JPH0147487B2 - - Google Patents
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- JPH0147487B2 JPH0147487B2 JP55162495A JP16249580A JPH0147487B2 JP H0147487 B2 JPH0147487 B2 JP H0147487B2 JP 55162495 A JP55162495 A JP 55162495A JP 16249580 A JP16249580 A JP 16249580A JP H0147487 B2 JPH0147487 B2 JP H0147487B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conjugated diene
- catalyst
- polymerization
- polymer
- present
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- 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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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerization Catalysts (AREA)
Description
本発明は、有機リチウム触媒を用いて共役ジエ
ン化合物とビニル芳香族化合物を効率的に重合
し、比較的ビニル結合の多い共役ジエン系重合体
を製造する方法に関する。 一般に有機リチウム触媒を用いて共役ジエンと
ビニル芳香族化合物を共重合すると、通常ブロツ
ク共重合体が得られるが、タイヤ用途等汎用ゴム
としてはランダム共重合体の方が好ましく、共重
合をランダムにするためエーテル類、チオエーテ
ル類、第三級アミン類及びその他の極性化合物を
用いることはよく知られている(例えば特公昭36
−15386号公報)。しかしながら、比較的ビニル結
合が多いものを得ようとすると極性化合物を比較
的多く使用する必要があり、一般に重合率が上が
りにくい傾向にある。また最近、特開昭55−
40734号公報には、ポリブタジエンではあるが、
実質的なビニル結合を有し、コールドフロー性の
改良されたゴムを得る際のムーニー粘度調節剤と
してアレン化合物を用いることが示されている。
しかしながら、この方法ではムーニー粘度は調節
されるかもしれないが、実施例からみると重合率
が低く、更に低温で重合を行うため生産性の面で
劣り、非効率的である。 かかる状況下において、本発明者らは、有機リ
チウム触媒の特長を生かし、重合率が実質的に
100%でしかも同一のムーニー粘度のポリマーを
得るのに従来より少量の触媒量でできる効果的な
共役ジエン系重合体を得る方法を鋭意検討し、本
発明に至つた。 すなわち本発明は、有機リチウム触媒を用いて
共役ジエン化合物の1種以上又は共役ジエン化合
物とビニル芳香族化合物を炭化水素溶媒中で重合
するに際し、(A)エチレングリコールジアルキルエ
ーテル類又は第三級ジアミン類から選ばれる化合
物1種以上及び(B)一般式 H2C=C=CHR (式中のRは水素原子又は炭素数1〜10のアルキ
ル基を示す) で示されるアレン化合物を有機リチウム触媒の
0.1ないし0.9倍モル存在させ、重合を行うことを
特徴とする共役ジエン系重合体の製法である。 本発明の特徴は比較的ビニル含量の多い共役ジ
エン系重合体を得る際実質的に重合率が100%と
なり極めて効率的であること、更に実質的に重合
率を100%としながら同一ムーニー粘度のポリマ
ーを少ない触媒量で製造できることである。 なお、ムーニー粘度のような分子量は実質的に
触媒量で十分コントロールできる。 本発明において用いる有機リチウム触媒は、少
くとも1個以上のリチウム原子を結合した炭化水
素で、例えば、エチルリチウム、プロピルリチウ
ム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、
tert−ブチルリチウム、フエニルリチウム、プロ
ペニルリチウム、1,4−ジリチオ−n−ブタ
ン、1,5−ジチリオ−n−ペンタン、1,2−
ジリチオ−1,2−フエニルエタン等であり、従
来公知のもの及びポリアルキルリチウムが用いら
れる。特に好ましい例としてはn−ブチルリチウ
ム、sec−ブチルリチウムである。これらの有機
