JP2001139731A - ゴム組成物及び加硫剤 - Google Patents
ゴム組成物及び加硫剤Info
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- JP2001139731A JP2001139731A JP32609299A JP32609299A JP2001139731A JP 2001139731 A JP2001139731 A JP 2001139731A JP 32609299 A JP32609299 A JP 32609299A JP 32609299 A JP32609299 A JP 32609299A JP 2001139731 A JP2001139731 A JP 2001139731A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マテリアルリサイクルや廃棄を行いやすくす
る加硫剤及びその加硫剤を用いたゴム組成物等を提供す
る。 【解決手段】 ゴム組成物を製造する際に、加硫剤とし
て、所定の薬品によって比較的容易に分解することがで
きる硫黄官能基を含む化合物を用いる。具体的には、以
下の官能基を含む化合物を加硫剤として用いる。 【化１】
る加硫剤及びその加硫剤を用いたゴム組成物等を提供す
る。 【解決手段】 ゴム組成物を製造する際に、加硫剤とし
て、所定の薬品によって比較的容易に分解することがで
きる硫黄官能基を含む化合物を用いる。具体的には、以
下の官能基を含む化合物を加硫剤として用いる。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物及び当
該ゴム組成物の製造の際に用いる加硫剤に関する。
該ゴム組成物の製造の際に用いる加硫剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】エネルギー資源（石炭、石油、天然ガ
ス）は推定埋蔵量数十年と言われ、世界の資源は非常に
困難な時期に来ている。従って、このまま資源の利用が
続けば、利用すべき資源が減少し、やがては枯渇してし
まい、人類の生存も危機に瀕するため、資源をリサイク
ル（再利用）する必要が生じてきた。
ス）は推定埋蔵量数十年と言われ、世界の資源は非常に
困難な時期に来ている。従って、このまま資源の利用が
続けば、利用すべき資源が減少し、やがては枯渇してし
まい、人類の生存も危機に瀕するため、資源をリサイク
ル（再利用）する必要が生じてきた。
【０００３】また、地球環境問題や廃棄物問題の深刻化
は、あらゆる人間活動に対して新しい課題を提起してい
る。即ち、これまで環境や廃棄物処理への影響を十分考
慮せずにすすめられてきた生産、消費といった活動、あ
るいは生産プロセス、ライフスタイル、町づくりのあり
方、更には個々の商品や技術そして材料も、環境、廃棄
物及びリサイクルの視点から見直さざるを得なくなって
きている。
は、あらゆる人間活動に対して新しい課題を提起してい
る。即ち、これまで環境や廃棄物処理への影響を十分考
慮せずにすすめられてきた生産、消費といった活動、あ
るいは生産プロセス、ライフスタイル、町づくりのあり
方、更には個々の商品や技術そして材料も、環境、廃棄
物及びリサイクルの視点から見直さざるを得なくなって
きている。
【０００４】さらに、1980年代後半から、世界各地で頻
発する異常気象、砂漠の拡大、フロンによるオゾン層の
破壊等から、地球環境問題への関心が全世界で高まって
いる。このような地球環境問題がリサイクルの火付け役
となり、我が国においても、環境を保全していかなかれ
ばならないという気運が国民全体に広がりを見せてい
る。
発する異常気象、砂漠の拡大、フロンによるオゾン層の
破壊等から、地球環境問題への関心が全世界で高まって
いる。このような地球環境問題がリサイクルの火付け役
となり、我が国においても、環境を保全していかなかれ
ばならないという気運が国民全体に広がりを見せてい
る。
【０００５】近年の我が国における大量生産、大量消費
社会の進展は、廃棄物処理量の増大を招き、廃棄物処理
場不足の問題が深刻になってきた。そして、このような
問題の解決に向けて、「リサイクル法（再生資源の利用
の促進に関する法律）」及び「新廃掃法（廃棄物の処理
及び清掃に関する法律の一部を改正する法律）」が、そ
れぞれ1991年、1992年に施行された。
社会の進展は、廃棄物処理量の増大を招き、廃棄物処理
場不足の問題が深刻になってきた。そして、このような
問題の解決に向けて、「リサイクル法（再生資源の利用
の促進に関する法律）」及び「新廃掃法（廃棄物の処理
及び清掃に関する法律の一部を改正する法律）」が、そ
れぞれ1991年、1992年に施行された。
【０００６】これら二法を受けて、各企業では工場から
発生する産業廃棄物のリサイクルに注力し、産業界にお
ける共同でのリサイクルの取り組みも活発化している。
発生する産業廃棄物のリサイクルに注力し、産業界にお
ける共同でのリサイクルの取り組みも活発化している。
