JPH0352462B2 - - Google Patents

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JPH0352462B2
JPH0352462B2 JP11948782A JP11948782A JPH0352462B2 JP H0352462 B2 JPH0352462 B2 JP H0352462B2 JP 11948782 A JP11948782 A JP 11948782A JP 11948782 A JP11948782 A JP 11948782A JP H0352462 B2 JPH0352462 B2 JP H0352462B2
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JP
Japan
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formula
alkyl group
rubber
mercaptobenzothiazole
reaction
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JP11948782A
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JPS5910583A (ja
Inventor
Takeo Fujii
Osamu Kimura
Hideo Nagasaki
Tetsuo Yamaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は一般式() (式中、−X−は−CH2−、
【式】
【式】 【式】
【式】を示す。こ こでR1はC1〜18のアルキル基を、R2はC1〜17のアル
キル基を示す。) で示される2−メルカプトベンゾチアゾール誘導
体、その製造法およびこれを有効成分とする無着
色、非汚染系ですぐれた加硫促進作用およびオゾ
ン劣化防止作用を有するゴム用添加剤に関する。 天然ゴムおよびスチレン−ブタジエンゴム、ニ
トリルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム等
の合成ゴムのイオウ加硫に際しては種々の加硫促
進剤を選択して使用されるが、その多くはN−シ
クロヘキシルベンゾチアジル−2−スルフエンア
ミド、N−第3級ブチルベンゾチアジル−2−ス
ルフエンアミドなどのスルフエンアミド誘導体が
使用されている。しかしながらこれらのスルフエ
ンアミド誘導体は、加硫ゴム製品に対して着色、
汚染性があり、一般に白色ないし鮮明色製品には
使用され難い欠点を有している。 本発明者らは種々検討の結果、前記一般式
()で示される化合物が、無着色、非汚染系の
新しい加硫促進剤として有用であり、さらにこれ
による加硫ゴム製品はすぐれた耐オゾン性を有す
ることを見出し、本発明を完成した。 一般式()で示される2−メルカプトベンゾ
チアゾール誘導体は、本発明者らによつて初めて
合成された文献未記載の新規化合物である。 この一般式()で示される2−メルカプトベ
ンゾチアゾール誘導体は、一般式() (式中、−X−は前記と同じ意味を有する。) で示される2,2,6,6−テトラメチルピペリ
ジン類と2−メルカプトベンゾチアゾールを反応
させることにより製造することができる。 ここで前記一般式()および()における
置換基R1のアルキル基としては、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、オクチル、ラウリル、ス
テアリルなどが例示され、R2のアルキル基とし
てはメチル、エチル、ブチル、ノニル、ウンデシ
ル、ヘプタデシルなどが例示される。 反応原料として用いられる一般式()の2,
2,6,6−テトラメチルピペリジン類におい
て、−X−が
【式】である4−オキソ−2,2, 6,6−テトラメチルピペリジンはアセトンとア
ンモニアを公知の方法で反応させることにより得
られる。また、上記の4−オキソ−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジンをウオルフーキシユ
ナー還元することにより、−X−が−CH2−であ
る2,2,6,6−テトラメチルピペリジンを、
水素化リチウムアルミニウムで還元することによ
り、−X−が
【式】である4−ヒドロキシ− 2,2,6,6−テトラメチルピペリジンをそれ
ぞれ得ることができる。 さらに上記の4−ヒドロキシ−2,2,6,6
−テトラメチルピペリジンをR1Y(R1は前記と同
様の意味を有し、Yはハロゲン原子を示す。)で
示されるハロゲン化アルキルと反応させることに
より−X−が
【式】である4−アルコキシ− 2,2,6,6−テトラメチルピペリジンを、
R2COR3(R2は前記と同じ意味を有し、R3は水酸
基、ハロゲン原子または低級アルコキシル基を示
す。)で示されるカルボン酸類とエステル化反応
を行うことにより、−X−が
【式】である4 −アルキルカルボキシ−2,2,6,6−テトラ
メチルピペリジンをそれぞれ得ることができる。 一般式()で示される2,2,6,6−テト
ラメチルピペリジン類と2−メルカプトベンゾチ
アゾールとの反応は、通常、酸化剤の存在下に行
われる。この際、該ピペリジン類は塩酸、硫酸、
p−トルエンスルホン酸などの酸付加塩の形で用
