JP2022089312A - Phenol resin composition - Google Patents

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Yuji Suzuki
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Abstract

To provide a phenol resin composition which extremely reduces contents of both free phenol and free aldehyde, has high water solubility, and is excellent in handleability or workability.SOLUTION: A phenol resin composition contains a water-soluble resol type phenol resin, an amino acid or its salt, in which the amino acid is a water-soluble amino acid having a molecular weight of 89 or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、水溶性レゾール型フェノール樹脂を含むフェノール樹脂組成物に関する。より詳細には、ホルムアルデヒドとフェノールの含有量が低減された、フェノール樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a phenolic resin composition containing a water-soluble resol type phenolic resin. More specifically, it relates to a phenolic resin composition having a reduced content of formaldehyde and phenol.

フェノール樹脂はその硬化物の耐熱性、機械的強度の高さなどにより、多くの分野で用いられている代表的な熱硬化性樹脂である。フェノール樹脂は、例えば、各種の基材に含浸または塗布されて使用されたり、各種有機、無機基材のバインダーとして使用されたりしている。フェノール樹脂には、ヘキサメチレンテトラミンなどの硬化剤を添加して加熱硬化するノボラック型フェノール樹脂と、単独で加熱硬化するレゾール型フェノール樹脂とに大別され、性状、用途、目的等により使い分けが行われている。 Phenol resin is a typical thermosetting resin used in many fields due to its heat resistance and high mechanical strength of the cured product. Phenol resins are used, for example, by impregnating or applying them to various base materials, or as binders for various organic and inorganic base materials. Phenol resins are roughly classified into novolak-type phenol resins that are heat-cured by adding a curing agent such as hexamethylenetetramine and resol-type phenol resins that are heat-cured by themselves. It has been.

これらのフェノール樹脂の中でも、環境対応化や作業環境改善のため、アンモニアフリーが要求される用途や、溶剤フリーが必要な場合には、水溶液あるいは乳濁液の形態で使われる用途で親水性が高いレゾール型フェノール樹脂が多く用いられている。水溶性レゾール樹脂は、例えば、研磨布紙用のバインダーとして使用されている。レゾール樹脂は砥粒保持力や耐熱性に優れており、高い研削性が得られる。 Among these phenolic resins, hydrophilicity is used in applications where ammonia-free is required for environmental friendliness and work environment improvement, and when solvent-free is required, applications used in the form of aqueous solutions or emulsions. High resole-type phenolic resins are often used. The water-soluble resole resin is used, for example, as a binder for abrasive cloth. Resol resin has excellent abrasive grain holding power and heat resistance, and high grindability can be obtained.

しかし、このレゾール型フェノール樹脂は、大気環境保護の観点、および人体環境の保護の観点から望ましくない物質である未反応のフェノール類および未反応アルデヒド類を含む。ホルムアルデヒドの含有量が低減されたレゾール型フェノール樹脂を得るためには、アルデヒド類に対して過剰量のフェノール類を反応させれば良いが、過剰量のフェノール類を用いて得られるレゾール型フェノール樹脂は、未反応のフェノール類を多く含むため硬化性が悪く、さらに得られる硬化物の機械的強度が市場が要求する水準に至らない場合があり、用途に制約が生じる場合があった。また、アルデヒド類に対して過剰量のフェノール類を用いて得られるレゾール型フェノール樹脂は、未反応のフェノール類を多量に含むため、環境面や労働安全衛生面から使用することは好ましくない。 However, this resol-type phenolic resin contains unreacted phenols and unreacted aldehydes, which are undesired substances from the viewpoint of protecting the air environment and the human body environment. In order to obtain a resol-type phenol resin having a reduced formaldehyde content, an excess amount of phenol may be reacted with aldehydes, but a resol-type phenol resin obtained by using an excess amount of phenol. Since it contains a large amount of unreacted phenols, it has poor curability, and the mechanical strength of the obtained cured product may not reach the level required by the market, which may limit its use. In addition, the resol-type phenol resin obtained by using an excess amount of phenol with respect to aldehydes contains a large amount of unreacted phenol, and therefore, it is not preferable to use it from the viewpoint of environment and occupational safety and health.

