JPS6169856A - Reactive plasticizer - Google Patents
Reactive plasticizerInfo
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- JPS6169856A JPS6169856A JP19067384A JP19067384A JPS6169856A JP S6169856 A JPS6169856 A JP S6169856A JP 19067384 A JP19067384 A JP 19067384A JP 19067384 A JP19067384 A JP 19067384A JP S6169856 A JPS6169856 A JP S6169856A
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- reactive plasticizer
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の属する分野)
本発明はゴム等に配合される反応性可塑剤に関し、更に
詳しくは未加硫ゴム等の粘度を低下させて未加硫時加工
性を向上させ、また加硫によってポリマー、補強剤等と
加硫剤を介して反応し、非抽出性になると共に加硫ゴム
のモジュラスの低下や経時変化を少なくさせ、さらには
加硫ゴムに耐寒性や親水性等も付与するゴム用反応性可
塑剤に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field to which the invention pertains) The present invention relates to a reactive plasticizer that is blended into rubber, etc., and more specifically, it reduces the viscosity of unvulcanized rubber and improves processability when unvulcanized. In addition, during vulcanization, it reacts with polymers, reinforcing agents, etc. through the vulcanizing agent, making it non-extractable, reducing the decrease in modulus of vulcanized rubber and changes over time, and further improving cold resistance and properties of vulcanized rubber. This invention relates to a reactive plasticizer for rubber that also imparts hydrophilic properties.
(発明の背景)
従来、ゴム用可塑剤としては石油系軟化剤、例えばゴム
業界で一般的に言われるプロセスオイル、エステル系可
塑剤、例えばジオクチルフタレート(DOP) 、ジオ
クチルアジペート(DOA)、ジブチルフタレート(D
BP)等、天然系のパインクール、トール油、植物油等
が用いられ、ゴムにカーボンブラックや無機充填剤を混
合するときに1史用したり、或はポリ塩化ビニル等に加
えて軟質塩化ビニル製品を作る等非常に数多い例が見ら
れ、ゴム関係の入門書、ゴム配合に関する成l、文献等
数限りなく記載されている。(Background of the Invention) Conventionally, plasticizers for rubber include petroleum softeners, such as process oil commonly used in the rubber industry, and ester plasticizers, such as dioctyl phthalate (DOP), dioctyl adipate (DOA), and dibutyl phthalate. (D
BP), natural pine cool, tall oil, vegetable oil, etc. are used, and are used when mixing carbon black and inorganic fillers with rubber, or in addition to polyvinyl chloride etc., soft vinyl chloride etc. There are numerous examples of how to make products, and there are countless introductory books on rubber, compositions, and literature on rubber compounding.
しかしながら、これらは単なる加工助剤、軟化剤等単一
の目的のみに用いるものであり、加硫後に溶剤等で抽出
されたり、加熱することにより揮散したり、または接触
することにより他材料への移行が生じたりすることによ
り初期の物性が維持出来ないとか、他材料を汚染したり
軟化させる等種々な不都合が生ずる。However, these are merely used for a single purpose, such as processing aids and softeners, and may be extracted with solvents after vulcanization, volatilized by heating, or attached to other materials by contact. Due to migration, various problems occur such as not being able to maintain initial physical properties, contaminating or softening other materials, and so on.
(発明の目的)
本発明はゴム等の未加硫時の加工性を改善すると共に、
加硫後の物性を低下させることなく、低温特性を改善し
、また親水性を付与し、さらには、溶剤抽出や加熱揮散
が生じないことによる紅時における加硫(架橋)物性の
低下を防止する反応性可塑剤を提供することを目的とし
、各種ゴム製品、特にタイヤ、ベルト、ホース、ゴム型
物、シール材、シーラント等に好適に用いられる。(Object of the invention) The present invention improves the processability of unvulcanized rubber, etc.
Improves low-temperature properties without deteriorating physical properties after vulcanization, imparts hydrophilicity, and prevents deterioration of vulcanization (crosslinking) physical properties during red time due to no solvent extraction or heating volatilization. The purpose of this invention is to provide a reactive plasticizer which can be suitably used in various rubber products, particularly tires, belts, hoses, rubber molds, sealants, sealants, etc.
(発明の構成)
本発明の目的は下記に示す反応性可塑剤によって達成さ
れる。(Structure of the Invention) The object of the present invention is achieved by the reactive plasticizer shown below.
すなわち本発明は、末端に水酸基を有し、分子内に主鎖
としてポリジエン構造部分とポリエーテル115よび/
またはポリエステル構造部分とを含む重合体を、シリル
基、アリル(allyl )基、7リール<ary、I
)W、アラルキル基、グリシジル基から選ばれる少なく
とも1つの基で末端の少なくとも1つを封鎖することに
より得られる分子量600〜50,000のゴム用反応
性可塑剤にある。That is, the present invention has a hydroxyl group at the end, and a polydiene structure part and polyether 115 and/or as a main chain in the molecule.
Or a polymer containing a polyester structural moiety, such as a silyl group, an allyl group, a 7-aryl<ary, I
) A reactive plasticizer for rubber having a molecular weight of 600 to 50,000 obtained by capping at least one terminal with at least one group selected from W, an aralkyl group, and a glycidyl group.
以下、本発明についてざらに詳述する。The present invention will be described in detail below.
