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JPS62106913A - クロロプレン共重合体の製造方法 - Google Patents

クロロプレン共重合体の製造方法

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Publication number
JPS62106913A
JPS62106913A JP25869886A JP25869886A JPS62106913A JP S62106913 A JPS62106913 A JP S62106913A JP 25869886 A JP25869886 A JP 25869886A JP 25869886 A JP25869886 A JP 25869886A JP S62106913 A JPS62106913 A JP S62106913A
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JP
Japan
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derived
copolymer
butadiene
vinyl monomer
units
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Application number
JP25869886A
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English (en)
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JP2580134B2 (ja
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竹下 常一
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPS62106913A publication Critical patent/JPS62106913A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2580134B2 publication Critical patent/JP2580134B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F236/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/02Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/04Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • C08F236/14Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated containing elements other than carbon and hydrogen
    • C08F236/16Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated containing elements other than carbon and hydrogen containing halogen
    • C08F236/18Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated containing elements other than carbon and hydrogen containing halogen containing chlorine

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  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は新規な耐熱性ポリクロロプレン共重合体及びそ
の製造方法に関するものである。 しばしばタイプ−Wネオプレンとして称される、メルカ
プタン連鎖停止ヒ剤の存在下でのクロロプレンの重合に
より調製されるポリクロロプレンは自動車の動力伝達ベ
ルトに望ましい特性である優れた耐圧縮硬化を有するが
、残念ながら硬化されたエラストマーは代表的にはモア
スルフィド結合のみを含むためにかかるポリクロロプレ
ンは自動車用■−ベルトの如き曲げが生じる動的用途に
は使用できない。モノスルフィド結合を含むポリクロロ
プレンが比較的厚い断面積を有し、そして曲げる場合、
エラストマーはその乏しい動的特性のために急速に損傷
する。しかしながら、かかるポリクロロプレンエラスト
マーは多くの他の有用な用途を有し、その1つはかかる
エラストマーを自動車用などのホースに製造することで
ある。タイプ−Wネオプレンの耐熱性は優れているが、
例えば自動車のボンネツ) (hood)の下の用途の
如き厳しい熱的条件に耐えるために良好な耐熱性を有す
るポリクロロプレン重合体が必要とされ、同時にこのも
のから製造される部品の有用な使用寿命が増大する。し
ばしばタイプ−Gネオプレンとして称される1イオウ改
質化された一1ポリクロロプレンは特に動的用途例えば
自動車のボンネットの下の■−ベルトを含めた動力伝達
ベルトに有用である硬化されたエラストマーを生成させ
る。イオウ改質化されたポリクロロプレンは元素状イオ
ウの存在下にて水性エマルジョン系中でクロロブレン(
2−クロロ−1,:(−ブタジエン)を重合させること
により調製される。イオウはポリスルフィド結合の状態
で重合体鎖中に配合されるようになる。ポリスルフィド
結合のあるものは通常重合後に化学的に開裂し、処理に
適セる粘度を有する重合体を生じさせる。開裂工程は通
