JPH04189812A - Method for preparing novolak type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin, epoxy resin curing agent and epoxy resin composition - Google Patents

Method for preparing novolak type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin, epoxy resin curing agent and epoxy resin composition

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Publication number
JPH04189812A
JPH04189812A JP31602790A JP31602790A JPH04189812A JP H04189812 A JPH04189812 A JP H04189812A JP 31602790 A JP31602790 A JP 31602790A JP 31602790 A JP31602790 A JP 31602790A JP H04189812 A JPH04189812 A JP H04189812A
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JP
Japan
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resin
aromatic hydrocarbon
epoxy resin
formaldehyde
curing agent
Prior art date
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Pending
Application number
JP31602790A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Nagao
憲治 長尾
Mitsuhiro Sakano
坂野 光弘
Hideo Inoue
秀雄 井上
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04189812A publication Critical patent/JPH04189812A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prepare the subject resin useful as a curing agent for epoxy resins and giving cured products having excellent water resistance, by reacting a resol type phenolic resin with a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon containing phenolic hydroxyl groups. CONSTITUTION:(A) A resol type phenolic resin (preferably a resin produced from a phenol compound and an aldehyde in the presence of a basic catalyst) is reacted with (B) a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having a phenolic hydroxyl group) (e.g. alpha-naphthol) preferably so that the equivalent of the methylol groups in the component A is the same as the equivalent of hydrogen atoms capable of reacting with the formaldehyde in the component B or so that the equivalent of the hydrogen atoms in the component B is excessive, thus providing the objective resin.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ノボラック型芳香族炭イヒ水素−ホルムアル
デヒド樹脂の製造方法、エポキシ樹脂硬化剤及びエポキ
シ樹脂組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a method for producing a novolak aromatic hydrohydrogen-formaldehyde resin, an epoxy resin curing agent, and an epoxy resin composition.

〈従来の技術〉 レゾール型フェノール樹脂とフェノール類とを反応させ
たノボラック型フェノール樹脂は、特開昭63−254
123号公報、特開昭62−212410号公報、特開
昭63−77915号公報、特開昭56−92908号
公報で知られている。
<Prior art> A novolac type phenol resin made by reacting a resol type phenol resin with phenols is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-254.
It is known from JP-A No. 123, JP-A-62-212410, JP-A-63-77915, and JP-A-56-92908.

(発明が解決しようとする課題〉 しかしながら上記公報に記載されたノボラ、7り型フェ
ノール樹脂は、例えばエポキシ樹脂の硬化剤として用い
た場合には、硬化物の耐水性が劣ったものとなるという
欠点があった。
(Problem to be solved by the invention) However, when the novola and 7-type phenolic resins described in the above publication are used as curing agents for epoxy resins, for example, the cured products have poor water resistance. There were drawbacks.

〈課題を解決するための手段〉 本発明者等は上記実情に鑑みて鋭意検討したところ、フ
ェノール類に代えてフェノール性水酸基を有する縮合多
環式芳香族炭化水素を用いて得たノボラック型フェノー
ル樹脂か上記課題を解決することを見い出し本発明を完
成するに至った。
<Means for Solving the Problems> In view of the above-mentioned circumstances, the present inventors conducted extensive studies and found that a novolac-type phenol obtained by using a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having a phenolic hydroxyl group in place of phenols. The inventors have discovered that a resin can solve the above problems and have completed the present invention.

即ち本発明は、レゾール型フェノール樹脂(A)とフェ
ノール性水酸基を有する縮合多環式芳香族炭化水素(B
)とを反応させることを特徴とするノボラック型芳香族
炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂の製造方法、レゾール
型フェノール樹脂(A)とフェノール性水酸基を有する
縮合多環式芳香族炭化水素(B)とを反応させて得られ
たノホラ。
That is, the present invention provides a resol-type phenolic resin (A) and a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having a phenolic hydroxyl group (B).
) A method for producing a novolac-type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin, which is characterized by reacting a resol-type phenolic resin (A) with a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having a phenolic hydroxyl group (B). Nohora that was obtained.

り型芳香族炭化水素−ホルムアルテヒト樹脂からなるエ
ポキシ樹脂硬化剤及びエポキシ樹脂と硬化剤とからなる
エポキシ樹脂組成物において、硬化剤として、レゾール
型フェノール樹脂(A)とフェノール性水酸基を有する
縮合多環式芳香族炭化水素(B)とを反応させて得られ
たノボラック型芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂
を用いることを特徴とするエポキシ樹脂組成物を提供す
るものである。
In an epoxy resin curing agent made of a resol type aromatic hydrocarbon-formaltehyde resin and an epoxy resin composition consisting of an epoxy resin and a curing agent, the curing agent is a resol type phenolic resin (A) and a condensed polyester having a phenolic hydroxyl group. The present invention provides an epoxy resin composition characterized by using a novolac type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin obtained by reacting a cyclic aromatic hydrocarbon (B) with a cyclic aromatic hydrocarbon (B).

