JPH0336064B2 - - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
- C08K5/18—Amines; Quaternary ammonium compounds with aromatically bound amino groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Anti-Oxidant Or Stabilizer Compositions (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Description
本発明は、ジフエニルアミンとジ−α−アルキ
ルアルケニルベンゼン又はジ−α−ヒドロキシア
ルキルベンゼンとの反応にて得られる新規重合生
成物を酸化防止剤として使用することに関する。
詳細には有機重合物、特に酸化分解を受け易い合
成及び天然ゴムにそれらを使用することに関す
る。 アミン系酸化防止剤は、大部分の型の合成及び
天然ゴム、特に高温で酸素の攻撃を受け易いオレ
フイン結合を含有するゴムを保護するため、広範
に使用されている。アミン系酸化防止剤の使用
は、通常、隣接表面を変色及び/又は汚染するた
めに制限されていた。パラフエニレンジアミンを
ベースとする初期のアミン系酸化防止剤は有効で
あつたがやはり変色性及び汚染性が高く、そのた
め明色ゴム製品に使用することはできなかつた。
アルキル置換ジフエニルアミン類、例えばオクチ
ル化及びノニル化ジフエニルアミンは汚染性が改
善され変色性は中度であつたが、酸化防止水準
は、多数の高温用途で限界があることが見出され
た。モノ及びジアリール置換ジフエニルアミン
は、アルキル置換ジフエニルアミンよりも一般に
低揮発性で且つ長期の酸化防止性が良好であつ
た。しかしながら、スチレン化ジフエニルアミン
等のアリール置換ジフエニルアミンは、苛酷な高
温用途例えば耐油性が要求される自動車ボンネツ
ト下用途での長期酸化防止性は不十分であつた。
アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)を
用いる自動車用ホース、シール、ガスケツト及び
ベルトでは、長期保護の改善が必要とされた。必
要なものは、変色及び汚染傾向を最小とする高分
子量、低揮発性の酸化防止剤であつた。従つて斯
かる所望の特性が付与された酸化防止剤は既知の
酸化防止剤に対し進歩となることは明らかであ
る。 本発明は、高温環境に長期に暴露される間、望
ましい物理的諸性質を保持する、改善されたゴム
組成物を提供する。本発明の一特徴は、被酸化性
重合物に、ジフエニルアミンと追加成分から誘導
される繰返し単位がランダムに分布している重合
物系ジフエニルアミン化合物の酸化防止剤量を添
入したものであり、前記の追加成分は構造式(1)の
1種以上の化合物からなり、 前記の重合物系化合物は、下記構造式、及び
を1種以上含有する。 式中、YはZに対してパラ又はメタにあり、Y
とZは下記の群から選択される同一若しくは相違
なる基であり、
ルアルケニルベンゼン又はジ−α−ヒドロキシア
ルキルベンゼンとの反応にて得られる新規重合生
成物を酸化防止剤として使用することに関する。
詳細には有機重合物、特に酸化分解を受け易い合
成及び天然ゴムにそれらを使用することに関す
る。 アミン系酸化防止剤は、大部分の型の合成及び
天然ゴム、特に高温で酸素の攻撃を受け易いオレ
フイン結合を含有するゴムを保護するため、広範
に使用されている。アミン系酸化防止剤の使用
は、通常、隣接表面を変色及び/又は汚染するた
めに制限されていた。パラフエニレンジアミンを
ベースとする初期のアミン系酸化防止剤は有効で
あつたがやはり変色性及び汚染性が高く、そのた
め明色ゴム製品に使用することはできなかつた。
アルキル置換ジフエニルアミン類、例えばオクチ
ル化及びノニル化ジフエニルアミンは汚染性が改
善され変色性は中度であつたが、酸化防止水準
は、多数の高温用途で限界があることが見出され
た。モノ及びジアリール置換ジフエニルアミン
は、アルキル置換ジフエニルアミンよりも一般に
低揮発性で且つ長期の酸化防止性が良好であつ
た。しかしながら、スチレン化ジフエニルアミン
等のアリール置換ジフエニルアミンは、苛酷な高
温用途例えば耐油性が要求される自動車ボンネツ
ト下用途での長期酸化防止性は不十分であつた。
アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)を
用いる自動車用ホース、シール、ガスケツト及び
ベルトでは、長期保護の改善が必要とされた。必
要なものは、変色及び汚染傾向を最小とする高分
子量、低揮発性の酸化防止剤であつた。従つて斯
かる所望の特性が付与された酸化防止剤は既知の
酸化防止剤に対し進歩となることは明らかであ
る。 本発明は、高温環境に長期に暴露される間、望
ましい物理的諸性質を保持する、改善されたゴム
組成物を提供する。本発明の一特徴は、被酸化性
重合物に、ジフエニルアミンと追加成分から誘導
される繰返し単位がランダムに分布している重合
物系ジフエニルアミン化合物の酸化防止剤量を添
入したものであり、前記の追加成分は構造式(1)の
1種以上の化合物からなり、 前記の重合物系化合物は、下記構造式、及び
を1種以上含有する。 式中、YはZに対してパラ又はメタにあり、Y
とZは下記の群から選択される同一若しくは相違
なる基であり、
【式】及び
【式】
Rは炭素原子1乃至8のアルキル基であり、非窒
素置換ベンゼル環はメタ又はパラ置換である。 本願に記載の化合物にて好都合に保護される重
合物には、酸素分解を受け易い加流及び未加流の
被酸化性重合物であり、例えば天然ゴム、バラ
タ、ガタパーチヤ及び共役並びに非共役のゴム状
ジヱン重合物等炭素−炭素二重結合を含む被酸化
性合成重合物がある。本発明の実施に用いられる
合成重合物の代表例は、ポリクロロプレン、イソ
プレン及びブタジエン等共役1,3−ジエンの単
独重合物及び特にシス−1,4−構造で結合した
繰返し単位を99乃至40%有するポリイソプレン及
びポリブタジエン;イソプレン及びブタジエン等
共役1,3−ジエンと、最大でも50重量パーセン
トの、スチレン及びアクリロニトリル等エチレン
性不飽和単量体を含めて少なくとも1種の共重合
可能な単量体との共重合物;大部分のモノオレフ
インと少部分の多オレフイン例えばブタジエン又
はイソプレンの重合生成物であるブチルゴム又は
ハロブチルゴム;炭素−炭素二重結合を有するポ
リウレタン;及びほとんど或いは全く不飽和性を
有さぬモノオレフインの重合物及び共重合物、例
えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
プロプレン共重合物及びエチレン、プロピレン並
びにジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサジエ
ン、エチリデンノルボルネン及びメチレンノルボ
ルネン等非共役ジエンの三元共重合物である。潤
滑油及びグリースも保護される。 本発明の酸化防止剤は、その他の安定剤、相乗
作用剤、加硫剤、促進剤その他の配合成分と共
に、或いはそれを伴なわずに使用される。重合物
を有効に安定化するには、本発明に従う重合物系
ジフエニルアミン酸化防止剤の1種以上を重合物
に通例の酸化防止剤量で添加する。添加量は、保
護対象重合物のタイプ及び要求に応じて幾分か変
化する。本発明の化合物は、いかなる形態の重合
物にも、例えばラテツクス形態、未加硫重合物及
び加硫重合物の保護に有用である。 酸化防止剤を重合物に添加する方法は、重要で
ない。重合物ラテツクス又は溶液への添加、開放
式ロール機での混練又はバンバリーミキサー等密
閉式ミキサー内での添入等従来手段のいずれかに
て添加できる。通常、重合物の重量基準で約
0.001部乃至約10.0部の酸化防止剤が使用可能で
あるが、これら重合物系ジフエニルアミン化合物
の正確な使用量は、重合物の性質及び重合物が暴
露される劣化条件の苛酷さに幾分関係する。ブタ
ジエン/スチレンゴム状重合物等共役ジエンから
製造される不飽和重合物では、ポリエチレン、ポ
リプロピレン及びエチレンプロピレンゴム等飽和
重合物の場合よりも、酸化防止剤の必要量は大と
なる。 本発明の実施に用いられる酸化防止剤は、ジフ
エニルアミンを前記構造式(1)の化合物から選択さ
れる少くとも1種の追加反応物又は成分と反応さ
せて調製される。好適反応物は、構造式()、
()、()及び()を有する。 式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、
炭素原子1乃至8のアルキル基からなる群から選
択される、同一若しくは相異なる基である。構造
式及びの化合物は非常に容易に脱水されて構
造式()及び()に相当するジオレフインと
形成する。 構造式化合物の例は、1,4−ジイソプロペ
ニルベンゼン、1,4−ジ−α−エチルビニルベ
ンゼン、1−イソプロペニル−4−α−エチルビ
ニルベンゼン、1−α−エチルビニル−4−α′−
イソプロピルビニルベンゼン、及び1,4−ジ−
α−イソプロピルビニルベンゼンである。 構造式化合物の例は、1,3−ジイソプロペ
ニルベンゼン、1,3−ジ−α−エチルビニルベ
ンゼン、1−イソプロペニル−3−α−エチルビ
ニルベンゼン、1−α−エチルビニル−3−α′−
イソプロピルビニルベンゼン、及び1,3−ジ−
α−イソプロピルビニルベンゼンである。 構造式化合物の例は、1,4−ジ−(α−ヒ
ドロキシイソプロピル)ベンゼン、1,4−ジ−
(α−ヒドロキシ2級ブチル)ベンゼン、1−(α
−ヒドロキシイソプロピル)−4−(α−ヒドロキ
シ2級ブチル)ベンゼン、1,4−ジ−(α−ヒ
ドロキシ)−2級−アミルベンゼン、及び1−(α
−ヒドロキシイソプロピル)−4−(α−ヒドロキ
シ−2級アミル)−ベンゼンである。 構造式化合物の例は、1,3−ジ−(α−ヒ
ドロキシイソプロピル)ベンゼン、1,3−ジ−
(α−ヒドロキシ2級ブチル)ベンゼン、1−(α
−ヒドロキシイソプロピル)−3−(α−ヒドロキ
シ−2級ブチル)ベンゼン、1,3−ジ−(α−
ヒドロキシ)−2級アミルベンゼン、及び1−(α
−ヒドロキシイソプロピル)−3−(α−ヒドロキ
シ−2級アミル)−ベンゼンである。 最も好適な反応物は、前記のR1乃至R8として
指摘される位置にメチル基を有するもの、すなわ
ち1,3又は1,4−ジイソプロペニルベンゼ
ン;及び1,3又は1,4−ジ−(α−ヒドロキ
シイソプロビル)ベンゼンである。構造式及び
の化合物は、反応に関する次の議論で、ジオレ
フイン又はジオレフイン性アルキル化剤として、
構造式及びの化合物はジアルコール又はジア
ルコール性アルキル化剤として引用されるであろ
う。 重合物系化合物なる語は、少くとも1種のはじ
めの反応物が1以上存在する大分子を意味する。
重合物、重合物系ジフエニルアミン化合物又は重
合物系ジフエニルアミン酸化防止剤なる語は、重
合物系化合物に関しいずれも使用される。単一の
ジフエニルアミン分子と単一の第2反応物分子と
の反応で形成される単なる化合物は、本願で使用
される重合物系化合物なる語から特に除外され
る。当業者は、反応物の最初の構造が大分子中で
隣接単位と結合する間に変化することを認識して
いるだろう。繰返し単位なる語は、重合物系化合
物に一度以上生起し、隣接構造に結合する間の分
子再配列に基ずく変化により最初の構造とは異な
つた構造を意味する。この変化は二重結合への付
加、最初の反応物からの水素原子の付加又は除去
を包含するが、これに制限されるものではない。 本発明の酸化防止剤の製造に有用な触媒は、ア
ルキル化反応に有用なことが知られているブレン
ステツド酸及びルイス酸型の触媒である。斯かる
既知触媒は、H2SO4、HCI、H3PO4、HCIO4等
のプロトン酸;BF3、BCI3、AICI3、AIBr3、
SnCI4、ZnCI2、SbCI3等の金属ハロゲン化物及び
それらのエーテレート;酸性粘土;酸活性白土及
びシリカーアルミナを包含する。特定触媒の選択
は、反応物の融点又は沸点、所望反応速度、溶剤
及び反応装置の圧力及び温度限界等を含む多数の
因子に依存する。酸性粘土触媒は、反応完結後の
分離が容易であるという利点を有する。この触媒
類の代表的材料には、フイルトロール(Filtrol)
(フイルトロールコーポレーシヨン)及びガード
ラー(Girdler)K−シリーズ粘土(ケメトロン
コーポレーシヨン(Chemetron Corporation))
又はデユラビード(Durabead)I(モービルオイ
ルコーポレーシヨン(Mobil Oil Corporation))
等のシリカ−アルミナ触媒がある。フイルトロー
ルは、実質的にシリカとアルミナから構成される
酸活性化した結晶性粘土である。この粘土の酸価
は1.2乃至16の範囲である。スーパーフイルトロ
ールグレード1の酸価は8である。ガードラ−K
−シリーズ触媒は、モンモリナイト鉱石から製造
される酸−活性白土で、理想化学式がAl2O3・
4SiO2・H2O+XH2Oなるアルミニウムヒドロシ
リケートである。それらの酸度はPH2.1乃至4以
上の範囲である。デユラビード触媒は、非ゼオラ
