JPH09111040A - 促進剤としてジチオホスフエートを用いた天然および合成ゴムの加硫もどり無し加硫化 - Google Patents

促進剤としてジチオホスフエートを用いた天然および合成ゴムの加硫もどり無し加硫化

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JPH09111040A
JPH09111040A JP27857696A JP27857696A JPH09111040A JP H09111040 A JPH09111040 A JP H09111040A JP 27857696 A JP27857696 A JP 27857696A JP 27857696 A JP27857696 A JP 27857696A JP H09111040 A JPH09111040 A JP H09111040A
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JP
Japan
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vulcanization
rubber
reversion
natural
compound
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JP27857696A
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English (en)
Inventor
Volker Dr Schaefer
フオルカー・シエフアー
Hans-Joachim Graf
ハンス−ヨアヒム・グラフ
Hartmut Dr Schulz
ハルトムート・シユルツ
Lothar Dr Steger
ロター・シユテガー
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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
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/5398Phosphorus bound to sulfur

Abstract

(57)【要約】 【課題】 天然および合成ゴムの加硫化を加硫もどりの
ない様式で実現する。 【解決手段】 天然および/または合成ゴム、C4−C
12アルキル基を有するジチオ燐酸ポリスルフィドを0.
1から10重量%、金属のアルキルジチオ燐酸塩および
/またはメルカプトベンゾチアゾールを0.5から8重
量%、および任意に通常の添加剤を含む加硫性ゴム配合
物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】炭素−炭素二重結合を有するゴム、特に天
然ゴムに硫黄を用いた加硫を受けさせると、加硫もどり
(reversion)が観察される、即ち加硫の最適
値を越えると架橋の後退が起こることが観察され、これ
が起こる速さは加硫系に依存する。このような架橋の後
退が起こると、機械的特性の悪化がもたらされる。硬化
メートル試験(cure−meter test)を用
いると、熱が加硫ゴムの引張り応力に与える影響に関す
る指示が得られ、従って加硫ゴムの耐熱性に関する結
論、そして逆に加硫もどりに関する結論を引き出すこと
ができる。
【0002】試験した結果、加硫もどりの傾向は促進剤
の選択に依存することが示された。加硫もどりを最小限
にする可能性は数多く存在し得る:即ち 1. ゴム配合物への酸添加 加硫条件下で促進剤から放出されるアミン類を酸と反応
させると塩が生成し、この塩生成が起こっている限り、
加硫もどりに関係すると考えられ得るアミンが除去され
る。
【0003】2. 非常に低い加硫もどりを与える加硫
促進剤の目的に合わせた選択および組み合わせ このような促進剤の例はメルカプトベンゾチアゾールお
よびジチオ燐酸亜鉛である。しかしながら、両方とも単
独で用いるのは不可能である、即ちさらなる促進剤、例
えばスルフェンアミドなどとの組み合わせでのみ使用可
能である、と言うのは、そうしないと得られる加硫率が
充分でないからである。この2つの促進剤を組み合わせ
ると加硫もどりが低下するが、なくなることはない。
【0004】3. 「修復用物質」の利用 このような物質は加硫もどり反応で部分的に壊された網
状組織を修復することを意図したものである。この機構
に関しては本質的に何も理解されていない。観察される
効果はかなり小さい。
【0005】4. 硫黄のいくらかを硫黄供与体で置き
換えること これは、ポリ−スルフィドによる架橋の代わりにオリゴ
−スルフィドによる架橋(これによって安定性が向上す