リチウム触媒は一種のみならず二種以上の混合物
として用いてもよい。有機リチウム触媒の使用量
は生成重合体の分子量にもよるが、通常単量体
100g当りリチウム原子として0.1ないし2mmol、
好ましくは0.3〜1.5mmol程度用いられる。 本発明において用いる共役ジエン化合物は、例
えば1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−
ブタジエン(イソプレン)、2,3−ジメチル−
1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン等で
あり、特に1,3−ブタジエン及びイソプレンが
好ましい。 本発明において用いるビニル芳香族化合物は、
例えば、スチレン、o−メチルスチレン、p−メ
チルスチレン、m−メチルスチレン、α−メチル
スチレン、o−エチルスチレン、p−tert−ブチ
ルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラ
セン等であり、特にスチレンが好ましい。 本発明において用いる共役ジエン化合物とビニ
ル芳香族化合物の割合はゴム状重合体を得るため
には通常ビニル芳香族化合物が全単量体の50%以
下が好ましい。また上記共役ジエン化合物及びビ
ニル芳香族化合物はそれぞれ2種以上の混合物で
あつてもよい。 本発明において用いる炭化水素溶媒は、有機リ
チウム触媒を失活させないものであれば特に制限
はないが、例えば、n−ブタン、n−ペンタン、
iso−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、
iso−オクタン、シクロヘキサン、エチルシクロ
ヘキサン等であり、特にヘキサン、シクロヘキサ
ンが好ましい。これら炭化水素溶媒は2種以上混
合して使用できる。また炭化水素溶媒は通常単量
体の1〜20倍の割合で使用される。 本発明において用いるエチレングリコールジア
ルキルエーテル類、第三級ジアミン類、例えばエ
チレングリコールジメチルエーテル、エチレング
リコールジエテルエーテル、エチレングリコール
エチルブチルエーテル、エチレングリコールジブ
チルエーテル、エチレングリコールプロピルブチ
ルエーテル、エチレングリコールジアミルエーテ
ル、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジ
アミン、N,N,N′,N′−テトラエチルエチレ
ンジアミン、N,N,N′,N′−テトラメチルプ
ロパンジアミン、N,N,N′,N′−テトラメチ
ルブタンジアミン等であり、エチレングリコール
ジブチルエーテル、N,N,N′,N′−テトラメ
チルエチレンジアミンが好ましい。これら化合物
は1種又は2種以上混合して用いてもよい。添加
量は得ようとするポリマーのビニル結合量及び温
度にもよるが、有機リチウム触媒に対して通常モ
ル比で0.3倍ないし20倍モルである。 本発明において用いるアレン化合物は一般式
H2C=C=CHR(式中のRは水素原子又は炭素数
1〜10のアルキル基である)で示される。この式
で示されるアレン類は、例えばプロパジエン、
1,2−ブタジエン、1,2−ペンタジエン、
1,2−ヘキサジエン、1,2−ヘプタジエン、
1,2−オクタジエン等であり、特にプロパジエ
ン、1,2−ブタジエンが好ましい。この添加量
は有機リチウム触媒の0.1〜0.9倍モルである。好
ましくは0.1〜0.8モルであり、更に好ましくは0.2
ないし0.7モルである。アレン類の添加量が多す
ぎると重合率が低くなりすぎるし、少なすぎると
同一ムーニー粘度のポリマーを得る際の触媒擁が
通常の場合と変りにくくなり本発明の効果をもた
らさない。 本発明の方法において、重合は通常25℃ないし
180℃の範囲でできる。好ましくは50℃ないし130
℃、更に好ましくは70℃ないし120℃である。重
合温度が低いと重合速度が遅くなるし、高すぎる
と実質的にビニル含量の多い重合体ができにく
い。重合所要時間は特に制限はないが一般に5分
ないし5時間である。反応系の圧力は反応混合物
を液相に維持するのに十分な圧力であればよく、
通常は1ないし20気圧程度であり、特殊な状態の
下ではより高圧、より低圧で反応を行うこともで
きる。 重合反応は連続式又は回分式で行うことができ
るが、汎用のゴムの場合は連続式で行うことが生
産性、品質のコントロール性等から好ましい。 重合反応は窒素ガス、アルゴンガス等の不活性
ガス雰囲気下で行うのが好ましく、重合系には有