イト系、低結晶化度の共沈シリカ−アルミナであ
る。より高収率を望む場合、金属ハロゲン化物又
はそれらのエーテレートが使用される。 反応は、無溶剤で反応物の融点或いはそれ以上
の温度にて、或いは溶剤中で遂行できる。溶剤
は、脂肪族C6乃至C12炭化水素又は芳香族若しく
はハロゲン化芳香族(C6乃至C9)炭化水素又は
C6乃至C9の脂肪族ハロゲン化炭化水素とするこ
とができる。溶剤の例は、ヘキサン、ヘブタン、
ベンゼン、トルエン、キシレン及び塩化ベンゼン
である。好適溶剤は、トルエンとキシレンであ
る。 ジアルコール又はジオレフイン性アルキル化
剤/ジフエニルアミンのモル比は、ジフエニルア
ミンベースの繰返し単位或いは逆にジオレフイン
性アルキル化剤の二量化の結果もたらされる繰返
し単位を所望水準で有する生成物を生成させるべ
く非常に広範囲にわたつて変化させることができ
る。好適範囲は4:1乃至1:4であり、2.67:
1乃至0.67:1の範囲の比が最も好適である。反
応物の添加方法は、所望生成物の型に依り変化す
る。25℃のジオレフイン溶液を、撹拌中の触媒と
ジフエニルアミン溶液との還流中の混合物に急速
に或いは滴下にて添加することができる。ジアル
コールを使用する場合、沸騰溶液に徐々に添加す
ることができる。ジアルコール性又はジオレフイ
ン性アルキル化剤を選択して熱アミン溶液に添加
すると、ジフエニルアミンのアルキル化が最大と
なり、オレフインの二量化が最小となる。高融
点、高分子量の生成物の所望する場合、加熱開始
前にジオレフイン溶液を一度に全てジフエニルア
ミン溶液に添加すると二量化が促進される。 反応は、大気圧下で好都合に実施可能である
が、その他の圧力でも実施できる。反応温度は25
℃乃至200℃の範囲であるが、好適範囲は60℃乃
至140℃である。 本発明の重合物系化合物に存在する構成部分
は、下記構造()、()及び()の1種以上
を含有する。 式中、Rは炭素原子1乃至8の直鎖又は分岐鎖
のアルキル基であり、非窒素置換ベンゼン環はメ
タ又はパラ置換されている。窒素置換芳香族環上
の実質上に全ての置換基は、窒素に対してパラ位
にある。非窒素置換芳香族環上では、最初の反応
物の分子配向に応じて、アルキル基は互いにメタ
又はパラ配向である。 構造、、及びの存在を測定するには、核
磁気共鳴(NMR)分析が使用され、特定反応条
件での重合生成物の部分的特性決定が行なわれ
る。重合物系化合物中に存在する構造、、
各々の相対百分率は定量可能である。相対百分率
は、反応にて得られる構造の量を基準とする。
最初の反応物が水酸末端基を含有する場合、及
びを形成する反応の前に、構造に脱水される
と仮定される。構造、、の相対百分率は以
下の範囲が好ましい。構造0乃至約25パーセン
ト;構造約30乃至ほぼ100パーセント;構造
約1乃至約50パーセント。 NMR特性決定に加え、分子量も本発明の重合
物系化合物の更なる記述に使用できる。ゲル浸透
クロマトグラフにて測定した生成物の分子量は、
約425乃至約200000の範囲である。 以下の実施例は、本発明の実際を説明するため
のものであつて、本発明を制限するものではな
い。 以下の実施例に従つて調製される生成物の構造
組成は、NMR分光法で測定した。報告される構
造組成は、反応で得られる(A)の初期量を基準とし
て以下の(A)、(B)及び(C)の各部分の相対百分率を表
わす。 分子量分布は、100、500、1000及び10000オン
グストロームのマイクロスチロゲル(Micro
Styrogel)カラム(ウオーターズアンドアソシエ
ーツ(Waters and Associates)社)とプレツシ
ヤーケミカルカンパニー(Pressure Chemical
Company)社の標準ポリスチレンを用いるゲル
浸透クロマトグラフイー(GPC)で測定した。
分子量分布は、ポリスチレン等価物として計算し
た。MnとMwは、GPC分析から誘導された数平
均分子量と重量平均分子量である。融点は、
ASTMO−1519に従い毛管法で測定した。温度
は全て℃である。軟化点は全て、ASTME−28の
環球法で測定した。 合成実施例 実施例 1 ジフエニルアミン(DPA)43.49グラム(0.26
モル)とスーパーフイルトロールグレード1
(SF1)1.87グラム(15重量%のアルキル化剤と
等価)を、トルエン150ミリリツトルに添加した。
この混合物を急速撹拌し、加熱、還流して触媒及
び溶剤から水を共沸除去した。次にトルエンを十
分蒸留して還流温度を130℃に高めた。 続いてアルキル化剤の1,4−ジ−(α−ヒド
ロキシイソプロピル)ベンゼン12.5gをトルエン
200ミリリツトルに溶解した沸騰溶液を30分間に
わたつて添加した。添加完了後、還流温度は112
℃に低下し、そこに30分間維持した。デイーン−
スタークトラツプで2.3ミリリツトルの水(理論
値の67%)が捕集された。 トルエンを十分除去すると、還流温度は130℃
に上昇した。更に30分間還流を継続した。次に
過を容易にするため、トルエン250ミリリツトル
を添加した。該溶液を112℃で過すると、明黄
色の液が得られた。回転蒸発させると明桃色の
残渣が得られた。過剰のジフエニルアミンを真空
下88℃、0.05mmHgで留去すると、22.86gが回収
された。淡黄色の固体樹脂25.51グラムが残存し
た。該樹脂の環球法軟化点の測定値は80−90℃で
あつた。 実施例 2−9 実施例1の手順に従つて、下記表に要約した
生成物を製造した。最初の反応物の相対比ははじ
めの3反応で変化させ、続く5反応では反応物比
を一定に保持し、酸性粘土触媒の型を変化させ
た。
素置換ベンゼル環はメタ又はパラ置換である。 本願に記載の化合物にて好都合に保護される重
合物には、酸素分解を受け易い加流及び未加流の
被酸化性重合物であり、例えば天然ゴム、バラ
タ、ガタパーチヤ及び共役並びに非共役のゴム状
ジヱン重合物等炭素−炭素二重結合を含む被酸化
性合成重合物がある。本発明の実施に用いられる
合成重合物の代表例は、ポリクロロプレン、イソ
プレン及びブタジエン等共役1,3−ジエンの単
独重合物及び特にシス−1,4−構造で結合した
繰返し単位を99乃至40%有するポリイソプレン及
びポリブタジエン;イソプレン及びブタジエン等
共役1,3−ジエンと、最大でも50重量パーセン
トの、スチレン及びアクリロニトリル等エチレン
性不飽和単量体を含めて少なくとも1種の共重合
可能な単量体との共重合物;大部分のモノオレフ
インと少部分の多オレフイン例えばブタジエン又
はイソプレンの重合生成物であるブチルゴム又は
ハロブチルゴム;炭素−炭素二重結合を有するポ
リウレタン;及びほとんど或いは全く不飽和性を