【０００７】ゴム・エラストマーの産業廃棄物、廃タイ
ヤの有効利用の問題は、オイルショック時である1970年
〜1975年代に大きく取り上げられ、エラストマー廃棄
物、特に廃タイヤの処理について、焼却処理、再生ゴム
化、熱分化によるガス化、オイル化、残渣の利用等が積
極的に進められ、焼却処理装置、タイヤの粉砕機等の開
発が行われてきた。
ヤの有効利用の問題は、オイルショック時である1970年
〜1975年代に大きく取り上げられ、エラストマー廃棄
物、特に廃タイヤの処理について、焼却処理、再生ゴム
化、熱分化によるガス化、オイル化、残渣の利用等が積
極的に進められ、焼却処理装置、タイヤの粉砕機等の開
発が行われてきた。
【０００８】ここで、廃タイヤ等を中心とするゴム・エ
ラストマー廃棄物のリサイクルの歴史は古く、既に100
年以上も前から行われており、主として再生ゴム化及び
再生タイヤ化等によってリサイクル処理がなされてき
た。
ラストマー廃棄物のリサイクルの歴史は古く、既に100
年以上も前から行われており、主として再生ゴム化及び
再生タイヤ化等によってリサイクル処理がなされてき
た。
【０００９】しかし、これら廃棄物の処理が問題になっ
てきたのは、前述したように1970年以後からであり、19
71年の廃タイヤのリサイクル化は50％以下であった。そ
れ以後、リサイクル化についての研究開発が行われ、再
生ゴム、再生タイヤ、粉末ゴムの利用、焼却処理、埋立
て処理、セメントキルンへの投入等が進み、1990年では
約87％が何らかの方法でリサイクル化されてきた。
てきたのは、前述したように1970年以後からであり、19
71年の廃タイヤのリサイクル化は50％以下であった。そ
れ以後、リサイクル化についての研究開発が行われ、再
生ゴム、再生タイヤ、粉末ゴムの利用、焼却処理、埋立
て処理、セメントキルンへの投入等が進み、1990年では
約87％が何らかの方法でリサイクル化されてきた。
【００１０】また、廃タイヤ以外のゴム・エラストマー
製品の産業廃棄物については、企業内での処理、産業廃
棄物処理業者による処理、埋立て、再生ゴム化等が行わ
れている。
製品の産業廃棄物については、企業内での処理、産業廃
棄物処理業者による処理、埋立て、再生ゴム化等が行わ
れている。
【００１１】ここで、ゴム・エラストマー廃棄物のリサ
イクルは、マテリアルリサイクル（原形又は加工利用、
再生）、ケミカルリサイクル（分解、熱分解）、及びサ
ーマルリサイクル（エネルギー回収）等の方法によって
行われている（秋葉光雄、「ゴム・エラストマーのリサ
イクル」、ラバーダイジェスト社）。
イクルは、マテリアルリサイクル（原形又は加工利用、
再生）、ケミカルリサイクル（分解、熱分解）、及びサ
ーマルリサイクル（エネルギー回収）等の方法によって
行われている（秋葉光雄、「ゴム・エラストマーのリサ
イクル」、ラバーダイジェスト社）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、廃タイ
ヤ等を中心とする加硫ゴムは主として硫黄により架橋さ
れているため、分解されにくく、マテリアルリサイクル
や廃棄を行うのが困難であるという問題がある。
ヤ等を中心とする加硫ゴムは主として硫黄により架橋さ
れているため、分解されにくく、マテリアルリサイクル
や廃棄を行うのが困難であるという問題がある。
【００１３】本発明は、このような問題点に鑑み創案さ
れたものであり、マテリアルリサイクルや廃棄を行いや
すくする加硫剤及びその加硫剤を用いたゴム組成物等を
提供することを目的とする。
れたものであり、マテリアルリサイクルや廃棄を行いや
すくする加硫剤及びその加硫剤を用いたゴム組成物等を
提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明は、ゴム組成物を製造する際に、加
硫剤として、所定の薬品によって比較的容易に分解する
ことができる硫黄官能基を含む化合物を用いることを特
徴としている。
するために、本発明は、ゴム組成物を製造する際に、加
硫剤として、所定の薬品によって比較的容易に分解する
ことができる硫黄官能基を含む化合物を用いることを特
徴としている。
【００１５】このようにすれば、所定の薬品によって加
硫ゴムを容易に分解させることができると共に、加硫ゴ
ム中の硫黄の含有量を少なくすることができるので有害
となる分解生成物の発生を低減させることができる。
硫ゴムを容易に分解させることができると共に、加硫ゴ
ム中の硫黄の含有量を少なくすることができるので有害
となる分解生成物の発生を低減させることができる。
【００１６】より具体的には、本発明は以下のようなも
のを提供する。
のを提供する。
【００１７】〔１〕以下の官能基を含む化合物を加硫剤
として用いることを特徴とするゴム組成物の製造方法。
として用いることを特徴とするゴム組成物の製造方法。
【００１８】
【化７】
【００１９】〔２〕以下の官能基を含む化合物を主成分
とする加硫剤。
とする加硫剤。
【００２０】
