JPH0733845A - Modified phenolic resin and its production - Google Patents
Modified phenolic resin and its productionInfo
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- JPH0733845A JPH0733845A JP20280793A JP20280793A JPH0733845A JP H0733845 A JPH0733845 A JP H0733845A JP 20280793 A JP20280793 A JP 20280793A JP 20280793 A JP20280793 A JP 20280793A JP H0733845 A JPH0733845 A JP H0733845A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は長期耐熱性に優れた変性
フェノール樹脂ならびにその製法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a modified phenolic resin having excellent long-term heat resistance and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、一般にフェノール類とホルムアル
デヒドを触媒の存在下で反応させて得られるフェノール
樹脂は、各種熱硬化樹脂のうち、比較的良好な耐熱性を
有し、かつ、加工性および機械的特性等が優れているた
め、古くから実用化され、広範な用途を有している。し
かしながら、近年、さらに用途を拡大するためにフェノ
ール樹脂を熱硬化させたフェノール樹脂硬化物の耐熱性
を一層向上させることが求められている。2. Description of the Related Art Conventionally, phenol resins generally obtained by reacting phenols with formaldehyde in the presence of a catalyst have relatively good heat resistance among various thermosetting resins, and have good processability and mechanical properties. Since it has excellent characteristics, it has been put to practical use for a long time and has a wide range of applications. However, in recent years, in order to further expand the applications, it has been required to further improve the heat resistance of a phenol resin cured product obtained by thermosetting a phenol resin.
【0003】このような要求に応えるため、従来からフ
ェノール樹脂の各種変性法が検討されてきた。その中で
イミド基を導入するものとしては、たとえば、アニリ
ン、フェノール類、およびホルマリンとの反応生成物
と、無水マレイン酸を反応させてマレイミド基含有変性
フェノール樹脂となし、それとo,o´−ジアリルビス
フェノールAを混合して使用する方法(特公昭55−3
364号公報)やフェノール類、芳香族アミン、および
ホルムアルデヒドを反応させ、分子内に芳香族アミノ基
を有するフェノール樹脂を合成し、さらに芳香族カルボ
ン酸無水物を反応させて芳香族イミド変性フェノール樹
脂とする方法(特開平3−275708号公報)などが
知られている。しかしながら、これらの方法により得ら
れる樹脂の長期耐熱性は未だ必ずしも満足できるもので
はなかった。In order to meet such requirements, various modification methods of phenolic resins have been studied so far. Examples of the imide group introduced therein include reaction products of aniline, phenols, and formalin with maleic anhydride to form a maleimide group-containing modified phenolic resin, and o, o'- Method of mixing diallyl bisphenol A (Japanese Patent Publication No. 55-3
No. 364), phenols, aromatic amines, and formaldehyde are reacted to synthesize a phenol resin having an aromatic amino group in the molecule, and an aromatic carboxylic acid anhydride is further reacted to produce an aromatic imide-modified phenol resin. And the like (Japanese Patent Laid-Open No. 3-275708) are known. However, the long-term heat resistance of the resins obtained by these methods has not always been satisfactory.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような欠点を解決するもので、その目的は、従来のイ
ミド基含有フェノール樹脂に比較して耐熱性、特に長期
耐熱性がさらに優れた硬化物を与える変性フェノール樹
脂を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the prior art, and its purpose is to further improve heat resistance, particularly long-term heat resistance, as compared with the conventional imide group-containing phenol resin. Another object is to provide a modified phenolic resin which gives a cured product.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために鋭意検討した結果、分子中にアリルナジ
イミド基を含有する変性フェノール樹脂によって上記目
的が達せられることを見出し、本発明を完成した。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for solving the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned object can be achieved by a modified phenol resin containing an allylnadiimide group in the molecule. Completed the invention.
【0006】本発明の要旨は、第1に、フェノール類、
ホルムアルデヒド、芳香族アミン類および無水アリルナ
ジック酸の反応により得られる樹脂であって、アリルナ
ジイミド基を分子中に含有し、フェノール類1モルに対
してアリルナジイミド基が0.03〜0.8モルであ
り、かつ数平均分子量が300〜1500である変性フ
ェノール樹脂にあり、第2に、フェノール類と芳香族ア
ミンとホルムアルデヒドの3成分を混合、加熱するか、
あるいは芳香族アミンとホルムアルデヒドを混合、加熱
した後、フェノール類を加えてさらに加熱し、中間体樹
脂を生成させ、その後無水アリルナジック酸を加え加熱
する工程からなり、該フェノール類1モル当たり該無水
アリルナジック酸の使用量が0.03〜1.0モルであ
る、アリルナジイミド基を分子中に含有する変性フェノ
ール樹脂の製法にある。The gist of the present invention is, firstly, phenols,
A resin obtained by the reaction of formaldehyde, aromatic amines and allyl nadic acid anhydride, which contains an allyl nadiimide group in the molecule, and the amount of the allyl nadiimide group is 0.03 to 0. In a modified phenolic resin having 8 mol and a number average molecular weight of 300 to 1500, secondly, three components of phenols, aromatic amine and formaldehyde are mixed and heated, or
Alternatively, the method comprises a step of mixing an aromatic amine and formaldehyde, heating the mixture, then adding phenols and further heating to form an intermediate resin, and then adding allyl nadic acid anhydride and heating the mixture. It is a method for producing a modified phenolic resin containing an allylnadiimide group in the molecule, wherein the amount of allylnadamic acid used is 0.03 to 1.0 mol.
