JPH0751611B2 - Method for producing phenolic resin and bisphenol - Google Patents

Method for producing phenolic resin and bisphenol

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JPH0751611B2
JPH0751611B2 JP63013767A JP1376788A JPH0751611B2 JP H0751611 B2 JPH0751611 B2 JP H0751611B2 JP 63013767 A JP63013767 A JP 63013767A JP 1376788 A JP1376788 A JP 1376788A JP H0751611 B2 JPH0751611 B2 JP H0751611B2
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phenol
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phenol resin
bisphenol
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勲 甲斐
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフェノール樹脂及びビスフェノールの製造方法
に係り、より詳しくは分子量分布を低く制御し、しかも
触媒等の不純物を含まない高純度のフェノール樹脂を製
造する方法、ならびにパラ結合異性体(以下、単にパラ
結合体という)に富み、しかも触媒等の不純物を含まな
い高純度のビスフェノールを選択的かつ高収率で製造す
る方法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a phenol resin and bisphenol, and more specifically, to a high-purity phenol resin which has a low molecular weight distribution control and does not contain impurities such as a catalyst. And a method for selectively producing a high-purity bisphenol rich in para-bound isomer (hereinafter simply referred to as para-bound) and free from impurities such as catalysts in a high yield.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by Prior Art and Invention]

元来、2個以上の官能部位(オルソ位及びパラ位)を有
するフェノール類(P)はアルデヒド類(A)との反応
によって種々の分子量の多核体を生成し多分子性フェノ
ール樹脂を形成する性質を有するものであることは古く
から知られており、たとえば、シュウ酸、塩酸、硫酸、
パラトルエンスルホン酸等の強酸性触媒によるノボラッ
ク樹脂および苛性ソーダ、苛性カリ、アミン類等の強ア
ルカリ性触媒によるレゾール樹脂に代表されるフェノー
ル樹脂が工業用樹脂として広範に利用されている。
Originally, phenols (P) having two or more functional sites (ortho position and para position) react with aldehydes (A) to form polynuclear compounds of various molecular weights to form polymolecular phenol resins. It has been known for a long time that it has properties such as oxalic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid,
Phenolic resins typified by novolak resins using strong acidic catalysts such as paratoluene sulfonic acid and resole resins using strong alkaline catalysts such as caustic soda, caustic potash, and amines are widely used as industrial resins.

しかしながら、これら従来法によるフェノール樹脂の製
造は、反応系に触媒が溶解した均一系反応で行われるた
め、一般に縮合工程および濃縮工程での樹脂の分子量分
布には、種々の技術的配慮が施されているものの、特に
パラ配向性の高い樹脂を得るために有効とされている強
酸性反応系では大きな発熱を伴うため反応の制御が難し
く、また突沸・爆発等を引き起こし易いこと又は、アル
デヒド類の配合比(A/P)が例えば0.8を越える場合に、
とくに濃縮工程で樹脂の高分子比が進行し易いことなど
から工業的規模での実施においてはかなり高度の製造技
術が要求されるなどの問題がある。
However, since phenol resin production by these conventional methods is carried out in a homogeneous reaction in which a catalyst is dissolved in the reaction system, various technical considerations are generally given to the molecular weight distribution of the resin in the condensation step and the concentration step. However, it is difficult to control the reaction in a strongly acidic reaction system, which is said to be particularly effective for obtaining a resin having a high para-orientation property, and it is easy to cause bumping, explosion, etc. When the compounding ratio (A / P) exceeds 0.8,
In particular, since the polymer ratio of the resin is likely to progress in the concentration step, there is a problem that a fairly advanced manufacturing technique is required for implementation on an industrial scale.

一方、近年のフェノール樹脂用途の多様化に伴なって特
に電気・電子材料用に適した触媒等を含まない高純度の
フェノール樹脂の要求がとみに高まってきている。しか
し、上記均一系反応法における触媒の除去方法として
は、従来より水洗又は中和等の如き複雑な工程が採用さ
れているものの、かかる方法は煩雑であるのみならずフ
ェノール樹脂中より触媒を完全に除去することは困難で
あった。
On the other hand, with the recent diversification of phenol resin applications, there is an ever-increasing demand for high-purity phenol resins that do not include catalysts and the like that are particularly suitable for electrical and electronic materials. However, as a method for removing the catalyst in the above homogeneous reaction method, although complicated steps such as washing with water or neutralization have been conventionally adopted, such a method is not only complicated, but the catalyst is completely removed from the phenol resin. It was difficult to remove.

また、ビスフェノール特にパラ結合体に富むビスフェノ
ールの製造方法としては、三核体以上の縮合物の生成を
最小限に抑制しつつ、フェノール類のパラ官能部位での
付加縮合反応を促進させるために、たとえば、塩酸、硫
酸、パラトルエンスルホン酸等の強酸性触媒を使用し、
フェノール類に対するアルデヒド類の配合モル比を0.5
以下に調整した、即ちフェノール類の大過剰下に反応さ
せる方法が従来より有効とされてきた。しかし、かかる
方法による工業的規模での実施においては次のような点
に問題を有する。すなわち、 この種の強酸性反応系では、大きな発熱を伴うために
反応の制御が難しく、また突沸・爆発等を引き起こし易
いことから工業的規模での実施においてはかなり高度の
製造技術が要求される。従って、一般的には触媒量等の
調整による比較的マイルドな反応条件下での製造が採用
されており、そのためパラ結合体に富むビスフェノール
を得ることが困難である。
Further, as a method for producing bisphenol rich in bisphenols, particularly para-conjugates, in order to promote the addition condensation reaction at the para-functional site of phenols, while suppressing the production of condensates of trinuclear or higher, to a minimum, For example, using a strong acid catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid, paratoluene sulfonic acid,
Mixing molar ratio of aldehydes to phenols is 0.5
The method adjusted as follows, that is, the method of reacting in the presence of a large excess of phenols, has been considered to be more effective than before. However, there are problems in the following points when the method is carried out on an industrial scale. That is, in this type of strongly acidic reaction system, it is difficult to control the reaction due to the large heat generation, and it is easy to cause bumping, explosion, etc. Therefore, a fairly advanced manufacturing technology is required for implementation on an industrial scale. . Therefore, in general, production under relatively mild reaction conditions by adjusting the amount of catalyst and the like is adopted, and therefore it is difficult to obtain bisphenol rich in para-conjugate.

出発原料の配合モル比が低いためにビスフェノールの
収得は非常に低能率である。
Due to the low blending molar ratio of the starting materials, the yield of bisphenol is very low.

上記触媒は親水性であるために反応系からの完全な除
去は一般に困難であって、製品中に上記触媒、特に触媒
残基が残存した場合、これを原料素材として利用する二
次加工において色々な問題を生じる可能性がある。
Since the above catalyst is hydrophilic, it is generally difficult to completely remove it from the reaction system.When the above catalyst, particularly a catalyst residue, remains in the product, it is used in the secondary processing in which it is used as a raw material. Can cause serious problems.

また、本発明の他の目的は、急激な発熱や異常な高分子
化を伴うことなく、フェノール類とアルデヒド類を効率
的に反応させた後、触媒を分離除去してなる7核体を越
える多核体成分を実質的に含まない、低く制御された分
子量分布を有しかつ触媒等の不純物を含まない高純度の
フェノール樹脂の製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to exceed 7 nuclides which are obtained by efficiently reacting phenols and aldehydes and then separating and removing the catalyst without sudden heat generation or abnormal polymerization. It is an object of the present invention to provide a method for producing a high-purity phenol resin which does not substantially contain a polynuclear component, has a low controlled molecular weight distribution, and does not contain impurities such as a catalyst.

また、本発明の他の目的は、触媒分離後の縮合生成物の
高分子化を最小限に抑止しつつ、未反応モノマー類を除
去した低く制御された分子量分布を有する高純度のフェ
ノール樹脂の製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to obtain a high-purity phenol resin having a low controlled molecular weight distribution by removing unreacted monomers while minimizing the polymerization of the condensation product after the catalyst separation. It is to provide a manufacturing method.

また、本発明の他の目的は、パラ配向性に富みかつ低く
制御された分子量分布を有する高純度のフェノール樹脂
の製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for producing a high-purity phenol resin which is rich in para orientation and has a low controlled molecular weight distribution.

また、本発明の他の目的は、パラ結合体を主体とし、触
媒等の不純物を含まない高純度のビスフェノールを選択
的かつ高収率で、しかも高度な製造技術を要せずとも安
全かつ容易に工業的規模での製造が可能なビスフェノー
ルの製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a high-purity bisphenol which is mainly composed of a para-conjugate and does not contain impurities such as a catalyst in a selective and high yield, and is safe and easy without requiring a high-level production technique. Another object of the present invention is to provide a method for producing bisphenol that can be produced on an industrial scale.

〔課題を解決するための手段および作用〕[Means and Actions for Solving the Problems]

本発明者らは、上述した如き従来技術の問題点を解決す
るために鋭意検討した結果、反応触媒として実質的に水
及び/又は有機溶媒に不溶性でありかつ水素イオン又は
水酸イオンを放出可能な固体触媒を使用することによっ
て、従来法より分子量制御の自由度が高く、しかも触媒
等の不純物を含まない高純度のフェノール樹脂を製造し
得ること、特に水素イオンを放出可能な固体触媒を使用
する場合には、従来法より遥かにマイルドな反応条件下
でもパラ配向性に富むフェノール樹脂及びビスフェノー
ルの製造が可能であることを見出し、この知見に基づき
更に検討を行ない本発明を完成するに至ったものであ
る。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present inventors have found that they are substantially insoluble in water and / or organic solvents as reaction catalysts and can release hydrogen ions or hydroxide ions. By using a solid catalyst, the degree of freedom in controlling the molecular weight is higher than in the conventional method, and it is possible to produce a high-purity phenol resin that does not contain impurities such as catalysts. In particular, a solid catalyst that can release hydrogen ions is used. In this case, it was found that it is possible to produce a phenol resin and bisphenol having a high degree of para orientation even under a reaction condition far milder than that of the conventional method, and based on this finding, further studies were conducted to complete the present invention. It is a thing.

すなわち、本発明によれば、実質的に水及び/又は有機
溶媒に不溶性でありかつ水素イオン又は水酸イオンを放
出可能な固体触媒相の存在下にフェノール類とアルデヒ
ド類とを80℃以下の温度で反応させたのち、固体触媒相
を分離除去することを特徴とするフェノール樹脂の製造
方法が提供される。
That is, according to the present invention, phenols and aldehydes in the presence of a solid catalyst phase that is substantially insoluble in water and / or organic solvent and capable of releasing hydrogen ions or hydroxide ions, and A method for producing a phenol resin is provided, which comprises reacting at a temperature and then separating and removing a solid catalyst phase.

