphatic hydrocarbons having 3 to 6 carbon atoms such as propane and butane; toluene and the like.
  • the cooling temperature in the solvent dewaxing treatment is preferably -40 to 0°C.
  • the wax precipitated by cooling is filtered and separated from liquid components (solvent and treated oil). Solvent is then removed from the liquid fraction to obtain a solvent dewaxed oil.
  • Hydroisomerization dewaxing treatment is a refining treatment for the purpose of isomerizing linear paraffins contained in feedstock oil into isoparaffins.
  • the hydroisomerization dewaxing treatment can also be used to open the rings of the aromatics to form paraffins, and to remove impurities such as sulfur and nitrogen.
  • the hydroisomerization dewaxing treatment is performed on the wax (slack wax) separated from the raw material oil, and the hydroisomerization dewaxed oil derived from the wax and the solvent dewaxed oil are mixed. good.
  • hydroisomerized dewaxed oil may be subjected to the hydrofinishing treatment described below.
  • the hydrogen partial pressure, reaction temperature, liquid hourly space velocity, hydrogen gas supply ratio, etc. are appropriately adjusted in the presence of a catalyst so that a mineral oil that meets the above requirements is obtained. done.
  • the same catalysts as those used in hydrocracking can be used as catalysts.
  • the hydrogen partial pressure in the hydroisomerization dewaxing treatment is preferably 2 MPa to 6 MPa.
  • the reaction temperature in the hydroisomerization dewaxing treatment is preferably 250°C to 350°C.
  • the liquid hourly space velocity (LHSV) in the hydroisomerization dewaxing treatment is preferably 0.2 hr -1 to 1.5 hr -1 .
  • the supply rate of hydrogen gas in the hydroisomerization dewaxing process is preferably 300 Nm 3 to 600 Nm 3 per kiloliter of feed oil.
  • hydrofinishing treatment Similar to the hydrocracking process described above, hydrofinishing is a refining process that is carried out for the purpose of completely saturating the aromatics contained in the feedstock and removing impurities such as sulfur and nitrogen. is.
  • the hydrofinishing treatment is carried out in the presence of a catalyst by appropriately adjusting the hydrogen partial pressure, reaction temperature, liquid hourly space velocity, hydrogen gas supply ratio, etc. so as to obtain a mineral oil that satisfies the above requirements.
  • catalysts containing two or more metal materials selected from nickel (Ni), tungsten (W), molybdenum (Mo), and cobalt (Co) are included.
  • a metal oxide of a composite metal material containing at least nickel (Ni) and tungsten (W) is preferable, and a tungsten-containing nickel catalyst containing at least nickel (Ni) and tungsten (W) (hereinafter simply referred to as " Also referred to as "tungsten-containing nickel catalyst”) is more preferred.
  • the hydrogen partial pressure in the hydrofinishing treatment is preferably 15 MPa to 25 MPa.
  • the reaction temperature in the hydrofinishing treatment is preferably 200°C to 350°C.
  • the liquid hourly space velocity (LHSV) in the hydrofinishing treatment is preferably 0.2 hr -1 to 1.5 hr -1 .
  • the supply rate of hydrogen gas in the hydrofinishing treatment is preferably 500 Nm 3 to 2,000 Nm 3 per kiloliter of feed oil.
  • the obtained product oil is subjected to vacuum distillation, and the fraction is recovered so as to have the desired kinematic viscosity (preferably, so as to satisfy the above requirement (Z1)), and the present Mineral oils of embodiments can be obtained.
  • Various conditions of vacuum distillation pressure, temperature, time, etc. are appropriately adjusted so that the resulting mineral oil has a kinematic viscosity within a desired range.
  • the mineral oil of this embodiment has excellent weather resistance. Therefore, it can be used as a lubricating base oil that requires excellent weather resistance. Suitable lubricating base oils include base oils for process oils and base oils for greases. Therefore, according to the mineral oil of this embodiment, the following usage is provided. (1) A method of using the mineral oil of the present embodiment as a base oil for process oil. (2) A method of using the mineral oil of the present embodiment as a base oil for grease.
  • a process oil containing the mineral oil of the present embodiment and a grease containing the mineral oil of the present embodiment are provided.
  • the process oil containing the mineral oil of the present embodiment and the grease containing the mineral oil of the present embodiment will be described in detail.
  • the process oil of this embodiment contains the mineral oil of this embodiment described above.
  • the mineral oil of the present embodiment is referred to as "mineral oil (M1)".
  • the process oil of this embodiment contains mineral oil (M1).
  • the process oil of the present embodiment exhibits excellent weather resistance by containing the mineral oil (M1).
  • Mineral oil (M1) may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of mineral oil (MO) is preferably 70% by mass to 100% by mass, more preferably 80% by mass to 100% by mass, based on the total amount of the process oil. It is preferably 90% by mass to 100% by mass.
  • the process oil of the present embodiment may or may not contain components other than the mineral oil (M1) as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
  • examples of such other components include base oils other than mineral oil (M1) and various additives for process oils.
  • Base oils other than mineral oils (M1) include mineral oils and synthetic oils that do not fall under mineral oils (M1).
  • Examples of the synthetic oil include hydrocarbon oil, aromatic oil, ester oil, ether oil, and synthetic oil obtained by isomerizing wax (GTL wax) produced by the Fischer-Tropsch method or the like. etc.
  • Mineral oils and synthetic oils that do not correspond to mineral oil (M1) may be used singly or in combination of two or more.
  • the content of the mineral oil (M1) in the base oil constituting the process oil is preferably 50% by mass to 100% by mass based on the total amount of the base oil constituting the process oil. % by mass, more preferably 60% by mass to 100% by mass, still more preferably 70% by mass to 100% by mass, even more preferably 80% by mass to 100% by mass, still more preferably 90% by mass to 100% by mass .
  • additives for process oil include, for example, antioxidants.
  • Various additives for process oil may be used singly or in combination of two or more.
  • the content of various additives for process oil in the process oil of the present embodiment is appropriately prepared according to the type and application of the additive. 10 mass %, preferably 0.001 to 7 mass %, more preferably 0.01 to 5 mass %.
  • the grease of the present embodiment contains the mineral oil of the present embodiment described above and a thickener.
  • the mineral oil of this embodiment will be referred to as "mineral oil (M2)".
  • the grease of the present embodiment contains mineral oil (M2), which has excellent weather resistance. Therefore, it has better weather resistance than conventional grease.
  • the grease of the present embodiment may or may not contain components other than the mineral oil (M2) and the thickener as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the total content of the mineral oil (M2) and the thickener is preferably 70% by mass to 100% by mass, more preferably 80% by mass to 100% by mass, and still more preferably 90% by mass to 100% by mass.
  • the grease of this embodiment contains mineral oil (M2).
  • the grease of the present embodiment exhibits excellent weather resistance by containing mineral oil (M2).
  • Mineral oil (M2) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the mineral oil (M2) content is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 75% by mass, based on the total amount of the grease. Also, it is preferably 99% by mass or less, more preferably 97% by mass or less, and still more preferably 95% by mass or less.
  • the upper and lower limits of these numerical ranges can be combined arbitrarily. Specifically, it is preferably 50% to 99% by mass, more preferably 60% to 97% by mass, and still more preferably 70% to 95% by mass.
  • the grease of this embodiment contains a thickener.
  • the thickener includes, for example, metallic soap, metallic complex soap, cellulose nanofiber, urea-based compound, and the like.
  • the thickener may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the thickener is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 3 to 30% by mass, and still more preferably 5 to 25% by mass, based on the total amount of the grease.
  • the grease of the present embodiment may or may not contain components other than the mineral oil (M2) and the thickener as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
  • the other components include base oils other than mineral oil (M2) and various additives for grease.
  • Examples of base oils other than mineral oils (M2) include mineral oils and synthetic oils that do not fall under mineral oils (M2).
  • Examples of the synthetic oil include hydrocarbon oil, aromatic oil, ester oil, ether oil, and synthetic oil obtained by isomerizing wax (GTL wax) produced by the Fischer-Tropsch method or the like. etc.
  • Mineral oils and synthetic oils that do not correspond to mineral oils (M2) may be used singly or in combination of two or more.
  • the content of mineral oil (MO) in the base oil constituting the grease is preferably 50% by mass to 100% by mass, based on the total amount of the base oil constituting the grease. More preferably 60% to 100% by mass, still more preferably 70% to 100% by mass, even more preferably 80% to 100% by mass, still more preferably 90% to 100% by mass.
  • additives for grease include, for example, antioxidants, rust inhibitors, extreme pressure agents, oiliness agents, antiwear agents, thickeners, solid lubricants, detergent dispersants, corrosion inhibitors, metal activators and the like.
  • Various additives for grease may be used singly or in combination of two or more.
