JPH03139538A - 樹脂酸のアルキル(c↓1↓2―c↓2↓2)エステル - Google Patents
樹脂酸のアルキル(c↓1↓2―c↓2↓2)エステルInfo
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Classifications
-
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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-
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- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の分野)
本発明は樹脂酸(rosin acid)のアルキルエ
ステルに関する。
ステルに関する。
(発明の背景)
天然および合成エラストマーは共に機械的破断および配
合を補助するために通常は加工助剤の使用を必要とする
。高分子量の油溶性スルホン酸と高沸点アルコールとの
混合物、パラフィン油、スルホン化石油製品と選ばれた
鉱油のブレンドなどの物質が加工助剤として通常用いら
れる。他の例には石油系、パラフィン系および植物性の
油、コールタール、石油の残油およびピッチ、ならびに
天然または合成の樹脂が包含される。
合を補助するために通常は加工助剤の使用を必要とする
。高分子量の油溶性スルホン酸と高沸点アルコールとの
混合物、パラフィン油、スルホン化石油製品と選ばれた
鉱油のブレンドなどの物質が加工助剤として通常用いら
れる。他の例には石油系、パラフィン系および植物性の
油、コールタール、石油の残油およびピッチ、ならびに
天然または合成の樹脂が包含される。
加工助剤を用いる利点の1つは、これらはカレンダー掛
けおよび押出しに際して内部)1fを低下させるので、
低い動力消費における充填剤その他の成分の取込みを助
成するということである。配合中の摩擦計を低下させる
ことによってゴムの温度はより低く保たれ、従ってスコ
ーチの可能性が最小限に抑えられる。
けおよび押出しに際して内部)1fを低下させるので、
低い動力消費における充填剤その他の成分の取込みを助
成するということである。配合中の摩擦計を低下させる
ことによってゴムの温度はより低く保たれ、従ってスコ
ーチの可能性が最小限に抑えられる。
各種の樹脂酸が高分子量SBRのエキステンダーとして
用いられている。ロジン乙 によ 増れたGR3の1
、ハウランド(L、H,tlowland)、レイノル
ズ(J、A、Reynolds)およびプロヴオスト(
Rル、Provost)、Industrial an
d EngineeringChemistry、 V
ol、45+No、5+ 1953年5月、を参照され
たい、ロジン系酸類を用いて妥当な程度に良好な硬化物
理的特性が得られるが、それらの使用に伴う問題がある
。それには硬化遅延、高い粘着性および貧弱な低温性能
が含まれ、これはそれらをゴム配合物中にエキステンダ
ーとして用いることを制限する。
用いられている。ロジン乙 によ 増れたGR3の1
、ハウランド(L、H,tlowland)、レイノル
ズ(J、A、Reynolds)およびプロヴオスト(
Rル、Provost)、Industrial an
d EngineeringChemistry、 V
ol、45+No、5+ 1953年5月、を参照され
たい、ロジン系酸類を用いて妥当な程度に良好な硬化物
理的特性が得られるが、それらの使用に伴う問題がある
。それには硬化遅延、高い粘着性および貧弱な低温性能
が含まれ、これはそれらをゴム配合物中にエキステンダ
ーとして用いることを制限する。
米国特許筒4.491,655号明細書には樹脂酸のメ
チルエステルをゴム配合物中における油の全置換品また
は部分置換品として用いることが示される。
チルエステルをゴム配合物中における油の全置換品また
は部分置換品として用いることが示される。
ゴム中に芳香族エキステンダー油を用いる場合と比べて
、樹脂酸のメチルエステルは匹敵する加工性および低温
性能、ならびに優れた耐摩耗性および耐屈曲性を与える
。残念ながら樹脂酸メチルエステルの使用は弾性反発力
および引裂き強さに関しては加硫ゴム特性に役立たない
。これらの特性は一般に多種の添加物を追加することに
より改良される。これらすべての添加物を配合するため
の経費、ならびにこれらの添加物の潜在的な有害な相互
作用を避けることが好ましい。従って、多数の特性を改
良することができ、一方では多種の化合物の添加による
経費および有害な相互作用を減少させる単一添加物が要
望されている。
、樹脂酸のメチルエステルは匹敵する加工性および低温
性能、ならびに優れた耐摩耗性および耐屈曲性を与える
。残念ながら樹脂酸メチルエステルの使用は弾性反発力
および引裂き強さに関しては加硫ゴム特性に役立たない
。これらの特性は一般に多種の添加物を追加することに
より改良される。これらすべての添加物を配合するため
の経費、ならびにこれらの添加物の潜在的な有害な相互
作用を避けることが好ましい。従って、多数の特性を改
良することができ、一方では多種の化合物の添加による