本発明の反応性可塑剤は、骨格に炭素数4または5のジ
エン類単独重合体あるいはジエン類とごニルモノマーと
の共重合体で、分子量が500〜20.000で末端ま
たは分子内に官能基を有する重合体(オリゴマー)を出
発物質とし、これにエチレンオキシド、プロピレンオキ
シド、オキセタン、テトラヒドロフラン等の環状エーテ
ル化合物の単独もしくは2種以上を付加重合して得られ
る末端水MWを有する重合体を、ざらにシリル基、アリ
ル基、アリール基、アラルキル基、グリシジル基で末端
封鎖の形にしたものや、前記した官能基を有するジエン
重合体とポリエーテルまたはポリエステルとをジイソシ
アネートと反応させて末端水M基を有するウレタン重合
体を得、それを前記と同様にシリル基、アリル基、アリ
ール基、アラルキル基、グリシジル基等で封鎖したもの
が用いられる。なお、官能基を有する重合体をエーテル
化またはエステル化するに際しては、使用するエーテル
化合物またはエステル化合物を単独または混合して適宜
用いることによって異なったエーテルおよび/またはエ
ステル構造が得られることは言うまでもない。さらに、
末端を封鎖するに際しては、ベンジルクロライド、アリ
ルクロライドを用いてアリル基を導入したり、エピクロ
ルヒドリンを用いてグリシジルエーテル基を導入したり
することが可能で任意の官能基で封鎖が可能である。The reactive plasticizer of the present invention is a diene homopolymer having 4 or 5 carbon atoms in the skeleton or a copolymer of a diene and a monomer, and has a molecular weight of 500 to 20,000 and has a functional group at the end or within the molecule. Using a polymer (oligomer) having a starting material as a starting material, a polymer having a terminal water MW obtained by addition polymerizing a single or two or more types of cyclic ether compounds such as ethylene oxide, propylene oxide, oxetane, and tetrahydrofuran to this polymer is roughly added. silyl group, allyl group, aryl group, aralkyl group, or glycidyl group, or a diene polymer having the above-mentioned functional groups and polyether or polyester are reacted with diisocyanate to form a terminal water M group. A urethane polymer having the following formula is obtained, and the same is used, which is blocked with a silyl group, an allyl group, an aryl group, an aralkyl group, a glycidyl group, etc. in the same manner as described above. It goes without saying that when etherifying or esterifying a polymer having a functional group, different ether and/or ester structures can be obtained by appropriately using the ether compounds or ester compounds used alone or in combination. . moreover,
When blocking the terminal, it is possible to introduce an allyl group using benzyl chloride or allyl chloride, or to introduce a glycidyl ether group using epichlorohydrin, and the terminal can be blocked with any functional group.
ここで使用する炭素数4または5のジエンモノマーは、
代表的なものとしてブタジェンやイソプレンが用いられ
るが、その他のジエンモノマーも使用することが出来る
。これらのジエンモノマーは、他の七ツマ−1例えばオ
レフィン類、スチレン、アクリロニトリル、アクリル酸
エステル類、メタクリル酸エステル類、ビニルエステル
類、ビニルエーテル類と共重合することも好適である。The diene monomer having 4 or 5 carbon atoms used here is
Butadiene and isoprene are typically used, but other diene monomers can also be used. These diene monomers are also suitably copolymerized with other monomers such as olefins, styrene, acrylonitrile, acrylic esters, methacrylic esters, vinyl esters, and vinyl ethers.
また、このジエン重合体(オリゴマー)は選択する触媒
、重合方法等によって結合様式や分子口、分子聞分布メ
たは官能基数等異なったものが得られる。ここにおける
具体的な化合物としては、ブタジェン重合体、ブタジェ
ン−スチレン共重合体、ブタジェン−アクリロニトリル
共重合体、ブタジェン−アクリル酸エステル類、ブタジ
ェン−メタクリル酸エステル類等のブタジェンと各種ビ
ニル七ツマー類との共重合体、或はイソプレン重合体、
イソプレン−アクリロニトリル共重合体、イソプレン−
スチレン共重合体、およびブタジェン類と同様な共重合
体が用いられる。ブタジェンおよびイソプレンの構造は
、シス1,4構造が90%以上のもの、シス、トランス
合わせて10%以上で残りは1.2または3,4構造の
もの、またはすべて1.2ビニル構造のものが用いられ
る。官能基数としては1.5〜6.0のものがあるが通
常は2.0〜3.0程度のものが用いられる。Furthermore, the diene polymer (oligomer) can be obtained with different bonding modes, molecular openings, molecular distribution, number of functional groups, etc. depending on the catalyst selected, polymerization method, etc. Specific compounds include butadiene polymers, butadiene-styrene copolymers, butadiene-acrylonitrile copolymers, butadiene-acrylic acid esters, butadiene-methacrylic acid esters, and various vinyl heptamers. copolymer of or isoprene polymer,
Isoprene-acrylonitrile copolymer, isoprene-
Styrene copolymers and copolymers similar to butadines are used. The structure of butadiene and isoprene is 90% or more of cis 1,4 structure, 10% or more of cis and trans combined and the rest is 1.2 or 3,4 structure, or all 1.2 vinyl structure. is used. There are functional groups having a number of 1.5 to 6.0, but those having a functional group number of about 2.0 to 3.0 are usually used.