  • the content of each of the various additives for grease in the grease of the present embodiment is appropriately prepared according to the type and application of the additive. % by mass, preferably 0.001 to 7% by mass, more preferably 0.01 to 5% by mass.
  • [1] to [11] are provided.
  • [1] A mineral oil that satisfies the following requirement (X1).
  • the differential value (A′′ 308 ) satisfies the following formula (f1).
  • Requirement (X2) The second derivative value (A'' 308 ) at 308 nm satisfies the following formula (f2). (A′′ 308 )> ⁇ 0.01 (f2) [3] The mineral oil according to [1] or [2] above, which further satisfies the following requirement (X3).
  • ⁇ Requirement (X3) the maximum value (A''max) of the second derivative value (A'') within the range of 306 nm or more and 310 nm or less, and the minimum value (A''min) within the range of 306 nm or more and 310 nm or less satisfies the following formula (f3).
  • Requirement (Y1) In a component having a molecular weight of 296 to 1084, the content (C DBE16 ) of a component (DBE16) having a double bond equivalent (DBE) of 16 and a double bond equivalent (DBE) of 19
  • the content (C DBE19 ) of a certain component (DBE19 ) satisfies the following formula (f4) on the basis of the number of moles.
  • Requirement (Y2) In a component having a molecular weight of 296 to 1084, the content (C DBE16 ) of a component (DBE15) having a double bond equivalent (DBE) of 15 and a double bond equivalent (DBE) of 19
  • the content (C DBE19 ) of a certain component (DBE19 ) satisfies the following formula (f5) on the basis of the number of moles.
  • [6] The mineral oil according to [4] or [5] above, Mineral oil, wherein the component (y) further satisfies the following requirement (Y3).
  • Requirement (Y4) In a component having a molecular weight of 296 to 1084, the content (C DBE15 ) of a component (DBE15) having a double bond equivalent (DBE) of 15 and a double bond equivalent (DBE) of 13
  • the content (C DBE13 ) of a certain component (DBE13 ) satisfies the following formula (f7) on the basis of the number of moles.
  • Example 1 The mineral oil of Example 1 and the mineral oil of Comparative Example 1 were evaluated for various physical properties (1) to (4) below. Moreover, the following evaluation 1 and the following evaluation 2 were performed.
  • Example 1 Mineral oil of Example 1 was produced by the following method. Vacuum distilled oil and solvent deasphalted oil are used as raw materials, and a nickel/tungsten-alumina catalyst (a catalyst in which nickel oxide and tungsten oxide are supported on alumina as a carrier) is used at a reaction temperature of 360 to 410 ° C., hydrogen Hydrocracking was performed under the conditions of a partial pressure of 20 MPa, a supply ratio of hydrogen to feed oil of 900 Nm 3 /kL, and an LHSV of 0.9 hr ⁇ 1 to obtain a refined oil. Next, toluene and methyl ethyl ketone were mixed with the refined oil, and the mixture was cooled to -20°C or below.
  • Vacuum distilled oil and solvent deasphalted oil are used as raw materials
  • a nickel/tungsten-alumina catalyst a catalyst in which nickel oxide and tungsten oxide are supported on alumina as a carrier
  • hydrogen Hydrocracking was performed under the conditions of a partial
  • dewaxed oil After removing the precipitated wax, toluene and methyl ethyl ketone were removed to obtain a dewaxed oil.
  • the above dewaxed oil is treated with a tungsten-containing nickel catalyst under the conditions of a reaction temperature of 300° C., a hydrogen partial pressure of 20 MPa, a supply ratio of hydrogen and dewaxed oil of 1,000 Nm 3 /kL, and an LHSV of 0.4 hr ⁇ 1 .
  • a hydrofinishing treatment was applied.
  • the target fraction was recovered by distillation under reduced pressure to obtain a mineral oil of Example 1.
  • toluene and methyl ethyl ketone were mixed with the refined oil, and the mixture was cooled to -20°C or below. After removing the precipitated wax, toluene and methyl ethyl ketone were removed to obtain a dewaxed oil.
  • the dewaxed oil is dewaxed with hydrogen at a reaction temperature of 310 ° C. and a hydrogen partial pressure of 20 MPa using a nickel-molybdenum-alumina catalyst (a catalyst in which nickel oxide and molybdenum oxide are supported on alumina as a carrier). Hydrofinishing was performed under the conditions of an oil supply ratio of 1,000 Nm 3 /kL and an LHSV of 0.4 hr ⁇ 1 . After that, the target fraction was recovered by distillation under reduced pressure to obtain a mineral oil of Comparative Example 1.
  • Table 1 shows the measurement results of various physical properties of the mineral oils of Example 1 and Comparative Example 2.
  • Table 2 shows the following. Since the mineral oil of Example 1 satisfies the formula (f1) and the above requirement (X1), it is considered to contain a large amount of coronene to which alkyl chains are bonded. Therefore, it is thought that many cyclic hydrocarbons having a smaller number of rings than coronene also include alkyl chain-bonded hydrocarbons. Therefore, it is presumed that the presence of the alkyl chain inhibits the polycondensation of cyclic hydrocarbons with a small number of rings, making it difficult to form polycyclic cyclic hydrocarbons, resulting in a mineral oil with excellent weather resistance. On the other hand, the mineral oil of Comparative Example 1 does not satisfy the formula (f1) and does not satisfy the above requirement (X1).
  • the most probable inferred structure was determined and its DBE was determined. Then, the abundance of each DBE molecule was calculated by summing the peak intensities at the mass-to-charge ratio (m/z) of FD-MS, which was assumed to be most likely to match the molecular weight of the molecule. .
  • Table 3 shows the molecular abundances (actual intensity values) for each DBE in the mineral oils of Example 1 and Comparative Example 1. Moreover, what plotted Table 3 is shown in FIG. Furthermore, FIG. 4 shows the results of calculating the composition ratio (standard value) of molecules for each DBE when the total value of the sum of peak intensities in the range of DBE 13 to 25 is set to 1.00 for the results of Table 3. . Note that the smaller the DBE, the smaller the number of cyclic hydrocarbon rings, and the larger the DBE, the larger the number of cyclic hydrocarbon rings.
  • Table 3 and FIG. 3 show the following.
  • the mineral oil of Example 1 has fewer components with a double bond equivalent (DBE) of 14 or less, and is a factor that deteriorates weather resistance. It can be seen that there is little hydrogen.
  • the following things are understood.
  • the mineral oil shown in Example 1 satisfies requirement (Y1) (further requirements (Y2) to (Y4)).
  • the mineral oil of Comparative Example 1 does not satisfy the requirement (Y1) (and the requirements (Y2) to (Y4)). Therefore, when comprehensively considered based on the results shown in Table 3 and FIG. has a low double bond equivalent (DBE) of 14 or less, and has a low content of cyclic hydrocarbons with a small number of rings, which is a factor that deteriorates the weather resistance.
  • Examples 2-3, Comparative Examples 2-3 The mineral oil of Example 2 and the mineral oil of Comparative Example 2 were evaluated for various physical properties (1) to (4) above. In addition, evaluation 1 above and evaluation 3 below were performed.
  • Example 2 Another lot obtained in a manner similar to Example 1 was designated Example 2 mineral oil.
  • Example 3 Mineral oil of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1, with different target fractions recovered by distillation under reduced pressure.
  • Comparative Example 2 Another lot obtained in the same manner as Comparative Example 1 was designated Comparative Example 2 mineral oil.
  • Table 4 shows the measurement results of various physical properties of the mineral oils of Examples 2-3 and Comparative Examples 2-3 and the results of Evaluation 3 above. Also, the absorption spectra of the mineral oils of Examples 2-3 and Comparative Examples 2-3 are shown in FIG.