機リチウム触媒を失活させるような不純物、例え
ば水、酸素、アルコール等が混入しないよう留意
するのが好ましい。重合終了後、水、アルコール
等の重合停止剤及び老化防止剤を加えて、生成重
合体を分離、洗浄、乾燥して目的とする重合体を
得ることができる。 本発明方法によつて得られる共役ジエン系重合
体は、汎用合成ゴムの使用される分野に好適に使
用できる。 以下に若干の実施例をあげて本発明を具体的に
説明するが、これらは本発明を限定するものでは
ない。 実施例1〜3及び比較例1、2 内容積5のステンレス製のかくはん機、ジヤ
ケツト付の反応器を用いて、モノマーとして1,
3−ブタジエンとスチレン(75/25重量比)、溶
媒としてヘキサン、触媒としてブチルリチウムを
用い、添加剤としてエチレングリコールジブチル
エーテル及び1,2−ブタジエンを表−1に示す
割合で連続共重合反応を行つた。重合器内の温度
を95℃になるようにコントロールし、上記単量体
は平均滞留時間が50分になるように定量ポンプで
供給した。触媒量はムーニー粘度が概略35ないし
40の範囲に入るよう調整した。表中の重合率は重
合器出口のサンプルをガスクロマトグラフイー
で、ムーニー粘度はムーニー粘度計を用いて、結
合スチレンは紫外分光光度計を用いて、更にブタ
ジエン部のミクロ構造は赤外分光光度計を用いて
測定した。
ン化合物とビニル芳香族化合物を効率的に重合
し、比較的ビニル結合の多い共役ジエン系重合体
を製造する方法に関する。 一般に有機リチウム触媒を用いて共役ジエンと
ビニル芳香族化合物を共重合すると、通常ブロツ
ク共重合体が得られるが、タイヤ用途等汎用ゴム
としてはランダム共重合体の方が好ましく、共重
合をランダムにするためエーテル類、チオエーテ
ル類、第三級アミン類及びその他の極性化合物を
用いることはよく知られている(例えば特公昭36
−15386号公報)。しかしながら、比較的ビニル結
合が多いものを得ようとすると極性化合物を比較
的多く使用する必要があり、一般に重合率が上が
りにくい傾向にある。また最近、特開昭55−
40734号公報には、ポリブタジエンではあるが、
実質的なビニル結合を有し、コールドフロー性の
改良されたゴムを得る際のムーニー粘度調節剤と
してアレン化合物を用いることが示されている。
しかしながら、この方法ではムーニー粘度は調節
されるかもしれないが、実施例からみると重合率
が低く、更に低温で重合を行うため生産性の面で
劣り、非効率的である。 かかる状況下において、本発明者らは、有機リ
チウム触媒の特長を生かし、重合率が実質的に
100%でしかも同一のムーニー粘度のポリマーを
得るのに従来より少量の触媒量でできる効果的な
共役ジエン系重合体を得る方法を鋭意検討し、本
発明に至つた。 すなわち本発明は、有機リチウム触媒を用いて
共役ジエン化合物の1種以上又は共役ジエン化合
物とビニル芳香族化合物を炭化水素溶媒中で重合
するに際し、(A)エチレングリコールジアルキルエ
ーテル類又は第三級ジアミン類から選ばれる化合
物1種以上及び(B)一般式 H2C=C=CHR (式中のRは水素原子又は炭素数1〜10のアルキ
ル基を示す) で示されるアレン化合物を有機リチウム触媒の
0.1ないし0.9倍モル存在させ、重合を行うことを
特徴とする共役ジエン系重合体の製法である。 本発明の特徴は比較的ビニル含量の多い共役ジ
エン系重合体を得る際実質的に重合率が100%と
なり極めて効率的であること、更に実質的に重合
率を100%としながら同一ムーニー粘度のポリマ
ーを少ない触媒量で製造できることである。 なお、ムーニー粘度のような分子量は実質的に
触媒量で十分コントロールできる。 本発明において用いる有機リチウム触媒は、少
くとも1個以上のリチウム原子を結合した炭化水
素で、例えば、エチルリチウム、プロピルリチウ
ム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、
tert−ブチルリチウム、フエニルリチウム、プロ
ペニルリチウム、1,4−ジリチオ−n−ブタ
ン、1,5−ジチリオ−n−ペンタン、1,2−
ジリチオ−1,2−フエニルエタン等であり、従
来公知のもの及びポリアルキルリチウムが用いら
れる。特に好ましい例としてはn−ブチルリチウ
ム、sec−ブチルリチウムである。これらの有機
リチウム触媒は一種のみならず二種以上の混合物
として用いてもよい。有機リチウム触媒の使用量
は生成重合体の分子量にもよるが、通常単量体
100g当りリチウム原子として0.1ないし2mmol、
