JPS58108208A - イソブチレン−トリエン共重合体およびその製法 - Google Patents

イソブチレン−トリエン共重合体およびその製法

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JPS58108208A
JPS58108208A JP21676182A JP21676182A JPS58108208A JP S58108208 A JPS58108208 A JP S58108208A JP 21676182 A JP21676182 A JP 21676182A JP 21676182 A JP21676182 A JP 21676182A JP S58108208 A JPS58108208 A JP S58108208A
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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、インブチレンとトリエンとを共重合させたの
ち、得られた生成物をクリル化することにより生成され
る。環境湿度条件下で架橋可能な新規インブチレン重合
体に係わる。本発明による/、、:、終生酸物である共
重合体は、シリル基を含有すルヘンタント官能基(pe
dant function group )の存在に
よって特徴づけられる。これらの4%重合体の製造にあ
たっては、第1段階にお℃1てイソフ。
チレンートリエン共重合体の生成が行−なわJt、これ
ら共重合体の基本的特質はビニル形のペンタジント基の
存在にある。
ポリイソブチレン鎖へペンダントビニル基を導入するこ
とは困難であることが知られて(・る。
これに関連して、プチレ/をポリエンと共重合させる際
、これらが共役二重結合系を包含する場合には、常時1
.4重合を生ずる傾向が強(、その結果、連鎖中にトラ
ンス形の二重結合力を生ずることになる。これに対して
、2−メチル−1,5−へキサジエンの如き重合体を使
用する場合にをま(原則的にCま完全なビニル官能化が
可能で°゛ある)、これらのポリエンはインブチレンに
対する反応性力1低く、重合鎖に対して部分的にのみ取
込まれる(米国特許第2,384.975号)。このた
め1重合の最終段階で、−これらの回収の問題が生ずる
。さらに。
このようなポジエンは市販されて(・るもの°で(末な
く、合成するのも高価である。
発明者らは、通常のインブチレン重合条件下にオイテ、
従来の陽イオン性触媒の存在下、イソブチレン(’IB
)を、後述する一般式を有するトリエン1、たとえば5
−メチル棒ブタ紮−X、3.6−トリエン(MET)ま
たはオクタ−1,3,7−トリエン(OT)と共重合さ
せることにより、またはIBを共単量体または共単量体
混合物と重合させることにより、ポリイソブチレンにビ
ニル基を導入できることを見出した。共重谷の条件を適
当に選択スルこトニヨリ、トリエンを完全に重合させる
ことができ、これにより煩雑な回収操作が回避できる。
そして、狭い分子量分布および各種のビニル官能基含量
をもつ構造上均一なエラストマーの共重合体を生成でき
る。これらの共重合体は非常に大きい分子量をもつもの
(粘着性をほとんど有しない弾性固状のもの)として、
あるいは低分子量のもの(この場合、大きい粘性゛iも
っ粘稠液体として生ずる)として生成される。
低分子量の共重合体は、特に重合温度を制御することに
より、(この場合、低分子量の重合体の生成には高温で
あることが好ましいことが知られている)、あるいはそ
の特性として重合の際の重合位置を制′限する連鎖移動
剤を使用することにより調製される。これら連鎖移動剤
の多くは公知であり、公知の方法に従って使用される(
 Kennedyおよび5quires [ジャーナル
・オブΦマクロマル・サイエンティフィック・ケミスト
リー(J a Macroma12ツr sc、 ehem、 ) Al(6) 、 −wa (
1967) )。
上記の如く、重合体骨格内にビニルペンダント官能基を
含有する共重合体は、水素化ケイ素官能基を含有する有
機ケイ素化合物によりシリル化される。一般に、シリル
化反応は触媒によって促進される。触媒として最も効果
的なものはへキサクロロ白金酸のアルコール溶液(5p
eier触媒)に代表され、水素およびシリル基のオレ
フィンへのアンチーマルコウニコフ付加を事実上定量的
に生じさせる。反応は高度に特異的で、非末端オレフィ
ンの場合には生じない。
水分に対して鋭敏な置換基(例えば、ヒトリッド、アル
コキシ基、アシロキシ基、チオアルコキシ基、フェノキ
シ基またはアミノ基、若しくはハロゲンなど)が、シリ
ル化反応で使用するシリ′ル基中に存在する場合には、
シリル化された共重合体は周囲の水分に鋭敏であり、し
たがって、前記基の加水分解の結果生じたシラノール基
が縮合し、これにより異なった分子鎖の間で加水分解に
対して安定なシラン結合が形成されるため、架橋される
。この方法は比較的容易であり、通常の周囲温度および
湿度条件下において、一般に有機化合物および重金属の
塩でなる触媒を使用することにより促進される。
特に、IB−OTおよびIB −MET共重合体\は、
加水分解感応性基を含有する有機ケイ素化合物でシリル
化したのちでは、環境湿度および温度条件下で架橋可能
な′物質となるため、シーラント、カバーあるいはフィ
ルムとして使用される。これらの材料では、特にポリイ
ソブチレンエラストマーの特性、中でも低い水分透過性
、良好な接着性および抗酸化性、および良好な電気特性
が要求される。さらに、IB −OTおよびXB−ME
T共重合体では、ポリイソブチレンが酸化される傾向が
小さいこと(重合鎖に沿って不飽和結合が存在しないこ
とおよび゛第3級炭素が存在しないことによる)が維持
される。これに関連して、これら共重合体の主鎖中には