経費および有害な相互作用を減少させる単一添加物が要
望されている。
(発明の要約)
本発明は樹脂酸の(C+ z−Czz)エステルに関す
る。
る。
樹脂酸の(C+z−Ctz)エステルを加硫ゴム中に用
いることにより、加硫ゴムにおける引裂き強さが改良さ
れる。
いることにより、加硫ゴムにおける引裂き強さが改良さ
れる。
(発明の詳細な記述)
天然ゴム、共役ジオレフィンホモポリマー、共役ジオレ
フィンとエチレン性不飽和モノマーのコポリマー、また
はそれらの混合物よりなる群から選ばれるゴムを樹脂酸
のアルキル(C+x−Czz)エステルと混合すること
よりなる、ゴム組成物の製法がここに開示される。
フィンとエチレン性不飽和モノマーのコポリマー、また
はそれらの混合物よりなる群から選ばれるゴムを樹脂酸
のアルキル(C+x−Czz)エステルと混合すること
よりなる、ゴム組成物の製法がここに開示される。
下記よりなるゴム組成物も開示される:(1)天然ゴム
、共役ジオレフィンホモポリマー、共役ジオレフィンと
エチレン性不飽和モノマーのコポリマ、またはそれらの
混合物よりなる群から選ばれるゴム、および(2)樹脂
酸のアルキルエステルであって、アルキルが約12〜約
22個の炭素原子を含む脂肪族残基よりなるもの。
、共役ジオレフィンホモポリマー、共役ジオレフィンと
エチレン性不飽和モノマーのコポリマ、またはそれらの
混合物よりなる群から選ばれるゴム、および(2)樹脂
酸のアルキルエステルであって、アルキルが約12〜約
22個の炭素原子を含む脂肪族残基よりなるもの。
ロジンはマツの木に天然に生じる固体樹脂状物質である
。ロジンの3種の主な供給源はガムロジン、ウッドロジ
ンおよびタル油ロジンである。ガムロジンは化マツの浸
出物である含油樹脂から得られる。ウッドロジンに枯ら
した根株に含有される含油樹脂から得られる。タル油ロ
ジンはクラフト紙工業において副生物として回収される
廃液から得られる。
。ロジンの3種の主な供給源はガムロジン、ウッドロジ
ンおよびタル油ロジンである。ガムロジンは化マツの浸
出物である含油樹脂から得られる。ウッドロジンに枯ら
した根株に含有される含油樹脂から得られる。タル油ロ
ジンはクラフト紙工業において副生物として回収される
廃液から得られる。
枯らした未使用のマツの根株はウッドロジンの供給源で
ある。根株を地中に約10年間放置すると、その皮およ
び辺材が腐朽してはがれ落ち、樹脂に富む心材が残る。
ある。根株を地中に約10年間放置すると、その皮およ
び辺材が腐朽してはがれ落ち、樹脂に富む心材が残る。
マツ根株ロジンの産生が、木の下部に除草剤パラクア)
(Paraqua L)、を注入することにより人為
的に促進されることは知られている。この根株処理によ
ってパイネックス(商標、Pinex)ロジンが得られ
る。
(Paraqua L)、を注入することにより人為
的に促進されることは知られている。この根株処理によ
ってパイネックス(商標、Pinex)ロジンが得られ
る。
含油樹脂および枯らした根株から得られるロジンは共に
約90%の樹脂酸および10%の非酸性成分からなる。
約90%の樹脂酸および10%の非酸性成分からなる。
ロジンの化学的処理、たとえば水添、脱水素または重合
が改質樹脂を与えることは知られている。
が改質樹脂を与えることは知られている。
樹脂酸は一般分子弐〇、。I+、。0!を有するモノカ
ルボン酸である。0ジン酸の例はアビエチン酸、レボピ
マル酸、ネオアビエチン酸、パルストリン酸、デヒドロ
アビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸、ピマル酸、
イソピマル酸、Δ−イソピマル酸、エリオチン(ell
iotinic)酸およびザンダラコビマル(sand
aracopimaric)酸である。数年にわたって
各酸の命名法が改正された。 IUPAC命名法は樹脂
酸をアビエタンの誘導体として命名する。2種の主要な
樹脂酸成分は下記構造式を有するアビエチン酸: および下記構造式を有するデヒドロアビエチン酸である
: 樹脂酸の酸価は多様であろう。一般に酸価は約160〜
約175である。好ましくは酸価は170以下であり、
約165〜約168が特に好ましい。
ルボン酸である。0ジン酸の例はアビエチン酸、レボピ
マル酸、ネオアビエチン酸、パルストリン酸、デヒドロ
アビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸、ピマル酸、
イソピマル酸、Δ−イソピマル酸、エリオチン(ell
iotinic)酸およびザンダラコビマル(sand
aracopimaric)酸である。数年にわたって
各酸の命名法が改正された。 IUPAC命名法は樹脂
酸をアビエタンの誘導体として命名する。2種の主要な
樹脂酸成分は下記構造式を有するアビエチン酸: および下記構造式を有するデヒドロアビエチン酸である
: 樹脂酸の酸価は多様であろう。一般に酸価は約160〜
約175である。好ましくは酸価は170以下であり、
約165〜約168が特に好ましい。
樹脂酸1種または2種以上を炭素原子約12〜約22個
の脂肪族アルコールとエステル化条件下で反応させる。
の脂肪族アルコールとエステル化条件下で反応させる。
