JPH10251364A - Production of highly reactive modified phenol resin, molding material, material for electric and electronic part and semiconductor sealing material containing the same highly reactive modified phenol resin - Google Patents

Production of highly reactive modified phenol resin, molding material, material for electric and electronic part and semiconductor sealing material containing the same highly reactive modified phenol resin

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JPH10251364A
JPH10251364A JP5504497A JP5504497A JPH10251364A JP H10251364 A JPH10251364 A JP H10251364A JP 5504497 A JP5504497 A JP 5504497A JP 5504497 A JP5504497 A JP 5504497A JP H10251364 A JPH10251364 A JP H10251364A
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JP
Japan
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resin
highly reactive
phenolic resin
modified phenolic
reactive modified
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JP5504497A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Tajima
嶋 正 夫 田
Hiromi Miyashita
下 宏 美 宮
Tomoaki Fujii
井 智 彰 藤
Shin Hasegawa
慎 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kashima Oil Co Ltd
Original Assignee
Kashima Oil Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce the subject resin having a low melt viscosity and high reactivity with an epoxy resin by carrying out the polycondensation of petroleum-based heavy oils, etc., with a resol resin in the presence of an acidic catalyst. SOLUTION: The polycondensation of (A) petroleum-based heavy oils or pitches, as necessary, subjected to a treatment for removing a paraffin fraction with (B) a resol resin is carried out in the presence of (C) an acidic catalyst which is preferably a Broensted acid selected from an organic acid, an inorganic acid and a solid acid to provide the objective resin. The rations of the components (A), (B) and (C) used are preferably regulated so as to provide 0.2-2mol component B, expressed in terms of the average molecular weight and based on 1mol component (A) calculated from the average molecular weight and 0.3-3mol component (C) based on 1mol component (A). The resultant resin is preferably purified in at least one step selected from, e.g. a step of removing a catalyst residue and then preferably used for various applications.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、エポキシ樹脂と組み合わ
せることで、耐熱性、耐湿性,耐腐食性、及び寸法安定
性、強度等の機械的特性に優れた成形品となる低粘度の
高反応性変性フェノール樹脂を、一工程で製造すること
が可能な高反応性変性フェノール樹脂の製造方法、およ
びこの方法で得られる高反応性変性フェノール樹脂とエ
ポキシ樹脂とを含む変性フェノール樹脂成形材料、電気
・電子部品用材料および半導体封止材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a low-viscosity, high-reaction molded article which, when combined with an epoxy resin, gives a molded article having excellent heat resistance, moisture resistance, corrosion resistance, and mechanical properties such as dimensional stability and strength. A method for producing a highly reactive modified phenol resin capable of producing a reactive modified phenol resin in one step, and a modified phenol resin molding material containing a highly reactive modified phenol resin and an epoxy resin obtained by this method,・ Related to materials for electronic components and semiconductor encapsulants.

【0002】[0002]

【発明の技術的背景】フェノール樹脂系成形体は機械的
特性が優れており、古くから単独又はエポキシ樹脂等他
の樹脂と混合して広く用いられているが、耐光性、耐ア
ルカリ性がやや低く、水分あるいはアルコールを吸収し
て寸法および電気抵抗が変化し易く、耐熱性、特に高温
時の耐酸化性が低いという問題があった。
BACKGROUND OF THE INVENTION Phenolic resin molded products have excellent mechanical properties and have been widely used for a long time, either alone or in combination with other resins such as epoxy resins. In addition, there is a problem that the size and electric resistance are easily changed by absorbing moisture or alcohol, and the heat resistance, especially the oxidation resistance at high temperatures, is low.

【0003】そこで、このような問題を解決する方法と
して、フェノール樹脂の様々な変性が検討されている。
例えば、油脂、ロジンあるいは中性の芳香族化合物を用
いた変性により、光、化学薬品等による劣化または酸化
などに対する耐性を向上させた変性フェノール樹脂が数
多く提案されている。
[0003] In order to solve such a problem, various modifications of a phenol resin have been studied.
For example, many modified phenolic resins have been proposed which have improved resistance to deterioration or oxidation by light, chemicals or the like by modification using fats and oils, rosin or neutral aromatic compounds.

【0004】例えば、特開昭61−235413号公報
では、フェノール変性芳香族炭化水素樹脂の反応成分を
選択することによって、耐熱性の優れたフェノール系樹
脂が得られることが開示されている。しかしながら、こ
の方法で得られたフェノール系樹脂は、これを用いて成
形体を製造した場合、樹脂を高温下で長時間維持しなけ
れば硬化しないという欠点があった。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-235413 discloses that a phenol resin having excellent heat resistance can be obtained by selecting a reaction component of a phenol-modified aromatic hydrocarbon resin. However, when a phenolic resin obtained by this method is used to produce a molded article, there is a disadvantage that the resin does not cure unless the resin is maintained at a high temperature for a long time.

【0005】特開平2−274714号公報には、安価
な原料である石油系重質油類またはピッチ類を変性材料
として用い、特殊な反応条件を選択することにより、従
来のフェノール樹脂では得られない耐熱性、耐酸化性お
よび機械的強度を有し、成形材料として有用な変性フェ
ノール樹脂を提供し得ることが開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-274714 discloses that a conventional phenol resin can be obtained by using petroleum heavy oils or pitches, which are inexpensive raw materials, as a modifying material and selecting special reaction conditions. It is disclosed that a modified phenol resin having no heat resistance, oxidation resistance and mechanical strength and useful as a molding material can be provided.

【0006】さらに、特開平4−145116号公報に
は、このような変性フェノール樹脂を製造する場合、原
料化合物を重縮合させて得た粗製変性フェノール樹脂
に、中和処理、水洗処理および/または抽出処理を施し
て、粗製変性フェノール樹脂に残存する酸を中和・除去
することにより、この樹脂に接触する金属製部材を腐食
させることのない変性フェノール樹脂を提供し得ること
が開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-145116 discloses that, when such a modified phenolic resin is produced, a crude modified phenolic resin obtained by polycondensing a starting compound is neutralized, washed with water and / or washed. It is disclosed that by performing an extraction treatment to neutralize and remove the acid remaining in the crude modified phenolic resin, it is possible to provide a modified phenolic resin that does not corrode metal members in contact with the resin. .

【0007】この変性フェノール樹脂の製造方法では、
粗製変性フェノール樹脂中に残存する酸は、具体的に
は、アミン類を用いた中和処理および水洗処理によって
中和・除去されている。しかし、このような中和処理お
よび水洗処理からなる精製工程で得られた変性フェノー
ル樹脂は、樹脂中に中和物が残存し易く、厳しい耐熱
性、耐腐食性を要求される製品に用いられる成形材料、
例えば電気・電子部品用成形材料および半導体封止材料
としては、未だ不十分であった。
In this method for producing a modified phenol resin,
The acid remaining in the crude modified phenol resin is specifically neutralized and removed by a neutralization treatment using amines and a water washing treatment. However, the modified phenolic resin obtained in the purification step including such a neutralization treatment and a water-washing treatment is likely to have a neutralized substance remaining in the resin, and is used for products requiring severe heat resistance and corrosion resistance. Molding materials,
For example, it is still insufficient as a molding material for electric / electronic parts and a semiconductor sealing material.

【0008】特開平6−228257号公報では、粗製
変性フェノール樹脂を、特殊な抽出処理を含む精製工程
にて精製することにより、実質的に酸を含まない変性フ
ェノール樹脂を提供できることが教示されている。この
ような精製工程で得られた実質的に酸を含まない変性フ
ェノール樹脂は、エポキシ樹脂と組み合わせることによ
り、優れた耐熱性および耐湿性を有するとともに、金属
に対する腐食性を有さない成形材料を提供できる。
JP-A-6-228257 teaches that a crude modified phenol resin can be purified by a purification step including a special extraction treatment to provide a modified phenol resin containing substantially no acid. I have. The modified phenol resin substantially free of acid obtained in such a purification step has excellent heat resistance and moisture resistance by being combined with an epoxy resin, and provides a molding material having no corrosiveness to metals. Can be provided.

【0009】しかしながら、これらの変性フェノール樹
脂は、樹脂溶融粘度が高く、複雑な形状を有する成形品
を迅速かつ大量に生産するのに適さないという問題があ
る他、エポキシ樹脂と組み合わせた場合の耐熱性、およ
び寸法安定性、強度などの機械的特性の更なる向上が望
まれていた。
[0009] However, these modified phenolic resins have a high resin melt viscosity and are not suitable for rapidly and mass-producing molded articles having a complicated shape. There has been a demand for further improvements in mechanical properties such as properties and dimensional stability and strength.

【0010】そこで、本発明者等は、石油系重質油また
はピッチ、フェノール類およびホルムアルデヒド重合物
を重縮合して得られた変性フェノール樹脂を、酸触媒の
存在下でフェノール類と反応させて低分子化することに
よって、樹脂溶融粘度が低くかつエポキシ樹脂との反応
性が向上した変性フェノール樹脂が製造可能な高反応性
変性フェノール樹脂の製造方法を提案した(特開平7−
252339号公報、特願平8−24173号明細書参
照)。
Therefore, the present inventors have made it possible to react a petroleum heavy oil or a modified phenol resin obtained by polycondensing pitch, phenols and a formaldehyde polymer with phenols in the presence of an acid catalyst. A method for producing a highly reactive modified phenolic resin capable of producing a modified phenolic resin having a low resin melt viscosity and improved reactivity with an epoxy resin by reducing the molecular weight has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 7-1995).
252339, Japanese Patent Application No. Hei 8-24173).

【0011】このようにして得られた高反応性変性フェ
ノール樹脂は、エポキシ樹脂との反応性が高く、樹脂溶
融粘度が低く成形性が良好であり、エポキシ樹脂と組合
わせることで、耐熱性および成形性が良好で、かつ寸法
安定性等の機械的特性にも優れた成形材料を提供するこ
とが可能である。
The highly reactive modified phenolic resin thus obtained has a high reactivity with the epoxy resin, a low resin melt viscosity and a good moldability. It is possible to provide a molding material having good moldability and excellent mechanical properties such as dimensional stability.

