TW201446869A - 可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物及纖維強化複合材料 - Google Patents

可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物及纖維強化複合材料 Download PDF

Info

Publication number
TW201446869A
TW201446869A TW103110202A TW103110202A TW201446869A TW 201446869 A TW201446869 A TW 201446869A TW 103110202 A TW103110202 A TW 103110202A TW 103110202 A TW103110202 A TW 103110202A TW 201446869 A TW201446869 A TW 201446869A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
phenol resin
resin composition
type phenol
resol
water
Prior art date
Application number
TW103110202A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyuki Imada
Takakazu Kage
Original Assignee
Dainippon Ink & Chemicals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink & Chemicals filed Critical Dainippon Ink & Chemicals
Publication of TW201446869A publication Critical patent/TW201446869A/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • C08G8/08Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
    • C08G8/10Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ with phenol
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/043Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2361/00Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
    • C08J2361/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08J2361/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本發明提供一種熱硬化型樹脂組成物及使用其的纖維強化複合材料,上述熱硬化型樹脂組成物的適用期長,可削減剩餘的硬化性組成物的廢棄物,在使其含侵於纖維基材中並硬化而獲得纖維強化複合材料時,硬化物不易著色,且於纖維強化複合材料的表面亦不易產生膨泡。本發明是一種可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物,其特徵在於:含有使酚類(a1)與醛類(a2)於胺系觸媒(a3)的存在下反應而獲得的水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)、沸點為110℃~300℃的水溶性溶劑(B)及水,且pH值為7~10;及一種纖維強化複合材料,其特徵在於:其是使上述可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物含侵於纖維基材中並硬化而獲得。

Description

可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物及纖維強化複合材料
本發明是有關於一種熱硬化型樹脂組成物及使用其的纖維強化複合材料,上述熱硬化型樹脂組成物的適用期(pot life)長,可削減剩餘的硬化性組成物的廢棄物,在使其含侵於纖維基材中並硬化而獲得纖維強化複合材料時,硬化物不易著色,且於纖維強化複合材料的表面亦不易產生膨泡。
可溶酚醛樹脂型酚樹脂具有優異的耐熱性、接著性、機械特性、電氣特性、價格優越性等。因此,可溶酚醛樹脂型酚樹脂是添加有機、無機的氈(mat)或布(cloth)、粉末等填充材或熱硬化性促進劑、脫模劑、塑化劑等製成複合材料而被用於車輛零件、飛機零件、船舶零件、管道(duct)、頂棚材、壁材、儲罐(tank)、導管(pipe)等用途。另外,近年來,上述優異的特性再次受到關注而將可溶酚醛樹脂型酚樹脂用於使其含浸於玻璃(glass)基材或碳奈米纖維(carbon nanofiber)等纖維基材中並加熱硬化而製造纖維強化複合材料。作為該些纖維強化複合材料,具體而言,廣泛地研究有利用與碳奈米纖維的複合化的導電 性複合材、燃料電池隔板(separator)、電雙層電容器(electric double layer capacitor)的絕緣層等。
使用可溶酚醛樹脂型酚樹脂的纖維強化複合材料通常可藉由如下方式製造:預先製成於包含可溶酚醛樹脂型酚樹脂的樹脂組成物中添加有對甲苯磺酸等有機酸作為硬化觸媒的組成物,使其含侵於纖維基材中並硬化。該製造方法中,藉由添加硬化觸媒而使可溶酚醛樹脂型酚樹脂開始硬化,因此存在如下問題:若於添加硬化觸媒後數分鐘至數十分鐘期間未使用全部量,則樹脂組成物於供給管線(supply line)中凝固等。
