JP2000026663A - Sulfur vulcanizable rubber composition - Google Patents

Sulfur vulcanizable rubber composition

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JP2000026663A
JP2000026663A JP11196184A JP19618499A JP2000026663A JP 2000026663 A JP2000026663 A JP 2000026663A JP 11196184 A JP11196184 A JP 11196184A JP 19618499 A JP19618499 A JP 19618499A JP 2000026663 A JP2000026663 A JP 2000026663A
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JP
Japan
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vulcanization
phr
rubber
sulfur
accelerator
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JP11196184A
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Japanese (ja)
Inventor
Carl R Parks
カール・ラムゼー・パークス
Sidocky Richard Michael D
リチャード・マイケル・ドシドッキー
Martin P Cohen
マーティン・ポール・コーヘン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goodyear Tire and Rubber Co
Original Assignee
Goodyear Tire and Rubber Co
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide sulfur vulcanizable rubber compositions which have a high rate of vulcanization and accordingly, a short vulcanization time and do not bring about undesirable properties on the vulcanized rubbers when vulcanized. SOLUTION: An elastomer having an olefinic unsaturation, a conventional amounts of a vulcanizing agent, an accelerator, and other conventional additives, and about 0.05 - about 5.0 phr methyltrialkylammonium salt represented by the formula (wherein R1, R2 and R3 are each independently 8-10C alkyl; and M is selected from the group consisting of Cl, Br, CH3SO4 and HSO4) are compounded by the conventional method to obtain a sulfur vulcanizable rubber composition whose vulcanization time can significantly be shortened.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は硫黄加硫性ゴム組成
物の加硫に関する。更に詳しくは、本発明は、メチルト
リアルキルアンモニウム塩の添加によって、硫黄加硫性
ゴムの加硫速度を増大させる方法に関する。
The present invention relates to the vulcanization of a sulfur vulcanizable rubber composition. More specifically, the present invention relates to a method for increasing the vulcanization rate of a sulfur vulcanizable rubber by adding a methyltrialkylammonium salt.

【0002】[0002]

【従来の技術】「加硫の速度」は、ゴムコンパウンドの
橋かけ、及び剛性(モジュラス)の進展が生じる速度と
定義される。ゴムパウンドが加熱されると、それにつれ
てゴムパウンドの性質は柔軟なプラスチック材料から強
靱な弾性材料に変化する。加硫工程の間に、ゴムの長い
重合体連鎖を結び付ける橋かけが導入される。さらに橋
かけが導入されるにつれて、重合体連鎖はさらにしっか
りと結び付けられてコンパウンドの剛性、すなわちモジ
ュラスが増大する。加硫速度はコンパウンドが加硫され
なければならない時間、即ち「加硫時間」を一部決定す
るから、加硫速度は重要な加硫パラメータである。加硫
ゴム物品の製造において、重大な原価節減が加硫時間の
短縮によって実現可能である。加硫速度の高進によっ
て、最低状態の加硫を満足するために必要とされる加硫
時間を短縮することができる。上記を生じさせるため
に、広範な研究がゴムの加硫時間を短縮するために行わ
れてきた。
2. Description of the Related Art The "rate of vulcanization" is defined as the rate at which rubber compound crosslinking and stiffness (modulus) development occur. As the rubber compound is heated, the properties of the rubber compound change from a soft plastic material to a tough elastic material accordingly. During the vulcanization process, a bridge is introduced that connects the long polymer chains of the rubber. As more crosslinking is introduced, the polymer chains become more tightly bound and the stiffness, or modulus, of the compound increases. Vulcanization rate is an important vulcanization parameter because vulcanization rate determines, in part, the time the compound must be vulcanized, or "vulcanization time." In the manufacture of vulcanized rubber articles, significant cost savings can be realized by reducing vulcanization time. By increasing the vulcanization rate, the vulcanization time required to satisfy the minimum vulcanization can be reduced. Extensive research has been done to reduce the vulcanization time of rubber to produce the above.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかして、加硫ゴムに
望ましくない性質を付与することなく加硫速度を高める
改良方法に対する必要性が存在する。
Thus, there is a need for an improved method of increasing the rate of vulcanization without imparting undesired properties to the vulcanized rubber.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】発明の概要 本発明は、硫黄加硫性ゴムに下記の式: SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a sulfur vulcanizable rubber having the following formula:

【0005】[0005]

