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JP2019183060A - Novolak type co-condensate for rubber blending, and manufacturing method of rubber composition containing the co-condensate - Google Patents

Novolak type co-condensate for rubber blending, and manufacturing method of rubber composition containing the co-condensate Download PDF

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JP2019183060A
JP2019183060A JP2018078341A JP2018078341A JP2019183060A JP 2019183060 A JP2019183060 A JP 2019183060A JP 2018078341 A JP2018078341 A JP 2018078341A JP 2018078341 A JP2018078341 A JP 2018078341A JP 2019183060 A JP2019183060 A JP 2019183060A
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JP
Japan
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cocondensate
rubber
mol
tert
butylphenol
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Application number
JP2018078341A
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Japanese (ja)
Inventor
文哉 尾崎
Fumiya Ozaki
文哉 尾崎
由佳 藤原
Yuka Fujiwara
由佳 藤原
伸行 佐藤
Nobuyuki Sato
伸行 佐藤
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Taoka Chemical Co Ltd
Original Assignee
Taoka Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

To provide a co-condensate containing no constitutional unit derived from resorcin, and providing a rubber composition exhibiting viscoelasticity equal to or more than a rubber composition containing co-condensates widely used.SOLUTION: The above described problem can be solved by a co-condensate containing p-tert-butyl phenol, m-cresol, and formaldehyde derived constitutional unit, in which polydispersity of a molecular weight of the co-condensate (Mw/Mn) is reduced, and content of a component having a specific molecular weight is set in a specific range.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、p−tert−ブチルフェノール、m−クレゾール及びホルムアルデヒド由来の構成単位を含むノボラック型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合物、該ノボラック型共縮合物の製造方法、及び該ノボラック型共縮合物又は該樹脂組成物を含むゴム組成物に関する。   The present invention relates to a novolak-type alkylphenol-formaldehyde cocondensate containing structural units derived from p-tert-butylphenol, m-cresol, and formaldehyde, a method for producing the novolak-type cocondensate, and the novolac-type cocondensate or the resin. The present invention relates to a rubber composition containing the composition.

タイヤ、ベルト、ホース等、スチールコード類や有機繊維類等の補強材で補強する必要のあるゴム製品においては、ゴムと補強材との強固な接着が求められている。ゴムとの接着を行うため、補強材を種々の接着剤で処理する方法や、ゴムの加工工程において接着剤を他の各種配合剤とともに配合する方法が知られている。これらの方法の中でも、ゴムの加工工程において接着剤を配合する方法は、補強材の接着剤処理の有無に関わらず、強固に加硫接着することが可能であるため広く採用されている。   In rubber products that need to be reinforced with reinforcing materials such as tire cords, belts and hoses, such as steel cords and organic fibers, strong adhesion between the rubber and the reinforcing material is required. In order to bond with rubber, a method of treating a reinforcing material with various adhesives and a method of blending an adhesive together with other various compounding agents in a rubber processing step are known. Among these methods, a method of blending an adhesive in the rubber processing step is widely adopted because it can be firmly vulcanized and bonded regardless of whether or not the reinforcing material is treated with an adhesive.

ゴムの加工工程において使用される接着剤として例えば、p−tert−オクチルフェノール又はp−ノニルフェノール等のアルキルフェノール類、ホルムアルデヒド及びレゾルシン由来の構成単位を含む共縮合物(例えば特許文献1)が広く使われてきたが、昨今、p−tert−オクチルフェノール又はp−ノニルフェノールがEU域内の規制であるREACH規則に定められるSVHC(高懸念物質)の候補物質とされたことから、アルキルフェノール類をp−tert−ブチルフェノール及びo−フェニルフェノールに置き換えた共縮合物も提案されている(例えば特許文献2)。   As an adhesive used in a rubber processing step, for example, a cocondensate containing structural units derived from alkylphenols such as p-tert-octylphenol or p-nonylphenol, formaldehyde and resorcin (for example, Patent Document 1) has been widely used. However, since p-tert-octylphenol or p-nonylphenol has recently been a candidate substance of SVHC (highly concerned substance) as defined in the REACH regulation, which is a regulation within the EU region, alkylphenols are considered to be p-tert-butylphenol and A cocondensate substituted with o-phenylphenol has also been proposed (for example, Patent Document 2).

