JPH0247159A - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物

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JPH0247159A
JPH0247159A JP19952288A JP19952288A JPH0247159A JP H0247159 A JPH0247159 A JP H0247159A JP 19952288 A JP19952288 A JP 19952288A JP 19952288 A JP19952288 A JP 19952288A JP H0247159 A JPH0247159 A JP H0247159A
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diene polymer
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thermosetting resin
weight
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JP19952288A
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Inventor
Hozumi Sato
佐藤 穂積
Hideo Nakanishi
英雄 中西
Toshio Teramoto
俊夫 寺本
Koji Nobuyo
延与 弘次
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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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】 a5  産業上の利用分野 本発明は、機械的強度、耐衝撃性、耐候性、電気絶縁特
性および耐熱性に優れ、電気・電子部品用、自動車部品
用などに適する熱硬化性樹脂組成物に関する。
b、従来の技術 一般に熱硬化性樹脂、中でもフェノール樹脂、エポキシ
樹脂は、古くからその優れた接着性、絶縁性、耐熱性か
ら各種成形材用途、接着剤用途に広く用いられてきた。
近年の急激な自動車産業、電気・電子産業の成長下にお
いても、その特性を活かして各種部品用途を中心にその
需要を伸ばしている。
ところが、フェノール樹脂やエポキシ樹脂の硬化物は、
高強度材料である反面、脆いという弱点をもっている。
この対策として、従来から極性ゴムあるいは変性ゴムを
ブレンドしたり、あるいはフェノール樹脂やエポキシ樹
脂をあらかじめゴムと反応させたゴム変性樹脂を用いる
ことが検討されてきた。
しかし、従来用いられてきたゴム材料の多くは、これら
をフェノール樹脂やエポキシ樹脂に添加することにより
、未添加の場合に比べ、耐熱性が低下するとか、電気絶
縁性が低下するといった問題を伴なっていた。
すなわち、フェノール樹脂やエポキシ樹脂の脆性を改良
するものとして、それぞれの樹脂と比較的相溶性の良好
なアクリロニトリル・ブタジェンゴム(以下NORとい
う)が古くから利用されており、さらに高度な要求に対
しては、特公昭55−33732号、特公昭57−30
133号などにみられるようなカルボキシル基を中心に
、熱硬化性樹脂との反応が期待できる各種官能基を導入
したNBRが利用されてきた。しかしながら、これら極
性ゴムの添加は、耐熱性、耐候性、電気絶縁性といった
熱硬化性樹脂本来の特徴である特性を低下させてしまう
ものであった。
b、 発明が解決しようとする課題 近年の電子産業や情報産業を中心とする栄、激な技術進
歩は、さらに優れた熱硬化性樹脂材料の要求につながっ
てきている。従来は、先にのべたように熱硬化性樹脂に
、改質材として比較的相溶性の良い極性ゴムを添加して
いたが、この方法では耐衝撃性は改善されるものの電気
絶縁性が低下するのが常であった。したがって、電気絶
縁性の低下が少なく、かつ耐衝撃性の改良効果に優れた
材料が求められるようになってきた。
C1課題を解決するための手段 本発明者らは、かかる状況に鑑み、強度、耐衝撃性に優
れ、かつ耐熱性、電気絶縁性に優れた熱硬化性樹脂組成