【化2】 Embedded image

【0006】(式中、R1、R2及びR3は独立に8〜1
0個の炭素原子を有するアルキル基であり、MはCl、
Br、CH3SO4及びHSO4よりなる群から選ばれ
る。)で表されるメチルトリアルキルアンモニウム塩を
添加することからなる、ゴム組成物の加硫速度を高める
方法に関する。更に、本発明によれば、オレフィン性不
飽和含有エラストマー、硫黄系加硫剤、促進剤及び上式
から選ばれるメチルトリアルキルアンモニウム塩からな
る硫黄加硫性ゴム組成物が開示される。発明の詳しい説明 本発明は硫黄加硫性ゴム組成物用活性化剤としてのメチ
ルトリアルキルアンモニウム塩の使用に関する。特に好
ましいメチルトリアルキルアンモニウム塩はメチルトリ
アルキル(C8〜C10)アンモニウム塩酸塩であり、オ
ハイオ州(Ohio)ダブリン(Dublin)のシェレックス・
ケミカル社(Sherex Chemical Company)からアドゲン
(Adogen:登録商標)464のもとに、及びミネソタ州
(Minnesota)ミネアポリス(Minneapolis)のヘンケル
社(Henkel Corporation)からアリクオート(Aliquo
t:登録商標)336のもとに商業的に入手できる。メ
チルトリアルキルアンモニウム塩は一般に相間移動触媒
として知られ、米国特許第3,992,432号明細書
に記載されている。この米国特許の記載全体を本明細書
に引用、参照するものとする。
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 independently represent 8 to 1)
An alkyl group having 0 carbon atoms, M is Cl,
It is selected from the group consisting of Br, CH 3 SO 4 and HSO 4 . The present invention relates to a method for increasing the vulcanization rate of a rubber composition, comprising adding a methyltrialkylammonium salt represented by the formula Further, according to the present invention, there is disclosed a sulfur vulcanizable rubber composition comprising an olefinic unsaturation-containing elastomer, a sulfur-based vulcanizing agent, an accelerator and a methyltrialkylammonium salt selected from the above formula. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the use of methyltrialkyl ammonium salts as activators for sulfur vulcanizable rubber compositions. Particularly preferred methyl trialkyl ammonium salt is methyl trialkyl (C 8 ~C 10) ammonium hydrochloride, Sherex Ohio (Ohio) Dublin (Dublin) ·
Aliquo from the Sherex Chemical Company under Adogen® 464 and from Henkel Corporation of Minneapolis, Minnesota.
t: commercially available under the registered trademark 336. Methyltrialkylammonium salts are generally known as phase transfer catalysts and are described in U.S. Pat. No. 3,992,432. The entire description of this U.S. patent is incorporated herein by reference.

【0007】取り扱いを容易にするために、メチルトリ
アルキルアンモニウム塩は適切な担体上に付着させても
よい。本発明に使用できる担体の例としては、シリカ、
カーボンブラック、アルミナ、けいそう土、シリカゲル
及びケイ酸カルシウムが挙げられる。
[0007] To facilitate handling, the methyltrialkylammonium salt may be deposited on a suitable carrier. Examples of carriers that can be used in the present invention include silica,
Carbon black, alumina, diatomaceous earth, silica gel and calcium silicate.

【0008】メチルトリアルキルアンモニウム塩の使用
は一次と、任意に二次促進剤とを組み合せて使用したと
き橋かけの分布に影響するようには見えない。しかしな
がら、加硫速度の増大とともに、加硫度又は加硫状態の
増大した形において普通は加硫薬品の効率の増大が見ら
れる。
The use of methyltrialkylammonium salts does not appear to affect the distribution of crosslinks when used in combination with a primary and, optionally, a secondary accelerator. However, with increasing vulcanization rates, there is usually an increase in the efficiency of the vulcanizing chemical in the form of increased degree or state of vulcanization.

