JP3079091B2

JP3079091B2 - ゴムプロセス油及びその製造方法

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Publication number: JP3079091B2
Application number: JP11011035A
Authority: JP
Inventors: 貴開米; 一光藤原; 欣之森島
Original assignee: Japan Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2000-08-21
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: JP2000080208A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、天然ゴム又は合成
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。

【０００２】

【従来の技術】ゴムプロセス油は、ゴムポリマー組織に
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。

【０００３】このようなゴムプロセス油を得るために、
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％Ｃ_A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。

【０００４】しかし、近年、ＰＣＡの発ガン性が重要視
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。

【０００５】ＰＣＡ含量が３％未満のゴムプロセス油に
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。

【０００６】上述の油のＰＣＡ含量はより低くなってい
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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様な従
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。

【０００８】又、本発明の第２の課題は、ゴムの加工性
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。

【０００９】又、本発明の第３の課題は、上述のような
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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
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。

【００１１】本発明のゴムプロセス油は、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。

【００１２】更に、ゴムプロセス油の製造方法は、本発
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。

【００１３】又、本発明の他の見地によれば、ゴムプロ
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。

【００１４】本発明の別の見地によれば、ゴムプロセス
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。

【００１５】又、本発明の更に他の見地によれば、ゴム
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。

【００１６】Ｙ＞３３Ｗ＋６（１）（但し、（１）式中、Ｙはエキストラクトの収率（質量
％）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。）

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。

【００１８】プロセス油は、一般に、石油、特に、石油
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。

【００１９】油から構成成分を分離する方法として溶剤
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。

【００２０】本願発明者らは、多環芳香族の量が少なく
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。

【００２１】本発明によれば、新規な製造方法の２つの
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。

【００２２】ゴムプロセス油の製造方法の第１の実施形
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。

【００２３】ゴムプロセス油の製造方法の第２の実施形
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。

【００２４】これらの製造方法の実施形態の各々によっ
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。

【００２５】尚、本願において用いられるＰＣＡ含量
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。

【００２６】本発明で得られるゴムプロセス油は、多環
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。

【００２７】以下に、本発明の製造方法の第１の実施形
態を詳細に説明する。

【００２８】本発明のゴムプロセス油を生成するため
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。

【００２９】石油には、パラフィン原油、ナフタレン原
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。

【００３０】重質留分あるいは脱歴油の抽出に用いられ
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。

【００３１】上記溶剤での抽出処理においては、石油か
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。

【００３２】第１エキストラクトの収率が５５容積％を
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。

【００３３】第１エキストラクトと溶剤との混合物を冷
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。

【００３４】冷却条件は第２ラフィネートの収率及びそ
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。

【００３５】例えば、第１エキストラクトの多環芳香族
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。

【００３６】この様にして得られる第２ラフィネート
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％
Ｃ_A値は２０〜５０％となる。クルツ法による環分析の
％Ｃ_A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。

【００３７】ゴムプロセス油の使用に際し、クルツ法に
よる環分析の％Ｃ_A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％Ｃ_A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％Ｃ_A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。

【００３８】次に、本発明の製造方法の第２の実施形態
を詳細に説明する。

【００３９】第２の実施形態において、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
ラクトが得られ、これよりゴムプロセス油が得られる。

【００４０】石油には、パラフィン原油、ナフタレン原
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。

【００４１】重質留分あるいは脱歴油の抽出に用いられ
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。

【００４２】上記溶剤での抽出処理においては、石油か
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。

【００４３】この処理によって得られるエキストラクト
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。

【００４４】この溶剤抽出に際し、抽出条件を制御し
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。

【００４５】抽出の結果は、抽出する出発原料の状態に
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。

【００４６】即ち、出発原料油、つまり、抽出がなされ
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。

【数１】Ｙ＞３３Ｗ＋６（１）

【００４７】この様にして得られるエキストラクトはア
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％Ｃ_A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。

【００４８】出発原料油の状態のＰＣＡ含量が仮定した
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。

【００４９】

【数２】Ｚ＝８０／Ｘ＋３８（２）式（２）によれば、得られたエキストラクトのアニリン
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。

【００５０】従来の方法においては、抽出条件はラフィ
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。

【００５１】従って、出発原料としての潤滑油留分又は
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。

【００５２】出発原料の状態あるいは抽出条件が上述と
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。

【００５３】製造方法の第２の実施形態を用いた場合、
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。

【００５４】前述のように、本発明に係る製造方法の第
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。

【００５５】

【実施例】以下、実施例及び比較例により、本発明及び
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。

【００５６】［多環芳香族化合物（ＰＣＡ）濃度の測
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。

【００５７】従って、本発明で用いられる多環芳香族化
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。

【００５８】ＰＣＡのうち、芳香環を３つ以上有する多
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（％）０．００１００１０．００１００３０．０４０６０３０．１１０００５０．０１０００５０．１０１００７０．００１００検出器：ＵＶ２７０nm 注入量：２０μｌ（１０倍希釈）

【００５９】試料中の芳香環を３つ以上有する多環芳香
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。

【００６０】１環化合物の割合（％）＝（１環化合物面
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％Ｃ_A 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。

【００６１】［動粘度］ＪＩＳＫ２２８３の規定に従
って測定した。［アニリン点］ＪＩＳＫ２２５６の規定に従って測定
した。［全酸価］ＪＩＳＫ２５０１の規定に従って測定し
た。

【００６２】（実施例１−１）アラビアンライト原油を
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％Ｃ_A 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。

【００６３】（比較例１−１）従来のゴムプロセス油の
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％Ｃ_A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。

【００６４】（実施例１−２）アラビアンライト原油を
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％Ｃ_A 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。

【００６５】（比較例１−２）実施例１−２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、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％Ｃ_A 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。

【００６６】（実施例２−１）アラビアンライト原油を常圧蒸留した残渣を減圧蒸留
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％Ｃ_A 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。

【００６７】（実施例２−２）抽出温度を１４０℃に変
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％Ｃ_A 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。

【００６８】（実施例２−３及び２−４）アラビアンライト原油を減圧蒸留した残渣をプロパン脱
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
％Ｃ_A 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％Ｃ_A 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。

【００６９】（実施例２−５〜２−７）アラビアンライト原油を減圧蒸留した残渣をプロパン脱
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％Ｃ_A 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
％Ｃ_A 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％Ｃ_A 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。

【００７０】（比較例２−１〜２−３）抽出温度を１３
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％Ｃ_A
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％Ｃ_A 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％Ｃ_A 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。

【００７１】（比較例２−４）抽出温度を１３５に変更
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％Ｃ_A 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。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明で得られる
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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ１０Ｇ 21/16 Ｃ１０Ｇ 21/16 21/20 21/20 53/04 53/04 53/06 53/06 (56)参考文献特開昭56−26981（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−26982（ＪＰ，Ａ) 特開平12−63849（ＪＰ，Ａ) 特開平11−80755（ＪＰ，Ａ) 特開平11−80751（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 21/00 C08C 4/00 C08L 91/00 C10G 7/06 C10G 21/00 C10G 21/16 C10G 21/20 C10G 53/04 C10G 53/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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％Ｃ_A 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。