同様にして、実質的に水及び/又は有機溶媒に不溶性で
ありかつ水素イオン又は水酸イオンを放出可能な固体触
媒相の存在下にフェノール類とアルデヒド類とを80℃以
下の温度で反応させたのち、固体触媒相を分離除去して
フェノール樹脂を得、次いで該フェノール樹脂を反応及
び又は濃縮することを特徴とするフェノール樹脂の製造
方法が提供される。
Similarly, phenols and aldehydes are reacted at a temperature of 80 ° C. or lower in the presence of a solid catalyst phase that is substantially insoluble in water and / or an organic solvent and can release hydrogen ions or hydroxide ions. After that, the solid catalyst phase is separated and removed to obtain a phenol resin, and then the phenol resin is reacted and / or concentrated to provide a method for producing a phenol resin.

本発明の特徴の一つは、従来の均一系反応法における上
記問題点を解消するために、実質的に水及び/又は有機
溶媒に不溶性でありかつ水素イオン(H+)又は水酸イオ
ン(OH-)を放出可能な固体触媒を使用し、しかも従来
技術における触媒量水準よりも遥かに多量に用いる不均
一系反応法の採用にある。
One of the features of the present invention is that, in order to solve the above-mentioned problems in the conventional homogeneous reaction method, it is substantially insoluble in water and / or an organic solvent and has a hydrogen ion (H + ) or a hydroxide ion ( OH -) to use a releasable solid catalyst, moreover is the adoption of heterogeneous reaction method far heavily used than catalytic amount levels in the prior art.

すなわち、本発明においては、固体触媒中に含まれる
(H+)や(OH-)等のイオン性触媒が液体相中に放出さ
れて反応系が酸性又はアルカリ性に移行するためにフェ
ノール類とアルデヒド類とは反応してフェノール樹脂を
生成するものと推察される。さらに、本発明の反応で興
味深いことは、従来の均一系反応法に観られるような発
熱反応を伴わないことである。このことは本発明が不均
一系反応であって固体相と液体相間の相間移動する
(H+)や(OH-)が徐放的に働いているため、急激な発
熱や異常な高分子化を抑制しているものと考えられる。
That is, in the present invention, contained in the solid catalyst (H +) or (OH -) phenols and aldehydes for the ionic catalyst is the reaction system is released into the liquid phase is shifted to acidic or alkaline, etc. It is presumed that it reacts with other compounds to form a phenol resin. Further, what is interesting in the reaction of the present invention is that it does not involve the exothermic reaction as seen in the conventional homogeneous reaction method. This is the present invention is a heterogeneous reaction moves between the phases between the solid and liquid phases (H +) or (OH -) because is working sustained manner, sudden heat generation or abnormal polymerization It is thought that this is suppressed.

上記の固体触媒としては、H型陽イオン交換樹脂とし
て、たとえば、スチレンとジビニルベンゼンの共重合体
又はスチレン重合体にスルホン酸基を結合させたスチレ
ン系強酸性型イオン交換樹脂、フェノール系化合物とア
ルデヒド類の縮合物にスルホン酸基を結合させたフェノ
ール系強酸性型イオン交換樹脂等のスルホン酸型強酸性
タイプ、又はカルボン酸基を有するメタクリル酸系弱酸
性型イオン交換樹脂又はアクリル酸系弱酸性型イオン交
換樹脂等のカルボン酸型弱酸性タイプ、あるいはOH型陰
イオン交換樹脂として、たとえば、上記の重縮合型高分
子基体に交換基として4級アンモニウム基を結合させた
強塩基性陰イオン交換樹脂、又は1〜3級アミンを結合
させた弱塩基性陰イオン交換樹脂、そのほか無機系リン
酸ケイ素化合物などが挙げられる。これらの中でも特に
強酸性陽イオン交換樹脂および強塩基性陰イオン交換樹
脂のものが触媒活性の点から好ましく使用される。特
に、H型強酸性陽イオン交換樹脂は、フェノール類の水
酸基に対するパラ位での付加縮合反応を優先的に進行さ
せる作用を有することからパラ配向性の高いフェノール
樹脂を得る上で有利である。又、構造的にポーラス型も
しくはゲル型のいずれであってもよい。
Examples of the solid catalyst include H-type cation exchange resins, for example, a copolymer of styrene and divinylbenzene or a styrene-based strongly acidic ion-exchange resin having a sulfonic acid group bonded to a styrene polymer, and a phenol-based compound. Sulfonic acid type strong acid type such as phenol type strong acid type ion exchange resin in which sulfonic acid group is bound to condensate of aldehydes, or methacrylic acid type weak acid type ion exchange resin or carboxylic acid type weak acid having carboxylic acid group Carboxylic acid type weakly acidic type such as acidic type ion exchange resin or OH type anion exchange resin, for example, a strongly basic anion obtained by binding a quaternary ammonium group as an exchange group to the above polycondensation type polymer substrate. Exchange resins, weakly basic anion exchange resins with primary to tertiary amines, and other inorganic silicon phosphate compounds And the like. Among these, strong acidic cation exchange resins and strong basic anion exchange resins are particularly preferably used from the viewpoint of catalytic activity. In particular, the H-type strongly acidic cation exchange resin is advantageous in obtaining a phenol resin having a high para orientation because it has an action of preferentially promoting the addition condensation reaction at the para position with respect to the hydroxyl group of phenols. Further, the structure may be either porous type or gel type.

なお、−SO3Na等の塩型陽イオン交換樹脂の場合には、
使用前に塩酸溶液又は硫酸溶液等で処理してH型に転換
させることにより、また、−NH4Cl等の塩型陰イオン交
換樹脂の場合には、苛性ソーダ溶液等で処理してOH型に
転換させることにより使用できる。
In the case of a salt type cation exchange resin such as -SO 3 Na,
Before use, it is treated with hydrochloric acid solution or sulfuric acid solution to convert it to H type, and in the case of salt type anion exchange resin such as -NH 4 Cl, it is treated with caustic soda solution etc. to OH type. It can be used by converting.

前記イオン交換樹脂の使用形態としては、特に制限はな
く、粉状、顆粉状、ビーズ状、繊維状、フイルム状など
あらゆる形状で使用可能であり、また必要に応じて触媒
活性の調整のためイオン交換樹脂の含水率を任意に調節
して使用してもよい。
The form of use of the ion-exchange resin is not particularly limited, and it can be used in any shape such as powder, condyle powder, beads, fibers, and film, and for adjusting the catalyst activity as necessary. The water content of the ion exchange resin may be adjusted as desired before use.

かかる固体触媒としては、たとえば、H型酸性陽イオン
交換樹脂としてのSPC−108,SPC−112,SPC−118,SC−10
4,SC−108,CNP−80(以上は三井東圧ファイン社製)、C
C−260H,CC−276H,CC−290H(以上は住友化学工業社
製)、RCP−145H,RCP−150H,SK113A,PK228LH(以上は三
菱化成工業社製)、Anb−200CH(オルガノ社製)、また
OH型強塩基性陰イオン交換樹脂としての三菱化成工業社
製ダイヤイオンSA10 OH さらに無機系リン酸ケイ素化
合物としてMIZUKANEX−300(水澤化学工業社)などが挙
げられる。
Examples of such solid catalysts include SPC-108, SPC-112, SPC-118, SC-10 as H-type acidic cation exchange resin.
4, SC-108, CNP-80 (above is Mitsui Toatsu Fine Co., Ltd.), C
C-260H, CC-276H, CC-290H (The above are Sumitomo Chemical Co., Ltd.), RCP-145H, RCP-150H, SK113A, PK228LH (The above are Mitsubishi Kasei Co., Ltd.), Anb-200CH (Organo) ,Also
As an OH type strongly basic anion exchange resin, DIAION SA10 OH manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd. Further, as an inorganic silicon phosphate compound, MIZUKANEX-300 (Mizawa Chemical Co., Ltd.) and the like can be mentioned.

本発明に係る不均一系反応法で用いる固体触媒量は、特
に限定されないが従来の均一系反応法より遥かに多量で
ある。
The amount of solid catalyst used in the heterogeneous reaction method according to the present invention is not particularly limited, but is much larger than that in the conventional homogeneous reaction method.

たとえば、従来法のバッチ方式において使用される触媒
量は、前述した如く、反応制御の困難性からフェノール
類に対して、通常、数重量%ないしは1重量%以下が一
般的であった。しかし、本発明における固体触媒量は、
フェノール類の重量を基準にして通常5〜500重量%の
範囲であり、好ましくは10〜200重量%である。触媒量
が5重量%未満では、触媒作用を有する(H+)や(O
H-)が不足するためフェノール樹脂の生成率が低く、ま
た500重量%を越えると固体触媒に付着する樹脂の量が
増えるためストレート収率を低下させる原因となり好ま
しくない。このように本発明方法は、従来技術での触媒
反応とは驚異的に異なる多量の触媒を使用する点に特徴
を有する。
For example, the amount of catalyst used in the conventional batch system is generally several% by weight or less than 1% by weight with respect to phenols because of difficulty in controlling the reaction as described above. However, the amount of solid catalyst in the present invention is
It is usually in the range of 5 to 500% by weight, preferably 10 to 200% by weight, based on the weight of the phenols. When the amount of the catalyst is less than 5% by weight, it has a catalytic action (H + ) or (O
H -) is low yield of the phenol resin due to the lack, also undesirably degrades the straight yields due to the increased amount of resin adhering to the solid catalyst exceeds 500% by weight. Thus, the method of the present invention is characterized by the use of a large amount of catalyst which is surprisingly different from the catalytic reaction in the prior art.

また、本発明におけるフェノール樹脂の生成反応におい
て、高分子化を抑制しつつフェノール類とアルデヒド類
を効率的に反応させ、またイオン交換樹脂の劣化防止の
面から反応温度が重要である。反応温度としては、出発
原料として用いるフェノール類やアルデヒド類の種類及
びその配合モル比、固体触媒の使用量及び種類に応じて
適宜選択されるが、一般的には80℃以下の温度が適当で
あり、好ましくは50℃以下、より好ましくは40℃以下で
ある。反応温度が80℃より高くなると高分子量のフェノ
ール樹脂が生成したり、イオン交換樹脂の劣化を生じて
好ましくない。
Further, in the reaction for producing the phenol resin in the present invention, the reaction temperature is important from the viewpoints of efficiently reacting the phenols and the aldehydes while suppressing the polymerization and preventing the deterioration of the ion exchange resin. The reaction temperature is appropriately selected according to the types of phenols and aldehydes used as starting materials and their blending molar ratios, the amount and type of solid catalyst used, and generally a temperature of 80 ° C. or lower is suitable. Yes, it is preferably 50 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or lower. When the reaction temperature is higher than 80 ° C., a high molecular weight phenol resin is produced or the ion exchange resin is deteriorated, which is not preferable.