一方、上記した共縮合物はレゾルシン由来の構成単位を含んでいるが、レゾルシンは昇華性を示すため、製造時に配管を加熱する等の配管閉塞対策が必要となる。また、その使用時にも未反応のレゾルシンが共縮合物中に含まれている為、使用設備の汚染やコンタミ、作業者の安全衛生上の問題が生じる恐れがあることから、レゾルシンを含まない共縮合物が求められる場合もあった。   On the other hand, the above-mentioned cocondensate contains a structural unit derived from resorcin. However, since resorcin exhibits sublimation properties, it is necessary to take measures against clogging of the pipe such as heating the pipe at the time of production. In addition, since unreacted resorcin is contained in the cocondensate during its use, there is a risk of contamination of the equipment used, contamination, and safety and health problems for workers. In some cases, a condensate was required.

特開平06−234824号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-234824 特開2015−52097公報JP-A-2015-52097

更に、本願発明者らが特許文献2記載の共縮合物を用いてゴム組成物を製造したところ、今まで広く用いられてきた、p−tert−オクチルフェノール又はp−ノニルフェノール等のアルキルフェノール類、ホルムアルデヒド及びレゾルシン由来の構成単位を含む共縮合物と比べ、粘弾性特性が悪化することが判明した。具体的には、弾性率を表わすE’の値が小さくなったり、あるいは、該ゴム組成物をタイヤとして用いた場合、低燃費性の一つの指標となる高温下(たとえば70℃)のtanδ(ヒステリシスロスの大きさを表す。値が小さい方が低燃費性が良いとされる。)が大きくなる場合があることが判明した。かかる場合、該共縮合物を含むゴム組成物の耐久性、硬度及び低燃費性が悪化することとなる。   Furthermore, when the present inventors manufactured a rubber composition using the cocondensate described in Patent Document 2, alkylphenols such as p-tert-octylphenol or p-nonylphenol, formaldehyde, and the like that have been widely used so far. It has been found that the viscoelastic properties are deteriorated as compared with a cocondensate containing a structural unit derived from resorcin. Specifically, when the value of E ′ representing the elastic modulus is reduced, or when the rubber composition is used as a tire, tan δ under high temperature (for example, 70 ° C.), which is one index of low fuel consumption. It represents the magnitude of hysteresis loss. A smaller value is considered to have better fuel efficiency. In such a case, the durability, hardness and fuel efficiency of the rubber composition containing the cocondensate will be deteriorated.

本発明の目的は、レゾルシン由来の構成単位を含まない共縮合物であって、今まで広く用いられてきた共縮合物を含むゴム組成物と同程度かそれ以上の粘弾性特性を示すゴム組成物を与える共縮合物及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is a cocondensate that does not contain a resorcin-derived constituent unit, and exhibits a viscoelastic property equivalent to or higher than that of a rubber composition containing a cocondensate that has been widely used so far. It is to provide a cocondensate that gives a product and a method for producing the same.

本発明者らが課題解決に向けて鋭意検討した結果、p−tert−ブチルフェノール、m−クレゾール、およびホルムアルデヒド由来の構成単位を含む共縮合物であって、該共縮合物の分子量の多分散度(Mw/Mn)を低くし、かつ特定の分子量を有する成分の含量を特定の範囲内にすることによって、前記課題が解決可能であることを見出した。具体的には以下の発明を含む。   As a result of intensive studies aimed at solving the problems by the present inventors, it is a cocondensate containing structural units derived from p-tert-butylphenol, m-cresol, and formaldehyde, and the polydispersity of the molecular weight of the cocondensate It has been found that the above problem can be solved by reducing (Mw / Mn) and setting the content of a component having a specific molecular weight within a specific range. Specifically, the following invention is included.