好ましくは0.3〜1.5mmol程度用いられる。 本発明において用いる共役ジエン化合物は、例
えば1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−
ブタジエン(イソプレン)、2,3−ジメチル−
1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン等で
あり、特に1,3−ブタジエン及びイソプレンが
好ましい。 本発明において用いるビニル芳香族化合物は、
例えば、スチレン、o−メチルスチレン、p−メ
チルスチレン、m−メチルスチレン、α−メチル
スチレン、o−エチルスチレン、p−tert−ブチ
ルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラ
セン等であり、特にスチレンが好ましい。 本発明において用いる共役ジエン化合物とビニ
ル芳香族化合物の割合はゴム状重合体を得るため
には通常ビニル芳香族化合物が全単量体の50%以
下が好ましい。また上記共役ジエン化合物及びビ
ニル芳香族化合物はそれぞれ2種以上の混合物で
あつてもよい。 本発明において用いる炭化水素溶媒は、有機リ
チウム触媒を失活させないものであれば特に制限
はないが、例えば、n−ブタン、n−ペンタン、
iso−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、
iso−オクタン、シクロヘキサン、エチルシクロ
ヘキサン等であり、特にヘキサン、シクロヘキサ
ンが好ましい。これら炭化水素溶媒は2種以上混
合して使用できる。また炭化水素溶媒は通常単量
体の1〜20倍の割合で使用される。 本発明において用いるエチレングリコールジア
ルキルエーテル類、第三級ジアミン類、例えばエ
チレングリコールジメチルエーテル、エチレング
リコールジエテルエーテル、エチレングリコール
エチルブチルエーテル、エチレングリコールジブ
チルエーテル、エチレングリコールプロピルブチ
ルエーテル、エチレングリコールジアミルエーテ
ル、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジ
アミン、N,N,N′,N′−テトラエチルエチレ
ンジアミン、N,N,N′,N′−テトラメチルプ
ロパンジアミン、N,N,N′,N′−テトラメチ
ルブタンジアミン等であり、エチレングリコール
ジブチルエーテル、N,N,N′,N′−テトラメ
チルエチレンジアミンが好ましい。これら化合物
は1種又は2種以上混合して用いてもよい。添加
量は得ようとするポリマーのビニル結合量及び温
度にもよるが、有機リチウム触媒に対して通常モ
ル比で0.3倍ないし20倍モルである。 本発明において用いるアレン化合物は一般式
H2C=C=CHR(式中のRは水素原子又は炭素数
1〜10のアルキル基である)で示される。この式
で示されるアレン類は、例えばプロパジエン、
1,2−ブタジエン、1,2−ペンタジエン、
1,2−ヘキサジエン、1,2−ヘプタジエン、
1,2−オクタジエン等であり、特にプロパジエ
ン、1,2−ブタジエンが好ましい。この添加量
は有機リチウム触媒の0.1〜0.9倍モルである。好
ましくは0.1〜0.8モルであり、更に好ましくは0.2
ないし0.7モルである。アレン類の添加量が多す
ぎると重合率が低くなりすぎるし、少なすぎると
同一ムーニー粘度のポリマーを得る際の触媒擁が
通常の場合と変りにくくなり本発明の効果をもた
らさない。 本発明の方法において、重合は通常25℃ないし
180℃の範囲でできる。好ましくは50℃ないし130
℃、更に好ましくは70℃ないし120℃である。重
合温度が低いと重合速度が遅くなるし、高すぎる
と実質的にビニル含量の多い重合体ができにく
い。重合所要時間は特に制限はないが一般に5分
ないし5時間である。反応系の圧力は反応混合物
を液相に維持するのに十分な圧力であればよく、
通常は1ないし20気圧程度であり、特殊な状態の
下ではより高圧、より低圧で反応を行うこともで
きる。 重合反応は連続式又は回分式で行うことができ
るが、汎用のゴムの場合は連続式で行うことが生
産性、品質のコントロール性等から好ましい。 重合反応は窒素ガス、アルゴンガス等の不活性
ガス雰囲気下で行うのが好ましく、重合系には有
機リチウム触媒を失活させるような不純物、例え
ば水、酸素、アルコール等が混入しないよう留意
するのが好ましい。重合終了後、水、アルコール
等の重合停止剤及び老化防止剤を加えて、生成重
合体を分離、洗浄、乾燥して目的とする重合体を