【0007】本発明の変性フェノール類の原料としては
一般に、フェノール類、ホルムアルデヒド、芳香族アミ
ン類および無水アリルナジック酸が用いられるが、以下
にこれらについて詳述する。フェノール類としては、例
えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、p−t
ert−ブチルフェノール、p−オクチルフェノール、
p−ノニルフェノール、p−クミルフェノール、レゾル
シン、カテコール、ハイドロキノン、ビスフェノール
類、またはこれらの混合物等があげられるが、これらに
限定されない。As the raw material of the modified phenols of the present invention, phenols, formaldehyde, aromatic amines and allyl nadic acid anhydride are generally used, which will be described in detail below. Examples of phenols include phenol, cresol, xylenol, pt
ert-butylphenol, p-octylphenol,
Examples thereof include, but are not limited to, p-nonylphenol, p-cumylphenol, resorcin, catechol, hydroquinone, bisphenols, and mixtures thereof.
【0008】芳香族アミンとしては、例えば、アニリ
ン、2−メチルアニリン、2−クロロアニリン、2−エ
チルアニリン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレ
ンジアミン、2,6−ジアミノトルエン、3,5−ジア
ミノトルエン、3,5−ジアミノビフェニル、4,4´
−ジアミノジフェニルメタン、1,3,5−トリアミノ
ベンゼン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジ
アミン、4,4´−ジアミノジフェニルエーテル、また
はこれらの混合物等があげられるが、これらに限定され
ない。Examples of aromatic amines include aniline, 2-methylaniline, 2-chloroaniline, 2-ethylaniline, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,6-diaminotoluene and 3,5-diamino. Toluene, 3,5-diaminobiphenyl, 4,4 '
-Diaminodiphenylmethane, 1,3,5-triaminobenzene, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, a mixture thereof and the like, but not limited thereto.
【0009】無水アリルナジック酸としては、アリル基
またはメタリル基から選ばれたアリル置換基を必須の置
換基として有し、該置換基の位置は特に制限されず、ま
た、アリル置換基の他にメチル基を含んでいてもよい。
このような無水アリルナジック酸の一例を挙げれば、1
−アリル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無
水物、5−アリル−5−ノルボルネン−2,3−ジカル
ボン酸無水物、7−アリル−5−ノルボルネン−2,3
−ジカルボン酸無水物等のアリル−5−ノルボルネン−
2,3−ジカルボン酸無水物、1−メタリル−5−ノル
ボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、5−メタリル
−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、7
−メタリル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸
無水物等のメタリル−5−ノルボルネン−2,3−ジカ
ルボン酸無水物、またはそれらの混合物等があげられ
る。The allyl nadic acid anhydride has an allyl substituent selected from an allyl group or a methallyl group as an essential substituent, and the position of the substituent is not particularly limited. It may contain a methyl group.
An example of such allyl nadic acid anhydride is:
-Allyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, 5-allyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, 7-allyl-5-norbornene-2,3
-Allyl-5-norbornene such as dicarboxylic acid anhydride-
2,3-dicarboxylic acid anhydride, 1-methallyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, 5-methallyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, 7
Examples thereof include methallyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride such as methallyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, and a mixture thereof.
【0010】ホルムアルデヒドは通常、ホルマリンが使
用されるが、パラホルムアルデヒドも使用できる。Formalin is usually used as formaldehyde, but paraformaldehyde can also be used.
【0011】本発明の変性フェノール樹脂は、フェノー
ル類と芳香族アミンとホルムアルデヒドを水もしくはア
ルコールなどの有機溶媒中で、酸触媒またはアルカリ触
媒存在下で、もしくは無触媒下で加熱反応して、フェノ
ール類と芳香族アミンとホルムアルデヒドの反応生成物
である芳香族アミン変性フェノール樹脂を得、ついでそ
れをアリルナジック酸無水物でイミド化することによっ
て合成される。The modified phenolic resin of the present invention is prepared by reacting phenols, aromatic amines and formaldehyde in an organic solvent such as water or alcohol in the presence of an acid catalyst or an alkali catalyst or in the absence of a catalyst to produce a phenol. It is synthesized by obtaining an aromatic amine-modified phenolic resin which is a reaction product of an aromatic amine and formaldehyde, and then imidizing it with allyl nadic acid anhydride.
【0012】本発明樹脂の中間体である芳香族アミン変
性フェノール樹脂の合成法はとくに限定されず、任意の
方法、例えばフェノール類と芳香族アミンとホルムア
ルデヒドの3成分を混合し、一気に加熱して反応させる
方法、あるいは芳香族アミンとホルムアルデヒドを混
合、加熱して、あらかじめある程度反応させた後、フェ
ノール類を加えて加熱し、反応を完結させる方法等が採
用される。いずれの方法においても、触媒はフェノール
樹脂製造に一般的に用いられるものであれば特に限定さ
れないが、酸触媒としては例えば塩酸、オルトリン酸、
シュウ酸、ギ酸、酢酸および乳酸等が挙げられ、アルカ
リ触媒としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよ
びトリエチルアミン等が挙げられる。The method for synthesizing the aromatic amine-modified phenol resin, which is an intermediate of the resin of the present invention, is not particularly limited, and any method can be used, for example, three components of phenols, aromatic amine and formaldehyde are mixed and heated at once. A method of reacting or a method of mixing and heating an aromatic amine and formaldehyde to cause a reaction to some extent in advance, then adding phenols and heating to complete the reaction, and the like are adopted. In any method, the catalyst is not particularly limited as long as it is one generally used for phenol resin production, but examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, orthophosphoric acid,
Oxalic acid, formic acid, acetic acid, lactic acid, etc. are mentioned, and examples of the alkali catalyst include sodium hydroxide, potassium hydroxide, triethylamine, etc.
【0013】上記の方法では、原料を50〜220℃
の温度で0.1〜10時間、好ましくは70〜200℃
の温度で0.5〜5時間反応させて、またの方法で
は、芳香族アミンとホルムアルデヒドとの予備反応は、
20〜120℃の温度で0.1〜5時間、好ましくは3
0〜100℃の温度で0.5〜3時間反応させた後、フ
ェノール類を添加し、50〜220℃の温度で0.1〜
10時間、好ましくは70〜200℃の温度で0.5〜
5時間反応させることによって、いずれの場合も、フェ
ノール類と芳香族アミンが−CH2 −または−CH2 −
O−CH2 −により結合し、かつ、芳香アミンのアミノ
基が未置換のまま存在している反応生成物である芳香族
アミン変性フェノール樹脂が得られる。In the above method, the raw material is 50 to 220 ° C.
At a temperature of 0.1 to 10 hours, preferably 70 to 200 ° C
At a temperature of 0.5 to 5 hours, and in another method, the preliminary reaction between the aromatic amine and formaldehyde is
0.1 to 5 hours at a temperature of 20 to 120 ° C., preferably 3
After reacting at a temperature of 0 to 100 ° C for 0.5 to 3 hours, phenols are added, and at a temperature of 50 to 220 ° C, 0.1 to 0.1
0.5 hours at a temperature of 70 to 200 ° C. for 10 hours
In any case, by reacting for 5 hours, the phenols and the aromatic amine are —CH 2 — or —CH 2 —.
An aromatic amine-modified phenolic resin, which is a reaction product bonded by O—CH 2 — and in which the amino group of the aromatic amine is present as it is, is obtained.
【0014】このようにして合成した芳香族アミン変性
フェノール樹脂に無水アリルナジック酸を混合し、12
0〜250℃の温度で0.1〜5時間、好ましくは15
0〜220℃の温度で0.5〜3時間反応させることに
よって、芳香族アミン変性フェノール樹脂中のアミノ基
と無水アリルナジック酸とが反応してアリルナジイミド
基が生成し、本発明のアリルナジイミド変性フェノール
樹脂が得られる。The aromatic amine-modified phenolic resin thus synthesized was mixed with allyl nadic acid anhydride to obtain 12
0.1 to 5 hours at a temperature of 0 to 250 ° C., preferably 15
By reacting at a temperature of 0 to 220 ° C. for 0.5 to 3 hours, the amino group in the aromatic amine-modified phenol resin reacts with allyl nadic acid anhydride to produce an allyl nadiimide group, and the ant of the present invention is obtained. A lunadiimide-modified phenolic resin is obtained.
【0015】フェノール類と生成イミド基との組成比は
目的に応じてフェノール類と芳香族アミンおよび無水ア
リルナジック酸の仕込みモル比を選択することによって
任意に変えることができるが、原料の仕込みモル比とし
ては、フェノール類と芳香族アミンとのモル比は、通常
フェノール類1モルに対して0.03〜1.0モル、好
ましくは0.03〜0.8モルであり、また、フェノー
ル類と芳香族アミンの合計に対するホルムアルデヒドの
モル比は、通常0.3〜1、好ましくは0.4〜0.9
である。芳香族アミンと無水アリルナジック酸の反応は
ほぼ定量的に進行するので、通常芳香族アミンと無水ア
リルナジック酸とを等モルまたは芳香族アミンがやや過
剰になるようにする。すなわち、フェノール類1モルに
対する無水アリルナジック酸の使用量は約0.03〜
1.0モル、好ましくは約0.03〜0.8モルであ
る。上記のようにして得られる本発明の変性フェノール
樹脂は、通常、フェノール類に対してアリルナジイミド
基が0.03〜0.8モル、好ましくは0.03〜0.
5モルであり、数平均分子量が300〜1500であ
り、フェノール類および芳香族アミンないしそのイミド
化された各構成成分がランダムに−CH2−または−C
H2−O−CH2−により結合されており、メタノール、
アセトン、MEK、ジオキサン等の各種溶媒に溶解する
変性フェノール樹脂である。またその融点は通常60〜
150℃である。生成イミド基が0.03モル未満の場
合、変性フェノール樹脂の硬化物の耐熱性が改善され
ず、一方、0.8モルを越える場合、硬化物の初期機械
的特性が低下する。また、数平均分子量が300未満の
場合、変性フェノール樹脂の硬化物の架橋密度が低下
し、主に機械的特性が低下し、数平均分子量が1500
を越えると、変性フェノール樹脂は硬化時の流れが乏し
くなり、成形性、機械的特性が低下する。The composition ratio of the phenols and the imide groups formed can be arbitrarily changed by selecting the charging molar ratio of the phenols to the aromatic amine and allyl nadic acid anhydride according to the purpose. As for the ratio, the molar ratio of phenols to aromatic amines is usually 0.03 to 1.0 mol, preferably 0.03 to 0.8 mol, relative to 1 mol of phenols. And the molar ratio of formaldehyde to the total of aromatic amines is usually 0.3 to 1, preferably 0.4 to 0.9.
Is. Since the reaction between the aromatic amine and the allyl nadic acid anhydride proceeds almost quantitatively, it is usual that the aromatic amine and the allyl nadic acid anhydride are equimolar or the aromatic amine is slightly in excess. That is, the amount of allyl nadic acid anhydride used is about 0.03 to 1 mol of phenols.
It is 1.0 mol, preferably about 0.03 to 0.8 mol. In the modified phenol resin of the present invention obtained as described above, the arylnadiimide group is usually 0.03 to 0.8 mol, preferably 0.03 to 0.
5 mole and the number average molecular weight of 300 to 1,500, -CH 2 phenols and aromatic amines to their imidized constituent components are randomly - or -C
H 2 —O—CH 2 — is bound, and methanol,
It is a modified phenolic resin that is soluble in various solvents such as acetone, MEK, dioxane and the like. The melting point is usually 60 to
It is 150 ° C. When the amount of imide groups formed is less than 0.03 mol, the heat resistance of the cured product of the modified phenol resin is not improved, while when it exceeds 0.8 mol, the initial mechanical properties of the cured product deteriorate. When the number average molecular weight is less than 300, the crosslinked density of the cured product of the modified phenolic resin is lowered, the mechanical properties are mainly lowered, and the number average molecular weight is 1500.
If it exceeds, the modified phenolic resin will have a poor flow during curing, resulting in poor moldability and mechanical properties.
【0016】変性フェノール樹脂は熱硬化させるため、
通常ヘキサメチレンテトラミンを架橋剤(硬化剤)とし
て併用する。ヘキサメチレンテトラミンの使用量は変性
フェノール樹脂に対して10〜20重量%が好ましい。
変性フェノール樹脂にヘキサメチレンテトラミンを15
重量%配合した場合のゲル化時間(150℃)は通常4
0〜150秒である。Since the modified phenolic resin is cured by heat,
Hexamethylenetetramine is usually used together as a crosslinking agent (curing agent). The amount of hexamethylenetetramine used is preferably 10 to 20% by weight based on the modified phenol resin.
Hexamethylenetetramine is added to the modified phenolic resin 15
The gelling time (150 ° C) when blended by weight is usually 4
It is 0 to 150 seconds.
【0017】本発明のアリルナジイミド変性フェノール
樹脂は機械的強度が高く、かつ、耐熱性、特に長期耐熱
性が優れているため、塗料、接着剤、コーティング材、
各種有機、無機物のバインダー用樹脂、複合材料用マト
リックス樹脂等として利用することができる。The allyl nadiimide-modified phenolic resin of the present invention has high mechanical strength and excellent heat resistance, especially long-term heat resistance, so that it can be used as a paint, an adhesive, a coating material,
It can be used as a binder resin for various organic and inorganic substances, a matrix resin for composite materials, and the like.
【0018】[0018]
【実施例】以下に本発明を具体的な実施例によって説明
するが、本発明の内容はこれらによって限定されるもの
ではない。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to specific examples, but the contents of the present invention are not limited to these.
【0019】以下の実施例において、樹脂の収率はつぎ
のような計算式で求めた。 収率(%)=A/{B−(C+D+E)}×100 A:回収樹脂量 B:仕込み原料の総量 C:37%ホルマリン中の含水量 D:ホルマリンとフェノール類、芳香族アミン類との反
応による脱水量=18×ホルマリン仕込みモル数 E:アミノ基と酸無水物との反応による脱水量=18×
仕込み酸無水物のモル数In the following examples, the yield of resin was calculated by the following formula. Yield (%) = A / {B− (C + D + E)} × 100 A: Amount of recovered resin B: Total amount of raw materials charged C: Water content in 37% formalin D: Formalin and phenols, aromatic amines Dehydration amount due to reaction = 18 × mol number of formalin charged E: Dehydration amount due to reaction between amino group and acid anhydride = 18 ×
Number of moles of charged acid anhydride
【0020】実施例1 冷却器と撹拌機の付いた反応装置(1lセパラブルフラ
スコ)に、フェノール300g(3.19モル)、アニ
リン120g(1.29モル)、および37%ホルマリ
ン222g(2.74モル)を仕込み、徐々に昇温して
温度が95℃に達してから120分間還流を続けた。つ
いで冷却器を減圧蒸留ヘッドに切り替え、系の温度を9
0℃に保ちながら、600mmHgの減圧下で処理して
脱水反応を行わせた。つぎに系を常圧にもどし、蒸留ヘ
ッドを分離管付き冷却器に取り換え、分離管内の下層物
(主として水)を取り除きながら徐々に180℃まで昇
温し、この温度で40分間保持した。それにアリル−5
−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物108g
(0.53モル)を加えると、激しく還流し系の温度は
低下したが、分離管内の下層物(主として水)を取り除
くと系の温度は再び上昇し、180℃に達したところ
で、60分間保持した。最後に650mmHgの減圧
下、180℃で60分間保持した後、内容物を取り出し
た。赤色透明なアリルナジイミド変性フェノール樹脂が
446g得られた(収率:81%)。Example 1 In a reactor (1 l separable flask) equipped with a condenser and a stirrer, 300 g (3.19 mol) of phenol, 120 g (1.29 mol) of aniline, and 222 g of 37% formalin (2. (74 mol) was charged, the temperature was gradually raised, and after the temperature reached 95 ° C., reflux was continued for 120 minutes. Then, the condenser was switched to the vacuum distillation head and the system temperature was changed to 9
While maintaining the temperature at 0 ° C., the dehydration reaction was carried out by treating under a reduced pressure of 600 mmHg. Next, the system was returned to normal pressure, the distillation head was replaced with a condenser with a separation tube, the lower layer (mainly water) in the separation tube was removed, the temperature was gradually raised to 180 ° C., and this temperature was maintained for 40 minutes. And allyl-5
-Norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride 108 g
When (0.53 mol) was added, the system was vigorously refluxed and the system temperature dropped, but when the lower layer (mainly water) in the separation tube was removed, the system temperature rose again, and when it reached 180 ° C., it continued for 60 minutes. Held Finally, the contents were taken out after holding at 180 ° C. for 60 minutes under a reduced pressure of 650 mmHg. 446 g of red transparent allyl nadiimide modified phenol resin was obtained (yield: 81%).
【0021】この樹脂はメタノール、アセトン、ME
K、ジオキサン等に溶解する。樹脂のIRスペクトルを
図1に示す。3,377cm-1(図中の吸収1)、1,
385cm-1(図中の吸収8)、1,187cm-1(図
中の吸収9)はフェノール性水酸基に基づく吸収であ
り、1,768cm-1(図中の吸収3)、1,695c
m-1(図中の吸収4)、755cm-1(図中の吸収1
4)はイミド基に基づく吸収であり、そして3,012
cm-1(図中の吸収2)、1,511cm-1(図中の吸
収6)は芳香族基に基づく吸収である。This resin is methanol, acetone, ME
It dissolves in K, dioxane, etc. The IR spectrum of the resin is shown in FIG. 3,377 cm -1 (absorption 1 in the figure), 1,
385 cm -1 (absorption 8 in the figure) and 1,187 cm -1 (absorption 9 in the figure) are absorptions based on phenolic hydroxyl groups, and 1,768 cm -1 (absorption 3 in the figure), 1,695c
m -1 (absorption 4 in the figure), 755 cm -1 (absorption 1 in the figure
4) is absorption based on imide groups, and 3,012
cm -1 (absorption in FIG 2), 1,511cm -1 (absorption in FIG. 6) is the absorption based on aromatic group.
【0022】得られた樹脂26.1g、ヘキサメチレン
テトラミン3.9gおよびシリカ粉末70.0gをロー
ル混練した。つぎにそれを金型に仕込んで160℃、1
00Kg/cm2 で10分間プレス成形たものから、1
27(w)×10(t)×4(h)mmの試験片を切り
出した。常態および加熱処理後の曲げ強度(常温)を測
定したところ、表1に示すような結果が得られた。The obtained resin (26.1 g), hexamethylenetetramine (3.9 g) and silica powder (70.0 g) were roll-kneaded. Next, put it in a mold and keep it at 160 ° C for 1
From what was press molded at 00 Kg / cm 2 for 10 minutes, 1
A test piece of 27 (w) x 10 (t) x 4 (h) mm was cut out. When the bending strength (normal temperature) after the normal state and after the heat treatment was measured, the results shown in Table 1 were obtained.
【0023】実施例2 冷却器と撹拌機の付いた反応装置(1lセパラブルフラ
スコ)に、フェノール100g(1.06モル)、ビス
フェノールA100g(0.44モル)、4,4´−ジ
アミノジフェニルメタン30g(0.15モル)、およ
び37%ホルマリン116g(1.43モル)を仕込
み、徐々に昇温して温度が95℃に達してから150分
間還流を続けた。ついで冷却器を減圧蒸留ヘッドに切り
替え、系の温度を90℃に保ちながら、600mmHg
の減圧下で処理して脱水反応を行わせた。つぎに系を常
圧にもどし、蒸留ヘッドを分離管付き冷却器に取り換
え、分離管内の下層物(主として水)を取り除きながら
徐々に140℃まで昇温し、この温度で15分間保持し
た。アリル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸
無水物27g(0.13モル)を加えると、激しく還流
し系の温度は低下したが、分離管内の下層物(主として
水)を取り除くと系の温度は再び上昇し、170℃に達
したところで、90分間保持した。最後に650mmH
gの減圧下、170℃で60分間保持した後、内容物を
取り出した。赤色透明なアリルナジイミド変性フェノー
ル樹脂が253g得られた(収率:93%)。Example 2 100 g (1.06 mol) of phenol, 100 g (0.44 mol) of bisphenol A, and 30 g of 4,4'-diaminodiphenylmethane were placed in a reactor (1 l separable flask) equipped with a condenser and a stirrer. (0.15 mol), and 116 g (1.43 mol) of 37% formalin were charged, the temperature was gradually raised, and after the temperature reached 95 ° C, reflux was continued for 150 minutes. Then, switch the cooler to a vacuum distillation head, and maintain the system temperature at 90 ° C while maintaining 600 mmHg.
Under reduced pressure to cause dehydration reaction. Next, the system was returned to normal pressure, the distillation head was replaced with a condenser with a separation tube, the lower layer material (mainly water) in the separation tube was removed, the temperature was gradually raised to 140 ° C., and this temperature was maintained for 15 minutes. When 27 g (0.13 mol) of allyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride was added, the solution was vigorously refluxed and the temperature of the system was lowered, but when the lower layer material (mainly water) in the separation tube was removed, The temperature rose again and when it reached 170 ° C. it was held for 90 minutes. Finally 650 mmH
After holding at 170 ° C. for 60 minutes under a reduced pressure of g, the content was taken out. 253 g of a red transparent allyl nadiimide-modified phenol resin was obtained (yield: 93%).
【0024】この樹脂はメタノール、アセトン、ME
K、ジオキサン等に溶解する。この樹脂のIRスペクト
ルを図2に示す。3,354cm-1(図中の吸収1)、
1,383cm-1(図中の吸収10)、1,228cm
-1(図中の吸収11)はフェノール性水酸基に基づく吸
収であり、1,773cm-1(図中の吸収4)、1,6
95cm-1(図中の吸収5)、756cm-1(図中の吸
収16)はイミド基に基づく吸収であり、そして2,9
68cm-1(図中の吸収2)、1,512cm-1(図中
の吸収7)は芳香族基に基づく吸収である。This resin is methanol, acetone, ME
It dissolves in K, dioxane, etc. The IR spectrum of this resin is shown in FIG. 3,354 cm -1 (absorption 1 in the figure),
1,383 cm -1 (absorption 10 in the figure), 1,228 cm
-1 (absorption 11 in the figure) is absorption based on a phenolic hydroxyl group, and is 1,773 cm -1 (absorption 4 in the figure), 1,6
95cm -1 (absorption in FIG 5), 756cm -1 (absorption in FIG. 16) is the absorption based on imide group, and 2,9
68cm -1 (absorption in FIG 2), 1,512cm -1 (absorption in FIG. 7) is the absorption based on aromatic group.
【0025】得られた樹脂26.1g、ヘキサメチレン
テトラミン3.9gおよびシリカ粉末70.0gをロー
ル混練した。つぎにそれを金型に仕込んで160℃、1
00Kg/cm2 で10分間プレス成形したものから、
127(w)×10(t)×4(h)mmの試験片を切
り出した。常態および加熱処理後の曲げ強度(常温)を
測定したところ、表1に示すような結果が得られた。The obtained resin (26.1 g), hexamethylenetetramine (3.9 g) and silica powder (70.0 g) were roll-kneaded. Next, put it in a mold and keep it at 160 ° C for 1
From what was press molded at 00 Kg / cm 2 for 10 minutes,
A test piece of 127 (w) x 10 (t) x 4 (h) mm was cut out. When the bending strength (normal temperature) after the normal state and after the heat treatment was measured, the results shown in Table 1 were obtained.
【0026】実施例3 冷却器と撹拌機の付いた反応装置(1lセパラブルフラ
スコ)に、アニリン120g(1.29モル)、および
37%ホルマリン186g(2.29モル)を仕込み、
45℃で60分間保持した。ついでフェノール200g
(2.17モル)を仕込み、徐々に昇温して95℃に達
したところで180分間還流を続けた。冷却器を減圧蒸
留ヘッドに切り替え、系の温度を90℃に保ちながら、
600mmHgの減圧下で処理して脱水反応を行わせ
た。つぎに系を常圧にもどし、蒸留ヘッドを分離管付き
冷却器に取り換え、分離管内の下層物(主として水)を
取り除きながら徐々に180℃まで昇温し、この温度で
60分間保持した。アリル−5−ノルボルネン−2,3
−ジカルボン酸無水物120g(0.59モル)を加え
ると、激しく還流し系の温度は低下したが、分離管内の
下層物(主として水)を取り除くと系の温度は再び上昇
し、180℃に達したところで、80分間保持した。最
後に650mmHgの減圧下、180℃で60分間保持
した後、内容物を取り出した。黄色透明なアリルナジイ
ミド変性フェノール樹脂が416g得られた(収率:9
1%)。Example 3 A reactor (1 l separable flask) equipped with a condenser and a stirrer was charged with 120 g (1.29 mol) of aniline and 186 g (2.29 mol) of 37% formalin,
Hold at 45 ° C for 60 minutes. Then 200g of phenol
(2.17 mol) was charged, and the temperature was gradually raised and when the temperature reached 95 ° C., the reflux was continued for 180 minutes. Switch the cooler to a vacuum distillation head and keep the system temperature at 90 ° C,
The dehydration reaction was performed by processing under a reduced pressure of 600 mmHg. Next, the system was returned to normal pressure, the distillation head was replaced with a condenser with a separation tube, the lower layer (mainly water) in the separation tube was removed, and the temperature was gradually raised to 180 ° C., and this temperature was maintained for 60 minutes. Allyl-5-norbornene-2,3
-When 120 g (0.59 mol) of dicarboxylic acid anhydride was added, the system was vigorously refluxed and the temperature of the system was lowered, but when the lower layer substances (mainly water) in the separation tube were removed, the temperature of the system was raised again to 180 ° C. Once reached, hold for 80 minutes. Finally, the contents were taken out after holding at 180 ° C. for 60 minutes under a reduced pressure of 650 mmHg. 416 g of a yellow transparent allyl nadiimide-modified phenol resin was obtained (yield: 9
1%).
【0027】この樹脂はアセトン、MEK、ジオキサン
等に溶解、メタノールには一部溶解する。この樹脂のI
Rスペクトルを図3に示す。3,361cm-1(図中の
吸収1)、1,387cm-1(図中の吸収11)、1,
186cm-1(図中の吸収12)はフェノール性水酸基
に基づく吸収であり、1,769cm-1(図中の吸収
3)、1,697cm-1(図中の吸収4)、755cm
-1(図中の吸収13)はイミド基に基づく吸収であり、
そして2,985cm-1(図中の吸収2)、1,508
cm-1(図中の吸収7)は芳香族基に基づく吸収であ
る。This resin is soluble in acetone, MEK, dioxane, etc., and partially soluble in methanol. I of this resin
The R spectrum is shown in FIG. 3,361 cm -1 (absorption 1 in the figure), 1,387 cm -1 (absorption 11 in the figure), 1,
186 cm -1 (absorption 12 in the figure) is absorption based on a phenolic hydroxyl group, 1,769 cm -1 (absorption 3 in the figure), 1,697 cm -1 (absorption 4 in the figure), 755 cm
-1 (absorption 13 in the figure) is absorption based on an imide group,
And 2,985 cm -1 (absorption 2 in the figure), 1,508
cm -1 (absorption 7 in the figure) is absorption based on an aromatic group.
【0028】得られた樹脂26.1g、ヘキサメチレン
テトラミン3.9gおよびシリカ粉末70.0gをロー
ル混練した。つぎにそれを金型に仕込んで160℃、1
00Kg/cm2 で10分間プレス成形したものから、
127(w)×10(t)×4(h)mmの試験片を切
り出した。常態および加熱処理後の曲げ強度(常温)を
測定したところ、表1に示すような結果が得られた。The obtained resin (26.1 g), hexamethylenetetramine (3.9 g) and silica powder (70.0 g) were roll-kneaded. Next, put it in a mold and keep it at 160 ° C for 1
From what was press molded at 00 Kg / cm 2 for 10 minutes,
A test piece of 127 (w) x 10 (t) x 4 (h) mm was cut out. When the bending strength (normal temperature) after the normal state and after the heat treatment was measured, the results shown in Table 1 were obtained.
【0029】比較例1 冷却器と撹拌機の付いた反応装置(1lセパラブルフラ
スコ)に、フェノール100g(1.06モル)、ビス
フェノールA100g(0.44モル)、4,4´−ジ
アミノジフェニルメタン30g(0.15モル)、およ
び37%ホルマリン116g(1.43モル)を仕込
み、徐々に昇温して温度が95℃に達してから150分
間還流を続けた。ついで冷却器を減圧蒸留ヘッドに切り
替え、系の温度を90℃に保ちながら、600mmHg
の減圧下で処理して脱水反応を行わせた。つぎに系を常
圧にもどし、蒸留ヘッドを分離管付き冷却器に取り換
え、分離管内の下層物(主として水)を取り除きながら
徐々に140℃まで昇温し、この温度で15分間保持し
た。無水ピロメリット酸30g(0.14モル)を加え
ると、激しく還流し系の温度は低下したが、分離管内の
下層物(主として水)を取り除くと系の温度は再び上昇
し、170℃に達したところで、90分間保持した。最
後に650mmHgの減圧下、170℃で60分間保持
した後、内容物を取り出した。赤色透明なピロメリット
酸イミド変性フェノール樹脂が245g得られた(収
率:90%)。Comparative Example 1 100 g (1.06 mol) of phenol, 100 g (0.44 mol) of bisphenol A, and 30 g of 4,4'-diaminodiphenylmethane were placed in a reactor (1 l separable flask) equipped with a condenser and a stirrer. (0.15 mol), and 116 g (1.43 mol) of 37% formalin were charged, the temperature was gradually raised, and after the temperature reached 95 ° C, reflux was continued for 150 minutes. Then, switch the cooler to a vacuum distillation head, and maintain the system temperature at 90 ° C while maintaining 600 mmHg.
Under reduced pressure to cause dehydration reaction. Next, the system was returned to normal pressure, the distillation head was replaced with a condenser with a separation tube, the lower layer material (mainly water) in the separation tube was removed, the temperature was gradually raised to 140 ° C., and this temperature was maintained for 15 minutes. When 30 g (0.14 mol) of pyromellitic dianhydride was added, the system was vigorously refluxed and the temperature of the system decreased, but when the lower layer substances (mainly water) in the separation tube were removed, the temperature of the system again increased and reached 170 ° C. Then, it was held for 90 minutes. Finally, the contents were taken out after holding at 170 ° C. for 60 minutes under a reduced pressure of 650 mmHg. 245 g of a red transparent pyromellitic imide-modified phenol resin was obtained (yield: 90%).
【0030】得られた樹脂26.1g、ヘキサメチレン
テトラミン3.9gおよびシリカ粉末70.0gをロー
ル混練した。つぎにそれを金型に仕込んで160℃、1
00Kg/cm2 で10分間プレス成形して、127
(w)×10(t)×4(h)mmの試験片にした。常
態および加熱処理後の曲げ強度(常温)を測定したとこ
ろ、表1に示すような結果が得られた。The resulting resin (26.1 g), hexamethylenetetramine (3.9 g) and silica powder (70.0 g) were roll-kneaded. Next, put it in a mold and keep it at 160 ° C for 1
Press-molded at 00 Kg / cm 2 for 10 minutes, 127
A test piece of (w) × 10 (t) × 4 (h) mm was prepared. When the bending strength (normal temperature) after the normal state and after the heat treatment was measured, the results shown in Table 1 were obtained.
【0031】比較例2 冷却器と撹拌機の付いた反応装置(1lセパラブルフラ
スコ)に、フェノール300g(3.19モル)、37
%ホルマリン189g(2.33モル)およびシュウ酸
6部を仕込み、徐々に昇温して温度が95℃に達してか
ら120分間還流を続けた。ついで600mmHgの減
圧下で処理して脱水反応を行い、系の温度が190℃に
達したところで反応を中止し、内容物を取り出した。淡
黄色透明なフェノール樹脂が322g得られた(収率:
98%)。Comparative Example 2 In a reaction apparatus (1 l separable flask) equipped with a condenser and a stirrer, 300 g (3.19 mol) of phenol, 37
% Formalin (189 g (2.33 mol)) and 6 parts of oxalic acid were charged, and the temperature was gradually raised until the temperature reached 95 ° C., and the reflux was continued for 120 minutes. Then, the mixture was treated under a reduced pressure of 600 mmHg to carry out a dehydration reaction, and when the temperature of the system reached 190 ° C., the reaction was stopped and the contents were taken out. 322 g of a pale yellow transparent phenol resin was obtained (yield:
98%).
【0032】得られた樹脂26.1g、ヘキサメチレン
テトラミン3.9gおよびシリカ粉末70.0gをロー
ル混練した。つぎにそれを金型に仕込んで160℃、1
00Kg/cm2 で10分間プレス成形して、127
(w)×10(t)×4(h)mmの試験片にした。常
態および加熱処理後の曲げ強度(常温)を測定したとこ
ろ、表1に示すような結果が得られた。26.1 g of the obtained resin, 3.9 g of hexamethylenetetramine and 70.0 g of silica powder were roll-kneaded. Next, put it in a mold and keep it at 160 ° C for 1
Press-molded at 00 Kg / cm 2 for 10 minutes, 127
A test piece of (w) × 10 (t) × 4 (h) mm was prepared. When the bending strength (normal temperature) after the normal state and after the heat treatment was measured, the results shown in Table 1 were obtained.
【0033】[0033]
【表1】 [Table 1]
【0034】1)環球法 2)150℃、ヘキサミ
ン15wt% 3)5%NaOH水溶液50mlに対する樹脂10gの
溶解性1) Ring and ball method 2) 150 ° C., 15 wt% of hexamine 3) Solubility of 10 g of resin in 50 ml of 5% NaOH aqueous solution
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明の変性フェノール樹脂はアリルナ
ジイミド基を含有するために、従来の芳香族イミド変性
フェノール樹脂に比べ、耐熱性、特に長期耐熱性に一層
優れている。そして、本発明の変性フェノール樹脂の機
械的強度は従来の芳香族イミド変性フェノール樹脂と同
等に高い。Since the modified phenolic resin of the present invention contains an allylnadiimide group, it is more excellent in heat resistance, particularly long-term heat resistance, as compared with the conventional aromatic imide modified phenolic resin. The mechanical strength of the modified phenol resin of the present invention is as high as that of the conventional aromatic imide modified phenol resin.
【図1】実施例1で得られたアリルナジイミド変性フェ
ノール樹脂のIRスペクトルである。FIG. 1 is an IR spectrum of an allylnadiimide-modified phenol resin obtained in Example 1.
【図2】実施例2で得られたアリルナジイミド変性フェ
ノール樹脂のIRスペクトルである。FIG. 2 is an IR spectrum of the allylnadiimide-modified phenolic resin obtained in Example 2.
【図3】実施例3で得られたアリルナジイミド変性フェ
ノール樹脂のIRスペクトルである。FIG. 3 is an IR spectrum of the allylnadiimide-modified phenol resin obtained in Example 3.
Claims (2)
族アミン類および無水アリルナジック酸の反応により得
られる樹脂であって、アリルナジイミド基を分子中に含
有し、フェノール類1モルに対してアリルナジイミド基
が0.03〜0.8モルであり、かつ数平均分子量が3
00〜1500である変性フェノール樹脂。1. A resin obtained by the reaction of phenols, formaldehyde, aromatic amines, and allyl nadic acid anhydride, which contains an allyl nadiimide group in the molecule, and is based on 1 mol of phenols allyl nadiimide. The group is 0.03 to 0.8 mol, and the number average molecular weight is 3
A modified phenolic resin that is from 00 to 1500.
ルデヒドの3成分を混合、加熱するか、あるいは芳香族
アミンとホルムアルデヒドを混合、加熱した後、フェノ
ール類を加えてさらに加熱し、中間体樹脂を生成させ、
その後無水アリルナジック酸を加え加熱する工程からな
り、該フェノール類1モル当たり該無水アリルナジック
酸の使用量が0.03〜1.0モルである、アリルナジ
イミド基を分子中に含有する変性フェノール樹脂の製
法。2. An intermediate resin is produced by mixing and heating three components of phenols, aromatic amine and formaldehyde, or mixing and heating aromatic amine and formaldehyde and then adding phenols and further heating. Let
Then, a step of adding allyl nadic acid anhydride and heating, wherein the amount of the allyl nadic acid anhydride used is 0.03 to 1.0 mol per 1 mol of the phenol, and a modification containing an allyl nadiimide group in the molecule Phenolic resin manufacturing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20280793A JPH0733845A (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Modified phenolic resin and its production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20280793A JPH0733845A (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Modified phenolic resin and its production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0733845A true JPH0733845A (en) | 1995-02-03 |
Family
ID=16463529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20280793A Pending JPH0733845A (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Modified phenolic resin and its production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0733845A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6214307B1 (en) | 1996-04-11 | 2001-04-10 | Ict Co., Ltd. | Exhaust gas purifying catalyst and exhaust gas purifying method |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP20280793A patent/JPH0733845A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6214307B1 (en) | 1996-04-11 | 2001-04-10 | Ict Co., Ltd. | Exhaust gas purifying catalyst and exhaust gas purifying method |
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