JP2007002032A - Modified phenol resin, method for producing the same, and modified phenol resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分子内に脂肪族二重結合を有する変性フェノール樹脂とその製造方法及び変性フェノール樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a modified phenolic resin having an aliphatic double bond in the molecule, a method for producing the same, and a modified phenolic resin composition.
カシューナッツシェル油変性フェノール樹脂やトール油変性フェノール樹脂は、自動車や航空機用のタイヤへの配合をはじめ、土木・建築用材料、各種工業製品材料、汎用日用品など様々な用途に用いられている。これらの中で、自動車用タイヤなどに用いられるゴム材料は、原料ゴムに様々な添加剤を加えた複合材料が使用され、要求される耐摩耗性、耐クラック性、耐外傷性、低発熱性など種々の特性向上が試みられている。
例えば、タイヤの主原料であるゴムには、BR(ブタジエンゴム)、SBR(スチレン−ブタジエンゴム)などの合成ゴムや天然ゴムが用いられるが、これらのゴム材料に、タイヤ用途に適した耐摩耗性能や機械的強度を与えるためには、フェノール樹脂のような弾性率の高い熱硬化性樹脂を配合したり、硫黄、加硫促進剤、カーボンブラック等の配合剤を多量に配合したりする方法などが実施されている。
Cashew nut shell-modified phenolic resins and tall oil-modified phenolic resins are used in various applications such as blending into tires for automobiles and aircraft, civil engineering and construction materials, various industrial product materials, general-purpose daily necessities. Among these, rubber materials used for automobile tires, etc. are composite materials made by adding various additives to raw rubber, and required wear resistance, crack resistance, trauma resistance, low heat generation Various characteristics have been improved.
For example, rubber, which is the main raw material of tires, is made of synthetic rubber such as BR (butadiene rubber) and SBR (styrene-butadiene rubber) and natural rubber, and these rubber materials have wear resistance suitable for tire applications. In order to give performance and mechanical strength, a method of blending a high-modulus thermosetting resin such as phenol resin, or blending a large amount of compounding agents such as sulfur, vulcanization accelerator, carbon black, etc. Etc. are being implemented.
ゴム材料などの各種材料にフェノール樹脂を配合する場合、通常はノボラック型フェノール樹脂を硬化剤であるヘキサメチレンテトラミンとともに用いるが、一般的にノボラック型フェノール樹脂は極性の低い物質とは相溶性が悪く、単に配合しただけではいわゆる海島構造になり目的とする材料特性の向上が難しい。このため、ノボラック型フェノール樹脂として、オクチルフェノールやノニルフェノールに代表されるアルキルフェノールを用いたアルキルフェノール変性ノボラック型フェノール樹脂を用い、フェノール樹脂骨格中に比較的長鎖のアルキル基を導入することにより、原料である成分との相溶性を改善する試みがなされてきた(例えば、特許文献1参照)。 When a phenolic resin is blended with various materials such as rubber materials, a novolac type phenolic resin is usually used together with a hexamethylenetetramine as a curing agent. However, a novolac type phenolic resin is generally poorly compatible with a substance having low polarity. However, it is difficult to improve the desired material properties simply by blending into a so-called sea-island structure. For this reason, as a novolac type phenol resin, an alkylphenol-modified novolac type phenol resin using an alkylphenol typified by octylphenol or nonylphenol is used, and a relatively long chain alkyl group is introduced into the phenol resin skeleton, which is a raw material. Attempts have been made to improve the compatibility with the components (see, for example, Patent Document 1).
しかし、このような変性ノボラック型フェノール樹脂の原料となるアルキルフェノール類の中でも、パラノニルフェノールやパラオクチルフェノールなどは、環境改善の観点から使用が制限されつつある。一方、ヘキサメチレンテトラミンを配合することによる強度の向上は、配合物混練時の粘度上昇や機械的強度の低下を招くことがあり、多量に配合すると要求特性を満たすことが難しくなるという問題がある。 However, among alkylphenols that are raw materials for such modified novolak-type phenolic resins, use of paranonylphenol, paraoctylphenol, and the like is being restricted from the viewpoint of environmental improvement. On the other hand, the improvement in strength by blending hexamethylenetetramine may lead to an increase in viscosity at the time of kneading the blend and a decrease in mechanical strength, and there is a problem that it becomes difficult to satisfy the required characteristics when blended in a large amount. .
これらの問題を解決し、強度を向上する手法として、各種オイルで変性し、ゴム等との相溶性を向上させたフェノール樹脂を配合する方法が古くから知られている(例えば、特許文献2参照)。しかし、相溶性向上により、ある程度の強度向上は期待できるものの、さらなる強度の向上を図るには、樹脂の配合割合を多くする必要があるが、この場合、靭性や伸びが低下するという問題がある。 As a method for solving these problems and improving strength, a method of blending a phenol resin modified with various oils and improved in compatibility with rubber or the like has been known for a long time (for example, see Patent Document 2). ). However, although a certain degree of strength improvement can be expected by improving the compatibility, it is necessary to increase the blending ratio of the resin in order to further improve the strength, but in this case, there is a problem that toughness and elongation decrease. .
本発明は、ゴムなどのエラストマーや不飽和ポリエステルなどに配合した場合、これらの配合物や成形体に高い機械的強度を付与することができる脂肪族二重結合を有する化合物で変性したフェノール樹脂、その製造方法及び変性フェノール樹脂組成物を提供することを目的とするものである。 The present invention is a phenol resin modified with a compound having an aliphatic double bond capable of imparting high mechanical strength to these blends and molded articles when blended with an elastomer such as rubber or unsaturated polyester, An object of the present invention is to provide a production method and a modified phenolic resin composition.
