JPS5922745B2 - 粘着剤 - Google Patents

粘着剤

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JPS5922745B2
JPS5922745B2 JP51000732A JP73276A JPS5922745B2 JP S5922745 B2 JPS5922745 B2 JP S5922745B2 JP 51000732 A JP51000732 A JP 51000732A JP 73276 A JP73276 A JP 73276A JP S5922745 B2 JPS5922745 B2 JP S5922745B2
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JP
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oxirane
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tackifier
resin
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JP51000732A
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ケネス・クラレンス・ピーターセン
ジヨン・リンチ・サリバン
トマス・マイクル・ガルキービクズ
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SI Group Inc
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Schenectady Chemicals Inc
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Publication date
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Publication of JPS5922745B2 publication Critical patent/JPS5922745B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルキルフエノールノボラツク樹脂とオキシ
ラン保有物質(0xiranebearingmate
ria1s)との反応生成物に関するものである0この
アルキルフエノールとオキシラン保有物質との反応生成
物が種々のタイプのエラストラマ一のための優れた粘着
付与剤〔タツキフアイア(Tackifier)〕であ
ることが見出されたo更に、本発明は、アルキルフエノ
ールノボラツク樹脂とオキシラン保有物質との反応生成
物を含有するエラストマー組成物に関する0このアルキ
ルフエノールノボラツク樹脂とオキシラン保有物質との
反応生成物を含有するエラストマーは優れたタツク特性
を示す。
一層広い実用範囲を有するエラストマーの性状、例えば
剛度およびタツクをうるために、粘着付与剤がエラスト
マー組成物に用いられるo粘着付与剤は接着、また時に
は凝集の改善を、エラストマー組成物の剛化または軟化
を必ずしも必要とせずに行なうのに使用されるo本発明
による粘着付与剤は特にその構成にグリーンタツク(G
reentack)が必要なエラストマー製品に有用で
ある。
これらのエラストマーには炭化水素あるいは炭化水素−
アクリロニトリル、あるいはハロ炭化水素エラストマー
が包含される。硫黄硬化性のα−オレフイン(たとえば
モノオレフインあるいはジオレフイン)炭化水素重合体
である常態で固体のエラストマーは種々の有用な製品の
製造に重要性が増加しているoしかしながら、このよう
なエラストマーを一層広範な用途に用いるには、優れた
タツク特性を有するように適応させねばならないo数々
のエラストマーが使われる用途において、その工程の中
でエラストマーとエラストマーがお互いに十分に粘着し
合い、室温で特別に離そうとして力を加えない限り、く
つつき合つた状態を保ち、しかし必要が生じた時には簡
単に軽く力を加えるだけできれいに引きはがして離させ
ることが可能である状態であるような粘着度を熱による
硬化前には持つていることが望ましい〇本発明はタイヤ
原料用粘着付与剤(TlreStO−Cktackif
iers)、結合剤用粘着付与剤(Cementtac
kifiers)およびグリーンタツクを要するいずれ
かのゴム用途用の粘着付与剤として使用する粘着剤に関
する。
その製造に良好なグリーンタツクを要するゴム製品の例
にはタイヤ、ベルトおよびホース類があるo本発明によ
り、アルキルフエノールノボラツクとオキシラン保有物
質との樹脂反応生成物よりなる粘着付与剤が構成される
0その粘着付与剤は良好なグリーン粘着性が必要なエラ
ストマー用途に粘着付与剤として有用である0本発明に
よる粘着付与剤はアルキルフエノールノボラツク樹脂と
オキシラン保有物質との樹脂反応生成物である。
オキシラン保有物質と反応させるアルキルフエノールノ
ボラツクは、特にアルキルフエノールのアルキルが4な
いし16個の炭素原子を含有するアルキルフエノールで
形成させる。これらの粘着付与剤は特に、硫黄で硬化可
能の常態で固体のα−オレフイン炭化水素重合体の粘着
性の改善に有用である。これらの硫黄硬化性のα−オレ
フイン炭化水素重合体は従来技術でエラストマーあるい
はゴムと称されているものであつて、天然および合成ゴ
ムの両方を含有する。アルキルフエノールノボラツク樹
脂 アルキルフエノールノボラツク樹脂は、フエノールとア
ルデヒドとの良く知られた縮合により形成させる。
本発明によれば、使用されるアルキルフエノールは4な
いし16個の炭化水素基(すなわちアルキル基)により
置換されているフエノールである。便宜的にはこのアル
キル置換基はフエノール核のパラ一位にある0市販のア
ルキルフエノールは少量のジ置換アルキルフエノール並
びにオルト−モノ置換フエノールを含有しうる0商業的
に利用でき、このようなジ置換アルキルフエノールおよ