なお、反応時間としては、特に制限はなく、出発原料の
種類、配合モル比、固体触媒の使用量及び種類、反応温
度等の反応条件に応じて適宜決定すればよい。
The reaction time is not particularly limited and may be appropriately determined according to the reaction conditions such as the type of starting material, the blending molar ratio, the amount and type of the solid catalyst used, the reaction temperature and the like.

また、本発明におけるフェノール類に対するアルデヒド
類の配合モル比は、0.3〜6.0の広範囲で使用可能である
が、経済性の点で、通常0.3〜3.0であり、好ましくは0.
7〜2.0である。配合モル比が0.3より少ないとフェノー
ル樹脂の生成率が低く、一方6.0より多いと未反応アル
デヒド類が多量に残存し経済的でない。
The blending molar ratio of the aldehydes to the phenols in the present invention can be used in a wide range of 0.3 to 6.0, but from the viewpoint of economic efficiency, it is usually 0.3 to 3.0, preferably 0.
7 to 2.0. If the compounding molar ratio is less than 0.3, the production rate of the phenol resin is low, while if it is more than 6.0, a large amount of unreacted aldehydes remain, which is not economical.

しかし目的とするフェノール樹脂の分子量は必ずしも配
合モル比のみで制御されるものではなく、固体触媒量、
反応温度及び時間の組合せで限定された範囲内で無限に
調整されることを包含するものである。
However, the molecular weight of the desired phenol resin is not necessarily controlled only by the blending molar ratio, but the solid catalyst amount,
It includes infinite adjustment within a limited range by the combination of reaction temperature and time.

この配合モル比の調整法としては、特に制限はなく、あ
らゆる対応が可能であり、たとえば、、反応開始時に一
度に調整し、又はフェノール樹脂の生成工程でアルデヒ
ド類を数回に分けて投入し、もしくは断続的に滴下して
多段階的に調整してもよく、更にはフェノール樹脂を生
成させて固体触媒を分離した後にフェノール類又はアル
デヒド類を追加して調整する方法などが例示される。
The method for adjusting the blending molar ratio is not particularly limited, and any measures can be taken.For example, the mixing molar ratio can be adjusted at once at the start of the reaction, or the aldehydes can be added in several times in the step of producing the phenol resin. Alternatively, it may be intermittently added dropwise to adjust in a multi-step manner, and further, a method in which a phenol resin is generated and a solid catalyst is separated, and then phenols or aldehydes are additionally added, and the like are exemplified.

本発明で出発原料として用いるフェノール類としては、
特に限定はなく、たとえば、フェノール、レゾルシン、
グリシノール、ハイドロキノン、カテコール、オルソク
レゾール、メタクレゾール、パラクレゾール、オルソエ
チルフェノール、メタエチルフェノール、オルソイソプ
ロピルフェノール、メタイソプロピルフェノール、2,5
−キシレノール、2,6−キシレノール、3,5−キシレノー
ル、3−メチル−6−t−ブチルフェノール、オルソフ
ェニルフェノール、オルソノニルフェノール、メタクロ
ロフェノール、パラクロロフェノール、オルソブロモフ
ェノール、4−メチルレゾシル、パライソプロペニルフ
ェノール、パラターシャリブチルフェノール、ビスフェ
ノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなどが
単独で又は2種以上の混合物として使用される。
The phenols used as a starting material in the present invention include:
There is no particular limitation, for example, phenol, resorcin,
Glycinol, hydroquinone, catechol, orthocresol, metacresol, paracresol, orthoethylphenol, metaethylphenol, orthoisopropylphenol, metaisopropylphenol, 2,5
-Xylenol, 2,6-xylenol, 3,5-xylenol, 3-methyl-6-t-butylphenol, orthophenylphenol, orsononylphenol, metachlorophenol, parachlorophenol, orthobromophenol, 4-methylresocil, paraisopropenyl Phenol, para-tert-butylphenol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc. are used alone or as a mixture of two or more kinds.

さらに、アルデヒド類としては、たとえば、ホルマリ
ン、パラホルムアルデヒド、パラオキシメチレン、ジオ
キサン、トリオキサン、アセタール類等のホルムアルデ
ヒド供給物質、グリオキザール、アセトアルデヒド、ブ
チルアルデヒド、プロピルアルデヒド、クロトンアルデ
ヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、パラオキシベ
ンズアルデヒド、グリオキシル酸及びこれらの混合物等
が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これ
らの出発原料を使用するときの形態としては液状、溶液
状またはガス状いずれであってもよい。
Further, examples of the aldehydes include formaldehyde-providing substances such as formalin, paraformaldehyde, paraoxymethylene, dioxane, trioxane, acetals, glyoxal, acetaldehyde, butyraldehyde, propylaldehyde, crotonaldehyde, furfural, benzaldehyde, paraoxybenzaldehyde, glyoxyl. Examples thereof include acids and mixtures thereof, but are not limited thereto. The form of using these starting materials may be liquid, solution or gas.

本発明において固体触媒の存在下におけるフェノール類
とアルデヒド類との反応態様としては、特に制限はな
く、たとえば、三者の混合物を静置状態で反応させる方
法、機械的剪断力または超音波によって撹拌ないしは振
動を与えつつ反応させる方法、もしくは後工程での反応
生成物と樹脂とを分離する操作を容易にするために予め
樹脂触媒を金鋼等で囲繞隔離した状態で出発原料を反応
させる方法などのバッチ方式、更には固体触媒の固定層
に出発原料の混合物を通液させて反応させる方法等の連
続方式が挙げられる。
In the present invention, the reaction mode of the phenols and aldehydes in the presence of the solid catalyst is not particularly limited, for example, a method of reacting the mixture of the three in a stationary state, stirring by mechanical shearing force or ultrasonic waves. Or a method of reacting while giving vibration, or a method of reacting a starting material in a state in which a resin catalyst is surrounded and separated in advance by gold steel or the like in order to facilitate an operation of separating a reaction product and a resin in a subsequent step, etc. And a continuous method such as a method of allowing a mixture of starting materials to pass through a fixed bed of a solid catalyst for reaction.

本発明の方法における特徴の一つは、生成フェノール樹
脂と固体触媒との分離が容易かつ明確であり固体触媒を
含まない高純度のフェノール樹脂が得られることであ
る。なお、本発明の方法に従って固体触媒を分離した後
のフェノール樹脂にも水素イオン又は水酸イオンがいく
らか残留するが、従来法の場合のようにフェノール樹脂
を使用した二次加工等において問題を生ずるおそれのあ
る酸根や塩基根などの触媒残基は全く残留しないし、水
素イオン又は水酸イオンの残留量も従来法の場合より一
般に少ない。
One of the characteristics of the method of the present invention is that the produced phenol resin and the solid catalyst can be easily and clearly separated, and a high-purity phenol resin containing no solid catalyst can be obtained. Although some hydrogen ions or hydroxide ions remain in the phenol resin after separating the solid catalyst according to the method of the present invention, it causes a problem in secondary processing using the phenol resin as in the conventional method. Catalytic residues such as acid radicals and base radicals that may possibly remain do not remain at all, and the residual amount of hydrogen ions or hydroxide ions is generally smaller than in the conventional method.

なお、生成フェノール樹脂と固体触媒との分離方法とし
ては、特に制限はなく、フェノール樹脂の状態に応じて
従来公知の濾過分離、遠心分離、比重分離、溶剤抽出等
の分離操作に従って実施すればよい。通常、フェノール
樹脂が液状であればそのまま直接に、また結晶性のよう
な固形状であれば反応系に適当な有機溶剤を加えて反応
生成物を溶解させたのち濾別する方法が一般的である。
一方、分離回収された固体触媒は、先ず有機溶剤等で洗
浄してフェノール樹脂を回収した後、触媒活性の低下が
観られない場合にはそのまま継続して使用可能であるが
活性度が低下した場合には公知の方法で再生処理を行な
ったのち再び利用してもよい。
The method for separating the produced phenol resin and the solid catalyst is not particularly limited, and may be carried out according to separation operations such as conventionally known filtration separation, centrifugation, specific gravity separation, solvent extraction, etc. depending on the state of the phenol resin. . Generally, when the phenol resin is in a liquid state, it is generally used as it is, and when it is in a solid state such as crystallinity, a method in which an appropriate organic solvent is added to the reaction system to dissolve the reaction product and then the mixture is filtered is generally used. is there.
On the other hand, the separated and recovered solid catalyst was first washed with an organic solvent or the like to recover the phenolic resin, and if no decrease in catalytic activity was observed, it could be continuously used as it was, but the activity decreased. In this case, it may be reused after performing a regeneration process by a known method.

本発明方法における好ましい態様は、上記の操作によっ
て固体触媒と分離して得られたフェノール樹脂を引続き
反応及び/又は濃縮することである。
A preferred embodiment of the method of the present invention is to continuously react and / or concentrate the phenol resin obtained by separating from the solid catalyst by the above operation.

ここに反応及び/又は濃縮とは、化学的又は物理的方法
による、フェノール樹脂中に含まれる未反応フェノール
類の減少、未反応アルデヒド類の減少、水分の減少及び
必要に応じて触媒を減少して、必要な成分のみを得るた
めの操作を意味するものである。
Here, the reaction and / or concentration means to reduce unreacted phenols contained in the phenol resin, unreacted aldehydes, water content and, if necessary, catalysts by a chemical or physical method. And, it means an operation for obtaining only necessary components.

この工程において、必要に応じ従来より用いられている
一般的な触媒を別途追加して反応濃縮することを妨げる
ものではないが、反応濃縮工程で反応させる場合にはフ
ェノール樹脂中に溶存する(H+)又は(OH-)により反
応させることが十分に可能であり、本発明の目的及び効
果の点から好ましい。
In this step, if necessary, a general catalyst that has been conventionally used is not separately added and the reaction concentration is not hindered, but when it is reacted in the reaction concentration step, it is dissolved in the phenol resin (H + ) Or (OH ) is sufficiently possible, which is preferable from the viewpoint of the object and effect of the present invention.

