JPH11246709A - ゴムプロセス油及びゴム組成物 - Google Patents

ゴムプロセス油及びゴム組成物

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JPH11246709A
JPH11246709A JP4715598A JP4715598A JPH11246709A JP H11246709 A JPH11246709 A JP H11246709A JP 4715598 A JP4715598 A JP 4715598A JP 4715598 A JP4715598 A JP 4715598A JP H11246709 A JPH11246709 A JP H11246709A
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正司 中村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多環芳香族含有量が3重量%未満で、従
来油の粘度を維持し、かつ芳香族系ゴムの相溶性に優れ
たゴムプロセス油、及び、それが配合された加硫ゴムに
おいてブリードがなく、熱老化物性に優れたゴム組成物
を提供する。 【解決手段】 多環芳香族含有量が3重量%未満であ
り、100℃における動粘度が12〜30mm2 /s
の範囲にあり、5容量%留出温度が370〜450℃
であり、かつ飽和炭化水素含有量が40〜70重量%
であることを特徴とするゴムプロセス油、及び、ゴム組
成物全量基準で、ゴムに前記のゴムプロセス油を10〜
25重量%配合してなるゴム組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴムプロセス油及
びゴム組成物に関し、さらに詳しくは、多環芳香族含有
量が少なく、かつ性能の優れたゴムプロセス油及びそれ
を含有するゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ゴムプロセス油は、ゴムの可塑性を高め
たり、加硫ゴムの硬度を低下させて加工性を改良するた
めに配合される油で、ゴムとの相溶性が要求される。一
方、石油製品の環境への影響が大きな問題となってお
り、ゴムプロセス油においても製品の安全性が求めら
れ、多環芳香族含有量が3重量%未満の高精製鉱油の使
用が要求されている。しかし、従来の多環芳香族含有量
を3重量%未満まで鉱油を精製したものを使用すると、
芳香族系ゴムとの相溶性が悪く、ゴムに配合した場合、
加硫ゴムにおいてオイルがブリードし、加硫ゴムの熱老
化物性を低下させるという問題があった。また、作業性
の面からは、従来油の粘度(100℃における動粘度が
12〜30mm2 /s)を維持する必要もあった。した
がって、多環芳香族含有量が3重量%未満で、従来油の
粘度を維持し、かつ芳香族系ゴムとの相溶性に優れたゴ
ムプロセス油が望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記観点か
らなされたもので、多環芳香族含有量が3重量%未満
で、従来油の粘度を維持し、かつ芳香族系ゴムの相溶性
に優れたゴムプロセス油、及び、それが配合された加硫
ゴムにおいてブリードがなく、熱老化物性に優れたゴム
組成物を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、特定の物性及び性状を有する油が上記の目的を満
足する優れたゴムプロセス油となることを見出し、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
記の通りである。 (1)多環芳香族含有量が3重量%未満であり、1
00℃における動粘度が12〜30mm2 /sの範囲に
あり、5容量%留出温度が370〜450℃であり、
かつ飽和炭化水素含有量が40〜70重量%であるこ
とを特徴とするゴムプロセス油。 (2)ゴム組成物全量基準で、ゴムに(1)記載のゴム
プロセス油を10〜25重量%配合してなるゴム組成
物。 (3)ゴムの50重量%以上がスチレン・ブタジエンゴ
ムである(2)記載のゴム組成物。
【0005】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。まず、本発明のゴムプロセス油について説明す
る。本発明のゴムプロセス油は、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〜の条件すべて満足すること
が肝要であり、順に説明する。 多環芳香族含有量 本発明のゴムプロセス油の多環芳香族含有量は、上記の
ように、環境の問題から3重量%未満であらねばならな
い。ヨーロッパでは、鉱油の発癌性の尺度として、英国
石油学会(Institute of Petroleum、以下IPと略
す。)によるIP346/92法により測定される多環
芳香族含有量があり、3重量%以上では取扱いに制限を
受けており、ここでいう多環芳香族含有量の値もIP3
46/92法によって測定されたものである。
【0006】粘度 本発明のゴムプロセス油は、100℃における動粘度が
12〜30mm2 /sの範囲にあることが肝要であり、
中でも20〜30mm2 /sの範囲にあるものが好まし
い。粘度が低すぎると、加硫ゴムの常態物性が従来油に
比べ低下し、また熱老化時の油分蒸発により熱老化物性
が劣り好ましくない。逆に高すぎると流動性が低く、取
扱いに難点がある。
【0007】5容量%留出温度 本発明のゴムプロセス油は、その5%容量%留出温度が
