JP3162393B2 - クロロプレン/硫黄共重合体のニトロサミン非生成硬化 - Google Patents

クロロプレン/硫黄共重合体のニトロサミン非生成硬化

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、クロロプレン/硫黄共重合体のニトロサミ
ンを生成しない硬化方法に関するものである。
背景技術 通常のクロロプレン/硫黄共重合体は一般に、単体硫
黄の、また、ある種の応用面に必要であるならば共重合
性のジエン、たとえば2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン
またはアクリル誘導体の存在下におけるクロロプレン
(2−クロロ−1,3−ブタジエン)の遊離基誘起乳化重
合により製造される。このようにして生成した高度に粘
稠な重合体は、ラテックスを解膠系で処理して可塑化す
る。この種の系は通常は、チウラム(1)および/また
はジチオカルバメート(2)を基剤とするものであり、
これらは工程中に、またゴム、混和物および最終製品の
貯蔵中に発癌性のニトロサミン(3)を形成することが
知られている。
ブランラード(Branlard)らの米国特許3,984,609
は、ヨードホルムまたは二硫化ジアルキルキサントゲン
のような改質剤の存在下に製造したクロロプレン/硫黄
共重合体の、この種の共重合体のアルカリ性ラテックス
に式中のRがとりわけアリールチアゾールを含んでいて
改質剤としてのメルカプトベンゾチアゾールを与える式
R−SHのチオールである改質剤を添加することによる、
解膠を記述している。これらの共重合体とともに使用さ
れる硬化系は、ニトロサミン生成系促進剤、すなわち2
−メルカプトイミダゾリンを使用している。
上記の系でのニトロサミン生成は、金属酸化物単独
で、または促進剤としての2−メルカプトイミダゾリン
を省略して共重合体を硬化させることにより回避するこ
とができるが、この場合には硬化が不十分である。
ゴム工業における目標は、同時にニトロサミンの生成
を回避しながら、解膠剤としてチウラムを使用する通常
のクロロプレン/硫黄共重合体の顕著な加工性を提供す
ることである。この種の共重合体の加工性は、(1)混
和および硬化中のその上の解膠性、(2)安全な取扱い
に関するかなり長期の貯蔵安定性および低い焼け、なら
びに(3)金属酸化物のみで硬化した場合の高い速度と
最終状態を特色としている。本発明はこの目標に合致す
るものである。
発明の概要 本発明に従えば、促進剤としてのN−シクロヘキシル
−2−ベンゾチアジルスルフェナミドまたは二硫化メル
カプトベンゾチアゾールの存在下に、かつニトロサミン
形成性添加剤の不存在で、単独の、またはメルカプトベ
ンゾチアゾールとの組合わせでの二硫化キサントゲンに
よりアルカリ性分散液中で解放膠されたクロロプレン/
硫黄共重合体を硬化させる方法が提供される。
発明の詳細な記述 通常のチウラムおよびジチオカルバメートによる硫黄
/クロロプレン共重合体の解膠に替わる現実的な択一的
方法は、重合乳濁液に直接に添加した硫化キサントゲン
(XS)の使用である。硫化キサントゲン(4)は式: 式中、 nは2−4であり; Rは1−4個の炭素原子を有するアルキル、好ましく
はi−プロピルである を有する。
XSは、共重合体の硫黄鎖を断裂することにより、重合
中には改質剤として、また重合後のラテックスの熟成中
には解膠剤として作用する。
低硫黄共重合体には、低レベルのXSの有効性はメルカ
プタン、たとえばメルカプトベンゾチアゾール(5)ま
たはそのアルカリ金属塩により有意に増強される。
単純なアルキルメルカプタンは5(MBT): ほど有効ではない。
硫化キサントゲン(4)はまた、安定化後に、硫黄の
みにより改質したラテックスに、(5)との組合わせで
添加して共重合体の粘性を低下させることもできる。典
型的には、単量体100部あたり約0.15−1.5部(phm)