また、たとえば、フェノールに対するアルデヒド類の配
合モル比が高い反応条件下で生成したフェノール樹脂中
にはヘミホルマール結合やポリオキシメチレン結合の存
在が有り得るため、そのような場合には開裂再結合によ
る反応の進行も起り得る。
Further, for example, since a hemiformal bond or a polyoxymethylene bond may be present in a phenol resin produced under a reaction condition in which the mixing molar ratio of aldehydes to phenol is high, in such a case, the reaction by cleavage recombination may occur. Progress can also occur.

また、フェノール樹脂を更に反応させて濃縮する場合に
高温濃縮を行なっても異常な高分子化反応が抑制され
る。これは固体触媒を分離したためと思われる。
Further, when the phenol resin is further reacted and concentrated, even if high temperature concentration is carried out, an abnormal polymerization reaction is suppressed. This is probably because the solid catalyst was separated.

本発明において、反応及び/又は濃縮する工程の例とし
ては、減圧蒸留濃縮、比重分離濃縮、フラッシング濃
縮、造粒分離濃縮、流動乾燥濃縮、減圧乾燥濃縮、共沸
脱水濃縮、加熱濃縮、有機溶媒抽出濃縮、デカンテーシ
ョン濃縮、抽出濃縮などの連続あるいはバッチ式の何れ
か又は組合せで行なわれる。
In the present invention, examples of the step of reacting and / or concentrating include vacuum distillation concentration, specific gravity separation concentration, flushing concentration, granulation separation concentration, fluidized dry concentration, reduced pressure dry concentration, azeotropic dehydration concentration, heat concentration, organic solvent. Extraction concentration, decantation concentration, extraction concentration, etc. may be performed either continuously or batchwise or in combination.

このような本発明の方法によれば、分子量分布において
7核体を越える多核体成分を実質的に含まない、いわゆ
る低く制御された分子量分布を有し、かつ固体触媒、触
媒残基等の不純物を全く含まない高純度のフェノール樹
脂、及びさらに未反応モノマー等の含量が非常に少ない
そのようなフェノール樹脂が提供される。
According to such a method of the present invention, impurities such as a solid catalyst and a catalyst residue have a so-called low controlled molecular weight distribution, which is substantially free of polynuclear components exceeding 7 nuclides in the molecular weight distribution. A high-purity phenolic resin containing no hydrogen, and further such a phenolic resin having a very low content of unreacted monomers and the like are provided.

かかるフェノール樹脂は低粘性エポキシ樹脂用ベース樹
脂、エポキシ用硬化剤、ポリカーボネート樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の原
料素材、IC封止材、IC基盤、成型材料用ガラスフェノー
ル基盤、紙フェノール積層板用等の電気・電子材料用、
FRP用、SMC用、発泡フェノール用のほか、接着剤用、フ
ォトレジスト用、トナー用、インキ用、塗料用、ゴム配
合用、ブレーキライニング用、クラッチフェーシング
用、合板用、フェルト用バインダー、耐火物用、注型
用、シェルモールド用、有機自硬化性バインダー、含浸
用、カーボン用、ウレタン結合用などの各種用途への利
用が期待される。特に、近年、益々信頼性と高性能が要
求される電気・電子材料分野へのフェノール樹脂の用途
が大幅に拡大される可能性を秘めたものである。
Such phenol resin is a low-viscosity epoxy resin base resin, epoxy curing agent, polycarbonate resin, polyester resin, polyurethane resin, phenoxy resin, and other raw materials, IC sealing materials, IC substrates, glass phenol substrates for molding materials, paper phenol. For electrical and electronic materials such as laminated boards,
In addition to FRP, SMC, foamed phenol, adhesives, photoresists, toners, inks, paints, rubber compounds, brake linings, clutch facings, plywood, felt binders, refractories , Casting, shell mold, organic self-curing binder, impregnation, carbon, urethane bonding, etc. In particular, in recent years, there is a possibility that the applications of phenolic resins will be greatly expanded in the fields of electric and electronic materials, which are required to have higher reliability and higher performance.

本発明は、もう1つの側面において、従来法と比較して
遥かにマイルドな反応条件下でパラ結合体に富むビスフ
ェノールを取得することのできる製造方法を提供する。
The present invention provides, in another aspect, a production method capable of obtaining a bisphenol enriched in para-conjugate under reaction conditions far milder than those of conventional methods.

すなわち、本発明によれば、H型酸性陽イオン交換樹脂
の存在下にフェノール、レゾルシン、カテコール及び、
これらの誘導体であって水酸基に対するパラ位に反応性
の水素原子を有する置換フェノール類からなる群より選
ばれた1種又は2種以上のフェノール類とアルデヒド類
とを80℃以下の温度で反応させることを特徴とするビス
フェノールの製造方法が提供される。
That is, according to the present invention, in the presence of an H-type acidic cation exchange resin, phenol, resorcin, catechol, and
These derivatives, in which one or more phenols selected from the group consisting of substituted phenols having a hydrogen atom reactive in the para position to the hydroxyl group are reacted with aldehydes at a temperature of 80 ° C or lower A method for producing bisphenol is provided.

このように、本発明の方法において、ビスフェノールは
前述したフェノール樹脂の製造方法のうちの1つの態様
として得られるものであり、反応条件を適当に選択すれ
ば、実質的にビスフェノールを主体とするフェノール樹
脂を製造することができ、こうして得られるビスフェノ
ールはそのまま、あるいは必要に応じて、未反応モノマ
ー類や他の樹脂成分を分離し、さらには精製して高純度
のビスフェノールとして得られるものである。
As described above, in the method of the present invention, bisphenol is obtained as one aspect of the above-mentioned method for producing a phenol resin, and if reaction conditions are appropriately selected, a phenol mainly containing bisphenol is substantially used. The resin can be produced, and the bisphenol thus obtained is obtained as it is, or if necessary, the unreacted monomers and other resin components are separated and further purified to obtain high-purity bisphenol.

ビスフェノールの製造のためには固体触媒としてH型酸
性陽イオン交換樹脂を使用する。H型酸性陽イオン交換
樹脂については前に説明した通りである。それらの中で
も特にスチレン系陽イオン交換樹脂等の強酸性タイプの
ものが触媒活性の点から好ましく、又構造的にもポーラ
ス型もしくはゲル型いずれも使用可能であるが特に表面
積の大きなポーラス型が好ましい。
An H-type acidic cation exchange resin is used as a solid catalyst for the production of bisphenol. The H-type acidic cation exchange resin is as described above. Among them, strongly acidic type such as styrene cation exchange resin is preferable from the viewpoint of catalytic activity, and either porous type or gel type can be used structurally, but porous type having a large surface area is particularly preferable. .

さらに、上記H型酸性陽イオン交換樹脂(以下、単に樹
脂触媒という)の使用量は、特に限定はされないが、フ
ェノール類の水酸基に対するパラ位置での付加縮合反応
を優先的に行なわせしめる上で重要である。
Further, the amount of the H-type acidic cation exchange resin (hereinafter, simply referred to as a resin catalyst) used is not particularly limited, but it is important for preferentially performing the addition condensation reaction at the para position with respect to the hydroxyl group of the phenols. Is.

たとえば、従来法のバッチ方式において使用される触媒
量は、前述した如く、反応制御の困難性からフェノール
類に対して、通常、数重量%ないしは1重量%以下が一
般的であった。しかしながら、本発明における樹脂触媒
の量的水準は、フェノール類の重量を基準にして通常10
〜500重量%、好ましくは10〜200重量%、より好ましく
は20〜150重量%であるなど、従来技術での触媒反応と
は驚異的に異なる多量の触媒を使用する点に特徴を有す
る。
For example, the amount of catalyst used in the conventional batch system is generally several% by weight or less than 1% by weight with respect to phenols because of difficulty in controlling the reaction as described above. However, the quantitative level of the resin catalyst in the present invention is usually 10 based on the weight of phenols.
It is characterized by using a large amount of catalyst, which is surprisingly different from the catalytic reaction in the prior art, such as ˜500 wt%, preferably 10-200 wt%, more preferably 20-150 wt%.

また、フェノール系化合物分子のパラ位置での付加縮合
反応を優先的に促進せしめると共に三核体以上の縮合物
の生成を最小限に抑制し、しかも樹脂触媒の機能劣化を
防止するなどの面から反応温度が重要な要件として挙げ
られる。
In addition, from the viewpoint of preferentially promoting the addition condensation reaction at the para position of the phenolic compound molecule, suppressing the generation of condensate of trinuclear or higher, and preventing the functional deterioration of the resin catalyst. The reaction temperature is mentioned as an important requirement.

反応温度としては、出発原料として用いるフェノール類
やアルデヒド類の種類及びその配合モル比、樹脂触媒の
使用量及び種類によって適宜選択されるが一般的には80
℃以下、好ましくは50℃以下の温度が採用される。反応
温度が80℃より高くなると樹脂触媒の劣化や不必要な高
分子量多核体の生成をもたらし好ましくない。
The reaction temperature is appropriately selected depending on the types of phenols and aldehydes used as starting materials and their blending molar ratios, and the amount and type of resin catalyst used, but generally 80
Temperatures below ℃, preferably below 50 ℃ are adopted. When the reaction temperature is higher than 80 ° C, the resin catalyst is deteriorated and unnecessary high-molecular-weight polynuclear bodies are formed, which is not preferable.

なお、反応時間としては、特に制限はなく、出発原料の
種類、配合モル比、樹脂触媒の使用量及び種類、反応温
度等の反応条件に応じて適宜決定すればよい。
The reaction time is not particularly limited and may be appropriately determined depending on the reaction conditions such as the type of starting material, the blending molar ratio, the amount and type of the resin catalyst used, the reaction temperature and the like.

また、ビスフェノールを効率よく収得するための重要な
技術的要件としてフェノール類とアルデヒド類の配合モ
ル比が挙げられる。
Further, the mixing molar ratio of phenols and aldehydes is an important technical requirement for obtaining bisphenol efficiently.

本発明に係る配合モル比は、0.3〜6.0の広範囲で使用可
能であるが、経済性の点で、通常0.3〜3.0、好ましくは
0.5〜2.0、更に好ましくは0.5〜1.5の範囲から選択され
る。配合モル比が0.3より少ない場合にはビスフェノー
ルの収率が低く、一方6.0より多い場合には多量の未反
応アルデヒド類が残存し経済的でない。
The compounding molar ratio according to the present invention can be used in a wide range of 0.3 to 6.0, but in terms of economy, it is usually 0.3 to 3.0, preferably
It is selected from the range of 0.5 to 2.0, more preferably 0.5 to 1.5. When the blending molar ratio is less than 0.3, the yield of bisphenol is low, while when it is more than 6.0, a large amount of unreacted aldehydes remain and it is not economical.