使用壽命長(適用期長)的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物例如揭示有如下可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物,該可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物含有可溶酚醛樹脂型酚樹脂及酸,且該可溶酚醛樹脂型酚樹脂為以醛類、酚類、及鹼性物質為觸媒進行反應而獲得後,併用pKa為0以下的酸與pKa為1以上的酸將殘留的鹼性物質中和所得的可溶酚醛樹脂酚樹脂(例如參照專利文獻1)。專利文獻1中所揭示的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物於添加硬化觸媒後的使用壽命為70分鐘左右。然而,上述專利文獻1中所揭示的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物必須於使用當天製備,且當天中未使用完的組成物必須全部廢棄,就經濟性、環境適應性的方面而言被視為有問題。因此,要求使用壽命更長的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物。
另外,就對環境的考慮或勞動安全衛生的觀點而言,亦 要求上述可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物為水性。然而,水性的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物由於作為溶劑的水會因硬化時所施加的熱而氣體化,故而有引起所獲得的纖維複合強化材料表面的膨泡、變形的問題。為了防止上述膨泡、變形,例如必須實施室溫下的24小時左右的固化乾燥或多階段壓製(press)等特殊的處理,從而使製造效率惡化。此外,亦要求即便於對纖維強化複合材料實施裁斷等加工時進行硬化以使加工性變得良好,亦不會著色的可溶酚醛樹脂型酚樹脂。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-091600號公報
本發明所欲解決的課題在於提供一種適用期長,可削減剩餘的硬化性組成物的廢棄物,可在不降低製造效率的情況下提供於表面無膨泡且著色亦少的纖維複合強化材料等成形物的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物。
本發明者等為了解決上述課題而反覆進行努力研究,結果發現,藉由將包含可溶酚醛樹脂型酚樹脂的組成物的pH值設為7~10而成為硬化良好且無需觸媒等的組成物,因此適用期變長;藉由在該組成物中添加具有高於水的沸點的溶劑、具體而言沸點為110℃~300℃的溶劑,可在不實施室溫下的24小時左右的固化乾燥或多階段壓製等特殊的處理的情況下獲得無膨泡、變形的纖 維複合強化材料等成形物;於製備上述可溶酚醛樹脂型酚樹脂時,藉由使用胺系觸媒作為觸媒而成為於硬化時著色少的組成物,從而完成了本發明。
即,本發明提供一種可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物,其特徵在於:含有使酚化合物(a1)與醛化合物(a2)於胺系觸媒(a3)的存在下反應而獲得的可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)、沸點為110℃~300℃的水溶性溶劑(B)、及水,且pH值為7~10的範圍。
另外,本發明提供一種纖維強化複合材料,其特徵在於:其是使上述可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物含侵於纖維基材中並硬化而獲得。
本發明的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物即便不添加硬化觸媒,利用熱的硬化性亦優異,可以一液型的組成物獲得硬化物,因此成為適用期優異的組成物。另外,藉由使用本發明的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物,可在不實施室溫下的24小時左右的固化乾燥或多階段壓製等特殊的處理的情況下提供於表面無膨泡的纖維強化複合材料。進而,本發明的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物於硬化時所產生的著色亦少,而亦可提供著色少的纖維強化複合材料。
本發明的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物的特徵在於:含有使酚化合物(a1)與醛化合物(a2)於胺系觸媒(a3)的存在下反應而獲得的可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)、沸點為110℃~300℃的水溶性溶劑(B)、及水,且pH值為7~10的範圍。此種可溶酚醛樹脂型酚樹脂例如可藉由如下方法而獲得:於水溶劑中使用胺系觸媒(a3)使酚化合物(a1)與醛化合物(a2)反應而獲得可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)的水溶液,於其中添加水溶性溶劑(B)。
本發明中所使用的可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)可使酚化合物(a1)與醛化合物(a2)於胺系觸媒(a3)的存在下反應而獲得。
上述酚化合物(a1)例如可列舉:苯酚;甲酚、二甲苯酚、乙基苯酚、丁基苯酚、辛基苯酚等烷基酚化合物;間苯二酚、鄰苯二酚等多元酚化合物;鹵化苯酚、苯基苯酚、胺基苯酚等。該些酚化合物(a1)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。其中,就可獲得硬化性、水溶性優異的可溶酚醛樹脂型酚樹脂,且經濟性亦優異而言,較佳為苯酚。
上述醛化合物(a2)例如有效的是甲醛、多聚甲醛(paraformaldehyde)、三聚甲醛(trioxane)等甲醛;乙醛等,亦可使用烏洛托品(六亞甲四胺)(urotropine)。該些醛化合物(a2)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。其中,就性能及經濟性的方面而言,較佳為甲醛。
上述胺系觸媒(a3)例如可列舉:氨、單乙醇胺等一級胺化合物;二乙醇胺等二級胺化合物;三甲基胺、三乙基胺、三乙醇胺、二氮雜雙環十一烯等三級胺化合物等。該些胺系觸媒(a3)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。其中,就由次甲基偶氮基(azomethine group)的生成引起的著色少,及容易控制分子量而言,較佳為三級胺化合物,尤佳為三乙基胺。
