JP2003137975A - Method for producing phenol resin and epoxy resin - Google Patents

Method for producing phenol resin and epoxy resin

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JP2003137975A JP2001338414A JP2001338414A JP2003137975A JP 2003137975 A JP2003137975 A JP 2003137975A JP 2001338414 A JP2001338414 A JP 2001338414A JP 2001338414 A JP2001338414 A JP 2001338414A JP 2003137975 A JP2003137975 A JP 2003137975A
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catalyst
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phenol
reactor
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智 森
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently producing a phenol resin and an epoxy resin by using phenols and an unsaturated cyclic hydrocarbon compound having two or more carbon-carbon double bonds as raw materials. SOLUTION: This method for producing the phenol resin comprises a step (I) for reacting phenols with unsaturated cyclic hydrocarbons by using a continuous reactor in the presence of an acid catalyst, a step (II) for stopping the reaction and a step (III) for removing and recovering the unreacted raw material from the reaction solution. The phenol resin having excellent properties can efficiently be produced by using a reactor having a multistage agitating structure as the continuous reactor in the step (I). The method enables further effective production by continuously carrying out these steps (II) and (III).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気絶縁材料、特
に半導体封止材用樹脂や積層板用樹脂として有用な耐熱
性、耐湿性、耐クラック性に優れたフェノール樹脂およ
びエポキシ樹脂の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a phenol resin and an epoxy resin having excellent heat resistance, moisture resistance and crack resistance, which are useful as an electrical insulating material, particularly a resin for semiconductor encapsulating materials and a resin for laminated boards. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体関連技術は急速に進歩して
おり、集積度の向上に伴う配線の微細化やスルーホール
実装から表面実装への移行が進んでいる。しかしなが
ら、表面実装の自動化ラインにおいては、リード線の半
田付けの際に半導体パッケージが急激な温度変化を受
け、半導体封止材用樹脂成形部にクラックが生じる等の
問題がある。また、半田の鉛フリー化などによる実装環
境の高温化も懸念されており、封止材用樹脂への要求特
性はより厳しくなることが予想されている。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor-related technologies have been rapidly advancing, and the miniaturization of wiring and the shift from through-hole mounting to surface mounting have been progressing with the improvement in integration. However, in an automated surface mounting line, there is a problem that a semiconductor package undergoes a rapid temperature change during soldering of a lead wire, and a crack occurs in a resin molding portion for a semiconductor sealing material. In addition, there is a concern that the mounting environment will become hot due to lead-free solder, and it is expected that the required characteristics of the resin for the encapsulant will become more severe.

【0003】従来、半導体封止材用樹脂としては、フェ
ノールノボラック樹脂やクレゾールノボラック樹脂等の
フェノール樹脂が硬化剤として使用され、また、それら
のフェノール樹脂から誘導されるエポキシ樹脂が主剤と
して使用されている。しかし、これらの樹脂を用いた場
合、半導体パッケージの耐湿性が悪く、その結果として
前述のような半田浴浸漬時におけるクラックの発生が避
けられないという問題がある。
Conventionally, as a resin for semiconductor encapsulating materials, phenolic resins such as phenol novolac resin and cresol novolac resin have been used as a curing agent, and epoxy resins derived from these phenolic resins have been used as a main agent. There is. However, when these resins are used, the moisture resistance of the semiconductor package is poor, and as a result, there is a problem in that the occurrence of cracks during immersion in the solder bath as described above cannot be avoided.

【0004】そこで最近では、半導体封止材用樹脂とし
て、ジシクロペンタジエン(以下、DCPDと称するこ
とがある。)等で変性したフェノール樹脂やエポキシ樹
脂が提案されており、耐湿性や耐熱性等の向上が図られ
ている。それらの樹脂の製造方法としては、例えば特開
平5−214051号公報、WO−66645号公報、
特開昭63−99224号公報、特開平11−1996
57号公報、特開昭61−123618号、特開平5−
5022号公報、特開平7−157538号公報におい
て開示されている。すなわち、フェノール類と酸触媒を
仕込んだ反応器中に、ジシクロペンタジエン等の不飽和
環状炭化水素類を逐次添加して反応を行う方法が知られ
ている。しかしながら、上記の従来方法においてはバッ
チ式で反応を行うため、生産量を上げるには装置の増設
や大型化が必要となり、生産効率の向上に限界があっ
た。
Therefore, recently, a phenol resin or an epoxy resin modified with dicyclopentadiene (hereinafter sometimes referred to as DCPD) or the like has been proposed as a resin for semiconductor encapsulating material, and has moisture resistance, heat resistance, etc. Is being improved. Examples of methods for producing these resins include, for example, JP-A-5-214051, WO-66645,
JP-A-63-99224 and JP-A-11-1996
57, JP 61-123618, JP 5-
No. 5022 and Japanese Patent Laid-Open No. 7-157538. That is, a method is known in which unsaturated cyclic hydrocarbons such as dicyclopentadiene are sequentially added to a reactor charged with phenols and an acid catalyst to carry out the reaction. However, in the above-mentioned conventional method, since the reaction is carried out in a batch system, it is necessary to add an apparatus or increase the size in order to increase the production amount, and there is a limit in improving the production efficiency.

【0005】また、特開平5−214051号公報、W
O−66645号公報、特開昭63−99224号公
報、特開平11−199657号公報においては、反応
液をハイドロタルサイト類や無機アルカリ類等の失活剤
で処理して反応を停止させた後、失活剤や触媒残さを除
去し、未反応のフェノール類等を蒸留により除去する方
法が知られている。それらの方法においては、毎回の反
応時に新たな失活剤の充填作業が要求され、反応液から
失活剤や触媒残さを除去するための濾過処理や水洗処理
等の作業が必要であり、工程数が多くなるばかりでなく
製造工程が煩雑になるという問題があった。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 5-214051, W
In O-66645, JP-A-63-99224, and JP-A-11-199657, the reaction solution was treated with a quenching agent such as hydrotalcites and inorganic alkalis to stop the reaction. After that, a method is known in which the deactivator and the catalyst residue are removed, and unreacted phenols and the like are removed by distillation. In those methods, a filling operation of a new deactivator is required at each reaction, and a work such as a filtration process and a water washing process for removing the deactivator and the catalyst residue from the reaction solution is required. There is a problem that not only the number increases but also the manufacturing process becomes complicated.

【0006】また、特開昭61−123618号公報で
は、失活処理を行うことなく反応液を減圧蒸留して、未
反応フェノール類とともに触媒を除去する方法が開示さ
れている。同様に、特開平5−5022号公報では、ト
リフルオロメタンスルホン酸などの超強酸を触媒とし
て、失活処理を行うことなく触媒を除去する方法が開示
されている。それらの方法においては、失活処理が省略
されるため製造工程が簡略化されるが、触媒の除去効率
が著しく悪く、樹脂中に触媒残さが残存して樹脂特性に
悪影響を及ぼし、樹脂の色相が著しく悪化する等の問題
があった。また、得られた樹脂を再度溶剤に溶解して水
洗する必要が生じるなど、かえって製造効率が低くなる
という問題もあった。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-123618 discloses a method of distilling a reaction solution under reduced pressure without performing deactivation treatment to remove the catalyst together with unreacted phenols. Similarly, JP-A-5-5022 discloses a method of removing a catalyst using a super strong acid such as trifluoromethanesulfonic acid as a catalyst without performing deactivation treatment. In those methods, the deactivation treatment is omitted, so that the manufacturing process is simplified, but the catalyst removal efficiency is extremely poor, and the catalyst residue remains in the resin, which adversely affects the resin properties, and There was a problem such as marked deterioration. Further, there is a problem that the production efficiency is rather lowered, for example, it is necessary to dissolve the obtained resin again in the solvent and wash it with water.

【0007】また、特開平7−157538号公報で
は、イオン交換樹脂を触媒とする反応が開示されている
が、遠心分離や濾過により触媒を除去する必要があっ
た。さらに、上記の従来方法においては、失活剤による
触媒の失活、濾過や水洗による失活剤や触媒残さの除
去、減圧蒸留による触媒の除去等をバッチ式で処理する
ため、生産量を上げるには装置の増設や大型化が必要と
なり、生産効率の向上に限界があった。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 7-157538 discloses a reaction using an ion exchange resin as a catalyst, but it was necessary to remove the catalyst by centrifugation or filtration. Further, in the above-mentioned conventional method, since the deactivation of the catalyst by the deactivator, the removal of the deactivator and the catalyst residue by filtration and washing with water, the removal of the catalyst by vacuum distillation, etc. are carried out in a batch system, the production amount is increased. However, there was a limit to the improvement of production efficiency, because it required additional equipment and larger size.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
している課題は、フェノール類と炭素−炭素二重結合を
2個以上有する不飽和環状炭化水素化合物(以下、「不
飽和環状炭化水素類」と称することがある。)とを原料
としてフェノール樹脂およびエポキシ樹脂を効率的に製
造する方法を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to provide a phenol and an unsaturated cyclic hydrocarbon compound having two or more carbon-carbon double bonds (hereinafter, "unsaturated cyclic hydrocarbons"). It is sometimes referred to as).) As a raw material and a method for efficiently producing a phenol resin and an epoxy resin.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、フェノール類と不飽
和環状炭化水素類との反応を連続的に行い、また特定の
反応器を用いることによって、効率的にフェノール樹脂
およびエポキシ樹脂を製造することができることを見い
だし、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has conducted a reaction between phenols and unsaturated cyclic hydrocarbons continuously, and has a specific reactor. It was found that a phenol resin and an epoxy resin can be efficiently produced by using, and the present invention has been completed.

【0010】すなわち、本発明の第1は、炭素−炭素二
重結合を2個以上有する不飽和環状炭化水素化合物とフ
ェノール類とを原料として酸触媒の存在下に反応させる
工程(I)、該反応を停止する工程(II)、反応液から
未反応の原料を除去・回収する工程(III)を含むフェ
ノール樹脂の製造方法において、前記工程(I)が、原
料および酸触媒を反応器に連続的に供給し反応液を連続
的に抜き出すことを特徴とするフェノール樹脂の製造方
法に関するものである。
That is, the first aspect of the present invention is a step (I) of reacting an unsaturated cyclic hydrocarbon compound having two or more carbon-carbon double bonds with a phenol as a raw material in the presence of an acid catalyst, In the method for producing a phenolic resin, which includes a step (II) of stopping the reaction and a step (III) of removing and recovering unreacted raw material from the reaction solution, the step (I) continuously connects the raw material and the acid catalyst to the reactor The present invention relates to a method for producing a phenolic resin, which is characterized in that the reaction liquid is continuously supplied and continuously extracted.

【0011】本発明の第2は、本発明の第1における工
程(I)において使用する反応器が、反応器内部に縦方
向に設置した回転軸と、該回転軸に攪拌羽根を装備した
縦形の流通式槽型反応器であることを特徴とするフェノ
ール樹脂の製造方法に関するものである。
In a second aspect of the present invention, the reactor used in the step (I) in the first aspect of the present invention is a vertical type in which a rotating shaft installed vertically inside the reactor and a stirring blade attached to the rotating shaft. The present invention relates to a method for producing a phenol resin, which is a flow-through tank type reactor.

【0012】本発明の第3は、本発明の第1または第2
における前記工程(II)が、前記工程(I)で得られる
反応液を連続的に、固体失活剤が充填された失活塔中に
流通させることにより酸触媒を失活させることを特徴と
するフェノール樹脂の製造方法に関するものである。
The third aspect of the present invention is the first or second aspect of the present invention.
In the step (II), the reaction liquid obtained in the step (I) is continuously passed through a deactivating tower filled with a solid deactivator to deactivate the acid catalyst. The present invention relates to a method for producing a phenol resin.

【0013】本発明の第4は、本発明の第1または第2
における前記工程(II)が、前記工程(I)で得られる
反応液を連続的に触媒分離塔上部から供給し、減圧下で
加熱するとともに触媒分離塔の下部から不活性ガスを導
入し、触媒分離塔塔頂から酸触媒および不活性ガスを排
出し、実質的に反応が停止した反応液を触媒分離塔塔底
から排出することを特徴とするフェノール樹脂の製造方
法に関するものである。
A fourth aspect of the present invention is the first or second aspect of the present invention.
In the step (II), the reaction liquid obtained in the step (I) is continuously supplied from the upper part of the catalyst separation column, heated under reduced pressure and an inert gas is introduced from the lower part of the catalyst separation column, The present invention relates to a method for producing a phenol resin, which comprises discharging an acid catalyst and an inert gas from the top of a separation tower and discharging a reaction solution in which the reaction has substantially stopped from the bottom of the catalyst separation tower.

【0014】本発明の第5は、本発明の第3または第4
における前記工程(III)が、前記工程(II)で得られ
る反応液を連続的に濃縮して未反応の原料を除去・回収
することにより、溶融樹脂を連続的に得ることを特徴と
するフェノール樹脂の製造方法に関するものである。
The fifth aspect of the present invention is the third or fourth aspect of the present invention.
In the step (III), the molten resin is continuously obtained by continuously concentrating the reaction solution obtained in the step (II) to remove and recover unreacted raw materials. The present invention relates to a resin manufacturing method.

【0015】本発明の第6は、本発明の第1〜第5のい
ずれかにおいて、フェノール類がフェノールであること
を特徴とするフェノール樹脂の製造方法に関するもので
ある。
A sixth aspect of the present invention relates to the method for producing a phenol resin according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, wherein the phenol is phenol.

【0016】本発明の第7は、本発明の第1〜第6のい
ずれかにおいて炭素−炭素二重結合を2個以上有する不
飽和環状炭化水素化合物がジシクロペンタジエンである
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のフェ
ノール樹脂の製造方法。
A seventh aspect of the present invention is characterized in that the unsaturated cyclic hydrocarbon compound having at least two carbon-carbon double bonds in any of the first to sixth aspects of the present invention is dicyclopentadiene. A method for producing the phenolic resin according to claim 1.

【0017】本発明の第8は、本発明の第1〜第7のい
ずれかにおいて酸触媒が三フッ化ホウ素・フェノール錯
体であることを特徴とするフェノール樹脂の製造方法に
関するものである。
An eighth aspect of the present invention relates to a method for producing a phenol resin, characterized in that the acid catalyst according to any one of the first to seventh aspects of the present invention is a boron trifluoride / phenol complex.

【0018】本発明の第9は、本発明の第1〜第8のい
ずれかに記載の製造方法によりフェノール樹脂を製造
し、次いで塩基触媒の存在下で該フェノール樹脂とエピ
ハロヒドリン類を反応させるエポキシ樹脂の製造方法に
関するものである。
In a ninth aspect of the present invention, an epoxy resin is produced by the production method according to any one of the first to eighth aspects of the present invention, and then the phenol resin and epihalohydrins are reacted in the presence of a base catalyst. The present invention relates to a resin manufacturing method.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明のフェノール樹脂の製造方法は、炭素−炭
素二重結合を2個以上有する不飽和環状炭化水素化合物
とフェノール類とを原料として酸触媒の存在下に反応さ
せる工程(I)、該反応を停止する工程(II)、反応液
から未反応の原料を除去・回収する工程(III)を含
む。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail below. The method for producing a phenol resin of the present invention comprises a step (I) of reacting an unsaturated cyclic hydrocarbon compound having two or more carbon-carbon double bonds with a phenol as a raw material in the presence of an acid catalyst, and carrying out the reaction. It includes a step (II) of stopping and a step (III) of removing and collecting unreacted raw materials from the reaction solution.

【0020】<不飽和環状炭化水素類>炭素−炭素二重
結合を2個以上有する不飽和環状炭化水素化合物として
は、ジシクロペンタジエン、4−ビニルシクロヘキセ
ン、5−ビニルノルボルナ−2−エン、3a,4,7,7
a−テトラヒドロインデン、α−ピネン、リモネン等が
挙げられる。これらは単独でも混合しても用いることが
できる。特にジシクロペンタジエンは、得られる樹脂の
耐熱性、耐湿性および機械的特性に優れる点から好まし
い。
<Unsaturated Cyclic Hydrocarbons> As unsaturated cyclic hydrocarbon compounds having two or more carbon-carbon double bonds, dicyclopentadiene, 4-vinylcyclohexene, 5-vinylnorborna-2-ene, 3a, 4,7,7
Examples include a-tetrahydroindene, α-pinene, limonene and the like. These can be used alone or in combination. In particular, dicyclopentadiene is preferable because the resulting resin is excellent in heat resistance, moisture resistance and mechanical properties.

