JPH08198916A - フェノール付加ジエン系ポリマーの製造方法、ノボラック樹脂の製造方法及びこのノボラック樹脂を用いたフェノール樹脂成形材料 - Google Patents

フェノール付加ジエン系ポリマーの製造方法、ノボラック樹脂の製造方法及びこのノボラック樹脂を用いたフェノール樹脂成形材料

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JPH08198916A
JPH08198916A JP1219095A JP1219095A JPH08198916A JP H08198916 A JPH08198916 A JP H08198916A JP 1219095 A JP1219095 A JP 1219095A JP 1219095 A JP1219095 A JP 1219095A JP H08198916 A JPH08198916 A JP H08198916A
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JP
Japan
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diene
phenol
production
resin
molding material
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JP1219095A
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English (en)
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Yukihisa Ishida
恭久 石田
Ken Nanaumi
憲 七海
Akio Baba
日男 馬場
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Showa Denko Materials Co Ltd
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジエン系ポリマーとノボラック樹脂を用いた
フェノール樹脂成形材料が保存中にブロッキングしない
ようにし、成形品の耐衝撃強度を改善する。 【構成】 ジエン系ポリマーとフェノール類とを、超強
酸の存在下に反応させる。さらに、フェノールのモル数
をPとしホルムアルデヒドのモル数をFとするとき、
(F/P)が0.5以上1.0未満となるようにホルム
アルデヒドを加え、溶剤中で反応させて、ノボラック樹
脂とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フェノール付加ジエン
系ポリマーの製造方法、ノボラック樹脂の製造方法及び
このノボラック樹脂を用いたフェノール樹脂成形材料に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】ノボラック型フェノール樹脂は、成形材
料、注型材料又は結合材として、電気、機械、雑貨等の
各部品や摩擦材などに大量に使用されている。一般にフ
ェノール樹脂は、可撓性が乏しく、そのため、割れやす
く、また、金属をインサートした成形体などでは金属と
成形材との間にクラックが発生しやすいという欠点があ
る。
【0003】そこで、可撓性を必要とするときには、ア
クリロニトリルブタジエン共重合体(NBR)、アクリ
ルゴム、シリコーンゴム、ジエン系ポリマーをフェノー
ル樹脂中に分散させている。アクリロニトリルブタジエ
ン共重合体(NBR)、アクリルゴム、シリコーンゴ
ム、ジエン系ポリマーをフェノール樹脂中に分散させる
方法としては、熱溶融法、溶媒溶解法が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記成分
は、フェノール樹脂中に分散させただけであり、化学的
に結合していないため、ノボラック樹脂を室温で保管し
ておいた場合、ブロッキングが起こるという欠点があっ
た。特にジエン系ポリマーは、ブリードし易く微粉化で
きないものもある。また、成形材料としたとき、成形品
の耐衝撃強度が十分でなっかった。本発明は、このよう
な欠点を解消しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる目
的を達成するために、ジエン系ポリマーにフェノール類
を付加させようと試みた。そして、ジエン系ポリマーと
フェノール類とを、超強酸の存在下に反応させることに
より、ジエン系ポリマーにフェノール類を付加させるこ
とができることを見出し、本発明に至った。本発明は、
ジエン系ポリマーとフェノール類とを、超強酸の存在下
に反応させることを特徴とするフェノール付加ジエン系
ポリマーの製造方法である。
【0006】そして、ジエン系ポリマー類とフェノール
類とを超強酸の存在下に反応させ、さらに、フェノール
のモル数をPとしホルムアルデヒドのモル数をFとする
とき、(F/P)が0.5以上1.0未満となるように
ホルムアルデヒドを加え、溶剤中で反応させて得られた
ノボラック樹脂は、室温で保管しておいた場合でも、ブ
ロッキングせず、微粉化できることを見出した。得られ
たノボラック樹脂に、硬化剤及び充填材を配合して、成
形材料とする。
【0007】以下、本発明をさらに詳細に説明する。ジ
エン系ポリマー100部(重量部、以下同じ)に対して
フェノール類を50〜1000部となるようにして、超
強酸の存在下で反応させる。フェノール類の量が少ない
と、フェノール類の付加しないジエン系ポリマーが多く
なり、本発明の効果を奏しない。またフェノール類の量
が多いと、可撓性を付与できない。
【0008】ジエン系ポリマー類としては、ポリイソプ
レン、ポリブタジエン、ポリクロロプレンなどジエン重
合体であればよい。
【0009】本発明で用いられるフェノール類は特に限
定されるものではなく、フェノール、レゾルシン、カテ
コール、m−クレゾール、o−クレゾール、オクチルフ
