JP2737252B2 - ゴム用可塑剤 - Google Patents
ゴム用可塑剤Info
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- JP2737252B2 JP2737252B2 JP13677089A JP13677089A JP2737252B2 JP 2737252 B2 JP2737252 B2 JP 2737252B2 JP 13677089 A JP13677089 A JP 13677089A JP 13677089 A JP13677089 A JP 13677089A JP 2737252 B2 JP2737252 B2 JP 2737252B2
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- acid
- rubber
- plasticizer
- glycol
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、耐寒性、低揮発性等物性のバランスを改良
した可塑剤、特にゴム用の可塑剤に係る。
した可塑剤、特にゴム用の可塑剤に係る。
［従来の技術］ 従来、各種ゴム製品は、その低温柔軟性、低温衝撃性
等いわゆる耐寒性を向上させる目的で、ゴム自体の化学
的、物理的性質を改良することのできる樹脂等が配合さ
れている。また、ゴムタイヤの氷結路面の摩擦抵抗を向
上させるためにジオクチルセバケート、ジオクチルアジ
ペート、トリエチレングリコールまたはプロピレングリ
コールの脂肪酸エステル等のエステル化合物を配合した
タイヤトレッド用ゴム組成物の発明が特開昭60−137945
号公報、特開昭62−236840号公報に開示されている。
等いわゆる耐寒性を向上させる目的で、ゴム自体の化学
的、物理的性質を改良することのできる樹脂等が配合さ
れている。また、ゴムタイヤの氷結路面の摩擦抵抗を向
上させるためにジオクチルセバケート、ジオクチルアジ
ペート、トリエチレングリコールまたはプロピレングリ
コールの脂肪酸エステル等のエステル化合物を配合した
タイヤトレッド用ゴム組成物の発明が特開昭60−137945
号公報、特開昭62−236840号公報に開示されている。
しかしながら、樹脂の添加では、低温柔軟性や低温衝
撃性等の性質改善は充分でなく、また上述のエステル化
合物ではエステル化合物のゴムとの相溶性が未だ不充分
であり、成形後のゴム製品から可塑剤が揮発またはブリ
ードアウトし、長期間の使用によりゴムの柔軟性が消失
するという欠点があり、より低い温度において長期にわ
たって耐寒性を保持するという目的を達成し得ない。
撃性等の性質改善は充分でなく、また上述のエステル化
合物ではエステル化合物のゴムとの相溶性が未だ不充分
であり、成形後のゴム製品から可塑剤が揮発またはブリ
ードアウトし、長期間の使用によりゴムの柔軟性が消失
するという欠点があり、より低い温度において長期にわ
たって耐寒性を保持するという目的を達成し得ない。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明者は、ゴムとの相溶性が良く、揮発し難く、長
期間にわたってゴムに柔軟性を付与するゴム用の可塑剤
を検討していたところ、エステル化合物に使用するアル
コール成分を、炭化水素分岐鎖をもったアルキレンジオ
ールまたはポリオキシアルキレンジオールにすることに
より上述の目的を達成しうることを見い出し本発明を完
成するに到った。
期間にわたってゴムに柔軟性を付与するゴム用の可塑剤
を検討していたところ、エステル化合物に使用するアル
コール成分を、炭化水素分岐鎖をもったアルキレンジオ
ールまたはポリオキシアルキレンジオールにすることに
より上述の目的を達成しうることを見い出し本発明を完
成するに到った。
すなわち、本発明の目的は、ゴムとの相溶性に優れ、
低揮発性と耐寒性のバランスのとれたゴム用可塑剤を提
供するにある。
低揮発性と耐寒性のバランスのとれたゴム用可塑剤を提
供するにある。
［課題を解決するための手段］ しかして、本発明の要旨とするところは、分岐鎖を有
しかつ全炭素原子数６〜９のアルキレングリコールまた
はポリオキシアルキレングリコールとモノカルボン酸と
をエステル化してなるゴム用可塑剤にある。
しかつ全炭素原子数６〜９のアルキレングリコールまた
はポリオキシアルキレングリコールとモノカルボン酸と
をエステル化してなるゴム用可塑剤にある。
本発明を詳細に説明するに、分岐鎖を有するアルキレ
ングリコールとしては、３−メチル−1,5−ペンタンジ
オール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、
２−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−
1,3−プロパンジオール、２−ブチル−２−エチル−1,3
−プロパンジオールが挙げられ、その全炭素原子数が６
〜９の範囲にあるものが使用される。また、分岐鎖を有
するポリオキシアルキレングリコールとしては、ポリプ
ロピレングリコールが代表例として挙げることができ、
その平均分子量が300〜1000の範囲にあるものを使用す
