(57)【要約】  ガス・トゥ・リキッド（ＧＴＬ）由来合成基油をエキステンダー油として含むエラストマー組成物が提供され、該基油は、濁りの原因となる成分を除去する方法で処理されていない。該エラストマーは、例えばゴムなどの１種のエラストマー成分と基油とを含み、該基油は、濁り成分を除去する処置がされておらず、該基油は、エラストマー組成物の総重量に基づき約０．１ｗｔ％〜約５０ｗｔ％の範囲で存在する。濁り成分は、ＧＴＬ法の一環で成形されたパラフィン系マイクロクリスタリンワックスを含んでよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス・トゥ・リキッド（ＧＴＬ）由来合成基油をエキステンダー油として含むエラストマー組成物であって、該基油は、濁り成分を除去する方法で処理されていない、上記エラストマー組成物。
【請求項２】
基油が、フィッシャートロプシュ反応合成生成物を含む、請求項１に記載のエラストマー。
【請求項３】
少なくとも１種のエラストマー成分と基油とを含み、該基油は、濁り成分を除去する処置がなされておらず、該基油は、エラストマー組成物の総重量に基づき約０．１ｗｔ％〜約５０ｗｔ％の範囲で存在する、請求項１または２に記載のエラストマー。
【請求項４】
前記エラストマーが、ゴムである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエラストマー。
【請求項５】
エラストマー組成物であって：
ａ）少なくとも１種のエラストマー、エラストマー成分、またはそれらの混合物、
ｂ）マイクロクリスタリンワックス成分を含むＧＴＬ由来基油を含むエキステンダー油であり、該エキステンダー油は、エラストマー組成物の重量に基づき少なくとも約０．１ｗｔ％から最大で約５０ｗｔ％の範囲で存在する、エキステンダー油、ならびに任意に：
ｃ）補強剤、
ｄ）架橋剤および／または架橋助剤、
ｅ）無機充填剤、ならびに
ｅ）ワックスおよび／または抗酸化剤
から選択される少なくとも１種のさらなる成分
を含む、上記組成物。
【請求項６】
前記エラストマーが、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のエラストマー。
【請求項７】
前記ＴＰＥが、スチレン系ブロックコポリマー、ポリオレフィンブレンド、エラストマー合金、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性コポリエステル、および熱可塑性ポリアミドからなる群より選択される、請求項６に記載のエラストマー。
【請求項８】
前記エラストマーが、天然ゴム（ＮＲ）；イソプレンゴムまたはポリイソプレン（ＩＲ）；スチレンブタジエン−ゴム（ＳＢＲ）；ブタジエンゴム（ＢＲ）；ブチレンゴム（ＩＩＲ）；エチレン−プロピレンジエンゴムモノマー（ＥＰＤＭ）；エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）；ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）；およびクロロプレンゴム（ＣＲ）から選択される群のうち１種またはそれより多くを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のエラストマー。
【請求項９】
前記エラストマーが、コポリマーを含む、請求項８に記載のエラストマー。
【請求項１０】
前記基油が、０．００１ｗｔ％〜５ｗｔ％のパラフィン系ワックス成分を有する、請求項５〜９のいずれか一項に記載のエラストマー。
【請求項１１】
パラフィン系ワックス内容物を含むＧＴＬ由来基油の、エラストマー組成物の製造におけるエキステンダー油としての、使用。
【請求項１２】
マイクロクリスタリンワックスの含量が、少なくとも０．００１ｗｔ％から最大で５ｗｔ％である、請求項１１に記載の使用。
【請求項１３】
エラストマー組成物の製造方法であって、少なくとも１種のエラストマー、エラストマー成分、またはそれらの混合物を、エキステンダー油と組み合わせることを含み、該エキステンダー油は、周囲温度でＧＴＬ由来基油の外観を濁らせる程度のパラフィン系ワックス成分を含むＧＴＬ由来基油を含み、該エキステンダー油は、エラストマー組成物の総重量に基づき少なくとも約０．１ｗｔ％から最大で約５０ｗｔ％の範囲で存在する、上記方法。
【請求項１４】