本発明に使用しうる脂肪族アルコールの代表例にはドデ
シルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシル
アルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルア
ルコール、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアル
コール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール
、ヘンエイコシルアルコール、ドデシルアルコールまた
はそれらの混合物が含まれる。好ましくは脂肪族アルコ
ールはドデシルアルコール、ヘイサブシルアルコールま
たはオクタデシルアルコールである。
シルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシル
アルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルア
ルコール、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアル
コール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール
、ヘンエイコシルアルコール、ドデシルアルコールまた
はそれらの混合物が含まれる。好ましくは脂肪族アルコ
ールはドデシルアルコール、ヘイサブシルアルコールま
たはオクタデシルアルコールである。
樹脂酸と脂肪族アルコールのモル比は多様であってよい
、一般に樹脂酸と脂肪族アルコールのモル比は約0.5
〜約1.5である。好ましくは樹脂酸と脂肪族アルコー
ルのモル比は約0.6〜約1.0である。
、一般に樹脂酸と脂肪族アルコールのモル比は約0.5
〜約1.5である。好ましくは樹脂酸と脂肪族アルコー
ルのモル比は約0.6〜約1.0である。
樹脂酸1種または2種以上をエステル化条件下で脂肪族
アルコールと反応させて、樹脂酸のアルキル(C目−C
2□)エステルを生成させる0本発明の生成物の代表例
は下記の酸の01□−〇、アルキルエステルであるニア
ビニチン酸、デヒドロアビエチン酸、レボピマル酸、ネ
オアビエチン酸、パルストリン酸、テトラヒドロアビエ
チン酸、とマル酸、イソピマル酸、Δ−イソピマル酸、
エリオチン酸およびサンダラコピマル酸である。上記エ
ステルの代表例は次式のものである: 式中、Rは約12〜約22個の炭素原子を含むアルキル
基である。好ましくはRは炭素原子12〜18個のアル
キル基である。すべての場合、アルキル基は脂肪族基で
ある。
アルコールと反応させて、樹脂酸のアルキル(C目−C
2□)エステルを生成させる0本発明の生成物の代表例
は下記の酸の01□−〇、アルキルエステルであるニア
ビニチン酸、デヒドロアビエチン酸、レボピマル酸、ネ
オアビエチン酸、パルストリン酸、テトラヒドロアビエ
チン酸、とマル酸、イソピマル酸、Δ−イソピマル酸、
エリオチン酸およびサンダラコピマル酸である。上記エ
ステルの代表例は次式のものである: 式中、Rは約12〜約22個の炭素原子を含むアルキル
基である。好ましくはRは炭素原子12〜18個のアル
キル基である。すべての場合、アルキル基は脂肪族基で
ある。
有機溶剤を用いて樹脂酸を溶解し、伝熱を高め、かつ還
流トラップによる水の除去を容易にすることができる。
流トラップによる水の除去を容易にすることができる。
溶剤は好ましくはエステル化反応に対して不活性である
0本発明の実施に際して用いるのに適した溶剤の例には
下記のものが含まれる:飽和および芳香族炭化水素、た
とえばヘキサン、オクタン、ドデカン、ナフサ、デカリ
ン、テトラヒドロナフタリン、ケロシン、鉱油、シクロ
ヘキサン、シクロへブタン、アルキルシクロアルカン、
ベンゼン、トルエン、キシレン、アルキル−ナフタリン
など;エーテル類、たとえばテトラヒドロフラン、テト
ラヒドロピラン、ジエチルエーテル、1.2−ジメトキ
シベンゼン、1.2−ジェトキシベンゼン;エチレング
リコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール
、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、オ
キシエチレンオキシプロピレングリコールなどの七ノー
およびジアルキルエーテル;反応条件下で不活性なフッ
素化炭化水素、たとえばペルフルオロエタン、モノフル
オロヘンゼンなど。他の一群の溶剤はスルホン、たとえ
ばジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジフェノール
スルホン、スルホランなどである。上記溶剤の混合物も
、それらが反応条件下で互いに相溶性であり、樹脂酸を
適切に溶解し、かつエステル化反応を妨害しない限り使
用しうる。
0本発明の実施に際して用いるのに適した溶剤の例には
下記のものが含まれる:飽和および芳香族炭化水素、た
とえばヘキサン、オクタン、ドデカン、ナフサ、デカリ
ン、テトラヒドロナフタリン、ケロシン、鉱油、シクロ
ヘキサン、シクロへブタン、アルキルシクロアルカン、