この配合モル比の調整法としては、特に制限はなく、あ
らゆる対応が可能であり、例えば、反応開始時に一度に
調整しても、又はフェノール類にアルデヒド類を数回に
分けて投入しもしくは断続的に滴下して多段階的に調整
してもよい。
The method for adjusting the blending molar ratio is not particularly limited, and any measures can be taken.For example, even if it is adjusted at once at the start of the reaction, or the aldehydes are added to the phenols in several times or intermittently. It may be added dropwise to adjust in multiple steps.

ここで出発原料として用いるフェノール類は、フェノー
ル、レゾルシン、カテコール、又はこれらの誘導体であ
って水酸基に対するパラ位に反応性の水素原子を有する
置換フェノール類である。置換フェノール類の置換基は
特に限定されないが、代表的な置換フェノール類の具体
例としては、たとえば、オルソクレゾール、メタクレゾ
ール、オルソエチルフェノール、メタエチルフェノー
ル、オルソイソプロピルフェノール、メタイソプロピル
フェノール、2,5−ジメチルフェノール、2,6−ジメチル
フェノール、3,5−ジメチルフェノール、3−メチル−
6−t−ブチルフェノール、オルソフェニルフェノー
ル、オルソノニルフェノール、メタクロロフェノール、
オルソブロモフェノール、4−メチルレゾルシン及びこ
れらの混合物などが例示される。
The phenols used as a starting material here are phenol, resorcin, catechol, or derivatives thereof, which are substituted phenols having a reactive hydrogen atom in the para position to the hydroxyl group. The substituent of the substituted phenols is not particularly limited, but specific examples of representative substituted phenols include, for example, orthocresol, metacresol, orthoethylphenol, metaethylphenol, orthoisopropylphenol, metaisopropylphenol, 2, 5-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, 3-methyl-
6-t-butylphenol, orthophenylphenol, orthononylphenol, metachlorophenol,
Examples include ortho bromophenol, 4-methylresorcin, and mixtures thereof.

一方、アルデヒド類の代表的な例としては、特に限定は
なく、たとえば、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、
パラオキシメチレン、ジオキサン、トリオキサン、アセ
タール類等のホルムアルデヒド供給物質、アセトアルデ
ヒド、ブチルアルデヒド、プロピルアルデヒド、クロト
ンアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、パラ
オキシベンズアルデヒド、グリオキシル酸等が挙げら
れ、これらは単独もしくは混合して使用することができ
る。これらの出発原料を使用するときの形態としては液
状、溶液状またはガス状いずれであってもよい。
On the other hand, typical examples of aldehydes are not particularly limited, and include, for example, formalin, paraformaldehyde,
Formaldehyde-supplying substances such as paraoxymethylene, dioxane, trioxane, acetals, acetaldehyde, butyraldehyde, propylaldehyde, crotonaldehyde, furfural, benzaldehyde, paraoxybenzaldehyde, glyoxylic acid, etc. can be used alone or in combination. You can The form of using these starting materials may be liquid, solution or gas.

次に、樹脂触媒の存在下におけるフェノール類とアルデ
ヒド類との反応態様は、フェノール樹脂の製造の場合に
前述したのと同様であることができる。
Next, the reaction mode of the phenols and the aldehydes in the presence of the resin catalyst can be the same as that described above in the case of producing the phenol resin.

樹脂触媒と反応生成物との分離方法についても、フェノ
ール樹脂の製造の場合について前述した通りであること
ができる。
The method for separating the resin catalyst and the reaction product can also be the same as described above in the case of producing the phenol resin.

最後に、得られた分離母液から蒸留、晶出などの方法で
ビスフェノールを分離して、パラ結合体に富み、しかも
触媒等の不純物を含まない高純度のビスフェノールを高
収率で得ることができる。ここで、本発明の方法の特徴
の1つは、ビスフェノールを分離するに当って、固体触
媒を分離した後の分離母液から従来法によるビスフェノ
ールの製造の場合のように残留する多量の未反応フェノ
ール等を減圧蒸留によって除去する操作が必要なく、単
に分離母液をそのまま又は適当な濃度まで濃縮した後常
温もしくは冷却下に放置する等の公知の晶出方法により
ビスフェノールを晶出させ、濾別するだけで高純度のビ
スフェノールが得られることである。これは、従来法の
場合には、大過剰のフェノールを用いるために大量の未
反応フェノールが残留し、この残留フェノールがビスフ
ェノールの良溶媒として作用し、ビスフェノールの晶出
を許さないからである。これに対し、本発明の方法で
は、アルデヒド類/フェノール類の配合モル比が高く、
かつ効率よく反応するため、ビスフェノールの良溶媒と
して作用するフェノールの残留が少なく、かつ多少の溶
媒作用を有する3核体以上のオリゴマーの生成を最小限
に抑制することができるなど、ビスフェノールに対して
溶媒として作用するものが分離母液中に少量しか存在し
ないために、単に晶出させるだけでパラ結合体に富む、
もしくは純品に近い高純度のビスフェノールを高収率で
得ることができるのである。
Finally, bisphenol can be separated from the obtained separated mother liquor by a method such as distillation or crystallization to obtain a high-purity bisphenol rich in para-conjugate and free of impurities such as catalysts. . Here, one of the features of the method of the present invention is that when separating bisphenol, a large amount of unreacted phenol remaining from the separated mother liquor after separating the solid catalyst remains as in the case of producing bisphenol by the conventional method. The bisphenol is crystallized by a known crystallization method such as simply separating the separated mother liquor as it is or concentrating it to an appropriate concentration and then leaving it at room temperature or under cooling, and filtering it out. Is to obtain high-purity bisphenol. This is because in the case of the conventional method, a large amount of unreacted phenol remains because a large excess of phenol is used, and this residual phenol acts as a good solvent for bisphenol and does not allow bisphenol to crystallize. On the other hand, in the method of the present invention, the blending molar ratio of aldehydes / phenols is high,
In addition, since the reaction is efficient, there is little residual phenol that acts as a good solvent for bisphenol, and it is possible to minimize the formation of trinuclear or higher oligomers that have some solvent action. Since only a small amount of the substance that acts as a solvent is present in the separated mother liquor, it is rich in para-conjugate simply by crystallizing.
Alternatively, high-purity bisphenol close to a pure product can be obtained in high yield.

また必要に応じて、さらに再結晶法や蒸留法等により精
製することによって、パラ結合体のみからなるビスフェ
ノールを得ることもできる。
Further, if necessary, by further purifying by a recrystallization method, a distillation method, or the like, a bisphenol consisting only of the para-conjugate can be obtained.

本発明方法により得られるビスフェノールは、通常結晶
体、溶液状等として利用されるが、パラ結合体の含有率
が高いことから従来のビスフェノールより耐熱性の向上
が期待され、たとえば、エポキシ化による低粘性エポキ
シ化合物、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリウレタン樹脂等の原料素材、ハロゲン化による反応
性難燃剤、酸化防止剤などの各種用途への利用が期待さ
れる。
The bisphenol obtained by the method of the present invention is usually used as a crystal, a solution or the like, but it is expected that the heat resistance is improved as compared with the conventional bisphenol due to the high content of para-conjugate. Viscous epoxy compound, polycarbonate resin, polyester resin,
It is expected to be used for raw materials such as polyurethane resin, reactive flame retardants due to halogenation, and antioxidants.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明した如く、本発明方法においては、付加縮合反
応がマイルドに進行するために、従来の均一反応法によ
り遥かにフェノール類を効率よく反応させることが可能
であると共に高分子化を制御しうる。
As described above, in the method of the present invention, since the addition condensation reaction proceeds mildly, it is possible to react the phenols far more efficiently by the conventional homogeneous reaction method and control the polymerization. .

特に、強酸性の固体触媒を用いる場合には、フェノール
類のパラ官能部位における付加縮合反応が優先的に促進
されるためパラ配向性に富むフェノール樹脂を製造する
ことができる。しかるに、該フェノール樹脂は従来のフ
ェノール樹脂より耐熱性の向上が期待される。
In particular, when a strongly acidic solid catalyst is used, the addition-condensation reaction at the para-functional site of phenols is preferentially promoted, so that a phenol resin having a high para-orientation can be produced. However, the phenol resin is expected to have higher heat resistance than conventional phenol resins.

また、フェノール樹脂の生成工程においては、従来法の
如き発熱を伴わないため従来にない大容量規模(たとえ
ば、50〜100tバッチ)での生産が可能である。
Further, in the production process of the phenol resin, since it does not generate heat unlike the conventional method, it is possible to produce it on a large-scale scale (for example, 50 to 100 t batch) which has never been used.

さらに、本発明において用いる固体触媒は、実質的に水
及び/又は有機溶媒に不溶性であるため、生成フェノー
ル樹脂と固体触媒の分離が容易かつ明確に行なうことが
でき、固体触媒を含まないフェノール樹脂が得られる。
このため、触媒分離後の反応濃縮工程におけるフェノー
ル樹脂の高分子化が最小限に抑止され、未反応モノマー
類の除去に伴う更なる分子量の調整が容易となり、分子
量分布の集約されたフェノール樹脂を得ることができ
る。
Further, since the solid catalyst used in the present invention is substantially insoluble in water and / or organic solvent, it is possible to easily and clearly separate the produced phenol resin and the solid catalyst, and the phenol resin containing no solid catalyst is used. Is obtained.
For this reason, the polymerization of the phenol resin in the reaction concentration step after the catalyst separation is suppressed to a minimum, the further adjustment of the molecular weight accompanying the removal of unreacted monomers becomes easy, and a phenol resin with a concentrated molecular weight distribution is obtained. Obtainable.

かかる特徴を有する本発明方法によって、7核体を越え
る多核体成分が実質的に存在しない、所謂、低く制御さ
れた分子量分布を有し、かつ触媒等の不純物を全く含ま
ない高純度のフェノール樹脂、及びさらに未反応モノマ
ー等の含量が非常に少ないフェノール樹脂が提供され
る。
According to the method of the present invention having such characteristics, a high-purity phenol resin having a so-called low-controlled molecular weight distribution substantially free of polynuclear components exceeding 7 nuclides and containing no impurities such as catalysts. And a phenol resin having a very low content of unreacted monomers and the like.

さらに、本発明方法によれば、パラ結合体を主体とした
触媒等の不純物を含まない高純度のビスフェノールを高
収率で、しかも高度な生産技術を要せずとも安全かつ容
易に工業的規模で製造することができる。
Further, according to the method of the present invention, high-purity bisphenol containing no impurities such as a catalyst mainly containing a para-conjugate in a high yield can be produced safely and easily on an industrial scale without requiring advanced production technology. Can be manufactured in.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例および比較例によって本発明方法を具体的
に説明する。なお、これらの実施例および比較例中の
「部」及び「%」は特に断わりのない限りすべて重量基
準である。
Hereinafter, the method of the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, all "parts" and "%" in these Examples and Comparative Examples are based on weight unless otherwise specified.