ると考えられている)が起こる度合を高くすることを意
図したものであるが、このようにして得られる加硫ゴム
の動的強度は悪化する。更に、市販の硫黄供与体を用い
ると加硫中にアミン解離生成物がもたらされ、これが加
硫もどりの原因になる可能性があり、従って効果が打ち
消される。
【0006】本発明は、C4−C12アルキル基を有する
ジチオ燐酸ポリスルフィドと金属のアルキルジチオ燐酸
塩および/またはメルカプトベンゾチアゾールを含む加
硫系を用いることで天然および合成ゴムの加硫を加硫も
どりのない様式で実現化することを基とする。
【0007】従って、本発明は加硫性ゴム配合物を提供
し、ここでは、この配合物に、天然および/または合成
ゴムを含め、そして各場合ともゴムの量を基準に計算し
て、C4−C12アルキル基を有するジチオ燐酸ポリスル
フィドを0.1から10重量%、金属のアルキルジチオ
燐酸塩および/またはメルカプトベンゾチアゾールを
0.5から8重量%、および任意に通常の添加剤を含め
る。
【0008】本発明に従うゴムの例は天然ゴムおよび合
成ゴム、例えばポリブタジエン、ブタジエン/スチレン
のコポリマー類、およびニトリルゴム、例えばブタジエ
ン/アクリロニトリルのコポリマー類などである。
【0009】適切な、C4−C12アルキル基を有するジ
チオ燐酸ポリスルフィド類は、例えば式
【0010】
【化1】
【0011】[式中、R=C4−C12アルキル、x=1
から10]に相当する。
【0012】適切な代表的化合物の例は
【0013】
【化2】
【0014】であり、ここで、x=1から10である。
【0015】本発明の意味の範囲内において、金属のア
ルキルジチオ燐酸塩は、式
【0016】
【化3】
【0017】[式中、R=C4−C12アルキル]で表さ
れる化合物である。
【0018】適切な代表的化合物の例は
【0019】
【化4】
【0020】である。
【0021】ゴムを基準に計算して、ジチオ燐酸ポリス
ルフィド類を好適には1.0から9重量%、特に好適に
は1.5から4重量%の量で用いる。ゴムを基準に計算
して、金属のアルキルジチオ燐酸塩および/またはメル
カプトベンゾチアゾール類を好適には1から7重量%、
特に好適には2から5重量%の量で用いる。金属のアル
キルジチオ燐酸塩および/またはメルカプトベンゾチア
ゾールに対するジチオ燐酸ポリスルフィドの量的比率を
好適には0.25から0.5にする。
【0022】本発明に従うゴム配合物の加硫は通常様式
で200℃以下の温度で1から20分間実施可能であ
る。
【0023】
【実施例】実施例1 ゴム配合物を調製しそして空気を排除しながら加硫を1
50℃および180℃の両方で同じ時間受けさせる。表
1に配合物および得られた結果を示す。物質に関して示
す量は重量部である。
【0024】通常の加硫条件下でアミン類を解離し得る
硫黄供与体を本発明に従う硫黄供与体と比較する。硫黄
を用いた加硫中に硫黄架橋構造が受ける影響(これは文
献に記述されておりそして実際に観察される)を排除す
る目的で、遊離硫黄を含まない加硫系を選択する。
【0025】引張り応力300は加硫もどりの適切な指
示である。アミンを解離し得る硫黄供与体(A2、B
1、C3)では、加熱する温度を30℃高くすると引張
り応力300が40から50%低下することが示された
が、本発明に従う硫黄供与体(D5)は全く引張り応力
300の変化を示さない。アルキルジチオ燐酸亜鉛をジ
チオ燐酸のイソオクチルアミン塩に置き換えると、30
%だけであるが引張り応力300が低下する(F6)。
このことは、加硫もどりが顕著に起こらないようにする
にとってアミン類(これは知られているようにA2、B
1およびC3で用いた硫黄供与体から解離して来る)を
アミン塩にしてもあまり良好でないことを意味する。従
って、このようなアミン類を酸、例えばステアリン酸な
どで捕捉したとしても加硫もどりが起こらないようにす
るには充分でない。
【0026】熱老化と機械的試験を組み合わせ、高温で
サンプルに力を作用させることで圧縮永久歪みを測定す
る。いろいろな温度で測定した圧縮永久歪みは、加硫を
180℃で受けさせたサンプルと加硫を150℃で受け
させたサンプルとの間の比較で、本発明に従う硫黄供与
体を用いた時(ここでは、圧縮永久歪み値が15から3
%改良される)とは対照的に、ジチオジモルホリン(D
TDM)を用いて架橋を受けさせると(A2)、試験温
度および試験時間に応じて約60から30%の上昇率を
示し、ジチオカプロラクタム(DTDC)を用いて架橋
を受けさせると(B1、C3)、上昇率が20から10
%になり、そしてジチオ燐酸亜鉛をジチオ燐酸のアミン
塩に置き換えると(F6)、圧縮永久歪み値の降下率が
10から0%になる。
【0027】試験D5とF6の比較は、ジチオ燐酸亜鉛