びモノ置換フエノールを含有するp−アルキルフエノー
ルもまた本発明の粘着付与剤の製造に使用しうる。フエ
ノール上のアルキル置換基は8ないし12個の炭素原子
を有するものが好ましい。フエノール上のアルキ置換基
は4ないし16個の炭素原子を含有する直鎖アルキルで
ありうる0フエノール上のアルキル置換基はまた分枝鎖
、すなわち4ないし16個の炭素原子を有するイソおよ
び第三級アルキルであつても良い0代表的なノボラツク
はp−Tert−ブチルフエノールp−t−オクチルフ
エノール、p−ノニルフエノール、p−ドデシルフエノ
ールおよびp−ヘキサデシルフエノールに基づくノボラ
ツクがある。アルキルフエノールとの縮合に用いるアル
デヒドは、便宜的にホルムアルデヒドでありうる0しか
しながら、アルキルフエノールノボラツクを表わす次式
に定義のごとくホルムアルデヒドの代りにその全部ある
いは一部の反応剤としてアセトアルデヒド、アセトン、
プロピオンアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ブチル
アルデヒド、あるいはベンズアルデヒドを用いることが
できる:〔式中RおよびR″1は同一あるいは異なり、
各各4ないし16個の炭素原子を有するアルキルであり
;R″およびビは同一あるいは異なり、水素、1ないし
4個の炭素原子を有する低級アルキル、芳香族(例えば
フエニル)あるいはヘテロ環(例えばフリル)であり、
但しR′が1個より多い炭素原子を有するアルキル基あ
るいはフエニルあるいはまたヘテロ環である場合には、
ビは水素でなければならない〕。アルキルフエノールと
アルデヒドとの縮合は当技術で公知の都合の良い方法の
いずれでも実施しうる0すなわち、代表的例によれば、
酸触媒の存在下に、溶媒中で還流温度においてアルキル
フエノールとアルデヒドとを数時間反応させる0好適な
方法では、アルキルフエノールにアルデヒドを添加する
前にアルキルフエノール、酸触媒および溶媒を還流温度
に至らしめ、続いてアルデヒドを加える0この反応条件
下に不活性ないかなる溶媒も使用できるが0沸点が10
0℃あるいはそれ以上の溶媒を用いるのが好ましい。
実施例で溶媒としてキシレンを使用したが、キシレンあ
るいはトルエンあるいはまた反応条件下に不活性な芳香
族溶媒のいずれか、たとえば少なくとも100℃の沸点
を有する芳香族炭化水素も使用しうる0この溶媒の選択
は臨界的ではない〇オキシラン保有物質(0xiran
eBearingma−Terial)いかなるオキシ
ラン反応剤もアルキルフエノールノボラツクと反応させ
て樹脂反応生成物を形成させうる0反応剤オキシラン保
有物質のエボキシ当量当りの重量〔WeightepO
xyequivalent(WPE)〕は58ないし4
000である0注釈として、オキシランなる語はエボキ
シ基を含有する物質を表わす0従つて、一般にモノ一、
ジ一、ボリーグリシジルエ―テル、グリシジルエステル
、グリシジルヒダントイン、脂肪族オキシラン、脂環族
オキシランおよび芳香族オキシランに基づくオキシラン
保有物質を使用できる0ビスフエノールA1フエノール
性ノボラツク、レゾルシノールあるいはグリセリンから
誘導されるオキシラン物質のごとくグリシジエーテルも
使用できる0グリシジルエーテルなる語はモノ一、ジ一
、ポリグリシジルエーテルオキシランを意味する0テト
ラヒドロフタル酸のジグルシジルエステルのごときグリ
シジルエステルも使用できる0グリシジルエステルなる
語はモノ一、ジ一およびポリ一までのグリシジルエステ
ルオキシランのオキシランを包含することを意味する。
プロピレンオキシドのごとき脂肪族オキシランも使用で
きる0脂肪族オキシランなる語はモノ一、ジ一、ポリ一
脂肪族オキシランを包含することを意味する0シクロヘ
キセンあるいは置換シクロヘキセンに基づくオキシラン
物質のごとき脂環族オキシランも使用できる0脂環族オ
キシランなる語はモノ一、ジ一およびポリ−までの脂環
族オキシランを包含する0XB−2793、二官能性ヒ
ダントインエポキシ樹脂のごときグリシジルヘテロ環状
物は次の構造を有する:明らかに、グリシジルヘテロ環
状物なる語には、ジ一およびポリ−グリシジルヘテロ環
状オキシランが包含される0スチレンオキシドのごとき
芳香族オキシランも使用できる0有用なビスフエノール
A一誘導エボキシ樹脂はシエルケミカル社によリエボン
樹脂(EpOnreslns)の商品名で製造されてい
る0工ホン828ないし工ホン1009の一連の工ホン
樹脂およびグリセリン誘導工ホン812は、本発明で使
用しうるエボキシ樹脂である0このエポキシ樹脂の詳細
およびその物理的性質はり一およびネビルによる「ハン
ドブツク、オブ、エポキシ、レジンス(HandbOO
kOfEpO−XyResins)」第2版、マツグロ
ウーヒル(McGraw−Hlll)、4〜66頁(1
967年)に記載されており、ここに引用して編入する
工ホン系の樹脂は、脂肪族ポリエポキシ樹脂である工ホ
ン871および工ホン812を除いて全てがビスフエノ
ールAのグリシジルエーテルである0上記した工ホン系
のエポキシ樹脂は相互に類似している。
たとえば、工ホン829はビスフエノールAに基づく液
状エボキシ樹脂であつて、工ホン828と実質的に同じ
物理的註質を有する0工ホン829のホン828との相
違点は少量のエチルトリフエニルホスホニウムヨウ化物
触媒を含有していることである。工ホン樹脂は約140
ないし4000のエポキシ当量当りの重量(WPE)を
有する〇本発明に従い用いられるオキシラン保有グリシ
ジルエーテルおよびエステルは当該技術分野で公知であ
る0オキシラン保有グリシジルエーテルは、代表的には
エピクロルヒドリンと多価アルコールとを反応させてク
ロルヒドリンエーテルを精製させ、次にこのクロルヒド
リンエーテルを塩基、たとえばアルミン酸ナトリウムで
処理してクロルヒドリンエーテル上にオキシラン基を形
成させることにより製造する〇本発明で使用されるグリ
シジルエーテルは、多価アルコールの1,2−エポキシ
含有ポリエーテル、例えばエチレングリコール、プロピ
レングリコール、トリメチレングリコール、ブチレング
リコール ジエチレングリコール トリエチレングS)
