JP3729469B2 - Method for producing curable resin composition - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は低温短時間で硬化することが出来る硬化性樹脂組成物の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の硬化性樹脂組成物としてはノボラック型フェノール−多価フェノール共縮合樹脂組成物が提供されていた。
上記ノボラック型フェノール−多価フェノール共縮合樹脂組成物は、フェノール類とホルムアルデヒドとを酸触媒を使用して縮合反応を行ない、上記反応の途中で多価フェノールを添加して共縮合せしめる方法によって製造される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのような方法によれば、多価フェノールの量に対応した量だけホルムアルデヒドの添加量を増やさなければならず、その結果反応系に活性アルデヒド量が多く存在することになり、反応の制御が困難で多価フェノールだけがホルムアルデヒドと反応したり、反応中にゲル化が起ったりして均一完全な共縮合反応が得られにくいと云う問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、フェノール類1モルに対してホルムアルデヒドおよび/またはホルムアルデヒド供与体を遊離ホルムアルデヒドに換算して0.05〜0.9モル添加し、触媒を加えて加熱反応せしめて、フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物を生成する工程1
該反応液を蒸溜して余剰のホルムアルデヒドを除去する工程2
該フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物の加熱溶融物に多価フェノールを0.01〜0.5モル添加し加熱反応せしめる工程3
以上の工程1,2,3からなる硬化性樹脂組成物の製造方法を提供するものである。
そして望ましくは工程1の反応は50〜100℃の温度で0.5〜10時間行なわれ、工程2の蒸溜は常圧の場合120〜180℃の温度で0.5〜5時間行なわれ、100〜150mmHgの減圧の場合0.5〜5時間で70〜110℃になるまで行なわれ、工程3の反応は80〜130℃の温度で0.5〜5時間行なう。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明するが、以下の説明における例示は本発明を限定するものではない。
〔フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物の生成(工程1)〕
本発明に使用されるフェノール類としては例えばフェノール、あるいはo-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール、エチルフェノール、iso-プロピルフェノール、キシレノール、3,5-キシレノール、ブチルフェノール、ノニルフェノール等のアルキルフェノール、あるいはo-フルオロフェノール、m-フルオロフェノール、p-フルオロフェノール、o-クロロフェノール、m-クロロフェノール、p-クロロフェノール、o-ブロモフェノール、m-ブロモフェノール、p-ブロモフェノール、o-ヨードフェノール、m-ヨードフェノール、p-ヨードフェノール、o-アミノフェノール、m-アミノフェノール、p-アミノフェノール、o-ニトロフェノール、m-ニトロフェノール、p-ニトロフェノール、2,4,-ジニトロフェノール、2,4,6-トリニトロフェノール等の一価フェノール置換体、あるいはナフトール類等の一価フェノール類の一種または二種以上の混合物が例示される。
【0006】
また本発明においては上記フェノール類に所望なれば、尿素、メラミン、チオ尿素、ベンゾグアナミン、トルエン、キシレン、クマロン、シクロヘキサノン、カシューオイル、タンニン類、ダンマー、セラック、ロジンまたはロジン誘導体、石油樹脂、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、グリセリン、フルフリルアルコール、アマニ油、桐油、ひまし油等の一種または二種以上を添加して変性しもよい。
【0007】
本発明においては上記フェノール類はホルムアルデヒドおよび/またはアルデヒド供与体と縮合反応せしめられるが、本発明において使用されるアルデヒド供与体としては、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、ベンズアルデヒド、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、m-トルアルデヒド、p-トルアルデヒド、サリチルアルデヒド等の一種あるいはこれらの二種以上の混合物等が例示される。
【0008】