370〜450℃であることが必要であり、好ましく
は、400〜450℃である。370℃未満であると、
熱老化時の油分蒸発により熱老化物性が劣り好ましくな
い。一方、450℃を超えると、油の粘度が高くなり作
業性の点から好ましくない。なお、5容量%留出温度
は、JIS K 2254の蒸留試験方法(ガスクロ
法)により測定される値である。
【0008】飽和炭化水素含有量 本発明のゴムプロセス油の飽和炭化水素含有量は、40
〜70重量%であることが必要であり、好ましくは40
〜65重量%である。70重量%を超えると、ゴムとの
相溶性が悪く、プロセスオイル油を配合した加硫ゴムに
ブリードが発生し、常態物性及び熱老化物性も劣り好ま
しくない。一方、40重量%未満であると、逆に芳香族
分が多くなり多環芳香族含有量が3重量%以上となる可
能性が高くなり好ましくない。なお、ここでいう飽和炭
化水素含有量はASTM D 2007(クレーゲル分
析法)で測定される値である。
【0009】本発明のゴムプロセス油は、上記のように
少なくとも上記〜の条件を満足していれば、これら
以外の一般物性や性状等については特に制限はないので
ある。次に、本発明のゴムプロセス油の好適な製造方法
について説明する。先ず、原料の原油として、パラフィ
ン基系原油,ナフテン基系原油,および混合基系原油い
ずれも使用できるが、ナフテン基系原油が好ましい。目
的とするゴムプロセス油は、該原油から、以下に示すよ
うに、基本的に、順に、減圧蒸留工程、溶剤抽出工程、
及び、水素化処理工程又は脱酸蒸留工程からなるプロセ
スによって製造される。
【0010】(工程1)減圧蒸留工程 原油の常圧蒸留操作によって得られた残油を常套の減圧
蒸留操作を行って残油を得、該残油を溶剤抽出工程に供
する。 (工程2)溶剤抽出工程 工程1からの残油を、フルフラール,フルフリルアルコ
ール,フランなどの溶剤を使用し、温度50〜120℃
(好ましくは60〜100℃)、圧力0.2〜0.5M
Pa(好ましくは0.3〜0.4MPa)、溶剤/油
(重量比)0.6〜5.0(好ましくは0.8〜2.
0)の条件で芳香族分を抽出し、ラフィネートを水素化
処理工程に供する。
【0011】(工程3)水素化処理工程 工程2からのラフィネートを、下記の条件で水素化処理
を行う。すなわち、圧力は、通常、5.5MPa以上、
好ましくは、6.0〜7.0MPaの範囲に選定するの
がよい。供給水素ガスの割合は、供給油1klに対し
て、通常、100〜1000Nm 3 、好ましくは、20
0〜800Nm3 の範囲に調整するのがよい。反応温度
は、通常、280〜310℃、好ましくは、290〜3
00℃の範囲に選定する。また、液空間速度(LHS
V)は供給油基準で、通常、0.1〜10hr-1、好ま
しくは、0.3〜8hr-1の範囲に適宜調節すればよ
い。
【0012】該水素化処理に用いる触媒としては、シリ
カアルミナ、アルミナ、チタニア、ボリア、ゼオライト
などを担体とし、その担体に周期律表VIB族の金属及
び/又はVIII族の金属を担持したものを使用する。
ここで、周期律表VIA族金属としては、Cr、Mo及
びWを挙げることができ、中でも、Mo、Wが好まし
い。周期律表VIII族金属としては、Co、Ni、R
h、Ru、Pd、Ptなどを挙げることができるが、通
常は、Coが好ましい。これらの金属は、一種単独で使
用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用す
ることもできるが、通常は、Ni−Mo,Co−Mo,
Ni−W等の組み合わせが好適である。
【0013】なお、ゼオライトを用いる場合には、例え
ば、X型、Y型、フォージャサイト、ZSM−5、モル
デナイト等の各種のものが使用できるが、中でも特にY
型が好適に使用される。また、複数の種類の担体を適宜
混合もしくは複合して使用してもよい。例えば、ゼオラ
イトの場合には、これにアルミナやシリカアルミナ等を
マトリックスとして用いて成形したものなどが好適に使
用される。更に、該触媒としては、上記以外の担体成分
や金属成分を含有するものも適宜使用可能である。水素
化処理後、生成物を気液分離し、更に必要に応じて、蒸
留によって所望のゴムプロセス油を得る。
【0014】(工程3’)脱酸蒸留 工程2からのラフィネートを、温度100〜350℃、
圧力0.001〜0.002MPaの条件で脱酸蒸留を
行い、適当な温度範囲にカットする。また、工程1,
2,3によって製造された留分と、工程1,2,3’に
よって製造された留分を適宜混合して使用することもで
きる。上記の方法により前記〜の条件を満足する本
発明のゴムプロセス油を効率よく、低コストで製造する
ことができる。
【0015】最後に、本願の第二発明のゴム組成物につ
いて説明する。ゴム組成物は、ゴムに、組成物全量基準
で、10〜25重量%配合することによって得られる。
該ゴムの種類は、特に制限がなく、天然ゴムあるいは合
成ゴムのいずれであってもよい。合成ゴムとしては、例
えば、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、スチレン
・クロロプレンゴム(SCR)、スチレン・イソプレン
ゴム(SIR)、イソブチレン・イソプレンゴム(II
R)、エチレン・プロピレンゴム(EPR)、エチレン
・プロピレン・ジエンモノマー(EPDM)などを挙げ
ることができる。中でも、SBR,SCR,SIRなど
の芳香族系ゴムが好ましく、特にSBRを50重量%以