前記基油が、ＧＴＬ由来基油の総重量の少なくとも０．００１ｗｔ％から最大で５ｗｔ％の含量のマイクロクリスタリンワックスを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１３および１４に記載の方法に従ってエラストマー組成物を得ること、および該エラストマー組成物から生成物を形成することを含む、エラストマー製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラストマー生産におけるエキステンダー油としての基油の使用に関する。特に、本発明は、エラストマーのエキステンダー油としてのガス・トゥ・リキッド（ＧＴＬ）由来の基油の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
利用しやすい油の埋蔵量がだんだん不足しつつあるため、現状の石油化学製品への必要性を満たすために他の炭化水素源に目を向ける傾向が高まりつつある。典型的にはフィッシャートロプシュ合成反応により天然ガスを重炭化水素に転化するためには、ＧＴＬ技術を利用することが知られている。天然ガスは、容易にアクセス可能な世界中の多くの場所で豊富に存在することから、炭化水素を望ましい石油化学製品へと転化するための有望な出発点の代表である。
【０００３】
ＧＴＬ合成から誘導された高粘性基油は、典型的には少量のマイクロクリスタリンワックス粒子の存在に起因する濁った外観を示すことが多い。当業界では、このような油は、エラストマーのエキステンダー油としての使用などのいくつかの用途では不適切であるだろうと強く思われてきた。一般的には、色相の明るい透明な油は何となくより純粋であり、油の性能特性に影響を与えると予想される汚染物質を包含する可能性がより低いという感覚があるため、このような色相の明るい透明な油を好む圧倒的な傾向がある。実際に、この従来の視点は、高粘性かつ高流動点を有する油に関して特に定着している。特に、実質的に濁りのないブライトストック油を得るために、このような基油を精製する際に追加の脱ろうおよび蒸留工程を取り入れる傾向がある。例えば潤滑剤として、さらにはエラストマーのエキステンダー油としての多様な用途で使用するのに好適であると考えられてきたのは、これらの濁りのない透明で色相の明るい基油だけである。
【０００４】
ＵＳ２００９／２０３８３５は、鉱物由来残留物脱アスファルト油成分のブレンドの製造方法、入手可能なブレンド、前記油のブレンドを含むシリンダー油組成物、およびこの油ブレンドを様々なプロセスのためのプロセス油として使用することを記載する。
【０００５】
ＷＯ２０１０／１２５１４４は、油圧油および衝撃吸収性流体として有用であり、シール膨潤性（seal swell properties）が改良された機能性流体組成物を記載する。
【０００６】
ＷＯ２０１０／０９４６８１は、内燃機関、特に、ヘビーデューティディーゼルエンジンなどのディーゼルエンジンのクランク室における特定の用途のための、フィッシャー−トロプシュ由来基油と、１種またはそれより多くの添加剤とを含む潤滑性組成物の使用を、記載する。
【０００７】
ＷＯ−Ａ−２００５／０６３９４０は、１００℃で１０ｃＳｔより大きい動粘度を有する、濁りのないフィッシャー−トロプシュワックス由来基油の製造方法を記載する。ＷＯ−Ａ−２００５／０６３９４０は、水素化異性化（接触分解）および蒸留で処理して、追加の水素化異性化および溶剤脱ろう工程を行うことにより軽質の燃料生成物を除去したフィッシャー−トロプシュ合成生成物のワックス含量を低下させることを意図した追加の処理を包含する。
【０００８】
ＷＯ−Ａ−０３０３３６２２は、１１５０〜１３５０°Ｆ（６２１〜７３２℃）のカットオフ温度で行われるディープカット蒸留で、濁り前駆体を含有する最も重質のフラクションを除去することによって、フィッシャー−トロプシュ生成物から濁りのない基油を製造する方法を記載する。これは、技術的に難しい蒸留工程であるだけでなく、濁り前駆体に加えて有用な重質基油分子も除去してしまう。
【０００９】
当業界で説明されている方法の不利な点は、フィッシャートロプシュ合成生成物の処理は、例えば、エラストマーのエキステンダー油としての、特に合成ゴム用のエキステンダー油としての使用に好適であると考えられる従来の濁りのない透明で色相の明るい基油を生産するには、相当な時間がかかることである。ＧＴＬ由来基油の生産コストは比較的高い可能性があるため、それらをエキステンダー油として使用するには、鉱油相当物と比較してあまり好適ではない。
【００１０】
エラストマーのエキステンダー油組成物は、例えば処理の際に必要な混合温度を低くするため、ゴム重合体をすりつぶすときの焼けを防ぐため、ゴムの粘度を低くしてゴムコンパウンドの全般的な作業性を改善するため、充填剤の分散を助けるため、加えてゴムコンパウンドの物理的特性を改変するためといった多くの理由で、ゴムなどの天然および合成エラストマーに添加される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＵＳ２００９／２０３８３５