、導入された各ビニルペンダント丁1能基について1以
上のトランス形二重結合は存在せず、共重合体分子中に
7リル基が少量しか存在しない場合には、架橋が生ずる
。それ故、共重合体を架橋可能性とするためには、共重
合体の分子量に応じて、ピ亀ル基の0.2ないし2モル
%をシリル化することで十分である。しかしながら、必
要であれば、共重合体の架橋能力を増加するために、よ
り多量のビニル基をシリル化することができる。さらに
、望まれる場合には、共重合体に未シリル化ビニル基を
含有させることもできる。一般には、共重合体の残留不
飽和結合を最少とすることが好ましい。
連鎖およびポリインブチレンにおける不飽和結合を非常
に低いレベルとすることにより、これら共重合体に、シ
リル化により得られる他の炭化水素重合体、たとえば米
国特許第1,303,619号に係る1、2−変性ポリ
ブタジェンよりも優れた特性を付与できる。
環境湿度に対して反応性を有する基を含有するケイ素化
合物でシリル化したのちのIB−METおよびIB−O
T共重合体は、シラノール縮合触媒のみの存在下におい
て単独で使用されるが、一般には混合物の形で使用され
るのが好ましい。適当な配合成分としては、当分野での
経験および材料の使用目的により提案されるように、各
種のシリカ。
アルカリ土類金属炭酸塩、金属酸化物、連鎖伸長剤、抗
酸化剤、紫外線吸収剤、希釈剤などである。
上述の如(、本発明の目的の1つは、インブチレンをト
リエンと共重合させ、ついで得られた共−タイプの生成
物にある。
ゾリル化反応の生成物は、次に、シラノール縮合触媒お
よび他に任意成分としての増量剤、抗酸化剤、紫外線吸
収剤または希釈剤と適当に混合される。
本発明による化合物は、前記からも明らかなように、次
式(a)および(blで表わされる少なくとも1つのペ
ンダント官能基の存在、により特徴づけられる。
a (a)            (b)基(a)におい
て、Rは炭素数1ないしioの1価炭化水素基であり、
Xは水素またはアルコキシ基、アルコキシアルコキシ基
、フェノキシ基、チオアルコキシ基、アシロキシ基、ア
ミノ基、アミノキシ基、オキシムまたはシラノキシ基で
あり、基Calは分子量1,000ないし1,000,
000であり、aは0゜1または2である。一方、基(
blにおいて、Rは炭素数3ないし10の2価炭化水素
基であり、R′は炭素数1ないし10の1価炭化水素基
であり、Xはハロゲンまたはアルコキシ基、アルコキシ
アルコキシ基、チオアルコキシ基、アク0キシ基、アミ
ノ基、アミノキシ基、オキシムまたはアミド基であり、
nは0,1または2である。
上述の如(、官能化共重合体の調製は、第1段階でのペ
ンダントビニル基含有イソブチレン共重合体の合成によ
り可能となる。この植成物はインブチレンと次の一般式
(1)で表わされるトリエンとの共重合により生成され
る。
一般式(nl) I  R3 2 式中、 R,、R2およびR3は同一または異なる基で
、水素またはアルキル基、アリール基、アルカリール基
、アラルキル基またはシクロアルキル基であり、Bは2
価の有機基である。特に、5−メチルへブタ−1,3,
6−)ジエンおよびオクタ−1,3,7−)ジエンを使
用することにより、興味ある結果が得られる。なお、共
役結合系は環に属するものであってもよい。
V イソブチレン−トリエン共重合体はビニ5基の存在によ
り特徴づけられるもので、その含量は取合体の分子量の
0.1ないし30重量%である。
方法については、各段階ごとに以下に詳述する。
エン混合物と陽イオン重合させることにより、ビニル化
ポリイソブチレンを調製できる。
陽イオン性触媒としてはAAiC13が使用でき、好ま
しくは塩化メチルまたは塩化エチルの溶液として添加さ
れる。しかしながら、AlEtClz、BF3、活性化
したMgCl2.5nC14、Ti(J4などの如き他
の触媒を、単独で、あるいは水、塩酸、)・ロゲン、ハ
ロゲン化アルキルなどの如き活性化剤と併用して使用で
きる。触媒は、そのままで、あるいは溶液として、単量
体の混合物または単量体の溶液の一方に1重合開始時に
その全量を添加してもよ(、また重合中に少量ずつで添
加してもよい。重合終了時、水蒸気でストリッピングす
るか、少量のアルコールを添加することにより、触媒を
不活性化する。
触媒を不活性化したのち、触媒残渣を除去するために1
重合体またはその溶液を精製する。このような精製法の
1例として、塩酸水溶液で洗浄する方法がある。他の方
法でも、同等に精製を行なうことができる。
重合温度は一般に0℃ないし一100℃であるがこれら
の限度範囲に必ずしも制限されない。低分魯 子量の重合体の生成には、より高温であることが好まし
い。また、特に低い分子量の重合体が望まれる場合には
(たとえば、分子量≦5,000.25℃での粘度≦2
00,000 cp )、連鎖移動剤を使用することが
有利である。
これら連鎖移動剤は一般に有機ハロゲン化物またはオレ
フィンでなる。たとえば、塩化第3級−メチル、塩化ア
リル、臭化アリル、シクロペンタジェン、イソオクテン
、インデンなどである。
必要に応じて使用する重合溶媒は好ましくは炭化水素の
中から選ばれる。炭化水素は部分的に又は完全にハロゲ
ン化されているものでもよい。たトエハ、ペンタン、イ
ソペンタン、ヘキサン、ケロセン、塩化メチル、塩化エ
チル、塩化メチレン、四塩化炭素、クロルベンゼンなど
であり、単独で又は混合物として使用される。
単量体の濃度は溶媒中広い範囲で選択される。
一般に1ないし50%(容量)である・METおよびO
T (これらは共重合において有効に使用されるトリエ
ンである)は精製され、高純度(≧98%)のものが使
用される。しかし、少量の異性体の存在は許容される。
これらは、反応の開始時にイソブチレンとともに添加さ
れるか、反応の間に少量ずつ添加される0 重合は一般的には、 METまたはOTが完全に消費さ