【0009】本発明はオレフィン性不飽和を含有する硫
黄加硫性のゴム又はエラストマーを加硫するために使用
することができる。熟語「オレフィン性不飽和を含有す
るゴム又はエラストマー」は、さまざまな合成ゴムは勿
論、天然ゴム及びそのさまざまな生及び再生品種の両方
を包含することを意図するものである。代表的な合成重
合体は、ブタジエン並びにその同族体及び誘導体、たと
えばメチルブタジエン、ジメチルブタジエン及びペンタ
ジエンの単独重合生成物、またブタジエン又はその同族
体もしくは誘導体とほかの不飽和単量体から形成された
もののような共重合体である。後者の中にはアセチレン
類、たとえばビニルアセチレン、オレフィン類、たとえ
ばイソプレンと共重合してブチルゴムを形成するイソブ
チレン、ビニル化合物、たとえばアクリル酸、アクリロ
ニトリル(ブタジエンと重合してNBRを形成する)、
メタクリル酸及びスチレン(後者の化合物はブタジエン
と重合してSBRを形成する)や、ビニルエステル類及
びさまざまな不飽和アルデヒド類、ケトン類及びエーテ
ル類、たとえばアクロレイン、メチルイソプロペニルケ
トン及びビニルエチルエーテルがある。合成ゴムの特定
例としてはネオプレン(ポリクロロプレン)、ポリブタ
ジエン(シス−1,4−ポリブタジエンを含む)、ポリ
イソプレン(シス−1,4−ポリイソプレンを含む)、
ブチルゴム、1,3−ブタジエン又はイソプレンとスチ
レン、アクリロニトリル及びメタクリル酸メチル等の単
量体との共重合体、更にエチレン/プロピレン/ジエン
単量体(EPDM)として知られているエチレン/プロ
ピレンターポリマー、特にエチレン/プロピレン/ジシ
クロペンタジエンターポリマーが挙げられる。
The present invention can be used to vulcanize sulfur vulcanizable rubbers or elastomers containing olefinic unsaturation. The phrase "rubber or elastomer containing olefinic unsaturation" is intended to encompass a wide variety of synthetic rubbers, as well as natural rubber and its various raw and regenerated varieties. Representative synthetic polymers are butadiene and homologs and derivatives thereof, such as the homopolymerized products of methylbutadiene, dimethylbutadiene and pentadiene, and also formed from butadiene or homologs or derivatives thereof and other unsaturated monomers. Copolymers such as Among the latter, acetylenes such as vinyl acetylene, olefins such as isobutylene copolymerizing with isoprene to form butyl rubber, vinyl compounds such as acrylic acid and acrylonitrile (polymerizing with butadiene to form NBR),
Methacrylic acid and styrene (the latter compound polymerizes with butadiene to form SBR), vinyl esters and various unsaturated aldehydes, ketones and ethers such as acrolein, methyl isopropenyl ketone and vinyl ethyl ether is there. Specific examples of the synthetic rubber include neoprene (polychloroprene), polybutadiene (including cis-1,4-polybutadiene), polyisoprene (including cis-1,4-polyisoprene),
Copolymers of butyl rubber, 1,3-butadiene or isoprene with monomers such as styrene, acrylonitrile and methyl methacrylate, and also ethylene / propylene terpolymer known as ethylene / propylene / diene monomer (EPDM) And especially the ethylene / propylene / dicyclopentadiene terpolymer.

【0010】本発明に使用される活性化剤は、従来のい
かなる技術によっても、たとえば摩砕機又はバンバリー
によってゴムに添加することができる。メチルトリアル
キルアンモニウム塩の量は加硫性組成物中に存在するゴ
ム、その他のコンパウンドのタイプに依存して広い範囲
で変えることができる。メチルトリアルキルアンモニウ
ム塩の量は、一般的には、約0.05〜約5.0phr
の範囲で使用される。0.1〜約1.5phrの範囲が
好ましい。
[0010] The activator used in the present invention can be added to the rubber by any conventional technique, for example by a mill or a Banbury. The amount of the methyltrialkylammonium salt can vary over a wide range depending on the type of rubber and other compounds present in the vulcanizable composition. The amount of methyltrialkylammonium salt will generally range from about 0.05 to about 5.0 phr.
Used in the range. A range from 0.1 to about 1.5 phr is preferred.

【0011】ゴムの加硫は一般に約100℃〜200℃
の温度で行われる。加硫は、好ましくは、約110℃〜
180℃の範囲にある温度で行われる。通常の加硫方法
がいずれも、たとえばプレス又は型中での加熱、過熱蒸
気又は熱空気による又は塩浴中での加熱が使用可能であ
る。
[0011] The vulcanization of rubber is generally about 100 ° C to 200 ° C.
At a temperature of Vulcanization is preferably carried out at about 110 ° C.
It is performed at a temperature in the range of 180 ° C. Any of the usual vulcanization methods can be used, for example heating in a press or mold, heating with superheated steam or hot air or in a salt bath.

