JPS608343A - Production of compounding ingredient for rubber - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a compounding ingredient for rubber capable of remarkably improving the tackiness, tensile strength and elongation of a rubber composition, by reacting the distillation residue obtained by the purification of p-tert- butylphenol, etc., with an aldehyde. CONSTITUTION:Isobutylene oligomer is made to react with phenol in the presence of a catalyst, and the obtained p-tert-butylphenol or p-tert-octylphenol is purified. 100pts.wt. of the obtained distillation residue is added with preferably 20-50pts.wt. of an aldehyde (e.g. paraformaldehyde) and preferably 0.1- 0.5pts.wt. of a basic catalyst such as calcium hydroxide or an acidic catalyst such as hydrochloric acid, and made to react with each other by heating at 80-200 deg.C to obtain the objective compounding ingredient for rubber. USE:Rubber composition for tire.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規ゴム配合剤の製造法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for producing a novel rubber compound.

少なくとも１種のイソブチレンオリゴマーとフェノール
とをシリカ−アルミナ触媒、活性白土。At least one isobutylene oligomer and phenol are combined with a silica-alumina catalyst and activated clay.

ゼオライト等の触媒の存在下に反応させることにヨリ、
パラーｔｅｒｔ−ブチルフェノール（以下ＢＰと略記す
る）及びパラーｔｅｒｔ−オクチルフェノール（以下Ｏ
Ｐと略記する）を製造することは、公知である。この方
法で製造された１１　Ｆ及びＯＰは熱部によって精製さ
れるが、その際かなりの艮の熱部残渣が残留し、熱部残
渣の有効利用の開発が望まれている。しかしながら、従
来、燃料として利用される以外には、有効な用途は見い
だされていない。By reacting in the presence of a catalyst such as zeolite,
Para-tert-butylphenol (hereinafter abbreviated as BP) and para-tert-octylphenol (hereinafter O
It is known to produce P (abbreviated as P). 11 F and OP produced by this method are purified in a hot section, but at this time, a considerable amount of hot section residue remains, and it is desired to develop an effective use of the hot section residue. However, until now, no effective use has been found for it other than as a fuel.

本発明は、このような問題点を解決し、ＢＰ及びＵＰの
熱部残渣の有効な用途を開発することを目的としてなさ
れたものでるる。The present invention has been made with the aim of solving these problems and developing effective uses for the hot section residues of BP and UP.

この目的は９本発明によれば、熱部残液ケアルデヒドと
反応させてゴム組成物への配合剤として優れた樹脂にす
ることによって達成される。This object is achieved according to the present invention by reacting with the hot section residue care aldehyde to form a resin which is excellent as a compounding agent in rubber compositions.

即ち１本発明はインブチレンオリゴマーとフェノールと
を触媒の存在下に反応させてパラ−ｔｅｒ　を−ブチル
フェノール及びパラ−１ｅｒｔ−オクチルフェノールを
製造し、精製する際に得られる熱部残渣をアルデヒド類
と反応させることｅ　／ｌ’ｊ徴とするゴム配合剤の製
造法に関する。That is, 1 the present invention reacts imbutylene oligomer and phenol in the presence of a catalyst to produce para-tert-butylphenol and para-tert-octylphenol, and reacts the hot residue obtained during purification with aldehydes. The present invention relates to a method for producing a rubber compound that exhibits e/l'j characteristics.

熱部残液は、インブチレンオリゴマー１１ｒＬｔｉｄニ
ジイソブチレン等のインブチレンの２〜５員体のうち少
なくとも１１１とフェノールとを触媒の存在下に反応さ
せ、１３Ｐ及び０Ｐｔ−製造し、ＢＰｔ得たい場合には
、ＢＰよシ低沸点の物質を溜去し。The residual liquid in the hot section is used to react at least 111 of the 2- to 5-membered inbutylene bodies such as inbutylene oligomer 11rLtid diisobutylene with phenol in the presence of a catalyst to produce 13P and 0Pt, and when it is desired to obtain BPt. Distills low boiling point substances such as BP.

ＢＰを熱溶により取り出した後に残留するものであシ、
２．４−ジーｔｅｒ　ｔ−ブチルフェノール、２−ｓｅ
ｃ−５ｅ　ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ＯＰ。It is what remains after BP is removed by hot melting,
2.4-tert-butylphenol, 2-se
c-5e tert-butylphenol, OP.