このような目的は、下記の本発明(1)〜(8)により達成される。
(1) 脂肪族二重結合を有する化合物によって変性されたフェノール樹脂であって、該変性フェノール樹脂の分子内に脂肪族二重結合を有することを特徴とする変性フェノール樹脂。
(2) 前記変性フェノール樹脂は、1H−NMR分析による脂肪族二重結合プロトンピークの積分比が芳香環のそれを1とした場合に0.001以上有するものである前記(1)に記載の変性フェノール樹脂。
(3) 前記脂肪族二重結合を有する化合物が、カシューナッツシェル油、トール油、アマニ油から選ばれた1種以上の不飽和油である前記(1)または(2)に記載の変性フェノール樹脂。
(4) 数平均分子量が400〜1100である前記(1)ないし(3)のいずれかに記載の変性フェノール樹脂。
(5) 前記脂肪族二重結合を有する化合物が、カシューナッツシェル油である前記(1)ないし(4)のいずれかに記載の変性フェノール樹脂。
(6) 前記変性フェノール樹脂における前記脂肪族二重結合を有する化合物の含有量は、前記変性フェノール樹脂全体に対して、20〜50重量%である前記(1)ないし(5)のいずれかに記載の変性フェノール樹脂。
(7) 前記(1)ないし(6)のいずれかに記載の変性フェノール樹脂を製造する方法であって、フェノール類とアルデヒド類と前記脂肪族二重結合を有する化合物とを、pH1〜4の酸性下において、200℃以下で反応することを特徴とする変性フェノール樹脂の製造方法。
(8) 前記(1)ないし(6)のいずれかに記載の変性フェノール樹脂と硬化剤とを含有することを特徴とする変性フェノール樹脂組成物。
Such an object is achieved by the following present inventions (1) to (8).
(1) A modified phenol resin, which is a phenol resin modified with a compound having an aliphatic double bond, and has an aliphatic double bond in the molecule of the modified phenol resin.
(2) The modified phenolic resin according to (1), wherein the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak by 1H-NMR analysis is 0.001 or more when that of the aromatic ring is 1. Modified phenolic resin.
(3) The modified phenolic resin according to (1) or (2), wherein the compound having an aliphatic double bond is one or more unsaturated oils selected from cashew nut shell oil, tall oil, and linseed oil. .
(4) The modified phenolic resin according to any one of (1) to (3), wherein the number average molecular weight is 400 to 1100.
(5) The modified phenol resin according to any one of (1) to (4), wherein the compound having an aliphatic double bond is cashew nut shell oil.
(6) The content of the compound having an aliphatic double bond in the modified phenol resin is 20 to 50% by weight based on the whole modified phenol resin. The modified phenolic resin as described.
(7) A method for producing the modified phenolic resin according to any one of (1) to (6) above, wherein a phenol, an aldehyde, and the compound having an aliphatic double bond are pH 1-4. A process for producing a modified phenolic resin, characterized by reacting at 200 ° C. or lower under acidic conditions.
(8) A modified phenolic resin composition comprising the modified phenolic resin according to any one of (1) to (6) and a curing agent.
本発明は、脂肪族二重結合を有する化合物により変性されたフェノール樹脂において、その分子中に脂肪族二重結合を含有する変性フェノール樹脂であり、この変性フェノール樹脂を用いることにより機械的強度の高い成形体を得ることができる。また、本発明は、かかる変性フェノール樹脂を製造する方法であって、フェノール類とアルデヒド類と脂肪族二重結合を有する化合物とを、pH1〜4の酸性下において、200℃以下で反応することを特徴とするものであり、上記変性フェノール樹脂を効果的に得ることができる。さらに、本発明は、上記変性フェノール樹脂と硬化剤とを含有する変性フェノール樹脂組成物であり、架橋密度の高い硬化物を得ることができる。 The present invention relates to a phenol resin modified with a compound having an aliphatic double bond, and a modified phenol resin containing an aliphatic double bond in the molecule. By using this modified phenol resin, mechanical strength is improved. A high molding can be obtained. The present invention is also a method for producing such a modified phenolic resin, which comprises reacting phenols, aldehydes, and a compound having an aliphatic double bond at 200 ° C. or lower under acidic conditions of pH 1-4. The modified phenolic resin can be effectively obtained. Furthermore, this invention is the modified phenol resin composition containing the said modified phenol resin and a hardening | curing agent, and can obtain hardened | cured material with a high crosslinking density.
本発明は、脂肪族二重結合を有する化合物により変性されたフェノール樹脂であって、該変性フェノール樹脂の分子内に脂肪族二重結合を含有することを特徴とする変性フェノール樹脂である。
また、本発明は、フェノール類とアルデヒドと脂肪族二重結合を有する化合物とを、pH1〜4の酸性下において、200℃以下で反応することを特徴とする変性フェノール樹脂の製造方法である。
さらに、本発明は、上記変性フェノール樹脂と硬化剤とを含有する変性フェノール樹脂組成物である。
The present invention is a phenolic resin modified with a compound having an aliphatic double bond, wherein the modified phenolic resin contains an aliphatic double bond in the molecule of the modified phenolic resin.
Moreover, this invention is a manufacturing method of the modified phenol resin characterized by reacting phenols, an aldehyde, and the compound which has an aliphatic double bond under the acidic of pH 1-4 at 200 degrees C or less.
Furthermore, the present invention is a modified phenolic resin composition containing the modified phenolic resin and a curing agent.
まず、本発明の脂肪族二重結合を有する化合物により変性されたフェノール樹脂(以下、単に「変性フェノール樹脂」ということがある)について説明する。本発明の変性フェノール樹脂は、その分子内に脂肪族二重結合を含有することを特徴とする。
本発明の変性フェノール樹脂は、その分子内に脂肪族二重結合を含有することにより、例えばポリブタジエンや不飽和ポリエステルなどの脂肪族二重結合を含有する樹脂やエラ
ストマーに配合し、硬化させる際、この変性フェノール樹脂の脂肪族二重結合部分がポリブタジエンや不飽和ポリエステルなどの二重結合部分と反応し強固に結合する。これにより機械的強度の高い硬化物(成形体)を得ることができる。
First, a phenol resin modified with a compound having an aliphatic double bond of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “modified phenol resin”) will be described. The modified phenolic resin of the present invention is characterized by containing an aliphatic double bond in the molecule.
When the modified phenolic resin of the present invention contains an aliphatic double bond in its molecule, it is blended into a resin or elastomer containing an aliphatic double bond such as polybutadiene or unsaturated polyester and cured, The aliphatic double bond portion of the modified phenolic resin reacts with the double bond portion such as polybutadiene or unsaturated polyester to be strongly bonded. Thereby, a cured product (molded product) having high mechanical strength can be obtained.