本発明のノボラック型芳香族炭化水素−ホルムアルデヒ
ド樹脂は、レゾール型フェノール樹脂(A)とフェノー
ル性水酸基を有する縮合多環式芳香族炭化水素とを反応
させることにより製造できる。この際に用いられるレゾ
ール型フェノール樹脂(A)としては、公知慣用のもの
かいずれも使用出来る。本発明の7ホランク型芳香族炭
化水素−ホルムアルデヒド樹脂の製造方法は、便宜上2
工程に分けられる。例えばレゾール型フェノール樹脂(
A)の製造工程を第1工程とすれば、この第1工程は、
フェノール類とホルムアルデヒドとをレゾール化触媒を
用いて反応させる工程であり、この工程の終了後におい
て、フェノール類のホルムアルデヒドと反応性を有する
核水素は、実質的にホルムアルデヒドと全て結合し、メ
チレン基、メチロール基、ジメチレンエーテル基を形成
している。尚上記したフェノール類のホルムアルデヒド
と反応性を有する核水素とは、フェノール類のフェノー
ル性水酸基に対してオルソ位およびパラ位にある水素原
子である。
The novolac type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin of the present invention can be produced by reacting the resol type phenol resin (A) with a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having a phenolic hydroxyl group. As the resol type phenolic resin (A) used in this case, any known and commonly used resin can be used. For convenience, the method for producing the 7-horank aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin of the present invention is as follows:
It is divided into processes. For example, resol type phenolic resin (
If the manufacturing process of A) is the first step, this first step is
This is a process in which phenols and formaldehyde are reacted using a resolization catalyst. After this process, substantially all of the nuclear hydrogens in the phenols that are reactive with formaldehyde are combined with formaldehyde, forming methylene groups, Forms a methylol group and a dimethylene ether group. In addition, the nuclear hydrogen which is reactive with formaldehyde of the above-mentioned phenols is a hydrogen atom located at the ortho position and the para position with respect to the phenolic hydroxyl group of the phenol.

本発明の第1工程で使用されるフェノール類としては、
例えばフェノール、クレゾール、キシレノール、レゾル
シン、tert−ブチルフェノ−゛   ル、5ec−
ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノ
ール、ビスフェノールA1  ビスフェノールF1 ブ
ロモフェノール、フロロフェノール、クロロフェノール
等のオルソ、メタ、バラの各異性体がそれぞれ挙げられ
、少なくともホルムアルデヒドと反応しうる核水素を2
個以上有するものが必須成分として使用される。勿論必
要に応じて少なくともホルムアルデヒドと反応しうる核
水素を2個未満しか有さないフェノールを併用しても良
い。
The phenols used in the first step of the present invention include:
For example, phenol, cresol, xylenol, resorcinol, tert-butylphenol, 5ec-
Butylphenol, octylphenol, nonylphenol, bisphenol A1 Bisphenol F1 Bromophenol, fluorophenol, chlorophenol, and other ortho, meta, and rose isomers are listed, and contain at least two nuclear hydrogen atoms that can react with formaldehyde.
Those having more than 100% are used as essential components. Of course, if necessary, a phenol having less than two nuclear hydrogen atoms capable of reacting with at least formaldehyde may be used in combination.

本発明に用いるホルムアルデヒドは、ホルマ1ノンのよ
うな水溶液、パラホルム、トリオキサンのような固形、
およびガス状の何れでも用いることが出来る。しかしな
からホルマリンのように水溶性の形のものか工業的には
最も取り扱い易いので好ましい。
Formaldehyde used in the present invention includes an aqueous solution such as forma-1-one, a solid such as paraform and trioxane,
It can be used either in the form of a gas or in the form of a gas. However, a water-soluble form such as formalin is preferred because it is industrially easiest to handle.

第1工程では、通常ホルムアルデヒドはフェノール類1
モルに対して1モルを越えて用いられる。
In the first step, formaldehyde is usually phenol 1
It is used in an amount exceeding 1 mole per mole.

ホルムアルデヒドの使用量はフェノール類1モルに対し
、1.0〜3.5モルであることが好ましい。
The amount of formaldehyde used is preferably 1.0 to 3.5 mol per 1 mol of phenol.

例えば、ホルムアルデヒドと反応しうる核水素を2個有
するフェノール類のみを用いる場合には、フェノール類
1モルに対して1.6〜2.6モルが好ましい。
For example, when using only phenols having two nuclear hydrogen atoms capable of reacting with formaldehyde, the amount is preferably 1.6 to 2.6 mol per mol of phenol.

本発明の第1工程に用いるレゾール化触媒としては、公
知慣用のものがいずれも使用できるか、例えばアルカリ
金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物または酸
化物、およびこれらの有機酸塩が挙げられる。具体的に
は、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸ナト
リウム、酸化マグネシウム、酢酸亜鉛等が挙げられる。
As the resolization catalyst used in the first step of the present invention, any known and commonly used catalyst can be used, such as alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides or oxides, and organic acids thereof. Salt is an example. Specific examples include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, magnesium oxide, zinc acetate, and the like.

これらの触媒は単独使用でも2種以上の併用でもよい。These catalysts may be used alone or in combination of two or more.

触媒の使用量は、特に制限されないが、通常フェノール
類の100重量部に対して0.5〜20重量部の範囲内
である。
The amount of the catalyst used is not particularly limited, but is usually in the range of 0.5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the phenol.

本発明の第1工程の反応は30〜150°C1好ましく
は30〜80°Cの温度において行われる。
The reaction in the first step of the present invention is carried out at a temperature of 30 to 150°C, preferably 30 to 80°C.