有さぬモノオレフインの重合物及び共重合物、例
えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
プロプレン共重合物及びエチレン、プロピレン並
びにジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサジエ
ン、エチリデンノルボルネン及びメチレンノルボ
ルネン等非共役ジエンの三元共重合物である。潤
滑油及びグリースも保護される。 本発明の酸化防止剤は、その他の安定剤、相乗
作用剤、加硫剤、促進剤その他の配合成分と共
に、或いはそれを伴なわずに使用される。重合物
を有効に安定化するには、本発明に従う重合物系
ジフエニルアミン酸化防止剤の1種以上を重合物
に通例の酸化防止剤量で添加する。添加量は、保
護対象重合物のタイプ及び要求に応じて幾分か変
化する。本発明の化合物は、いかなる形態の重合
物にも、例えばラテツクス形態、未加硫重合物及
び加硫重合物の保護に有用である。 酸化防止剤を重合物に添加する方法は、重要で
ない。重合物ラテツクス又は溶液への添加、開放
式ロール機での混練又はバンバリーミキサー等密
閉式ミキサー内での添入等従来手段のいずれかに
て添加できる。通常、重合物の重量基準で約
0.001部乃至約10.0部の酸化防止剤が使用可能で
あるが、これら重合物系ジフエニルアミン化合物
の正確な使用量は、重合物の性質及び重合物が暴
露される劣化条件の苛酷さに幾分関係する。ブタ
ジエン/スチレンゴム状重合物等共役ジエンから
製造される不飽和重合物では、ポリエチレン、ポ
リプロピレン及びエチレンプロピレンゴム等飽和
重合物の場合よりも、酸化防止剤の必要量は大と
なる。 本発明の実施に用いられる酸化防止剤は、ジフ
エニルアミンを前記構造式(1)の化合物から選択さ
れる少くとも1種の追加反応物又は成分と反応さ
せて調製される。好適反応物は、構造式()、
()、()及び()を有する。 式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、
炭素原子1乃至8のアルキル基からなる群から選
択される、同一若しくは相異なる基である。構造
式及びの化合物は非常に容易に脱水されて構
造式()及び()に相当するジオレフインと
形成する。 構造式化合物の例は、1,4−ジイソプロペ
ニルベンゼン、1,4−ジ−α−エチルビニルベ
ンゼン、1−イソプロペニル−4−α−エチルビ
ニルベンゼン、1−α−エチルビニル−4−α′−
イソプロピルビニルベンゼン、及び1,4−ジ−
α−イソプロピルビニルベンゼンである。 構造式化合物の例は、1,3−ジイソプロペ
ニルベンゼン、1,3−ジ−α−エチルビニルベ
ンゼン、1−イソプロペニル−3−α−エチルビ
ニルベンゼン、1−α−エチルビニル−3−α′−
イソプロピルビニルベンゼン、及び1,3−ジ−
α−イソプロピルビニルベンゼンである。 構造式化合物の例は、1,4−ジ−(α−ヒ
ドロキシイソプロピル)ベンゼン、1,4−ジ−
(α−ヒドロキシ2級ブチル)ベンゼン、1−(α
−ヒドロキシイソプロピル)−4−(α−ヒドロキ
シ2級ブチル)ベンゼン、1,4−ジ−(α−ヒ
ドロキシ)−2級−アミルベンゼン、及び1−(α
−ヒドロキシイソプロピル)−4−(α−ヒドロキ
シ−2級アミル)−ベンゼンである。 構造式化合物の例は、1,3−ジ−(α−ヒ
ドロキシイソプロピル)ベンゼン、1,3−ジ−
(α−ヒドロキシ2級ブチル)ベンゼン、1−(α
−ヒドロキシイソプロピル)−3−(α−ヒドロキ
シ−2級ブチル)ベンゼン、1,3−ジ−(α−
ヒドロキシ)−2級アミルベンゼン、及び1−(α
−ヒドロキシイソプロピル)−3−(α−ヒドロキ
シ−2級アミル)−ベンゼンである。 最も好適な反応物は、前記のR1乃至R8として
指摘される位置にメチル基を有するもの、すなわ
ち1,3又は1,4−ジイソプロペニルベンゼ
ン;及び1,3又は1,4−ジ−(α−ヒドロキ
シイソプロビル)ベンゼンである。構造式及び
の化合物は、反応に関する次の議論で、ジオレ
フイン又はジオレフイン性アルキル化剤として、
構造式及びの化合物はジアルコール又はジア
ルコール性アルキル化剤として引用されるであろ
う。 重合物系化合物なる語は、少くとも1種のはじ
めの反応物が1以上存在する大分子を意味する。
重合物、重合物系ジフエニルアミン化合物又は重
合物系ジフエニルアミン酸化防止剤なる語は、重
合物系化合物に関しいずれも使用される。単一の
ジフエニルアミン分子と単一の第2反応物分子と
の反応で形成される単なる化合物は、本願で使用
される重合物系化合物なる語から特に除外され
る。当業者は、反応物の最初の構造が大分子中で
隣接単位と結合する間に変化することを認識して
いるだろう。繰返し単位なる語は、重合物系化合
物に一度以上生起し、隣接構造に結合する間の分
子再配列に基ずく変化により最初の構造とは異な
つた構造を意味する。この変化は二重結合への付
加、最初の反応物からの水素原子の付加又は除去
を包含するが、これに制限されるものではない。 本発明の酸化防止剤の製造に有用な触媒は、ア
ルキル化反応に有用なことが知られているブレン
ステツド酸及びルイス酸型の触媒である。斯かる
既知触媒は、H2SO4、HCI、H3PO4、HCIO4等
のプロトン酸;BF3、BCI3、AICI3、AIBr3、
SnCI4、ZnCI2、SbCI3等の金属ハロゲン化物及び
それらのエーテレート;酸性粘土;酸活性白土及
びシリカーアルミナを包含する。特定触媒の選択
は、反応物の融点又は沸点、所望反応速度、溶剤
及び反応装置の圧力及び温度限界等を含む多数の
因子に依存する。酸性粘土触媒は、反応完結後の
分離が容易であるという利点を有する。この触媒
類の代表的材料には、フイルトロール(Filtrol)
(フイルトロールコーポレーシヨン)及びガード
ラー(Girdler)K−シリーズ粘土(ケメトロン
コーポレーシヨン(Chemetron Corporation))
又はデユラビード(Durabead)I(モービルオイ
ルコーポレーシヨン(Mobil Oil Corporation))
等のシリカ−アルミナ触媒がある。フイルトロー
ルは、実質的にシリカとアルミナから構成される
酸活性化した結晶性粘土である。この粘土の酸価
は1.2乃至16の範囲である。スーパーフイルトロ
ールグレード1の酸価は8である。ガードラ−K
−シリーズ触媒は、モンモリナイト鉱石から製造
される酸−活性白土で、理想化学式がAl2O3・
4SiO2・H2O+XH2Oなるアルミニウムヒドロシ
リケートである。それらの酸度はPH2.1乃至4以
