JP2657291B2 - Thermosetting resin composition containing petroleum heavy oils or pitch-modified phenolic resin and compression molded article from the modified phenolic resin - Google Patents

Thermosetting resin composition containing petroleum heavy oils or pitch-modified phenolic resin and compression molded article from the modified phenolic resin

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JP2657291B2
JP2657291B2 JP7776394A JP7776394A JP2657291B2 JP 2657291 B2 JP2657291 B2 JP 2657291B2 JP 7776394 A JP7776394 A JP 7776394A JP 7776394 A JP7776394 A JP 7776394A JP 2657291 B2 JP2657291 B2 JP 2657291B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規な石油系重質油類
又はピッチ類変性フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂組
成物及び該変性フェノール樹脂からの圧縮成形品に関す
るものである。より詳細には、本発明の熱硬化性樹脂組
成物及び該変性フェノール樹脂からの圧縮成形品を構成
する新規な変性フェノール樹脂は、それ自体比較的に低
い軟化点を有しているので、成形チップのような成形材
料、特に成形粉とすることができて有利であり、かつ比
較的低い硬化温度で短時間で熱成形でき、緻密で耐熱
性、耐酸化性、機械的特性等に優れた変性フェノール樹
脂成形体、特に圧縮成形品を提供する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermosetting resin set containing a novel petroleum heavy oil or pitch-modified phenolic resin.
The present invention relates to a molded product and a compression molded product from the modified phenol resin . More specifically, the thermosetting resin set of the present invention
Compression molded product from the product and the modified phenolic resin
Since the novel modified phenolic resin itself has a relatively low softening point, it can be advantageously used as a molding material such as a molding chip, especially molding powder, and has a relatively low curing temperature. To provide a denatured phenolic resin molded article, particularly a compression molded article , which is dense and excellent in heat resistance, oxidation resistance, mechanical properties and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】フェノール樹脂は、機械的性質が優れて
おり、古くから広く用いられているが、耐光性、耐アル
カリ性がやや低く、水分あるいはアルコールを吸収して
寸法および電気抵抗が変化し易く、耐熱性、特に高温時
の耐酸化性がやや低い問題がある。このような問題を解
決するために、フェノール樹脂自体の種々の変性が検討
されている。特に、光、化学薬品、酸化等による変化に
耐性を付与するために、油脂、ロジンあるいは中性の芳
香族化合物を用いた変性に興味がもたれて来た。
2. Description of the Related Art Phenol resins have excellent mechanical properties and have been widely used for a long time. However, light resistance and alkali resistance are slightly low, and dimensional and electric resistance are easily changed by absorbing moisture or alcohol. However, there is a problem that the heat resistance, particularly the oxidation resistance at a high temperature, is slightly low. In order to solve such a problem, various modifications of the phenol resin itself have been studied. In particular, there has been interest in denaturation with oils and fats, rosin, or neutral aromatic compounds to impart resistance to changes due to light, chemicals, oxidation, and the like.

【0003】黄慶雲らは、m−キシレンーホルムアルデ
ヒド樹脂とノボラックとの反応を研究し、m−キシレン
ーホルムアルデヒド樹脂がノボラックの硬化剤として使
用できることを示した。また、m−キシレンとホルムア
ルデヒドを反応させた後に、低分子量のフェノール類を
添加して反応させても、完全には熱硬化せず、フェノー
ル類は硬化剤としての能力が小さいことも示している
〔工業化学雑誌、第60巻、1579頁(195
7)〕。
Have studied the reaction of m-xylene-formaldehyde resin with novolak and have shown that m-xylene-formaldehyde resin can be used as a curing agent for novolak. Further, even if low molecular weight phenols are added and reacted after reacting m-xylene and formaldehyde, the phenols are not completely thermally cured, indicating that the phenols have a low ability as a curing agent. [Industrial Chemistry Magazine, Vol. 60, p. 1579 (195
7)].

【0004】また、特公昭53−5705号公報には、
メシチレンを主成分とするアルキルベンゼン等の芳香族
炭化水素とホルムアルデヒドを反応させて得た芳香族炭
化水素樹脂を乾性油とフェノール類によって変性し、さ
らにレゾール化して得られる、乾性油変性芳香族炭化水
素−フェノール−ホルムアルデヒド樹脂(A)に通常の
乾性油変性フェノール樹脂(B)と水溶性フェノール樹
脂(C)を含む印刷回路板として有用な樹脂組成物が開
示されているが、その乾性油変性芳香族炭化水素−フェ
ノール−ホルムアルデヒド樹脂(A)の合成はコスト的
に不利であり、しかも得られたフェノール樹脂成形体自
体の性能も充分なものでない。
Further, Japanese Patent Publication No. 53-5705 discloses that
A dry oil-modified aromatic hydrocarbon obtained by modifying an aromatic hydrocarbon resin obtained by reacting an aromatic hydrocarbon such as alkylbenzene containing mesitylene as a main component with formaldehyde with a drying oil and phenols and further resolving the resin. -A resin composition useful as a printed circuit board comprising a phenol-formaldehyde resin (A) and a usual drying oil-modified phenol resin (B) and a water-soluble phenol resin (C) is disclosed. The synthesis of the aromatic hydrocarbon-phenol-formaldehyde resin (A) is disadvantageous in terms of cost, and the obtained phenolic resin molded product itself has insufficient performance.

