JPH032184B2 - - Google Patents
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- JPH032184B2 JPH032184B2 JP20399881A JP20399881A JPH032184B2 JP H032184 B2 JPH032184 B2 JP H032184B2 JP 20399881 A JP20399881 A JP 20399881A JP 20399881 A JP20399881 A JP 20399881A JP H032184 B2 JPH032184 B2 JP H032184B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- rubber
- butyl
- synthetic rubber
- hydroxyphenyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Anti-Oxidant Or Stabilizer Compositions (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は熱および酸化に対してきわめて優れた
安定性を持つ合成ゴム組成物に関する。
合成ゴムは製造、貯蔵、加工または使用時など
において熱および酸素の作用により劣化し、変
色、軟化、ゲル化、ムーニー粘度の変化あるいは
発臭などの現象を伴つてその物性が著しく低下す
ることはよく知られている。
このような現象を防止する目的で、従来より各
種のフエノール系、リン系、イオウ系などの酸化
防止剤が単独であるいは併用して合成ゴムの製
造、加工工程中に添加され使用されている。
例えば、スチレン化フエノール、2,6―ジ―
t―ブチル―4―メチルフエノール、n―オクタ
デシル―β―(3,5―ジ―t―ブチル―4―ヒ
ドロキシフエニル)プロピオネート、ペンタエリ
スリトール―テトラキス〔β―(3,5―ジ―t
―ブチル―4―ヒドロキシフエニル)プロピオネ
ート〕などのフエノール系酸化防止剤を単独で用
いたり、これらのフエノール系酸化防止剤とトリ
ス(ノニルフエニル)ホスフアイト、ジステアリ
ルペンタエリスリトールジホスフアイトなどのリ
ン系酸化防止剤とを併用したり、あるいは前記の
フエノール系酸化防止剤とジラウリルチオジプロ
ピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート
などのイオウ系酸化防止剤とを併用する方法など
が知られている。しかし、これらの方法は熱およ
び酸化安定性、耐熱変色性および蒸散性などの点
でまだ充分満足すべきものではない。
本発明者らはこれらの点に解決を与えるべく
種々検討の結果、特定のフエノール系化合物と特
定のイオウ系化合物とを合成ゴムに配合すること
により、今までの酸化防止剤同志の組合せ技術か
らはとうてい予測できない驚くべき相乗効果が得
られることを見い出し、さらに驚くべきことには
従来技術よりきわめて優れた熱および酸化安定性
を有し、かつ耐熱変色性に著しく優れることを見
い出し、本発明に至つた。
すなわち本発明は、合成ゴムにトリス〔2―
(2―メチル―4―t―ブチル―5―ヒドロキシ
フエニル)アセチロキシ〕エチルイソシアヌレー
ト〔化合物()〕および一般式
(式中、Rは炭素数4〜20のアルキル基を表わ
す。)
で示されるイオウ系化合物〔化合物()〕を、
():()=2:1〜20(重量比)の範囲で配合
してなることを特徴とする安定化合成ゴム組成物
を提供するものである。
本発明に用いられる上記一般式で示されるイオ
ウ系化合物において、置換基Rは炭素数4〜20の
アルキル基を表わすが、熱および酸化安定性の点
で炭素数6〜18のアルキル基が好ましく、とりわ
け炭素数12のアルキル基が最も好ましい。かかる
イオウ系化合物を例示するとペンタエリスリトー
ル―テトラキス(β―ヘキシルチオプロピオネー
ト)、ペンタエリスリトール―テトラキス(β―
ドデシルチオプロピオネート)、ペンタエリスリ
トール―テトラキス(β―オクタデシルチオプロ
ピオネート)、などがあげられる。
本発明の合成ゴム組成物において、化合物
()と化合物()の総添加量は合成ゴム100重
量部に対して通常0.1〜2重量部であり、好まし
くは0.3〜1.5重量部である。また、化合物()
に対する化合物()の併用重量比は通常化合物
()2に対して1〜20であるが、2〜10が特に
好ましい。
本発明において、化合物()および化合物
()の合成ゴムへの添加は、通常の方法たとえ
ば乳化液をあらかじめ調整しこれを合成ゴムラテ
ツクスに添加する方法、適当な有機溶剤にあらか
じめ溶解させた上で溶液重合法合成ゴムのゴムセ
メントに添加する方法などが用いられ特に制限は
ない。
本発明により安定化される合成ゴムとしては、
溶液重合法ポリブタジエンゴム、溶液重合法ポリ
イソプレンゴム、溶液重合法スチレン―ブタジエ
ン共重合ゴム、エチレン―プロピレン三元共重合
ゴム、イソプレン―イソブチレン共重合ゴム、乳
化重合法スチレン―ブタジエン共重合ゴム、乳化
重合法アクリロニトリル―ブタジエン共重合ゴム
などがあり、特に溶液重合法ポリブタジエンゴ
ム、溶液重合法ポリイソプレンゴム、溶液重合法
スチレン―ブタジエンゴムなどに有効である。
次に参考例および実施例を挙げて本発明を詳細
に説明するが、本発明はこれらによつて限定され
るものではない。
参考例
トリス〔2―(2―メチル―4―t―ブチル―
5―ヒドロキシフエニル)アセチロキシ〕エチル
イソシアヌレートの合成
3の四つ口フラスコに2―メチル―4―t―
ブチル―5―ヒドロキシフエニル酢酸76.6g、ト
リス(2―ヒドロキシエチル)イソシアヌレート
30.0g、トルエン0.9およびp―トルエンスル
ホン酸3.0gを仕込み、窒素気流中で約10時間加
熱還流し、反応生成水は共沸蒸留により系外に除
去した。反応終了後、炭酸ソーダ水溶液で中和
し、水洗、脱水の後、減圧下トルエンを留去する
ことにより、淡黄色のトリス〔2―(2―メチル
―4―t―ブチル―5―ヒドロキシフエニル)ア
セチロキシ〕エチルイソシアヌレート93g(収率
93%)を得た。このものをn―ヘプタンから再結
晶することによりm.p.84〜86℃の白色結晶を得
た。
元素分析値(C48H63N3O12として)
C(%) H(%) N(%)
計算値 66.0 7.3 4.8
測定値 66.3 7.5 4.7
1H―NMR CDCl3δ(ppm)
1.62(9H、s)、2.16(3H、s)、3.48(2H、
s)、
4.20(2H、m)、4.27(2H、m)、5.86(1H、
s)、
6.49(1H、s)、6.97(1H、s)
実施例 1
酸化防止剤を含まない溶液重合法ポリブタジエ
ンゴム(JSR BR―01から酸化防止剤をアセトン
で抽出したゴムを使用した)に表―1に示す供試
化合物をロール混練したものを供試ゴムとし、熱
および酸化安定性と耐熱変色性の試験を行なつ
た。
その結果を表―1に示す。
なお、熱および酸化安定性は、供試ゴムを100
℃ギヤーオーブン中で熱老化させ15時間毎にゲル
分(トルエン不溶分)を測定し、ゲル分が10重量
%になるまでの時間(Gel I.P.とする)で評価し
た。
また、耐熱変色性は、100℃ギヤーオーブン中
で15時間、60時間および120時間熱老化後のゴム
色相で評価した。
なお、表において供試化合物の記号は以下の化