【0012】しかしながら、このような変性フェノール
樹脂の製造方法では、重縮合工程および低分子化工程の
二工程を必要とするため、製造工程が複雑になってい
た。本発明者等は、上述のような従来技術の問題点を解
決すべく種々研究・検討した結果、石油系重質油類また
はピッチ類と、レゾール樹脂とを酸触媒の存在下で重縮
合させることにより、一工程で、エポキシ樹脂との高い
反応性を有し、かつ低粘度である高反応性変性フェノー
ル樹脂が得られること、およびこの高反応性変性フェノ
ール樹脂とエポキシ樹脂とを組み合わせた成形材料が、
成形性に優れ、優れた耐熱性、耐湿性、耐腐食性、及び
寸法安定性、強度等の機械的特性を有する成形品となる
ことを見出し、本発明を完成した。
However, such a method for producing a modified phenol resin requires two steps of a polycondensation step and a low-molecular-weight step, which complicates the production step. The present inventors have conducted various studies and investigations to solve the problems of the prior art as described above, and as a result, polycondensation of petroleum heavy oils or pitches with a resole resin in the presence of an acid catalyst. By this, in one step, a highly reactive modified phenol resin having high reactivity with the epoxy resin and having a low viscosity can be obtained, and molding by combining this highly reactive modified phenol resin and the epoxy resin The material is
The inventors have found that the molded article has excellent moldability and excellent mechanical properties such as heat resistance, moisture resistance, corrosion resistance, dimensional stability and strength, and has completed the present invention.

【0013】[0013]

【発明の目的】本発明は、上述したような従来技術の問
題点を解決するために成されたものであり、溶融粘度が
低く、エポキシ樹脂との反応性が高い高反応性変性フェ
ノール樹脂を、一工程で製造することが可能な高反応性
変性フェノール樹脂の製造方法を提供することを目的と
している。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is intended to provide a highly reactive modified phenol resin having a low melt viscosity and a high reactivity with an epoxy resin. It is an object of the present invention to provide a method for producing a highly reactive modified phenol resin which can be produced in one step.

【0014】さらに、本発明は、本発明の方法で得られ
た高反応性変性フェノール樹脂と、エポキシ樹脂とを含
み、成形性、耐熱性、耐湿性、耐腐食性および寸法安定
性等の機械的強度に優れた成形品を製造できる成形材
料、特に電気・電子部品用材料及び半導体封止材を提供
することを目的としている。
[0014] The present invention further comprises a highly reactive modified phenolic resin obtained by the method of the present invention and an epoxy resin, and has a mechanical property such as moldability, heat resistance, moisture resistance, corrosion resistance and dimensional stability. It is an object of the present invention to provide a molding material capable of producing a molded article having excellent mechanical strength, particularly a material for electric / electronic parts and a semiconductor encapsulant.

【0015】[0015]

【発明の概要】本発明に係る高反応性変性フェノール樹
脂の製造方法は、石油系重質油類またはピッチ類と、レ
ゾール樹脂とを酸触媒の存在下で重縮合させることを特
徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The process for producing a highly reactive modified phenolic resin according to the present invention is characterized by polycondensing heavy petroleum oils or pitches with a resole resin in the presence of an acid catalyst.

【0016】本発明に係る高反応性変性フェノール樹脂
の製造方法では、前記酸触媒として、有機酸、無機酸お
よび固体酸からなる群から選択されるブレンステッド酸
を用いることが望ましい。また、このような酸触媒の
内、有機酸および無機酸としては塩酸、シュウ酸および
硫酸が好ましく、固体酸としては酸性陽イオン交換樹脂
が好ましい。
In the method for producing a highly reactive modified phenolic resin according to the present invention, it is desirable to use a Bronsted acid selected from the group consisting of organic acids, inorganic acids and solid acids as the acid catalyst. Further, among such acid catalysts, hydrochloric acid, oxalic acid and sulfuric acid are preferable as organic acids and inorganic acids, and acidic cation exchange resins are preferable as solid acids.

【0017】本発明に係る高反応性変性フェノール樹脂
の製造方法では、前記石油系重質油類またはピッチ類
は、低反応性成分であるパラフィン留分の除去処理を施
した後に使用することが望ましい。
In the method for producing a highly reactive modified phenolic resin according to the present invention, the petroleum heavy oils or pitches may be used after the paraffin fraction which is a low reactive component is removed. desirable.

【0018】また、本発明の製造方法では、前記重縮合
反応で得られた変性フェノール樹脂を、(i) 炭素数10
以下の脂肪族炭化水素、炭素数10以下の脂環式炭化水
素および脂肪族系石油留分からなる群から選択される少
なくとも一種の化合物を含む溶媒で処理し、未反応成分
を含む溶媒可溶成分を除去する工程および(ii)触媒残渣
を除去する工程から選択される少なくとも一工程で精製
し、種々の用途に用いることが望ましい。
Further, according to the production method of the present invention, the modified phenol resin obtained by the above polycondensation reaction is treated with (i) a C10-C
A solvent soluble component containing at least one compound selected from the group consisting of the following aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons having 10 or less carbon atoms, and aliphatic petroleum fractions, including unreacted components It is desirable to purify in at least one step selected from the step of removing the catalyst and (ii) the step of removing the catalyst residue and use it for various uses.

【0019】本発明に係る高反応性変性フェノール樹脂
の製造方法では、平均分子量から算出した前記石油系重
質油類またはピッチ類1モルに対して、前記レゾール樹
脂が平均分子量から換算して0.2〜2モル、前記触媒
が0.3〜3モルとなる量で各々用いられることが望ま
しい。
In the method for producing a highly reactive modified phenolic resin according to the present invention, the resole resin is converted from the average molecular weight to 0 with respect to 1 mol of the petroleum heavy oils or pitches calculated from the average molecular weight. 0.2 to 2 moles, and 0.3 to 3 moles of the catalyst.

【0020】本発明に係る変性フェノール樹脂成形材料
は、上述の方法により得られた高反応性変性フェノール
樹脂と、エポキシ樹脂とを含むことを特徴としている。
この変性フェノール樹脂材料は、これら樹脂成分に加え
て、さらに無機フィラーを含んでいてもよい。
The modified phenolic resin molding material according to the present invention is characterized by containing a highly reactive modified phenolic resin obtained by the above-mentioned method and an epoxy resin.
This modified phenolic resin material may further contain an inorganic filler in addition to these resin components.

【0021】また、本発明に係る変性フェノール樹脂成
形材料は、前記高反応性変性フェノール樹脂およびエポ
キシ樹脂が、10/90〜90/10(重量部)の割合
で含まれることが好ましい。
The modified phenolic resin molding material according to the present invention preferably contains the highly reactive modified phenolic resin and epoxy resin in a ratio of 10/90 to 90/10 (parts by weight).

【0022】本発明に係る電気・電子部品用材料は、上
記高反応性変性フェノール樹脂成形材料を成形して得ら
れることを特徴としている。さらに、本発明に係る半導
体封止材は、上記高反応性変性フェノール樹脂成形材料
からなることを特徴としている。
The material for electric / electronic parts according to the present invention is characterized by being obtained by molding the highly reactive modified phenolic resin molding material. Furthermore, a semiconductor encapsulant according to the present invention is characterized by being made of the above-mentioned highly reactive modified phenolic resin molding material.

【0023】[0023]

【発明の具体的説明】以下、本発明をさらに具体的に説
明する。本発明に係る高反応性変性フェノール樹脂の製
造方法では、石油系重質油類またはピッチ類とレゾール
樹脂とを酸触媒の存在下で重縮合させて高反応性変性フ
ェノール樹脂を製造している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described more specifically. In the method for producing a highly reactive modified phenol resin according to the present invention, a highly reactive modified phenol resin is produced by polycondensing a heavy petroleum oil or pitch and a resole resin in the presence of an acid catalyst. .

【0024】このような本発明の重縮合反応で原料とし
て用いられる石油系重質油類またはピッチ類は、原油の
蒸留残油、水添分解残油、接触分解残油、ナフサまたは
LPGの熱分解残油およびこれら残油の減圧蒸留物、溶
剤抽出によるエキストラクト或いは熱処理物として得ら
れるものである。
The petroleum heavy oils or pitches used as a raw material in the polycondensation reaction of the present invention include crude oil distillation residue, hydrogenolysis residue, catalytic cracking residue, naphtha or LPG heat. It is obtained as a cracked residual oil, a vacuum distilled product of these residual oils, an extract by solvent extraction or a heat-treated product.

【0025】これら石油系重質油類またはピッチ類は、
これをそのまま重縮合反応に用いてもよいが、低反応性
のパラフィン留分、即ちノルマルパラフィン、イソパラ
フィンおよびシクロパラフィン等を含む炭素数15〜4
0の飽和炭化水素留分の除去処理を行なった後に使用し
てもよい。
These heavy petroleum oils or pitches are:
This may be used as it is in the polycondensation reaction, but a low-reactivity paraffin fraction, that is, having 15 to 4 carbon atoms including normal paraffin, isoparaffin, cycloparaffin and the like.
It may be used after performing the treatment for removing the saturated hydrocarbon fraction of 0.

【0026】このようなパラフィン留分の除去処理は、
例えば、フルフラールを用いて80〜120℃で行うこ
とができ、またカラムクロマトグラフィーによっても行
なうことができる。
The treatment for removing the paraffin fraction is as follows:
For example, the reaction can be performed at 80 to 120 ° C. using furfural, and can also be performed by column chromatography.

【0027】このカラムクロマトグラフィーに用いるカ
ラムに充填する充填剤としては、例えば、活性アルミナ
ゲル、シリカゲルなどを挙げることができる。これら充
填剤は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いて
もよい。
As the packing material to be packed in the column used for the column chromatography, there can be mentioned, for example, activated alumina gel, silica gel and the like. These fillers may be used alone or in combination of two or more.

【0028】また、このようなクロマトグラフィーにお
いて使用される展開剤としては、n-ペンタン、n-ヘキサ
ン、n-ヘプタン、n-オクタン等の炭素数5〜8の脂肪族
飽和炭化水素化合物、ジエチルエーテル等のエーテル、
クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素、お
よびメチルアルコール、エチルアルコール等のアルコー
ルなどを例示することができる。これら展開剤は、適
宜、2種以上を組み合わせて使用することが望ましい。
The developing agents used in such chromatography include aliphatic saturated hydrocarbon compounds having 5 to 8 carbon atoms, such as n-pentane, n-hexane, n-heptane and n-octane; Ethers such as ethers,
Examples thereof include halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrachloride, and alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol. It is desirable to use two or more of these developing agents as appropriate.

【0029】このようなパラフィン留分除去処理を行な
うことにより、変性フェノール樹脂の性能の改質効果を
向上させることができる他、重縮合反応後の反応混合物
に含まれる未反応成分の量を減少させ、精製処理を容易
にすることが可能である。
By performing such a paraffin fraction removal treatment, the effect of modifying the performance of the modified phenolic resin can be improved, and the amount of unreacted components contained in the reaction mixture after the polycondensation reaction is reduced. To facilitate the purification process.

【0030】所望により、このようなパラフィン留分除
去処理を施した石油系重質油類またはピッチ類は、これ
らの中から芳香族炭化水素分率fa値および芳香環水素
量Ha値の適当なものを選んで使用することが好まし
い。
If desired, the petroleum heavy oils or pitches that have been subjected to such a paraffin fraction removal treatment can be used to adjust the aromatic hydrocarbon fraction fa value and the aromatic ring hydrogen amount Ha value from these. It is preferable to use one selected.

