JPH10158352A - フェノ−ル樹脂の製造方法 - Google Patents

フェノ−ル樹脂の製造方法

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JPH10158352A
JPH10158352A JP31765896A JP31765896A JPH10158352A JP H10158352 A JPH10158352 A JP H10158352A JP 31765896 A JP31765896 A JP 31765896A JP 31765896 A JP31765896 A JP 31765896A JP H10158352 A JPH10158352 A JP H10158352A
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JP
Japan
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phenol resin
novolak
phosphoric acid
molecular weight
type phenol
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JP31765896A
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English (en)
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Shinjiro Otsuka
新次郎 大塚
Hisashi Ikeda
尚志 池田
Naoko Hasumi
直子 蓮見
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】2核体の量が少なく、且つ分子量分布幅が非常
に狭いノボラック型フェノール樹脂の製造方法を提供す
る。 【解決手段】ノボラック型フェノール樹脂に対しリン酸
を3〜30重量%添加し、真空下120〜180℃にて
加熱処理することを特徴とする2核体が5%以下のノボ
ラック型フェノール樹脂の製造方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分子量分布の狭い
ノボラック型フェノール樹脂の製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、ノボラック型フェノール樹脂は、
各種フェノール類とアルデヒド類とを酸性触媒条件下で
反応させることで得られ、得られた樹脂は幅広く各種の
用途に使用されている。
【0003】しかし、このような従来のノボラック型フ
ェノール樹脂にあっては、2核体成分が多くその分子量
分布が幅広いために、樹脂の硬化時間が不均一となった
り、溶融粘度が高い等の欠点を有している。又、ノボラ
ック樹脂中の2核体は水酸基を2つ有するため、例えば
エポキシ樹脂用硬化剤として使用した場合、得られるエ
ポキシ樹脂が三次元網目構造とならず線状構造となり、
機械的強度の優れた硬化物が得られないという大きな欠
点をも有している。
【0004】上記欠点を解決すべく、従来においても種
々の方法が試みられてきた。例えば、特公平7−913
52号公報にはノボラック型フェノール樹脂製造時に1
80〜250℃の高温にて水蒸気や不活性ガスを吹き込
む方法、特公平7−64905号公報には1分子中にカ
ルボキシル基とアルコール性水酸基を持つカルボン酸触
媒を使用する方法等が提案されているが、これらの方法
はいずれもその工程が煩雑で、得られるフェノール樹脂
中の2核体成分も比較的多く、その分子量分布も必ずし
も十分に狭いものではなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、2核体量が
少なく且つ、分子量分布幅の狭いノボラック型フェノー
ル樹脂の製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題点
を解決すべく鋭意検討した結果、ノボラック型フェノー
ル樹脂に、リン酸を加え、減圧しながら熱処理すること
により1核体及び2核体成分が5%以下で、分子量分布
幅の非常に狭いノボラック型フェノール樹脂が得られる
ことを見い出し、本発明を完成させるに至った。
【0007】すなわち本発明は、ノボラック型フェノー
ル樹脂に、リン酸を添加し、120〜180℃にて加熱
処理することを特徴とする2核体が5%以下のノボラッ
ク型フェノール樹脂の製造方法に関する。
【0008】好ましくは、リン酸が、3〜30重量%で
あり、好ましくはノボラック型フェノール樹脂が、液状
であり、2核体が5重量%以下のノボラック型フェノー
ル樹脂が重量平均分子(Mw)/数平均分子量(Mn)≦
3であり、好ましくは真空下に加熱処理することを特徴
とするノボラック型フェノール樹脂の製造方法に関す
る。