これらのジエン構造はゴム等に配合する場合、用いる架
橋系により結合様式がある程度選択される。ゴム工業で
通常使用されるイオウ−加硫促進剤系においては、1.
4結合がかなり架橋効率の上から重要な因子であるが過
酸化物架橋の場合は1.2結合(イソプレンの場合は3
.4結合も含む)であっても何ら差支えない。When these diene structures are blended into rubber or the like, the bonding mode is selected to some extent depending on the crosslinking system used. In the sulfur-vulcanization accelerator systems commonly used in the rubber industry, 1.
4 bonds are quite an important factor in terms of crosslinking efficiency, but in the case of peroxide crosslinking, 1.2 bonds (in the case of isoprene, 3 bonds)
.. (including 4 bonds), there is no problem at all.
分子量は、ポリジエン構造部分が500〜20,000
程度が好ましく、500未満では反応性に劣り、20.
000超になると粘度が上昇し加工性に劣りまた可塑化
効果も減少する。勿論ポリジエン構造部分の分子量だけ
でなくポリエーテルおよび/またはポリエステル構造部
分も含めた分子量も反応性および可塑性に多大に影響す
るものであり、ポリジエン構造とポリエーテルおよび/
またはポリエステル構造を含めたものの分子量としては
、600〜50,000程度のものが好適である。分子
ff1600未満のものは反応性に劣り、ゴムに配合、
加熱しても溶剤抽出により、はぼ全m近く抽出され可塑
化効果のみであり、また50,000を超えたものは、
加工性に劣ると共に可塑化効果も低くなり、余りメリッ
トがない。The molecular weight of the polydiene structure part is 500 to 20,000.
If it is less than 500, the reactivity is poor, and if it is less than 20.
If it exceeds 000, the viscosity increases, the processability is poor, and the plasticizing effect is also reduced. Of course, not only the molecular weight of the polydiene structural part but also the molecular weight of the polyether and/or polyester structural part greatly influences the reactivity and plasticity.
Alternatively, the molecular weight including the polyester structure is preferably about 600 to 50,000. Those with a molecular ff of less than 1600 have poor reactivity and cannot be blended into rubber.
Even when heated, nearly all m of the fibers are extracted by solvent extraction, resulting in only a plasticizing effect, and those exceeding 50,000 m are
The processability is poor and the plasticizing effect is also low, so there is not much merit.
ポリエーテルおよび/またはポリエステル構造に関して
述べれば、本発明の反応性可塑剤の中では、ゴムの反応
に直接関与するのではなく、むしろ架橋しないことによ
る可塑効果、或はすべりの効果と共に親水性付与の役割
を果たし、またある程度の低温特性の改善に役立つもの
である。勿論、ポリエーテルおよび/またはポリエステ
ル部分の構造によって親水性、相溶性、低温特性に差が
あり、用途、目的に応じて適宜使い分けることができる
。Regarding the polyether and/or polyester structure, among the reactive plasticizers of the present invention, it does not directly participate in the reaction of rubber, but rather has a plasticizing effect by not crosslinking, or a hydrophilicity imparting effect as well as a sliding effect. It also plays a role in improving low-temperature properties to some extent. Of course, there are differences in hydrophilicity, compatibility, and low-temperature properties depending on the structure of the polyether and/or polyester portion, and they can be used appropriately depending on the use and purpose.
更に本発明で重要なことは、反応性可塑剤の末端を活性
水素のままでなく封鎖することであり、封鎖部分の主鎖
への結合のしかたは、例えば主鎖に結合する水酸基の水
素と置きかわったエーテル型の結合である。Furthermore, what is important in the present invention is to block the terminal end of the reactive plasticizer instead of leaving it as active hydrogen. This is a replaced ether type bond.
また、ポリジエン構造部とポリエーテルおよび/または
ポリエステル構造部の比率は、II比で10:1から
1=10の範囲でありポリエーテルおよび/またはポリ
エステル構造部分が1未満では可塑化の効果および親水
性に劣り、また10超になると反応すべきポリジエン構
造部分が少なくなり抽出、移行等を起こしやすく、ゴム
等の高分子との結びつきが低下する。In addition, the ratio of the polydiene structure part to the polyether and/or polyester structure part is from 10:1 to II ratio.
1 = 10, and if the polyether and/or polyester structural part is less than 1, the plasticizing effect and hydrophilicity will be poor, and if it exceeds 10, there will be less polydiene structural parts to react, and extraction, migration, etc. will easily occur. , the bond with polymers such as rubber is reduced.
更に、封鎖部分の重量比は主鎖1,000に対して1=
200程度であり、200超では末端基の効果が大きく
反応性の点でアリル基のみが過酸化物架橋に有効なのみ
で、一般のアルキル基、アリール基、アラルキル基、シ
リル基では反応性の点で全く役に立たないと言う不都合
がある。Furthermore, the weight ratio of the blocking portion is 1 to 1,000 of the main chain.
If it exceeds 200, the effect of the terminal group is large and in terms of reactivity, only allyl groups are effective for peroxide crosslinking, and general alkyl groups, aryl groups, aralkyl groups, and silyl groups are The disadvantage is that it is completely useless in some respects.
本発明の反応性可塑剤の末端活性水素はそのままではゴ
ムへの相溶性が劣り、混合しても暫くすると分離したり
、場合によっては1遍間優に分離して来ることがある。The terminal active hydrogen of the reactive plasticizer of the present invention has poor compatibility with rubber as it is, and even if it is mixed, it may separate after a while, or in some cases, it may separate for a long time.