【化８】
【００２１】〔３〕 次式（１）、（２）、（３）及び
（４）で示される化合物よりなる群から選ばれる１以上
の化合物を主成分とする加硫剤。
（４）で示される化合物よりなる群から選ばれる１以上
の化合物を主成分とする加硫剤。
【００２２】
【化９】
【００２３】〔４〕 次式（５）で示される化合物。
【００２４】
【化１０】
【００２５】〔５〕 次式（６）で示される化合物。
【００２６】
【化１１】
【００２７】〔６〕 メシチレンを出発原料とし、触媒
存在下でアリール水素原子を選択的にハロゲン原子と置
換してから、ベンジル位の水素原子をハロゲン原子と置
換し、更に硫黄を作用させることにより、これら置換さ
れたハロゲン原子を硫黄原子と置換すると共にＳ−Ｓ結
合を分子内に形成させることにより合成した化合物。
存在下でアリール水素原子を選択的にハロゲン原子と置
換してから、ベンジル位の水素原子をハロゲン原子と置
換し、更に硫黄を作用させることにより、これら置換さ
れたハロゲン原子を硫黄原子と置換すると共にＳ−Ｓ結
合を分子内に形成させることにより合成した化合物。
【００２８】〔７〕 以下の架橋構造を含む加硫ゴム。
【００２９】
【化１２】
【００３０】〔８〕 上記（２）又は（３）に記載の化
合物を加硫剤として用いることを特徴とするゴム組成物
の製造方法。
合物を加硫剤として用いることを特徴とするゴム組成物
の製造方法。
【００３１】
〔９〕 上記（１）又は（８）に記載のゴ
ム組成物を加硫して得た加硫ゴム。
ム組成物を加硫して得た加硫ゴム。
【００３２】
【発明の実施の形態】＜加硫剤＞本発明に係る加硫剤と
しては、「硫黄を含む炭素化合物（具体的には、以下の
官能基を含む化合物のことを言う。以下、この化合物の
ことを「前記化合物」と言う。）」を主成分としたもの
を用いることができる。
しては、「硫黄を含む炭素化合物（具体的には、以下の
官能基を含む化合物のことを言う。以下、この化合物の
ことを「前記化合物」と言う。）」を主成分としたもの
を用いることができる。
【００３３】
【化１３】
【００３４】従って、前記化合物を主成分としていれ
ば、「課題を解決するための手段」にて示した化合物を
主成分としたものには限定されない。
ば、「課題を解決するための手段」にて示した化合物を
主成分としたものには限定されない。
【００３５】また、本発明に係る加硫剤は、前記化合物
を「主成分」としたものであればいいので、前記化合物
以外の成分として、硫黄、他の硫黄供与体（多硫化ゴム
等）、硫黄系加硫剤、硫黄系以外の加硫剤（有機過酸化
物、アゾ化合物等）等を含んでいてもよい。
を「主成分」としたものであればいいので、前記化合物
以外の成分として、硫黄、他の硫黄供与体（多硫化ゴム
等）、硫黄系加硫剤、硫黄系以外の加硫剤（有機過酸化
物、アゾ化合物等）等を含んでいてもよい。
【００３６】このとき、前記化合物とそれ以外の成分と
の配合比には特に制限はないが、加硫剤全量に対して前
記化合物が0.2〜0.3重量％以上となるようにすることが
好ましい。
の配合比には特に制限はないが、加硫剤全量に対して前
記化合物が0.2〜0.3重量％以上となるようにすることが
好ましい。
【００３７】なお、本発明に係る加硫剤として、前記化
合物のみからなるものを用いる場合には、加硫促進剤を
併用するのが好ましい。
合物のみからなるものを用いる場合には、加硫促進剤を
併用するのが好ましい。
【００３８】＜前記化合物＞前記化合物は、メシチレン
を出発原料とし、触媒存在下でアリール水素原子を選択
的にハロゲン原子と置換してから、ベンジル位の水素原
子をハロゲン原子と置換し、更に硫黄を作用させること
により、これら置換されたハロゲン原子を硫黄原子と置
換すると共にＳ−Ｓ結合を分子内に形成させることによ
り合成することができる。
を出発原料とし、触媒存在下でアリール水素原子を選択
的にハロゲン原子と置換してから、ベンジル位の水素原
子をハロゲン原子と置換し、更に硫黄を作用させること
により、これら置換されたハロゲン原子を硫黄原子と置
換すると共にＳ−Ｓ結合を分子内に形成させることによ
り合成することができる。
【００３９】ここで、前記化合物は、前記官能基を含む
ものであればよいので、メシチレン以外の環状炭化水素
や鎖状炭化水素を出発原料として用いて合成してもよ
い。
ものであればよいので、メシチレン以外の環状炭化水素
や鎖状炭化水素を出発原料として用いて合成してもよ
い。
【００４０】このとき、炭素含有量が多い炭化水素を用
いて前記化合物を合成し、この化合物を加硫剤として用
いれば、ゴム組成物中の硫黄の含有量をより少なくする
ことができる。
いて前記化合物を合成し、この化合物を加硫剤として用
いれば、ゴム組成物中の硫黄の含有量をより少なくする
ことができる。
【００４１】ここで、前式（１）で示される化合物は、
米国特許第1391679号に開示されているが、この化合物
を加硫剤として用いた例は知られていない。
米国特許第1391679号に開示されているが、この化合物