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Abstract

【課題】耐候性に優れる鉱物油、並びに当該鉱物油を含有するプロセスオイル及びグリースを提供する。 【解決手段】下記要件(X1)を満たす鉱物油。 ・要件(X1):前記鉱物油の吸収スペクトルの吸光度(A)の波長(λ)による二次微分(A'')について、303nmにおける二次微分値(A''303)と308nmにおける二次微分値(A''308)とが、下記式(f1)を満たす。 (A''303)≦(A''308)・・・(f1)

Description

鉱物油並びにプロセスオイル及びグリース
 本発明は、鉱物油、並びに、当該鉱物油を含有するプロセスオイル及び当該鉱物油を含有するグリースに関する。
 ゴム系樹脂及び熱可塑性エラストマー等の樹脂を含む樹脂組成物は、最終製品の用途や要求される特性に応じて、押出成形、射出成形、ブロー成形、及びカレンダー加工等の加工が施されて成形品となる。その際、樹脂組成物の加工性を向上させる目的で、プロセスオイルを樹脂組成物に配合することがある。当該プロセスオイルは、いわゆる可塑剤としての役割を発揮する。当該プロセスオイルは、各種知られており、例えば特許文献1には、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、エステル系可塑剤、及びエーテル系可塑剤から選択される1種以上を配合した熱可塑性エラストマーが、成形加工性に優れることが記載されている。
特開平07-126452号公報
 ところで、樹脂組成物には加飾性が求められることもある。加飾性が求められる樹脂組成物は、屋外における変色及び劣化を抑制する性能が必要とされる。かかる観点から、加飾性が求められる樹脂組成物を加工する際には耐候性に優れるプロセスオイルが必要とされる。また、グリースについても、プロセスオイルと同様、耐候性が求められることもある。
 ここで、プロセスオイル及びグリースの安定供給の観点から、これらの原料として用いられる基油としては、鉱物油を用いることが望ましいと考えられる。しかし、従来の鉱物油は、耐候性について、さらなる改善の余地があった。
 そこで、本発明は、耐候性に優れる鉱物油、並びに当該鉱物油を含有するプロセスオイル及びグリースを提供することを課題とする。
 本発明によれば、下記[1]~[4]が提供される。
[1] 下記要件(X1)を満たす鉱物油。
・要件(X1):前記鉱物油の吸収スペクトルの吸光度(A)の波長(λ)による二次微分(A’’)について、303nmにおける二次微分値(A’’303)と308nmにおける二次微分値(A’’308)とが、下記式(f1)を満たす。
 (A’’303)≦(A’’308)・・・(f1)
[2] 上記[1]に記載の鉱物油であって、
 下記成分(y)が、下記要件(Y1)を満たす、鉱物油。
・成分(y):アルミナカラムに前記鉱物油を通液した後、エタノールを通液し、該エタノール中に回収される成分である。
・要件(Y1):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が16である成分(DBE16)の含有量(CDBE16)と、二重結合当量(DBE)が19である成分(DBE19)の含有量(CDBE19)とが、モル数基準で、下記式(f4)を満たす。
  (CDBE16)>(CDBE19)・・・(f4)
[3] 上記[1]又は[2]に記載の鉱物油を含有する、プロセスオイル。
[4] 上記[1]又は[2]に記載の鉱物油と増ちょう剤とを含有する、グリース。
 本発明によれば、耐候性に優れる鉱物油、並びに当該鉱物油を含有するプロセスオイル及びグリースを提供することが可能となる。
実施例1の鉱物油と比較例1の鉱物油の吸収スペクトルである。 実施例1の鉱物油と比較例1の鉱物油の吸収スペクトルの吸光度(A)の波長(λ)による二次微分(A’’)である。 実施例1の鉱物油と比較例1の鉱物油について、評価2に基づいて二重結合当量(DBE)別の存在量(実強度)を解析した結果を示す図である。 実施例1の鉱物油と比較例1の鉱物油について、評価2に基づいて二重結合当量(DBE)別の存在量(規格値)を解析した結果を示す図である。 実施例2~3の鉱物油と比較例2~3の鉱物油の吸収スペクトルである。
 本明細書に記載された数値範囲の上限値および下限値は任意に組み合わせることができる。例えば、数値範囲として「A~B」及び「C~D」が記載されている場合、「A~D」及び「C~B」の数値範囲も、本発明の範囲に含まれる。
 また、本明細書に記載された数値範囲「下限値~上限値」は、特に断りのない限り、下限値以上、上限値以下であることを意味する。
 また、本明細書において、実施例の数値は、上限値又は下限値として用いられ得る数値である。
[鉱物油の態様(要件(X1))]
 本実施形態の鉱物油は、下記要件(X1)を満たす。
・要件(X1):前記鉱物油の吸収スペクトルの吸光度(A)の波長(λ)による二次微分(A’’)について、303nmにおける二次微分値(A’’303)と308nmにおける二次微分値(A’’308)とが、下記式(f1)を満たす。
 (A’’303)≦(A’’308)・・・(f1)
 要件(X1)は、従来の鉱物油の吸収スペクトルにおいて、308nmに観測される無置換のコロネン(すなわち、環構造のみからなるコロネン)の吸収ピークが、303nmにブルーシフトしていることを明確化した規定である。
 本実施形態の鉱物油においては、コロネンの不安定化が起こっており、その吸収ピークが308nmから303nmにブルーシフトしている。コロネンの不安定化は、コロネンにアルキル鎖が結合し、当該アルキル鎖による電子供与性誘起効果等によって、コロネンのπ電子系に何らかの影響が及ぼされることにより生じているものと考えられる。
 つまり、要件(X1)の規定を満たす鉱物油は、アルキル鎖が結合したコロネンを多く含むと考えられる。そしてこのことから、コロネンに限らず、コロネンよりも環数の少ない環状炭化水素についても、アルキル鎖が結合したものを多く含むと考えられる。したがって、当該アルキル鎖の存在によって、環数の少ない環状炭化水素同士の重縮合が阻害され、耐候性を低下させる要因となる、環数が多く且つ共役二重結合を有する重縮合体(以下、「多環重縮合体」ともいう)が生成し難くなる。よって、本実施形態の鉱物油は、耐候性に優れるものと推察される。
 なお、本明細書において、吸収スペクトルの吸光度(A)の波長(λ)による二次微分(A’’)とは、下記式(1)により得られる二次微分を意味する。
  A’’=dA/dλ・・・・(1)
 また、本明細書において、鉱物油の吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計等を用いて測定することができる。紫外可視分光光度計としては、例えば、後述する実施例で用いた、株式会社島津製作所製のUV-2700等が挙げられる。
 なお、本明細書において、「環状炭化水素」とは、炭素原子及び水素原子のみからなり、炭素原子が環状に結合した環状構造を有する炭化水素化合物を意味する。
 また、多環重縮合体を生成する要因(出発原料)となる環数の少ない環状炭化水素は、1以上の芳香環(例えばベンゼン環)を有する化合物である。1以上の芳香環を有する化合物は、その環状構造が縮合芳香環(例えば縮合ベンゼン環)からなるものであってもよく、芳香環と脂環式環との縮合物(例えば、ベンゼン環とシクロヘキサン環との縮合物)からなるものであってもよい。
 ここで、耐候性により優れる鉱物油とする観点から、要件(X1)は、下記式(f1a)を満たすことが好ましく、下記式(f1b)を満たすことがより好ましく、下記式(f1c)を満たすことが更に好ましい。
 (A’’303)< (A’’308)・・・(f1a)
 (A’’303)< (A’’308)-0.01・・・(f1b)
 (A’’303)< (A’’308)-0.02・・・(f1c)
[要件(X2)及び(X3)]
 本実施形態の鉱物油は、下記(I)を満たすものであればよいが、耐候性をより向上させやすくする観点から、好ましくは下記(II)を満たすことが好ましく、下記(III)を満たすことがより好ましい。
・(I)要件(X1)
・(II)「要件(X1)」並びに「要件(X2)及び要件(X3)から選択される1種」
・(III)要件(X1)、要件(X2)、及び要件(X3)
 なお、以降の説明では、上記(I)~(III)を、「要件(X)群」ともいう。
 以下、要件(X2)及び(X3)について、詳細に説明する。
<要件(X2)>
 要件(X2)は、以下のように規定される。
・要件(X2):308nmにおける二次微分値(A’’308)が、下記式(f2)を満たす。
 (A’’308)>-0.01・・・(f2)
 要件(X2)は、308nmに観測される無置換のコロネンの鉱物油中の含有量が少ないことを示す規定である。要件(X1)に加えて、要件(X2)を満たす鉱物油は、無置換のコロネンがより少なく、アルキル鎖が結合しているコロネンをより多く含む。したがって、コロネンに限らず、コロネンよりも環数の少ない環状炭化水素についても、アルキル鎖が結合したものがより多く存在している。よって、環数の少ない環状炭化水素同士の重縮合がより阻害されやすくなって、耐候性を低下させる要因となる多環の環状炭化水素がより生成しにくくなり、耐候性により優れる鉱物油となるものと推察される。
<要件(X3)>
 要件(X3)は、以下のように規定される。