常解こう(peptization)と呼ばれている。 これらのイオウ改質化されたポリクロロプレンエラスト
マーは特に動的用途例えば動力ベルト、1.y、 +:
: v−ベルトに有用である。残念ながら、イオウ改質
化されたタイプ−〇ネオブレンエラストマーはタイプ−
Wネオプレンエラストマーより乏しい耐熱性を有してい
る。耐熱性を改涙し、そして硬化の開始を遅らせろため
に酸化防止剤及びオゾン防止剤の如き追加成分をイオウ
改質化されたポリクロロプレンに加えるが、現在人手さ
れるイオウ改質化されたクロロブレンをベースとする組
成を変えても更に改善は得られるようには見えない。 、r+1いエンノン楳作温度及び70ント・ドライブの
エンノン配置dから生じるボンネットの下の温度の上昇
により例えばベルトとして用いる耐熱性メルカプタン連
鎖停止されたポリクロロプレン、及び自動車用ベルトの
如き動的用途に対するイオウ改質化れなポリクロロプレ
ンに対する心安性が高められた。自!I!II車用ベル
トの有効な使用寿命を延ばすことがベルト製造業者の目
的である。自動ig用ベルトの交換は小さなエンジンで
はより商価になり、そしてフロント・ドライブの自動車
ではベルトの交換は困難になる。不明A11l書に記載
される発明は改ρ′iされた耐熱性を有し、従って高温
に曝される環境に用いた場合に製品の使用々命が延びる
ポリクロロプレンを与える。本発明のポリクロロプレン
は自動車、工業及び寝業分野における■−ベルト、多溝
(MuItigroove)ベルト、シンクロ−フグ(
syncl+ro −cog)、Ci” V等を含めた
すべてのHIMのホース及び動力伝達ベルトに有用であ
る。 本発明は改8された耐熱性を有し、そして熱にIll、
される環境に用いる加−[された生成物、例えば自動車
用■−ベルトまたはタイミングベルトに製造した場合に
製品の有効な使用寿命が延びるポリクロロプレン共重合
体に関するものである。更に詳細には、本発明は少なく
とも存在する2−クロロ−1,3−ブタジエン(CD 
)誘導単位の約92%が1.4−)ランス立体配置を有
し、そして約2〜25重量%、好ましくは6〜18重量
%の2−クロロ−1,3−ブタジエンの単位と共重合し
得るビニル単量体の任意に分配された単位、及び20重
量%まで、好ましくは2重量%またはそれ以上の2,3
−ジクロロ−1,3−ブタジエン(ACR)を有するC
Dからなるメルカプタン、ジアルキルキサントデンジス
ルフィドまたはイオウ改質されたポリクロロプレン共重
合体に関し、その際に該ポリクロロプレン共重合体は約
20〜15O±5のM J、 、、イ’(100’C)
のムー= −(M ooncy )粘度を有する。 新規なポリクロロプレン共重合体はイオウ改質化された
ポリクロロプレン共重合体が理論的最大値の少なくとも
約60%まで解こうされる場合に、約20〜100±5
のポリクロロプレン共重合体のムーニー粘度を得るに十
分な量で加える元素状イオウまたはメルカプタンもしく
はキサントデンジススルフイドの存在下にて約O〜25
℃の温度で2−クロロ−1,3−ブタジエン、約2〜2
5重量%の2−クロロ−1,;)−ブタジエンと共重合
し得るビニル単量体及び約20重量%まで、好ましくは
2重量%またはそれ以上の2,3−ジクロロ−1,3−
ブタジエンの混合物を7L化重合することからなる方法
により製造される。 本発明の重合体はビニル単量体の存在、低温の必要性及
び用いる反応体の址以外は実質的に通常の乳化重合法に
より調製される。 重合は通常の遊離基重合触媒のいずれかを用いて水性乳
化液中にて行う。これらのものにはアルカリ金属または
7エリシアン化アンモニウム及び過酸化化合物例えばア
ルカリ金属または過硫酸アンモニウム、過酸化水素、多
メーンヒドロバーオキシド及び過酸化ジベンゾイルが含
まれる。用いる遊離基触媒の量は単量体の全量を基準と
して0゜001〜0.2重量%間の範囲である。本発明
で使用される低い温度で許iし得る程度に商い割合の重
合を与えるために、還元剤例えばナトリウムホルムアル
デヒドスルホキシレートまたはハイにロサルファイトナ
トリウムを遊離基触媒と組合せて用いることが通常望ま
しい。 単量体乳化液を調製する際に通常の乳化剤のいずれかを
使用し得る。これらのものには次のタイプの化合物の水
溶性塩、殊にナトリウム、カリウムまたはアンモニウム
塩が含まれる二艮鎖脂肪酸;ロジンまたはロジン誘導体
例えば木材ロジン、トール油ロジン、不均化ロジンもし
くは部か的に重合したロジン;高級アルコール硫酸エス
テル;71J−ルスルホン酸例えば/ニルベンゼンスル
ホン酸:姐びlこアリールスルホン 縮介物例えばホルムアルデヒに及びす7タレンスルホン
酸の縮合生成物。 水性乳化液中に存在する有機性単量体の濃度は臨海的で
はない。一般番こ、乳化液の全重量を基準としてコ((
)〜60重量%が重合体の調製に使用される有機性単量
体の濃度の範囲である。 反応混合物のpH値は非酸性単量体を用いる場合は3〜
13、好ましくは約10の範囲であり得る。しかしなが
ら、重合工程においてはアルカリ性範囲のpH値を用い
ることが好ましい。重合は約O〜25°C、好ましくは
10〜20°Cで行わなければならない。 重合は通常の方法では酸素を含まぬ不活性大気例えば窒
素または他の不活性ガスの大気中で打う。 該クロロブタジェン単量体の%転化率は通常65〜85
重量%、好ましくは70〜80%の範囲内である。 重合は米国特許第2,5 7 8,0 0 9号に開示
されるような通常の[短鎖停止(short − st
oppiB)J剤を用いることによりいずれかの所望の
時点で停止し得る。 イオウ改質化されたポリクロロプレン共重合体に対して
は重合を停止し、そして解こうを開始するために好まし
くは低級テトラアルキルチウラムジスルフィドを使用し
得る。すべてのチウラムジスルフィドが等しい活性では
ないため、テトラエチルチウラムジスルフィドの活性に
関してチウラムジスルフィドの濃度を表わすのが一般的
である。 本分野に精通せる者による簡単な実験により等価曲線が