【0005】また、特開昭61−235413号公報に
よると、フェノール変性芳香族炭化水素樹脂の反応成分
の選択により耐熱性に優れたフェノール変性芳香族炭化
水素樹脂が得られ、この耐熱性樹脂をヘキサミン等の硬
化剤と混合してガラス転移温度が高い耐熱用樹脂が得ら
れることを開示しているが、成形体を得るのに硬化が遅
く、高温、高圧を要する欠点を有する。また、特公昭6
0−36209号公報には、アセナフテン、アセナフチ
レン等の多環芳香族炭化水素類変性フェノール樹脂が開
示されているが、この場合に、多環芳香族炭化水素の中
でホルムアルデヒドとの反応性の高い化合物を選択的に
用いることにより、優れた性質の変性フェノール樹脂を
得ることが出来るが、石油や石炭の熱分解物の中に、こ
れらの化合物を多量に含有するものはなく、大量に生産
するためには合成する必要があり、コストが高くなる欠
点があると共に、比較的容易に短時間に熱圧成形するこ
とが容易でない問題もある。
According to JP-A-61-235413, a phenol-modified aromatic hydrocarbon resin having excellent heat resistance can be obtained by selecting a reaction component of the phenol-modified aromatic hydrocarbon resin. It discloses that a heat-resistant resin having a high glass transition temperature can be obtained by mixing with a curing agent such as hexamine, but has the disadvantage that curing is slow and a high temperature and a high pressure are required to obtain a molded article. In addition, Tokiko Sho 6
JP-A-36209 discloses a phenolic resin modified with polycyclic aromatic hydrocarbons such as acenaphthene and acenaphthylene. In this case, the polycyclic aromatic hydrocarbon has high reactivity with formaldehyde. By selectively using compounds, it is possible to obtain a modified phenolic resin with excellent properties.However, none of the pyrolysis products of petroleum and coal contains these compounds in large amounts, and is produced in large quantities. For this purpose, it is necessary to synthesize, and there is a disadvantage that the cost is high, and there is also a problem that it is not easy to perform the hot-press molding in a relatively easy and short time.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の課題について検討した結果、従来のフェノール樹脂
の欠点である、耐熱性、耐酸化性がやや低い問題点;或
いは油脂、ロジンあるいは中性の芳香族炭化水素で変性
したフェノール樹脂の欠点である、反応性が小さいもの
が多くて特殊な原料を用いないと熱硬化し難いことが多
いために、原料コストや硬化が難しい問題点:硬化剤と
してフェノール類を使用してキシレン樹脂を硬化しよう
としても充分に硬化しない問題点;特公昭53−570
5号公報に開示のように、フェノール変性メシチレン樹
脂に通常のフェノール樹脂をブレンドしても成形体自体
の性能も充分でない問題点;特開昭61−235413
号公報に、フェノール変性芳香族炭化水素樹脂をヘキサ
ミン等の硬化剤で硬化することが記載されているが硬化
速度が遅く高温、高圧を要する問題点;特公昭60−3
6209号公報に、多環芳香族炭化水素類変性フェノー
ル樹脂が開示されているが、比較的容易に短時間に熱圧
成形することがが容易でない問題点を解決することを目
的とするものである。また、本発明は、従来の変性フェ
ノール樹脂では得られない耐熱性、耐酸化性、機械的特
性に優れた新規な変性フェノール樹脂を含む熱硬化性樹
脂組成物及び該変性フェノール樹脂からの成形体、特に
圧縮成形品を提供するにある。
As a result of studying the above-mentioned problems of the prior art, the present invention has found that the drawbacks of the conventional phenolic resin are that the heat resistance and oxidation resistance are rather low; The drawbacks of phenolic resins modified with reactive aromatic hydrocarbons are that the reactivity is often low and the thermosetting is difficult unless special raw materials are used. A problem that the xylene resin is not sufficiently cured even when the phenol is used as a curing agent to cure the resin; Japanese Patent Publication No. 53-570.
JP-A-61-235413, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-235413, is that even if a normal phenol resin is blended with a phenol-modified mesitylene resin, the performance of the molded article itself is not sufficient;
Discloses that a phenol-modified aromatic hydrocarbon resin is cured with a curing agent such as hexamine, but the curing speed is slow and a high temperature and a high pressure are required;
No. 6209 discloses a polyphenolic aromatic hydrocarbon-modified phenol resin, which is intended to solve the problem that it is not easy to perform hot-press molding in a relatively easy and short time. is there. Further, the present invention relates to a thermosetting resin containing a novel modified phenol resin having excellent heat resistance, oxidation resistance, and mechanical properties that cannot be obtained with conventional modified phenol resins.
Fat composition and molded article from the modified phenolic resin, especially
A compression molded article is provided.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は; (A)石油系重質油類またはピッチ類1モルに対し
て、ホルムアルデヒド換算で1〜10モルのホルムアル
デヒド重合物と、0.3〜5モルのフェノール類とを、
酸触媒の存在下に重縮合させて得られ、かつフローテス
ターで測定した軟化点が42〜132℃である石油系重
質油類又はピッチ類変性フェノール樹脂及び(B)フェ
ノール樹脂用硬化剤を含む、熱硬化性樹脂組成物を提供
する。また、 該変性フェノール樹脂(A)が主として2〜4環の
縮合多環芳香族炭化水素からなる石油系重質油類または
ピッチ類1モルに対して、ホルムアルデヒド換算で1〜
10モルのホルムアルデヒド重合物と、0.3〜5モル
のフェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン
の群から選ばれた1種もしくは2種以上のフェノール類
とを、酸触媒の存在下に重縮合させて得られ、かつフロ
ーテスターで測定した軟化点が42〜132℃である
硬化性樹脂組成物の点にも特徴を有する。また、 又は記載の変性フェノール樹脂(A)を含む樹
脂材料を公知の方法により熱圧成形した、耐熱性、耐酸
化性、機械的特性に優れた変性フェノール樹脂圧縮成形
を提供する。
The present invention provides: (A) 1 to 10 mol of formaldehyde polymer in terms of formaldehyde per 1 mol of petroleum heavy oils or pitches; 5 moles of phenols
Obtained by polycondensation in the presence of an acid catalyst, and petroleum heavy oil or pitch such modified phenolic resin and (B) Fe is a softening point measured by the flow tester is forty-two to one hundred thirty-two ° C.
A thermosetting resin composition comprising a curing agent for a knol resin . Further, the modified phenolic resin (A) is 1 to 1 in terms of formaldehyde with respect to 1 mol of a petroleum heavy oil or pitch mainly composed of a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having 2 to 4 rings.
10 mol of formaldehyde polymer and 0.3 to 5 mol of phenol, cresol, xylenol, and one or more phenols selected from the group of resorcinol are polycondensed in the presence of an acid catalyst. The heat which is obtained and whose softening point measured by a flow tester is 42 to 132 ° C.
It is also characterized in terms of the curable resin composition . A tree containing the modified phenolic resin (A)
Modified phenolic resin compression molded with excellent heat resistance, oxidation resistance, and mechanical properties by hot-pressing a fat material by a known method.
Offer goods .

【0008】以下、本発明を詳細に説明する。 (A)石油系重質油類又はピッチ類変性フェノール樹脂
の製造: (イ)石油系重質油類又はピッチ類原料:本発明の新規
な変性フェノール樹脂の製造に当たり、原料の1つであ
る石油系重質油類又はピッチ類としては、その芳香族炭
化水素分率fa値が0.40〜0.95、芳香環水素量
Ha値が20〜80%であるものが好ましい。上記芳香
族炭化水素分率fa値、芳香環水素量Ha値は次式に表
されるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. (A) Production of petroleum-based heavy oils or pitch-modified phenolic resins: (a) Petroleum-based heavy oils or pitch-based materials: one of the raw materials for producing the novel modified phenolic resin of the present invention. As the petroleum heavy oils or pitches, those having an aromatic hydrocarbon fraction fa value of 0.40 to 0.95 and an aromatic ring hydrogen content Ha value of 20 to 80% are preferable. The aromatic hydrocarbon fraction fa value and the aromatic ring hydrogen amount Ha value are represented by the following equations.

【0009】[0009]

【数1】 (Equation 1)

【0010】なお、fa値は、13C−NMRによって求
めることが出来る。また、Ha値は、1 H−NMRによ
って求めることが出来る。本発明において原料の石油系
重質油類またはピッチ類のfa値が小さくなると、芳香
族分が少なくなるため、得られる変性フェノール樹脂の
性能の改質効果、特に耐熱性、耐酸化性の改質効果が小
さくなる傾向がある。特に、fa値が0.40以下の場
合には、この改質効果が極めて小さくなるので好ましく
ない。
The fa value can be determined by 13 C-NMR. The Ha value can be determined by 1 H-NMR. In the present invention, when the fa value of the petroleum heavy oils or pitches as the raw material decreases, the aromatic content decreases, so that the effect of modifying the performance of the resulting modified phenolic resin, especially the heat resistance and oxidation resistance, are improved. Quality effects tend to be small. In particular, when the fa value is 0.40 or less, the reforming effect becomes extremely small, which is not preferable.

【0011】また、fa値が0.95より大きい石油系
重質油類またはピッチ類の場合には、芳香環水素とホル
ムアルデヒドとの反応性が少なくなるので好ましくな
い。従って、本発明において、fa値は0.40〜0.
95が望ましく、より好ましくは0.50〜0.80で
ある。
In the case of petroleum heavy oils or pitches having a fa value larger than 0.95, the reactivity between the aromatic ring hydrogen and formaldehyde decreases, which is not preferable. Therefore, in the present invention, the fa value is 0.40-0.
95 is desirable, and more preferably, it is 0.50 to 0.80.