ェノール、ノニルフェノール、tert−ブチルフェノ
ール、キシレノール、など通常のフェノール樹脂合成に
用いられるものであれば使用できる。
【0010】超強酸は、ペンタフルオロエタンスルホン
酸、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸、トリフルオロ
メタンスルホン酸などである。
【0011】次に、フェノール付加ジエン系ポリマーの
ノボラック化について説明する。フェノールのモル数を
Pとしホルムアルデヒドのモル数をFとするとき、ホル
ムアルデヒドに対するフェノール類の反応モル比(F/
P)は0.5以上1.0未満とする必要があり、好まし
くは0.6〜0.8である。反応モル比が0.5未満で
あると分子量が小さくなり、1.0以上にすると反応途
中でゲル化が起こり、ノボラック樹脂が得られない。ホ
ルムアルデヒド源としては、ホルマリン、パラホルムア
ルデヒド、トリオキサンなどが使用される。
【0012】溶剤は、特に限定されるものではなく、ト
ルエン、キシレン、メタノールなどが用いられる。
【0013】ノボラック樹脂を得るとき、一般には10
0〜120℃の温度で還流下に実施するのが好ましい。
還流下の反応時間は使用する触媒の種類や量により異な
るが、通常は1〜50時間である。還流反応終了後、反
応生成物を200℃以下の温度で減圧脱水し、所定の軟
化点になったときに生成樹脂を反応釜から取りだして冷
却する。以上の様にして得られたノボラック型フェノー
ル樹脂は、摩擦材用樹脂、一般成形材、積層材等、種々
の用途に応用できる。
【0014】このノボラック型フェノール樹脂に、硬化
剤及び充填剤を配合して成形材料とする。硬化剤及び充
填剤のほか、必要により硬化促進剤や離型剤を配合する
こともある。ノボラック型フェノール樹脂100部(重
量部、以下同じ)について、硬化剤としてヘキサミンを
5〜25部、好ましくは13〜20部配合する。充填材
剤は、タルク、木粉、セルロシン、積層板の粉砕物、ク
レイ、ワラストナイト、炭酸カルシウム、ガラス繊維、
木綿、メリヤス屑などであり、ノボラック型フェノール
樹脂100部について、50〜200部、好ましくは8
0〜150部配合する。必要な成分を配合した後、混練
機、たとえばロール、ニーダー、二軸押出し機などによ
り加熱混練し、粉砕して成形材料とする。
【0015】
【実施例】
実施例1 撹拌機、冷却器及び温度計を備えた1リットルのフラス
コにフェノール360g、ポリイソプレン36g、トリ
フルオロメタンスルホン酸75μlを加え、100℃で
3時間反応させた後、トルエン75g、92%パラホル
ム75gを加え5時間還流反応させた。その後、1時間
常圧濃縮を行い、内温が130℃に達したら800hP
aで減圧脱水し、320gのノボラック型フェノール樹
脂を得た。得られたノボラック型フェノール樹脂の分子
量、Mwは、4222、また、Mw/Mn=12.3で
あった。
【0016】なお、分子量及び分子量分布測定に用いた
GPC装置は日本分光工業株式会社製高速液体クロマト
グラフィ860−CO及び株式会社島津製作所製データ
解析装置C−R4Aである。GPCカラムとして東ソー
株式会社製のG3000HXL、G2000HXLの2
本を使用し、検量線はポリスチレン標準サンプルで作成
した。
【0017】実施例2 撹拌機、冷却器及び温度計を備えた1リットルのフラス
コにフェノール360g、ポリイソプレン36g、ヘプ
タフルオロメタンスルホン酸75μlを加え、100℃
で3時間反応させた後、メタノール75g、92%パラ
ホルム75gを加え3時間還流反応させた。その後、1
時間常圧濃縮を行い、内温が130℃に達したら800
hPaで減圧脱水し、320gのノボラック型フェノー
ル樹脂を得た。得られたノボラック型フェノール樹脂の
分子量、Mwは、4035、また、Mw/Mn=13.
3であった。
【0018】比較例1 通常のノボラック型フェノール樹脂(日立化成工業株式
会社の商品名HP682Nを用いた)300gと液状ポ
リイソプレン60gをフラスコに仕込み、150℃で1
時間加熱撹拌した。
【0019】比較例2 比較例1と同じノボラック型フェノール樹脂300gと
60%ポリイソプレンラテックス100gを撹拌機、冷
却器及び温度計を備えた500ミリリットルのフラスコ
に入れ、内温100℃で撹拌した。その後、870hP
aで減圧濃縮した。
【0020】実施例1及び2で得られたのノボラック型
フェノール樹脂及び比較例1及び2で得られたフェノー
ル樹脂とジエン系重合体との混合物を、100メッシュ
パスの微粉末に粉砕した。この微粉末100gをポリエ
チレンの袋に密封し、室温において0.1MPaの圧力
をかけ、粉末がブロッキングするまでの時間を測定し
た。その結果を表1に示す。
【0021】
【表1】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例1 実施例2 比較例1 比較例2 ───────────────────────────── 時間(日) 30 30 7 ── ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 注)比較例2:粉砕不能
【0022】実施例1及び2で得られたノボラック型フ
ェノール樹脂44部、ヘキサミン7部、水酸化カルシウ
ム3部、木粉30部、炭酸カルシウム11部、離型剤3
部をロールミルで加熱混練し、冷却後粉砕してフェノー
ル樹脂成形材料を得た。
【0023】比較例3 比較のため、前記比較例1と同じ通常のノボラック型フ
ェノール樹脂を用い、以下同様にしてフェノール樹脂成
形材料を得た。
【0024】比較例4 前記比較例1と同じ通常のノボラック型フェノール樹脂
1000gと液状ポリイソプレン200gをフラスコに
仕込み、150℃で1時間加熱撹拌した。得られた混合
物44部、ヘキサミン7部、水酸化カルシウム3部、木
粉30部、炭酸カルシウム11部、離型剤3部をロール
ミルで加熱混練し、冷却後粉砕してフェノール樹脂成形
材料を得た。
【0025】各成形材料を、175℃の金型でトランス