また、ゴム加硫においてはスコーチは速めるが加硫を遅
らせる場合も生ずる。Furthermore, in rubber vulcanization, there are cases where scorch is accelerated but vulcanization is delayed.
そのため末端活性水素は40%以上が封鎖部分で構成さ
れている必要があり、それ未満では上記の不都合が生ず
る。Therefore, 40% or more of the terminal active hydrogen must be composed of blocking moieties, and if it is less than that, the above-mentioned disadvantages will occur.
ゴムの相溶性を改良することは反応性についても非常に
重要であり、二重結合を有するゴム、例えば、天然ゴム
(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン−ブ
タジェン共重合体ゴム(SIR)、ポリブタジェンゴム
(SR)、ニトリルゴム(NBR)、り00プレンゴム
(CR)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム
(EPDM) 、ブチルゴム(I[R)に用いられると
共に、これらのゴムと他の極性ゴムとをブレンドする時
にも非常に相溶性を向上する効果があり、新しいポリマ
ーブレンド物が得られる。勿論、二重結合を有しなくと
も過酸化物架橋出来るアクリルゴム、ウレタンゴム、フ
ッ素ゴム、ヒドリンゴム(CHR)等にも使用すること
ができる。Improving the compatibility of rubber is also very important for reactivity, and rubbers with double bonds, such as natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene copolymer rubber (SIR) ), polybutadiene rubber (SR), nitrile rubber (NBR), Ri00prene rubber (CR), ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM), butyl rubber (I[R), and these rubbers It also has the effect of greatly improving compatibility when blending with other polar rubbers, resulting in new polymer blends. Of course, it is also possible to use acrylic rubber, urethane rubber, fluororubber, hydrin rubber (CHR), etc., which can be peroxide crosslinked even if they do not have double bonds.
なお、液状ジエン重合体をゴムに配合するものとしては
、例えば特公昭41−8642号公報、特開昭49−1
15137号公報があるが、これらは液状ゴムに官能基
がないことが本発明の可塑剤と異なる。また本出願人は
固体ゴムに液状ポリイソプレンを加えたゴム組成物に関
しても特公昭55−41615号公報に示した。またト
レッド用ゴム組成物として特開昭56−81346号公
報には、液状ジエンゴムの末端にエーテル結合を有する
成分を3〜50%付加させたものをゴムに混入した発明
を開示している。しかしながら、これらはいずれも本発
明の可塑剤とは構造が異なる。また、単にエーテル変換
ではゴムとの相溶性、反応性等で必ずしも満足しうるち
のではない。In addition, examples of compounding liquid diene polymers into rubber include, for example, Japanese Patent Publication No. 41-8642 and Japanese Patent Application Laid-open No. 49-1
No. 15137, which differs from the plasticizer of the present invention in that the liquid rubber has no functional group. The present applicant also disclosed a rubber composition in which liquid polyisoprene is added to solid rubber in Japanese Patent Publication No. 55-41615. Furthermore, as a rubber composition for a tread, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-81346 discloses an invention in which a liquid diene rubber having 3 to 50% of a component having an ether bond added to the end thereof is mixed into rubber. However, all of these have different structures from the plasticizer of the present invention. Furthermore, mere ether conversion does not necessarily satisfy the compatibility with rubber, reactivity, etc.
(発明の実施例および実験例))
以下、本発明を実施例、実験例により更に詳細に説明す
る。(Examples and Experimental Examples of the Invention) The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Experimental Examples.
実 施 例 1
温度計と撹拌機を取り付けた容Hiooomlのオート
クレーブに末端水酸基液状ポリブタジェン(水酸基1i
1[i91、平均分子量1100、商品名:Po1y8
DL M −10、出光石油化学株式会社1)345Q
と粒状苛性ソーダ1.1gを仕込み100〜110℃、
減圧下で2時間脱水した後、圧力3Kg/cti以下、
温度105〜115℃でエチレンオキシドとプロピレン
オキシドの1モル: 1モル混合物を逐次圧入して行き
、合計153gを圧入するのに8時間を要した。Example 1 In a Hiooml autoclave equipped with a thermometer and a stirrer, liquid polybutadiene with hydroxyl groups (hydroxyl groups 1i
1 [i91, average molecular weight 1100, product name: Po1y8
DL M-10, Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. 1) 345Q
and 1.1g of granulated caustic soda and heated to 100-110℃.
After dehydrating for 2 hours under reduced pressure, the pressure is 3Kg/cti or less,
A 1 mol:1 mol mixture of ethylene oxide and propylene oxide was successively injected at a temperature of 105 to 115°C, and it took 8 hours to inject a total of 153 g.
その後、同温度で3時間熟成し黄色粘稠の液状の生成物
Aを473g得た。この生成物Aの水酸基価は65であ
った。Thereafter, the mixture was aged at the same temperature for 3 hours to obtain 473 g of a yellow viscous liquid product A. The hydroxyl value of this product A was 65.