上の範囲である。デユラビード触媒は、非ゼオラ
イト系、低結晶化度の共沈シリカ−アルミナであ
る。より高収率を望む場合、金属ハロゲン化物又
はそれらのエーテレートが使用される。 反応は、無溶剤で反応物の融点或いはそれ以上
の温度にて、或いは溶剤中で遂行できる。溶剤
は、脂肪族C6乃至C12炭化水素又は芳香族若しく
はハロゲン化芳香族(C6乃至C9)炭化水素又は
C6乃至C9の脂肪族ハロゲン化炭化水素とするこ
とができる。溶剤の例は、ヘキサン、ヘブタン、
ベンゼン、トルエン、キシレン及び塩化ベンゼン
である。好適溶剤は、トルエンとキシレンであ
る。 ジアルコール又はジオレフイン性アルキル化
剤/ジフエニルアミンのモル比は、ジフエニルア
ミンベースの繰返し単位或いは逆にジオレフイン
性アルキル化剤の二量化の結果もたらされる繰返
し単位を所望水準で有する生成物を生成させるべ
く非常に広範囲にわたつて変化させることができ
る。好適範囲は4:1乃至1:4であり、2.67:
1乃至0.67:1の範囲の比が最も好適である。反
応物の添加方法は、所望生成物の型に依り変化す
る。25℃のジオレフイン溶液を、撹拌中の触媒と
ジフエニルアミン溶液との還流中の混合物に急速
に或いは滴下にて添加することができる。ジアル
コールを使用する場合、沸騰溶液に徐々に添加す
ることができる。ジアルコール性又はジオレフイ
ン性アルキル化剤を選択して熱アミン溶液に添加
すると、ジフエニルアミンのアルキル化が最大と
なり、オレフインの二量化が最小となる。高融
点、高分子量の生成物の所望する場合、加熱開始
前にジオレフイン溶液を一度に全てジフエニルア
ミン溶液に添加すると二量化が促進される。 反応は、大気圧下で好都合に実施可能である
が、その他の圧力でも実施できる。反応温度は25
℃乃至200℃の範囲であるが、好適範囲は60℃乃
至140℃である。 本発明の重合物系化合物に存在する構成部分
は、下記構造()、()及び()の1種以上
を含有する。 式中、Rは炭素原子1乃至8の直鎖又は分岐鎖
のアルキル基であり、非窒素置換ベンゼン環はメ
タ又はパラ置換されている。窒素置換芳香族環上
の実質上に全ての置換基は、窒素に対してパラ位
にある。非窒素置換芳香族環上では、最初の反応
物の分子配向に応じて、アルキル基は互いにメタ
又はパラ配向である。 構造、、及びの存在を測定するには、核
磁気共鳴(NMR)分析が使用され、特定反応条
件での重合生成物の部分的特性決定が行なわれ
る。重合物系化合物中に存在する構造、、
各々の相対百分率は定量可能である。相対百分率
は、反応にて得られる構造の量を基準とする。
最初の反応物が水酸末端基を含有する場合、及
びを形成する反応の前に、構造に脱水される
と仮定される。構造、、の相対百分率は以
下の範囲が好ましい。構造0乃至約25パーセン
ト;構造約30乃至ほぼ100パーセント;構造
約1乃至約50パーセント。 NMR特性決定に加え、分子量も本発明の重合
物系化合物の更なる記述に使用できる。ゲル浸透
クロマトグラフにて測定した生成物の分子量は、
約425乃至約200000の範囲である。 以下の実施例は、本発明の実際を説明するため
のものであつて、本発明を制限するものではな
い。 以下の実施例に従つて調製される生成物の構造
組成は、NMR分光法で測定した。報告される構
造組成は、反応で得られる(A)の初期量を基準とし
て以下の(A)、(B)及び(C)の各部分の相対百分率を表
わす。 分子量分布は、100、500、1000及び10000オン
グストロームのマイクロスチロゲル(Micro
Styrogel)カラム(ウオーターズアンドアソシエ
ーツ(Waters and Associates)社)とプレツシ
ヤーケミカルカンパニー(Pressure Chemical
Company)社の標準ポリスチレンを用いるゲル
浸透クロマトグラフイー(GPC)で測定した。
分子量分布は、ポリスチレン等価物として計算し
た。MnとMwは、GPC分析から誘導された数平
均分子量と重量平均分子量である。融点は、
ASTMO−1519に従い毛管法で測定した。温度
は全て℃である。軟化点は全て、ASTME−28の
環球法で測定した。 合成実施例 実施例 1 ジフエニルアミン(DPA)43.49グラム(0.26
モル)とスーパーフイルトロールグレード1
(SF1)1.87グラム(15重量%のアルキル化剤と
等価)を、トルエン150ミリリツトルに添加した。
この混合物を急速撹拌し、加熱、還流して触媒及
び溶剤から水を共沸除去した。次にトルエンを十
分蒸留して還流温度を130℃に高めた。 続いてアルキル化剤の1,4−ジ−(α−ヒド
ロキシイソプロピル)ベンゼン12.5gをトルエン
200ミリリツトルに溶解した沸騰溶液を30分間に
わたつて添加した。添加完了後、還流温度は112
℃に低下し、そこに30分間維持した。デイーン−
スタークトラツプで2.3ミリリツトルの水(理論
値の67%)が捕集された。 トルエンを十分除去すると、還流温度は130℃
に上昇した。更に30分間還流を継続した。次に
過を容易にするため、トルエン250ミリリツトル
を添加した。該溶液を112℃で過すると、明黄
色の液が得られた。回転蒸発させると明桃色の
残渣が得られた。過剰のジフエニルアミンを真空
下88℃、0.05mmHgで留去すると、22.86gが回収
された。淡黄色の固体樹脂25.51グラムが残存し
た。該樹脂の環球法軟化点の測定値は80−90℃で
あつた。 実施例 2−9 実施例1の手順に従つて、下記表に要約した
生成物を製造した。最初の反応物の相対比ははじ
めの3反応で変化させ、続く5反応では反応物比
を一定に保持し、酸性粘土触媒の型を変化させ
た。
【表】
実施例 10−12
以下のようにして無溶剤、塊状反応を実施し
た。ジフエニルアミン(DPA)と第2反応物
(DIB)の両反応物を溶融し、反応に所望の割合
でブレンドすることにより予備混合した;適当重
量を反応器内に入れた;次に頂部空間を窒素ガス
で掃気した;次に反応器を密封し、反応物を80℃
に予熱した;次に適当量の三フツ化ホウ素エーテ
レート(BF3・OEt 12)触媒を反応器に導入し
た;反応器を3時間にわたり80℃に維持した。実
験室規模の実験は、反応器としてガラスびんを使
用し、酸素又な湿分を容器内に導くことなく触媒
の注入ができるようなゴム張りの自己密封性キヤ
ツプを備えた。反応の停止は、反応器内にイソプ
ロピルアルコール、及び引続きトリエタノールア
ミンを注入して行なつた。固体の反応生成物は、
塩化メチレンに溶解し、メタノールで沈澱させて
精製した。下表に反応及び反応生成物の分子量を
要約する。
た。ジフエニルアミン(DPA)と第2反応物