〔1〕
p−tert−ブチルフェノール、m−クレゾール、及びホルムアルデヒド由来の構成単位を含むノボラック型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合物であって、
該共縮合物をゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法を用いて分析した際に得られるポリスチレン換算の分子量の多分散度(Mw/Mn)が5以下であり、
該共縮合物を液体クロマトグラフ質量分析計(LCMS)を用いて分析した際に得られるマスクロマトグラムのエリア値の内、質量数m/z=347.165、431.259、467.222及び1199.734に起因するエリア値の合計量に対し、質量数m/z=431.259に起因するエリア値の比率が90%以上、質量数m/z=1199.734に起因するエリア値の比率が10%以下である、
共縮合物。
[1]
a novolak-type alkylphenol-formaldehyde cocondensate comprising structural units derived from p-tert-butylphenol, m-cresol, and formaldehyde,
The polydispersity (Mw / Mn) of molecular weight in terms of polystyrene obtained when the cocondensate is analyzed using a gel permeation chromatograph (GPC) method is 5 or less,
Among the area values of the mass chromatogram obtained when the cocondensate is analyzed using a liquid chromatograph mass spectrometer (LCMS), the mass numbers m / z = 347.165, 431.2259, 467.222, and The ratio of the area value caused by the mass number m / z = 431.259 is 90% or more with respect to the total amount of area values caused by 1199.734, and the area value caused by the mass number m / z = 1199.734 The ratio is 10% or less,
Cocondensate.

〔2〕
下記する(1)、(2)及び(3)の工程をこの順で含む、請求項1記載の共縮合物の製造方法。
(1)p−tert−ブチルフェノール1モルに対し、0.05モル以上の塩基存在下、p−tert−ブチルフェノールと1.5〜2.5モルのホルムアルデヒドとを50〜70℃で反応させ、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法における数平均分子量(Mn)が300以下のレゾール型縮合物を得る工程。
(2)工程(1)で用いた塩基を、該塩基に対して当量以上の酸で中和し、レゾール型縮合物から水層を分離除去する工程。
(3)レゾール型縮合物と、p−tert−ブチルフェノール1モルに対し0.5〜1.5モルのm−クレゾールとを反応させる工程。
[2]
The method for producing a cocondensate according to claim 1, comprising the following steps (1), (2) and (3) in this order.
(1) With respect to 1 mol of p-tert-butylphenol, in the presence of 0.05 mol or more of base, p-tert-butylphenol and 1.5 to 2.5 mol of formaldehyde are reacted at 50 to 70 ° C. A step of obtaining a resol-type condensate having a number average molecular weight (Mn) of 300 or less in a permeation chromatograph (GPC) method.
(2) A step of neutralizing the base used in step (1) with an acid equivalent to or more than the base, and separating and removing the aqueous layer from the resol-type condensate.
(3) A step of reacting a resol-type condensate with 0.5 to 1.5 mol of m-cresol with respect to 1 mol of p-tert-butylphenol.

〔3〕
〔1〕記載の共縮合物、メチレンドナー化合物及びゴムを含むゴム組成物。
[3]
[1] A rubber composition comprising the cocondensate according to [1], a methylene donor compound and rubber.

〔4〕
メチレンドナー化合物がヘキサキス(メトキシメチル)メラミン、ペンタキス(メトキシメチル)メチロールメラミン及びテトラキス(メトキシメチル)ジメチロールメラミンからなる群から選ばれる少なくとも1種である〔3〕記載のゴム組成物。
[4]
The rubber composition according to [3], wherein the methylene donor compound is at least one selected from the group consisting of hexakis (methoxymethyl) melamine, pentakis (methoxymethyl) methylolmelamine, and tetrakis (methoxymethyl) dimethylolmelamine.

本発明によれば、レゾルシン由来の構成単位を含まない共縮合物であって、今まで広く用いられてきた共縮合物を含むゴム組成物と同程度かそれ以上の粘弾性特性を示すゴム組成物を与える共縮合物が提供可能となる。従って、本発明の共縮合物は、ゴムの加工工程において使用される接着剤の他、ゴム組成物の補強、耐熱性の向上等を目的としたゴム用添加剤としても好適に用いることができる。   According to the present invention, it is a cocondensate that does not contain a resorcin-derived constituent unit, and has a viscoelastic property that is comparable to or higher than that of a rubber composition that includes a cocondensate that has been widely used so far. Cocondensates that give products can be provided. Therefore, the co-condensate of the present invention can be suitably used as an additive for rubber for the purpose of reinforcing the rubber composition and improving heat resistance, in addition to the adhesive used in the rubber processing step. .