の、好ましくは0.2−1phmのXSを使用する。この範囲の
下端(すなわち0.4未満)においては、XSは0.05−0.3ph
mの、好ましくは0.1−0.2phmの濃度のMBTとの組合わせ
で使用する。
単離した重合体のムーニー粘性および最終的な解膠性
レベルは、重合条件、可塑剤を添加する順序、硫黄/XS/
MBT−レベル、および重合体ラテックスの熟成条件によ
り決定される。
上記のようにして解膠した共重合体は、標準的なクロ
ロプレン/硫黄共重合体とは異なる加工性と硬化特性と
を有する。たとえば通常の金属酸化物硬化剤で硬化した
場合には、本件ニトロサミン前駆体非生成解膠共重合体
は極端に焼け易いが硬化は遅い。加えて、最終的な共重
合体は硬化の当量状態を達成しない。
硬化特性の有意の改良は、小量の二硫化メルカプトベ
ンゾチアゾール(6)または同様の、発癌性のニトロサ
ミンを生成しない硬化剤、たとえば式: を有するN−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスル
フェナミド(7)を共重合体と混和することにより達成
される。
MBTSは混和物の粘性を低下させる助けとなり、焼け安
全性の拡大を保証し、最終的に硬化を促進して系を標準
的なクロロプレン/硫黄共重合体のものと同等の速度で
硬化させる。MBTSはまた、製造中の重合体格子に組み込
むこともできるであろうが、これによっては混和中の添
加に対して性質のいかなる改良も得られない。さらに、
共重合体が既にMBTSを含有しているならば、混和者はそ
の必要に応じて硬化特性を調節する能力を失うであろ
う。
本発明の方法に使用する金属酸化物硬化剤は、アルカ
リ土類金属酸化物または酸化亜鉛の単独であってもよ
く、また、酸化物の組合わせ、たとえば酸化亜鉛と酸化
マグネシウムとの組合わせであってもよい。いずれの場
合にも、MBTSとの組合わせが優れた焼け安全性を与え、
これが加工性の細かい調整を可能にする。より高い硬化
状態を必要とする応用面には、ニトロサミン非生成促進
を可能にするアリールグアニジン(8)を添加するのが
有利であることが見いだされている。適当なアリールグ
アニジンの例には、フェニルグアニジンおよびトリルグ
アニジンが含まれる。アリールグアニジンを使用する場
合には、硫黄供与体、たとえば二硫化ジカプロラクタム
(9)を添加することも好ましい。
MBTSは、ゴム100重量部あたり0.3−2重量部(phr)
のレベルで使用するが、好ましくは約1phrが、標準的な
チウラム解膠共重合体と同等な、良好な焼け時間と合理
的な硬化時間とを与えるのに十分である。アリールグア
ニジン、たとえばジ−o−トルエングアニジン(DOTG)
を使用する場合には、0.3ないし1.5phrのレベルを使用
し、同時に焼け時間を減少させてなおニトロサミン非生
成硬化を与えながら硬化状態を上昇させることができ
る。硫黄供与体を使用する場合には1−2phrが妥当であ
ることが見いだされているが、より低いレベルもより高
いレベルも使用することができる。
得られる共重合体は通常のゴム加工装置、たとえばミ
ルおよびバンベリー混合機内で硬化させることができ
る。ゴム工業で周知されているように、他の物質も硬化
中に添加することができる。これには酸化防止剤、軟化
剤および延展剤、加工助剤、促進剤、ならびに遅延剤が
含まれる。重要な配慮は、これらの他の添加剤のいずれ
もがニトロサミン形成可能であるべきでないということ
である。
本発明は以下の実施例によりさらに理解することがで
きるが、実施例中の部および百分率は重量部および重量
百分率であり、温度はセッ氏度である。
アルカリ性クロロプレン(CD)乳濁液と0−20phmの
エチレン性不飽和単量体、たとば2,3−ジクロロブタジ
エン−1,3(ACR)との、乳化剤としての4phmの松やにと
0.3−0.6phmの、0−0.5phmのPXDと略称される二硫化ジ