本発明において上記縮合反応に使用される触媒としては、酸触媒および/または2価金属塩が使用される。該酸触媒としては例えば塩酸、硫酸、オルト燐酸、ほう酸、蓚酸、蟻酸、酢酸、酪酸、ベンゼンスルホン酸、フェノールスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ナフタリン−α−スルホン酸、ナフタリン−β−スルホン酸、メタンスルホン酸等の無機または有機酸、あるいは蓚酸ジメチルエステル等の有機酸のエステル類、マレイン酸無水物、フタル酸無水物等の酸無水物、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、蓚酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、燐酸アンモニウム、チオシアン酸アンモニウム、イミドスルホン酸アンモニウム等のアンモニウム塩、モノクロル酢酸およびそのナトリウム塩、α,α’ジクロロヒドリン等の有機ハロゲン化物、トリエタノールアミン塩酸塩、塩酸アニリン等のアミン類の塩酸塩、サルチル酸尿素アダクト、ステアリン酸尿素アダクト、ヘプタン酸尿素アダクト等の尿素アダクト、N−トリメチルタウリン、塩化亜鉛、酢酸亜鉛、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム等の2価金属塩類、塩化第2鉄等がある。上記酸触媒は二種以上を併用してもよい。
【0009】
上記フェノール類とホルムアルデヒドおよび/またはアルデヒド供与体との縮合反応は、通常フェノール類1モルに対して上記ホルムアルデヒドおよび/またはアルデヒド供与体は遊離ホルムアルデヒドに換算して0.05〜0.9モルが添加され、反応温度は通常50〜100℃、反応時間は通常0.5〜10時間に設定される。そして酸触媒および/または2価金属塩の添加量はフェノール類100重量部に対して0.001〜10重量部程度が添加される。上記縮合反応は無溶媒、あるいは水、あるいは水とメチルアルコール、エチルアルコール、iso-プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、セロソルブアセテート、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等の水混和性溶媒との混合溶媒中で行なわれる。こゝに遊離ホルムアルデヒドとはフェノール類の反応において、フェノールと反応し得る可能性を有する全ホルムアルデヒドを意味する。
上記縮合反応においては、フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物が生成される。
【0010】
〔蒸溜(工程2)〕
上記フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物が生成された反応物中には、余剰ホルムアルデヒドが遊離状態で含まれている。そこで該反応物を蒸溜して溶媒が存在する場合には該溶媒と共に余剰ホルムアルデヒドを該反応物から除去する。
上記蒸溜は常圧または減圧で行なわれ、常圧の場合は通常120〜180℃の温度で0.5〜5時間行なわれ、減圧の場合は通常100〜150mmHgの減圧下0.5〜5時間で70〜110℃になるまで行なわれる。また上記蒸留時には必要ならばキシレン、トルエン、ベンゼン等の共沸用成分を添加してもよい。
上記蒸溜によって反応物中に含まれる余剰の遊離ホルムアルデヒドが実質的に除去される。
【0011】
〔多価フェノールとの反応(工程3)〕
本発明においては前記フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物の溶融状態において、多価フェノールが添加される。
上記多価フェノールとはレゾルシン、アルキルレゾルシン、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、ピロガロール、フロログリシン、ビスフェノール、ジヒドロキシナフタリン等が例示されるが、上記多価フェノールのうち特に望ましいものとしてはアルキルレゾルシンがある。上記アルキルレゾルシンを用いた本発明の硬化性樹脂組成物は貯蔵安定性に優れかつ低温短時間で硬化し、また硬化物は耐水、耐熱、耐侯性に優れかつ優れた可撓性を有する。
上記アルキルレゾルシンとしては例えば5−メチルレゾルシン、5−エチルレゾルシン、5−プロピルレゾルシン、5−n−ブチルレゾルシン、4,5-ジメチルレゾルシン、2,5-ジメチルレゾルシン、4,5-ジエチルレゾルシン、2,5-ジエチルレゾルシン、4,5-ジプロピルレゾルシン、2,5-ジプロピルレゾルシン、4-メチル-5-エチルレゾルシン、2-メチル-5-メチルレゾルシン、2-メチル-5-エチルレゾルシン、2-メチル-5- プロピルレゾルシン、2,4,5-トリメチルレゾルシン、2,4,5-トリエチルレゾルシン等があるが、なかんずく5−メチルレゾルシンは特に低温硬化性が良好でかつ耐水、耐熱、耐侯性、可撓性に優れた硬化物を与えるから本発明に使用する多価フェノールとして望ましいものである。また更にエストニア産油母頁岩の乾溜によって得られる混合アルキルレゾルシン(シェールオイルレゾルシン)は更に安価に得られ、低温硬化性、耐炎性、耐水、耐熱、耐侯性等に一段と優れた硬化性樹脂組成物を与えるから、特に望ましい多価フェノールである。