次に、温度計と撹拌機を取り付けた容ffi 700d
の密閉反応器に生成物A(水酸基価65) 147 g
とトリエチルアミン17.2 gとトルエン150 i
Jを仕込み均一に撹拌した。別の容器中でトリメチルク
ロルシラン18.4 (lをトルエン60 gで稀釈し
た液を作成しておき、これを密閉反応器中に 1時間か
かって圧入した。発熱により液温は空温から50℃まで
上昇した。滴下終了[50〜60℃で6時間熟成した。Next, a tank ffi 700d with a thermometer and stirrer attached.
147 g of product A (hydroxyl value 65) in a closed reactor
and 17.2 g of triethylamine and 150 i of toluene
J was added and stirred uniformly. In a separate container, a solution was prepared by diluting 18.4 liters of trimethylchlorosilane with 60 g of toluene, and this was pressure-injected into a closed reactor over a period of 1 hour. The temperature rose to 0.degree. C. After completion of dropwise addition, the mixture was aged at 50 to 60.degree. C. for 6 hours.
その侵トルエン250gを加え、稀釈して静置するとト
リエチルアミンのHCJ塩が沈降した。これを濾過し減
圧下85℃でトルエンを除去すると黄色粘稠の透明液状
の生成物(可塑剤−1)が143g1Jられた。この生
成物の粘度は600 cps (20℃)、比重は0.
959 < 20℃)であった。250 g of the saturated toluene was added, diluted, and allowed to stand, causing the HCJ salt of triethylamine to precipitate. This was filtered and toluene was removed at 85° C. under reduced pressure, yielding 143 g of a yellow viscous transparent liquid product (plasticizer-1). This product has a viscosity of 600 cps (at 20°C) and a specific gravity of 0.
959 < 20°C).
実 施 例 2
温度計と撹拌機をとりつけた容fi 7007の密閉反
応器に実施例1の中間生成物である生成物A(水酸基価
65) 120 Gと苛性ソーダの水溶液(50%)s
、sgを仕込み、80〜90℃、減圧下で3時間脱水し
た。その後アリルクロライド5,7gを圧力−76〜−
20(:lll−1!II 、 80〜90℃で1時間
かかって滴下した。滴下後80〜90℃で20J18i
1熟成した。その3980〜90℃減圧下で未反応アリ
ルクロライドを除去した後、iMMで中和し、トルエン
330gを加え稀釈して濾過した。更に85℃、減圧下
でトルエンを除去すると黄色粘稠な透明液状の生成物(
可塑剤−2)が112g得られた。この生成物の粘度は
1300 cps (20℃)、比重は0.981であ
った。Example 2 Product A (hydroxyl value 65), which is the intermediate product of Example 1, and an aqueous solution of caustic soda (50%) were placed in a closed reactor of fi 7007 equipped with a thermometer and a stirrer.
, sg were charged and dehydrated at 80 to 90°C under reduced pressure for 3 hours. After that, 5.7 g of allyl chloride was added at a pressure of -76 to -
20(:llll-1!II), it was added dropwise at 80-90°C over 1 hour.
1 matured. After removing unreacted allyl chloride under reduced pressure at 3980-90°C, the mixture was neutralized with iMM, diluted with 330 g of toluene, and filtered. Further, when toluene was removed under reduced pressure at 85°C, a yellow viscous transparent liquid product (
112g of plasticizer-2) was obtained. This product had a viscosity of 1300 cps (20°C) and a specific gravity of 0.981.
実 施 例 3
温度計と撹拌機を取り付けた容量1000aeの4つロ
フラスコに平均分子量200のポリプロピレングリコー
ル(水酸基価560) 50 g、 p−ジフェニル
メタンジイソシアネート130g、トルエン200 !
I+、ジブチルスズジラウレート 0.02 gを加え
、80℃にて5時間撹拌した。その後、実施例1で用い
た水!111末端液状ポリブタジェン650gを加え、
更に6時間撹拌し、減圧下でトルエンを留去し830Q
の淡黄色粘稠液状の生成物Bを得た。この生成物Bの水
酸基価は47.5であった。Example 3 50 g of polypropylene glycol (hydroxyl value 560) with an average molecular weight of 200, 130 g of p-diphenylmethane diisocyanate, and 200 g of toluene were placed in a four-bottle flask with a capacity of 1000 ae and equipped with a thermometer and a stirrer.
I+, 0.02 g of dibutyltin dilaurate was added, and the mixture was stirred at 80°C for 5 hours. After that, the water used in Example 1! Add 650 g of 111-terminated liquid polybutadiene,
After further stirring for 6 hours, toluene was distilled off under reduced pressure and 830Q
A pale yellow viscous liquid product B was obtained. The hydroxyl value of this product B was 47.5.
次に、ディーンスタルク型エステル化装置と温度計とを
つないだ容量20007の4つロフラスコに生成物B8
30f11(水酸基1i1j47.5) 、l−ルエン
200g、アクリル酸369、パラトルエンスルホン酸
20g1ハイドロキノン5Ωを加え還流温度で 7時間
反応させた。その後トルエンを還流させずに除去し、系
内温度が120℃に達し次第、徐々に系内を減圧にして
、トルエンの除去を完了させ846gの黄色微粘稠液状
の生成物(可塑剤−3)を得た。Next, the product B8 was transferred to a four-loaf flask with a capacity of 20,007 connected to a Dean-Starck type esterification apparatus and a thermometer.