・要件(X3):306nm以上310nm以下の範囲内における二次微分値(A’’)の最大値(A’’max)と、306nm以上310nm以下の範囲内における最小値(A’’min)とが、下記式(f3)を満たす。
 |[(A’’max)-(A’’min)]/(A’’max)|<3.0・・・(f3)
 式(f3)中、左辺は、306nm以上310nm以下の範囲内における二次微分(A’’)の最大値(A’’max)と、306nm以上310nm以下の範囲内における最小値(A’’min)との差を、最大値(A’’max)で割った値の絶対値である。
 要件(X1)に加えて、さらに要件(X3)を満たす鉱物油とすることで、当該鉱物油の耐候性をより優れたものとしやすい。
 また、要件(X1)及び上記要件(X2)に加えて、さらに上記要件(X3)を満たす鉱物油とすることで、当該鉱物油の耐候性をさらに優れたものとしやすい。
[要件(Y1)~(Y4)]
 本実施形態の鉱物油は、耐候性を一層向上させやすくする観点から、要件(X)群に加えて、下記(IV)を満たすことが好ましく、下記(V)を満たすことがより好ましく、下記(VI)を満たすことが更に好ましく、下記(VII)を満たすことがより更に好ましい。
・(IV)要件(Y1)
・(V)「要件(Y1)」並びに「要件(Y2)、要件(Y3)、及び要件(Y4)から選択される1種」
・(VI)「要件(Y1)」並びに「要件(Y2)、要件(Y3)、及び要件(Y4)から選択される2種」
・(VII)要件(Y1)、要件(Y2)、要件(Y3)、及び要件(Y4)
 なお、以降の説明では、上記(IV)~(VII)を、「要件(Y)群」ともいう。
 ここで、要件(Y1)~(Y4)はいずれも、下記成分(y)を対象にして規定している。
・成分(y):アルミナカラムに前記鉱物油を通液した後、エタノールを通液し、該エタノール中に回収される成分である。
 成分(y)は、本実施形態の鉱物油に含まれる成分のうち、アルミナカラムへの吸着成分である、芳香族成分を含む微極性成分によって構成される。要件(Y1)~(Y4)では、成分(y)を対象にして、特定のDBE値の多寡を相対的に規定している。
 成分(y)における特定の二重結合当量(DBE)の相対的な多寡は、電界脱離質量分析法(FD-MS:Field Desorption-Mass Spectroscopy)によって測定される質量電荷比(m/z)を用いて、後述する実施例に記載の方法により解析することができる。
 なお、本明細書において、「二重結合当量(DBE)」は、電界脱離質量分析法により測定される質量電荷比(m/z)から推定される分子量から決定される炭素原子の数及び水素原子の数に基づいて、下記式(2)から算出される値を意味する。
 二重結合当量(DBE)=(C)+1-[(H)/2]・・・・(2)
 上記式(2)中、Cは炭素原子の数であり、Hは水素原子の数である。
 以下、要件(Y1)~(Y4)について、詳細に説明する。
<要件(Y1)>
 要件(Y1)は、以下のように規定される。
・要件(Y1):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が16である成分(DBE16)の含有量(CDBE16)と、二重結合当量(DBE)が19である成分(DBE19)の含有量(CDBE19)とが、モル数基準で、下記式(f4)を満たす。
  (CDBE16)>(CDBE19)・・・(f4)
 要件(Y1)を満たす鉱物油は、二重結合当量(DBE)が19である成分(DBE19)の含有量(CDBE19)に対して、二重結合当量(DBE)が16である成分(DBE16)の含有量(CDBE16)が相対的に多い。このような特徴を有する鉱物油は、環状炭化水素の分解が抑えられており、二重結合当量(DBE)が14以下である成分の含有量が少なくなる傾向にある。
 二重結合当量(DBE)が14以下である成分は、主に少環数の環状炭化水素(例えば、環数4以下の環状炭化水素)によって構成される。少環数の環状炭化水素は、光や熱によって、多環重縮合体を形成しやすい。そのため、鉱物油の色相が悪化しやすい。換言すれば、少環数の環状炭化水素は、耐候性を悪化させる因子となる。
 本発明者らの検討によれば、本実施形態の鉱物油は、従来の鉱物油と比較して、二重結合当量(DBE)が14以下である成分の含有量が少なくなることが確認されている。
 したがって、要件(Y1)を満たす鉱物油は、耐候性を悪化させる因子となる、少環数の環状炭化水素が少なく、耐候性に優れるものと推察される。
 なお、従来、耐候性は、芳香族含有量の多寡に左右されるとの考え方が一般的であった。しかし、本発明では、さらに一歩踏み込んで検討し、芳香族化合物の構造分布(上記二重結合当量の分布)が、色相安定性に影響を及ぼし、耐候性に影響を及ぼすことを明らかにしている。
 本実施形態の鉱物油は、上述したように、環状炭化水素にアルキル鎖が結合することによって立体障害が大きくなっていること、耐候性を悪化させる因子となる少環数の環状炭化水素自体の含有量を少なくすること等によって、優れた耐候性が発揮されるものと推察される。
 なお、成分(y)は、その大部分が環状炭化水素によって構成されている。そして、当該環状炭化水素は、1以上の芳香環(例えばベンゼン環)を有する化合物が大部分を占める。1以上の芳香環を有する化合物は、その環状構造が縮合芳香環(例えば縮合ベンゼン環)からなるものであってもよく、芳香環と脂環式環との縮合物(例えば、ベンゼン環とシクロヘキサン環との縮合物)からなるものであってもよい。
<要件(Y2)>
 要件(Y2)は、以下のように規定される。
・要件(Y2):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が15である成分(DBE15)の含有量(CDBE15)と、二重結合当量(DBE)が19である成分(DBE19)の含有量(CDBE19)とが、モル数基準で、下記式(f5)を満たす。
  (CDBE15)>(CDBE19)・・・(f5)
 要件(Y1)に加えて、要件(Y2)を満たす鉱物油は、二重結合当量(DBE)が19である成分(DBE19)の含有量(CDBE19)に対して、二重結合当量(DBE)が16である成分(DBE16)の含有量(CDBE16)だけでなく、二重結合当量(DBE)が15である成分(DBE15)の含有量(CDBE15)も相対的に多い。このような特徴を有する鉱物油は、環状炭化水素の分解がより抑えられており、二重結合当量(DBE)が14以下である成分の含有量がより少なくなる傾向にある。
 したがって、要件(Y1)に加えて、さらに要件(Y2)を満たす鉱物油とすることで、耐候性を悪化させる因子となる、少環数の環状炭化水素の含有量がより少なくなり、当該鉱物油の耐候性をより優れたものとしやすい。
<要件(Y3)>
 要件(Y3)は、以下のように規定される。
・要件(Y3):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が16である成分(DBE16)の含有量(CDBE16)と、二重結合当量(DBE)が13である成分(DBE13)の含有量(CDBE13)とが、モル数基準で、下記式(f6)を満たす。
  (CDBE16)>(CDBE13)・・・(f6)
 要件(Y3)は、二重結合当量(DBE)が14以下である成分の一つである、二重結合当量(DBE)が13である成分(DBE13)の含有量(CDBE13)が、二重結合当量(DBE)が16である成分(DBE16)の含有量(CDBE16)よりも相対的に少ないことを直接的に規定している。
 したがって、要件(Y1)に加えて、さらに要件(Y3)を満たす鉱物油とすることで、当該鉱物油の耐候性をより優れたものとしやすい。
 また、要件(Y1)及び要件(Y2)に加えて、さらに上記要件(Y3)を満たす鉱物油とすることで、当該鉱物油の耐候性をさらに優れたものとしやすい。
<要件(Y4)>
 要件(Y4)は、以下のように規定される。
・要件(Y4):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が15である成分(DBE15)の含有量(CDBE15)と、二重結合当量(DBE)が13である成分(DBE13)の含有量(CDBE13)とが、モル数基準で、下記式(f7)を満たす。
  (CDBE15)>(CDBE13)・・・(f7)
 要件(Y4)は、二重結合当量(DBE)が14以下である成分の一つである、二重結合当量(DBE)が13である成分(DBE13)の含有量(CDBE13)が、二重結合当量(DBE)が15である成分(DBE15)の含有量(CDBE15)よりも相対的に少ないことを直接的に規定している。
 したがって、要件(Y1)に加えて、さらに要件(Y4)を満たす鉱物油とすることで、当該鉱物油の耐候性をより優れたものとしやすい。
 また、要件(Y1)及び要件(Y2)に加えて、さらに要件(Y4)を満たす鉱物油とすることで、当該鉱物油の耐候性をさらに優れたものとしやすい。
 また、要件(Y1)及び要件(Y3)に加えて、さらに要件(Y4)を満たす鉱物油とすることで、当該鉱物油の耐候性をさらに優れたものとしやすい。
 さらに、要件(Y1)~(Y3)に加えて、さらに要件(Y4)を満たす鉱物油とすることで、当該鉱物油の耐候性をよりさらに優れたものとしやすい。
[要件(Z1)~(Z7)]
 本実施形態の鉱物油は、要件(X)群及び要件(Y)群以外の要件として、さらに、下記要件(Z1)~(Z7)から選択される1種以上を満たすことが好ましい。