るのが好ましい。これらグリコール成分は２種以上を混
合して使用してもよい。
ングリコールとしては、３−メチル−1,5−ペンタンジ
オール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、
２−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−
1,3−プロパンジオール、２−ブチル−２−エチル−1,3
−プロパンジオールが挙げられ、その全炭素原子数が６
〜９の範囲にあるものが使用される。また、分岐鎖を有
するポリオキシアルキレングリコールとしては、ポリプ
ロピレングリコールが代表例として挙げることができ、
その平均分子量が300〜1000の範囲にあるものを使用す
るのが好ましい。これらグリコール成分は２種以上を混
合して使用してもよい。
モノカルボン酸は、脂肪族カルボン酸及び芳香族カル
ボン酸を使用することができ、好ましくは炭素原子数６
〜18の飽和脂肪族カルボン酸または不飽和脂肪族カルボ
ン酸である。具体的には、カプリル酸、ペラルゴン酸、
カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン
酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘ
プタデカン酸、ステアリン酸、２−エチル−ヘキサン
酸、3,5,5−トリメチルヘキサン酸、オレイン酸、リノ
ール酸、リノレン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイ
ン酸、リシノール酸があげられる。また芳香族カルボン
酸としては安息香酸、トルイル酸、ケイ皮酸等が使用さ
れる。これらモノカルボン酸は２種以上を併用しても差
支えない。
ボン酸を使用することができ、好ましくは炭素原子数６
〜18の飽和脂肪族カルボン酸または不飽和脂肪族カルボ
ン酸である。具体的には、カプリル酸、ペラルゴン酸、
カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン
酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘ
プタデカン酸、ステアリン酸、２−エチル−ヘキサン
酸、3,5,5−トリメチルヘキサン酸、オレイン酸、リノ
ール酸、リノレン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイ
ン酸、リシノール酸があげられる。また芳香族カルボン
酸としては安息香酸、トルイル酸、ケイ皮酸等が使用さ
れる。これらモノカルボン酸は２種以上を併用しても差
支えない。
本発明のゴム用可塑剤は、上述のグリコール成分とモ
ノカルボン酸成分を、例えば触媒の存在下または不存在
下、あるいはトルエン等水と共沸する化合物の存在下ま
たは不存在下で加熱しながらエステル化反応を行い、次
いでアルカリ洗浄または水洗した後、エステル化合物に
含まれる水分を除去することによって製造される。な
お、エステル化反応後アルカリ洗浄または水洗により未
反応のカルボン酸またはグリコールを除去することによ
って可塑剤の揮発性を押さえることができる。
ノカルボン酸成分を、例えば触媒の存在下または不存在
下、あるいはトルエン等水と共沸する化合物の存在下ま
たは不存在下で加熱しながらエステル化反応を行い、次
いでアルカリ洗浄または水洗した後、エステル化合物に
含まれる水分を除去することによって製造される。な
お、エステル化反応後アルカリ洗浄または水洗により未
反応のカルボン酸またはグリコールを除去することによ
って可塑剤の揮発性を押さえることができる。
［発明の効果］ 本発明のゴム用可塑剤は、エステル化合物中に炭化水
素の分岐鎖を有するために分岐鎖のない同一分子量のエ
ステル化合物に比べて結晶性が低くかつ凝固点が低い。
したがって、同程度の凝固点を有するエステル化合物の
場合、分子量を大きくすることができ揮発性及び耐寒性
の改良に寄与する。また、該可塑剤は、ゴムとの相溶性
が良好で、かつ耐寒性及び揮発性の点でバランスが優
れ、これをゴム製品に使用した場合長期間にわたる保存
または使用によってもゴム成形時の特性をそのまま保持
することのできるゴム製品を提供することができて、工
業的利用価値は頗る大きい。
素の分岐鎖を有するために分岐鎖のない同一分子量のエ
ステル化合物に比べて結晶性が低くかつ凝固点が低い。
したがって、同程度の凝固点を有するエステル化合物の
場合、分子量を大きくすることができ揮発性及び耐寒性
の改良に寄与する。また、該可塑剤は、ゴムとの相溶性
が良好で、かつ耐寒性及び揮発性の点でバランスが優
れ、これをゴム製品に使用した場合長期間にわたる保存
または使用によってもゴム成形時の特性をそのまま保持
することのできるゴム製品を提供することができて、工
業的利用価値は頗る大きい。
［実施例］ 次に本発明を実施例にて詳述するが、本発明はその要
旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるもので
はない。
旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるもので
はない。
実施例 （１） 可塑剤の製造法１ グリコール１モルにモノカルボン酸2.2モルを加えて2
10〜220℃に加熱し、脱水しながら４時間撹拌したの
ち、トルエンを全量の約２重量％に相当する量を加え、
更に４時間撹拌、脱水してエステル化反応を完結させ
た。得られた油状物を80℃まで冷却し、水酸化カリウム
の10重量％−水溶液を過剰量添加して洗浄し、未反応の
カルボン酸を除去してエステル化合物を得た。該エステ
ル化合物を更に水で洗浄した後に水とトルエンを蒸留除
去してゴム用可塑剤とした。この可塑剤の酸価、凝固
点、加熱減量及び相溶性の評価を第１表に記した。
10〜220℃に加熱し、脱水しながら４時間撹拌したの
ち、トルエンを全量の約２重量％に相当する量を加え、
更に４時間撹拌、脱水してエステル化反応を完結させ
た。得られた油状物を80℃まで冷却し、水酸化カリウム
の10重量％−水溶液を過剰量添加して洗浄し、未反応の
カルボン酸を除去してエステル化合物を得た。該エステ
ル化合物を更に水で洗浄した後に水とトルエンを蒸留除
去してゴム用可塑剤とした。この可塑剤の酸価、凝固
点、加熱減量及び相溶性の評価を第１表に記した。
（２） 可塑剤の製造法２ グリコール１モルにモノカルボン酸2.2モルを加え、
上述製造法１と同様の方法で反応を完結させた。得られ
た油状物を120℃まで冷却した後に、炭酸ナトリウム粉
末を全液量の５重量％に相当する量を加え15分間撹拌し
た。これを過した後液を水で洗浄し、水及びトルエ
ンを蒸留除去してゴム用可塑剤とした。実施例１と同様
の評価をし、第１表に併記した。
上述製造法１と同様の方法で反応を完結させた。得られ
た油状物を120℃まで冷却した後に、炭酸ナトリウム粉
末を全液量の５重量％に相当する量を加え15分間撹拌し
た。これを過した後液を水で洗浄し、水及びトルエ
ンを蒸留除去してゴム用可塑剤とした。実施例１と同様
の評価をし、第１表に併記した。
（３） 可塑剤の製造法３ グリコール１モルにモノカルボン酸2.2モルを加えて2
10〜220℃に加熱し、脱水しながら４時間撹拌した後全
量の約２％のトルエン及び触媒テトライソプロポキシチ
タン0.002モルを加え、更に８時間撹拌脱水し、反応を
完結させた。さらにこの温度で減圧蒸留して未反応の２
−エチルヘキサン酸を除去し、ゴム用可塑剤を得た。実
施例１と同様の評価をして第１表に併記した。
10〜220℃に加熱し、脱水しながら４時間撹拌した後全
量の約２％のトルエン及び触媒テトライソプロポキシチ
タン0.002モルを加え、更に８時間撹拌脱水し、反応を
完結させた。さらにこの温度で減圧蒸留して未反応の２
−エチルヘキサン酸を除去し、ゴム用可塑剤を得た。実
施例１と同様の評価をして第１表に併記した。
なお、物性の評価方法は次の通りである。
酸価 :JIS K 0070に準拠 凝固点:JIS K 6750に準拠 加熱減量:JIS K 6751 相溶性：スチレン−ブタジエン共重合体（SBR）10
重量部に対しトルエン50重量部を加え激しく撹拌してゴ
ムを溶解する。これに可塑剤を２重量部加えて撹拌して
均一溶液にする。
重量部に対しトルエン50重量部を加え激しく撹拌してゴ
ムを溶解する。これに可塑剤を２重量部加えて撹拌して
均一溶液にする。
この溶液をきれいなガラス板上にたらしてフィルム状
とし、減圧下で２時間、更に70℃で６時間加熱して溶媒
を除去した後更に室温で１日間放置した。
とし、減圧下で２時間、更に70℃で６時間加熱して溶媒
を除去した後更に室温で１日間放置した。
このようにして得られたフィルムの表面への可塑剤の
吹出し性を目視及び触感で４段階に評価した。
吹出し性を目視及び触感で４段階に評価した。
◎印 吹出しはなく、指で触ってもさらっとしてい
る。
る。
○印 吹出しなく、指にもべたつかず △印 若干吹出しあり、指に若干べたつく ×印 吹出しあり、指にべたつく ３−Ｍ−1,5−PG: ３−メチル−1,5−ペンタンジオー
ル ２−Ｅ−1,3HG: ２−エチル−1,3−ヘキサンジオール PPG（400）及び（700）： ポリプロピレングリコール
（平均分子量400）及び（平均分子量700） イソノナン酸:3,5,5−トリメチルヘキサン酸 2EH酸 :2−エチルヘキサン酸 なお、これら可塑剤の未加硫ゴムシートの０℃におけ
る硬度を次のようにして測定し、その結果を第２表に示
す。
ル ２−Ｅ−1,3HG: ２−エチル−1,3−ヘキサンジオール PPG（400）及び（700）： ポリプロピレングリコール
（平均分子量400）及び（平均分子量700） イソノナン酸:3,5,5−トリメチルヘキサン酸 2EH酸 :2−エチルヘキサン酸 なお、これら可塑剤の未加硫ゴムシートの０℃におけ
る硬度を次のようにして測定し、その結果を第２表に示
す。
＜未加硫ゴムシートの成形＞ SBR50g及び可塑剤10gを混練機（ブラベンダー）で混
練した。
練した。
混練方法及び条件： SBR3/4に可塑剤添加、その後SBR1/4を投入、ジャケッ
ト温度100℃、回転数20r.p.mで混練 シート成形： 混練物をポリエチレンテレフタレートフィルムの間に
挟み、130℃で予熱２分間、次いで130℃、３分間、200k
g/cm2の圧力条件でプレスし、1mm厚のフィルムを成形し