容易に得られる。好適なチウラムジスルフィドの濃度は
初期乳化液中の全有機単量体1001’+Is当り(1
、8〜1.2部のテトラエチルチウラムジスルフィドの
当量である。チウラムジスルフィドは例えば水に乳化さ
れたトルエン溶液として便利に加え得る。通常の短鎖停
止剤はメルカプタン及びジアルキルキサントデン改質化
された重合体を含むポリクロロプレン共重合体を含む重
合混合物に加える。代表的な短鎖停止剤には初期乳化液
中の有機単量体の全重量を基準として0.001〜1重
里%の量のチオジフェニルアミン、OL−ブチルカテコ
ール、ハイドロキノン、ジエナルノチオカルバミン酸ナ
トリウム、ノエチルヒドロキンルーアミンが含まれる。 チウラムジスルフィドを加えると同時に、イオウ改質化
されたクロロプレン共)α合体のスルフィド結合と反応
しない遊離基抽促剤をラテックスに加えることが好まし
い。代表的な遊離基捕捉剤にはフェノチアジン、二価7
エ7−ル、そのアラルキル誘導体、及びヒドロキシル基
に肘して少なくとも1つのオルトの位置で炭素原子3〜
12個を含む分子鎖状アルキル7.1でM換されたフェ
ノール性酸化防止剤が含まれる。代表的な例にはハイド
ロキノン、2.5−ノーし一プチルハイドロキ/ン、2
.5−ノーし一アミルハイドロキ7ン、4−を−ブチル
ピロカテコール、4,4′−チオビス(2−メチル−6
−t−ブチル7エ/−ル)、4,4′−メチレンビス(
2,6−ジーt−ブチルフェノール)、2.6−ノーし
一ブチルーアルファー(メチルアミノ)p−クレゾール
、4,4′−チオビス(6−t−ブチル−m−クレゾー
ル)及び2,6−ノーt−ブチル−4−フェニルフェノ
ールがある。 次にイオウ改質化されたポリクロロプレンの重合体ラテ
ックスに加えられる水溶性ジアルキルジチオカルバメー
ト塩(好ましくは水溶液として)はチウラムジスルフィ
ドと一緒に作用してこのものが熟成される際にラテック
ス内で重合体を解こうする。解こうの完全さの度合は本
明細書に記載される操作実施例に記載の通りに求められ
る。所望の解こうの度合を達成させるために、単量体1
00郁当り少なくとも0.7部、好ましくは0.8〜1
.2部の7プナルシチオカルバミン酸ナトリウムと等価
のシ゛チオカルバメートの量を用いることが必要である
。標準的なジアルキルノナオ力ルバメートとしてノブチ
ルジチオカルバミン酸ナトリウムを選び、そして等酒量
の他のノアルキルジチオ力ルバメート(即ち等価活性を
有する量)は簡単な方法で実験的に得られる。 本発明の実施に有用なテトラアルキルチウラムジスルフ
ィド及び水溶性ノアルキルノチオ力ルバメート塩は窒素
原子に結合するアルキル基が非環式アルキル基であるか
、または同じ窒索原rに結合する2個のアルキルJJi
が結合し゛〔アルファ、オメガ−アルキレン基を生成す
るものである9代表的なアルファ、オメガ−フルキレン
JAIこはペンタメチレン及びテトラメチレンが含まれ
、一方代表的なアルキル基にはメチル、エチル、ブチル
及びオフナルが含まれる。代表的な化合物には例えばジ
ベンタメチレンチウラムノスルフイド、テトラメチルチ
ウラムジスルフィド、ジオクチルジチオカルバミン酸ナ
トリウム及びノブチルジチオカルバミン酸ナトリウムが
含まれる。 重合体解こう速度はラテックス1)H及び温度に依存す
る。この工程は約15〜50℃で行い得るが、約23〜
27℃の周囲温度が好ましい。解こう速度はpH値と共
に上昇する。最小の実際的p l−(は約1()である
。理論的最多値の少なくとも60%の解こうの程度が1
0〜30時間で通常得られる。 未反応の単量体は下の実施例1に記載されるよ)に重合
を1短ダ〔停止させたj後のいずれかの時期か、または
好ましくは解こう工程中に重合体ラテックスからストリ
ッピング(strip)ことができ;その際にストリッ
ピング時間は解こう時間として計算される。未反応の単
量体を除去したら直ちにラテックスを解こう温度に冷却
する。 米国特許fjS2,187,146号及び同Pl&2,
914.497号に記載のように重合体を通常の方法に
より単離する。 用いる連鎖移!!!Jj剤はジアルキルキサントデンジ
スルフィドであり得る。かかるジアルキルキサントデン
ジスルフィドは一般式 式中、R+及びR2は通常炭素原子1〜8個を含むアル
キル基である、 を有する。適当な化合物の例にはジエチルキサントデン
ジスルフィド、ジエチルキサントデンジスルフィド、ジ
イソプロビルキサントデンノスルフイド、ジブチルキサ
ントデンジスルフィド及びビス(2−エチルへ、キシル
)キサントデンノスルフイドがある。好適な化合物には
アルキル基が炭素原f2〜4個を含有するものがある。 ノイソプロビルキサントデンノスルフイドはポリクロロ
プレン共重合体の製造方法に用いる際に特に好ましい。 異なったジアルキルキサントデンジスルフィドの必卦量
はその分子量と共に変化する。これ以外に、異なったジ
アルキルキサントデンジスルフィドの等モル量により与
えられる改質化の程度に相違がある。 元素状イオウ及びジアルキルキサントデンジスルフィド
の量は不明#I書に記載するイオウ改質化されたクロロ
プレン共重合体を調製し、約25〜150のムーニー粘
度を与えるように選ばれる。 本発明の方法により114製される重合体は動力伝達ベ
ルトの如き動的用途に有用な市販縁のポリクロロプレン
と比較した場合に、実質的に改善された耐熱性を示す加
硫物を生じる。柔軟性、圧縮残留ひずみ、引裂強さ及び
硬さの如き動的用途に重要なポリクロロプレ・ンの他の
特性はいずれも悪影1を受けない0本発明のイオウ改質
化されたクロロプレン共重合体は自ant用V−ベルト
の如き動力伝達ベルトの製造に現在使用される市販のポ
リクロロプレンに代え得る。 これらの新規なイオウ改質化された重合体は改善された
熱老化(aging)特性を有するため、動力伝達ベル
トにおけるその使用寿命はかなり増加する。重合条件及
び用いる反応体の量の結果としで、本発明の重合体はそ
の2.3−ジクロロ−1,3−ブタジエンから誘導され