 すなわち、本実施形態の鉱物油は、要件(X)群及び下記要件(Z1)~(Z7)から選択される1種以上を満たすことが好ましく、要件(X)群及び要件(Y)群並びに下記要件(Z1)~(Z7)から選択される1種以上を満たすことがより好ましい。
(要件(Z1):40℃における動粘度)
 要件(Z1)は、以下のように規定される。
・要件(Z1):鉱物油の40℃における動粘度(以下、「40℃動粘度」ともいう。)が、25mm/s~500mm/sである。
 鉱物油の40℃動粘度が上記範囲であると、以下の利点がある。
・鉱物油をプロセスオイル用の基油として使用する場合、樹脂組成物にプロセスオイルを配合して加工する際の加熱時に、蒸発や油煙が抑えられる。
・鉱物油をプロセスオイル用の基油として使用する場合、樹脂組成物にプロセスオイルを配合して加工する際に、混錬等を行いやすい。
・鉱物油をグリース用の基油として使用する場合、グリースを適切な混和ちょう度に調整しやすい。
 なお、これらの利点をより発揮させやすくする観点から、要件(Z1)に規定する40℃動粘度は、好ましくは50mm/s~450mm/s、より好ましくは60mm/s~420mm/s、更に好ましくは75mm/s~420mm/s、より更に好ましくは100mm/s~420mm/s、更になお好ましくは200mm/s~420mm/s、一層好ましくは300mm/s~420mm/s、より一層好ましくは350mm/s~420mm/sである。
 なお、本実施形態の鉱物油は、特に40℃動粘度が350mm/s~420mm/sの範囲において、従来の鉱物油と比較して耐候性の向上効果に特に優れる傾向にある。
 本明細書において、鉱物油の40℃動粘度は、JIS K2283:2000に準拠して測定される値である。
(要件(Z2):粘度指数)
 要件(Z2)は、以下のように規定される。
・要件(Z2):鉱物油の粘度指数が、70以上である。
 鉱物油の粘度指数が70以上であると、温度による粘度変化が小さくしやすく、高温領域及び低温領域の双方において使用しやすいものとできる。
 なお、これらの利点をより発揮させやすくする観点から、要件(Z2)に規定する粘度指数は、好ましくは75以上、より好ましくは80以上、更に好ましくは85以上である。また、通常150以下である。
 本明細書において、鉱物油の粘度指数は、JIS K2283:2000に準拠して測定される鉱物油の動粘度(例えば、40℃動粘度と100℃動粘度)から算出される値である。
(要件(Z3):引火点)
 要件(Z3)は、以下のように規定される。
・要件(Z3):鉱物油の引火点が、150℃以上である。
 鉱物油の引火点が150℃以上であると、以下の利点がある。
・鉱物油をプロセスオイル用の基油として使用する場合、樹脂組成物にプロセスオイルを配合して加工する際の加熱時に、油煙が抑えられる。
・鉱物油をプロセスオイル用の基油やグリース用の基油として用いた際に、当該基油を含有するプロセスオイル及びグリースの安全性が確保される。
 なお、これらの利点をより発揮させやすくする観点から、要件(Z3)に規定する引火点は、好ましくは180℃以上、より好ましくは210℃以上、更に好ましくは240℃以上である。また、通常400℃以下である。
 本明細書において、鉱物油の引火点は、JIS K2265-4:2007に準拠し、クリーブランド開放式(COC)法により測定される値である。
(要件(Z4):%C
 要件(Z4)は、以下のように規定される。
・要件(Z4):鉱物油の環分析(n-d-M法)による%Cが5以下である。
 鉱物油が要件(Z4)を満たすことで、本発明の効果がより発揮されやすくなる。
 なお、本発明の効果をさらに発揮させやすくする観点から、要件(Z4)で規定する%Cは、好ましくは4以下、より好ましくは3以下、更に好ましくは2以下、より更に好ましくは1以下、更になお好ましくは0.1以下である。
(要件(Z5):%C
 要件(Z5)は、以下のように規定される。
・要件(Z5):鉱物油の環分析(n-d-M法)による%Cが5~60である。
 鉱物油が要件(Z5)を満たすことで、本発明の効果がより発揮されやすくなる。
 なお、本発明の効果をさらに発揮させやすくする観点から、要件(Z5)で規定する%Cは、好ましくは10~55、より好ましくは15~50、更に好ましくは20~45である。
(要件(Z6):%C
 要件(Z6)は、以下のように規定される。
・要件(Z6):鉱物油の環分析(n-d-M法)による%Cが30~100である。
 鉱物油が要件(Z6)を満たすことで、本発明の効果がより発揮されやすくなる。
 なお、本発明の効果をさらに発揮させやすくする観点から、要件(Z6)で規定する%Cは、好ましくは35~100、より好ましくは40~100、更に好ましくは45~100である。
(要件(Z7):セイボルト色(新油))
 要件(Z7)は、以下のように規定される。
・要件(Z7):鉱物油(新油)のセイボルト色が、+25以上である。
 鉱物油(新油)のセイボルト色が+25以上であることによって、初期透明性に優れる鉱物油とすることができる。
 なお、本発明の効果をさらに発揮させやすくする観点から、要件(Z7)で規定する鉱物油のセイボルト色は、好ましくは+28以上、より好ましくは+30である。
 なお、本明細書において、鉱物油のセイボルト色は、JIS K2580:2003に準拠して測定した値を意味する。
[鉱物油の製造方法]
 本実施形態の鉱物油は、以下に説明する事項に基づいて適宜調整等を行うことにより、製造することができる。
<原料油の調製>
 本実施形態の鉱物油の原料として用いる原料油としては、例えば、パラフィン基系原油、中間基系原油、及びナフテン基系原油から選択される1種以上の原油を常圧蒸留して灯油や軽油等の燃料油留分を取り出し、蒸留塔底部に残存している常圧残油を、減圧蒸留して得られる減圧蒸留油及び減圧残油の双方を含むことが好ましい。
 そして、減圧残油は、溶剤脱れき処理を施して溶剤脱れき油とした後、減圧蒸留油と混合して、原料油として用いることが好ましい。すなわち、原料油は、減圧蒸留油と溶剤脱れき油との混合油であることが好ましい。
 溶剤脱れき処理に用いる溶剤としては、例えば、炭素数3~6の鎖状飽和炭化水素が挙げられ、具体的には、プロパン、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、イソペンタン、n-ヘキサン等が挙げられる。これらの溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<精製処理>
 上記原料油は、例えば、水素化分解処理、溶剤脱蝋処理、水素化異性化脱蝋処理、及び水素化仕上げ処理から選択される1種以上の精製処理が行われた後、必要に応じて後述する後処理が行われる。これにより、本実施形態の鉱物油が得られる。
 精製処理としては、少なくとも水素化分解処理、溶剤脱蝋処理、及び水素化仕上げ処理をこの順で実施することが好ましい。
(水素化分解処理)
 水素化分解処理は、原料油中に含まれる芳香族分の完全飽和化、並びに、硫黄分及び窒素分等の不純物の除去等を目的として行われる精製処理である。
 水素化分解処理は、上記要件を満たす潤滑油基油が得られるように、触媒の存在下、水素分圧、反応温度、液時空間速度、及び水素ガスの供給割合等を適宜調整して行われる。
 触媒としては、例えば、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、及びコバルト(Co)から選択される2種以上の金属材料を含む触媒(好ましくは、少なくともニッケル(Ni)及びタングステン(W)を含む複合金属材料の金属酸化物、少なくともニッケル(Ni)及びモリブデン(Mo)を含む複合金属材料の金属酸化物、並びに少なくともコバルト(Co)及びモリブデン(Mo)を含む複合金属材料の金属酸化物);白金(Pt)及び鉛(Pb)等の貴金属等が挙げられる。
 なお、触媒は、担体に担持させて使用してもよい。担体としては、シリカ及びアルミナの複合材料、アルミナ等の非晶質担体、並びにゼオライト等の結晶質担体等が挙げられる。
 水素化分解処理における水素分圧としては、好ましくは15MPa~25MPaである。
 水素化分解処理における反応温度としては、好ましくは300℃~450℃である。
 水素化分解処理における液時空間速度(LHSV)としては、好ましくは0.5hr-1~1.5hr-1である。
 水素化分解処理における水素ガスの供給割合としては、供給油1キロリットルに対して、好ましくは500Nm~2,000Nmである。
(溶剤脱蝋処理)
 溶剤脱蝋処理は、原料油中に含まれるワックス分を除去することを目的として行われる精製処理である。
 溶剤脱蝋処理は、上記要件を満たす鉱物油が得られるように、各種条件を適宜調整して調整して行われる。
 溶剤脱蝋処理に用いる溶剤としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の炭素数3~6の脂肪族ケトン;プロパン、ブタン等の炭素数3~6の脂肪族炭化水素;トルエン等が挙げられる。
 溶剤脱蝋処理における冷却温度としては、好ましくは-40~0℃である。
 なお、冷却して析出したワックス(スラックワックス)は、ろ過して液体分(溶剤及び処理油)と分離する。そして、当該液体分から溶剤を除去して、溶剤脱蝋油が得られる。
(水素化異性化脱蝋処理)
 水素化異性化脱蝋処理は、原料油中に含まれる直鎖パラフィンをイソパラフィンに異性化することを目的として行われる精製処理である。なお、水素化異性化脱蝋処理により、芳香族分を開環させパラフィン分とすること、硫黄分や窒素分等の不純物の除去等も行うこともできる。