反応時間はフェノール類の反応に間与すべき核水素が実
質的に全て反応するに必要な反応時間であればよく、通
常30分〜24時間の範囲である。
The reaction time may be any reaction time necessary for substantially all of the nuclear hydrogen to be added to the reaction of the phenols to react, and is usually in the range of 30 minutes to 24 hours.

レゾール型フェノール樹脂を工業的に製造する場合、反
応熱による急激な温度上昇をさける目的で、反応原料の
一部を反応容器に逐次または段階的に添加する方法か採
用されるが、本発明の第1工程においてもこの方法か採
用できる。その場合フェノール類およびホルムアルデヒ
ドのとちらかあるいは双方を反応容器に連続的に添加す
る方法が挙げられる。
When resol type phenolic resin is industrially produced, a method is adopted in which a part of the reaction raw material is added to the reaction vessel sequentially or in stages in order to avoid rapid temperature rise due to reaction heat. This method can also be adopted in the first step. In this case, a method may be used in which one or both of phenols and formaldehyde are continuously added to the reaction vessel.

本発明の第1工程においては、必要に応じてベンゼン、
トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、
エチルカルピトール等の反応生成物を溶解するような不
活性の有機溶剤を反応の最初、途中あるいは終了後に添
加することも出来る。
In the first step of the present invention, benzene,
Toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl cellosolve, butyl cellosolve,
An inert organic solvent capable of dissolving the reaction product, such as ethyl carpitol, can also be added at the beginning, during or after the reaction.

このようにして得られたレゾール型フェノール樹脂(A
)は、必要に応じて酸で中和して反応を終了させること
が出来る。この際に使用できる酸としては、例えば塩酸
、硫酸、燐酸等の鉱酸、シュウ酸、蟻酸、パラトルエン
スルホン酸、フェノールスルホン酸等の有機酸が挙げら
れる。
The resol type phenolic resin (A
) can be neutralized with acid to terminate the reaction, if necessary. Examples of acids that can be used in this case include mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, and organic acids such as oxalic acid, formic acid, p-toluenesulfonic acid, and phenolsulfonic acid.

この第1工程終了後、未反応のホルムアルデヒドやフェ
ノール類は、水洗分離あるいは蒸留などの操作により反
応生成物より取り除くことが出来る。上記の水洗分離は
、例えばレゾール化触媒あるいはそれを中和した場合に
おいてはその中和塩を除去出来る点ても重要である。こ
の水洗分離により第1工程において触媒を用いた場合の
触媒に由来する成分は除去されるので、後述する第2工
程のノホラック化反応が円滑に進行する。
After the first step, unreacted formaldehyde and phenols can be removed from the reaction product by washing with water or distilling. The above-mentioned water washing separation is also important in that, for example, in the case where the resolization catalyst or the neutralized salt thereof can be removed. This water washing and separation removes components derived from the catalyst when a catalyst is used in the first step, so that the noholak-forming reaction in the second step, which will be described later, proceeds smoothly.

本発明に係わるノボラック型芳香族炭化水素−ホルムア
ルデヒド樹脂は、例えば上記第1工程で得られたレゾー
ル型フェノール樹脂(A)に、フェノール性水酸基を有
する縮合多環式芳香族炭化水素(B)を反応させること
により容易に製造することが出来る。以下、この工程を
第2工程という。
The novolac type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin according to the present invention is produced by adding, for example, a fused polycyclic aromatic hydrocarbon (B) having a phenolic hydroxyl group to the resol type phenol resin (A) obtained in the above first step. It can be easily produced by reaction. Hereinafter, this step will be referred to as the second step.

上記第2工程において、レゾール型フェノール樹脂(A
)とフェノール性水酸基を有する縮合多環式芳香族炭化
水素(B)との反応割合は特に制限されないが、通常レ
ゾール型フェノール樹脂(A)のメチロール基の当量と
、芳香族炭化水素(B)のホルムアルデヒドと反応し得
る核水素の当量比が同一であるか芳香族炭化水素(B)
の核水素の当量が過剰となるような割合である。
In the second step, resol type phenolic resin (A
) and the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon (B) having a phenolic hydroxyl group is not particularly limited, but is usually based on the equivalent of the methylol group of the resol type phenolic resin (A) and the aromatic hydrocarbon (B). The equivalent ratio of nuclear hydrogen that can react with formaldehyde is the same or the aromatic hydrocarbon (B)
The ratio is such that the equivalent amount of nuclear hydrogen is in excess.

この第2工程では、フェノール性水酸基を有する縮合多
環式芳香族炭化水素(B)のみを用いてもよいが、必要
に応じて前期第1工程で用いた公知慣用のフェノール類
をそれに併用することはいっこうに差し支えない。しか
しながら、出来るだけ芳香族炭化水素(B)成分を多く
用いる事か物性の点でも好ましい。
In this second step, only the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon (B) having a phenolic hydroxyl group may be used, but if necessary, the known and commonly used phenols used in the first step may be used in combination therewith. There is absolutely no problem with that. However, it is preferable from the viewpoint of physical properties to use as much of the aromatic hydrocarbon (B) component as possible.