【0021】<フェノール類>フェノール類としては、
フェノール性水酸基を有する芳香族化合物である限り特
に限定されるものではないが、例えばフェノール、o−
クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エ
チルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフ
ェノール、o−イソプロピルフェノール、m−プロピル
フェノール、p−プロピルフェノール、p−sec−ブ
チルフェノール、p−tert−ブチルフェノール、p
−シクロヘキシルフェノール、p−クロロフェノール、
o−ブロモフェノール、m−ブロモフェノール、p−ブ
ロモフェノール、α−ナフトール、β−ナフトール等の
一価フェノール類;レゾルシン、カテコール、ハイドロ
キノン、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン、ビス(ジヒドロキシフェニル)メタン、ビス
(ジヒドロキシナフチル)メタン、テトラメチルビフェ
ノール、ビフェノール等の二価フェノール類;トリスヒ
ドロキシフェニルメタン等の三価フェノール類を挙げる
ことができる。特にフェノール、o−クレゾール、m−
クレゾール、α−ナフトール、β−ナフトール及び2,
2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン等が経
済性及び製造の容易さの点から好ましい。これらは単独
でも混合しても用いることができる。また、例えばフェ
ノール類がフェノールである場合、フェノールの製造方
法の違いにより、不純物の少ない合成系フェノールと、
純度が若干低い石炭抽出系フェノールに大別されるが、
いずれも好ましく使用することができる。
<Phenols> As phenols,
The aromatic compound having a phenolic hydroxyl group is not particularly limited as long as it is an aromatic compound, for example, phenol, o-
Cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-isopropylphenol, m-propylphenol, p-propylphenol, p-sec-butylphenol, p-tert- Butylphenol, p
-Cyclohexylphenol, p-chlorophenol,
Monohydric phenols such as o-bromophenol, m-bromophenol, p-bromophenol, α-naphthol, β-naphthol; resorcin, catechol, hydroquinone, 2,2-bis (4′-hydroxyphenyl) propane, bis Examples thereof include dihydric phenols such as (dihydroxyphenyl) methane, bis (dihydroxynaphthyl) methane, tetramethylbiphenol and biphenol; and trivalent phenols such as trishydroxyphenylmethane. Especially phenol, o-cresol, m-
Cresol, α-naphthol, β-naphthol and 2,
2-bis (4′-hydroxyphenyl) propane and the like are preferable from the viewpoints of economy and ease of production. These can be used alone or in combination. Also, for example, when the phenols are phenols, due to the difference in the phenol production method, synthetic phenol with few impurities,
Although it is roughly classified into phenol with a slightly low purity,
Either can be preferably used.

【0022】<酸触媒>酸触媒としては特に限定される
ものではないが、触媒活性の点から、三フッ化ホウ素お
よび三フッ化ホウ素・エーテル錯体、三フッ化ホウ素・
フェノール錯体、三フッ化ホウ素・水錯体、三フッ化ホ
ウ素・アルコール錯体、三フッ化ホウ素・アミン錯体等
の錯体またはこれらの混合物等が用いられる。特に好ま
しくは、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素・フェノール
錯体、三フッ化ホウ素・エーテル錯体である。
<Acid catalyst> The acid catalyst is not particularly limited, but from the viewpoint of catalytic activity, boron trifluoride and boron trifluoride-ether complex, boron trifluoride
A complex such as a phenol complex, a boron trifluoride / water complex, a boron trifluoride / alcohol complex, a boron trifluoride / amine complex, or a mixture thereof is used. Particularly preferred are boron trifluoride, boron trifluoride / phenol complex, and boron trifluoride / ether complex.

【0023】<溶媒>また、反応において溶媒を用いる
ことができるが、フェノール類を不飽和環状炭化水素類
に対して過剰に用いる場合は溶媒を使用しなくてもよ
い。
<Solvent> A solvent may be used in the reaction, but when phenols are used in excess with respect to the unsaturated cyclic hydrocarbons, the solvent may not be used.

【0024】<反応工程(I)>本発明では、前記工程
(I)において、上記の原料および酸触媒を反応器に連
続的に供給して反応させ、反応液を連続的に抜き出すこ
とを特徴とする。
<Reaction Step (I)> In the present invention, in the step (I), the above-mentioned raw material and acid catalyst are continuously supplied to the reactor for reaction, and the reaction liquid is continuously withdrawn. And

【0025】<反応器>反応器の形状等については特に
制限されるものではないが、以下に記載の流通式槽型反
応器を使用した場合に特に、物性の良好なフェノール樹
脂を効率的に製造することができる。流通式槽型反応器
としては、図1に示したようなものを例示することがで
きる。すなわち、縦形の円筒状容器1で、中心に回転軸
2および該回転軸と垂直方向に伸びた攪拌羽根3を有
し、回転軸2がモーター4と直接あるいは間接的に結ば
れており、回転軸を回転させることにより攪拌羽根で反
応器内の反応液を攪拌できるものである。図1の実施態
様では、フェノール類および酸触媒は反応容器の底部か
らライン12により供給され、不飽和環状炭化水素類は
ライン13により反応容器の側面から供給される。図1
ではライン13が分岐して反応容器に供給する態様を示
している。反応液は反応容器の頂部からライン14によ
り抜き出される。円筒状容器1の内径Dと長さLとの
比、いわゆるL/Dとしては1〜30が適当であり、好
ましくは1〜25、より好ましくは2〜20である。L
/Dが30を超える場合、反応器および回転軸が長くな
り、長時間の運転により回転軸の中心線からのずれが生
じたり、また攪拌のためのモーターエネルギーが大きく
なるため好ましくない。攪拌羽根3の形状は、かい型、
タービン型、プロペラ型に代表されるいかなる形状のも
のでも使用できる。ここで、反応器が攪拌羽根で区切ら
れた複数段のブロックからなるものと見た場合、n段目
のブロックに存在する反応液は、攪拌羽根と反応容器内
面との隙間から次の(n+1)段目のブロックへと下流
側に送られるが、攪拌羽根により反応容器内面に垂直に
強制流動させられた反応液の一部は、内面で反射され次
段へ送られることなく上流側に向かってn段目に戻され
る。本発明においては、このような反応液のマクロ的な
流動方向と平行して局所的に渦を巻く状態、いわゆるバ
ックミキシングが生じることが好ましい。このような攪
拌状態を効果的に生み出すために、反応器の中心付近に
おける回転軸方向への反応液の流動を遮るようなディス
クを有し、反応容器内面付近で回転軸方向に対して垂直
方向の流動を起こさせるようなタービン型の羽根を使用
することが好ましい。反応液のマクロ的な流動方向は、
上向きでも下向きでもよく、バックミキシングによる局
所的な渦が押し上げられあるいは押し下げられること
で、効率的に攪拌された反応液が下流方向に送られる。
次のブロックに移動した反応液は、次の攪拌羽根により
同様の攪拌が行われ、取り付けた羽根の段数だけ効率的
な攪拌が行われる。攪拌羽根の段数は1以上、好ましく
は2段〜15段である。さらに、攪拌羽根と攪拌羽根の
間に仕切り板5を設置して、攪拌効率を向上させること
もできる。その場合、仕切り板は反応容器内面に溶接さ
れ、回転軸との隙間を反応液が移動するようにすること
が好ましい。上記した流通式縦型反応器以外に、本発明
の工程(I)において使用できる反応装置としては、連
続反応に適する反応器であればいかなる形式のものでも
使用できる。たとえば、スタティックミキサーを内部に
備えた管状の反応器も使用できるし、完全混合型の反応
器を複数個直列に連結したものも使用できる。反応器や
ライン等の材質については特に限定されるものではない
が、酸触媒を使用するため、耐腐食性に優れた材質が好
ましく、特にSUS系の材料が好ましく使用される。ま
た、反応器の外側もしくは内部に、スチームあるいは熱
媒油を流通させることのできるジャケットあるいはコイ
ルなどを設置することにより、反応温度すなわち反応器
内の反応液の温度を好ましく制御することができる。
<Reactor> The shape and the like of the reactor are not particularly limited, but when the flow tank type reactor described below is used, a phenol resin having good physical properties can be efficiently used. It can be manufactured. As the flow tank reactor, the reactor shown in FIG. 1 can be exemplified. That is, a vertical cylindrical container 1 has a rotary shaft 2 and a stirring blade 3 extending in a direction perpendicular to the rotary shaft 2 at the center, and the rotary shaft 2 is directly or indirectly connected to a motor 4 for rotation. By rotating the shaft, the reaction liquid in the reactor can be stirred by a stirring blade. In the embodiment of FIG. 1, phenols and acid catalysts are fed from the bottom of the reaction vessel by line 12 and unsaturated cyclic hydrocarbons are fed from the side of the reaction vessel by line 13. Figure 1
Shows a mode in which the line 13 is branched and supplied to the reaction container. The reaction liquid is withdrawn through the line 14 from the top of the reaction vessel. The ratio of the inner diameter D of the cylindrical container 1 to the length L, so-called L / D, is appropriately 1 to 30, preferably 1 to 25, and more preferably 2 to 20. L
When / D exceeds 30, the reactor and the rotating shaft become long, and the operation from a long time causes a deviation from the center line of the rotating shaft, and the motor energy for stirring becomes large, which is not preferable. The shape of the stirring blade 3 is a paddle type,
Any shape represented by a turbine type and a propeller type can be used. Here, when it is assumed that the reactor is composed of a plurality of stages of blocks separated by stirring blades, the reaction liquid existing in the n-th block passes through the gap between the stirring blades and the inner surface of the reaction vessel to the next (n + 1) ) Although it is sent to the block on the downstream side to the downstream side, part of the reaction liquid that was forced to flow vertically to the inner surface of the reaction vessel by the stirring blade is reflected on the inner surface and is not sent to the next stage and goes to the upstream side. It is returned to the nth stage. In the present invention, it is preferable that a so-called back mixing occurs in which a vortex is locally wound in parallel with such a macroscopic flow direction of the reaction solution. In order to effectively generate such a stirring state, it has a disk that blocks the flow of the reaction liquid in the direction of the rotation axis near the center of the reactor, and the direction perpendicular to the direction of the rotation axis near the inner surface of the reaction vessel. It is preferable to use a turbine type blade that causes the above flow. The macro flow direction of the reaction solution is
It may be upward or downward, and a local vortex due to back mixing is pushed up or pushed down, so that the efficiently stirred reaction liquid is sent to the downstream direction.
The reaction liquid moved to the next block is similarly stirred by the next stirring blade, and is efficiently stirred by the number of stages of the attached blades. The number of stages of the stirring blades is 1 or more, preferably 2 to 15 stages. Further, the partition plate 5 may be installed between the stirring blades to improve the stirring efficiency. In that case, it is preferable that the partition plate is welded to the inner surface of the reaction container so that the reaction liquid moves through the gap between the partition plate and the rotary shaft. In addition to the flow type vertical reactor described above, as the reaction device usable in the step (I) of the present invention, any type of reactor can be used as long as it is a reactor suitable for continuous reaction. For example, a tubular reactor having a static mixer inside may be used, or a plurality of completely mixed reactors may be connected in series. The material of the reactor, the line, etc. is not particularly limited, but since an acid catalyst is used, a material having excellent corrosion resistance is preferable, and a SUS-based material is particularly preferably used. Further, the reaction temperature, that is, the temperature of the reaction liquid in the reactor can be preferably controlled by installing a jacket, a coil or the like through which steam or heat transfer oil can be circulated outside or inside the reactor.

【0026】<フィード方法>反応器への原料および酸
触媒の供給方法は特に限定されるものではないが、過剰
のフェノール類中に不飽和環状炭化水素類が添加される
ようにすることにより、物性の良好なフェノール樹脂を
製造することができる。例えば、反応器1の塔底(また
は塔頂)からライン12によりフェノール類および酸触
媒を連続的に供給し、反応器側面からライン13により
不飽和環状炭化水素類を連続的に供給する方法が挙げら
れる。また、フェノール類と不飽和環状炭化水素類をあ
らかじめ混合し、その混合液をひとつあるいは複数のフ
ィード口から供給することもできる。フェノール類と酸
触媒は別々のフィード口から供給することができるが、
あらかじめフェノール類と酸触媒を所定の割合で混合
し、その混合溶液をひとつのフィード口から供給するこ
ともできる。また、各フィード口は複数設けてもよい。
不飽和環状炭化水素類のフィード口は、反応器側面の任
意の位置にひとつもしくは図1に示すように回転軸方向
に沿って複数設けることができる。フィード口の位置
は、攪拌羽根の回転面と同一平面上としてもよく、攪拌
羽根段と攪拌羽根段の中間になるようにしてもよい。ま
た、それらの両方の位置に設けることもできる。
<Feed Method> The method of feeding the raw material and the acid catalyst to the reactor is not particularly limited, but by adding unsaturated cyclic hydrocarbons to excess phenols, A phenol resin having good physical properties can be produced. For example, there is a method in which a phenol and an acid catalyst are continuously supplied from a tower bottom (or a top) of the reactor 1 through a line 12 and unsaturated cyclic hydrocarbons are continuously supplied from a side surface of the reactor through a line 13. Can be mentioned. Alternatively, phenols and unsaturated cyclic hydrocarbons may be mixed in advance, and the mixed solution may be supplied from one or a plurality of feed ports. Phenols and acid catalysts can be fed from separate feed ports,
It is also possible to previously mix the phenols and the acid catalyst in a predetermined ratio and supply the mixed solution from one feed port. Further, a plurality of each feed port may be provided.
One feed port for unsaturated cyclic hydrocarbons can be provided at any position on the side surface of the reactor, or a plurality of feed ports can be provided along the rotation axis direction as shown in FIG. The position of the feed port may be on the same plane as the rotating surface of the stirring blade, or may be in the middle between the stirring blade stages. It can also be provided in both of these positions.

【0027】<モノマー比>反応器に供給する不飽和環
状炭化水素類とフェノール類のモル比は、目的とするフ
ェノール樹脂の分子量および溶融粘度により適宜に調節
される。通常は、フェノール類/不飽和環状炭化水素類
=1〜20(モル比)の範囲が好ましい。特に溶融粘度
を低くする場合には、フェノール類/不飽和環状炭化水
素類=2〜15(モル比)の範囲が好ましい。なお、溶
融粘度が低いフェノール樹脂及びそれから誘導されるエ
ポキシ樹脂は、半導体封止材料に用いた場合にフィラー
の高充填が可能で、線膨張係数が小さくなり、また耐湿
性が向上するので好ましい。また、酸触媒の使用量が少
ない場合には、フェノール類/不飽和環状炭化水素類=
3〜10(モル比)とするのが好ましい。以上のような
範囲で制御することにより、物性の良好なフェノール樹
脂を製造することができる
<Monomer ratio> The molar ratio of unsaturated cyclic hydrocarbons to phenols supplied to the reactor is appropriately adjusted depending on the molecular weight and melt viscosity of the desired phenol resin. Usually, the range of phenols / unsaturated cyclic hydrocarbons = 1 to 20 (molar ratio) is preferable. Particularly, when the melt viscosity is lowered, the range of phenols / unsaturated cyclic hydrocarbons = 2 to 15 (molar ratio) is preferable. A phenol resin having a low melt viscosity and an epoxy resin derived from it are preferable because they can be filled with a filler at a high level when used as a semiconductor encapsulating material, have a small linear expansion coefficient, and have improved moisture resistance. When the amount of acid catalyst used is small, phenols / unsaturated cyclic hydrocarbons =
It is preferably 3 to 10 (molar ratio). By controlling in the above range, a phenol resin having good physical properties can be produced.

