JPH04227735A - ハロゲン化ポリマーの架橋法 - Google Patents

ハロゲン化ポリマーの架橋法

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JPH04227735A
JPH04227735A JP3122070A JP12207091A JPH04227735A JP H04227735 A JPH04227735 A JP H04227735A JP 3122070 A JP3122070 A JP 3122070A JP 12207091 A JP12207091 A JP 12207091A JP H04227735 A JPH04227735 A JP H04227735A
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JP
Japan
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crosslinking
thiadiazole
mpa
vulcanization
bis
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JP3122070A
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Helfried Ehrend
ヘルフリート・エーレント
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Rhein Chemie Rheinau GmbH
Original Assignee
Rhein Chemie Rheinau GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/20Carboxylic acid amides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
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    • C08K5/45Heterocyclic compounds having sulfur in the ring
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、塩素化ポリエチレンなどのハロ
ゲン化ポリマ−を、以後BDTDと呼ぶビス−(2,5
−ジチオ−1,3,4−チアジアゾ−ル)、又はビス−
(2,5−ジチオ−1,3,4−チアジアゾ−ル)誘導
体、例えばモノベンゾイル誘導体、及び塩基性物質、特
にある種のアミドアミンを用いて架橋する方法に関する
【0002】飽和ハロゲン化ポリマ−の2,5−ジメル
カプト−1,3,4−チアジアゾ−ル及び塩基性物質の
存在下における加熱による架橋は、ドイツ特許公開明細
書2  754  060及び2  845  125
により周知である。使用された塩基性物質は、特に有機
塩基と無機塩基の組み合わせであり、使用した有機塩基
は沸点が約110℃以上でありpK−値が約4.5以下
のアミンである。この目的に好ましいアミンとしてジシ
クロヘキシルアミン及びアニリンとブチルアルデヒドの
反応生成物が挙げられている。
【0003】これらのアミンは、強力な腐食性有機液体
であり、取り扱いが困難で、ゴム混合物に挿入するのが
難しい。
【0004】さらにこれらのアミンを塩素化ポリエチレ
ンの架橋に使用すると、加硫ゴムの性質が満足できるも
のではなく、製品の製造に使用する型がひどく汚損され
、製品を型から除去するのが困難であることがわかる。
【0005】本発明は、塩化ポリエチレンなどのハロゲ
ン化ポリマ−を、塩基性物質の存在下でビス−(2,5
−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾ−ル)を用い
て架橋する方法に関する。塩基性物質は、次式
【000
6】
【化2】       R−CO−NH−[CH2−CH2−NH
]n−CO−R1      (I)[式中 Rは  炭素数が6−22の飽和又は不飽和炭化水素基
であり、 R1は  アルキル、アリ−ル、シクロアルキル、アラ
ルキル又はR−COCH2CH2であり、nは  1−
10の整数である]に対応するアミドアミンが好ましい
【0007】アルキル基は、直鎖であることも分枝鎖状
であることもでき、特に炭素数は1−18であることが
できる。アリ−ル基の炭素数は、6−12であることが
好ましく、ハロゲン、C1−C4−アルキル、ニトロ、
シアノ、又はC1−C4−アルコキシなどの置換基を有
することができ;シクロアルキル基は、炭素数が5−8
であることが好ましく;アラルキル基は、特に炭素数が
7−12であり、そのアリ−ル部分は上記アリ−ル部分
と同様の置換基を有することができる。
【0008】好ましい式Iの化合物は、式II
【000
9】
【化3】     R2−CO−NH−[CH2−CH2−NH]
m−CO−R3    (II)[式中、 R2及びR3は同一あるいは異なることができ、炭素数
が8−18の直鎖飽和アルキルであり、 mは2−5の整数である]に対応する化合物である。
【0010】式I及びIIの化合物は、一般に固体の非
腐食性物質であり、ゴム混合物に容易に配合することが
できる。
【0011】アミドアミンは、ゴムに対して1−5重量
%、特に2−4.5重量%の量で使用するのが好ましい
。BDTDは、ゴムに対して1−4重量%、特に2−3
重量%の量で使用するのが好ましい。
【0012】本発明はさらに、ビス−(2,5−ジチオ
−1,3,4−チアジアゾ−ル)の、ハロゲン化ポリマ
−の架橋剤としての使用にも関する。
【0013】ASTM−D  1418によりCMとし
て周知の塩素化ポリエチレンの性質及び使用分野につい
ての情報に関しては、E.Rohde,Kautsch
uk+Gummi,Kunststoffe  35,
1982,478頁以下を参照されたい。
【0014】使用するハロゲン化ポリマ−は、CMすな
わち低圧ポリエチレンの懸濁塩素化により製造した、塩
素含有量が約25−45重量%の塩素化ポリエチレンで
あることができる。
【0015】他のハロゲン化エラストマ−、例えばCS
M,CO/ECO,CR及びCIIRも同様の方法でB
DTDを用いて架橋することができる。
【0016】
【実施例】実施例1 この例は、アミドアミン量の増加がBDTDを用いたC
M混合物の架橋の活性化に与える影響を示す。アミドア
ミンを加えないと真の架橋は起こらない。ほとんどの場
合、3−4.5phrのアミドアミンを用いた場合に最
高の架橋性が得られる。初期加硫時間(T10)は十分
長く、最終加硫時間(T90)は短い。
【0017】
【表1】                          
    A       D       E    
   FCM                   
     100MgO              
          10カ−ボンブラック     
        50カオリン           
          60アルキルスルホン酸エステル
   20芳香族鉱油               
    20BDTD               
       2.5アミドアミン         
         −       1.5     
 3.0      4.5180℃におけるエラスト
グラフ F  min  (Nm)             
 0.051    0.046    0.032 
   0.031F  max  (Nm)     
         0.246    0.334  
  0.491    0.568T  10  (分
)              0.70     1
