JP2008101038A - Method for producing novolak type phenol resin - Google Patents

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Yasuhiro Matsumoto
泰宏 松本
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Asahi Yukizai Corp
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Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method by which a novolak type phenol resin wherein not only the contents of monomer and dimer components of phenols, but also the contents of trimer and tetramer components of the phenols are little can be produced in good efficiency. <P>SOLUTION: The method for producing the novolak type phenol resin includes a step for heterogeneously reacting phenols with 0.90-2.0 mol aldehydes based on 1 mol phenols in the presence of phosphoric acids and/or an organic phosphonic acid, and alcohols and/or cyclic ethers. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ノボラック型フェノール樹脂の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a novolac type phenolic resin.

ノボラック型フェノール樹脂は、一般に酸触媒の存在下、フェノール類とアルデヒド類とを所望の縮合度まで反応させて初期縮合物を合成した後、減圧下に高温濃縮して製造されている。このような製造方法で得られるノボラック型フェノール樹脂は、臭気及び刺激性を伴うフェノール類モノマー及びダイマー成分を多く含んでいるが、これらの気散による環境の汚染が問題となっており、このようなフェノール類モノマー及びダイマー成分を低減する方法が検討されてきた。   A novolac type phenol resin is generally produced by reacting phenols and aldehydes to a desired degree of condensation in the presence of an acid catalyst to synthesize an initial condensate, and then concentrating at high temperature under reduced pressure. The novolak-type phenolic resin obtained by such a production method contains a large amount of phenolic monomers and dimer components with odor and irritation, but environmental pollution due to such aeration is a problem. Methods for reducing the phenolic monomer and dimer components have been investigated.

例えば、縮合反応終了後のノボラック系縮合物を150〜210℃で濃縮する際に不活性ガスや水蒸気を吹き込んでフェノール類モノマーのみならずダイマー成分を除去する方法が提案されている(特許文献1)。しかしながら、この方法によれば、フェノール類のモノマーあるいはダイマーなどの低分子量成分の低減効果は確かではあるが、除去できなかったトリマー以上の中分子量成分が多く残存する一方、高分子量成分の樹脂化が進むために分子量分布が広くなる、さらには、低分子量成分の除去により樹脂の収率が低下してしまうという問題点があった。   For example, a method for removing not only phenolic monomers but also dimer components by blowing an inert gas or water vapor when concentrating the novolak condensate after the condensation reaction at 150 to 210 ° C. has been proposed (Patent Document 1). ). However, according to this method, although the effect of reducing low molecular weight components such as phenolic monomers or dimers is certain, a large amount of medium molecular weight components exceeding the trimers that could not be removed remain, while high molecular weight components are converted into resins. As a result, the molecular weight distribution becomes wider, and the yield of the resin is reduced due to the removal of low molecular weight components.

また、ノボラック型フェノール樹脂中の前記低分子量成分を低減する他の方法としては、液/液分離法に代表される分別法がある(特許文献2)。しかしながら、これらの分別法を従来の低分子量成分を多量に含むノボラック型フェノール樹脂に対して用いると、多量のフェノール類ダイマー成分を除去するために分別の条件を厳しくせざるを得ず、結果的に、必要とする高分子量成分までも除去してしまい、収率が大幅に低下するという問題点があった。   As another method for reducing the low molecular weight component in the novolak type phenol resin, there is a fractionation method represented by a liquid / liquid separation method (Patent Document 2). However, if these fractionation methods are used for conventional novolak type phenol resins containing a large amount of low molecular weight components, the separation conditions must be strict to remove a large amount of phenolic dimer components. In addition, the necessary high molecular weight components are also removed, and the yield is greatly reduced.

また、ノボラック型フェノール樹脂を難燃剤用樹脂として用いる場合には、加工流動性、機械特性、低発煙性、低揮発性等のバランスが求められ、フェノール類モノマー及びダイマー成分のみならず、フェノール類トリマー及びテトラマー成分の低減も強く望まれている。   In addition, when using a novolac type phenolic resin as a flame retardant resin, a balance of processing fluidity, mechanical properties, low smoke generation, low volatility, etc. is required, and not only phenolic monomers and dimer components, but also phenols Reduction of trimer and tetramer components is also strongly desired.