を加硫剤として用いた例は知られていない。
【００４２】また、前式（２）、（３）、（４）、
（５）及び（６）で示される化合物は、いずれも新規な
ものであり、これらの化合物を製造したり、これらの化
合物を加硫剤以外の用途に使用したりする行為も、本発
明の実施に相当する。
（５）及び（６）で示される化合物は、いずれも新規な
ものであり、これらの化合物を製造したり、これらの化
合物を加硫剤以外の用途に使用したりする行為も、本発
明の実施に相当する。
【００４３】＜ゴム組成物＞上述した本発明に係る加硫
剤は、硫黄加硫可能な任意のゴムの加硫剤として用いる
ことができるが、特に、ジエン系ゴムの加硫剤として用
いるのに好適である。そのようなジエン系ゴムとして
は、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（Ｃ
Ｒ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴ
ム（ＳＢＲ）、又はこれらのゴムの混合物が挙げられ
る。また、ゴムの形態は、固体状、液体状、ラテックス
状のいずれでもよい。
剤は、硫黄加硫可能な任意のゴムの加硫剤として用いる
ことができるが、特に、ジエン系ゴムの加硫剤として用
いるのに好適である。そのようなジエン系ゴムとして
は、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（Ｃ
Ｒ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴ
ム（ＳＢＲ）、又はこれらのゴムの混合物が挙げられ
る。また、ゴムの形態は、固体状、液体状、ラテックス
状のいずれでもよい。
【００４４】そして、これらのゴムを前記加硫剤により
加硫すると、以下に示される架橋構造を含むゴム組成物
が得られる。
加硫すると、以下に示される架橋構造を含むゴム組成物
が得られる。
【００４５】
【化１４】
【００４６】なお、ゴムの加硫は、例えば、プレス加硫
（140〜180℃で15分等）や、加硫管による加硫（140〜1
80℃で30分等）により行うことができる。
（140〜180℃で15分等）や、加硫管による加硫（140〜1
80℃で30分等）により行うことができる。
【００４７】また、本発明に係るゴム組成物には、ゴム
配合成分として一般的に用いられている各種の配合剤を
配合することができる。このような配合剤としては、素
練り促進剤、加硫助剤、加硫促進剤、老化防止剤、補強
剤、充填剤、カーボンブラック、カップリング剤、充填
剤改質剤、ゴム用加工助剤等があり、これらの配合割合
も一般的な範囲である。
配合成分として一般的に用いられている各種の配合剤を
配合することができる。このような配合剤としては、素
練り促進剤、加硫助剤、加硫促進剤、老化防止剤、補強
剤、充填剤、カーボンブラック、カップリング剤、充填
剤改質剤、ゴム用加工助剤等があり、これらの配合割合
も一般的な範囲である。
【００４８】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に説明する
が、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
が、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
【００４９】［化合物の合成］ 〔１〕化合物（Benzo［1,2-c;3,4-c’;5,6-c’’］tr
is［1,2］dithiole-1,4,7-trithione）の合成
is［1,2］dithiole-1,4,7-trithione）の合成
【００５０】化合物（請求項に言う「次式（１）で示
される化合物」に相当する）の合成スキームを図１に示
す。
される化合物」に相当する）の合成スキームを図１に示
す。
【００５１】（１）化合物の合成 ＜実験操作＞リフラックス及び攪拌しながら、化合物
（mesitylene）（110ｇ,0.92mol）、無水塩化鉄（III）
（3.00g）、還元鉄（3.10g）、ジクロロエタン（600m
l）の混合物に塩素ガスを16時間通気して反応させた。
室温まで冷却後、反応混合物を塩化メチレンで希釈、ろ
過し、ろ液から溶媒を減圧留去した。ブタノールで熱ろ
過、再結晶し、化合物（1,3,5-trichloro-2,4,6-trim
ethylbenzene）を得た。
（mesitylene）（110ｇ,0.92mol）、無水塩化鉄（III）
（3.00g）、還元鉄（3.10g）、ジクロロエタン（600m
l）の混合物に塩素ガスを16時間通気して反応させた。
室温まで冷却後、反応混合物を塩化メチレンで希釈、ろ
過し、ろ液から溶媒を減圧留去した。ブタノールで熱ろ
過、再結晶し、化合物（1,3,5-trichloro-2,4,6-trim
ethylbenzene）を得た。
【００５２】＜化合物のデータ＞褐色針状晶、収量16
8g（82％）、m.p.197〜207℃（文献値204〜205℃；P.G.