30f11 (hydroxyl group 1i1j47.5), 200 g of l-toluene, 369 g of acrylic acid, 20 g of para-toluenesulfonic acid, 1 hydroquinone (5Ω) were added, and the mixture was reacted at reflux temperature for 7 hours. Thereafter, toluene was removed without refluxing, and as soon as the temperature inside the system reached 120°C, the pressure inside the system was gradually reduced to complete the removal of toluene and 846 g of a yellow, slightly viscous liquid product (plasticizer-3 ) was obtained.
この生成物のエステル価は45,7であった。The ester number of this product was 45.7.
実 施 例 4
実施例1の製造法において、末端水酸基液状ポリブタジ
ェンに代えてスチレン−ブタジェン共重合体(商品名:
C8−15、アルコ社製)、トリルメチルクロルシラン
に代えてアリルクロライドを用いる以外は実施例1と同
様の製造法により、液状の生成物(可塑剤−4)を得た
。この生成物の粘度は1500 cps (20℃)、
比重は0.982であった。Example 4 In the production method of Example 1, styrene-butadiene copolymer (trade name:
A liquid product (Plasticizer-4) was obtained by the same manufacturing method as in Example 1 except that allyl chloride was used in place of tolylmethylchlorosilane. The viscosity of this product is 1500 cps (20°C),
Specific gravity was 0.982.
実 施 例 5
実施例1の製造法において、末端水酸基液状ポリブタジ
ェンに代えてアクリロニトリル−ブタジェン共重合体(
商品名:CN−15、アルコ社製)、トリルメチルクロ
ルシランに代えて無水酢酸を用いる以外は実施例1と同
様の製造法により、液状の生成物(可塑剤−5)を得た
。この生成物の粘度は2050 cps (20℃)、
比重は0.992であった。Example 5 In the production method of Example 1, acrylonitrile-butadiene copolymer (
A liquid product (plasticizer-5) was obtained by the same manufacturing method as in Example 1 except that acetic anhydride was used in place of tolylmethylchlorosilane (trade name: CN-15, manufactured by Arco). The viscosity of this product is 2050 cps (20°C),
Specific gravity was 0.992.
実 施 例 6
実施例1の製造法において、末端水酸基液状ポリブタジ
ェンに代λて分子量2300の末端水酸基液状ポリイソ
プレン(水酸基価52)を用いる以外は実施例1と同様
の製造法により、液状の生成物(可塑剤−6)を得た。Example 6 A liquid was produced by the same manufacturing method as in Example 1, except that liquid polyisoprene with a terminal hydroxyl group (hydroxyl value 52) having a molecular weight of 2300 was used instead of the liquid polybutadiene with a terminal hydroxyl group. (Plasticizer-6) was obtained.
この生成物の粘度は750cps (20℃)、比重は
0.922であった。The product had a viscosity of 750 cps (at 20° C.) and a specific gravity of 0.922.
尤−JfLJi−二り
実施例1の製造法において、末端水酸基液状ポリブタジ
ェンに代えてCTBN 1300 X 7(BFG
、 Chemica1社製)、トリルメチルクロルシ
ランに代えてアリルクロライドを用いる以外は実施例1
と同様の製造法により、液状の生成物(可塑剤−7)を
(qた。この生成物の粘度は2300 cps(20℃
)、比重は0.963であった。In the production method of Example 1, CTBN 1300 X 7 (BFG
, manufactured by Chemica 1), Example 1 except that allyl chloride was used in place of tolylmethylchlorosilane.
A liquid product (plasticizer-7) was prepared using the same method as above.The viscosity of this product was 2300 cps (at 20°C).
), and the specific gravity was 0.963.
叉1」[に」−
第1表の配合で原料ゴムおよび各種配合剤を混合しゴム
組成物を調製した。このゴム組成物のムーニー粘度をJ
IS K 6300に準じて測定し結果を第1表に
示す。Rubber compositions were prepared by mixing raw rubber and various compounding agents according to the formulations shown in Table 1. The Mooney viscosity of this rubber composition is J
It was measured according to IS K 6300 and the results are shown in Table 1.
このゴム組成物を138°Cで30分加硫して、得られ
た加硫ゴムの可塑剤抽出率を第1表に示した。This rubber composition was vulcanized at 138°C for 30 minutes, and the plasticizer extraction rate of the resulting vulcanized rubber is shown in Table 1.
次に、この加硫ゴムシートを他のオイルを含まないゴム
シートに圧着させ、70℃、20日間接触させた後、可
塑剤の移行度合を測定した。移行の度合は接触前にオイ
ルを含まなかったゴムシートの接触させた優のアセトン
抽出率にて測定した。また、それぞれの加硫ゴムの30
0%モジュラス変化率および見掛けのTgの変化も併せ
て第1表に示した。Next, this vulcanized rubber sheet was pressure-bonded to another oil-free rubber sheet, and after contacting the sheet at 70° C. for 20 days, the degree of plasticizer migration was measured. The degree of migration was determined by the acetone extraction rate of a rubber sheet that did not contain oil before contact. In addition, 30% of each vulcanized rubber
The 0% modulus change rate and the apparent Tg change are also shown in Table 1.