第2工程おいてもレゾール型フェノール樹脂(A)のメ
チロール基当量と、芳香族炭化水素(B)との核水素の
当量とを一致させることが好ましい。この第2工程にお
いて芳香族炭化水素(B)のほかにそれ以外のフェノー
ル類を併用する場合には、レゾール型フェノール樹脂(
A)のメチロール基当量と、芳香族炭化水素(B)と祖
他のフェノール類との合計の核水素当量とを一致させる
ことが好ましい。
Also in the second step, it is preferable that the methylol group equivalent of the resol type phenolic resin (A) and the nuclear hydrogen equivalent of the aromatic hydrocarbon (B) be made equal. When using other phenols in addition to the aromatic hydrocarbon (B) in this second step, resol type phenolic resin (
It is preferable to match the methylol group equivalent of A) with the total nuclear hydrogen equivalent of the aromatic hydrocarbon (B) and other phenols.

芳香族炭化水素(B)としては、例えばα−ナフトール
、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等が挙げら
れる。
Examples of the aromatic hydrocarbon (B) include α-naphthol, β-naphthol, dihydroxynaphthalene, and the like.

第2工程は、上記第1工程で得られたレゾール型フェノ
ール樹脂(A)のメチロール基と芳香族炭化水素(B)
とを酸性触媒の存在下で反応させることにより行われる
In the second step, the methylol group of the resol type phenol resin (A) obtained in the first step and the aromatic hydrocarbon (B) are combined.
The reaction is carried out by reacting these in the presence of an acidic catalyst.

本発明の第2工程に用いる酸性触媒としてはノボラック
型フェノール樹脂の製造に用いられる公知慣用のものが
いずれも使用8来る。このような酸性触媒としては、例
えば蟻酸、ンユウ酸、パラトルエンスルホン酸、フェノ
ールスルホン酸、塩酸、硫酸、燐酸などが好適である。
As the acidic catalyst used in the second step of the present invention, any known and commonly used catalyst used in the production of novolac type phenolic resins can be used. Suitable examples of such acidic catalysts include formic acid, phosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid.

第2工程の反応は無溶剤でも実施できるし、反応系の粘
度を下げるために有機溶剤の存在下で行うこともできる
。その際に使用できる有機溶媒は特に制限されないが、
例えばベンセン、トルエン、キシレン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、エチルセロソルブ、ブ
チルセロソルブ、エチルカルピトール等が挙げられる。
The reaction in the second step can be carried out without a solvent, or in the presence of an organic solvent to reduce the viscosity of the reaction system. The organic solvent that can be used at that time is not particularly limited, but
Examples include benzene, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carpitol and the like.

第2工程における酸性触媒の使用量は、制限されるもの
ではないが、通常レンール型フェ/−ル樹脂(A)と芳
香族炭化水素(B)との混合物のpHが4以下となる重
量、即ち反応系のpHか4以下となるような重量であり
、反応系内で著しい発熱が起こり難い点てpH2〜3.
5となる重量の酸性触媒を用いることか特に好ましい。
The amount of the acidic catalyst used in the second step is not limited, but it is usually the weight at which the pH of the mixture of renyl-type fer resin (A) and aromatic hydrocarbon (B) is 4 or less; That is, the weight is such that the pH of the reaction system is 4 or less, and the pH is 2 to 3.
It is particularly preferred to use an acidic catalyst having a weight of 5.

反応温度は、40〜200°Cの範囲で、好ましくは5
0〜180℃の範囲で行われる。反応温度は第2工程の
全域において等温である必要はない。
The reaction temperature is in the range of 40 to 200 °C, preferably 5
The temperature is 0 to 180°C. The reaction temperature does not need to be isothermal throughout the second step.

この場合の反応温度は高いほど反応か早く進行するが、
急激に温度を上げると系内の反応か早く進行し過ぎて危
険であるので、一端100 ’C付近で所定時間保持し
た後に昇温を行うという反応方法が好ましい。
In this case, the higher the reaction temperature, the faster the reaction will proceed,
If the temperature is raised rapidly, the reaction within the system will proceed too quickly, which is dangerous, so a reaction method in which the temperature is held at around 100'C for a predetermined period of time and then the temperature is raised is preferred.

また、この縮合反応を100°Cを越えて行う場合には
蒸留しながら行うことが好ましい。
Further, when this condensation reaction is carried out at a temperature exceeding 100°C, it is preferable to carry out the reaction while distilling.

第2工程終了後、得られたノボラック樹脂中に残存する
未反応フェノール類は、蒸留、減圧蒸留、スチーム蒸留
などの常法によって必要に応じて除去することにより本
発明に係わるノボラック樹脂を得ることか出来る。
After the completion of the second step, unreacted phenols remaining in the obtained novolac resin are removed as necessary by conventional methods such as distillation, vacuum distillation, and steam distillation to obtain the novolac resin according to the present invention. I can do it.

このようにして得られた本発明に係わるノボラック型芳
香族炭化水素−ホルムアルデヒト樹脂は接着剤、塗料、
成形材料、ならびに各種の結合剤などの用途に使用可能
である。
The novolak type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin according to the present invention obtained in this way can be used in adhesives, paints, etc.
It can be used for applications such as molding materials and various binders.