【0012】メチルトリアルキルアンモニウム塩に加え
て、ほかのゴム添加剤も硫黄加硫性材料に配合可能であ
る。ゴム加硫物に一般に使用されている添加剤は、例え
ばカーボンブラック、粘着付与剤樹脂、加工助剤、酸化
防止剤、オゾン亀裂防止剤、ステアリン酸、活性化剤、
ワックス、オイル及びしやく解剤(peptizing agent)
である。当業者に知られているように、上記の特定の添
加剤は、硫黄加硫性材料の意図された用途に依存する
が、一般に、通常の量で使用される。カーボンブラック
の典型的な添加量はジエンゴムに対して約20〜100
重量部(phr)、好ましくは50〜70phrを占め
る。粘着性付与剤樹脂の典型的量は約5〜10phrで
ある。加工助剤の典型的量は約1〜5phrである。酸
化防止剤の典型的量は1〜約10phrである。オゾン
亀裂防止剤の典型的量は1〜約10phrである。ステ
アリン酸の典型的量は1〜約2phrである。酸化亜鉛
の典型的量は2〜5phrである。ワックスの典型的量
は1〜5phrである。オイルの典型的量は5〜30p
hrである。しやく解剤の典型的量は0.1〜1phr
である。上記添加剤の存在とその相対量は本発明の特徴
をなすものではない。
In addition to the methyltrialkylammonium salt, other rubber additives can be incorporated into the sulfur vulcanizable material. Additives commonly used in rubber vulcanizates include, for example, carbon black, tackifier resins, processing aids, antioxidants, antiozonants, stearic acid, activators,
Wax, oil and peptizing agent
It is. As known to those skilled in the art, the particular additives described above will generally be used in conventional amounts, depending on the intended use of the sulfur-vulcanizable material. Typical loadings of carbon black are about 20 to 100 based on diene rubber.
It accounts for parts by weight (phr), preferably 50 to 70 phr. Typical amounts of tackifier resin are about 5 to 10 phr. Typical amounts of processing aids are about 1 to 5 phr. Typical amounts of antioxidants are from 1 to about 10 phr. Typical amounts of antiozonants are from 1 to about 10 phr. Typical amounts of stearic acid are 1 to about 2 phr. Typical amounts of zinc oxide are 2-5 phr. Typical amounts of wax are 1 to 5 phr. Typical amount of oil is 5-30p
hr. Typical amounts of disintegrant are 0.1 to 1 phr
It is. The presence and relative amounts of the above additives are not a feature of the present invention.

【0013】加硫は硫黄系加硫剤の存在下で行われる。
適切な硫黄系加硫剤の例として、元素状硫黄(遊離硫
黄)又は硫黄付与加硫剤、たとえばアミンジスルフィ
ド、高分子ポリスルフィド又は硫黄オレフィンアダクト
が挙げられる。好ましくは、硫黄系加硫剤は元素状硫黄
である。当業者に知られているように、硫黄系加硫剤は
約0.5〜8phrの範囲の量で使用される。1.5〜
2.25phrの範囲が好ましい。
The vulcanization is performed in the presence of a sulfur-based vulcanizing agent.
Examples of suitable sulfur-based vulcanizing agents include elemental sulfur (free sulfur) or sulfur-providing vulcanizing agents, such as amine disulfides, polymeric polysulfides or sulfur olefin adducts. Preferably, the sulfur-based vulcanizing agent is elemental sulfur. As known to those skilled in the art, sulfur vulcanizing agents are used in amounts ranging from about 0.5 to 8 phr. 1.5-
A range of 2.25 phr is preferred.

【0014】促進剤は加硫に必要とされる時間及び/又
は温度を制御するために、また加硫ゴムの性質を改善す
るために使用される。一つの実施態様において、単一の
促進剤系、すなわち一次促進剤が使用可能である。一次
促進剤は通常約0.5〜2.0phrの範囲の量で使用
される。もう一つの実施態様において、一般に多量
(0.5〜1.0phr)に使用される一次促進剤、及
び加硫ゴムの性質を改善しまた活性化するために一般に
少量(0.05〜0.50phr)で使用される二次促
進剤からなりうる2種又はそれ以上の促進剤の組み合わ
せが使用可能である。これら促進剤の組み合わせは最終
の性質について相乗効果を生むことが知られており、ま
たいずれか一方の促進剤の単独使用によって生じるもの
よりも多少良好である。さらに、通常の加工温度によっ
てもたらされないが、普通の加硫温度で十分な加硫を生
じさせる遅延作用促進剤も使用可能である。本発明に使
用できる適切なタイプの促進剤は、アミン、ジスルフィ
ド、グアニジン、チオ尿素、チアゾール、チウラム、ス
ルフェンアミド、ジチオカルバメート及びザンテートで
ある。一次促進剤はスルフェンアミドが好ましい。二次
促進剤を使用する場合、二次促進剤はグアニジン、ジチ
オカルバメート又はチウラム化合物であるのが好まし
い。
Accelerators are used to control the time and / or temperature required for vulcanization and to improve the properties of the vulcanized rubber. In one embodiment, a single accelerator system can be used, ie, a primary accelerator. Primary accelerators are usually used in amounts ranging from about 0.5 to 2.0 phr. In another embodiment, primary accelerators generally used in large amounts (0.5-1.0 phr), and generally small amounts (0.05-0.1 phr) to improve and activate the properties of the vulcanized rubber. Combinations of two or more accelerators, which can consist of secondary accelerators used at 50 phr), can be used. Combinations of these accelerators are known to produce a synergistic effect on the final properties and are somewhat better than those produced by the use of either accelerator alone. In addition, delayed action accelerators that do not result from normal processing temperatures, but that provide sufficient vulcanization at normal vulcanization temperatures, can also be used. Suitable types of accelerators that can be used in the present invention are amines, disulfides, guanidines, thioureas, thiazoles, thiurams, sulfenamides, dithiocarbamates and xanthates. The primary accelerator is preferably a sulfenamide. If a secondary accelerator is used, the secondary accelerator is preferably a guanidine, dithiocarbamate or thiuram compound.