２．４−ジオクチルフェノール、その他の高沸点物。2.4-Dioctylphenol and other high boilers.

更ニ残Ｍ　Ｂ　Ｐ　＋　ｔ　ｅ　ｒ　ｔ−アミルフェノ
ール、フェノールケ含む。The residual M B P + tert-amylphenol and phenol phenol are included.

この熱溶残渣は一般に下記のような組成及び組成比を有
する】 フェノール　Ｏ〜　２重歇チ ＢＰ　５〜１０重計チ ｐ−ｔｅｒｔ−アミルフェノール　５〜７１ｔ９６λ４
−ジーｔｅｒｔ−ブチルフェノール２０〜１０ｘ滑チ ２−　ｓｅｃ　−４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール１０
〜１５櫃Ｉ Ｏ−オクチルフェノール　５〜１５重ｔ’％ＯＰ　３０
〜４０重准チ その他　残部 前記のＢＰの製造に使用される触媒は、シリカ−アルミ
ナ、活性白土、ゼオライト等の触媒でめシ９反応温度は
通常、約８０〜２５０℃でるる。This hot melt residue generally has the following composition and composition ratio: Phenol O ~ 2 doubles BP 5 to 10 weights p-tert-amylphenol 5 to 71t96λ4
-tert-butylphenol 20~10x 2-sec -4-tert-butylphenol 10
~15 t'I O-octylphenol 5-15 weight t'% OP 30
~40 heavy hydrogen, others, and the remainder The catalyst used for the production of the above-mentioned BP is a catalyst such as silica-alumina, activated clay, or zeolite, and the reaction temperature is usually about 80 to 250°C.

一方、ＯＰの？！造は、触媒としてシリカ−アルミナ、
活性白土、ゼオライト等を使用する場イ］′には９通常
、約７０〜１５０℃の反応温度で行われ。On the other hand, the OP? ! The structure uses silica-alumina as a catalyst,
When activated clay, zeolite, etc. are used, the reaction is usually carried out at a reaction temperature of about 70 to 150°C.

触媒としてフリーデルクラフッ触謀、硫酸、陽イオン交
換触媒等全使用する場合には９通常、約７０〜１３０℃
の反応温度で実施される。When using a Friedel Krach catalyst, sulfuric acid, a cation exchange catalyst, etc. as a catalyst, the temperature is usually about 70 to 130°C.
The reaction temperature is .

本発明においては、こうして得た熱溶残渣にアルデヒド
を加え、塩基性触媒又は酸性触媒の荏在下、好ましくは
、約８０〜２００℃で加熱９反応させられる。反しチ温
度が低すぎると反応が遅くなり、商すぎると得られる樹
脂に濁りを生じる。In the present invention, an aldehyde is added to the hot melt residue thus obtained, and the mixture is heated and reacted preferably at about 80 to 200° C. in the presence of a basic catalyst or an acidic catalyst. On the other hand, if the temperature is too low, the reaction will be slow, and if the temperature is too low, the resulting resin will become cloudy.

アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、ノ；ラホルム
アルデヒド、アセトアルデヒド等が挙り゛られ、これら
のアルデヒドのうち１種以上をその寸ま、又は水ｆたは
有機溶剤に溶解させ−Ｃ使用することができる。アルデ
ヒドの添加風は、熱部残渣１００重隈部に対して１５〜
７０重風部が好ましく、特に、２０〜５０重風部が好ま
しい。アルデヒドの計が少ないと分子量が小さすぎ、多
すぎると樹脂に濁りが生じる。Examples of the aldehyde include formaldehyde, non-formaldehyde, acetaldehyde, etc., and one or more of these aldehydes can be used in its original form or dissolved in water or an organic solvent. The amount of aldehyde added is 15~
70 part wind force is preferable, and 20 to 50 part wind force is particularly preferable. If there is too little aldehyde, the molecular weight will be too small, and if there is too much, the resin will become cloudy.