【0031】例えば、石油系重質油類またはピッチ類
は、0.40〜0.95、好ましくは0.5〜0.8、
さらに好ましくは0.55〜0.75のfa値と、20
〜80%好ましくは25〜60%、さらに好ましくは2
5〜50%のHa値とを有することが望ましい。
For example, petroleum heavy oils or pitches are 0.40 to 0.95, preferably 0.5 to 0.8,
More preferably, a fa value of 0.55 to 0.75 and 20
~ 80%, preferably 25-60%, more preferably 2
It is desirable to have a Ha value of 5 to 50%.

【0032】なお、fa値およびHa値は、各々石油系
重質油類またはピッチ類の13C−NMR測定によるデー
タ、および 1H−NMRによるデータから、下記式に基
づいて算出される。
The fa value and the Ha value are calculated from the data obtained by 13 C-NMR measurement and the data obtained by 1 H-NMR of petroleum heavy oils or pitches, respectively, based on the following equations.

【0033】[0033]

【数1】 (Equation 1)

【0034】原料の石油系重質油類またはピッチ類のf
a値が0.4より小さくなると、芳香族分が少なくなる
ため、得られる変性フェノール樹脂の性能の改質効果、
特に耐熱性、耐酸化性の改質効果が小さくなる傾向があ
る。
F of raw petroleum heavy oils or pitches
When the a value is less than 0.4, the aromatic component is reduced, and thus the effect of modifying the performance of the obtained modified phenolic resin is improved.
In particular, the effect of improving the heat resistance and oxidation resistance tends to decrease.

【0035】また、fa値が0.95より大きい石油系
重質油類またはピッチ類の場合には、芳香族炭素とレゾ
ール樹脂との反応性が低くなる傾向がある。原料の石油
系重質油類またはピッチ類のHa値が20%より小さく
なると、レゾール樹脂と反応する芳香環水素分が少なく
なり、反応性が低下するため、フェノール樹脂の性能の
改質効果が低下する傾向がある。
In the case of petroleum heavy oils or pitches having a fa value larger than 0.95, the reactivity between aromatic carbon and resole resin tends to be low. If the Ha value of the petroleum heavy oils or pitches as the raw material is less than 20%, the amount of aromatic ring hydrogen that reacts with the resole resin decreases, and the reactivity decreases. Tends to decrease.

【0036】Ha値が80%より大きい石油系重質油類
またはピッチ類を原料とした場合には、変性フェノール
樹脂の強度が低くなる傾向を示す。本発明で用いられる
石油系重質油類またはピッチ類は、これを構成する芳香
族炭化水素の縮合環数は特に限定されないが、2〜4環
の縮合多環芳香族炭化水素で主に構成されることが好ま
しい。石油系重質油類またはピッチ類が、5環以上の縮
合多環芳香族炭化水素を多く含む場合、この縮合多環芳
香族炭化水素が一般的に沸点が高く、例えば450℃を
越える沸点となることもあるため、原料の沸点にばらつ
きが大きくなり、狭い沸点範囲のものを集め難く、結果
的に製品の品質が安定し難くなる。また、石油系重質油
類またはピッチ類が、主に単環芳香族炭化水素である場
合には、レゾール樹脂との反応性が低いため、得られた
フェノール樹脂の改質効果が小さくなる傾向がある。
When a petroleum heavy oil or pitch having a Ha value of more than 80% is used as a raw material, the strength of the modified phenol resin tends to decrease. The petroleum heavy oils or pitches used in the present invention are mainly composed of 2 to 4 condensed polycyclic aromatic hydrocarbons, although the number of condensed aromatic hydrocarbons constituting the heavy oils or pitches is not particularly limited. Is preferably performed. When the petroleum heavy oils or pitches contain a large amount of condensed polycyclic aromatic hydrocarbons having 5 or more rings, the condensed polycyclic aromatic hydrocarbons generally have a high boiling point, for example, a boiling point exceeding 450 ° C. As a result, the boiling point of the raw material varies greatly, making it difficult to collect those having a narrow boiling point range, and as a result, it becomes difficult to stabilize the quality of the product. When the petroleum heavy oils or pitches are mainly monocyclic aromatic hydrocarbons, the reactivity with the resole resin is low, and the effect of modifying the obtained phenol resin tends to be small. There is.

【0037】本発明で石油系重質油類またはピッチ類と
ともに原料として用いられるレゾール樹脂は、フェノー
ル類とホルムアルデヒド化合物とをアルカリ触媒の存在
下で反応させて製造される樹脂であり、芳香族環と、こ
れに結合する2個以上の反応性のメチロール基を有して
いる。
The resole resin used as a raw material together with petroleum heavy oils or pitches in the present invention is a resin produced by reacting a phenol and a formaldehyde compound in the presence of an alkali catalyst, and has an aromatic ring structure. And two or more reactive methylol groups bonded thereto.

【0038】レゾール樹脂の製造に用いられるフェノー
ル類としては、ヒドロキシベンゼン化合物およびヒドロ
キシナフタレン化合物等を例示できる。ヒドロキシベン
ゼン化合物としては、例えば、フェノール、クレゾー
ル、キシレノール、レゾルシン、ヒドロキノン、カテコ
ール、フェニルフェノール、ビニルフェノール、ノニル
フェノール、p-tert-ブチルフェノール、ビスフェノー
ルA、ビスフェノールFなどを挙げることができる。ヒ
ドロキシナフタレン化合物としては、例えばα−ナフト
ールおよびβ−ナフトール等のモノヒドロキシナフタレ
ン化合物、1,2-ジヒドロキシナフタレン、1,3-ジヒドロ
キシナフタレン、1,4-ジヒドロキシナフタレンおよび2,
3-ジヒドロキシナフタレン、3,6-ジヒドロキシナフタレ
ン、1,5-ジヒドロキシナフタレン、1,6-ジヒドロキシナ
フタレン、1,7-ジヒドロキシナフタレン、2,6-ジヒドロ
キシナフタレン、2,7-ジヒドロキシナフタレン等のジヒ
ドロキシナフタレン化合物、及びアルキル基、芳香族
基、ハロゲン原子等の置換基を有する上記モノ又はジヒ
ドロキシナフタレン化合物、例えば2-メチル-1-ナフト
ール、4-フェニル-1-ナフトール、1-ブロム-2-ナフトー
ル、6-ブロム-2-ナフトール等を例示することができ
る。これらフェノール類は、単独で用いても、2種以上
を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the phenols used for producing the resole resin include a hydroxybenzene compound and a hydroxynaphthalene compound. Examples of the hydroxybenzene compound include phenol, cresol, xylenol, resorcin, hydroquinone, catechol, phenylphenol, vinylphenol, nonylphenol, p-tert-butylphenol, bisphenol A, bisphenol F and the like. Examples of the hydroxynaphthalene compound include monohydroxynaphthalene compounds such as α-naphthol and β-naphthol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,4-dihydroxynaphthalene and 2,
Dihydroxynaphthalene such as 3-dihydroxynaphthalene, 3,6-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, and 2,7-dihydroxynaphthalene Compounds and mono- or dihydroxynaphthalene compounds having a substituent such as an alkyl group, an aromatic group, and a halogen atom, such as 2-methyl-1-naphthol, 4-phenyl-1-naphthol, 1-bromo-2-naphthol, 6-bromo-2-naphthol and the like can be exemplified. These phenols may be used alone or in combination of two or more.

【0039】ホルムアルデヒド化合物としては、ホルム
アルデヒドに加えて、パラホルムアルデヒド、ポリオキ
シメチレン(特に、オリゴマー)などの線状重合物、ト
リオキサンなどの環状重合物を例示できる。
Examples of the formaldehyde compound include, in addition to formaldehyde, linear polymers such as paraformaldehyde and polyoxymethylene (especially oligomers) and cyclic polymers such as trioxane.

【0040】また、アルカリ触媒としては、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニ
ア、ヘキサメチレンテトラミンなどを用いることができ
る。
As the alkali catalyst, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, ammonia, hexamethylenetetramine and the like can be used.

【0041】このようなフェノール類、ホルムアルデヒ
ド化合物およびアルカリ触媒を用いたレゾール樹脂の製
造方法は公知であり、本発明では特に限定されない。ま
た、本発明では、レゾール樹脂の種類は特に限定され
ず、従来公知の何れの樹脂を用いてもよい。このような
レゾール樹脂としては、具体的には、2,6-ジメチロール
フェノール、4-メチル-2,6- ジメチロールフェノール、
2,4,6-トリメチロールフェノールなどを例示できる。こ
れらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いて
もよい。
A method for producing a resol resin using such a phenol, a formaldehyde compound and an alkali catalyst is known, and is not particularly limited in the present invention. In the present invention, the type of resol resin is not particularly limited, and any conventionally known resin may be used. As such a resole resin, specifically, 2,6-dimethylolphenol, 4-methyl-2,6-dimethylolphenol,
2,4,6-trimethylolphenol can be exemplified. These may be used alone or in combination of two or more.

【0042】本発明に係る高反応性変性フェノール樹脂
の製造方法では、このようなレゾール樹脂は、平均分子
量から算出した石油系重質油類またはピッチ類1モルに
対して、平均分子量換算値で、0.2〜2モル、好まし
くは0.2〜1.5モル、さらに好ましくは0.2〜
1.0モルとなる量で用いられることが望ましい。
In the method for producing a highly reactive modified phenolic resin according to the present invention, such a resole resin is converted to an average molecular weight in terms of an average molecular weight with respect to 1 mol of petroleum heavy oils or pitches calculated from the average molecular weight. , 0.2 to 2 mol, preferably 0.2 to 1.5 mol, more preferably 0.2 to
It is desirable to use it in an amount of 1.0 mol.

【0043】石油系重質油類またはピッチ類1モルに対
するレゾール樹脂の量が0.2モル未満の場合には、得
られる樹脂の収率が極端に低くなるので好ましくない。
一方、2モルより大きい場合には、レゾールの自己重縮
合性の為に得られる樹脂が高分子化するため好ましくな
い。
When the amount of the resole resin is less than 0.2 mol per mol of petroleum heavy oils or pitches, the yield of the obtained resin is extremely low, which is not preferable.
On the other hand, if it is more than 2 mol, the resin obtained is polymerized due to the self-polycondensability of the resole, which is not preferable.

【0044】本発明における重縮合反応では、石油系重
質油類またはピッチ類およびレゾール樹脂を重縮合させ
るために酸触媒が用いられている。このような酸触媒と
しては、ブレンステッド酸もしくはルイス酸が使用でき
るが、好ましくはブレンステッド酸が用いられる。ブレ
ンステッド酸としては、シュウ酸、トルエンスルホン
酸、キシレンスルホン酸およびギ酸等の有機酸、塩酸お
よび硫酸等の無機酸、および酸性陽イオン交換樹脂等の
固体酸を挙げることができる。
In the polycondensation reaction of the present invention, an acid catalyst is used to polycondense petroleum heavy oils or pitches and a resole resin. As such an acid catalyst, a Bronsted acid or a Lewis acid can be used, but a Bronsted acid is preferably used. Examples of Bronsted acids include organic acids such as oxalic acid, toluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid and formic acid, inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, and solid acids such as acidic cation exchange resins.