ファー成形によりシャルピー衝撃試験用の試験片を作成
し、衝撃強さを測定した。その結果を表2に示す。
【0026】
【表2】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例1 実施例2 比較例3 比較例4 ──────────────────────────────── 衝撃強さ(kJ/m2 ) 6.5 6.3 3.5 4.7 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【0027】表1及び表2から、本発明実施例品は、ブ
リードしにくく、耐ブロッキング性が向上しており、ま
た成形品の耐衝撃性も優れていることがわかる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、フェノール類をジエン
系ポリマーに化学的に付加し、それをノボラック化して
いるので、ブリードしにくく、さらに成形体の耐衝撃性
も良好とすることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年2月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記成分
は、フェノール樹脂中に分散させただけであり、化学的
に結合していないため、ノボラック樹脂を室温で保管し
ておいた場合、ブロッキングが起こるという欠点があっ
た。特にジエン系ポリマーは、ブリードし易く微粉化で
きないものもある。また、成形材料としたとき、成形品
の耐衝撃強度が十分でなかった。本発明は、このような
欠点を解消しようとするものである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】このノボラック型フェノール樹脂に、硬化
剤及び充填剤を配合して成形材料とする。硬化剤及び充
填剤のほか、必要により硬化促進剤や離型剤を配合する
こともある。ノボラック型フェノール樹脂100部(重
量部、以下同じ)について、硬化剤としてヘキサミンを
5〜25部、好ましくは13〜20部配合する。充填材
剤は、タルク、木粉、セルロシン、積層板の粉砕物、ク
レイ、ウォラストナイト、炭酸カルシウム、ガラス繊
維、木綿、メリヤス屑などであり、ノボラック型フェノ
ール樹脂100部について、50〜200部、好ましく
は80〜150部配合する。必要な成分を配合した後、
混練機、たとえばロール、ニーダー、二軸押出し機など
により加熱混練し、粉砕して成形材料とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】実施例2 撹拌機、冷却器及び温度計を備えた1リットルのフラス
コにフェノール360g、ポリイソプレン36g、ペン
タフルオロエタンスルホン酸75μlを加え、100℃
で3時間反応させた後、メタノール75g、92%パラ
ホルム75gを加え3時間還流反応させた。その後、1
時間常圧濃縮を行い、内温が130℃に達したら800
hPaで減圧脱水し、320gのノボラック型フェノー
ル樹脂を得た。得られたノボラック型フェノール樹脂の
分子量、Mwは、4035、また、Mw/Mn=13.
3であった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジエン系ポリマーとフェノール類とを、
    超強酸の存在下に反応させることを特徴とするフェノー
    ル付加ジエン系ポリマーの製造方法。
  2. 【請求項2】 ジエン系ポリマーとフェノール類とを超
    強酸の存在下に反応させ、さらに、フェノールのモル数
    をPとしホルムアルデヒドのモル数をFとするとき、
    (F/P)が0.5以上1.0未満となるようにホルム
    アルデヒドを加え、溶剤中で反応させることを特徴とす
    るノボラック樹脂の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2で得られたノボラック樹脂、硬
    化剤及び充填材を必須成分とするフェノール樹脂成形材
    料。
JP1219095A 1995-01-30 1995-01-30 フェノール付加ジエン系ポリマーの製造方法、ノボラック樹脂の製造方法及びこのノボラック樹脂を用いたフェノール樹脂成形材料 Pending JPH08198916A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004081415A1 (ja) * 2003-03-11 2004-09-23 Sumitomo Bakelite Co. Ltd. プーリー用フェノール樹脂成形材料、樹脂プーリー、および樹脂成形材料の使用方法

Cited By (4)

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WO2004081415A1 (ja) * 2003-03-11 2004-09-23 Sumitomo Bakelite Co. Ltd. プーリー用フェノール樹脂成形材料、樹脂プーリー、および樹脂成形材料の使用方法
JPWO2004081415A1 (ja) * 2003-03-11 2006-06-15 住友ベークライト株式会社 プーリー用フェノール樹脂成形材料、樹脂プーリー、および樹脂成形材料の使用方法
US7569633B2 (en) 2003-03-11 2009-08-04 Sumitomo Bakelite Co. Ltd. Molding phenolic resin material for pulley, and method of using molding resin material
JP4569469B2 (ja) * 2003-03-11 2010-10-27 住友ベークライト株式会社 プーリー用フェノール樹脂成形材料、樹脂プーリー、および樹脂成形材料の使用方法

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