該多価フェノールの添加量はフェノール類1モルに対して0.01〜0.5モルとする。該多価フェノール添加後更に反応を継続すると、該多価フェノールは該フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物中に存在する活性アルデヒドと縮合反応する。上記反応において、所望なれば前記フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物に使用したと同様な触媒を使用してもよい。このようにして本発明ではフェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物に更に多価フェノールが共縮合された硬化性樹脂組成物が得られるが、工程2の蒸溜によって多価フェノールを共縮合する時点では反応液中の余剰の遊離アルデヒドは実質的に除去されており、したがって反応の抑制が容易であり、均一な反応が得られる。
【0012】
〔第三物質〕
本発明においては上記硬化性樹脂組成物に更に必要ならば第三物質を配合することも出来る。第三物質としては例えば、天然ゴムおよびその誘導体、SB、AB、ABS、SBR、NBR、CR、EPT、イソプレンゴム、イソプレン−イソブチレンゴム等の合成ゴム、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の合成樹脂、メチルセルローズ、カルボキシメチルセルローズ、ヒドロキシメチルセルローズ、ヒドロキシエチルセルローズ等のセルローズ誘導体、アルギン酸ソーダ、でんぷん、でんぷん誘導体、ゼラチン、膠、血粉等の蛋白質、炭酸カルシウム、タルク、カーボンブラック、シリカ、木粉、クルミ粉、椰子殻粉、小麦粉等の充填剤、顔料、染料、防腐剤、防虫剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、ブロム化合物等の防炎剤、ワックス、シリコン樹脂等の離型剤、撥水剤等であり、これらの一種または二種以上を添加し、変性して配合してもよい。
【0013】
【実施例】
〔実施例1〕
温度計、冷却器、攪拌機を備えた反応容器中に、フェノール1モル(94g)、37重量%(以下単に%とする)ホルムアルデヒド水溶液0.5モル(40.5g)、蓚酸0.5gを加え、75℃で6時間反応させた後、常圧で蒸留を行ない、3時間後に液温が115℃になったところでレゾルシン0.2モル(22g)を加え、120℃で4時間反応させ硬化性樹脂組成物(A)を得た。
このものの軟化点は86℃であった。
【0014】
〔比較例1〕
実施例1で用いたと同様の反応容器中に、フェノール1モル(94g)、37%ホルムアルデヒド水溶液0.5モル(40.5g)、蓚酸0.5gを加え、75℃で9時間反応させた後、レゾルシン0.2モル(22g)を加え、還流下で4時間反応させた後脱水し、硬化性樹脂組成物(A−1)を得た。このものの軟化点は85℃であった。
【0015】
〔実施例2〕
実施例1においてレゾルシンを5−メチルレゾルシン0.2モル(24.8g)とした以外は実施例1と同様の条件で反応を行ない、硬化性樹脂組成物(B)を得た。このものの軟化点は87℃であった。
【0016】
〔実施例3〕
実施例1においてレゾルシンをアルキルレゾルシン0.2モル(29.6g)とした以外は実施例1と同様の条件で反応を行ない、硬化性樹脂組成物(C)を得た。このものの軟化点は86℃であった。
【0017】
実施例1,2,3および比較例1で得られた硬化性樹脂組成物(A),(B),(C),(A−1)を微粉末とし、各々100重量部に対してヘキサメチレンテトラミン微粉末を15重量部添加し、充分攪拌し均一に混合した混合物の各温度におけるゲル化時間をJIS−K6910に準じて測定した結果を表1に示す。
【0018】
【表1】

Figure 0003729469
【0019】
表1を参照すると、実施例1,2,3によって得られた硬化性樹脂組成物(A),(B),(C)は比較的温度が低くても比較例1の硬化性樹脂組成物(A−1)よりも硬化速度が速いことが認められる。
【0020】
〔実施例4〕
実施例1と同様の反応容器中に、フェノール1モル(94g)、37%ホルムアルデヒド水溶液0.8モル(64.8g)、35%塩酸0.1gを加え、80℃で2時間反応させた後、常圧で蒸留を行ない、4時間後に液温が120℃になったところで5−メチルレゾルシン0.4モル(49.6g)を加え、125℃で3時間反応させ硬化性樹脂組成物(D)を得た。このものの軟化点は89℃であった。
上記硬化性樹脂組成物(D)微粉末100重量部に対し、ヘキサメチレンテトラミン微粉末を15重量部を加え、均一に攪拌混合した混合物を、麻繊維60%、再生繊維25%、パルプ5%からなる混合繊維に8%になるように添加し絡合機によってシート状に絡合した後、130℃、2.5kg/cm2 の圧力で45秒ホットプレスし、厚さ2mm、比重0.7のシート状に成形した。このものは軽量で耐熱性、剛性、強度ともに優れたシート状構造材が得られた。
【0021】
〔比較例2〕
実施例4においてフェノール1モル(94g)、37%ホルムアルデヒド水溶液0.8モル(64.8g)、35%塩酸0.1gを加え、80℃で6時間反応させた後、5−メチルレゾルシン0.4モル(49.6g)を加え、100℃で反応させたところ、1時間後にゲル化した。
【0022】
〔実施例5〕
実施例1と同様の反応容器中に、フェノール1モル(94g)、37%ホルムアルデヒド水溶液0.2モル(16.2g)、蓚酸0.2gを加え、100℃で1時間反応させた後、100mmHgの減圧下で蒸留を行ない、2時間後に液温が110℃になったところで2,5−ジメチルレゾルシン0.2モル(28g)と蓚酸0.1gを加え、120℃で4.5時間反応させ硬化性樹脂組成物(E)を得た。このものの軟化点は78℃であった。