【0028】<触媒量>酸触媒の供給量は、反応器に供
給するフェノール類、不飽和環状炭化水素類および酸触
媒の合計重量に対して0.05〜1質量%とするのが好
ましい。三フッ化ホウ素・フェノール錯体を用いる場合
は、不飽和環状炭化水素類、フェノール類および三フッ
化ホウ素・フェノール錯体の合計重量に対して、三フッ
化ホウ素が0.05〜1質量%となるようにする。触媒
濃度が1質量%より多い場合、分解などの副反応を起こ
しやすく、樹脂物性に影響を与える可能性があるため好
ましくない。また触媒濃度が0.05質量%より少ない
場合、反応が十分に進行せず、得られるフェノール樹脂
の耐熱性が低くなる恐れがあるので好ましくない。酸触
媒濃度のさらに好ましい範囲は0.1〜0.8質量%で
ある。なお、触媒濃度は、フェノール類と酸触媒の合計
重量に対しても上記範囲となるようにするのが好まし
い。すなわち、フェノール類と酸触媒を反応器の塔底か
ら供給し、不飽和環状炭化水素類を反応器側壁から供給
する場合、塔底付近における触媒濃度は、実質的にはフ
ェノール類に対する濃度となるが、そのような場合にお
いても上記の触媒濃度の範囲となるようにする。
<Catalyst Amount> The amount of the acid catalyst supplied is preferably 0.05 to 1 mass% with respect to the total weight of the phenols, unsaturated cyclic hydrocarbons and acid catalyst supplied to the reactor. When a boron trifluoride / phenol complex is used, the boron trifluoride content is 0.05 to 1% by mass based on the total weight of unsaturated cyclic hydrocarbons, phenols and boron trifluoride / phenol complex. To do so. When the catalyst concentration is higher than 1% by mass, side reactions such as decomposition are likely to occur, which may affect the physical properties of the resin, which is not preferable. Further, if the catalyst concentration is less than 0.05% by mass, the reaction does not proceed sufficiently, and the resulting phenol resin may have low heat resistance, which is not preferable. A more preferable range of the acid catalyst concentration is 0.1 to 0.8% by mass. It is preferable that the catalyst concentration is within the above range with respect to the total weight of the phenols and the acid catalyst. That is, when the phenols and the acid catalyst are supplied from the bottom of the reactor and the unsaturated cyclic hydrocarbons are supplied from the side wall of the reactor, the catalyst concentration near the bottom of the reactor is substantially the concentration for the phenols. However, even in such a case, the catalyst concentration should be within the above range.

【0029】<水分・雰囲気>本反応においては、水分
が樹脂物性に大きく影響するため、フェノール類および
不飽和環状炭化水素類中の水分濃度を200ppm以
下、好ましくは100ppm以下、とすることが必要で
ある。特にフェノール類は極性基を含むため水分を含有
し易く、適宜、常法により脱水して水分を制御すること
が重要である。不飽和環状炭化水素類も常法により脱水
して用いるのが好ましい。また反応系内は、通常、窒素
やアルゴン等の不活性ガスで置換し、系内に水分が入り
込まないようにして、反応系中の水分量を200ppm
以下とすることが肝要である。
<Moisture / Atmosphere> In this reaction, since moisture has a great influence on the physical properties of the resin, the moisture concentration in the phenols and unsaturated cyclic hydrocarbons needs to be 200 ppm or less, preferably 100 ppm or less. Is. In particular, phenols easily contain water because they contain polar groups, and it is important to appropriately dehydrate water by a conventional method to control water. Unsaturated cyclic hydrocarbons are also preferably dehydrated before use. Also, the inside of the reaction system is usually replaced with an inert gas such as nitrogen or argon to prevent water from entering the system, and the amount of water in the reaction system is set to 200 ppm.
The following is essential.

【0030】<反応制御>本発明の方法によって得られ
るフェノール樹脂中には主な成分として、不飽和環状炭
化水素類とフェノール類の1:2付加物であり、フェノ
ール性水酸基を2つ有する化合物(以下、2核体成分と
称することがある。)が含まれるが、その生成メカニズ
ムは次のように考えられる。まず、フェノール類と不飽
和環状炭化水素類との付加反応による1:1付加物(フ
ェノール性水酸基を1つ有する。)が生成し、これにさ
らにフェノール類が付加反応して目的とする2核体を生
成するか、またはエーテル結合を有するものを生成す
る。このエーテル結合生成物は好ましくない成分であ
り、これを転位反応によって目的とする2核体にする。
これらの付加反応と転位反応とを制御して行うことが重
要である。特に、反応器を少なくとも上流側と下流側の
2つの反応制御領域に分けてそれぞれの反応条件を制御
することにより、物性の良好なフェノール樹脂を効率的
に製造することができる。上流側の第1反応制御領域
は、連続的に供給されたフェノール類および酸触媒が流
れているところへ、不飽和環状炭化水素類を連続的に供
給し、それらを接触させて付加反応させる領域であり、
下流側の第2反応制御領域は、第1反応制御領域で得ら
れた反応混合液についてさらに付加反応を進行させると
ともに転位反応を起こさせ、樹脂物性を所望のものとす
るための領域である。反応領域をこのように分割する場
合に、反応温度および反応時間は樹脂物性および製造効
率に影響を与えるのでこれらを制御することが重要であ
る。
<Reaction Control> In the phenol resin obtained by the method of the present invention, the main component is a 1: 2 adduct of unsaturated cyclic hydrocarbons and phenols, which is a compound having two phenolic hydroxyl groups. (Hereinafter, it may be referred to as a binuclear component.), But its generation mechanism is considered as follows. First, a 1: 1 adduct (having one phenolic hydroxyl group) is produced by the addition reaction of a phenol with an unsaturated cyclic hydrocarbon, and the phenol is further subjected to an addition reaction with the target dinuclear nucleus. It produces bodies or those with ether linkages. This ether bond product is an unfavorable component and is converted into the desired binuclear body by a rearrangement reaction.
It is important to control these addition reaction and rearrangement reaction. Particularly, by dividing the reactor into at least two reaction control regions on the upstream side and the downstream side and controlling the respective reaction conditions, a phenol resin having good physical properties can be efficiently produced. The first reaction control region on the upstream side is a region where the unsaturated cyclic hydrocarbons are continuously supplied to the place where the continuously supplied phenols and the acid catalyst are flowing, and are brought into contact with each other to carry out an addition reaction. And
The second reaction control region on the downstream side is a region for further advancing an addition reaction and causing a rearrangement reaction with respect to the reaction mixture obtained in the first reaction control region, thereby making the resin physical properties desired. When dividing the reaction region in this way, it is important to control the reaction temperature and the reaction time because they affect the physical properties of the resin and the production efficiency.

【0031】<第1反応制御領域の温度>第1反応制御
領域の反応温度は、フェノール類の融点あるいは50℃
のいずれか高い方の温度ないし110℃の範囲が好まし
い。フェノール類の融点あるいは50℃のいずれか低い
方よりも低温では反応の進行が著しく遅くなり、110
℃より高温では不飽和環状炭化水素類の分解などにより
低分子量の不純物が生成するため好ましくない。
<Temperature of First Reaction Control Region> The reaction temperature of the first reaction control region is the melting point of phenols or 50 ° C.
Whichever is higher, up to 110 ° C. is preferred. The reaction progresses significantly slower at a temperature lower than the melting point of the phenols or 50 ° C, whichever is lower.
At a temperature higher than 0 ° C, low molecular weight impurities are generated due to decomposition of unsaturated cyclic hydrocarbons and the like, which is not preferable.

【0032】<第2反応制御領域の温度>第2反応制御
領域の反応温度は、第1反応制御領域より高温とするの
が好ましく、具体的には110〜170℃の範囲が好ま
しい。特に140〜150℃の場合、樹脂物性、特に耐
熱性の良好な樹脂が効率的に得られるので好ましい。1
70℃を超える場合には、触媒の分解又は副反応が起こ
り、また110℃未満の場合には、反応の進行が遅くな
り製造効率が悪くなるので好ましくない。
<Temperature of Second Reaction Control Region> The reaction temperature of the second reaction control region is preferably higher than that of the first reaction control region, and specifically, the range of 110 to 170 ° C. is preferable. In particular, a temperature of 140 to 150 ° C. is preferable because a resin having good resin physical properties, particularly heat resistance can be efficiently obtained. 1
When it exceeds 70 ° C, decomposition or side reaction of the catalyst occurs, and when it is less than 110 ° C, the progress of the reaction is delayed and the production efficiency is deteriorated, which is not preferable.

【0033】<反応時間>第1反応制御領域および第2
反応制御領域の反応時間は、反応液が反応器内を流れる
液空間速度LHSV(h−1)によって制御される。第
1反応制御領域においては、通常LHSV=0.1〜1
0の範囲であり、より好ましくはLHSV=0.3〜
8、さらに好ましくはLHSV=0.5〜6である。そ
のような範囲で制御することにより、物性の良好なフェ
ノール樹脂を得ることができる。LHSVが10を越え
る場合は未反応物が多くなり、LHSVが0.1未満の
場合は重質物の生成量が多くなり、いずれも生産効率が
低下するため好ましくない。第2反応制御領域において
は、通常、第1反応制御領域における液空間速度の0.
1〜1倍となるように設定し、さらに0.2〜0.5倍
となるようにするのが好ましい。
<Reaction time> First reaction control region and second reaction control region
The reaction time in the reaction control region is controlled by the liquid hourly space velocity LHSV (h −1 ) of the reaction liquid flowing in the reactor. In the first reaction control region, usually LHSV = 0.1-1
The range is 0, and more preferably LHSV = 0.3 to
8, more preferably LHSV = 0.5-6. By controlling in such a range, a phenol resin having good physical properties can be obtained. When the LHSV exceeds 10, the amount of unreacted substances increases, and when the LHSV is less than 0.1, the amount of heavy substances generated increases, which is not preferable because the production efficiency decreases. In the second reaction control region, the liquid space velocity of 0.
It is preferably set to 1 to 1 times, and more preferably 0.2 to 0.5 times.

【0034】<反応制御領域の分割方法>上記のように
少なくとも2つの反応制御領域に分ける方法としては、
1つの反応器で温度制御領域を分ける方法と2つ以上の
反応器を用いる方法があるが、いずれも反応効率は変動
せず、物性の良好なフェノール樹脂を製造することが可
能である。設置スペース等の都合に応じていずれかを選
択することができる。単独の反応器の場合、液空間速度
が所定の比率となるように第1反応制御領域と第2反応
制御領域の容量を分け、各反応制御領域に設けられた温
度制御装置により、それぞれの反応温度を制御すること
ができる。例えば、アップフローで反応を行う場合、第
1反応制御領域のLHSV/第2反応制御領域のLHS
V=3/1とする場合は、反応器全容積の1/4に相当
する反応器下部の領域を第1反応制御領域、残りの3/
4に相当する反応器上部の領域を第2反応制御領域とし
て、各反応制御領域における反応温度の制御を行う。2
つの反応器を直列につなげる場合、上流側の第1反応制
御領域に相当する第1反応器と、下流側の第2反応制御
領域に相当する第2反応器の容積を、各反応制御領域に
おける液空間速度が所定の比率となるように設定し、そ
れぞれの反応器において温度制御を行うことにより、全
体の反応を制御することができる。この一例を図2に示
す。図2中、フェノール類および酸触媒の混合物がライ
ン12から第1反応器1−Aの底部に供給され、不飽和
環状炭化水素類がライン13から複数の個所で第1反応
器1−A側面に供給されている。第1反応器1−Aの頂部
からライン14を経て抜き出された反応液は、引き続き
第2反応器1−Bに底部から供給される。図2において
第1反応器と第2反応器との容積は、液空間速度が所定
の比率となるように差を設けてある。第2反応器1−B
の頂部からライン15を経て反応液が抜き出され次の工
程へ送られる。反応器を3つ以上用いる場合は、すべて
直列につなげても一部を並列に接続してもよい。反応器
の数は反応制御のし易さの点から2〜5基とするのが好
ましい。また、各反応器の間に熱交換器を介して反応器
を接続して反応温度を制御するのが好ましい。
<Division Method of Reaction Control Region> As a method of dividing into at least two reaction control regions as described above,
There are a method of dividing the temperature control region in one reactor and a method of using two or more reactors, but in either case, the reaction efficiency does not change and it is possible to produce a phenol resin having good physical properties. Either one can be selected according to the circumstances such as the installation space. In the case of a single reactor, the capacities of the first reaction control region and the second reaction control region are divided so that the liquid hourly space velocity has a predetermined ratio, and each reaction is controlled by a temperature control device provided in each reaction control region. The temperature can be controlled. For example, when the reaction is performed in an upflow, LHSV of the first reaction control region / LHS of the second reaction control region
When V = 3/1, the region under the reactor corresponding to 1/4 of the total volume of the reactor is the first reaction control region and the remaining 3 /
The region of the upper portion of the reactor corresponding to 4 is set as the second reaction control region, and the reaction temperature in each reaction control region is controlled. Two
When connecting two reactors in series, the volumes of the first reactor corresponding to the first reaction control region on the upstream side and the second reactor corresponding to the second reaction control region on the downstream side are set in each reaction control region. It is possible to control the entire reaction by setting the liquid hourly space velocity to a predetermined ratio and controlling the temperature in each reactor. An example of this is shown in FIG. In FIG. 2, a mixture of phenols and an acid catalyst is supplied from the line 12 to the bottom of the first reactor 1-A, and unsaturated cyclic hydrocarbons are supplied from the line 13 at a plurality of points in the first reactor 1-A side surface. Is being supplied to. The reaction liquid extracted from the top of the first reactor 1-A via the line 14 is continuously supplied to the second reactor 1-B from the bottom. In FIG. 2, the volumes of the first reactor and the second reactor are provided so that the liquid hourly space velocity has a predetermined ratio. Second reactor 1-B
The reaction liquid is withdrawn from the top of the line through line 15 and sent to the next step. When three or more reactors are used, they may all be connected in series or partly connected in parallel. The number of reactors is preferably 2 to 5 from the viewpoint of easy reaction control. Further, it is preferable to control the reaction temperature by connecting the reactors via a heat exchanger between the reactors.

【0035】<圧力>反応圧力は通常0.01〜20M
Paの範囲であり、好ましくは0.1〜1MPaの加圧
下で行うのが好ましい。それらの圧力範囲で行うことに
より、反応効率が高く、物性の良好な樹脂を製造するこ
とができる。
<Pressure> The reaction pressure is usually 0.01 to 20M.
The pressure is in the range of Pa, preferably under a pressure of 0.1 to 1 MPa. By performing the reaction within these pressure ranges, a resin having high reaction efficiency and good physical properties can be produced.

【0036】<フェノール樹脂組成と物性>ここで、本
発明の方法で製造されるフェノール樹脂について説明す
る。樹脂組成については、該フェノール樹脂を封止材用
樹脂として使用した場合に優れた硬化性や成形性等を示
し、さらに硬化後に優れた耐熱性や耐湿性等を発現する
ために、以下のように制御することが好ましい。
<Phenol Resin Composition and Physical Properties> Here, the phenol resin produced by the method of the present invention will be described. Regarding the resin composition, when the phenol resin is used as a resin for encapsulating material, it exhibits excellent curability and moldability, and further exhibits excellent heat resistance and moisture resistance after curing. It is preferable to control

【0037】(2核体成分)フェノール樹脂中には主な
成分として、不飽和環状炭化水素類とフェノール類の
1:2付加物であり、フェノール性水酸基を2つ有する
化合物(以下、2核体成分と称することがある。)が含
まれるが、その含有量は樹脂の粘度、流動性、硬化性等
に大きく影響するため、適宜調整することが重要であ
る。フェノール樹脂中の2核体成分の含有量としては、
30〜90質量%が好ましく挙げられ、特に40〜80
質量%の範囲において好ましい硬化特性を示す。2核体
成分の含有量が30質量%未満の場合は樹脂の流動性が
低下して成形性が悪くなり、また90質量%より多い場
合は流動性は良好であるものの硬化後の架橋密度が低下
するため好ましくない。2核体成分の量は、主としてフ
ェノール類と不飽和環状炭化水素類の反応モル比によっ
て制御可能であり、モル比を適宜調整して2核体成分の
量を制御するのが好ましい。
(Dinuclear component) The main component in the phenolic resin is a 1: 2 adduct of unsaturated cyclic hydrocarbons and phenols, which is a compound having two phenolic hydroxyl groups (hereinafter referred to as a dinuclear compound). It may be referred to as a body component), but its content has a great influence on the viscosity, fluidity, curability, etc. of the resin, so it is important to adjust it appropriately. As the content of the binuclear component in the phenol resin,
30-90 mass% is mentioned preferably, and especially 40-80.
It exhibits preferable curing characteristics in the range of mass%. When the content of the binuclear component is less than 30% by mass, the fluidity of the resin is lowered to deteriorate the moldability, and when it is more than 90% by mass, the fluidity is good but the crosslinking density after curing is high. It is not preferable because it decreases. The amount of the binuclear component can be controlled mainly by the reaction molar ratio of the phenol and the unsaturated cyclic hydrocarbon, and it is preferable to control the amount of the binuclear component by appropriately adjusting the molar ratio.