.00     1.40     1.40T  5
0  (分)              2.70 
    6.30     4.90     3.3
0T  90  (分)             1
6.70    18.20    13.60   
  9.20 実施例2 この例は、アニリン縮合生成物及びシクロヘキシルアミ
ンのような強力な腐食性液体による上記の活性化の、約
1.5phrの最適用量における比較を示す。比較によ
ると、実質的により高分子量であるアミドアミンは、よ
り多くの使用量で加えなければならない(実施例1参照
)。
【0018】かなり使用量が多いにもかかわらず、アミ
ドアミンを用いると、より確実な初期加硫(T10)、
及びより早い最終加硫(T90)が得られる。さらに混
合物の粘度がアミドアミンにより低下し、それによって
押し出しが容易となり、IM加工のためのより有利な性
質が得られる。非常に良い破断点伸びによりアミドアミ
ンを用いた混合物の加硫値が優れていることがわかる。 この利点は熱空気内の老化試験後にも見られる。
【0019】
【表2】                          
      B        C        F
CM                       
   100MgO                
          10カ−ボンブラック  N−5
50   50カオリン              
         60アルキルスルホン酸エステル 
    20芳香族鉱油              
       20BDTD            
            2.5アニリン縮合生成物 
             1.5      −  
     −シクロヘキシルアミン         
   −       1.5      −アミドア
ミン                    −  
     −       4.5180℃におけるエ
ラストグラフ F  min  (Nm)             
  0.047    0.049    0.031
F  max  (Nm)             
  0.483    0.581    0.568
T  10  (分)               
 0.80     0.90     1.40T 
 50  (分)                3
.30     2.70     3.30T  9
0  (分)               15.7
0    12.60     9.20 混合物の粘度: ML  1+4/100℃         36  
     36       30加硫  30分/1
70℃: 硬度          (ShA)       8
2       82       83弾性    
      (%)           13   
    13       13σ100      
(MPa)        6.7      8.0
      5.3σ300      (MPa) 
      −       −        8.
0引張強さ      (MPa)        7
.2      8.1      8.1破断点伸び
    (%)          190     
 190      305熱空気老化  7日/12
5℃: 硬度          (ShA)       8
6       86       88弾性    
      (%)           13   
    13       13引張強さ      
(MPa)       10.2     11.4
      9.8破断点伸び    (%)    
       95       85      1
60 実施例3 この例は、BDTDの量を増加させた場合の塩素化ポリ
エチレン(CM)の架橋を示す。本混合物の場合の最適
用量は約2.0重量部である。他の調剤の場合0.5−
4.5重量部の用量で使用することができ、それが通常
である。
【0020】
【表3】 (実施例1)                  A
      B      C      DCM  
                       10
0     100     100     100
MgO                      
   10      10      10    
  10カ−ボンブラックN−550    70  
    70      70      70HA 
 鉱油                    30
      30      30      30エ
ステル可塑剤                10 
     10      10      10アミ
ドアミン活性剤             3.5  
   3.5     3.5     3.5BDT
D                       1
.0     1.5     2.0     2.
5加硫  20分/170℃ 硬度          (ShA)      77
      80      82      82弾
性          (%)          1
6      16      15      15
σ100      (MPa)       5.1
     6.2     6.7     7.1σ
300      (MPa)      12.1 
   13.2    13.6    13.7引張
強さ    (MPa)        14.9  
  14.7    14.3    13.9破断点
伸び    (%)         430    
 390     340     320 実施例4 この例は、BDTDを用いたエピクロロヒドリンゴムの
架橋を、酸化亜鉛とエチレンチオウレアを用いた場合と
比較して示す。この場合の用量において、BDTDを用
いていくらか好ましい初期加硫時間、及び実質的に高い
加硫度(硬度、σ、破断点伸びを参照)が得られる。
【0021】
【表4】 (実施例2)                   
             E           
   Fエピクロロヒドリン  エラストマ−    
        60              6
0エピクロロヒドリン/エチレンオキシド      
                コポリマ−    
        40              4
02−メルカプト−ベンズイミダゾ−ル       
    1                1ニッケ
ルジブチルジチオカルバメ−ト           
1.5              1.5カ−ボンブ
ラックN−330                 
 15               15カ−ボンブ
ラックN−550                 
 25               25炭酸バリウ
ム(80%)                   
    4               −ウレア活
性剤                       
          2              
 −エチレン  チオウレア(70%)       
       −                1
.5鉛丹(70%)                
              −          
      6BDTD              
                       2.
5             −120℃における初期
加硫 t5    (分)                
                5.4      
        4.4T35           
                         
