JPS58201869A - 接着剤 - Google Patents

接着剤

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JPS58201869A
JPS58201869A JP8404982A JP8404982A JPS58201869A JP S58201869 A JPS58201869 A JP S58201869A JP 8404982 A JP8404982 A JP 8404982A JP 8404982 A JP8404982 A JP 8404982A JP S58201869 A JPS58201869 A JP S58201869A
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邦夫 影山
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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】 本発明は不飽和結合の少ない加硫ゴム同士、或いは、該
加硫ゴムと異種材料とを室温で接着させる接着剤に関し
、更に詳しくは種類の異なる2種類または3種類のエポ
キシ成分と硬化剤、硬化促進剤を必須成分とし、これに
必要に応をて石油樹脂、キシレン樹脂、フッコール樹脂
等の樹脂、無機充填剤、稀釈剤を含有した接着剤に関す
る。
従来、加硫されたブチルゴム(IIR)やエチレン・プ
ロピレン・ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)などの
不飽和結合が非常に少ないゴム材料を室温付近で接着さ
せることは非常に困難であった。これらの接着は、それ
らが化学反応性に乏しいため、コロナ放電、火焔処理に
よる表面酸化、機械的表面処理などを行って接着剤を使
用する方法であり、接着剤としては従来のクロロゾレフ
を基本とした溶剤系の接着剤、インシアネートを使用し
たウレタン系(2液タイプ)の接着剤、通常の二液反応
型のエポキシ系接着剤などや、或いは化学反応を伴わな
い粘着タイプのものが挙げられるが、その接着力は4〜
5に9/25trrm巾で、僅かな力を加えることによ
り容易に剥離してしまうと言う欠点があった。
本発明はかかる欠点を解消すべくなされたもので、不飽
和結合の少ないブチルゴムやEPDMなどの加硫ゴム同
士、或いは該加硫ゴムと異種材料との接着を、加熱する
ことを要しないで行う室温硬化型接着剤を提供すること
を目的とし、防水シートの現地における貼り合わせによ
る水洩れ防止や広い面積における防水加工に使用される
のを、・初めとして、加硫ゴム材料と他のゴム材料やプ
ラスチックスとの接着に使用され、土木の防水分野のみ
ならず、自動車用工業、電気工業等の広範な分野に利用
される。
本発明のこの目的は下記組成からなる接着剤により達成
される。
すなわち、本発明は、 (])炭素数4又は5の共役ジエン単独もしくは他のビ
ニルモノマーと共重合して得られる分子量500〜50
00の低分子量重合体の分子内又は末端にエポキシ基を
2個以上有するエポキシ化合物単独またはその混合物、 (2)多価フェノールとエビノ・西ヒドリンから製造さ
れるポリグリシジルエーテル類、ポリグリシジルエステ
ル類、ホ□IJ りIJシソルエーテルエステル類、 (3)アミン基を末端に有する液状ポリマー、並びに (4)第3級アミン類、イミダゾール類の一種及び/又
はアミン化合物とジ又はl・リアクリレート或いはメタ
アクリレ−1・の付加物、 を含有することを特徴とする室温硬化型接着剤であり、
本発明においてはこの接着剤に、さらに、(5)カルボ
キシル基末端液状ポリマーと過剰のエポキシ化合物とを
反応させて得られる、予備反応した末端にエポキシ基を
有する液状ポリマー、を配合することによってより良好
な接着力が得ら(5) れる。また、所望により石油樹脂、キシレン樹脂、フッ
コール樹脂等の樹脂、無機充填剤、稀釈剤が適宜適量含
有される。
本発明の接着剤の成分で最も重要な役割を果たす炭素数
4又は5の共役ジエン単独もしくは他のビニルモノマー
と共重合して得られる分子量500〜5000の低分子
量重合体の分子内又は末端にエポキシ基を2個以上有す