物について鋭意検討を行なった結果、本発明に到達した
本発明は、官能基の存在下に特定の組成を有する水添ジ
エン系(共)重合体と、フェノール樹脂、エポキシ樹脂
などの熱硬化性樹脂との組成物に関し、さらに詳しくは
、(A)熱硬化性樹脂100重量部に対し、(B)少な
くとも一種の共役ジエン重合体もしくは少なくとも一種
の共役ジエンと50重量%以下のビニル芳香族化合物と
のランダムジエン共重合体を水素添加してなる水添ジエ
ン系重合体0.1〜400重量部と、(C)該水添ジエ
ン系重合体100重量部当り0.01〜20重量部のア
ミノ基、ヒドロキシル基、エポキシ基、カルボキシル基
および酸無水物基から選ばれた少なくとも一種の官能基
を有する官能基含有化合物とを混合してなる熱硬化性樹
脂組成物を提供するものである。
本発明の熱硬化性樹脂(A)としては、フェノール樹脂
、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、アルキド樹脂などが挙げられるが、混合作業の容易
性から不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂が好ましく、さらに好ましくはフェノール樹脂
、エポキシ樹脂が挙げられる。
水添ジエン系共重合体(B)を構成する共役ジエンモノ
マーとしては、例えばブタジェン、イソプレン、ペンタ
ジェン、2.3−ジメチルブタジェンが挙げられる。ま
た、ビニル芳香族化合物としては、例えばスチレン、パ
ラメチルスチレン、α−メチルスチレンが挙げられる。
上記ジエン系重合体(B)のミクロ構造は、1,2.3
,4−などのビニル結合金有量が10%以上であること
が好ましく、さらに好ましくは20〜80%、特に好ま
しくは20〜50%である。10%未満であると水添ジ
エン系重合体が樹脂的性質を帯び、本発明の目的に添わ
ない。
上記ジエン系重合体中のビニル芳香族化合物の含有量は
、50重置火以下であり、好ましくは35〜5重量%で
ある。50重量%を越えると水添ジエン系重合体が樹脂
的性質を帯び、本発明の目的に添わない。
また、上記ジエン系重合体は、ビニル芳香族化合物がラ
ンダムに結合しているランダム共重合体であってもよく
、コルソフ(1,M、Kolthoff、J、Poly
mer 5civol I P、429(1946) 
)の方法によるブロック状のポリビニル芳香族化合物の
含有量は全結合ビニル芳香族化合物中10重量%以下、
好ましくは5重量%以下である。
上記ジエン系重合体は直鎖状重合体または分岐状重合体
のいずれでもよい。
上記ジエン系重合体の分子量は、数平均分子量で好まし
くは5,000〜i、ooo、ooo 、さらに好まし
くは30.000〜300 、000である。5,00
0未満では水添ジエン系重合体がゴム状とならず液状と
なり、1,000,000を越えると加工性が低下する
傾向がある。
重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、10以下か好ま
しく、さらに好ましくは5以下、特に好ましくは1.1
〜3である。
上記ジエン系重合体は、例えば、有機リチウム開始剤を
用いて炭化水素溶媒中でアニオンリビング重合により得
られる。また、分岐状重合体は、3官能以上のカップリ
ング剤を前記重合終了時に必要量添加してカップリング
反応を行なうことにより得られる。
上記カップリング剤としては、例えばテトラクロロケイ
素、ブチルトリクロロケイ素、テトラクロロスズ、ブチ
ルトリクロロスズ、テトラクロロゲルマニウム、ビス(
トリクロロシリル)エタン、ジビニルベンゼン、アジピ
ン酸ジエステル、エポキシ化液状ポリブタジェン、エポ
キシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、トリレンジイソシ
アナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、1.2
.4−ベンゼントリイソシアナートなどが挙げられる。
■、2−13,4−結合などのビニル結合量のコントロ
ールには、エーテル、3級アミン化合物、ナトリウム、
カリウムなどアルカリ金属のアルコキシド、フェノキシ
ト、スルフォン酸塩が用いられる。
有機リチウム開始剤としては、n−ブチルリチウム、5