Harvey,F.Smith,M.Stacey,J.C.Tatlow,J.Appl.Chem.4,3
25(1954)）、１Ｈ−ＮＭＲ（CDCl3,270MHz）δ2.47（s,
CH3,9H）
8g（82％）、m.p.197〜207℃（文献値204〜205℃；P.G.
Harvey,F.Smith,M.Stacey,J.C.Tatlow,J.Appl.Chem.4,3
25(1954)）、１Ｈ−ＮＭＲ（CDCl3,270MHz）δ2.47（s,
CH3,9H）
【００５３】（２）化合物の合成 ＜実験操作＞室温で攪拌しながら、化合物（1,3,5-tr
ichloro-2,4,6-trimethylbenzene）（179g,0.80mol）と
ジクロロエタン（2000ml）との混合物に、臭素（383g,
2.40mol）のジクロロエタン（500ml）溶液を滴下しなが
ら、150wの光を192時間照射した。反応混合物から蒸留
により溶媒を除き、残渣をジクロロエタンで再結晶し、
1,3,5-tris(bromomethyl)-2,4,6-trichlorobenzeneを
得た。
ichloro-2,4,6-trimethylbenzene）（179g,0.80mol）と
ジクロロエタン（2000ml）との混合物に、臭素（383g,
2.40mol）のジクロロエタン（500ml）溶液を滴下しなが
ら、150wの光を192時間照射した。反応混合物から蒸留
により溶媒を除き、残渣をジクロロエタンで再結晶し、
1,3,5-tris(bromomethyl)-2,4,6-trichlorobenzeneを
得た。
【００５４】＜化合物のデータ＞褐色針状晶、収量17
6g（48％）、m.p.189.5〜190.5℃（文献値184〜185℃；
S.D.Ross,E.R.Coburn,Jr.,M.Markarian,M.Schwarz,J.Or
g.Chem.25,2102(1960)）、 １Ｈ−ＮＭＲ（CDCl3,270MH
z）δ4.79（s,CH2,6H）
6g（48％）、m.p.189.5〜190.5℃（文献値184〜185℃；
S.D.Ross,E.R.Coburn,Jr.,M.Markarian,M.Schwarz,J.Or
g.Chem.25,2102(1960)）、 １Ｈ−ＮＭＲ（CDCl3,270MH
z）δ4.79（s,CH2,6H）
【００５５】（３）化合物の合成 ＜実験操作＞アルゴン雰囲気下、1,3,5-tris(bromometh
yl)-2,4,6-trichlorobenzene(50.0g,0.11mol)、硫黄
（75.0g,2.34mol）、ナトリウムメトキシド（87.5g,1.6
2mol）、メタノール（2500ml）の混合物を、リフラック
ス及び攪拌しながら120時間反応させた。反応混合物を
ろ別し、メタノールで洗浄した。その後、1500mlの水を
加え20分沸騰攪拌することにより洗浄、ろ別し、化合物
としてのサンプルＡ−１（67.0g）を得た。更にこの
サンプルＡ−１（65.0g）を沸騰した二硫化炭素で20分
抽出、不要物をろ過し、ろ液より溶媒留去、真空乾燥
し、化合物としてのサンプルＡ−２（46.0g）を得
た。
yl)-2,4,6-trichlorobenzene(50.0g,0.11mol)、硫黄
（75.0g,2.34mol）、ナトリウムメトキシド（87.5g,1.6
2mol）、メタノール（2500ml）の混合物を、リフラック
ス及び攪拌しながら120時間反応させた。反応混合物を
ろ別し、メタノールで洗浄した。その後、1500mlの水を
加え20分沸騰攪拌することにより洗浄、ろ別し、化合物
としてのサンプルＡ−１（67.0g）を得た。更にこの
サンプルＡ−１（65.0g）を沸騰した二硫化炭素で20分
抽出、不要物をろ過し、ろ液より溶媒留去、真空乾燥
し、化合物としてのサンプルＡ−２（46.0g）を得
た。
【００５６】＜サンプルＡ−１のデータ＞褐色粉体、収
量67.0g、m.p.測定不能（108℃以上で部分的な溶融と熱
分解が並行して進行したため測定不能、文献値300℃以