いられ、一方、2−メルカプトベンゾチアゾール
はナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩の
形で用いられる。 この反応において、酸化剤としては一般の酸化
反応で用いられる化合物が使用されるが、好適な
ものとして過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、
ヨウ素などが例示される。 かかる反応における酸化剤の使用量は、一般式
()で示される2,2,6,6−テトラメチル
ピペリジン類に対して、一般には約1〜2モル当
量、好適には約1.5〜1.8モル当量である。 2,2,6,6−テトラメチルピペリジン類と
2−メルカプトベンゾチアゾールとの反応モル比
は、通常1:0.8〜1.3である。 反応は通常0〜60℃の温度で行われ、好適には
10〜30℃である。 反応方法として、好適には2,2,6,6−テ
トラメチルピペリジン類を酸付加塩の形で水に溶
解し、これに2−メルカプトベンゾチアゾールの
アルカリ金属塩の水溶液および酸化剤の水溶液を
同時に滴下してゆくことにより行われる。 反応終了後、反応混合物から生成物を分離採取
するには常法に従い、例えば反応混合物を過
し、過物を乾燥後、適当な溶剤で再結晶するこ
とにより高純度の目的物を得ることができる。 かくして得られる本発明の2−メルカプトベン
ゾチアゾール誘導体として代表的な化合物は以下
に例示される。
【表】 かかる2−メルカプトベンゾチアゾール誘導体
は、加硫促進剤として非常にすぐれた効果を発揮
するのみならず、これを用いた加硫ゴム製品はす
ぐれた耐オゾン性を発現するなどゴム用添加剤と
してすぐれた効果を有する。 ゴム用添加剤としての2−メルカプトベンゾチ
アゾール誘導体は、天然ゴムはもちろんのこと、
スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニト
リル−ブタジエン共重合ゴム、ポリブタジエン、
ポリイソプレン、ポリクロロプレン、エチレン−
プロピレン共重合ゴムなどの各種合成ゴムに添加
され、その添加量はゴム100重量部に対して通常
0.3〜7重量部である。ゴムへの添加方法は通常
の加硫促進剤やオゾン劣化防止剤を使用する場合
と同様の方法が適用される。 また、それぞれの条件、目的に応じて他の加硫
促進剤、オゾン劣化防止剤およびその他の添加剤
を併用してもよい。 以下、実施例により本発明を説明する。 実施例 1 4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチ
ルピペリジン5.1g(0.032モル)を10重量%塩酸
水溶液13.1g(0.036モル)に溶解する。 これに2−メルカプトベンゾチアゾールのナト
リウム塩5.7g(0.03モル)を30mlの水に溶解し
た水溶液および10重量%の次亜塩素酸ナトリウム
水溶液26.1g(0.035モル)を2時間に亙つて同
時滴下する。この際のフラスコ内の温度は20℃で
あつた。放冷後、生じた固形物を別、水洗した
のち50℃で12時間乾燥して、白色結晶状の2−
(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチ
ル−1−ピペリジルチオ)ベンゾチアゾール(表
−1の化合物No.3)を8.6g(収率87%)得る。
mp152〜153℃ マススペクトルの親イオンピークは322であつ
た。 元素分析値 C(%) H(%) N(%) S(%) 計算値 59.6 6.9 8.7 19.9 (C16H22N2S2O) 実測値 59.5 6.8 8.8 20.2 実施例 2 4−オキソ−2,2,6,6−テトラメチルピ
ペリジン5.1g(0.033モル)を使用する以外は実
施例1と同じ原料を同じ量用いて同様に反応さ
せ、同様に後処理して白色結晶状の2−(4−オ
キソ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペ
リジルチオ)ベンゾチアゾール(表−1の化合物
No.2)9.0g(収率93%)を得る。mp 143〜144
℃ マススペクトルの親イオンピーク:320 元素分析値 C(%) H(%) N(%) S(%) 計算値 60.0 6.3 8.7 20.0 (C16H20N2S2O) 実測値 59.7 6.2 8.8 20.2 実施例 3 4−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチル
ピペリジン5.5g(0.032モル)を使用し、10重量
%塩酸水溶液の使用量を12.0g(0.033モル)と
する以外は実施例1と同じ原料を同じ量用いて同
様に反応させ、同様に後処理して白色結晶状の2
−(4−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチ
ル−1−ピペリジルチオ)ベンゾチアゾール(表
−1の化合物No.4)8.4g(収率83%)を得る。
mp 150〜151℃ マススペクトルの親イオンピーク:336 元素分析値 C(%) H(%) N(%) S(%) 計算値 60.7 7.2 8.3 19.1 (C17H24N2S2O) 実測値 60.6 7.1 8.4 19.4 実施例 4 4−オクタデシルオキシ−2,2,6,6−テ
トラメチルピペリジン13.1g(0.032モル)を使