りコール、グリセリン、ジプロピレングリコール等のジ
グリシジルエーテルのごときポリグリシジルエーテルを
包含する0この種のその他の代表的エーテルには、グリ
セリン、ジグリセリン、エリスリトール、ペンタグリセ
リン、ペンタエリスリトール、マニトール、ソルビトー
ル、ポリアリルアルコール、ポリビニルアルコール等の
ポリグリシジノレエーテノレのごとき11固より多い1
,2−エポキシ当量を有する多価アルコールのグリシジ
ルエーテルが包含される〇本発明の範囲には2価フエノ
ールとエピクロルヒドリンとをアルカリ性溶液中で反応
させることにより生成されるエポキシエーテルが包含さ
れる〇このグリシジルエーテルの製造には、レゾルシノ
ール、カテコール、ハイドロキノン等のごとき単核フエ
ノール、あるいはビス一(4−ヒドロキシフエニル)−
2,2−プロパン(ビスフエノール)、4,4′−ジヒ
ドロキシベンゾフエノン、ビス一(4−ヒドロキシフエ
ニル)−1,1−エタン、ビス一(4−ヒドロキシフエ
ニル)−1,1−イソブタン、ビス一(4−ヒドロキシ
フエニノ(ハ)一2,2−ブタン、ビス一(4−ヒドロ
キシ−2− 1メチルフエニル)−2,2−プロパン、
ビス一(4−ヒドロキシ−2−Tert−ブチルフエニ
ル)一2,2−プロパン、ビス一(2−ジヒドロキシナ
フチル−)メタン、1,5−ジヒドロキシナフタレン等
のごとき多核フエノールが包含する種々の二価フエノー
ルのいずれも使用できる0明らかに、生成するエーテル
の分子量および鎖長は二価あるいはその他の多価フエノ
ールに対するエピクロルヒドリンの割合を変えることに
よつて変化させうる。
ニエ
ポキシグリシジルエーテルはエピクロルヒドリンと有機
酸またはその塩を反応させる;グリシドールと酸塩化物
とを反応させる;あるいは触媒の存在下に直接にカルボ
キシル基を反応させることにり製造することができる。
り一、アンド、ネ 二ビル(LeeandNevill
e)著「ハンドブツク、ネオブ、エボキシ、レジンズ(
HandbOOkOfEpOxyResins)」、マ
ツグロウーヒル、ニユーヨーク、2〜18頁(1967
年)を参照されたい、この文献を引用してここに編入す
る。引用してここに編入する[ハンドブツク、オブ、エ
ボキシ、レジンズ」〔り一、アンド、ネビル、マッグロ
ービル、ニユーヨーク(LeeandNevil−1e
,McGraw−Hlll,NewYOrk)(196
7)〕の記載のエポキシグリシジルエステルおよびエポ
キシグリシジルエーテルのいずれもまた本発明による粘
着付与剤の生成に使用できる。上記したように、脂肪族
エポキシ化合物もまたアルキルフエノールノボラツクと
反応させて樹脂反応生成物を形成させるのに使用するこ
とができる。
この脂肪族エポキシドは、3ないし12個の炭素原子を
包含しうる0脂肪族エポキシドなる語はオレフインのエ
ポキシド誘導体を意味する。オレフインはアルキルある
いはアリール置換基を包含しうる0前記の本発明の趣旨
の範囲内にある脂肪族エポキシドにはプロピレンオキシ
ドおよび工ホン871が包含される0さらにまた、脂環
族エポキシドも使用できる0脂環族樹脂の例には、テト
ラヒドロフタル酸−ジグリシジルエステル樹脂、たとえ
ば次の化学構造を有するアラルダイトCY−178(A
ralditeCY−178)またはアラルダイト樹脂
CY−182がある::上記のごとく、フエノール性ノ
ボラツクの形成後にこのフエノール性ノボラツクを単離
し、次にオキシラン保有物質と反応させることができ、
あるいはその代りにフエノール性ノボラツクを単離せず
に、その蒸留処理中に同時にオキシラン物質と加熱して
反応させても良い。
アルキルーフエノールノボラツクとオキシラン保有物質
とを混合し、大気圧ないし水銀柱1インチより少ない範
囲の圧力下に約130℃ないし250℃の範囲の温度で
蒸留する。
融点(ボール、アンド、リング=Ba!1andRin
g)を測定する。本発明に従い、オキシラン保有物質を
少なくとも1重量%、多くて38重量%の割合でアルキ
ルフエノールノボラツクと反応させる。一般的には、オ
キシラン保有物質を5重量%程度の少量から20重量%
までの割合でアルキルフエノールノボラツクと本発明に
従い反応させる。オキシラン保有物質8ないし12重量
%をアルキルフエノールノボラツクと本発明に従い反応
させた場合に、最適の結果が得られる0一般に、フエノ
ール重量に基づき5ないし20重量%の範囲内のエポキ
シ樹脂レベルを用いる場合に、例えばオクチル一、ノニ
ル一またはドデシルーフエノールに基づく樹脂に係る好
適なホルムアルデヒドモル比は0.60ないし1.2(
F/P)である0重要な要件は最終生成物がエラストマ
ー化合物と適当な適合性を有することである。ノボラツ
ク樹脂中のホルムアルデヒド含有量は次の要因により変
化しうる:アルキルフエノールの性質、すなわちフエノ
ール上のアルキル置換基の鎖が長いほど、一定の融点を
生じさせるに要するホルムアルデヒド重量は大きくなる
;アルキルフエノールーホルムアルデヒド樹脂対エボキ
シ樹脂の割合、すなわちエポキシ樹脂含有量が高いほど
生成する粘着付与剤樹脂の融点が高くなる;およびエポ
キシ樹脂分子量、すなわち工ホン828を使用する粘着
付与剤樹脂の最適ホルムアルデヒド比は工ホン1009
を使用する場合と異なることがある〇本発明による反応
生成物は実質的に熱可塑性物質である0該生成物の形成
中に、オキシラン保有物質は幾分かの交叉結合を与える
;しかしこの交叉結合の程度は樹脂反応生成物の性質が
実質的に熱可塑性のままであるほど少ない0フエノール
基のエーテル化はまた本発明による粘着付与剤により硬
質条件下に良好な粘着性を提供する親水性の減少をもた
らす。
樹脂反応生成物をオキシラン物質とノボラツクとの反応
の完全性について試験した。
エポキシ当量当りの重量(WPE)を測定した。本発明
による粘着付与剤のWPEは775以上、好ましくは少
なくとも2,000、特に好ましくは4,000または
それ以上からたとえば20,000あるいは100,0
00あるいはまたそれ以上の高さまでの範囲であり;好
適なWPEは20,000ないし100,000(この