合物を示すものである。
トリス〔2―(2―メチル―4―t―
ブチル―5―ヒドロキシフエニル)ア
セチロキシ〕エチルイソシアヌレート
―1 ペンタエリスリトール―テトラキス
(β―ヘキシルチオプロピオネート)
―2 ペンタエリスリトール―テトラキス
(β―ドデシルチオプロピオネート)
AO―12,6―ジ―t―ブチル―4―メチル
フエノール
AO―2n―オクタデシル―β―(3,5―ジ
―t―ブチル―4―ヒドロキシフエニ
ル)プロピオネート
AO―3ペンタエリスリトール―テトラキス
〔β―(3,5―ジ―t―ブチル―4
―ヒドロキシフエニル)プロピオネー
ト〕
AO―4ジラウリルチオジプロピオネート
AO―5トリス(ノニルフエニル)ホスフアイ
ト
The present invention relates to synthetic rubber compositions having excellent thermal and oxidative stability. Synthetic rubber deteriorates due to the action of heat and oxygen during manufacturing, storage, processing, or use, and its physical properties may deteriorate significantly with phenomena such as discoloration, softening, gelation, changes in Mooney viscosity, or odor. well known. In order to prevent such a phenomenon, various phenol-based, phosphorus-based, sulfur-based, and other antioxidants have been added singly or in combination during the manufacturing and processing steps of synthetic rubber. For example, styrenated phenol, 2,6-di-
t-Butyl-4-methylphenol, n-octadecyl-β-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, pentaerythritol-tetrakis [β-(3,5-di-t
-Butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] or other phenolic antioxidants may be used alone, or these phenolic antioxidants may be combined with phosphorus oxidants such as tris(nonylphenyl)phosphite or distearylpentaerythritol diphosphite. Methods are known in which the antioxidant is used in combination with an antioxidant, or the above-mentioned phenolic antioxidant is used in combination with a sulfur-based antioxidant such as dilaurylthiodipropionate or distearylthiodipropionate. However, these methods are still not fully satisfactory in terms of thermal and oxidative stability, thermal discoloration resistance, evaporation resistance, etc. As a result of various studies aimed at solving these problems, the present inventors have found that by blending a specific phenol compound and a specific sulfur compound into synthetic rubber, we can overcome the conventional combination technology of antioxidants. It has been found that a surprising and unexpected synergistic effect can be obtained, and more surprisingly, it has been found that the present invention has extremely superior thermal and oxidative stability and extremely excellent heat discoloration resistance compared to the conventional technology. I've reached it. That is, the present invention provides synthetic rubber with tris[2-
(2-Methyl-4-t-butyl-5-hydroxyphenyl)acetyloxy]ethyl isocyanurate [compound ()] and general formula (In the formula, R represents an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms.) A sulfur-based compound [compound ()] represented by
():()=2:1 to 20 (weight ratio) A stabilized synthetic rubber composition is provided. In the sulfur-based compound represented by the above general formula used in the present invention, the substituent R represents an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, but is preferably an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms in terms of thermal and oxidative stability. In particular, an alkyl group having 12 carbon atoms is most preferred. Examples of such sulfur-based compounds include pentaerythritol-tetrakis (β-hexylthiopropionate) and pentaerythritol-tetrakis (β-hexylthiopropionate).