第1表
第1表に示されるように、本発明の反応性可塑剤である
可塑剤−1を配合した実験例2〜3のゴム組成物は、可
塑剤としてアロマ系オイルを用いた実験例1のゴム組成
物に比較して、加硫後の可塑剤抽出率が低く、また他の
ゴムシートとの接触後にお(プる他のゴムシートのアセ
トン抽出率も低い。また、アビトン抽出後の300%モ
ジュラスや見掛けTRIの変化も低い。さらに、可塑剤
−1を20重量部配合した実験例3のゴム組成物は未加
硫時のムーニー粘度が低下し、未加硫時加工性を改良す
ることが判る。Table 1 As shown in Table 1, the rubber compositions of Experimental Examples 2 and 3 containing Plasticizer-1, which is a reactive plasticizer of the present invention, are the experimental examples using aromatic oil as a plasticizer. Compared to the rubber composition No. 1, the plasticizer extraction rate after vulcanization is low, and the acetone extraction rate of other rubber sheets is also low. Changes in 300% modulus and apparent TRI are also low.Furthermore, the rubber composition of Experimental Example 3 containing 20 parts by weight of plasticizer-1 has a lower Mooney viscosity when unvulcanized, and a lower processability when unvulcanized. It turns out that it can be improved.
実験例4〜6
第2表の配合で原料ゴムおよび各種配合剤を混合しゴム
組成物を調製した。このゴム組成物のムーニー粘度をJ
IS K 6300に準じて測定し結果を第2表に
示す。Experimental Examples 4 to 6 Rubber compositions were prepared by mixing raw rubber and various compounding agents according to the formulations shown in Table 2. The Mooney viscosity of this rubber composition is J
It was measured according to IS K 6300 and the results are shown in Table 2.
このゴム組成物を153℃で30分加硫して、得られた
加硫ゴム2g中のアセトン抽出を行ない、結果を第2表
に示した。また、配合剤として加えたジオクチルフタレ
ート(DOP)の抽出量を測定し、結果を第2表に示し
た。さらに、これら加硫ゴムを80℃、60日放置した
低温脆化点をJIS K2SO3に準拠して測定し、
ブランクと共に第2表に示した。This rubber composition was vulcanized at 153° C. for 30 minutes, and 2 g of the obtained vulcanized rubber was extracted with acetone. The results are shown in Table 2. In addition, the amount of extracted dioctyl phthalate (DOP) added as a compounding agent was measured, and the results are shown in Table 2. Furthermore, the low temperature embrittlement point of these vulcanized rubbers after being left at 80°C for 60 days was measured in accordance with JIS K2SO3,
It is shown in Table 2 together with the blank.
第2表
第2表に示されるごとく、本発明の可塑剤である可塑剤
−3を用いた実験例5〜6のゴム組成物は、可塑剤DO
Pを多量に配合した実験例4に比較して、アセトン抽出
量が低い、また配合したDOPはいずれも全量抽出され
ていることから、実験例4〜5のゴム組成物中には可塑
剤−3がかなりの間残存していることが判る。また、8
0℃、60日加熱老化債の低温脆化点の低下率が実験例
5〜6のほうが実験例4に比較して大幅に低いことが判
る。Table 2 As shown in Table 2, the rubber compositions of Experimental Examples 5 and 6 using Plasticizer-3, which is the plasticizer of the present invention, had plasticizer DO
Compared to Experimental Example 4, in which a large amount of P was blended, the amount of acetone extracted was lower, and all of the blended DOP was extracted in full, so the rubber compositions of Experimental Examples 4 and 5 contained plasticizer- It can be seen that 3 has remained for quite some time. Also, 8
It can be seen that the reduction rate of the low temperature embrittlement point of the heat-aged bond at 0° C. for 60 days is significantly lower in Experimental Examples 5 and 6 than in Experimental Example 4.
これらの結果から、加熱老化により加硫ゴム中の可塑剤
DOPは揮散し、低温脆化点が上昇するが、本発明の可
塑剤である可塑剤−3は揮散しないため、低温脆化点が
上昇しない。このことから本発明の可塑剤のほうが、D
OPに比較して低温特性に優れていることが判る。From these results, the plasticizer DOP in the vulcanized rubber volatilizes due to heat aging, raising the low-temperature embrittlement point, but the plasticizer-3, which is the plasticizer of the present invention, does not volatilize, so the low-temperature embrittlement point increases. It doesn't rise. From this, the plasticizer of the present invention has a higher D
It can be seen that it has superior low temperature characteristics compared to OP.
実験例7〜11
第3表の配合で原料ゴムおよび各種配合剤を混合しゴム
組成物を調製した。このゴム組成物を153℃で30分
加硫して、得られた加硫ゴム2g中のアセトン抽出を行
ない、結末を第3表に示した。Experimental Examples 7 to 11 Rubber compositions were prepared by mixing raw rubber and various compounding agents according to the formulations shown in Table 3. This rubber composition was vulcanized at 153° C. for 30 minutes, and 2 g of the resulting vulcanized rubber was extracted with acetone. The results are shown in Table 3.
また、アセトン抽出後の加硫ゴムの低温脆化点をJIS
K6301に準拠して測定し、ブランクと共に第3表に
示した。また硬さの変化も併せて第3表に示した。In addition, the low temperature embrittlement point of vulcanized rubber after acetone extraction is determined according to JIS
It was measured in accordance with K6301 and is shown in Table 3 together with the blank. Table 3 also shows changes in hardness.