【0038】(一官能性成分)また、フェノール樹脂中
における一官能性成分の含有量が2質量%以下であるこ
とが好ましい。一官能性成分とはフェノール性水酸基を
ひとつだけ有するものであり、フェノール類と不飽和環
状炭化水素類との1:1付加物(A成分)や、フェノー
ル類と不飽和環状炭化水素類との2:1付加物でエーテ
ル結合をもつもの(B成分)が挙げられる。特に、樹脂
中の成分Aの含有量が1.5質量%以下、成分Bの含有
量が0.5質量%以下であることが好ましく、さらに
は、成分Aが1質量%以下、成分Bが0.2質量%以下
であることが好ましい。それらの範囲より多くなると、
樹脂の耐熱性が低くなる恐れがあるため好ましくない。
一官能性成分の量は、反応工程における触媒量、反応温
度およびLHSVによって制御可能であり、さらに後述
する濃縮工程(未反応原料の除去・回収)において調整
することができる。反応工程終了後において、成分Aお
よび成分Bの生成量がそれぞれ樹脂全体の2質量%未満
および1.5質量%未満であれば、後の濃縮工程で効率
的に一官能性成分を低減することができる。
(Monofunctional component) The content of the monofunctional component in the phenol resin is preferably 2% by mass or less. The monofunctional component has only one phenolic hydroxyl group, and is a 1: 1 adduct of a phenol and an unsaturated cyclic hydrocarbon (A component), or a phenol and an unsaturated cyclic hydrocarbon. Examples thereof include 2: 1 adducts having an ether bond (component B). In particular, the content of the component A in the resin is preferably 1.5% by mass or less, the content of the component B is 0.5% by mass or less, and further, the component A is 1% by mass or less and the component B is It is preferably 0.2% by mass or less. Beyond those ranges,
It is not preferable because the heat resistance of the resin may decrease.
The amount of the monofunctional component can be controlled by the amount of catalyst in the reaction step, the reaction temperature and LHSV, and can be adjusted in the concentration step (removal / recovery of unreacted raw materials) described later. After the completion of the reaction step, if the production amounts of component A and component B are less than 2% by mass and less than 1.5% by mass of the total resin, respectively, the monofunctional component is efficiently reduced in the subsequent concentration step. You can

【0039】(粘度)また、樹脂粘度は成形時の流動特
性に大きく影響を与えるため適度に調節する必要があ
る。粘度の規定については特に限定されるものではない
が、例えばキャノン−フェンスケ動粘度管手法による、
n−ブタノールの50%樹脂溶液の溶液粘度を把握する
ことが有効であり、同法による溶液粘度において50〜
250mm/sの範囲に入るものが好ましく、特に7
0〜200mm/sの範囲で制御された化合物は好ま
しい流動特性を発揮する。
(Viscosity) Further, since the resin viscosity has a great influence on the flow characteristics during molding, it is necessary to adjust it appropriately. Although the viscosity is not particularly limited, for example, by the Canon-Fenske kinematic viscosity tube method,
It is effective to grasp the solution viscosity of a 50% resin solution of n-butanol.
It is preferably in the range of 250 mm 2 / s, especially 7
The compounds controlled in the range of 0 to 200 mm 2 / s exhibit favorable flow characteristics.

【0040】(フェノール性水酸基含有量)また、樹脂
中のフェノール性水酸基含有量は硬化特性等に影響する
ため、適宜調節する必要がある。フェノール性水酸基含
有量の規定については特に制限されるものではないが、
例えばピリジン−無水酢酸溶液中でのアセチル化物のア
ルカリ逆滴定法で測定された樹脂中水酸基の当量で16
0〜200g/eqの範囲が好ましく、特に165〜1
90g/eqに調整された樹脂は好ましい硬化特性を発
揮するだけでなく、流動性とのバランスが良く成型時の
ハンドリングが非常に良好である。本発明の製造方法に
よれば、上記の樹脂物性を満足するフェノール樹脂を製
造することができる。
(Phenolic Hydroxyl Content) Further, the phenolic hydroxyl content in the resin affects the curing characteristics and the like, so it must be adjusted appropriately. Although there are no particular restrictions on the definition of the phenolic hydroxyl group content,
For example, the equivalent of hydroxyl groups in the resin measured by the alkaline back titration method of the acetylated product in a pyridine-acetic anhydride solution is 16
The range of 0 to 200 g / eq is preferable, and 165-1 is particularly preferable.
The resin adjusted to 90 g / eq not only exhibits favorable curing characteristics, but also has good balance with fluidity and very good handling during molding. According to the production method of the present invention, it is possible to produce a phenolic resin satisfying the above resin physical properties.

【0041】<反応停止工程(II)>次に、反応停止工
程について説明する。反応器から連続的に抜き出された
反応液には、生成したフェノール樹脂のほか、未反応の
原料や酸触媒が含まれており、所望の樹脂物性とするた
めに、まず反応を確実に停止させることが重要である。
反応の停止方法としては、反応液中の酸触媒を失活剤に
より失活させる方法や、酸触媒を失活させずに除去・回
収する方法がある。また処理方式としては、バッチ式あ
るいは連続式のいずれの方式も採用することができる。
それらは、装置の設置場所の問題や、プロセス全体の効
率を考慮して適宜選択される。本工程においては、いず
れの方法、方式の場合も、最終的に得られるフェノール
樹脂中のホウ素、フッ素等のイオン性不純物の残存量が
100ppm以下となるようにするのが好ましい。
<Reaction Stopping Step (II)> Next, the reaction stopping step will be described. The reaction solution continuously withdrawn from the reactor contains unreacted raw materials and acid catalysts in addition to the produced phenolic resin, so the reaction must be stopped first to achieve the desired resin physical properties. It is important to let
As a method of stopping the reaction, there are a method of deactivating the acid catalyst in the reaction solution with a deactivator, and a method of removing and recovering the acid catalyst without deactivating it. As the processing method, either a batch method or a continuous method can be adopted.
They are appropriately selected in consideration of the installation location of the device and the efficiency of the entire process. In any of the methods and systems in this step, it is preferable that the residual amount of ionic impurities such as boron and fluorine in the finally obtained phenol resin is 100 ppm or less.

【0042】<失活剤による反応停止>酸触媒を失活剤
により失活させる場合、失活剤としては、アルカリ金
属、アルカリ土類金属もしくはそれらの酸化物、水酸化
物、炭酸塩、水酸化アンモニウム、アンモニアガス等の
無機塩基類等を用いることができるが、特にハイドロタ
ルサイト類や水酸化ナトリウムは速く簡潔な処理が可能
で、かつ処理後のイオン性不純物の残存量も少ないこと
から好ましく用いられる。反応液と失活剤の接触方法は
特に制限されないが、樹脂物性に影響を与えることか
ら、効率的に接触するように工夫することが肝要であ
る。
<Reaction Termination by Deactivator> When the acid catalyst is deactivated by the deactivator, examples of the deactivator include alkali metals, alkaline earth metals or their oxides, hydroxides, carbonates and water. Inorganic bases such as ammonium oxide and ammonia gas can be used. Especially, hydrotalcites and sodium hydroxide can be treated quickly and simply, and the residual amount of ionic impurities after treatment is small. It is preferably used. The method of contacting the reaction liquid with the quenching agent is not particularly limited, but it affects the physical properties of the resin, and therefore it is important to devise a method for making efficient contact.

【0043】<バッチ式処理>バッチ式で失活処理を行
う方法としては、例えば、失活剤を充填した失活槽を別
途用意し、そこに反応器より一定時間排出された反応液
を一括注入する方法が挙げられる。失活剤の量は、失活
処理される反応液中の酸触媒量に対して過剰量使用する
ことが望ましい。例えば、触媒として三フッ化ホウ素・
フェノール錯体を、失活剤としてハイドロタルサイト類
を使用する場合、失活剤量(重量)は触媒の1.2〜1
0質量倍となるようにするのが好ましく、より好ましく
は1.5〜5質量倍である。1.2質量倍より少ない場
合、失活効率が悪く未失活の触媒が系内に残留して装置
の腐食の原因となったり、得られる樹脂の特性に悪影響
を及ぼす恐れがあるため好ましくない。また10質量倍
を超える量を使用した場合、失活剤や触媒残さの除去工
程における作業効率が著しく低下するため好ましくな
い。
<Batch type treatment> As a method of performing the deactivation treatment in a batch type, for example, a deactivation tank filled with a deactivator is separately prepared, and the reaction solution discharged from the reactor for a certain period of time is batched therein. The method of injecting is mentioned. The amount of the deactivator is preferably used in excess with respect to the amount of acid catalyst in the reaction solution to be deactivated. For example, boron trifluoride as a catalyst
When using a phenol complex and hydrotalcites as a deactivator, the deactivator amount (weight) is 1.2 to 1 of the catalyst.
The amount is preferably 0 times by mass, more preferably 1.5 to 5 times by mass. If the amount is less than 1.2 times by mass, the deactivation efficiency is poor and the undeactivated catalyst may remain in the system to cause corrosion of the apparatus or adversely affect the properties of the obtained resin, which is not preferable. . Further, if the amount used exceeds 10 times by mass, the working efficiency in the step of removing the deactivator and the catalyst residue remarkably decreases, which is not preferable.

【0044】<連続式処理>連続式で失活処理を行う方
法としては、例えば、固体失活剤を充填した縦型の失活
塔に、反応器から抜き出された反応液を連続的に流通さ
せる方法が挙げられる。図3に一例を示す。図3におい
ては第1反応器1−Aおよび第2反応器1−Bを用いる場
合を示している。第2反応器1−Bからの反応液はライ
ン15を経て失活塔6の頂部から供給され、底部から失
活後の反応液がライン16で抜き出され、次に濃縮器7
の頂部に供給され、未反応原料がライン17から、フェ
ノール樹脂がライン18から得られる。失活塔の形式に
ついては特に制限されるものではないが、縦形の円筒状
で内径Dと長さLとの比いわゆるL/Dが1〜30、好
ましくは1〜25、より好ましくは2〜20のものを使
用することにより、効率的に触媒を失活できる。L/D
が1より小さい場合は局所的に接触時間の短い部分が発
生し、効率的な触媒失活が行えなくなり、L/Dが30
を超えると、圧力上昇の恐れがあるため好ましくない。
失活塔に充填する固体失活剤の形状等は特に制限される
ものではないが、粉末状もしくは顆粒状で、平均粒径3
0〜1500μm、有効表面積50m/g以上、かさ
密度2cm/g以上のものが好ましい。平均粒径が小
さい場合もしくは有効表面積が大きい場合、反応液の流
通時に圧力上昇や詰まりなどの恐れがあり、平均粒径が
大きい場合もしくは有効表面積が小さい場合、反応液と
の接触効率が低く、いずれの場合も失活処理の効率が悪
くなるので好ましくない。さらに固体失活剤としては、
触媒を失活するとともに吸着して、触媒由来の不純物を
反応液から除去する能力を有するものが好ましく、例え
ばハイドロタルサイト類を好ましく用いることができ
る。失活塔に反応液を流通させるときの液空間速度LH
SV(h−1)は、通常0.1〜10の範囲で制御さ
れ、より好ましくは0.3〜8、さらに好ましくは0.
5〜6である。LHSVが10を超える場合、触媒の失
活が不十分となり、また樹脂中の触媒残さの残留量も多
くなるため好ましくない。またLHSVが0.1未満の
場合、単位時間当たりの処理量が少なくなるため好まし
くない。失活処理温度としては30〜150℃の範囲で
適宜選択されるが、製造効率の面から50〜100℃が
好ましい。30℃より低い場合、吸着能力が低下し、失
活が不十分になる等の問題があり、150℃を超える場
合は、失活剤の破壊が起こり、ラインの閉塞等の原因と
なりうるため好ましくない。
<Continuous Treatment> As a method for carrying out the deactivation treatment in a continuous manner, for example, a vertical deactivation tower filled with a solid deactivator is used to continuously feed the reaction liquid extracted from the reactor. The method of distribution is mentioned. An example is shown in FIG. FIG. 3 shows a case where the first reactor 1-A and the second reactor 1-B are used. The reaction liquid from the second reactor 1-B is supplied from the top of the deactivation tower 6 via the line 15, the reaction liquid after deactivation is extracted from the bottom in the line 16, and then the concentrator 7 is supplied.
The unreacted raw material is fed from the line 17 and the phenol resin is fed from the line 18 at the top. The form of the deactivation column is not particularly limited, but the ratio of the inner diameter D to the length L, so-called L / D, which is a vertical cylinder, is 1 to 30, preferably 1 to 25, and more preferably 2 to. The catalyst can be deactivated efficiently by using 20. L / D
When is less than 1, a portion with a short contact time is locally generated, and efficient deactivation of the catalyst cannot be performed, and L / D is 30.
If it exceeds, there is a risk of pressure increase, which is not preferable.
The shape and the like of the solid deactivator packed in the deactivation tower are not particularly limited, but they are powdery or granular and have an average particle size of 3
It is preferably 0 to 1500 μm, an effective surface area of 50 m 2 / g or more, and a bulk density of 2 cm 3 / g or more. If the average particle size is small or the effective surface area is large, there is a risk of pressure increase or clogging during the flow of the reaction solution.If the average particle size is large or the effective surface area is small, the contact efficiency with the reaction solution is low, In either case, the efficiency of the deactivation treatment is deteriorated, which is not preferable. Further, as a solid deactivator,
Those that have the ability to deactivate and adsorb the catalyst and remove impurities derived from the catalyst from the reaction solution are preferable, and for example, hydrotalcites can be preferably used. Liquid space velocity LH when flowing the reaction liquid through the deactivation tower
SV (h −1 ) is usually controlled in the range of 0.1 to 10, more preferably 0.3 to 8, and even more preferably 0.
It is 5-6. When the LHSV exceeds 10, the deactivation of the catalyst becomes insufficient and the residual amount of the catalyst residue in the resin also increases, which is not preferable. If LHSV is less than 0.1, the amount of treatment per unit time decreases, which is not preferable. The deactivation temperature is appropriately selected in the range of 30 to 150 ° C, but is preferably 50 to 100 ° C from the viewpoint of production efficiency. When the temperature is lower than 30 ° C, there is a problem that the adsorption ability is lowered and the deactivation becomes insufficient, and when the temperature is higher than 150 ° C, the deactivator may be destroyed, which may cause a line clogging or the like. Absent.

【0045】<減圧・加熱による触媒除去>酸触媒の失
活処理を行うことなく反応を実質的に停止させる方法と
しては、例えば一実施態様として図4に示すような触媒
回収装置に反応液を連続的に流通させ、触媒を連続的に
除去・回収する方法が挙げられる。以下、図4について
説明する。
<Catalyst Removal by Decompression / Heating> As a method of substantially stopping the reaction without deactivating the acid catalyst, for example, the reaction solution is put in a catalyst recovery apparatus as shown in FIG. 4 as one embodiment. A method of continuously circulating and continuously removing and recovering the catalyst can be mentioned. Hereinafter, FIG. 4 will be described.