本發明中所使用的可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)的製備中,亦可於無損本發明的效果的範圍內使用胺系觸媒(a3)以外的其他觸媒(a4)。其他觸媒(a4)例如可列舉:氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鉀等鹼金屬的氫氧化物或其水合物;鈣、鎂、鋇等鹼土金屬的氧化物及氫氧化物;碳酸鈉、六亞甲基四胺等鹼性物質等。該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。其中,期待在使用鹼金屬的氫氧化物或其水合物作為其他觸媒(a4)的情況下,可製備硬化性更優異的水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)。該些其他觸媒的使用量較佳為相對於上述胺系觸媒(a3)的添加量以50莫耳%以下使用。
關於酚化合物(a1)與醛化合物(a2)的反應比例,就使反應順利進行而言,較佳為兩者的莫耳比[醛類/酚類]為1.0/1.0~3.0/1.0的範圍。另外,關於上述胺系觸媒(a3)或上述其他觸媒(a4)的添加量,相對於酚化合物(a1)1莫耳,較佳為0.05莫耳~0.5莫耳的範圍,更佳為0.1莫耳~0.4莫耳的範圍。
酚化合物(a1)與醛化合物(a2)的反應例如可藉由使 用水作為溶劑,於40℃~100℃的溫度條件下,反應1小時~12小時而進行。關於水的使用量,相對於酚化合物(a1)與醛化合物(a2)的合計100質量份,較佳為20質量份~100質量份的範圍。
反應結束後,可適當藉由濃縮操作或水的追加而調整樹脂固體成分量,亦可直接使用所獲得的可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)的水溶液。另外,為了將最終獲得的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物的pH值調整為7~10的範圍,亦可適當添加上述胺系觸媒(a3)或上述其他觸媒(a4)作為pH值調整劑。
本發明中所使用的水溶性溶劑(B)的沸點為110℃~300℃。藉由含有此種具有高於水的沸點的水溶性溶劑(B),可將硬化時所產生的大量水蒸氣高效率地排出至硬化物之外,故而可獲得於表面無膨泡的纖維強化複合材料。水溶性溶劑(B)例如可列舉:如四氫糠醇的經羥基烷基取代的環狀醚;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、甘油、二甘油、乙炔二醇等多元醇類;乙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、二乙二醇單丁醚、乙二醇單苯醚、三乙二醇單甲醚、四乙二醇單甲醚、聚乙二醇單甲醚等單醚醇類;二乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲 醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁基甲醚、三丙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇丁基甲醚、聚乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等二醚二醇類;乙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯等。水溶性溶劑(B)較佳為沸點為150℃~300℃的溶劑,就容易獲取,經濟性亦優異而言,較佳為選自由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇及丙二醇所組成的組群中的一種以上的水溶性溶劑,更佳為二乙二醇。
關於水溶性溶劑(B)的使用量,就成為乾燥性優異,所獲得的硬化物的物性不易降低的樹脂材料而言,較佳為於可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物100質量份中成為0.1質量份~20質量份的範圍的比例,更佳為1質量份~15質量份的範圍。
本發明的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物的pH值為7~10的範圍,就成為硬化性更良好且適用期長的組成物而言,更佳為8~10的範圍。如上所述,pH值的調整可於可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)水溶液的時刻適當地進行調整,亦可於添加上述水溶性溶劑(B)後進行調整。
為了提高硬化性,本發明的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物中亦可添加二元酚類。二元酚類例如可列舉:間苯二酚、鄰苯二酚、對苯二酚、2,2-雙(4'-羥基苯基)丙烷、1,1'-雙(二羥基苯基)甲烷、1,1'-雙(二羥基萘基)甲烷、四甲基聯苯酚、聯苯酚、六甲基聯苯酚、1,2-二羥基萘、1,3-二羥基萘、1,4-二羥基萘、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、1,7-二羥基萘、1,8-二羥基萘、2,3-二羥基萘、 2,6-二羥基萘、2,7-二羥基萘等萘二酚類等。
本發明的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物中可於不損及本發明的效果的範圍內調配賦予與纖維基材的密接性的偶合劑(coupling agent)、對纖維強化複合材料賦予阻燃性的阻燃劑、或賦予自模具的脫模性的脫模劑等。
上述偶合劑例如可列舉矽烷系偶合劑或鈦酸酯系偶合劑等,較佳為矽烷系偶合劑。矽烷系偶合劑例如可列舉:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等具有乙烯基的矽烷系偶合劑;2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷等具有環氧基的矽烷系偶合劑;對苯乙烯基三甲氧基矽烷等具有苯乙烯基的矽烷系偶合劑;3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等具有甲基丙烯醯基的矽烷系偶合劑;3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等具有丙烯醯基的矽烷系偶合劑;N-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、N-苯基-3-胺基 丙基三甲氧基矽烷、N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷的鹽酸鹽等具有胺基的矽烷系偶合劑;3-脲基丙基三乙氧基矽烷等具有脲基的矽烷系偶合劑;3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等具有巰基的矽烷系偶合劑;雙(三乙氧基矽烷基丙基)四硫醚等具有硫醚基的矽烷系偶合劑;3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷等具有異氰酸酯基的矽烷系偶合劑等。該些偶合劑可使用一種,亦可併用兩種以上。