ec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムなど
が用いられる。
炭化水素溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、メチルシ
クロペンクン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、2−メチルブテン−L 2−メチルブテン−
2などが用いられる。
重合はパンチ方式でも連続方式でもよく、重合温度は通
常0〜120 ’Cの範囲で、重合時間状10分〜3時
間の範囲で行なわれる。
こうして得られたジエン系重合体を水素添加することに
より、水添ジエン系重合体(B)が得られる。
本発明で用いる、水添ジエン系重合体(B)のオレフィ
ン性不飽和結合の水添率は好ましくは70%以上であり
、さらに好ましくは90%以上である。水添率が70%
未満であると組成物の耐候性や耐熱性が不十分であるた
め用途が限定される。
水素化反応は、前記の共役ジエン系重合体を炭化水素溶
媒中に溶解し、20〜150°Cニテ1kg/c+fi
 〜loOkg/cIMの加圧水素下、水素化触媒の存
在下で行なわれる。
水素化触媒としては、パラジウム、ルテニウム、ロジウ
ム、白金などの貴金属をシリカ、カーボン、ケイソウ土
などに担持した触媒、ロジウム、ルテニウム、白金など
の錯体触媒、コバルト、ニッケルなどの有機カルボン酸
と有機アルミニウムまたは有機リチウムからなる触媒、
ジシクロペンタジェニルチタンジクロリド、ジシクロペ
ンタジェニルジフェニルチタン、ジシクロペンタジェニ
ルチタンジトリル、ジシクロペンタジェニルチタンジベ
ンジルなどのチタン化合物とリチウム、アルミニウム、
マグネシウムよりなる有機金属化合物からなる水素化触
媒が用いられる。
本発明で用いられる官能基含有化合物(C)としては、
アミン基、ヒドロキシル基、エポキシ基、カルボキシル
基または酸無水物基を含有する単量体あるいはその重合
体が挙げられる。
アミノ基を含有する単量体の具体例としては、ジエチル
アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノメ
チル(メタ)アクリレート、ビニルピリジンなどが挙げ
られる。
ヒドロキシル基を含有する単量体としては、ヒドロキシ
プロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレートなどが挙げられる。
エポキシ基を含有する単量体としては、グリシジル(メ
タ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、ビニル
グリシジルエーテルなどが挙げられる。
また、カルボキシル基または酸無水物基を含有する単量
体としては、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸
、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸
、無水イタコン酸、ハイミック酸、無水ハイミック酸な
とのα、β−不飽和カルポン酸またはその酸無水物が挙
げられる。
これらのうち水添ジエン系重合体への付加反応操作の行
ない易さなどの点から、カルボキシル基または酸無水物
基を含有する単量体化合物が好ましく、中でも酸無水物
基を含有する単量体化合物(酸無水物)が特に好ましい
。酸無水物はエポキシ樹脂用途を中心に熱硬化性樹脂の
硬化剤として広く用いられており、未反応モノマーとし
て残っても熱硬化性樹脂へ悪影響を与えないことからさ
らに好ましい。
これら官能基含有化合物(C)の使用量は、水添ジエン
系重合体(B) 100重量部当り0.01〜20重量
部、好ましくは0.2〜5重量部である。0.01重量
部未満では官能基導入による耐衝撃性改良の効果が認め
られず、20重量部を越えると電気特性、耐湿性などの
特性の低下を招く。
熱硬化性樹脂(^)と水添ジエン系重合体(B)の混合
割合は、目的に応じて変わるが、熱硬化性樹脂(A)1
00重量部当り水添ジエン系重合体(B)0.1〜40
0重量部であり、好ましくは0.1〜100重量部、さ
らに好ましくは1〜30重量部である。水添ジエン系重
合体が0.1重量部未満では耐衝撃性の改良効果に乏し