(DIB)の両反応物を溶融し、反応に所望の割合
でブレンドすることにより予備混合した;適当重
量を反応器内に入れた;次に頂部空間を窒素ガス
で掃気した;次に反応器を密封し、反応物を80℃
に予熱した;次に適当量の三フツ化ホウ素エーテ
レート(BF3・OEt 12)触媒を反応器に導入し
た;反応器を3時間にわたり80℃に維持した。実
験室規模の実験は、反応器としてガラスびんを使
用し、酸素又な湿分を容器内に導くことなく触媒
の注入ができるようなゴム張りの自己密封性キヤ
ツプを備えた。反応の停止は、反応器内にイソプ
ロピルアルコール、及び引続きトリエタノールア
ミンを注入して行なつた。固体の反応生成物は、
塩化メチレンに溶解し、メタノールで沈澱させて
精製した。下表に反応及び反応生成物の分子量を
要約する。
【表】
ペニルベンゼン
12 1,3〓ジイソプロ 3.3:
3.0 0.1 6800 137000
ペニルベンゼン
実施例 13−21 表に示す酸化防止剤群を、以下の手順で調製
した;適当モル数のジフエニルアミン(DPA)
と触媒、スーパーフイルトロールグレード1
(SF1)を溶剤に添加し、混合物を還流温度(ト
ルエンで110℃、キシレンで140℃)にした;存在
する水は共沸により還流混合物から除去した。触
媒水準は全ての場合、ジイソプロペニルベンゼン
重量基準で15重量パーセントであつた。水が全て
除去されたならば、溶剤に溶かした適当モル数の
1,4−ジイソプロペニルベンゼン(DIB)を、
2法の一つを用いて添加した。最初は、表の
「DIB添加」なる見出しの欄に指定の時間にわた
り、DIB溶液を撹拌下の還流混合物に滴下した。
第2の「予備混合」の記載個所は、全混合物を還
流温度にする前に、DIB溶液をDPA/SF1溶液と
予備混合した意味である。このいずれかの手順で
DIBを添加したあと、表の「還流」なる見出し
の欄に示した時間にわたり、混合物を還流温度
(トルエンで110℃、キシレンで140℃)に維持し
た。 各化合物の製造に用いた特定条件を下記表に
示す。実施例13−21に記載の方法で製造した生成
物の物理的性質は、表に示す。
12 1,3〓ジイソプロ 3.3:
3.0 0.1 6800 137000
ペニルベンゼン
実施例 13−21 表に示す酸化防止剤群を、以下の手順で調製
した;適当モル数のジフエニルアミン(DPA)
と触媒、スーパーフイルトロールグレード1
(SF1)を溶剤に添加し、混合物を還流温度(ト
ルエンで110℃、キシレンで140℃)にした;存在
する水は共沸により還流混合物から除去した。触
媒水準は全ての場合、ジイソプロペニルベンゼン
重量基準で15重量パーセントであつた。水が全て
除去されたならば、溶剤に溶かした適当モル数の
1,4−ジイソプロペニルベンゼン(DIB)を、
2法の一つを用いて添加した。最初は、表の
「DIB添加」なる見出しの欄に指定の時間にわた
り、DIB溶液を撹拌下の還流混合物に滴下した。
第2の「予備混合」の記載個所は、全混合物を還
流温度にする前に、DIB溶液をDPA/SF1溶液と
予備混合した意味である。このいずれかの手順で
DIBを添加したあと、表の「還流」なる見出し
の欄に示した時間にわたり、混合物を還流温度
(トルエンで110℃、キシレンで140℃)に維持し
た。 各化合物の製造に用いた特定条件を下記表に
示す。実施例13−21に記載の方法で製造した生成
物の物理的性質は、表に示す。
【表】
【表】
適用実施例
実施例 22−30
実施例2−9に記載の反応で製造した組成物の
酸化防止性を、市販対照の4,4′−ビス(α,
α′ジメチルベンジル)ジフエニルアミン(ユニロ
イヤル社の「ノーガード」(Naugard)445)と
比較して評価した。該対照は表で対照A.O.と
して示す。 これらの化合物の評価は、酸素吸収試験で行な
つた。酸素吸収試験は、SBR1006と称するスチ
レン23.5パーセント結合の未安定化スチレン−ブ
タジエンゴム(SBR)の一部分をトルエンに溶
解させて行なつた。トルエンは被験酸化防止剤
を、SBR1006重合物100部当り酸化防止剤1.00部
の水準で含有した。斯く形成されたセメントを、
薄フイルム形成のためアルミニウム箔上に注い
だ。乾燥後、各試料のゴム重量を求めた。そのあ
と、ゴム片を接着した箔を100℃の酸素吸収装置
内に配置した。各試料が1.0パーセントの酸素を
吸収する時間を測定し、被験試料ごとに記録し
た。この試験方法は、Industrial and
Engineering Chemistry、43、P.456(1951)及び
Industrial and Engineering Chemistry、45、
P.392(1953)に更に詳細に記載されている。 以下の表は、SBR1006 1.0部水準、100℃に
て得られた結果を示す。
酸化防止性を、市販対照の4,4′−ビス(α,
α′ジメチルベンジル)ジフエニルアミン(ユニロ
イヤル社の「ノーガード」(Naugard)445)と
比較して評価した。該対照は表で対照A.O.と
して示す。 これらの化合物の評価は、酸素吸収試験で行な
つた。酸素吸収試験は、SBR1006と称するスチ
レン23.5パーセント結合の未安定化スチレン−ブ
タジエンゴム(SBR)の一部分をトルエンに溶
解させて行なつた。トルエンは被験酸化防止剤
を、SBR1006重合物100部当り酸化防止剤1.00部
の水準で含有した。斯く形成されたセメントを、
薄フイルム形成のためアルミニウム箔上に注い
だ。乾燥後、各試料のゴム重量を求めた。そのあ
と、ゴム片を接着した箔を100℃の酸素吸収装置
内に配置した。各試料が1.0パーセントの酸素を
吸収する時間を測定し、被験試料ごとに記録し
た。この試験方法は、Industrial and
Engineering Chemistry、43、P.456(1951)及び
Industrial and Engineering Chemistry、45、
P.392(1953)に更に詳細に記載されている。 以下の表は、SBR1006 1.0部水準、100℃に
て得られた結果を示す。
【表】
実施例 31−44
酸化に対するアクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム(NBR)の保護に対するジフエニルアミン−
P−ジイソプロペニルベンゼン重合物の長期酸化
防止効果を評価するため、試験配合物を工夫し
た。従来の非重合物系置換ジフエニルアミン型の
市販酸化防止剤を対照として実験した。未安定化
対照も実施例31及び36として含めた。対照実施例
32及び38はスチレン化ジフエニルアミン酸化防止