例えば、ヘキサメチレンテトラミンなどの硬化剤と併用
して鋳物砂用結合剤、研削剤用結合剤、フィルター用結
合剤、プリプレグ用結合剤、耐火物用結合剤、炭素材料
用結合剤などとして使用できる。また、エポキシ樹脂の
硬化剤としても使用できる。
For example, in combination with a hardening agent such as hexamethylenetetramine, it can be used as a binder for foundry sand, a binder for abrasives, a binder for filters, a binder for prepregs, a binder for refractories, a binder for carbon materials, etc. . It can also be used as a curing agent for epoxy resins.

本発明のノボラック型芳香族炭化水素−ホルムアルデヒ
ド樹脂は、エポキシ樹脂と混合し加熱硬化することによ
り、優れた物性の硬化物が得られる。
The novolac type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin of the present invention can be mixed with an epoxy resin and cured by heating to obtain a cured product with excellent physical properties.

その際のエポキシ樹脂としては公知慣用のものがいずれ
も使用できるが、例えば、ビスフェノールA1 ハロゲ
ン化ビスフェノールAまたはレゾルシンのごとき多価フ
ェノール類とエピクロルヒドリンとを反応させて得られ
るポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ノボラック
フェノール樹脂とエピクロルヒドリンとを反応させて得
られるエボ牛ジノボラック樹脂、不飽和結合を過酸化法
でエポキシ化させて得られたエボ牛シ化オレフィン類ま
たはエポキシ化ポリブタジェノ、あるいはアミン化合物
とエピクロルヒドリンとを反応させて得られるグリシジ
ルアミン系エポキシ樹脂なとか挙げられる。
As the epoxy resin in this case, any known and commonly used epoxy resin can be used; for example, a polyglycidyl ether type epoxy resin obtained by reacting a polyhydric phenol such as bisphenol A1, halogenated bisphenol A, or resorcinol with epichlorohydrin; Ebogyo dinovolac resin obtained by reacting novolac phenol resin and epichlorohydrin, Evogyosilicated olefins or epoxidized polybutageno obtained by epoxidizing unsaturated bonds by a peroxidation method, or amine compound and epichlorohydrin. Examples include glycidylamine-based epoxy resins obtained by reaction.

本発明のエポキシ樹脂組成物を得るに当たっては、上記
のエポキシ樹脂中のエポキシ基の数を1とした場合、本
発明で得られるノボラック型芳香族炭化水素−ホルムア
ルデヒド樹脂中の水酸基の数が0. 5〜1.5となる
範囲内で、これらの両樹脂を配合せしめれば良い。
In obtaining the epoxy resin composition of the present invention, when the number of epoxy groups in the above epoxy resin is 1, the number of hydroxyl groups in the novolak type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin obtained in the present invention is 0. Both of these resins may be blended within the range of 5 to 1.5.

もちろん、本発明で得られたノボラック樹脂とソノ他の
硬化剤、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾー
ルノボラック樹脂、ポリアミドアミン、ジシアンジアミ
ド、酸無水物、低分子ポリアミン、マンヒッヒ縮合物な
とを併用しても良い。
Of course, the novolak resin obtained in the present invention may be used in combination with other curing agents such as phenol novolak resin, cresol novolac resin, polyamide amine, dicyandiamide, acid anhydride, low molecular polyamine, Mannhich condensate, etc. good.

本発明のエポキシ樹脂組成物中には、必要に応じて一般
にエポキシ樹脂の硬化に用いられる種々の硬化促進剤を
含有させることもてきる。かかる硬化促進剤としては、
例えばイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2〜エ
チルイミダゾール、2−エチル4−メチルイミダゾール
、2−フェニルイミダゾールもしくはN−プチルイミタ
ソールのごときイミダゾール類、ベンジルデメチルアミ
ン、トリエチルアミン、N−アミノピペラジン、ビス(
4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、もし
くは3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4゜8
.10−テトラオキサスピロ(5,5)ランチカンのご
ときアミン系化合物、またはトリエチルアミンとBF、
とからなるBF、塩、あるいはトリフェニルホスフィン
等が挙げられる。当該硬化促進剤の使用量は特に制限さ
れるものでないが、通常エポキシ樹脂に対して0.02
〜2重量%程度が適当である。
The epoxy resin composition of the present invention may contain various curing accelerators generally used for curing epoxy resins, if necessary. Such curing accelerators include:
For example, imidazoles such as imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl4-methylimidazole, 2-phenylimidazole or N-butylimitasol, benzyldemethylamine, triethylamine, N-aminopiperazine, bis (
4-amino-3-methylcyclohexyl)methane or 3,9-bis(3-aminopropyl)-2,4°8
.. Amine compounds such as 10-tetraoxaspiro(5,5) lanthican, or triethylamine and BF,
Examples include BF, salts, and triphenylphosphine. The amount of the curing accelerator used is not particularly limited, but it is usually 0.02% of the epoxy resin.
Approximately 2% by weight is appropriate.

本発明に係るエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹
脂として、フェノールノホラック型エポキシ樹脂、クレ
ゾールノボラック型エポ牛シ樹脂などの7ボラツク樹脂
ポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂を選択すると、
特に半導体封止材などの成形材料として好適な硬化性エ
ポキシ樹脂組成物とすることか出来る。
In the epoxy resin composition according to the present invention, when a 7-borac resin polyglycidyl ether type epoxy resin such as a phenol novolac type epoxy resin or a cresol novolac type epoxy resin is selected as the epoxy resin,
In particular, the curable epoxy resin composition can be made suitable as a molding material for semiconductor encapsulating materials and the like.