ベンゼン、トルエン、キシレン、アルキル−ナフタリン
など;エーテル類、たとえばテトラヒドロフラン、テト
ラヒドロピラン、ジエチルエーテル、1.2−ジメトキ
シベンゼン、1.2−ジェトキシベンゼン;エチレング
リコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール
、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、オ
キシエチレンオキシプロピレングリコールなどの七ノー
およびジアルキルエーテル;反応条件下で不活性なフッ
素化炭化水素、たとえばペルフルオロエタン、モノフル
オロヘンゼンなど。他の一群の溶剤はスルホン、たとえ
ばジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジフェノール
スルホン、スルホランなどである。上記溶剤の混合物も
、それらが反応条件下で互いに相溶性であり、樹脂酸を
適切に溶解し、かつエステル化反応を妨害しない限り使
用しうる。
エステル化反応は反応を促進するために触媒の存在下で
行うことができる。使用しうる触媒の例には縮合触媒、
たとえば酸化ジブチルスズまたはブチルスズ酸(but
yl 5tannoic acid)が含まれる。
行うことができる。使用しうる触媒の例には縮合触媒、
たとえば酸化ジブチルスズまたはブチルスズ酸(but
yl 5tannoic acid)が含まれる。
さらに酸触媒、たとえば硫酸、塩酸およびトルエンスル
ホン酸も使用しうる。使用される触媒の星は選ばれる個
々の触媒に応じて異なるであろう。
ホン酸も使用しうる。使用される触媒の星は選ばれる個
々の触媒に応じて異なるであろう。
たとえば酸触媒を用いる場合、約5〜約lO重景%が推
奨される。
奨される。
エステル化反応は広い温度範囲にわたって実施しうる。
温度は中程度から高められた温度にまで及びうる。一般
にエステル化反応は約100〜約250゛Cの温度で行
われる。上記温度範囲の低い方の限界で操作する際、大
部分の場合圧力範囲の高い方の限界を用いることが望ま
しい、好ましい温度範囲は約110〜約200℃であり
、一方きわめて好ましい温度範囲は約120〜約190
°Cである。
にエステル化反応は約100〜約250゛Cの温度で行
われる。上記温度範囲の低い方の限界で操作する際、大
部分の場合圧力範囲の高い方の限界を用いることが望ま
しい、好ましい温度範囲は約110〜約200℃であり
、一方きわめて好ましい温度範囲は約120〜約190
°Cである。
エステル化反応は広範な圧力にわたって実施しうる。好
ましくは反応は約O〜約7kg/c+J (100ps
ig)の圧力範囲で行われる。
ましくは反応は約O〜約7kg/c+J (100ps
ig)の圧力範囲で行われる。
エステル化反応は目的とする樹脂酸アルキルエステルを
製造するのに十分な期間行われる。一般に反応時間は数
分から数時間にまで及びうる、より緩和な反応条件を選
ぶほど、反応時間は目的生成物が生成するまで延長され
なければならないであろう0反応体の滞留時間が反応温
度、触媒を用いる場合はその濃度および種類、反応圧力
、溶剤の濃度および種類、ならびに他の要因によって影
響されることは認められる。
製造するのに十分な期間行われる。一般に反応時間は数
分から数時間にまで及びうる、より緩和な反応条件を選
ぶほど、反応時間は目的生成物が生成するまで延長され
なければならないであろう0反応体の滞留時間が反応温
度、触媒を用いる場合はその濃度および種類、反応圧力
、溶剤の濃度および種類、ならびに他の要因によって影
響されることは認められる。
樹脂酸のエステル化はバッチ式、半連続式、または連続
式で実施される。エステル化反応は単一の反応帯域で、
または複数の直列もしくは並列の反応帯域で実施しうる
0反応は断続的または連続的に行われる。反応は温度計
、撹拌機、および反応体から留出する水を分離するため
の蒸留塔、および所望によりディーン・スターク・トラ
ップを備えた容器中で実施しうる。反応器は温度の変動
を制御するための外部および/または内部熱交換器を備
えていてもよい。好ましくは、均一な反応を保証するた
めに攪拌手段を利用しうる。バイブレーション、振とう
機、攪拌機、回転、振動などにより誘導される混合はす
べて、エステル化反応用として考慮される種類の撹拌の
例である。これらの攪拌手段は容易に入手され、当業者
に周知である。
式で実施される。エステル化反応は単一の反応帯域で、
または複数の直列もしくは並列の反応帯域で実施しうる
0反応は断続的または連続的に行われる。反応は温度計
、撹拌機、および反応体から留出する水を分離するため
の蒸留塔、および所望によりディーン・スターク・トラ
ップを備えた容器中で実施しうる。反応器は温度の変動
を制御するための外部および/または内部熱交換器を備
えていてもよい。好ましくは、均一な反応を保証するた
めに攪拌手段を利用しうる。バイブレーション、振とう
機、攪拌機、回転、振動などにより誘導される混合はす
べて、エステル化反応用として考慮される種類の撹拌の
例である。これらの攪拌手段は容易に入手され、当業者
に周知である。
プロセス油としての機能とは別に、樹脂酸のアルキル(