上で熱分解；J.P.Brown,T.B.Gay,J.Chem.Soc.,Perkin-
I,866(1974)）、元素分析：実測値（Found） Ｃ9.26
％；Ｈ0.68％；Ｎ0.09％、理論値（Calcd.） Ｃ27.25
％；Ｓ72.75％。
量67.0g、m.p.測定不能（108℃以上で部分的な溶融と熱
分解が並行して進行したため測定不能、文献値300℃以
上で熱分解；J.P.Brown,T.B.Gay,J.Chem.Soc.,Perkin-
I,866(1974)）、元素分析：実測値（Found） Ｃ9.26
％；Ｈ0.68％；Ｎ0.09％、理論値（Calcd.） Ｃ27.25
％；Ｓ72.75％。
【００５７】＜サンプルＡ−２のデータ＞褐色粉体、収
量46.0g、m.p.108〜116℃、元素分析：実測値（Found）
Ｃ3.00％；Ｈ1.20％；Ｎ0.03％；Ｓ78.5％、理論値（C
alcd.） Ｃ27.25％；Ｓ72.75％。
量46.0g、m.p.108〜116℃、元素分析：実測値（Found）
Ｃ3.00％；Ｈ1.20％；Ｎ0.03％；Ｓ78.5％、理論値（C
alcd.） Ｃ27.25％；Ｓ72.75％。
【００５８】〔２〕化合物（Benzo［1,2-c;3,4-c’;
5,6-c’’］tris［1,2,3］trithiane-1,4,7-trithion
e）の合成
5,6-c’’］tris［1,2,3］trithiane-1,4,7-trithion
e）の合成
【００５９】化合物（請求項に言う「次式（３）で示
される化合物」に相当する）の合成スキームを図２に示
す。
される化合物」に相当する）の合成スキームを図２に示
す。
【００６０】＜実験操作＞アルゴン存在下で鋏により細
かく裁断した金属ナトリウム片16.5g（0.72mol）を乾燥
したテトラヒドロフラン（THF）300mlに入れ、50〜60℃
に加熱した。メカニカルスターラーで攪拌しながらそこ
に単体硫黄57.6g（1.8mol）を徐々に加えた。激しく反
応が起こって液が黒色に着色し、リフラックスした。単
体硫黄を全て加え終わってから更に6時間リフラックス
した。生成したNa2S5が沈殿している液を室温まで冷却
後、THF100mlを加え、次いで前記化合物を1時間かけ
て固体のまま少しずつ加えた。室温まで冷却後、メタノ
ール100mlを加え、更に7時間リフラックスした。このと
き反応終了に近づくと硫化水素が発生した。その後反応
液を3l（リットル）の水中に投入し、沈殿した暗赤色固
体を吸引ろ過により集めた。この固体を真空下で十分に
乾燥し、化合物としてのサンプルＢ−１とした（参考
文献；高田、西、山田、第25回ヘテロ原子化学討論会、
京都、1998年、予稿集p.169.）。
かく裁断した金属ナトリウム片16.5g（0.72mol）を乾燥
したテトラヒドロフラン（THF）300mlに入れ、50〜60℃
に加熱した。メカニカルスターラーで攪拌しながらそこ
に単体硫黄57.6g（1.8mol）を徐々に加えた。激しく反
応が起こって液が黒色に着色し、リフラックスした。単
体硫黄を全て加え終わってから更に6時間リフラックス
した。生成したNa2S5が沈殿している液を室温まで冷却
後、THF100mlを加え、次いで前記化合物を1時間かけ
て固体のまま少しずつ加えた。室温まで冷却後、メタノ
ール100mlを加え、更に7時間リフラックスした。このと
き反応終了に近づくと硫化水素が発生した。その後反応
液を3l（リットル）の水中に投入し、沈殿した暗赤色固
体を吸引ろ過により集めた。この固体を真空下で十分に
乾燥し、化合物としてのサンプルＢ−１とした（参考
文献；高田、西、山田、第25回ヘテロ原子化学討論会、
京都、1998年、予稿集p.169.）。
【００６１】＜サンプルＢ−１のデータ＞暗赤色粉体、
収量56.4g（95％）、元素分析：実測値（Found） Ｃ22.
8％；Ｈ1.20％；Ｎ0.03％；Ｓ62.9％、理論値（Calc
d.） Ｃ21.93％；Ｓ78.07％。
収量56.4g（95％）、元素分析：実測値（Found） Ｃ22.