れるように行なわれる。重合により、  IB/MET
またはlB10Tの割合および重合条件に応じて、ビニ
ル化の度合の、異なる共重合体が得られる。
b)シリル化反応 インブチレン−トリエン共重合体を、そのままで又は重
合反応から直接得られた溶液の形で、若しくは精製(酸
による洗浄など)により触媒残渣を除去したのち、シリ
ル化反応に使用できる。
イ素化合物又は一般式(II)で表わされるチオールで
シリル化する。
一般式(1) %式% 式中、R:炭素数1ないし10の1価炭化水素基X:ハ
ロゲンまたはアルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、
フェノキク基、チ オアルコキシ基、アシロキシ基、アミ ノ基、アミノキシ基、オキシム又はシ ラノキシ基 a:0,1又は2 一般式(II) H8−R−8i −X、−nR′n 式中、R:炭素数3ないし10の2価炭化水素基R′:
炭素数1ないしlOの1価炭化水素基X:ハロゲン、又
はアルコキシ基、アルコキクアルコキシ基、チオアルコ
キシ基、アシロキシ基、アミノ基、アミノキシ 基、オキジム又はアミド基 n:o、l又は2 上記一般式(1)を有する化合物による・/リル化は、
可溶性遷移金属化合物、担体に担持した微粉末状金属又
は過酸化物でなる触媒の存在下で行なわれる。特に、H
2Pt(J6・6H20のアルコール(たとえば、イン
プロパツール、オクタツールなど)溶液が有利である。
シリル化は、一般に、芳香族性なわれる。一般的には、
+50℃ないし+120℃の温度が好ましい。低粘度重
合体(たとえば粘度10,000 cp )については
、溶媒の使用は省略される。
最も一般的なシリル化剤はH8icl 3、l(MeS
 1c12.1(Me2SjClである。使用されるシ
リル化剤がこれらの化合物の中から又は前記一般式(1
)を満足するような、たとえば加水分解可能なノ・ロゲ
ンの如き他の化合物の中から選ばれる場合には、重合体
からハロゲンを除去する必要がある。これは、一般に、
過剰の又は未反応のシリル化剤を除去したのち、やや過
剰のアルコール(メタノール、エタノールなど)又は少
量の他のブo)ン供与体(酢酸)で重合体又はその溶液
を処理することにより実施される。
プロトン供与体と加水分解に対して不安定な塩素を含有
する重合体との間の相互作用によって生成される塩酸は
除去されなければならない。これは、重合体又はその溶
液を水蒸気又は乾燥した窒素で浄化することにより行な
われる。塩基物質または少量の環状エーテルを使用して
、極微量の酸まで除去できる。
最後に、存在する溶媒および過剰のアルコールを減圧下
で除去する。
一般元(n)で表わされるチオールは、ラジカル形触媒
またはイオン形触媒、レドックス触媒、紫外線照射また
は単なる熱作用を使用することにより、溶液中または固
状のインブチレン−トリエン共重合体に付加される。一
般に、チオールをオレフィンに付加するために、以下の
方法が使用できるO 触媒作用のもとでチオールをインブチレン共重合体の不
飽和結合にラジカル付加する際には、熱分解によってラ
ジカルを生成しうる有機分子化合物またはレドックス系
でなる開始剤が使用される。
活性ラジカルを生成しうる有機分子化合物としては、特
に、アゾ化合物、有機過酸化物および有機ヒドロペルオ
キシドが重要であり、中でもアゾビスイソブチロニトリ
ルの如きアゾ化合物(こhらはブチルゴムをあまり劣化
させるものではないことが知られ、ている)が好適であ
る。イオン形の開始剤を使用する場合には、好ましくは
水酸化アンモニウム塩または水酸化ホスホニウム塩また
は同様の系から選ばれる。この目的のためには、水酸化
テトラブチルアンモニウムまたは水酸化テトラブチルホ
スホニウムが特に好適である。実際、この種の系は、使
用する触媒について要求されるよりも高い温度で分解す
る利点を有しており、したがって、反応終了時、中性の
生成物を得るために、その場で分解される。
このようにして官能化した共重合体における中性生成物
の存在は特に望まれる。これに対して、塩基物質および
酸物質の両者は好ましくない態様でのシラノールの縮合
を促進し、これにより官能化された共重合体のポット安
定性を低減させることが知られている。
紫外線によりチオールをインブチレン−トリエン共重合
体に付加させる場合には何ら問題を生じない。
チオールを溶液中でインブチレン−トリエン共、重合体
に付加させる際には、反応を均質に維持しうるように最
適条件を選択するとともに、特に、溶媒は重合体および
ケイ酸官能基を含有するチ]−ルだけでなく開始剤をも
溶解しうるものでなければならず、また開始剤の寿命を
害するようなものであってはならない。たとえば開始剤
がアゾ化合物または過酸化物である場合には、特に、芳
香族または脂肪族炭化水素が好適である。
重合体をこれら溶媒の1つに溶解する場合には、適当な
溶媒に溶解した開始剤の濃溶液を添加することができる
。このように、ヒトミペルオキシド、水酸化ナト2アル
キルアイモニウムまたは水酸化テトラアルキルホスホニ
ウムについては、アルコールまたは他の極性溶媒の濃縮
溶液として、炭化水素重合体溶液に添加される。これに
対し、チオールを固状のインブチレン−トリエン共重合
体に付加する場合には、適当な溶媒の濃縮溶液とした開
始剤を、チオールとインブチレン−トリエン共重合体と
の均質混合物(たとえばバンバリー(Banbury 
)ミキサにより調製したもの)に添加することが好まし
い。
さらに、開始剤は液状または微粉状で単独で添IJOさ
れる。
前記種類に属する開始剤により促進されるチオールの二
重結合への付加は非選択的反応であり、非末端二重結合
およびビニル結合の両方で起こる。
しかしながら、赤外線分析では、少なくとも本発明の方
法では、ビニル基への付加が一般に優勢であることを示
す。この点から1本発明に係るイソブチレン/1.3.