剤を含有し、対照実施例37はオクチル化ジフエニ
ルアミン酸化防止剤を含有した。 評価対象の酸化防止剤を、通常のミル混合技術
を用いて試験配合物中に添入した。試験配合Aは
シリカ強化物で、明色乃至白色ゴム製品の生産に
適当である。試験配合Bはカーボンブラツク強化
物で、耐油性を要するシール、ガスケツトベルト
又はホース等の各種機械部品用に使用される。量
は全て重量部で示す。 試験配合 A 部 NBR(アクリロニトリル28%結合) 100.0 シリカ水和物沈澱 50.0 酸化亜鉛 5.0 酸化マグネシウム 5.0 ステアリン酸 1.0 ポリエチレングリコール(分子量4000) 2.0 HSC3H6Si(OCH3)3 0.5 スパイダーサルフアー(Spider Sulfur) 0.3 パラプレツクス(Paraplex)G−25(ロームアン
ドハース社) 7.50 N−オキシジエチレンベンゾール−チアゾール−
2−スルフエンアミド 1.30 ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛 0.30 4−モルホリニル−2−ベンゾールチアゾールジ
スルフイド 2.50 酸化防止剤(可変) 2.00 試験配合 B NBR(アクリロニトリル33%結合) 100.0 酸化亜鉛 3.00 酸化マグネシウム 10.00 ステアリン酸 0.50 カーボンブラツク 50.00 スパイダーサルフアー 0.25 テトラメチルチウラムジスルフイド 2.00 4−モルホリニル−2−ベンゾールチアゾールジ
スルフイド 1.00 酸化防止剤(可変) 2.00 試験は、各試験配合物の1.52mm厚硬化シートか
ら切り出したダンベル試験片を用いて行なつた。
試験片を前記の時間にわたり、空気循環炉中に配
置した。下記の表及びに報告した値は、エー
ジング間隔後に保持した物理的性質を始めのそれ
に対する百分率で表わしている。伸びは、アクリ
ロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)製のホー
ス、シール、ガスケツト及びベルト等の部品の性
能に非常に重要なので、伸びの保持率も報告して
いる。更に、究極伸び値の減少は、NBR内で酸
化分解機構に関連した架橋が起つたことを示して
いる。応力−歪試験は、全てインストロン
(Instron)試験機を用いてASTMD−1416に従つ
て測定した。
ム(NBR)の保護に対するジフエニルアミン−
P−ジイソプロペニルベンゼン重合物の長期酸化
防止効果を評価するため、試験配合物を工夫し
た。従来の非重合物系置換ジフエニルアミン型の
市販酸化防止剤を対照として実験した。未安定化
対照も実施例31及び36として含めた。対照実施例
32及び38はスチレン化ジフエニルアミン酸化防止
剤を含有し、対照実施例37はオクチル化ジフエニ
ルアミン酸化防止剤を含有した。 評価対象の酸化防止剤を、通常のミル混合技術
を用いて試験配合物中に添入した。試験配合Aは
シリカ強化物で、明色乃至白色ゴム製品の生産に
適当である。試験配合Bはカーボンブラツク強化
物で、耐油性を要するシール、ガスケツトベルト
又はホース等の各種機械部品用に使用される。量
は全て重量部で示す。 試験配合 A 部 NBR(アクリロニトリル28%結合) 100.0 シリカ水和物沈澱 50.0 酸化亜鉛 5.0 酸化マグネシウム 5.0 ステアリン酸 1.0 ポリエチレングリコール(分子量4000) 2.0 HSC3H6Si(OCH3)3 0.5 スパイダーサルフアー(Spider Sulfur) 0.3 パラプレツクス(Paraplex)G−25(ロームアン
ドハース社) 7.50 N−オキシジエチレンベンゾール−チアゾール−
2−スルフエンアミド 1.30 ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛 0.30 4−モルホリニル−2−ベンゾールチアゾールジ
スルフイド 2.50 酸化防止剤(可変) 2.00 試験配合 B NBR(アクリロニトリル33%結合) 100.0 酸化亜鉛 3.00 酸化マグネシウム 10.00 ステアリン酸 0.50 カーボンブラツク 50.00 スパイダーサルフアー 0.25 テトラメチルチウラムジスルフイド 2.00 4−モルホリニル−2−ベンゾールチアゾールジ
スルフイド 1.00 酸化防止剤(可変) 2.00 試験は、各試験配合物の1.52mm厚硬化シートか
ら切り出したダンベル試験片を用いて行なつた。
試験片を前記の時間にわたり、空気循環炉中に配
置した。下記の表及びに報告した値は、エー
ジング間隔後に保持した物理的性質を始めのそれ
に対する百分率で表わしている。伸びは、アクリ
ロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)製のホー
ス、シール、ガスケツト及びベルト等の部品の性
能に非常に重要なので、伸びの保持率も報告して
いる。更に、究極伸び値の減少は、NBR内で酸
化分解機構に関連した架橋が起つたことを示して
いる。応力−歪試験は、全てインストロン
(Instron)試験機を用いてASTMD−1416に従つ
て測定した。
【表】
【表】
工業的有用性
被酸化性重合物を破壊的酸化作用から、現在得
られる物質よりも実質的に長期にわたり保護でき
ることは、これらの高分子量重合物系酸化防止剤
を、長期保護が必要な用途に価値あるものとす
る。自動車ボンネツト下の多数のゴム用途、例え
ばベルト、ホース、シール及びガスケツトにこれ
らの重合物系酸化防止剤を使用すると、性能は改
善され且つ寿命は延長される。 ジフエニルアミンとジアルキル−アルケニルベ
ンゼン又はジヒドロキシアルキルベンゼンとの反
応で得られた重合生成物は、被酸化性の有機重合
物、主としてゴム及びプラスチツク重合物の保護
に使用可能である。ゴム重合物には、天然ゴム、
スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニ
トリル−ブタジエンゴム(NBR)、ポリブタジエ
ン、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン
(EP)、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー
ゴム(EPDM)、及びポリクロロプレンがある。
プラスチツク重合物には、ポリエステル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブチレンその他の
ポリオレフインがある。 本発明の重合物系酸化防止剤を、原料重合物の