上記硬化性樹脂組成物(E)100重量部に対し、木粉150重量部、綿屑50重量部、ステアリン酸マグネシウム2重量部、ヘキサメチレンテトラミン20重量部を均一に混合した後、150℃で40秒間熱圧プレスし厚さ5mm、密度1.5g/cm3 の剛性に優れた成形材料が得られた。
【0023】
表1により、本発明による硬化性樹脂組成物は従来のノボラック型フェノール−多価フェノール共縮合樹脂組成物に比して、低温で短時間で硬化することがわかる。また多価フェノールでもレゾルシンよりもアルキルレゾルシンの方がより低温短時間で硬化することがわかる。また比較例2により従来の製造方法では反応途中でゲル化することがあることもわかる。
【0024】
【発明の効果】
本発明においてはフェノールホルムアルデヒド初期縮合物に多価フェノールを共縮合させる際に遊離のホルムアルデヒドが実質的に除去されているから、フェノール−多価フェノールの均一完全な共縮合体が得られ、該共縮合体からなる硬化性樹脂組成物は可使時間が長くかつ低温で速やかに硬化する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a curable resin composition that can be cured at a low temperature in a short time.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this kind of curable resin composition, a novolac type phenol-polyhydric phenol cocondensation resin composition has been provided.
The novolac type phenol-polyhydric phenol cocondensation resin composition is produced by a method in which a phenol and formaldehyde are subjected to a condensation reaction using an acid catalyst, and polyhydric phenol is added in the course of the reaction to cause cocondensation. Is done.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to such a method, the amount of formaldehyde added must be increased by an amount corresponding to the amount of polyhydric phenol. As a result, a large amount of active aldehyde is present in the reaction system, and the reaction can be controlled. There is a problem that only a polyhydric phenol is difficult to react with formaldehyde or gelation occurs during the reaction, making it difficult to obtain a uniform and complete cocondensation reaction.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, as means for solving the above conventional problems, 0.05 to 0.9 mol of formaldehyde and / or formaldehyde donor is added in terms of free formaldehyde with respect to 1 mol of phenol, and a catalyst is added. Step 1 in which a phenol-formaldehyde precondensate is produced by heating reaction
Step 2 of distilling the reaction solution to remove excess formaldehyde
Step 3 of adding 0.01 to 0.5 mol of polyphenol to the heated melt of the phenol-formaldehyde initial condensate and causing the reaction to heat
The manufacturing method of the curable resin composition which consists of the above processes 1, 2, and 3 is provided.