7−オクタトリエンおよびインブチレン15−メチル−
1,3,6−へブタトリエン共重合体は非常に優秀な物
質である。
反応の効率は、チオール/インブチレン−トリエン共重
合体の相対濃度、開始剤の濃度および相対強度および温
度に左右される。
実際には、チオールを溶液中でイソブチレン−トリエン
共重合体に付加する際、最も適した溶媒(前記参照)中
できるだけ高い重合体濃度(すなわち十分な可動性があ
って有効に攪拌が行なえる程度の濃度)で操作すること
が好ましい。操作温度は、一般に、′ラジカル形、イオ
ン形またはルドックス形開始剤の半減期が十分に長くて
、反応を最も良好に実施しうる範囲から選ばれる。
チオールの濃度は、ビニル結合または非末端二重結合の
量によって部分的に決定されたものと等量的に算定され
るが、要求される重合体の最終の特性に応じて、少なめ
の量で又は過剰量でても使用される。
要約すれば、理想のインブチレン−トリエン共重合体、
すなわち分子量1,000ないし1,000,000 
トリエン含量0.5ないし10モル%(二重結合として
)を有する共重合体の場合には、チオールは二重結合と
して共重合体中に存在するトリエンl共重合体の0.0
1ないし3重量%の割合で使用される。
この問題は、紫外線照射を使用する場合には、当然束じ
ない。
これらの代表的な例としては、たとえばγ−メルカプト
プロピルートリメトキシシラン、およびγ−メルカプト
プロピルートリエトキシシランがある。
り配 合 シリル化反応および前記b)で述べた処理を行なった後
に得られる重合体は環境湿度条件下で架橋されるが、シ
ラノール基のための縮合触媒を使用することによって、
架橋度を増加できる。これらの触媒としては、ジラウリ
ン酸ジブチルスズ、オクチル酸スズ、酸化ジプチルスズ
、シクロヘキサブチル酸鉛の如き重金属の有機または無
機化合物、テトラチタンブチラードの如き金属アルコキ
( シト、ブチルアミン−2−ヘキサノエートの如きアミン
、または各種の酸または塩基触媒がある。
一般に、添加される架橋促進剤の量、は重合体の0、O
lないし10%(重量)である。
これら触媒を添加したのち、重合体は、通常の環境条件
(すなわち約20℃、相対湿度30ないし70%)にお
いた場合、1日ないし1週間で架橋する。架橋の間、ま
ず表面フィルムが形成され、その後、架橋が深部で起り
、初期の粘性が失なゎれる。
重合体に対して化学的に不活性な又はあまり反応性のな
い無機増量剤を添加することができる。
このような増量剤としては、あらゆる形状のシリカ、石
英粉末またはケイソウ土、クレーまたは天然または合成
のゼオライト、アルカリ金属またはアルカリ土類金属炭
酸塩、TiO2、Fe2O3の如き酸化物、顔料、カー
ボンブラック、抗酸化剤、紫外線吸収剤がある。
一般式(II)のチオールをイソブチレン共重合体に付
加した場合には、共重合体は、環境湿度にさらされる際
、周囲の水分によってケイ素に結合したシラノール基(
X)の縮合により架橋される。
一般式(II)のXは中性基である。
さらに、触媒の存在によってシラノール基の縮合が促進
される。この方法は比較的容易で、一般に、通常の環境
温度および湿度条件下において、有機化合物または重金
属の塩によってなる触媒により促進される。
このようにして得られた共重合体は、シーラント、カバ
ーまたはフィルムとして使用される。これらの使用分野
では、ポリインブチレンエラストマーの特性、特に低い
水分透過性、良好な接着性および抗酸化性、および良好
な電気特性が要求さ酸化されにくい性質が維持されてい
る。
以下の実施例は本発明を説明するためのものであって、
本発明はこれらに限定されない。
実施例1 “−一−1門晶7 前       で浄化したガラス反応器(攪拌機、温
度計および滴下ロートを具備する)において、精製した
イソブチレン(40m )および無水の塩化エチル(1
00114)を−40℃で凝縮させた。その後、連鎖移
動剤である塩化第3級ブチル(3,111#、28ミリ
モル)およびoT(4m)を添加した。
純粋なklCら(Q、269.’ 2ミリモル)の塩化
エチル(9−)溶液を滴下ロートに入れ、−40℃に維
持した。
klc13溶液を非常にゆっくり反応器へ滴下すること
により重合反応を開始した。各種の原料をaむ溶液を攪
拌しながら一40℃で約8分間維持し、温度の変化を±
5℃以内に抑えた。こ、の間に、 OTを重合溶液に2
回に分けて、すなわち4分後および8分後に各々2dず
つ添加した。
ついで、アンモニア性メタノール(511/)ヲ添加す
ることにより重合反応を停止した。
重合体から塩化エチルを除去したのち、ペンタンで抽出
し、ついで、まず塩酸で、つづいて水により中性となる
まで洗浄し、減圧下、90℃で乾燥した。
以下の特性を有する共重合体299が得られた。
25℃での粘度     21,000 cptg  
          −55℃Mw′/Mn     
      1−6U               
       30.5U/A           
 I 、 4ここでUは単量体の利用度を表わし、共重
合の間に消費されたフラクションに対するビニル基を与
えるために有効に共重合されたトリエンフラクション(
赤外線スペクトルの10.9μでの吸収に基いて算定さ
れる)の百分率割合により表示される。Aはトランス形
二重結合を与えるために共重合されたトリエンフラクシ
ョン(赤外線スペクトルの10.3μでめ吸収に基いて
算定される)な表わす。したがってs ”/aはトラン
ス形二重結合に対するビニル基二重結合の割合を表わす
。これらの記号は以下の実施例中でも使用する。
実施例2 実施例1と同じ条件、たたしOTの代りに同量のMET
を使用して重合反応を行なった。この場合、以下の特性
をもつ重合体349が得られた25℃での粘度    
  29,000 cp6 1 g           −一”CMW/Mn  