【0046】(触媒分離塔)図4には触媒回収装置とし
て触媒分離塔8、触媒回収槽9、精製ライン10および
濃縮器11からなる実施例を示した。触媒分離塔8の形
式としては特に制限されないが、有効理論段数3〜50
段が好ましく、より好ましくは5〜20段の範囲であ
る。分離効率を高めるため、必要に応じて触媒分離塔内
部に充填剤が充填される。充填剤は特に制限されるもの
ではないが、酸触媒等に対する耐腐食性の点から、メラ
カーボ系、メラデュール系パッキングなどが好ましく用
いられる。系内温度は100〜200℃、好ましくは1
30〜160℃、の範囲で制御し、系内圧力は1〜10
0、好ましくは13kPa(100torr)〜66.
5kPa(500torr)の範囲で制御する。触媒分
離塔上部から反応工程で得られた反応液をライン19
(これは図1のライン14または図2のライン15に接
続している)から連続的に供給し、触媒分離塔下部から
は不活性ガスをライン20を経てフィードする。不活性
ガスとしては特に制限はないが、通常、窒素やアルゴン
等が好ましく使用される。反応液は触媒分離塔の下方へ
と移動し、不活性ガスは反応液の流れとは逆方向に上方
へと移動する。そこで反応液と不活性ガスが接触し、酸
触媒が反応液から効率的に分離される。分離した酸触媒
は不活性ガスとともに触媒分離塔塔頂からライン21に
より排出される。またそのとき未反応原料の一部も同時
に排出される。不活性ガスを流通させない場合、一度分
離された酸触媒が触媒分離塔内部に滞留し、継続的に流
入してくる反応液と接触して再度溶解吸収され、効率的
に触媒成分を分離することができなくなるため好ましく
ない。酸触媒の分離効率は、不活性ガスのフィード量を
調整することにより制御することができる。触媒分離塔
塔底よりライン22を経て得られる触媒除去された反応
液中のホウ素、あるいはフッ素残留量としては、それぞ
れ500ppm以下とするのが好ましい。500ppm
を超える場合でも、次の工程である未反応原料の除去・
回収工程に供することは可能であるが最終製品中の不純
物濃度が高くなるため好ましくない。
(Catalyst Separation Tower) FIG. 4 shows an embodiment comprising a catalyst separation tower 8, a catalyst recovery tank 9, a purification line 10 and a condenser 11 as a catalyst recovery device. The form of the catalyst separation column 8 is not particularly limited, but the number of effective theoretical plates is 3 to 50.
Stages are preferred, and more preferably in the range of 5 to 20 stages. In order to improve the separation efficiency, a filler is filled inside the catalyst separation column as needed. The filler is not particularly limited, but from the viewpoint of corrosion resistance to acid catalysts and the like, mercarbo type packing, meladur type packing, etc. are preferably used. The system temperature is 100 to 200 ° C., preferably 1
Controlled in the range of 30 to 160 ° C., the system pressure is 1 to 10
0, preferably 13 kPa (100 torr) to 66.
Control is performed within a range of 5 kPa (500 torr). The reaction liquid obtained in the reaction step is fed from the upper part of the catalyst separation tower to the line 19
(This is connected to the line 14 of FIG. 1 or the line 15 of FIG. 2), and an inert gas is fed from a lower part of the catalyst separation column through a line 20. The inert gas is not particularly limited, but usually nitrogen or argon is preferably used. The reaction liquid moves to the lower side of the catalyst separation column, and the inert gas moves to the upper side in the opposite direction to the flow of the reaction liquid. There, the reaction solution and the inert gas come into contact with each other, and the acid catalyst is efficiently separated from the reaction solution. The separated acid catalyst is discharged together with the inert gas from the top of the catalyst separation column through a line 21. At that time, a part of the unreacted raw material is also discharged at the same time. When the inert gas is not flowed, the acid catalyst once separated stays inside the catalyst separation column and is contacted with the continuously flowing reaction solution to be redissolved and absorbed again to efficiently separate the catalyst components. It is not preferable because it will not be possible. The separation efficiency of the acid catalyst can be controlled by adjusting the feed amount of the inert gas. The residual amount of boron or fluorine in the catalyst-removed reaction liquid obtained through the line 22 from the bottom of the catalyst separation column is preferably 500 ppm or less. 500ppm
Even if the temperature exceeds the limit, the next step is to remove unreacted raw materials.
Although it can be used in the recovery step, it is not preferable because the impurity concentration in the final product becomes high.

【0047】(触媒回収槽)触媒分離塔塔頂より排出さ
れた酸触媒および不活性ガスならびに未反応原料の一部
は、必要に応じて回収・再使用または廃棄される。酸触
媒の回収を行う場合、フェノール類を充填した触媒回収
槽9に、触媒分離塔8の塔頂からライン21を経て排出
された混合ガスを導入し、フェノール類に酸触媒を吸収
させることにより行うのが好ましい。触媒回収槽として
は、円筒状の容器で、中心に回転軸および該回転軸と垂
直方向に伸びた複数の攪拌羽根を有する構造で、モータ
ーと攪拌軸が直接あるいは間接的に結ばれて回転軸を回
転させ、内容物を攪拌させる作用のある攪拌羽根を取り
付けたものを使用するのが好ましい。触媒回収槽の内径
Dと長さLとの比L/Dは3〜30で、好ましくは5〜
20である。L/Dが3未満の場合、混合ガスの導入部
から液上面までの距離が短くなり、吸収を完了する前に
触媒ガスが空間部へ飛び出してしまう恐れがある他、2
0以上になると反応槽、および回転軸が長くなり、長時
間の運転により回転軸の中心線からのずれが生じたり、
また攪拌のためのモーターエネルギーが大きくなるた
め、好ましくない。また、触媒回収槽に充填されたフェ
ノール類と混合ガスの接触時間をできるだけ長くし、攪
拌効率を最大限に高めるため、触媒回収槽の底部から攪
拌羽根の間に混合ガス導入口を設置するのが好ましい。
触媒回収槽の温度としては、50〜120℃の範囲で行
うのが好ましい。さらに好ましくは70〜100℃で行
う。50℃未満では粘度が高くなり攪拌効率が悪くな
り、120℃を超える場合は酸触媒が揮発しやすくな
り、フェノール類中への効率的な溶解が妨げられるため
好ましくない。フェノール類に吸収させて回収した酸触
媒は反応工程で再使用することができる。そのため、吸
収工程では酸触媒を失活させることなく全量を効率よく
吸収する必要がある。特に、以下の要領で実施されるの
が好ましい。すなわち、触媒回収槽に充填されるフェノ
ール類の量は、次式で計算される酸触媒含有率が30質
量%以下となるように充填するのが好ましい。 酸触媒含有率(質量%)=(反応で使用した酸触媒量k
g/(フェノール類充填量kg+触媒kg))×100 酸触媒含有率が30質量%を超える場合、酸触媒のフェ
ノール類に対する溶解度の関係から、吸収効率が低くな
り、酸触媒の回収が困難となるため好ましくない。触媒
回収槽で酸触媒を溶解・吸収したフェノール類は、反応
器もしくは原料貯蔵槽へ移送されて反応工程で再使用さ
れるが、反応器に供給されるフェノール類および酸触媒
が所定量となるように、上述の酸触媒含有率に基づき必
要に応じて濃度を適宜調整することが好ましい。
(Catalyst Recovery Tank) The acid catalyst and the inert gas discharged from the top of the catalyst separation tower and a part of the unreacted raw materials are recovered, reused or discarded as necessary. When recovering the acid catalyst, the mixed gas discharged from the top of the catalyst separation tower 8 through the line 21 is introduced into the catalyst recovery tank 9 filled with phenols to allow the phenols to absorb the acid catalyst. It is preferable to carry out. The catalyst recovery tank is a cylindrical container having a rotating shaft in the center and a plurality of stirring blades extending in a direction perpendicular to the rotating shaft. The rotating shaft is directly or indirectly connected to the motor. It is preferable to use the one equipped with a stirring blade having a function of rotating and stirring the contents. The ratio L / D of the inner diameter D and the length L of the catalyst recovery tank is 3 to 30, and preferably 5 to 5.
Twenty. If L / D is less than 3, the distance from the introduction part of the mixed gas to the upper surface of the liquid becomes short, and the catalyst gas may jump out to the space before the absorption is completed.
When it is 0 or more, the reaction tank and the rotating shaft become long, and the operation may be deviated from the center line of the rotating shaft due to long-term operation.
Further, the motor energy for stirring becomes large, which is not preferable. In addition, in order to maximize the stirring efficiency by maximizing the contact time between the phenols filled in the catalyst recovery tank and the mixed gas and maximizing the stirring efficiency, install a mixed gas inlet between the bottom of the catalyst recovery tank and the stirring blade. Is preferred.
The temperature of the catalyst recovery tank is preferably in the range of 50 to 120 ° C. More preferably, it is performed at 70 to 100 ° C. If the temperature is lower than 50 ° C, the viscosity becomes high and the stirring efficiency becomes poor, and if the temperature exceeds 120 ° C, the acid catalyst tends to volatilize and the efficient dissolution in the phenols is hindered, which is not preferable. The acid catalyst absorbed by the phenols and recovered can be reused in the reaction step. Therefore, it is necessary to efficiently absorb the entire amount in the absorption step without deactivating the acid catalyst. In particular, it is preferable to carry out the following procedure. That is, the amount of phenols filled in the catalyst recovery tank is preferably such that the acid catalyst content calculated by the following formula is 30% by mass or less. Acid catalyst content (mass%) = (acid catalyst amount k used in reaction k
g / (phenol loading amount + catalyst kg)) × 100 When the acid catalyst content exceeds 30 mass%, the absorption efficiency becomes low due to the solubility of the acid catalyst in the phenols, and the recovery of the acid catalyst becomes difficult. Is not preferable. Phenols that have dissolved and absorbed acid catalysts in the catalyst recovery tank are transferred to the reactor or raw material storage tank and reused in the reaction process, but the phenols and acid catalysts supplied to the reactor are in specified amounts. Thus, it is preferable to appropriately adjust the concentration based on the above-mentioned acid catalyst content.

【0048】(触媒廃棄処理)一方、長期運転停止等に
伴って、触媒分離塔より排出される触媒を廃棄する必要
が生じた場合等は、適宜失活剤を用いて処理してもよ
い。失活剤としては、たとえば三フッ化ホウ素を触媒と
した場合、塩化銀水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等を
使用することができる。
(Catalyst Disposal Treatment) On the other hand, when it is necessary to discard the catalyst discharged from the catalyst separation column due to a long-term operation stop, etc., a deactivator may be appropriately used for treatment. As the deactivator, for example, when boron trifluoride is used as a catalyst, an aqueous solution of silver chloride, an aqueous solution of sodium hydroxide or the like can be used.

【0049】(精製処理)触媒分離塔8の塔底から排出
された反応液は、通常、触媒成分をほとんど含まないた
め、このまま次の未反応原料を除去・回収する工程に供
することができるが、微量の触媒成分が残存している可
能性を考慮して適宜精製処理を行っても良い。精製処理
としては特に限定されないが、最終的に得られるフェノ
ール樹脂中のホウ素やフッ素等のイオン性不純物の残存
量が100ppm以下となるような手段を用いるのが好
ましい。例えば、固体の失活剤を充填した精製塔や図4
に示す精製ライン10を使用することができる。失活剤
としては、酸触媒を失活・吸着するものであれば特に制
限されないが、アルカリ金属類やハイドロタルサイトル
類等が好ましい。触媒分離塔より移送された反応液には
ほとんど酸触媒が含まれていないため、精製ライン10
等を通して処理する場合に特に流通の妨げとなるもので
はない。
(Purification Treatment) Since the reaction liquid discharged from the bottom of the catalyst separation tower 8 usually contains almost no catalyst component, it can be used as it is in the next step of removing and recovering unreacted raw materials. The purification treatment may be appropriately performed in consideration of the possibility that a slight amount of catalyst component remains. The purification treatment is not particularly limited, but it is preferable to use a means such that the residual amount of ionic impurities such as boron and fluorine in the finally obtained phenol resin is 100 ppm or less. For example, a purification tower filled with a solid deactivator or
The purification line 10 shown in can be used. The deactivator is not particularly limited as long as it deactivates and adsorbs the acid catalyst, but alkali metals, hydrotalcites and the like are preferable. Since the reaction solution transferred from the catalyst separation tower contains almost no acid catalyst, the purification line 10
It does not particularly hinder the distribution in the case of processing through such as.

【0050】<失活剤等の除去工程>(濾過) 失活剤を用いてバッチ式で反応停止操作を行った場合、
失活剤等を除去する工程が必要となる。失活剤を反応液
から分離・除去する手段としては特に制限されるもので
はないが、作業効率や装置の汎用性の点から、濾過によ
り行うのが好ましい。濾過手段は特に制限されるもので
はないが、濾過装置としては、スパクラー型やフンダバ
ック型、あるいは濾過後のケーキを排出する掻き取り装
置が付属したローゼンムント型などが好ましく使用され
る。濾過条件についても特に制限されるものではない
が、濾過の作業効率の点から、30〜150℃で濾過を
行うのが好ましく、さらに好ましくは50〜120℃で
ある。また、濾過は常圧下で実施することができるが、
加圧または減圧して、濾過速度を適宜調整しても良い。
なお、固体失活剤を充填した失活塔を流通させて反応停
止操作を行う場合や、減圧加熱して酸触媒を除去するこ
とにより反応停止操作を行う場合は、必ずしも上記の濾
過等の操作は必要ではないが、適宜実施してもよい。
<Step of Removing Deactivator> (Filtration) When the reaction stopping operation is carried out in a batch method using the deactivator,
A step of removing the quenching agent and the like is required. The means for separating / removing the quenching agent from the reaction solution is not particularly limited, but filtration is preferable from the viewpoint of work efficiency and versatility of the apparatus. The filtering means is not particularly limited, but as the filtering device, a spakler type, a funder back type, or a Rosenmund type with a scraping device for discharging the cake after filtration is preferably used. The filtration conditions are not particularly limited, but from the viewpoint of work efficiency of filtration, it is preferable to carry out filtration at 30 to 150 ° C, and more preferably 50 to 120 ° C. Further, although the filtration can be carried out under normal pressure,
The filtration rate may be appropriately adjusted by pressurizing or depressurizing.
Incidentally, when the reaction stop operation is carried out by circulating a deactivation tower filled with a solid deactivator, or when the reaction stop operation is carried out by heating under reduced pressure to remove the acid catalyst, the above operation such as filtration is not necessarily required. Is not necessary, but may be appropriately implemented.