本発明のエポキシ樹脂組成物には必要に応して適宜充填
剤、離型剤、着色剤、可塑剤、カップリング剤、ならび
に難燃剤などの添加剤を併用しても良い。充填剤として
は、例えばシリカ、タルク、アルミナ、炭酸カルシウム
またはガラス繊維なとか、離型剤としては、例えばステ
アリン酸、ステアリイン酸亜鉛または合成ワックスなど
か、着色剤としては、例えばカーボンブラックのごとき
顔料あるいは各種染料などか、可塑剤としては、例えば
シリコーン油などが、カップリング剤としてはアミノシ
ラン、エポキンシラン、ビニルンランなどが、難燃剤と
しては、デカブロモビスフェノールA1 テトラブロモ
ビスフェノールジグリ/ンルエーテル、燐酸系化合物な
どが挙げられる。
The epoxy resin composition of the present invention may contain additives such as fillers, mold release agents, colorants, plasticizers, coupling agents, and flame retardants as appropriate. Fillers such as silica, talc, alumina, calcium carbonate or glass fibers, mold release agents such as stearic acid, zinc stearate or synthetic waxes, and coloring agents such as pigments such as carbon black. Or various dyes, plasticizers such as silicone oil, coupling agents such as aminosilane, epoxysilane, vinylane, etc., and flame retardants such as decabromobisphenol A1, tetrabromobisphenol digly/rin ether, and phosphoric acid compounds. Examples include.

〈実施例〉 次に、本発明を実施例および比較例により一層具体的に
説明するが、以下において「部」、「%」とあるのは特
に断わりのない限り、全て重量部を意味するものとする
<Example> Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. In the following, "parts" and "%" all mean parts by weight unless otherwise specified. shall be.

実施例1 オルソクレゾールの362部、水酸化ナトリウムの36
部をフラスコに仕込み、ついて温度を50℃に保ちなが
ら42%ホルマリンの484部を徐々に加えた。同温度
に4時間保持してから塩酸を少量ずつ加えて系のpHが
7となるように中和した。次に400部の水を添加して
のち水層を除いて水洗分離した。さらに4同各400部
の水を用いて水洗分離を行い、レゾール型フェノール樹
脂溶液(A−1,)を得た。このレゾール型フェノール
樹脂溶液(A−1)は、メチロール基当量134、不揮
発分62%であった。
Example 1 362 parts of orthocresol, 36 parts of sodium hydroxide
1 part was placed in a flask, and 484 parts of 42% formalin were gradually added thereto while maintaining the temperature at 50°C. After maintaining the same temperature for 4 hours, hydrochloric acid was added little by little to neutralize the system to pH 7. Next, after adding 400 parts of water, the aqueous layer was removed and separated by washing with water. Further, water washing and separation were performed using 400 parts of water for each of the four samples to obtain a resol type phenol resin solution (A-1,). This resol type phenol resin solution (A-1) had a methylol group equivalent of 134 and a nonvolatile content of 62%.

つづいてこのレゾール型フェノール樹脂溶液(A−1)
にブチルセロソルブの200部およびβ−ナフトールの
742部を加え、さらに7ユウ酸の1.5部を加えて8
0°Cに加熱して均一に溶解した。このときの反応系の
pHは2.5であった。
Next, this resol type phenolic resin solution (A-1)
200 parts of butyl cellosolve and 742 parts of β-naphthol were added to the mixture, and 1.5 parts of 7-euric acid were added to make 8.
It was heated to 0°C to uniformly dissolve it. The pH of the reaction system at this time was 2.5.

これを100°Cに昇温して2時間保持し、ついて蒸留
しながら200°Cまで昇温させた。200 ’Cで減
圧度5mmHgにて減圧蒸留を2時間行い目的とするノ
ボラック型芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂の1
000部を得た。以下このノボラック樹脂をC−1と略
記し、その性状を第1表に示した。尚、軟化点は昇温速
度毎分3°Cの条件での環球法の測定値、/ボラック型
芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂の水酸基当量は
炭素13核磁気共鳴分析法でフェノール性水酸基1個当
たりの平均分子量を計算してそれから求めた。
This was heated to 100°C, held for 2 hours, and then heated to 200°C while distilling. Distillation was carried out under reduced pressure at 200'C for 2 hours at a reduced pressure of 5 mmHg to obtain the desired novolac-type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin.
Obtained 000 copies. Hereinafter, this novolac resin will be abbreviated as C-1, and its properties are shown in Table 1. The softening point is the value measured by the ring and ball method at a heating rate of 3°C per minute, and the hydroxyl equivalent of the borac-type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin is the value determined by carbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy, which is one phenolic hydroxyl group. The average molecular weight per unit was calculated and then determined.

実施例2 実施例1と同様にして得られたレゾール型フェノール樹
脂溶e、(A−1)にオルソクレゾールの181部およ
びβ−ナフトールの482部を加え、ざらにシュウ酸1
.5部を加えて、以下実施例1と同様にして目的とする
ノボラック型芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂の
1000部を得た。
Example 2 181 parts of orthocresol and 482 parts of β-naphthol were added to the resol type phenolic resin melt e (A-1) obtained in the same manner as in Example 1, and 1 part of oxalic acid was added to the solution.
.. After adding 5 parts, the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain 1000 parts of the desired novolak type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin.

