[发明专利]具有热离解部分的羧酸的胺盐化合物和用于橡胶硫化的配合剂和包含其的橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有热离解(thermal dissolciation)部分的羧酸的胺盐化合物和用于橡胶硫化的配合剂(compounding agent)和包含其的橡胶组合物。更特别的，本发明涉及一种羧酸的胺盐化合物，该羧酸含具有高硫化效率、具有好的抗老化性并且环境友好的热离解部分。

发明背景

一般，当基于二烯的橡胶用硫交联时，本领域公知交联键主要包括在加热时易于分解的多硫键，因此，抗热老化性较差。另一方面，和基于二烯的橡胶相比，丁基橡胶具有较好的抗热老化性，但是存在具有较少的反应部分可以利用来硫化反应的问题，因此，和基于二烯的橡胶相比硫化反应慢并且在与其它基于二烯的橡胶的共硫化方面困难。考虑到这些问题，作为硫化试剂或共硫化试剂，已经提出了(参见日本专利公开(A)2004-277705)具有含活性氢的基团的硫羟基/马来酰亚胺加成化合物，并且其经过加热释放马来酰亚胺化合物并且产生硫羟基团。在这个专利公开中公布的化合物，当作为丁基橡胶的硫化试剂或共硫化剂时，得到了显示高储存稳定性的未硫化橡胶并且通过硫化获得的橡胶显示高的热稳定性。然而，还是必需防止或延缓未硫化橡胶组合物的过早硫化(scorching)并且改善硫化橡胶的拉伸特性和抗热老化性。因此，本发明人发现了一种可以防止或延缓未硫化橡胶组合物的过早硫化并且改善硫化橡胶的抗拉伸特性和抗热老化性的化合物，即，含N-取代琥珀酰亚胺硫基团的羧酸金属盐，其先前以日本专利公开2005-296241提交。

发明概述

因此，本发明的目标是提供一种用于橡胶硫化的配合剂，其可以用在不使用氧化锌的橡胶配方中，其为环境友好的，具有较高的硫化效率并且和传统的橡胶配合剂相比具有较好的抗热老化性并且比传统的产品显示了较高的性能。

根据本发明，提供了一种含热离解部分的羧酸的胺盐化合物，其具有如下式(I)：

其中R表示选自C₁到C₂₀烷基基团、C₃到C₁₀环烷基基团、C₆到C₂₀芳基基团和C₇到C₃₀烷芳基基团的有机基团，R₁、R₂和R₃独立地表示氢原子或C₁到C₂₀有机基团，其可具有杂原子和/或取代基团并且X表示C₂到C₂₀有机基团，其可具有杂原子和/或取代基团和用于橡胶硫化的配合剂和包含其的橡胶组合物。

根据本发明，发明者发现了具有上述式(I)的新的化合物和其合成方法，并且发现，当这种化合物与基于卤素的橡胶结合使用时，其提供了较高的硫化效率和相对传统的配合剂较好的抗热稳定性，并且甚至不加入氧化锌就提供了比过去相同或较好的性能。

本发明的最佳实施方式

根据本发明，具有式(I)的在一个分子中含热离解部分的羧酸的胺盐可以通过用如下的反应方案所示的羧酸(II)和胺(III)的反应产生：

其中R为选自C₁到C₂₀烷基基团、C₃到C₁₀环烷基基团、C₆到C₂₀芳基基团和C₇到C₃₀烷芳基基团的有机基团；X为选自亚烷基基团、环亚烷基基团、亚芳基基团、烷基亚芳基基团和杂环基团的C₁到C₂₀有机基团，并且作为杂原子X，例如，可提到S，N，和O，并且，作为取代基团，例如，可提到卤素原子、烷基基团、和烷氧基基团，并且，R₁、R₂和R₃为独立地氢或C₁到C₂₀杂原子和/或取代基团。

上述反应使在其分子中具有热离解部分(例如，N-取代琥珀酰亚胺硫基团)的羧酸(II)和胺(III)在适宜的溶剂中(例如，水、醇例如甲醇、乙醇、丙醇和乙二醇、丙酮、甲基乙基酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯、戊烷己烷)在0℃到130℃的温度下反应，借此可以产生具有式(I)的羧酸的胺盐化合物。