るエポキシ化合物単独またはその混合物(以下、エポキ
シ成分(1)という)とは、C4成分のジエン、例えば
1.3ブタツエンを重合して得られる分子量が500〜
5000の低分子量重合体を適当な方法でエポキシ基を
保有させる。勿論1,3ブタジエンと共重合しうるビニ
ルモノマー類、例えハ、スチレン、アクリロニトリル\
アクリル酸、メタアクリル酸及びその)エステル類、酢
酸ビニルなどは共重合出来る。又、1゜3ブタジエンと
グリシツルメタアクリレートを少量共重合するのも可能
である。又、C5成分のジエン、例えばイソプレンを重
合しても同様なものが得られるのは言うまでもない。例
えば、液状ポリ(6) フタジエンR45HT■を過酢酸でエポキシ化したもの
や日石ポリブタジェンB−3000(分子量3.000
、ビニル67%、トランス13%、シス15%)を同様
に過酢酸でエポキシ化したもので、エポキシ当量が15
0から300のものが好ましい。エポキシ基の数が余り
多くなると極性が大きくなってブチルゴムやEPDMの
ような極性の小さいものとの濡れが悪く接着に悪影響を
及ぼす。又、エポキシ基の数が少なくなると、これらの
ゴム材料に対する濡れは改良されるものの反応性に劣る
ため接着剤自体の強度が発現出来ず単なる可塑剤的な作
用しかなく、経時変化が犬きく本発明の目的を達成する
ことが出来ない。なお、末端にエポキシ基を有するエポ
キシ成分(1)は、過酢酸による′エポキシ化では得ら
れず、低分子量重合体で官能基を有するものであシ、必
然的にその構造が限定サレル。従って得られるエポキシ
化物もエポキシ基の数が一分子当り少なく、単−独で用
いるのは余シ好ましくなく、分子内にエポキシ基を有す
るものと併用するのが効果が太きい。その他、エポキシ
成分(1)として用いられるのは、液状1,2ポリブタ
ノエンを変性して得られるr EPB −’ 13 J
 (日本曹達社製)等である。
本発明における、ビスフェノールAのような多価フェノ
ールとエビハロヒドリンから製造されるポリダシジルエ
ーテル類、ポリグリシジルエステル類、ポリグリシジル
エーテルエステル類(以下、エポキシ成分(2)という
)とは、エポキシ当量が100〜300のエポキシ樹脂
で、常温で液状または半固体状の、例えばエピコー1−
828空827■、834■(いずれもシェルケミカル
社製)、或いは・ぐラオキシペンゾイックアシドから得
られるジクリシジルエーテルエステル(U、クイック■
、上野製薬社製)、レゾルシノールのジクリシソルエー
テル(アラルダイI−ERE −1359、チバガイギ
ー社製)などを使用することがでへる。しかしながら、
コ(Dff−yj?キシ成分(2)が余シ多くては、ブ
チルゴムやEPDM i使用したゴム材料の接着を行う
ことは出来ず、エポキシ成分(1)及び次に述べるエポ
キシ成分(3)ヲ加えたエポキシ成分の合計の3分の1
を超え々い量に限定される。勿論、これらのエポキシ樹
脂類がなくては、接着剤自体の強度が発現されないため
に、エポキシ成分(1)だけでは満足する接着強度は発
揮できない。ここで使用するエポキシ樹脂のエポキシ当
量が100〜300であるのは、エポキシ樹脂の分子量
が小さいものは概して液状であるため、接着剤としての
塗布作業性にすぐれることと、必然的にエポキシ化物が
高く、硬化後の架橋密度が大きくなシ強度向上に寄与す
る所が大である。但し、エポキシ当量が余り小さくても
反応のバランスが悪くなることと、揮発性が高く安全性
にも問題がある。一方、エポキシ当量が大きいのは強度
向上にマイナスの効果と粘度が上昇して作業性が低下す
る欠点がある。その結果エポキシ当量の範囲としては1
ooがら300のものが本発明に適していることが判明
′した。
本発明で用いる、カルボキシル基末端液状ポリマーと過
剰のエポキシ化合物とを反応させて得られる末端エポキ
シ基を有する液状ポリマー(以下、エポキシ成分(3)
という)は次のようなものが好適(9) である。すなわち、Hycar■CTB200X162
、CTBN1300X、15、CTBN1300X8、
CTBNX’l 300×9(いずれもビー・エフ・グ
ツドリッチ社製)、N15so PBC−1000、C
−2000,C−3000(日本曹達社製、カルボキシ
末端液状ポリブタジェン)などと、エポキシ成分(2)