塩基性触媒としては、アンモニア又はアルカリ金縞若し
くはアルカリ土類金属の水酸化部２例えば水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシ
ウム或は水酸化バリウム等ｔ、熱部残渣１００重量部に
対して０．１〜０．５重社部使用するのが好ましい。塩
基性触媒が少なすぎると反応が遅くなり、多すぎるとあ
とで触媒の除去が困難になる。As the basic catalyst, ammonia or alkali gold stripes or alkaline earth metal hydroxide part 2 such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide or barium hydroxide etc. t, hot part residue 100 weight It is preferable to use 0.1 to 0.5 parts per part. Too little basic catalyst will slow down the reaction, while too much will make it difficult to remove the catalyst later.

酸性触媒としては、塩酸、蓚酸、硫酸、硝酸。Examples of acidic catalysts include hydrochloric acid, oxalic acid, sulfuric acid, and nitric acid.

パラトルエンスルホン酸、スルノアミン酸、マレイン酸
等を、熱部残渣１００主計部に対して０．１〜０．５Ｎ
量°部使用するのが好ましい。酸性触媒が少なすぎると
反応が遅くなり、多すぎるとあとで触媒の除去が困難に
なる。Add para-toluenesulfonic acid, sulnoamic acid, maleic acid, etc. to 0.1 to 0.5N per 100 parts of hot section residue.
It is preferable to use 1 part. Too little acidic catalyst slows down the reaction; too much acidic catalyst makes it difficult to remove the catalyst later.

得られる樹脂は固形状でしかもゴムと溶融ムＩ能にする
ためにその軟化点が６０〜１６０℃になるように、前記
原料、配合９反応温度等により反応を適宜調整するのが
好°ましく、特に軟化点が８０〜１２０℃になるように
調整するのが好ましい。It is preferable to appropriately adjust the reaction by adjusting the raw materials, blending temperature, etc. so that the obtained resin is in solid form and has a softening point of 60 to 160°C in order to be able to melt and melt with rubber. In particular, it is preferable to adjust the softening point to 80 to 120°C.

この調整のために９反応開始時又は反応の途中に更にア
ルキルフェノール、アラルキルフェノール。For this adjustment, alkylphenol or aralkylphenol is added at the start of the reaction or during the reaction.

アリールノエノール、ビスフェノールＡ、クマロン樹脂
、クマロン−インデン樹脂２石油樹脂、エポキシ樹脂等
を適宜９選択して添加することが７′きる。クマロン樹
脂、クマロン−インデン樹脂。Arylnoenol, bisphenol A, coumaron resin, coumaron-indene resin, petroleum resin, epoxy resin, etc. can be appropriately selected and added. Coumaron resin, coumaron-indene resin.

石油イ０１脂、ロジン及びロジン変性樹ｊ后、テルペン
樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂等は、熱部残液とア
ルデヒド七の反応後に添加することもてきる。Petroleum oils, rosin and rosin-modified resins, terpene resins, xylene resins, epoxy resins, etc. can also be added after the reaction between the hot section residue and the aldehyde.

こうし−Ｃ得た本発明による樹脂は、ゴム組成物に配合
すると、タッキネス、引張強さ及び伸び寝著しく向上さ
せる。即ち、こうして得た樹脂はコ。When the resin according to the present invention obtained by Koushi-C is incorporated into a rubber composition, it significantly improves tackiness, tensile strength and elongation. That is, the resin thus obtained is:

ム配合剤とし−〔曖れ、特に従来、脂肪族系石油樹脂が
使用されているタイヤ製造用ゴム組成物に配合する場合
に優れた効果を示す。It exhibits excellent effects as a rubber compounding agent, particularly when incorporated into tire manufacturing rubber compositions in which aliphatic petroleum resins have conventionally been used.

本発明によるゴム配合剤を配合するゴム成分は任意の合
成ゴム及び天然ゴムであってよい。特に。The rubber component with which the rubber compound according to the invention is compounded may be any synthetic or natural rubber. especially.