以下このノボラック樹脂をC−2と略記し、その性状を
第1表に示した。
Hereinafter, this novolac resin will be abbreviated as C-2, and its properties are shown in Table 1.

実施例3 実施例1と同様にして得られたレゾール型フエ/−ルm
脂溶液(A −1)にオルソクレゾールの362部、β
−ナフトールの241部およびα−すフトールの241
部を加え、さらに/ユウ酸1.5部を加えて、以下実施
例1と同様にして目的とするノボラック型芳香族炭化水
素−ホルムアルデヒド樹脂の1000部を得た。以下こ
のノボラック樹脂をC−3と略記し、その性状を第1表
に示した。
Example 3 Resol-type fluorine obtained in the same manner as in Example 1
362 parts of orthocresol and β were added to the fat solution (A-1).
- 241 parts of naphthol and 241 parts of α-suphthol
1000 parts of the desired novolak type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin was obtained in the same manner as in Example 1 by adding 1.5 parts of oxalic acid. Hereinafter, this novolak resin will be abbreviated as C-3, and its properties are shown in Table 1.

実施例4 実施例1と同様にして得られたレゾール型フェノール樹
脂溶液(A−1)にオルソクレゾールの362部、β−
ナフトールの294部および1.6−シヒドロキンナフ
タレンの239部を加え、さらにシュウ酸1.5部を加
えて、以下実施例1と同様にして目的とするノホラック
型芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂の1000部
を得た。
Example 4 362 parts of orthocresol and β-
Adding 294 parts of naphthol and 239 parts of 1,6-cyhydroquine naphthalene, and further adding 1.5 parts of oxalic acid, the following procedure was repeated in the same manner as in Example 1 to obtain the desired noholac-type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin. 1,000 copies were obtained.

以下このノボラック樹脂をC−4と略記し、その性状を
第1表に示した。
Hereinafter, this novolak resin will be abbreviated as C-4, and its properties are shown in Table 1.

比較例1 実施例1と同様にして得られたレゾール型フエ/−ル樹
脂溶液(A −1)にオルソクレゾールの616部を加
え、さらにシュウ酸1.5部を加えて、以下実施例1と
同様にして目的とするノホラ、りの1000部を得た。
Comparative Example 1 616 parts of orthocresol was added to the resol type phenol resin solution (A-1) obtained in the same manner as in Example 1, and 1.5 parts of oxalic acid was added, and the following Example 1 was prepared. In the same manner as above, 1000 copies of the desired Nohora Ri were obtained.

以下このノボラック樹脂をC−5と略記[−1その性状
を第1表に示した。
Hereinafter, this novolac resin will be abbreviated as C-5 [-1] Its properties are shown in Table 1.

実施例5〜8および比較例2〜3 実施例1〜4および比較例1て得たノホラノク型芳香族
炭化水素−ホルムアルテヒド樹脂あるいはバーカムTD
−2093(犬日本インキ化学工業株式会社製フェノー
ルノホラソク樹脂)、エピクロンN−673(大日本イ
ンキ化学工業株式会社製フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂)および2−エチル−4〜メチルイミタソールを
第2表に示す所定量混合し、140 ’C〜150°C
で均一に加熱溶融して配合せしめて熱硬化性エポキシ樹
脂組成物を調製し、ついでそれぞれの組成物を用いてJ
ISK−6911の煮沸吸水率試験(成形材料用)の方
法に準じて注形し、しかる後にそれぞれの注形円板を1
70°Cで2時間にわたって加熱処理することにより硬
化せしめた。
Examples 5 to 8 and Comparative Examples 2 to 3 Nophoranok-type aromatic hydrocarbon-formaltehyde resin or Barkum TD obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1
-2093 (phenol novolac resin manufactured by Inu Nippon Ink Chemical Industries, Ltd.), Epiclon N-673 (phenol novolac type epoxy resin manufactured by Dainippon Ink Chemical Industries, Ltd.) and 2-ethyl-4-methyl imitasol. 2. Mix the specified amount shown in Table 2 and heat at 140'C to 150°C.
A thermosetting epoxy resin composition is prepared by uniformly heating and melting and blending, and then using each composition, J
It is cast according to the method of boiling water absorption test (for molding materials) of ISK-6911, and then each cast disc is
It was cured by heat treatment at 70°C for 2 hours.

このようにしてそれぞれのエポキシ樹脂組成物から5個
づつの試料についてJISK−6911の煮沸吸水率試
験(成形材料)に準じて、1時間煮沸後の吸水率を求め
、5個の平均値をもって吸水率試験の結果として第2表
に示す。
In this way, the water absorption after boiling for 1 hour was determined for 5 samples from each epoxy resin composition according to JISK-6911 boiling water absorption test (molding materials), and the average value of the 5 samples was determined. Table 2 shows the results of the rate test.