実施例1〜10 すり合せ密栓つき三角フラスコに表1に示した固体触媒
No.1〜No.10(それぞれ順に実施例1〜10)を各々4.7g
を計量した後、フェノール9.4と47%ホルマリン5.1g
(配合モル比0.8)の混合液を仕込んだ。フラスコを恒
温槽付き振とう器の中に設置して、温度を40℃に設定し
て24時間心とうさせながら縮合反応を行った。
Examples 1 to 10 Solid catalysts shown in Table 1 in Erlenmeyer flasks equipped with a sealed stopper
No.1 to No.10 (Examples 1 to 10 respectively) 4.7g each
After weighing, phenol 9.4 and 47% formalin 5.1g
A mixed solution (mixing molar ratio 0.8) was charged. The flask was placed in a shaker with a constant temperature bath, the temperature was set to 40 ° C., and the condensation reaction was performed for 24 hours with shaking.

反応終了後、生成フェノール樹脂の分子量分布を測定す
るためと、更なる縮合反応の経時変化を防止するため
に、テトラヒドロフランを36cc注入してフェノール樹脂
を均一な溶液とした。該溶液を高速液クロマトグラフィ
ー(東洋ソーダ製、HLC−802Uカラム、TSKG1000H8、TSK
G2000H8各1本)を用いて生成フェノール樹脂の分子量
分布を測定した。
After completion of the reaction, 36 cc of tetrahydrofuran was injected to make a uniform solution of the phenol resin in order to measure the molecular weight distribution of the produced phenol resin and to prevent further time-dependent change of the condensation reaction. High-performance liquid chromatography of the solution (manufactured by Toyo Soda, HLC-802U column, TSKG1000H8, TSK
G2000H8 (1 each) was used to measure the molecular weight distribution of the produced phenolic resin.

第1図に実施例1の液体クロマトグラフィーのチャート
例を示す。チャートより、あらかじめ測定しプロットさ
れた検量線より、未反応フェノール量を求めて反応率を
算出した。またフェノール平均核体数はビスフェノール
Aを出発原料にしたノボラック樹脂より作成した検査線
よりフェノール樹脂の各ピークの分子量を算出して核体
数を求めた。
FIG. 1 shows an example of a liquid chromatography chart of Example 1. From the chart, the amount of unreacted phenol was determined from the calibration curve previously measured and plotted, and the reaction rate was calculated. The average number of phenol nuclei was determined by calculating the molecular weight of each peak of the phenol resin from an inspection line prepared from a novolak resin using bisphenol A as a starting material to determine the number of nuclei.

フェノール類の水酸基に対するアールデヒド類の結合位
置を示すパラ結合(P)とオルト結合(O)の合計に対
するパラ結合(P)の比、すなわち、P/P+0の測定に
は、反応物をアセトンに溶解し、固体触媒を濾過した
後、常温減圧下デシケータ中で溶媒を除いてから、ピリ
ジンd5に溶解し、内部標準としてT・M・S(テトラメ
チルシラン)を加え核磁気共鳴分析測定装置(1H−NM
R)で測定した。そして、 3.5〜3.9PPMの4,4′メチレン結合の面積をI44′、 3.9〜4.3PPMの2,4′メチレン結合の面積をI24′、 4.3〜4.6PPMの2,2′メチレン結合の面積をI22として これらの結果を、表2にまとめて示す。
To measure the ratio of the para bond (P) indicating the bonding position of the artaldehydes to the hydroxyl group of phenols and the total of ortho bonds (O), that is, P / P + 0, the reaction product was dissolved in acetone. Then, after filtering the solid catalyst, the solvent was removed in a desiccator at room temperature under reduced pressure, and the solid catalyst was dissolved in pyridine d 5 , and TMS (tetramethylsilane) was added as an internal standard, and a nuclear magnetic resonance analyzer ( 1H-NM
R). The area of 4,4 ′ methylene bond of 3.5 to 3.9 PPM is I 44 ′, the area of 2,4 ′ methylene bond of 3.9 to 4.3 PPM is I 24 ′, and the area of 2,2 ′ methylene bond of 4.3 to 4.6 PPM is Area as I 22 The results are summarized in Table 2.

第1図と表2の結果より、本発明によるフェノール樹脂
は未反応フェノールより求めた反応率は圧倒的に高く、
また実質的に高々6核体の低分子量領域の分子量分布を
有する主としてパラ位結合のフェノール樹脂であること
が認められる。
From the results of FIG. 1 and Table 2, the phenol resin according to the present invention has an overwhelmingly high reaction rate obtained from unreacted phenol.
Further, it is recognized that the phenol resin is mainly a para-bonded phenol resin having a molecular weight distribution in a low molecular weight region of at most hexanuclear.

比較例1 フェノール940gと37%ホルマリン535g(配合モル比0.6
6)及び固体触媒No.12を4.7g(0.5%/フェノール)を
フラスコに仕込み80℃で6時間反応させた後、テトラヒ
ドロフランに溶解して、実施例1〜10と同様に分析試料
として、分析を行った結果を同じく第1図及び表2に示
した。
Comparative Example 1 Phenol 940 g and 37% formalin 535 g (blending molar ratio 0.6
6) and 4.7 g (0.5% / phenol) of solid catalyst No. 12 were charged in a flask and reacted at 80 ° C. for 6 hours, then dissolved in tetrahydrofuran and analyzed as an analysis sample in the same manner as in Examples 1-10. The results of the same are shown in FIG. 1 and Table 2.

第1図及び表−2より、比較例1(従来法)による生成
物は未反応フェノールが多く、高分子多核体も多いこと
が明白である。
From FIG. 1 and Table-2, it is clear that the product of Comparative Example 1 (conventional method) contains a large amount of unreacted phenol and a large amount of polymer polynuclear bodies.

比較例2 実施例1〜10と同様な配合条件及び反応条件で、触媒と
してNo.12を用い配合したところ、フラスコの密栓を飛
ばして、内容物は排出されてしまった。
Comparative Example 2 When No. 12 was used as a catalyst under the same compounding conditions and reaction conditions as in Examples 1 to 10, the contents were discharged by skipping the stopper of the flask.

比較例3 比較例2と同様な条件で触媒No.12を1%/フェノール
を仕込んで反応させた。生成したフェノール樹脂中の未
反応フェノールは20%で反応率69.3%、分子量分布は7
核体を越えるピークが存在し、実施例とは大きく異なっ
ていた。
Comparative Example 3 Under the same conditions as in Comparative Example 2, 1% of catalyst No. 12 / phenol was charged and reacted. The unreacted phenol in the produced phenol resin is 20%, the reaction rate is 69.3%, and the molecular weight distribution is 7.
There was a peak exceeding the nuclei, which was significantly different from the examples.

実施例11〜18 フェノール類(P)とアルデヒド類(A)及びそのモル
比を表−3に示す条件で実施例1〜10と同様に反応させ
て、反応率を求めた。
Examples 11 to 18 Phenols (P), aldehydes (A) and their molar ratios were reacted under the conditions shown in Table 3 in the same manner as in Examples 1 to 10 to determine the reaction rate.

実施例19 実施例3の配合条件に準じ、反応温度を50℃、80℃、10
0℃と変化させて実施例1〜10と同様に反応時間を求め
た。それぞれ8,2,48時間であった。
Example 19 According to the compounding conditions of Example 3, the reaction temperature was 50 ° C., 80 ° C., 10
The reaction time was determined in the same manner as in Examples 1 to 10 by changing the temperature to 0 ° C. It was 8, 2, 48 hours respectively.

その結果、高温時には、分子量の分布が高分子側に移動
すると同時にし、100℃とでは8核体以上の多核体をあ
らわすピークがあらわれ、特に100℃では触媒が劣下し
たためと思われる現象として、反応初期の1時間以内で
はフェノールモノマーが急速に減少し、その後は非常に
ゆるやかに反応が進行した。
As a result, at high temperature, the distribution of the molecular weight moved to the polymer side at the same time, and at 100 ° C, a peak representing a polynuclear body of 8 or more nuclei appeared, and at 100 ° C, the catalyst seems to be inferior. The phenol monomer rapidly decreased within 1 hour after the initial reaction, and thereafter the reaction proceeded very slowly.

実施例20 実施例1〜10の条件下で、固体触媒No.11を使用して、
同様な反応を行い、反応時間を延長し48時間続けた。未
反応フェノールは30%であり、約54%が樹脂化してい
た。
Example 20 Under the conditions of Examples 1 to 10, using solid catalyst No. 11,
The same reaction was performed and the reaction time was extended and continued for 48 hours. Unreacted phenol was 30% and about 54% was resinified.

実施例21 フェノール940gと47%ホルマリン510g(F/P=0.8)を三
つ口フラスコに計量し、更に強酸性イオン交換樹脂(三
井東圧ファイン株製SPE112)470gを投入して40℃の温度
で24時間撹拌してフェノール樹脂化反応を行った。反応
系は固体触媒が浮遊した状態から次第に結晶性フェノー
ル樹脂が分散した状態に変化した。
Example 21 940 g of phenol and 510 g of 47% formalin (F / P = 0.8) are weighed in a three-necked flask, and further 470 g of a strongly acidic ion exchange resin (SPE112 manufactured by Mitsui Toatsu Fine Co., Ltd.) is charged at a temperature of 40 ° C. The mixture was stirred for 24 hours and the phenol resin reaction was carried out. The reaction system gradually changed from the state in which the solid catalyst was suspended to the state in which the crystalline phenol resin was dispersed.

フラスコ中にメタノールを注入してフェノール樹脂成分
を溶液状にしてから、減圧濾過してイオン交換樹脂とフ
ェノール樹脂を分離した。この時のフェノール樹脂Aの
液体クロマトグラフィーチャートは第2図に示すような
ものであり、フェノールモノマーが少なく更に高分子領
域の少ないフェノール樹脂を作った。フェノール樹脂中
には、いわゆる残留触媒を含まないにもかゝわらず、P
・Hは2〜3であった。
After injecting methanol into the flask to make the phenol resin component into a solution, it was filtered under reduced pressure to separate the ion exchange resin and the phenol resin. The liquid chromatography chart of the phenol resin A at this time is as shown in FIG. 2, and a phenol resin having a small amount of phenol monomer and a small amount of high molecular weight region was prepared. Phenolic resin does not contain so-called residual catalyst, but P
-H was 2-3.