【0015】[0015]

【実施例】以下の実施例は説明のために示すものであっ
て、本発明を限定するものではない。 実施例1〜11 これらの実験は比較対照として等量のテトラエチルアン
モニウム臭酸塩(TEABr)を用いたものに対するさ
まざまな量でのメチルトリアルキル(C8〜C1 0)アン
モニウム塩酸塩(MTAAC)の有効性を対比するもの
である。MTAAC及びTEABrを、40重量部のポ
リイソプレン、60重量部のシス−1,4−ポリブタジ
エン、0.5phrの一次促進剤、並びに通常の量のカ
ーボンブラック、粘着性付与剤、加工助剤、抗崩壊剤、
ステアリン酸、酸化亜鉛及び硫黄を含む典型的な側壁用
ゴム素材において使用した。上記の各種添加剤は常用の
技術を使用して配合された。加硫試験はASTM試験法
D−2084−87に従ってモンサント式加硫レオメー
タ(Monsanto Cure Rheometer)で150℃において行
った。コンパウンドのスコーチはASTM試験法D16
46−87に従って測定した。表1に実施例1〜11の
結果を示す。
The following examples are given by way of illustration and do not limit the invention. Examples 1-11 Methyl trialkyl (C 8 ~C 1 0) ammonium hydrochloride in varying amounts for those using an equivalent amount of tetraethylammonium hydrobromide these experiments as a comparative control (TEABr) (MTAAC) This is to compare the effectiveness of. MTAAC and TEABr were combined with 40 parts by weight of polyisoprene, 60 parts by weight of cis-1,4-polybutadiene, 0.5 phr of a primary accelerator and conventional amounts of carbon black, tackifiers, processing aids, Disintegrant,
Used in typical sidewall rubber stocks containing stearic acid, zinc oxide and sulfur. The various additives described above were compounded using conventional techniques. Vulcanization tests were carried out at 150 ° C. on a Monsanto Cure Rheometer according to ASTM test method D-2084-87. Compound scorch is ASTM D16
Measured according to 46-87. Table 1 shows the results of Examples 1 to 11.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】表1のデータは、比較対照用コンパウンド
(テトラエチルアンモニウム臭酸塩)はt25及びt9
0にて評価したとき、加硫時間に効果をほとんど又は全
く示さなかったことを示している。しかし、メチルトリ
アルキル(C8〜C10)アンモニウム塩酸塩(MTAA
C)を使用すると、加硫時間に有意の短縮が生じた。 実施例12〜19 硫黄加硫性ゴムへのメチルトリアルキル(C8〜C10
アンモニウム塩の添加による加硫速度の高進を証明する
ために、実験(実施例12〜19)を行った。比較の目
的で実験(実施例12、比較対照)を行った。ケイ酸カ
ルシウム上に付着させた68重量%のメチルトリアルキ
ル(C8〜C10)アンモニウム塩酸塩を使用することの
有効性を証明するために、実験(実施例13及び14)
を行った。シリカ上に付着させた72重量%のメチルト
リアルキル(C8〜C10)アンモニウム塩酸塩を使用す
ることの有効性を証明するために実験(実施例15及び
16)を行った。メチルトリアルキル(C8〜C10)ア
ンモニウムメチルサルフェートを使用することの有効性
を証明するために実験(実施例17〜19)を行った。
種々の濃度(phr)のメチルトリアルキルアンモニウ
ム塩、並びに40部のポリイソプレン、60部のシス−
1,4−ポリブタジエン、0.5phrの一次促進剤、
及び通常量のカーボンブラック、粘着性付与剤、プロセ
スオイル、抗崩壊剤、ステアリン酸、酸化亜鉛及び硫黄
を含む典型的な側壁用ゴム素材を用いて8種のゴムコン
パウンドを調製した。上記の種々の添加剤は常用の技術
を使用して配合され、それらの試料は実施例1〜11の
加硫手順を使用して評価された。以下の表2に実施例1
2〜19のコンパウンドの加硫物性を一覧表にして示し
たが、t25及びt90に見られるようにさまざまな加
硫速度について類似した加硫状態が生じた。
The data in Table 1 show that the control compound (tetraethylammonium bromate) was t25 and t9.
A rating of 0 indicates little or no effect on vulcanization time. However, methyl trialkyl (C 8 -C 10 ) ammonium hydrochloride (MTAA)
The use of C) resulted in a significant reduction in vulcanization time. Methyl trialkyl to Example 12 to 19 sulfur vulcanizable rubber (C 8 ~C 10)
Experiments (Examples 12 to 19) were performed to prove that the vulcanization rate was increased by the addition of ammonium salts. An experiment (Example 12, comparative control) was performed for comparison purposes. To demonstrate the effectiveness of using methyl trialkyl (C 8 -C 10) ammonium hydrochloride 68 wt% deposited on a calcium silicate, experiments (Examples 13 and 14)
Was done. Experiments (Examples 15 and 16) was performed to demonstrate the effectiveness of using 72 wt% of methyl trialkyl (C 8 -C 10) ammonium hydrochloride deposited on silica. Experiment (Example 17-19) were conducted to demonstrate the effectiveness of using methyl trialkyl (C 8 -C 10) ammonium methyl sulfate.
Various concentrations (phr) of methyltrialkylammonium salt, as well as 40 parts of polyisoprene, 60 parts of cis-
1,4-polybutadiene, 0.5 phr primary accelerator,
Eight rubber compounds were prepared using typical sidewall rubber stocks containing conventional amounts of carbon black, tackifiers, process oils, anti-disintegrants, stearic acid, zinc oxide and sulfur. The various additives described above were formulated using conventional techniques, and their samples were evaluated using the vulcanization procedures of Examples 1-11. Example 1 is shown in Table 2 below.
The vulcanization properties of the compounds of Nos. 2 to 19 were tabulated, with similar vulcanization conditions occurring for various vulcanization rates as seen at t25 and t90.

