(57)【要約】【課題】本発明の目的は、軟化点がゴムの架橋反応温度より低く、ゴムへの分散性および耐ブロッキング性が良好で、原料であるアルキルフェノールの残留量が低減された樹脂架橋剤を提供する事である。【解決手段】原料であるアルキルフェノールの残留量が１.０％未満のレゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂にオイルを１〜３０重量％含有させて樹脂架橋剤の軟化点を８５〜１１５℃とすることにより、上記課題が解決された樹脂架橋剤を提供する事ができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルを１〜３０重量％含有したレゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂の軟化点が８５〜１１５℃である事を特徴とする樹脂架橋剤
【請求項２】
オイルがナフテンオイルであることを特徴とする請求項１記載の樹脂架橋剤
【請求項３】
レゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂中の未反応アルキルフェノールの含有量が１.０％未満であることを特徴とする請求項１〜２記載の樹脂架橋剤
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェノール類・ホルムアルデヒド共縮合樹脂からなるゴムの樹脂架橋剤に関するものであり、更に詳しくはオイルを含有したレゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂からなる樹脂架橋剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂架橋剤には従来からフレーク状または粒子状のレゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂が用いられているが、ゴムへの分散性が悪いことが知られている。樹脂架橋剤をゴムに充分分散させる為には、樹脂の軟化点以上の温度で混練するのが好ましいが、混練温度が１２０℃以上となるとゴムの架橋反応が開始しだし、均一なゴム組成物が得られなくなる。このため樹脂架橋剤は軟化点が１１５℃以下のものが一般的に用いられている。
【０００３】
樹脂架橋剤を微粉末状にして用いるか、樹脂架橋剤の軟化点を低くすると分散性が改良されることが知られているが、微粉化したり、軟化点を下げると、保管中に樹脂同士の互着が生じて実使用に耐えられない。
樹脂架橋剤の計量、ゴムとの混練作業工程での粉塵防止と、樹脂架橋剤のゴムへの分散性を向上させる方法として、樹脂架橋剤とゴムとのマスターバッチを作成する方法が開示されている。（特許文献１）
【０００４】
一方において近年環境汚染防止が社会的課題となっており、製品中の不純物、残留原料、残留溶剤の削減が求められている。樹脂架橋剤の製造において、原料であるアルキルフェノールの残留量を分離削減するのはなかなか困難であり、縮合反応をできるだけ完結させる方法で残留量を削減するのが製造コスト的にも好ましい方法である。しかしながらこの方法では必然的に得られる樹脂架橋剤の軟化点が高くなり、上記特許文献１記載の方法では、上述したゴムへの分散性の低下が生じてしまう欠点がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平７-１７３２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、軟化点がゴムの架橋反応温度より低く、かつ原料であるアルキルフェノールの残留量が低減された樹脂架橋剤を提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは課題解決に向けて鋭意検討した結果、レゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂にオイルを含有させる事で、本発明の目的が達成できる事を見出した。
【０００８】
以下本発明について詳細に説明する。
本発明の樹脂架橋剤は硫黄架橋可能な全てのゴムに適用可能であり、具体的ゴムとしては、天然ゴム、ＳＢＲ、イソプレンゴム、ＮＢＲ、ブチルゴム、ＥＰＤＭ、ＣＲ等が挙げられる。
【０００９】