く、400重量部を越えると熱硬化性樹脂本来の特徴で
ある高強度を保持することができなくなる。
本発明の(A) 、(B)および(C)成分の混合方法
は、特に限定されないが、好ましい方法としては、■(
C)成分の存在下に(A)および(B)成分を混合する
方法; ■ 予め(C)成分の全部または一部を(B)成分に付
加し、これらと(A)成分とを混合する方法;があげら
れる。
上記■の方法においては、加熱混練することが好ましく
、(C)成分としては、官能基含有化合物の他に水添ジ
エン系重合体との付加反応性を有する官能基を少なくと
も1つ有し、かつ少なくとも1つのアミノ基、ヒドロキ
シル基、エポキシ基、カルボキシル基を有する重合体、
例えば一般にマクロマーと呼ばれているものを利用する
ことができる。
上記■の方法において、水添ジエン系重合体(B)への
各種官能基を含有する単量体の付加反応については、特
公昭39−6384号に記されている方法を利用するこ
とができる。すなわち、該公報に記載のオレフィン系ゴ
ムの代わりに、水添ジエン系重合体を用い、各種単量体
を固相状態で混合加熱することにより反応せしめること
ができる。加熱方法は密閉型混練機による方法、あるい
は押し出し機などにより連続的に加熱反応させる方法の
いずれでもよい。このとき、反応を促進させるため1部
過酸化物を用いることもできる。また必要に応じて、ゴ
ムの安定剤を用いることもできる。
前記(^)(B)および(C)成分の混合、および熱硬
化性樹脂(A)と各種官能蒸上ツマ−を付加させた水添
ジエン系重合体(B)の混合方法についても何ら制限は
なく、(A)成分/(B)成分の混合比に応じてバンバ
リーミキサ−などの密閉型混合機、ロール、押し出し機
などを用いることができる。
また本発明の組成物には、必要に応じて老化防止剤、安
定剤、可塑剤、軟化剤、無機または有機の各種充てん剤
、補強剤、架橋剤などを配合して用いることができる。
本発明の組成物は、電子部品用を中心とした被覆材、注
型剤、成形材、接着剤、塗料などに広く用いることがで
きる。
d、実施例 次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。以下、重合体
100重量部に対する割合(重量部)をPHR単位で示
す。
まず、(B)成分に関する試料1〜6を下記の方法で調
製した。
試料1: (1)542オートクレーブに脱気脱水したシクロヘキ
サン2500g 、スチレン150gおよび1.3−ブ
タジェン350gを仕込んだのち、テトラヒドロフラン
2.5gおよびn−ブチルリチウム0.34gを加えて
、重合温度が30から80°Cの昇温重合を行なった。
転化率がほぼ100%となったのち、5iC1a  0
.14gを加えた。
そののち2,6−ジーter t−ブチルカテコールを
加えてスチームストリッピング法により脱溶媒し、12
0°C熱ロールにて乾燥して重合体を得た。こうして得
られたスチレン−ブタジェン共重合体は、ビニル結合量
30%、スチレン含有量30重量%、3分岐以上の分岐
重合体56重量%であった。GPC分析による数平均分
子量は200 、000、分子量分布(Mw/Mn)は
1.5であった。
(2)  (1)で重合した共役ジエン系重合体を31
オートクレーブに仕込み、15%シクロヘキサン溶液と
した。系内を窒素で置換したのち、あらかじめ別容器で
調製したナフテン酸ニッケル:n−ブチルリチウム:テ
トラヒドロフラン=1:8:20(モル比)の触媒液を
オレフィン部分2000モルに対し、ニッケルとして1
モルになるように仕込んだ。その後、反応系内に水素を
導入し、70゛Cで水素添加反応を行った。
水素の吸収消費量より水添率をコントロールしたのち、
窒素で系内の水素を置換し、老化防止剤として26−ジ
−ターシャリブチルパラクレゾールをIPIIR添加し
た。脱触、凝固をくりかえしたのち常法によりロール乾
燥を行ない、水添率95%の水添ジエン系重合体を得た
試料2: カップリング反応を行なわない以外は、試料1の(1)
と同様にしてビニル結合量30%、スチレン含有量30
重量%のスチレン−ブタジェン共重合体を得た。
これを試料1の(2)と同様にして水添率98%の水添
ジエン系重合体を得た。
試料3〜6: 以下、同様にして表−1に示す水添重合体を得た。