第3表に示されるように、本発明の反応性可塑剤である
可塑剤−4〜7を配合した実験例8〜11のゴム組成物
は、可塑剤としてアロマ系プロセスオイルを配合した実
験例7のゴム組成物に比較して、アセトン抽出量が少な
い。また、実験例8〜10はIJ1i脆化点を低く、ア
セトン抽出しても低温脆化点は僅かしか変らない。これ
に対して実験例7はアセトンによりほとんど抽出され、
また抽出された後の低温脆化点が上昇している。また、
アセトン抽出前後の硬さ変化を見ても実験例7が硬さの
変化が著しいのに対して、実験例8〜11は殆んど硬さ
の変化はなく可塑化効果を維持していることが判る。As shown in Table 3, the rubber compositions of Experimental Examples 8 to 11 containing Plasticizers-4 to 7, which are reactive plasticizers of the present invention, are the experimental examples containing aromatic process oil as a plasticizer. Compared to rubber composition No. 7, the amount of acetone extracted is small. Further, Experimental Examples 8 to 10 have a low IJ1i embrittlement point, and the low-temperature embrittlement point changes only slightly even after acetone extraction. On the other hand, in Experimental Example 7, most of the extraction was done by acetone.
Furthermore, the low temperature embrittlement point after extraction has increased. Also,
Looking at the change in hardness before and after acetone extraction, Experimental Example 7 showed a remarkable change in hardness, whereas Experimental Examples 8 to 11 showed almost no change in hardness and maintained the plasticizing effect. I understand.
(発明の効果)
以上説明したように本発明の反応性可塑剤をゴム等に配
合することによって、未加硫時加工性を改善し、また加
硫模の低温特性、可塑性、親水性等を向上せしめ、ざら
に反応性を有するため、経時による溶剤抽出、加熱連敗
等による物性変化が生じることもなく、また付与された
性質が大きく変ることもないという利点がある。(Effects of the Invention) As explained above, by blending the reactive plasticizer of the present invention into rubber, etc., it is possible to improve processability when unvulcanized, and also to improve low-temperature properties, plasticity, hydrophilicity, etc. of the vulcanized model. It has the advantage that physical properties do not change due to solvent extraction over time, continuous heating failure, etc., and the properties imparted do not change significantly because it has a relatively high reactivity.
従って、本発明の反応性可塑剤は各種ゴム製品における
可塑性、低温特性、親水性等を有するものに適用でき、
特にタイヤ、ベルト、ホース、ゴム型物、シール材、シ
ーラント等の主としてゴム製品に適用される。Therefore, the reactive plasticizer of the present invention can be applied to various rubber products having plasticity, low-temperature properties, hydrophilicity, etc.
It is especially applied to rubber products such as tires, belts, hoses, rubber molds, sealants, and sealants.
Claims (1)
ン構造部分とポリエーテルおよび/またはポリエステル
構造部分とを含む重合体を、シリル基、アリル基、アリ
ール基、アラルキル基、グリシジル基から選ばれる少な
くとも1つの基で末端の少なくとも1つを封鎖すること
により得られる分子量600〜50,000のゴム用反
応性可塑剤。 2、前記ポリジエン構造部分とポリエーテルおよび/ま
たはポリエステル構造部分の比率が10:1〜1:10
である前記特許請求の範囲第1項記載の反応性可塑剤。 3、前記主鎖の部分と封鎖した部分の重量比が1000
:1〜5:1である前記特許請求の範囲第1項または第
2項記載の反応性可塑剤。 4、前記主鎖にある活性水素の40%以上が封鎖した部
分で置換えられている前記特許請求の範囲第1項、第2
項または第3項に記載の反応性可塑剤。[Claims] 1. A polymer having a hydroxyl group at the end and containing a polydiene structure part and a polyether and/or polyester structure part as the main chain in the molecule is a silyl group, allyl group, aryl group, or aralkyl group. A reactive plasticizer for rubber having a molecular weight of 600 to 50,000 obtained by capping at least one terminal with at least one group selected from a group consisting of a glycidyl group and a glycidyl group. 2. The ratio of the polydiene structural part to the polyether and/or polyester structural part is 10:1 to 1:10.
The reactive plasticizer according to claim 1. 3. The weight ratio of the main chain part and the blocked part is 1000
1 to 5:1. 4. Claims 1 and 2, in which 40% or more of the active hydrogens in the main chain are replaced with blocked moieties.
Reactive plasticizer according to item 3 or item 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19067384A JPS6169856A (en) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | Reactive plasticizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19067384A JPS6169856A (en) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | Reactive plasticizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6169856A true JPS6169856A (en) | 1986-04-10 |
Family
ID=16261985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19067384A Pending JPS6169856A (en) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | Reactive plasticizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6169856A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5521255A (en) * | 1995-05-30 | 1996-05-28 | Dow Corning Corporation | Synthesis of silyl-functional telechelic hydrocarbon polymers |
WO2019124502A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Toyo Tire株式会社 | Rubber composition and pneumatic tire |
-
1984
- 1984-09-13 JP JP19067384A patent/JPS6169856A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5521255A (en) * | 1995-05-30 | 1996-05-28 | Dow Corning Corporation | Synthesis of silyl-functional telechelic hydrocarbon polymers |
WO2019124502A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Toyo Tire株式会社 | Rubber composition and pneumatic tire |
JPWO2019124502A1 (en) * | 2017-12-22 | 2020-11-19 | Toyo Tire株式会社 | Rubber composition and pneumatic tires |
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