本発明で使用されるレゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂は、プラスチック材料講座１５「フェノール樹脂」（日刊工業新聞社  刊）等に記載の公知の方法で合成可能であり、アルキル基の炭素数は１〜２０のものが好適に使用される。共縮合樹脂の分子量はポリスチレン換算重量平均分子量が２０００〜５０００のものが通常用いられる。また環境汚染防止の観点から、レゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂中には、原料であるアルキルフェノールの残留量及び反応等に用いる溶媒の残留量は少ない程好ましく、具体的にはそれぞれ１重量％未満が好ましい。
【００１０】
本発明に用いられるレゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂の具体的化合物としては、クレゾール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂、エチルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂、ブチルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂、オクチルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂、ブチルフェノール・オクチルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂等が挙げられる。
【００１１】
本発明のレゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂中のオイルの含有量は、１〜３０重量％が好ましく、２〜２５重量％が更に好ましい範囲である。該オイルの含有量が１重量％未満であれば軟化点の低減効果が認められず、３０重量％を超えると架橋ゴムの硬度の減少、圧縮永久歪の増大等を招き、好ましくない。
【００１２】
本発明におけるオイルは、特に限定はないが、レゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂及びゴムの両方に相溶性の良いものが好ましく、ナフテン系オイルはどんなゴムにも比較的に相溶性が良く、本発明には特に好ましいオイルである。具体的には、パラフィン系オイルとしては、ダイアナプロセスオイルＰＷ−３２，ＰＷ−９０，ＰＷ−１５０，ＰＷ−３８０，ＰＳ−３２，ＰＳ−９０，ＰＳ−４３０，ＰＸ−３２，ＰＸ−９０（以上、出光興産株式会社製商品名）、スタノール４０，４３Ｎ，５２，６９，１４９，ＬＰ４０，ＬＰ６９，フレクソン８４５（以上、エッソ石油株式会社製商品名）、シンタックＰＡ−９５，ＰＡ−１００，ＰＡ−１４０（以上、神戸油化学工業株式会社製商品名）、コスモプロセス１０，４０，４０Ｃ（以上、コスモ石油株式会社製商品名）、ルブフレックス２６，１００，４００（以上、シェルジャパン株式会社製商品名）、共石プロセスＰ−２００，Ｐ−３００，Ｐ−５００（以上、日鉱共石株式会社製商品名）、サンパー（Sunper）１１０，１１５，１２０，１３０，１５０，１８０，２１００，２２１０，２２８０（以上、日本サンオイル株式会社製商品名）、フッコールＰ−２００，Ｐ−４００，Ｐ−５００（以上、富士興産株式会社製商品名）、三菱１０，三菱１２（以上、三菱製油株式会社製商品名）などが挙げられる。
【００１３】
また、ナフテン系オイルとしては、ダイアナプロセスオイルＮＳ−２４，ＮＳ−１００，ＮＭ−２６，ＮＭ−６８，ＮＭ−１５０，ＮＭ−２８０，ＮＰ−２４，ＮＵ−８０，ＮＦ−９０（以上、出光興産株式会社製商品名）、エッソプロセスオイル７２５，７６５（以上、エッソ石油株式会社製商品名）、シンタックＮ−４０，Ｎ−６０，Ｎ−７０，Ｎ−７５，Ｎ−８５（以上、神戸油化学工業株式会社製商品名）、シェルフレックス３７１ＪＹ，３７１Ｎ，４５１，Ｎ−４０，２２，２２Ｒ，３２Ｒ，１００Ｒ，１００Ｓ，１００ＳＡ，２２０ＲＳ，２２０Ｓ，２６０，３２０Ｒ，６８０（以上、シェルジャパン株式会社製商品名）、共石プロセスＲ−５０，Ｒ−２００，Ｒ−１０００（日鉱共石株式会社製商品名）、サンセン（Sunthene）３１０，３８０，４１０，４１５，４２０，４３０，４５０，４８０，３２１５，４１３０，４２４０，Ciro Light R.P.O. （以上、日本サンオイル株式会社製商品名）、コウモレックス２号、コウモレックスＦ２２、（日本石油株式会社製商品名）、フッコール１１５０Ｎ，１４００Ｎ（以上、富士興産株式会社製商品名）、三菱２０（三菱石油株式会社製商品名）、ナプレックス３２，３８（以上、モービル石油株式会社製商品名）、ペトレックスＰＮ−３（山文油化株式会社製商品名）などが挙げられる。