次いで、フェノール樹脂Aを減圧装置付きフラスコにて
濃縮を続け165℃に到達したところで中止し内容物の金
属製バットに移して冷却して、樹脂A′を得た。
Then, the phenol resin A was continuously concentrated in a flask equipped with a pressure reducing device, and when the temperature reached 165 ° C., the phenol resin A was stopped, transferred to a metal vat of the contents and cooled to obtain a resin A ′.

樹脂A′の液体クロマトグラフィーのチャートを第3図
に示す。遊離フェノールをほとんど含まずに、しかも高
分子化された8核体以上の少ないフェノール樹脂を得る
ことができた。この時の樹脂収量は677gであった。
A liquid chromatography chart of Resin A'is shown in FIG. It was possible to obtain a phenol resin containing almost no free phenol and having a high molecular weight of 8 nuclides or more. The resin yield at this time was 677 g.

実施例22 フェノール940gと47%ホルマリン1277g(F/P=2)を配
合して、実施例21に準じて同様な反応を行った。反応系
は反応終了後も液状であり、固体触媒が浮遊した状態で
あり、そのまゝイオン交換樹脂とフェノール樹脂が濾別
できた。
Example 22 Phenol 940 g and 47% formalin 1277 g (F / P = 2) were blended, and a similar reaction was performed according to Example 21. The reaction system was in a liquid state even after the completion of the reaction, and the solid catalyst was in a suspended state, and the ion exchange resin and the phenol resin could be separated by filtration.

濾液フェノール樹脂に水1000gを注入して静置して、フ
ェノール樹脂を沈降分離させて上澄液を除去した。この
時のフェノール樹脂Bは第4図に示すような液体クロマ
トグラフィーチャートを示し、遊離フェノールの少ない
フェノール樹脂であった。
1000 g of water was poured into the filtrate phenol resin and allowed to stand, the phenol resin was precipitated and separated, and the supernatant was removed. The phenol resin B at this time showed a liquid chromatography chart as shown in FIG. 4, and was a phenol resin with a small amount of free phenol.

次いで、フェノール樹脂Bを減圧濃縮して150℃で濃縮
して固体状の樹脂−B′を得て同様にチャートを第5図
に示した。未反応フェノールをほとんど含まないフェノ
ール樹脂が885g得られた。
Then, the phenol resin B was concentrated under reduced pressure and concentrated at 150 ° C. to obtain a solid resin-B ′, and the chart is similarly shown in FIG. 885 g of a phenol resin containing almost no unreacted phenol was obtained.

実施例23 フェノール940gと47%ホルマリン1277(F/P=2)を配
合し、三つ口フラスコに計量し、強塩基性イオン交換樹
脂として三菱化成(株)製ダイヤイオンSA・10AOH(乾
燥タイプ、含水率3%)を470g投入し、40℃で96時間反
応させてフェノール樹脂化した。反応終了後は非常に低
粘性のフェノール樹脂とイオン交換樹脂が混在した液状
であり、濾過分離は非常に容易であった。濾別したフェ
ノール樹脂Cの液体クロマトグラフィーは第6図のよう
であり、低分子領域に分布する各種のメチロール体が混
在するフェノール樹脂であった。この時のフェノール樹
脂はかすかにアミン臭気があり、アニオン性交換樹脂か
ら一部の第4級アンモニウム塩が離脱し付加反応してい
る可能性があった。
Example 23 940 g of phenol and 47% formalin 1277 (F / P = 2) were mixed and weighed in a three-necked flask, and as a strongly basic ion exchange resin, DIAION SA / 10AOH (dry type) manufactured by Mitsubishi Kasei. , Water content 3%) was added and reacted at 40 ° C. for 96 hours to form a phenol resin. After the reaction was completed, it was in a liquid state in which a phenol resin having a very low viscosity and an ion exchange resin were mixed, and filtration separation was very easy. Liquid chromatography of the filtered phenol resin C was as shown in FIG. 6, and it was a phenol resin in which various methylol compounds distributed in the low molecular region were mixed. At this time, the phenol resin had a faint amine odor, and there was a possibility that a part of the quaternary ammonium salt was released from the anionic exchange resin and an addition reaction occurred.

該フェノール樹脂を減圧下50℃で濃縮してレゾール樹脂
C′を得た。第7図に示すような未反応フェノールが少
なく、メチロn化合物の多い樹脂であった。
The phenol resin was concentrated under reduced pressure at 50 ° C. to obtain a resole resin C ′. As shown in FIG. 7, the resin contained a small amount of unreacted phenol and contained a large amount of methylon compound.

実施例24 オルソクレゾール1080g、47%ホルマリン1277g(F/O・
C=2.0)を実施例21と同様に計量し、三井東圧ファイ
ン(株)製SPC−112を540g投入して40℃で24時間反応さ
せた。その後フェノール樹脂Dと触媒を濾過分離させた
後、触媒に付着しているフェノール樹脂をメタノールで
洗滌してフェノール樹脂と一緒にして、150℃まで減圧
脱水及び脱メタノールして濃縮して、樹脂D′を得た。
Example 24 Orthocresol 1080 g, 47% formalin 1277 g (F / O.
C = 2.0) was weighed in the same manner as in Example 21, 540 g of SPC-112 manufactured by Mitsui Toatsu Fine Co., Ltd. was added, and the mixture was reacted at 40 ° C. for 24 hours. After the phenol resin D and the catalyst are separated by filtration, the phenol resin adhering to the catalyst is washed with methanol and combined with the phenol resin. Got ‘

第8図に示すごとく、樹脂D′は未反応のオルソクレゾ
ールをほとんど含まないで分子量の分布が集約されたも
のであった。
As shown in FIG. 8, the resin D ′ contained almost no unreacted orthocresol and had a summarized molecular weight distribution.

得られた樹脂D′は1188gであり、仕込みオルソクレゾ
ールに対して110%の収率であった。
The obtained resin D'was 1188 g, which was a yield of 110% based on the charged orthocresol.

比較例4 フェノール940gと47%ホルマリン511g(F/P=0.8)を三
つ口フラスコに計量し、パラトルエンスルホン酸4.7g
(0.5%/P)を投入して、100℃まで昇温し、3時間反応
させた。縮合終了時点でのフェノール樹脂Eの液体クロ
マトグラフィーチャートは第9図に示すごとであった。
Comparative Example 4 Phenol 940 g and 47% formalin 511 g (F / P = 0.8) were weighed into a three-necked flask, and paratoluenesulfonic acid 4.7 g was added.
(0.5% / P) was added, the temperature was raised to 100 ° C., and the reaction was carried out for 3 hours. The liquid chromatography chart of the phenol resin E at the end of the condensation is shown in FIG.

次いで上澄廃液をデカンテーションして除去した後、減
圧脱水濃縮して160℃に到達した時点で排出して樹脂
E′を得た。樹脂E′の液体クロマトグラフィーチャー
トを第10図に示す。この時の樹脂収量は900gであって、
遊離フェノールを含む高分子領域まで分布を有する樹脂
であった。
Next, the supernatant waste liquid was decanted and removed, and then dehydrated and concentrated under reduced pressure, and when it reached 160 ° C., it was discharged to obtain a resin E ′. A liquid chromatography chart of Resin E'is shown in FIG. The resin yield at this time was 900 g,
It was a resin having a distribution up to the polymer region containing free phenol.

比較例5 フェノール940gと47%ホルマリン1277g(F/P=2)を使
用した以外は比較例4と同一条件で反応させてフェノー
ル樹脂をつくり、同様に上澄廃液を除去し、減圧脱水濃
縮しようとしたが、水が抜けきれない100℃以下で撹拌
不能となり、フラスコ中で硬化反応してしまった。
Comparative Example 5 Phenol resin was prepared by reacting under the same conditions as in Comparative Example 4 except that 940 g of phenol and 1277 g of 47% formalin (F / P = 2) were used. However, at 100 ° C. or lower where water could not be drained, stirring became impossible, and a curing reaction occurred in the flask.

実施例25 温度系および撹拌機付きフラスコにオルソクレゾール10
00部、47%ホルマリン473部(配合モル比0.8)及びH型
強酸製イオン交換樹脂(三井東圧ファイン社製SPE−112
含水率40〜45%、マクロポーラス型)500部を入れた
後、撹拌混合しながら30〜40℃の温度で24時間反応を行
なった。
Example 25 Orthocresol 10 in flask with temperature system and stirrer
00 parts, 47% formalin 473 parts (blending ratio 0.8) and H-type strong acid ion exchange resin (Mitsui Toatsu Fine SPE-112)
After adding 500 parts of water content 40-45%, macroporous type), the reaction was carried out at a temperature of 30-40 ° C for 24 hours while stirring and mixing.

次いで、温湯を注入し未反応モノマー類を洗浄除去した
後、温トルエンで反応生成物を溶解してイオン交換樹脂
を濾別した。濾液は約20℃に冷却してビスフェノールを
晶出させた後この結晶を濾過し、約50℃で減圧乾燥させ
てビスフェノール850部(収率85%/オルソグレゾー
ル)を得た。このビスフェノールは約100%のパラ−パ
ラ結合体であった。
Next, hot water was injected to wash and remove unreacted monomers, and then the reaction product was dissolved with hot toluene and the ion exchange resin was filtered off. The filtrate was cooled to about 20 ° C to crystallize bisphenol, the crystals were filtered and dried under reduced pressure at about 50 ° C to obtain 850 parts of bisphenol (yield 85% / orthogresol). The bisphenol was about 100% para-para conjugate.

なお以下の実施例及び比較例において、ビスフェノール
の組成についてはガスクロマトグラフィーで測定し、オ
ルト−オルト、オルト−パラ及びパラ−パラ結合体の順
で溶出するそれぞれのピーク高さの比を求めて組成比と
した。その測定条件は次の通りである。
In the following Examples and Comparative Examples, the composition of bisphenol was measured by gas chromatography, and the ratio of peak heights of ortho-ortho, ortho-para and para-para conjugates eluted in this order was determined. The composition ratio was used. The measurement conditions are as follows.