【0045】このようなブレンステッド酸の内、有機酸
および無機酸としては、塩酸、シュウ酸および硫酸が好
ましい。また、固体酸として使用される酸性陽イオン交
換樹脂は、三次元網目構造を有する基体樹脂に、陽イオ
ン交換基を共有結合させた樹脂である。
Among such Bronsted acids, hydrochloric acid, oxalic acid and sulfuric acid are preferred as the organic acid and the inorganic acid. The acidic cation exchange resin used as the solid acid is a resin in which a cation exchange group is covalently bonded to a base resin having a three-dimensional network structure.

【0046】基体樹脂としては、ポリスチレン、スチレ
ン/ジビニルベンゼン共重合体、ポリ(メタ)アクリル
酸およびポリアクリロニトリル等を例示することができ
る。陽イオン交換基としては、スルホン酸基などの強酸
性基およびカルボキシル基などの弱酸性基を挙げること
ができる。
Examples of the base resin include polystyrene, styrene / divinylbenzene copolymer, poly (meth) acrylic acid and polyacrylonitrile. Examples of the cation exchange group include a strongly acidic group such as a sulfonic acid group and a weakly acidic group such as a carboxyl group.

【0047】酸触媒としての酸性陽イオン交換樹脂は、
通常粒度15〜50メッシュの球状体として用いること
が望ましい。このような酸性陽イオン交換樹脂として
は、具体的には、ダイヤイオン SKIB、PK21
6、SK104およびPK208(三菱化学社製:商品
名)、アンバーライト IR−120BおよびIR−1
12(オルガノ社製:商品名)、ダウエックス 50w
x 8、HCRおよびHGR(ダウケミカル社製:商品
名)、デュオライト C−20およびC−25(住友化
学社製:商品名)などの強酸性陽イオン交換樹脂、およ
びダイヤイオン WK10(三菱化学社製:商品名)、ア
ンバーライト IRc−50(オルガノ社製:商品
名)、ダウエックス 50wx 8、HCRおよびHG
R(ダウケミカル社製:商品名)、デュオライトCS−
101(住友化学社製:商品名)などの弱酸性陽イオン
交換樹脂を例示することができる。
The acidic cation exchange resin as an acid catalyst is
Usually, it is desirable to use as a spherical body having a particle size of 15 to 50 mesh. Specific examples of such an acidic cation exchange resin include Diaion SKIB and PK21.
6, SK104 and PK208 (Mitsubishi Chemical Corp .: trade name), Amberlite IR-120B and IR-1
12 (manufactured by Organo: trade name), Dowex 50w
x8, HCR and HGR (manufactured by Dow Chemical Company, trade name), strong acidic cation exchange resins such as Duolite C-20 and C-25 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and Diaion WK10 (Mitsubishi Chemical Corporation) , Amberlite IRc-50 (Organo: trade name), Dowex 50wx 8, HCR and HG
R (manufactured by Dow Chemical Company: trade name), Duolite CS-
101 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .: trade name).

【0048】このような固体酸を酸触媒として用いる
と、酸が反応混合物中に遊離状態で含有されることがな
いため、ろ過等の簡便な方法で重縮合反応生成物から固
体酸を除去することで、実質的に酸を含まない低粘度高
反応性変性フェノール樹脂を得られるという利点があ
る。
When such a solid acid is used as an acid catalyst, since the acid is not contained in a free state in the reaction mixture, the solid acid is removed from the polycondensation reaction product by a simple method such as filtration. Thus, there is an advantage that a low-viscosity, high-reactivity modified phenol resin containing substantially no acid can be obtained.

【0049】本発明では、このような酸触媒は、平均分
子量から算出した石油系重質油類またはピッチ類1モル
に対して、0.3〜3.0モル、好ましくは0.5〜
2.0モルとなる量で用いられる。なお、酸触媒として
酸性陽イオン交換樹脂を用いる場合には、上記酸触媒の
量は、陽イオン交換基換算の量である。
In the present invention, such an acid catalyst is used in an amount of 0.3 to 3.0 mol, preferably 0.5 to 3.0 mol per 1 mol of petroleum heavy oils or pitches calculated from the average molecular weight.
It is used in an amount of 2.0 mol. When an acidic cation exchange resin is used as the acid catalyst, the amount of the acid catalyst is an amount in terms of a cation exchange group.

【0050】酸触媒の使用量が少ない場合には反応時間
が長くなる傾向があり、また、反応温度を高くしないと
反応が不充分になる傾向がある。一方、酸触媒の使用量
が多くなってもその割には反応速度が速くならず、コス
ト的に不利になることがある。
When the amount of the acid catalyst used is small, the reaction time tends to be long, and unless the reaction temperature is increased, the reaction tends to be insufficient. On the other hand, even if the amount of the acid catalyst used is large, the reaction speed is not so high, which may be disadvantageous in cost.

【0051】本発明に係る高反応性変性フェノール樹脂
の製造方法では、以上説明した原料を酸触媒の存在下で
重縮合反応を行させている。このような石油系重質油類
またはピッチ類およびレゾール樹脂の酸触媒存在下での
重縮合反応では、原料組成および得られる樹脂の性状等
に合わせてその原料混合温度および混合時間や、重縮合
反応温度および反応時間等を制御される。なお、反応温
度および反応時間も、互いに影響しあう条件であること
は言うまでもない。
In the method for producing a highly reactive modified phenolic resin according to the present invention, the above-described raw materials are subjected to a polycondensation reaction in the presence of an acid catalyst. In such a polycondensation reaction of petroleum heavy oils or pitches and a resole resin in the presence of an acid catalyst, the mixing temperature and mixing time of the raw materials and the polycondensation are adjusted according to the raw material composition and the properties of the obtained resin. The reaction temperature and reaction time are controlled. It goes without saying that the reaction temperature and the reaction time also affect each other.

【0052】本発明における重縮合反応は、例えば、先
ず石油系重質油類またはピッチ類およびレゾール樹脂
を、50〜200℃、好ましくは70〜150℃の温度
で混合し、次いで、酸触媒を滴下等の方法で逐次添加し
ながら、通常50〜200℃、好ましくは80〜200
℃、更に好ましくは80〜180℃の温度で、15分間
〜30時間、好ましくは30分間〜24時間加熱攪拌し
て行なうことができる。
In the polycondensation reaction of the present invention, for example, first, a petroleum heavy oil or pitch and a resole resin are mixed at a temperature of 50 to 200 ° C., preferably 70 to 150 ° C., and then an acid catalyst is added. Usually 50 to 200 ° C., preferably 80 to 200 ° C. while successively adding by a method such as dropping.
C., more preferably 80 to 180.degree. C., for 15 minutes to 30 hours, preferably 30 minutes to 24 hours.

【0053】本発明では、このような石油系重質油類ま
たはピッチ類およびレゾール樹脂の重縮合反応は、溶媒
を用いなくても行なうことができるが、適当な溶媒を用
いて反応混合物(反応系)の粘度を低下させ、均一な反
応が起こるようにしてもよい。
In the present invention, such a polycondensation reaction of petroleum heavy oils or pitches and a resole resin can be carried out without using a solvent. The viscosity of the (system) may be reduced so that a uniform reaction occurs.

【0054】このような溶媒としては、例えば、ベンゼ
ン、トルエン、キシレンのような芳香族炭化水素;クロ
ルベンゼンのようなハロゲン化芳香族炭化水素;ニトロ
ベンゼンのようなニトロ化芳香族炭化水素;ニトロエタ
ン、ニトロプロパンのようなニトロ化脂肪族炭化水素;
パークレン、トリクレン、四塩化炭素のようなハロゲン
化脂肪族炭化水素を挙げることができる。
Examples of such a solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene; nitrated aromatic hydrocarbons such as nitrobenzene; nitroethane; Nitrated aliphatic hydrocarbons such as nitropropane;
Halogenated aliphatic hydrocarbons such as perchrene, trichlene and carbon tetrachloride can be mentioned.

【0055】以上説明した本発明に係る高反応性変性フ
ェノール樹脂の製造方法は、特開平7−252339号
公報等で開示される高反応性変性フェノール樹脂の製造
方法と比較して、低分子化工程を必要とせず、著しく工
程が削減されている。
The method for producing a highly reactive modified phenol resin according to the present invention described above has a lower molecular weight than the method for producing a highly reactive modified phenol resin disclosed in JP-A-7-252339. No steps are required, and the number of steps is significantly reduced.

【0056】また、本発明で製造される高反応性変性フ
ェノール樹脂は、樹脂溶融粘度が低いために成形性に優
れ、エポキシ樹脂との反応性が高いのでエポキシ樹脂を
組み合わせて、寸法安定性、強度などの機械的特性、耐
湿性および耐熱性に優れた変性フェノール樹脂成形材料
を提供することができる。
Further, the highly reactive modified phenolic resin produced in the present invention has excellent moldability due to low resin melt viscosity, and high reactivity with epoxy resin. A modified phenolic resin molding material having excellent mechanical properties such as strength, moisture resistance and heat resistance can be provided.

【0057】なお、このようにして製造された高反応性
変性フェノール樹脂は種々の用途に供することができる
が、該樹脂中に未反応成分や酸触媒などが残存する可能
性があるので、適宜精製処理して、未反応成分、低分子
成分、酸触媒および反応溶媒等を除去することが望まし
い。
The high-reactivity modified phenolic resin thus produced can be used for various applications. However, since there is a possibility that unreacted components and acid catalysts may remain in the resin, the phenolic resin may be appropriately used. It is desirable to remove the unreacted components, low molecular components, acid catalyst, reaction solvent and the like by performing a purification treatment.

【0058】反応混合物、即ち酸触媒、未反応物、低分
子成分および反応溶媒を含む粗製の高反応性変性フェノ
ール樹脂の精製方法としては、例えば、(i)反応混合
物を、特定の溶媒で処理・析出させて、未反応成分を含
む溶媒可溶成分を除去する精製処理および(ii)前記反
応混合物から触媒残渣を除去する精製処理とを挙げるこ
とができる。
As a method for purifying a reaction mixture, that is, a crude highly reactive modified phenol resin containing an acid catalyst, unreacted substances, low molecular components and a reaction solvent, for example, (i) treating the reaction mixture with a specific solvent A purification treatment of removing a solvent-soluble component including an unreacted component by precipitation and (ii) a purification treatment of removing a catalyst residue from the reaction mixture.