上記問題を解決するための技術として、特許文献1には、ホルムアルデヒドやフェノールといった未反応モノマー量を低減させることができるレゾール樹脂の製造方法が記載されている。特許文献1には、フェノール-ホルムアルデヒド縮合物に、出発フェノール1モルあたり0.1~0.5モルのグリシンを配合することにより、0.5%以下の遊離フェノールレベルを示す液体樹脂を製造する方法が記載されている。 As a technique for solving the above problems, Patent Document 1 describes a method for producing a resol resin capable of reducing the amount of unreacted monomers such as formaldehyde and phenol. In Patent Document 1, a liquid resin exhibiting a free phenol level of 0.5% or less is produced by blending a phenol-formaldehyde condensate with 0.1 to 0.5 mol of glycine per 1 mol of starting phenol. The method is described.

特許第6001536号公報Japanese Patent No. 6001536

しかしながら、特許文献1に記載の方法は、得られるフェノール樹脂の水溶性の向上と、遊離ホルムアルデヒドおよび遊離フェノールの低減との両立において、さらなる改善の余地があった。 However, the method described in Patent Document 1 has room for further improvement in both improving the water solubility of the obtained phenol resin and reducing free formaldehyde and free phenol.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、未反応モノマーである遊離フェノールと遊離アルデヒドとの両方の含有量が低減されるとともに、高い水溶性を有し、よって取扱い性または作業性に優れたフェノール樹脂組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the content of both free phenol and free aldehyde, which are unreacted monomers, is reduced, and the present invention has high water solubility, and thus is easy to handle or work. It is an object of the present invention to provide an excellent phenolic resin composition.

本発明によれば、
水溶性レゾール型フェノール樹脂と、
アミノ酸またはその塩と、を含み、
前記アミノ酸が、分子量が89以上の水溶性アミノ酸である、フェノール樹脂組成物が提供される。
According to the present invention
Water-soluble resol type phenol resin and
Contains amino acids or salts thereof,
A phenol resin composition is provided in which the amino acid is a water-soluble amino acid having a molecular weight of 89 or more.

本発明によれば、遊離フェノールと遊離アルデヒドとの両方の含有量が非常に低減されるとともに、高い水溶性を有し、よって取扱い性または作業性に優れたフェノール樹脂組成物が提供される。 According to the present invention, there is provided a phenol resin composition in which the contents of both free phenol and free aldehyde are significantly reduced, and the phenol resin composition has high water solubility and is therefore excellent in handleability or workability.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお本明細書中、数値範囲の説明における「a~b」との表記は、特に断らない限り、「a以上b以下」を意味する。例えば、「5~90質量%」とは「5質量%以上90質量%以下」を意味する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the present specification, the notation "a to b" in the description of the numerical range means "a or more and b or less" unless otherwise specified. For example, "5 to 90% by mass" means "5% by mass or more and 90% by mass or less".

(フェノール樹脂組成物)
本実施形態のフェノール樹脂組成物は、水溶性レゾール型フェノール樹脂と、アミノ酸またはその塩とを含む。本実施形態において、アミノ酸は、分子量が89以上の水溶性アミノ酸である。
(Phenol resin composition)
The phenolic resin composition of the present embodiment contains a water-soluble resole-type phenolic resin and an amino acid or a salt thereof. In this embodiment, the amino acid is a water-soluble amino acid having a molecular weight of 89 or more.

本実施形態のフェノール樹脂組成物は、水溶性レゾール型フェノール樹脂と、分子量が89以上の水溶性のアミノ酸またはその塩を含む。本実施形態のフェノール樹脂組成物は、アミノ酸またはその塩を含むことにより、水溶性レゾール型フェノール樹脂に不可避的に含まれる未反応残存モノマーである遊離アルデヒドおよび遊離フェノールの量が低減される。よって環境負荷および人体への負荷が低減される。アミノ酸またはその塩により遊離アルデヒドおよび遊離フェノールの量が低減される理由は必ずしも明らかではないが、アミノ酸と、フェノール樹脂組成物中の遊離アルデヒドおよび遊離フェノールとが反応または相互作用することにより、遊離アルデヒドおよび遊離フェノールは、不揮発性化合物または不活性化合物として存在するためと考えられる。 The phenol resin composition of the present embodiment contains a water-soluble resole-type phenol resin and a water-soluble amino acid having a molecular weight of 89 or more or a salt thereof. By containing the amino acid or a salt thereof in the phenol resin composition of the present embodiment, the amount of free aldehyde and free phenol, which are unreacted residual monomers inevitably contained in the water-soluble resole-type phenol resin, is reduced. Therefore, the environmental load and the load on the human body are reduced. The reason why the amount of free aldehyde and free phenol is reduced by the amino acid or its salt is not always clear, but the reaction or interaction between the amino acid and the free aldehyde and free phenol in the phenol resin composition causes the free aldehyde. And free phenol is believed to exist as a non-volatile compound or an inert compound.