イソプロピルキサントゲン(4:R=i−プロピル、n=
2)により改質された75%転化までの硫黄との存在下に
おける共重合により、ポリクロロプレンラテックスを製
造した。
短時間の停止と分散液の安定化とののちに、0−0.25
phmのメルカプトベンゾチアゾール(MBT)と付加的な0
−0.5phmのPXDとの存在下に共重合体を3−20時間かけ
て熟成させて解膠した。
単離した重合体は25−70ムーニー単位の粘性を示し、
これは熟成時間と解膠に使用するMBTおよびPXDのレベル
とにより調節可能である。これらの重合体の解膠可能性
は製造方法により異なる。
実施例1 窒素充填した10ガロン(37.85リットル)の反応器中
で、5%の過硫酸カリウムと0.125%の2−アントラキ
ノンスルホン酸ナトリウムとを含有する水溶液を増量添
加しながら19.6kgのクロロプレン、0.4kgの2,3−ジクロ
ロブタジエン−1,3、重合可能な単量体100部あたり0.5
部(phm)の50%トルエン溶液としての二硫化ジイソプ
ロピルキサントゲン(PXD)、4phmの松やに、94.13phm
の水、0.63phmの水酸化ナトリウム、0.4ppmの銅イオ
ン、およびナフタレンスルホン酸のホルムアルデヒドの
ナトリウム塩(ローマー(LOMARR)PW)の20%水溶液中
のスラリーとして添加した0.45部の単体硫黄を混合し
て、クロロプレン/2,3−ジクロロブタジエン−1,3/硫黄
共重合体を製造した。重合温度は40゜に維持した。69%
の転化率(ラテックスの比重の1.064g/mlへの増加によ
り示される)に達したのちに、27.83部の水、61.57部の
トルエン、2.08部の85%4−第3ブチルカテコール(PT
BC)、5.08部の30%ラウリル硫酸ナトリウム(ジュポノ
ール(DUPONOLR)WAQE)、1.76部のローマーRPWおよび
1.76部のフェノチアジン(PTZ)から製造した0.2phmの
安定剤乳濁液を添加して重合を停止させた。
安定剤乳濁液の添加と7時間にわたるラテックスの熟
成とに続いて、未重合単量体を水蒸気ストリッピングに
より除去した。
ラテックスを全体で18時間熟成させ、pHを5.5にに調
節し、ムーニー粘性35の重合体を冷凍ロール上で凝集さ
せて単離した。
このクロロプレン共重合体をゴムミル上で表Iに示し
た諸成分と混和し、160゜で30分間硬化させた。
硬化した促進剤の物理的性質は表Iに示してある。加
えて、同一の手法で混和し、硬化させたが、二硫化メル
カプトベンゾチアゾール(MBTS)は含有しない試料の物
理的性質も、比較のために示してある。これらのデータ
から、硬化中のMBTSの存在により、焼け時間(ts2:トル
クが2dNm増大するために要する時間)の3.8分から4.3分
への延長および、90%硬化に要する時間(t90)を28.2
分から18.6分に減少させる硬化速度の増加が得られるこ
とが見られる。
対照例の組成物は実際的な使用にはあまりに焼く易
く、硬化が遅い。
実施例2 同一比率の各単量体と他の成分とを用いたが、0.25ph
mのPXDの存在下に重合させ、実施例1と同様にしてクロ
ロプレン/2,3−ジクロロブタジエン−1,3/硫黄共重合体
を製造した。安定化したのちに、25%苛性溶液中のナト
リウム塩として添加した0.15phmのメルカプトベンゾチ
アゾール(MBT)でラテックスを処理した。34.4のムー
ニー粘性を有する重合体を単離した。試料を表Iに示し
たように混和し、硬化させ、試験した。
実施例3 2kgの重合性の単量体を基剤とし、重合中にPXDが存在
しなかったことを除いて同一比率の各単量体と他の成分
とを用いて、5リットルのフラスコ中で実施例1を繰り
返した。重合体を安定化したのちに、25%苛性溶液中の
ナトリウム塩として添加した0.15phmのMBTおよび33%水
溶液としての0.4phmのPXDでラテックスを処理した。41.