         1.51)           
       32U/A             
 O,95実施例3 実施例1の反応条件について、温度を一30℃に維持し
、以下の試薬を原料として、同様の重合反応を行なった
AlCl3            0.1339 (
1ミリモル)イソブチン       40 履! 塩化エチル       100  ml塩化第3ビー
プチル     28  ミリモルMET      
        5  ”これらの条件下で、25℃に
おける粘度=19.000 cp1MW/Mn = 1
.45、U=25、U/A: 0.73を有する共重合
体249が得られた。
実施例4 以下の量の試薬を原料として、実施例1の反応条件およ
び実施例3の温度条件下で重合反応な行なった。
A11(Js             O,390I
j(3ミリモル)インブテン       40 ― 塩化エチル       100 11jα−ジイソブ
チレン      28  ミリモルMET     
          5  11725℃における粘度
= 43,200 cp 、 MW/Mn =1.5、
U=26、U/A = 1.06を有する共重合体23
gが得られた。
実施例5ないし8 これらの重合反応は、いずれも実施例1の条件を参照し
て行ない、ただし、重合の開始時にトリエン全量を添加
することとし、反応時間を15分とした。
AICA!30.26 9 (2ミリモル)インブテン
       40vgl OT            3  mlノルマル−ペ
ンタン       100 1実施例9ないし12 これら一連の実施例では前記実施例5ないし8と同様に
、ただしノルマル−ペンタンの代りに塩化エチル(lo
o w )を使用して反応を行なった。
実施例13ないし1フ イソブチレンとMETとの共重合 実施例5ないL38に記載した条件下で反応を行なった
。ただし、この場合には、oTを同量のMETと交換し
た。
実施例18 実施例1の重合体のシリル化 実施例1の重合体(20g)を無水のトルエン(80+
+/)に溶解した。インプロパツールに溶解した大過剰
量のトリクロロシラン(1oFn/)オよ温度まで冷却
し、未反応のトリクロロシランを減圧下除去した。その
後、少量を溶液をメタノール中で凝固させ、二硫化炭素
により重合体をフィルムとし、赤外線分光度計にかけた
ところ、ビニル基に係る10.9μの吸収帯が完全に消
失していることを示した。
シリル化からの溶液を少量のトルエン(10〜20 m
l )で全量10(1+j!とし、ついで無水エタノー
ル(15ml)を環境温度で滴下した。操作中、発生す
る塩酸を溶液中に乾燥窒素を吹込むことにより除去した
攪拌を1時間行なったのち、減圧下、50℃において重
合体から未反応のエタノールおよびトノ【エンを除去し
た。重合体を減圧下においた場合、モらに重量が低下し
なくなったところで、この操作を終了した。
この重合体の一部をアルミ箔上でラウリン酸ジチルスズ
1重量%で処理し、厚さ2〜3喘のフルムを生成し、つ
いでこれを環境温度および湿でさらしたところ、このフ
ィルムは5ないし57日で完全に架橋した。
実施例19 実施例3の共重合体のヒドロシリル化 げ 実施例3の共重合体を実施例18の条件下で完全にヒド
ロシリル化し、同様にアルコ−リンス処理した。
このようにして変性した重合体の一部に、ラウリン酸ジ
プチルスズ(1重量%)、メチルトリエトキシシラン(
10重量%)および無定形シリカ(10重量%)を添加
した。この化合物は、約1閣の厚さで水面に散布した際
、周囲の環境にさらして2ないし4日後に粘性を完全に
失なった。
実施例20 重合度(MW)50〜100×103を有するIB−M
ET実施例9ないし12で記載した条件下で、以下の量
の試薬を原料として、−80℃で12分間重合反応を行
なった。
Alc130.26 (1(2ミリモル)インブテン 
   40m1 M E T        2 ml 塩化エチル    10〇− その後、メタノール15−で反応を停止させ、大過剰量
のメタノール中で溶液を凝固させたところIB−MET
共重合体(28g)が得られた。恒量となるまで炉中、
70℃で乾燥させたのち、この共重合体は以下の特性を
示した。
ビニル含量(共重合体中のMET 重量%)  4.1
9ビニル/トランス  2.0 Mn             19.400MW/M
n4.95 tg(’C)      −62 実施例21ないし27 共重合体の生成 同じ量の試薬を使用して、重合反応を−75’cで行な
った。これらの反応のうち2つの場合(実施例26およ
び27)ではMETの量を変えた。
次表に示す収量および特性を有する重合体が得られた。
これら実施例のうちいくつかのもの&(実施例21ない
し26)は、重合試験の再現性を確めることを主な目的
として行なったものである。
実施例28 実施例20のIB−MET共重合体C159)を、必要
に応じて気体密封可能な試験管(容量250+++/)
において、無水トルエン(70ml)中に溶解した。
溶液を脱気し、極微量の水分をも除去するため、減圧下
、トルエン(20m/)を容器からストリッピングした
反応器に乾燥窒素を充填し、磁石攪拌を取付けたのち、
イングロパノール溶液としたトリクロロシラ7(3++
+l)および塩化白金酸(0,004p )を添加した
。試験管を気体密封し、共重合体溶液を100℃で5時
間、激しく攪拌し、ついで40℃に冷却し、トルエンの
一部(i 0mJ)とともに未反応のトリクロロシラン
を減圧することにより除去した。
試験管に不活性ガスを再び充填した後、無水エタノール
(4−)を、40℃で攪拌しながら、注意深く滴下した
エタノールの添加後、40℃で攪拌を保ちなか部分が除
去された。さらにトルエン(5〜7m1)を除去するた
めに、溶液を再び減圧下でストリッピングした。