場合、残留エポキシ含有量は実質的にOを示す)である
O樹脂反応生成物の融点(ボール、アンド、リング)は
制御しうる0融点はアルキルフエノールノボラツクとオ
キシラン保有物質とを一緒に蒸留し、樹脂反応生成物を
形成させる物理的条件を制御することにより調節するこ
とができる0蒸留温度は10インチないし25インチの
減圧下に1600ないし220℃の範囲である。
この蒸留温度を制御することにより、600ないし16
0℃の範囲の融点(ボール、アンド、リング)を有する
生成物が得られる。融点60、ないし110℃を有する
樹脂反応生成物は原料添加物として使用するのに好適で
あり、一方110加ないし160℃の融点を有する樹脂
反応生成物はゴム結合剤に使用するのに適している。オ
キシラン物質−アルキルフエノールノボラツク反応生成
物は種々のエラストマーのための優れた粘着付与剤であ
る0エラストマーなる用語は硫黄硬化性の不飽和を包含
する常態で固体のα−オレフイン炭化水素、ハロ炭化水
素および炭化水素アクリロニトリル重合体を意味する0
従つて、エラストマーなる語には天然および合成ゴムが
包含される0エラストマーなる用語はSBRl天然ゴム
、エチレン−プロピレン非共役ポリエン、例えば非共役
ジエン(EPDM)、ブチルゴム、クロルブチルゴム、
例えばシスーイソプレン重合体、ポリブタジエン、ポリ
クロロプレン、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体
を意味している0ハロ炭化水素重合体なる語はハロゲン
化炭化水素重合体を意味し、これらにはクロルブチルゴ
ムおよびポリクロロプレンが包含される0炭化水素−ア
タリロニトリルエラストマ一は、アクリロニトリルと一
つまたはそれ以上のオレフインとの共重合体を意味し、
例えばブタジエン−アクリロニトリル共重合体およびエ
ラストマー状アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
三元共重合体がある。
有用なエラストマーは、例えばスパークス(Spark
s)による米国特許第2,356,128号に記載のご
ときブチルゴム(すなわち、イソブチレンと少量のジオ
レフインとの共重合体、例えばイソブチレン−ブタジエ
ン(98.5:1.5)またはイソブチレン/イソプレ
ン)のごときポリオレフイン重合体がある。
オレフイン重合体は、常態では10,000ないし1,
000,000あるいはそれ以上の分子量を有する固体
である0EPDMゴムとしては、商業的に利用できる多
くのEPDMゴムが使用できる0EPDMゴムは、通常
エチレン30ないし70モル%(好ましくは50ないし
60モル%)、プロピレン65ないし20モル01)(
好ましくは35ないし54モル%)および非共役ポリオ
レフイン1ないし15モル(?l)(好ましくは3ない
し5モル%)を含有する0一般にポリオレフインは10
モル%以上ではない0エチレンとプロピレンとは各々組
成物の5ないし95モル%でありうる。
本明細書および特許請求の範囲で有用なものは、脂肪族
非共役ポリエン炭化水素および脂環族ポリエン炭化水素
、例えば内部環状ジエンを包含する非共役ポリオレフイ
ンである0適当な非共役ポリオレフインの特別の例とし
ては、ペンタジエン一1,4;ヘキサジエン−1,4;
シンクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエンニ量
体、シタロドデカトリエン、シタルオタタジエン一1,
5;5−メチレン−2−ノルボネン、5−エチリデン−
2−ノルボネンが包含される。
適当な三元共重合体の特別の例としては、エチレン55
モル%、プロプレン40ないし42モル%およびシンク
ロペンタジエン3ないし5モル%を包含するロイアレン
(ROyalenes);エンジエイ(Enjay)三
元共重合体、例えばエンジエイのEPR−404および
エチレン約55モル%、プロピレン41モル%および5
−メチレン−2−ノルボネン4モル%を含有するエンジ
エイ3509;ノルデル(NOrdel)、エチレン5
5モル%、プロピレン40モル%およびヘキサジエン−
1,4が5モル%の三元共重合体がある。
もう一つの好適な三元共重合体はエチレン50モル%、
プロピレン47モル%および1,5−シクロオクタジエ
ン3モル%を含有するもの(ダツトルルニDutr一E
I)である。EPDMゴムの例は、米国特許第2,93
3,480号;同第3,000,866号;同第3,0
63,973号;同第3,093,620号;同第3,
093,621号:および同第3,136,739号並
びに英国特許第888,904号およびペルキー特許第
623,698号に記載されている〇エチレン、プロピ
レンおよびシンクロペンタジエンからの三元共重合体お
よびその他のEPDMゴムはターネイ(Tarney)
の米国特許第3,000,866号;アダメク(Ada
mek)の米国特許第3,136,739号およびダン
ロツプ(DunlOp)の英国特許第880,904号
に例示がある。
エチレン、プロピレンおよび1,4−ヘキサジエンから
のEPDMゴムはグレシヤム(Gresham)の米国
特許第2,933,480号に例示されている0グレシ
ヤムの特許に示されているように、その他の適当な非共
役ジオレフインには1,4−ペンタジエン、2−メチル
−1,5−ヘキサジエン、3,3−ジメチル−1,5−
ヘキサジエン、1,7−オクタジエン、1,9−デカジ
エン、1,19−エイコサジエン、1,4−ヘキサジエ
ン、1,9−オクタデカジエン、6一メチル一1,5−
ヘプタジエン、7ーメチル一Jl,6−オクタジエン、
11−エチル−1,11−トリデカジエンがある〇エチ
レン、プロピレンおよび5−メチレン−2ーノルボネン
からのEPDMゴムは米国特許第3,093,621号
に例示されている0適当なノルボナジエン、例えば2−
メチルノルボナジエン、2−エチルノルボナジエン 2
−n−ヘブチルノルボナジエンはグラデイング(Gla
dding)の米国特許第3,063,973号に、ま
たシンクロ(2,2,2)ヘプタジエン一2,5のごと
きビ環状化合物はダンロツプの英国特許第880,90
4号に記載されている。