他方、上記のそれぞれのエポキン組成物を用いて厚さ5
mmになるように板状に注形し、ついて170°Cで2
時間加熱処理して硬化せしめた。
On the other hand, using each of the above Epoquine compositions, a thickness of 5.
It was poured into a plate shape with a thickness of 2 mm and then heated at 170°C
It was cured by heat treatment for a period of time.

しかる後、それぞれの硬化物について耐熱性試験として
ガラス転移温度を測定した。これら煮沸吸水率試験(耐
水性の尺度である)とガラス転移温度(耐熱性の尺度で
ある)の結果を併せて第2表に示した。
Thereafter, the glass transition temperature of each cured product was measured as a heat resistance test. The results of the boiling water absorption test (which is a measure of water resistance) and the glass transition temperature (which is a measure of heat resistance) are shown in Table 2.

第1表 第2表 第2表かられかる様に、本願発明の製造方法で得られた
ノボラック型芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂を
硬化剤として用いて得られたエポキシ樹脂硬化物は、従
来の硬化剤に比べて耐水性の点で格段に優れていること
がわかる。
As can be seen from Table 1 and Table 2, the cured epoxy resin obtained by using the novolak type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin obtained by the production method of the present invention as a curing agent is different from that of the conventional one. It can be seen that it is significantly superior in terms of water resistance compared to hardening agents.

〈発明の効果〉 本発明の製造方法では、レゾール型フェノール樹脂とフ
ェノール類を反応せしめるノボラック型芳香族炭化水素
−ホルムアルデヒド樹脂の製造方法において、該フェノ
ール類として、フェノール性水酸基を有する縮合多環式
芳香族炭化水素を用いているので、得られたノホラノク
型芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂は、従来のノ
ホラ。
<Effects of the Invention> In the production method of the present invention, in the production method of a novolac type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin in which a resol type phenol resin and a phenol are reacted, the phenol is a fused polycyclic resin having a phenolic hydroxyl group. Since aromatic hydrocarbons are used, the obtained Nophora-type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin is the same as the conventional Nohora-type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin.

り型芳香族炭化水素−ホルムアルテヒド樹脂に比べて、
例えばエポキシ樹脂硬化剤として用いると耐水性の点で
極めて優れたエポキシ樹脂硬化物か得られるという格別
顕著な効果を奏する。
Compared to the aromatic hydrocarbon-formaltehyde resin,
For example, when used as an epoxy resin curing agent, a particularly remarkable effect can be obtained in that a cured epoxy resin product having extremely excellent water resistance can be obtained.

代理人 弁理士 高 橋 勝 利Agent: Patent Attorney Katsutoshi Takahashi

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、レゾール型フェノール樹脂(A)とフェノール性水
酸基を有する縮合多環式芳香族炭化水素(B)とを反応
させることを特徴とするノボラック型芳香族炭化水素−
ホルムアルデヒド樹脂の製造方法。 2、レゾール型フェノール樹脂(A)が、フェノール類
とアルデヒド類を塩基性触媒の存在下で反応せしめたも
のである請求項1記載の製造方法。 3、フェノール類が、アルキルフェノールである請求項
2記載の製造方法。 4、酸触媒の存在下で樹脂(A)と炭化水素(B)との
反応を行う請求項1記載の製造方法。 5、レゾール型フェノール樹脂(A)とフェノール性水
酸基を有する縮合多環式芳香族炭化水素(B)とを反応
させて得られたノボラック型芳香族炭化水素−ホルムア
ルデヒド樹脂からなるエポキシ樹脂硬化剤。 6、エポキシ樹脂と硬化剤とからなるエポキシ樹脂組成
物において、硬化剤として、レゾール型フェノール樹脂
(A)とフェノール性水酸基を有する縮合多環式芳香族
炭化水素(B)とを反応させて得られたノボラック型芳
香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂を用いることを特
徴とするエポキシ樹脂組成物。
[Claims] 1. A novolak-type aromatic hydrocarbon characterized by reacting a resol-type phenolic resin (A) with a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon (B) having a phenolic hydroxyl group.
Method for producing formaldehyde resin. 2. The production method according to claim 1, wherein the resol type phenolic resin (A) is obtained by reacting phenols and aldehydes in the presence of a basic catalyst. 3. The manufacturing method according to claim 2, wherein the phenol is an alkylphenol. 4. The manufacturing method according to claim 1, wherein the reaction between the resin (A) and the hydrocarbon (B) is carried out in the presence of an acid catalyst. 5. An epoxy resin curing agent comprising a novolak aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin obtained by reacting a resol type phenolic resin (A) with a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon having a phenolic hydroxyl group (B). 6. In an epoxy resin composition consisting of an epoxy resin and a curing agent, the curing agent is obtained by reacting a resol type phenolic resin (A) with a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon (B) having a phenolic hydroxyl group. An epoxy resin composition characterized in that it uses a novolak type aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012141174A1 (en) * 2011-04-11 2012-10-18 群栄化学工業株式会社 Curing agent composition for epoxy resin and thermosetting molding material
JP2014065829A (en) * 2012-09-26 2014-04-17 Dic Corp Cresol-naphthol resin, curable resin composition, cured material of the composition, and printed circuit board
JP2015074717A (en) * 2013-10-09 2015-04-20 Dic株式会社 Phenolic resin, epoxy resin, production method of the same, curable composition, cured product of the same, semiconductor encapsulation material, and printed wiring board

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