上述阻燃劑例如可列舉:紅磷(red phosphorus)、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯基二苯酯、磷酸二甲苯基二苯酯、間苯二酚雙苯基磷酸酯、雙酚A雙(二苯基磷酸酯)等磷酸酯、或硼酸酯等。該些阻燃劑可使用一種,亦可併用兩種以上。
上述脫模劑例如可列舉:矽油(silicon oil)、硬脂酸酯、巴西棕櫚蠟(Carnauba Wax)等。該些脫模劑可使用一種,亦可併用兩種以上。
本發明的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物對纖維基材的含浸性優異,故而較佳為樹脂固體成分量為60質量%~80質量%的範圍。另外,較佳為25℃條件下的黏度為50mPa.s~150mPa.s的範圍。
本發明的纖維強化複合材料的特徵在於:其是使本發明的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物含侵於纖維基材中並硬化而獲 得。纖維基材例如可使用玻璃纖維、碳纖維、聚芳醯胺纖維、硼纖維、氧化鋁纖維、碳化矽纖維等,亦可將該些纖維混合使用兩種以上。該纖維基材的形態並無特別限定,例如可使用沿一方向拉齊的長纖維、藤、織物、氈、編織物(knit)、線繩、切成小於10mm的長度的短纖維等。此處所謂的長纖維是指實質上10mm以上連續的單纖維或纖維束。另外,所謂短纖維,是指切斷為小於10mm的長度的纖維束。
本發明的纖維強化複合材料通常可藉由如下方式獲得:使本發明的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物含侵於纖維基材中後,於100℃~200℃下加熱10分鐘~12小時。硬化時,例如可於170℃等高溫下硬化,亦可於100℃的相對低溫下預先硬化後,使溫度升至高溫而硬化。
[實施例]
以下列舉具體的實施例對本發明進行更詳細的說明。例中,只要無特別說明,則「份」、「%」為質量基準。
合成例1[水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)的製備]
於設置有冷卻管的1000ml四口燒瓶(flask with four necks)中添加苯酚154g、42%福馬林(formalin)水溶液213g、三乙基胺5g,於70℃的油浴(oil bath)中加熱、攪拌2小時使之反應。在減壓脫水的同時降溫至50℃,而獲得水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A1)400g。水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A1)的pH值為8.2,135℃下的不揮發分為72%。
合成例2(同上)
反應後,利用49%氫氧化鈉水溶液將pH值調整為9.6,除此以外,以與合成例1相同的方式進行合成,而獲得水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A2)413g。水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A2)樹脂的於135℃下的不揮發分為72%。
合成例3[比較對照用水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(a)的製備]
於設置有冷卻管的1000ml四口燒瓶中添加苯酚154g、42%福馬林水溶液213g、48%氫氧化鉀水溶液105g,於70℃的油浴中加熱、攪拌2小時使之反應。在減壓脫水的同時降溫至50℃,而獲得比較對照用水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A'1)400g。水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A'1)的pH值為8.9,135℃下的不揮發分為73%。
實施例1
以第1表所示的調配來調配水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)、水溶性溶劑(B),而獲得本發明的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物(1)。對可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物(1)的硬化性、硬化物的外觀、適用期進行評價,並且使用可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物(1)製造纖維強化複合材料,進行彎曲特性的評價。將評價方法示於下述。另外,將評價結果示於第1表。
<硬化性的評價方法>
依據JIS K6910 5.14.2凝膠化時間B法,測定150℃下的可溶 酚醛樹脂型酚樹脂組成物的凝膠化時間。該時間越短,硬化性越優異。
<硬化物外觀的評價方法>
硬化物的外觀可藉由觀察硬化時所產生的膨泡的有無及硬化物的色調而進行。膨泡的有無的評價是於110℃×5分鐘+170℃×10分鐘的條件下進行利用恆溫乾燥機的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物(1)的試驗片的乾燥,以目視觀察取出經乾燥的試驗片時的外觀的膨泡產生狀況。將經乾燥的試驗片的外觀完全無膨泡的試驗片評價為◎,將可確認到膨泡但其直徑小於1mm的試驗片評價為○,將存在即便一個直徑1mm以上的膨泡的試驗片評價為×。色調是以目視觀察經乾燥的試驗片的著色的程度。將經乾燥的試驗片為黃色的試驗片評價為◎,將為紅色的試驗片評價為○,將為紅褐色~黑色的試驗片評價為×。
<適用期的評價方法>