試験管に再び乾燥窒素を供給し、溶液(401rLl)
にジラウリン酸ジプチルスズ(重合体の1重量%)を添
加した。この処理ののち、溶液を開放容器に入れた。こ
れにより、溶媒が蒸発したのち、厚さ善 0.5 Mの重合体フィルムが残った。環境温度に1ケ
月間さらしたのちでは、このフィルムは以下の性質を示
した。
ゲル化物質(重量%)91 引張強度 (Kf/cr/l)      3.3破壊
時の伸び(%)210 実施例29 実施例21および22のIB−MET共重合体の等量混
合物(1’5 g )をトリクロロシランでシリル化し
、シリル化後、実施例28で述べた方法および同じ試薬
量を使用してアルコールで処゛理した。
このようにして処理した共重合体のフィルムは、環境湿
度に3週間さらした後では、以下の特性を示した。
ゲル含量(重量%)85 引張強度Ckg/ctA)     4.7破壊時の伸
び (%)135 実施例加 混合物について、ただし、トリクロロシランの代りにメ
チルジクロロシラン(3,5M )を使用し−〔、シリ
ル化を行なった。前記方法(実施例28に記載の方法)
に従ってエタノールでアルコーリシスを行なったのち、
この共重合体のフィルムは、環境湿度に3週間さらした
のちでは、以下の特性を示した。
ゲル含量(重量%)91 引張強度(kg/cJ)     5.2伸び100%
におけるモジュラス4.8破壊時の伸び (%)130 硬度 (ショアA)     25 実施例31 のシリル化 実施例23および24のIB −MET共重合体の等量
混合物を、実施例28の条件下で、ただしトリクロロシ
ランの代りにジメチルクロロシラン(3,5s+7)を
使用してシリル化した。
前記例の如く、シリル化は効率70%以上であり、第1
図および第2図の赤外線スペクトルチャートによって示
されるように、ビニル基に対して強い選択性を有してい
る。これらチャートでは、ビニル基二重結合に係る6、
1μおよび10.9μにリシスおよび後処理を行なった
のち、得られた共重合体は環境湿度条件下で架橋した(
環境湿度に3週間さらしたのちにおけるゲル含量=75
重量%)。
上記スペクトルについて、第1図はIB −MET共重
合体そのままの赤外線スペクトルチャートであり、吸収
帯Aはビニル基二重結合を示し、吸収帯Bはトランス形
二重結合を示し、吸収帯Cはビニル基二重結合を示す。
第2図はHMeSi(Jzによ( リシリル化したのちIB−MET共重合体の赤外線スペ
クトルチャートである。
実施例32 シリル化 実施例27のIB−MET共重合体(15g)を、実施
例270条件下で、だだしトリクロロシラン1.5W&
!のみを使用してシリル化した。シリル化共重合体のエ
タノーリンス後、トルエンで凝固させたこの物言のフィ
ルムは、環境湿度に1週間さらしたのちでは、以下の特
性を示した。
破壊時の負荷       4.2 kg/ctA最大
伸び率       150  %実施例33 実施例23および、−24の共重合体の等景況合物(1
5g)な、前記の方法に従って、130℃、10時間で
、トリクロロシラン(0,71111)によりシリル化
した。共重合体の赤外線分析では、この反応時間後、ビ
ニル基の一部のみがシリル化されている(約50ないし
60%)ことを示した。
エタノーリンス後、トルエンにより析出させたこの共重
合体のフィルムは、3週間後では、次の特性を示した。
破壊時の負荷      3 、2 kg/ctl!最
大伸び率       310  %前記の方法に従っ
て調製したビニル化ポリイソ1z ゛ ブチレンを、後述の方法曳従って、γ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン(MPTS)とグラフトさせた
以下の実施例において、「トランス含量」および「ビニ
ル基含量」は、各METユニットが共重合体に対し少な
くとも1つのビニル結合を与えるとして、それぞれトラ
ンス形二重結合およびビニル基二重結合について算定し
たイソブチレン(”IB)との共重合体中に含まれる5
−メチル−1,3,6−へブタトリエン(MET)の重
量%を示す。
なお、グラフト反応については、気体密封した試験管に
おいて、トルエン溶液中の共重合体について(固形物濃
度30重量%、共重合体xo9)実施した。試薬GMP
TSおよび開始剤)の量は使用したIB−MET重合体
の量の重量%で示しである。
実施例34 以下の特性のIB−MET共重合体のトルエン溶液にビ
ス−アゾビスイソブチルニトリル(AIBN )(0,
25%)を添加した。
MET含量(ビニル基として)、     2 、68
(トランス形二重結合として)      1.53M
n                     16,
500MW/Mn                 
  3.270℃で6時間溶液を激しく攪拌し、さらに
80゛Cで14時間攪拌した。この時点でのIR分lD
+では1元の共重合体に比べて、 10.35μおよび
1O64μにおける吸収帯の強度が低下していることを
示した。
さらにAIBN (0,1%)を添加し、攪拌な80℃
で14時間続げた。この操作では前記IRスペクトル吸
収帯における変化はほとんどなかった。
ジラウリン酸ジイソブチルスズ(5DBL )を添加し
たのち、この溶液から得られた重合体フィルムは、環境
湿度条件にさらしたのち(相対湿度50%、室温、20
日間)、以下の特性を示した。
ゲル(重量%)60 破壊時の負荷(kg/ct!! )     1. s
伸び(%)150 実施例:35ないし40 これらの実施例では、以下の特性の共重合体にMPTS
をグラフトさせた。
MET″1i量(ビニル基として)    4.O5M
n                 11 、400
MW/Mn              5.84次表
において、処理Aにつ(・ては、60℃で3時間、70
°Cで1.5時間、80℃で1時間および90℃で0.