 ここで、水素化異性化脱蝋処理は、原料油から分離されたワックス(スラックワックス)に対して行い、当該ワックス由来の水素化異性化脱蝋油と溶剤脱蝋油とを混合してもよい。あるいは、水素化異性化脱蝋油のみを後述する水素化仕上げ処理に供するようにしてもよい。
 水素化異性化脱蝋処理は、上記要件を満たす鉱物油が得られるように、触媒の存在下、水素分圧、反応温度、液時空間速度、及び水素ガスの供給割合等を適宜調整して行われる。
 触媒としては、水素化分解処理において用いられる触媒と同様のものが挙げられる。
 水素化異性化脱蝋処理における水素分圧としては、好ましくは2MPa~6MPaである。
 水素化異性化脱蝋処理における反応温度としては、好ましくは250℃~350℃である。
 水素化異性化脱蝋処理における液時空間速度(LHSV)としては、好ましくは0.2hr-1~1.5hr-1である。
 水素化異性化脱蝋処理における水素ガスの供給割合としては、供給油1キロリットルに対して、好ましくは300Nm~600Nmである。
(水素化仕上げ処理)
 水素化仕上げ処理は、既述の水素化分解処理と同様、原料油中に含まれる芳香族分の完全飽和化、並びに、硫黄分及び窒素分等の不純物の除去等を目的に行われる精製処理である。
 水素化仕上げ処理は、上記要件を満たす鉱物油が得られるように、触媒の存在下、水素分圧、反応温度、液時空間速度、及び水素ガスの供給割合等を適宜調整して行われる。
 触媒としては、水素化分解処理において用いられる触媒と同様のものが挙げられる。すなわち、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、及びコバルト(Co)から選択される2種以上の金属材料を含む触媒が挙げられる。これらの中でも、少なくともニッケル(Ni)及びタングステン(W)を含む複合金属材料の金属酸化物が好ましく、少なくともニッケル(Ni)及びタングステン(W)を含むタングステン含有ニッケル触媒(以降の説明では、単に「タングステン含有ニッケル触媒」ともいう)がより好ましい。
 水素化仕上げ処理における水素分圧としては、好ましくは15MPa~25MPaである。
 水素化仕上げ処理における反応温度としては、好ましくは200℃~350℃である。
 水素化仕上げ処理における液時空間速度(LHSV)としては、好ましくは0.2hr-1~1.5hr-1である。
 水素化仕上げ処理における水素ガスの供給割合としては、供給油1キロリットルに対して、好ましくは500Nm~2,000Nmである。
<後処理>
 上記精製処理の終了後、得られた生成油に対して減圧蒸留を施し、所望の動粘度となるように(好ましくは、上記要件(Z1)を満たすように)留分を回収して、本実施形態の鉱物油を得ることができる。
 なお、減圧蒸留の諸条件(圧力、温度、及び時間等)は、得られる鉱物油の動粘度が所望の範囲となるように、適宜調整される。
[鉱物油の用途]
 本実施形態の鉱物油は、耐候性に優れる。そのため、優れた耐候性が要求される潤滑油基油として用いることができる。当該潤滑油基油としては、好適には、プロセスオイル用の基油及びグリース用の基油が挙げられる。
 したがって、本実施形態の鉱物油によれば、下記使用方法が提供される。
(1)本実施形態の鉱物油を、プロセスオイル用の基油として使用する、使用方法。
(2)本実施形態の鉱物油を、グリース用の基油として使用する、使用方法。
 また、本実施形態の鉱物油によれば、本実施形態の鉱物油を含有するプロセスオイル及び本実施形態の鉱物油を含有するグリースが提供される。
 以下、本実施形態の鉱物油を含有するプロセスオイル及び本実施形態の鉱物油を含有するグリースについて、詳細に説明する。
<プロセスオイル>
 本実施形態のプロセスオイルは、上述した本実施形態の鉱物油を含有する。
 なお、プロセスオイルの説明において、本実施形態の鉱物油を、「鉱物油(M1)」と呼ぶこととする。
(鉱物油(M1))
 本実施形態のプロセスオイルは、鉱物油(M1)を含有する。
 本実施形態のプロセスオイルは、鉱物油(M1)を含有することで、優れた耐候性が発揮される。
 鉱物油(M1)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ここで、本実施形態のプロセスオイルにおいて、鉱物油(MO)の含有量は、プロセスオイルの全量基準で、好ましくは70質量%~100質量%、より好ましくは80質量%~100質量%、更に好ましくは90質量%~100質量%である。
(鉱物油(M1)以外の他の成分)
 本実施形態のプロセスオイルは、本発明の効果を大きく損なうことのない範囲で、鉱物油(M1)以外の他の成分を含有していてもよく、含有していなくてもよい。
 当該他の成分としては、鉱物油(M1)以外の基油及びプロセスオイル用の各種添加剤等が挙げられる。
 鉱物油(M1)以外の基油としては、鉱物油(M1)には該当しない鉱物油及び合成油が挙げられる。当該合成油としては、例えば、炭化水素系油、芳香族系油、エステル系油、エーテル系油、フィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス)を異性化することで得られる合成油等が挙げられる。
 鉱物油(M1)には該当しない鉱物油及び合成油は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 なお、プロセスオイルの耐候性向上の観点から、プロセスオイルを構成する基油中における鉱物油(M1)の含有量は、プロセスオイルを構成する基油の全量基準で、好ましくは50質量%~100質量%、より好ましくは60質量%~100質量%、更に好ましくは70質量%~100質量%、より更に好ましくは80質量%~100質量%、更になお好ましくは90質量%~100質量%である。
 また、プロセスオイル用の各種添加剤としては、例えば、酸化防止剤等が挙げられる。
 プロセスオイル用の各種添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 なお、本実施形態のプロセスオイルにおけるプロセスオイル用の各種添加剤の含有量は、添加剤の種類や用途に応じて適宜調製されるが、プロセスオイルの全量基準で、各々独立に、通常0~10質量%、好ましくは0.001~7質量%、より好ましくは0.01~5質量%である。
<グリース>
 本実施形態のグリースは、上述した本実施形態の鉱物油と、増ちょう剤とを含有する。
 なお、グリースの説明において、本実施形態の鉱物油を、「鉱物油(M2)」と呼ぶこととする。
 本実施形態のグリースは、耐候性に優れる鉱物油(M2)を含有する。したがって、従来のグリースと比較して、耐候性に優れる。
 本実施形態のグリースは、本発明の効果を損なわない範囲で、鉱物油(M2)及び増ちょう剤以外の他の成分を含有していてもよく、含有していなくてもよい。
 本実施形態において、鉱物油(M2)及び増ちょう剤の合計含有量は、グリースの全量基準で、好ましくは70質量%~100質量%、より好ましくは80質量%~100質量%、更に好ましくは90質量%~100質量%である。
(鉱物油(M2))
 本実施形態のグリースは、鉱物油(M2)を含有する。
 本実施形態のグリースは、鉱物油(M2)を含有することで、優れた耐候性が発揮される。
 鉱物油(M2)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ここで、本実施形態のグリースにおいて、鉱物油(M2)の含有量は、グリースの全量基準で、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは75質量%である。また、好ましくは99質量%以下、より好ましくは97質量%以下、更に好ましくは95質量%以下である。
 これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは50質量%~99質量%、より好ましくは60質量%~97質量%、更に好ましくは70質量%~95質量%である。
<増ちょう剤>
 本実施形態のグリースは、増ちょう剤を含有する。
 本実施形態のグリースにおいて、増ちょう剤は、例えば、金属石けん、金属コンプレックス石けん、セルロースナノファイバー、及びウレア系化合物等が挙げられる。
 増ちょう剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本実施形態のグリースにおいて、増ちょう剤の含有量は、グリースの全量基準で、好ましくは1~40質量%、より好ましくは3~30質量%、更に好ましくは5~25質量%である。
<鉱物油(M2)及び増ちょう剤以外の他の成分>
 本実施形態のグリースは、本発明の効果を大きく損なうことのない範囲で、鉱物油(M2)及び増ちょう剤以外の他の成分を含有していてもよく、含有していなくてもよい。
 当該他の成分としては、鉱物油(M2)以外の基油及びグリース用の各種添加剤等が挙げられる。
 鉱物油(M2)以外の基油としては、鉱物油(M2)には該当しない鉱物油及び合成油が挙げられる。当該合成油としては、例えば、炭化水素系油、芳香族系油、エステル系油、エーテル系油、フィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス)を異性化することで得られる合成油等が挙げられる。