【0059】上記の精製処理(i)では、原料として用
いられる石油系重質油類またはピッチ類に含まれる成分
の内、反応性が低く、反応生成物中に未反応の状態、あ
るいは反応が不充分な状態で残存する成分および反応時
に適宜用いられた反応溶媒が除去される。
In the refining treatment (i), among the components contained in the petroleum heavy oils or pitches used as the raw material, the reactivity is low and the reaction product is in an unreacted state or in the reaction product. The components remaining in an insufficient state and the reaction solvent appropriately used in the reaction are removed.

【0060】このような精製処理(i)は、重縮合反応
で得られた反応混合物を、任意の時期に、炭素数10以
下の脂肪族炭化水素、炭素数10以下の脂環式炭化水素
および脂肪族系石油留分からなる群から選択される少な
くとも一種の化合物を含む溶媒に投入し、樹脂主成分を
析出させ、該溶媒に可溶な成分、即ち未反応および低反
応で残存する成分、および重縮合反応時の反応溶媒など
を除去することによって行なわれる。
In such a purification treatment (i), the reaction mixture obtained by the polycondensation reaction is treated at any time with an aliphatic hydrocarbon having 10 or less carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 10 or less carbon atoms, Put into a solvent containing at least one compound selected from the group consisting of aliphatic petroleum fractions, to precipitate the resin main component, components soluble in the solvent, that is, components that remain unreacted and low reaction, and It is carried out by removing a reaction solvent or the like during the polycondensation reaction.

【0061】このような炭化水素溶媒としては、例え
ば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンな
どの脂肪族又は脂環式炭化水素、およびナフサ等の脂肪
族系石油留分が挙げられ、特にn-ヘキサンおよびナフサ
が好ましい。この精製処理(i)で得られる高反応性変
性フェノール樹脂は、粉末状である。
Examples of such a hydrocarbon solvent include aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane and cyclohexane, and aliphatic petroleum fractions such as naphtha, and especially n-hexane. And naphtha are preferred. The highly reactive modified phenolic resin obtained in the purification treatment (i) is in a powder form.

【0062】前述の精製処理(ii)では、反応混合物中
に残存する酸触媒が除去され、実質的に酸を含まない高
反応性変性フェノール樹脂が得られる。このような精製
処理(ii)は、酸触媒として有機酸および無機酸を用い
た場合、反応混合物を、そのまま、あるいは特定の溶媒
に溶解し、水洗処理して触媒残渣を除去することにより
行なわれる。
In the above-mentioned purification treatment (ii), the acid catalyst remaining in the reaction mixture is removed, and a highly reactive modified phenol resin containing substantially no acid is obtained. In the case where an organic acid and an inorganic acid are used as the acid catalyst, such a purification treatment (ii) is carried out by directly removing the reaction mixture or by dissolving it in a specific solvent, followed by washing with water to remove catalyst residues. .

【0063】反応混合物を溶解するための溶媒は、特に
限定されないが、例えばトルエン;トルエンとエチルア
ルコール等のアルコール類との混合溶媒;およびトルエ
ンと、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン類との混合溶媒、トルエンとテトラ
ヒドロフラン、ジエチルエーテル、メチルターシャリー
ブチルエーテル等のエーテル類との混合溶媒等を挙げる
ことができる。
The solvent for dissolving the reaction mixture is not particularly limited. For example, toluene; a mixed solvent of toluene and an alcohol such as ethyl alcohol; and toluene and a ketone such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone And a mixed solvent of toluene and ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether and methyl tertiary butyl ether.

【0064】また、精製処理(ii)は、酸触媒として固
体酸を用いた場合には、反応混合物をろ過することで、
触媒残渣を容易に除去することができる。この精製処理
(ii)においても、ろ過等の作業操作性を向上させるた
めに、上記溶媒に反応混合物を溶解してもよい。
In the purification treatment (ii), when a solid acid is used as the acid catalyst, the reaction mixture is filtered,
The catalyst residue can be easily removed. Also in this purification treatment (ii), the reaction mixture may be dissolved in the above solvent in order to improve workability such as filtration.

【0065】上述した精製処理(i)および(ii)は、
任意の順序で行なうことができる。しかしながら、高反
応性変性フェノール樹脂を、固体、特に粉末の状態で後
の用途に用いるためには、精製後の高反応性変性フェノ
ール樹脂から溶媒を脱溶媒するか、精製処理(i)を最
終的に行なうことが有利であり、特にn-ヘキサンを用い
た精製処理(i)を最後に行なうことが望ましい。
The above purification treatments (i) and (ii)
It can be done in any order. However, in order to use the highly reactive modified phenolic resin in a solid state, particularly in a powder state, for a later use, the solvent is removed from the highly reactive modified phenolic resin after purification or the purification treatment (i) is finally performed. It is advantageous to perform the purification treatment (i) using n-hexane at the end.

【0066】このような精製処理を施して、樹脂中に残
存し得る酸触媒、未反応物および反応溶媒等を除去する
ことにより、実質的に酸を含まないため金属に対する腐
食性を有さず、かつエポキシ樹脂との反応性が向上して
いるため耐熱性、および寸法安定性が向上した高反応性
変性フェノール樹脂とすることができる。なお、本明細
書において「実質的に酸を含まない」とは、酸等が全く
残存しないか、あるいは極少量が残存したとしても金属
に対する腐食性を有意に示さないことを意味する。
By performing such a purification treatment to remove acid catalysts, unreacted substances, reaction solvents, and the like which may remain in the resin, the resin is substantially free of acid and has no corrosiveness to metals. In addition, since the reactivity with the epoxy resin is improved, a highly reactive modified phenol resin having improved heat resistance and dimensional stability can be obtained. In the present specification, “substantially contains no acid” means that no acid or the like remains at all, or even if a very small amount remains, it does not show significant corrosiveness to metals.

【0067】本発明に係る変性フェノール樹脂成形材料
は、本発明に係る高反応性変性フェノール樹脂の製造方
法により得られた高反応性変性フェノール樹脂ととも
に、エポキシ樹脂とを含んでいる。エポキシ樹脂は、成
形収縮が小さく、耐熱性、耐磨耗性、耐薬品性、電気絶
縁性に優れており、必要に応じて硬化剤および/または
硬化促進剤と組み合わせて用いられる。
The modified phenolic resin molding material according to the present invention contains an epoxy resin together with the highly reactive modified phenolic resin obtained by the method for producing a highly reactive modified phenolic resin according to the present invention. The epoxy resin has a small molding shrinkage, and is excellent in heat resistance, abrasion resistance, chemical resistance, and electrical insulation, and is used in combination with a curing agent and / or a curing accelerator, if necessary.

【0068】このようなエポキシ樹脂としては、例え
ば、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、グ
リシジルアミン型、混合型および脂環式型等のエポキシ
樹脂を挙げることができる。
Examples of such epoxy resins include glycidyl ether type, glycidyl ester type, glycidylamine type, mixed type and alicyclic type epoxy resins.

【0069】さらに具体的には、グリシジルエーテル型
(フェノール系)としては、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF
型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA型エポ
キシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、
フェノールノボラック型エポキシ樹脂、o-クレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂などが;グリシジルエーテル型
(アルコール系)としては、ポリプロピレングリコール
型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂
などが;グリシジルエステル型としては、ヘキサヒドロ
無水フタル酸型エポキシ樹脂、ダイマー酸型エポキシ樹
脂などが;グリシジルアミン型としては、ジアミノジフ
ェニルメタン型エポキシ樹脂、イソシアヌル酸型エポキ
シ樹脂、ヒダントイン酸型エポキシ樹脂などが;混合型
としては、p-アミノフェノール型エポキシ樹脂、p-オキ
シ安息香酸型エポキシ樹脂などが挙げられる。上記エポ
キシ樹脂のうち、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ
フェニル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ
樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂が好まし
い。上記エポキシ樹脂を2種以上組み合わせたものも用
いることができる。
More specifically, as the glycidyl ether type (phenol type), bisphenol A type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, bisphenol F
Type epoxy resin, tetrabromobisphenol A type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin,
Phenol novolak type epoxy resin, o-cresol novolak type epoxy resin, etc .; glycidyl ether type (alcohol type) includes polypropylene glycol type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, etc .; Phthalic acid type epoxy resin, dimer acid type epoxy resin, etc .; as glycidylamine type, diaminodiphenylmethane type epoxy resin, isocyanuric acid type epoxy resin, hydantoic acid type epoxy resin, etc .; as mixed type, p-aminophenol type Epoxy resins, p-oxybenzoic acid type epoxy resins and the like can be mentioned. Among the above epoxy resins, a bisphenol A type epoxy resin, a biphenyl type epoxy resin, a glycidylamine type epoxy resin, and a phenol novolak type epoxy resin are preferable. A combination of two or more of the above epoxy resins can also be used.

【0070】本発明において、高反応性変性フェノール
樹脂とエポキシ樹脂との混合割合は特に制限されない
が、高反応性変性フェノール樹脂とエポキシ樹脂の合計
を100重量部として、10/90〜90/10(重量
部)であることが好ましく、より好ましくは20/80
〜80/20(重量部)である。
In the present invention, the mixing ratio of the highly reactive modified phenolic resin and the epoxy resin is not particularly limited, but the total ratio of the highly reactive modified phenolic resin and the epoxy resin is 100 parts by weight, and (Parts by weight), more preferably 20/80.
8080/20 (parts by weight).

【0071】変性フェノール樹脂の重量割合が10重量
部未満では、得られる成形体の耐熱性、耐湿性の向上効
果が十分でなく、90重量部を超えると、成形温度が高
くなる傾向がある。
When the weight ratio of the modified phenolic resin is less than 10 parts by weight, the effect of improving the heat resistance and moisture resistance of the obtained molded article is not sufficient, and when it exceeds 90 parts by weight, the molding temperature tends to increase.

【0072】また、本発明の高反応性変性フェノール樹
脂成形材料で用いられる硬化剤および/または硬化促進
剤としては、エポキシ樹脂の硬化に用いられる種々の硬
化剤および硬化促進剤を用いることができる。また、硬
化剤としては、例えば、環状アミン類、脂肪族アミン
類、ポリアミド類、芳香族ポリアミン類および酸無水物
などを挙げることができる。
As the curing agent and / or curing accelerator used in the highly reactive modified phenolic resin molding material of the present invention, various curing agents and curing accelerators used for curing epoxy resins can be used. . Examples of the curing agent include cyclic amines, aliphatic amines, polyamides, aromatic polyamines, and acid anhydrides.

【0073】具体的には、例えば、環状アミン類として
は、ヘキサメチレンテトラミンなど;脂肪族アミン類と
しては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピ
ルアミン、N-アミノエチルピペラミン、イソホロンジア
ミン、ビス(4-アミノ-3-メチルシクロヘキシル)メタ
ン、メンタンジアミン等を挙げることができる。
Specifically, for example, hexamethylenetetramine and the like as cyclic amines; diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, diethylaminopropylamine, N-aminoethylpiperamine and the like as aliphatic amines Examples include isophoronediamine, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, and menthanediamine.