表 上表中の分析値は、下記によって求めた。
結合スチレン含量は699cm−’のフェニル基の吸収
に基づいた赤外法による検量線から求めた。
ビニル結合金量は赤外法(モレロ法)によって求めた。
分子量、分子量分布、カップリング効率(C/E)はゲ
ルパーミェーションクロマトグラフィー(GPC)から
求めた。
水添率は四塩化エチレンを溶媒として用い、15部濃度
で測定した100MlI2の“lI−N M Rスペク
トルの不飽和結合部のスペクトル減少から算出した。
次いで、上記表−1に示す試料2を用いて、以下の手順
に従ってグラフト重合を行わせることにより、変性され
た水添ジエン系重合体サンプル(A)〜(G)を得た。
すなわち前記部分水素化ジエン系重合体100重量部を
190°Cに調整した混合機(HAAKE BUCHL
IER社製、11AAKE  RIIEOCORD  
SYSTEM  40  RIIEOMIX  MIX
ER600)  に投入し、2分後に無水マレイン酸2
.5部を添加し、混合後、有機過酸化物〔2,5−ジメ
チル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン:
日本油脂■製パーへキサ258 ) 0.15部を加え
、さらに5分間混練りを続けることにより、変性水添ジ
エン系重合体サンプル(Δ)を得た。以下、同様の手順
で得られた変性水添ジエン系重合体(B)〜(G)を表
−2にまとめた。
実施例−1 上記のサンプル(A)を用いて、次の手順に従って熱硬
化性樹脂組成物(エポキシ樹脂組成物)を得た。
フェノール樹脂(ノボラックタイプ)50〃硬化剤(2
−メチルイミダゾール)   5 〃サンプJしく八)
10〃 これらを密閉型ミキサーを用い約80°Cで混練りし、
160°Cでプレス成形を行ない、得られた成形板をフ
ライス盤にて加工することにより、物性評価用サンプル
を作製した。評価結果を表−3に示した。
実施例−2,3 実施例−1と同様の条件下で、変性水添ジエン系共重合
体(A)の混合量を2部、30部としてエポキシ樹脂組
成物を得た。
実施例−4〜9 実施例−1で用いたサンプル−(A)の代わりに、表−
2に示したサンプル−(B)〜(G)を用いて、実施例
−1と同様の方法にてエポキシ樹脂組成物を得た。
比較例−1 実施例−1において、変性水添ジエン系重合体(A)の
変性および水添実施前のランダム−スチレン・ブタジェ
ンゴムを用いて、エポキシ樹脂組成物を得た。
比較例−2 実施例−1において、変性水添ジエン系重合体(A)の
変性前の水添ランダムジエン共重合体を用いて、エポキ
シ樹脂組成物を得た。
比較例−3 実施例−1において、変性水添ジエン系重合体(A)の
代わりに、水添されたスチレン・ブタジェンブロック共
重合体(SEBS ;商品名クレイトンG6150 シ
ェル社株製)を用いて、エポキシ樹脂組成物を得た。
比較例−4 比較例−3において用いたスチレン・ブタジェンブロッ
ク共重合体を、変性水添ジエン系重合体(A)を作製し
た時と同一条件下で無水マレイン酸とグラフト反応させ
て変性水添スチレン・ブタジェン・ブロック共重合体(
変性5EBS)を得、これを比較例−3と同様に用いて
エポキシ樹脂組成物を得た。
比較例−5 サンプル(A)の代わりに、従来エポキシ樹脂の改質に
広く検討されている液状カルボキシNBR(CTBN 
;商品名11ycar CTBN 1300 X8)を
用いて、実施例−1と同様の方法にてエポキシ樹脂組成
物を得た。
比較例−6 実施例−1と同様の方法でサンプル(A)の代わりにア
クリロニトリル−ブタジェンゴム(JSRN220S 
i日本合成ゴム社製 結合アクリロニトリル141χ、
ムーニー粘度56)を用いて、エポキシ樹脂組成物を得
た。
比較例−7 エラストマーを全く用いない他は実施例−1と同様の方
法でエポキシ樹脂組成物を得た。
表−3に示す実施例=1〜9と比較例=1〜7の比較か
ら明らかなように、本発明のエポキシ樹脂組成物は、耐
衝撃性と電気絶縁性のバランスに優れた材料である。
実施例−10 実施例−1と同様の方法で得た変性水添ジエン系共重合
体(A)を用い、次切手順にてフェノール樹脂組成物を
得た。
フェノール樹脂(ノボラックタイプ)100重量部変性
水添ジエン系共重合体(^)10〃ヘキサメチレンテト
ラミン      10〃上記処方に従って、電熱ロー