天然ゴム、スチレン−ブタジェンゴム、ブタジエンゴム
、ニトリルゴム、クロロブレ／ゴム等に配合することが
できる。本発明による得られるゴム配合剤はゴム１００
重附部に対し、１〜１０１７１部配合するのが好ましい
。ゴム配合剤が少なすぎると配合することによる効果が
小さく、多すき゛ても改質効果の向上があまりなく、加
硫を遅らせることがある。ゴム組成物は、必要に応じて
常用の添加剤９例えば可塑剤、充填剤、顔料、加硫剤。It can be blended with natural rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, chlorobrane/rubber, etc. The rubber compound obtained according to the present invention is Rubber 100
It is preferable to mix 1 to 10171 parts with respect to the heavy weight part. If the amount of the rubber compounding agent is too small, the effect of mixing it will be small, and if it is too large, the modification effect will not be improved much and vulcanization may be delayed. The rubber composition may optionally contain conventional additives 9 such as plasticizers, fillers, pigments, and vulcanizing agents.

加硫促進剤、老化防止剤等を含んでいてよい。It may contain a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, etc.

次に、実施例に基づいて本発明奮詳述するが。Next, the present invention will be described in detail based on examples.

本発明はこれに限足されるものではない。なお。The present invention is not limited to this. In addition.

実施例に使用するＢＰ及びＯＰの熱部残渣の組成及び組
成比は下記のとおりでるる。The compositions and composition ratios of the hot section residues of BP and OP used in the examples are as follows.

フェノール　Ｏ重耽チ ＨＰ　９重量％ ｐ　ｔｅｒｔ−アミルフェノール　５Ｍｗｔ％２．４−
ジーｔｅｒｔ−ブチルフェノール２０、＆量チ ２−５ｅｅ−４−ｔｅｆｔ−ブチルフェノール１２重肌
チ 。−オクチルフェノール　９重Ｆｊ！：％ＯＰ　３４声
、糾チ その他　１１重夙チ 実施例１ 熱部残渣１０００１ｉ１−にバラホルムアルデヒド２５
（Ｈ’及び塩酸５５’（ｆニー加え、１００℃で３時間
反応させた。更に、昇温して１５０〜１７０　’Ｃで２
時間反応させて軟化点（球環法）が９４℃９色相（ＵＳ
ロジン色相標準針）Ｆの樹脂ｔ−イｊｆた。この樹脂ケ
以下ゴム配合剤Ａと記す。Phenol O heavy HP 9wt% p-tert-amylphenol 5Mwt%2.4-
Tert-butylphenol 20, & amount 2-5ee-4-teft-butylphenol 12 heavy skin. -Octylphenol 9-fold Fj! :%OP 34 voices, sieving, etc. 11 layers Example 1 Heat section residue 10001i1- to rose formaldehyde 25
(H' and 55' hydrochloric acid were added, and the reaction was carried out at 100°C for 3 hours. Furthermore, the temperature was raised to 150-170'C for 2 hours.
After a time reaction, the softening point (ball method) was 94°C and 9 hues (US
Rosin hue standard needle) F resin t-i jf. This resin is hereinafter referred to as rubber compound A.

実施例２ 熱間残渣：１０００７にパジホルムアルデヒ１１８０５
’及び水酸化カルシウム５ｙ、ｙ、加え、１００℃で５
時間反応させた。その後、塩酸で中第１１シてｐＨ６〜
７にし、水洗により塩化カルシラノ・衾除去し、１５０
〜１７０℃で３時間反応させて軟化点が８１℃１色相Ｆ
の樹脂を得た。この樹Ｊｌｔｒｋ以下ゴム配合剤Ｂと記
す。Example 2 Hot residue: 10007 and padiformaldehy 11805
' and calcium hydroxide 5y, y, add 5 at 100℃
Allowed time to react. Then, add hydrochloric acid to pH 6~
7, remove calcyano chloride by washing with water, and add 150
React at ~170°C for 3 hours and the softening point is 81°C 1 hue F
of resin was obtained. This tree is hereinafter referred to as rubber compound B.

応用例１ 仄に、ゴム配合剤Ａ及びＢ、ヒタノール１５０１（日立
化成工業株式会社製商品名：以下ゴム配合剤Ｃと記す）
及びエスコレツツ１２０２Ｕ（エッソスタンダード社製
脂肪族系石油樹脂の商品名二以下ゴム配合剤りと記す）
をゴム配合剤として使用し、下記のゴム組成物全作り、
バンバリーミキサ−で１００℃で混合した後、１５０℃
で３０分間加硫した。得られたゴムの物性を表１に示す
。Application example 1 In addition, rubber compounding agents A and B, and Hytanol 1501 (trade name manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.: hereinafter referred to as rubber compounding agent C)
and Escorets 1202U (trade name of aliphatic petroleum resin manufactured by Esso Standard Co., Ltd., written as rubber compounding agent 2 or less)
Using as a rubber compounding agent, make the following rubber composition,
After mixing at 100℃ with Banbury mixer, 150℃
Vulcanization was performed for 30 minutes. Table 1 shows the physical properties of the obtained rubber.