芳香族系オイルとしては、ダイアナプロセスオイルＡＣ−１２，ＡＣ−４６０，ＡＥ−２４，ＡＥ−５０，ＡＥ−２００，ＡＨ−１６，ＡＨ−５８（以上、出光興産株式会社製商品名）、エッソプロセスオイル１１０，１２０（以上、エッソ石油株式会社製商品名）、シンタックＨＡ−１０，ＨＡ−１５，ＨＡ−３０，ＨＡ−３５（以上、神戸油化学工業株式会社製商品名）、コスモプロセス４０Ａ（コスモ石油株式会社製商品名）、デュートレックス７２９ＵＫ，７３９（以上、シェルジャパン株式会社製商品名）、共石プロセスＸ１００−Ａ，Ｘ１００（以上、日鉱共石株式会社製商品名）、ＪＳＯ  Ａｒｏｍａ７９０（日本サン石油株式会社製商品名）、コウモレックス３００，７００（以上、日本石油株式会社製商品名）、アロマックス＃１，＃３，＃５（以上、富士興産株式会社製商品名）ヘビープロセス油  三菱３４，三菱３８，三菱４４（以上、三菱石油株式会社製商品名）、モービルゾール Ｋ，２２，３０，１３０（以上、モービル石油株式会社製商品名）、ペトレックスＬＰＯ−Ｒ，ＬＰＯ−Ｖ，ＰＦ−１，ＰＦ−２（以上、山文油化株式会社製商品名）などが挙げられ、２種以上のオイルを同時に使用しても良い。
【００１４】
レゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂とオイルとの混合方法は、レゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂の有機溶剤溶液にオイルを均一に溶解させた後に有機溶剤を留去させる方法が最も簡便な方法であるが、樹脂の軟化点以上の温度でオイルと混合する方法も可能である。
本発明の樹脂架橋剤の軟化点は、縮合樹脂の分子量、残留アルキルフェノール量、残留溶媒量、オイルの添加量によって決まり、通常８５〜１１５℃の軟化点のものが使用され、９０〜１１０℃のものが好ましい。軟化点が８５℃より低いと保管中に樹脂同士の互着が生じやすくなるため、本発明の樹脂架橋剤を低温で保管する必要性が生じ、また１１５℃より高いとゴムのコンパウンド作成時の混練温度が高温となりゴムの架橋反応が部分的に開始されてコンパウンドの品質低下が生じる。
【００１５】
本発明の樹脂架橋剤の使用量に特に制限は無いが、ゴム１００重量部に対して、１〜５０重量部、好ましくは３〜３０重量部使用される。
また本発明の樹脂架橋剤は、ＣＲ、塩化スズ、ベンゼンスルフォン酸、酸化カルシュウム、モレキュラーシーブ、といった架橋促進剤の併用も可能である。
【００１６】
本発明の樹脂架橋剤を用いた時の架橋温度は、従来の樹脂架橋剤と同じ温度領域が適用可能である。具体的には１２０〜２３０℃において、ゴムの種類に応じた適切な温度が選択される。
本発明の樹脂架橋剤は、薬栓、ブラダー、コンデンサーパッキン、タイヤチューブ、インナーライナー、ホース、チューブ、ガスケット、自動車内装材、家電部品、等に使用されるゴム製品、ＴＰＥ製品に好適に使用される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、分散性、樹脂架橋剤の保管、ゴムの架橋性能共に従来品と同等性能を有し、かつ、従来品より残留溶媒、残留未反応アルキルフェノールについて大幅に低減された樹脂架橋剤が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の詳細を、実施例と比較例により本発明を具体的に説明する。本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００１９】
下記の方法により樹脂架橋剤の評価をおこなった。
「残留溶剤、残留アルキルフェノ−ルの測定」
樹脂架橋剤１ｇに、内部標準物質としてアニソールを０．１ｇ加え、アセトン２０ｍｌに溶解させ、ガスクロマトグラフィーで測定した。
「軟化点の測定」
ＪＩＳ  Ｋ２２０７準拠
「耐ブロッキング性の測定」
フレーク状の樹脂架橋剤を口径４cmの円筒に厚さ３cmになるように投入し、上部に厚さ１mm、径４cmのプラッスチック板と３６０gの荷重を載せ、４５℃のオーブン中で一週間静置後にフレーク同士のブロッキング状態の観察を行った。ブロッキング部分が５％以上のものを×とした。
「分散性の測定」