で説明したエポキシ樹脂とを反応させて、過剰のエポキ
シ基を有する液状ポリマーを使用する。この液状ポリマ
ーの役割は、接着性能向上に勿論効果はあるが、最も大
きい役割としては、接着剤の靭性を向上させ、剥離が向
上に寄与する所が犬である。又、液状ポリマーの骨格と
してジエン系であることは、ゴム系材料の接着性の発現
のために通常のポリエステル、ポリエーテル、ポリサル
ファイドとは異なった特徴を保持させるためである。こ
こでカルボキシ末端液状ホリマーとエポキシ樹脂を前も
って反応させておくことは重要であってそれぞれを同時
に混合するのでは接着の靭性を向上させるのには効果は
低い、予備反応させることによって他のエポキシ基との
反応をバランスさせ理想的に近い架橋構造を(10) 形成せしめ、接着剤の強度及び靭性を向上させバランス
のとれたものが得られる。このエポキシ成分(3)は、
本発明の接着剤には必ずしも必須として配合される必要
はないが、接着剤の強度−および靭性の点からは配合さ
れることが望ましい。
以上説明したエポキシ基を有するエポキシ成分(1)〜
(2)iiたけエポキシ成分(1)〜(3)を適切な範
囲に′組み合わせることによって本発明の目的が達成さ
れる。好ましいエポキシ成分中の各成分の配合割合は、
二成分系にあってはエポキシ成分(1)6’3〜80重
量%、エポキシ成分(2) 20〜37重量%であり、
一方、三成分系にあってはエポキシ成分(1)13〜3
6重量%、エポキシ成分(2) 15〜35重量%、エ
ポキシ成分(3) 29〜62重量%の範囲である。
本発明において使用する、アミノ基を末端に有する液状
ポリマー(以下、硬化剤成分という)とは、例えば、ア
クリロニトリルブタノ率y共重合■ 体Hycar  ATBN1300X16、ビー・エフ
・グツドリッチ社製)、ダイマー酸系ボリア゛ミド(E
I(’ 631゜旭電化社製)、複素環ソアミン変性物
(例えばエポメー1−8−001、C−002、味の素
社製)などが使用できる。これらの硬化剤は常温で液状
であることが必須条件であるが、後述する任意成分であ
る液状樹脂を使用する場合に該樹脂に可溶であれば、凝
固点の高いもの例えば50℃程度のものまで使用可能で
ある。硬化剤に要求される特性として可撓性を付与する
機能と、不飽和結合の少ないゴム材料への濡れ易さを保
持させるために、ツエン系の骨格を有するものが好まし
く、特にHycar■ATBNが好ましい。
本発明、におけるエポキシ成分(1)〜(2)または(
1)〜(3)のエポキシ基の数と硬化剤成分のアミン基
の数は、かなり広い範囲に任意に混合され、好ましくは
、 03〈エポキシ基の数/アミノ基の数〈6であシ、概し
てエポキシ過剰の方が好ましい。これは後述する第3級
アミン、イミダゾールのような硬化促進剤がエポキシ基
の開環に関与するからである。
本発明における、第3級アミン類、イミダゾール類の一
種及び/又はアミン化合物とソ又はトリアクリレート (以下、硬化促進剤成分という)は接着力を向上させか
つ安定な接着力を接着剤に付与するもので、第3級アミ
ン類、イミダゾール類として好ましいものは、2−(ジ
メチルアミノメチル)フェノール( DMP − 3 
0 )、2,4.6 トリス(ジメチルアミノメチル)
フェノール、及びそのトリー2−エチルヘキシル酸塩、
暇′ーノメチルビペラ・シン、N−メチルモルフォリン
・ベンジルツメチルアミン、α−メチルペンノルメチル
アミン、イミダゾール類などである。
アミン化合物とジ又はトリアクリレ−1・或いはメタア
クリレートの付加物(アミノアダクト体)がエポキシ樹
脂を硬化させるのに効果があることを見出し、本発明者
らは特許出願しているが、本発明においても硬化促進剤
成分として効果を有する。ここで用いられるアミノアダ
クト体は、エチレングリコールのヨウなアルキレンクリ
コールの(13) ジメタアクリレ−1・とジメチルアミノゾロビルアミン
とから得られる付加物、或いはトリメタアクリレ−1・
とジエチルアミノゾーロビルアミントカラ得られる付加
物等であり、硬化促進剤として働くと共に接着剤中で靭
性を付与しているものと考えられる。
これら硬化促進剤成分はエポキシ成分100重量部に対
して0.1〜10重量部配合することが望ましい。0.
1重量部未満では配合効果がなく、10重量部を超えて
も接着剤の強度を向上させることはできない。
これら硬化促進剤成分は、本発明に使用されるごとき不
飽和結合の少ない加硫ゴムを接着させるのに単独では効
果がなく、硬化剤成分と併用して初めて効果が一段と高
まる。
本発明において任意成分である樹脂は接着剤の各成分の
分散を助けかつ不飽和結合の少々い加硫ゴムとの親和性
を高め、しかも粘着力と初期接着力に大きな効果を及ぼ
す。ここに使用される樹脂としては、エポキシ樹脂や、
液状ポリマーとも相(14) 溶性にすぐれ、かつ粘着力にすぐれたキシレン樹脂(二
カノールL、LL、三菱ガス化学社製)、酸化石油ピッ
チ(フッコールレソンFR” % 富士興産社製)、液
状クマロン樹脂(日鉄クマロンL−10、L−20、日
鉄化学社製)が良い。
更に必要により本発明の接着剤は、シリカ、メルク、炭
酸カルシウム、クレー、バライタ、硅酸カルシウムなど
の無機充填剤を適当に加えることにより剥離力を向上さ
せ、塗布性の均一さも兼ねて効果がある。又、この接着
剤に溶媒を加えても良<l・ルエン、キシレン、シクロ
ヘキサン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、ジ
メチルフォルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチレ
ンクロライド、1,2ノフルオロエタン、などのノ・ロ
グン化炭化水素、クロルベンゼンのような芳香族環ヲ有
する・・ログン化炭化水素などが使用出来る。
一方、溶媒以外のものとしては反応性稀釈剤、例えばフ
ェニルグリシジルエーテルなどのモノエポキサイド、塩
化ビニルに添加する可塑剤、低分子量のポリブテン、液
状のポリジエン、プロセス油、塩素化79ラフインなど
も、火気の使用禁止の場所で使用する際には通常の引火
点の低い溶媒の代りに使用出来る。
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に
説明する。なお、表中の配合はすべて重量部である。
実施例1〜6 第1表に示す配合で均一に混合して接着剤を得た。
この接着剤を、第2表に示す配合および加硫特性を有す
る加硫ゴムAおよびBのシート(厚さ2〜3IIIII
+)に塗布して接着テストを行った。なお、接着テスト
の方法は、加硫ゴムシートの表面を、イ、布目地付、 口、平滑面をグラインダーバフして表面を荒くしたもの
、 ハ、平滑面、 の3種類に分け、この3種類の加硫コゝムシート表面を
、トルエンないし■K(メチルエチルケトン)等の溶剤
で拭き乾燥後、その表面の片方もしくは双方に第1表の
接着剤を塗布し、重ね合わせて常温で放置して接着させ
て行った。この時、重ね合せ部の安定化の目的で重シを
乗せた。上記、接着サンプルを2日及び8日間放置後、
接着力を測定した。この試験条件は、試験片幅25%、
90゜離、引張速度200″/、である。結果を第3表
ln に示す。
第1表 IG Po1y 6d R−45EPI(出光石油化学
社製、エポキシ当量200、粘度360ポイズ/45℃
、無色透明液体物)、2):スミエポキシE−128(
住人化学社製、(17) エポキシ当量190)、3) : EXA−140(犬
日本インキ社製、エポキシ当量470)、4):フッコ
ールレジンFR−L(富士興産社製)、5):二カノー
ルL(三菱ガス化学社製)、6):アクリロニトリルブ
タソエン共重合体、Hycar ATBN” (ヒー・
エフ・グツドリッチ社製)、アミン当量1800゜7)
 : 2.4+6− トリスジメチルアミノフェノール
(DMP−30) 、8)ニジメチルアミノプロピルア
ミンとトリメテロールゾロノや/トリメタアクリL/ 
−トとのアミノアダクト。
(18) 第2表 9):エクソン社製 10):テトラ メチル チウラム ジスルフィド11
) : 2−メチルカプト ベンゾチアゾール12)二
ソニック ジブチル ジチオカーボネート13)ニジニ
ック ジメチル ジチオ 14)ニジベンゾチアジル ノスルフィド第3表 同様の条件で行った従来の接着剤の2日後の接着力が3
kg/25調中程度であるから、本発明の接着剤は著し
く接着力を向上させることができる。また、実施例1に
おいてゴムシー)AにプライマーP−401(三片石油
化学社製)を塗布、乾燥後、接着剤を塗布したものは、
2日後10.6 kg/ 25+m++、8日後14.
4 kg725mnを示した。
実施例7〜8 オレフィン系熱可塑樹脂(低不飽和で接着しにくい)の
例として、三片石油化学社製ミラストマ=(8531B
 )のTダイ押出しシート(厚さ2朔)を作成した。そ
の物性は第4表の通りである。
第4表 この押出しシートの表面を、 二、押出した−1−1の平滑面、 ホ、平滑面をグラインダーでパフして表面を荒くしたも
の の2種類に分け、この2種類の軟質熱可塑性樹脂シート
の表面を、トルエンないしMEK等の溶剤で拭き乾燥後
、その表面の片方もしくは双方に第1表の接着剤を塗布
し、重ね合わせて常温で放置して接着させた。この時(
21) 接着部の安定化の目的でおもりを乗せた。上記接着サン
プルを2日及び8日間放置後、接着力を測定した。試験
条件は試験片幅25¥8.90°剥離、引張速度200
1III/rr11nである。結果を第5表に示す0 第5表 第2表に示されるように被着体を軟質熱可塑性樹脂シー
トとしても高い接着力が得られる。
実施例9〜38および比較例1〜4 第6表および第7表に示す配合で均一に混合して得られ
た接着剤を、被着体(実施例28および29はミラスト
マー同士で押し出したままの平滑面、その他はすべて実
施例1で用いた加硫ゴムB同士で表面をトルエンでふき
取ったもの)に塗布(22) し、実施例1に準じて2日後、8日後の接着力を評価し
た。結果を併せて第6表に示す。
第6表および第7表に示されるととく被着体が加硫ゴム
、ミラストマーにかかわらず、エポキシ成分(1)〜(
2)または(1)〜(3)、硬化剤成分、硬化促進剤成
分を必須とした実施例9〜36は比較的に好ましい接着
力が得られ、特にエポキシ成分中の配合比率が、二成分
系においてはエポキシ成分(1)63〜80重量%、エ
ポキシ成分(2) 20〜37重量%、また三成分系に
あっては、エポキシ成分(1)13〜36重量%、エポ
キシ成分(2) 15〜35重量%、エポキシ成分(3
)29〜62重量%の範囲にあるものが効果が顕著であ
る。
実施例37〜44 第8表に示す配合で均一に混合して得られた接着剤を、
実施例1で用いた布目駆付表面をトルエンないしMF、
になどの溶剤でふき乾燥した加硫ゴムA同士を被着体と
してその表面に塗布し、実施例1に準じて2日後、8日
後の接着力を評価した。
結果を併せて第7表に示す。
17):分子量3000のポリブタジェンを過酢酸でエ
ポキシ化したもの(エポキシ当量220)、18):分
子量2000のポリイソゾレフを17)と同様にエポキ
シ化したもの(エポキシ当1220)、19):液体1
,2ポリブタジエンを骨格に有するエポキシ化ポリブタ
ジェンにッソーEPB−13、日本曹達社製)、20)
ニオキシ安息香酸とエビクロルとドリノとから得られる
エポキシ樹脂(エポキシ当量190、U−Qui ck
 103、上野製薬社製)、21)ニレゾルシンのグリ
シジルエーテル(アラルダイトEEE−1359、チバ
ガイギー社製)、22):Hycar CTBN 13
00 x 8とE−128を反応させて得られる末端に
エポキシ基を有する液状ポリマー(エポキシ当量450
)、23 ) :Hycar CTB 200 oxi
 56とE−128を反応させて得られる末端にエポキ
シ基を有する液状ポリマー(エポキシ当量400)、2
4):ハイカーATBNとE−128を反応させて得ら
れる末端にエポキシ基を有する液状ポリマー(エポキシ
当量470 )、25 ):ダイマー酸とトリエチルテ
トラミンから得られるポリアミド咲パーサイド140.
ゼネラルミルズ社製、アミン価375)、26):複素
環を有するジアミン(エポメート8001、三菱油化社
製、アミン価280)、27)二粘度6ポイズ/25℃
、平均分子量150〜200(日鉄化学社製)、28)
:N、N’−ジメチルビ被うジン、29):)リメチロ
ールプロノやントリメタアクリレートとジエチルアミノ
ゾロビルアミンとの付加物 第8表に示されるようにエポキシ成分(1)〜(3)、
硬化剤成分、硬化樹脂成分の種類および配合量を変えて
も好ましい接着力が得られることがわかる。
以上説明したように、エポキシ成分(1)〜(2)また
は(1)〜(3)、硬化剤成分、硬化促進剤成分を必須
成分とする本発明の接着剤、好ましくは該接着剤中のエ
ポキシ成分の比が二成分系にあってはエポキシ成分(1
)63〜80重量%、エポキシ成分(2) 20〜37
重量%また三成分系にあってはエポキシ成分(1)13
〜36重量%、エポキシ成分(2)15〜35重量%、
エポキシ成分(3) 29〜62重量%の範囲にある接
着剤は、EPDMやブチルコゞムの加硫シート或いはミ
ラストマーのような熱可塑性エラストマーなどの材料を
貼p合わせ、広い面積における防水シートの施工、耐候
性を要求される外部に使用されるゴム製の構造物、自動
車用ゴム部品、ウユザーストリップ或いはEPDM上へ
のナイロン植毛など、室温付近で接着させるような個所
に好適に使用される。 、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、  (1)炭素数4又は5の共役ジ円ン単独もしく
    は他のビニルモノマーと共重合して得られる分子量50
    0〜5000の低分子量重合体の分子内又は末端にエポ
    キシ基を2個以上有するエポキシ化合物単−独またはそ
    の混合物、 (2)多価フェノールとエピハロヒドリンから製造され
    るポリグリシジルエーテル類、ポリグリシジルエステル
    類、ホリクリシジルエーテルエステル類、 (3)アミン基を末端に有する液状ポリマー、並びに (4)第3級アミン類、イミダゾール類の一種及び/又
    はアミン化合物とジ又はトリアクリレートはメタアクリ
    レ−1・の付加物、 を含有することを特徴とする室温硬化型接着剤。 2、前記接着剤が更に石油樹脂、キシレン樹脂を含有す
    る前記特許請求の範囲第1項記載の室温硬化型接着剤。 3、  (1)炭素数4又は5の共役ジエン単独もしく
    は他のビニルモノマーと共重合して得られる分子量50
    0〜5000の低分子量重合体の分子内又は末端にエポ
    キシ基を2個以上有するエポキシ化合物単独またはその
    混合物、 (2)多価フェノールとエピハロヒドリンから製造され
    るポリグリシジルエーテル類、ポリグリシジルエステル
    類、?!,I)グリシジルエーテルエステル類、 (3)カルゼキシル基床端液状ポリマーと過剰のエポキ
    シ化合物とを反応させて得られる末端エポキシ基を有す
    る液状ポリマー、 (4)アミノ基を末端に有する液状ポリマー、並びに (5)i3Mアミン類、イミダゾール類の一種及び/又
    はアミン化合物とジ又はl・リアクリレート或いはメタ
    アクリレ−1・の付加物、 を含有することを特徴とする室温硬化型接着剤。 4、前記接着剤が更に石油樹脂、キシレン樹脂を含有す
    る前記特許請求の範囲第一3項記載の室温硬化型接着剤
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62201983A (ja) * 1986-02-28 1987-09-05 Yokohama Rubber Co Ltd:The エポキシ樹脂接着組成物
JP2013256618A (ja) * 2012-06-14 2013-12-26 Yokohama Rubber Co Ltd:The セメント組成物及びゴムの接着方法

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