【0018】[0018]

【表2】 [Table 2]

【0019】実施例13〜19は、メチルトリアルキル
(C8〜C10)アンモニウム塩が加硫速度を高進するの
に有効であることを証明している。即ち、実施例13〜
16のデータは、さまざまな担体の使用がメチルトリア
ルキル(C8〜C10)アンモニウム塩酸塩の有効性に有
害ではないことを示している。また、実施例17〜19
はメチルトリアルキル(C8〜C10)アンモニウムメチ
ルサルフェートは本発明に使用されたほかのメチルトリ
アルキルアンモニウム塩と同様に有効であることを示唆
している。 実施例20〜21 メチルトリアルキルアンモニウム塩酸塩(MTAAC)
の加硫活性化を証明するために以下の実験を行った。実
施例20(比較対照)の処方物はMTAACを含有しな
いものであるのに対し、実施例21の処方物は0.30
phrのMTAACを含有するものであった。両処方物
は共に20重量部の天然ゴム、20重量部の合成ポリイ
ソプレン、60重量部のポリブタジエン、0.5phr
の一次促進剤、並びに通常量のカーボンブラック、ワッ
クス、オイル、抗崩壊剤、粘着性付与剤樹脂、ステアリ
ン酸、酸化亜鉛及び硫黄を含有する典型的な側壁用ゴム
素材から成るものであった。上記の各種添加剤を配合
し、それらの試料を150℃で18分間圧縮成型するこ
とによって加硫した。加硫物性を実施例1〜11と同じ
方法で評価した。応力−ひずみ特性はASTM法D41
2−87によって試験された。結果を表3に示す。
[0019] Example 13 to 19 demonstrates that methyl trialkyl (C 8 ~C 10) ammonium salt is effective for hyperactivity the vulcanization rate. That is, Examples 13 to
16 data, the use of various carriers indicates that it is not detrimental to the effectiveness of the methyl trialkyl (C 8 ~C 10) ammonium hydrochloride. Examples 17 to 19
Suggests that methyl trialkyl (C 8 -C 10 ) ammonium methyl sulfate is as effective as the other methyl trialkyl ammonium salts used in the present invention. Examples 20 to 21 Methyltrialkylammonium hydrochloride (MTAAC)
The following experiment was conducted to prove the activation of vulcanization. The formulation of Example 20 (comparative control) does not contain MTAAC, while the formulation of Example 21 has 0.30
phr of MTAAC. Both formulations had 20 parts by weight of natural rubber, 20 parts by weight of synthetic polyisoprene, 60 parts by weight of polybutadiene, 0.5 phr.
And typical sidewall rubber stocks containing conventional amounts of carbon black, wax, oil, anti-disintegrant, tackifier resin, stearic acid, zinc oxide and sulfur. The above various additives were blended, and the samples were vulcanized by compression molding at 150 ° C. for 18 minutes. The vulcanization properties were evaluated in the same manner as in Examples 1 to 11. ASTM method D41 for stress-strain characteristics
Tested by 2-87. Table 3 shows the results.