【特許文献２】ＷＯ２０１０／１２５１４４
【特許文献３】ＷＯ２０１０／０９４６８１
【特許文献４】ＷＯ−Ａ−２００５／０６３９４０
【特許文献５】ＷＯ−Ａ−０３０３３６２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、全体的なコストとＧＴＬ由来基油の生産の複雑さを減らすことである。特に、本発明の目的は、エキステンダー油としてＧＴＬ由来基油を含むエラストマーの生産コストを減らすことである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
意外なことに、本発明者らは、当業界における一般的な意見に反して、濁り成分を含むＧＴＬ由来基油は、最初に濁り成分を除去することを必要としなくても、エラストマーの生産においてエキステンダー油として使用できることを見出した。特に、エキステンダーとしてＧＴＬ由来基油を含み、濁り除去処理されていないエラストマーは、ブライトストック基油を含む比較用エラストマーにも引けを取らず、いくつかの状況では、それよりも優れた性能を発揮するであろうことを見出した。
【００１４】
第一の形態において、本発明は、ＧＴＬ由来基油を含むエラストマー組成物を提供し、該ＧＴＬ由来基油は、濁り成分を除去する方法で処理されていない。好適には、ＧＴＬ由来基油は、フィッシャートロプシュ合成生成物を含む。
【００１５】
本発明の他の実施態様において、少なくとも１種のエラストマー成分とＧＴＬ由来エキステンダー油とを含むエラストマー組成物が提供され、該ＧＴＬ由来エキステンダー油は、濁り成分を除去する処置がなされていない。典型的には、基油は、基油の総重量に基づき、少なくとも約０．００１ｗｔ％から最大で約５ｗｔ％、典型的には最大で約１ｗｔ％、好適には最大で０．１ｗｔ％までの範囲で存在するワックス成分を含む。好適には、ＧＴＬ由来エキステンダー油は、少なくともある程度のパラフィン系ワックス含量、すなわち室温および室内圧力で基油の外観を少なくとも部分的に不透明にする（濁らせる）程度の量でマイクロクリスタリンワックスを有するＧＴＬ由来基油を含む。
【００１６】
さらに本発明の別の実施態様において、エラストマー組成物が提供され、該組成物は：
ａ）少なくとも１種のエラストマー、エラストマー成分、またはそれらの混合物、
ｂ）マイクロクリスタリンワックス成分を包含するＧＴＬ由来基油を含むエキステンダー油であり、該エキステンダー油は、エラストマー組成物の総重量に基づき少なくとも約０．１ｗｔ％から最大で約５０ｗｔ％の範囲で存在する、エキステンダー油、ならびに任意に：
ｃ）補強剤、
ｄ）架橋剤および／または架橋助剤、
ｅ）無機充填剤、ならびに
ｆ）ワックスおよび／または抗酸化剤
から選択される少なくとも１種の成分
を含む。
【００１７】
本発明のさらなる形態は、エラストマー組成物の製造方法を提供し、該方法は、少なくとも１種のエラストマー、エラストマー成分、またはそれらの混合物を、エキステンダー油と組み合わせることを含み、該エキステンダー油は、濁りの原因となるパラフィン系マイクロクリスタリンワックス成分を包含するＧＴＬ由来基油を含み、該エキステンダー油は、エラストマー組成物の総重量に基づき少なくとも約０．１ｗｔ％から最大で約５０ｗｔ％の範囲で、好適には少なくとも約５ｗｔ％および最大でおよそ２０ｗｔ％、より適切には少なくとも１５ｗｔ％までの範囲で存在する。あるいは、エキステンダー油は、ゴム１００部に対して少なくとも０．２部から最大で１００部（ＰＨＲ）の相対量で含まれていてもよい。
【００１８】
本発明で使用されるようなＧＴＬ由来基油は、周知の方法、例えばいわゆるサソール（Sasol）法、シェル中間蒸留法（Shell Middle Distillate Process）、またはエクソンモービル（Exxon Mobil）の「ＡＧＣ−２１」法により得られたフィッシャー−トロプシュ合成生成物であってもよい。これらおよび他の方法は、例えば、ＥＰ−Ａ−７７６９５９、ＥＰ−Ａ−６６８３４２、ＵＳ−Ａ−４９４３６７２、ＵＳ−Ａ−５０５９２９９、ＷＯ−Ａ−９９３４９１７、およびＷＯ−Ａ−９９２０７２０でより詳細に説明されている。
【００１９】