Desirably, the reaction in step 1 is carried out at a temperature of 50 to 100 ° C. for 0.5 to 10 hours, and the distillation in step 2 is carried out at a temperature of 120 to 180 ° C. for 0.5 to 5 hours at normal pressure. In the case of reduced pressure of ˜150 mmHg, the reaction is carried out for 0.5 to 5 hours until it reaches 70 to 110 ° C., and the reaction in Step 3 is carried out at a temperature of 80 to 130 ° C. for 0.5 to 5 hours.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below, but the examples in the following description do not limit the present invention.
[Formation of phenol-formaldehyde initial condensate (step 1)]
Examples of the phenols used in the present invention include phenol, alkylphenols such as o-cresol, m-cresol, p-cresol, ethylphenol, iso-propylphenol, xylenol, 3,5-xylenol, butylphenol, and nonylphenol, or o-fluorophenol, m-fluorophenol, p-fluorophenol, o-chlorophenol, m-chlorophenol, p-chlorophenol, o-bromophenol, m-bromophenol, p-bromophenol, o-iodophenol, m-iodophenol, p-iodophenol, o-aminophenol, m-aminophenol, p-aminophenol, o-nitrophenol, m-nitrophenol, p-nitrophenol, 2,4, -dinitrophenol, 2, Monohydric phenol substitutes such as 4,6-trinitrophenol Alternatively, one or a mixture of two or more monohydric phenols such as naphthols is exemplified.
[0006]
In the present invention, if desired for the above phenols, urea, melamine, thiourea, benzoguanamine, toluene, xylene, coumarone, cyclohexanone, cashew oil, tannins, dammer, shellac, rosin or rosin derivative, petroleum resin, methanol, One or more of ethanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, glycerin, furfuryl alcohol, linseed oil, tung oil, castor oil and the like may be added for modification.
[0007]
In the present invention, the above phenols are subjected to a condensation reaction with formaldehyde and / or an aldehyde donor. Examples of the aldehyde donor used in the present invention include paraformaldehyde, trioxane, acetaldehyde, propionaldehyde, polyoxymethylene, chloral, Hexamethylenetetramine, furfural, glyoxal, n-butyraldehyde, caproaldehyde, benzaldehyde, acrolein, tetraoxymethylene, phenylacetaldehyde, o-tolualdehyde, m-tolualdehyde, p-tolualdehyde, salicylaldehyde, etc. A mixture of two or more of these is exemplified.
[0008]
As the catalyst used in the condensation reaction in the present invention, an acid catalyst and / or a divalent metal salt is used. Examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, sulfuric acid, orthophosphoric acid, boric acid, oxalic acid, formic acid, acetic acid, butyric acid, benzenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, naphthalene-α-sulfonic acid, naphthalene-β-sulfonic acid, Inorganic or organic acids such as methanesulfonic acid, or organic acid esters such as dimethyl oxalate, acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium nitrate, ammonium oxalate, ammonium acetate, Ammonium salts such as ammonium phosphate, ammonium thiocyanate and ammonium imide sulfonate, monochloroacetic acid and its sodium salt, organic halides such as α, α 'dichlorohydrin, hydrochloric acid of amines such as triethanolamine hydrochloride and aniline hydrochloride Salt, salci Urea adducts such as acid urea adduct, urea stearate adduct, urea heptanoate adduct, N-trimethyltaurine, zinc chloride, zinc acetate, calcium chloride, calcium sulfate, magnesium chloride, magnesium sulfate and other divalent metal salts, second chloride There is iron. Two or more acid catalysts may be used in combination.
[0009]
In the condensation reaction of the phenols with formaldehyde and / or aldehyde donor, the formaldehyde and / or aldehyde donor is usually added in an amount of 0.05 to 0.9 mol in terms of free formaldehyde with respect to 1 mol of phenol. The reaction temperature is usually 50 to 100 ° C. and the reaction time is usually 0.5 to 10 hours. And the addition amount of an acid catalyst and / or a bivalent metal salt is added about 0.001-10 weight part with respect to 100 weight part of phenols. The above condensation reaction is solvent-free or water or a mixed solvent of water and a water miscible solvent such as methyl alcohol, ethyl alcohol, iso-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, ethyl acetate, cellosolve acetate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, etc. Done in. Here, free formaldehyde means all formaldehyde having the possibility of reacting with phenol in the reaction of phenols.