上含むゴムが好ましい。このようにして得られた本発明
のゴムプロセス油を配合したゴム組成物は、オイリブリ
ードがなく、熱老化物性に優れたものである。
【0016】
【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。 (1)ゴムプロセス油の調製 〔実施例1〕ナフテン基系原油を常圧蒸留処理して得ら
れた残油を減圧蒸留し、得られた残油を、溶剤としてフ
ルフラールを使用し、温度100℃、圧力0.4MP
a、溶剤/油(重量比)1.0の条件で溶剤抽出を行っ
た。次いで、得られたラフィネートを、触媒としてNi
−Mo/アルミナを使用し、反応温度290℃、LHS
V1.0hr-1、圧力6.0MPa、水素/油比200
Nm3 /klの条件で水素化処理を行い、最後に気液を
分離しゴムプロセス油を得た。その物性と性状を第1表
に示す。
【0017】〔実施例2〕ナフテン基系原油を常圧蒸留
処理して得られた残油を減圧蒸留し、得られた残油を、
溶剤としてフルフラールを使用し、温度110℃、圧力
0.4MPa、溶剤/油(重量比)1.2の条件で溶剤
抽出を行った。次いで、得られたラフィネートを、触媒
としてNi−Mo/アルミナを使用し、反応温度290
℃、LHSV1.0hr-1、圧力6.0MPa、水素/
油比200Nm3 /klの条件で水素化処理を行い、最
後に気液を分離しゴムプロセス油を得た。その物性と性
状を第1表に示す。
【0018】〔実施例3〕ナフテン基系原油を常圧蒸留
処理して得られた残油を減圧蒸留し、得られた残油を、
溶剤としてフルフラールを使用し、温度110℃、圧力
0.4MPa、溶剤/油(重量比)0.8の条件で溶剤
抽出を行った。次いで、得られたラフィネートを、温度
320℃、圧力0.001MPaの条件で脱酸蒸留を行
い60〜90容量%留分からゴムプロセス油を得た。そ
の物性と性状を第1表に示す。
【0019】〔比較例1〕ナフテン−パラフィン混合系
市販油Aの物性と性状を第1表に示す。 〔比較例2〕ナフテン系市販油Bの物性と性状を第1表
に示す。 〔比較例3〕従来品(芳香族系市販油C)の物性と性状
を第1表に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】(2)ゴム組成物の物性評価 実施例及び比較例のゴムプロセス油を用い、下記の要領
で一般的なタイヤトレッド用SBR配合にてゴム練り・
加硫を行い、常態物性、フリード性及び熱老化物性を評
価した。その結果を第3表、第4表に示す。 ・ゴム練り配合 配合剤と配合割合について第2表に示す。
【0023】
【表3】
【0024】・ゴム練り バンバリーミキサーにて配合剤を1分間練り可塑化さ
せた後配合剤〜をし、バンバリーミキサーで4分間
素練りした。その後二本ロールにて配合剤を混合し
10分間混練りし未加硫ゴムを得た。 ・加硫 加硫プレスにて145℃、60分の条件で加硫し、厚さ
2mmのゴムシートを得た。 ・物性評価 得られた加硫ゴムシートからJIS3号ダンベル状試験
片を作成し、加硫ゴムの常態物性及び熱老化(100
℃,96Hr)後の熱老化物性を評価した。
【0025】
【表4】
【0026】
【表5】
【0027】以上の結果から次のことがわかる。 実施例1〜3は比較例3の従来油を配合した場合のゴ
ム物性に比較的近い物性を示し、ブリードの発生もな
い。 比較例1ではブリードが発生し、これは飽和炭化水素
分が多いためSBRとの相溶性が悪いことによると考え
られる。また、常態物性及び熱老化物性も従来油を配合
した場合のゴム物性と大きい差が認められる。 比較例2ではブリード発生はないが、プロセス油の粘
度が低く、5容量%留出温度が低いため、従来油に比べ
加硫ゴムの常態物性、及び熱老化時の油分蒸発により熱
老化物性に差が認められる。
【0028】
【発明の効果】本発明のゴムプロセス油は、多環芳香族
含有量が3重量%未満で、従来油の粘度を維持し、かつ
芳香族系ゴムの相溶性に優れ、また、それが配合された
加硫ゴムはブリードがなく、熱老化物性に優れている。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多環芳香族含有量が3重量%未満であ
    り、100℃における動粘度が12〜30mm2 /s
    の範囲にあり、5容量%留出温度が370〜450℃
    であり、かつ飽和炭化水素含有量が40〜70重量%
    であることを特徴とするゴムプロセス油。
  2. 【請求項2】 ゴム組成物全量基準で、ゴムに請求項1
    記載のゴムプロセス油を10〜25重量%配合してなる
    ゴム組成物。
  3. 【請求項3】 ゴムの50重量%以上がスチレン・ブタ
    ジエンゴムである請求項2記載のゴム組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003031537A1 (en) * 2001-10-02 2003-04-17 Japan Energy Corporation Process oil and process for producing the same
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JP2019039000A (ja) * 2017-08-23 2019-03-14 Jxtgエネルギー株式会社 プロセスオイル及びゴム組成物

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