向100ml燒杯(beaker)中投入可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物後利用玻璃棒進行攪拌。測定直至燒杯內的組成物產生白濁而透明性消失的時刻的經過時間,設為適用期。該時間越長,適用期越優異。
<彎曲特性的評價方法>
於玻璃板上放置兩片300g/m2單位面積重量的150mm×150mm玻璃氈,利用輥(roller)將可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物以成為650g/m2的方式塗佈於各玻璃氈。於110℃×5分鐘+170℃×10 分鐘的條件下進行利用恆溫乾燥機的試驗片的乾燥後,針對所獲得的硬化物,依據JIS K7017 A法測定彎曲特性。
此外,為了使硬化條件與膨泡試驗中產生膨泡的條件一致,而將彎曲試驗中所使用的樣品(sample)於室溫下固化48小時後,於上述條件下進行乾燥而製成無膨泡的試驗片。
實施例2~實施例4及比較例1~比較例2
除第1表及第2表所示的調配以外,以與實施例1相同的方式獲得可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物2~可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物4,及比較對照用可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物1'~比較對照用可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物2'。進行與實施例1相同的評價,並將評價結果示於第1表及第2表。
第1表及第2表的腳註
(A1):水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A1)
(A2):水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A2)
(A'1):比較對照用水溶性可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A'1)
DEG(diethylene glycol):二乙二醇
添加劑A:信越化學工業股份有限公司製造的矽烷偶合劑「KBM-403」(3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷)
添加劑B:信越化學工業股份有限公司製造的矽烷偶合劑「KBE-903」(3-胺基丙基三乙氧基矽烷)
酸硬化劑:65%對甲苯磺酸水溶液

Claims (6)

  1. 一種可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物,其特徵在於:含有使酚化合物(a1)與醛化合物(a2)於胺系觸媒(a3)的存在下反應而獲得的可溶酚醛樹脂型酚樹脂(A)、沸點為110℃~300℃的水溶性溶劑(B)、及水,且pH值為7~10的範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物,其中上述胺系觸媒(a3)為三乙基胺。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物,其中樹脂固體成分量為60質量%~80質量%的範圍。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物,其中上述水溶性溶劑(B)為選自由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇及丙二醇所組成的組群中的一種以上的水溶性溶劑。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物,其中上述水溶性溶劑(B)的含量於上述可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物100質量份中為0.1質量份~20質量份的範圍。
  6. 一種纖維強化複合材料,其特徵在於:其是使如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物含侵於纖維基材中並硬化而獲得。
TW103110202A 2013-06-12 2014-03-19 可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物及纖維強化複合材料 TW201446869A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013123709 2013-06-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201446869A true TW201446869A (zh) 2014-12-16

Family

ID=52021965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103110202A TW201446869A (zh) 2013-06-12 2014-03-19 可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物及纖維強化複合材料

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5761464B2 (zh)
TW (1) TW201446869A (zh)
WO (1) WO2014199656A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113831486A (zh) * 2021-10-21 2021-12-24 上海交通大学 一种小粒径酚醛树脂微球的制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5934733B2 (ja) * 1976-03-18 1984-08-24 三菱化学株式会社 フエノ−ル系樹脂繊維もしくはフイルムの製造法
JPS5426860A (en) * 1977-07-30 1979-02-28 Matsushita Electric Works Ltd Production of laminate