C+t−Czz)エステルをイオウ加硫性工)ストマー
に添加することによって加硫ゴムの多種の物理的特性が
高められる。ここで用いる“ゴム°゛または“エラスト
マー”という語は天然ゴム、ならびにその種の原料およ
び再生材料の形のものすべて、ならびに各種合成ゴムを
包含する。代表的な合成ポリマーはブタジェンならびに
その同族体および誘導体、たとえばメチルブタジェン、
ジメチルブタジェン、クロロプレン(ネオブレン合成ゴ
ム)およびペンタジェンのホモ重合物、ならびにコポリ
マー、たとえばブタジェンまたはその同族体もしくは誘
導体と他の不飽和有機化合物から形成されるものである
。後者の化合物には下記のものが含まれる。アセチレン
類、たとえばビニルアセチレン;オレフィン、たとえば
イソブチレン、(これはイソプレンと重合してブチルゴ
ムを生成する):ビニル化合物、たとえば塩化ビニル、
アクリル酸1、アクリロニトリル(これはブタジェンと
!■合してNBRを生成する)、メタクリル酸およびス
チレン(後者の化合物はブタジェンと重合してS B
Rを生成する)、ならびにビニルエステルおよび各種の
不飽和アルデヒド類、ケトン類およびエーテル類、たと
えばアクロレイン、メチルイソプロペニルケトンおよび
ビニルエチルエーテル。イソプレンのホモ重合、ならび
にイソプレンと他のジオレフィンおよび各種の不飽和有
機化合物の共重合により製造される各種合成ゴムも含ま
れる。さらに、合成ゴム、たとえば1,4−シスポリブ
タジェンおよび1.4−シスポリイソプレンおよびこれ
らに頻する合成ゴム、たとえばEPDMも含まれる。本
発明により用いるのに好ましいゴムは天然ゴム、ポリブ
タジェン、SBRおよびポリイソプレンである。
C+t−Czz)エステルをイオウ加硫性工)ストマー
に添加することによって加硫ゴムの多種の物理的特性が
高められる。ここで用いる“ゴム°゛または“エラスト
マー”という語は天然ゴム、ならびにその種の原料およ
び再生材料の形のものすべて、ならびに各種合成ゴムを
包含する。代表的な合成ポリマーはブタジェンならびに
その同族体および誘導体、たとえばメチルブタジェン、
ジメチルブタジェン、クロロプレン(ネオブレン合成ゴ
ム)およびペンタジェンのホモ重合物、ならびにコポリ
マー、たとえばブタジェンまたはその同族体もしくは誘
導体と他の不飽和有機化合物から形成されるものである
。後者の化合物には下記のものが含まれる。アセチレン
類、たとえばビニルアセチレン;オレフィン、たとえば
イソブチレン、(これはイソプレンと重合してブチルゴ
ムを生成する):ビニル化合物、たとえば塩化ビニル、
アクリル酸1、アクリロニトリル(これはブタジェンと
!■合してNBRを生成する)、メタクリル酸およびス
チレン(後者の化合物はブタジェンと重合してS B
Rを生成する)、ならびにビニルエステルおよび各種の
不飽和アルデヒド類、ケトン類およびエーテル類、たと
えばアクロレイン、メチルイソプロペニルケトンおよび
ビニルエチルエーテル。イソプレンのホモ重合、ならび
にイソプレンと他のジオレフィンおよび各種の不飽和有
機化合物の共重合により製造される各種合成ゴムも含ま
れる。さらに、合成ゴム、たとえば1,4−シスポリブ
タジェンおよび1.4−シスポリイソプレンおよびこれ
らに頻する合成ゴム、たとえばEPDMも含まれる。本
発明により用いるのに好ましいゴムは天然ゴム、ポリブ
タジェン、SBRおよびポリイソプレンである。
樹脂酸のアルキル(C+z−Cwt)エステルを含有す
る加硫ゴムはたとえば下記の用途に用いられる:モータ
ー取付は台、ゴムブツシュ、動力ベルト、印刷ロール、
ゴム製のくつヒールおよびソール、ゴム製床タイル、キ
ャスターホイール、エラストマー製シールおよびガスケ
ット、コンベヤーベルトカバー、絞り機、硬質ゴム製バ
ッチリーケース、自動車川床マント、トラック用泥除は
フラップ、ボールミルライナーなど。
る加硫ゴムはたとえば下記の用途に用いられる:モータ
ー取付は台、ゴムブツシュ、動力ベルト、印刷ロール、
ゴム製のくつヒールおよびソール、ゴム製床タイル、キ
ャスターホイール、エラストマー製シールおよびガスケ
ット、コンベヤーベルトカバー、絞り機、硬質ゴム製バ
ッチリーケース、自動車川床マント、トラック用泥除は
フラップ、ボールミルライナーなど。
樹脂酸のアルキル(C+z−Cwt)エステルはゴム中
に幅広い割合で用いることができ、通常のエキステンダ
ーまたはプロセス油の全部または一部を代替しうる。“
エキステンダーまたはプロセス油°゛とは、芳香油、ナ
フテン系石油、パラフィン系石油など、およびそれらの
ブレンドを意味する。この種の油の個々の例には、大部
分がナフテン系およびアルキル化ナフテン系炭化水素か
らなるもの、ならびにそれらと各種芳香族炭化水素の混
合物が含まれる。この種の油はいわゆるナフテン系石油
または混合原油の高沸点留分から得られる。これらは約
200°C以上で沸騰する留分であってもよい。
に幅広い割合で用いることができ、通常のエキステンダ
ーまたはプロセス油の全部または一部を代替しうる。“
エキステンダーまたはプロセス油°゛とは、芳香油、ナ
フテン系石油、パラフィン系石油など、およびそれらの
ブレンドを意味する。この種の油の個々の例には、大部