より好ましくは、フィッシャー−トロプシュ合成生成物は、少なくとも３０ｗｔ％、好ましくは少なくとも５０ｗｔ％、より好ましくは少なくとも５５ｗｔ％の、少なくとも３０個の炭素原子を有する化合物を含む。さらに、フィッシャー−トロプシュ生成物の、少なくとも６０個またはそれより多くの炭素原子を有する化合物と、少なくとも３０個の炭素原子を有する化合物との重量比は、少なくとも０．２、好ましくは少なくとも０．４、より好ましくは少なくとも０．５５である。
【００２０】
好ましくは、フィッシャー−トロプシュ生成物は、少なくとも０．９２５、好ましくは少なくとも０．９３５、より好ましくは少なくとも０．９４５、さらにより好ましくは少なくとも０．９５５のＡＳＦ−アルファ値（アンダーソン−シュルツ−フローリーの連鎖成長因子）を有するＣ２０＋フラクションを含む。
【００２１】
フィッシャー−トロプシュ生成物の初留点は、最大４００℃であってもよいが、好ましくは２００℃未満である。前記水素化異性化工程でフィッシャー−トロプシュ合成生成物を使用する前に、好ましくは、フィッシャー−トロプシュ合成生成物から、４個またはそれ未満の炭素原子を有するあらゆる化合物とその範囲の沸点を有するあらゆる化合物とを分離する。
【００２２】
このようなフィッシャー−トロプシュ生成物は、比較的重質のフィッシャー−トロプシュ生成物を産出するあらゆる方法により得てもよい。しかしながら、全てのフィッシャー−トロプシュ法が、このような重質の生成物を産出するというわけではない。好適なフィッシャー−トロプシュ法の例は、ＷＯ−Ａ−９９３４９１７およびＡＵ−Ａ−６９８３９２で説明されている。これらの方法は、上述したようなフィッシャー−トロプシュ生成物の産出が可能である。
【００２３】
フィッシャー−トロプシュ生成物は、硫黄および窒素含有化合物を含有しないか、または極めてわずかしか含有しないと予想される。これは、ほぼ不純物を含有しない合成ガスを使用するフィッシャー−トロプシュ反応由来生成物にとっては典型的なことである。硫黄および窒素のレベルは、一般的には、検出限界未満であると予想され、検出限界は、通常は、硫黄の場合は５ｐｐｍおよび窒素の場合は１ｐｐｍである。
【００２４】
典型的には、フィッシャートロプシュ反応のろう質の合成生成物は、好適には水素および触媒の存在下で行われる水素化分解／水素化異性化反応で処理され、ここで触媒は、当業者公知のものからこの反応に好適なものとして選ぶことができる。水素化異性化で使用するための触媒は、典型的には、酸性官能基と水素化／脱水素化官能基とを含む。好ましい酸性官能基は、耐火性の金属酸化物担体である。好適な担体材料としては、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、ジルコニア、チタニア、およびそれらの混合物が挙げられる。本発明の方法で使用するための触媒に包含させるのに好ましい担体材料は、シリカ、アルミナ、およびシリカ−アルミナである。特に好ましい触媒は、シリカ−アルミナ担体に担持された白金を含む。触媒は、例えばフッ素などのハロゲン化合物を含有しないことが好ましいが、これはなぜなら、このような触媒の使用は特殊な操作条件を必要とし、環境問題に係わるためである。好適な水素化分解／水素化異性化工程および好適な触媒の例は、ＷＯ−Ａ−００１４１７９、ＥＰ−Ａ−５３２１１８、ＥＰ−Ａ−６６６８９４、および前出のＥＰ−Ａ−７７６９５９で説明されている。
【００２５】
好ましい水素化／脱水素化官能基は、第ＶＩＩＩＢ族金属であり、例えばコバルト、ニッケル、パラジウム、および白金であり、より好ましくは白金である。白金およびパラジウムの場合、触媒は、水素化／脱水素化活性成分を、担体材料１００重量部あたり０．００５〜５重量部、好ましくは０．０２〜２重量部の量で含んでいてもよい。ニッケルまたはコバルトが使用される場合、より高い含量で存在してもよく、場合により、ニッケルは、銅と組み合わせて使用される。水素化転化段階で使用するのに特に好ましい触媒は、白金を、担体材料１００重量部あたり０．０５〜２重量部、より好ましくは０．１〜１重量部の範囲の量で含む。またこのような触媒は、触媒の強度を高めるための結合剤を含んでいてもよい。結合剤は、非酸性であってもよい。その例としては、粘土や、当業者公知のその他の結合剤が挙げられる。
【００２６】
水素化異性化において、触媒の存在下で、高温高圧で、フィードを水素と接触させる。温度は、典型的には１７５〜３８０℃、好ましくは２５０℃より高く、より好ましくは３００〜３７０℃の範囲であると予想される。圧力は、典型的には１０〜２５０ｂａｒ、好ましくは２０〜８０ｂａｒの範囲であると予想される。水素は、１００〜１００００Ｎｌ／ｌ／時間、好ましくは５００〜５０００Ｎｌ／ｌ／時間のガス毎時空間速度で供給されてもよい。炭化水素のフィードは、０．１〜５ｋｇ／ｌ／時間、好ましくは０．５ｋｇ／ｌ／時間よりも高い、より好ましくは２ｋｇ／ｌ／時間よりも低い重量毎時空間速度で提供されてもよい。水素の炭化水素フィードに対する比率は、１００〜５０００Ｎｌ／ｋｇの範囲であってもよく、好ましくは２５０〜２５００Ｎｌ／ｋｇである。