8％；Ｈ1.20％；Ｎ0.03％；Ｓ62.9％、理論値（Calc
d.） Ｃ21.93％；Ｓ78.07％。
【００６２】［生成した化合物の構造］上述のようにし
て生成した化合物、化合物の構造について、ＩＲ分
析（赤外吸光分析）、ＮＭＲ分析（核磁気共鳴分析）、
ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）、元素分析等に
より種々検討した。その結果、実際には、目的とした構
造のものではなく、完全に反応が進行してない状態の生
成物が混合物として得られたと考えられる。以下に現時
点での推定構造を記す。
て生成した化合物、化合物の構造について、ＩＲ分
析（赤外吸光分析）、ＮＭＲ分析（核磁気共鳴分析）、
ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）、元素分析等に
より種々検討した。その結果、実際には、目的とした構
造のものではなく、完全に反応が進行してない状態の生
成物が混合物として得られたと考えられる。以下に現時
点での推定構造を記す。
【００６３】〔１〕化合物（サンプルＡ−１，Ａ−
２） サンプルＡ−１のＩＲチャートを図３に示し、ＤＳＣチ
ャートを図７に示す。また、サンプルＡ−２のＩＲチャ
ートを図４、図５に示す。
２） サンプルＡ−１のＩＲチャートを図３に示し、ＤＳＣチ
ャートを図７に示す。また、サンプルＡ−２のＩＲチャ
ートを図４、図５に示す。
【００６４】サンプルＡ−２は、以下のような、ポリス
ルフィドタイプのポリマー、塩素が残った構造からなる
低分子量体、並びに硫黄のみからなるＳ8とは多少異な
る化合物の3種類の化合物からなる混合物であろうと考
えられる。
ルフィドタイプのポリマー、塩素が残った構造からなる
低分子量体、並びに硫黄のみからなるＳ8とは多少異な
る化合物の3種類の化合物からなる混合物であろうと考
えられる。
【００６５】
【化１５】
【００６６】また、ＩＲ分析、ＧＰＣ分取（液体クロマ
トグラフィー分取）、及び元素分析の結果から、ポリマ
ー成分は10％以下であり、硫黄成分は50％程度であろう
と考えられる。なお、塩素が残った低分子化合物は一定
の融点（186.5〜188℃）をもつので、構造は一つである
と考えられるが、構造自体は明らかではない。
トグラフィー分取）、及び元素分析の結果から、ポリマ
ー成分は10％以下であり、硫黄成分は50％程度であろう
と考えられる。なお、塩素が残った低分子化合物は一定
の融点（186.5〜188℃）をもつので、構造は一つである
と考えられるが、構造自体は明らかではない。
【００６７】サンプルＡ−１では、二硫化炭素に不溶の
部分が2％あり、サンプルＡ−２とほぼ同様の組成であ
ると考えてよいと思われる。
部分が2％あり、サンプルＡ−２とほぼ同様の組成であ
ると考えてよいと思われる。
【００６８】〔２〕化合物（サンプルＢ−１） サンプルＢ−１のＩＲチャートを図６に示す。
【００６９】サンプルＢ−１は、クロロホルムにはほぼ
完全に不溶であり、その他の溶媒にも不溶であることか
ら、完全に架橋したポリマーであると考えられる。元素
分析値から計算すると、以下のような元素組成をもつ架
橋ポリマーであると推定される。但し、これは元素の組
成比から単に推定したものであり、実際の構造は明らか
ではない。
完全に不溶であり、その他の溶媒にも不溶であることか
ら、完全に架橋したポリマーであると考えられる。元素
分析値から計算すると、以下のような元素組成をもつ架
橋ポリマーであると推定される。但し、これは元素の組
成比から単に推定したものであり、実際の構造は明らか
ではない。
【００７０】
【化１６】
【００７１】［加硫ゴムの製造］さらに、上述した化合
物を加硫剤として用いて、加硫ゴムを製造した。
物を加硫剤として用いて、加硫ゴムを製造した。
【００７２】〔１〕実験 ＜使用したゴム＞天然ゴム（ＮＲ）及びクロロプレンゴ
ム（ＣＲ）を用いた。
ム（ＣＲ）を用いた。
【００７３】＜ゴム組成物＞ＮＲ、ＣＲにつき、それぞ
れ図８及び図１０に示すような組成のゴム組成物（ＮＲ
−１〜ＮＲ−４及びＣＲ−１〜ＣＲ−３）を準備した。
れ図８及び図１０に示すような組成のゴム組成物（ＮＲ
−１〜ＮＲ−４及びＣＲ−１〜ＣＲ−３）を準備した。
【００７４】＜反応系、反応条件＞ ＮＲ：プレス加硫（150℃で15分） ＣＲ：プレス加硫（150℃で30分）
【００７５】＜成形＞射出成形により成形した。
【００７６】〔２〕データ ＮＲについての各種測定結果（ムーニースコーチＭＬ
（１＋）１２５℃、デュロメータ硬さ、引張強さ、伸
び、Ｍ１００、Ｍ２００、Ｍ３００）を図８に示し、Ｎ
Ｒについての加硫曲線を図９に示す。
（１＋）１２５℃、デュロメータ硬さ、引張強さ、伸
び、Ｍ１００、Ｍ２００、Ｍ３００）を図８に示し、Ｎ
Ｒについての加硫曲線を図９に示す。
【００７７】また、ＣＲについての各種測定結果（ムー
ニースコーチＭＬ（１＋）１２５℃、デュロメータ硬
さ、引張強さ、伸び、Ｍ１００、Ｍ２００、Ｍ３００）
を図１０に示し、ＣＲについての加硫曲線を図１１に示
す。
ニースコーチＭＬ（１＋）１２５℃、デュロメータ硬
さ、引張強さ、伸び、Ｍ１００、Ｍ２００、Ｍ３００）
を図１０に示し、ＣＲについての加硫曲線を図１１に示
す。
【００７８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ゴム組成物中の硫黄の含有量を低減させることができる
ので、加硫剤として硫黄単体を用いた場合よりも分解性
を向上させることができ、マテリアルリサイクルや廃棄
を行いやすくすることができる。
ゴム組成物中の硫黄の含有量を低減させることができる
ので、加硫剤として硫黄単体を用いた場合よりも分解性
を向上させることができ、マテリアルリサイクルや廃棄
を行いやすくすることができる。
【図１】本発明に係る化合物の合成スキームの一例を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明に係る化合物の合成スキームの他の例を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明に係る化合物であるサンプルＡ−１のＩ
Ｒチャートである。
Ｒチャートである。
【図４】本発明に係る化合物であるサンプルＡ−２のＩ