機種:島津製ガスクロマトグラフィーGC6AM 検出器:FID(水素炎イオン化検出器) カラム:シリコーンOV−17(3φ×3m) 注入口温度:280℃ カラム温度:150〜300℃(昇温速度20℃/min) サンプル量:2μ(試料500mg/20ccアセトン) 実施例26 温度計および撹拌機付きフラスコにフェノール520部、4
7%ホルマリン282部(配合モル比0.8)及びH型強酸性
イオン交換樹脂(三井東圧ファイン社製SPC−118含水率
55〜60%、マクロポーラス型)260部を入れた後、撹拌
混合しながら約30℃の温度で24時間反応を行なった。次
いで、温湯を注入し未反応モノマー類を洗浄除去した
後、温トルエンで反応生成物を溶解してイオン交換樹脂
を濾別した。濾液は約20℃に冷却してビスフェノールを
晶出させた後この結晶を濾過し、約50℃で減圧乾燥させ
てビスフェノール338部(収率65%/フェノール)を得
た。このビスフェノールは約95%のパラ−パラ結合体と
約5%のパラ−オルト結合体から成る混合物であった。
Model: Shimadzu Gas Chromatography GC6AM Detector: FID (hydrogen flame ionization detector) Column: Silicone OV-17 (3φ x 3m) Injection temperature: 280 ° C Column temperature: 150-300 ° C (heating rate 20 ° C / min) Sample volume: 2μ (sample 500mg / 20cc acetone) Example 26 Phenol 520 parts in a flask equipped with a thermometer and a stirrer, 4
282 parts of 7% formalin (blending molar ratio 0.8) and H type strongly acidic ion exchange resin (Mitsui Toatsu Fine SPC-118 water content
After adding 260 parts (55-60%, macroporous type), the reaction was carried out at a temperature of about 30 ° C. for 24 hours while mixing with stirring. Next, hot water was injected to wash and remove unreacted monomers, and then the reaction product was dissolved with hot toluene and the ion exchange resin was filtered off. The filtrate was cooled to about 20 ° C. to crystallize bisphenol, the crystals were filtered and dried under reduced pressure at about 50 ° C. to obtain 338 parts of bisphenol (yield 65% / phenol). The bisphenol was a mixture of about 95% para-para conjugate and about 5% para-ortho conjugate.

実施例27 実施例におけるフェノールに対するホルムアルデヒドの
配合モル比を2.0に変更する以外は実施例2と同様に反
応操作してビスフェノールを得た。(収率60%/フェノ
ール)。得られたビスフェノールはパラ−パラ体94%オ
ルトパラ体6%から成る混合物であった。
Example 27 A bisphenol was obtained by the same reaction operation as in Example 2 except that the compounding molar ratio of formaldehyde to phenol in the example was changed to 2.0. (Yield 60% / phenol). The obtained bisphenol was a mixture of 94% para-para isomer and 6% orthopara isomer.

実施例28 温度計および撹拌機付きフラスコにフェノール500部、
ベンズアルデヒド451部(配合モル比0.8)及びH型強酸
性イオン交換樹脂(三井東圧ファイン社製SPC−112を乾
燥処理したもので含水率2〜3%、マクロポーラス型)
125部を入れた後、撹拌混合しながら約30℃の温度で1
週間反応を行なった。次いで、温トルエンを注入して反
応生成物を溶解し暖かい状態でイオン交換樹脂を濾別し
た。濾液は約10℃に冷却してビスフェノールを晶出させ
た後この結晶を濾過し、約50℃で減圧乾燥してビスフェ
ノール300部(収率60%/フェノール)を得た。このビ
スフェノールは、ほぼ100%のパラ−パラ結合体である
ビス(パラ−ヒドロオキシフェニル)フェニルメタンで
あった。
Example 28 Phenol 500 parts in a flask equipped with a thermometer and a stirrer,
451 parts of benzaldehyde (mixing molar ratio 0.8) and H type strongly acidic ion exchange resin (SPC-112 manufactured by Mitsui Toatsu Fine Co., Ltd., dried, 2-3% water content, macroporous type)
After adding 125 parts, mix with stirring at a temperature of about 30 ° C.
Weekly reactions were performed. Then, hot toluene was injected to dissolve the reaction product, and the ion exchange resin was filtered off in a warm state. The filtrate was cooled to about 10 ° C. to crystallize bisphenol, the crystals were filtered and dried under reduced pressure at about 50 ° C. to obtain 300 parts of bisphenol (yield 60% / phenol). The bisphenol was almost 100% para-para conjugate bis (para-hydroxyphenyl) phenylmethane.

実施例29 実施例4におけるベンズアルデヒドに代えてn−ブチル
アルデヒド306部(配合モル比0.8)を用いる以外は実施
例4と同様に反応操作(ただし、晶出は−10℃で実施)
してビスフェノール255部(収率51%/フェノール)を
得た。
Example 29 A reaction operation was performed in the same manner as in Example 4 except that 306 parts of n-butyraldehyde (mixing molar ratio of 0.8) was used instead of benzaldehyde in Example 4 (however, crystallization was performed at -10 ° C).
Thus, 255 parts of bisphenol (yield 51% / phenol) was obtained.

このビスフェノールは、ほぼ100%のパラ−パラ結合体
である1,1ビス(パラ−ヒドロオキシフェニル)ブタン
であった。
The bisphenol was approximately 100% para-para conjugate 1,1 bis (para-hydroxyphenyl) butane.

実施例30 温度計及び撹拌機付きフラスコにカテコール500部37%
ホルマリン184部(配合モル比0.5)及びH型強酸性イオ
ン交換樹脂(三井東圧ファイン社製SPC−118含水率50〜
60%マクロポーラス型)250部を入れた後、撹拌混合し
ながら0℃で3日間反応させた。アセトンを注入し反応
生成物を溶解してイオン交換樹脂を濾別した。濾液を減
圧濃縮して組成物を得た後、熱トルエンより再結晶しビ
スフェノール200部を得た。(収率40%/フェノー
ル)。得られたビスフェノールはビス(3,4ジヒドロキ
シフェニル)メタン95%及び(3,4ジヒドロオキシフェ
ニル)−(2,3ジヒドロオキシフェニル)メタン5%か
ら成る混合物であった。
Example 30 500 parts of catechol in a flask equipped with a thermometer and a stirrer 37%
Formalin 184 parts (blending molar ratio 0.5) and H-type strongly acidic ion exchange resin (Mitsui Toatsu Fine SPC-118 water content 50-
After adding 250 parts of 60% macroporous type), the mixture was reacted with stirring at 0 ° C. for 3 days. Acetone was injected to dissolve the reaction product, and the ion exchange resin was filtered off. The filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain a composition and then recrystallized from hot toluene to obtain 200 parts of bisphenol. (Yield 40% / phenol). The bisphenol obtained was a mixture of 95% bis (3,4 dihydroxyphenyl) methane and 5% (3,4 dihydrooxyphenyl)-(2,3 dihydrooxyphenyl) methane.

比較例6 温度計および撹拌機付きフラスコにフェノール520部、4
7%ホルマリン53部(配合モル比0.15)及び触媒として
パラトルエンスルホン酸2.6部を入れた後、撹拌混合し
ながら還流温度で4時間反応を行なった。次いで、減圧
蒸留により未反応フェノールを除去してビスフェノール
156部(収率30%/フェノール)を得た。このビスフェ
ノールは、少量の3核体以上のポリマーを含み、かつ2
量体の組成は約28%のパラ−パラ結合体、約55%のパラ
−オルト結合体、約17%のオルト−オルト結合体から成
る混合物であった。
Comparative Example 6 Phenol 520 parts in a flask equipped with a thermometer and a stirrer, 4
After adding 53 parts of 7% formalin (mixing molar ratio 0.15) and 2.6 parts of para-toluenesulfonic acid as a catalyst, the reaction was carried out at reflux temperature for 4 hours while stirring and mixing. Then, unreacted phenol is removed by vacuum distillation to remove bisphenol.
156 parts (yield 30% / phenol) were obtained. This bisphenol contains a small amount of trinuclear or higher polymer, and 2
The composition of the monomers was a mixture of about 28% para-para conjugate, about 55% para-ortho conjugate, about 17% ortho-ortho conjugate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1〜10図はいずれも実施例及び比較例で得られたフェ
ノール樹脂の液体クロマトグラフィーのチャート図であ
る。
1 to 10 are all charts of liquid chromatography of phenolic resins obtained in Examples and Comparative Examples.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 (72)発明者 甲斐 勲 愛知県丹羽郡扶桑町大字南山名字新津26― 4 旭有機材工業株式会社愛知工場内 (72)発明者 為本 和雄 愛知県丹羽郡扶桑町大字南山名字新津26― 4 旭有機材工業株式会社愛知工場内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location // C07B 61/00 300 (72) Inventor Isao Kai Kaifu, Niwa-gun, Aichi Minamiyama Nii 26 ― 4 Inside Asahi Organic Materials Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Tamemoto Niizu, Fuso-cho, Niwa-gun, Aichi 26- 4 Asahi Organic Materials Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】実質的に水及び/又は有機溶媒に不溶性で
ありかつ水素イオン(H+)又は水酸イオン(OH-)を放
出可能な固体触媒相の存在下にフェノール類とアルデヒ
ド類とを80゜以下の温度で反応させたのち、固体触媒相
を分離除去することを特徴とするフェノール樹脂の製造
方法。
1. Phenols and aldehydes in the presence of a solid catalyst phase that is substantially insoluble in water and / or organic solvents and can release hydrogen ions (H + ) or hydroxide ions (OH ). Is reacted at a temperature of 80 ° C. or lower, and then the solid catalyst phase is separated and removed.
【請求項2】実質的に水及び/又は有機溶媒に不溶性で
ありかつ水素イオン又は水酸基イオンを放出可能な固体
触媒相の存在下にフェノール類とアルデヒド類とを80℃
以下の温度で反応させたのち、固体触媒相を分離除去し
てフェノール樹脂を得、次いで該フェノール樹脂を反応
及び/又は濃縮することを特徴とするフェノール樹脂の
製造方法。
2. Phenols and aldehydes are treated at 80 ° C. in the presence of a solid catalyst phase which is substantially insoluble in water and / or an organic solvent and can release hydrogen ions or hydroxyl ions.
A method for producing a phenol resin, which comprises reacting at the following temperature, separating and removing a solid catalyst phase to obtain a phenol resin, and then reacting and / or concentrating the phenol resin.
【請求項3】H型酸性陽イオン交換樹脂の存在下にフェ
ノール、レゾルシン、カテコール、及びこれらの誘導体
であって水酸基に対するパラ位に反応性の水素原子を有
する置換フェノール類からなる群より選ばれた1種又は
2種以上のフェノール類とアルデヒド類とを80℃以下の
温度で反応させることを特徴とするビスフェノールの製
造方法。
3. A phenol, resorcin, catechol, or a derivative thereof in the presence of an H-type acidic cation exchange resin, which is selected from the group consisting of substituted phenols having a hydrogen atom reactive at the para position to the hydroxyl group. A method for producing bisphenol, which comprises reacting one or more phenols and aldehydes at a temperature of 80 ° C. or lower.
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