得ることができる。 本発明方法によつて得られる共役ジエン系重合
体は、汎用合成ゴムの使用される分野に好適に使
用できる。 以下に若干の実施例をあげて本発明を具体的に
説明するが、これらは本発明を限定するものでは
ない。 実施例1〜3及び比較例1、2 内容積5のステンレス製のかくはん機、ジヤ
ケツト付の反応器を用いて、モノマーとして1,
3−ブタジエンとスチレン(75/25重量比)、溶
媒としてヘキサン、触媒としてブチルリチウムを
用い、添加剤としてエチレングリコールジブチル
エーテル及び1,2−ブタジエンを表−1に示す
割合で連続共重合反応を行つた。重合器内の温度
を95℃になるようにコントロールし、上記単量体
は平均滞留時間が50分になるように定量ポンプで
供給した。触媒量はムーニー粘度が概略35ないし
40の範囲に入るよう調整した。表中の重合率は重
合器出口のサンプルをガスクロマトグラフイー
で、ムーニー粘度はムーニー粘度計を用いて、結
合スチレンは紫外分光光度計を用いて、更にブタ
ジエン部のミクロ構造は赤外分光光度計を用いて
測定した。
【表】
表から明らかなように、本願発明の範囲の添加
剤の組合せは重合率が実質的にほぼ100%であり、
触媒1gで得られるポリマー量も多い。一方、
1,2−ブタジエンを用いない比較例1では触媒
1gで得られるポリマー量が少く、1,2−ブタ
ジエンが多すぎる比較例2では重合率が極めて悪
く、しかもムーニー粘度が29と低く触媒量を下げ
てもあまり変らなかつたし、触媒効率も低い。 実施例4〜6及び比較例3 実施例1〜3に準じる方法で、重合温度を100
℃にして表−2に示す添加剤の種類及び量を用い
て重合した。表−2から明らかなように、本発明
の範囲の実験は重合率、効率の面で優れている
が、本発明の範囲外のエチレングリコールメチル
エーテルは重合率が低く実用的でない。
剤の組合せは重合率が実質的にほぼ100%であり、
触媒1gで得られるポリマー量も多い。一方、
1,2−ブタジエンを用いない比較例1では触媒
1gで得られるポリマー量が少く、1,2−ブタ
ジエンが多すぎる比較例2では重合率が極めて悪
く、しかもムーニー粘度が29と低く触媒量を下げ
てもあまり変らなかつたし、触媒効率も低い。 実施例4〜6及び比較例3 実施例1〜3に準じる方法で、重合温度を100
℃にして表−2に示す添加剤の種類及び量を用い
て重合した。表−2から明らかなように、本発明
の範囲の実験は重合率、効率の面で優れている
が、本発明の範囲外のエチレングリコールメチル
エーテルは重合率が低く実用的でない。
【表】
実施例 7
実施例1に準じる方法で重合温度を110℃にし
て添加剤としてテトラメチルエチレンジアミンを
触媒に対し1.5倍モル用いてポリブタジエンを得
た。重合率は99%以上で、触媒1gでポリマーが
2000g以上得られた。なお、ムーニー粘度は50で
ビニル結合は37%であつた。 実施例 8 実施例2と同じ方法で重合温度を70℃とし平均
滞留時間を70分としてポリブタジエンを得た。重
合率は98.5%で触媒1gでポリマー2300gが得ら
れた。なお、ムーニー粘度は75でビニル結合は56
%であつた。
て添加剤としてテトラメチルエチレンジアミンを
触媒に対し1.5倍モル用いてポリブタジエンを得
た。重合率は99%以上で、触媒1gでポリマーが
2000g以上得られた。なお、ムーニー粘度は50で
ビニル結合は37%であつた。 実施例 8 実施例2と同じ方法で重合温度を70℃とし平均
滞留時間を70分としてポリブタジエンを得た。重
合率は98.5%で触媒1gでポリマー2300gが得ら
れた。なお、ムーニー粘度は75でビニル結合は56
%であつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 有機リチウム触媒を用いて共役ジエン化合物
の1種以上又は共役ジエン化合物とビニル芳香族
化合物を炭化水素溶媒中で重合するに際し、(A)エ
チレングリコールジアルキルエーテル類又は第三
級ジアミン類から選ばれる化合物1種以上及び(B)
一般式 H2C=C=CHR (式中のRは水素原子又は炭素数1〜10のアルキ
ル基を示す) で示されるアレン化合物を有機リチウム触媒の
0.1ないし0.9倍モル存在させ、重合を行うことを