DE3422216A1 (de) * 1984-06-15 1985-12-19 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung eines fuer beschichtungsmittel geeigneten bindemittels und dessen verwendung
JPS61115920A (ja) * 1984-11-12 1986-06-03 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd 粒子状固形レゾ−ル樹脂組成物の製造方法
JPS62240311A (ja) * 1986-04-11 1987-10-21 Dainippon Ink & Chem Inc 粉末状レゾ−ル型フエノ−ル樹脂の製造方法
JPS6377916A (ja) * 1986-09-22 1988-04-08 Kansai Paint Co Ltd レゾ−ル型フエノ−ル樹脂の製造方法
JPH03177057A (ja) * 1989-12-05 1991-08-01 Hitachi Ltd 樹脂組成物で被覆した半導体装置
JPH09255745A (ja) * 1996-03-25 1997-09-30 Sumitomo Bakelite Co Ltd フェノール樹脂の製造方法
JP4129508B2 (ja) * 2002-03-29 2008-08-06 Dic株式会社 耐火物用結合剤
JP2010138273A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd 湿式摩擦材用フェノール樹脂組成物及び摩擦材
JP2012072217A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd フェノール樹脂組成物、及び、断熱材用フェノール樹脂組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113831486A (zh) * 2021-10-21 2021-12-24 上海交通大学 一种小粒径酚醛树脂微球的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014199656A1 (ja) 2014-12-18
JP5761464B2 (ja) 2015-08-12
JPWO2014199656A1 (ja) 2017-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI670318B (zh) 環氧樹脂組成物、硬化物、纖維強化複合材料、纖維強化樹脂成形品、及纖維強化樹脂成形品之製造方法
JP5046929B2 (ja) エーテル化硬化剤を含有するフェノール樹脂組成物
JP6259770B2 (ja) 樹脂組成物及びそれを用いて得られる、炭素繊維強化複合材料の前駆体、炭素繊維強化複合材料並びに炭素繊維強化炭素材料
JP5915331B2 (ja) バイオマス変性フェノール樹脂の製造方法、バイオマス変性フェノール樹脂、バイオマス変性フェノール樹脂組成物及びバイオマス変性フェノール樹脂硬化物
TW201311795A (zh) 成形材料
JPWO2016159218A1 (ja) レゾール型変性フェノール樹脂組成物、その製造方法および接着剤
US9862823B2 (en) Resin composition for wet friction material, phenolic resin for wet friction material and wet friction material
US10259902B2 (en) Resol phenolic resin for friction material, method for producing the same, adhesive for friction material, and wet friction plate
TW201446869A (zh) 可溶酚醛樹脂型酚樹脂組成物及纖維強化複合材料
EP3323842A1 (en) Liquid phenolic resol resin, method for preparing liquid phenolic resol resin, and article
EP1263839B1 (en) Epoxy-functional polysiloxane modified phenolic resin compositions and composites
JP4611457B2 (ja) 酸硬化可能なフェノール樹脂組成物のための反応性希釈剤
JP2008189749A (ja) 湿式ペーパー摩擦材用フェノール樹脂及び湿式ペーパー摩擦材
JP2017048349A (ja) 繊維強化複合材料用ビスフェノールf変性レゾール型フェノール樹脂、樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化複合成形品、および繊維強化複合材料用ビスフェノールf変性レゾール型フェノール樹脂の製造方法
CN114369215A (zh) 一种杂化酚醛树脂及其合成方法与纤维/杂化酚醛树脂复合材料
US20150065756A1 (en) Liquid resol-type phenolic resin and wet paper friction material
KR101810725B1 (ko) 액상 레졸형 페놀 수지
JP2014098081A (ja) 熱硬化型樹脂組成物及び繊維強化複合材料
JP2011042767A (ja) ゴム補強用樹脂組成物
JP2007246689A (ja) 摩擦材用フェノール樹脂組成物、及び摩擦材
JP2007169457A (ja) シートモールディングコンパウンド用フェノール樹脂及びその製造方法並びにそれを用いて得られたシートモールディングコンパウンド
JP2015048395A (ja) 熱硬化性樹脂組成物及びレゾール型フェノール樹脂
JP2017206611A (ja) フェノール樹脂組成物、その製造方法及び繊維強化複合材料
JP2011241269A (ja) 界面強化処理ガラスフィラー及びフェノール樹脂成形材料
JP2010013609A (ja) 摩擦材用フェノール樹脂組成物および摩擦材用熱硬化性フェノール樹脂組成物