【0020】[0020]

【表3】 [Table 3]

【0021】上記のデータは、メチルトリアルキルアン
モニウム塩酸塩の添加は最適加硫に到達するのに必要と
される硬化時間を短縮することを示している。メチルト
リアルキルアンモニウム塩の使用は、橋かけ密度(v×
104)の増大及び300%モジュラスの増大によって
立証されたように、硫黄の利用を良好ならしめるが橋か
けの分布にはほとんど効果がない。 実施例22〜23 もう一つの硫黄加硫性組成物におけるMTAACの有効
性を立証するために次の実験を行った。
The above data show that the addition of methyltrialkylammonium hydrochloride reduces the cure time required to reach optimal vulcanization. The use of a methyltrialkylammonium salt is dependent on the crosslink density (v ×
As evidenced by the increase in 10 4 ) and the 300% modulus, it improves the sulfur utilization but has little effect on the cross-link distribution. Examples 22-23 The following experiments were performed to demonstrate the effectiveness of MTAAC in another sulfur vulcanizable composition.

【0022】実施例22(比較対照)の処方物はMTA
ACを含有せず、一方実施例23の処方物は0.50p
hrのMTAACを含有していた。両処方物は共に30
重量部のポリブタジエン、70重量部のSBR、1ph
rの一次促進剤、0.15phrの二次促進剤、並びに
通常量のカーボンブラック、ワックス、オイル、しゃく
解剤、ステアリン酸、抗崩壊剤、酸化亜鉛及び硫黄を含
有する典型的なトレッド用ゴム素材から成るものであっ
た。上記の各種添加剤を配合し、それらの試料を150
℃で18分間圧縮成型することによって加硫した。加硫
後、これらの試料を実施例20〜21の試験手順を使用
して評価した。データを表4に示す。
The formulation of Example 22 (comparative control) was MTA
No AC, whereas the formulation of Example 23 had 0.50 p
hr of MTAAC. Both formulations are 30
Parts by weight polybutadiene, 70 parts by weight SBR, 1 ph
r, a primary tread rubber containing 0.15 phr of a secondary accelerator and conventional amounts of carbon black, wax, oil, peptizer, stearic acid, anti-disintegrant, zinc oxide and sulfur It consisted of materials. The above various additives were blended, and the samples were
Vulcanized by compression molding at 18 ° C for 18 minutes. After vulcanization, these samples were evaluated using the test procedures of Examples 20-21. The data is shown in Table 4.

【0023】[0023]

【表4】 [Table 4]

【0024】実施例22及び23はポリブタジエン/S
BRブレンドでのMTAACの有効性を立証している。 実施例24及び25 もう一つの硫黄加硫性組成物におけるMTAACの有効
性を立証するために次の実験を行った。実施例24(比
較対照)の処方物はMTAACを含有せず、一方実施例
25の処方物は0.2phrのMTAACを含有するも
のであった。両処方物は共に70重量部の中ビニル含量
ポリブタジエン、30重量部のシス−1,4−ポリブタ
ジエン、1.1phrの一次促進剤、0.16phrの
二次促進剤、並びに通常量のカーボンブラック、ワック
ス、オイル、抗崩壊剤、ステアリン酸、酸化亜鉛及び硫
黄を含有する典型的なトレッド用ゴム素材から成るもの
であった。上記の各種添加剤は常用の技術を用いて配合
された。
Examples 22 and 23 are polybutadiene / S
Demonstrates the effectiveness of MTAAC in BR blends. Examples 24 and 25 The following experiments were performed to demonstrate the effectiveness of MTAAC in another sulfur vulcanizable composition. The formulation of Example 24 (comparative control) did not contain MTAAC, while the formulation of Example 25 contained 0.2 phr of MTAAC. Both formulations contain 70 parts by weight of a medium vinyl content polybutadiene, 30 parts by weight of cis-1,4-polybutadiene, 1.1 phr of a primary accelerator, 0.16 phr of a secondary accelerator, and a conventional amount of carbon black. It consisted of a typical tread rubber stock containing wax, oil, anti-disintegrant, stearic acid, zinc oxide and sulfur. The various additives described above were compounded using conventional techniques.

【0025】これらの試料を実施例20及び21で使用
した加硫試験手順によって評価した。データを表5に示
す。
These samples were evaluated by the vulcanization test procedure used in Examples 20 and 21. The data is shown in Table 5.