をジチオ燐酸アミン塩に置き換えると加硫温度を高くす
るにつれて引張り応力300が顕著に低下することを示
している。それゆえ、塩を生成させるのではアミン類が
示す否定的影響を完全に無効にするのは不可能であると
結論付けた。
【0028】
【表1】
【0029】実施例2 硫黄供与体への追加的成分として遊離硫黄を含めた加硫
系を選択する。選択した比較系は、この分野で通常に用
いられる如き標準的加硫系であり、この系は、良好から
非常に良好な物性および老化特性を示す加硫ゴムを製造
することを可能にする(5E)。その結果を表2に示
す。
【0030】それぞれ150℃における加硫と180℃
における加硫で、各場合とも同じ加硫時間にすると、比
較配合物5Eの場合に引張り応力100が低下する度合
は、試験6B、6Cおよび6Eの場合よりも顕著に大き
い。
【0031】加硫ゴムを加熱する温度を高くすると、比
較配合物の圧縮永久歪みは17%悪化したが試験6E、
6Cおよび6Bの場合8−10%改良されたことを指摘
する。
【0032】加熱温度を高くするに伴って網状組織がよ
り安定になると仮定すべきであり、従ってこのことは圧
縮永久歪み試験条件下で再配向があまり起こらないこと
を示しており、一方試験5Eでは、加熱温度を高くする
と網状組織が不安定になる。
【0033】このことはまた熱風老化でも現れる。試験
5Eにおける硬度は本質的に変化しないが軟化する傾向
を示す一方、試験6E、6Cおよび6BではショアA硬
度が平均で約8°上昇する。適当なアミンが不純物とし
て加わることで起こるこのような傾向に対抗することが
可能になる。
【0034】
【表2】
【0035】TBBS=N−t−ブチル−2−ベンゾチ
アジルスルフェンアミド OTOS=N−オキシジエチレンジチオカルバミル−N
−オキシジエチレンスルフェンアミド SDT=ビス(0,0−2−エチルヘキシルチオホスホ
リル)ポリスルフィド ZDODP=ジイソオクチルジチオ燐酸亜鉛 MBTS=ジベンゾチアジルジスルフィド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハルトムート・シユルツ ドイツ69121ハイデルベルク・ハンス−ト ーマ−シユトラーセ55 (72)発明者 ロター・シユテガー ドイツ81545ミユンヘン・アムペルラツハ ーフオルスト192ベー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天然および/または合成ゴムを含み、そ
    して各場合ともゴムの量を基準に計算して、C4−C12
    アルキル基を有するジチオ燐酸ポリスルフィドを0.1
    から10重量%、金属のアルキルジチオ燐酸塩および/
    またはメルカプトベンゾチアゾールを0.5から8重量
    %、および任意に通常の添加剤を含む加硫性ゴム配合
    物。
JP27857696A 1995-10-06 1996-10-01 促進剤としてジチオホスフエートを用いた天然および合成ゴムの加硫もどり無し加硫化 Pending JPH09111040A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19537236.0 1995-10-06
DE1995137236 DE19537236A1 (de) 1995-10-06 1995-10-06 Reversionsfreie Vulkanisation von Natur- und Synthesekautschuk durch Beschleunigung mit Dithiophosphat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09111040A true JPH09111040A (ja) 1997-04-28

Family

ID=7774185

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27857696A Pending JPH09111040A (ja) 1995-10-06 1996-10-01 促進剤としてジチオホスフエートを用いた天然および合成ゴムの加硫もどり無し加硫化

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DE (1) DE19537236A1 (ja)

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DE19537236A1 (de) 1997-04-10
EP0767205A1 (de) 1997-04-09

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