本発明の変性フェノール樹脂において、脂肪族二重結合の量(割合)は、1H−NMR分析による脂肪族二重結合プロトンピークの積分比が芳香環のそれを1とした場合0.001以上であることが好ましい。これにより、硬化の際、ポリブタジエンや不飽和ポリエステルなどの脂肪族二重結合と反応することにより強固な架橋構造を形成することができ、強度、弾性率、硬度等の向上が図れる。前記脂肪族二重結合プロトンピークの割合が0.001未満である場合は、架橋構造の形成が稀少となり、強度向上等の効果が小さくなることがある。
かかる変性フェノール樹脂が脂肪族二重結合を実質的に含有しない場合、ポリブタジエンや不飽和ポリエステルなどとは結合せず、分散するのみとなり、強度や弾性率向上の効果に大きな差が生じる。この差は明白であり、たとえば、分子量が数千であるフェノール樹脂分子中に脂肪族二重結合が一個含まれるだけでも、配合組成物が硬化する際に巨大分子となり強度や弾性率を向上することが可能となる。
In the modified phenolic resin of the present invention, the amount (ratio) of the aliphatic double bond is 0.001 or more when the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak by 1H-NMR analysis is 1 in the aromatic ring. Preferably there is. Thereby, at the time of curing, a strong cross-linked structure can be formed by reacting with an aliphatic double bond such as polybutadiene or unsaturated polyester, and strength, elastic modulus, hardness and the like can be improved. When the ratio of the aliphatic double bond proton peak is less than 0.001, formation of a crosslinked structure is rare, and effects such as strength improvement may be reduced.
When such a modified phenolic resin does not substantially contain an aliphatic double bond, it does not bind to polybutadiene or unsaturated polyester, but only disperses, resulting in a great difference in the effect of improving strength and elastic modulus. This difference is obvious. For example, even if only one aliphatic double bond is included in a phenol resin molecule having a molecular weight of several thousand, it becomes a large molecule when the blended composition is cured, and the strength and elastic modulus are improved. It becomes possible.
本発明の変性フェノール樹脂を得るために用いるフェノール類は、特に限定されないが、フェノール及びフェノール以外の各種フェノール類、例えばクレゾール、キシレノール、他のアルキルフェノール、レゾルシン等を単独、あるいはこれらのうち2種以上を用いることができる。 The phenols used for obtaining the modified phenolic resin of the present invention are not particularly limited, but phenol and various phenols other than phenol, for example, cresol, xylenol, other alkylphenols, resorcinol, etc., alone or in combination of two or more thereof Can be used.
本発明の変性フェノール樹脂において使用するアルデヒド類としては、特に限定されないが、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ポリオキシメチレン、クロラール、ヘキサメチレンテトラミン、フルフラール、グリオキザール、n−ブチルアルデヒド、カプロアルデヒド、アリルアルデヒド、ベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、アクロレイン、テトラオキシメチレン、フェニルアセトアルデヒド、o−トルイルアルデヒド、サリチルアルデヒド等が挙げられる。これらの中でも、ホルムアルデヒドおよびパラホルムアルデヒドから選ばれた1種以上のアルデヒド類を用いることが好ましい。これにより、変性フェノール樹脂を収率よく得ることができる。 Aldehydes used in the modified phenolic resin of the present invention are not particularly limited. For example, formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane, acetaldehyde, propionaldehyde, polyoxymethylene, chloral, hexamethylenetetramine, furfural, glyoxal, n-butyl. Examples include aldehyde, caproaldehyde, allyl aldehyde, benzaldehyde, crotonaldehyde, acrolein, tetraoxymethylene, phenylacetaldehyde, o-toluylaldehyde, salicylaldehyde and the like. Among these, it is preferable to use one or more aldehydes selected from formaldehyde and paraformaldehyde. Thereby, a modified phenol resin can be obtained with a good yield.
本発明の変性フェノール樹脂を得るために、フェノール類(P)とアルデヒド類(F)とのモル比(F/P)は、特に限定されないが、0.5〜1.0が好ましく、特に0.6〜0.9が好ましい。前記モル比が前記下限値未満であると固形の変性フェノール樹脂を得られない場合があり、前記上限値を超えると異常反応によりゲル化物を生成する場合がある。 In order to obtain the modified phenolic resin of the present invention, the molar ratio (F / P) of phenols (P) and aldehydes (F) is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 1.0, particularly 0. .6 to 0.9 is preferable. If the molar ratio is less than the lower limit, a solid modified phenolic resin may not be obtained, and if it exceeds the upper limit, a gelled product may be generated due to an abnormal reaction.
本発明の変性フェノール樹脂を得るために使用される変性剤は、脂肪族二重結合を有する化合物である。脂肪族二重結合を有する化合物は、特に限定されるものではなく、例えば、カシューナッツシェル油(以下、カシュー油という)、トール油、アマニ油などの不飽和油であり、これらの1種またはそれ以上を用いることができる。このなかでも、カシュー油は、脂肪族二重結合を多く有することから、好ましいものである。従って、カシュー油をフェノール樹脂の変性剤として使用したときに、反応条件を選択することにより、実質的に脂肪族二重結合が存在する変性フェノール樹脂を効果的に得ることができる。また、価格も比較的安価で入手が容易である。 The modifier used for obtaining the modified phenolic resin of the present invention is a compound having an aliphatic double bond. The compound having an aliphatic double bond is not particularly limited, and examples thereof include unsaturated oils such as cashew nut shell oil (hereinafter referred to as cashew oil), tall oil, and linseed oil. The above can be used. Among these, cashew oil is preferable because it has many aliphatic double bonds. Therefore, when cashew oil is used as a phenol resin modifier, a modified phenol resin substantially having an aliphatic double bond can be effectively obtained by selecting reaction conditions. Also, the price is relatively inexpensive and easy to obtain.
また、カシュー油はカルダノールを主成分として含む。従って、カシュー油を蒸留して得られるカルダノールを用いることもできる。
脂肪族二重結合を有する化合物の変性量は、特に限定されないが、得られた変性フェノ
ール樹脂100重量部に対して、20〜50重量部の範囲内が好ましく、特に30〜45重量部が好ましい。添加量が前記下限値より少ないと、十分な効果が得られない場合があり、前記上限値を越える場合には、生成物が固形化せず取扱いが難しくなる場合や、異常反応によりゲル化物を生成するおそれがある。
Cashew oil contains cardanol as a main component. Therefore, cardanol obtained by distilling cashew oil can also be used.