る単位、ビニル単量体から誘導される単位の含有量、1
.4−)ランス立体配置を有する2−クロロ−1,3−
ブタジエンから誘導される単位の比、及び金属酸化物の
みでのその硬化性に特徴があり得る。本発明において、
存在する2、3−フクロロー1.3−ブタジエンから誘
導される単位の量は2−クロロ−1,3−フタツエン1
0 (l rfIs当り約20fiまで、好ましくは約
2部またはそれ以上である。2,3−フクロロー1,3
−ブタジエンは2−クロロ−1,3−ブタジエンより実
質的に反応性であるため(r+、2.32−りクロー1
.3−ブタジエン=0.3)、ジクロロブタジェンはモ
ノクロロブタジェンより迅速に重合体に配合する。充て
んされる全クロロブタジェン単量体の65〜85重量%
のみが重合体に転化されるため、単離された重合体中の
ジクロロブタジェンの比は充てんされるクエン単量体中
のジクロロブタジェンの比より高い。これらの理由によ
り、単離された重合体は重合容器に充てんされる量より
も多い2.3−フクロロー1.3−ブタジエンから誘導
される単位を含む。2.3−ジクロロ−1,3−ブタジ
エンから誘導される単位の存在は核磁気共鳴(NMR)
スペクトルにより示し得る。重合体中のクロロロブジエ
ンの量は精製された重合体試料の塩素分析、赤外(I 
R)スペクトル及び核磁気共鳴(N M R)スペクト
ルにより測定し得る。 1.4−)ランス立体配置を有する重合体中の2−クロ
ロ−1,3−ブタジエンから誘導される単位の比は重合
中に用いる温度の関数である。0する2−クロロ−1,
3−ブタジエンから透導される単位の全数を基準として
92%より多い1゜4−トランス含有量を有するが、そ
の理由はこのものが遊離基重合系を用いる場合に厳密に
重合温度の関数であるからである。1..4−)ランス
含有量はコールマン、タブ及びブレーム(Colema
ntT 11111]  and  B raIIle
)によるR ubber  Chem、 T ecl+
nol、 !第50巻、(1977)、49−62頁並
びにコールマン及びブレーム、同第51巻、No、4(
15)78)、668〜676頁の方法により炭素−1
;3核磁気共鳴吸収(NMR)スペクトルで測定し得る
。この文献には重合温度及び1.4−トブンス仏体配置
を有するクロロブレン重合体単位の量に関する表が含ま
れる。 不明細霧に用いる適当なビニル単量体はO〜200 ’
Cの沸点を有するものである。0 ’C以下の沸点の単
量体は重合乳化液中で液体ではない。20()゛C以上
の沸点を有する単量体は反応混合物から未反応クロロブ
レンを除去するために通常用いられる低圧水蒸気ストリ
ッピングにより未反応の単量体を除去する際に問題を生
じる。更に、ビニル単量体は2−クロロ−1,;3−ブ
タジエンと反応性であり、そして水に乳化するか、また
は可溶性でなければならない。好ましくは、ビニル単量
体は極性16換基を含み、そのため生成物共重合体は炭
化水素による膨潤または溶媒和効果に耐久性を保持し、
このことがしばしばより安価な炭化水素ゴムよりポリク
ロロブレンを用いる理由となる。 好適なビニルat m体にはアクリロニトリル;メタク
リロニトリル、低級アルキルアクリレート、メタクリレ
ート、アクリルアミV、メタクリルアミド、マレエート
及び7マレート;アクリル酸;メタクリル酸;フマール
酸;並びにマレイン酸がある。 スチレン及びα−メチルスチレンも使用し得るが、これ
らのものは非極性であり、そして炭化水素に対する共重
合体の耐久性を減少させる傾向があるためにあまり好ま
しくない。一般にビニル共重合体は存在する2−クロロ
−1,3−ブタジエン及び2,3−ジクロロ−1,3−
ブタジエン100部当り2〜20部の量で共重合体中に
存在させる。 ビニル単量体は一般に2−クロロ−1,3−ブタジエン
より反応性ではない。この理由のために2%またはそれ
以上のより反応性である2、3−フクロロー1,3−ブ
タンエンを存在させることが好ましい。2.3−ジクロ
ロ−1,3−ブタジエン、使びビニル噴量(本の両刀を
用いることにより2−クロロ−1,3−ブタジエン透導
単位が重合体鎖の全長にわたって比較的小さい数の連続
した単位にかなり均一に規則的に分裂している共重合体
が生しる。より反応性ではないビニル単量体が重合か完
了するに従って重合体鎖中で優位になり始めるため、イ
f在する単量体の65〜85%、好ましくは70〜80
%が重合した場合に重合を停止させることが必要である
。CDの70%1に化の時点で、光゛ζんされるビニル
単量体の約3分の1が重合イ本領中にある。 重合体9゛1にそっての均一でランダムなコモ/マーの
分布は図によって1悦明される。第1図は種々のモル%
転化時点でのメタクリル酸メチル(MMCR)コモ/マ
ーの種々の比に対する共重合体中のモル%C1)を示す
プロットである。第1図1こおいて、線1は15モル%
MMA;線2は13.5モル%MMA、1.5モル%A
CR;線3は12モル%MMA、:(モル%ACR;4
9.4は10.5モル%M M A 、  4.5 モ
ル%ACR;、fji151.t9モル%MMΔ、〔5
モル%AC1(、そして、11i16は7.5モル%M
MA及び7.5モル%ACRに対するものである。各々
の場合に85モル%クロロブレンを反応器に充てんした
。 第2図は種々のモル%転化時点での共重合体中のACR
,MMA及びACR+MMAの量を示すプロットである
。この実験において85モル%りロロブレン、3モル%
2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン及び12モル%
メチルメタクリレートを反応器に光てんした。 最後1こ、本発明の重合体は金属酸化物j)1.独との
良好な硬化性に特徴がある。キサントデンノスルフイド
及びメルカプタンの如き連鎖停止剤の存在下で、且つイ
オウを存在させずに調製されるボリクロロプレン重合体
は金属酸化物単独と極く弱い硬化を生じさせる。かなり
の量のイオウ、即ち重合体100部当り少なくとも0.