【0012】本発明において、原料の石油系重質油類ま
たはピッチ類のHa値が小さくなると、ホルムアルデヒ
ドと反応する芳香環水素分が少なくなり、反応性が乏し
くなるため、フェノール樹脂の性能の改質効果が乏しく
なるので好ましくない。Ha値として実用性があるのは
20%以上と考えられる。Ha値が大きくなると、芳香
環水素分の反応性が次第に小さくなる傾向を示す。Ha
値が80%より大きい石油系重質油類またはピッチ類を
原料とした場合には、変性フェノール樹脂の強度が低く
なる傾向を示すので好ましくない。本発明において、H
a値は20〜80%が望ましく、より好ましくは25〜
60%である。
In the present invention, when the Ha value of the petroleum heavy oils or pitches as the raw material is reduced, the amount of aromatic ring hydrogen which reacts with formaldehyde is reduced and the reactivity becomes poor. This is not preferred because the quality effect is poor. The practical value of the Ha value is considered to be 20% or more. As the Ha value increases, the reactivity of the aromatic hydrogen content tends to gradually decrease. Ha
Use of petroleum heavy oils or pitches having a value of more than 80% as a raw material is not preferred because the strength of the modified phenolic resin tends to decrease. In the present invention, H
The a value is preferably from 20 to 80%, more preferably from 25 to 80%.
60%.

【0013】本発明に使用する石油系重質油類またはピ
ッチ類において、その縮合環数は特に限定されないが、
好ましくは主として2〜4環の縮合多環芳香族炭化水素
である。5環以上の縮合多環芳香族炭化水素の場合に
は、沸点が殆どの場合に450℃を超えるため、狭い沸
点範囲のものを集め難く、品質が安定しない問題があ
る。また、主に単環芳香族炭化水素である場合には、ホ
ルムアルデヒドとの反応性が低いため、フェノール樹脂
の性能の改質効果が小さい問題がある。
In the petroleum heavy oils or pitches used in the present invention, the number of condensed rings is not particularly limited.
Preferably, it is mainly a fused polycyclic aromatic hydrocarbon having 2 to 4 rings. In the case of a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having five or more rings, the boiling point exceeds 450 ° C. in most cases, so that it is difficult to collect those having a narrow boiling point range and the quality is not stable. In addition, in the case of mainly a monocyclic aromatic hydrocarbon, there is a problem that the reactivity with formaldehyde is low, and the effect of modifying the performance of the phenol resin is small.

【0014】本発明の変性フェノール樹脂の原料である
石油系重質油類またはピッチ類は、原油の蒸留残油、水
添分解残油、接触分解残油およびこれら残油の減圧蒸留
物あるいは熱処理物として得られるものであり、これら
の中からfa値およびHa値の適当なものを選んで使用
する。
The petroleum heavy oils or pitches, which are the raw materials of the modified phenolic resin of the present invention, include crude oil distillation residue, hydrogenolysis residue, catalytic cracking residue, and reduced-pressure distillate or heat treatment of these residue oils. The appropriate one of the fa value and the Ha value is selected from these and used.

【0015】(ロ)ホルムアルデヒド重合物原料:本発
明に使用するホルムアルデヒド重合物とは、パラホルム
アルデヒド、ポリオキシメチレン(特に、オリゴマー)
のような線状重合物およびトリオキサンのような環状重
合物である。石油系重質油類またはピッチ類とホルムア
ルデヒド重合物の混合比は、石油系重質油類またはピッ
チ類の平均分子量より計算される平均モル数1モルに対
するホルムアルデヒド換算でホルムアルデヒド重合物1
〜10モルであることが好ましい。
(B) Formaldehyde polymer raw material: The formaldehyde polymer used in the present invention is paraformaldehyde, polyoxymethylene (particularly, oligomer)
And a cyclic polymer such as trioxane. The mixing ratio of the petroleum heavy oils or pitches to the formaldehyde polymer is such that the formaldehyde polymer is 1 in terms of formaldehyde with respect to 1 mol of an average mole calculated from the average molecular weight of the petroleum heavy oils or pitches.
It is preferably from 10 to 10 mol.

【0016】この混合モル比が1以下の場合には、得ら
れる変性フェノール樹脂の硬化体の強度が低いので好ま
しくない。一方、10以上の場合には、得られる硬化体
の性能、収量ともに殆ど変わらなくなるので、ホルムア
ルデヒド重合物をこれ以上多く使用することは無駄と考
えられる。本発明における石油系重質油類またはピッチ
類とホルムアルデヒド重合物の混合モル比は、より好ま
しくは2〜7である。
When the molar ratio is less than 1, it is not preferable because the strength of the cured product of the modified phenolic resin obtained is low. On the other hand, when it is 10 or more, both the performance and yield of the obtained cured product hardly change, so it is considered useless to use more formaldehyde polymer. The mixing molar ratio of the petroleum heavy oils or pitches and the formaldehyde polymer in the present invention is more preferably 2 to 7.

【0017】(ハ)酸触媒:本発明に用いる酸触媒とし
ては、ブレンステッド酸もしくはルイス酸の使用が好ま
しい、より好ましくはブレンステッド酸である。ブレン
ステッド酸としては、トルエンスルホン酸、キシレンス
ルホン酸、塩酸、硫酸、ギ酸等が使用出来るが、p−ト
ルエンスルホン酸、塩酸が特に優れている。酸触媒の使
用量は、石油系重質油類またはピッチ類とホルムアルデ
ヒド重合物及びフェノール類の合計量に対して0.1〜
30重量%が望ましく、より好ましくは1〜10重量%
である。酸触媒の使用量が少ない場合には、反応時間が
長くなる傾向があり、また、反応温度を高くしないと反
応が不充分になる傾向がある。
(C) Acid catalyst: As the acid catalyst used in the present invention, use of a Bronsted acid or Lewis acid is preferred, and more preferred is a Bronsted acid. As the Bronsted acid, toluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid and the like can be used, and p-toluenesulfonic acid and hydrochloric acid are particularly excellent. The amount of the acid catalyst to be used is 0.1 to 0.1 to the total amount of petroleum heavy oils or pitches, formaldehyde polymer and phenols.
30% by weight is desirable, more preferably 1 to 10% by weight
It is. When the amount of the acid catalyst used is small, the reaction time tends to be long, and the reaction tends to be insufficient unless the reaction temperature is increased.

【0018】一方、酸触媒の使用量が多くなってもその
割には反応速度が速くならず、コスト的に不利になるこ
とがある。また、酸触媒の回収や中和除去が必要になる
ことがあり、余分なコストがかかることがある。
On the other hand, even if the amount of the acid catalyst used is large, the reaction rate is not so high, which may be disadvantageous in cost. Further, it may be necessary to recover or neutralize and remove the acid catalyst, which may result in extra costs.

【0019】(ニ)フェノール類:本発明に用いるフェ
ノール類としては任意のフェノール類を用いることがで
きるが、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾ
ルシンの群から選ばれた1種もしくは2種以上のフェノ
ール系化合物が好ましい。本発明において、フェノール
類の添加は滴下等の方法により少量ずつ添加し混合す
る。添加する速度は、反応混合物の全重量に対して0.
05〜5重量%/分が望ましく、より好ましくは0.1
〜2重量%/分である。
(D) Phenols: As the phenols used in the present invention, any phenols can be used, and one or more phenols selected from the group consisting of phenol, cresol, xylenol, and resorcinol Compounds are preferred. In the present invention, phenols are added and mixed little by little by a method such as dropping. The rate of addition is 0,0 to the total weight of the reaction mixture.
It is preferably from 0.5 to 5% by weight / minute, more preferably from 0.1 to 5% by weight.
22% by weight / minute.

【0020】添加する速度が0.05重量%/分以下の
場合には、添加に要する時間が長すぎ、コストが上昇す
るので好ましくない。一方、添加する速度が5重量%/
分以上の場合には、添加したフェノール類が遊離ホルム
アルデヒドと急速に反応するため、均一な混合物ないし
は共縮合物を生成し難くなるので好ましくない。このよ
うな不均一性が生じる原因は、ホルムアルデヒドに対す
る反応性が石油系重質油類またはピッチ類に比べフェノ
ール類の方が著しく大きいためであり、初期のフェノー
ル類の濃度を低く保たないと、ホルムアルデヒドがフェ
ノール類もしくは反応により生成したフェノール類とホ
ルムアルデヒドとの縮合物と選択的に反応し、系に難溶
化するためではないかと推定される。
If the rate of addition is 0.05% by weight / minute or less, the time required for addition is too long, and the cost increases, which is not preferable. On the other hand, the rate of addition is 5% by weight /
In the case of more than minutes, the added phenol rapidly reacts with free formaldehyde, so that it is difficult to form a uniform mixture or co-condensate, which is not preferable. The reason why such non-uniformity occurs is that the reactivity of phenols with formaldehyde is significantly higher than that of petroleum heavy oils or pitches, and unless the initial concentration of phenols is kept low. It is presumed that this is because formaldehyde selectively reacts with phenols or a condensate of phenols formed by the reaction with formaldehyde and becomes hardly soluble in the system.