ゴム組成物の組成 スチレン−ブタジェンゴム（Ｊ　Ｓ　Ｒす１５０２日本
合成ゴム■製、商品名）　１ｏｏｚｌ＝ｓカーボンブラ
ツク　５０重主計 プロセスオイル　１０ｍ丘チ ステアリン酸　３Ｍ計チ 亜鉛華　５重量％ ックラッチ２２４（大向新興化学■製、商品名）１重量
％ 硫黄　２型打チ ックセラーＣＺ（大向新興化学■製、商品名）１重量％ ゴム配合剤　４重ｉ：％ 表１　物性 なお、タッキネスはピクマタツクテスター（東洋精機ｎ
）ｋ用いて測定した。引張応力、引張強さ及び伸びはＪ
ＩＳ−に−６３０１に準じて測定した。硬度はショア硬
度により測冗した。Composition of the rubber composition Styrene-butadiene rubber (manufactured by JSR 1502 Japan Synthetic Rubber ■, trade name) 1 ozl=s carbon black 50 weight scale process oil 10 m chloride stearic acid 3M total zinc white 5% by weight Cracklatch 224 (large Manufactured by Omukai Shinko Kagaku ■, trade name) 1% by weight Sulfur 2-type punching cellar CZ (manufactured by Ohmukai Shinko Kagaku ■, trade name) 1% by weight Rubber compounding agent Quadruple i:% Table 1 Physical properties The tackiness is Picmata Tsuku tester (Toyo Seiki n
)k. Tensile stress, tensile strength and elongation are J
Measured according to IS-6301. Hardness was measured using Shore hardness.

前記の表から明らかなとおシ１本発明によるゴム配合剤
Ａ及びＢｔ配合したゴムは、脂肪族系石＃１１１ｆＢ脂
（ゴム配合剤Ｄ）を配合した場合より、タッキネス、引
張応ツバ引張強さ及び伸びのいずれにおいても優れてい
る。一方、ゴム配合剤Ｃ（ＵＰホルムアルデヒド樹脂）
と比較すると、ゴ・ム配合剤Ａ及びＢは、タッキネスは
若干劣るが、その他の特性がほとんど同等のゴム物性金
七し、引張応力において若干優れているゴムを生じる。It is clear from the above table that the rubber compounded with the rubber compounding agent A and Bt according to the present invention has better tackiness, tensile stress, and tensile strength than the rubber compounded with aliphatic stone #111fB fat (rubber compounding agent D). It is excellent in both elongation and elongation. On the other hand, rubber compound C (UP formaldehyde resin)
In comparison, Rubber Compounds A and B produce rubbers with slightly inferior tackiness, but almost identical rubber physical properties in other properties, and slightly superior tensile stress.

本発明によシ、ハラ−ｔｅｒ　ｔ−フチルフェノール又
ハパラーｔｅｒｔ−オクチルフェノールの熱面残渣全有
効活用できるだけでなく、ゴム配合剤として新規でしか
も優れた効果を示すものが提供できる。The present invention not only makes it possible to effectively utilize all of the hot surface residues of hala-tert-phthylphenol or hapara-tert-octylphenol, but also provides a new and excellent rubber compounding agent.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １、　イソブチレンオリゴマーとフェノールとを触媒の
存在下に反応させてパラーｔｅｒｔ−ブチルフェノール
又はパラ−ｔｅｒ　ｔ−オクチルフェノールを製造し、
精製する際に得られる熱部残渣ケ“アルデヒド類と反応
させることを特徴とするゴム配合剤の製造法。1. Producing para-tert-butylphenol or para-tert-octylphenol by reacting isobutylene oligomer and phenol in the presence of a catalyst,
A method for producing a rubber compounding agent, which is characterized by reacting hot section residue obtained during purification with aldehydes.