Aceite de proceso que satisface los requisitos de que

(a) el contenido de compuesto aromático policíclico medido por el método IP 346/92 del Instituto del Petróleo es menos de 3% en peso,

(b) el contenido de hidrocarburo aromático medido según ASTM D 2007 es 18% en peso o más,

(c) el contenido de compuesto polar medido según ASTM D 2007 está entre 13 y 25% en peso,

(d) la viscosidad cinemática a 100ºC está entre 10 y 70 mm2/s, y

(e) el punto de inflamación es 210ºC o más.

Aceite de proceso, proceso para producirlo y composición de caucho.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a aceite de proceso, un proceso para producirlo, y una composición de caucho que contiene el aceite de proceso o el aceite de proceso obtenido por el proceso. Más específicamente, se refiere a aceite de proceso en el que el contenido en compuestos aromáticos policíclicos (PCA) es menos de 3% en peso y que mantiene un rendimiento ordinario, a un proceso para producirlo, y a una composición de caucho.

La presente invención se refiere además a aceite de proceso de caucho que es aceite de proceso que se usa en el procesamiento de caucho, y a una composición de caucho. Más específicamente, se refiere a aceite de proceso de caucho que tiene un contenido reducido de compuestos aromáticos policíclicos (PCA) y que tiene un rendimiento excelente, y a una composición de caucho que lo contiene.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA

Se usa aceite de proceso como aceite para procesar un caucho natural o un caucho sintético, un extendedor del mismo, un plastificante de resina termoplástica, un disolvente de tinta de impresión, o un agente ablandador de asfalto regenerado. Por consiguiente, ha tenido demanda un aceite de proceso que tuviera propiedades específicas tales como viscosidad, densidad, volatilidad y compatibilidad con caucho en conformidad con cada uso. Por ejemplo, cuando se usa aceite de proceso para un caucho (concretamente, como aceite de proceso de caucho) , se ha considerado bueno que el aceite de proceso sea bueno en cuanto a compatibilidad con el caucho para mejora de la procesabilidad, tenga viscosidad en conformidad con el uso y sea excelente en durabilidad. Por esta razón, se ha usado un extracto con alto contenido aromático que se forma como subproducto al producir una fracción lubricante (refinado) mediante extracción con disolventes de materia prima exenta de residuo tal como destilado de vacío o aceite desasfaltado.

Recientemente, la toxicidad de los compuestos aromáticos policíclicos (PCA) ha sido un problema. Dado que especialmente el aceite de proceso que se usa para neumáticos de automóviles implica polución medioambiental como polvo de neumático, se ha exigido que se reduzcan los PCA en el aceite de proceso. Sin embargo, grandes cantidades de compuestos aromáticos policíclicos están contenidas en el extracto con alto contenido aromático que se produce por el proceso. Por consiguiente, ha habido demanda urgente de aceite de proceso con PCA reducido y del proceso para producirlo.

Por lo tanto, ha seguido adelante el desarrollo de aceite de proceso con PCA reducido. Por ejemplo la publicación de patente internacional Nº 505524/1994 describe una composición de caucho en la que se usa aceite de proceso con bajo PCA. El aceite de proceso que se describe en ese documento se produce usando aceite desasfaltado como materia prima, y tiene viscosidad alta. Por consiguiente, su uso está limitado.

Además, el documento EP 417980A1 describe un proceso para producir aceite de proceso con PCA bajo e hidrocarburo aromático alto mediante un proceso de extracción de dos etapas usando un disolvente polar. Sin embargo, este proceso ha experimentado problemas porque la densidad del extracto primario, la materia prima de la extracción en la segunda etapa, está próxima a la del disolvente polar y la afinidad para el disolvente polar es fuerte de modo que es bastante difícil fijar las condiciones de extracción y la eficacia de extracción es escasa (según los Ejemplos, el rendimiento máximo es 51%) .

Como proceso similar a este proceso, el documento EP 0839891A2 describe un proceso para producir aceite de proceso en el que el contenido en PCA es menos de 3% en peso. Describe que se obtiene aceite de proceso en el que la viscosidad cinemática a 100ºC está en un amplio intervalo de 2 a 70 cSt y la cantidad total de hidrocarburo aromático y sustancia polar es 40% o más, siendo la sustancia polar no superior a 10% en peso. Con respecto al proceso para producir el aceite de proceso, el extracto que se forma como subproducto al producir una fracción lubricante (refinado) mediante extracción por disolventes usando destilado de vacío y/o aceite desasfaltado como materia prima, se extrae adicionalmente para proporcionar el aceite de proceso. El proceso es intrincado, y el rendimiento en aceite de proceso es bajo en conjunto.

Conocidos adicionalmente como técnica relacionada están un proceso en el que se produce un extracto de residuo lubricante pesado no carcinógeno y/o aceite desasfaltado a partir de materia prima de residuo atmosférico (publicación de patente internacional Nº 501346/1995) , un proceso en que se reduce la mutagénesis de compuestos aromáticos policíclicos por alquilación (publicación de patente internacional Nº 503215/1996) , una composición de caucho que usa aceite aromático bajo en compuestos aromáticos policíclicos (PCA) que se obtiene tratando un destilado de vacío (350 a 600ºC) de crudo de petróleo de Oriente Medio (publicación de patente internacional Nº 505524/1994 y WO 92/14479) , y un proceso para producir aceite de proceso de bajo PCA hecho de un compuesto de hidrocarburo aromático mononuclear o dinuclear (EP0489371B1 y DE 4038458C2) .