シクロオクタジエン−1,5およびその他のシクロジエ
ンの使用はモンテカチニ(MOntecatini)の
ペルキー特許第623,698号に記載されている0す
なわち、1,4−シクロヘプタジエン、1,4−シクロ
オクタジエン、1,6−シクロデカジエン、1,5−シ
クロドデカジエン、1,7−シクロデカジエン、1,5
,9−シクロドデカトリエン、1−メチル−1,5−シ
クロオクタジエンもEPDMエラストマーの製造に使用
されうる〇本発明による粘着付与剤は天然ゴム、ポリー
シスーイソプレン、ポリブタジエン、ポリ−2,3−ジ
メチルブタジエン−1,3、ポリ−2−クロル−ブタジ
エン−1,3、ブタジエン−スチレン共重合体(SBR
)、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体(例えば7
5:15)、ブタジエン−アクリル酸エステル共重合体
、アクリロニトリルーブタジエンーチレン共重合体(A
BS)を包含するポリオレフイン重合体に対し特に有用
である〇上記したように、粘着付与剤は前記のエラスト
マーにタイヤ原料用粘着付与剤、セメント用粘着付与剤
およびグリーンタツクが要求されるゴム用途のための粘
着付与剤として使用しうる0その製造にグリーンタツク
が必要なゴム製品の例としては、タイヤ、ベルトおよび
ホース類がある0これらの粘着付与剤はまたSBRl天
然ゴム、EPDMlブチルおよびクロルブチルゴムを含
有する溶媒形およびエマルジヨン形の両方のゴム基剤接
着剤に利用できる。
ブチルゴムはイソブチレンと硫黄硬化のための余地を与
えるに十分な非常に少量のイソプレンあるいは共役ジエ
ンとを反応させることにより製造する、このことについ
てはスパークス(Sparks)の米国特許第2,35
6,128号を参照されたい(この特許の全文を引用し
てここに編入する)。
クロルブチルゴムは塩素化ブチルゴムである0もう一つ
の適当なゴムは天然ゴムである0スチレン−ブタジエン
エラストマーも本発明による粘着付与剤と配合するのに
有利に用いられる0もちろん、2種またはそれ以上のエ
ラストマーの混合物も使用できる〇エラストマーと混合
する場合、粘着付与剤は配合物中でエラストマー100
部当り0.5ないし20重量部を占めることができる0
カーカス(Crcass)の場合には、通常では粘着付
与剤3ないし12部をゴム100部に対し使用するが、
本発明によればこの場合に一層効果的な粘着付与剤をよ
り少ない量で使用できる0結合剤用粘着付与剤の場合に
は、ゴム100重量部当り粘着付与剤20部を使用でき
る〇エラストマーと粘着付与剤との組成物の配合におい
て、硫黄加硫剤、金属酸化物および1種またはそれ以上
の促進剤、並びにカーボンを使用できる。
一般に、使用されるカーボンブラツクの重量はエラスト
マーの少なくとも約半分であり、ゴム100部に対し1
00部またはそれ以上の多量でありうる0エラストマー
100重量部当りカーボンブラツク約60重量部をしば
しば使用する0エラストマーとカーボンブラツクとは、
適当な「グリーン(Green)」と硬化結合力を組成
物に付与すべき場合に相互に良く接触させねばならない
〇カーボンブラツクの高濃度は硬化した複合物品の老化
性を改善する〇通常の硫黄硬化系において、硫黄硬化系
は金属酸化物、硬化開始剤および促進剤、並ぴに硫黄を
包含しうる(本発明による粘着付与剤一エラストマ一組
成物の場合も同様でありうる)。
エラストマー100部当り硫黄2部以上の濃度は一般に
不必要である0共重合体100重量部に対し金属酸化物
3ないし10重量部の濃度での硬化速度および状態は満
足すべきものである0タイヤのトレツド下面およびカー
カスの原料に使用する他に、本発明による粘着付与剤−
エラストマー組成物はまた溶剤型およびエマルジヨン型
の両タイプのSBRゴム、天然ゴム、EPDMゴム、ブ
チルゴムおよびクロルブチルゴム含有接着剤にも使用で
きる〇次の例は本発明を例示するだけのものである〇ノ
これらの例が本発明をそこに具体化されている場合に限
定するものではないことは理解されるだろう。
一方、これらの例は例であつてかつ特許請求の範囲に定
義されている本発明の精神および範囲内で包含されうる
ような全ての変更、修正および同等物を包含する意味を
有するものである〇別に記載のないかぎり、全ての部お
よび%は重量によるものである。樹脂の製造 例1 ドデシルフエノール12589、キシレン1509およ
びトルエンスルホン酸14f!を、攪拌器、温度計およ
び凝縮器を備えた52の三つロフラスコに加えた0温度
を100℃に上げ、次に37%の重合禁止剤を加えない
ホルムアルデヒド4309を約20分間にわたつて加え
た0ホルムアルデヒドの添加後、4時間反応を還流温度
に維持した〇その後、反応混合物にキシレン8509お
よび水5009を加え、次に50(:fl)水酸化ナト
リウム溶液7gを加え、反応混合物の州を約4〜5にし
た〇混合物を100℃で30分間攪拌した0次に水相を
分離させ、上澄みの水相を除去した。
樹脂を100℃で30分間、水1,000f1により洗
浄した0上澄みの水相を除去し、樹脂を水1,000f
!により同じ方法で再び洗浄した0上澄みの水相を再除
去し、樹脂を25インチの減圧下に180℃まで蒸留し
た0約180゜Cの蒸留温度で、この蒸留容器に工ホン
829を159加え、25インチの減圧下に220℃ま
で蒸留を続けた。樹脂を1時間220℃に保持し、次に
皿に注ぎ冷却させたo収量は約1,3279で、97℃
の融点〔ボール、アンド、リング(BallandRi
ng))を有した。工ホン829はWPEl93〜20
3および粘度(センチポイズ)30,000ないし70
,000を有するビスフエノールAに基づく液状エボキ
シ樹脂であり、シエル、ケミカル社(SheIlCh−
EmicalCOmpany)により製造されたもので
あるO例2 例1と同様に装備した51のフラスコに、次の成分を加
えた〇ドデシルフエノール 1258gキ
シレン 150f!温度を還
流温度にし、4時間維持した。
4時間還流させた後、キシレン8509;水1,000
9および50%水酸化ナトリウム7flを反応混合物を