ルにて130 ’Cで5分間混練りしたのち粉砕し、1
60°Cで10分間プレス成形することにより厚さ4帥
の成形板を得た。これをJIS K6911に準じてフ
ライス盤で加工を行ない、試験片を作製した。試験結果
を表−3にまとめた。
実施例−II、工2 実施例−10のサンプル(^)の代わりに、表−2に示
したサンプル(E)または(G)を用いて、実施例−1
0と同様の方法で熱硬化性樹脂組成物(フェノール樹脂
組成物)を得た。
実施例−13 表−1に示した試料−1を用い、次の手順にてフェノー
ル樹脂組成物を得た。
フェノール樹脂(ノボラックタイプ)100重量部試料
−1(水添ジエン系共重合体)lO〃無水マレイン酸 
           2 〃パーへキサ25B(日本
油脂■製)     0.O1〃を密閉型混合1(HA
AKE BUCIILER社製RIIEOMIX 30
00)により140°Cで5分間混練りし、ヘキサメチ
レンテトラミン10部を追加したのち、さらに2分間混
練りした。得られた組成物を粉砕後、実施例−10と同
一の方法にて成形し、物性評価を行なった。結果を表−
4に示す。
比較例−8 実施例−10において、変性水添ジエン系重合体(A)
の変性および水添実施前のランダム・スチレン・ブタジ
ェンゴムを用いて、フェノール樹脂組成物を得た。
比較例−9 実施例−10において、変性水添ジエン系重合体(A)
の変性前の水添ランダムジエン共重合体を用いて、フェ
ノール樹脂組成物を得た。
比較例−10 実施例−10と同じ方法で比較例−5で用いた液状カル
ボキシNBRを用いてフェノール樹脂組成物を得た。
比較例−11 実施例−10と同じ方法で比較例−6で用いたアクリロ
ニトリル−ブタジェンゴムを用いてフェノール樹脂組成
物を得た。
比較例−12 エラストマーを用いない他は実施例−5と同じ方法でフ
ェノール樹脂組成物を得た。結果を表−4に示す。
表−4に示す結果から明らかなように、本発明のフェノ
ール樹脂組成物(実施例−10ないし13)は、耐衝撃
性と電気絶縁性と耐熱性が優れている。
e、 発明の効果

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)熱硬化性樹脂100重量部に対して、 (B)少なくとも一種の共役ジエン重合体もしくは少な
    くとも一種の共役ジエンと50重量%以下のビニル芳香
    族化合物とのランダムジエン共重合体を水素添加してな
    る水添ジエン系重合体0.1〜400重量部と、 (C)該水添ジエン系重合体100重量部当り0.01
    〜20重量部のアミノ基、ヒドロキシル基、エポキシ基
    、カルボキシル基および酸無水物基から選ばれた少なく
    とも一種の官能基を有する官能基含有化合物とを混合し
    たことを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
  2. (2)(C)成分の存在下に(A)成分と(B)成分を
    混合したことを特徴とする請求項(1)記載の熱硬化性
    樹脂組成物。
  3. (3)(C)成分の少なくとも一部を予め(B)成分に
    付加し、その後(A)成分と混合したことを特徴とする
    請求項(1)記載の熱硬化性樹脂組成物。
JP19952288A 1988-08-10 1988-08-10 熱硬化性樹脂組成物 Pending JPH0247159A (ja)

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JP19952288A Pending JPH0247159A (ja) 1988-08-10 1988-08-10 熱硬化性樹脂組成物

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JP (1) JPH0247159A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9566408B2 (en) 2006-03-24 2017-02-14 Resmed Limited Air delivery conduit

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