9のムーニー粘性を有する重合体を単離して、これを表
Iに示したように混和し、硬化させ、試験した。
実施例4 同一比率の各単量体と他の成分とを用い、ただ、より
大きな規模で、実施例2と同様にしてクロロプレン/2,3
−ジクロロブタジエン−1,3/硫黄共重合体を製造した。
0.012phmのPTZと0.012phmのPTBCとの無溶媒分散液を添
加して、短時間で反応を停止させた。安定化したのち
に、25%苛性溶液中のナトリウム塩として添加した0.15
phmのMBTでラテックスを処理した。36.5のムーニー粘性
を有する重合体を単離した。
得られた重合体を表IIに示したように混和し、硬化さ
せ、試験して、発癌性のN−ニトロサミンを生成しない
種々の促進剤の衝撃を加工特性および硬化部位密度に関
して評価した。
物理的試験は以下の試験手順に従って実行した: ASTM D 412−引張り強度および破断時伸長度。
ASTM D 2084−ODR。
ASTM D 2240−ショアA硬度。
ASTM D 624−引裂き強度、ダイC。
ASTM D 395−圧縮硬化。
ASTM D 813−デマッチア、刻み。
表Iから、混和物へのMBTSの添加が焼け時間を延長
し、硬化速度を増大させることが見られる。
表IIから、MBTSの使用が良好な加工性を与え、また、
ニトロサミンを生成しない、付加的な促進剤として作用
する添加剤との組合わせにおいて最終的な硬化状態が上
昇することが見られる。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 8/00 - 8/50

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】促進剤としてのN−シクロヘキシル−2−
    ベンゾチアジルスルフェナミドまたは二硫化メルカプト
    ベンゾチアゾールの存在下に、かつニトロサミン形成性
    添加剤の不存在でクロロプレン/硫黄共重合体を硬化さ
    せる段階を含む、アルカリ性分散液中で、単独の、また
    はメルカプトベンゾチアゾールとの組合わせでの二硫化
    キサントゲンにより解膠されたクロロプレン/硫黄共重
    合体の硬化方法。
  2. 【請求項2】上記の共重合体を金属酸化物で硬化させる
    ことを特徴とする請求の範囲1記載の方法。
  3. 【請求項3】単独の、または硫黄供与体との組合わせで
    のアリールグアニジンを付加的な促進剤として添加する
    ことを特徴とする請求の範囲1または請求の範囲2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】上記の促進剤が共重合体100重量部あたり
    0.3−2重量部の範囲の濃度で添加される二硫化メルカ
    プトベンゾチアゾールであることを特徴とする請求の範
    囲1−3のいずれかに記載されている方法。
  5. 【請求項5】上記のアリールグアニジンとしてジ−o−
    トリルグアニジンを共重合体100重量部あたり0.3ないし
    1.5重量部の範囲の濃度で添加することを特徴とする先
    行する請求の範囲の各項のいずれかに記載されている方
    法。
  6. 【請求項6】上記の二硫化キサントゲンが二硫化ジイソ
    プロピルキサントゲンであることを特徴とする先行する
    請求の範囲の各項のいずれかに記載されている方法。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19528172A1 (de) * 1995-08-01 1997-02-06 Fichtel & Sachs Ag Vulkanisationsbeschleuniger
JP4797413B2 (ja) * 2005-03-22 2011-10-19 東ソー株式会社 クロロプレンゴム及びその製造方法
JP5485342B2 (ja) 2012-07-25 2014-05-07 電気化学工業株式会社 クロロプレンゴム、その製造方法及びクロロプレンゴム組成物並びにその加硫物
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WO2020189515A1 (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 デンカ株式会社 硫黄変性クロロプレンゴム及びその製造方法、硫黄変性クロロプレンゴム組成物、加硫物、並びに、成形品
JP7315411B2 (ja) * 2019-08-19 2023-07-26 デンカ株式会社 ゴム組成物、該ゴム組成物の加硫物及び成形品

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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