分がナフテン系およびアルキル化ナフテン系炭化水素か
らなるもの、ならびにそれらと各種芳香族炭化水素の混
合物が含まれる。この種の油はいわゆるナフテン系石油
または混合原油の高沸点留分から得られる。これらは約
200°C以上で沸騰する留分であってもよい。
適切な留分はそれらの少なくとも90%が約250°C
以」二で沸騰するものである。これより揮発性の成分は
ゴムの配合および硬化に際して、またはその後に失われ
る可能性がある。一般に、ゴムに添加しうる樹脂酸のア
ルキル(C+z−C1g)エステルの量は約2〜約50
phr(ゴム100部当たりの部数)である。好ましく
は樹脂酸のアルキル(C+t−Cxz)エステルの添加
量は約5〜約35phrである。
以」二で沸騰するものである。これより揮発性の成分は
ゴムの配合および硬化に際して、またはその後に失われ
る可能性がある。一般に、ゴムに添加しうる樹脂酸のア
ルキル(C+z−C1g)エステルの量は約2〜約50
phr(ゴム100部当たりの部数)である。好ましく
は樹脂酸のアルキル(C+t−Cxz)エステルの添加
量は約5〜約35phrである。
以下の例は本発明を限定するためにではなく、説明する
ために掃示される。
ために掃示される。
例I(対照)
のアルキル Cエスールの
タル油樹脂酸15(Igおよびヘキシルアルコール75
gをトルエン224d中のトルエンスルホン酸11gに
添加し、ディーンースタークを備えた11の丸底フラス
コに装填した。ポット温度約120°Cで16時間還流
したのち、理論量の1oozの水を採取した。
gをトルエン224d中のトルエンスルホン酸11gに
添加し、ディーンースタークを備えた11の丸底フラス
コに装填した。ポット温度約120°Cで16時間還流
したのち、理論量の1oozの水を採取した。
さらに75gのヘキシルアルコールおよびl1gのトル
エンスルホン酸を添加し、反応混合物を8時間還流した
。生成物の酸価は12であった。過剰のアルコールを8
0°Cの真空オープン内で除去した。赤外分析によりエ
ステル官能基の形成が示された。
エンスルホン酸を添加し、反応混合物を8時間還流した
。生成物の酸価は12であった。過剰のアルコールを8
0°Cの真空オープン内で除去した。赤外分析によりエ
ステル官能基の形成が示された。
例2
のアルキルCエスールの
タル油樹脂酸150gおよびドデシルアルコール140
gをm−キシレン130d中のトルエンスルホン酸fi
gに添加し、ディーンスタークを備えた11!。
gをm−キシレン130d中のトルエンスルホン酸fi
gに添加し、ディーンスタークを備えた11!。
の丸底フラスコに装填した。ポット温度194°Cで1
1時間還流したのち、理論量の100χの水が除去され
た。エステルの酸価は、緩和な炭酸水素塩水溶液での洗
浄および80°Cでの真空オーブン乾燥ののち25であ
った。赤外分析はエステル官能基の形成を示した。
1時間還流したのち、理論量の100χの水が除去され
た。エステルの酸価は、緩和な炭酸水素塩水溶液での洗
浄および80°Cでの真空オーブン乾燥ののち25であ
った。赤外分析はエステル官能基の形成を示した。
例3
のアルキルCエスールの ゛6
タル油樹脂酸150gおよびオクタデシルアルコール2
03gをm−キシレン13Od中のトルエンスルホン酸
11gに添加し、ディーンースタークを備えたliの丸
底フラスコに装填した。ポット温度185°Cで4時間
還流したのち、理論量の100χの水を除去した。エス
テルの酸価は8であった。エステルのFTIR分析は酸
基の消失およびエステル官能基の形成を示した。この褐
色のろうは室温よりわずかに高い融点を示した。80°
Cで真空オープン内において一定重量に達するまで反応
溶剤を除去した。
03gをm−キシレン13Od中のトルエンスルホン酸
11gに添加し、ディーンースタークを備えたliの丸
底フラスコに装填した。ポット温度185°Cで4時間
還流したのち、理論量の100χの水を除去した。エス
テルの酸価は8であった。エステルのFTIR分析は酸
基の消失およびエステル官能基の形成を示した。この褐
色のろうは室温よりわずかに高い融点を示した。80°
Cで真空オープン内において一定重量に達するまで反応
溶剤を除去した。
例4
のアルキルCエスールの ″
タル油樹脂酸150gおよびドデシルアルコール163
gをm−キシレン130d中のトルエンスルホン酸11
gに添加し、ディーンースタークを備えたliの丸底フ
ラスコに装填した。ポット温度185℃で12時間還流
したのち、酸価28が確認された。さらに5gのトルエ
ンスルホン酸を添加し、ポット温度185°Cでさらに
6時間還流した。酸価25が確認された。IRはエステ
ル官能基の形成を示した。
gをm−キシレン130d中のトルエンスルホン酸11
gに添加し、ディーンースタークを備えたliの丸底フ
ラスコに装填した。ポット温度185℃で12時間還流
したのち、酸価28が確認された。さらに5gのトルエ
ンスルホン酸を添加し、ポット温度185°Cでさらに
6時間還流した。酸価25が確認された。IRはエステ
ル官能基の形成を示した。
例5〜8
ゴム配合物を、非生産段階での調製、次いで生産段階で
の調製からなる2段階法により調製した。