【0021】或いは、ホルムアルデヒドがフェノール類
もしくは反応により生成したフェノール類とホルムアル
デヒドの縮合物との反応に先に消費されてしまい、石油
系重質油類またはピッチ類もしくは反応により生成した
石油系重質油類またはピッチ類とホルムアルデヒドとの
縮合物が、さらにホルムアルデヒドと反応することが出
来ず、反応系から分離するためではないかと推定され
る。
Alternatively, petroleum heavy oils or pitches or petroleum heavy oil formed by the reaction is consumed before the formaldehyde is consumed by the reaction between the phenols or the phenols formed by the reaction and the condensate of formaldehyde. It is presumed that the condensate of oils or pitches with formaldehyde cannot be further reacted with formaldehyde, and may be separated from the reaction system.

【0022】本発明において、フェノール類を添加開始
する時期は特に限定されないが、残存する遊離ホルムア
ルデヒド量から推定したホルムアルデヒドの反応率が7
0%以下、好ましくは50%以下である時点で、フェノ
ール類を添加することが望ましい。添加開始時期は、石
油系重質油類またはピッチ類とホルムアルデヒドとの反
応が実質的に進行していない時点であっても良い。ホル
ムアルデヒドの反応率が70%以上になると、フェノー
ル類と反応するホルムアルデヒドの量が少なくなるた
め、生成した樹脂の性能が著しく低下し、極端な場合、
硬化剤を添加しないと硬化体が得られなくなるので好ま
しくない。
In the present invention, the timing of starting the addition of phenols is not particularly limited, but the reaction rate of formaldehyde estimated from the amount of remaining free formaldehyde is 7%.
It is desirable to add phenols at a time point of 0% or less, preferably 50% or less. The start of the addition may be a point in time when the reaction between petroleum heavy oils or pitches and formaldehyde has not substantially proceeded. When the reaction rate of formaldehyde is 70% or more, the amount of formaldehyde that reacts with phenols decreases, so that the performance of the produced resin is significantly reduced.
Unless a curing agent is added, a cured product cannot be obtained, which is not preferable.

【0023】フェノール類の添加量は、石油系重質油類
またはピッチ類の平均分子量より計算される平均モル数
1モルに対するフェノール類のモル数として、0.3〜
5であることが望ましい。この添加量が0.3以下の場
合には、石油系重質油類またはピッチ類とホルムアルデ
ヒドとの反応性が、フェノール類とホルムアルデヒドと
の反応性より劣ることから、充分な架橋密度に至らず、
硬化体の強度が一般のフェノール樹脂に比べて低くなる
問題がある。特に、耐衝撃性が低くて脆い欠点を示す。
The amount of the phenol to be added is from 0.3 to 3 moles of the phenol relative to 1 mole of the average mole calculated from the average molecular weight of the petroleum heavy oils or pitches.
5 is desirable. When the addition amount is 0.3 or less, the reactivity between petroleum heavy oils or pitches and formaldehyde is inferior to the reactivity between phenols and formaldehyde. ,
There is a problem that the strength of the cured body is lower than that of a general phenol resin. In particular, it has low impact resistance and is brittle.

【0024】一方、フェノール類の添加量が5以上の場
合には、フェノール樹脂の変性による改質効果が小さく
て、好ましくない。本発明におけるフェノール類の添加
量は、より好ましくは0.5〜3である。
On the other hand, when the amount of the phenol added is 5 or more, the effect of modification by the phenol resin is small, which is not preferable. The addition amount of phenols in the present invention is more preferably 0.5 to 3.

【0025】(ニ)反応条件など:反応温度は50〜1
60℃が望ましく、より好ましくは60〜120℃であ
る。反応温度は、原料組成、反応時間、生成する樹脂の
性状等を考慮して適宜決定するのが良い。反応時間は
0.5〜10時間が望ましく、より好ましくは1〜5時
間である。反応時間は、原料組成、反応温度、フェノー
ル類の添加速度、生成する樹脂の性状等を考慮して決定
する。
(D) Reaction conditions: the reaction temperature is 50 to 1
60 ° C is desirable, and more preferably 60 to 120 ° C. The reaction temperature is suitably determined in consideration of the raw material composition, the reaction time, the properties of the resin to be produced, and the like. The reaction time is preferably 0.5 to 10 hours, more preferably 1 to 5 hours. The reaction time is determined in consideration of the raw material composition, the reaction temperature, the addition rate of phenols, the properties of the resin to be formed, and the like.

【0026】本発明において反応を回分式で行う場合
に、一段階で行うことが可能であり、一段階の実施が好
ましい。また連続式で行う場合には、従来の変性フェノ
ール樹脂に用いられている、2種以上の反応生成物を一
定量ずつ連続混合するような制御の難しい装置を使用す
る必要がなく、中間部に完全混合型の反応容器を置き、
その中に添加するフェノール類を一定量ずつ送り込むよ
うにすればよい。このような装置は比較的安価であり、
操作性は良好である。
In the present invention, when the reaction is carried out batchwise, it can be carried out in one step, and it is preferable to carry out the reaction in one step. In the case of performing a continuous process, it is not necessary to use a device that is difficult to control, such as a continuous mixing of two or more types of reaction products, which is used in a conventional modified phenol resin, in a constant amount. Place a complete mixing type reaction vessel,
What is necessary is just to feed in the phenol added to it at a fixed amount. Such devices are relatively inexpensive,
Operability is good.

【0027】本発明において、反応の際に溶媒を使用す
ることが出来る。反応は無溶媒でも行うことが出来る
が、その場合には反応の均一性に留意する必要がある。
溶媒の使用により反応系の粘度が下がり、反応の均一性
が改良される。しかし、硬化する以前に溶媒を除去する
必要があって、特殊なものを除いて、概してコストが上
昇する。
In the present invention, a solvent can be used during the reaction. The reaction can be carried out without a solvent, in which case it is necessary to pay attention to the uniformity of the reaction.
The use of a solvent lowers the viscosity of the reaction system and improves the uniformity of the reaction. However, the solvent must be removed before curing, which generally increases costs, except for special ones.

【0028】溶媒としてはクロルベンゼンのようなハロ
ゲン化芳香族炭化水素、ニトロベンゼンのようなニトロ
化芳香族炭化水素、ニトロエタン、ニトロプロパンのよ
うなニトロ化脂肪族炭化水素、パークレン、トリクレ
ン、四塩化炭素のようなハロゲン化脂肪族炭化水素等が
使用出来る。
Examples of the solvent include halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene, nitrated aromatic hydrocarbons such as nitrobenzene, nitrated aliphatic hydrocarbons such as nitroethane and nitropropane, perchrene, trichlene, carbon tetrachloride And the like can be used.

【0029】(B)本発明の石油系重質油類又はピッチ
類変性フェノール樹脂等: 本発明の新規な変性フェノール樹脂(A)は、石油系重
質油類またはピッチ類を用いてフェノール樹脂を変性し
たので、工程的に一段で合成でき、原料的に安価である
と共に、比較的低温、低圧で容易に熱成形できる。
(B) Petroleum heavy oils or pitches modified phenolic resin of the present invention: The novel modified phenolic resin (A) of the present invention is obtained by using petroleum heavy oils or pitches to form a phenolic resin. Since it is modified, it can be synthesized in a single step in a process, is inexpensive as a raw material, and can be easily thermoformed at a relatively low temperature and a low pressure.