【0051】<未反応原料の除去・回収工程(III)>
(濃縮工程) 反応停止工程や失活剤等の除去工程を経た反応液は、次
に未反応原料の除去・回収(以下、濃縮と称することが
ある。)を行うための工程へと供される。図4には濃縮
器11を使用する実施態様を一例として示した。図4に
おいて、精製ライン10からライン23を経て反応液が
濃縮器11の頂部に供給され、その上部からライン24
により未反応原料が、底部からライン25によりフェノ
ール樹脂が得られる。濃縮条件は、濃縮系内の温度や圧
力と蒸気圧との関係から一定の条件が定められるもので
はないが、以下の条件で行うことにより効率的な濃縮が
可能である。すなわち、系内温度については、樹脂の分
解が起こらない範囲であれば特に制限されるものではな
いが、250℃以下が好ましく、さらに好ましくは18
0〜220℃の範囲である。系内圧力については、常
圧、減圧、加圧のいずれの条件下でも良いが、前記の温
度範囲で濃縮を円滑かつ迅速に実施するために系内を減
圧下にすることが好ましい。具体的には、66.5kP
a(500torr)以下の範囲が好ましく、特に40
kPa(300torr)以下にすることが好ましい。
さらに、未反応フェノール類や一官能性成分を効率良く
除去するために、減圧条件下において系内に窒素あるい
は高圧水蒸気等を吹き込む操作を行うのが好ましい。系
内に導入する水蒸気の圧力については特に限定されるも
のではないが、具体的には0.3〜2MPaの範囲が好
ましく、より好ましくは0.5〜1.5MPaの範囲で
吹き込み操作を行った場合に効率良く不純物を除去でき
る。濃縮方法は特に制限されるものではないが、例えば
バッチ式で濃縮を行う方法として以下の例が挙げられ
る。反応停止工程や失活剤等の除去工程を経た反応液を
濃縮用の釜に移送し、加熱を開始すると同時に系内を連
続的に減圧していく。系内が200℃に到達した時点
で、系内をフル減圧とし13kPa(100torr)
以下とする。この状態で任意の時間濃縮を行った後、さ
らに、減圧下において系内に窒素あるいは高圧水蒸気等
を吹き込む操作を行うのが好ましい。また、連続的に濃
縮する方法も、効率的な濃縮方法として採用することが
できる。例えば薄膜蒸留器が用いられ、特に制限される
ものではないが、系内温度を少なくとも200℃まで上
げることが可能で、系内圧力を13kPa(100to
rr)以下にすることができるものが好ましい。本発明
においては,上述の濃縮方法をそれぞれ単独で実施して
も良いが、バッチ式濃縮器あるいは連続式濃縮器の複数
連結方式や、バッチ式濃縮器による予備濃縮から連続式
濃縮器による本濃縮への複合方式等により、さらに濃縮
効率を高めることが可能である。濃縮の終了点は、GP
C分析により、得られるフェノール樹脂中の未反応フェ
ノール類および一官能性成分の量を確認することによっ
て決定される。未反応フェノール類の含有量は特に限定
されるものではないが、樹脂を使用する際の環境への配
慮の点から、樹脂中の残存量が500ppm以下にする
のが好ましく、より好ましくは200ppm以下、さら
に好ましくは100ppm以下である。また前述のよう
に、一官能性成分の含有量を制御するのが好ましい。
<Unreacted raw material removal / collection process (III)>
(Concentration step) The reaction liquid that has undergone the reaction stopping step and the step of removing the deactivator and the like is then provided to a step for removing and recovering unreacted raw materials (hereinafter, sometimes referred to as concentration). It FIG. 4 shows an embodiment using the concentrator 11 as an example. In FIG. 4, the reaction liquid is supplied to the top of the concentrator 11 from the purification line 10 through the line 23, and the line 24 is supplied from the upper portion.
Thus, the unreacted raw material is obtained, and the phenol resin is obtained through the line 25 from the bottom. Concentration conditions are not fixed under the conditions of temperature and pressure in the concentration system and vapor pressure, but efficient concentration can be achieved under the following conditions. That is, the temperature in the system is not particularly limited as long as it does not cause the decomposition of the resin, but is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 18 ° C. or lower.
It is in the range of 0 to 220 ° C. The pressure in the system may be any of normal pressure, reduced pressure, and increased pressure, but it is preferable to reduce the pressure in the system in order to carry out the concentration smoothly and quickly in the above temperature range. Specifically, 66.5 kP
The range of a (500 torr) or less is preferable, and particularly 40
It is preferably kPa (300 torr) or less.
Furthermore, in order to efficiently remove unreacted phenols and monofunctional components, it is preferable to blow nitrogen or high-pressure steam into the system under reduced pressure conditions. The pressure of the steam introduced into the system is not particularly limited, but specifically, the range of 0.3 to 2 MPa is preferable, and the blowing operation is more preferably performed in the range of 0.5 to 1.5 MPa. In this case, the impurities can be removed efficiently. The concentration method is not particularly limited, but the following example can be given as a method of performing concentration in a batch system. The reaction liquid that has undergone the reaction stopping step and the step of removing the deactivator, etc. is transferred to a kettle for concentration, and heating is started, and at the same time, the pressure in the system is continuously reduced. When the temperature in the system reached 200 ° C, the system was fully depressurized to 13 kPa (100 torr).
Below. After concentrating for an arbitrary time in this state, it is preferable to further inject nitrogen or high-pressure steam into the system under reduced pressure. Further, a method of continuously concentrating can also be adopted as an efficient concentration method. For example, a thin film distiller is used, and although not particularly limited, it is possible to raise the temperature in the system to at least 200 ° C. and the pressure in the system to 13 kPa (100 tons).
Those that can be set to rr) or less are preferable. In the present invention, each of the above-mentioned concentration methods may be carried out independently, but a batch type concentrator or a plurality of continuous type concentrators may be connected, or preconcentration by a batch type concentrator to main concentration by a continuous type concentrator. It is possible to further improve the concentration efficiency by a combined method such as The end point of concentration is GP
Determined by confirming the amount of unreacted phenols and monofunctional components in the resulting phenolic resin by C analysis. The content of unreacted phenols is not particularly limited, but from the viewpoint of the environment when using the resin, the residual amount in the resin is preferably 500 ppm or less, more preferably 200 ppm or less. , And more preferably 100 ppm or less. Further, as described above, it is preferable to control the content of the monofunctional component.

【0052】<フェノール樹脂の用途>以上のようにし
て得られたフェノール樹脂は、耐熱特性が優れているこ
とからエポキシ樹脂の原料とするほか、電気絶縁材料、
特に半導体封止材用あるいは積層板用のエポキシ樹脂の
硬化剤として有用であるが、特にその用途が限定される
ものではない。
<Uses of Phenolic Resin> The phenol resin obtained as described above is used as a raw material for epoxy resin because of its excellent heat resistance, and also as an electrical insulating material.
In particular, it is useful as a curing agent for epoxy resin for semiconductor encapsulating materials or laminated plates, but its use is not particularly limited.

【0053】<エポキシ化>続いてエポキシ樹脂の製造
方法について説明する。 (グリシジル化反応)エポキシ樹脂は、上記のフェノー
ル樹脂を、塩基触媒の存在下でエピハロヒドリン類と反
応させグリシジル化することにより得ることができる。
グリシジル化の反応は、常法により行うことができる。
具体的には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム等の塩基の存在下、通常10〜150℃、好ましくは
30〜80℃の温度で、フェノール樹脂を、エピクロル
ヒドリン、エピブロムヒドリン等のグリシジル化剤と反
応させたのち、水洗、乾燥することにより得ることがで
きる。グリシジル化剤の使用量は、フェノール樹脂に対
して好ましくは2〜20倍モル当量、特に好ましくは3
〜7倍モル当量である。また反応の際、減圧下にて、グ
リシジル化剤との共沸蒸留により水を留去することによ
って反応をより速く進行させることができる。 (洗浄)また、エポキシ樹脂を電子分野で使用する場
合、副生する塩化ナトリウム等の塩は、水洗工程で完全
に除去しておかなければならない。この際、未反応のグ
リシジル化剤を蒸留により回収して反応溶液を濃縮した
後、濃縮物を溶剤に溶解して水洗してもよい。好ましい
溶剤としては、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン、ベンゼン、ブチルセロソルブ等を挙げることがで
きる。水洗した濃縮物は、加熱濃縮を行う。
<Epoxidation> Next, a method for producing an epoxy resin will be described. (Glycidylation reaction) The epoxy resin can be obtained by reacting the above-mentioned phenol resin with epihalohydrins in the presence of a base catalyst to glycidylate.
The glycidylation reaction can be carried out by a conventional method.
Specifically, for example, in the presence of a base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, a phenol resin is usually added to glycidyl such as epichlorohydrin or epibromhydrin at a temperature of 10 to 150 ° C, preferably 30 to 80 ° C. It can be obtained by reacting with an agent and then washing with water and drying. The amount of the glycidylating agent used is preferably 2 to 20 times the molar equivalent of the phenol resin, and particularly preferably 3
~ 7 times molar equivalents. Further, during the reaction, the water can be distilled off by azeotropic distillation with a glycidylating agent under reduced pressure, so that the reaction can proceed faster. (Washing) When the epoxy resin is used in the electronic field, salts such as sodium chloride produced as a by-product must be completely removed in the water washing step. At this time, the unreacted glycidylating agent may be recovered by distillation to concentrate the reaction solution, and then the concentrate may be dissolved in a solvent and washed with water. Preferred solvents include methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, benzene, butyl cellosolve and the like. The concentrate washed with water is concentrated by heating.

【0054】<エポキシ樹脂物性>エポキシ樹脂の物性
としては、エポキシ樹脂を封止材用樹脂として使用した
場合に、優れた硬化性、成形性等を示し、硬化後に優れ
た耐熱性、耐湿性等を付与するために、以下のように樹
脂物性を制御することが重要である。2核体成分にグリ
シジル基が2つ付加した化合物(以下、2核体エポキシ
化成分と表現することがある)のエポキシ樹脂中の含有
量は、樹脂の粘度、流動性、硬化性に大きく影響を与え
るため、適宜調整することが重要である。エポキシ樹脂
中の2核体エポキシ化成分の含有量としては、30〜9
0質量%が好ましく、特に40〜80質量%の範囲が好
ましい。30質量%未満の場合は、流動性が低下し硬化
物の成形性に大きく影響を与え、また90質量%より多
い場合は良好な流動性が得られるものの、架橋密度が低
下し硬化特性を悪化させるため好ましくない。樹脂粘度
は成形時の流動特性に大きく影響を与えるため適度に調
節する必要がある。この粘度の規定については特に限定
されるものではないが、例えばキャノン−フェンスケ動
粘度管手法による、1,4−ジオキサンの50%樹脂溶
液の溶液粘度を把握することが有効であり、同法による
溶液粘度において、100mm /s以下の範囲が好ま
しく、特に70mm/s以下の範囲で制御された化合
物は好ましい流動特性を発揮する。エポキシ樹脂中のエ
ポキシ基の含量は、通常200〜500g/グラム当
量、好ましくは250〜450g/グラム当量であるの
が望ましい。エポキシ基の含量が500g/グラム当量
以上の場合には、架橋密度が低くなりすぎるため好まし
くない。本発明に記載の製造法によれば、上記の物性を
満足するエポキシ樹脂を製造することができる。
<Physical properties of epoxy resin> Physical properties of epoxy resin
As for, epoxy resin was used as the resin for the sealing material
In some cases, it shows excellent curability, moldability, etc., and is excellent after curing
In order to impart heat resistance, moisture resistance, etc.,
It is important to control the physical properties of oil. Two core components are green
Compound with two sidyl groups added (hereinafter referred to as binuclear epoxy
(Sometimes expressed as a chemical component) in the epoxy resin
The amount has a great influence on the viscosity, fluidity and curability of the resin.
Therefore, it is important to make appropriate adjustments. Epoxy resin
The content of the binuclear epoxidation component in the composition is 30 to 9
0 mass% is preferable, and the range of 40 to 80 mass% is particularly preferable.
Good When it is less than 30% by mass, the fluidity is lowered and the composition is cured.
It greatly affects the moldability of the product, and is more than 90% by mass.
Good flowability, but low crosslink density
It is not preferable because it deteriorates the curing property. Resin viscosity
Moderately affects the flow characteristics during molding, so it should be adjusted appropriately.
Need to save. There is no particular limitation on this viscosity regulation.
Although it is not done, for example Canon-Fenske movement
50% resin dissolution of 1,4-dioxane by viscous tube method
It is effective to grasp the solution viscosity of the liquid, and
100 mm in solution viscosity Two/ S or less range is preferred
Especially 70mmTwo/ S controlled compound within the range
The article exhibits favorable flow characteristics. E in epoxy resin
The content of poxy groups is usually 200 to 500 g / gram equivalent.
Amount, preferably 250-450 g / gram equivalent
Is desirable. Epoxy group content is 500 g / gram equivalent
In the above cases, the crosslinking density becomes too low, which is preferable.
No According to the production method of the present invention, the above physical properties are
A satisfactory epoxy resin can be produced.

【0055】<エポキシ樹脂用途>このようにして得ら
れたエポキシ樹脂は、従来の方法で得られる同様の構造
を有するエポキシ樹脂と比較すると耐熱性に優れ、特に
耐ハンダクラック性に著しく優れる等の利点から半導体
封止材料用途が極めて有用である。また、積層板用のエ
ポキシ樹脂組成物原料としても有用であり、エポキシ樹
脂の溶剤への溶解性に優れるために電気積層板用途での
ワニス等として用いることができる。
<Use of Epoxy Resin> The epoxy resin thus obtained is superior in heat resistance to the epoxy resin having a similar structure obtained by the conventional method, and particularly excellent in solder crack resistance. The semiconductor encapsulation material application is extremely useful because of its advantages. Further, it is also useful as a raw material for an epoxy resin composition for a laminated board, and can be used as a varnish or the like for an electric laminated board due to its excellent solubility of the epoxy resin in a solvent.

【0056】[0056]

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により詳細に
説明する。尚、以下の実施例並びに比較例におけるフェ
ノール樹脂の特性は以下の方法により測定した。 1)2核体成分量、2核体エポキシ化成分量および一官
能性成分量 フェノール樹脂の1質量%THF溶液を用い、WATE
RS社製の示差屈折検出器「WATERS 410」に
より検出し、同社製高速液体クロマトグラフィーマネー
ジャー「ミレニアム」を用いて測定した。 2)溶液粘度 ASTM D446に記載のキャノン−フェンスケ動粘
度管手法に従い、25℃に制御された恒温槽内でSiz
e No.300の粘度管を使用して測定した。なお、
フェノール樹脂の測定についてはn−ブタノール50%
樹脂溶液、エポキシ樹脂については1,4−ジオキサン
50%樹脂溶液を用いて測定を行った。 3)OH当量 製造で得られたフェノール樹脂をピリジン−無水酢酸混
合溶液中で加熱還流し、反応後の溶液を水酸化カリウム
で逆滴定することにより決定した。 4)軟化点 JIS K2207に記載の環球式軟化点測定法に従い
測定した。 5)ホウ素含有量 島津製作所製・シーケンシャル形高周波プラズマ発光分
析装置ICPS−1000II型を使用し、測定樹脂の2
5%n−ブチルセロソルブ溶液を標準溶液と比較するこ
とにより測定した。 6)フッ素含有量 Heraeus(独)製・ウィックボルト型燃焼装置を
使用し、樹脂の20%アセトン溶液を燃焼後、炭酸ナト
リウム溶液に吸収されたフッ素分に由来するpHの増減
を(株)堀場製作所製・イオンメーターN−8M型を用
いて調べることにより測定した。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples and Comparative Examples. The characteristics of the phenolic resin in the following examples and comparative examples were measured by the following methods. 1) amount of dinuclear component, amount of dinuclear epoxidized component, and amount of monofunctional component 1% by mass THF solution of phenol resin,
It was detected by a differential refraction detector "WATERS 410" manufactured by RS Co., Ltd. and measured using a high performance liquid chromatography manager "Millennium" manufactured by the same company. 2) Solution viscosity Siz in a constant temperature bath controlled at 25 ° C. according to the Canon-Fenske kinematic viscosity tube method described in ASTM D446.
e No. It was measured using a 300 viscosity tube. In addition,
For measurement of phenolic resin, n-butanol 50%
The resin solution and the epoxy resin were measured using a 1,4-dioxane 50% resin solution. 3) The phenol resin obtained by OH equivalent production was heated to reflux in a pyridine-acetic anhydride mixed solution, and the solution after the reaction was determined by back titration with potassium hydroxide. 4) Softening point The softening point was measured according to the ring and ball softening point measuring method described in JIS K2207. 5) Boron content Using a sequential type high frequency plasma emission spectrometer ICPS-1000II type manufactured by Shimadzu Corporation
It was measured by comparing a 5% n-butyl cellosolve solution with a standard solution. 6) Fluorine content Using a wick bolt type combustor manufactured by Heraeus (Germany), after burning a 20% acetone solution of the resin, increase and decrease in pH due to the fluorine content absorbed in the sodium carbonate solution was changed to HORIBA, Ltd. It was measured by examining with an ion meter N-8M manufactured by Seisakusho.