特公平7−91352号公報Japanese Patent Publication No. 7-91352 特開平2−60915号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-60915

本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであって、フェノール類モノマー及びダイマー成分のみならず、フェノール類トリマー成分も少ないノボラック型フェノール樹脂を効率よく製造できる製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a production method capable of efficiently producing a novolak-type phenol resin that contains not only phenolic monomers and dimer components but also phenolic trimer components. And

本発明者らは、前記課題を克服するために鋭意研究した結果、フェノール類とアルデヒド類とを、リン酸類及び/又は有機ホスホン酸の存在下で、不均一系で縮合反応させる工程において、さらにアルコール類及び/又は環状エーテル類を使用し、かつフェノール類とアルデヒド類を特定の配合割合で反応させることにより、フェノール類モノマー及びダイマー成分のみならず、フェノール類トリマー成分も大幅に低減できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。   As a result of intensive studies to overcome the above-mentioned problems, the present inventors have further conducted a heterogeneous condensation reaction between phenols and aldehydes in the presence of phosphoric acids and / or organic phosphonic acids. It has been found that not only phenolic monomers and dimer components but also phenolic trimer components can be significantly reduced by using alcohols and / or cyclic ethers and reacting phenols and aldehydes at a specific mixing ratio. The present invention has been completed.

すなわち、本発明のノボラック型フェノール樹脂の製造方法は、フェノール類とフェノール類1モルに対して0.90〜2.0モルのアルデヒド類とを、リン酸類及び/又は有機ホスホン酸と、アルコール類及び/又は環状エーテル類との存在下で不均一系反応させる工程を有することを特徴とする。   That is, the method for producing the novolak type phenolic resin of the present invention comprises 0.90 to 2.0 moles of aldehydes per mole of phenols and phenols, phosphoric acids and / or organic phosphonic acids, and alcohols. And / or a heterogeneous reaction in the presence of cyclic ethers.

本発明によれば、フェノール類モノマーとフェノール類ダイマーの合計含有量が3%以下であり、且つフェノール類トリマーの含有量が5%以下であるノボラック型フェノール樹脂を効率よく製造することができる。また、本発明により製造されたノボラック型フェノール樹脂は、特に難燃剤用樹脂として好適に使用しうる。   According to the present invention, it is possible to efficiently produce a novolak type phenol resin in which the total content of phenolic monomers and phenolic dimers is 3% or less and the content of phenolic trimers is 5% or less. Moreover, the novolak-type phenol resin manufactured by this invention can be used suitably especially as a resin for flame retardants.

本発明のノボラック型フェノール樹脂の製造方法は、反応原料としてフェノール類とアルデヒド類、反応触媒としてリン酸類及び/又は有機ホスホン酸、さらにアルコール類及び/又は環状エーテル類を必須とし、これらから形成される二相分離状態を、例えば機械的攪拌、超音波等により攪拌混合等して、二相(有機相と水相)が混じりあった白濁状の不均一反応系(いわゆる相分離反応)として、フェノール類とアルデヒド類との縮合反応を進める、縮合物(樹脂)の調整工程を有することを特徴としている。   The method for producing the novolak type phenolic resin of the present invention is formed from phenols and aldehydes as reaction raw materials, phosphoric acids and / or organic phosphonic acids as reaction catalysts, and alcohols and / or cyclic ethers. As a two-phase separation state, for example, mechanical stirring, stirring and mixing with ultrasonic waves, etc., as a cloudy heterogeneous reaction system (so-called phase separation reaction) in which two phases (organic phase and aqueous phase) are mixed, It has the adjustment process of the condensate (resin) which advances the condensation reaction of phenols and aldehydes, It is characterized by the above-mentioned.