The amount of modification of the compound having an aliphatic double bond is not particularly limited, but is preferably in the range of 20 to 50 parts by weight, particularly preferably 30 to 45 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the obtained modified phenolic resin. . If the amount added is less than the lower limit, a sufficient effect may not be obtained.If the amount exceeds the upper limit, the product may not be solidified and difficult to handle, or the gelled product may be caused by an abnormal reaction. May generate.
本発明の変性フェノール樹脂を得るためには、酸性触媒が用いられる。かかる酸性触媒としては、特に限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、亜リン酸等の無機酸類、蓚酸、ジエチル硫酸、パラトルエンスルホン酸、有機ホスホン酸等の有機酸類、酢酸亜鉛等の金属塩類等が挙げられる。これらを単独または2種類以上組合せて使用することができる。
上記酸性触媒の添加量は、特に限定されないが、フェノール類100重量部に対して、0.05〜5重量部の範囲内が好ましく、特に0.1〜2重量部が好ましい。添加量が前記下限値より少ないと、反応が十分に進行しないことがあり、前記上限値を越える場合には、モル比が高い場合と同様、異常反応によりゲル化物を生成するおそれがある。
In order to obtain the modified phenolic resin of the present invention, an acidic catalyst is used. Such acidic catalyst is not particularly limited, and examples thereof include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and phosphorous acid, organic acids such as oxalic acid, diethyl sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid, and organic phosphonic acid, and zinc acetate. Metal salts etc. are mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
The addition amount of the acidic catalyst is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.05 to 5 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of phenols. If the amount added is less than the lower limit, the reaction may not proceed sufficiently. If the amount exceeds the upper limit, a gelled product may be generated due to an abnormal reaction as in the case where the molar ratio is high.
本発明の変性フェノール樹脂を得るためには、通常反応溶媒が用いられる。かかる反応溶媒としては、特に限定されないが、例えば水、有機溶媒を用いることができるが、通常は、水が用いられる。また、アルデヒド類としてパラホルムアルデヒドを用いて反応溶媒を用いずに行ってもよい。前記有機溶媒としては、特に限定されないが、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アミルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン等のグリコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、1,4−ジオキサン等のエーテル類、トルエン、キシレン等の芳香族類などが挙げられる。これらを単独または2種類以上組合せて使用することができる。これらの中で、溶剤可溶タイプの生成物を得るためには、アセトン、DMF等の極性溶剤を用いることが好ましい。 In order to obtain the modified phenolic resin of the present invention, a reaction solvent is usually used. Although it does not specifically limit as this reaction solvent, For example, although water and an organic solvent can be used, water is used normally. Moreover, you may carry out without using a reaction solvent, using paraformaldehyde as aldehydes. Examples of the organic solvent include, but are not limited to, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and amyl alcohol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and glycerin; Examples include glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and triethylene glycol monomethyl ether, ethers such as 1,4-dioxane, and aromatics such as toluene and xylene. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, in order to obtain a solvent-soluble type product, it is preferable to use a polar solvent such as acetone or DMF.
本発明の変性フェノール樹脂の数平均分子量は400〜1100が好ましく、500〜1000がより好ましい。これにより、取扱い性の良好な樹脂が得られる。数平均分子量が上記下限値を下回ると高粘度な粘凋の物質になったり、固形化しても夏期貯蔵時に固結する物質になることがあり、取扱いが困難となることがある。また、上記上限値を上回ると溶剤類に溶解しにくくなったり、配合物との相溶性が低下することがある。
上記数平均分子量の測定方法である液体クロマトグラフィー法は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いたものであり、テトラヒドロフランを溶出溶媒として使用し、流量1.0ml/分、カラム温度40℃の条件で、示差屈折計を検出器として測定し、分子量は標準ポリスチレンにより換算した。使用した装置は以下のものである。
・本体:TOSOH社製・「HLC−8120」
・分析用カラム:TOSOH社製・「G1000HXL」1本、「G2000HXL」2本、「G3000HXL」1本
400-1100 are preferable and, as for the number average molecular weight of the modified phenol resin of this invention, 500-1000 are more preferable. Thereby, resin with good handleability is obtained. When the number average molecular weight is lower than the lower limit, it may become a highly viscous material, or even solidify, it may become a material that solidifies during summer storage, which may make handling difficult. Moreover, when it exceeds the said upper limit, it may become difficult to melt | dissolve in solvents, and compatibility with a formulation may fall.
The liquid chromatography method, which is a method for measuring the number average molecular weight, uses GPC (gel permeation chromatography), uses tetrahydrofuran as an elution solvent, has a flow rate of 1.0 ml / min, and a column temperature of 40 ° C. Under the conditions, a differential refractometer was measured as a detector, and the molecular weight was converted with standard polystyrene. The equipment used is as follows.
-Body: manufactured by TOSOH-"HLC-8120"
・ Analytical column: manufactured by TOSOH ・ One "G1000HXL", two "G2000HXL", one "G3000HXL"
次に、本発明の脂肪族二重結合を有する化合物で変性されたフェノール樹脂の製造方法について説明する。
本発明の変性フェノール樹脂の製造方法は、フェノール類とアルデヒドと脂肪族二重結合を有する化合物とを、pH1〜4の酸性下において、200℃以下で反応することを特徴とする。かかる方法により、脂肪族二重結合を含有する変性フェノール樹脂を効果的に生成することができる。
Next, a method for producing a phenol resin modified with a compound having an aliphatic double bond of the present invention will be described.
The method for producing a modified phenolic resin of the present invention is characterized in that a phenol, an aldehyde, and a compound having an aliphatic double bond are reacted at 200 ° C. or lower under an acidic pH of 1 to 4. Such a method can effectively produce a modified phenolic resin containing an aliphatic double bond.