【0030】本発明の変性フェノール樹脂(A)は、該
変性フェノール樹脂自体熱成形するに適する範囲の軟化
点を有しているので、成形チップのような成形材料、特
に成形粉とすることができて有利であり、また十分な熱
硬化性を有するので変性フェノール樹脂単独でも熱成形
(硬化)できる。更に、本発明の変性フェノール樹脂
(A)はエポキシ樹脂等の従来周知のフェノール樹脂
用硬化剤(B)と配合した熱硬化性樹脂組成物として
も、容易に熱成形(硬化)できる。
Since the modified phenolic resin (A) of the present invention has a softening point in a range suitable for thermoforming the modified phenolic resin itself, it can be used as a molding material such as a molding chip, particularly a molding powder. The modified phenolic resin alone can be thermoformed (cured) because it is advantageous because it has sufficient thermosetting properties. Further, the modified phenolic resin of the present invention
(A ) is a thermosetting resin composition blended with a conventionally known curing agent (B) for a phenol resin such as an epoxy resin.
It can also be easily thermoformed (curing).

【0031】また、本発明の変性フェノール樹脂(A
は、優れた耐熱性、耐酸化性、電気絶縁特性、耐湿性等
を有するので、高温時の電気的性質の劣化が少なく、プ
リント配線基板等の電気絶縁材料として優れた性能を示
す。
The modified phenolic resin (A ) of the present invention
Has excellent heat resistance, oxidation resistance, electrical insulation properties, moisture resistance, etc., and thus has little deterioration in electrical properties at high temperatures, and exhibits excellent performance as an electrical insulating material for printed wiring boards and the like.

【0032】本発明の変性フェノール樹脂(A)は、ガ
ラス転移点が従来のフェノール樹脂のそれに比べて数1
0℃〜100℃前後高くなっており、従来のフェノール
樹脂よりも耐熱性が優れている。本発明の変性フェノー
ル樹脂(A)は、耐光性が優れているので、黒色塗料の
ベース樹脂として使用できる。
The modified phenolic resin (A ) of the present invention has a glass transition point of several tens of times that of the conventional phenolic resin.
It is about 0 ° C. to 100 ° C. higher and has better heat resistance than conventional phenolic resins. Since the modified phenolic resin (A ) of the present invention has excellent light resistance, it can be used as a base resin for black paint.

【0033】本発明の変性フェノール樹脂(A)は、極
めて高い耐熱性を有するので、炭素繊維を強化材とする
複合材料のマトリックス樹脂として優れている。本発明
の変性フェノール樹脂(A)は、高温で加熱する際に炭
化して残留する率が高く、炭素成形品のバインダーとし
て使用出来る。特に、炭素繊維を成形するバインダーと
して使用し、炭化して炭素・炭素複合材料に加工するこ
とが出来る。
Since the modified phenolic resin (A ) of the present invention has extremely high heat resistance, it is excellent as a matrix resin of a composite material using carbon fiber as a reinforcing material. The modified phenolic resin (A ) of the present invention has a high rate of carbonization and remaining when heated at a high temperature, and can be used as a binder for a carbon molded article. In particular, it can be used as a binder for molding carbon fibers, carbonized and processed into a carbon-carbon composite material.

【0034】(C)その他: 本発明の新規な変性フェノール樹脂(A)とフェノール
樹脂用硬化剤(B)を含む組成物からなる成形材料
フェノール樹脂とブレンドする成分として周知のグリシ
ジルエーテル型、グリシジルエステル型、グリシジルア
ミン型、混合型、脂環式型のエポキシ樹脂や他のフェノ
ール系樹脂やポリエチレン、ポリプロピレン、酢酸ビニ
ル樹脂等の熱可塑性樹脂を混合しても良く、また、ヘキ
サミンなどを硬化剤として用いることができる。
(C) Others: The novel modified phenolic resin (A) of the present invention and phenol
Molding material formed of a composition comprising a resin curing agent (B) is
Thermoplastic resins such as glycidyl ether type, glycidyl ester type, glycidyl amine type, mixed type, alicyclic type epoxy resin and other phenolic resins, polyethylene, polypropylene, vinyl acetate resin etc. which are well-known as components to be blended with phenolic resin May be mixed, and hexamine or the like can be used as a curing agent.

【0035】さらに、得られた成形品、特に圧縮成形品
の強度や寸法安定性等の諸特性を高めるために、フェノ
ール樹脂用添加剤として周知のガラス繊維、炭素繊維、
炭酸アルミニウム、炭酸マグネシウム等の無機系充填剤
やシリコーン、ワックス等の内部離型剤や難燃剤、光安
定剤、酸化防止剤、顔料、増量剤、カップリング剤等を
混合しても良い。
Further, in order to enhance various properties such as strength and dimensional stability of the obtained molded product, especially a compression molded product , glass fibers and carbon fibers, which are well known as additives for phenolic resins, are used.
An inorganic filler such as aluminum carbonate and magnesium carbonate, an internal release agent such as silicone and wax, a flame retardant, a light stabilizer, an antioxidant, a pigment, a filler, a coupling agent, and the like may be mixed.

【0036】(D) 本発明の変性フェノール樹脂を含
む組成物からなる成形材料とその成形 本発明の変性フェノール樹脂(A)は、該変性フェノー
ル樹脂自体熱成形するに適する範囲の軟化点を有してい
るので、成形チップのような成形材料、特に成形粉とす
ることができて有利であり、また十分な熱硬化性を有す
るので変性フェノール樹脂単独でも熱成形(硬化)でき
。更に、本発明の変性フェノール樹脂(A)はエポ
キシ樹脂等の従来周知のフェノール樹脂用硬化剤(B)
と配合した熱硬化性樹脂組成物としても、容易に熱成形
(硬化)できる。本発明の変性フェノール樹脂成形品、
特に圧縮成形品は、従来の変性フェノール樹脂からの成
形体に比して優れた耐熱性、耐酸化性、機械的特性を有
する特徴をもつものである。
(D) Molding material comprising a composition containing the modified phenolic resin of the present invention and a molded article thereof The modified phenolic resin (A ) of the present invention has a softening point within a range suitable for thermoforming the modified phenolic resin itself. It is advantageous since it can be used as a molding material such as a molding chip, especially molding powder, and has sufficient thermosetting properties so that it can be thermoformed (cured) even with a modified phenol resin alone.
You . Further, the modified phenolic resin (A ) of the present invention is a known phenolic resin curing agent (B) such as an epoxy resin.
Even thermosetting resin composition containing a readily thermoformed (curing). The modified phenolic resin molded article of the present invention ,
In particular, the compression-molded article is characterized by having excellent heat resistance, oxidation resistance, and mechanical properties as compared with a conventional molded article made of a modified phenolic resin.