In the condensation reaction, a phenol-formaldehyde initial condensate is produced.
[0010]
[Distillation (Process 2)]
In the reaction product in which the phenol-formaldehyde initial condensate is generated, excess formaldehyde is contained in a free state. Therefore, when the reaction product is distilled and a solvent is present, excess formaldehyde is removed from the reaction product together with the solvent.
The distillation is carried out at normal pressure or reduced pressure. In the case of normal pressure, the distillation is usually carried out at a temperature of 120 to 180 ° C. for 0.5 to 5 hours. Until 70-110 ° C. Moreover, you may add azeotropic components, such as xylene, toluene, and benzene, if necessary at the time of the said distillation.
Excess free formaldehyde contained in the reaction product is substantially removed by the distillation.
[0011]
[Reaction with polyhydric phenol (step 3)]
In the present invention, polyphenol is added in the molten state of the phenol-formaldehyde initial condensate.
Examples of the polyhydric phenol include resorcin, alkyl resorcin, catechol, alkyl catechol, hydroquinone, alkyl hydroquinone, pyrogallol, phloroglysin, bisphenol, dihydroxynaphthalene, etc. Among the polyhydric phenols, alkyl resorcin is particularly desirable. There is. The curable resin composition of the present invention using the alkylresorcin is excellent in storage stability and cured in a short time at a low temperature, and the cured product is excellent in water resistance, heat resistance, weather resistance and excellent flexibility.
Examples of the alkyl resorcin include 5-methyl resorcin, 5-ethyl resorcin, 5-propyl resorcin, 5-n-butyl resorcin, 4,5-dimethyl resorcin, 2,5-dimethyl resorcin, 4,5-diethyl resorcin, 2 , 5-diethyl resorcin, 4,5-dipropyl resorcin, 2,5-dipropyl resorcin, 4-methyl-5-ethyl resorcin, 2-methyl-5-methyl resorcin, 2-methyl-5-ethyl resorcin, 2 -Methyl-5-propylresorcin, 2,4,5-trimethylresorcin, 2,4,5-triethylresorcin, etc. Among them, 5-methylresorcin is particularly good at low temperature curability and water, heat and weather resistance It is desirable as a polyhydric phenol used in the present invention because it gives a cured product having excellent flexibility. In addition, mixed alkyl resorcin (shale oil resorcin) obtained by dry distillation of Estonian oil shale is obtained at a lower cost, and gives a curable resin composition that is more excellent in low temperature curability, flame resistance, water resistance, heat resistance, weather resistance, etc. Therefore, it is a particularly desirable polyphenol.
The polyphenol is added in an amount of 0.01 to 0.5 mol per mol of phenol. When the reaction is further continued after the addition of the polyhydric phenol, the polyhydric phenol undergoes a condensation reaction with the active aldehyde present in the phenol-formaldehyde precondensate. In the above reaction, if desired, the same catalyst as that used for the phenol-formaldehyde initial condensate may be used. In this way, in the present invention, a curable resin composition in which polyphenol is further co-condensed with the phenol-formaldehyde initial condensate is obtained. Excess free aldehyde is substantially removed, so that the reaction can be easily suppressed and a uniform reaction can be obtained.
[0012]
[Third substance]
In the present invention, if necessary, a third substance can be added to the curable resin composition. Examples of the third substance include natural rubber and derivatives thereof, SB, AB, ABS, SBR, NBR, CR, EPT, isoprene rubber, isoprene-isobutylene rubber and the like synthetic rubber, vinyl acetate resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin , Acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, polystyrene, polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyester resin, urethane resin, polyamide resin, epoxy resin, butyral resin, polyacrylic acid, polyacrylamide , Synthetic resins such as polyvinyl alcohol, cellulose derivatives such as methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, sodium alginate, starch, starch inducer Body, gelatin, glue, protein such as blood powder, calcium carbonate, talc, carbon black, silica, wood powder, walnut powder, coconut shell powder, wheat flour, filler, pigment, dye, preservative, insecticide, anti-aging agent UV absorbers, antioxidants, antimony trioxide, aluminum hydroxide, bromide and other flameproofing agents, waxes, mold release agents such as silicone resins, water repellents, etc., one or more of these It may be added and modified for blending.