特徴とする共役ジエン系重合体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16249580A JPS5785809A (en) | 1980-11-18 | 1980-11-18 | Production of conjugated diene polymer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16249580A JPS5785809A (en) | 1980-11-18 | 1980-11-18 | Production of conjugated diene polymer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5785809A JPS5785809A (en) | 1982-05-28 |
| JPH0147487B2 true JPH0147487B2 (ja) | 1989-10-13 |
Family
ID=15755701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16249580A Granted JPS5785809A (en) | 1980-11-18 | 1980-11-18 | Production of conjugated diene polymer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5785809A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59176311A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-05 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | ポリブタジエンの製造方法 |
| JPS60240746A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-29 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | ブタジエン系共重合体ゴム組成物 |
| DE3724870A1 (de) * | 1987-07-28 | 1989-02-09 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur herstellung von polymerisaten auf basis von konjugierten dienen und ggf. monovinylaromatischen verbindungen |
| TW201211083A (en) * | 2010-06-15 | 2012-03-16 | Styron Europe Gmbh | Low vinyl styrene-butadiene polymers and methods of making the same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1260131A (en) * | 1968-03-28 | 1972-01-12 | Internat Synthetic Rubber Comp | Method of increasing polymer molecular weight |
| ES375601A1 (es) * | 1969-01-24 | 1973-02-01 | Phillips Petroleum Co | Procedimiento de obtencion de un iniciador de polimeriza- cion de organolitio. |
| GB1468669A (en) * | 1973-06-28 | 1977-03-30 | Isr Holding Sarl | Process for the production of polybutadiene |
| JPS5540734A (en) * | 1978-09-18 | 1980-03-22 | Nippon Zeon Co Ltd | Controlling of mooney viscosity of polybutadiene |
-
1980
- 1980-11-18 JP JP16249580A patent/JPS5785809A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5785809A (en) | 1982-05-28 |
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