東洋精機ラボプラストミル・ローラーミキサー（チャンバー容量６０cc）を用いて、下記配合のゴムコンパウンド５０ｇを設定温度９０℃、１５分混練で作成した。得られたコンパウンドをロールで厚さ０．５mmにシート成形し、目視で凝集物の有無を観察した。凝集物の無い物を分散性〇とし、凝集物があるものを分散性×とした。
＜配合＞ポリサーブチル４０２      １００重量部
ＳＲＦカーボン              ５０重量部
ステアリン酸                  １重量部
亜鉛華                        ５重量部
樹脂架橋剤                  ４０重量部
「オシレーティング・レオメータによる架橋特性の測定」
(株)東洋精機製作所製ロータレスレオメータ使用。
測定温度１８０℃、振幅角度３°で測定。
【実施例１】
【００２０】
公知の方法に従って、ホルムアルデヒドとアルキルフェノールの１種であるｐ−オクチルフェノールを原料とし、アルカリ触媒を用いてｐ−オクチルフェノールの残留量が１.０％未満のレゾール型樹脂を合成し、続いてその樹脂のトルエン溶液に、ナフテン系オイルであるコーモレックスＦ２２を樹脂１００重量部に対して１２重量部加えた。その後、減圧下にトルエンを留去して、樹脂架橋剤Ａを得た。
得られた樹脂架橋剤Ａの、残留溶剤量、残留ｐ-オクチルフェノール量、軟化点、ブロッキング性、分散性を測定して表１に記載した。
ポリサー・ブチル４０２（１００重量部）、ＳＲＦカーボン（５０重量部）、ステアリン酸（１重量部）、亜鉛華（５重量部）、樹脂架橋剤Ａ（１２重量部）の配合コンパウンドをロールを用いて通常の混練方法で作成した。得られたコンパウンドのオシレーティング・レオメータによる架橋特性を１８０℃、６０分の条件下に測定し、表２に記載した。
【実施例２】
【００２１】
コーモレックスＦ２２の配合量を８重量部に変更する以外は実施例１と同様にして樹脂架橋剤Ｂを合成した。得られた樹脂Ｂの残留溶剤量、残留ｐ-オクチルフェノール量、軟化点、ブロッキング性、分散性、オシレーティング・レオメータによる架橋特性を実施例１と同様にして測定した結果を表１〜２に示した。
【実施例３】
【００２２】
コーモレックスＦ２２の配合量を４重量部に変更する以外は実施例１と同様にして樹脂架橋剤Ｃを合成した。得られた樹脂Ｃの残留溶剤量、残留ｐ-オクチルフェノール量、軟化点、ブロッキング性、分散性、オシレーティング・レオメータによる架橋特性を実施例１と同様にして測定した結果を表１〜２に示した。
【実施例４】
【００２３】
ポリサー・ブチル４０２（８０重量部）、ネオプレンＷＲＴ（２０重量部）、SRFカーボン（５０重量部）、ステアリン酸（１重量部）、亜鉛華（５重量部）、樹脂架橋剤Ｂ（１２重量部）のコンパウンドを実施例１と同様にして作成し、オシレーティング・レオメータによる架橋特性を実施例１と同様にして測定した結果を表２に示した。
【００２４】
（比較例１）
コーモレックスＦ２２を配合しない以外は実施例１と同様にして樹脂架橋剤Ｄを合成した。得られた樹脂Ｄの残留溶剤量、残留ｐ-オクチルフェノール量、軟化点、ブロッキング性、分散性を実施例１と同様にして測定した結果を表１に示した。
【００２５】
（比較例２）
コーモレックスＦ２２の配合量を２０重量部に変更する以外は実施例１と同様にして樹脂架橋剤Ｅを合成した。得られた樹脂Ｅの残留溶剤量、残留ｐ-オクチルフェノール量、軟化点、ブロッキング性、分散性、を実施例１と同様にして測定した結果を表１に示した。
【００２６】
（比較例３）
樹脂架橋剤Ａ（１２重量部）のかわりに田岡化学工業（株）製レゾール型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂架橋剤であるＴＡＬ２０１（１２重量部）を用いること以外は実施例１と同様にしてオシレーティング・レオメータによる架橋特性を実施例１と同様にして測定した結果を表２に示した。
【００２７】
【表１】
2006008923.tif 000002
【００２８】
【表２】
2006008923.tif 000003
Ｔ（１０）：加硫曲線から求められた、トルクの最大値と最小値との差の１０％に      達するまでの時間（分）
Ｔ（９０）：加硫曲線から求められた、トルクの最大値と最小値との差の９０％に
達するまでの時間（分）
ＭＬ      ：加硫曲線から求められた、トルクの最小値（ｋｇ・ｃｍ）
ＭＨ      ：加硫曲線から求められた、トルクの最大値（ｋｇ・ｃｍ）