また本実施形態のフェノール樹脂組成物は、アミノ酸またはその塩を含むことにより、経時安定性が改善される。ここで、フェノール樹脂組成物の経時安定性とは、樹脂組成物の特性の経時的変化が小さいことを指す。樹脂組成物の特性の経時的変化としては、樹脂組成物に含まれるフェノール樹脂が高分子量化して、樹脂組成物が高粘度化することを含む。本実施形態のフェノール樹脂組成物は、アミノ酸の緩衝作用により、そのpHが中性領域に維持されるため、樹脂組成物に含まれるレゾール型フェノール樹脂の高分子量化や、未反応の遊離ホルムアルデヒド類と遊離フェノールとのさらなる重合反応が抑制されて、フェノール樹脂の高粘度化や、樹脂組成物の性状の変化がほとんどかまたは全く生じない。
以下、本実施形態のフェノール樹脂組成物に配合される成分について詳述する。
Further, the phenol resin composition of the present embodiment is improved in stability over time by containing an amino acid or a salt thereof. Here, the temporal stability of the phenol resin composition means that the change in the characteristics of the resin composition with time is small. Changes in the characteristics of the resin composition over time include increasing the molecular weight of the phenolic resin contained in the resin composition and increasing the viscosity of the resin composition. Since the pH of the phenolic resin composition of the present embodiment is maintained in the neutral region by the buffering action of amino acids, the resole-type phenolic resin contained in the resin composition has a high molecular weight and unreacted free formaldehydes. Further polymerization reaction between the and free phenol is suppressed , so that the viscosity of the phenolic resin is increased and the properties of the resin composition are hardly or completely changed.
Hereinafter, the components to be blended in the phenol resin composition of the present embodiment will be described in detail.

(水溶性レゾール型フェノール樹脂)
本実施形態のフェノール樹脂組成物に用いられる水溶性レゾール型フェノール樹脂は、塩基性触媒下、フェノール類と、アルデヒド類とを、反応溶媒中で、以下で説明する所定の条件で反応させて得られる樹脂である。
(Water-soluble resole-type phenol resin)
The water-soluble resol-type phenol resin used in the phenol resin composition of the present embodiment is obtained by reacting phenols and aldehydes in a reaction solvent under a basic catalyst under the predetermined conditions described below. It is a resin that can be used.

本実施形態で用いられる水溶性レゾール型フェノール樹脂の合成のために使用されるフェノール類としては、フェノール;o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール等のクレゾール類;o-エチルフェノール、m-エチルフェノール、p-エチルフェノール等のエチルフェノール類;イソプロピルフェノール、ブチルフェノール、p-tert-ブチルフェノール等のブチルフェノール類;p-tert-アミルフェノール、p-オクチルフェノール、p-ノニルフェノール、p-クミルフェノール等のアルキルフェノール類;フルオロフェノール、クロロフェノール、ブロモフェノール、ヨードフェノール等のハロゲン化フェノール類;p-フェニルフェノール、アミノフェノール、ニトロフェノール、ジニトロフェノール、トリニトロフェノール等の1価フェノール置換体:及び、1-ナフトール、2-ナフトール等の1価のフェノール類;レゾルシン、アルキルレゾルシン、ピロガロール、カテコール、アルキルカテコール、ハイドロキノン、アルキルハイドロキノン、フロログルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ジヒドロキシナフタリン等の多価フェノール類などが挙げられる。これらを単独あるいは2種以上を混合して使用してもよい。 Examples of the phenols used for the synthesis of the water-soluble resol-type phenol resin used in the present embodiment include phenols; cresols such as o-cresol, m-cresol, p-cresol; o-ethylphenol, m-. Ethylphenols such as ethylphenol and p-ethylphenol; butylphenols such as isopropylphenol, butylphenol and p-tert-butylphenol; p-tert-amylphenol, p-octylphenol, p-nonylphenol, p-cumylphenol and the like. Alkylphenols; Halogened phenols such as fluorophenols, chlorophenols, bromophenols, iodophenols; monohydric phenol substituents such as p-phenylphenols, aminophenols, nitrophenols, dinitrophenols, trinitrophenols: and 1- Monovalent phenols such as naphthol and 2-naphthol; polyhydric phenols such as resorcin, alkylresorcin, pyrogallol, catechol, alkylcatechol, hydroquinone, alkylhydroquinone, fluoroglucolcin, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, dihydroxynaphthalin, etc. Can be mentioned. These may be used alone or in admixture of two or more.

本実施形態で用いられる水溶性レゾール型フェノール樹脂の合成のために使用されるアルデヒド類としては、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-トルアルデヒド、サリチルアルデヒド等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし、2種類以上組み合わせて使用してもよい。また、これらアルデヒド類の前駆体あるいはこれらのアルデヒド類の溶液を使用することも可能である。中でも、製造コストの観点から、ホルムアルデヒド水溶液を使用することが好ましい。 Examples of the aldehydes used for the synthesis of the water-soluble resol type phenol resin used in the present embodiment include formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane, acetaldehyde, propionaldehyde, polyoxymethylene, chloral, hexamethylenetetramine, furfural and glioxal. , N-butylaldehyde, caproaldehyde, allylaldehyde, benzaldehyde, crotonaldehyde, achlorine, tetraoxymethylene, phenylacetaldehyde, o-tolualdehyde, salicylaldehyde and the like. These may be used alone or in combination of two or more. It is also possible to use precursors of these aldehydes or solutions of these aldehydes. Above all, it is preferable to use an aqueous formaldehyde solution from the viewpoint of manufacturing cost.

本実施形態で用いられる水溶性レゾール型フェノール樹脂の合成のために使用される塩基性触媒としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の水酸化物;炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩;石灰等の酸化物;亜硫酸ナトリウム等の亜硫酸塩;リン酸ナトリウム等のリン酸塩;アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ヘキサメチレンテトラミン、ピリジン等のアミン類等が挙げられる。 Examples of the basic catalyst used for synthesizing the water-soluble resole-type phenol resin used in the present embodiment include alkaline metal such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and calcium hydroxide, or alkaline earth metal water. Oxides; carbonates such as sodium carbonate and calcium carbonate; oxides such as lime; sulfites such as sodium sulfite; phosphates such as sodium phosphate; ammonia, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine , Hexamethylenetetramine, amines such as pyridine and the like.

本実施形態で用いられる水溶性レゾール型フェノール樹脂の合成のために使用される反応溶媒としては、水が一般的であるが、有機溶媒を使用してもよい。このような有機溶媒の具体例としては、アルコール類、ケトン類、芳香族類等が挙げられる。またアルコール類の具体例としては、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、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、グリセリン等が挙げられる。ケトン類の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。芳香族類の具体例としてはとしては、トルエン、キシレン等が挙げられる。 Water is generally used as the reaction solvent used for synthesizing the water-soluble resol type phenol resin used in the present embodiment, but an organic solvent may be used. Specific examples of such an organic solvent include alcohols, ketones, aromatics and the like. Specific examples of alcohols include methanol, ethanol, propyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerin and the like. Specific examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone and the like. Specific examples of aromatics include toluene, xylene and the like.

レゾール型フェノール樹脂の形態としては、固形、水溶液、溶剤溶液、および水分散液が挙げられる。水溶性レゾール型フェノール樹脂の合成のための反応溶媒として有機溶媒が使用された場合、反応生成物を含む反応溶液から、抽出、乾燥等の公知の手段により有機溶媒を除去して使用される。 Examples of the form of the resole-type phenol resin include solids, aqueous solutions, solvent solutions, and aqueous dispersions. When an organic solvent is used as the reaction solvent for the synthesis of the water-soluble resole-type phenol resin, the organic solvent is removed from the reaction solution containing the reaction product by a known means such as extraction and drying.