の調製からなる2段階法により調製した。
非生産段階は、天然ゴム40部、高シス−ポリブタジェ
ン60部、ろうおよび増粘剤7.5部、分解防止剤7部
、ステアリンfII1部、カーボンブラック50部、な
らびに第1表に示す加工助剤6部を実験室用BRバンバ
リーミキサー中で【見合することにより行われた。バン
バリーミキサ−は70rpmで約3分間操作された。非
生産段階ののち酸化亜鉛3部、およびイオウ/促進剤2
.85部を生産用バンバリー段階で添加し、これを4O
rpmで約2分間混合した。
ン60部、ろうおよび増粘剤7.5部、分解防止剤7部
、ステアリンfII1部、カーボンブラック50部、な
らびに第1表に示す加工助剤6部を実験室用BRバンバ
リーミキサー中で【見合することにより行われた。バン
バリーミキサ−は70rpmで約3分間操作された。非
生産段階ののち酸化亜鉛3部、およびイオウ/促進剤2
.85部を生産用バンバリー段階で添加し、これを4O
rpmで約2分間混合した。
第1表にこれら4例の物理的データを挙げる。
第−一上一一表
硬化挙動股よび加硫プ人特性
最大トルク 32.8最小トルク
9.8 L90、分 18,7 t25、分 7.4 t3分 4.8 応フパ[工原Y 引張り強さ、Mr’a 14.2破断点伸び
(χ)570 300χモジユラス(MPa) 6.1応力歪 (70°Cで7日間、空気老化) 引張り強さ(MPa) 13.8破断点伸び
(χ)391 300χモジユラス(MPa) 10.466χ
屈曲(分、 非破断部分) 180−8 モンサンド疲労 にサイクル数 1409 ストレフ゛ラー(自体) 95°C,ニュートン 78 弾性反発gsTM 01054) 100°C1χ 70.5静的オゾン老
化+s+ 02 Pc li−E曲、 デマチア(32時間目) 12 33.1 9.5 19.4 7.7 5.2 32.7 9.8 18.9 7.5 5.1 30.5 9.7 19.3 7.9 5.4 15.3 15.2 14.7605
608 628 6.4 6.2 5.8 13.9 13.9 13.6398
396 437 10.5 10.4 9.5 61−7 084 80−8 418 80−8 302 6 7 23 71.0 70.0 67.583
B3. A30 9 (1)サーマルオイルは脱カルボキシル化樹脂酸であり
、米国特許第4.478,993号明細書に従って調製
された。
9.8 L90、分 18,7 t25、分 7.4 t3分 4.8 応フパ[工原Y 引張り強さ、Mr’a 14.2破断点伸び
(χ)570 300χモジユラス(MPa) 6.1応力歪 (70°Cで7日間、空気老化) 引張り強さ(MPa) 13.8破断点伸び
(χ)391 300χモジユラス(MPa) 10.466χ
屈曲(分、 非破断部分) 180−8 モンサンド疲労 にサイクル数 1409 ストレフ゛ラー(自体) 95°C,ニュートン 78 弾性反発gsTM 01054) 100°C1χ 70.5静的オゾン老
化+s+ 02 Pc li−E曲、 デマチア(32時間目) 12 33.1 9.5 19.4 7.7 5.2 32.7 9.8 18.9 7.5 5.1 30.5 9.7 19.3 7.9 5.4 15.3 15.2 14.7605
608 628 6.4 6.2 5.8 13.9 13.9 13.6398
396 437 10.5 10.4 9.5 61−7 084 80−8 418 80−8 302 6 7 23 71.0 70.0 67.583
B3. A30 9 (1)サーマルオイルは脱カルボキシル化樹脂酸であり
、米国特許第4.478,993号明細書に従って調製
された。
(2) ハーコライシ(Hercolyn) D (商
標)樹脂(ロジンの水添メチルエステル)、プラウエア
州つイルミントンのパーキュレス社より入手。
標)樹脂(ロジンの水添メチルエステル)、プラウエア
州つイルミントンのパーキュレス社より入手。
(3)静躬オツ)11t
〇−亀裂なし F−完全破…
危−裂一歎 亀裂辺伏濠太A−ごくわず
か 1−小(ヘアライン)(表面の174以
下) B−わずか 2−中 (表面の174〜1/1) C=中程度 3−大 (表面のI/、〜3八) D−著しい 4=極大(開裂)(3/4
ないし全表面) 上記データから分かるように、樹脂酸のC11+エステ
ルを含有する化合物のストレブラー値は先行技術の加工
助剤を含有する化合物のものより著しく高い。
か 1−小(ヘアライン)(表面の174以
下) B−わずか 2−中 (表面の174〜1/1) C=中程度 3−大 (表面のI/、〜3八) D−著しい 4=極大(開裂)(3/4
ないし全表面) 上記データから分かるように、樹脂酸のC11+エステ
ルを含有する化合物のストレブラー値は先行技術の加工
助剤を含有する化合物のものより著しく高い。
例9〜12
ゴム配合物を非生産段階での調製、次いで生産段階での
調製からなる2段階法において調製した。
調製からなる2段階法において調製した。
非生産段階は天然ゴム40部、高シス−ポリブタジェン
60部、ろうおよび増粘剤7.5部、分解防止剤4部、
ステアリン酸1部、カーボンブラック50部、酸化亜鉛
3部、および第■表に示す樹脂酸のアルキルエステル6