用し、10重量%塩酸水溶液の使用量を12.0g
(0.033モル)とする以外は実施例1と同じ原料を
同じ量用いて同様に反応させ、同様に後処理して
白色結晶状の2−(4−オクタデシルオキシ−2,
2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジルチ
オ)ベンゾチアゾール(表−1の化合物No.9)
15.0g(収率87%)を得る。mp 171〜172℃ マススペクトルの親イオンピーク:574 元素分析値 C(%) H(%) N(%) S(%) 計算値 71.0 10.2 4.9 11.2 (C34H58N2S2O) 実測値 70.8 10.2 4.9 11.5 なお、4−エトキシ、4−プロポキシあるいは
4−ブトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピ
ペリジンを原料とし、実施例1と同様の方法で反
応させることにより、相当する2−メルカプトベ
ンゾチアゾール誘導体をそれぞれ得ることができ
る。 実施例 5 4−アセトキシ−2,2,6,6−テトラメチ
ルピペリジン7.0g(0.035モル)を使用する以外
は実施例1と同じ原料を同じ量用いて同様に反応
させ、同様に後処理して白色結晶状の2−(4−
アセトキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1
−ピペリジニルチオ)ベンゾチアゾール(表−1
の化合物No.10)8.0g(収率73%)を得る。mp
147〜148℃ マススペクトルの親イオンピーク:364 元素分析値 C(%) H(%) N(%) S(%) 計算値 59.3 6.6 7.7 17.6 (C18H24N2S2O2) 実測値 59.0 6.6 7.9 17.8 実施例 6 4−ドデカノイルオキシ−2,2,6,6−テ
トラメチルピペリジン12.2g(0.036モル)を使
用する以外は実施例1と同じ原料を同じ量用いて
同様に反応させ、同様に後処理して白色結晶状の
2−(4−ドデカノイルオキシ−2,2,6,6
−テトラメチル−1−ピペリジルチオ)ベンゾチ
アゾール(表−1の化合物No.13)12.1g(収率80
%)を得る。mp 183〜184℃ マススペクトルの親イオンピーク:504 元素分析値 C(%) H(%) N(%) S(%) 計算値 66.6 8.8 5.6 12.7 (C28H44N2S2O2) 実測値 66.4 8.9 5.5 12.9 実施例 7 常法に従つて下記配合割合からなる配合剤をオ
ープンロールで混合してゴム配合物を調製した。 (配 合) 重量部 天 然 ゴ ム 100 ステアリン酸 2 亜 鉛 華 5 軟質炭酸カルシウム 75 プロセス油 10 ワ ツ ク ス 3 イ オ ウ 2.5 供試試料 表−2記載 得られたゴム配合物につき、JIS K−6300に準
拠してムーニースコーチ試験を、加硫速度を調べ
るためレオメーター加硫試験を行つた。また加硫
温度140℃で60分間プレス加硫を行い、JIS K−
6301に準拠して加硫ゴムの色相および物理的性
質、オゾン劣化試験を行つた。なお、オゾン劣化
試験はオゾンウエザーメーター中にてオゾン濃度
50ppm、温度40℃、動的伸張率20%にて肉眼にて
観察可能なクラツクが発生するまでの時間を測定
した。この結果を表−2に示した。
【表】
【表】 実施例 8 常法に従つて下記配合割合からなる配合剤をオ
ープンロールで混合してゴム配合物を調製した。 (配 合) 重量部 スチレンブタジエンゴム 100 ステアリン酸 3 亜 鉛 華 5 HAFブラツク 50 プロセス油 5 ワツクス 3 イ オ ウ 2 供試試料 表−3記載 得られたゴム配合物につき、実施例7と同様に
ムーニースコーチ試験、レオメーター試験を行つ
た。また加硫温度145℃で40分間プレス加硫を行
い、加硫ゴムの物理的性能、オゾン劣化試験を行
つた。これらの結果を表−3に示した。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式 (式中、−X−は−CH2−、【式】 【式】【式】【式】を示す。こ こでR1はC1〜18のアルキル基を、R2はC1〜17のアル
    キル基を示す。) で示される2−メルカプトベンゾチアゾール誘導
    体。 2 一般式 (式中、−X−は−CH2−、【式】 【式】【式】【式】を示す。こ こでR1はC1〜18のアルキル基を、R2はC1〜17のアル
    キル基を示す。) で示される2,2,6,6−テトラメチルピペリ
    ジン類と2−メルカプトベンゾチアゾールを反応
    させることを特徴とする一般式 (式中、−X−は前記と同じ意味を有する。) で示される2−メルカプトベンゾチアゾール誘導
    体の製造法。 3 一般式 (式中、−X−は−CH2−、【式】 【式】【式】【式】を示す。こ こでR1はC1〜18のアルキル基を、R2はC1〜17のアル
    キル基を示す。) で示される2−メルカプトベンゾチアゾール誘導
    体を有効成分とするゴム用添加剤。
JP11948782A 1982-07-08 1982-07-08 2−メルカプトベンゾチアゾ−ル誘導体、その製造法およびこれを有効成分とするゴム用添加剤 Granted JPS5910583A (ja)

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