本実施形態で用いられるレゾール型フェノール樹脂は、フェノール類(P)とアルデヒド類(F)とを、配合モル比(F/P)が0.8以上、好ましくは、0.8以上3.0以下、より好ましくは、1.0以上2.8以下、さらにより好ましくは、1.2以上2.5以下となるような比率で、反応釜に仕込み、さらに重合化触媒としての上述の塩基性触媒を添加して、適当な時間(例えば、3~6時間)還流を行うことにより得られる。フェノール類(P)とアルデヒド類(F)との配合モル比(F/P)が、0.8未満である場合には、生成する水溶性レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子量が小さく、耐熱性に劣る場合がある。またフェノール類(P)とアルデヒド類(F)との配合モル比(F/P)が、3.0を超える場合は、反応中に樹脂のゲル化が進行し易くなるため、反応効率が低下し、また水不溶性の高分子量のレゾール型フェノール樹脂が生成するため好ましくない。反応温度は、例えば、40℃~120℃であり、好ましくは60℃~100℃である。これにより、ゲル化を抑制して、目的の分子量の水溶性レゾール型フェノール樹脂を得ることができる。水溶性レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子量は、好ましくは、250~3000であり、より好ましくは、300~2000である。上記範囲の分子量を有するレゾール型フェノール樹脂は、水溶解性を有するとともに、高い耐熱性を有する。 The resol-type phenol resin used in the present embodiment contains phenols (P) and aldehydes (F) in a compounding molar ratio (F / P) of 0.8 or more, preferably 0.8 or more and 3.0. Hereinafter, the above-mentioned basicity as a polymerization catalyst is further preferably charged in a reaction vessel at a ratio of 1.0 or more and 2.8 or less, and even more preferably 1.2 or more and 2.5 or less. It is obtained by adding a catalyst and performing reflux for an appropriate time (for example, 3 to 6 hours). When the compounding molar ratio (F / P) of the phenols (P) and the aldehydes (F) is less than 0.8, the weight average molecular weight of the water-soluble resol-type phenol resin produced is small and the heat resistance is high. May be inferior to. When the compounding molar ratio (F / P) of the phenols (P) and the aldehydes (F) exceeds 3.0, the gelation of the resin is likely to proceed during the reaction, and the reaction efficiency is lowered. However, it is not preferable because a water-insoluble high-molecular-weight resole-type phenol resin is produced. The reaction temperature is, for example, 40 ° C to 120 ° C, preferably 60 ° C to 100 ° C. As a result, gelation can be suppressed and a water-soluble resol-type phenol resin having a target molecular weight can be obtained. The weight average molecular weight of the water-soluble resole-type phenol resin is preferably 250 to 3000, and more preferably 300 to 2000. The resol-type phenol resin having a molecular weight in the above range has water solubility and high heat resistance.

(アミノ酸)
本実施形態のフェノール樹脂組成物に配合されるアミノ酸としては、分子量が89以上であり、水溶性を有するアミノ酸であれば特に限定されない。例としては、アラニン、バリン、セリン等の中性アミノ酸;グルタミン等の酸性アミノ酸;ならびにアスパラギン等の塩基性アミノ酸が挙げられる。アミノ酸は、塩の形態であってもよく、アミノ酸塩としては、アミノ酸のナトリウム塩、およびカリウム塩等が挙げられる。アミノ酸またはその塩は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(amino acid)
The amino acid blended in the phenol resin composition of the present embodiment is not particularly limited as long as it has a molecular weight of 89 or more and is water-soluble. Examples include neutral amino acids such as alanine, valine and serine; acidic amino acids such as glutamine; and basic amino acids such as asparagine. The amino acid may be in the form of a salt, and examples of the amino acid salt include sodium salts and potassium salts of amino acids. Amino acids or salts thereof may be used alone or in combination of two or more.

中でも好ましく用いられるアミノ酸およびその塩としては、アスパラギン酸、およびアスパラギン酸ナトリウムが挙げられる。このようなアミノ酸を用いることにより、得られるフェノール樹脂組成物のpHを中性に保つことができ、かつ水溶性を高く維持できる。 Among them, amino acids and salts thereof preferably used include aspartic acid and sodium aspartate. By using such an amino acid, the pH of the obtained phenol resin composition can be kept neutral, and the water solubility can be kept high.

(フェノール樹脂組成物の製造方法)
本実施形態のフェノール樹脂組成物は、水溶性レゾール型フェノール樹脂とアミノ酸成分とを、公知の手段で水に溶解させて水溶液とすることにより、または上記水溶性レゾール型フェノール樹脂の合成工程中にアミノ酸を添加することにより、得ることができる。
(Manufacturing method of phenol resin composition)
The phenolic resin composition of the present embodiment is prepared by dissolving a water-soluble resol-type phenol resin and an amino acid component in water by a known means to form an aqueous solution, or during the synthesis step of the above-mentioned water-soluble resol-type phenol resin. It can be obtained by adding an amino acid.

アミノ酸またはその塩の配合量は、水溶性レゾール型フェノール樹脂に対して、たとえば、0.1~30質量%であり、好ましくは、0.5~25質量%であり、より好ましくは、1~20質量%である。上記範囲でアミノ酸またはその塩を配合することにより、水溶性レゾール型フェノール樹脂中に残存した遊離アルデヒド類および遊離フェノール類が低減され得る。 The blending amount of the amino acid or a salt thereof is, for example, 0.1 to 30% by mass, preferably 0.5 to 25% by mass, and more preferably 1 to 1 to 30% by mass with respect to the water-soluble resole-type phenol resin. It is 20% by mass. By blending an amino acid or a salt thereof within the above range, free aldehydes and free phenols remaining in the water-soluble resole-type phenol resin can be reduced.

本実施形態の樹脂組成物は、固形分が10質量%以上80質量%以下の水溶液として提供される。本実施形態の樹脂組成物の固形分量は、溶媒である水の量を調整することにより、樹脂組成物の用途に応じて調整することができる。たとえば本実施形態の樹脂組成物を、摩擦材用の接着剤として使用する場合、固形分は50~80質量%とすることが好ましい。これにより、得られる樹脂組成物の粘度が、摩擦基材に塗布するのに適切となり、摩擦材として使用するのに十分な接合強度を得ることができる。本実施形態の樹脂組成物を、基材含浸用として使用する場合、固形分は10~70質量%とすることが好ましい。これにより、取扱い性に優れ、優れた含浸性を有する樹脂組成物となり、よって高強度/高品質の成形品を優れた製造効率で作製することができる。 The resin composition of the present embodiment is provided as an aqueous solution having a solid content of 10% by mass or more and 80% by mass or less. The solid content of the resin composition of the present embodiment can be adjusted according to the use of the resin composition by adjusting the amount of water as a solvent. For example, when the resin composition of the present embodiment is used as an adhesive for a friction material, the solid content is preferably 50 to 80% by mass. As a result, the viscosity of the obtained resin composition becomes appropriate for application to the friction base material, and sufficient bonding strength can be obtained for use as a friction material. When the resin composition of the present embodiment is used for impregnating a base material, the solid content is preferably 10 to 70% by mass. As a result, a resin composition having excellent handleability and excellent impregnation property can be obtained, and thus a high-strength / high-quality molded product can be produced with excellent production efficiency.

本実施形態のフェノール樹脂組成物は、未反応の遊離フェノール類の含有量が、フェノール樹脂組成物全体に対して、1質量%以下、好ましくは、0.8質量%以下、より好ましくは、0.6質量%以下まで低減されている。 In the phenol resin composition of the present embodiment, the content of unreacted free phenols is 1% by mass or less, preferably 0.8% by mass or less, more preferably 0, based on the entire phenol resin composition. It has been reduced to less than 6.6% by mass.

また本実施形態のフェノール樹脂組成物は、未反応の遊離アルデヒド類の含有量が、フェノール樹脂組成物全体に対して、1質量%以下、好ましくは、0.8質量%以下、より好ましくは、0.6質量%以下まで低減されている。 Further, in the phenol resin composition of the present embodiment, the content of unreacted free aldehydes is 1% by mass or less, preferably 0.8% by mass or less, more preferably, with respect to the entire phenol resin composition. It is reduced to 0.6% by mass or less.

本実施形態のフェノール樹脂組成物のpHは、中性に近く、例えば、6~8であり、好ましくは、6.5~7.8であり、より好ましくは、6.8~7.5である。このようなpHは、フェノール樹脂組成物中にアミノ酸が存在することにより達成される。本実施形態のフェノール樹脂組成物は、上記範囲のpHを有することにより、経時安定性に優れる。 The pH of the phenolic resin composition of the present embodiment is close to neutral, for example, 6 to 8, preferably 6.5 to 7.8, and more preferably 6.8 to 7.5. be. Such pH is achieved by the presence of amino acids in the phenolic resin composition. The phenolic resin composition of the present embodiment is excellent in stability over time by having a pH in the above range.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted.

以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

(実施例1)
撹拌装置、還流冷却器及び温度計を備えた反応装置に、フェノール1000重量部、37%ホルマリン水溶液1638重量部(F/Pモル比=1.9)、水酸化ナトリウム30重量部を添加し、90℃で70分間反応させた。これに水500重量部を加えた後、60℃でアラニン75重量部を添加し、溶解させて樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物は透明であり、固形分含有量が48%であり、pHが7.4であり、25℃で2.6倍の水希釈性であった。
各成分の使用量より算出される樹脂組成物中のアラニンの量は、樹脂組成物の固形分全体に対して、5質量%であった。またこの樹脂組成物は、ガスクロマトグラフィーを用いて測定した遊離フェノール量が0.9質量%であり、滴定法により測定した遊離ホルムアルデヒド量が0.3質量%であった。
(Example 1)
To a reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer, 1000 parts by weight of phenol, 1638 parts by weight of a 37% formalin aqueous solution (F / P molar ratio = 1.9), and 30 parts by weight of sodium hydroxide were added. The reaction was carried out at 90 ° C. for 70 minutes. After adding 500 parts by weight of water to this, 75 parts by weight of alanine was added and dissolved at 60 ° C. to obtain a resin composition. The obtained resin composition was transparent, had a solid content of 48%, had a pH of 7.4, and was 2.6 times water-dilutable at 25 ° C.
The amount of alanine in the resin composition calculated from the amount of each component used was 5% by mass with respect to the total solid content of the resin composition. Further, in this resin composition, the amount of free phenol measured by gas chromatography was 0.9% by mass, and the amount of free formaldehyde measured by the titration method was 0.3% by mass.

(実施例2)
実施例1のアラニンをアスパラギン酸に変えた以外は、実施例1と同様の合成し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物は透明であり、固形分含有量が48%であり、pHが7.0であり、25℃で2.3倍の水希釈性であった。
各成分の使用量より算出される樹脂組成物中のアスパラギン酸の量は、樹脂組成物の固形分全体に対して、5質量%であった。またこの樹脂組成物は、ガスクロマトグラフィーを用いて測定した遊離フェノール量が0.9質量%であり、滴定法により測定した遊離ホルムアルデヒド量が0.2質量%であった。
(Example 2)
A resin composition was obtained by synthesizing in the same manner as in Example 1 except that the alanine of Example 1 was changed to aspartic acid. The obtained resin composition was transparent, had a solid content of 48%, had a pH of 7.0, and was 2.3 times water-dilutable at 25 ° C.
The amount of aspartic acid in the resin composition calculated from the amount of each component used was 5% by mass with respect to the total solid content of the resin composition. Further, in this resin composition, the amount of free phenol measured by gas chromatography was 0.9% by mass, and the amount of free formaldehyde measured by the titration method was 0.2% by mass.

(実施例3)
実施例1のアラニンをアスパラギン酸ナトリウムに変えた以外は、実施例1と同様の合成し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物は透明であり、固形分含有量が48%であり、pHが7.5であり、25℃で20倍以上の水希釈性であった。
各成分の使用量より算出される樹脂組成物中のアスパラギン酸ナトリウムの量は、樹脂組成物の固形分全体に対して、5質量%であった。またこの樹脂組成物は、ガスクロマトグラフィーを用いて測定した遊離フェノール量が0.8質量%であり、滴定法により測定した遊離ホルムアルデヒド量が0.3質量%であった。
(Example 3)
A resin composition was obtained by synthesizing in the same manner as in Example 1 except that the alanine of Example 1 was changed to sodium aspartate. The obtained resin composition was transparent, had a solid content of 48%, had a pH of 7.5, and was 20-fold or more water-dilutable at 25 ° C.
The amount of sodium aspartate in the resin composition calculated from the amount of each component used was 5% by mass with respect to the total solid content of the resin composition. Further, in this resin composition, the amount of free phenol measured by gas chromatography was 0.8% by mass, and the amount of free formaldehyde measured by the titration method was 0.3% by mass.

(実施例4)
実施例3のアスパラギン酸ナトリウムを15重量部に変えた以外は、実施例3と同様の合成し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物は透明であり、固形分含有量が47%であり、pHが7.6であり、25℃で10倍の水希釈性であった。
(Example 4)
A resin composition was obtained by the same synthesis as in Example 3 except that the sodium aspartate of Example 3 was changed to 15 parts by weight. The obtained resin composition was transparent, had a solid content of 47%, had a pH of 7.6, and was 10-fold water-dilutable at 25 ° C.