Como indicado anteriormente, el aceite de proceso de caucho es un tipo de aceite de proceso, y se combina para mejorar la procesabilidad aumentando la plasticidad del caucho o disminuyendo la dureza del caucho vulcanizado. Para el aceite de proceso de caucho, se requiere compatibilidad con el caucho.

Como se ha descrito anteriormente, en el aceite de proceso de caucho también se requiere seguridad del producto, y se exige el uso de aceite mineral altamente refinado en el que el contenido de compuesto aromático policíclico sea menos de 3% en peso. Sin embargo, el uso de aceite mineral ordinario que se refina de tal manera que el contenido del compuesto aromático policíclico se ajuste a menos de 3% en peso es problemático porque la compatibilidad con el caucho aromático es escasa y que cuando se combina caucho con este aceite, el aceite se exuda en el caucho vulcanizado hasta que hace que disminuyan las propiedades de envejecimiento por el calor del caucho vulcanizado. Además, en el aspecto de la trabajabilidad, se requiere que se conserve una viscosidad tan baja como la del aceite ordinario. Por consiguiente, ha habido demanda de aceite de proceso de caucho en el que el contenido de compuesto aromático policíclico sea menos de 3% en peso, la viscosidad del aceite actual se conserve y la compatibilidad con un caucho aromático sea excelente.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención apunta a proporcionar aceite de proceso en el que los PCA están reducidos y las propiedades que se requieren para el aceite de proceso actual, tales como procesabilidad y resistencia a la exudación del caucho son excelentes, un proceso para producir eficazmente el aceite de proceso usando aceite residual como materia prima, y una composición de caucho que contiene el aceite de proceso o el aceite de proceso obtenido por el proceso.

La presente invención apunta además a proporcionar aceite de proceso en el que el contenido en PCA es menos de 3% en peso, la viscosidad del aceite ordinario se mantiene y la compatibilidad con el caucho aromático es excelente, y una composición de caucho en la que no se produce exudación en el caucho vulcanizado que la contiene y las propiedades de envejecimiento por el calor son excelentes.

Los inventores de la presente han llevado a cabo sistemáticamente investigaciones, y han encontrado en consecuencia que ese aceite residual se mezcla con aceite base lubricante y se extrae la mezcla con disolvente para obtener aceite de proceso excelente con contenido bajo en PCA que satisface los objetivos. Este hallazgo ha conducido a la presentación de la presente invención.

Los inventores de la presente han llevado a cabo sistemáticamente investigaciones, y han encontrado en consecuencia que ese aceite que tiene propiedades específicas llega a ser excelente aceite de proceso de caucho que satisface los objetivos. Este hallazgo ha conducido a la presentación de la presente invención. El objeto de la presente invención se describe en el texto de las reivindicaciones 1 a 5.

Esto es, el punto esencial de la presente invención es como sigue.

(1) Aceite de proceso que satisface los requisitos de que (a) el contenido de compuesto aromático policíclico... [Seguir leyendo]

1. Aceite de proceso que satisface los requisitos de que

(a) el contenido de compuesto aromático policíclico medido por el método IP 346/92 del Instituto del Petróleo es menos de 3% en peso,

(b) el contenido de hidrocarburo aromático medido según ASTM D 2007 es 18% en peso o más,

(c) el contenido de compuesto polar medido según ASTM D 2007 está entre 13 y 25% en peso,

(d) la viscosidad cinemática a 100ºC está entre 10 y 70 mm2/s, y

(e) el punto de inflamación es 210ºC o más.

2. Un proceso para producir el aceite de proceso según la reivindicación 1, que comprende extraer aceite mixto hecho de 20 a 90% en volumen de aceite residual y de 10 a 80% en volumen de aceite base lubricante con un disolvente polar, conteniendo el aceite mixto un compuesto aromático policíclico en el intervalo de 3 a 20% en peso, hidrocarburo aromático en el intervalo de 15 a 40% en peso y un compuesto polar en el intervalo de 5 a 30% en peso, estando la viscosidad cinemática a 100ºC del aceite mixto en el intervalo de 10 y 100 mm2/s, y siendo la temperatura de destilación del 5% del volumen del aceite mixto 370ºC o más, y conteniendo asfalteno en una cantidad de 2, 0% en peso o menos, y siendo el disolvente polar al menos uno que se selecciona entre el grupo que consiste en furfural, fenol y N-metilpirrolidona.

3. El proceso para producir el aceite de proceso según se describe en la reivindicación 2, en el que la extracción se lleva a cabo por un método de contacto en contracorriente con una columna de extracción que usa furfural como disolvente polar en condiciones tales que la relación de disolvente (relación en volumen de disolvente polar/aceite mixto) está entre 0, 5 y 2, 5, la temperatura en lo alto de la columna de extracción está entre 60 y 115ºC, la temperatura en el fondo de la columna de extracción está entre 45 y 80ºC, y la temperatura en lo alto de la columna de extracción es superior a la temperatura en el fondo de la columna de extracción.

4. Una composición de caucho que se obtiene mezclando un caucho con 10 a 25% en peso, referido a la cantidad total de de la composición de caucho, del aceite de proceso según se describe en la reivindicación 1.

5. La composición de caucho según se describe en la reivindicación 4, en la que 50% en peso o más del caucho es un caucho de estireno-butadieno.