【0074】ポリアミド類としては、植物油脂肪酸(ダ
イマー又はトリマー酸)、脂肪族ポリアミン縮合物等;
芳香族ポリアミン類としては、m-フェニレンジアミン、
4,4'- ジアミノジフェニルメタン、4,4'- ジアミノジフ
ェニルスルホン、m-キシリレンジアミン等を挙げること
ができる。
Polyamides include vegetable oil fatty acids (dimer or trimer acid), aliphatic polyamine condensates, and the like;
As aromatic polyamines, m-phenylenediamine,
4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, m-xylylenediamine and the like can be mentioned.

【0075】また、酸無水物類としては、無水フタル
酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタ
ル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベン
ゾフェノン無水テトラカルボン酸、無水クロレンド酸、
ドデシニル無水コハク酸、メチルテトラヒドロ無水フタ
ル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸
等を挙げることができる。
The acid anhydrides include phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, chlorendic anhydride,
Dodecinyl succinic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylendmethylenetetrahydrophthalic anhydride and the like can be mentioned.

【0076】硬化促進剤としては、1,8-ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン-7などのジアザビシクロアルケンお
よびその誘導体、トリエチレンジアミン、ベンジルジメ
チルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエ
タノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール
等の三級アミン類、2-メチルイミダゾール、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、2-フ
ェニル-4-メチルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダ
ゾールなどのイミダゾール類、トリブチルホスフィン、
メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン
などの有機ホスフィン類、テトラフェニルホスホニウム
・テトラフェニルボレートなどのテトラ置換ホスホニウ
ム・テトラ置換ボレート、2-エチル-4-メチルイミダゾ
ール・テトラフェニルボレート、N-メチルモルホリン・
テトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン
塩、三フッ化ホウ素−アミン錯体等のルイス酸、ジシア
ンジアミド、アジピン酸ジヒドラジドなどのルイス塩
基、その他ポリメルカプタン、ポリサルファイドなどを
挙げることができる。これら硬化剤および硬化促進剤
は、単独で用いても、2種以上を組合せて用いてもよ
い。
As the curing accelerator, 1,8-diazabicyclo
Diazabicycloalkenes such as (5,4,0) undecene-7 and derivatives thereof, tertiary amines such as triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol and tris (dimethylaminomethyl) phenol; 2 -Methylimidazole, 2-ethyl-4
Imidazoles such as -methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, tributylphosphine,
Organic phosphines such as methyldiphenylphosphine and triphenylphosphine, tetra-substituted phosphonium and tetra-substituted borates such as tetraphenylphosphonium and tetraphenylborate, 2-ethyl-4-methylimidazole and tetraphenylborate, and N-methylmorpholine.
Examples thereof include tetraphenylboron salts such as tetraphenylborate, Lewis acids such as boron trifluoride-amine complex, Lewis bases such as dicyandiamide and adipic dihydrazide, and polymercaptan and polysulfide. These curing agents and curing accelerators may be used alone or in combination of two or more.

【0077】本発明に係る変性フェノール樹脂成形材料
は、上記高反応性変性フェノール樹脂、エポキシ樹脂、
および必要に応じて用いる硬化剤および/または硬化促
進剤に加えて、さらに無機フィラーを含んでいてもよ
い。
The modified phenolic resin molding material according to the present invention comprises the highly reactive modified phenolic resin, epoxy resin,
In addition to the curing agent and / or curing accelerator used as necessary, the composition may further contain an inorganic filler.

【0078】樹脂成形材料に無機フィラーを加えること
により、得られた成形体の強度、寸法安定性等をさらに
向上させることができる。このような無機フィラーとし
ては、プラスチック材料に無機充填材あるいは補強材と
して使用し得る種々の無機フィラーを用いることがで
き、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ホスファー繊維、
ホウ素繊維などの補強性繊維;水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウム等の水和金属酸化物;炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等の金属炭酸塩;硼酸マグネシウム
等の金属硼酸塩;シリカ、雲母、熔融シリカなどの無機
充填材などを挙げることができる。
By adding an inorganic filler to the resin molding material, the strength, dimensional stability and the like of the obtained molded article can be further improved. As such an inorganic filler, various inorganic fillers that can be used as an inorganic filler or a reinforcing material in a plastic material can be used, for example, glass fiber, carbon fiber, phosphor fiber,
Reinforcing fibers such as boron fibers; hydrated metal oxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide; metal carbonates such as magnesium carbonate and calcium carbonate; metal borates such as magnesium borate; silica, mica and fused silica Examples include inorganic fillers.

【0079】このような無機フィラーの配合量は、特に
限定されないが、例えば、高反応性変性フェノール樹脂
にエポキシ樹脂を加えた樹脂成分100重量部に対し
て、通常20〜800重量部、好ましくは50〜600
重量部の量で用いられる。
The amount of the inorganic filler is not particularly limited. For example, it is usually 20 to 800 parts by weight, preferably 20 to 800 parts by weight, based on 100 parts by weight of a resin component obtained by adding an epoxy resin to a highly reactive modified phenol resin. 50-600
Used in parts by weight.

【0080】また、本発明に係る変性フェノール樹脂成
形材料は、必要に応じて、さらに添加剤を含んでいても
よく、このような添加剤としては、例えば、シリコー
ン、ワックス類などの内部離型剤、カップリング剤、難
燃剤、光安定剤、酸化防止剤、顔料、増量剤などを挙げ
ることができる。
The modified phenolic resin molding material according to the present invention may further contain an additive, if necessary, such as an internal mold release agent such as silicone and wax. Agents, coupling agents, flame retardants, light stabilizers, antioxidants, pigments, extenders, and the like.

【0081】以上説明した本発明に係る変性フェノール
樹脂成形材料は、高反応性変性フェノール樹脂およびエ
ポキシ樹脂と、必要に応じて硬化剤および/または硬化
促進剤、無機フィラーおよび各種添加剤とを混合して調
製され、成形体の製造に適用される。
The modified phenolic resin molding material according to the present invention described above is obtained by mixing a highly reactive modified phenolic resin and an epoxy resin, and if necessary, a curing agent and / or a curing accelerator, an inorganic filler and various additives. And applied to the production of molded articles.

【0082】本発明では、高反応性変性フェノール樹脂
およびエポキシ樹脂と、硬化剤等の任意成分との混合順
序は、特に制限されないが、例えば、高反応性変性フェ
ノール樹脂と、エポキシ樹脂とを混練し、硬化剤(硬化
促進剤)を加えてさらに良く混合した後、必要に応じて
無機フィラーおよび他の添加剤等を加えて混合し、微粉
状の成形粉(コンパウンド)とすることができる。
In the present invention, the order of mixing the highly reactive modified phenolic resin and epoxy resin with optional components such as a curing agent is not particularly limited. For example, the highly reactive modified phenolic resin and the epoxy resin are kneaded. Then, after a curing agent (curing accelerator) is added and further mixed well, an inorganic filler and other additives are added and mixed as needed to obtain a fine powdery molding powder (compound).

【0083】具体的には、このようなコンパウンドは、
以下の手順にて調製することができる。 高反応性変性フェノール樹脂とエポキシ樹脂を自動
乳鉢を用いて室温で混合攪拌する。
Specifically, such a compound is
It can be prepared by the following procedure. The highly reactive modified phenol resin and epoxy resin are mixed and stirred at room temperature using an automatic mortar.

【0084】 攪拌混合物に硬化剤およびまたは硬化
促進剤、ワックス等の他の添加剤を添加混合する。 無機充填材を添加混合する。
A hardening agent and / or other additives such as a hardening accelerator and wax are added to the stirring mixture and mixed. Add and mix the inorganic filler.

【0085】 さらに、80℃〜90℃に調整された
熱ロール機で3〜10分混合した後、室温に戻して粉砕
し、コンパウンドとする。なお、この場合、無機フィラ
ーおよび他の添加剤等の添加は、別途高反応性変性フェ
ノール樹脂とエポキシ樹脂との混合後に行なわれている
が、任意の時期に行なうこともできる。
Further, after mixing for 3 to 10 minutes with a hot roll machine adjusted to 80 ° C. to 90 ° C., the mixture is returned to room temperature and pulverized to obtain a compound. In this case, the addition of the inorganic filler and other additives is separately performed after mixing the highly reactive modified phenol resin and the epoxy resin, but may be performed at any time.

【0086】このような本発明に係る変性フェノール樹
脂成形材料は、従来公知の様々な樹脂成形手段によって
成形体とすることができ、このような成形手段として
は、例えば、圧縮成形、射出成形、押出成形、トランス
ファー成形および注型成形などを挙げることができる。
The modified phenolic resin molding material according to the present invention can be formed into a molded article by various conventionally known resin molding means. Examples of such molding means include compression molding, injection molding, and injection molding. Extrusion molding, transfer molding, cast molding and the like can be mentioned.

【0087】さらに具体的には、本発明に係る変性フェ
ノール樹脂成形材料を用い、トランスファー成形によっ
て成形体を製造する場合には、成形温度120〜200
℃、射出圧5〜300Kgf/cm2 、好ましくは20
〜300Kgf/cm2 、型締圧50〜250Kgf/
cm2 および成形時間1〜10分の成形条件が望まし
い。
More specifically, when a molded article is produced by transfer molding using the modified phenolic resin molding material of the present invention, the molding temperature is 120 to 200.
° C, injection pressure 5 to 300 kgf / cm 2 , preferably 20
~ 300 kgf / cm 2 , mold clamping pressure 50 ~ 250 kgf /
Molding conditions of cm 2 and a molding time of 1 to 10 minutes are desirable.

【0088】また、成形された成形体は、150〜30
0℃の温度で、0.5〜24時間加熱することにより、
ポストキュアを行なうことが望ましい。ポストキュアを
成形体に施すことにより、成形体の耐熱性をさらに向上
させることができる。
Further, the molded article is 150 to 30
By heating at a temperature of 0 ° C. for 0.5 to 24 hours,
It is desirable to perform post cure. By applying post cure to the molded body, the heat resistance of the molded body can be further improved.

【0089】本発明に係る変性フェノール樹脂成形材料
では、溶融粘度が低く、かつエポキシ樹脂との反応性が
高い高反応性変性フェノール樹脂を用いているため、成
形性が良好であり、得られる成形体の寸法安定性等の機
械的特性、耐湿性および耐熱性が改善される。また、本
発明に係る変性フェノール樹脂成形材料では、実質的に
酸を含まない変性フェノール樹脂を用いれば金属部材に
対する腐食性を低減できる他、無機フィラーを加えるこ
とにより、成形体の機械的強度、電気絶縁性等をさらに
向上させることもできる。
In the modified phenolic resin molding material according to the present invention, a highly reactive modified phenolic resin having a low melt viscosity and a high reactivity with an epoxy resin is used. Mechanical properties such as dimensional stability of the body, moisture resistance and heat resistance are improved. Further, in the modified phenolic resin molding material according to the present invention, if a modified phenolic resin containing substantially no acid can be used, the corrosiveness to a metal member can be reduced, and by adding an inorganic filler, the mechanical strength of the molded body, Electrical insulation and the like can be further improved.