攪拌しながら反応容器に加えた0樹脂相を30分間沈降
させておいた0上澄みの水相を除去し、樹脂を10イン
チの減圧下に160℃まで蒸留した0次に工ホン829
を1209滴下ロードを通して徐々に加えた0この反応
系の減圧を20インチに増し、温度を180℃に上げ、
樹脂の融点(ボール、アンド、リング)が93℃になる
まで保持した。
樹脂を皿に移し冷却させた;収量は14279であつた
。例3 次の反応例を使用し、例2と同様の方法を用いた:例2
と同様の方法を使用し、98℃の融点(ボール、アンド
、リング)を有する樹脂を約14649の収量で製造し
た。
アラルダイトCY−182は脂環族エポキシ樹脂、詳細
にはテトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル樹脂で
ある。
例2の方法を使用し上記成分を反応させた0G.50%
水酸化ナトリウムはPH5〜8をうるに十分な量で加え
た0最終生成物は114℃の融点(ボール、アンド、リ
ング)を有し、収量は1300yであつた〇G50%水
酸化ナトリウムの量は反応混合物の…を約4〜5にする
に十分な量で加えたo上記成分を例2の方法に従い反応
させた。
ただし成分は115℃で滴下し、10分間維持し、次に
樹脂を220℃まで蒸留し、95℃の融点(ボール、ア
ンド、リング)になるまで維持した。収量は1461f
!であつた〇Gは反応混合物の…を5〜7にするに十分
な量で加えた。
成分1を加え、蒸留前に1時間110℃に保持する以外
は例2の方法に従い上記成分を反応させた0融点(ボー
ル、アンド、リング)は88℃であり、収量は1322
9であつた〇例7,8および9のための中間体′− ▼
RFl−―炉 ″ −
1Vq成分AおよびBを還流器を備えた7
.5ガロン樹脂釜に加えた。
温度を300下に上げるために加熱した0成分Cを1時
間にわたり加え、混合物を6時間還流させた。アルキル
化フエノールを212下に冷却させ、Dを3/4時間に
わたり加えた〇混合物を2時間還流させ、次にEおよび
Fを加え、90℃で1/2時間混合した0成分Gを加え
、さらに30分間撹拌を続けた。次に、攪拌を止め、水
相を上澄みさせて除去した。樹脂を次に300下まで蒸
留し、100℃の融点(ボール、アンド、リング)を有
する樹脂を得た0この中間体を樹脂Dと称することにす
る〇例7 52フラスコに蒸留器を装備した。
AおよびBを加え、130゜Cに加熱した0次に、成分
Cを加えた。蒸留を190℃まで続けた0次に減圧(2
3インチ)を適用した0この蒸留を84℃の融点(ボー
ル、アンド、リング)を得るために180℃で維持した
。収量は563gであつた〇工ホン1009は2500
〜4000のWPEを有するビスフエノールAのジグリ
シジルエーテルに基づくエポキシ樹脂であり、シエル
ケミカル社、レジン デビジヨン、280サウス ハリ
ソン ストリート、イースト オレンジ、ニユージヤー
ジイ07018、ユ一・エス・エイ(ShellChe
micalCO.,ResinDivisiOn,Ne
wJerseyO7Ol8,U.S.A)により製造さ
れたものである〇例8 例7に用いた方法と同様の方法を例8で使用した。
融点(ボール、アンド、リング)97℃を有する樹脂を
生成した〇デン一438はWPEl76〜181および
粘度(センチポイズ)35,000ないし70,000
(52℃で)を有するフエノールーホルムアルデヒドノ
ボラツク樹脂のエポキシ化されたポリグリシジルエーテ
ルであり、タウ ケミカル社、オブ、ミドランド、ミシ
ガン、ユ一・エス・エイ(DOwChemicalCO
.,OfMidland,Michigan,U.S.
A)によるものである〇例9 1? − v
− Uf例7と同様の
方法を例9で用いた0融点(ボール、アンド、リング)
97℃を有する樹脂を生成した。
工ホン828はWPEl85〜192および粘度(セン
チポイズ)10,000〜16,000を有するビスフ
エノールAに基づくエボキシ樹脂であり、シエルケミカ
ル社によるものである0例10 v▲ VVσ 前記例2に記載の方法と同様の方法で工ホン828とド
デシルフエノールーホルムアルデヒド縮合生成物との反
応生成物を上記の成分の上記量を用い製造した0収量は
97℃の融点(ボール、アンド、リング)で12379
であつた〇例11 前記例2に記載の方法と同様の方法で工ホン829とオ
クチルフエノールーホルムアルデヒド縮合生成物との反
応生成物を上記成分の上記量を用い製造した。
この樹脂の収量は10729で、融点(ボール、アンド
、リング)は100℃であつた〇例12 A.ドデシルフエノール 50329B.キシ
レン 600f1C.ホルムアルデヒド水溶液 172
0g (37%) D.トルエンスルホン酸 841 E.水 5000y F.水酸化ナトリウム水溶液 28y (50%) G.工ホン829500I 前記例2に記載の方法と同様の方法で工ホン829とド
デシルフエノールーホルムアルデヒド縮合生成物との反
応生成物を、上記成分を上記量で用い製造した反この樹
脂の収量は6.432gであり、融点(ボール、アンド
、リング)は93℃であつた。
例13 A.p−t−オクチルフエノール 950yB.キシレ
ン 355yC.ホルムアルデヒド水溶液 254f1
(濃度37%) D.修酸 6.59E .工ホン812869 前記例2に記載の方法と同様の方法で上記成分を上記量
で用い、工ホン812とオクチルフエノールーホルムア
ルデヒド縮合生成物との反応生成物を製造したアこの樹
脂の収量は1072gであり、融点(ボール、アンド、
リング)は102℃であつた。
工ホン812はWPEl5O〜170および粘度(セン
チポイズ)12,000〜 20,000を有するグリ
セリンに基づくエボキシ樹脂で、シエルケミカル社によ
り製造されたものである。
例14 A.p−t−オクチルフエノール 708yB.キシレ
ン 2659C.ホルムアルデヒド水溶液 248y (37%) D.修酸 5.0f1E .アエロゾル0T(AerOsOl) 0.29F.ア
ラルダイト CY−178609前記例2に記載の方法
と同様の方法で、上記成分を上記量で用い、アダルダイ
トCY−178とオクチルフエノールーホルムアルデヒ