反応原料として用いるフェノール類としては、例えば、フェノールや、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール等の炭素数が1〜10のアルキル基を置換基として1〜4個有するアルキルフェノール類、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール等の多価フェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類、2,4−ビス(4−ヒドロキシベンジル)−6−メチルフェノール等のトリスフェノール類、α−ナフトール、βナフトール等のナフトール類等が挙げられる。これらの中でも、例えば、フェノール、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール、α−ナフトール、βナフトール等アルキル基を有さないものが好ましく、難燃剤用樹脂としては難燃性やコストの観点からフェノールがさらに好ましい。フェノール類は上記の例示に限定はされず、また、単独で使用してもよいし2種類以上を併用してもよい。   Examples of the phenols used as a reaction raw material include phenols, alkylphenols having 1 to 4 alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms as substituents, such as cresol, xylenol, ethylphenol, propylphenol, butylphenol, hydroquinone, Polyphenols such as resorcin, catechol, bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, trisphenols such as 2,4-bis (4-hydroxybenzyl) -6-methylphenol, α-naphthol, β And naphthols such as naphthol. Among these, those having no alkyl group such as phenol, hydroquinone, resorcin, catechol, α-naphthol and β naphthol are preferable, and phenol is more preferable from the viewpoint of flame retardancy and cost. The phenols are not limited to the above examples, and may be used alone or in combination of two or more.

他の反応原料として用いるアルデヒド類としては、例えばホルマリン(ホルムアルデヒド水溶液)、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、ブチルアルデヒドや、グリオキザール、マロンジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、グルタルジアルデヒド等の脂肪族アルデヒド類、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド、ナフトアルデヒド、テレフタルアルデヒド等の芳香族アルデヒド類等が挙げられる。これらの中でも、ホルマリン、パラホルムアルデヒドが好ましいが、取り扱い性及び水分量の調整の容易さを考慮すると、特にパラホルムアルデヒドが最適である。アルデヒド類は上記の例示に限定はされず、また、単独で使用してもよいし2種類以上を併用してもよい。アルデヒド類の添加方法は、フェノール類と共に一括して仕込む方法、あるいは一部は(あるいは全部は)反応の進行と共に分割して加えていく方法など、目的に適した方法を採用してよい。   Examples of aldehydes used as other reaction raw materials include aliphatic aldehydes such as formalin (formaldehyde aqueous solution), paraformaldehyde, trioxane, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, glyoxal, malondialdehyde, succindialdehyde, and glutardialdehyde. , Aromatic aldehydes such as benzaldehyde, salicylaldehyde, naphthaldehyde and terephthalaldehyde. Among these, formalin and paraformaldehyde are preferable, but paraformaldehyde is particularly optimal in consideration of handleability and ease of adjustment of water content. Aldehydes are not limited to the above examples, and may be used alone or in combination of two or more. As a method for adding aldehydes, a method suitable for the purpose, such as a method in which the aldehydes are added together with phenols or a method in which a part (or all) of the aldehydes is added in a divided manner as the reaction proceeds, may be employed.

アルデヒド類の配合量としては、フェノール1モルに対して、0.90〜2.0モルであり、好ましくは0.92〜1.5モル、より好ましくは0.95〜1.2モルであり、フェノール類テトラマー成分の含有量を5%以下とするためには0.96〜2.0モルであることがより好ましい。配合割合が0.90モル未満では、特にフェノール類トリマー成分を低減させることが難しくなり、逆に2.0モルを超えると未反応アルデヒド類の除去や反応容積効率の悪化による生産効率の低下を伴う。   The blending amount of the aldehydes is 0.90 to 2.0 mol, preferably 0.92 to 1.5 mol, more preferably 0.95 to 1.2 mol with respect to 1 mol of phenol. In order to make the content of the phenolic tetramer component 5% or less, it is more preferably 0.96 to 2.0 mol. If the blending ratio is less than 0.90 mol, it is particularly difficult to reduce the phenol trimer component. On the other hand, if it exceeds 2.0 mol, production efficiency decreases due to removal of unreacted aldehydes and deterioration in reaction volume efficiency. Accompany.