【0057】<実施例1> (フェノール樹脂(I)の製造)図2のように、第1反
応器1−A、第2反応器1−Bを直列に接続した装置を
用いた。反応器は4つの攪拌羽根とその間に仕切板を備
えたL/D=5/1の槽型反応器で、内容積は第1反応
器が1リットル、第2反応器が3リットルのものを使用
した。原料としては、フェノールとジシクロペンタジエ
ンを使用し、それぞれ水分量が100ppm以下である
ことを予め確認した。また反応系内の水分量も100p
pm以下であることを確認した。酸触媒としては、三フ
ッ化ホウ素フェノール錯体を用い、あらかじめ0.3質
量%の濃度で原料フェノールに溶解させておいた。酸触
媒を溶解したフェノールをライン12により第1反応器
1−Aの底部から1880g(20モル)/hで連続的
に供給し、第1反応器内を70℃に制御した。ジシクロ
ペンタジエンは、ライン13を経て第1反応器1−Aの
側面の4箇所から合計で264g(2モル)/hで連続
的に添加した。第1反応器1−Aの塔頂からライン14
により排出された反応液は、次に140℃に制御した第
2反応器1−Bの塔底からアップフローで連続的に流通
させた。第2反応器塔頂1−Bからライン15により抜
き出された反応液を分析した結果、一官能性成分は樹脂
に対して2.2質量%(成分Aが1.2質量%、成分B
が1.0質量%)含まれていた。第2反応器1−Bの塔
頂から排出された反応液は、ハイドロタルサイト類(商
品名KW−1000)100gが充填された20リット
ルのセパラブルフラスコに80℃を維持しながら連続的
に6時間注入し、同じ温度で2時間攪拌して触媒を失活
した。濾過により失活剤や触媒残さを除去した反応液
は、13kPa(100torr)の減圧下、190℃
で7時間蒸留濃縮して未反応のフェノールを除去し、フ
ェノール樹脂(I)3490gを得た。ジシクロペンタ
ジエンの添加開始から18時間の製造時間を要し、単位
時間あたりの生産量は約194g/hであった。得られ
たフェノール樹脂は、軟化点が92.5℃、フェノール
性水酸基当量が169g/eq、溶液粘度が89mm
/sであった。また、2核体成分の含有量は67質量
%、一官能性成分の含有率は1.4質量%(成分Aは
1.1質量%、成分Bは0.3質量%)であった。ま
た、ホウ素は50ppm、フッ素は18ppmであっ
た。以上のように、特に問題なく所望の物性を有する樹
脂を効率的に得ることができた。
Example 1 (Production of Phenolic Resin (I)) As shown in FIG. 2, an apparatus in which a first reactor 1-A and a second reactor 1-B were connected in series was used. The reactor was a tank reactor with L / D = 5/1 equipped with four stirring blades and a partition plate between them, and the internal volume was 1 liter for the first reactor and 3 liters for the second reactor. used. Phenol and dicyclopentadiene were used as raw materials, and it was previously confirmed that the water content was 100 ppm or less. Also, the water content in the reaction system is 100 p
It was confirmed that it was pm or less. As the acid catalyst, a boron trifluoride phenol complex was used and was dissolved in the starting phenol at a concentration of 0.3 mass% in advance. Phenol in which the acid catalyst was dissolved was continuously supplied at 1880 g (20 mol) / h from the bottom of the first reactor 1-A through the line 12, and the inside of the first reactor was controlled at 70 ° C. Dicyclopentadiene was continuously added via line 13 from four points on the side surface of the first reactor 1-A at a total of 264 g (2 mol) / h. Line 14 from the top of the first reactor 1-A
The reaction liquid discharged by means of the above was continuously circulated as an upflow from the bottom of the second reactor 1-B controlled at 140 ° C. As a result of analyzing the reaction liquid extracted through the line 15 from the top 1-B of the second reactor, the monofunctional component was 2.2% by mass (1.2% by mass of the component A and B).
Was 1.0 mass%). The reaction liquid discharged from the top of the second reactor 1-B was continuously charged in a 20 liter separable flask filled with 100 g of hydrotalcites (trade name KW-1000) while maintaining 80 ° C. It was injected for 6 hours and stirred at the same temperature for 2 hours to deactivate the catalyst. The reaction liquid from which the deactivator and the catalyst residue were removed by filtration was heated at 190 ° C. under a reduced pressure of 13 kPa (100 torr).
Unreacted phenol was removed by distillation and concentration for 7 hours to obtain 3490 g of phenol resin (I). A production time of 18 hours was required from the start of the addition of dicyclopentadiene, and the production amount per unit time was about 194 g / h. The obtained phenol resin has a softening point of 92.5 ° C., a phenolic hydroxyl group equivalent of 169 g / eq, and a solution viscosity of 89 mm 2.
Was / s. Further, the content of the binuclear component was 67% by mass, and the content rate of the monofunctional component was 1.4% by mass (component A was 1.1% by mass, component B was 0.3% by mass). Further, boron was 50 ppm and fluorine was 18 ppm. As described above, the resin having the desired physical properties could be efficiently obtained without any particular problem.

【0058】<実施例2> (エポキシ樹脂(I)の製造)撹拌機、還流冷却器およ
び温度計付きの3リットル4つ口フラスコに、実施例1
で製造したフェノール樹脂(I)169gとエピクロル
ヒドリン400gとを仕込んだ後、撹拌、溶解した。反
応系内の圧力を20kPa(150torr)に調節
し、68℃に昇温した。そこへ、濃度48質量%の水酸
化ナトリウム水溶液100gを連続的に添加しながら
3.5時間反応させた。該反応により生成する水および
水酸化ナトリウム水溶液の水を、水−エピクロルヒドリ
ン共沸混合物の還流により分解し、反応系外へ連続的に
除去した。反応終了後、反応系を常圧に戻し、110℃
まで昇温して反応系の水を完全に除去した。過剰のエピ
クロルヒドリンを常圧下で蒸留除去し、さらに2kPa
(15torr)の減圧下に140℃で蒸留を行った。
生成した樹脂および塩化ナトリウムの混合物に、メチル
イソブチルケトン300gおよび10質量%の水酸化ナ
トリウム水溶液36gを加え、85℃で1.5時間反応
を行った。反応終了後、メチルイソブチルケトン750
gおよび水300gを加え、下層の塩化ナトリウム水溶
液を分液除去した。次にメチルイソブチルケトン液層に
水150gを加えて洗浄し、リン酸で中和して水層を分
離した後、さらに水800gで洗浄して水層を分離し
た。油層と水層の分離性は良く、定量的に無機塩を回収
した後、メチルイソブチルケトン液層を常圧下で蒸留
し、続いて0.67kPa(5torr)、140℃で
減圧蒸留を行い、216gのエポキシ樹脂(I)を得
た。得られたエポキシ樹脂は、エポキシ当量が263g
/eq、溶液粘度が25mm/s、2核体エポキシ化
成分の含有量が53質量%であり、特に問題なく所望の
物性を有する樹脂が得られた。
Example 2 (Production of Epoxy Resin (I)) Example 1 was placed in a 3-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer.
After charging 169 g of the phenol resin (I) produced in 1 above and 400 g of epichlorohydrin, the mixture was stirred and dissolved. The pressure in the reaction system was adjusted to 20 kPa (150 torr) and the temperature was raised to 68 ° C. 100 g of sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of 48% by mass was continuously added thereto and reacted for 3.5 hours. The water generated by the reaction and the water of the sodium hydroxide aqueous solution were decomposed by refluxing the water-epichlorohydrin azeotrope, and continuously removed outside the reaction system. After the reaction is completed, the reaction system is returned to normal pressure, 110 ° C
The temperature was raised to and the water in the reaction system was completely removed. Excess epichlorohydrin was distilled off under normal pressure, and further 2 kPa
Distillation was performed at 140 ° C. under a reduced pressure of (15 torr).
300 g of methyl isobutyl ketone and 36 g of a 10 mass% sodium hydroxide aqueous solution were added to the resulting mixture of the resin and sodium chloride, and the mixture was reacted at 85 ° C. for 1.5 hours. After completion of the reaction, methyl isobutyl ketone 750
g and 300 g of water were added, and the lower layer sodium chloride aqueous solution was separated and removed. Next, 150 g of water was added to the methyl isobutyl ketone liquid layer to wash it, and the solution was neutralized with phosphoric acid to separate the aqueous layer, and then washed with 800 g of water to separate the aqueous layer. The oil layer and the water layer have good separability, and after quantitatively recovering the inorganic salt, the methyl isobutyl ketone liquid layer is distilled under normal pressure, followed by vacuum distillation at 140 ° C. at 0.67 kPa (5 torr) to give 216 g. The epoxy resin (I) of was obtained. The obtained epoxy resin has an epoxy equivalent of 263 g.
/ Eq, the solution viscosity was 25 mm 2 / s, the content of the binuclear epoxidized component was 53% by mass, and a resin having desired physical properties was obtained without any particular problem.

【0059】<実施例3> (フェノール樹脂(II)の製造)図3のように、第1反
応器1−A、第2反応器1−B、失活塔6および濃縮器
7として薄膜蒸留器を直列に接続した装置を用いた。反
応器は実施例1と同じものを使用した。失活塔は、内容
積2リットル、L/D=10/1の円筒状容器で、内部
に平均粒径50μm、かさ比重2.2cc/gのハイド
ロタルサイト類(商品名:KW−1000)を充填した
ものを使用した。また、反応器および失活塔の周囲に
は、温度制御のため、温水あるいは熱媒油を流通させる
ことができるジャケットを取り付けた。実施例1と同様
にして反応を開始した。第1反応器の塔頂から排出され
た反応液は、次に140℃に制御した第2反応器の塔底
からアップフローで連続的に流通させた。第2反応器塔
頂から抜き出された反応液を分析した結果、一官能性成
分は樹脂に対して2.2質量%(成分Aが1.3質量
%、成分Bが0.9質量%)含まれていた。第2反応器
塔頂から排出された反応液は、90℃に制御した失活塔
塔頂からダウンフローで流通させた。失活塔の塔底から
排出された反応液は、薄膜蒸留器において、13kPa
(100torr)、210℃の条件下、1リットル/
hで濃縮処理され、未反応フェノールが除去された溶融
樹脂を、薄膜蒸留器底部から連続的に回収した。ジシク
ロペンタジエンの添加開始から4時間後、薄膜蒸留器底
部から溶融樹脂が流出し始め、10時間後に3450g
のフェノール樹脂(II)を回収した。単位時間あたりの
生産量は345g/hであった。得られたフェノール樹
脂は、軟化点が92℃、フェノール性水酸基当量が17
0g/eq、溶液粘度が90mm/sであった。ま
た、2核体成分の含有量は66質量%、一官能性成分の
含有率は1.5質量%(成分Aは1.1質量%、成分B
は0.4質量%)であった。また、ホウ素は60pp
m、フッ素は20ppmであった。以上のように、特に
問題なく所望の物性を有する樹脂を効率的に得ることが
できた。
Example 3 (Production of Phenol Resin (II)) As shown in FIG. 3, thin film distillation was performed as the first reactor 1-A, the second reactor 1-B, the deactivation tower 6 and the condenser 7. A device in which the vessels were connected in series was used. The same reactor as in Example 1 was used. The deactivation tower is a cylindrical container having an internal volume of 2 liters, L / D = 10/1, and inside has hydrotalcites having an average particle diameter of 50 μm and a bulk specific gravity of 2.2 cc / g (trade name: KW-1000). Was used. Further, a jacket capable of circulating hot water or heat transfer oil was attached around the reactor and the deactivation tower for temperature control. The reaction was started in the same manner as in Example 1. The reaction liquid discharged from the top of the first reactor was then continuously circulated with an upflow from the bottom of the second reactor whose temperature was controlled at 140 ° C. As a result of analyzing the reaction liquid extracted from the top of the second reactor, the monofunctional component was 2.2% by mass (1.3% by mass of component A and 0.9% by mass of component B) with respect to the resin. ) Was included. The reaction liquid discharged from the top of the second reactor was allowed to flow downflow from the top of the deactivation tower controlled at 90 ° C. The reaction liquid discharged from the bottom of the deactivation tower was 13 kPa in the thin film distiller.
(100 torr), 210 ° C., 1 liter /
The molten resin from which unreacted phenol had been removed by concentrating with h was continuously recovered from the bottom of the thin film distiller. 4 hours after the start of the addition of dicyclopentadiene, the molten resin started to flow out from the bottom of the thin film distillation apparatus, and after 3 hours, 3450 g.
Of phenol resin (II) was recovered. The production amount per unit time was 345 g / h. The obtained phenol resin has a softening point of 92 ° C. and a phenolic hydroxyl group equivalent of 17
The solution viscosity was 0 g / eq and the solution viscosity was 90 mm 2 / s. Further, the content of the binuclear component is 66% by mass, the content rate of the monofunctional component is 1.5% by mass (component A is 1.1% by mass, component B is
Was 0.4% by mass). Also, boron is 60 pp
m and fluorine were 20 ppm. As described above, the resin having the desired physical properties could be efficiently obtained without any particular problem.

【0060】<実施例4> (エポキシ樹脂(II)の製造)実施例3で合成したフェ
ノール樹脂(II)170gを用いた以外は実施例2と同
様の操作を行い、215gのエポキシ樹脂(II)を得
た。得られたエポキシ樹脂は、エポキシ当量が264g
/eq、溶液粘度が25mm/s、2核体エポキシ化
成分の含有量が54質量%であり、特に問題なく所望の
物性を有する樹脂が得られた。
<Example 4> (Production of epoxy resin (II)) The same operation as in Example 2 was carried out except that 170 g of the phenol resin (II) synthesized in Example 3 was used, and 215 g of the epoxy resin (II) ) Got. The obtained epoxy resin has an epoxy equivalent of 264 g.
/ Eq, the solution viscosity was 25 mm 2 / s, the content of the binuclear epoxidized component was 54% by mass, and a resin having desired physical properties was obtained without any particular problem.

【0061】<実施例5> (フェノール樹脂(III)の製造)図5のように、第1
反応器1−A、第2反応器1−B、触媒分離塔8、触媒
回収槽9、精製ライン10および濃縮器11して薄膜蒸
留器を直列に接続した装置を用いた。反応器は実施例1
と同じものを使用した。触媒分離塔は、容量1リット
ル、L/D=10/1で、内部に充填剤を充填したもの
を使用し、触媒分離塔底部には窒素フィードラインを接
続した。また、触媒分離塔塔頂より排出されるガスに含
まれる酸触媒を回収するための吸収槽を設けた。触媒回
収槽は、容量5リットルで、攪拌機および熱媒油を流通
させることができるジャケットおよびコイルを備えたも
のを使用し、触媒回収槽内には酸触媒を溶解させるため
3リットルのフェノールを充填した。実施例1と同様に
して反応を開始した。第2反応器の塔頂から排出された
反応液は、150℃に制御した触媒分離塔上部からダウ
ンフローで流通させた。また触媒分離塔下部から、2m
/hで窒素ガスをフィードして、反応液と窒素ガスを
交差流通させた。触媒分離塔塔頂から排出される酸触媒
を含むガスは、液温を120℃に保持した触媒回収槽に
導入し、攪拌しながら連続的に酸触媒を溶解して回収し
た。触媒分離塔塔底から排出された反応液は、確実に触
媒成分を除去する目的で精製ラインを通過させた後、薄
膜蒸留器において、13kPa(100torr)、2
10℃の条件下で、1リットル/hで濃縮処理され、未
反応フェノールが除去された溶融樹脂を、薄膜蒸留器底
部から連続的に回収した。ジシクロペンタジエンの添加
開始から4時間後、薄膜蒸留器底部から溶融樹脂が流出
し始め、10時間後に3470gのフェノール樹脂(II
I)を回収した。単位時間あたりの生産量は347g/
hであった。得られたフェノール樹脂は、軟化点が95
℃、フェノール性水酸基当量が170g/eq、溶液粘
度が90mm/sであった。また、2核体成分の含有
量は65質量%、一官能性成分の含有率は1.5質量%
(成分Aは1.1質量%、成分Bは0.4質量%)であ
った。また、ホウ素は52ppm、フッ素は16ppm
であった。触媒回収槽に充填したフェノール中の酸触媒
濃度を測定したところ、10.4質量%であり、使用し
た触媒をほとんど回収した。以上のように、特に問題な
く所望の物性を有する樹脂を効率的に得ることができ
た。
Example 5 (Production of Phenol Resin (III)) As shown in FIG.
A reactor 1-A, a second reactor 1-B, a catalyst separation tower 8, a catalyst recovery tank 9, a purification line 10 and a condenser 11 were used, and a thin film distillation apparatus was connected in series. The reactor is Example 1
Used the same. The catalyst separation column used had a capacity of 1 liter, L / D = 10/1, and was filled with a filler inside, and a nitrogen feed line was connected to the bottom of the catalyst separation column. Further, an absorption tank for recovering the acid catalyst contained in the gas discharged from the top of the catalyst separation tower was provided. The catalyst recovery tank has a capacity of 5 liters and is equipped with a stirrer and a jacket and a coil through which heat oil can be circulated. The catalyst recovery tank is filled with 3 liters of phenol to dissolve the acid catalyst. did. The reaction was started in the same manner as in Example 1. The reaction liquid discharged from the top of the second reactor was allowed to flow downflow from the upper part of the catalyst separation column controlled at 150 ° C. 2m from the bottom of the catalyst separation tower
Nitrogen gas was fed at 3 / h to cross-flow the reaction liquid and nitrogen gas. The gas containing the acid catalyst discharged from the top of the catalyst separation column was introduced into a catalyst recovery tank whose liquid temperature was maintained at 120 ° C., and the acid catalyst was continuously dissolved and recovered while stirring. The reaction liquid discharged from the bottom of the catalyst separation column was passed through a purification line for the purpose of surely removing the catalyst component, and then, in a thin film distiller, at 13 kPa (100 torr),
The molten resin from which unreacted phenol had been removed by concentrating treatment at 1 liter / h under conditions of 10 ° C. was continuously recovered from the bottom of the thin film distiller. Four hours after the start of the addition of dicyclopentadiene, the molten resin began to flow out from the bottom of the thin-film distiller, and after 10 hours, 3470 g of phenol resin (II
I) was recovered. The production amount per unit time is 347 g /
It was h. The obtained phenolic resin has a softening point of 95.
C., the phenolic hydroxyl group equivalent was 170 g / eq, and the solution viscosity was 90 mm 2 / s. Further, the content of the binuclear component is 65% by mass, and the content of the monofunctional component is 1.5% by mass.
(Component A is 1.1 mass%, Component B is 0.4 mass%). Also, boron is 52 ppm and fluorine is 16 ppm.
Met. When the concentration of the acid catalyst in the phenol charged in the catalyst recovery tank was measured, it was 10.4% by mass, and most of the catalyst used was recovered. As described above, the resin having the desired physical properties could be efficiently obtained without any particular problem.