【0037】例えば、本発明の新規な変性フェノール樹
脂(A)を含む樹脂材料を常法に従って成形して得られ
た成形品、特に、公知の圧縮成形手段(例えば、197
1年6月15日工業調査会初版発行、プラスチック技術
全書「フェノール樹脂」67〜72頁、特に69頁参
照)により熱圧成形した圧縮成形品は、以下のような優
れた物性を有するものである。 曲げ強度 室温 6〜22kgf/mm 150℃ 3〜14kgf/mm 曲げ弾性率 室温 400〜1800kgf/mm 150℃ 200〜1500kgf/mm Tg(℃) 130〜260℃ 熱変形温度 190〜300℃以上 抗酸化性 絶縁抵抗 常態 1.0×1014〜1.0×1015Ω 煮沸 1.0×1012〜1.0×1013Ω 本発明の新規な変性フェノール樹脂を含む樹脂材料より
成形を得るには、それ自体周知のフェノール樹脂の成
形手段、例えば圧縮成形、射出成形、押出成形、トラン
スファー成形等を適用できる。
For example, the present inventionNew modified phenol tree
Resin containing fat (A)Material obtained by molding
Molded productsIn particular, known compression molding means (for example, 197
June 15, 2001 First edition of the Industrial Research Committee published, plastic technology
Refer to Phenol Resins, pages 67-72, especially page 69
The compression molded product obtained by hot pressing, Such as
It has excellent physical properties. Bending strength room temperature 6-22kgf / mm2  150 ℃ 3-14kgf / mm2  Flexural modulus room temperature 400-1800kgf / mm2  150 ° C 200-1500kgf / mm2  Tg (° C) 130 to 260 ° C Thermal deformation temperature 190 to 300 ° C or higher Antioxidant Insulation resistance Normal 1.0 × 1014~ 1.0 × 10FifteenΩ boiling 1.0 × 1012~ 1.0 × 1013Ω New modified phenolic resin of the present inventionResin material containingThan
MoldingGoodsIn order to obtain a phenolic resin,
Forming means such as compression molding, injection molding, extrusion molding,
Spher molding and the like can be applied.

【0038】[0038]

【作用】本発明の変性フェノール樹脂は、石油系重質油
類またはピッチ類のような縮合多環芳香族炭化水素によ
り変性したので、それ自体比較的に低い軟化点を有して
いて、成形チップのような成形材料、特に成形粉とする
ことができて有利であり、かつ比較的低い硬化温度で短
時間で熱成形でき、緻密で耐熱性、耐酸化性、機械的特
性等に優れた変性フェノール樹脂成形品、特に圧縮成形
が提供できる。
Since the modified phenolic resin of the present invention has been modified with a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon such as petroleum heavy oils or pitches, the modified phenolic resin itself has a relatively low softening point. It is advantageous because it can be used as a molding material such as chips, especially molding powder, and can be thermoformed at a relatively low curing temperature in a short time, and is dense and has excellent heat resistance, oxidation resistance, mechanical properties, etc. Modified phenolic resin moldings , especially compression molding
Goods can be provided.

【0039】また、本発明において、変性剤としての石
油系重質油類、ピッチ類などのような多環芳香族炭化水
素が、フェノール類と比較してホルムアルデヒドに対す
る反応性が極度に異なっている点に注目し、変性フェノ
ール樹脂の製造にあたり、該石油系重質油類またはピッ
チ類の添加時期とその添加量を調整することにより、均
質なフェノール樹脂とすることができる。
In the present invention, polycyclic aromatic hydrocarbons such as petroleum heavy oils and pitches as modifiers have extremely different reactivity with formaldehyde as compared with phenols. By paying attention to the point, in the production of the modified phenol resin, a homogeneous phenol resin can be obtained by adjusting the timing and amount of the petroleum heavy oils or pitches to be added.

【0040】[0040]

【実施例】本発明は下記の実施例により具体的に説明さ
れるが、これらは本発明の範囲を制限しない。実施例に
使用する反応原料の性状を表1に示す。原料油及びピッ
チは、減圧軽油の流動接触分解(FCC)で得た塔底油
を蒸留して得たものである。
The present invention is illustrated by the following examples, which do not limit the scope of the invention. Table 1 shows the properties of the reaction raw materials used in the examples. The feedstock and the pitch are obtained by distilling the bottom oil obtained by fluid catalytic cracking (FCC) of vacuum gas oil.

【0041】[0041]

【表1】(反応ピッチ原料の性状) [Table 1] (Properties of raw material oil for reaction pitch)

【0042】注) 平均分子量: 蒸気圧浸透法による値、 沸 点 : ASTM D-1160による値、 2 〜4 環の縮合多環芳香族炭化水素の割合: 質量分析装
置(FI 法) を用いたタイプ分析による値、 軟化点 : フローテスターによる値、 (実施例1)表1に示す原料油200g(0.74mo
l)、パラホルムアルデヒド90g(ホルムアルデヒド
換算モル数、3.0mol、以下同様)、p−トルエン
スルホン酸(1水和物)17.8gをガラス製反応器に
仕込み、攪拌しながら80℃まで昇温した。80℃で1
5分間保って反応させた後、フェノール66g(0.7
0mol)を1cc/分(石油系重質油類またはピッチ
類とホルムアルデヒド重合物の合計重量に対して、0.
34%/分、以下同様)の滴下速度で滴下しつつ、60
分間反応を続けた。フェノール滴下終了後、さらに2時
間攪拌を継続して反応させた。反応終了後、反応物を取
り出し、冷却して変性フェノール樹脂364gを得た。
Note) Average molecular weight: Value by vapor pressure osmosis method, Boiling point: Value by ASTM D-1160, Ratio of condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having 2 to 4 rings: Mass spectrometer (FI method) Softening point: value by flow tester, (Example 1) 200 g of raw material oil shown in Table 1 (0.74 mo
l), 90 g of paraformaldehyde (mole number in terms of formaldehyde, 3.0 mol, the same applies hereinafter), and 17.8 g of p-toluenesulfonic acid (monohydrate) were charged into a glass reactor, and the temperature was raised to 80 ° C. while stirring. did. 1 at 80 ° C
After reacting for 5 minutes, 66 g of phenol (0.7 g)
0 mol) at 1 cc / min (to the total weight of petroleum heavy oils or pitches and formaldehyde polymer).
34% / min, the same applies hereinafter).
The reaction continued for minutes. After the completion of the dropwise addition of phenol, the reaction was further continued for 2 hours while stirring. After completion of the reaction, the reaction product was taken out and cooled to obtain 364 g of a modified phenol resin.

【0043】生成した変性フェノール樹脂の軟化点をフ
ローテスター(島津製作所製CFT−20)で測定した
ところ、42℃であった。この変性フェノール樹脂を2
00℃で20分間処理したところ熱硬化体が得られた。
また、この変性フェノール樹脂を金型中に入れて、40
0kg/cm2 ・Gの加圧下に、200℃で1時間保持
したところ、緻密な成形体が得られ、耐酸化性も良好で
あった。その結果を成形体の物性とともに表2に示す。
The softening point of the resulting modified phenolic resin was 42 ° C. as measured with a flow tester (CFT-20, manufactured by Shimadzu Corporation). This modified phenolic resin is
When treated at 00 ° C. for 20 minutes, a thermosetting body was obtained.
Also, this modified phenolic resin was placed in a mold,
When maintained at 200 ° C. for 1 hour under a pressure of 0 kg / cm 2 · G, a dense molded product was obtained and the oxidation resistance was good. The results are shown in Table 2 together with the physical properties of the compact.

【0044】(実施例2)表1の原料油300g(1.
1mol)、パラホルムアルデヒド180g(6.0m
ol)、p−トルエンスルホン酸(1水和物)30.6
g、クロロベンゼン165gをガラス製反応器に仕込
み、攪拌しながら80℃まで昇温した。80℃で20分
間保って反応させた後、フェノール130g(1.4m
ol)を2cc/分(0.42%/分)の滴下速度で滴
下しつつ、60分間反応させた。滴下終了後、さらに2
0分間攪拌を継続して反応させた。反応終了後、反応混
合物をn−ヘキサン1700gに注ぎ込み、変性フェノ
ール樹脂を沈澱させた。沈澱物を濾過・洗浄後、25℃
で減圧乾燥して、変性フェノール樹脂500gを得た。
(Example 2) 300 g of the feedstock oil shown in Table 1 (1.
1 mol), 180 g of paraformaldehyde (6.0 m
ol), p-toluenesulfonic acid (monohydrate) 30.6
g and 165 g of chlorobenzene were charged into a glass reactor and heated to 80 ° C. while stirring. After reacting at 80 ° C. for 20 minutes, phenol 130 g (1.4 m
ol) at a rate of 2 cc / min (0.42% / min), and reacted for 60 minutes. After dropping, 2 more
The reaction was continued while stirring for 0 minutes. After completion of the reaction, the reaction mixture was poured into 1700 g of n-hexane to precipitate a modified phenol resin. After the precipitate is filtered and washed,
And dried under reduced pressure to obtain 500 g of a modified phenol resin.