また、反応触媒として用いられるリン酸類、有機ホスホン酸及びこれらの混合物は、フェノール類とアルデヒド類との相分離反応の場を形成する重要な役割を果すものであるが、通常、コストの点で有利なリン酸が好ましく使用される。このようなリン酸類の例としては、例えばメタリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、三リン酸、四リン酸等のポリリン酸、無水リン酸及びこれらの混合物などが挙げられるが、低コストで入手し易いオルトリン酸水溶液、例えば75質量%リン酸、89質量%リン酸等が一般的に用いられる。   In addition, phosphoric acids, organic phosphonic acids and mixtures thereof used as reaction catalysts play an important role in forming a phase separation reaction field between phenols and aldehydes. Advantageous phosphoric acid is preferably used. Examples of such phosphoric acids include polyphosphoric acids such as metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, orthophosphoric acid, triphosphoric acid, and tetraphosphoric acid, phosphoric anhydride, and mixtures thereof. An easy orthophosphoric acid aqueous solution such as 75% by mass phosphoric acid, 89% by mass phosphoric acid, etc. is generally used.

また、有機ホスホン酸は、ホスホン酸基を含む有機化合物であり、好ましい具体例としては、例えば、エチレンジアミンテトラキスメチレンホスホン酸、エチレンジアミンビスメチレンホスホン酸、アミノトリスメチレンホスホン酸、β−アミノエチルホスホン酸N,N−ジ酢酸、アミノメチルホスホン酸N,N−ジ酢酸や、1−ヒドロキシエチリデン−1,1’−ジホスホン酸、2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの中でも、入手し易い1−ヒドロキシエチリデン−1,1’−ジホスホン酸、2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸が好ましい。   The organic phosphonic acid is an organic compound containing a phosphonic acid group, and preferred specific examples include, for example, ethylenediaminetetrakismethylenephosphonic acid, ethylenediaminebismethylenephosphonic acid, aminotrismethylenephosphonic acid, β-aminoethylphosphonic acid N , N-diacetic acid, aminomethylphosphonic acid N, N-diacetic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1′-diphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, and the like. It is not limited. Among these, 1-hydroxyethylidene-1,1'-diphosphonic acid and 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid which are easily available are preferable.

リン酸類及び/又は有機ホスホン酸の配合量は、フェノール類100質量部に対して20質量部以上であることが好ましく、より好ましくは50質量部以上、さらに好ましくは60質量部以上である。また、その上限量は特に制限されるものではないが、反応容積効率、安全性、相分離効果などを勘案すると、好ましくは200質量部以下、より好ましくは150質量部以下である。配合量が20質量部未満では、フェノール類トリマーが低減しない可能性がある。リン酸類及び/又は有機ホスホン酸の添加方法は、反応原料と共に一括して仕込む方法、あるいは反応の進行と共に分割して加えていく方法など、目的に適した方法を採用してよい。   The blending amount of phosphoric acids and / or organic phosphonic acids is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, and still more preferably 60 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of phenols. Moreover, the upper limit amount is not particularly limited, but is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less in consideration of reaction volume efficiency, safety, phase separation effect, and the like. If the blending amount is less than 20 parts by mass, the phenol trimer may not be reduced. As a method for adding phosphoric acids and / or organic phosphonic acid, a method suitable for the purpose, such as a method in which the raw materials are added together with the reaction raw material or a method in which the phosphoric acid and / or organic phosphonic acid are dividedly added as the reaction proceeds, may be employed.

アルコール類及び/又は環状エーテル類は、相分離反応を促進すると共に、フェノール類トリマーを低減するために、重要な役割を担うものである。   Alcohols and / or cyclic ethers play an important role in promoting phase separation reactions and reducing phenol trimers.

アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等の一価アルコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール等の二価アルコール、グリセリン等の三価アルコール等が挙げられる。これらの中でも、フェノール類トリマーの低減効果の観点から、一価アルコールが好ましく、より好ましくはメタノールである。   Examples of alcohols include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, and propanol, butanediol, pentanediol, hexanediol, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, and tripropylene glycol. And dihydric alcohols such as polyethylene glycol and trihydric alcohols such as glycerin. Among these, a monohydric alcohol is preferable from the viewpoint of a phenol trimer reduction effect, and methanol is more preferable.

環状エーテル類としては、例えば、1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン等が挙げられる。これらの中でも、フェノール類トリマーの低減効果の観点から、1,4−ジオキサンが好ましい。   Examples of cyclic ethers include 1,3-dioxane, 1,4-dioxane and the like. Among these, 1,4-dioxane is preferable from the viewpoint of the effect of reducing phenol trimers.

アルコール類及び環状エーテル類は、上記の例示に限定はされず、また、両者をまたはそれぞれを、単独で使用してもよいし併用してもよい。   The alcohols and cyclic ethers are not limited to the above examples, and both or each of them may be used alone or in combination.

アルコール類及び/又は環状エーテル類の配合量は、フェノール類100質量部に対して10〜200質量部であることが好ましく、より好ましくは20〜150質量部、さらに好ましくは40〜100質量部である。配合量が10質量部未満ではフェノール類トリマー成分が低減しない可能性があり、200質量部を超えると反応容積効率の低下から生産性の低下を伴う可能性がある。アルコール類及び/又は環状エーテル類の添加方法は、反応原料およびリン酸類等と共に一括して仕込む方法、反応の進行と共に分割して加えていく方法など、目的に適した方法を採用してよい。   It is preferable that the compounding quantity of alcohol and / or cyclic ether is 10-200 mass parts with respect to 100 mass parts of phenols, More preferably, it is 20-150 mass parts, More preferably, it is 40-100 mass parts. is there. When the blending amount is less than 10 parts by mass, the phenol trimer component may not be reduced, and when it exceeds 200 parts by mass, there is a possibility that productivity decreases due to a decrease in reaction volume efficiency. As a method for adding alcohols and / or cyclic ethers, a method suitable for the purpose, such as a method in which the reaction raw materials and phosphoric acids are added together, a method in which the alcohols and / or cyclic ethers are added in a divided manner as the reaction proceeds, etc.

上記の相分離反応において、反応系中の水分量はフェノール類トリマーの低減効果の観点から、フェノール類100質量部に対して、好ましくは100質量部以下、より好ましくは75質量部以下、さらに好ましくは40質量部以下である。ここでいう反応系中の水分とは、反応系内に直接的に又はあらかじめ目的量の水にアルデヒド類を溶かした状態で配合された水を意味する。また、水の配合方法としては、特に限定はなく、上述したような原料等と共に一括して仕込む方法や、反応中に所定量を分割して、またはその全部を配合する方法など、目的に応じた方法を採用してよい。   In the above phase separation reaction, the amount of water in the reaction system is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 75 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of phenols, from the viewpoint of the effect of reducing phenol trimers. Is 40 parts by mass or less. The moisture in the reaction system here means water blended in the reaction system directly or in a state where aldehydes are dissolved in a target amount of water in advance. In addition, there is no particular limitation on the method of blending water, depending on the purpose, such as a method of batch charging together with the raw materials as described above, a method of dividing a predetermined amount during the reaction, or a method of blending all of them. May be adopted.

反応温度は、反応効率及び相分離効果の観点から、一般に50℃以上の温度が採用されるが、好ましくは70℃以上であり、より好ましくは還流温度である。反応時間は、反応温度、リン酸類及び/又は有機ホスホン酸の配合量、反応系の含水量、生成物の縮合状況などを考慮しながら決定されるが一般的には1〜50時間程度である。   From the viewpoint of reaction efficiency and phase separation effect, the reaction temperature is generally 50 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher, and more preferably reflux temperature. The reaction time is determined in consideration of the reaction temperature, the amount of phosphoric acid and / or organic phosphonic acid, the water content of the reaction system, the condensation state of the product, etc., but is generally about 1 to 50 hours. .

反応終了後に洗浄工程を有することが好ましい。具体的には、反応後にそのまま水洗あるいは湯水洗をするのが好ましいが、場合によっては非水溶性有機溶媒(例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)を添加混合して縮合物(ノボラック型フェノール樹脂)を溶解したのち、静置して有機層と水層に分離させる。次に、水層は系外に除去した後、リン酸類及び非反応性含酸素有機溶媒等を回収し、一方、有機層は湯水洗及び/又は中和した後、減圧蒸留により非水溶性有機溶媒を除去する。   It is preferable to have a washing step after completion of the reaction. Specifically, it is preferable to wash with water or hot water after the reaction, but in some cases, a water-insoluble organic solvent (for example, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.) is added and mixed to form a condensate (novolak type phenol resin). After dissolution, leave it to separate into an organic layer and an aqueous layer. Next, the aqueous layer is removed from the system, and then phosphoric acids and non-reactive oxygen-containing organic solvent are recovered. On the other hand, the organic layer is washed with hot water and / or neutralized and then water-insoluble organic by vacuum distillation. Remove the solvent.

本発明で得られるノボラック型フェノール樹脂は、フェノール類モノマーとフェノール類ダイマーの合計含有量が3%以下、好ましくは2%以下、より好ましくは1%以下であり、且つフェノール類トリマーの含有量が5%以下、好ましくは3%以下であり、特に難燃剤用樹脂として好適に使用し得る。また、難燃剤用樹脂として使用した際の加工流動性、機械特性、低発煙性、低揮発性等のバランス等を考慮すると、フェノール類モノマー、ダイマー、トリマー及びテトラマーの合計含有量が10%以下であることが好ましく、より好ましくは8%以下、さらに好ましくは5%以下である。   The novolak type phenolic resin obtained in the present invention has a total content of phenolic monomers and phenolic dimers of 3% or less, preferably 2% or less, more preferably 1% or less, and a content of phenolic trimers. It is 5% or less, preferably 3% or less, and can be suitably used particularly as a flame retardant resin. Also, considering the balance of processing fluidity, mechanical properties, low smoke generation, low volatility, etc. when used as a flame retardant resin, the total content of phenolic monomer, dimer, trimer and tetramer is 10% or less Preferably, it is 8% or less, more preferably 5% or less.

本発明で得られるノボラック型フェノール樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量は、特に制限はされないが、難燃剤用樹脂として使用した際の機械特性の向上及び加工性とのバランスを考慮すると、1,000〜100,000のものが好適に用いられ、より好ましくは2,000〜50,000、更に好ましくは5,000〜50,000、特に好ましくは5,000〜30,000であることが好ましい。   The polystyrene-converted weight average molecular weight of the novolak-type phenolic resin obtained in the present invention is not particularly limited, but considering the balance between improvement in mechanical properties and processability when used as a flame retardant resin, 1,000 to 100,000 are preferably used, more preferably 2,000 to 50,000, still more preferably 5,000 to 50,000, and particularly preferably 5,000 to 30,000.

また、ポリスチレン換算数平均分子量は、特に制限はされないが、500〜50,000のものが好適に用いられ、難燃剤用樹脂として使用した際の加工流動性、燃焼時の滴下防止効果、低発煙性、低揮発性等を考慮すると、数平均分子量は600〜20,000であることが好ましく、より好ましくは800〜10,000であることが好ましい。   In addition, the polystyrene-equivalent number average molecular weight is not particularly limited, but those having a molecular weight of 500 to 50,000 are preferably used. Processing fluidity when used as a flame retardant resin, dripping prevention effect during combustion, low smoke generation In view of the properties, low volatility, etc., the number average molecular weight is preferably 600 to 20,000, more preferably 800 to 10,000.

次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例に記載の「部」及び「%」は、特に断らない限り「質量部」及び「質量%」を示す。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited at all by these examples. In the examples, “parts” and “%” indicate “parts by mass” and “% by mass” unless otherwise specified.

また得られたノボラック型フェノール樹脂については下記の試験法により測定した。   The obtained novolac type phenolic resin was measured by the following test method.

(1)分子量
東ソー株式会社製ゲル濾過クロマトグラフSC−8020シリーズビルドアップシステム(カラム:G2000Hxl+G4000Hxl、検出器:UV254nm、キャリヤー:テトラヒドロフラン1ml/min、カラム温度:38℃)測定による標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を求めた。
(1) Molecular weight Gel filtration chromatograph SC-8020 series build-up system manufactured by Tosoh Corporation (column: G2000Hxl + G4000Hxl, detector: UV254 nm, carrier: tetrahydrofuran 1 ml / min, column temperature: 38 ° C.) weight average in terms of standard polystyrene by measurement Molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) were determined.

(2)フェノール類モノマー、フェノール類ダイマー、フェノール類トリマー及びフェノール類テトラマーの含有量(%)
分子量分布の全面積に対するフェノール類モノマー、フェノール類ダイマー、フェノール類トリマー及びフェノール類テトラマーの面積を百分率で表示する面積法によって測定した。
(2) Content of phenolic monomer, phenolic dimer, phenolic trimer and phenolic tetramer (%)
The area of the phenolic monomer, phenolic dimer, phenolic trimer, and phenolic tetramer relative to the total area of the molecular weight distribution was measured by an area method that displays the percentage.

<実施例1>
温度計、攪拌装置、コンデンサーを備えた反応容器内に、フェノール(P)を100部、92質量%パラホルムアルデヒド(F)を32.9部(F/P=0.95)、89質量%リン酸を100部(100%/P)、メタノール40.0部(40%/P)を仕込んだ後、攪拌混合により形成される白濁状態(2相混合物)のもとで、徐々に還流温度(98〜102℃)まで昇温し、さらに同温度で8時間縮合反応を行なってから反応を停止した。
<Example 1>
In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, and a condenser, 100 parts of phenol (P), 32.9 parts of 92% by mass paraformaldehyde (F) (F / P = 0.95), 89% by mass phosphorus After charging 100 parts (100% / P) of acid and 40.0 parts (40% / P) of methanol, the mixture was gradually refluxed under a cloudy state (two-phase mixture) formed by stirring and mixing. The reaction was stopped after a condensation reaction was carried out at the same temperature for 8 hours.

次いで、攪拌混合しながらメチルイソブチルケトンを添加して縮合物を溶解した後、攪拌混合を停止して内容物を分液フラスコ内に移して静置し、メチルイソブチルケトン溶液層(上層)とリン酸水溶液層(下層)に分離させた。次いで、リン酸水溶液層を除去し、メチルイソブチルケトン溶液を数回水洗してリン酸を除いた後、再び内容物を反応容器内に戻し、減圧蒸留によりメチルイソブチルケトンを完全に除去してノボラック型フェノール樹脂を得た。   Next, after adding methyl isobutyl ketone with stirring and mixing to dissolve the condensate, stirring and mixing are stopped, and the contents are transferred into a separating flask and allowed to stand, and the methyl isobutyl ketone solution layer (upper layer) and phosphorus are mixed. Separated into an acid aqueous solution layer (lower layer). Next, after removing the phosphoric acid aqueous solution layer and washing the methyl isobutyl ketone solution with water several times to remove phosphoric acid, the contents are returned again into the reaction vessel, and methyl isobutyl ketone is completely removed by vacuum distillation to remove the novolak. Type phenolic resin was obtained.

得られたノボラック型フェノール樹脂については、冒頭記載の試験法により、特性を測定した。それらの結果を表1に示す。なお、表中の「N.D.」は検出されなかった事を意味する。また、得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図を図1に示す。   About the obtained novolak-type phenol resin, the characteristic was measured by the test method described at the beginning. The results are shown in Table 1. In addition, “ND” in the table means that it was not detected. Moreover, the GPC chart of the obtained novolak-type phenol resin is shown in FIG.

<実施例2〜6、比較例1〜4>
反応条件を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にしてノボラック型フェノール樹脂を得た。測定結果を表1に示す。また、得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図を図2〜図6,図8〜図11に示す。
<Examples 2-6, Comparative Examples 1-4>
A novolac type phenol resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the reaction conditions were changed as shown in Table 1. The measurement results are shown in Table 1. Moreover, the GPC chart of the obtained novolak type phenol resin is shown in FIGS. 2 to 6 and FIGS.

<実施例7>
縮合反応を18時間、反応条件を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にしてノボラック型フェノール樹脂を得た。測定結果を表1に示す。また、得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図を図7に示す。
<Example 7>
A novolak-type phenol resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the condensation reaction was changed for 18 hours and the reaction conditions were changed as shown in Table 1. The measurement results are shown in Table 1. Moreover, the GPC chart figure of the obtained novolak-type phenol resin is shown in FIG.