Ｒチャートである。
Ｒチャートである。
【図５】本発明に係る化合物であるサンプルＡ−２のＩ
Ｒチャートである。
Ｒチャートである。
【図６】本発明に係る化合物であるサンプルＢ−１のＩ
Ｒチャートである。
Ｒチャートである。
【図７】本発明に係る化合物であるサンプルＡ−１のＤ
ＳＣチャートである。
ＳＣチャートである。
【図８】天然ゴムを用いた場合の本発明に係るゴム組成
物及び加硫ゴムについて説明するための図である。
物及び加硫ゴムについて説明するための図である。
【図９】天然ゴムを用いた場合の本発明に係る加硫ゴム
の加硫曲線を示す図である。
の加硫曲線を示す図である。
【図１０】クロロプレンゴムを用いた場合の本発明に係
るゴム組成物及び加硫ゴムについて説明するための図で
ある。
るゴム組成物及び加硫ゴムについて説明するための図で
ある。
【図１１】クロロプレンゴムを用いた場合の本発明に係
る加硫ゴムの加硫曲線を示す図である。
る加硫ゴムの加硫曲線を示す図である。
Claims (9)
- 【請求項１】 以下の官能基を含む化合物を加硫剤とし
て用いることを特徴とするゴム組成物の製造方法。 【化１】 - 【請求項２】 以下の官能基を含む化合物を主成分とす
る加硫剤。 【化２】 - 【請求項３】 次式（１）、（２）、（３）及び（４）
で示される化合物よりなる群から選ばれる１以上の化合
物を主成分とする加硫剤。 【化３】 - 【請求項４】 次式（５）で示される化合物。 【化４】
- 【請求項５】 次式（６）で示される化合物。 【化５】
- 【請求項６】 メシチレンを出発原料とし、触媒存在下
でアリール水素原子を選択的にハロゲン原子と置換して
から、ベンジル位の水素原子をハロゲン原子と置換し、
更に硫黄を作用させることにより、これら置換されたハ
ロゲン原子を硫黄原子と置換すると共にＳ−Ｓ結合を分
子内に形成させることにより合成した化合物。 - 【請求項７】 以下の架橋構造を含む加硫ゴム。 【化６】
- 【請求項８】 請求項２又は３に記載の化合物を加硫剤
として用いることを特徴とするゴム組成物の製造方法。 - 【請求項９】 請求項１又は８に記載のゴム組成物を加
硫して得た加硫ゴム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32609299A JP2001139731A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | ゴム組成物及び加硫剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32609299A JP2001139731A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | ゴム組成物及び加硫剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001139731A true JP2001139731A (ja) | 2001-05-22 |
Family
ID=18184020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32609299A Pending JP2001139731A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | ゴム組成物及び加硫剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001139731A (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4966729A (ja) * | 1972-10-20 | 1974-06-28 | ||
| JPS5026847A (ja) * | 1973-04-28 | 1975-03-19 | ||
| GB1391679A (en) * | 1972-05-17 | 1975-04-23 | Monsanto Ltd | Fusedring 1,2-dithiole-3-thione compounds |
| JPS5951926A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-26 | Kagakuhin Kensa Kyokai | ゴム用添加剤 |
| JPH05279514A (ja) * | 1992-04-01 | 1993-10-26 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びこれを使用したタイヤ |
| JPH06234734A (ja) * | 1992-12-09 | 1994-08-23 | Huels Ag | ポリスルフィド化合物、ジエン系ゴムの加硫法、加硫系及びジエン系加硫ゴム製造方法 |
-
1999
- 1999-11-16 JP JP32609299A patent/JP2001139731A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1391679A (en) * | 1972-05-17 | 1975-04-23 | Monsanto Ltd | Fusedring 1,2-dithiole-3-thione compounds |
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| JPH05279514A (ja) * | 1992-04-01 | 1993-10-26 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びこれを使用したタイヤ |
| JPH06234734A (ja) * | 1992-12-09 | 1994-08-23 | Huels Ag | ポリスルフィド化合物、ジエン系ゴムの加硫法、加硫系及びジエン系加硫ゴム製造方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060821 |
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