安定剤としてスチレン−ブタジエンゴム、
SBR1006型に添入すると、市販のジアリール置
換ジフエニルアミンよりも優れた酸化防止作用を
示すことが判明した。酸素吸収試験では、試験試
料が1%の酸素を取込む時間で結果を表わすが、
本発明重合生成物の結果は、市販対照のジアリー
ル置換ジフエニルアミンの380時間に対して650時
間までであつた。これは優れた酸化防止作用を示
すものである。 以上示したように、これらの重合物系ジフエニ
ルアミン酸化防止剤は、カーボンブラツク並びに
シリカ強化したアクリロニトリル−ブタジエンゴ
ムベースの耐油性加流ゴム物品の保護用に使用可
能である。重合物系ジフエニルアミン酸化防止剤
の使用により、高温の厳しい条件に付されるゴム
部品に対し、有効寿命をより長くすることができ
る。個々の試験の結果は、これらの改善された酸
化防止剤で保護されたゴムコンパウンドが、既知
の市販酸化防止剤であるスチレン化及びオクチル
化ジフエニルアミンで保護されたものよりも、高
温エージングの間、その伸び特性を実質的に多く
保持することを示している。斯かる物理的性質保
持に於ける改善は、これらの重合物系ジフエニル
アミン酸化防止剤で保護された重合物製のホー
ス、シール、ガスケツト及びベルトの長期性能の
改善と云い換えることもできる。
られる物質よりも実質的に長期にわたり保護でき
ることは、これらの高分子量重合物系酸化防止剤
を、長期保護が必要な用途に価値あるものとす
る。自動車ボンネツト下の多数のゴム用途、例え
ばベルト、ホース、シール及びガスケツトにこれ
らの重合物系酸化防止剤を使用すると、性能は改
善され且つ寿命は延長される。 ジフエニルアミンとジアルキル−アルケニルベ
ンゼン又はジヒドロキシアルキルベンゼンとの反
応で得られた重合生成物は、被酸化性の有機重合
物、主としてゴム及びプラスチツク重合物の保護
に使用可能である。ゴム重合物には、天然ゴム、
スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニ
トリル−ブタジエンゴム(NBR)、ポリブタジエ
ン、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン
(EP)、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー
ゴム(EPDM)、及びポリクロロプレンがある。
プラスチツク重合物には、ポリエステル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブチレンその他の
ポリオレフインがある。 本発明の重合物系酸化防止剤を、原料重合物の
安定剤としてスチレン−ブタジエンゴム、
SBR1006型に添入すると、市販のジアリール置
換ジフエニルアミンよりも優れた酸化防止作用を
示すことが判明した。酸素吸収試験では、試験試
料が1%の酸素を取込む時間で結果を表わすが、
本発明重合生成物の結果は、市販対照のジアリー
ル置換ジフエニルアミンの380時間に対して650時
間までであつた。これは優れた酸化防止作用を示
すものである。 以上示したように、これらの重合物系ジフエニ
ルアミン酸化防止剤は、カーボンブラツク並びに
シリカ強化したアクリロニトリル−ブタジエンゴ
ムベースの耐油性加流ゴム物品の保護用に使用可
能である。重合物系ジフエニルアミン酸化防止剤
の使用により、高温の厳しい条件に付されるゴム
部品に対し、有効寿命をより長くすることができ
る。個々の試験の結果は、これらの改善された酸
化防止剤で保護されたゴムコンパウンドが、既知
の市販酸化防止剤であるスチレン化及びオクチル
化ジフエニルアミンで保護されたものよりも、高
温エージングの間、その伸び特性を実質的に多く
保持することを示している。斯かる物理的性質保
持に於ける改善は、これらの重合物系ジフエニル
アミン酸化防止剤で保護された重合物製のホー
ス、シール、ガスケツト及びベルトの長期性能の
改善と云い換えることもできる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ジフエニルアミンと追加成分とから誘導され
たランダムに分布した繰返単位よりなる重合物系
ジフエニルアミン化合物が酸化防止量で配合され
た被酸化性重合物に於いて、前記の追加成分が構
造式(1) を有する1種以上の化合物からなり、前記の重合
物系化合物が下記構造、及び の1種以上を含有するものである、ことを特徴と
する酸化防止剤配合重合物:但し前記式におい
て、YはZに対してバラ又はメタ位にあり、Y及
びZは 【式】及び【式】 よりなる群から選択された同一若しくは相異なる
基であり、Rは炭素原子1乃至8個のアルキル基
であり、非窒素置換ベンゼン環はメタ又はバラ置
換体である。 2 前記の追加成分が、下記構造式()、()、
()及び()よりなる化合物の群から選択さ
れる1種以上の化合物よりなる、特許請求の範囲
第1項に記載の重合物: 但し前記式において、R1、R2、R3、R4、R5、
R6、R7及びR8は炭素原子1乃至8個のアルキル
基から選択された同一若しくは相異なる基であ
る。 3 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及びR8がメ
チル基である。特許請求の範囲第2項に記載の重
合物。 4 前記の重合物が炭素−炭素二重結合を含有す
るものである、特許請求の範囲第1項に記載の重
合物。 5 前記の重合物がスチレン−ブタジエンゴム、
アクリロニトリル−ブタジエンゴム、天然ゴム及
びポリイソプレンゴムよりなる群から選択された
ものである、特許請求の範囲第1項に記載の重合
物。 6 前記の重合物系ジフエニルアミン化合物の分
子量範囲が約450乃至200000である、特許請求の
範囲第1項に記載の重合物。 7 前記の重合物系ジフエニルアミン化合物が被
酸化性重合物100重量部当り0.001乃至10重量部配
合されている、特許請求の範囲第1項に記載の重
合物。 8 前記の重合物系ジフエニルアミン化合物が、
ジフエニルアミンを酸触媒の存在下に前記の追加
成分(1)と接触させることによつて製造されたもの
である、特許請求の範囲第1項に記載の重合物。 9 前記の、酸触媒存在下でのジフエニルアミン
と追加成分との接触が溶剤中で行なわれる、特許
請求の範囲第7項に記載の重合物。 10 前記の酸触媒が酸活性白土である特許請求
の範囲第9項に記載の重合物。
Applications Claiming Priority (2)
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