従来の変性フェノール樹脂を製造する反応のように、pHが1〜4の酸性下において、
反応温度が200℃より高い場合は、脂肪族二重結合の消失が促進され、得られた樹脂には脂肪族二重結合が実質的に消失している。反応時の粘度低下を目的として、反応温度を200℃より上昇させる場合は、pHを4より高く7以下とすることにより、脂肪族二重結合の消失を防止することができ、脂肪族二重結合を含有する変性フェノール樹脂を得ることができるが、効率的ではなく、分子量が大きくなりすぎる傾向がある。一方、反応温度が200℃以下でpHが4より高い場合は、フェノール樹脂の重合反応が抑制されるため、十分な分子量の増加が期待できず、保存時に固結しにくい軟化点70℃以上の樹脂は得られないことがある。また、pHが1より低い場合、脂肪族二重結合の消失が促進され、樹脂がゲル化することがある。
また、最高反応温度が100℃より低い場合は、pHが1〜4であっても、フェノール類と脂肪族二重結合を有する化合物との反応が遅く、効率的ではないので、最高反応温度は100℃以上が好ましい。
Like the reaction for producing a conventional modified phenolic resin, under an acidic pH of 1-4,
When the reaction temperature is higher than 200 ° C., the disappearance of the aliphatic double bond is promoted, and the aliphatic double bond is substantially lost in the obtained resin. When the reaction temperature is increased from 200 ° C. for the purpose of reducing the viscosity during the reaction, the disappearance of the aliphatic double bond can be prevented by adjusting the pH to be higher than 4 and not higher than 7. A modified phenolic resin containing bonds can be obtained, but is not efficient and tends to have a too high molecular weight. On the other hand, when the reaction temperature is 200 ° C. or lower and the pH is higher than 4, since the polymerization reaction of the phenol resin is suppressed, a sufficient increase in molecular weight cannot be expected, and a softening point of 70 ° C. or higher is difficult to consolidate during storage. Resins may not be obtained. Moreover, when pH is lower than 1, the disappearance of the aliphatic double bond is promoted, and the resin may be gelled.
In addition, when the maximum reaction temperature is lower than 100 ° C., even if the pH is 1 to 4, the reaction between the phenol and the compound having an aliphatic double bond is slow and not efficient, so the maximum reaction temperature is 100 degreeC or more is preferable.
以上説明した、本発明の変性フェノール樹脂あるいは本発明の製造方法により得られた変性フェノール樹脂は、ゴムなどのエラストマーや不飽和ポリエステルなどに配合して機械的強度の高い樹脂組成物を得ることができる。かかる樹脂組成物を得る方法は、例えば、予めこの変性フェノール樹脂を混練機やロール等で均一混合する溶融混合方法や、粉砕混合などの乾式混合方法、または予備混合など行わず、混練時に両者を配合、混練する方法等あるが、特に限定されるものではない。 The above-described modified phenolic resin of the present invention or the modified phenolic resin obtained by the production method of the present invention can be blended with elastomer such as rubber or unsaturated polyester to obtain a resin composition with high mechanical strength. it can. The resin composition can be obtained by, for example, preliminarily mixing the modified phenolic resin with a kneading machine or roll, a melt mixing method, a dry mixing method such as pulverization mixing, or a preliminary mixing, without mixing both during the kneading. There are methods such as blending and kneading, but there is no particular limitation.
一例として、本発明による変性フェノール樹脂をゴムに配合してゴム組成物を得る方法を示す。例えば、変性フェノール樹脂とその硬化剤、各種ゴム、カーボンブラックおよび他の樹脂等を、バンバリーミキサー等であらかじめ150℃前後で混練しておき、引き続いて100℃前後で、硫黄や硬化促進剤を加える混練する方法、あるいは上記の配合物をロール等により100℃前後で混練する方法などあり、特に限定されるものでない。 As an example, a method for obtaining a rubber composition by blending a modified phenolic resin according to the present invention with rubber will be described. For example, a modified phenolic resin and its curing agent, various rubbers, carbon black and other resins are kneaded in advance at around 150 ° C. with a Banbury mixer etc., and subsequently sulfur and a curing accelerator are added at around 100 ° C. There is a method of kneading, or a method of kneading the above-mentioned compound at around 100 ° C. with a roll or the like, and it is not particularly limited.
また、他の例として、本発明による変性フェノール樹脂を不飽和ポリエステルに配合して不飽和ポリエステル組成物を得る方法は、変性フェノール樹脂、不飽和ポリエステル、重合開始剤、フィラー等を、粉砕、ブレンド等であらかじめ混合しておき、150℃前後で加圧、成形する方法、あるいは上記の配合物を溶剤等に一旦溶解して乾燥後、硬化する方法などあるが、特に限定されるものでない。 As another example, the method of obtaining the unsaturated polyester composition by blending the modified phenolic resin according to the present invention with the unsaturated polyester includes pulverizing and blending the modified phenolic resin, unsaturated polyester, polymerization initiator, filler and the like. For example, there is a method in which the mixture is preliminarily mixed and then pressed and molded at around 150 ° C., or the above compound is once dissolved in a solvent and dried and then cured, but it is not particularly limited.
本発明は、上記の変性フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンなどの硬化剤とを含む変性フェノール組成物である。硬化剤を含有することにより、硬化したときに、架橋密度が高くなり、機械的強度や弾性率がより向上した樹脂組成物を得ることができる。 The present invention is a modified phenol composition containing the modified phenolic resin and a curing agent such as hexamethylenetetramine. By containing a curing agent, when cured, a crosslink density is increased, and a resin composition with improved mechanical strength and elastic modulus can be obtained.
前記硬化剤としては、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメチロールメラミンなどを挙げることができる。硬化剤の量は、変性フェノール樹脂に対して1〜30重量%が好ましい。1重量%未満であると機械的強度や弾性率の向上効果が不十分となることがあり、30重量%を越えると架橋密度が高くなりすぎ脆くなる傾向がある。 Examples of the curing agent include hexamethylenetetramine and hexamethylolmelamine. The amount of the curing agent is preferably 1 to 30% by weight with respect to the modified phenolic resin. If it is less than 1% by weight, the effect of improving the mechanical strength and elastic modulus may be insufficient, and if it exceeds 30% by weight, the crosslinking density tends to be too high and become brittle.
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明は実施例に限定されるものではない。また本文中に記載されている「部」及び「%」はすべて「重量部」及び「重量%」を示す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples. However, the present invention is not limited to the examples. Further, “parts” and “%” described in the text all indicate “parts by weight” and “% by weight”.