【００２７】
水素化異性化における転化は、１パスあたりで反応する３７０℃よりも高温で沸騰するフィードの、３７０℃未満で沸騰するフラクションに対する重量パーセンテージと定義され、少なくとも２０ｗｔ％、好ましくは少なくとも２５ｗｔ％であり、ただし好ましくは８０ｗｔ％以下、より好ましくは７０ｗｔ％以下である。上記の定義で使用されるフィードは、水素化異性化、また、任意の再利用工程に供給される炭化水素フィードの合計である。
【００２８】
水素化異性化反応の流出液に、１回またはそれより多くの蒸留分離を行うことにより、少なくとも１種の中間蒸留物燃料フラクションと、残留物と称される重質炭化水素の底部留分とを得てもよい。このような蒸留で得られた残留物は、場合により、真空に近い状態で行われるさらなる蒸留で処理されてもよい。この底部生成物または残留物は、好ましくは、少なくとも９５ｗｔ％が３７０℃よりも高温で沸騰する。減圧蒸留は、少なくとも０．００１から最大で０．１ｂａｒａの圧力で行われることが好適である。残留物は、このような減圧蒸留の底部生成物として得られる。残留物の１０ｗｔ％の回収沸点は、典型的には３５０〜５５０℃である。
【００２９】
残留物のワックス含量は、最初のうちは低いが、残留物由来の基油に濁った外観を付与する程度の量である。残留物のワックス含量は、以下の手順に従って測定することができる。１重量部の測定しようとする油フラクションを、４部のメチルエチルケトンとトルエンとの混合物（５０／５０ｖｏｌ／ｖｏｌ）で希釈し、その後これを冷凍室で−２０℃に冷却する。その後この混合物を−２０℃でろ過する。ワックスを冷たい溶媒で徹底的に洗浄して、フィルターから除去し、乾燥させ、重さを量る。ワックス含量がｗｔ％として記載される場合、値は、油全体のうちワックスが占める量のパーセンテージを意味する。
【００３０】
慣例に従って、残留物は、残留物のワックス含量をさらに減少させることを意図したあらゆる好適な水素化転化工程を使用してさらに加工されると予想される。水素化転化工程は、典型的には、任意に水素化能を有する金属と組み合わせた、分子篩を含む特殊な脱ろう触媒を用いると予想される。追加の溶剤脱ろう工程を最適な方式で稼働させるためには、最小量のワックスが必要である。溶剤脱ろうは当業者周知であり、１種またはそれより多くの溶媒および／またはワックス沈殿剤を基油前駆体フラクションと混合し、この混合物を−１０℃〜−４０℃の範囲の温度に冷却することにより、油からワックスを分離することを含む。次いでワックスを含有する油は、通常、完全に濁りを取り除いた最終的なブライトストック油を生産するために、ろ過される。これらおよび他の好適な溶剤脱ろう工程の例は、Lubricant Base Oil and Wax Processing、Avilino Sequeira, Jr、Marcel Dekker Inc．、New York、1994、第7章で説明されている。
【００３１】
本発明において、濁りの原因となる成分（例えばワックスなど）を含むＧＴＬ基油（すなわちフィッシャートロプシュ合成反応から得られた基油）は、例えばすでに説明されているような方法による大規模なさらなる処理を必要としない。それどころか、例えばエラストマーのエキステンダー油として使用するための用途において、濁りの原因となる成分は、基油の性能の低下に実質的に寄与しないことが発見された。
【００３２】
本発明で利用される基油中に存在する濁りの原因となる成分は、典型的には、凝固点が、ＡＳＴＭ  Ｄ９３８によって決定した場合に８５〜１２０℃、より好ましくは９５〜１２０℃であり、４３℃でのＰＥＮが、ＩＰ３７６（石油蝋の針入度の測定方法）によって決定した場合に、０．８ｍｍより大きい、好ましくは１ｍｍより大きい、軟質のマイクロクリスタリンワックス成分を含む。このようなワックスはさらに、主にパラフィン系の性質を有し、好ましくは１ｗｔ％未満の芳香族化合物、および１０ｗｔ％未満のナフテン系化合物、より好ましくは５ｗｔ％未満のナフテン系化合物を含むことを特徴とする。ワックス中の分枝パラフィンのモル百分率は、Ｃ１３ＮＭＲによって決定した場合に、典型的には３３モル％より高く、より好ましくは４５モル％より高く、かつ８０モル％未満である。この方法では、ワックスの平均分子量を決定し、その後、各分子は１つより多くの分枝を有さないと仮定して、メチル分枝を有する分子のモル百分率、エチル分枝を有する分子のモル百分率、Ｃ３分枝を有する分子のモル百分率、およびＣ４＋分枝を有するモル百分率を決定する。分枝パラフィンのモル％は、これらの個々のパーセンテージの合計である。この方法により、１つのみの分枝を有する平均分子の、ワックス中のモル％を計算した。実際には、１つより多くの分枝を有するパラフィン分子が存在する可能性がある。したがって、異なる方法によって決定された分枝パラフィンの含量は、異なる値になる可能性がある。