1部のイオウの存在下で調製され、そして続いて解こう
される重合体のみが亜鉛及びマグネシウム酸化物と良好
な硬化を生じさせ、10MPaより過剰の引張強さを有
する加硫物を与える。本発明のイオウ改質化され、解こ
うされた共重合体を調製する場合、メタクリル酸メチル
が好適なビニル単量体であり、その理由はビニル単量体
としてメタクリル酸メチルを用いる場合に通常のイオウ
改質化されたポリクロロプレンを調製するために約半分
程度のみのイオウを存在させる必要があるからである。 かくて0.1〜0.8重量%のみのイオウを共重合体の
調製中に存在させる必要がある。 次のある具体例である実施例は本発明は説明するもので
あり、その際に特記せぬ限りすべての部、比及び%は重
量によるものである。 実施例 実乗例に記載されるポリクロロプレンの物理的特性を求
めるために次のASTM試験方法を用いた。 破断時の引張(1’B)r)412−80破断時の伸び
(E、3)D412−80100.200及び500%
伸びでのモノユラス(M、。。、M2゜。、Mg、。)
D412−80圧縮残留ひずみ、方法B  D395−
78硬さ、タイプA  D2240−81 ム一ニー帖度及びムーニースコーチ(scorch)D
1646−81 乾燥4法により加速された加熱老化 D 573−81 共重合体中の2.3−ジクロロ−1,3−ブタジエンの
量は精製した重合体試料の塩素分析、IR及びNMRに
よる測定し得る。重合体はこのらのをトルエンに溶解さ
せ、重合体を約0.1%]−オクタミン」(オクチル化
されたジフェニルアミン)酸化防止剤を含むメタノール
で沈澱させ、濾過により重合体を捕集し、そして不活性
大気中にて減圧で乾燥することにより精製した。 前記のように、1.4−)ランス立体配置を有する2−
ジクロロ−1,3−ブタジエンから誘導される重合体中
の単位の比はコールマン、タブ及びブレーム、Rubb
er Chew、Technol、、第50巻、(19
77)、49〜62頁並びにコールマン及びブレーム、
同第51巻、No、4(1978)=668〜674頁
の炭素13NMR法により測定し得る。 実施例1 52人つの5ツロの丸底7ラスフに2−クロロ−1,3
−ブタジエン1700g、 ツタクリル酸メチル300
H,n−ドデシルメルカプタン3.5g。 木材ロジン酸80g、水2280g、水酸化ナトリウム
7g1す7タレンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合生
成物のナトリウム塩15g、2−アントラキノンスルホ
ン酸ナトリウム0.1g、10ppto硫酸銅水溶液1
ml及びラウリル硫酸ナトリウム’7 gを加えた。重
合を窒素雰囲気の攪拌した7ラスフ中にて15℃で行い
、その間に5%過過硫酸カナナトリウム含む水溶液を増
加的に加えた。また必要に応じて5%次亜硫酸ナトリツ
ム水/fI′e、を加えた。1.068 g/cc(m
初は0.983)の比重及び35.3%の固体濃度また
は78.5%の全単量体転化率が達成された後、重合を
短鎖停止剤(水83.58g)、ラウリル硫酸ナトリウ
ム79゜52g1す7タレンスルホン酸のホルムアルデ
ヒド綜合生成物のナトリウム塩2.8g、トルエン17
9.76g、フェッチアシン2.8g及びp−t−プチ
ルカテフール)を用いて停止させた。未反応の2−クロ
ロ−1,3−ブタジエン単量体を水蒸気を用いて減圧で
除去した。ラテックスを30%水性酢酸を用いて5.6
のpH値の酸性に調整した。 重合体を通常の凍結ロール(freeze−roll)
法(米国特許第2.187,146号に記@)によりラ
テックスから凝集し、洗浄し、そして乾燥した。g離し
た重合体のムーニー粘度はM L 、+4’(1(、)
 0”C)=40であった。 ポリクロロプレン共重合体からのゴム加硫物は改善され
た由ン凍結性を示した一仔It iぼ、完全に結晶化す
る2−クロロ−1,3−ブタジエンから製造されるメル
カプタン改質化されたポリクロロプレンに対して一10
°Cで2411存tillの圧縮残留ひずみは38%で
あった。(−10℃残留ひずみ値〜]00%)。約5%
の重合されたメタクリル酸メチル(15%のメタクリル
酸メチル単量体を充てん)を含む本発明の重合したポリ
クロロプレン共重合体はド記のように重合体(8%のA
CR単量体を充てん)中の92%2−クロロ−1,3−
ブタジエン及び約11%2,3−フクロロー1.3−ブ
タジエンのコモ77−混合物から10℃で得られるもの
の耐結晶性と同様であった。かくてメタクリル酸メチル
は従来使用された2、:3−ノクロロ−1、3−ブタジ
エンより有効な耐結晶性の重合体を与える。また本実施
例のポリクロロプレン共重合体は10〜20℃で調製さ
れるビニル単量体またはCD/ACR共重合体を含まぬ
実験Bの均質重合体または実験Aのポリクロロプレン共
重合体より良好な耐熱性を示す。 第」−表− CI)(1)     85    92   100
MMA(”)    15 A CR(3)           s重合温度”C
151540 1、60°Cで30分間硬t ト: ND−75,8、ti6           
 、ti6M+no(MPa)    i、o    
   ]、t)       1.2Mzoo(MPa
)    1.4       +、4     1.