dodecylthiopropionate), pentaerythritol-tetrakis (β-octadecylthiopropionate), and the like. In the synthetic rubber composition of the present invention, the total amount of compound () and compound () added is usually 0.1 to 2 parts by weight, preferably 0.3 to 1.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of synthetic rubber. Also, the compound ()
The weight ratio of compound (2) to compound (2) is usually 1 to 20, particularly preferably 2 to 10. In the present invention, the compound () and the compound () can be added to the synthetic rubber by a conventional method, for example, by preparing an emulsion in advance and adding it to the synthetic rubber latex, or by dissolving it in a suitable organic solvent in advance and then adding it to the synthetic rubber latex. A method of adding polymerized synthetic rubber to rubber cement can be used, and there are no particular restrictions. The synthetic rubber stabilized by the present invention includes:
Solution polymerized polybutadiene rubber, solution polymerized polyisoprene rubber, solution polymerized styrene-butadiene copolymer rubber, ethylene-propylene ternary copolymer rubber, isoprene-isobutylene copolymer rubber, emulsion polymerized styrene-butadiene copolymer rubber, emulsified Examples include polymerized acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and are particularly effective for solution-polymerized polybutadiene rubber, solution-polymerized polyisoprene rubber, and solution-polymerized styrene-butadiene rubber. Next, the present invention will be explained in detail with reference to Reference Examples and Examples, but the present invention is not limited thereto. Reference example Tris [2-(2-methyl-4-t-butyl-
Synthesis of 5-hydroxyphenyl)acetyloxy]ethyl isocyanurate 2-methyl-4-t-
Butyl-5-hydroxyphenylacetic acid 76.6g, tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate
30.0 g of toluene, 0.9 g of toluene, and 3.0 g of p-toluenesulfonic acid were charged and heated under reflux in a nitrogen stream for about 10 hours, and the water produced by the reaction was removed from the system by azeotropic distillation. After the reaction is complete, the mixture is neutralized with an aqueous solution of sodium carbonate, washed with water, dehydrated, and then toluene is distilled off under reduced pressure to obtain pale yellow tris[2-(2-methyl-4-t-butyl-5-hydroxyphenate). enyl)acetyloxy]ethyl isocyanurate 93g (yield
93%). This product was recrystallized from n-heptane to obtain white crystals with a mp of 84-86°C. Elemental analysis value (as C 48 H 63 N 3 O 12 ) C (%) H (%) N (%) Calculated value 66.0 7.3 4.8 Measured value 66.3 7.5 4.7 1 H-NMR CDCl 3 δ (ppm) 1.62 (9H, s), 2.16 (3H, s), 3.48 (2H,
s), 4.20 (2H, m), 4.27 (2H, m), 5.86 (1H,
s), 6.49 (1H, s), 6.97 (1H, s) Example 1 Solution-polymerized polybutadiene rubber containing no antioxidant (rubber obtained by extracting the antioxidant from JSR BR-01 with acetone was used) The test compounds shown in Table 1 were roll-kneaded and used as test rubbers, and tests were conducted on thermal and oxidation stability and heat discoloration resistance. The results are shown in Table-1. The thermal and oxidation stability of the sample rubber is 100%.