     7.5              6.3
加硫  20分/180℃ 硬度        (ShA)          
            71           
    67弾性        (%)      
                    25   
            23σ100    (MP
a)                       
6.1              3.5引張強さ 
   (MPa)                 
     10.2             13.
9破断点伸び  (%)              
           155           
   335圧縮永久歪み             
                   24    
           22 実施例5 この例は、ペルオキシドを用いた及びBDTDを用いた
CMの架橋を比較して示す。BDTDを用いて架橋した
場合の耐引裂性の高さ、及び破断点伸びの向上が特に注
目に値する。
【0022】
【表5】 (実施例3)                   
         G              H
CM(塩素化ポリエチレン)            
  100             100酸化マグ
ネシウム                     
    10              10カ−ボ
ンブラックN−550               
60              60エステル可塑剤
                         
  30              30耐老化剤 
                         
        0.3             0
.3アミドアミン活性剤              
          5.5            
 −BDTD                   
               2.5       
      −ビス−(t−ブチル−ペルオキシ−           イソプロピル)ベンゼン    
      −              7トリア
リルシアヌレ−ト                 
   −              2.5加硫  
15分/170℃ 硬度        (ShA)          
         74              
71弾性        (%)          
             23          
    24耐引裂性    (N/mm) σ100    (MPa)            
        5.1             4
.8σ300    (MPa)          
         15.2            
17.3引張強さ    (MPa)        
           16.8          
  17.9破断点伸び  (%)         
             365         
    320圧縮永久歪み(%) 24時間/125℃                
        12             11
24時間/150℃                
        29             32 実施例4 この例は、塩素−含有エラストマ−の架橋にBDTDが
非常に適していることを示す。そのような加硫における
DMTD及びBMTDの使用は上記のとおりすでに周知
である。これらの2個の架橋剤の中間的位置にBDTD
がある。従ってBDTDを用いた場合の初期加硫時間は
、BMTDより長く、DMTDより短い。
【0023】DMTD=ジメルカプトチアジアゾ−ル

0024】
【化4】
【0025】BMTD=モノベンゾイル  ジメルカプ
トチアジアゾ−ル
【0026】
【化5】
【0027】BDTD=ジメルカプトチアジアゾ−ル二
量体
【0028】
【化6】
【0029】
【表6】 (実施例4)                   
 I         K         LCM 
                         
  100MgO                 
          10カ−ボンブラックN−550
       70芳香族鉱油           
            30アルキルスルホン酸エス
テル       10アミドアミン        
              3.5DMTD    
                       2.
0       −          −BMTD 
                         
−          2.0        −BD
TD                       
   −         −           
2.0180℃における加硫 ti      (分)              
     5.3        2.6      
   3.8F10    (dNm)       
       30.0       31.5   
     28.3F24    (dNm)    
          49.0       37.0
        43.5加硫  20分/170℃ 硬度        (ShA)          
  77         79          
82弾性        (%)          
      16         14      
    15σ100    (MPa)      
       8.1        5.4    
     6.7σ300    (MPa)    
        14.0       12.7  
      13.6引張強さ    (MPa)  
          14.9       14.5
        14.3破断点伸び  (%)   
            305        40
0         340圧縮永久歪み

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  塩素化ポリエチレンなどのハロゲン化
    ポリマ−の架橋法において、それに塩基性物質の存在下
    でビス−(2,5−ジチオ−1,3,4−チアジアゾ−
    ル)又はその誘導体を作用させることを特徴とする方法
  2. 【請求項2】  請求項1に記載の方法において、塩基
    性物質が次式 【化1】       R−CO−NH−[CH2−CH2NH]
    n−CO−R1        (I)[式中 Rは  炭素数が6−22の飽和又は不飽和炭化水素基
    であり、 R1は  アルキル、アリ−ル、シクロアルキル、アラ
    ルキル又はR−COCH2CH2であり、nは  1−
    10の整数である]に対応するアミドアミンであること
    を特徴とする方法。
  3. 【請求項3】  ビス−(2,5−ジチオ−1,3,4
    −チアジアゾ−ル)の、ハロゲン化ポリマ−の架橋剤と
    しての利用。
JP3122070A 1990-04-28 1991-04-24 ハロゲン化ポリマーの架橋法 Pending JPH04227735A (ja)

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DE4013714.7 1990-04-28

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