7Mxoo(M P a)    2.1      
2.1     2.1’l’B (MPa)   1
4.5    19.7   8.B、(4)EB(%
)    700    730     N、11.
(4)130°(ニアE則]びlfi北− M+oo(MPa)  2.4(240%) 2.8(
280%) 4.1(341%)M2.。(MPa) 
 4.1(292%) 6.2(443%)−TB  
(MPa)    9.0        7.2  
      7.8EB(%)  350    25
0    1801) の%保持(50)   (34
)(]) ]2−クロロー1.3−ブタジエン2)  
メタクリル酸メチル (3)2.3−フクロロー1,3−ブタジエン(4)破
断無し く5)エチレン千オ尿素硬化剤の75%分散体(6) 
 オクタミン0 、5 pl+r、ス7アリン酸()、
5、マグフィトD4及V酸化亜鉛5 実施例2 10℃で調製すれるドデシルメルカプタン(DDM)−
均質化された7 5CD/25MMA重合体 実施例1と同様の52人ワフラスコに2−クロロ−1,
3−ブタジエン1500g、メタクリル酸ノキルζnO
C,−Vデレルメルカブタン3− S G1−不均化さ
れた木材樹脂80g1水1800.、水酸化ナトリウム
7g、ナフタレンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合生
成物のナトリウム塩1.5g、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸トリエタノールアンモニウムの60%水溶液10g
、アントラキ/ンスルホネー)0.1Fi及びナトリウ
ムホルムアルデヒドスルホキシレート4gを充てんした
。比重の詠みが1.047に対しく全単量体を基糸とす
る転化率、59%)、この値が短時間停止ヒするまで実
質的に実施例1に記載のように重合を行った。ML1+
4(100℃)=64゜ 生じたポリクロロプレン共重合体101?をトルエン1
00m1に溶解させ、過剰のメタ7−ル(メタ7一ル5
00m1当9オクチル化されたノフェニルアミン酸化防
止剤0.58を含む)中で重合体を沈澱させ、そして重
合体を窒素7り囲気下の11空乾燥器中で乾燥すること
により精製した。カルボニル領域のこの重合体フィルム
の赤外スペクトルは1720c+o−’で強いカルボニ
ルC=O結合を示した。1720cm−’バンドに用い
る溶液法によれば、この重合体は約7%のメタクリル酸
メチルを含むことが推定された。メルカプタン改質化さ
れたボリクl1170ブレン均質重合体に対するスペク
トルは3、720 cm−’のカルボニルバンドが欠け
ていた。 メトキシプロトンをベースとするプロトンNMR分析に
よりこの重合体に対して約7%のメタクリル酸メチルが
配合されていることが示され、これは上のIR分析値と
も一致した。 実施例3 10℃で重合される解こうされた75CD/25MMA
10.35イオウ重合体 実施例1と同様の52入りフラスコに2−クロロ−1,
:)−ブタジエン1500g、メタクリル酸メチル50
0.、イオウ7g、不均化された木材樹111’?80
11. 水1800g1す7タレンスルホン酸のホルム
アルデヒド縮合生成物のナトリウム塩15g、水酸化ナ
トリウム7g12−アントラキノンスルホン酸ナトリウ
ム0.2 g、ナトリウムスルホキシレート1g1 ド
デシルベンゼンスルホン陵トリエタノールアンモニウム
の60%水溶fi5g、塩化す) +7ウム4g及び1
0ppm硫酸銅溶液1mlを充てんした1、ポリクロロ
プレン共重合体中で0.086の比重増加が達成される
まで実質的に実施例1に記載と同様の条件下で重合を行
った。テトラエチルチウラムジスルフィド27.5部、
水28゜11s、)ルエン38.1fflS、ラウリル
スルホン酸ナトリ“ンム3,9ffl!、ホルムアルテ
゛ヒト及びす7タレンスルホン酸の縮合物のナトリウム
塩0.8部並びに4.4′−チオビス(2−メチル−6
−し−ブチル7エ/−ル)1.1部から調製された安定
剤乳化l 8 :(、を加えることにより重合を停止さ
せた場合に全体で68%の転化率が得られた。安定剤乳
化液の添加に続いて、水40gで希釈したジブチルジチ
オカルバミン酸ナトリウムの47%水溶94 og及び
ラウリル硫酸ナトリウム4gを加えた。実施例1に記載
の方法を用いて重合体を単離した。単離したポリクロロ
プレン共重合体のムーニー粘度はMl、l+4’(10
0℃)=51であった。 実施例2に記載される方法による精製後の重合体は7.