 鉱物油(M2)には該当しない鉱物油及び合成油は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 なお、グリースの耐候性向上の観点から、グリースを構成する基油中における鉱物油(MO)の含有量は、グリースを構成する基油の全量基準で、好ましくは50質量%~100質量%、より好ましくは60質量%~100質量%、更に好ましくは70質量%~100質量%、より更に好ましくは80質量%~100質量%、更になお好ましくは90質量%~100質量%である。
 また、グリース用の各種添加剤としては、例えば、酸化防止剤、防錆剤、極圧剤、油性剤、耐摩耗剤、増粘剤、固体潤滑剤、清浄分散剤、腐食防止剤、金属不活性剤等が挙げられる。
 グリース用の各種添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 なお、本実施形態のグリースにおけるグリース用の各種添加剤の各々の含有量は、添加剤の種類や用途に応じて適宜調製されるが、グリースの全量基準で、各々独立に、通常0~10質量%、好ましくは0.001~7質量%、より好ましくは0.01~5質量%である。
[提供される本発明の一態様]
 本発明の一態様によれば、下記[1]~[11]が提供される。
[1] 下記要件(X1)を満たす鉱物油。
・要件(X1):前記鉱物油の吸収スペクトルの吸光度(A)の波長(λ)による二次微分(A’’)について、303nmにおける二次微分値(A’’303)と308nmにおける二次微分値(A’’308)とが、下記式(f1)を満たす。
 (A’’303)≦(A’’308)・・・(f1)
[2] さらに下記要件(X2)を満たす、上記[1]に記載の鉱物油。
・要件(X2):308nmにおける二次微分値(A’’308)が、下記式(f2)を満たす。
 (A’’308)>-0.01・・・(f2)
[3] さらに下記要件(X3)を満たす、上記[1]又は[2]に記載の鉱物油。
・要件(X3):306nm以上310nm以下の範囲内における二次微分値(A’’)の最大値(A’’max)と、306nm以上310nm以下の範囲内における最小値(A’’min)とが、下記式(f3)を満たす。
 |[(A’’max)-(A’’min)]/(A’’max)|<3.0・・・(f3)
[4] 上記[1]~[3]のいずれか1つに記載の鉱物油であって、
 下記成分(y)が、下記要件(Y1)を満たす、鉱物油。
・成分(y):アルミナカラムに前記鉱物油を通液した後、エタノールを通液し、該エタノール中に回収される成分である。
・要件(Y1):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が16である成分(DBE16)の含有量(CDBE16)と、二重結合当量(DBE)が19である成分(DBE19)の含有量(CDBE19)とが、モル数基準で、下記式(f4)を満たす。
  (CDBE16)>(CDBE19)・・・(f4)
[5] 上記[4]に記載の鉱物油であって、
 前記成分(y)が、さらに下記要件(Y2)を満たす、鉱物油。
・要件(Y2):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が15である成分(DBE15)の含有量(CDBE16)と、二重結合当量(DBE)が19である成分(DBE19)の含有量(CDBE19)とが、モル数基準で、下記式(f5)を満たす。
  (CDBE15)>(CDBE19)・・・(f5)
[6] 上記[4]又は[5]に記載の鉱物油であって、
 前記成分(y)が、さらに下記要件(Y3)を満たす、鉱物油。
・要件(Y3):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が16である成分(DBE16)の含有量(CDBE16)と、二重結合当量(DBE)が13である成分(DBE13)の含有量(CDBE13)とが、モル数基準で、下記式(f6)を満たす。
  (CDBE16)>(CDBE13)・・・(f6)
[7] 上記[4]~[6]のいずれか1つに記載の鉱物油であって、
 前記成分(y)が、さらに下記要件(Y4)を満たす、鉱物油。
・要件(Y4):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が15である成分(DBE15)の含有量(CDBE15)と、二重結合当量(DBE)が13である成分(DBE13)の含有量(CDBE13)とが、モル数基準で、下記式(f7)を満たす。
  (CDBE15)>(CDBE13)・・・(f7)
[8] プロセスオイル用の基油として用いる、上記[1]~[7]のいずれか1つに記載の鉱物油。
[9] グリース用の基油として用いる、上記[1]~[7]のいずれか1つに記載の鉱物油。
[10] 上記[1]~[7]のいずれか1つに記載の鉱物油を含有する、プロセスオイル。
[11] 上記[1]~[7]のいずれか1つに記載の鉱物油と増ちょう剤とを含有する、グリース。
 本発明について、以下の実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1、比較例1]
 実施例1の鉱物油及び比較例1の鉱物油について、下記(1)~(4)の各種物性を評価した。また、下記評価1及び下記評価2を行った。
<実施例1>
 実施例1の鉱物油は、以下の方法により製造した。
 減圧蒸留油および溶剤脱れき油を原料油とし、ニッケル・タングステン-アルミナ系触媒(担体であるアルミナにニッケル酸化物及びタングステン酸化物が担持した触媒)を用いて、反応温度360~410℃、水素分圧20MPa、水素と原料油との供給量比900Nm/kL,LHSV0.9hr-1の条件下で水素化分解処理を施し、精製油を得た。
 次いで、上記精製油にトルエンとメチルエチルケトンを混合し、-20℃以下に冷却した。析出したワックス分を除去、その後トルエンとメチルエチルケトンを除去し、脱蝋油を得た。
 次いで、上記脱蝋油を、タングステン含有ニッケル触媒を用い、反応温度300℃、水素分圧20MPa、水素と脱蝋油の供給量比1,000Nm/kL、LHSV0.4hr-1の条件下で水素化仕上げ処理を施した。その後、減圧蒸留により目的留分を回収し、実施例1の鉱物油を得た。
<比較例1>
 比較例1の鉱物油は、以下の方法により製造した。
 減圧蒸留油および溶剤脱れき油を原料油とし、ニッケル・タングステン-アルミナ系触媒(担体であるアルミナにニッケル酸化物及びタングステン酸化物が担持した触媒)を用いて、反応温度360~410℃、水素分圧20MPa、水素と原料油との供給量比900Nm/kL、LHSV0.9hr-1の条件下で水素化分解処理を施し、精製油を得た。
 次いで、上記精製油にトルエンとメチルエチルケトンを混合し、-20℃以下に冷却した。析出したワックス分を除去、その後トルエンとメチルエチルケトンを除去し、脱蝋油を得た。
 次いで、上記脱蝋油を、ニッケル・モリブデン-アルミナ系触媒(担体であるアルミナにニッケル酸化物及びモリブデン酸化物が担持した触媒)を用い、反応温度310℃,水素分圧20MPa、水素と脱蝋油の供給量比1,000Nm/kL,LHSV0.4hr-1の条件下で水素化仕上げ処理を施した。その後、減圧蒸留により目的留分を回収し、比較例1の鉱物油を得た。
[各種物性の測定]
(1)40℃動粘度、粘度指数
 JIS K2283:2000に準拠して測定及び算出した。
(2)引火点
 JIS K 2265-4:2007に準拠し、クリーブランド開放式(COC)法により測定した。
(3)環分析により得られる各種物性
 ASTM D3238-95に準拠し、環分析(n-d-M法)にて、%C、%C、及び%Cを求めた。
(4)セイボルト色
 JIS K2580:2003に準拠して測定した
 実施例1及び比較例2の鉱物油の各種物性の測定結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[評価1:吸収スペクトルによる評価]
 実施例1及び比較例2の鉱物油について、紫外可視分光光度計(島津製作所製、UV-2700)を用い、吸収スペクトルを測定した。
 そして、得られた吸収スペクトルを用いて、吸光度(A)の波長(λ)による二次微分(A’’)について、303nmにおける二次微分値(A’’303)と308nmにおける二次微分値(A’’308)とを算出した。
 さらに、306nm以上310nm以下の範囲内における二次微分値(A’’)の最大値(A’’max)と、306nm以上310nm以下の範囲内における最小値(A’’min)とを求めた。
 これらの値を用い、実施例1及び比較例2の鉱物油について、上記式(f1)~(f3)を満たすか否か検討した。
 吸収スペクトルを図1に示し、当該吸収スペクトルの二次微分(A’’)を図2に示す。また、検討結果を表2に示す。なお、表2中、「S」は表2の左端の式を満たすことを意味し、「N」は表2の左端の式を満たさないことを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2より以下のことがわかる。
 実施例1の鉱物油は、式(f1)を満たし、上記要件(X1)を満たすため、アルキル鎖が結合したコロネンを多く含むと考えられる。したがって、コロネンよりも環数の少ない環状炭化水素についても、アルキル鎖が結合したものも多く含むと考えられる。よって、当該アルキル鎖の存在によって、環数の少ない環状炭化水素同士の重縮合が阻害され、多環環状炭化水素が生成しにくくなって、耐候性に優れる鉱物油になるものと推察される。