【0009】
【発明の実施の形態】ここで言うフェノール樹脂中の2
核体成分とは、分子中にフェノール骨格を2つ有する化
合物をいい、例えば2,2´−ジヒドロキシジフェニル
メタン類、2,4´−ジヒドロキシジフェニルメタン類
等が挙げられる。
【0010】またフェノール樹脂中の1核体成分とは、
分子中にフェノール骨格を1つ有する化合物をいい、例
えば未反応遊離モノマー類、2−メチロールフェノール
類、4−メチロールフェノール類が挙げられる。
【0011】これらの1核体成分及び2核体成分は高速
液体クロマトグラフィーにより分析することが可能であ
る。本発明のノボラック型フェノール樹脂のフェノール
源としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、
レゾルシノール、ビスフェノールA、カテコール類等が
挙げられ、これらを単独又は併用して使用することがで
きる。
【0012】又、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、トリオキサン等が挙げら
れ、これらを単独又は併用して使用することができる。
触媒源としては、酸であれば特に限定されないが、例え
ば蓚酸、塩酸、硫酸、パラトルエンスルホン酸、酢酸、
酢酸亜鉛等の有機酸、無機酸が挙げられる。
【0013】本発明のリン酸としては、オルトリン酸、
ポリリン酸等が挙げられる。これらのリン酸のうち、通
常の市販の89%オルトリン酸が用いられ、好ましい。
ポリリン酸等も使用できるが、若干効果が劣る傾向にな
る。
【0014】リン酸の添加量は、特に制限されないが、
ノボラック型フェノール樹脂に対して3〜30%の範囲
内であることが好ましく、リン酸量が多すぎても、残留
リン酸の除去が困難となるので、このうち3〜7%がよ
り好ましい。
【0015】本発明のノボラック型フェノール樹脂の製
造方法は、一旦得られたノボラック型フェノール樹脂に
リン酸を加え、加熱処理することにより得られる。加熱
処理温度及び処理時間は、120〜180℃で、3〜5
時間であるが、130〜150℃で3〜5時間が好まし
い。
【0016】リン酸処理した後残存する2核体の大部分
は、上記の処理により1核体に分解される。上記の時間
以上処理を継続しても、これ以上の効果は期待できな
い。また加熱処理は、2核体が分解して生じた1核体を
除去するため、真空下に行うことが好ましい。
【0017】上記の製造方法で得られるノボラック型フ
ェノール樹脂は、2核体が5%以下であり、重量平均分
子量(Mw)/数平均分子量(Mn)≦3のものが得られ
る。2核体が5%を越えると、硬化物の機械的強度等が
低下する傾向が見られ、またMw/Mnが3を越えると溶
融粘度が高くなり、得られる硬化物の機械的強度が低下
するので、好ましくない。
【0018】本発明のノボラック型フェノール樹脂は、
エポキシ樹脂の硬化剤として使用すると、硬化物の機械
的強度等が極めて優れ、例えば積層板や成形材等に有用
である。
【0019】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものでは
ない。尚、実施例及び比較例に記載されている「部」及
び「%」は、特に断りのない限り、「重量部」及び「重
量%」を示す。
【0020】実施例1 温度計、攪拌装置、冷却管を備えた4つ口フラスコに、
フェノール1235部、42%ホルマリン572部、次
いで蓚酸1.235部を加え攪拌を開始し、徐々に昇温
して還流温度(98〜102℃)に達してから240分
間保持し、常圧脱水を行い150℃まで昇温した。次い
で60Torrの減圧下で水蒸気を吹き込みながら12
0分間保持した。以後130℃に降温し、89%リン酸
33部を加え、130℃で60Torrの減圧下にて3
00分処理した。
【0021】次いで攪拌を停止し、下層に分離したリン
酸を除去し、ノボラック型フェノール樹脂940部を得
た。ノボラック型フェノール樹脂の2核体の含有量及び
Mw/Mn比は、次のように求めた。
【0022】<2核体の含有量>高速液体クロマトグラ
フィーで以下の条件に従い、GPCピーク面積比により
決定した。
【0023】 装置;東ソー(株)製 カラム;「SHODEX 803/802/802」[昭和電工(株)製] ピークの特定; 全核体数 B 保持時間 20〜36分間の全ピーク 2核体 A 〃 34〜36分間のピーク ここで得られたピーク面積の比、すなわちA/B×10
0(%)を2核体含量量(面積%)とした。
【0024】<Mw/Mn比>上記と同様にして、GPC
測定により、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量
(Mn)の値を求めて、Mw/Mnの値を算出した。
【0025】実施例2 温度計、攪拌器、冷却管及びデカンター装置を備えた4
つ口フラスコに、フェノール1550部、92%パラホ
ルム242部、キシレン310部、次いで酢酸亜鉛1.