始めに、脂肪族二重結合を有する化合物としてカシュー油を使用した例を示す。
<実施例1>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、37%ホルマリン690部(反応モル比0.8)、カシュー油400部、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、1時間反
応させた。この反応時のpHは、約1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、190℃に昇温し、カシュー油変性フェノール樹脂A1110部を得た。この樹脂の数平均分子量は920であり、軟化点は88℃であった。また、NMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークの積分比は、芳香環二重結合プロトンピークを1とした場合、0.004であった。
First, an example in which cashew oil is used as a compound having an aliphatic double bond is shown.
<Example 1>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 690 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.8), 400 parts of cashew oil and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at 100 ° C. for 1 hour under reflux. The pH during this reaction was about 1.6. Subsequently, while distillation under reduced pressure at 5000 Pa, the temperature was raised to 190 ° C. to obtain 1110 parts of cashew oil-modified phenol resin A. The number average molecular weight of this resin was 920, and the softening point was 88 ° C. In NMR measurement, the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak was 0.004 when the aromatic ring double bond proton peak was 1.
<実施例2>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、37%ホルマリン690部(反応モル比0.8)、カシュー油500部、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、1時間反応させた。この反応時のpHは、約1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、190℃に昇温し、カシュー油変性フェノール樹脂B1210部を得た。この樹脂の数平均分子量は820であり、軟化点は85℃であった。またNMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークの積分比は、芳香環二重結合プロトンピークを1とした場合、0.003であった。
<Example 2>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 690 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.8), 500 parts of cashew oil, and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at 100 ° C. under reflux for 1 hour. The pH during this reaction was about 1.6. Then, it heated up at 190 degreeC, distilling under reduced pressure at 5000 Pa, and obtained cashew oil modification phenol resin B1210 part. The number average molecular weight of this resin was 820, and the softening point was 85 ° C. In the NMR measurement, the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak was 0.003 when the aromatic ring double bond proton peak was 1.
<実施例3>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、37%ホルマリン690部(反応モル比0.8)、カシュー油600部、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、1時間反応させた。この反応時のpHは、約1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、190℃に昇温し、カシュー油変性フェノール樹脂C1280部を得た。この樹脂の数平均分子量は760であり、軟化点は81℃であった。また、NMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークの積分比は、芳香環二重結合プロトンピークを1とした場合、0.012であった。
<Example 3>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 690 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.8), 600 parts of cashew oil, and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at 100 ° C. for 1 hour under reflux. The pH during this reaction was about 1.6. Subsequently, while distillation under reduced pressure at 5000 Pa, the temperature was raised to 190 ° C. to obtain C1280 parts of cashew oil-modified phenol resin. The number average molecular weight of this resin was 760, and the softening point was 81 ° C. In NMR measurement, the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak was 0.012 when the aromatic ring double bond proton peak was 1.
<実施例4>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、37%ホルマリン776部(反応モル比0.9)、カシュー油500部、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、1時間反応させた。この反応時のpHは、約1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、190℃に昇温し、カシュー油変性フェノール樹脂D1180部を得た。この樹脂の数平均分子量は880であり、軟化点は89℃であった。また、NMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークの積分比は、芳香環二重結合プロトンピークを1とした場合、0.003であった。
<Example 4>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 776 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.9), 500 parts of cashew oil, and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at 100 ° C. under reflux for 1 hour. The pH during this reaction was about 1.6. Subsequently, the temperature was raised to 190 ° C. while distillation under reduced pressure at 5000 Pa to obtain 1180 parts of cashew oil-modified phenol resin D1180. The number average molecular weight of this resin was 880, and the softening point was 89 ° C. In NMR measurement, the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak was 0.003 when the aromatic double bond proton peak was 1.
<実施例5>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、37%ホルマリン690部(反応モル比0.8)、カルダノール500部、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、1時間反応した。この反応時のpHは、約1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、190℃に昇温し、カシュー油変性フェノール樹脂E1180部を得た。この樹脂の数平均分子量は870であり、軟化点は91℃であった。また、NMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークの積分比は、芳香環二重結合プロトンピークを1とした場合、0.028であった。
<Example 5>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 690 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.8), 500 parts of cardanol and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at 100 ° C. under reflux for 1 hour. The pH during this reaction was about 1.6. Then, it heated up at 190 degreeC, distilling under reduced pressure at 5000 Pa, and obtained 1180 parts of cashew oil modified phenolic resins. The number average molecular weight of this resin was 870, and the softening point was 91 ° C. In NMR measurement, the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak was 0.028 when the aromatic ring double bond proton peak was 1.
<実施例6>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、37%ホルマリン690部(反応モル比0.8)、カシュー油500部、シュウ酸酸20部とを仕込み、100℃還流下で、1時間反応した。この反応時のpHは、約1.7であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、190℃に昇温し、カシュー油変性フェノール樹脂F1220部を得た。この樹脂の数平均分子量は850であり、軟化点は87℃であった。また、NMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークの積分比は、芳香環二重結合プロトンピークを1とした場合、0.003であった。
<Example 6>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 690 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.8), 500 parts of cashew oil, and 20 parts of oxalic acid, and reacted at 100 ° C. under reflux for 1 hour. The pH during this reaction was about 1.7. Then, it heated up at 190 degreeC, distilling under reduced pressure at 5000 Pa, and obtained cashew oil modified phenol resin F1220 part. The number average molecular weight of this resin was 850, and the softening point was 87 ° C. In NMR measurement, the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak was 0.003 when the aromatic double bond proton peak was 1.
<比較例1>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、カシュー油500部、37%ホルマリン690部(反応モル比0.8)、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、1時間反応した。この反応時のpHは、約1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、230℃に昇温し、カシュー油変性フェノール樹脂G1140部を得た。この樹脂の数平均分子量は1040であり、軟化点は98℃であった。また、NMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークは認められなかった。
<Comparative Example 1>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 500 parts of cashew oil, 690 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.8) and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at 100 ° C. under reflux for 1 hour. The pH during this reaction was about 1.6. Subsequently, the temperature was raised to 230 ° C. while distillation under reduced pressure at 5000 Pa to obtain 1140 parts of cashew oil-modified phenol resin G1140. The number average molecular weight of this resin was 1040, and the softening point was 98 ° C. Further, in the NMR measurement, an aliphatic double bond proton peak was not observed.