4%のメタクリル酸メチルを含むことが示された。イオ
ウ及びメタクリル酸メチルを共に配合し、そして二へら
の条件下でポリクロロプレンは滑らかであった。イオウ
の存在下で配合されるメタクリル酸メチルの量はドデシ
ルメルカプタン改質化された重合体に対する実施例2と
同程度のものであった。 実施例4 加速された加熱老化による耐熱性に対するドデシルメル
カプタン(+)DM)改質化されたC D/MMAの評
価を第■表に報告する。 第11表にDDM改質化されたCD/MMA共重合体か
らのゴム原料に対する加熱老化結果を要約し、DDM改
貿化されたポリクロロプレン均質重合体からの対照原料
と比較してその元のE8及びM、。。の優れた保持性を
示す、fIS[I[表はイオウ改質化さ紅、そしてDD
M改質化されたCD/MMA及びCD/ACR/MMA
共重合体からのカーボンブラック原料1こ対するもので
ある。再びMMA合有共有共重合体DM改質化されたポ
リクロロ41/1tW、+1u?■陽八イム’、J+s
L/7’lφflIN)nMka九MhfThkL第」
【 E N D −7d2)  o、as   o、s  
   o、5e160℃で30分4石 M 、、o(M P a)   1,0      1
..0     1.OM 200(M P a)  
 1,4      1.b      1,4M 3
.1O(M P a)   2,0      1.9
     1.7’I” B (M P a)   1
3,4    15,2   17.2EB(%’) 
   700    680   760圧縮残留ひず
み 20時間/100℃  14     17     
19Mloo(MPa)   3.8(380)   
2.6(260)   1.7(170)Mzoo(M
Pa)         4.8(300)  3.4
(243)Joo(MPa)            
   5.5(323)ru (MPa)  6.0(
45)  8.3(55)  8.3(48)EB(%
)  +90(27)  300(44)  380(
50)(1)  第1表と同様のゴム原料組成(2> 
 E N D −75はエチレンチオ尿素の75重量%
分散体である Dl’)M           −0,175イオウ
          、35     0.35重重合
度”C151015 ENI)−75−,67−0,94− チウラムM−,5−0,5− 160’CT 30 j)lillfL制圧縮残留ひず
み 一10°C/24時間41 100+27 53   
 32100’C/22時間47 25  62 25
    61M+oo(MPa)   2.9 2.6
 2,6 1.7   2.4Loo(Mt’a)  
 6.6 6.6 5,7 4,7   4,8T (
Ml’a)    21,722,4  Zl、620
.3   22.4EB、%   490 420 5
40 515   630125°Cで7UDA考±災 )Loo(Mt〕tl)   8.6 7,9 8.9
 5.2    ei、2M200(MPa)    
 16.2 14,510.2   12,4T (M
l’a)    15,217.9 19.717,9
   19.3EB、%    175 215 30
5 400    :(40(36%)(51%)(5
0%)(78%)(54%)重合体100、S RF3
0、オクチル化されたノフェニルアミン2、マグライ)
D4、酸化亜鉛5、ステアリン酸1;END−75(ニ
レチンチオ尿素の75%分散体)及びチワラムM(テト
ラメチル千つラムノスルフイド)。 対照1.市販のイオウ改質化されたC I) / A 
CI<共重合体 対照2.市販のDDM改質化されたポリクロロプレン均
質重合体 実施例6 10 ’(:で調製されるドデシルメルカプタン(DI
) M )改質化された7 5CD/25MAN(メタ
クリロニトリル)共重合体 メタクリル酸メチルの代りにメタクリロニトリルを用い
る以外は実施例1の)j法をくり返して行った。かくて
2−クロロ−1,:)−ブタジエン1500、及びメタ
クリロニトリル500gを不均化されたロジン80g、
ドデシルメルカプタン4g1水1800g、す7タレン
スルホン酸のホルムアルデヒド縮合生成物のナトリウム
塩15g、2−アントラキ7ンスルホン酸ナトリウム0
.2g、硫酸Qi[2ml、ドデシルベンゼンスルホン
酸トリエタノールアンモニウムの60%水溶液5g及び
ナトリウムスルホえシレ重合ル8″C重介させた。重合
体は44のML、+、(1,00℃)を有していた。 全体の単量体の重量転化率は“74.7%であ−ノた。 重合体のメタクリロニトリル含有祉はN M Rt>析
では10.3重量%であり、そして窒素分析では9゜8
%であった。 第1v表は実施例6の重合体が通常のクロロプレン重合
体と比較して良好な耐熱性及び耐油性をl」ζすことを
表わしている。 実施例7 10°Cで調製されるイオウ改質化された75C1)/
2SMAN共重合体 ナトリウムスルホキシレートIF1をドデシルメルカプ
タンの代i〕に用いる以外は2−クロロ−1゜3−ブタ
ジエンをメタクリロニトリルで重合させる実施例5に記
載の方法をくり返して行った。67.8%の全転化率に
重合した後、ポリクロロプレン共重合体を実施例3に記
載のように解こうした。ML、、、(1(10’C)=
40゜匹IV& フモノマー          八CRMへNCD/コ
モノマー    −75725END−75(3)  
     0.8   0,8    1.2スコ一チ
121℃ 最小        16   16    16M+
o0(MPa)       1.0   1.0  
  1.1M3oo(MPa)       1,8 
  2.0    2,0’l’B(MPa)    
    15,2  10.0    4.51ミ1)
(%)       720   640    58
0位」野λ駈力U1 11^(5)1吐”Ct’7几乳 町oo(MPa)        138    19
5      122Loo(Ml’a)      
  170    261’      108丁s(
MPa)              75     
  52        246EB  %     
  78   45    114H八(5)  13
0℃で3日間 Mloo(MPa)        169    1
98     123M3oo(Ml’a)     
   216            134TB(M
Pa)        41   34     M(
9E、  %       55   30    8
8圧膚已1蛇2]5賢 一10℃で24時間    99   24    2
1100°Cで22時間    14   29   
  34耐油性J膨潤、^STM $ 3油 +15   116    58 (1)  市販のイオウ改質化されたC’D/ACR共