【0090】したがって、この変性フェノール樹脂成形
体は、寸法安定性、耐熱性、成形性等に極めて厳しい規
格を要求されるプリント基板、絶縁材、シール材等の電
気・電子部品用材料として有用であり、また耐熱性、高
集積化による応力損傷対策としての寸法安定性及び吸湿
性等の向上が要求される半導体封止材としても有用であ
る。
Therefore, the modified phenolic resin molded article is useful as a material for electric / electronic parts such as printed circuit boards, insulating materials, sealing materials, etc., which require extremely strict standards for dimensional stability, heat resistance, moldability, and the like. It is also useful as a semiconductor encapsulant that requires improved heat resistance, dimensional stability and moisture absorption as measures against stress damage due to high integration.

【0091】[0091]

【発明の効果】本発明に係る高反応性変性フェノール樹
脂の製造方法によれば、石油系重質油類またはピッチ類
とレゾール樹脂とを酸触媒の存在下で重縮合させて高反
応性変性フェノール樹脂を製造しているため、従来法で
は不可欠であった低分子化工程を削減でき、樹脂溶融粘
度が低く、エポキシ樹脂との反応性が向上した高反応性
変性フェノール樹脂を一工程で製造することができる。
According to the method for producing a highly reactive modified phenolic resin according to the present invention, a highly reactive modified phenolic resin is obtained by polycondensing a heavy petroleum oil or pitch and a resole resin in the presence of an acid catalyst. Since phenolic resin is manufactured, it is possible to reduce the low molecular weight process, which was indispensable in the conventional method, to produce a highly reactive modified phenolic resin with low resin melt viscosity and improved reactivity with epoxy resin in one process can do.

【0092】また、本発明に係る高反応性変性フェノー
ル樹脂の製造方法によれば、重縮合反応で得られた高反
応性変性フェノール樹脂を、さらに精製処理して未反応
成分や酸触媒などを除去することにより、樹脂溶融粘度
が低く、かつエポキシ樹脂との反応性が高いことに加え
て、実質的に酸を含まないために腐食性を有さない高反
応性変性フェノール樹脂を製造することが可能である。
Further, according to the method for producing a highly reactive modified phenol resin according to the present invention, the highly reactive modified phenol resin obtained by the polycondensation reaction is further purified to remove unreacted components and acid catalysts. By removing, in addition to having a low resin melt viscosity and high reactivity with epoxy resin, to produce a highly reactive modified phenolic resin which does not substantially corrode because it does not contain acid. Is possible.

【0093】本発明に係る変性フェノール樹脂成形材料
は、本発明の方法で得られた高反応性変性フェノール樹
脂と、エポキシ樹脂とを含み、成形性が良好で、かつ寸
法安定性等の機械的特性、耐湿性および耐熱性に優れた
成形品を製造できる成形材料、特に電気・電子部品用材
料及び半導体封止材を提供することができる。
The modified phenolic resin molding material according to the present invention contains the highly reactive modified phenolic resin obtained by the method of the present invention and an epoxy resin, has good moldability, and has good mechanical properties such as dimensional stability. It is possible to provide a molding material capable of producing a molded article having excellent properties, moisture resistance and heat resistance, particularly a material for electric / electronic parts and a semiconductor encapsulant.

【0094】[0094]

【実施例】以下、実施例により、本発明を更に具体的に
説明するが、これら実施例は本発明の範囲を制限するも
のでない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which do not limit the scope of the present invention.

【0095】また、以下の実施例において、部は特に断
りのない限り全て重量基準であるものとする。なお、反
応原料として使用する原料油の性状を表1に示す。これ
らの原料油は、減圧軽油の流動接触分解(FCC)で得
た塔底油を蒸留して得たものである。
In the following examples, all parts are by weight unless otherwise specified. Table 1 shows the properties of the feedstock oil used as the reaction feedstock. These feedstocks are obtained by distilling the bottom oil obtained by fluid catalytic cracking (FCC) of vacuum gas oil.

【0096】[0096]

【表1】 [Table 1]

【0097】また、以下の実施例において測定された数
平均分子量、エポキシ樹脂との反応性(ゲル化時間で判
断;短いほど反応性が高い)、樹脂溶融粘度および水酸
基当量等は、以下の装置または測定方法で測定した。
The number average molecular weight, reactivity with the epoxy resin (determined by the gelation time; the shorter the reactivity, the higher the reactivity), the resin melt viscosity, the hydroxyl equivalent, etc., measured in the following examples, were determined by the following apparatus. Or it measured by the measuring method.

【0098】<数平均分子量> 測定装置:東ソー(株)製GPC装置 HLC-8020(カラ
ム:TSK ゲル3000HXL+TSK ゲル2500HXL ×3、標準物
質: ポリスチレン) 得られたデータから、ポリスチレンを標準物質として分
子量を換算した。 <ガラス転移温度> 測定方式:動的粘弾性法 測定装置:(株)レオロジー、DVE RHEOSPECTOLER DVE-
4V型 荷重方式:引張法 測定周波数:10Hz 昇温速度:5℃/分 動的測定変位:±5×10-4cm 試験片:幅4mm×厚さ1mm×スパン30mm <水酸基当量>塩化アセチル化法により測定した。
<Number average molecular weight> Measuring apparatus: GPC apparatus HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation (column: TSK gel 3000HXL + TSK gel 2500HXL x 3, standard substance: polystyrene) From the obtained data, the molecular weight was determined using polystyrene as a standard substance. Converted. <Glass transition temperature> Measurement method: dynamic viscoelasticity measurement device: Rheology Co., Ltd., DVE RHEOSPECTOLER DVE-
4V type Load method: Tensile method Measurement frequency: 10 Hz Heating rate: 5 ° C./min Dynamic measurement displacement: ± 5 × 10 −4 cm Test piece: width 4 mm × thickness 1 mm × span 30 mm <hydroxyl equivalent> acetyl chloride It was measured by the method.

【0099】<ICI粘度>ICI社製,ICIコーン
プレート粘度計を用いて測定した。 <ゲル化時間>JIS K 6910に準拠し170℃
で測定した。
<ICI Viscosity> The ICI viscosity was measured using an ICI cone plate viscometer manufactured by ICI. <Geling time> 170 ° C. according to JIS K 6910
Was measured.

【0100】<成形直後のショアー硬度>ショアー硬度
計を用いて測定した。 <曲げ強度および弾性率>JIS K 6911に準拠
して測定した。
<Shore hardness immediately after molding> It was measured using a Shore hardness tester. <Bending strength and elastic modulus> Measured in accordance with JIS K 6911.

【0101】<吸湿率>JIS K 7209に準拠し
て成形体を作製し、所定条件で処理する前と後の成形体
の重量差を測定し求めた。
<Moisture Absorption> A molded article was prepared in accordance with JIS K 7209, and the weight difference between the molded article before and after the treatment under predetermined conditions was measured and determined.

【0102】[0102]

【実施例1】原料油200gと2,6-ジメチロールフェノ
ール57gを500mlガラス製反応容器に仕込み、25
0〜350rpmの速度で撹拌させながら40℃に保持す
る。温度が安定したら濃塩酸50mlを温度上昇に注意し
ながら徐々に加え、全量加えた後100℃にて24時間
反応して反応生成物を得た。
Example 1 200 g of raw oil and 57 g of 2,6-dimethylolphenol were charged into a 500 ml glass reaction vessel,
Maintain at 40 ° C. while stirring at a speed of 0-350 rpm. When the temperature was stabilized, 50 ml of concentrated hydrochloric acid was gradually added while paying attention to the temperature rise, and the whole amount was added, followed by reaction at 100 ° C. for 24 hours to obtain a reaction product.

【0103】上記反応生成物を450mlのトルエン/メ
チルイソブチルケトン(混合比2/1)混合溶媒に投入
して溶解し、得られた樹脂混合溶液を蒸留水で水洗して
酸を除去した後、エバポレーターで混合溶媒を除去して
230gの粗高反応性変性フェノール樹脂を得た。
The above reaction product was dissolved in 450 ml of a mixed solvent of toluene / methyl isobutyl ketone (mixing ratio: 2/1), and the obtained resin mixed solution was washed with distilled water to remove the acid. The mixed solvent was removed by an evaporator to obtain 230 g of a crude highly reactive modified phenol resin.

【0104】次に、加熱溶融状態の粗高反応性変性フェ
ノール樹脂を5200mlのn-ヘキサンに注ぎ込み、未反
応の原料油を除去すると共に樹脂を析出させ、濾過し1
37gの高反応性変性フェノール樹脂を得た。
Next, the crude highly reactive modified phenol resin in the molten state by heating was poured into 5200 ml of n-hexane to remove unreacted raw oil and precipitate the resin, followed by filtration.
37 g of a highly reactive modified phenolic resin were obtained.

【0105】得られた高反応性変性フェノール樹脂の数
平均分子量、150℃での粘度及び水酸基当量を測定
し、その結果を反応条件とともに表2に示した。
The number-average molecular weight, viscosity at 150 ° C., and hydroxyl equivalent weight of the obtained highly reactive modified phenol resin were measured. The results are shown in Table 2 together with the reaction conditions.

【0106】[0106]

【実施例2】表1に示す重質油176gをASTM−D
2549に準拠して、シリカゲルカラムを用いて展開溶
媒n-ペンタン、ジエチルエーテル、クロロホルム、エチ
ルアルコールを使用して、パラフィン分及び反応性の低
い成分を除去し、150gの原料油を得た。
Example 2 176 g of heavy oil shown in Table 1 was used in ASTM-D
According to 2549, a paraffin component and a component having low reactivity were removed using a developing solvent n-pentane, diethyl ether, chloroform and ethyl alcohol using a silica gel column to obtain 150 g of a feed oil.

【0107】原料油150gと2,6-ジメチロールフェノ
ール57gを500mlガラス製反応容器に仕込み、25
0〜350rpmの速度で撹拌させながら40℃に保持す
る。温度が安定したら濃塩酸50mlを温度上昇に注意しな
がら徐々に加え、全量加えた後100℃にて24時間反
応して反応生成物を得た。
150 g of raw material oil and 57 g of 2,6-dimethylolphenol were charged into a 500 ml glass reaction vessel.
Maintain at 40 ° C. while stirring at a speed of 0-350 rpm. When the temperature was stabilized, 50 ml of concentrated hydrochloric acid was gradually added while paying attention to the temperature rise, and the whole amount was added, followed by reaction at 100 ° C. for 24 hours to obtain a reaction product.