部を実験室用BRバンバリーミキサー中で一70rpm
で約30分間操作−混合することにより行われた。非生
産段階の調製後に、イオウ/促進剤2.85部を生産用
バンバリー段階で添加し、これを40rpmで約3分間
混合した。
60部、ろうおよび増粘剤7.5部、分解防止剤4部、
ステアリン酸1部、カーボンブラック50部、酸化亜鉛
3部、および第■表に示す樹脂酸のアルキルエステル6
部を実験室用BRバンバリーミキサー中で一70rpm
で約30分間操作−混合することにより行われた。非生
産段階の調製後に、イオウ/促進剤2.85部を生産用
バンバリー段階で添加し、これを40rpmで約3分間
混合した。
第■表に例9〜12の物理的データを挙げる。
第
■
表
レオメータ−(150°C)
対照
C,C,□ c、 I czzエステル エ
ステル エステル エステル最大トルク 最小トルク +90、(分) +25、(分) 33.5 8.8 20.2 7.7 34.0 9.0 20.2 7.6 35.1 9.0 20.1 7.6 33.9 8.4 21.4 7.8 応力歪 引張り強さ(Mr’a) 破断点伸び(χ) 300χモジユラス(MPa) 13.7 14.1 +3.8 14
.5540 555 510 55
06.5 6.6 7.1 6.9
付着性 ストレフ゛ラー(自体、 95°C,、N) 72ストレブラ−(
NR/SBR(1) 95°C,N) 38 静的tズ2 25%歪 PC屈曲 (32時間目、93°C) 3 23/240 スグ不1之弾性反発 室温 高温 39/120 48/] 20 44/120 (1)配合70/30天然ゴム/SBRブレンド。
ステル エステル エステル最大トルク 最小トルク +90、(分) +25、(分) 33.5 8.8 20.2 7.7 34.0 9.0 20.2 7.6 35.1 9.0 20.1 7.6 33.9 8.4 21.4 7.8 応力歪 引張り強さ(Mr’a) 破断点伸び(χ) 300χモジユラス(MPa) 13.7 14.1 +3.8 14
.5540 555 510 55
06.5 6.6 7.1 6.9
付着性 ストレフ゛ラー(自体、 95°C,、N) 72ストレブラ−(
NR/SBR(1) 95°C,N) 38 静的tズ2 25%歪 PC屈曲 (32時間目、93°C) 3 23/240 スグ不1之弾性反発 室温 高温 39/120 48/] 20 44/120 (1)配合70/30天然ゴム/SBRブレンド。
これから分かるように、CI! 、C+*およびC0エ
ステルに関する値は付着値に関してC,エステルより優
れていた。特にC,エステルに関する付着値は著しく高
い。
ステルに関する値は付着値に関してC,エステルより優
れていた。特にC,エステルに関する付着値は著しく高
い。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、アルキルが約12〜約22個の炭素原子を含む樹脂
酸アルキルエステルを含んで成る組成物。 2、アルキルが約12〜18個の炭素原子を含む、請求
項第1項に記載の組成物。 3、アルキルが18個の炭素原子を含む、請求項第1項
に記載の組成物。 4、樹脂酸のアルキルエステルが次式のもの:▲数式、
化学式、表等があります▼または▲数式、化学式、表等
があります▼ (式中、Rは約12〜約22個の炭素原子を含む脂肪族
残基から選ばれる)である、請求項第1項に記載の組成
物。 5、天然ゴム、共役ジオレフィンのホモポリマー、共役
ジオレフィンとエチレン性不飽和モノマーのコポリマー
、またはそれらの混合物を、アルキルが約12〜約22
個の炭素原子を含む樹脂酸アルキルエステルと混合する
工程を含むゴム組成物の製法。 6、アルキルエステル基が12〜18個の炭素原子を含
む脂肪族残基である、請求項第5項に記載の方法。 7、樹脂酸のアルキルエステルがゴム100部当たり約
2〜50部の濃度であり、ゴムとの密な混合物である、
請求項第5項に記載の組成物の製法。 8、樹脂酸のアルキルエステルが天然ゴム、共役ジオレ
フィンのホモポリマー、および共役ジオレフィンとエチ
レン性不飽和モノマーのコポリマーよりなる群から選ば
れるゴムに添加される、請求項第7項に記載の方法。 9、樹脂酸のアルキルエステルがゴム100部当たり約
5〜35部の濃度である、請求項第7項に記載の方法。 10、(1)天然ゴム、共役ジオレフィンのホモポリマ
ーおよび共役ジオレフィンとエチレン性不飽和モノマー
のコポリマー、またはそれらの混合物よりなる群から選
ばれるゴム、ならびに(2)アルキルが約12〜約22
個の炭素原子を含む樹脂酸アルキルエステルを含んで成
るゴム組成物。 11、ゴムが天然ゴム、ポリブタジエン、SBR、ポリ
イソプレンまたはそれらの混合物よりなる群から選ばれ
る、請求項第10項に記載のゴム組成物。 12、樹脂酸のアルキルエステルがゴム100部当たり
約2〜50部の濃度である、請求項第10項に記載のゴ
ム組成物。 13、樹脂酸のアルキルエステルがゴム100部当たり
約5〜35部の濃度である、請求項第12項に記載のゴ
ム組成物。
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