【0026】[0026]

【表5】 [Table 5]

【0027】実施例26〜29 これらの実験は促進剤の存在下又は不存在下でのメチル
トリアルキル(C8〜C10)アンモニウム塩酸塩(MT
AAC)の有効性を対比するものである。実施例26〜
29の処方物の残りの成分は50重量部のSBR、50
重量部のポリイソプレン、並びに通常量のオイル(2
8.75phr)、カーボンブラック(50phr)、
酸化亜鉛(3phr)、硫黄(2phr)及びステアリ
ン酸(2phr)を含有するゴム素材から成っていた。
実施例26では促進剤又はMTAACを使用しなかっ
た。実施例27では促進剤を使用しなかったが、0.5
0phrのMTAAC(珪酸カルシウム担体に担持させ
た68重量%のアドゲン464)を使用した。実施例2
8では1.5phrの促進剤を使用したが、MTAAC
は使用しなかった。実施例29では1.5phrの促進
剤を使用し、また0.50phrのMTAAC(実施例
27と同じ)も使用した。上記の各種添加剤は常用の技
術を用いて配合された。加硫試験はASTM試験法D−
2084に従ってモンサント式加硫レオメーターで15
0℃において行われた。加硫特性を以下の表6に示す。
Examples 26-29 These experiments demonstrate the use of methyl trialkyl (C 8 -C 10 ) ammonium hydrochloride (MT) in the presence or absence of an accelerator.
AAC). Example 26-
The remaining ingredients of the 29 formulation were 50 parts by weight of SBR, 50
Parts by weight of polyisoprene, and the usual amount of oil (2
8.75 phr), carbon black (50 phr),
It consisted of a rubber stock containing zinc oxide (3 phr), sulfur (2 phr) and stearic acid (2 phr).
Example 26 used no accelerator or MTAAC. In Example 27, no accelerator was used, but 0.5
0 phr of MTAAC (68% by weight of Adgen 464 supported on a calcium silicate carrier) was used. Example 2
8 used 1.5 phr of accelerator, but MTAAC
Was not used. Example 29 used 1.5 phr of accelerator and 0.50 phr of MTAAC (as in Example 27). The various additives described above were compounded using conventional techniques. The vulcanization test is based on ASTM test method D-
15 with Monsanto vulcanization rheometer according to 2084
Performed at 0 ° C. The vulcanization properties are shown in Table 6 below.

【0028】[0028]

【表6】 [Table 6]

【0029】実施例26は、MTAACも促進剤も使用
しないときは非常に貧弱な加硫しか起こらないことを示
している。実施例27のデータは、促進剤の不存在下で
はMTAACを使用しても何らの実質的加硫も生じない
ことを示している。実施例28のデータは典型的な促進
剤効果を示している。実施例29のデータは促進剤とM
TAAC活性化剤の両者を使用するとき加硫時間に劇的
な短縮が生ずることを示している。
Example 26 shows that very poor vulcanization occurs when neither MTAAC nor accelerator is used. The data in Example 27 show that the use of MTAAC in the absence of an accelerator does not result in any substantial vulcanization. The data in Example 28 shows a typical accelerator effect. The data of Example 29 shows that the accelerator and M
This shows a dramatic reduction in vulcanization time when using both TAAC activators.

フロントページの続き (71)出願人 590002976 1144 East Market Stre et,Akron,Ohio 44316− 0001,U.S.A. (72)発明者 リチャード・マイケル・ドシドッキー アメリカ合衆国オハイオ州44266,ラヴェ ンナ,クリアービュー・ロード 3050 (72)発明者 マーティン・ポール・コーヘン アメリカ合衆国オハイオ州44313,アクロ ン,モアーウッド・ロード 3179Continuation of Front Page (71) Applicant 590002976 1144 East Market Street, Akron, Ohio 44316-0001, U.S.A. S. A. (72) Inventor Richard Michael Dosdocky, Clearview Road, Ravenna, 44266, Ohio, USA 3050 (72) Inventor Martin Paul Cohen 44313, Ohio, United States of America, Morewood Road, 3179

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オレフィン性不飽和を有するエラストマ
ー、加硫剤、促進剤及び下記の式で表されるメチルトリ
アルキルアンモニウム塩を含んでなる硫黄加硫性ゴム組
成物: 【化1】 ただし、上記の式において、R1、R2及びR3は独立に
8〜10個の炭素原子を有するアルキル基であり、そし
てMはCl、Br、CH3SO4及びHSO4よりなる群
から選ばれる。
1. A sulfur vulcanizable rubber composition comprising an elastomer having olefinic unsaturation, a vulcanizing agent, an accelerator and a methyltrialkylammonium salt represented by the following formula: Wherein R 1 , R 2 and R 3 are independently an alkyl group having 8 to 10 carbon atoms, and M is selected from the group consisting of Cl, Br, CH 3 SO 4 and HSO 4 To be elected.
【請求項2】 メチルトリアルキルアンモニウム塩が約
0.05〜約5.0phrの範囲の量で存在する、特許
請求の範囲第1項に記載の組成物。
2. The composition of claim 1, wherein the methyltrialkylammonium salt is present in an amount ranging from about 0.05 to about 5.0 phr.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013507476A (en) * 2009-10-07 2013-03-04 株式会社ブリヂストン Vulcanization activator

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