た。
ト温度100℃、回転数20r.p.mで混練 シート成形： 混練物をポリエチレンテレフタレートフィルムの間に
挟み、130℃で予熱２分間、次いで130℃、３分間、200k
g/cm2の圧力条件でプレスし、1mm厚のフィルムを成形し
た。
＜硬度の測定＞ JIS K 6301に準拠 フィルムは６枚重ねて測定した。
第１表から明らかな通り、本発明のゴム用可塑剤はゴ
ムとの相溶性が良好であり、また加熱減量も従来使用さ
れている可塑剤セバチン酸ジオクチルよりも優れてい
る。そして第２表から低温でのゴム硬度が小さく、低温
においてセバチン酸ジオクチルと同等以上の柔軟性を有
していることが分る。
ムとの相溶性が良好であり、また加熱減量も従来使用さ
れている可塑剤セバチン酸ジオクチルよりも優れてい
る。そして第２表から低温でのゴム硬度が小さく、低温
においてセバチン酸ジオクチルと同等以上の柔軟性を有
していることが分る。
また、参考のため、実施例３、４、５、６及び参考例
の可塑剤を混合して加硫シートを成形し、その硬度、引
張強さ等の物性及び老化試験後の物性変化率並びに低温
衝撃ぜい化温度等を測定し第３表に記した。
の可塑剤を混合して加硫シートを成形し、その硬度、引
張強さ等の物性及び老化試験後の物性変化率並びに低温
衝撃ぜい化温度等を測定し第３表に記した。
＜加硫シートの成形＞ SBR100に対し、亜鉛華５、ステアリン酸１、イオウ1.
75、加硫促進剤1.5、カーボンブラック50及び可塑剤20
の割合（重量部）からなる組成物を、８“φ×18"ロー
ル、前後ロール回転比1;1.2でロール混練し、その後シ
ートを150℃で15分間加硫した。
75、加硫促進剤1.5、カーボンブラック50及び可塑剤20
の割合（重量部）からなる組成物を、８“φ×18"ロー
ル、前後ロール回転比1;1.2でロール混練し、その後シ
ートを150℃で15分間加硫した。
試験方法:JIS Ｋ 6301に基づく。
試験内容： 硬度、引張強さ、100％及び300％引張応力、伸び、引
裂強さ、老化試験後の物性変化、低温衝撃ぜい化温度 本発明のゴム用可塑剤は、従来から使用されているセ
バチン酸ジオクチル（DOS）に比較し、常態での物性が
優れ、また老化試験後の物性変化も比較的小さく、DOS
に比べ優るとも劣らない物性を示し、ゴム用可塑剤とし
て好適に使用できることが判る。
裂強さ、老化試験後の物性変化、低温衝撃ぜい化温度 本発明のゴム用可塑剤は、従来から使用されているセ
バチン酸ジオクチル（DOS）に比較し、常態での物性が
優れ、また老化試験後の物性変化も比較的小さく、DOS
に比べ優るとも劣らない物性を示し、ゴム用可塑剤とし
て好適に使用できることが判る。
Claims (1)
- 【請求項１】分岐鎖を有しかつ全炭素原子数６〜９のア
ルキレングリコールまたは分岐鎖を有するポリオキシア
ルキレングリコールとモノカルボン酸とをエステル化し
てなるゴム用可塑剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13677089A JP2737252B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | ゴム用可塑剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13677089A JP2737252B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | ゴム用可塑剤 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17576790A Division JPH0341134A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | ゴム用可塑剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH032234A JPH032234A (ja) | 1991-01-08 |
| JP2737252B2 true JP2737252B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=15183109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13677089A Expired - Fee Related JP2737252B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | ゴム用可塑剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737252B2 (ja) |
-
1989
- 1989-05-30 JP JP13677089A patent/JP2737252B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH032234A (ja) | 1991-01-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |