DE3018596A1 - Rasch haertendes und von zweiwertigen metallsalzen freies phenolharz und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Rasch haertendes und von zweiwertigen metallsalzen freies phenolharz und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number
DE3018596A1
DE3018596A1 DE19803018596 DE3018596A DE3018596A1 DE 3018596 A1 DE3018596 A1 DE 3018596A1 DE 19803018596 DE19803018596 DE 19803018596 DE 3018596 A DE3018596 A DE 3018596A DE 3018596 A1 DE3018596 A1 DE 3018596A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phenolic resin
temperature
resin
ortho
formaldehyde
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
DE19803018596
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Koshibe
Motoyuki Yokohama Nanjo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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 Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Publication of DE3018596A1 publication Critical patent/DE3018596A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)

Description

Henkel, Kern, Feifer&Hänzel Patentanwälte
Registered Representatives
before the
European Patent Office
-3-
Möhlstraße 37 D-8000 München 80
Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid
A4671-02 - Dr.F/rm
SUMITOMO BAKELITE COMPANY, LIMITED
Tokio / Japan
Rasch härtendes -und von zweiwertigen Metallsalzen freies Ehenolharz und Verfahren zu seiner Herstellung
- ir -
Beschreibung
Die Erfindimg betrifft ein von zweiwertigen Metallsalzen freies, rasch härtendes Phenolharz und ein Verfahren zu seiner Herstellung, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Phenolharzes mit hohem Gehalt an ortho-Bindungen durch Umsetzen eines Phenols mit einem Aldehyd in einem bestimmten Verhältnis bei einer bestimmten Temperatur unter Verwendung einer schwachen Säure als Katalysator und ohne Mitverwendung irgendeines zweiwertigen Metallsalzes, sowie ein nach diesem Verfahren erhaltenes Phenolnovolakharz hohen Gehalts an ortho-Bindungen.
Seit H.L. Bender und Mitarbeiter darüber berichteten, daß man Phenolharze mit hohem Gehalt an ortho-Bindungen unter Verwendung zweiwertiger Metallsalze als Katalysatoren herstellen könne und daß solche Phenolharze mit hohem Gehalt an ortho-Bindungen rasch aushärten, wurden die verschiedensten Verfahren zur Herstellung solcher Phenolharze mit hohem Gehalt an ortho-Bindungen entwickelt. Bei sämtlichen derartigen Verfahren werden in irgendeiner Form immer zweiwertige Metallsalze zum Einsatz gebracht. Es wurde davon ausgegangen, daß die Herstellung von einen hohen Gehalt an ortho-Bindungen aufweisenden Phenolharzen unter Verwendung von lediglich sauren Katalysatoren entweder unmöglich oder großtechnisch undurchführbar ist. Es ist bekannt, daß zweiwertige Metallsalze eine ortho-Orientierung zeigen. Untersuchungen haben gezeigt, daß bei der Umsetzung zwischen Phenolen und Formaldehyd die ortho-Orientierung zum Zeitpunkt einer Additionsreaktion auftritt. Wenn die Kondensationsreaktion bei einer Temperatur von 1000C oder darunter durchgeführt wird, verläuft die Umsetzung selbst in
13OO16/-O6O0
." Anwesenheit von zweiwertigen Metallsalzen vornehmlich unter Bevorzugung der para-Stellung ab. Folglich erhält man Phenolharze mit niedrigem Gehalt an ortho-Bindungen. Durch diese Untersuchungen wurde geklärt, daß eine der wesentlichen Bedingungen für die Herstellung von Ehenolharzen mit tatsächlich hohem Gehalt an ortho-Bindungen darin besteht, daß die Kondensationsreaktion bei einer Temperatur von über 10O0C, bei der die para-Selektivität sinkt, durchgeführt wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die kinetische Energie -jeden Moleküls bei Temperaturanstieg steigt, so daß die Energieschwelle an der ortho-Stellung, die auf die sterische Hinderung der Hydroxylgruppe zurückzuführen ist, relativ stark bis zu einem vernachlässigbaren Maße gesenkt wird. Hierbei steigt die Wahrscheinlichkeit der Umsetzung in ortho-Stellung entsprechend.
Wenn ein stark saurer Katalysator, z.B. Chlorwasserstoffsäure, verwendet wird, erhält man ein Novolakharz hohen Gehalts an para-Bindungen. Dies beruht darauf, daß vornehmlich eine para-Kondensätion stattfindet, wenn die Reaktion in Anwesenheit einer starken Säure eines pKa-Werts von nicht mehr als 1 abläuft. Es hat sich gezeigt, daß die ortho-Selektivität in der Kondensationsstufe steigt, wenn als saurer Katalysator eine sehwache Säure eines pKa-Werts von über 1 verwendet wird. Wenn der pKa-Wert der Säure = 1, läuft die Kondensationsreaktion beschleunigt bei niedriger Temperatur ab, so daß die auf die sterische Hinderung der Hydroxylgruppe zurückzuführende Energieschwelle der ortho-Stellung die Reaktion dominiert. Dies führt zu einer selektiven Kondensation in der para-Stellung. Wenn dagegen der pKa-Wert der Säure über 1 liegt, wird es möglich, die Umsetzung infolge der niedrigen Kon-
densationsreaktionsgeschwindigkeit bei hoher Temperatur (über 10O0C) durchzuführen, wobei die Wahrscheinlichkeit der ortho-Kondensätion steigt.
Weitere Untersuchungen haben gezeigt, daß man einen hohen Gehalt an ortho-Bindungen aufweisende Phenolharze in großtechnischem Maße ohne Verwendung zweiwertiger Metallsalze als Katalysatoren herstellen kann, wenn man die Umsetzung in Gegenwart einer schwachen Säure bei einer Temperatur von über 1000C, bei der kein großer Unterschied in der Reaktionsgeschwindigkeit zwischen der ortho-Stellung und der para-Stellung des Ehenolkerns auftritt und die para-Orientierung unter Erhöhung der ortho-Selektivität geschwächt wird, durchführt.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein rasch härtendes Phenolharz, bei welchem das Verhältnis ortho-Bindungen zu para-Bindungen 0,85 bis 2,5 beträgt, das ein Zahlenmittelmolekulargewicht (ausschließlich der freien Phenole) von 500 bis 1200 aufweist und das von zweiwertigen Metallsalzen vollständig frei ist.
Erfindungsgemäß erhält man ein solches rasch härtendes Phenolharz durch Umsetzen eines Phenols (P), wie Phenol, eines Alkylphenols, wie Cresol, Xylenol und dergleichen, von Resorcin und dergleichen, mit einem Aldehyd (A), z.B. Formaldehyd, einem Monoaldehyd, wie Acetaldehyd und dergleichen, im Molverhältnis A/P von 0,6 bis 1,0 bei einer Temperatur von über 1000C unter Normaldruck oder erhöhtem Druck in Gegenwart eines aus einer schwachen Säure bestehenden Katalysators.
Erfindungsgemäß hergestellte Phenolharze sind von der Art, bei denen das Verhältnis von ortho-Bindungen zu para-Bindungen (im folgenden als-o/p-Verhältnis bezeichnet) im Bereich von 0,85 bis 2,5 liegt und deren Zahlenmittelmoiekulargewicht (ausschließlich der darin enthaltenen freien Phenole) 500 bis.1200 beträgt. Zur Verwendung als formbares Material sollten das o/p-Verhältnis 1,0 bis 1,5 und das Zahlenmittelmolekulargewicht 700 bis 900 betragen.
Erfindungsgemäß als Katalysatoren verwendbare schwache Säuren sind solche eines pKa-Werts von über 1 und unter 10, ζνB· Ameisen-, Essig-, Oxal-, Maloh-, Bernstein-, Wein-, Zitronen-, Benzoe-, Salicyl-, Ehthal- und Fumarsäure. Erfihdungsgemäß gelangt mindestens eine dieser Säuren zum Einsatz. Je höher der pKa-Wert der verwendeten Säure ist, desto höher ist der Gehalt des gebildeten Phenolharzes an ortho-Bindungen. In der Praxis eignen sich aber Säuren eines pKa-Werts über 10 nicht mehr besonders gut, weil dann das Reaktionssystem eine schlechte Reaktionsfähigkeit besitzt. Pro Moi verwendeten Phenols beträgt die Menge an verwendeter schwacher Säure vorzugsweise 8 χ 10" bis 0,1 Mol. Wenn die Säuremenge unter 8 χ 10 Mol liegt, ist die Reaktionsgeschwindigkeit zu niedrig, um das Verfahren großtechnisch durchführen zu können. Wenn dagegen die Säuremenge über 0,1 Mol liegt, erhöht sich die Reaktionsgeschwindigkeit nicht mehr weiter, wobei das Verfahren infolge der hohen Säuremenge unwirtschaftlich wird.
Als Aldehyd wird, erfindungsgemäß vorzugsweise Formaldehyd verwendet. Der Formaldehyd kann in Form von Formalin oder Paraformaldehyd zum Einsatz gelangen. Da es von wesentli-· eher Bedeutung ist, die Umsetzung bei einer !Temperatur
130016/0510
von über 1000C, bei der die para-Selektivität geschwächt wird, durchzuführen, muß das System bei Verwendung von Formalin unter Druck gehalten werden. Wenn beispielsweise 37?£iges Formalin verwendet wird und das A/P-Verhältnis 0,80 beträgt, muß bei einem Druck von etwa 203 kPa gearbeitet werden.
Erfindungsgemäß hergestellte Phenolharze besitzen ein höheres o/p-Verhältnis als übliche Novolake hohen Gehalts an para-Bindungen (0,7 bis 0,8) und sind sehr rasch härtend. Wenn folglich das erhaltene Harz als Formmaterial verwendet wird, härtet es rasch aus. Da es keine zweiwertigen Metallsalze enthält, kann es auf Anwendungsgebieten zum Einsatz gelangen, auf denen keine Verunreinigungen vorhanden sein dürfen. Da sie keine zweiwertigen Metallsalze enthalten, besitzen die Harze gute elektrische Eigenschaften. Bei Verwendung von bei hoher Temperatur zersetzbaren Säuren, wie Ameisen- oder Malonsäure, ist der Gehalt des gebildeten Harzes an Ionen so weit erniedrigt, daß man ein Formmaterial hervorragender elektrischer Eigenschaften erhält.
Da die Menge an restlichem Säurekatalysator gering ist, wird die thermische Stabilität des zu Spritzgußzwecken verwendeten Harzes im Zylinder erhöht.
Da ein aus einem erfindungsgemäßen Harz erhaltenes Formmaterial einen niedrigen Aschegehalt aufweist, wird eine Abnutzung der Spritzgußzylinderdüse oder des Werkzeugauslasses weitestgehend ausgeschaltet. Bei Verwendung von erfindungsgemäßen Phenolharzen, die Verunreinigungen lediglich in geringer Menge enthalten, hervorragende elektrische Eigenschaften besitzen und verschiedene o/p-Ver-
hältnisse aufweisen können, als Epoxyhärtungsmittel erhält man qualitativ hochwertige Fonnmaterialien zum Einkapseln auf Anwendungsgebieten, auf denen eine genaue Formtreue, eine Wärnfbeständigkeit, eine Feuchtigkeitsbeständigkeit, gute elektrische Eigenschaften und dergleichen erforderlich sind. .
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. Sofern nichts anderes angegeben, bedeuten sämtliche Angaben "Teile" und "Prozente" ■"■- "Gewichtsteile" bzw. "Gewichtsprozente". Das o/p-Verhältnis, das Zahlenmittelmolekulargewicht und die Härtbarkeit werden wie folgt bestimmt:
o/p-Verhältnis: Durch Kernresonanzspektralanalyse wird die Menge an Methylenprotonen ermittelt. Das o/p-Verhältnis errechnet sich aus folgender Gleichung:
ortho-ortho-Bindung 1/2 ortho-para-Bindung
o/p-Ver- _ Methvlenprotonen Methvlenprotonen
hältnis para-para-Bindung 1/2 ortho-para-Bindung
Methylenprotonen Methylenprotonen
Zahlenmittelmolekulargewicht: Zunächst wird das Zahlenmittelmolekulargewicht nach der Dampfdruck-Gleichgewichtsmethode bestimmt. Danach wird der erhaltene Wert um ; den auf gaschromatographischem Wege ermittelten Wert für die freien Phenole korrigiert. Hierbei erhält man das Zahlenmittelmolekulargewicht des Harzes ausschließlich der freien Phenole.
Härtbarkeit: Verwendete Meßvorrichtung: Vorrichtung gemäß der US-PS 3 479 858 und GB-PS 1 126 995.
130016/ÖSSQ
Meßbedingtingen:
• Formdruck: 9810 kPa
Oszillationswinkel: 0,5° Werkzeugtemperatur: 15O0C Die Gelzeit wird bei einer Temperatur von 12O0C bestimmt*
Beispiel 1
Mit 300 g Phenol werden bei Rückflußtemperatur 4 h lang in Gegenwart von 0,4 g Oxalsäure (die Innentemperatur des Reaktionsgefäßes schwankt von 120° bis 1050C) 92,5 g 88%igen Paraformaldehyds (A/P = 0,85) umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wird unter Normaldruck 2 h lang dehydratisiert und aus dem Reaktionsgefäß ausgetragen, wenn die Innentemperatur 1600C erreicht hat. Man erhält 306 g eines Phenolharzes mit 6,8Jo freien Phenolen, eines o/p-Verhältnisses von 0,9 und eines Zahlenmittelmolekulargewichts von 900.
100 Teile des erhaltenen Harzes werden mit 15 Teilen Hexamethylentetramin versetzt, worauf die Gelzeit des Gemischs auf einer heißen Platte bei einer Temperatur von 1500C bestimmt wird. Die Gelzeit beträgt 65 s.
Vergleichsbeispiel 1
Mit 300 g Phenol werden bei Rückflußtemperatur während 4 h in Gegenwart von 0,4 g Oxalsäure (Innentemperatur des Reaktionsgefäßes beträgt 98°C) 220 g 37%igen Formalins (A/P = 0,85) umgesetzt. Danach wird das Reaktionsprodukt entsprechend Beispiel 1 dehydratisiert. Man erhält 302 g eines Phenolharzes mit 7,2# freien Phenolen, eines o/p-Verhält-
1300.16/0*90
nisses von 0,75 und eines Zahlenmittelmolekulargewichts von 900. Bei dem Harz handelt es sich um ein übliches Novolakphenolharz hohen Gehalts an para-Bindungen. Die Gelzeit auf der heißen Platte beträgt 86 s, d.h. sie ist langer als die Gelzeit des Harzes von Beispiel 1.
Vergleichsbeispiel 2
Mit 500 g Phenol werden unter den Bedingungen des Beispiels 1 in Gegenwart von 0,4 g 3O5ÖLger Salzsäure 92,5 g 88%igen Paraformaldehyds (A/P- 0,85) umgesetzt, worauf das Reaktionsprodukt entsprechend Beispiel 1 dehydratisiert wird. Man erhält 307 S eines Phenolharzes mit hohem Gehalt an para-Bindungen, 6,5% freien Phenolen, eines o/p-Verhältnisses von 0,7 und eines Zahlenmittelmolekulargewichts von 900, Die Innentemperatur des Reaktionsgefäßes während der Reaktion bei Rückflußtemperatur schwankt von 120° bis 1000C.
Beispiel 2
Mit 300 g Phenol werden während 5 h in abgedichtetem Zustand in Gegenwart von 7,5 g Ameisensäure, d.h. eines sich bei hoher Temperatur zersetzenden Katalysators, bei einer Innentemperatur im Reaktionsgefäß von 125°C 217 g 37%igen Formalins (A/P = 0,84) reagieren gelassen. Nachdem das Reaktionsprodukt wieder auf Normaldruck entspannt worden war, wird es entsprechend Beispiel 1 dehydratisiert. Man erhält 304 g eines Phenolharzes mit 5,2?ä freien Phenolen, eines o/p-Verhältnisses von 1,3, eines Zahlenmittelmolekulargewichts von 850 und einer Gelzeit von 59 s.
Das erhaltene Harz wird mit Hexamethylentetramin, Sägespänen, Stearinsäure und dergleichen gemischt und 3 min
130018/0SiO
-Al-
lang mittels 1200C heißer Walzen verknetet, wobei ein Formmaterial erhalten wird. Der aus diesem Formmaterial hergestellte Formling besitzt einen Isolierwiderstand von 2,0 χ 10 Π im Normalzustand und von 8,4 χ 10%l nach dem Auskochen.
Vergleichsbeispiel 3
Ein unter Verwendung von Chlorwasserstoffsäure und Zinkacetat (zweiwertiges Metallsalz) hergestelltes übliches rasch härtendes Phenolharz mit 5,5% freien Phenolen, einem o/p-Verhältnis von 1,3 und einem Zahlenmittelmolekulargewicht von 850 wird entsprechend Beispiel 2 in ein Formmaterial überführt. Das erhaltene Formmaterial wird entsprechend Beispiel 2 zu einem Formling verarbeitet. Dieser besitzt einen Isolierwiderstand von 1,2 χ 10' -Π- im Normalzustand und von 2,3 x 10 .Π. nach dem Auskochen. Die elektrischen Eigenschaften des erhaltenen Produkts sind weit schlechter als die entsprechenden Eigenschaften des Produkts von Beispiel 2.
Beispiel 3
Mit 300 g Phenol werden bei Rückflußtemperatur in Gegenwart von 4 g Malonsäure, d.h. eines sich bei hoher Temperatur zersetzenden Katalysators, während 3 h (Innentemperatur des Reaktionsgefäßes beträgt 1200C) 92,5 g 88%igen Paraformaldehyds (A/P = 0,85) reagieren gelassen. Danach wird das Reaktionsprodukt in der im Beispiel 1 geschilderten Weise aufgearbeitet, wobei man 300 g eines Phenolharzes mit 5,8% freien Phenolen, eines o/p-Verhältnisses von 1,8 und eines Zahlenmittelmolekulargewichts von 850 er-
hält:.
Das erhaltene Harz wird mit Hexamethylentetramin gemischt, worauf die Härtbarkeit des erhaltenen Gemische mit Hilfe der aus der genannten US-PS und GB-PS bekannten Vorrichtung ermittelt wird. Die Gelzeit beträgt 3 min, 39 s. Der maximale Härtungsgrad beträgt 9,2 kg. Die Härtungsgeschwindigkeit beträgt 8,0 kg/min.
Das erhaltene Harz wird weiter entsprechend Beispiel 2 zu einemFormmaterial verarbeitet. Dessen Formbarkeit wird mit Hilfe einer klein-dimensionierten Spritzgußvorrichtung ermittelt. Das Formmaterial besitzt eine mögliche Zylinderaufenthaltszeit von 180 s und läßt sich kontinuierlich durch Spritzguß verarbeiten.
Vergleichsbeispiel 4
löiter Verwendung von Salicylsäure und Zinkacetat (zweiwertiges Metallsalz) wird ein übliches rasch härtendes Phenolhärz mit6,2% freien Phenolen, einem o/p-Verhältnis von T,8 und einem Zahlenmittelmolekulargewicht von 850 hergestellt. Dessen Härtbarkeit wird entsprechend Beispiel 3 ermittelte Hierbei zeigt es sich, daß die Gelzeit 2 min, 48 s, der maximale Härtungsgrad 8,9 kg und die Härtungsgeschwindigkeit 8,2 kg/min betragen. Die Härtungsgeschwindigkei-fc entspricht der Härtungsgeschwindigkeit des Produkts von Beispiel 3, die Gelzeit ist jedoch kurzer. Eine Prüfung der Formbarkeit entsprechend Beispiel 3 zeigt, daß die mögliche Zylinderaufenthaltsdauer nur 60 s beträgt. Diese-ist weit kürzer als die Zylinderaufenthaltsdauer des Materials von Beispiel 3. Das Formmaterial des vorliegenden Vergleichsbeispiels läßt sich nicht kontinuierlich
durch Spritzguß verarbeiten. Der Unterschied zu Beispiel 3 besteht darin, daß im vorliegenden Fälle in dem Harz ein zweiwertiges Metallsalz enthalten ist. Dieses beeinträchtigt die thermische Stabilität des Harzes im Zylinder.
Beispiel 4
Mit 300 g Phenol werden in abgedichtetem Zustand in Gegenwart von 5 g Bernsteinsäure während 5 h (die Innentemperatur des Reaktionsgefäßes beträgt 1300C) 97,9 g 88%igen Paraformaldehyds (A/P =0,9) reagieren gelassen. Nachdem das Reaktionsprodukt wieder auf Normaldruck entspannt worden war, wird es durch schrittweises Erhöhen der Innentemperatur des Reaktionsgefäßes innerhalb von 4 h auf 1600C verharzt. Man erhält 302 g eines Harzes mit 7,3% freien Phenolen, eines o/p-Verhältnisses von 2,3, eines Zahlenmittelmolekulargewichts von 900 und einer Gelzeit von 30 s.
Beispiel 5
Das Harz des Beispiels 2 mit wenig Katalysatorrückstand wird mit einem Epoxyharz, einem Flammhemmittel, einem Härtungsbeschleuniger, einem Kuppler, einem Füllstoff und einem Formtrennmittel gemischt, worauf das erhaltene Gemisch 10 min lang mittels heißer Walzen bei einer Temperatur von 1000C durchgeknetet wird. Hierbei erhält man ein Epoxyhüllmaterial. Der aus diesem Hüllmaterial erhaltene Formling besitzt einen Volumenwiderstand von 6,2 χ 10 Π. im Normalzustand und von 8,7 x 10/1 nach dem Auskochen. Die Gelzeit auf einer heißen Platte beträgt 80 s.
Verg;leichsbeispiel 5
Das übliche, einen hohen Gehalt an ortho-Bindungen aufweisende Noyolakphenolharz des Vergleichsbeispiels 3 wird entsprechend Beispiel 5 in ein Formmaterial überführt. Aus diesem wird ebenfalls entsprechend Beispiel 5 ein Formling hergestellt. Dieser besitzt einen Volumenwiderstand von 9,1 χ 10 A im Normalzustand und von 2,4 χ 10 Π nach dem Auskochen. Beide Werte sind schlechter als die entsprechenden Wertedes Formlinge von Beispiel 5.
Das einen hohen Gehalt an para-Bindungen aufweisende Novolakphenolharz des Vergleichsbeispiels 2 wird zur Entfernung der freien Phenole und des Katalysators mit Wasser gewaschen und dann der geschilderten Behandlung und Bewertung unterworfen.
per Volumenwiderstand des letztlich erhaltenen Formlinge beträgt 8,8 χ 1014-Π im Normalzustand und 2,1 χ 1012Π nach dem Auskochen. Die Gelzeit auf der heißen Platte beträgt 60 s.
Die elektrischen Eigenschaften sind noch schlechter als diejenigen des Produkts von Beispiel 5, obwohl das Harz gewaschen worden war.
Bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Novolakphenolharzes als Härtungsmittel kann man ein Epoxyhüllmaterial herstellen, das auch ohne spezielles Waschen weit bessere elektrische Eigenschaften aufweist als übliche Novolakphenolharzeo *
130 0116
Vergleichsbeis-pJel 6
Mit 300 g Phenol werden entsprechend Beispiel 4 in Gegenwart von 5 g Bernsteinsäure 114 g 88%igen Paraformaldehyds (A/P = 1,05) reagieren gelassen. Da die Reaktion sehr heftig wird, wenn die Innentemperatür 1450C erreicht hat, wird das Reaktionsprodukt rasch auf eine Wanne ausgetragen.
Das erhaltene Harz besitzt einen Gehalt an freien Phenolen von 9,0%, ein o/p-Verhältnis von'2,7 und ein Zahlenmittelmolekulargewicht von 1250„ Es ist nahezu nicht fließfähig. Die Herstellung des Harzes im großtechnischen Maßstab ist unmöglich, da sie gefährlich ist„ In der Regel ist die Herstellung von Phenolharzen mit o/p-Verhältnissen > 2,5 und/ oder Zahlenmittelmolekulargewichten > 1200 von der Gefahr einer Gelbildung begleitet und kann kaum großtechnisch durchgeführt werden.
Vergleichsbeispiel 7
Werden 300 g Phenol entsprechend Beispiel 1 in Gegenwart von 0,4 g Oxalsäure mit 60 g 88%igen Paraformaldehyds (A/P = 0,55) umgesetzt, erhält man 254 g Phenolharz mit 10,5% freien Phenolen, eines o/p-Verhältnisses von 0,85 und eines Zahlenmittelmolekulargewichts von 450. Das Harz fällt nicht nur in schlechter Ausbeute an, sondern ist auch schwierig zu verarbeiten, da es in halbfestem Zustand anfällt und sich folglich auf industriellen Anwendungsgebieten nicht zum Einsatz bringen läßt.
130016/OliO

Claims (8)

  1. P a t e η t a n s ρ rüche
    . 1..J Rasch härtendes und von zweiwertigen Metallsalzen freies Phenolharz mit einem Verhältnis ortho- zu para-Bindungen von 0,85 bis 2,5 und einem iZahlenmittelmolekulargewicht (des Harzes ausschließlich freier Phenole) von 500 Ms 1200.
  2. 2. Phenolharz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß darin freie-Phenole in einer Menge von höchstens 9 Gew.-% enthalten sind.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung eines Phenolharzes nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Phenol (P) mit einem Aldehyd (A) im Molverhältnis A/P von 0,6 bis 1,0 in Anwesenheit eines schwach sauren Katalysators unter Normaldruck oder erhöhtem Druck bei einer Temperatur von über 1000C reagieren läßt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als schwach sauren Katalysator mindestens eine . Säure eines pKa-Werts von 1 < pKa < 10 verwendet.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aldehyd Formaldehyd verwendet.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Formaldehyd in Form von Formalin oder Paraformaldehyd zum Einsatz bringt»
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Formaldehyd in Form von Formalin zum Einsatz
    13Ö"0ie/oB9O
    bringt und die Ifosetzung unter Druck bei einer Temperatur von über 10O0C durchführt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Formaldehyd in Form von Paraformaldehyd einsetzt und die Umsetzung unter Normaldruck bei einer Temperatur von über 1000C durchführt.
DE19803018596 1979-05-21 1980-05-14 Rasch haertendes und von zweiwertigen metallsalzen freies phenolharz und verfahren zu seiner herstellung Ceased DE3018596A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6147879A JPS55155013A (en) 1979-05-21 1979-05-21 Preparation of quick-curing phenol resin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3018596A1 true DE3018596A1 (de) 1981-04-16

Family

ID=13172208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803018596 Ceased DE3018596A1 (de) 1979-05-21 1980-05-14 Rasch haertendes und von zweiwertigen metallsalzen freies phenolharz und verfahren zu seiner herstellung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4297473A (de)
JP (1) JPS55155013A (de)
DE (1) DE3018596A1 (de)
GB (1) GB2051840B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1255952A (en) * 1983-03-04 1989-06-20 Akihiro Furuta Positive type photoresist composition
JP2637623B2 (ja) * 1990-11-30 1997-08-06 住友デュレズ 株式会社 ハイオルソノボラック樹脂の製造方法
JP3447015B2 (ja) * 1993-04-23 2003-09-16 三井化学株式会社 エポキシ樹脂組成物
US5618891A (en) * 1995-03-29 1997-04-08 General Electric Co. Solventless resin composition having minimal reactivity at room temperature
JPH09124756A (ja) * 1995-10-30 1997-05-13 Gun Ei Chem Ind Co Ltd ノボラック型フェノール樹脂及びその製造方法
DE19711651A1 (de) * 1997-03-20 1998-09-24 Bayer Ag Neue Phenol-Kondensationsprodukte
US6699958B1 (en) 2003-02-13 2004-03-02 Borden Chemical, Inc. Colorless phenol-formaldehyde resins that cure colorless
CN115124671B (zh) * 2022-07-15 2023-04-25 东营市赫邦化工有限公司 一种苯酚酚醛树脂的制备方法及其所得产品

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB432359A (en) * 1933-01-27 1935-07-25 Wilhelm Kraus Process for the production of condensation products
US2464207A (en) * 1944-03-24 1949-03-15 Bamelite Corp Crystalline dihydroxy phenols
US2475587A (en) * 1945-02-27 1949-07-12 Bakelite Corp Phenolic resins
US2934511A (en) * 1955-01-27 1960-04-26 Union Carbide Corp Method of conditioning surface soil with a phenol-aldehyde resin and soil obtained therefrom
GB877000A (en) * 1958-08-05 1961-09-13 Ici Ltd Phenolic resins
US3005797A (en) * 1958-01-13 1961-10-24 Koppers Co Inc Resins of controlled properties
DE1149900B (de) * 1958-01-13 1963-06-06 Koppers Co Inc Verfahren zur Herstellung von Novolaken mit bestimmtem Erweichungspunkt
US3106547A (en) * 1959-08-20 1963-10-08 Monsanto Chemicals Producing fast-curing novolac resins
US3242118A (en) * 1963-01-21 1966-03-22 Koppers Co Inc Resorcinol-aldehyde resin and tire cord adhesive made therefrom
DE1801327A1 (de) * 1967-10-05 1969-05-08 Ici Ltd Phenolharze und Verfahren zu deren Herstellung
DE1645217A1 (de) * 1966-07-20 1970-09-17 Ruetgerswerke Ag Verfahren zur Herstellung schnellhaertender Novolake
GB1275985A (en) * 1968-11-30 1972-06-01 Kabel Metallwerke Ghh Conductor comprising superconductive material
US3687896A (en) * 1969-12-23 1972-08-29 Sir Soc Italiana Resine Spa Process for the continuous manufacture of phenol resins of the novolak type
US3817924A (en) * 1969-08-11 1974-06-18 Monsanto Co Polymeric ultraviolet light stabilizers prepared from phenol formaldehyde condensates
FR2285407A1 (fr) * 1974-09-17 1976-04-16 Haarman Et Reimer Gmbh Procede de preparation de resines novolaques
DE2649168A1 (de) * 1976-10-28 1978-05-03 Mo Khim T I Im Mendeleeva Verfahren zur herstellung von o-regulaeren phenolformaldehydoligomeren
US4097463A (en) * 1977-01-10 1978-06-27 Monsanto Company Process for preparing high ortho novolac resins

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1737917A (en) * 1926-04-21 1929-12-03 Economy Fuse And Mfg Company Phenolic condensation products and process for preparing same
US2040207A (en) * 1933-01-27 1936-05-12 Kraus Wilhelm Process for the production of condensation products
US2167094A (en) * 1934-12-11 1939-07-25 Bakelite Corp Oil-soluble resin
US2330217A (en) * 1940-07-22 1943-09-28 Sherwin Williams Co Manufacture of the phenol-aldehyde type of resins
US2385372A (en) * 1942-01-13 1945-09-25 Pennsylvania Coal Products Com Production of resin
US2463501A (en) * 1944-01-28 1949-03-08 Sherwin Williams Co Manufacture of para phenyl phenol resins
US3332911A (en) * 1958-08-25 1967-07-25 Monsanto Co Production of fast-curing phenol-aldehyde novolac resins employing a boric acid or borate salt catalyst
US3308096A (en) * 1960-08-18 1967-03-07 Ivanov Petr Sergeevich Method of continuous manufacturing of a phenol-aldehyde resin
US3133034A (en) * 1960-12-16 1964-05-12 Koppers Co Inc Resorcinol-formaldehyde resins and adhesives made therefrom
AU428594B2 (en) * 1966-12-19 1972-09-29 Monsanto Chemicals (Australia) Limited Production of high ortho novolak resins
US3538051A (en) * 1968-06-21 1970-11-03 Monsanto Co Post-alkylated novolac resins wherein the alkylating material is a mixture of c8-c13 carbocyclic compounds
US3870682A (en) * 1970-10-29 1975-03-11 Minnesota Mining & Mfg Aldehyde condensation products of fluoraliphatic phenols
DE2235051C3 (de) * 1972-07-17 1980-09-18 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Novolaken
US4020048A (en) * 1974-07-15 1977-04-26 Rohm And Haas Company Tackifier for rubber
US4113700A (en) * 1977-01-10 1978-09-12 Monsanto Company Process for preparing high ortho novolac resins

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB432359A (en) * 1933-01-27 1935-07-25 Wilhelm Kraus Process for the production of condensation products
US2464207A (en) * 1944-03-24 1949-03-15 Bamelite Corp Crystalline dihydroxy phenols
US2475587A (en) * 1945-02-27 1949-07-12 Bakelite Corp Phenolic resins
US2934511A (en) * 1955-01-27 1960-04-26 Union Carbide Corp Method of conditioning surface soil with a phenol-aldehyde resin and soil obtained therefrom
US3005797A (en) * 1958-01-13 1961-10-24 Koppers Co Inc Resins of controlled properties
DE1149900B (de) * 1958-01-13 1963-06-06 Koppers Co Inc Verfahren zur Herstellung von Novolaken mit bestimmtem Erweichungspunkt
GB877000A (en) * 1958-08-05 1961-09-13 Ici Ltd Phenolic resins
US3106547A (en) * 1959-08-20 1963-10-08 Monsanto Chemicals Producing fast-curing novolac resins
US3242118A (en) * 1963-01-21 1966-03-22 Koppers Co Inc Resorcinol-aldehyde resin and tire cord adhesive made therefrom
DE1645217A1 (de) * 1966-07-20 1970-09-17 Ruetgerswerke Ag Verfahren zur Herstellung schnellhaertender Novolake
DE1801327A1 (de) * 1967-10-05 1969-05-08 Ici Ltd Phenolharze und Verfahren zu deren Herstellung
GB1275985A (en) * 1968-11-30 1972-06-01 Kabel Metallwerke Ghh Conductor comprising superconductive material
US3817924A (en) * 1969-08-11 1974-06-18 Monsanto Co Polymeric ultraviolet light stabilizers prepared from phenol formaldehyde condensates
US3687896A (en) * 1969-12-23 1972-08-29 Sir Soc Italiana Resine Spa Process for the continuous manufacture of phenol resins of the novolak type
FR2285407A1 (fr) * 1974-09-17 1976-04-16 Haarman Et Reimer Gmbh Procede de preparation de resines novolaques
DE2649168A1 (de) * 1976-10-28 1978-05-03 Mo Khim T I Im Mendeleeva Verfahren zur herstellung von o-regulaeren phenolformaldehydoligomeren
US4097463A (en) * 1977-01-10 1978-06-27 Monsanto Company Process for preparing high ortho novolac resins

Also Published As

Publication number Publication date
GB2051840A (en) 1981-01-21
JPS55155013A (en) 1980-12-03
GB2051840B (en) 1983-07-06
US4297473A (en) 1981-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2945653C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Gießereikernen oder -formen und Bindemittel für diesen Zweck
DE1720204A1 (de) Phenolharzprodukte und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1720222A1 (de) Kunstharzmischung
DE2643163A1 (de) Verfahren zur herstellung von phenolharzschaeumen
DE3213340C2 (de)
DE1720301C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines kautschukmodifizierten Novolakharzes
DE3018596A1 (de) Rasch haertendes und von zweiwertigen metallsalzen freies phenolharz und verfahren zu seiner herstellung
DE3139484A1 (de) Bindemittelzusammensetzung fuer giessereiform- und kernsand
DE2235668C3 (de) Katalysator für ein Gießereibindemittel
DE2738417C2 (de) Sulfonsäuremodifizierte Phenol-Aldehyd-Kondensate
DE1595470A1 (de) Verfahren zur Herstellung haertbarer Kunstharze
DE1570203C3 (de)
DE3022326C2 (de)
DE1720825C3 (de) Einstufenverfahren zur Herstellung von hitzehärtenden harzartigen Einstufen-Kondensationsprodukten aus Aldehyd und Polyphenol/Phenol
DE2356703C2 (de) Bindemittel und ihre Verwendung zur Herstellung von Giessereiformen und -kernen
DE1569023C3 (de) Bindemittel für das Hot-Box-Verfahren
DE883651C (de) Verfahren zur Herstellung harzartiger Kondensationsprodukte aus Phenolen, Formaldehyd und aromatischen Aminen
DE2857842C2 (de) Verfahren zur Herstellung von innerlich weichgemachten Phenolharzen
DE1947964A1 (de) Verfahren zur Herstellung modifizierter Harze
DE529322C (de) Verfahren zur Herstellung von haertbaren harzartigen Kondensationsprodukten aus Phenolen und Kohlehydraten
DD266574A1 (de) Verfahren zur herstellung von modifizierten pf-harzen des novolak-typs
DE1645217A1 (de) Verfahren zur Herstellung schnellhaertender Novolake
DE2152116C3 (de) Formstoffgemisch aus Olivinsand und einem kalthärtenden Bindemittelsystem
EP0615985B1 (de) Bindemittelsystem
DE3521270A1 (de) Aminobenzylamin-zusammensetzung

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: HENKEL, G., DR.PHIL. FEILER, L., DR.RER.NAT. HAENZ

8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection