WO2012014480A1 - フェノール樹脂及びエポキシ樹脂並びにその製造方法 - Google Patents

フェノール樹脂及びエポキシ樹脂並びにその製造方法 Download PDF

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WO2012014480A1
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phenol
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polyester
phenol resin
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大地 岡本
有馬 聖夫
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太陽ホールディングス株式会社
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    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation

Definitions

  • the present invention relates to a phenol resin and an epoxy resin and a method for producing the same.
  • PET Polyethylene Terephthalate bottles are light, transparent, excellent in gas barrier properties, and high in strength. Along with the rapid increase in the amount of use, the amount of waste has increased and has become a social problem.
  • PET PET bottles are collected separately and recycled.
  • the PET resin is regenerated, there is a problem that the molecular weight of the PET decreases due to hydrolysis of the ester bond, and the melt viscosity and mechanical strength of the PET decrease. Therefore, the recycled PET resin is currently used only in the fiber field and the industrial material field.
  • an alkyd resin see Patent Document 1, etc.
  • a polyester resin see Patent Document 2, etc.
  • a photocurable urethane resin see Patent Document 3, etc.
  • paints It is considered to be used as.
  • an object of the present invention is to provide a phenol resin and an epoxy resin that suppress environmental burden and have good characteristics.
  • the phenol resin of one embodiment of the present invention is characterized in that a compound including a structure represented by the following general formula (1) is used as a raw material.
  • R 1 represents an (n + 1) -valent polyhydric alcohol derivative
  • R 2 represents a substituted or unsubstituted aromatic ring
  • R 3 represents CH 2 , C 2 H 4 , C 3 H 6 , C 4.
  • H represents either an 8- substituted or unsubstituted aromatic ring
  • m and n are integers of 1 or more
  • l is 0 or an integer of 1 or more
  • the phenol resin of 1 aspect of this invention is characterized by including the structure shown by following General formula (2).
  • R 4 represents a (l + n + p) -valent polyhydric alcohol derivative
  • R 5 and R 7 each independently represent a substituted or unsubstituted aromatic ring
  • R 6 and R 8 each independently represent CH 2 , Any one of C 2 H 4 , C 3 H 6 , and C 4 H 8 aromatic rings
  • q represents an integer of 1 to 5
  • R 9 represents H or OH (at least one is OH)
  • m , P, o are integers of 1 or more
  • l and n are 0 or integers of 1 or more.
  • the phenol resin of one embodiment of the present invention is obtained by reacting a monocarboxylic acid having a phenol group with a depolymer obtained by depolymerizing polyester with a polyol having two or more hydroxyl groups in one molecule. It is characterized by. With the phenol resin having such a configuration, it is possible to suppress environmental loads and obtain good characteristics.
  • recycled polyethylene terephthalate is preferably used as the polyester.
  • recycled polyethylene terephthalate it is possible to suppress the environmental load.
  • the polyol preferably contains trimethylolpropane.
  • trimethylolpropane By using trimethylolpropane, depolymerization can be performed with higher stability.
  • thermosetting resin composition can be obtained by mixing such a phenol resin with a thermosetting component having at least one of a plurality of cyclic ether groups and cyclic thioether groups in the molecule. With such a thermosetting composition, a cured film having excellent characteristics such as heat resistance, chemical resistance and flexibility can be formed.
  • a monocarboxylic acid having a phenol group is reacted with a depolymer obtained by depolymerizing a polyester with a polyol having two or more hydroxyl groups in one molecule. It is characterized by being obtained. With such a configuration, it is possible to suppress the environmental load and generate a phenol resin having good characteristics.
  • the epoxy resin of one embodiment of the present invention is obtained by reacting a raw material compound including a structure represented by the following general formula (1) or a compound obtained from the raw material compound with epichlorohydrin.
  • R 1 represents an (n + 1) -valent polyhydric alcohol derivative
  • R 2 represents a substituted or unsubstituted aromatic ring
  • R 3 represents CH 2 , C 2 H 4 , C 3 H 6 , C 4.
  • H represents an 8- substituted or unsubstituted aromatic ring
  • m and n are integers of 1 or more
  • l is 0 or an integer of 1 or more
  • the epoxy resin using the compound having such a structure as a raw material can suppress the environmental load and obtain good characteristics.
  • the epoxy resin of one embodiment of the present invention includes a polybasic acid, a polybasic acid anhydride, and a phenol group on a depolymer obtained by depolymerizing polyester with a polyol having two or more hydroxyl groups in one molecule. It is characterized by being obtained by reacting epichlorohydrin with a compound obtained by reacting at least one of the monocarboxylic acids it has.
  • recycled polyethylene terephthalate is preferably used as the polyester.
  • recycled polyethylene terephthalate it is possible to suppress the environmental load.
  • the polyol preferably contains trimethylolpropane or neopentyl glycol.
  • Such a resin composition containing an epoxy resin is preferably used for any of adhesives, paints, inks, and coating materials. When used in these, good coating film properties and cured product properties can be expressed.
  • a depolymer obtained by depolymerizing polyester with a polyol having two or more hydroxyl groups in one molecule is reacted with at least one of a polybasic acid, a polybasic acid anhydride, and a monocarboxylic acid having a phenol group, Furthermore, it reacts with epichlorohydrin
  • Such a method for producing an epoxy resin makes it possible to produce an epoxy resin having low environmental impact and good characteristics, and also capable of producing an epoxy resin with high reactivity.
  • the method for producing an epoxy resin of one embodiment of the present invention it is preferable to depolymerize after heating and dissolving the polyester. By depolymerizing in this way, depolymerization can be performed without using a solvent, and the environmental load can be suppressed.
  • the phenol resin, the epoxy resin, and the manufacturing method thereof according to one embodiment of the present invention it is possible to provide a phenol resin and an epoxy resin having favorable characteristics while suppressing environmental burden.
  • the phenol resin and epoxy resin of this embodiment are produced from a step of depolymerizing polyester and a step of reacting the depolymer.
  • the polyester is depolymerized.
  • depolymerization is performed with a polyol having two or more hydroxyl groups in one molecule.
  • it is preferable to depolymerize by adding a liquid polyol to the polyester dissolved by heating without using a solvent.
  • By depolymerization without using a solvent it is possible to reduce the environmental load such as CO 2 reduction.
  • the polyol is solid, it can be dissolved by heating and added in liquid form.
  • the reaction is preferably performed at about 200 to 300 ° C. in the presence of a depolymerization catalyst.
  • the polyester used for producing the phenolic resin of the present embodiment is not particularly limited, and a known polyester can be used. Specifically, polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), and polybutylene naphthalate (PBN) can be suitably used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polytrimethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PBN polybutylene naphthalate
  • recycled PET and recycled PET recovered from waste such as PET bottle waste are preferably used.
  • Recycled PET can be obtained by pulverizing and washing collected PET, and recycled PET can be obtained by washing and pelletizing from the market. As will be described later, it is not necessary to remove water during regeneration, and it can be used at a high concentration.
  • the shape is not particularly limited, but is preferably in the form of pellets and / or flakes. Moreover, although it is not necessary to grind
  • the polyol used for producing the phenolic resin of this embodiment has two or more hydroxyl groups in one molecule.
  • the bifunctional polyol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, 1, 3-butanediol, neopentyl glycol (NPG), spiroglycol, dioxane glycol, adamantanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, methyloctanediol, 1,6-hexanediol, 1,1,4 cyclohexanedi Methanol, 2-methylpropanediol 1,3,3-methylpentanediol 1,5, hexamethylene glycol, octylene glycol, 9-nonanediol, 2,4-die
  • tri- or higher functional polyol examples include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane (TMP), sorbitol, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, tripentaerythritol, adamantanetriol, polycaprolactone.
  • TMP trimethylolpropane
  • sorbitol pentaerythritol, ditrimethylolpropane
  • dipentaerythritol dipentaerythritol
  • tripentaerythritol adamantanetriol
  • polycaprolactone examples include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane (TMP), sorbitol, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, tripentaerythritol, adamantanetriol, poly
  • TMP trimethylolpropane
  • NPG neopentyl glycol
  • a plant-derived alcohol component may be used.
  • glycerin, diglycerin, triglycerin, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol and castor oil Examples include alcohol components.
  • castor oil alcohol components include, for example, URIC H-30, URIC H-31, URIC H-52, URIC H-56, URIC H-57, URIC H-62, URIC H-73X, URIC H- 92, URIC H-420, URIC H-854, URIC Y-202, URIC Y-403, URIC Y-406, URIC Y-563, URIC AC-005, URIC AC-006, URIC PH-5001, URIC PH- 5002, URIC PH-6000, URIC F-15, URIC F-25, URIC F-29, URIC F-40, URIC SE-2010, URIC SE-3510, URIC SE-2606, URIC SE-3506, URIC SE- 2003, POLYCASTOR # 1 0, POLYCASTOR # 30 (all of which are manufactured by Ito Oil Co., Ltd.). These polyols can be used alone or in combination of two or more.
  • a depolymerization catalyst can be used to promote depolymerization.
  • the depolymerization catalyst include monobutyltin hydroxide, dibutyltin oxide, monobutyltin-2-ethylhexanoate, dibutyltin dilaurate, stannous oxide, tin acetate, zinc acetate, manganese acetate, cobalt acetate, and calcium acetate.
  • Lead acetate antimony trioxide, tetrabutyl titanate, tetraisopropyl titanate and the like.
  • the use amount of these depolymerization catalysts is usually 0.005 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of polyester and polyol. More preferably, it is 0.05 to 3 parts by weight.
  • water can be used as an additive for promoting depolymerization.
  • Water is present as an impurity in the recycled PET, and causes a decrease in molecular weight when the PET is recycled. Therefore, it is usually removed by a drying process that consumes very much energy.
  • water in order to promote depolymerization, there is no need for removal, and water may be further added.
  • the molecular weight of the recycled PET is low, so depolymerization can be achieved in a short reaction time.
  • the viscosity at the time of melting is low, a high concentration reaction is possible.
  • the IV value (intrinsic viscosity) of commercially available polyester pellets (virgin) is about 1.0-1.2, but the IV value of recycled PET and recycled PET is as low as 0.6-0.7. For this reason, the time required for depolymerization can be shortened in recycled PET and recycled PET. Further, the IV value of the re-pellet obtained by re-pelletizing with an extrusion molding machine without removing moisture during the regeneration of PET is as low as about 0.1, but it can be used as it is as the polyester in this embodiment.
  • a phenol resin and an epoxy resin are produced by reacting the polyester thus obtained with a depolymer obtained by depolymerization with a polyol as follows.
  • a depolymer obtained by depolymerizing the polyester obtained as described above with a polyol is reacted with a monocarboxylic acid having a phenol group.
  • Examples of the monocarboxylic acid having a phenol group used at this time include 2-hydroxybenzoic acid, 3-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 2-amino-3-hydroxyphenylpropionic acid 3,4, and dihydroxyphenylalanine. 3,4,5 trihydroxybenzoic acid and the like. Of these, hydroxybenzoic acid is particularly preferably included.
  • a phenol resin having a structure represented by the following general formula (2) is generated.
  • R 4 represents a (l + n + p) -valent polyhydric alcohol derivative
  • R 5 and R 7 each independently represent a substituted or unsubstituted aromatic ring
  • R 6 and R 8 each independently represent CH 2 , Any one of C 2 H 4 , C 3 H 6 , and C 4 H 8 aromatic rings
  • q represents an integer of 1 to 5
  • R 9 represents H or OH (at least one is OH)
  • m P, o are integers of 1 or more
  • l and n are 0 or integers of 1 or more.
  • the obtained phenol resin is an amorphous solid, semi-solid or fluid liquid with a solid content of 100%, and is preferably solvent-soluble.
  • a phenol resin can be used, for example, as a raw material for paints, inks, coating agents, adhesives, and epoxy resins for paper, wood, metal, plastic, glass, and ceramics.
  • the phenol resin When the phenol resin is 100% solid and semi-solid, it can be suitably used as an adhesive or sealant. Furthermore, by adding an organic solvent or a reactive diluent and adjusting the viscosity, it can be suitably used as various coating agents and paints.
  • thermosetting composition using phenolic resin
  • a thermosetting component having a plurality of cyclic ether groups and / or cyclic thioether groups hereinafter abbreviated as cyclic (thio) ether groups
  • thermosetting component having a plurality of cyclic (thio) ether groups in the molecule includes either one of a three-, four- or five-membered cyclic ether group or a cyclic thioether group or two kinds of groups in the molecule.
  • a compound having a plurality of epoxy groups in the molecule that is, a polyfunctional epoxy compound
  • a compound having a plurality of oxetanyl groups in the molecule that is, a polyfunctional oxetane compound, a plurality of thioether groups in the molecule
  • the compound which has this, ie, an episulfide resin etc. are mentioned.
  • Polyfunctional epoxy compounds include epoxidized vegetable oil, bisphenol A type epoxy resin, brominated epoxy resin, novolac type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, hydantoin type epoxy Resin, alicyclic epoxy resin, trihydroxyphenylmethane type epoxy resin, bixylenol type or biphenol type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, heterocyclic epoxy Resin, diglycidyl phthalate resin, tetraglycidyl xylenoyl ethane resin, naphthalene group-containing epoxy resin, epoxy resin having dicyclopentadiene skeleton, glycidyl methacrylate Acrylate copolymer epoxy resins, copolymerized epoxy resins of cyclohexylmaleimide and glycidyl methacrylate,
  • Adekasizer registered trademark
  • Adekasizer O-130P Adekasizer O-180A
  • Adekasizer D-32 Adekasizer D-55 (all of which are manufactured by ADEKA);
  • jER registered trademark
  • jER834 jER1001, jER1004
  • Mitsubishi Chemical Corporation EHPE (registered trademark) 3150 (manufactured by Daicel Chemical Industries)
  • Epicron registered trademark
  • Epicron registered trademark
  • Epicron registered trademark
  • Epicron 850 Epicron 1050
  • Epicron 2055 all manufactured by DIC
  • Epototo registered trademark
  • YD-011, YD-013, YD-127, YD-128 all manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • R. (Registered trademark) 317, D.I. E. R. 331, D.D. E. R. 661, D.D. E. R. 664 (all of which are manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), Araldite (registered trademark) 6071, Araldite 6084, Araldite GY250, Araldite GY260 (all of which are manufactured by BASF Japan), Sumiepoxy ESA-011, ESA-014, ELA-115, ELA -128 (all of which are manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), A.I. E. R. (Registered trademark) 330, A.I. E. R. 331, A.I. E. R. 661, A.I. E. R.
  • EPPN-501, EPPN-502 (all manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.); YL-6056, YX-4000, YL-6121 (all manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) for bixylenol type or biphenol type epoxy resins or mixtures thereof EBPS-200 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), EPX-30 (manufactured by ADEKA), EXA-1514 (manufactured by DIC); jER157S (Mitsubishi) for bisphenol A novolak epoxy resin Chemical Company); for tetraphenylolethane type epoxy resin, jERYL-931 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Araldite 163 (manufactured by BASF Japan); for heterocyclic epoxy resin, Araldite PT810 (manufactured by BASF Japan), TEPIC (Registered trademark) (Nissan Chemical Industry Diglycidyl phthalate resin, Blemmer (registered trademark) DGT
  • Polyfunctional oxetane compounds include bis [(3-methyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ether, bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ether, 1,4-bis [(3-methyl- 3-Oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl acrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl) In addition to polyfunctional oxetanes such as methyl acrylate, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate and oligomers or copolymers thereof, oxetane alcohol and novolak resin, poly (P-hydroxystyrene), card
  • Examples of the episulfide resin include bisphenol A type episulfide resin.
  • Examples of commercially available products include YL7000 (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.).
  • episulfide resin etc. which replaced the oxygen atom of the epoxy group of the novolak-type epoxy resin with the sulfur atom using the same synthesis method can be used.
  • thermosetting components can be used alone or in combination of two or more, and the blending ratio thereof is suitably in the range of 20 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the phenol resin.
  • thermosetting composition By curing the thermosetting composition thus obtained, a cured film having excellent heat resistance and chemical resistance, flexibility and good hardness can be formed.
  • a thermosetting resin can be suitably used as, for example, an adhesive for film lamination such as an IC card, a touch panel, and an organic EL display, a sealant, a printed wiring board, a paint, and various coating agents. is there
  • the polyester obtained as described above is epoxidized by reacting a depolymer obtained by depolymerization with a polyol and epichlorohydrin to produce an epoxy resin.
  • the obtained epoxy resin is an amorphous solid, semi-solid, or fluid liquid with a solid content of 100%, and is preferably solvent-soluble.
  • Such epoxy resins can be used as adhesives, paints, inks, coating agents, and the like for paper, wood, metal, plastic, glass, ceramics because of their good coating film properties and cured product properties.
  • the epoxy resin When the epoxy resin is 100% solid and semi-solid, it can be suitably used as an adhesive or sealant. Furthermore, it can be used as various coating agents and paints by adding an organic solvent or a reactive diluent and adjusting the viscosity.
  • thermosetting composition can be used by adding a thermosetting component such as an epoxy resin curing agent or a thermosetting catalyst to the epoxy resin of the present embodiment. And by hardening such a thermosetting composition, the cured film which is excellent in heat resistance and chemical resistance, and has a softness
  • a thermosetting resin can be suitably used as, for example, an adhesive for film lamination such as an IC card, a touch panel, and an organic EL display, a sealant, a printed wiring board, a paint, and various coating agents. is there.
  • phenol resin, epoxy resin and thermosetting composition thus obtained, if necessary, colorants such as pigments and dyes, antioxidants, stabilizers, ultraviolet absorbers, flame retardants, An inorganic filler for increasing the mechanical strength can be added.
  • adhesiveness imparting agents such as a silane coupling agent, an antifoamer, and a leveling agent, and another additive can be used.
  • a conductive composition by adding a conductive material such as a metal such as silver or copper, or carbon.
  • PET depolymer synthesis example 1 Charged 192 parts of recycled PET flakes with an IV value of 0.6 to 0.7 to a 500 ml four-necked round bottom separable Lasco equipped with a stirrer, nitrogen inlet tube, and cooling tube. It was immersed in a heated salt bath. When PET was dissolved, stirring was started and 0.65 part of dibutyltin oxide was added.
  • TMP trimethylolpropane
  • PET depolymer synthesis example 2 Charged 192 parts of recycled PET flakes with an IV value of 0.6 to 0.7 to a 500 ml four-necked round bottom separable Lasco equipped with a stirrer, nitrogen inlet tube, and cooling tube. It was immersed in a heated salt bath. When PET was dissolved, stirring was started and 0.65 part of dibutyltin oxide was added.
  • TMP trimethylolpropane
  • the PET depolymer thus obtained was reacted with a monocarboxylic acid having a phenol group as follows.
  • the obtained phenol resin was diluted with carbitol acetate to obtain a varnish having a solid content of 80%.
  • the obtained varnish is referred to as Varnish A.
  • the internal temperature was cooled to 60 ° C., and 52.5 parts of a 45 wt% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over 2 hours.
  • the content temperature was adjusted to 60 to 70 ° C. in order to prevent hydrolysis of the ester bond. It adjusted so that it might become.
  • the mixture was transferred to a 1000 ml eggplant flask and gradually heated from 50 ° C. to 120 ° C. using an evaporator to remove excess epichlorohydrin and the solvent to obtain an epoxidized resin. This is referred to as epoxy resin B.
  • epoxy resin B In FIG. 2, the infrared absorption spectrum of the epoxy resin A is shown.
  • the internal temperature was cooled to 60 ° C., and 35.5 parts of a 45 wt% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over 2 hours.
  • the content temperature was adjusted to 60 to 70 ° C. to prevent hydrolysis of the ester bond. It adjusted so that it might become.
  • it was diluted with methyl isobutyl ketone, transferred to a separatory funnel and washed with water to remove the salt.
  • the mixture was transferred to a 1000 ml eggplant flask and gradually heated from 50 ° C. to 120 ° C. using an evaporator to remove excess epichlorohydrin and the solvent to obtain an epoxidized resin. This is referred to as epoxy resin C.
  • epoxy resin C In FIG. 3, the infrared absorption spectrum of the epoxy resin A is shown.
  • the internal temperature was cooled to 60 ° C., and 35.5 parts of a 45 wt% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over 2 hours.
  • the content temperature was adjusted to 60 to 70 ° C. to prevent hydrolysis of the ester bond. It adjusted so that it might become.
  • it was diluted with methyl isobutyl ketone, transferred to a separatory funnel and washed with water to remove the salt.
  • the mixture was transferred to a 1000 ml eggplant flask and gradually heated from 50 ° C. to 120 ° C. using an evaporator to remove excess epichlorohydrin and the solvent to obtain an epoxidized resin. This is referred to as epoxy resin D.
  • the internal temperature was cooled to 60 ° C., and 35.5 parts of a 45 wt% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over 2 hours.
  • the content temperature was adjusted to 60 to 70 ° C. to prevent hydrolysis of the ester bond. It adjusted so that it might become.
  • it was diluted with methyl isobutyl ketone, transferred to a separatory funnel and washed with water to remove the salt.
  • the mixture was transferred to a 1000 ml eggplant flask and gradually heated from 50 ° C. to 120 ° C. using an evaporator to remove excess epichlorohydrin and the solvent to obtain an epoxidized resin. This is referred to as epoxy resin E.
  • the internal temperature was cooled to 60 ° C., and 35.5 parts of a 45 wt% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over 2 hours.
  • the content temperature was adjusted to 60 to 70 ° C. to prevent hydrolysis of the ester bond. It adjusted so that it might become.
  • it was diluted with methyl isobutyl ketone, transferred to a separatory funnel and washed with water to remove the salt.
  • the mixture was transferred to a 1000 ml eggplant flask and gradually heated from 50 ° C. to 120 ° C. using an evaporator to remove excess epichlorohydrin and the solvent to obtain an epoxidized resin. This is referred to as epoxy resin F.
  • the phenol resins A to D and varnishes A to D obtained in the phenol resin synthesis examples 1 to 4 and the epoxy resins A to F obtained in the epoxy resin synthesis examples 1 to 6 were evaluated as follows.
  • the obtained phenolic resin was mixed with the epoxy resin at a mixing ratio shown in Table 2, and the performance of the obtained compositions of Formulation Examples 1 to 4 as a coating agent was evaluated.
  • * 1 jER828 Mitsubishi Chemical Corporation
  • 2 Curesol 2E4MZ manufactured by Shikoku Chemicals
  • ⁇ Gelification test> In order to confirm the curability of the compositions of Formulation Examples 1 to 4, a gelation test was performed as follows. As the gelation tester, a gelation tester 1563 (manufactured by Imoto Seisakusho) was used, and the time until gelation was measured at 170 ° C. was measured. Table 3 shows the measurement results.
  • compositions of Formulation Examples 1 to 4 were applied to a glass plate with a film thickness of 30 ⁇ m using an applicator. This was dried at 70 ° C. for 20 minutes in a hot air circulating drying oven and then cured at 120 ° C. for 30 minutes. The following test was done about the obtained hardened
  • ⁇ Rubbing test> A rubbing test was performed as follows to evaluate the curability of the cured product. The obtained cured product was rubbed 50 times with a waste cloth containing acetone, and the surface state was visually observed. The evaluation criteria are as follows. No surface dissolution (curing is sufficient): ⁇ Slight dissolution on the surface (insufficient curing): ⁇ The evaluation results are also shown in Table 3.
  • the phenol resin of the present embodiment can be synthesized without using any solvent. Furthermore, since the recycled resin can be used with high efficiency, it is possible to reduce the load on the environment. Moreover, it turns out that the phenol resin of this embodiment has favorable sclerosis
  • ⁇ Gelification test> In order to confirm the curability of the compositions of Formulation Examples 1 to 6, a gelation test was performed as follows. As the gelation tester, a gelation tester 1563 (manufactured by Imoto Seisakusho) was used, and the time until gelation was measured at 170 ° C. was measured. Table 6 shows the measurement results.
  • compositions of Formulation Examples 1 to 6 were applied to a glass plate with a film thickness of 30 ⁇ m using an applicator. This was dried at 70 ° C. for 20 minutes in a hot air circulating drying oven and then cured at 120 ° C. for 30 minutes. The following test was done about the obtained hardened
  • ⁇ Rubbing test> A rubbing test was performed as follows to evaluate the curability of the cured product. The obtained cured product was rubbed 50 times with a waste cloth containing acetone, and the surface state was visually observed. The evaluation criteria are as follows. No surface dissolution (curing is sufficient): ⁇ Slight dissolution on the surface (insufficient curing): ⁇ The evaluation results are also shown in Table 6.
  • ⁇ Pencil hardness test> A pencil of B to 9H sharpened so that the tip of the pencil core was flattened on the cured coating film was pressed against the coating film at an angle of 45 ° C. with a load of 1 kg. With this load applied, the coating film was scratched by about 1 cm and the hardness of the pencil where the coating film was not peeled was recorded. The evaluation results are also shown in Table 6.
  • the epoxy resin of this embodiment can be synthesized without using any solvent. Furthermore, since the recycled resin can be used with high efficiency, it is possible to reduce the load on the environment. Moreover, it turns out that the epoxy resin of this embodiment has favorable sclerosis

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Abstract

 環境負荷を抑え、良好な特性を有するフェノール樹脂又はエポキシ樹脂を提供する。 フェノール樹脂又はエポキシ樹脂において、下記一般式(1)で示される構造を含む化合物を原料とする。(式中、Rは(n+l)価の多価アルコール誘導体を表し、Rは置換若しくは無置換芳香族環を表し、RはCH,C,C,C置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、m及びnは1以上の整数、lは0もしくは1以上の整数を表す)

Description

フェノール樹脂及びエポキシ樹脂並びにその製造方法
 本発明は、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂並びにその製造方法に関する。
 近年、接着剤や塗料の成分として幅広く用いられているフェノール樹脂において、環境への配慮が検討されている。例えば、遊離モノマーを低減したフェノール樹脂や、成型時にガスが発生しないフェノール樹脂が、既に市場に投入されている。
 また、接着剤や塗料の成分として幅広く用いられているエポキシ樹脂において、環境への配慮が検討されている。例えば、樹脂を吹き付けて成膜する吹き付け工程の際に生じるミストを回収・再利用することが可能なものや、弱溶剤に可溶なもの、水系のものが、既に市場に投入されている。
 一方、PET(Polyethylene Terephthalate)ボトルは、軽量で透明性、ガスバリア性に優れ、高強度であることから、近年、使用量が急増している。そして、使用量の急増に伴い、廃棄量が増大し、社会問題化している。
 PETボトルは分別収集され、リサイクルされる。しかしながら、PET樹脂を再生する際、エステル結合の加水分解によりPETの分子量が減少し、PETの溶融粘度と機械的強度が低下するという問題が生じる。そのため、再生PET樹脂は、現状として、主に繊維分野や産業用資材分野において利用されているに過ぎない。
 そこで、再生PET樹脂の新たな利用方法が模索されている。例えば、グリコール類による解重合反応を用いて生成されたアルキド樹脂(特許文献1など参照)、ポリエステル樹脂(特許文献2など参照)、光硬化性ウレタン樹脂(特許文献3など参照)などをそれぞれ塗料として用いることが検討されている。
特許第3310661号公報(特許請求の範囲) 特許第3443409号公報(特許請求の範囲) 特開2004-307779号公報(特許請求の範囲、実施例)
 このように、従来の再生PET樹脂において、分解時の特性の低下により、用途が限定されるという問題がある。
 そこで、本発明は、このような問題に鑑み、環境負荷を抑え、良好な特性を有するフェノール樹脂及びエポキシ樹脂を提供することを目的とするものである。
 このような課題を解決するために、本発明の一態様のフェノール樹脂は、下記一般式(1)で示される構造を含む化合物を原料とすることを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、Rは(n+l)価の多価アルコール誘導体を表し、Rは置換若しくは無置換芳香族環を表し、RはCH,C,C,C置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、m及びnは1以上の整数、lは0もしくは1以上の整数を表す)
 このような構成の化合物を原料とするフェノール樹脂により、環境負荷を抑え、良好な特性を得ることが可能となる。
 また、本発明の一態様のフェノール樹脂は、下記一般式(2)で示される構造を含むことを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、Rは(l+n+p)価の多価アルコール誘導体を表し、R及びRはそれぞれ独立に置換または無置換芳香族環を表し、R及びR8 はそれぞれ独立にCH,C,C,C芳香族環のいずれかを表し、qは1~5の整数を表し、RはH又はOH(少なくとも一つはOH)を表し、m、p、oは1以上の整数、lおよびnは0もしくは1以上の整数を表す。)
 このような構成のフェノール樹脂により、環境負荷を抑え、良好な特性を得ることが可能となる。
 また、本発明の一態様のフェノール樹脂は、ポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させた解重合体に、フェノール基を有するモノカルボン酸を反応させて得られることを特徴とする。
 このような構成のフェノール樹脂により、環境負荷を抑え、良好な特性を得ることが可能となる。
 このようなフェノール樹脂において、ポリエステルとして、再生ポリエチレンテレフタレートが用いられることが好ましい。このように再生ポリエチレンテレフタレートを用いることにより、環境負荷を抑えることが可能となる。
 また、このようなフェノール樹脂において、ポリオールは、トリメチロールプロパンを含むことが好ましい。トリメチロールプロパンを用いることにより、より安定性高く解重合することが可能となる。
 さらに、このようなフェノール樹脂に、分子中に複数の環状エーテル基及び環状チオエーテル基の少なくともいずれかを有する熱硬化性成分を混合することにより、熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。このような熱硬化性組成物により、耐熱性、耐薬品性、柔軟性などに優れた良好な特性を有する硬化皮膜を形成することができる。
 また、本発明の一態様のフェノール樹脂の製造方法は、ポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させた解重合体に、フェノール基を有するモノカルボン酸を反応させて得られることを特徴とする。
 このような構成により、環境負荷を抑え、良好な特性を有するフェノール樹脂を生成することが可能となる。
 また、本発明の一態様のフェノール樹脂の製造方法において、ポリエステルとして、再生ポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。このように再生ポリエチレンテレフタレートを用いることにより、環境負荷を抑えることが可能となる。
 また、本発明の一態様のエポキシ樹脂は、下記一般式(1)で示される構造を含む原料化合物、又は前記原料化合物より得られる化合物に、エピクロルヒドリンを反応させて得られることを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、Rは(n+l)価の多価アルコール誘導体を表し、Rは置換若しくは無置換芳香族環を表し、RはCH,C,C,C置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、m及びnは1以上の整数、lは0もしくは1以上の整数を表す)
 このような構成の化合物を原料とするエポキシ樹脂により、環境負荷を抑え、良好な特性を得ることが可能となる。
 また、本発明の一態様のエポキシ樹脂は、ポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させた解重合体に、多塩基酸、多塩基酸無水物、及びフェノール基を有するモノカルボン酸の少なくともいずれかを反応させて得られた化合物に、エピクロルヒドリンを反応させて得られることを特徴とする。
 このような構成により、環境負荷を抑え、良好な特性を得るとともに、高い反応性でエポキシ樹脂を得ることが可能となる。
 このようなエポキシ樹脂において、ポリエステルとして、再生ポリエチレンテレフタレートが用いられることが好ましい。このように再生ポリエチレンテレフタレートを用いることにより、環境負荷を抑えることが可能となる。
 また、このようなエポキシ樹脂において、ポリオールは、トリメチロールプロパン又はネオペンチルグリコールを含むことが好ましい。これらのポリオールを用いることにより、より安定性高く解重合することが可能となる。
 このようなエポキシ樹脂を含有する樹脂組成物は、接着剤、塗料、インキ、コーティング材のいずれかに用いられることが好ましい。これらに用いられる際、良好な塗膜特性、硬化物特性を発現することができる。
 ポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させた解重合体に、多塩基酸、多塩基酸無水物、及びフェノール基を有するモノカルボン酸の少なくともいずれかを反応させ、さらにエピクロルヒドリンを反応させることを特徴とする
 このようなエポキシ樹脂の製造方法により、環境負荷を抑え、良好な特性を有するエポキシ樹脂を生成することができるとともに、高い反応性でエポキシ樹脂を生成することが可能となる。
 また、本発明の一態様のエポキシ樹脂の製造方法において、ポリエステルを加熱溶解させた後、解重合させることが好ましい。このように解重合させることにより、溶剤を用いることなく解重合することができ、環境負荷を抑えることが可能となる。
 また、本発明の一態様のエポキシ樹脂の製造方法において、ポリエステルとして、再生ポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。このように再生ポリエチレンテレフタレートを用いることにより、環境負荷を抑えることが可能となる。
 本発明の一態様のフェノール樹脂、エポキシ樹脂、及びその製造方法によれば、環境負荷を抑え、良好な特性を有するフェノール樹脂及びエポキシ樹脂を提供することが可能となる。
エポキシ樹脂合成例1で得られたエポキシ樹脂の赤外吸収スペクトルである。 エポキシ樹脂合成例2で得られたエポキシ樹脂の赤外吸収スペクトルである。 エポキシ樹脂合成例3で得られたエポキシ樹脂の赤外吸収スペクトルである。
 以下、本発明の実施態様について説明する。
 本実施態様のフェノール樹脂及びエポキシ樹脂は、ポリエステルを解重合させる工程と、その解重合体を反応させる工程より生成される。
 先ず、ポリエステルを解重合させる。このとき、1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させる。ここで、溶剤を用いることなく加熱溶解させたポリエステルに、液状のポリオールを添加して解重合させることが好ましい。溶剤を用いない解重合により、COの削減など、環境負荷の低減が可能となる。ポリオールが固形の場合は、加熱溶解させ液状にして添加することができる。また、解重合触媒の存在下、約200~300℃で反応を行うことが好ましい。
 本実施態様のフェノール樹脂の生成に用いられるポリエステルとしては、特に限定されるものではなく、公知のポリエステルを用いることができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)を好適に用いることができる。
 特に、ペットボトル廃材などの廃棄物から回収されたリサイクルPET及び再生PETが好適に用いられる。リサイクルPETは、回収されたPETを粉砕、洗浄されたものを、再生PETは、洗浄、ペレット化されたものを、市場から手に入れることができる。なお、後述するように、再生時に水を取り除く必要はなく、また、高濃度で用いることができる。
 このようなポリエステルにおいて、その形状は特に限定されないが、ペレット状及び又はフレーク状であることが好ましい。また、粉状に細かく粉砕する必要はないが、粉砕されたものでもかまわない。
 本実施態様のフェノール樹脂の生成に用いられるポリオールは、1分子中に2個以上の水酸基を有するものである。2官能ポリオールとしては、具体的には、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,2-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール(NPG)、スピログリコール、ジオキサングリコール、アダマンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、メチルオクタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,1,4シクロヘキサンジメタノール、2-メチルプロパンジオール1,3、3-メチルペンタンジオール1,5、ヘキサメチレングリコール、オクチレングリコール、9-ノナンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、ビスフェノールAなどの二官能フェノールのエチレンオキサイド変性化合物、ビスフェノールAなどの二官能フェノールのプロピレンオキサイド変性化合物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド共重合変性化合物、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合系ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートジオール、アダマンタンジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカプロラクトンジオール、ヒドロキシル基末端ポリアルカンジエンジオール類、(例えば1,4-ポリイソプレンジオール1,4-および1,2-ポリブタジエンジオール並びにそれらの水素添加物などのエラストマー)が挙げられる。
 これらの市販品としては、例えば、ポリカプロラクトンジオールでは、プラクセル(登録商標)205、プラクセルL205AL、プラクセル205U、プラクセル208、プラクセルL208AL、プラクセル210、プラクセル210N、プラクセル212、プラクセルL212AL、プラクセル220、プラクセル220N、プラクセル220NP1、プラクセルL220AL、プラクセル230、プラクセル240、プラクセル220EB、プラクセル220EC(以上いずれもダイセル化学工業株式会社製)、ヒドロキシル基末端ポリアルカンジエンジオールでは、エポール(登録商標)(水素化ポリイソプレンジオール、分子量1,860、平均重合度26、出光石油化学社製)、PIP(ポリイソプレンジオール、分子量2,200、平均重合度34、出光石油化学社製)、ポリテール(登録商標)H(水素化ポリブタジエンジオール、分子量2,200、平均重合度39、三菱化学社製)、R-45HT(ポリブタンジオール、分子量2,270、平均重合度42、出光石油化学社製)などが挙げられる。
 また、3官能以上のポリオールとしては、具体的には、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン(TMP)、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、アダマンタントリオール、ポリカプロラクトントリオール、芳香環を有するポリオールとしては、3官能以上のフェノール化合物のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド変性物、複素環を有するポリオールとしては、イソシアヌル酸トリエタノールなどが挙げられる。
 これらの市販品としては、例えば、ポリカプロラクトントリオールでは、プラクセル303、プラクセル305、プラクセル308、プラクセル312、プラクセルL312AL、プラクセル320ML、プラクセルL320AL(以上いずれもダイセル化学工業株式会社製)、イソシアヌル酸トリエタノールでは、セイク(四国化成社製)などが挙げられる。
 これらのポリオールのうち、特に、トリメチロールプロパン(TMP)又はネオペンチルグリコール(NPG)を含むことが好ましい。
 また、ポリオールとしては、植物に由来するアルコール成分を用いても良く、具体的には、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオールやひまし油類アルコール成分などが挙げられる。
 ひまし油類アルコール成分の市販品としては、例えば、URIC H-30、URIC H-31、URIC H-52、URIC H-56、URIC H-57、URIC H-62、URIC H-73X、URIC H-92、URIC H-420、URIC H-854、URIC Y-202、URIC Y-403、URIC Y-406、URIC Y-563、URIC AC-005、URIC AC-006、URIC PH-5001、URIC PH-5002、URIC PH-6000、URIC F-15、URIC F-25、URIC F-29、URIC F-40、URIC SE-2010、URIC SE-3510、URIC SE-2606、URIC SE-3506、URIC SE-2003、POLYCASTOR#10、POLYCASTOR#30(以上いずれも伊藤製油社製)などが挙げられる。
 これらポリオールは、単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができる。
 また、このとき、解重合を促進させるために解重合触媒を使用することができる。解重合触媒としては、例えば、モノブチル錫ハイドロオキサイド、ジブチル錫オキサイド、モノブチル錫-2-エチルヘキサノエート、ジブチル錫ジラウレート、酸化第一錫、酢酸錫、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト、酢酸カルシウム、酢酸鉛、三酸化アンチモン、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネートなどを挙げることができる。
 これらの解重合触媒の使用量は、ポリエステルとポリオールの合計量100重量部に対して、通常、0.005~5重量部であることが適当である。より好ましくは、0.05~3重量部である。
 また、解重合触媒ではないが、解重合を促進する添加剤として水を用いることもできる。水は、再生PETに不純物として存在しているものであって、PETをリサイクルする際に分子量低下の原因になるため、通常は、非常にエネルギーを消費する乾燥工程によって除去するものである。しかしながら、本実施形態においては、むしろ解重合を促進するため、除去の必要がなく、さらに水を加えてもよい。例えば、水を加えて、押出し成型機のようなペレット製造機で、一度溶融混練した再生PETペレットを使うことにより、再生PETの分子量が低いため、短い反応時間で解重合できる。また、溶融時の粘度が低いため、高濃度の反応が可能となる。
 一般に、市販のポリエステルペレット(バージン)のIV値(固有粘度)は、1.0-1.2程度であるが、リサイクルPETや再生PETのIV値は、0.6-0.7と低い。このため、リサイクルPETや再生PETにおいて、解重合に必要な時間を短縮することができる。また、PETの再生時に水分を取り除くことなく、押出し成型機でリペレットしたもののIV値は、低いもので0.1前後であるが、そのまま本実施形態におけるポリエステルとして用いることが可能である。
 このようにしてポリエステルをポリオールで解重合することにより、例えば、下記一般式(1)で示される構造を含む化合物(原料化合物)が生成される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、Rは(n+l)価の多価アルコール誘導体を表し、Rは置換若しくは無置換芳香族環を表し、RはCH,C,C,C置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、m及びnは1以上の整数、lは0もしくは1以上の整数を表す)
 次いで、このようにして得られたポリエステルをポリオールで解重合した解重合体を用いて以下のように反応させることにより、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂が生成される。
(フェノール樹脂の生成)
 上述のようにして得られたポリエステルをポリオールで解重合した解重合体と、フェノール基を有するモノカルボン酸とを反応させる。このとき、ポリエステルを解重合した解重合体に、フェノール基を有するモノカルボン酸を添加し、触媒の存在下、約150℃~250℃で反応を行うことが好ましい。
 このとき用いられるフェノール基を有するモノカルボン酸としては、例えば、2-ヒドロキシ安息香酸、3-ヒドロキシ安息香酸、4-ヒドロキシ安息香酸、2-アミノ-3-ヒドロキシフェニルプロピオン酸3,4,ジヒドロキシフェニルアラニン、3,4,5トリヒドロキシ安息香酸などが挙げられる。このうち、特に、ヒドロキシ安息香酸を含むことが好ましい。
 このようにして、例えば、下記一般式(2)で示される構造を有するフェノール樹脂が生成される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、Rは(l+n+p)価の多価アルコール誘導体を表し、R及びRはそれぞれ独立に置換または無置換芳香族環を表し、R及びR8 はそれぞれ独立にCH,C,C,C芳香族環のいずれかを表し、qは1~5の整数を表し、RはH又はOH(少なくとも一つはOH)を表し、m、p、oは1以上の整数、lおよびnは0もしくは1以上の整数を表す。)
 得られたフェノール樹脂は、固形分100%でアモルファスな固形、半固形、もしくは流動性のある液体であり、溶剤可溶性であることが好ましい。このようなフェノール樹脂は、例えば、紙、木材、金属、プラスティック、ガラス、セラミックスに対する塗料、インキ、コーティング剤、接着剤、エポキシ樹脂の原料として用いることができる。
 フェノール樹脂が固形分100%で半固形の場合、接着剤や封止剤として好適に使用することができる。さらに、有機溶剤や反応性希釈剤を加え、粘度を調整することにより、各種コーティング剤、塗料として好適に使用することができる。
(フェノール樹脂を用いた熱硬化性組成物の生成)
 このようにして得られたフェノール樹脂を、さらに分子中に複数の環状エーテル基及び/又は環状チオエーテル基(以下、環状(チオ)エーテル基と略す)を有する熱硬化性成分と共に配合することにより、熱硬化性組成物を生成することができる。
 このような分子中に複数の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分は、分子中に3、4又は5員環の環状エーテル基、又は環状チオエーテル基のいずれか一方又は2種類の基を複数有する化合物であり、例えば、分子内に複数のエポキシ基を有する化合物、すなわち多官能エポキシ化合物、分子内に複数のオキセタニル基を有する化合物、すなわち多官能オキセタン化合物、分子内に複数のチオエーテル基を有する化合物、すなわちエピスルフィド樹脂などが挙げられる。
 多官能エポキシ化合物としては、エポキシ化植物油、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ブロム化エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ジグリシジルフタレート樹脂、テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂、ナフタレン基含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂、グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂、シクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートの共重合エポキシ樹脂、エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体、CTBN変性エポキシ樹脂などが挙げられる。このうち、特に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を含むことが好ましい。
 市販品としては、例えば、エポキシ化植物油では、アデカサイザー(登録商標)O-130P、アデカサイザーO-180A、アデカサイザーD-32、アデカサイザーD-55(以上いずれもADEKA社製);ビスフェノールA型エポキシ樹脂では、jER(登録商標)828、jER834、jER1001、jER1004(以上いずれも三菱化学社製)、EHPE(登録商標)3150(ダイセル化学工業社製)、エピクロン(登録商標)840、エピクロン850、エピクロン1050、エピクロン2055(以上いずれもDIC社製)、エポトート(登録商標)YD-011、YD-013、YD-127、YD-128(以上いずれも新日鐵化学社製)、D.E.R.(登録商標)317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664(以上いずれもダウケミカル社製)、アラルダイト(登録商標)6071、アラルダイト6084、アラルダイトGY250、アラルダイトGY260(以上いずれもBASFジャパン社製)、スミエポキシESA-011、ESA-014、ELA-115、ELA-128(以上いずれも住友化学工業社製)、A.E.R.(登録商標)330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664(以上いずれも旭化成工業社製);ブロム化エポキシ樹脂では、jERYL903(三菱化学社製、エピクロン152、エピクロン165(以上いずれもDIC社製)、エポトートYDB-400、エポトートYDB-500(以上いずれも新日鐵化学社製)、D.E.R.542(ダウケミカル社製)、アラルダイト8011(BASFジャパン社製)、スミエポキシESB(登録商標)-400、ESB-700(以上いずれも住友化学工業社製)、A.E.R.711、A.E.R.714(以上いずれも旭化成工業社製);ノボラック型エポキシ樹脂では、jER152、jER154(以上いずれも三菱化学社製)、D.E.N.(登録商標)431、D.E.N.438(以上いずれもダウケミカル社製)、エピクロンN-730、エピクロンN-770、エピクロンN-865(以上いずれもDIC社製)、エポトートYDCN-701、YDCN-704(以上いずれも新日鐵化学社製)、アラルダイトECN1235、アラルダイトECN1273、アラルダイトECN1299、アラルダイトXPY307(以上いずれもBASFジャパン社製)、EPPN(登録商標)-201、EOCN(登録商標)-1025、EOCN-1020、EOCN-104S、RE-306、NC-3000(以上いずれも日本化薬社製)、スミエポキシESCN(登録商標)-195X、スミエポキシESCN-220(以上いずれも住友化学工業社製)、A.E.R.ECN-235、ECN-299(以上いずれも旭化成工業社製);ビスフェノールF型エポキシ樹脂では、エピクロン830(DIC社製)、jER807(三菱化学社製)、エポトートYDF-170、YDF-175、YDF-2004(以上いずれも新日鐵化学社製)、アラルダイトXPY306(BASFジャパン社製);水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂では、エポトートST-2004、ST-2007、ST-3000(以上いずれも新日鐵化学社製);グリシジルアミン型エポキシ樹脂では、jER604(三菱化学社製)、エポトートYH-434(新日鐵化学社製)、アラルダイトMY720(BASFジャパン社製)、スミエポキシELM(登録商標)-120(住友化学工業社製);ヒダントイン型エポキシ樹脂では、アラルダイトCY-350(BASFジャパン社製)などの;脂環式エポキシ樹脂では、セロキサイド(登録商標)2021(ダイセル化学工業社製)、アラルダイトCY175、CY179(以上いずれもBASFジャパン社製);トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂では、YL-933(三菱化学社製)、T.E.N.、EPPN-501、EPPN-502(以上いずれもダウケミカル社製);ビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂又はそれらの混合物では、YL-6056、YX-4000、YL-6121(以上いずれも三菱化学社製);ビスフェノールS型エポキシ樹脂では、EBPS-200(日本化薬社製)、EPX-30(ADEKA社製)、EXA-1514(DIC社製);ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂では、jER157S(三菱化学社製);テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂では、jERYL-931(三菱化学社製)、アラルダイト163(BASFジャパン社製);複素環式エポキシ樹脂では、アラルダイトPT810(BASFジャパン社製)、TEPIC(登録商標)(日産化学工業社製);ジグリシジルフタレート樹脂では、ブレンマー(登録商標)DGT(日油社製);テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂では、ZX-1063(以上いずれも新日鐵化学社製);ナフタレン基含有エポキシ樹脂では、ESN-190、ESN-360(以上いずれも新日鐵化学社製)、HP-4032、EXA-4750、EXA-4700(以上いずれもDIC社製);ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂では、HP-7200、HP-7200H(以上いずれもDIC社製);グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂では、CP-50S、CP-50M(以上いずれも日油社製);エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体では、PB-3600(ダイセル化学工業製)、CTBN変性エポキシ樹脂では、YR-102、YR-450(以上いずれも新日鐵化学社製)などが挙げられるが、これらに限られるものではない。
 多官能オキセタン化合物としては、ビス[(3-メチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、1,4-ビス[(3-メチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、(3-メチル-3-オキセタニル)メチルアクリレート、(3-エチル-3-オキセタニル)メチルアクリレート、(3-メチル-3-オキセタニル)メチルメタクリレート、(3-エチル-3-オキセタニル)メチルメタクリレートやそれらのオリゴマー又は共重合体等の多官能オキセタン類の他、オキセタンアルコールとノボラック樹脂、ポリ(p-ヒドロキシスチレン)、カルド型ビスフェノール類、カリックスアレーン類、カリックスレゾルシンアレーン類、又はシルセスキオキサンなどの水酸基を有する樹脂とのエーテル化物などが挙げられる。その他、オキセタン環を有する不飽和モノマーとアルキル(メタ)アクリレートとの共重合体なども挙げられる。
 エピスルフィド樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エピスルフィド樹脂が挙げられる。市販品としては、YL7000(新日鐵化学社製)などが挙げられる。また、同様の合成方法を用いて、ノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ基の酸素原子を硫黄原子に置き換えたエピスルフィド樹脂なども用いることができる。
 これらの熱硬化性成分は、単独で又は2種以上を併用することができ、その配合割合は、フェノール樹脂100質量部に対して、20~300質量部の範囲が適当である。
 このようにして得られた熱硬化性組成物を熱硬化させることにより、耐熱性、耐薬品性に優れ、柔軟性や良好な硬度を有する硬化皮膜を形成することができる。このような熱硬化性樹脂は、例えばICカード、タッチパネル、有機ELディスプレイなどのフィルム張り合わせの接着剤や、封止剤、プリント配線板、塗料、各種コーティング剤として、好適に使用することが可能である
(エポキシ樹脂及びこれを用いた熱硬化性組成物の生成)
 上述のようにして得られたポリエステルをポリオールで解重合した解重合体と、エピクロルヒドリンとを反応させることにより、エポキシ化し、エポキシ樹脂が生成される。
 得られたエポキシ樹脂は、固形分100%でアモルファスな固形、半固形、もしくは流動性のある液体であり、溶剤可溶性であることが好ましい。このようなエポキシ樹脂は、その良好な塗膜特性、硬化物特性より、例えば、紙、木材、金属、プラスティック、ガラス、セラミックスに対する接着剤、塗料、インキ、コーティング剤などとして用いることができる。
 エポキシ樹脂が固形分100%で半固形の場合、接着剤や封止剤として好適に使用することができる。さらに、有機溶剤や反応性希釈剤を加え、粘度を調整することにより、各種コーティング剤、塗料として使用することができる。
 本実施形態のエポキシ樹脂に、エポキシ樹脂硬化剤や、熱硬化触媒などの熱硬化成分を添加することにより、熱硬化性組成物として用いることができる。そして、このような熱硬化性組成物を熱硬化させることにより、耐熱性、耐薬品性に優れ、柔軟性や良好な硬度を有する硬化皮膜を形成することができる。このような熱硬化性樹脂は、例えばICカード、タッチパネル、有機ELディスプレイなどのフィルム張り合わせの接着剤や、封止剤、プリント配線板、塗料、各種コーティング剤として、好適に使用することが可能である。
 このようにして得られたフェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性組成物において、必要に応じて、顔料、染料などの着色剤、また、酸化防止剤、安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤や、機械的強度を上げるための無機フィラーを添加することができる。また、シランカップリング剤、消泡剤、レベリング剤などの密着性付与剤や、他の添加剤を用いることができる。さらに、銀、銅など金属、カーボンなど導電性物質を加えることにより、導電性組成物として用いることもできる。
 以下、実施例及び比較例を示して本実施形態について具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、以下において「部」及び「%」とあるのは、特に断りのない限り全て質量基準である。
(PET解重合体の合成)
 先ず、以下のようにしてPET解重合体を合成した。
[PET解重合体合成例1]
 攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500mlの四口丸底セパラブルラスコに、IV値0.6~0.7のリサイクルPETフレーク192部を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、300℃に昇温させた塩浴に浸した。PETが溶解したところで、攪拌を開始するとともに、酸化ジブチルスズ0.65部を添加した。
 次いで、予め130℃で加温し溶解させたトリメチロールプロパン(TMP)134部をPETが固化しないよう注意しながら少量ずつ添加した。この間、粘度が低下した段階で攪拌速度を150rpmに高めた。さらに、塩浴から予め240℃へ昇温した油浴に交換し、フラスコ内温を220℃(±10℃)に保ち5時間反応させた後、室温まで冷却した。
 得られた解重合体を解重合体Aと称す。
[PET解重合体合成例2]
 攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500mlの四口丸底セパラブルラスコに、IV値0.6~0.7のリサイクルPETフレーク192部を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、300℃に昇温させた塩浴に浸した。PETが溶解したところで、攪拌を開始するとともに、酸化ジブチルスズ0.65部を添加した。
 次いで、予め130℃で加温し溶解させたトリメチロールプロパン(TMP)45部をPETが固化しないよう注意しながら少量ずつ添加した。この間、粘度が低下した段階で攪拌速度を150rpmに高めた。さらに、塩浴から予め240℃へ昇温した油浴に交換し、フラスコ内温を220℃(±10℃)に保ち5時間反応させた後、室温まで冷却した。
 得られた解重合体を解重合体Bと称す。
 このようにして得られたPET解重合体を、以下のようにして、フェノール基を有するモノカルボン酸と反応させた。
[フェノール樹脂合成例1]
 攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500mlの四口丸底セパラブルラスコに、解重合体A 200部、3-ヒドロキシ安息香酸250部、ジブチル錫オキサイド0.5部を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした。湯浴を200℃まで徐々に加熱しながら約4~6時間かけて縮合水を除き、十分に酸価が低下した時点で油浴を下げ、フラスコ内容物を取り出し、PET含有率26%のフェノール樹脂を得た。これをフェノール樹脂Aと称す。
 さらに、得られたフェノール樹脂を、カルビトールアセテートで希釈し、固形分80%のワニスを得た。得られたワニスをワニスAと称す。
[フェノール樹脂合成例2]
 攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500mlの四口丸底セパラブルラスコに、解重合体A 200部、パラヒドロキシ安息香酸250部、ジブチル錫オキサイド0.5部を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした。湯浴を200℃まで徐々に加熱しながら約4~6時間かけて縮合水を除き、十分に酸価が低下した時点で油浴を下げ、フラスコ内容物を取り出し、PET含有率26%のフェノール樹脂を得た。これをフェノール樹脂Bと称す。
 さらに、得られたフェノール樹脂を、カルビトールアセテートで希釈し、固形分80%のワニスを得た。得られたワニスをワニスBと称す。
[フェノール樹脂合成例3]
 攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた1000mlの四口丸底セパラブルラスコに、解重合体B 433部、3-ヒドロキシ安息香酸250部、ジブチル錫オキサイド0.5部を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした。湯浴を200℃まで徐々に加熱しながら約4~6時間かけて縮合水を除き、十分に酸価が低下した時点で油浴を下げ、フラスコ内容物を取り出し、PET含有率51%のフェノール樹脂を得た。これをフェノール樹脂Cと称す。
 さらに、得られたフェノール樹脂を、カルビトールアセテートで希釈し、固形分80%のワニスを得た。得られたワニスをワニスCと称す。
[フェノール樹脂合成例4]
 攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた1000mlの四口丸底セパラブルラスコに、解重合体B 433部、パラヒドロキシ安息香酸250部、ジブチル錫オキサイド0.5部を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした。湯浴を200℃まで徐々に加熱しながら約4~6時間かけて縮合水を除き、十分に酸価が低下した時点で油浴を下げ、フラスコ内容物を取り出し、PET含有率51%のフェノール樹脂を得た。これをフェノール樹脂Dと称す。
 さらに、得られたフェノール樹脂を、カルビトールアセテートで希釈し、固形分80%のワニスを得た。得られたワニスをワニスDと称す。
[カルボン酸合成例]
 攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500mlの四口丸底セパラブルラスコに解重合体Aを100部仕込みフラスコ内を窒素雰囲気とした後、145℃±5℃に昇温させた油浴に浸した。攪拌を開始し約30分後、テトラヒドロ無水フタル酸42.8部を加え、攪拌を続けた。こうして酸価98mg・KOH/gのカルボン酸樹脂を得た。これをカルボン酸樹脂Aと称す
 このようにして得られたPET解重合体、フェノール樹脂、カルボン酸樹脂を、以下のようにしてエポキシ化してエポキシ樹脂を合成した。
[エポキシ樹脂合成例1]
 攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500mlの四口丸底セパラブルラスコに解重合体Aを130部仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、60℃に昇温させた油浴に浸した。三フッ化ホウ素エーテル溶液1.2部を3回に分けて添加し、エピクロルヒドリン74部を2時間かけて滴下した。このときの内容物温度を60~70℃になるように水浴で調節した。
 発熱が収まった後、触媒を中和するために16wt%の水酸化カリウム水溶液10.8部を入れ攪拌した。エピクロルヒドリンを全量滴下したところで、水酸化ナトリウム35.2部を4回に分けていれ、攪拌を続けた。このとき、内容物の温度が70~90℃になるように水浴で調節した。
 発熱が収まった後、500mlのナスフラスコに移し変え、エバポレーターを用いて水と余分なエピクロルヒドリンを除いた。得られた白色粘液とクロロホルムを混ぜ分液ロートに移した。水を入れて洗浄し、水相を捨て、食塩を除いた。同様の水洗を2回行いその後、エバポレーターで90℃まで除々に加熱し溶媒を除き高粘度のエポキシ樹脂を得た。これをエポキシ樹脂Aと称す。
 図1に、エポキシ樹脂Aの赤外吸収スペクトルを示す。
[エポキシ樹脂合成例2]
攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた1000mlの四口丸底セパラブルラスコにフェノール樹脂Aを128部仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、エピクロルヒドリン578部とトリエチルベンジルアンモニウムクロライド0.6部を加えて溶解させた。その後110℃の油浴に浸し2時間反応させた。
 次いで、内温を60℃に冷却し、45wt%の水酸化ナトリウム水溶液52.5部を2時間かけて滴下したこのとき、エステル結合の加水分解を防止するため、内容物温度を60~70℃になるように調節した。発熱が収まった後、メチルイソブチルケトンで希釈し、分液ロートに移して水で洗浄し、塩を除去した。1000mlのナスフラスコに移し替え、エバポレーターを用いて50℃から120℃まで除々に加熱し、余分なエピクロルヒドリンと溶媒を除き、エポキシ化樹脂を得た。これをエポキシ樹脂Bと称す。
 図2に、エポキシ樹脂Aの赤外吸収スペクトルを示す。
[エポキシ樹脂合成例3]
 攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた1000mlの四口丸底セパラブルラスコにフェノール樹脂Bを87部仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、エピクロルヒドリン352部とトリエチルベンジルアンモニウムクロライド0.45部を加えて溶解させた。その後110℃の油浴に浸し2時間反応させた。
 次いで、内温を60℃に冷却し、45wt%の水酸化ナトリウム水溶液35.5部を2時間かけて滴下したこのとき、エステル結合の加水分解を防止するため、内容物温度を60~70℃になるように調節した。発熱が収まった後、メチルイソブチルケトンで希釈し、分液ロートに移して水で洗浄し、塩を除去した。1000mlのナスフラスコに移し替え、エバポレーターを用いて50℃から120℃まで除々に加熱し、余分なエピクロルヒドリンと溶媒を除き、エポキシ化樹脂を得た。これをエポキシ樹脂Cと称す。
 図3に、エポキシ樹脂Aの赤外吸収スペクトルを示す。
[エポキシ樹脂合成例4]
 攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500mlの四口丸底セパラブルラスコにフェノール樹脂Cを87部を仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、エピクロルヒドリン117部とトリエチルベンジルアンモニウムクロライド0.45部を加えて溶解させた。その後110℃の油浴に浸し2時間反応させた。
 次いで、内温を60℃に冷却し、45wt%の水酸化ナトリウム水溶液35.5部を2時間かけて滴下したこのとき、エステル結合の加水分解を防止するため、内容物温度を60~70℃になるように調節した。発熱が収まった後、メチルイソブチルケトンで希釈し、分液ロートに移して水で洗浄し、塩を除去した。1000mlのナスフラスコに移し替え、エバポレーターを用いて50℃から120℃まで除々に加熱し、余分なエピクロルヒドリンと溶媒を除き、エポキシ化樹脂を得た。これをエポキシ樹脂Dと称す。
[エポキシ樹脂合成例5]
 攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500mlの四口丸底セパラブルラスコにフェノール樹脂Dを87部仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、エピクロルヒドリン117部とトリエチルベンジルアンモニウムクロライド0.45部を加えて溶解させた。その後110℃の油浴に浸し2時間反応させた。
 次いで、内温を60℃に冷却し、45wt%の水酸化ナトリウム水溶液35.5部を2時間かけて滴下したこのとき、エステル結合の加水分解を防止するため、内容物温度を60~70℃になるように調節した。発熱が収まった後、メチルイソブチルケトンで希釈し、分液ロートに移して水で洗浄し、塩を除去した。1000mlのナスフラスコに移し替え、エバポレーターを用いて50℃から120℃まで除々に加熱し、余分なエピクロルヒドリンと溶媒を除き、エポキシ化樹脂を得た。これをエポキシ樹脂Eと称す。
[エポキシ樹脂合成例6]
攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた500mlの四口丸底セパラブルラスコにカルボン酸樹脂Aを70部仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、エピクロルヒドリン90部とトリエチルベンジルアンモニウムクロライド0.45部を加えて溶解させた。その後110℃の油浴に浸し2時間反応させた。
 次いで、内温を60℃に冷却し、45wt%の水酸化ナトリウム水溶液35.5部を2時間かけて滴下したこのとき、エステル結合の加水分解を防止するため、内容物温度を60~70℃になるように調節した。発熱が収まった後、メチルイソブチルケトンで希釈し、分液ロートに移して水で洗浄し、塩を除去した。1000mlのナスフラスコに移し替え、エバポレーターを用いて50℃から120℃まで除々に加熱し、余分なエピクロルヒドリンと溶媒を除き、エポキシ化樹脂を得た。これをエポキシ樹脂Fと称す。
 フェノール樹脂合成例1~4で得られたフェノール樹脂A~D及びワニスA~D、エポキシ樹脂合成例1~6で得られたエポキシ樹脂A~Fについて、以下のような評価を行った。
[フェノール樹脂組成物評価]
〈再生ポリエステル含有率〉
 フェノール樹脂合成例1~4で得られたフェノール樹脂の再生樹脂成分の含有率を算出した。
 結果を表1に示す。
〈溶剤溶解性試験〉
 フェノール樹脂合成例1~4で得られたフェノール樹脂の溶剤溶解性を、以下のようにして確認した。
 合成例1~4で得られたフェノール樹脂各50部に対して、各種溶剤を50部加え、攪拌し、解重合物の50wt%溶液を作成しその溶液の透明度を評価した。評価基準は以下の通りである。
  完全に透明である:○
  やや濁りがある :△
  濁りがある   :×
 結果を表1に併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 また、得られたフェノール樹脂を、表2に示す混合比でエポキシ樹脂と混合し、得られた配合例1~4の組成物について、コーティング剤としての性能を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
*1 jER828(三菱化学社製)
*2 キュアゾール2E4MZ(四国化成社製)
〈ゲル化試験〉
 配合例1~4の組成物の硬化性を確認するために、以下のようにしてゲル化試験を行った。
 ゲル化試験機として、ゲル化試験機1563(井元製作所社製)を用い、170℃でゲル化するまでの時間を測定した。
 測定結果を表3に示す。
[硬化物評価]
 配合例1~4の組成物を、ガラス板にアプリケーターにて膜厚30umで塗布した。これを熱風循環式乾燥炉にて70℃×20分で乾燥後、120℃×30分で硬化させた。得られた硬化物について、以下の試験を行った。
〈ラビング試験〉
 以下のようにしてラビング試験を行い、硬化物の硬化性を評価した。
 得られた硬化物を、アセトンを含ませたウエスにて50回こすり、表面状態を目視にて観察した。評価基準は以下の通りである。
  表面の溶解がないもの(硬化が十分):○
  表面に僅かな溶解が見られたもの(硬化が不十分):×
 評価結果を表3に併せて示す。
〈鉛筆硬度試験〉
 硬化塗膜に鉛筆の芯の先が平らになるように研がれたBから9Hの鉛筆を、塗膜に対して45℃の角度で、1kgの荷重をかけて押し付けた。この荷重をかけた状態で、約1cm程度塗膜を引っかき、塗膜の剥がれない鉛筆の硬さを記録した。
 評価結果を表3に併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 以上詳述した通り、本実施形態のフェノール樹脂は、一切の溶剤を使用することなく合成することが可能である。さらに、再生樹脂を高効率で使用することができるため、環境へ与える負荷を軽減することが可能である。
 また、本実施形態のフェノール樹脂は、良好な硬化性を有し、その硬化物においても、良好な耐薬品性、硬度を有していることがわかる。
[エポキシ樹脂組成物評価]
〈再生ポリエステル含有率〉
 得られたエポキシ樹脂A~Fの再生樹脂成分の含有率を算出した。
 結果を表4に示す。
〈エポキシ当量〉
 100mlの三角フラスコに、測定するエポキシ樹脂をそれぞれ約0.1gとクロロホルム10ml、酢酸20mlを投入し、溶解させた後、0.25g/mlの臭化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液10mlを加えた。さらに、クリスタルバイオレット指示薬を5滴加えて、0.1mol/lの過塩素酸酢酸溶液で滴定を行った。なお、緑色が付き始めたときを終点とした。
 結果を表4に併せて示す。
〈分子量〉
 エポキシ樹脂A~Fの分子量を、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)で測定した。測定には、カラムにShodex GPC KF-806L×3(昭和電工社製)を使用し、カラム温度を40℃とした。基準物質には標準ポリスチレンを用い、溶離液はテトラヒドロフランを1ml/分の流速で使用した。
 結果を表4に併せて示す。
〈溶剤溶解性試験〉
 エポキシ樹脂A~Fの溶剤溶解性を、以下のようにして確認した。
 エポキシ樹脂A~Gにおいて、解重合体50部に対して、各種溶剤を50部加え、攪拌し、解重合物の50wt%溶液を作成しその溶液の透明度を評価した。評価基準は以下の通りである。
  完全に透明である:○
  やや濁りがある :△
  濁りがある   :×
 結果を表4に併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 また、得られたエポキシ樹脂を、表5に示す割合で、溶剤や硬化剤と混合し、得られた配合例1~6の組成物について、コーティング剤としての性能を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
*1 キュアゾール2E4MZ(四国化成社製)
〈ゲル化試験〉
 配合例1~6の組成物の硬化性を確認するために、以下のようにしてゲル化試験を行った。
 ゲル化試験機として、ゲル化試験機1563(井元製作所社製)を用い、170℃でゲル化するまでの時間を測定した。
 測定結果を表6に示す。
[硬化物評価]
 配合例1~6の組成物を、ガラス板にアプリケーターにて膜厚30umで塗布した。これを熱風循環式乾燥炉にて70℃×20分で乾燥後、120℃×30分で硬化させた。得られた硬化物について、以下の試験を行った。
〈ラビング試験〉
 以下のようにしてラビング試験を行い、硬化物の硬化性を評価した。
 得られた硬化物を、アセトンを含ませたウエスにて50回こすり、表面状態を目視にて観察した。評価基準は以下の通りである。
  表面の溶解がないもの(硬化が十分):○
  表面に僅かな溶解が見られたもの(硬化が不十分):×
 評価結果を表6に併せて示す。
〈鉛筆硬度試験〉
 硬化塗膜に鉛筆の芯の先が平らになるように研がれたBから9Hの鉛筆を、塗膜に対して45℃の角度で、1kgの荷重をかけて押し付けた。この荷重をかけた状態で、約1cm程度塗膜を引っかき、塗膜の剥がれない鉛筆の硬さを記録した。
 評価結果を表6に併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 以上詳述した通り、本実施形態のエポキシ樹脂は、一切の溶剤を使用することなく合成することが可能である。さらに、再生樹脂を高効率で使用することができるため、環境へ与える負荷を軽減することが可能である。
 また、本実施形態のエポキシ樹脂は、良好な硬化性を有し、その硬化物においても、良好な耐薬品性、硬度を有していることがわかる。

Claims (16)

  1.  下記一般式(1)で示される構造を含む化合物を原料とすることを特徴とするフェノール樹脂。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式中、Rは(n+l)価の多価アルコール誘導体を表し、Rは置換若しくは無置換芳香族環を表し、RはCH,C,C,C置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、m及びnは1以上の整数、lは0もしくは1以上の整数を表す)
  2.  下記一般式(2)で示される構造を含むことを特徴とするフェノール樹脂。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式中、Rは(l+n+p)価の多価アルコール誘導体を表し、R及びRはそれぞれ独立に置換または無置換芳香族環を表し、R及びR8 はそれぞれ独立にCH,C,C,C芳香族環のいずれかを表し、qは1~5の整数を表し、RはH又はOH(少なくとも一つはOH)を表し、m、p、oは1以上の整数、lおよびnは0もしくは1以上の整数を表す。)
  3.  ポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させた解重合体に、フェノール基を有するモノカルボン酸を反応させて得られることを特徴とするフェノール樹脂。
  4.  前記ポリエステルは、再生ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項3に記載のフェノール樹脂。
  5.  前記ポリオールは、トリメチロールプロパンを含むことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のフェノール樹脂。
  6.  請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフェノール樹脂と、分子中に複数の環状エーテル基及び環状チオエーテル基の少なくともいずれかを有する熱硬化性成分と、を含むことを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
  7.  ポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させた解重合体に、フェノール基を有するモノカルボン酸を反応させることを特徴とするフェノール樹脂の製造方法。
  8.  前記ポリエステルは、再生ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項7に記載のフェノール樹脂の製造方法。
  9.  下記一般式(1)で示される構造を含む原料化合物、又は前記原料化合物より得られる化合物に、エピクロルヒドリンを反応させて得られることを特徴とするエポキシ樹脂。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    (式中、Rは(n+l)価の多価アルコール誘導体を表し、Rは置換若しくは無置換芳香族環を表し、RはCH,C,C,C置換若しくは無置換芳香族環のいずれかを表し、m及びnは1以上の整数、lは0もしくは1以上の整数を表す)
  10.  ポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させた解重合体に、多塩基酸、多塩基酸無水物、及びフェノール基を有するモノカルボン酸の少なくともいずれかを反応させて得られた化合物に、エピクロルヒドリンを反応させて得られることを特徴とするエポキシ樹脂。
  11.  前記ポリエステルは、再生ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項10に記載のエポキシ樹脂
  12.  前記ポリオールは、トリメチロールプロパン又はネオペンチルグリコールを含むことを特徴とする請求項10又は請求項11に記載のエポキシ樹脂
  13.  請求項9から11のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂を含有し、接着剤、塗料、インキ、コーティング剤のいずれかに用いられることを特徴とする樹脂組成物。
  14.  ポリエステルを1分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオールで解重合させた解重合体に、多塩基酸、多塩基酸無水物、及びフェノール基を有するモノカルボン酸の少なくともいずれかを反応させ、さらにエピクロルヒドリンを反応させることを特徴とするエポキシ樹脂の製造方法。
  15.  前記ポリエステルを加熱溶解させた後、前記ポリオールで解重合させることを特徴とする請求項14に記載のエポキシ樹脂の製造方法。
  16.  前記ポリエステルは、再生ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項14又は請求項15に記載のエポキシ樹脂の製造方法。
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