【0108】上記反応生成物を450mlのトルエン/メ
チルイソブチルケトン(混合比2/1)混合溶媒に投入
して溶解し、得られた樹脂混合溶液を蒸留水で水洗して
酸を除去した後、エバポレーターで混合溶媒を除去し
た。更に160℃で窒素を吹き込むことにより、混合溶
媒及び未反応のフェノールを除去し、119gの高反応
性変性フェノール樹脂を得た。
The above reaction product was poured into 450 ml of a mixed solvent of toluene / methyl isobutyl ketone (mixing ratio: 2/1) to dissolve the resin, and the resulting resin mixed solution was washed with distilled water to remove the acid. The mixed solvent was removed with an evaporator. Further, by blowing nitrogen at 160 ° C., the mixed solvent and unreacted phenol were removed to obtain 119 g of a highly reactive modified phenol resin.

【0109】得られた高反応性変性フェノール樹脂の数
平均分子量、150℃での粘度及び水酸基当量を測定
し、その結果を反応条件とともに表2に示した。
The number-average molecular weight, viscosity at 150 ° C. and hydroxyl equivalent of the obtained highly reactive modified phenolic resin were measured, and the results are shown in Table 2 together with the reaction conditions.

【0110】[0110]

【実施例3】実施例1で得られた高反応性変性フェノー
ル樹脂10.69重量部とビフェニル型エポキシ樹脂
(油化シェルエポキシ(株)製、商品名XY−4000
H)13.37重量部を自動乳鉢を用いて室温で混合撹
拌した後、撹拌混合物に硬化触媒としてトリフェニルホ
スフィン(TPP)0.49重量部を混合して、硬化促
進剤含有樹脂混合物を得た。
Example 3 10.69 parts by weight of the highly reactive modified phenolic resin obtained in Example 1 and a biphenyl type epoxy resin (trade name XY-4000, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.)
H) After mixing and stirring 13.37 parts by weight at room temperature using an automatic mortar, 0.49 parts by weight of triphenylphosphine (TPP) as a curing catalyst was mixed with the stirred mixture to obtain a resin mixture containing a curing accelerator. Was.

【0111】この硬化促進剤含有樹脂混合物のゲル化時
間を測定し、表3に示した。また、得られたコンパウン
ドに、更にカルナバワックス0.25重量部を添加混合
した後、無機フィラーとしてカーボンブラック0.20
重量部及び熔融シリカ((株)龍森製、CRS1102
−GT200T)75重量部を添加混合した。得られた
混合物を80〜90℃に調製された熱ロール機で3〜1
0分更に混合した後、室温まで冷却し、粉砕してコンパ
ウンド(成形材料)を得た。このコンパウンドの配合組
成を表3に示す。
The gelation time of the resin mixture containing the curing accelerator was measured and is shown in Table 3. Further, after adding and mixing 0.25 parts by weight of carnauba wax to the obtained compound, 0.20 parts of carbon black was added as an inorganic filler.
Parts by weight and fused silica (CRS1102, manufactured by Tatsumori Co., Ltd.)
-GT200T) 75 parts by weight. The obtained mixture was heated to a temperature of 3 to 1 with a hot roll machine adjusted to 80 to 90 ° C.
After further mixing for 0 minutes, the mixture was cooled to room temperature and pulverized to obtain a compound (molding material). Table 3 shows the compounding composition of this compound.

【0112】得られたコンパウンドを、175℃、90
秒の条件でトランスファー成形し、更に175℃、6時
間ポストキュアすることにより成形体を得た。得られた
成形体の成形直後のショアー硬度、ガラス転移点、曲げ
特性及び吸湿率を測定し、その結果を表3に示した。
The obtained compound was heated at 175 ° C., 90
Transfer molding was performed under the conditions of seconds, and post-curing was further performed at 175 ° C. for 6 hours to obtain a molded body. The Shore hardness, glass transition point, bending characteristics, and moisture absorption of the obtained molded body immediately after molding were measured. The results are shown in Table 3.

【0113】[0113]

【実施例4】実施例1で得られた高反応性変性フェノー
ル樹脂に換えて、実施例2で得られた高反応性変性フェ
ノール樹脂を各々用い、かつ高反応性変性フェノール樹
脂組成物及びエポキシ樹脂の配合比を表3に示す値とし
た以外は、実施例1と同様にして、硬化促進剤含有樹脂
混合物、コンパウンド及び成形体を製造した。
Example 4 Instead of the highly reactive modified phenolic resin obtained in Example 1, each of the highly reactive modified phenolic resins obtained in Example 2 was used, and a highly reactive modified phenolic resin composition and an epoxy resin were used. A curing accelerator-containing resin mixture, a compound, and a molded article were produced in the same manner as in Example 1 except that the compounding ratio of the resin was changed to a value shown in Table 3.

【0114】得られた硬化促進剤含有樹脂混合物のゲル
化時間、成形体の物性(成形直後のショアー硬度、ガラ
ス転移点、曲げ特性及び吸湿率)を測定し、その結果を
表3に示した。
The gelation time of the obtained resin mixture containing a curing accelerator and the physical properties of the molded product (Shore hardness immediately after molding, glass transition point, bending characteristics, and moisture absorption) were measured. The results are shown in Table 3. .

【0115】[0115]

【実施例5】実施例1で得られた高反応性変性フェノー
ル樹脂を用い、エポキシ樹脂をYX−4000HからE
OCN 1020(日本化薬(株)製)に変更し、エポ
キシ樹脂との配合比を表3に示す値とした以外は、実施
例1と同様にして、硬化促進剤含有樹脂混合物、コンパ
ウンド及び成形体を製造した。
Example 5 Using the highly reactive modified phenolic resin obtained in Example 1, the epoxy resin was changed from YX-4000H to E
In the same manner as in Example 1 except that the composition was changed to OCN 1020 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and the compounding ratio with the epoxy resin was set to the value shown in Table 3, the curing accelerator-containing resin mixture, compound, and molding were performed. Body manufactured.

【0116】得られた硬化促進剤含有樹脂混合物のゲル
化時間、成形体の物性(成形直後のショアー硬度、ガラ
ス転移点、曲げ特性及び吸湿率)を測定し、その結果を
表3に示した。
The gelation time of the obtained resin mixture containing a curing accelerator and the physical properties of the molded product (Shore hardness immediately after molding, glass transition point, bending characteristics and moisture absorption) were measured. The results are shown in Table 3. .

【0117】[0117]

【表2】 [Table 2]

【0118】[0118]

【表3】 [Table 3]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 慎 茨城県鹿島郡神栖町東和田4番地 鹿島石 油株式会社鹿島製油所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shin Hasegawa 4 Kazu-gun, Kashima-gun, Toshima, Kashima Ishi Oil Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石油系重質油類またはピッチ類と、レゾ
ール樹脂とを酸触媒の存在下で重縮合させることを特徴
とする高反応性変性フェノール樹脂の製造方法。
1. A method for producing a highly reactive modified phenol resin, comprising subjecting a heavy petroleum oil or pitch to polycondensation with a resole resin in the presence of an acid catalyst.
【請求項2】 前記酸触媒が、有機酸、無機酸および固
体酸からなる群から選択されるブレンステッド酸である
ことを特徴とする請求項1記載の高反応性変性フェノー
ル樹脂の製造方法。
2. The method for producing a highly reactive modified phenolic resin according to claim 1, wherein said acid catalyst is a Bronsted acid selected from the group consisting of organic acids, inorganic acids and solid acids.
【請求項3】 前記酸触媒が、酸性陽イオン交換樹脂で
あることを特徴とする請求項2記載の高反応性変性フェ
ノール樹脂の製造方法。
3. The method for producing a highly reactive modified phenolic resin according to claim 2, wherein the acid catalyst is an acidic cation exchange resin.
【請求項4】 前記石油系重質油類またはピッチ類が、
パラフィン留分除去処理を施した後に使用されることを
特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の高反応
性変性フェノール樹脂の製造方法。
4. The petroleum heavy oils or pitches,
The method for producing a highly reactive modified phenolic resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the method is used after performing a paraffin fraction removal treatment.
【請求項5】 前記重縮合反応で得られた高反応性変性
フェノール樹脂を、(i) 炭素数10以下の脂肪族炭化水
素、炭素数10以下の脂環式炭化水素および脂肪族系石
油留分からなる群から選択される少なくとも一種の化合
物を含む溶媒で処理し、未反応成分を含む溶媒可溶成分
を除去する工程および(ii)触媒残渣を除去する工程から
選択される少なくとも一工程で、精製することを特徴と
する請求項1〜4のいずれか1項に記載の高反応性変性
フェノール樹脂の製造方法。
5. The highly reactive modified phenolic resin obtained by the above polycondensation reaction is treated with (i) an aliphatic hydrocarbon having 10 or less carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 10 or less carbon atoms, and an aliphatic petroleum distillate. Treating with a solvent containing at least one compound selected from the group consisting of: a step of removing solvent-soluble components including unreacted components and (ii) at least one step selected from a step of removing catalyst residues, The method for producing a highly reactive modified phenolic resin according to any one of claims 1 to 4, wherein the method is refined.
【請求項6】 平均分子量から算出した前記石油系重
質油類またはピッチ類1モルに対して、前記レゾール樹
脂が平均分子量から換算して0.2〜2モル、前記触媒
が0.3〜3.0モルとなる量で各々用いられることを
特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載高反応性
フェノール樹脂組成物の製造方法。
6. The mol of the resole resin is 0.2 to 2 mol, calculated from the average molecular weight, and the catalyst is 0.3 to 1, based on 1 mol of the petroleum heavy oils or pitches calculated from the average molecular weight. The method for producing a highly reactive phenolic resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound is used in an amount of 3.0 mol.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の方
法により得られた高反応性変性フェノール樹脂と、エポ
キシ樹脂とを含むことを特徴とする変性フェノール樹脂
成形材料。
7. A modified phenolic resin molding material comprising a highly reactive modified phenolic resin obtained by the method according to claim 1 and an epoxy resin.
【請求項8】 請求項7に記載の変性フェノール樹脂成
形材料を成形して得られることを特徴とする電気・電子
部品用材料。
8. A material for electric / electronic parts, obtained by molding the modified phenolic resin molding material according to claim 7.
【請求項9】 請求項7に記載の変性フェノール樹脂成
形材料からなることを特徴とする半導体封止材。
9. A semiconductor encapsulant comprising the modified phenolic resin molding material according to claim 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2000034349A1 (en) * 1998-12-10 2000-06-15 Kashima Oil Co., Ltd. Process for producing modified phenolic resin

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000034349A1 (en) * 1998-12-10 2000-06-15 Kashima Oil Co., Ltd. Process for producing modified phenolic resin
US6320013B1 (en) 1998-12-10 2001-11-20 Kashima Oil Co., Ltd. Process for producing modified phenolic resin

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