[0013]
【Example】
[Example 1]
In a reaction vessel equipped with a thermometer, a cooler, and a stirrer, 1 mol of phenol (94 g), 37 wt% (hereinafter simply referred to as “%”) formaldehyde aqueous solution 0.5 mol (40.5 g), and oxalic acid 0.5 g After reacting at 75 ° C. for 6 hours, distillation was performed at normal pressure, and after 3 hours, when the liquid temperature reached 115 ° C., 0.2 mol (22 g) of resorcin was added and reacted at 120 ° C. for 4 hours to cure. A resin composition (A) was obtained.
The softening point of this product was 86 ° C.
[0014]
[Comparative Example 1]
In the same reaction vessel as used in Example 1, 1 mol of phenol (94 g), 0.5 mol of 37% formaldehyde aqueous solution (40.5 g) and 0.5 g of oxalic acid were added and reacted at 75 ° C. for 9 hours. Then, 0.2 mol (22 g) of resorcin was added, reacted for 4 hours under reflux, and then dehydrated to obtain a curable resin composition (A-1). The softening point of this product was 85 ° C.
[0015]
[Example 2]
A reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that resorcin was changed to 0.2 mol (24.8 g) of 5-methylresorcin in Example 1, thereby obtaining a curable resin composition (B). The softening point of this product was 87 ° C.
[0016]
Example 3
A curable resin composition (C) was obtained by carrying out the reaction under the same conditions as in Example 1 except that resorcin was changed to 0.2 mol (29.6 g) of alkylresorcin in Example 1. The softening point of this product was 86 ° C.
[0017]
The curable resin compositions (A), (B), (C), and (A-1) obtained in Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1 were finely powdered, and each 100 parts by weight of hexa Table 1 shows the results of measuring the gelation time at each temperature of a mixture obtained by adding 15 parts by weight of methylenetetramine fine powder, sufficiently stirred and uniformly mixed according to JIS-K6910.
[0018]
[Table 1]
Figure 0003729469
[0019]
Referring to Table 1, the curable resin compositions (A), (B), and (C) obtained in Examples 1, 2, and 3 were curable resin compositions of Comparative Example 1 even when the temperature was relatively low. It is recognized that the curing rate is faster than (A-1).
[0020]
Example 4
In the same reaction vessel as in Example 1, 1 mol of phenol (94 g), 37% formaldehyde aqueous solution 0.8 mol (64.8 g), and 35 g hydrochloric acid 0.1 g were added and reacted at 80 ° C. for 2 hours. Then, distillation was performed at normal pressure, and after 4 hours, when the liquid temperature reached 120 ° C., 0.4 mol (49.6 g) of 5-methylresorcin was added and reacted at 125 ° C. for 3 hours to obtain a curable resin composition (D ) The softening point of this product was 89 ° C.
A mixture obtained by adding 15 parts by weight of hexamethylenetetramine fine powder to 100 parts by weight of the curable resin composition (D) fine powder and uniformly stirring and mixing the mixture is 60% hemp fiber, 25% regenerated fiber, and 5% pulp. After being added to the mixed fiber consisting of 8% and entangled in a sheet form by an entanglement machine, it was hot-pressed at 130 ° C. and a pressure of 2.5 kg / cm 2 for 45 seconds, thickness 2 mm, specific gravity 0. 7 into a sheet shape. This was a lightweight sheet-like structural material with excellent heat resistance, rigidity and strength.
[0021]
[Comparative Example 2]
In Example 4, 1 mol of phenol (94 g), 0.8 mol (37. 8 g) of 37% aqueous formaldehyde solution and 0.1 g of 35% hydrochloric acid were added and reacted at 80 ° C. for 6 hours. When 4 mol (49.6 g) was added and reacted at 100 ° C., gelation occurred after 1 hour.