ド縮合生成物との反応生成物を製造した。
この樹脂の収量は7689、融点(ボール、アンド、リ
ング)は118℃であつた。アラルダイトCY−178
は構造式:: を有する脂環族エポキシ樹脂であり、チバーガイギイ社
(CIBA−GeigyCOrpOratiOn)によ
り製造されている−例15 A.p− t −オクチルフエノール 708yB.キ
シレン 265yC.ホルムアルデヒド水溶液(37%
) 2481D.修酸 5.09E.アエロゾル0T0
.2gF.X B−2793レジン(Resin) 609前記例2に
記載の方法と同様の方法で、上記成分を上記量で使用し
、XB−2793とオクチルフエノールーホルムアルデ
ヒド縮合生成物との反応生成物を製造した。
この樹脂の収量は7989、融点(ボール、アンド、リ
ング)は105℃であつた。XB−2793はレジンチ
バーガイギイ社により製造されている液状ヒダントイン
エポキシ樹脂である。
例16 A.p−t−オクチルフエノール 708gB.キシレ
ン 265gc.ホルムアルデヒド水溶液(37%)
2489D.修酸 5・09E.アエロゾル0T0.2
gF. XB−2818レジン 609 前記例2に記載の方法と同様の方法で、上記成分を上記
量で用い、XB−2818とオクチルフエノールーホル
ムアルデヒド縮合生成物との反応生成物を製造したアこ
の樹脂の収量は7719、融点(ボール、アンド、リン
グ)は127℃であつた。
XB−2818はヒダントインに基づく高粘性の三官能
性エポキシ樹脂で、チバーガイギイ社により製造されて
いる。
タツク試験 例1〜12により製造した樹脂をエラストマー配合物1
ないしで下述のごとく試験した0各配合物組成において
、樹脂を除く全成分を2−ロールラバiミル上で粉砕混
合し、マスターバツチを作る0使用した条件の詳細は次
の通りであつた:全成分を4ないし6分間、175′F
Sで粉砕混合した0一般に、これらの条件を幾分変える
ことは許容でき、特に装置等により100ないし250
′Fで3ないし10分間に変更できる〇粘着付与剤樹脂
を最後の成分としてこのゴム原料に粉砕混合し、この原
料を約1/4インチ厚さのシートにする〇例1〜13で
製造した樹脂を次の組成の配合物1〜において試験した
:配合物 1 シンポール(SynpOl)1708はテキサスーユ一
・エス・ケミカル社(Texas−U.S.Chemi
calCOmpany)により製造されている37.5
(!)油一変性スチレン−ブタジエンエラストマーであ
るoチルコゾル(CircOsOl)4240はサンオ
イル社(SunOilCOmpany)により製造され
ているナフテン油である〇ネオゾン(NeOzOne)
Dはイ一・アイ・デユポン(E.l.DupOnt)に
より製造されているN−フエニル一β−ナフチルアミン
である〇サントキユア(SantOcure)はモンサ
ント(MO−NsantO)により製造されているN−
シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフエンアミ
ドである〇配合物 皿 ロイヤレン(ROyalene)306はユニロイヤル
ケミカル社(UnirOyalChemicalCOm
pa一Ny)により製造されているエチレン−プロピレ
ン−ジエン非共役三元共重合体である0ロイヤレン30
6の物理的性質は次の通りである;ムーニイ粘度90;
比重0.865;ヨウ素価100この三元共重合体の不
飽和は飽和重合体鎖に付属しているOサンデツクス(S
undex)790はサンオイル社(SunOilCO
mpany)により製造されている芳香族炭化水素油で
ある。
配合物 ? HT−1068はエクソン(ExxOn)により製造さ
れている塩素化イソブチレン−イソプレンエラストマー
である0HT−1068塩素化ゴムは次の物理的性質を
有する:ムーニイ粘度範囲50ないし60:比重0.9
2;および粘度平均分子量350,000ないし400
,0000フレキソン(FlexOn)845はハムブ
ル、オイル、アンド、リフアイニング社(Humble
OilandROfiningCOmpany)により
製造されているパラフイン性石油油である〇配合物 ブチル(Butyl)218はエクソン(ExxOn性
のイソブチレン−イソプレンエラストマーであるO最後
の成分として粘着付与剤樹脂をゴム原料に粉砕混合し、
次にこの原材料を約1/4インチ厚さのシートに形成し
た後、3/8インチの長方細片に切断し、1/2インチ
×1/4インチX8インチの長方細片に成型した。
成型条件は100′F′,2,000psi,5分間で
、次に75′}′、減圧下に冷却された0この成型細片
を11/4インチ四方形に切り、ある条件下にさらして
いろいろな時間間隔で取出し、2つの細片をタツク試験
用に5秒間接触させた0この細片をユニロイヤルのジヨ
ン、スケヴイス(JOhnSkewisOfUnirO
yal)より「ラバ一、ケミストリイ、アンド、テクノ
ロジー(RubberChemistryandTeC
hrK)10一Gy)]、38,689(1965)(
この文献を引用してここに編入する)に記載のタツク試
験機ではがした0このタツク試験機は接触圧力および剥
離圧力を変えることができるものであるo分離に要する
時間を測定した:分離時間が長いほどタツク性は良好で
ある。エラストマー長方形細片を大気中貯蔵条件および
90′Fで95%相対湿度条件の両方に96時間の総時
間にわたつてさらした。96時間中に周期的間隔で試料
を取り、下述のごとく試験した。
配合物1ないしの各々に用いた樹脂は例1〜12により
製造した樹脂である0従つて、次表1において配合物1
の組成は例1〜12により製造した樹脂39をそれぞれ
使用して例1〜12の各各の樹脂に関して繰り返した0
表およびにおいて、配合物の配合組成は例1,2,6,
10,11および12に従い、それぞれ製造した樹脂6
yを使用して作つた0表およびにおいて、配合物は例1
1および12に従いそれぞれ製造された樹脂49を使用
し、処方した0表およびにおいて、例11および12の
樹脂各49を使用した配合物を試験した〇表1ないしの
結果は例1ないし12により製造された粘着付与剤を使