5時間グラフト反応を行なったものであり、処理Bでは
、40℃で4時間、60 ”cて7時間および100℃
で1時間グラフト反応を行なったものである。
65℃で48時間水分にさらした後における各溶液から
得られた重合体フィルムについて測定したものである。
付号米を付している実施例でレマ、5DBLを添加して
いない。
実施例41 実施例35ないし40と同じ共重合体のトルエン溶液を
、開始剤としてアルコール溶液とした(ノルマル−ブチ
ル)4NOH(0−3%)を使用し”’(、MPTS(
7,6%)とグラフトさせた。グラフト反応を60℃で
2時間行なった。
5DBL (0,1%)を添加したのち溶液から、得ら
れたこの重合体のフィルムは、前記実施例35ないし4
0と同じ条件下で水分にさらしたのち、ゲル含量42.
5%であった。
実施例42 前記実施例35ないし4oて使用したIB−MET共重
合体の・トルエン溶液を、開始剤としてアルコール溶液
とした(ノルマル−ブチル)4POH(o、3%)を使
用し、溶液1100”cで7時間維持して、前記実施例
41と同割合のMPTSとグラフトさせた。
5DBL (0,1%)を添加したのち、この共重合体
のフィルムは、環境湿度条件下(相対湿度50%、室温
、3週間)にさらしたところ、以下の特性を示した。
ゲ  ル                 74  
%破壊時の負荷       2.6  ゆ/ctA伸
び率          120  %実施例43 実施例35ないし40の弊会合骨→IB−MET共重合
体のトルエン溶液を、石英の試験管において、室温で6
時間MPTS (11,5%)とグラフト反応サセた(
400ワツトのランプで紫外線を照射した)。
5DBL (0,1%・)を添加したのち、この溶液か
ら得られた重量体フィルムは、前記実施例35ないし4
0で示した条件下で水分にさらした際、ゲル含量71.
9%を有していた。
実施例44ないし47 これらの実施例では、以下の特性を有する異なる2種類
のIB −MET共重合体を使用した。
共重合体l 共重合体2 MET含量(ビニル基として)   8,29   9
.7Mn               24,000
  15,000MW/Mn            
3.4    4.4MPTSによるグラフト反応を、
以下の種類のイす、ン性開始剤を使用し、溶液を100
℃で7時間激しく攪拌することにより実施した。
5DBL (0,1%ンを添加したのち溶液から得られ
た共重合体について、ゲル含量を測定した。
実施例48 企 110℃で8時間条件下でMPTS(5%)とグラフト
反応させた。
丁 ME4含量(ビニル基として)     3.54(ト
ランス形二重結合として) 1.72 Mn                   54,6
00腺シ鞠n                   
9.98SDBL(0,1%)を添加した後この溶液か
ら得られたフィル脅は、前記実施fI135ないし40
の条件下で水分にさらした際、以下の特性を示した。
ゲル含量   82チ 破壊時の負荷 9.5ゆ/cd 伸び率 220% 実施例49 市販のIB−インプレン共重合体(イノプレン含量2モ
ル%、Mn 150,300 、MW/Mn 3.91
 )を、実施例48と同じ条件で得られた共重合体フィ
ルムはゲル含量30沸を有していた。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はIB−MET共重合体のシリル化
の効・果を示すだめのIRスペクトルチャートである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、分子量1 、000ないし1,000,000を有
    し、環境湿度条件下で架橋可能なインブチレンと少な(
    とも1つのトリエンとの共重合体において、該共重合体
    は一般式 %式% (式中、Rは炭素数1ないし1oの1価炭化水素基であ
    り、Xは水素またはアルコキシ基、フェノキシ基、チオ
    アルコキシ基、アシロキシ基、アミノ基、アミノキシ基
    、オキシムまたはシンノキシ基であり、aは0.1また
    は2である)で表わされるペンダント官能基を含有する
    ことを特徴とする、インブチレン−トリエン共重合体・ 2、トリエンが一般式 (式中、R1、R2およびR3は同一または異なるる基
    で、水素またはアルキル基、アリール基、アルキルアリ
    ール基、アリールアルキル基およびシクロアルキル基の
    中から選ばれる基であり、Bは2価の有機基であり、共
    役二重結合系は環に属するものであってもよい)で表わ
    される化合物の中から選ばれるものである特許請求の範
    囲第1項記載の共重合体。 3、ペンダントビニル官能基の含量が0.1ないノ し30重量%である特許請求の範囲第1項または第2項
    記載の共重合体。 4、一般式 %式% (式中、Rは炭素数1ないし10の1価炭化水′素基で
    あり、Xは水素またはアルコキシ基、フェノキシ基、チ
    オアルコキシ基、アシロ子シ基、アミノ基、アミノキシ
    基、オキシムまたはシラノキシ基でがり、aは0,1ま
    たは2である)で表わされるペンダント官能基を含有す
    るとともに、分子量が1 、000ないし1,000,
    000であり。 環境温−条件下で架橋可能なインブチレンと少なくとも