<比較例5>
温度計、攪拌装置、コンデンサーを備えた反応容器内に、フェノール100部、92質量%パラホルムアルデヒドを32.9部(F/P=0.95)、蓚酸0.50部を仕込み、徐々に還流温度(98〜102℃)まで昇温した後、同温度で6時間縮合反応を行った。140℃まで徐々に昇温しながら脱水するとゲル化した。
<Comparative Example 5>
A reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, and a condenser was charged with 100 parts of phenol, 32.9 parts of 92 mass% paraformaldehyde (F / P = 0.95) and 0.50 parts of oxalic acid, and gradually refluxed. After heating up to temperature (98-102 degreeC), the condensation reaction was performed at the same temperature for 6 hours. When dehydrated while gradually raising the temperature to 140 ° C., gelation occurred.

Figure 2008101038
Figure 2008101038

実施例1で得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図である。1 is a GPC chart of a novolac type phenol resin obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図である。FIG. 3 is a GPC chart of the novolac type phenol resin obtained in Example 2. 実施例3で得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図である。FIG. 4 is a GPC chart of the novolak type phenol resin obtained in Example 3. 実施例4で得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図である。FIG. 4 is a GPC chart of the novolac type phenol resin obtained in Example 4. 実施例5で得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図である。6 is a GPC chart of a novolac type phenol resin obtained in Example 5. FIG. 実施例6で得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図である。6 is a GPC chart of a novolac type phenol resin obtained in Example 6. FIG. 実施例7で得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図である。6 is a GPC chart of the novolac type phenol resin obtained in Example 7. FIG. 比較例1で得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図である。2 is a GPC chart of a novolac type phenol resin obtained in Comparative Example 1. FIG. 比較例2で得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図である。6 is a GPC chart of a novolac type phenol resin obtained in Comparative Example 2. FIG. 比較例3で得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図である。6 is a GPC chart of a novolac type phenol resin obtained in Comparative Example 3. FIG. 比較例4で得られたノボラック型フェノール樹脂のGPCチャート図である。6 is a GPC chart of a novolac type phenol resin obtained in Comparative Example 4. FIG.

Claims (6)

フェノール類とフェノール類1モルに対して0.90〜2.0モルのアルデヒド類とを、リン酸類及び/又は有機ホスホン酸と、アルコール類及び/又は環状エーテル類との存在下で不均一系反応させる工程を有することを特徴とするノボラック型フェノール樹脂の製造方法。   Heterogeneous system in the presence of 0.90 to 2.0 moles of aldehydes per mole of phenols and phosphoric acids and / or organic phosphonic acids and alcohols and / or cyclic ethers A method for producing a novolac-type phenolic resin, comprising a step of reacting. 前記リン酸類及び/又は有機ホスホン酸が、フェノール類100質量部に対して20質量部以上であることを特徴とする請求項1に記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。   The said phosphoric acid and / or organic phosphonic acid are 20 mass parts or more with respect to 100 mass parts of phenols, The manufacturing method of the novolak-type phenol resin of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記アルコール類及び/又は環状エーテル類が、フェノール類100質量部に対して10〜200質量部であることを特徴とする請求項1又は2に記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。   The said alcohols and / or cyclic ether are 10-200 mass parts with respect to 100 mass parts of phenols, The manufacturing method of the novolak-type phenol resin of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 前記アルコール類が、メタノールであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。   The said alcohol is methanol, The manufacturing method of the novolak-type phenol resin in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記環状エーテル類が、1,4−ジオキサンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。   The said cyclic ether is 1, 4- dioxane, The manufacturing method of the novolak-type phenol resin in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記アルデヒド類が、フェノール類1モルに対して0.96〜2.0モ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ノボラック型フェノール樹脂の製造方法。   The said aldehyde is 0.96-2.0 mol with respect to 1 mol of phenols, The manufacturing method of the novolak-type phenol resin in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.
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