用する配合物1ないしにより製品のタツクの測定値を示
す〇全数値は「分離までの秒数」である〇 SP−1068はスケネデクタデイ、ケミカル社(Sc
henectadyChemicals,Inc)製の
商業的に利用できるp−t−オクチルフエノールーホル
ムアルデヒド粘着付与剤樹脂であるo全ての数値は「分
離までの秒数」である合表 接触重量5009および分離重量200 9を用いる大気条件下に測定した配合物 1のタツク値 全ての数値は「分離までの秒数」である。
表 接触重量500fIおよび分離重量2009を用い、9
0’Fおよび95%相対湿度で老化後の配合物□のタツ
ク値 全ての数値は「分離までの秒数」である。
表V 接触重量5009および分離重量500 Iを用い、大気条件下に測定した配合物 のタツク値 全ての数値は「分離までの秒数」である。
表 接触重量5009および分離重量500 yを用い、90’Pおよび95%相対湿度で老化後の配
合物のタツク値 全ての数値は「分離までの秒数」である。
表 接触重量5009および分離重量500 9を用い、大気条件下に測足した配合物 のタツク値 全ての数値は「分離までの秒数」である゜表 接触重量5001および分離重量500g9を用い、9
0下および95%相対湿度 で老化後の配合物のタツク値 全ての数値は「分離までの秒数」である 全ての数値は「分離までの秒数」であるoこのように、
前記の目的、意図および利点を十分に満足させる新規な
粘着付与剤システムが本発明により提供されることは明
白である0本発明をその特別の具体例に関して記述した
が、多くの変更、修正および変動が前記説明に照らして
当業者にとつて明白であることは明らかであるo従つて
、本発明は特許請求の範囲に記載の精神および広い範囲
内にある全ての変更、修正および変動を包合するもので
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アルキルフェノールのアルキル基が炭素原子数4〜
    16の炭化水素基であるアルキルフェノールノボラック
    樹脂と、反応生成物全体に対して1〜38重量%のオキ
    シラン保有物質とを反応させて得られる樹脂反応生成物
    であつて、実質的に熱可塑性であり、かつエポキシ当量
    当りの重量が少なくとも2,000であることを特徴と
    する炭化水素エラストマー、ハロ炭化水素エラストマー
    、または炭化水素−アクリロニトリルエラストマーより
    なる群より選ばれる硫黄硬化性エラストマー用粘着付与
    剤。 2 エポキシ当量当りの重量が4,000である特許請
    求の範囲第1項に記載の粘着付与剤。 3 フェノールノボラック樹脂が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中RおよびRは各々4〜16個の炭素原子を有する
    アルキルであり、およびR′およびRは水素、低級アル
    キル、アリールまたはヘテロ環である。 (ただしR′が1個より多い炭素原子を有するアルキル
    基、アリール基またはヘテロ環である場合にはRは水素
    でなければならない。)。〕の繰り返し単位から形成さ
    れている特許請求の範囲第1項に記載の粘着付与剤。4
    R′およびRが水素である特許請求の範囲第3項に記
    載の粘着付与剤。 5 反応生成物全体に対してオキシラン保有物質が5〜
    20重量%を占める特許請求の範囲第4項に記載の粘着
    付与剤。 6 反応生成物全体に対してオキシラン保有物質が8〜
    12重量%を占める特許請求の範囲第4項に記載の粘着
    付与剤。 7 アルキルフェノールノボラック樹脂がホルムアルデ
    ヒド:フェノールモル比0.6:1.2を有する特許請
    求の範囲第5項に記載の粘着付与剤。 8 Rが8〜12個の炭素原子を有するアルキルである
    特許請求の範囲第4項に記載の粘着付与剤。 9 反応生成物全体に対してオキシラン保有物質が5〜
    20重量%を占める特許請求の範囲第8項に記載の粘着
    付与剤。 10 反応生成物全体に対してオキシラン保有物質が8
    〜12重量%を占める特許請求の範囲第8項に記載の粘
    着付与剤。 11 ホルムアルデヒド:フェノールモル比が0.6対
    1.2である特許請求の範囲第8項に記載の粘着付与剤
    。 12 Rがt−オクチルである特許請求の範囲第3項に
    記載の粘着付与剤。 13 Rがドデシルである特許請求の範囲第3項に記載
    の粘着付与剤。 14 オキシラン保有物質がグリシジルエーテル、グリ
    シジルエステル、脂肪族オキシラン、脂環族オキシラン
    、グリシジルヘテロ環状物または芳香族オキシランであ
    る特許請求の範囲第3項に記載の粘着付与剤。 15 オキシラン保有物質がビスフェノールA、フェノ
    ール性ノボラック、レゾルシノールまたはグリセリンか
    ら誘導されるグリシジルエーテルである特許請求の範囲
    第14項に記載の粘着付与剤。 16 オキシラン保有物質がテトラヒドロフタル酸ジグ
    リシジルエステル樹脂であるグリシジルエステルである
    特許請求の範囲第14項に記載の粘着付与剤。 17 オキシラン保有物質がプロピレンオキシドである
    特許請求の範囲第14項に記載の粘着付与剤。 18 オキシラン保有物質がシクロヘキセンまたはアル
    キル置換シクロヘキセンに基づく脂環族オキシランであ
    る特許請求の範囲第14項に記載の粘着付与剤。 19 オキシラン保有物質がジ−またはトリ−官能性ヒ
    ダントインエポキシ樹脂であるグリシジルヘテロ環状物
    である特許請求の範囲第14項に記載の粘着付与剤。 20 オキシラン保有物質がスチレンオキシドである特
    許請求の範囲第14項に記載の粘着付与剤。 21 オキシラン保有物質のエポキシ当量当りの重量が
    58〜4,000である特許請求の範囲第3項に記載の
    粘着付与剤。
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