【００３３】
ブライトストック油などの従来の濁りのない基油は、通常は１０ｃＳｔより高い１００℃での動粘度を有すると予想され、動粘度は、最大４０ｃＳｔの範囲でもよいし、それを超えていてもよい。動粘度は、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５などの標準的な方法によって、４０℃および１００℃で決定することができる。流動点は、典型的には−５℃未満であり、さらにより一般的には−２１℃未満である。粘度指数は、好適には１２０より高く、通常は１３０より高い。濁りのない基油は、その曇り点によっても決定することができ、曇り点は、ＡＳＴＭ  Ｄ２５００によって決定した場合、流動点の付近かつ０℃未満であり、通常は−１０℃未満である。
【００３４】
本発明の濁ったＧＴＬ基油は、典型的にはＣ２０＋より大きい炭素鎖長を有し、さらに、少なくともおよそ０．００１ｗｔ％から最大でおよそ５ｗｔ％まで、典型的には最大でおよそ１％ｗｔまで、好適には最大で０．１ｗｔ％までのワックス含量を含む、フィッシャートロプシュ由来油と定義される。本発明の濁ったＧＴＬ由来基油は、周囲温度、目で見て少なくとも部分的にまたは完全に不透明である。したがって、本発明において利用される基油は、油の外観に目に見える濁りを付与する程度の追加の重質成分（例えばワックス）を含むことは、当業者には明らかであると予想される。そのため、本発明の基油は、慣習的に「透明」または「ブライト」と説明されないであろう。本発明の濁った基油は、典型的には、５０℃より高い温度に加熱すると透明で色相が明るくなると予想される。
【００３５】
本発明の具体的な実施態様において、ＧＴＬ由来基油は、濁りの原因となる成分と定義されることに加えて、最大およそＣ４０、典型的には少なくともＣ２０から最大でＣ４０の範囲の炭素を含む重質基油成分と定義される。本発明の基油は、典型的には、少なくとも８０ｍｍ２／秒を超える、好適には少なくとも１００ｍｍ２／秒を超える４０℃での動粘度を有する。本発明の基油は、典型的には少なくとも１０ｍｍ２／秒を超える、好適には少なくとも１５ｍｍ２／秒を超える、場合によっては最大およそ３５ｍｍ２／秒の１００℃での動粘度を有する。したがって本発明は、いわゆる超重質の濁った基油を、エラストマー組成物用エキステンダー油として有利に使用できるようにする。
【００３６】
さらなる具体的な本発明の実施態様において、エラストマー、合成ゴム用のエキステンダー油として使用するのに好適な、濁ったＧＴＬ由来重質基油は、４０℃での動粘度が１５１ｍｍ２／秒であり、１００℃での動粘度が１９ｍｍ２／秒であり；低流動点（cold pour point）が−２４℃であり、１５℃での密度がおよそ８３７ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする。
【００３７】
本発明の実施態様は、エラストマー組成物を提供し、該組成物は：
ａ）少なくとも１種のエラストマー、エラストマー成分、またはそれらの混合物、
ｂ）マイクロクリスタリンワックス成分を含むＧＴＬ由来基油を含むエキステンダー油であり、該エキステンダー油は、エラストマー組成物の総重量に基づき少なくとも約０．１ｗｔ％から最大で約５０ｗｔ％の範囲で存在する、エキステンダー油、ならびに任意に：
ｃ）補強剤、
ｄ）架橋剤および／または架橋助剤、
ｅ）無機充填剤、ならびに
ｆ）ワックスおよび／または抗酸化剤
から選択される少なくとも１種の成分
を含む。
【００３８】
好適には、エラストマーは、ゴムであって、任意に、以下のもののいずれか、例えばそれらの組み合わせ（すなわちコポリマー）などを含むエラストマーから選択されるゴムである：
・天然ゴム（ＮＲ）
・イソプレンゴム、ポリイソプレン（ＩＲ）
・スチレンブタジエン−ゴム（ＳＢＲ）
・ブタジエンゴム（ＢＲ）
・ブチレンゴム（ＩＩＲ）
・エチレン−プロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）
・エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）
・ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）
・クロロプレンゴム（ＣＲ）。
【００３９】
本発明の使用時の例において、エラストマーは、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）またはエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴムである。典型的には、ＴＰＥとしては、スチレン系ブロックコポリマー、ポリオレフィンブレンド、エラストマー合金、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性コポリエステル、および熱可塑性ポリアミドが挙げられる。
【００４０】
ゴム組成物には、例えば粘着性付与剤、加硫度調整剤、高ロス化剤、および低ロス化剤などのゴム産業で使用される他の配合剤も場合により包含されていてもよい。
【００４１】
補強剤の例は、カーボンブラックおよびシリカである。架橋剤および架橋助剤の例は、架橋剤としては有機過酸化物、硫黄、および有機硫黄化合物であり、架橋助剤としてはチアゾール化合物およびグアニジン化合物である。無機充填剤の例は、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、粘土、アルミナ、水酸化アルミニウム、雲母などである。分解を予防したりまたは低減させたりするために、好適であればどのようなワックスおよび／または抗酸化剤を取り入れてもよい。
【００４２】
本発明のエラストマー組成物の作製方法は、エラストマー組成物の成分と、成分ａ）〜ｆ）とをあらゆる順番でブレンドすることを含む。本発明のエラストマーおよびゴム組成物の製造に使用される条件は、当業者公知である。
【００４３】
本発明の具体的な実施態様は、少なくとも１種のエラストマー、エラストマー成分、またはそれらの混合物を、エキステンダー油と組み合わせることを含む、エラストマー組成物の製造方法を提供し、該エキステンダー油は、パラフィン系ワックス成分を包含するＧＴＬ由来基油を含み、該エキステンダー油は、エラストマー組成物の総重量に基づき少なくとも約０．１ｗｔ％から最大で約５０ｗｔ％の範囲（ゴム１００部に対して０．２〜１００部に等しい）で存在し；該基油は、マイクロクリスタリンワックスを、少なくとも約０．００１ｗｔ％から最大で約５ｗｔ％の含量で含む。
【００４４】
また本発明の具体的な実施態様は、上記で説明した方法に従ってエラストマー組成物を得ること、および該エラストマー組成物から製品を成形することを含む、エラストマー製品の製造方法も提供する。エラストマー含有製品を生産するために、本発明のエラストマーを、従来の方法によって成形、鋳型成型、圧延、圧縮または切断してもよい。当業者であれば理解しているものと思われるが、本発明の方法に従って生産されたエラストマーは、これらに限定されないが、タイヤ、エラストマーシート材料、ワッシャー、ｏ−リング、建設資材、ファブリック、コーティング、密封材、管材料、電気絶縁体、膜、機械製品、ダンパー、および衣類などの多種多様の製品に成形することができる。
【００４５】
以下の非限定的な実施例で本発明を説明する。
【実施例】
【００４６】
以下で説明するようなＴＰＥおよびＥＰＤＭ合成ゴム組成物の生産において、本発明の濁ったＧＴＬ由来重質基油（油４と表示する）を使用した。
【００４７】
比較用として、３種のブライトストック基油も使用した（表１を参照）。第一の比較用油（油１）は、透明で色相の明るいＧＴＬ由来基油にするために脱ろう処理したＧＴＬ由来基油である。２種の鉱物由来の工業用ホワイトオイル（油２および３）を使用した。特に、１００℃で油４の動粘度と極めて類似した動粘度を示すことから、比較には油３を使用した。
【００４８】
色彩安定性において、油１、２、および４の試験サンプル（流動点測定法用のガラスに４０ｇ入れ、時計皿で被覆した）の見かけの色をＡＳＴＭ１５００に従って格付けし、次いで１５０℃の温度で２０時間維持した。表２に試験の結果を示す。ＧＴＬ由来油１および４は、識別できる色の変化をまったく示さなかったが、それに対して鉱物由来の油２は、顕著な色の変化を示した。これは、色の温度安定性が重要な要素である場合、鉱物由来の油は、エラストマー組成物に包含させるにはあまり適していないことを示す。例えば、室内装飾材料およびダッシュボードのコーティングなどの自動車の内装で使用されるポリマーおよびエラストマーは、染みまたは斑点の出現を回避するために、広範な温度にわたり長期の色彩安定性を示さねばならない。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