16部を加え反応を開始し、120℃まで昇温しデカン
ター脱水しながら120℃に240分間保持し、次いで
デカンター脱水しながら180℃に昇温し、180℃で
60Torrの減圧下で水蒸気を吹き込みながら、12
0分間保持した。以後、130℃に降温し89%リン酸
30部を加え、130℃で60Torrの減圧下にて3
00分処理した。
【0026】攪拌を停止し、下層に分離したリン酸を除
去し、ノボラック型フェノール樹脂920部を得た。 実施例3 固形のノボラック型フェノール樹脂(大日本インキ化学
工業株製 商品名TD−2131M)1000部を温度
計、攪拌装置、冷却器を備えた4つ口フラスコに仕込み
、150℃に昇温し、リン酸50部を加え、60To
rrの減圧下にて240分処理した。
【0027】次いで攪拌を停止し、下層に分離したリン
酸を除去し、ノボラック型フェノール樹脂910部を得
た。 比較例1 温度計、攪拌装置、冷却管を備えた4つ口フラスコにフ
ェノール1235部、42%ホルマリン572部、次い
で蓚酸1.235部を加え攪拌を開始し、徐々に昇温し
て還流温度(98〜102℃)に達してから240分間
保持し、常圧脱水しながら180℃まで昇温した。
【0028】次いで60Torrの減圧下にて水蒸気を
吹き込み120分間保持し、ノボラック型フェノール樹
脂1020部を得た。上記実施例及び比較例にて得られ
た4種類のノボラック型フェノール樹脂の性状(軟化
点、高速液体クロマトグラフィーによる1核体成分、2
核体成分、数平均分子量、数平均分子量比)を表1に示
す。
【0029】
【表1】 表中、平均分子量比とは、Mw/Mnの値を表す。
【0030】また高速液体クロマトグラフィーによる分
子量分布を図1〜図7に示す。
【0031】
【発明の効果】本発明の製造方法によるノボラック型フ
ェノール樹脂は、2核体の量が少なく、且つ分子量分布
幅が非常に狭く、そのために溶融粘度の低く、実用上積
層板や成形材等の分野に非常に有益である。
【図面の簡単な説明】
【図1】リン酸処理前の実施例1のノボラック型フェノ
ール樹脂の高速液体クロマトグラフィーによるスペクト
ル図
【図2】リン酸処理前の実施例2のノボラック型フェノ
ール樹脂の高速液体クロマトグラフィーによるスペクト
ル図
【図3】リン酸処理前の実施例3のノボラック型フェノ
ール樹脂の高速液体クロマトグラフィーによるスペクト
ル図
【図4】リン酸処理前の比較例1のノボラック型フェノ
ール樹脂の高速液体クロマトグラフィーによるスペクト
ル図
【図5】リン酸処理後の実施例1のノボラック型フェノ
ール樹脂の高速液体クロマトグラフィーによるスペクト
ル図
【図6】リン酸処理後の実施例2のノボラック型フェノ
ール樹脂の高速液体クロマトグラフィーによるスペクト
ル図
【図7】リン酸処理後の実施例3のノボラック型フェノ
ール樹脂の高速液体クロマトグラフィーによるスペクト
ル図
【符号の説明】
1; 2核体 2; 1核体

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ノボラック型フェノール樹脂に、リン酸を
    添加し、120〜180℃にて加熱処理することを特徴
    とする2核体が5%以下であるノボラック型フェノール
    樹脂の製造方法。
  2. 【請求項2】リン酸が、3〜30重量%であることを特
    徴とする請求項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】2核体が5%以下のノボラック型フェノー
    ル樹脂が、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(M
    n)≦3であることを特徴とする請求項1又は2記載の
    製造方法。
  4. 【請求項4】真空下に加熱処理することを特徴とする請
    求項1〜3のいずれか1項記載の製造方法。
JP31765896A 1996-11-28 1996-11-28 フェノ−ル樹脂の製造方法 Pending JPH10158352A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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