    1つのトリエンとの共重合体の製法において、一般式 (式中、R1,R2およびR3は同一または異なる基で
    、水素またはアルキル基、アリール基。 アルキルアリール基、アリールアルキル基およびシクロ
    アルキル基の中から選ばれる基であり、Bは2価の有機
    基であり、共役二重結合系は環属するものであってもよ
    い)で表わされる化合物の中から選ばれるトリエンをイ
    ンブチレンと共重合させ、得られた生成物を、一般式%
    式% (式中、R,Xおよびaは前記と同意義である)で表わ
    されるケイ素化合物でシリル化することを特徴とする、
    インブチレン−トリエン共重合体の製法。 5、インブチレンとトリエンとの共重合を陽イオン性触
    媒の存在下で行なう特許請求の範囲第4項記載の製法。 6、インブチレンとトリエンとの共重合を、ハロゲン化
    または非ハロゲン化炭化水素、またはこれらの混合物か
    ら選ばれる溶媒中で行なう特許請求の範囲第4項記載の
    製法。 7、インブチレンとトリエンとの共重合を温度0℃ない
    し−Zoo℃で行なう特許請求の範囲第4項記載の製法
    。 8、共重合を連鎖移動剤の存在下で行なう特許請求の範
    囲第7項記載の製法。 9、インブチレンとトリエンとの共重合を、好 ゛まし
    くは5−メチルへブタ麹−1,3,6−トリエンまたは
    オクタ−1,3,7−)リエンから選ばれるトリエンを
    使用して行なう特許請求の範囲第4項記載の製法。 10、シリル化反応を、可溶性の遷移金属化合物、微粉
    末状の金属または過酸化物の中から選ばれる触媒の存在
    下で行なう特許請求の範囲第4項記載の製法。 1】、シリル化反応を不活性溶媒中で行なう特許請求の
    範囲第4項記載の製法・ 12、溶媒が好ましくは肪脂族または芳香族炭化水素誘
    導体またはエーテルから選ばれるものである特許請求の
    範囲第11項記載の製法。 13、シリル化反応を室温ないし200℃の範囲の温度
    で行なう特許請求の範囲第4項記載の製法・14、  
    ゾリル化反応を温度、好ましくは+50℃ないし+12
    0℃において行なう特許請求の範囲第13項記載の製法
    。 15、シリル化反応を、好ましくはH2Pt(Je ・
    6HzOのアルコール溶液または他の可溶性Pt錯体で
    なる触媒の存在下で行なう特許請求の範囲第4項ないし
    第9項のいずれが1項に記載の製法。 16、シリル化反応を、シリル化剤として、好ましくは
    H81C1a、HMeSiC12およびケイ素アルコキ
    シヒトリッドから選ばれるケイ素化合物を使用して行な
    う特許請求の範囲第4項記載の製法。 17、分子量1,000ないし1,000,000を有
    し、環境湿度条件下で架橋可能なインブチレンと少なく
    とも1つのトリエンとの共重合体において、該共重合体
    は一般式 %式% (式中、Rは炭素数3ないし10の2価炭化水素基であ
    り、Wは炭素数1ないし10の1価炭化水素基であり、
    Xはハロゲンまたはアルコキシ基、アルコキシアルコキ
    シ基、チオアルコキシ基、アシロキク基、アミノ基、ア
    ミノキシ基、オキシムまたはアミド基であり、nは0、
    lまたは2である)で表わされるペンダント官能基を含
    有することを特徴とする。インブチレン−トリエン共重
    合体。 18、トリエンが好ましくは1.3.7−オクタトリエ
    ン、5−メチル−1,3,6−へブタトリエン、ヘキサ
    トリエン、ジシクロペンタジェンまたはアリルシクロペ
    ンタジェンの中から選ばれるものである特許請求の範囲
    第17項記載の共重合体。 19、一般式 %式% (式中、Rは炭素数3ないし10の2価炭化水アルコキ
    シアルコキシ基1チオアルコキシ基、アシロキシ基、ア
    ミノ基、アミノキシ基、オキシムまたはアミド基であり
    、nはOllまたは2である)で表わされるペンダント
    官能基、を含有するとともに、分子量が1 、000な
    いしi、ooo、oooであり、環境湿度条件下で架橋
    可能なインブチレンと少なくとも1つのトリエンとの共
    重合体の製法において、インブチレン−ポリエン共重合
    体の不飽和オレフィン結合に、一般式 %式% (式中、R%R′、Xおよびnは前記と同意義である)
    で表わされる少な(とも1つのチオールを付加させるこ
    とを特徴とする。インブチレン−トリエン共重合体の製
    法。 加、チオールが好ましくはγ−メルカプトプロピルトリ
    メトキシシランまたはγ−メルカプトプロピルトリ幼エ
    トキシ7ランである特許請求の範囲第19項記載の製法
    。 21、一般式 %式% (式中、R1、R2およびR3は同一または異なる基で
    、水素またはアルキル基、アリール基、アルキルアリー
    ル基、アリールアルキル基ま力はシクロアルキル基であ
    り、Bは2価の有機基である)を有するトリエンとイン
    ブテンとの共重合体。 22、  )ジエンが1,3.7−オクタトリエンであ
    る特許請求の範囲第21項記載の共重合体。
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