 これに対し、比較例1の鉱物油は、式(f1)を満たさず、上記要件(X1)を満たさない。そのため、アルキル鎖が結合したコロネンが少なく、無置換のコロネンを多く含むと考えられる。したがって、コロネンよりも環数の少ない環状炭化水素についても、無置換のものを多く含むと考えられる。よって、環数の少ない環状炭化水素同士の重縮合が起こりやすく、多環環状炭化水素が生成しやすくなって、耐候性に劣る鉱物油となるものと推察される。
 また、実施例1の鉱物油は、式(f2)及び(f3)を満たし、上記要件(X2)及び(X3)も満たすため、耐候性により優れる鉱物油であることがわかる。
[評価2:二重結合当量(DBE)による評価]
<鉱物油の前処理>
 実施例1及び比較例2の鉱物油を、以下の(1)~(4)の順で前処理した。
(1)実施例1及び比較例2の鉱物油を、それぞれアルミナカラムに通液した。
(2)アルミナカラムにエタノールを通液し、成分(y)を回収した。
(3)エバポレーターでエタノールを除去した後、残留物をクロロホルムで希釈し、エミッターに塗布した。
(4)エミッターに塗布した成分を乾燥させた後、電界脱離質量分析法(FD-MS、日本電子株式会社製、JMS-700 MStation)により測定を行った。
<解析>
 炭素原子及び水素原子で構成される分子として想定される分子式をC20からC90まで網羅的に作成し、質量数を計算した。その際、上記の前処理条件を考慮し、成分(y)としては存在し得ない、不飽和結合を含まない分子及び無極性分子等(例えば、ナフテン構造又はパラフィン構造が主体である分子、コーク等のDBEが極端に大きい分子等)の成分は除いた。
 次いで、これを分子量順に並べ、分子量が296~1084の範囲内で、電界脱離質量分析法(FD-MS)によって得られた質量電荷比(m/z)から推定される分子量と合致し得る可能性が最も高いと推察される構造を決定し、そのDBEを決定した。
 そして、DBE別の分子の存在量を、当該分子の分子量と合致し得る可能性が最も高いと推察されたFD-MSの質量電荷比(m/z)におけるピーク強度を合算することで算出した。
 実施例1及び比較例1の鉱物油について、DBE別の分子の存在量(実強度値)を表3に示す。また、表3をプロットしたものを図3に示す。さらに、表3の結果について、DBE13~25の範囲におけるピーク強度の総和の合計値を1.00としたときの、DBE別の分子の組成比(規格値)を計算した結果を図4に示す。
 なお、DBEが小さいほど環状炭化水素の環数が少ない傾向があり、DBEが大きいほど環状炭化水素の環数が多い傾向がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3及び図3より、以下のことがわかる。
 実施例1の鉱物油は、比較例1の鉱物油と比較して、二重結合当量(DBE)が14以下である成分が少なく、耐候性を悪化させる因子となる、少環数の環状炭化水素が少ないことがわかる。
 また、図4より、以下のことがわかる。
 実施例1に示す鉱物油は、要件(Y1)(さらには、要件(Y2)~(Y4))を満たす。
 一方、比較例1の鉱物油は、要件(Y1)(さらには、要件(Y2)~(Y4))を満たさない。
 したがって、表3及び図3に示す結果も踏まえて総合的に考察すると、実施例1の鉱物油のように、要件(Y1)(さらには、要件(Y2)~(Y4))を満たす鉱物油は、二重結合当量(DBE)が14以下である成分が少なく、耐候性を悪化させる因子となる、少環数の環状炭化水素が少ないため、耐候性に優れることがわかる。
[実施例2~3、比較例2~3]
 実施例2の鉱物油及び比較例2の鉱物油について、上記(1)~(4)の各種物性を評価した。また、上記評価1及び下記評価3を行った。
<実施例2>
 実施例1と同様の方法で取得した他のロットを、実施例2の鉱物油とした。
<実施例3>
 実施例1と同様の方法で、減圧蒸留により回収する目的留分を異ならせて、実施例3の鉱物油を得た。
<比較例2>
 比較例1と同様の方法で取得した他のロットを、比較例2の鉱物油とした。
<比較例3>
 比較例1と同様の方法で、減圧蒸留により回収する目的留分を異ならせて、比較例3の鉱物油を得た。
[評価3:耐候性試験(光熱試験)]
 実施例2~3の鉱物油及び比較例2~3の鉱物油について、光熱試験による耐候性の評価を行った。
 光熱試験は、試験油を100ccのガラス製容器(ガラス瓶)内に80cc収容し、油温65℃に維持しながら、ガラス瓶の上面からのキセノンランプ(765W/m)による光照射を24時間実施した後、セイボルト色を測定して実施した。
 実施例2~3及び比較例2~3の鉱物油の各種物性の測定結果と上記評価3の結果を表4に示す。
 また、実施例2~3及び比較例2~3の鉱物油の吸収スペクトルを図5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 図5に示す吸収スペクトルの形状から、実施例2及び3の吸収スペクトルの二次微分は、式(f1)を満たし、上記要件(X1)を満たすと推定される。一方、比較例2及び3の吸収スペクトルの二次微分は、式(f1)を満たさず、上記要件(X1)を満たさないと推定される。
 次に、表4に示す結果から、以下のことがわかる。
 実施例2の鉱物油は、比較例2の鉱物油と比較して、耐候性に優れることがわかる。
 また、実施例3の鉱物油は、比較例3の鉱物油と比較して、耐候性に優れることがわかる。

Claims (11)

  1.  下記要件(X1)を満たす鉱物油。
    ・要件(X1):前記鉱物油の吸収スペクトルの吸光度(A)の波長(λ)による二次微分(A’’)について、303nmにおける二次微分値(A’’303)と308nmにおける二次微分値(A’’308)とが、下記式(f1)を満たす。
     (A’’303)≦(A’’308)・・・(f1)
  2.  さらに下記要件(X2)を満たす、請求項1に記載の鉱物油。
    ・要件(X2):308nmにおける二次微分値(A’’308)が、下記式(f2)を満たす。
     (A’’308)>-0.01・・・(f2)
  3.  さらに下記要件(X3)を満たす、請求項1又は2に記載の鉱物油。
    ・要件(X3):306nm以上310nm以下の範囲内における二次微分値(A’’)の最大値(A’’max)と、306nm以上310nm以下の範囲内における最小値(A’’min)とが、下記式(f3)を満たす。
     |[(A’’max)-(A’’min)]/(A’’max)|<3.0・・・(f3)
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載の鉱物油であって、
     下記成分(y)が、下記要件(Y1)を満たす、鉱物油。
    ・成分(y):アルミナカラムに前記鉱物油を通液した後、エタノールを通液し、該エタノール中に回収される成分である。
    ・要件(Y1):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が16である成分(DBE16)の含有量(CDBE16)と、二重結合当量(DBE)が19である成分(DBE19)の含有量(CDBE19)とが、モル数基準で、下記式(f4)を満たす。
      (CDBE16)>(CDBE19)・・・(f4)
  5.  請求項4に記載の鉱物油であって、
     前記成分(y)が、さらに下記要件(Y2)を満たす、鉱物油。
    ・要件(Y2):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が15である成分(DBE15)の含有量(CDBE15)と、二重結合当量(DBE)が19である成分(DBE19)の含有量(CDBE19)とが、モル数基準で、下記式(f5)を満たす。
      (CDBE15)>(CDBE19)・・・(f5)
  6.  請求項4又は5に記載の鉱物油であって、
     前記成分(y)が、さらに下記要件(Y3)を満たす、鉱物油。
    ・要件(Y3):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が16である成分(DBE16)の含有量(CDBE16)と、二重結合当量(DBE)が13である成分(DBE13)の含有量(CDBE13)とが、モル数基準で、下記式(f6)を満たす。
      (CDBE16)>(CDBE13)・・・(f6)
  7.  請求項4~6のいずれか1項に記載の鉱物油であって、
     前記成分(y)が、さらに下記要件(Y4)を満たす、鉱物油。
    ・要件(Y4):分子量が296~1084である成分において、二重結合当量(DBE)が15である成分(DBE15)の含有量(CDBE15)と、二重結合当量(DBE)が13である成分(DBE13)の含有量(CDBE13)とが、モル数基準で、下記式(f7)を満たす。
      (CDBE15)>(CDBE13)・・・(f7)
  8.  プロセスオイル用の基油として用いる、請求項1~7のいずれか1項に記載の鉱物油。
  9.  グリース用の基油として用いる、請求項1~7のいずれか1項に記載の鉱物油。
  10.  請求項1~7のいずれか1項に記載の鉱物油を含有する、プロセスオイル。
  11.  請求項1~7のいずれか1項に記載の鉱物油と増ちょう剤とを含有する、グリース。

     
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