The gel content (toluene insoluble content) was measured every 15 hours after heat aging in a gear oven at °C, and the evaluation was based on the time it took for the gel content to reach 10% by weight (referred to as Gel IP). In addition, heat discoloration resistance was evaluated by rubber hue after heat aging in a gear oven at 100°C for 15 hours, 60 hours, and 120 hours. In addition, the symbols of the test compounds in the table indicate the following compounds. Tris[2-(2-methyl-4-t-
Butyl-5-hydroxyphenyl)acetyloxy]ethyl isocyanurate -1 Pentaerythritol-tetrakis (β-hexylthiopropionate) -2 Pentaerythritol-tetrakis (β-dodecylthiopropionate) AO-12,6-di -t-butyl-4-methylphenol AO-2n-octadecyl-β-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate AO-3pentaerythritol-tetrakis [β-(3,5- Di-t-butyl-4
-Hydroxyphenyl)propionate] AO-4 Dilaurylthiodipropionate AO-5 Tris(nonylphenyl)phosphite
【表】【table】
【表】
実施例 2
酸化防止剤を含まない溶液重合法ポリイソプレ
ンゴム(JSR IR―2200から酸化防止剤をアセト
ンで抽出したゴムを使用した)の5重量%トルエ
ン溶液に表―2に示す供試化合物(記号の意味は
実施例1に記載したものと同じ)を添加し、撹拌
して均一溶液とした後トルエンを除去したものを
供試ゴムとし、熱および酸化安定性と耐熱変色性
の試験を行なつた。
その結果を表―2に示す。
なお、熱および酸化安定性は、供試ゴムを70℃
ギヤーオーブン中で7日間熱老化させた後ウオー
レス・ラピツド・プラスチメーターにより可塑度
を測定し、下記式により可塑度保持率(PRI)を
求めて評価した。
PRI(%)=熱老化後の可塑度/熱老化前の可塑度×1
00
また、耐熱変色性は、70℃ギヤーオーブン中で
7日間熱老化後のゴム色相で評価した。[Table] Example 2 The materials shown in Table 2 were added to a 5% by weight toluene solution of solution-polymerized polyisoprene rubber containing no antioxidant (rubber obtained by extracting the antioxidant from JSR IR-2200 with acetone). The test compound (the meaning of the symbol is the same as that described in Example 1) was added, stirred to make a homogeneous solution, and the toluene was removed. I conducted a test. The results are shown in Table-2. Thermal and oxidation stability of the test rubber was measured at 70°C.
After heat aging in a gear oven for 7 days, the plasticity was measured using a Wallace Rapid Plastimometer, and the plasticity retention rate (PRI) was determined and evaluated using the following formula. PRI (%) = Plasticity after heat aging / Plasticity before heat aging x 1
00 Heat discoloration resistance was evaluated by the rubber hue after heat aging for 7 days in a gear oven at 70°C.
【表】【table】
Claims (1)
t―ブチル―5―ヒドロキシフエニル)アセチロ
キシ〕エチルイソシアヌレート〔化合物()〕
および一般式 (式中、Rは炭素数4〜20のアルキル基を表わ
す。) で示されるイオウ系化合物〔化合物()〕を、
():()=2:1〜20(重量比)の範囲で配合
してなることを特徴とする安定化合成ゴム組成
物。[Scope of Claims] 1 Tris [2-(2-methyl-4-
t-Butyl-5-hydroxyphenyl)acetyloxy]ethyl isocyanurate [compound ()]
and general formula (In the formula, R represents an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms.) A sulfur-based compound [compound ()] represented by
1. A stabilized synthetic rubber composition characterized by having a ratio of ():()=2:1 to 20 (weight ratio).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20399881A JPS58104932A (en) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | Stabilized synthetic rubber composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20399881A JPS58104932A (en) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | Stabilized synthetic rubber composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58104932A JPS58104932A (en) | 1983-06-22 |
| JPH032184B2 true JPH032184B2 (en) | 1991-01-14 |
Family
ID=16483077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20399881A Granted JPS58104932A (en) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | Stabilized synthetic rubber composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58104932A (en) |
-
1981
- 1981-12-16 JP JP20399881A patent/JPS58104932A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58104932A (en) | 1983-06-22 |
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