【0062】<実施例6> (エポキシ樹脂(III)の製造)実施例5で合成したフ
ェノール樹脂(III)170gを用いた以外は実施例2
と同様の操作を行い、182gのエポキシ樹脂(III)
を得た。得られたエポキシ樹脂は、エポキシ当量が25
4g/eq、溶液粘度が17mm/s、2核体エポキ
シ化成分の含有量が66質量%であり、特に問題なく所
望の物性を有する樹脂が得られた。
<Example 6> (Production of epoxy resin (III)) Example 2 except that 170 g of the phenol resin (III) synthesized in Example 5 was used.
182 g of epoxy resin (III)
Got The obtained epoxy resin has an epoxy equivalent of 25.
4 g / eq, the solution viscosity was 17 mm 2 / s, the content of the binuclear epoxidized component was 66% by mass, and a resin having desired physical properties was obtained without any particular problem.

【0063】<実施例7> (フェノール樹脂(IV)の製造)実施例5の触媒回収槽
で酸触媒を溶解したフェノールを使用し、これに新たに
フェノールおよび三フッ化ホウ素・フェノール錯体を追
加し、0.3質量%の三フッ化ホウ素・フェノール錯体
触媒のフェノール溶液を調製して用いた以外は、実施例
5と同様に製造を行った。ジシクロペンタジエン添加開
始後、10時間の運転を行い、3390gのフェノール
樹脂(IV)を得た。単位時間あたりの製造量は339g
/hであった。得られたフェノール樹脂は、軟化点が9
1.5℃、フェノール性水酸基当量が170g/eq、
溶液粘度が89mm/sであった。また、2核体成分
の含有量は65質量%、一官能性成分の含有量は1.6
質量%(成分Aが1.2質量%、成分Bが0.4質量
%)であった。上記のように、特に問題なく所望の物性
を有する樹脂を効率的に得ることができた。
Example 7 (Production of Phenol Resin (IV)) Phenol in which the acid catalyst was dissolved was used in the catalyst recovery tank of Example 5, and phenol and boron trifluoride / phenol complex were newly added. Then, the production was performed in the same manner as in Example 5 except that a phenol solution of 0.3 mass% of boron trifluoride / phenol complex catalyst was prepared and used. After starting the addition of dicyclopentadiene, the operation was carried out for 10 hours to obtain 3390 g of phenol resin (IV). The production amount per unit time is 339g
Was / h. The obtained phenolic resin has a softening point of 9
1.5 ° C., phenolic hydroxyl group equivalent 170 g / eq,
The solution viscosity was 89 mm 2 / s. Further, the content of the binuclear component is 65% by mass, and the content of the monofunctional component is 1.6.
It was mass% (1.2 mass% of component A, 0.4 mass% of component B). As described above, a resin having desired physical properties could be efficiently obtained without any particular problem.

【0064】<比較例1> (フェノール樹脂(V)の製造)攪拌機およびを備えた
冷却コイルを備えた容量10リットルのガラス製セパラ
ブルフラスコに、フェノール5640g(60モル)を
仕込み、三フッ化ホウ素・フェノール錯体16gを添加
して均一にした後、液温を80℃に保持しながら、滴下
ロートからジシクロペンタジエン792g(6モル)を
徐々に滴下して第1段階の反応を行った。反応液の量が
多く除熱するのに時間がかかり、すべてのジシクロペン
タジエンを滴下するのに7時間を要した。滴下終了後、
2時間かけて140℃まで昇温し、140℃で4時間攪
拌して第2段階の反応を行った。なお、フェノールは反
応前に脱水して水分量を100ppm以下とし、ジシク
ロペンタジエンおよび反応系内についても、反応前に水
分量が100ppm以下であることを確認した。また、
反応は窒素雰囲気下で行った。第2段階の反応工程終了
時において、反応液中の一官能性成分の含有量が、樹脂
に対して2.0質量%(成分Aが1.2質量%、成分B
が0.8質量%)であることを確認した後、反応液を7
0℃に冷却した。続いて、失活剤として水酸化マグネシ
ウム・水酸化アルミニウム/ハイドロタルサイト(キョ
ーワード1000)15gを反応液に添加し、2時間攪
拌して触媒を失活させた。濾過により失活剤や触媒残さ
を除去した反応液は、13kPa(100torr)の
減圧下、190℃で5時間蒸留濃縮して未反応のフェノ
ールを除去し、フェノール樹脂1750gを得た。得ら
れたフェノール樹脂は、軟化点が95℃、フェノール性
水酸基当量が170g/eq、溶液粘度が90mm
sであった。また、2核体成分の含有量は65質量%、
一官能性成分の含有率は1.5質量%(成分Aが1.1
質量%、成分Bが0.4質量%)であった。続いて、上
述の工程を再度繰り返し、1740gの樹脂を得た。得
られたフェノール樹脂は、軟化点が94℃、フェノール
性水酸基当量が168g/eq、溶液粘度が89mm
/sであった。また、2核体成分の含有量は67質量
%、一官能性成分の含有率は1.5質量%(成分Aが
1.0質量%、成分Bが0.4質量%)であった。この
ように同一処方で製造を行ったが、1回目と2回目で得
られる樹脂の物性は若干異なっていた。また、2回の製
造であわせて3490gの樹脂が得られ、合計48時間
の製造時間を要し、単位時間あたりの生産量は約73g
/hであり、生産効率は低かった。
Comparative Example 1 (Production of Phenol Resin (V)) 5640 g (60 mol) of phenol was charged into a glass separable flask having a capacity of 10 liter equipped with a stirrer and a cooling coil, and trifluoride was added. After 16 g of the boron-phenol complex was added and homogenized, 792 g (6 mol) of dicyclopentadiene was gradually dropped from the dropping funnel while maintaining the liquid temperature at 80 ° C. to carry out the reaction in the first stage. Since the amount of the reaction solution was large and it took time to remove the heat, it took 7 hours to drop all the dicyclopentadiene. After the dropping is completed,
The temperature was raised to 140 ° C. over 2 hours, and the mixture was stirred at 140 ° C. for 4 hours to carry out the second stage reaction. In addition, it was confirmed that the water content of the phenol was dehydrated to 100 ppm or less before the reaction, and that the water content of dicyclopentadiene and the reaction system was 100 ppm or less before the reaction. Also,
The reaction was performed under a nitrogen atmosphere. At the end of the reaction step of the second stage, the content of the monofunctional component in the reaction solution is 2.0% by mass (1.2% by mass of the component A, B is the component B).
Is 0.8% by mass), and then the reaction solution is
Cooled to 0 ° C. Subsequently, 15 g of magnesium hydroxide / aluminum hydroxide / hydrotalcite (Kyoward 1000) was added to the reaction solution as a deactivator and stirred for 2 hours to deactivate the catalyst. The reaction liquid from which the deactivator and the catalyst residue were removed by filtration was concentrated by distillation at 190 ° C. for 5 hours under reduced pressure of 13 kPa (100 torr) to remove unreacted phenol, and 1750 g of a phenol resin was obtained. The obtained phenol resin has a softening point of 95 ° C., a phenolic hydroxyl group equivalent of 170 g / eq, and a solution viscosity of 90 mm 2 /
It was s. Further, the content of the binuclear component is 65% by mass,
The content of the monofunctional component is 1.5% by mass (component A is 1.1
Mass% and component B was 0.4 mass%). Then, the above process was repeated again to obtain 1740 g of resin. The obtained phenol resin has a softening point of 94 ° C., a phenolic hydroxyl group equivalent of 168 g / eq, and a solution viscosity of 89 mm 2.
Was / s. The content of the binuclear component was 67% by mass, and the content of the monofunctional component was 1.5% by mass (component A was 1.0% by mass and component B was 0.4% by mass). Although the same formulation was used for production, the physical properties of the resin obtained in the first and second times were slightly different. In addition, 3490 g of resin was obtained in total from the two productions, which required a total production time of 48 hours, and the production amount per unit time was about 73 g.
/ H, and the production efficiency was low.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、フェノール類と不飽和
環状炭化水素類とを流通式反応器を使用して連続的に反
応させるため、バッチ式の反応に比べて反応制御が容易
で、装置の設置スペースも小さくすることが可能であ
る。また、物性が良好でばらつきの少ないフェノール樹
脂を効率的かつ安価に製造することができる。さらに、
反応液を連続的に反応停止工程および未反応原料の回収
工程に供する一連の連続プロセスを採用することによっ
て、より効率的かつ安価なフェノール樹脂の製造が可能
となる。それにより、エポキシ樹脂も安価に提供するこ
とができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, since phenols and unsaturated cyclic hydrocarbons are continuously reacted using a flow reactor, the reaction control is easier than in a batch type reaction, It is possible to reduce the installation space of the device. Further, it is possible to efficiently and inexpensively produce a phenol resin having good physical properties and little variation. further,
By adopting a series of continuous processes in which the reaction solution is continuously subjected to the reaction stopping step and the unreacted raw material collecting step, it is possible to more efficiently and inexpensively produce the phenol resin. Thereby, the epoxy resin can also be provided at a low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の工程(I)に使用する反応器の一実施
形態を模式的に示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an embodiment of a reactor used in step (I) of the present invention.

【図2】本発明の工程(I)において反応器を2基直列
につないで反応を分割制御する実施形態を模式的に示す
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an embodiment in which two reactors are connected in series to control the division of the reaction in step (I) of the present invention.

【図3】本発明の工程(I)で使用する反応器と工程(I
I)で使用する失活塔および濃縮器を連結した実施形態
を模式的に示す説明図である。
FIG. 3 shows a reactor and a process (I) used in the process (I) of the present invention.
It is explanatory drawing which shows typically the embodiment which connected the deactivation tower and concentrator used in I).

【図4】本発明の工程(II)において触媒分離塔および
触媒回収槽を工程(III)において精製ラインおよび濃
縮器を使用する実施形態を模式的に示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing an embodiment in which a catalyst separation column and a catalyst recovery tank are used in step (II) of the present invention, and a purification line and a concentrator are used in step (III).

【図5】本発明の方法によるフェノール樹脂の製造プロ
セス全体の一実施形態を示す模式的な説明図である。
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing one embodiment of the whole phenol resin production process by the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応器(1−A 第1反応器、1−B 第2反応
器) 2 回転軸 3 攪拌羽根 4 モーター 5 仕切り板 6 失活塔 7 濃縮器 8 触媒分離塔 9 触媒回収槽 10 精製ライン 11 濃縮器 12 フェノール類および酸触媒供給ライン 13 不飽和環状炭化水素類供給ライン 14、15 反応液ライン 16 失活後の反応液ライン 17 未反応フェノール類抜き出しライン 18 フェノール樹脂取り出しライン 19 反応液供給ライン 20 不活性ガス供給ライン 21 触媒および不活性ガス抜き出しライン 22 触媒除去後の反応液ライン 23 精製後の反応液ライン 24 未反応フェノール類抜き出しライン 25 フェノール樹脂取り出しライン
1 Reactor (1-A 1st reactor, 1-B 2nd reactor) 2 Rotating shaft 3 Stirring blade 4 Motor 5 Partition plate 6 Deactivation tower 7 Concentrator 8 Catalyst separation tower 9 Catalyst recovery tank 10 Purification line 11 Concentrator 12 Phenol and acid catalyst supply line 13 Unsaturated cyclic hydrocarbons supply lines 14, 15 Reaction liquid line 16 Reaction liquid line after deactivation 17 Unreacted phenols extraction line 18 Phenol resin extraction line 19 Reaction liquid supply line 20 inert gas supply line 21 catalyst and inert gas extraction line 22 reaction liquid line after catalyst removal 23 reaction liquid line after purification 24 unreacted phenols extraction line 25 phenol resin extraction line

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炭素−炭素二重結合を2個以上有する不
飽和環状炭化水素化合物とフェノール類とを原料として
酸触媒の存在下に反応させる工程(I)、該反応を停止
する工程(II)、反応液から未反応の原料を除去・回収
する工程(III)を含むフェノール樹脂の製造方法にお
いて、前記工程(I)が、原料および酸触媒を反応器に
連続的に供給し反応液を連続的に抜き出すことを特徴と
するフェノール樹脂の製造方法。
1. A step (I) of reacting an unsaturated cyclic hydrocarbon compound having two or more carbon-carbon double bonds with a phenol as a raw material in the presence of an acid catalyst, and a step (II) of stopping the reaction. ), In the method for producing a phenolic resin including the step (III) of removing and recovering unreacted raw material from the reaction solution, the step (I) continuously supplies the raw material and the acid catalyst to the reactor, A method for producing a phenol resin, which comprises continuously extracting the phenol resin.
【請求項2】 前記工程(I)において使用する反応器
が、反応器内部に縦方向に設置した回転軸と、該回転軸
に攪拌羽根を装備した縦形の流通式槽型反応器であるこ
とを特徴とする請求項1に記載のフェノール樹脂の製造
方法。
2. The reactor used in the step (I) is a vertical flow type tank reactor equipped with a rotating shaft vertically installed inside the reactor and a stirring blade on the rotating shaft. The method for producing a phenolic resin according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記工程(II)が、前記工程(I)で得
られる反応液を連続的に、固体失活剤が充填された失活
塔中に流通させることにより酸触媒を失活させることを
特徴とする請求項1または2に記載のフェノール樹脂の
製造方法。
3. The step (II) deactivates the acid catalyst by continuously circulating the reaction liquid obtained in the step (I) into a deactivation tower filled with a solid deactivator. The method for producing a phenolic resin according to claim 1 or 2, characterized in that.
【請求項4】 前記工程(II)が、前記工程(I)で得
られる反応液を連続的に触媒分離塔上部から供給し、減
圧下で加熱するとともに触媒分離塔の下部から不活性ガ
スを導入し、触媒分離塔塔頂から酸触媒および不活性ガ
スを排出し、実質的に反応が停止した反応液を触媒分離
塔塔底から排出することを特徴とする請求項1または2
に記載のフェノール樹脂の製造方法。
4. In the step (II), the reaction liquid obtained in the step (I) is continuously supplied from the upper part of the catalyst separation column, heated under reduced pressure, and an inert gas is supplied from the lower part of the catalyst separation column. 3. The acid catalyst and the inert gas that are introduced and discharged from the top of the catalyst separation column, and the reaction liquid in which the reaction has substantially stopped is discharged from the bottom of the catalyst separation column.
The method for producing a phenolic resin according to 1.
【請求項5】 前記工程(III)が、前記工程(II)で
得られる反応液を連続的に濃縮して未反応の原料を除去
・回収することにより、溶融樹脂を連続的に得ることを
特徴とする請求項3または4に記載のフェノール樹脂の
製造方法。
5. The step (III) comprises continuously obtaining a molten resin by continuously concentrating the reaction solution obtained in the step (II) to remove and recover unreacted raw materials. The method for producing a phenol resin according to claim 3 or 4, which is characterized in that.
【請求項6】 フェノール類がフェノールであることを
特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のフェノール
樹脂の製造方法。
6. The method for producing a phenol resin according to claim 1, wherein the phenol is phenol.
【請求項7】 炭素−炭素二重結合を2個以上有する不
飽和環状炭化水素化合物がジシクロペンタジエンである
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のフェ
ノール樹脂の製造方法。
7. The method for producing a phenol resin according to claim 1, wherein the unsaturated cyclic hydrocarbon compound having two or more carbon-carbon double bonds is dicyclopentadiene.
【請求項8】 酸触媒が三フッ化ホウ素・フェノール錯
体であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記
載のフェノール樹脂の製造方法。
8. The method for producing a phenol resin according to claim 1, wherein the acid catalyst is a boron trifluoride / phenol complex.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の製造方
法によりフェノール樹脂を製造し、次いで塩基触媒の存
在下で該フェノール樹脂とエピハロヒドリン類を反応さ
せるエポキシ樹脂の製造方法。
9. A method for producing an epoxy resin, which comprises producing a phenol resin by the method according to claim 1 and then reacting the phenol resin with epihalohydrins in the presence of a base catalyst.
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