【0045】生成した変性フェノール樹脂の軟化点をフ
ローテスターで測定したところ、99℃であった。この
変性フェノール樹脂を200℃で10分間処理したとこ
ろ熱硬化体が得られた。また、この変性フェノール樹脂
を金型中に入れて、400kg/cm2 ・Gの加圧下
に、200℃で30分間保持したところ、緻密な成形体
が得らた。その結果を成形体の物性とともに表2に示
す。
The softening point of the resulting modified phenol resin was measured by a flow tester and found to be 99 ° C. When this modified phenolic resin was treated at 200 ° C. for 10 minutes, a thermosetting product was obtained. This modified phenolic resin was placed in a mold and kept at 200 ° C. for 30 minutes under a pressure of 400 kg / cm 2 · G to obtain a dense molded product. The results are shown in Table 2 together with the physical properties of the compact.

【0046】(実施例3)表1の原料油150g(0.
55mol)、パラホルムアルデヒド100g(3.3
mol)、塩酸23.3g、クロルベンゼン110gを
ガラス製反応器に仕込み、攪拌しながら90℃まで昇温
した。90℃になった時点で、フェノール60g(0.
64mol)を1cc/分(0.40%/分)の滴下速
度で滴下し、フェノールの滴下終了後、さらに、15分
間攪拌して反応させた。反応終了後、反応混合物を88
0gのn−ヘキサンに注ぎ込み、変性フェノール樹脂を
沈澱させた。沈澱物を濾過・洗浄後、25℃で減圧乾燥
して、変性フェノール樹脂175gを得た。
(Example 3) 150 g of raw material oil shown in Table 1 (0.
55 mol) and 100 g of paraformaldehyde (3.3
mol), 23.3 g of hydrochloric acid and 110 g of chlorobenzene were charged into a glass reactor and heated to 90 ° C. while stirring. When the temperature reached 90 ° C., 60 g of phenol (0.
64 mol) was added dropwise at a rate of 1 cc / min (0.40% / min), and after the completion of the addition of phenol, the mixture was further reacted by stirring for 15 minutes. At the end of the reaction, the reaction mixture was
The mixture was poured into 0 g of n-hexane to precipitate a modified phenol resin. The precipitate was filtered and washed, and dried under reduced pressure at 25 ° C. to obtain 175 g of a modified phenol resin.

【0047】生成した変性フェノール樹脂の軟化点をフ
ローテスターで測定したところ、92℃であった。この
変性フェノール樹脂を250℃で20分間処理したとこ
ろ、熱硬化体が得られた。また、この変性フェノール樹
脂を金型中に入れて、400kg/cm2 ・Gの加圧下
に、250℃で1時間保持したところ、緻密な成形体が
得らた。その結果を成形体の物性とともに表2に示す。
The softening point of the resulting modified phenol resin was measured by a flow tester and found to be 92 ° C. When this modified phenol resin was treated at 250 ° C. for 20 minutes, a thermosetting product was obtained. This modified phenolic resin was placed in a mold and kept at 250 ° C. for 1 hour under a pressure of 400 kg / cm 2 · G to obtain a dense molded product. The results are shown in Table 2 together with the physical properties of the compact.

【0048】(実施例4)表1の原料油150g(0.
55mol)、パラホルムアルデヒド90g(3.0m
ol)、p−トルエンスルホン酸(1水和物)15.3
g、クロルベンゼン83gをガラス製反応器に仕込み、
攪拌しながら95℃まで昇温した。95℃になった時点
で、p−クレゾール65g(0.60mol)を1cc
/分(0.42%/分)の滴下速度で滴下しつつ60分
間反応させた。p−クレゾールの滴下終了後、さらに1
時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応混合物を8
80gのn−ヘキサンに注ぎ込み、変性フェノール樹脂
を沈澱させた。沈澱物を濾過・洗浄後、25℃で減圧乾
燥して変性フェノール樹脂241gを得た。
Example 4 150 g of raw material oil shown in Table 1 (0.
55 mol), 90 g of paraformaldehyde (3.0 m
ol), p-toluenesulfonic acid (monohydrate) 15.3
g, chlorobenzene 83 g was charged into a glass reactor,
The temperature was raised to 95 ° C. while stirring. When the temperature reached 95 ° C, 1 cc of 65 g (0.60 mol) of p-cresol was added.
The reaction was carried out for 60 minutes while dropping at a drop rate of 0.42% / min (0.42% / min). After the addition of p-cresol, one more
The mixture was stirred for an hour to react. After completion of the reaction, the reaction mixture was
The mixture was poured into 80 g of n-hexane to precipitate a modified phenol resin. The precipitate was filtered and washed, and dried under reduced pressure at 25 ° C. to obtain 241 g of a modified phenol resin.

【0049】生成した樹脂の軟化点をフローテスターで
測定したところ、69℃であった。この変性フェノール
樹脂を200℃で20分間処理したところ、熱硬化体が
得られた。また、この変性フェノール樹脂を金型中に入
れて、400kg/cm2 ・Gの加圧下に、200℃で
1時間保持したところ、緻密な成形体が得られた。その
結果を成形体の物性とともに表2に示す。
The softening point of the produced resin was measured by a flow tester and found to be 69 ° C. When this modified phenol resin was treated at 200 ° C. for 20 minutes, a thermosetting product was obtained. This modified phenolic resin was placed in a mold and kept at 200 ° C. for 1 hour under a pressure of 400 kg / cm 2 · G to obtain a dense molded product. The results are shown in Table 2 together with the physical properties of the compact.

【0050】(実施例5)表1で得られたピッチ186
g(0.50mol)、パラホルムアルデヒド60g
(2.0mol)、p−トルエンスルホン酸(1水和
物)13.9g、クロルベンゼン110gをガラス製反
応器に仕込み、攪拌しながら70℃まで昇温した。70
℃になった時点で、フェノール32.5g(0.35m
ol)を1cc/分(0.41%/分)の滴下速度で滴
下した。フェノール滴下終了後、さらに15分間攪拌し
て反応させた。反応終了後、反応混合物を1020gの
n−ヘキサンに注ぎ込み、変性フェノール樹脂を沈澱さ
せた。沈澱物を濾過・洗浄後、25℃で減圧乾燥して、
変性フェノール樹脂243gを得た。生成した変性フェ
ノール樹脂の軟化点をフローテスターで測定したとこ
ろ、132℃であった。
(Example 5) Pitch 186 obtained in Table 1
g (0.50 mol), paraformaldehyde 60 g
(2.0 mol), 13.9 g of p-toluenesulfonic acid (monohydrate) and 110 g of chlorobenzene were charged into a glass reactor, and the temperature was raised to 70 ° C. with stirring. 70
When the temperature reached 0 ° C., 32.5 g of phenol (0.35 m
ol) was added dropwise at a rate of 1 cc / min (0.41% / min). After the completion of the dropwise addition of phenol, the reaction was further stirred for 15 minutes. After completion of the reaction, the reaction mixture was poured into 1020 g of n-hexane to precipitate a modified phenol resin. The precipitate is filtered and washed, and dried under reduced pressure at 25 ° C.
243 g of a modified phenol resin was obtained. The softening point of the resulting modified phenolic resin was 132 ° C. as measured with a flow tester.