重合体 (2)市販のDDM改質化されたポリクロロレン共重合
体 (3)  エチレン千オ尿素の°75%分散体(4) 
 第1表と同様のゴム原料組成(5)  加熱老化 実施例8 10℃で調!!!されるDDM改質化された75C1)
/25ST(スチレン)共重合体 2−クロロ−1,3−ブタジエン1500g及びスチレ
ン単量体500 gをドデシルメルカプタン3.5g、
不均化された木材ロジン8o、、、水1800 g、 
NaOH14,g、す7タレンスルホン酸のホルムアル
デヒド綜合生成物のナトリウム塩14g1ナトリウムス
ルホキシレート4g及びKCl5gを用いて】0℃で重
合させる以外は実施例1に記載する方法を実質的にくり
返して行った。68゜3重量%の全転化率で得られたポ
リクロロプレン共重合体はML、+、(100℃)=3
0のムーニー粘度を有していた。 第1表 A         B タイプ        対照   実施例8C1)/フ
モノマー    CD     CD/ST単量体混合
物     100    75725重合温度”(:
       40     10ML、や、(100
℃)      45     30END−750,
60,96 チウフムM        O,50,5スコ一チ12
1℃ 最小          1510 5ポイント上昇する時間 2025 10ポイント上舛する時間2428 峡北」遅」T没水」 M、、、、(Mllit)        1,0  
   0.9M2oo(MPa)         1
.4     1.ITB(NPa)        
 !6.6    17,6E、  %       
 760     850M、、、、(MPa)   
       140       1’7882 。 o (MPa )          207    
   155Loo(M)’a)          
182       1601B(Ml’a)    
     8]      10B1:B  %   
     7988引張積 r8XEB64%    93% 圧縮残留ひずみ% 一10℃で24時間     100      30
100’Cで22時間     1316(1)  オ
クタミン1pbr、ステアリン酸0.5、マグライトD
4及び酸化亜鉛5゜ (2)DDM改質化されたC L’)均質重合体実施例
9 1) I) M改質化された7 5CD/25 BA(
アクリル酸ブチル)共重合体 重合を10℃で行い、MMAをアクリル酸ブチルに代え
、そしてDDM3.2gを用いる以外は実施例1をくり
返して)tっだ。全重量%転化率68%、M L、 1
.、(100’C)。 実施例10 共重合体を10°Cで行い、メタクリル酸メチルをアク
リロニトリルに代え、モしてt−ヘキサデシルメルカプ
タン30gをドデシルメルカプタンの代りに用いる以外
は実施例1をくり返して行った。共重合を転化率62%
で停止し、そして共重合体のMLl、4(100’C)
は20であった。 実施例11 重合を10°Cで行い、メタクリル酸メチルをアクリロ
ニトリルに代え、そしてイオウ12ビを用いる以外は実
施例3をくり返して行った。共重合体を転化率63%で
停止し、そしてM L 、+、(100℃)は24であ
った。
【図面の簡単な説明】
第1図は種々のモル%転化時点でのメタクリル酸メチル
及び2,3−ジクロロ−1,3−プタノエンフモノマ−
の種々の比に対する共重合体中のモル%Cl)を示すプ
ロットである。 第2図は種々のモル%転化時点での共重合体中のACR
,MMA及びA CR+ M M Aの量を示すプロッ
トである。 ・乞14

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも92%の単位が1,4−トランス立体配
    置を有する2−クロロ−1,3−ブタジエン、2−クロ
    ロ−1,3−ブタジエン100部当り20部までの2,
    3−ジクロロ−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,
    3−ブタジエン及び2,3−ジクロロ−1,3−ブタジ
    エン100部当り約2〜25部のスチレン、α−メチル
    スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ア
    クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、低
    級アルキルアクリルアミド、低級アルキルメタクリルア
    ミド、低級アルキルアクリレート、低級アルキルメタク
    リレート、低級アルキルマレエートまたは低級アルキル
    フマレートから誘導される任意に分配されるビニル単量
    体誘導単位から誘導される反復単位からなる、メルカプ
    タン、ジアルキルキサントゲンジスルフイドまたはイオ
    ウ改質された、20〜150のML_1_+_4′(1
    00℃)のムーニー粘度を有するクロロプレン共重合体
    。 2、ビニル単量体誘導単位が極性単位である、特許請求
    の範囲第1項記載の共重合体。 3、ビニル単量体誘導単位がメタクリル酸メチルから誘
    導される、特許請求の範囲第2項記載の共重合体。 4、ビニル単量体誘導単位がアクリロニトリルから誘導
    される、特許請求の範囲第2項記載の共重合体。 5、ビニル単量体誘導単位がスチレンから誘導される、
    特許請求の範囲第1項記載の共重合体。 6、存在する2−クロロ−1,3−ブタジエン誘導単位
    100部当り少なくとも2部の2,3−ジクロロ−1,
    3−ブタジエン誘導単位が存在する、特許請求の範囲第
    1項記載の共重合体。 7、ビニル単量体誘導単位が極性単位である、特許請求
    の範囲第6項記載の共重合体。 8、ビニル単量体誘導単位がメタクリル酸メチルから誘
    導される、特許請求の範囲第7項記載の共重合体。 9、ビニル単量体誘導単位がアクリロニトリルから誘導
    される、特許請求の範囲第7項記載の共重合体。 10、ビニル単量体誘導単位がアクリル酸ブチルから誘
    導される、特許請求の範囲第7項記載の共重合体。 11、ビニル単量体誘導単位がスチレンから誘導される
    、特許請求の範囲第6項記載の共重合体。 12、解こうしたイオウ改質化された共重合体である、
    特許請求の範囲第1項記載の共重合体。 13、ビニル単量体誘導単位がメタクリル酸メチルから
    誘導される、特許請求の範囲第12項記載の共重合体。 14、共重合体を0.1〜0.8重量%のイオウの存在
    下で調製する、特許請求の範囲第13項記載の共重合体
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