【表２】
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【００５１】
本発明の濁った基油と比較用油とを含むＴＰＥ組成物を製造した。ＴＰＥの配合は従来のタイプのものであり、表３に記載されている。成分の量は、当業界において一般的に用いられるゴム百分率（ＰＨＲ）値として示され（2頁、1.2部、Rubber Technology：Compounding and Testing for Performance、R. A. Annicelli、Hanser Verlag、2001を参照）、エラストマー（ゴム）の総量は、示された天然およびスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）成分の合計である。
【００５２】
例１〜４として製造されたＴＰＥエラストマーに、表４に記載したような硬度、引裂き強度および抵抗、ならびに変形に関する様々な業界標準的な試験を行った。意外なことに、（例４で示した）本発明のＴＰＥエラストマーは、例１〜３の従来の透明で色相の明るいエキステンダー油を含む他のエラストマーに匹敵する性能を発揮した。実際に、いくつかの試験において、例４のエラストマーはむしろ従来のエラストマーよりも優れた性能を示すことがわかる。
【００５３】
したがって、一般的に認められている意見に反して、濁ったＧＴＬ由来基油中のマイクロクリスタリンワックスの存在は、前記油をエキステンダーとして含有するＴＰＥエラストマーの特性を弱めたりまたは減じたりすることはないと結論付けることができる。
【００５４】
【表３】
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【００５５】
【表４】
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【００５６】
本発明の濁った基油および比較用油を含むＥＰＤＭ組成物を製造した。ＥＰＤＭ調合物は従来のタイプのものであり、表５に記載されている。成分の量は、ゴム百分率（ＰＨＲ）値として示され、エラストマー（ゴム）の合計値は、エチレンプロピレンジエンターポリマーとジエン成分としてエチリデンノルボルネンを含むエチレンプロピレンジエンゴムとの総計である。またジシクロペンタジエンまたはビニルノルボルネンも、一般的にＥＰＤＭゴムにとって好適なジエン成分である。
【００５７】
例５〜８として製造されたＥＰＤＭエラストマーに、表６に記載したような硬度、引裂き強度および抵抗、ならびに変形に関する様々な業界標準試験を行った。表４に記載したＴＰＥ試験計画に比べて、例５〜８のＥＰＤＭポリマーには追加の高温浸漬試験が実行された。意外なことに、（例８で示した）本発明のＥＰＤＭエラストマーは、従来の透明で色相の明るいエキステンダー油を含む例５〜７の他のエラストマーに匹敵する性能を発揮した。実際に、いくつかの試験において、例８のエラストマーはむしろ従来のエラストマーよりも優れた性能を示すことがわかる。
【００５８】
したがって、一般的に認められている意見に反して、濁ったＧＴＬ由来基油中のマイクロクリスタリンワックスの存在は、前記油をエキステンダーとして含有するＥＰＤＭエラストマーの特性を弱めたりまたは減じたりすることはないと結論付けることができる。
【００５９】
【表５】
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【００６０】
【表６】
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【００６１】
本明細書において引用された全ての参考文献は、それらの全体が開示に組み入れられる。特に他の定義がない限り、本明細書で使用される全ての専門用語や科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
【００６２】
本明細書において本発明の特定の実施態様を詳細に開示したが、これは、例示のつもりでなされたものであり、単なる説明のためである。上述の実施態様が、エラストマーの選択またはこの後に記載される添付の特許請求の範囲に関して限定になることは意図されていない。特許請求の範囲で定義されるような本発明の本質および範囲から逸脱することなく、本発明に様々な置換、変更、および改変を施すことが可能であることが、本発明者らにより意図されている。
【国際調査報告】
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