【0051】この変性フェノール樹脂を200℃で20
分間処理したところ、熱硬化体が得られた。また、この
変性フェノール樹脂を金型中に入れて、400kg/c
2 ・Gの加圧下に、200℃で1時間保持したとこ
ろ、緻密な成形体が得らた。その結果を成形体の物性と
ともに表2に示す。
The modified phenolic resin was cured at 200 ° C. for 20 minutes.
After the treatment for minutes, a thermosetting body was obtained. The modified phenolic resin was put into a mold and charged at 400 kg / c.
When maintained at 200 ° C. for 1 hour under a pressure of m 2 · G, a dense molded product was obtained. The results are shown in Table 2 together with the physical properties of the compact.

【0052】(実施例6)表1で得られた原料油225
g(0.83mol)、トリオキサン60g(ホルムア
ルデヒド換算モル数、2.0mol)をガラス製反応器
に仕込み、攪拌しながら60℃まで昇温した。60℃に
なった時点で、p−トルエンスルホン酸(1水和物)1
7.8gを加え、さらに攪拌しながら95℃まで昇温し
た。95℃になった時点で、フェノール40g(0.4
2mol)を1cc/分(0.35%/分)の滴下速度
で滴下した。フェノール滴下終了後、反応容器より反応
生成物を取出し、冷却して、変性フェノール樹脂331
gを得た。この生成した樹脂の軟化点をフローテスター
で測定したところ、69℃であった。
(Example 6) Raw material 225 obtained in Table 1
g (0.83 mol) and 60 g of trioxane (mol number in terms of formaldehyde, 2.0 mol) were charged into a glass reactor, and the temperature was raised to 60 ° C. while stirring. At 60 ° C., p-toluenesulfonic acid (monohydrate) 1
7.8 g was added, and the temperature was raised to 95 ° C. with further stirring. At 95 ° C., 40 g of phenol (0.4 g)
2 mol) was added dropwise at a rate of 1 cc / min (0.35% / min). After the completion of the dropwise addition of the phenol, the reaction product is taken out of the reaction vessel and cooled, and the modified phenol resin 331 is removed.
g was obtained. The softening point of the produced resin was measured at 69 ° C. by a flow tester.

【0053】この変性フェノール樹脂を200℃で15
分間処理したところ、熱硬化体が得られた。また、この
変性フェノール樹脂を金型中に入れて、400kg/c
2 ・Gの加圧下に、200℃で1時間保持したとこ
ろ、緻密な成形体が得らた。その結果を成形体の物性と
ともに表2に示す。
The modified phenolic resin was treated at 200 ° C. for 15 minutes.
After the treatment for minutes, a thermosetting body was obtained. The modified phenolic resin was put into a mold and charged at 400 kg / c.
When maintained at 200 ° C. for 1 hour under a pressure of m 2 · G, a dense molded product was obtained. The results are shown in Table 2 together with the physical properties of the compact.

【0054】[0054]

【表2】 *注:Tg(ガラス転移点)はTMA法(熱機械分析
法)により測定した。他の物性値は、JISK6911
に準じて測定した。
[Table 2] * Note: Tg (glass transition point) was measured by TMA method (thermomechanical analysis method). Other physical property values are based on JIS K6911.
It measured according to.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明変性フェノール樹脂を含む熱硬
化性樹脂組成物及び該変性フェノール樹脂を含む成形
品、特に圧縮成形品は; 不活性雰囲気中および空気中で数時間の300℃の加
熱でも実質的な変質を生じない。 また、機械的強度は従来のフェノール樹脂とほぼ同様
の大きさを示す。 ガラス転移点が従来のフェノール樹脂のそれに比べ、
数10℃〜100℃前後高くなっており、従来のフェノ
ール樹脂よりも耐熱性が優れている。 高温時の電気的性質の劣化が少なく、プリント配線基
板などの電気絶縁材料として優れた性能を示す。
Thermal hard including modified phenolic resin of the present invention
Resin composition and molding containing the modified phenolic resin
The article, in particular the compression molded article, does not undergo any substantial alteration when heated at 300 ° C. for several hours in an inert atmosphere and in air. Further, the mechanical strength is almost the same as that of the conventional phenol resin. Glass transition point is higher than that of conventional phenolic resin.
It is higher by several tens to 100 ° C., and is superior in heat resistance to the conventional phenol resin. It exhibits little deterioration in electrical properties at high temperatures and shows excellent performance as an electrical insulating material for printed wiring boards and the like.

【0056】また、本発明変性フェノール樹脂自体
は; 耐光性が優れており、黒色塗料のベース樹脂として使
用出来る。 耐熱性が優れており、炭素繊維等を強化材料とする複
合材料のマトリックス樹脂として優れている。 また、高温で加熱する際に炭化して残留する率が高
く、炭素成形品のバインダーとして使用出来る。特に、
炭素繊維を成形するバインダーとして使用し、炭化して
炭素・炭素複合材料に加工することが出来る。
Further, the present inventionofModified phenolic resinitself
Has excellent light resistance and is used as a base resin for black paint.
Can be used. It has excellent heat resistance and is made of carbon fiber and other reinforcing materials.
Excellent as a matrix resin for composite materials. Also, when heated at high temperatures, the rate of carbonization and residual
And can be used as a binder for carbon molded products. Especially,
Used as a binder to mold carbon fiber, carbonized
Can be processed into carbon / carbon composite material.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (A)石油系重質油類またはピッチ類
1モルに対して、ホルムアルデヒド換算で1〜10モル
のホルムアルデヒド重合物と、0.3〜5モルのフェノ
ール類とを、酸触媒の存在下に重縮合させて得られ、か
つフローテスターで測定した軟化点が42〜132℃で
ある石油系重質油類又はピッチ類変性フェノール樹脂
び(B)フェノール樹脂用硬化剤を含むことを特徴とす
る、熱硬化性樹脂組成物。
1. An acid catalyst comprising: (A) 1 to 10 moles of a formaldehyde polymer and 0.3 to 5 moles of a phenol in terms of formaldehyde per mole of a petroleum heavy oil or pitch. obtained by polycondensation in the presence of, and petroleum heavy oil softening point measured by the flow tester is forty-two to one hundred and thirty-two ° C. or pitch such modified phenolic resin
And (B) a thermosetting resin composition comprising a phenolic resin curing agent .
【請求項2】 該変性フェノール樹脂(A)が主として
2〜4環の縮合多環芳香族炭化水素からなる石油系重質
油類またはピッチ類1モルに対して、ホルムアルデヒド
換算で1〜10モルのホルムアルデヒド重合物と、0.
3〜5モルのフェノール、クレゾール、キシレノール、
レゾルシンの群から選ばれた1種もしくは2種以上のフ
ェノール類とを、酸触媒の存在下に重縮合させて得ら
れ、かつフローテスターで測定した軟化点が42〜13
2℃であることを特徴とする、請求項1記載の熱硬化性
樹脂組成物
2. The modified phenolic resin (A) is used in an amount of 1 to 10 moles in terms of formaldehyde per mole of a petroleum heavy oil or pitch mainly composed of a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having 2 to 4 rings. A formaldehyde polymer;
3-5 moles of phenol, cresol, xylenol,
It is obtained by polycondensing one or more phenols selected from the group of resorcinol in the presence of an acid catalyst, and has a softening point of 42 to 13 measured by a flow tester.
The thermosetting composition according to claim 1, wherein the temperature is 2 ° C.
Resin composition .
【請求項3】 請求項1又は2記載の変性フェノール樹
脂(A)を含む樹脂材料を公知の圧縮成形手段により熱
圧成形したことを特徴とする、耐熱性、耐酸化性、機械
的特性に優れた変性フェノール樹脂圧縮成形品
3. A resin material containing the modified phenolic resin (A) according to claim 1 or 2, which is subjected to heat by known compression molding means.
Characterized in that the pressure molding, heat resistance, oxidation resistance, excellent modified phenolic resin compression molded product mechanical properties.
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