[0022]
Example 5
In a reaction vessel similar to Example 1, 1 mol of phenol (94 g), 37% formaldehyde aqueous solution 0.2 mol (16.2 g) and 0.2 g of oxalic acid were added and reacted at 100 ° C. for 1 hour, and then 100 mmHg 2 hours later, when the liquid temperature reached 110 ° C., 0.2 mol (28 g) of 2,5-dimethylresorcin and 0.1 g of oxalic acid were added and reacted at 120 ° C. for 4.5 hours. A curable resin composition (E) was obtained. The softening point of this product was 78 ° C.
After uniformly mixing 150 parts by weight of wood flour, 50 parts by weight of cotton dust, 2 parts by weight of magnesium stearate and 20 parts by weight of hexamethylenetetramine with respect to 100 parts by weight of the curable resin composition (E), at 150 ° C. A molding material excellent in rigidity having a thickness of 5 mm and a density of 1.5 g / cm 3 was obtained by hot-pressing for 40 seconds.
[0023]
Table 1 shows that the curable resin composition according to the present invention is cured at a low temperature in a short time as compared with the conventional novolac type phenol-polyhydric phenol cocondensation resin composition. In addition, it can be seen that alkylresorcin is cured at a lower temperature and in a shorter time than polyresphenol. It can also be seen from Comparative Example 2 that the conventional production method may cause gelation during the reaction.
[0024]
【The invention's effect】
In the present invention, since the free formaldehyde is substantially removed when the polyhydric phenol is co-condensed with the phenol formaldehyde initial condensate, a uniform and complete co-condensate of phenol-polyhydric phenol is obtained. The curable resin composition composed of the condensate has a long pot life and is rapidly cured at a low temperature.

Claims (3)

フェノール類1モルに対してホルムアルデヒドおよび/またはホルムアルデヒド供与体を遊離ホルムアルデヒドに換算して0.05〜0.9モル添加し、触媒を加えて加熱反応せしめて、フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物を生成する工程1
該反応液を蒸溜して余剰のホルムアルデヒドを除去する工程2
該フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物の加熱溶融物に多価フェノールを0.01〜0.5モル添加し加熱反応せしめる工程3
以上の工程1,2,3からなることを特徴とする硬化性樹脂組成物の製造方法
Formaldehyde and / or formaldehyde donor is added in an amount of 0.05 to 0.9 mol in terms of free formaldehyde with respect to 1 mol of phenols, and a catalyst is added to cause a heat reaction to form a phenol-formaldehyde initial condensate. Process 1
Step 2 of distilling the reaction solution to remove excess formaldehyde
Step 3 of adding 0.01 to 0.5 mol of polyphenol to the heated melt of the phenol-formaldehyde initial condensate and causing the reaction to heat
A method for producing a curable resin composition comprising the above steps 1, 2, 3
工程1の反応は50〜100℃の温度で0.5〜10時間行なわれ、工程2の蒸溜は常圧の場合120〜180℃の温度で0.5〜5時間行なわれ、100〜150mmHgの減圧の場合0.5〜5時間で70〜110℃になるまで行なわれ、工程3の反応は80〜130℃の温度で0.5〜5時間行なわれる請求項1に記載の硬化性樹脂組成物の製造方法The reaction in Step 1 is carried out at a temperature of 50 to 100 ° C. for 0.5 to 10 hours, and the distillation in Step 2 is carried out at a temperature of 120 to 180 ° C. for 0.5 to 5 hours at normal pressure, and 100 to 150 mmHg. 2. The curable resin composition according to claim 1, wherein the pressure is reduced to 70 to 110 ° C. in 0.5 to 5 hours, and the reaction in Step 3 is performed at a temperature of 80 to 130 ° C. for 0.5 to 5 hours. Manufacturing method 工程1および工程3において使用される触媒は酸触媒および/または2価金属塩である請求項1または2に記載の硬化性樹脂組成物の製造方法The method for producing a curable resin composition according to claim 1 or 2, wherein the catalyst used in step 1 and step 3 is an acid catalyst and / or a divalent metal salt.
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