各成分の使用量より算出される樹脂組成物中のアスパラギン酸ナトリウムの量は、樹脂組成物の固形分全体に対して、1質量%であった。またこの樹脂組成物は、ガスクロマトグラフィーを用いて測定した遊離フェノール量が1.0質量%であり、滴定法により測定した遊離ホルムアルデヒド量が0.4質量%であった。
(実施例5)
実施例3のアスパラギン酸ナトリウムを220重量部に変えた以外は、実施例3と同様の合成し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物は透明であり、固形分含有量が50%であり、pHが7.0であり、25℃で20倍以上の水希釈性であった。
各成分の使用量より算出される樹脂組成物中のアスパラギン酸ナトリウムの量は、樹脂組成物の固形分全体に対して、15質量%であった。またこの樹脂組成物は、ガスクロマトグラフィーを用いて測定した遊離フェノール量が0.7質量%であり、滴定法により測定した遊離ホルムアルデヒド量が0.2質量%であった。
The amount of sodium aspartate in the resin composition calculated from the amount of each component used was 1% by mass with respect to the total solid content of the resin composition. Further, in this resin composition, the amount of free phenol measured by gas chromatography was 1.0% by mass, and the amount of free formaldehyde measured by the titration method was 0.4% by mass.
(Example 5)
A resin composition was obtained by the same synthesis as in Example 3 except that the sodium aspartate of Example 3 was changed to 220 parts by weight. The obtained resin composition was transparent, had a solid content of 50%, had a pH of 7.0, and had a water dilutability of 20 times or more at 25 ° C.
The amount of sodium aspartate in the resin composition calculated from the amount of each component used was 15% by mass with respect to the total solid content of the resin composition. Further, in this resin composition, the amount of free phenol measured by gas chromatography was 0.7% by mass, and the amount of free formaldehyde measured by the titration method was 0.2% by mass.

(比較例1)
実施例1のアラニンを添加せず実施例1と同様の合成し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物は透明であり、固形分含有量が49%であり、pHが8.9であり、25℃で1.8倍の水希釈性であった。
この樹脂組成物は、ガスクロマトグラフィーを用いて測定した遊離フェノール量が1.6質量%であり、滴定法により測定した遊離ホルムアルデヒド量が1.0質量%であった。
(Comparative Example 1)
The same synthesis as in Example 1 was performed without adding alanine in Example 1 to obtain a resin composition. The obtained resin composition was transparent, had a solid content of 49%, had a pH of 8.9, and was 1.8 times water-dilutable at 25 ° C.
In this resin composition, the amount of free phenol measured by gas chromatography was 1.6% by mass, and the amount of free formaldehyde measured by the titration method was 1.0% by mass.

結果を以下の表1にまとめて示す。 The results are summarized in Table 1 below.

Figure 2022089312000001
Figure 2022089312000001

アミノ酸を配合した実施例のフェノール樹脂組成物は、樹脂組成物中に未反応モノマーとして含まれる遊離フェノールおよび遊離ホルムアルデヒドの量が低減されていた。 In the phenol resin composition of the example containing amino acids, the amounts of free phenol and free formaldehyde contained as unreacted monomers in the resin composition were reduced.

Claims (3)

水溶性レゾール型フェノール樹脂と、
アミノ酸またはその塩と、を含み、
前記アミノ酸が、分子量が89以上の水溶性アミノ酸である、
フェノール樹脂組成物。
Water-soluble resol type phenol resin and
Contains amino acids or salts thereof,
The amino acid is a water-soluble amino acid having a molecular weight of 89 or more.
Phenolic resin composition.
前記アミノ酸またはその塩が、アラニン、バリン、セリン、アスパラギン酸、およびグルタミン酸、ならびにこれらの塩から選択される少なくとも1つである、請求項1に記載のフェノール樹脂組成物。 The phenolic resin composition according to claim 1, wherein the amino acid or a salt thereof is at least one selected from alanine, valine, serine, aspartic acid, and glutamic acid, and salts thereof. 前記アミノ酸またはその塩が、当該フェノール樹脂組成物の固形分全体に対して、0.1質量%以上30質量%以下の量である、請求項1または2に記載のフェノール樹脂組成物。 The phenol resin composition according to claim 1 or 2, wherein the amino acid or a salt thereof is in an amount of 0.1% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total solid content of the phenol resin composition.
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