<比較例2>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、カルダノール500部、37%ホルマリン690部(反応モル比0.8)、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、1時間反応した。この反応時のpHは、約1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、230℃に昇温し、カシュー油変性フェノール樹脂H1140部を得た。この樹脂の数平均分子量は950であり、軟化点は95℃であった。また、NMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークは認められなかった。
<Comparative example 2>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 500 parts of cardanol, 690 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.8) and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at 100 ° C. under reflux for 1 hour. The pH during this reaction was about 1.6. Subsequently, while distillation under reduced pressure at 5000 Pa, the temperature was raised to 230 ° C. to obtain 1140 parts of cashew oil-modified phenol resin H1140. The number average molecular weight of this resin was 950, and the softening point was 95 ° C. Further, in the NMR measurement, an aliphatic double bond proton peak was not observed.
次に、脂肪族二重結合を有する化合物としてトール油を使用した例を示す。
<実施例7>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、37%ホルマリン690部(反応モル比0.8)、トールオイル400部、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、3時間反応させた。この反応時のPHは1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、190℃に昇温し、トールオイル変性フェノール樹脂A1110部を得た。この樹脂の数平均分子量は900であり、軟化点は88℃であった。また、NMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークの積分比は、芳香環二重結合プロトンピークを1とした場合、0.003であった。
Next, an example in which tall oil is used as a compound having an aliphatic double bond is shown.
<Example 7>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 690 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.8), 400 parts of tall oil, and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at reflux at 100 ° C. for 3 hours. The pH during this reaction was 1.6. Subsequently, while distillation under reduced pressure at 5000 Pa, the temperature was raised to 190 ° C. to obtain 1110 parts of tall oil-modified phenol resin A. The number average molecular weight of this resin was 900, and the softening point was 88 ° C. In NMR measurement, the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak was 0.003 when the aromatic double bond proton peak was 1.
<実施例8>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、37%ホルマリン690部(反応モル比0.8)、トールオイル500部、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、3時間反応させた。この反応時のPHは1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、190℃に昇温し、トールオイル変性フェノール樹脂B1210部を得た。この樹脂の数平均分子量は850であり、軟化点は85℃であった。またNMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークの積分比は、芳香環二重結合プロトンピークを1とした場合、0.004であった。
<Example 8>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 690 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.8), 500 parts of tall oil, and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at reflux at 100 ° C. for 3 hours. The pH during this reaction was 1.6. Subsequently, the temperature was raised to 190 ° C. while distillation under reduced pressure at 5000 Pa to obtain 1210 parts of tall oil-modified phenol resin B. The number average molecular weight of this resin was 850, and the softening point was 85 ° C. In NMR measurement, the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak was 0.004 when the aromatic double bond proton peak was 1.
<実施例9>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、37%ホルマリン690部(反応モル比0.8)、トールオイル600部、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、3時間反応させた。この反応時のPHは1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、190℃に昇温し、トールオイル変性フェノール樹脂C1280部を得た。この樹脂の数平均分子量は800であり、軟化点は81℃であった。また、NMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークの積分比は、芳香環二重結合プロトンピークを1とした場合、0.006であった。
<Example 9>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 690 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.8), 600 parts of tall oil and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at reflux at 100 ° C. for 3 hours. The pH during this reaction was 1.6. Subsequently, while distillation under reduced pressure at 5000 Pa, the temperature was raised to 190 ° C. to obtain 1280 parts of tall oil-modified phenol resin C. The number average molecular weight of this resin was 800, and the softening point was 81 ° C. In NMR measurement, the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak was 0.006 when the aromatic ring double bond proton peak was 1.
<実施例10>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、37%ホルマリン776部(反応モル比0.9)、トールオイル500部、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、3時間反応させた。この反応時のPHは1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、190℃に昇温し、トールオイル変性フェノール樹脂D1180部を得た。この樹
脂の数平均分子量は900であり、軟化点は89℃であった。また、NMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークの積分比は、芳香環二重結合プロトンピークを1とした場合、0.004であった。
<Example 10>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 776 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.9), 500 parts of tall oil, and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at reflux at 100 ° C. for 3 hours. The pH during this reaction was 1.6. Subsequently, the temperature was raised to 190 ° C. while distillation under reduced pressure at 5000 Pa to obtain 1180 parts of tall oil-modified phenol resin D1180. The number average molecular weight of this resin was 900, and the softening point was 89 ° C. In NMR measurement, the integral ratio of the aliphatic double bond proton peak was 0.004 when the aromatic ring double bond proton peak was 1.
<比較例3>
3Lの三口フラスコに、フェノール1000部、トールオイル500部、37%ホルマリン690部(反応モル比0.8)、硫酸10部とを仕込み、100℃還流下で、3時間反応した。この反応時のPHは1.6であった。続いて、5000Paで減圧蒸留しながら、230℃に昇温し、トールオイル変性フェノール樹脂E1140部を得た。この樹脂の数平均分子量は1050であり、軟化点は98℃であった。また、NMR測定では、脂肪族二重結合プロトンピークは認められなかった。
<Comparative Example 3>
A 3 L three-necked flask was charged with 1000 parts of phenol, 500 parts of tall oil, 690 parts of 37% formalin (reaction molar ratio 0.8), and 10 parts of sulfuric acid, and reacted at 100 ° C. under reflux for 3 hours. The pH during this reaction was 1.6. Subsequently, the temperature was raised to 230 ° C. while distillation under reduced pressure at 5000 Pa to obtain 1140 parts of tall oil-modified phenol resin E1140. The number average molecular weight of this resin was 1050, and the softening point was 98 ° C. Further, in the NMR measurement, an aliphatic double bond proton peak was not observed.
<二重結合の確認>
上記実施例1〜10、および比較例1〜3で得られた変性フェノール樹脂について、脂肪族二重結合を、1H−NMRで約5ppmに現れるピークにより確認した。NMRの測定は日本電子社製JNM−ECXを用い、積算回数64回で行った。測定値は上記のとおりである。実施例2と比較例1で得られた変性フェノール樹脂のNMRチャートを図1に示す。
<Confirmation of double bond>
About the modified phenol resin obtained in the said Examples 1-10 and Comparative Examples 1-3, the aliphatic double bond was confirmed by the peak which appears in about 5 ppm by 1H-NMR. NMR measurement was performed using JNM-ECX manufactured by JEOL Ltd. with a total number of 64 times. The measured values are as described above. The NMR chart of the modified phenolic resin obtained in Example 2 and Comparative Example 1 is shown in FIG.
<変性フェノール樹脂配合組成物の特性>
上記変性フェノール樹脂を配合した組成物の特性をみるため、ゴムと不飽和ポリエステルにそれぞれ配合し硬化させ、その硬化物の物性を測定した。
<Characteristics of modified phenolic resin-containing composition>
In order to observe the characteristics of the composition containing the modified phenolic resin, the rubber and unsaturated polyester were respectively mixed and cured, and the physical properties of the cured product were measured.
1.ゴム配合テスト
表1に示す配合組成(重量部)を100℃の加熱ロールにより混練した各種ゴム組成物を油圧プレスにて180℃で5分間加硫して、厚さ2mmの加硫ゴムシートを作製した。このゴムシートを用いて、JIS K 6301に準拠して硬度(ショアA)および25%引っ張りモジュラスを、JIS K 6394に準拠して弾性率を測定した。なお、硬度は東洋精機社製デュロメーターにて測定した。引っ張りモジュラスは東洋精機社製ストログラフを用い、引っ張り速度50mm/分で測定した。また、弾性率はセイコーインスツルメント社製DMS6100を用い、測定条件は引張りで、60℃、10Hzで測定した。
1. Rubber compounding test Various rubber compositions obtained by kneading the compounding composition (parts by weight) shown in Table 1 with a heating roll at 100 ° C. were vulcanized at 180 ° C. for 5 minutes with a hydraulic press to obtain a vulcanized rubber sheet having a thickness of 2 mm. Produced. Using this rubber sheet, hardness (Shore A) and 25% tensile modulus were measured according to JIS K 6301, and elastic modulus was measured according to JIS K 6394. The hardness was measured with a durometer manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The tensile modulus was measured at a pulling speed of 50 mm / min using a Toyo Seiki strograph. In addition, the elastic modulus was measured by using a DMS6100 manufactured by Seiko Instruments Inc. under the tensile conditions of 60 ° C. and 10 Hz.
2.不飽和ポリエステル配合テスト
表2に示す配合組成(重量部)を150℃で1時間硬化させ、厚さ2mmのシートを作製した。このシートを用いて、硬度、曲げ強度を測定した。なお、硬度は、JIS K 7060(バーコル硬度)に準拠して、東洋精機社製デュロメーターにて測定した。曲げ強度は、JIS K 7060に準拠して、オリエンテック社製テンシロンUTM−500を用い、スパン50mm、速度5mm/分の条件で測定した。
2. Unsaturated polyester blending test The blending composition (parts by weight) shown in Table 2 was cured at 150 ° C. for 1 hour to produce a sheet having a thickness of 2 mm. Using this sheet, hardness and bending strength were measured. The hardness was measured with a durometer manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. according to JIS K 7060 (Barcol hardness). The bending strength was measured according to JIS K 7060 using a Tensilon UTM-500 manufactured by Orientec Corp. under conditions of a span of 50 mm and a speed of 5 mm / min.
天然ゴム:東知社製
カーボンブラック:三菱化学社製、HAF
亜鉛華:堺化学社製、酸化亜鉛
加硫促進剤:N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド
Natural rubber: Carbon black manufactured by Tochisha: HAF manufactured by Mitsubishi Chemical
Zinc flower: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., zinc oxide vulcanization accelerator: N-oxydiethylene-2-benzothiazole sulfenamide
不飽和ポリエステル:ジャパンコンポジット社製、ポリホープ820P
Unsaturated polyester: Polyhope 820P, manufactured by Japan Composite
測定結果を表3および表4に示す。
表3から明らかなように、実施例1〜10で得られた本発明の変性フェノール樹脂は、分子内に脂肪族二重結合を有するものであり、これを配合した組成物は、比較例1〜3で得られた実質的に脂肪族二重結合を含まない変性フェノール樹脂を配合した場合に比較して、弾性率、硬度、モジュラス、曲げ強度が向上した。 As is clear from Table 3, the modified phenolic resins of the present invention obtained in Examples 1 to 10 have an aliphatic double bond in the molecule, and the composition containing this is Comparative Example 1. The elastic modulus, hardness, modulus, and bending strength were improved as compared with the case where the modified phenol resin substantially free of aliphatic double bond obtained in -3 was blended.
本発明の脂肪族二重結合を有する化合物で変性されたフェノール樹脂は、分子内に脂肪族二重結合を含有するので、ポリブタジエンや不飽和ポリエステルなどの脂肪族二重結合を含有する樹脂やエラストマーと反応し、これらの樹脂やエラストマーを用いた製品に高い強度を付与することができる。さらに、弾性率や硬度が向上することから、硬質のゴム配合物や、高強度の不飽和ポリエステル配合物として好適に使用することができる。従って、タイヤやFRP等の用途において広く適用することができる。また、本発明の変性フェノール樹脂組成物は、硬化剤を含有することにより、架橋密度が高くなり、機械的強度や弾性率がより向上した硬化物(成形体)を得ることができる。
さらに、本発明の変性フェノール樹脂の製造方法は、分子内に脂肪族二重結合を含有する上記変性フェノール樹脂を効果的に得ることができる。
Since the phenol resin modified with the compound having an aliphatic double bond of the present invention contains an aliphatic double bond in the molecule, a resin or elastomer containing an aliphatic double bond such as polybutadiene or unsaturated polyester. Can give high strength to products using these resins and elastomers. Furthermore, since the elastic modulus and hardness are improved, it can be suitably used as a hard rubber compound or a high-strength unsaturated polyester compound. Therefore, it can be widely applied in applications such as tires and FRP. Moreover, the modified phenol resin composition of this invention can obtain the hardened | cured material (molded object) from which the crosslinking density became high and the mechanical strength and elastic modulus improved more by containing a hardening | curing agent.
Furthermore, the method for producing a modified phenolic resin of the present invention can effectively obtain the modified phenolic resin containing an aliphatic double bond in the molecule.
A 脂肪族二重結合プロトンによるピーク
B 芳香族二重結合プロトンによるピーク
A Peak due to aliphatic double bond proton B Peak due to aromatic double bond proton
Claims (8)
A modified phenolic resin composition comprising the modified phenolic resin according to any one of claims 1 to 6 and a curing agent.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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