<本発明のノボラック型共縮合物>
本発明のノボラック型共縮合物は、p−tert−ブチルフェノール、m−クレゾール、およびホルムアルデヒド由来の構成単位を含むノボラック型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合物であって、以下、(a)及び(b)の特徴を有する。
(a)ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法における分子量の多分散度(Mw/Mn)が5以下。
(b)液体クロマトグラフ質量分析計(LCMS)を用いて分析した際に得られるマスクロマトグラムのエリア値における質量数m/z=347.165、431.259、467.222、及び1199.734に起因する4つのエリア値の合計量に対し、質量数m/z=431.259に起因するエリア値の比率が90%以上であり、質量数m/z=1199.734に起因するエリア値の比率が10%以下。
<Novolac type cocondensate of the present invention>
The novolak-type cocondensate of the present invention is a novolak-type alkylphenol-formaldehyde cocondensate containing structural units derived from p-tert-butylphenol, m-cresol, and formaldehyde, and includes the following (a) and (b) Has characteristics.
(A) Polydispersity (Mw / Mn) of molecular weight in gel permeation chromatograph (GPC) method is 5 or less.
(B) Mass number m / z in the area value of the mass chromatogram obtained when analyzed using a liquid chromatograph mass spectrometer (LCMS) = 347.165, 431.2259, 467.222, and 1199.734 The ratio of the area value caused by the mass number m / z = 431.259 is 90% or more with respect to the total amount of the four area values caused by the area value, and the area value caused by the mass number m / z = 1199.734 The ratio is 10% or less.

本発明のノボラック型共縮合物は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法における標準ポリスチレン換算分子量の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)から算出される分子量の多分散度(Mw/Mn)が5以下、好ましくは3.5以下となる。分子量の多分散度(Mw/Mn)が5より高い場合、該共縮合物をゴムへ配合する際、ゴムへの分散不良が生じる場合がある。また、重量平均分子量(Mw)は10000以下であることが好ましく、6000以下であることがさらに好ましく、3000以下であることが特に好ましい。なお、ノボラック型共縮合物の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量の多分散度(Mw/Mn)は、後述する実施例に記載する方法により決定される。   The novolak-type cocondensate of the present invention has a molecular weight polydispersity (Mw / Mw) calculated from the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) of the standard polystyrene equivalent molecular weight in the gel permeation chromatograph (GPC) method. Mn) is 5 or less, preferably 3.5 or less. When the polydispersity of molecular weight (Mw / Mn) is higher than 5, when the cocondensate is blended with rubber, poor dispersion in rubber may occur. Further, the weight average molecular weight (Mw) is preferably 10,000 or less, more preferably 6000 or less, and particularly preferably 3000 or less. In addition, the number average molecular weight (Mn), the weight average molecular weight (Mw), and the polydispersity (Mw / Mn) of the molecular weight of the novolak-type cocondensate are determined by the method described in Examples described later.

本発明のノボラック型共縮合物は、液体クロマトグラフ質量分析計(LCMS)を用いて分析した際に得られるマスクロマトグラムのエリア値における質量数m/z=347.165、431.259、467.222、及び1199.734に起因する4つのエリア値の合計量に対し、質量数m/z=431.259に起因するエリア値の比率が90%以上であり、質量数m/z=1199.734に起因するエリア値の比率が10%以下となる。前記質量数m/z=431.259に起因するエリア値の比率を90%以上とすることにより、共縮合物を配合したゴム組成物の粘弾性特性を向上する(tanδを低くする又は/及びE’を高くする)ことが可能である。また、質量数m/z=1199.734に起因するエリア値の比率を10%以下とすることにより、共縮合物を配合したゴム組成物の、架橋密度の低下が抑制され得るので、共縮合物としての性能(共縮合物を配合したゴム組成物の硬度、モジュラス、及び粘弾性特性)の向上が可能となる。 The novolak-type cocondensate of the present invention has mass numbers m / z = 347.165, 431.259, and 467 in the area value of the mass chromatogram obtained when analyzed using a liquid chromatograph mass spectrometer (LCMS). The ratio of the area value caused by the mass number m / z = 431.259 is 90% or more with respect to the total amount of the four area values caused by .222 and 1199.734, and the mass number m / z = 1199. .734, the area value ratio is 10% or less. By setting the ratio of the area value due to the mass number m / z = 431.259 to 90% or more, the viscoelastic properties of the rubber composition containing the cocondensate are improved (tan δ is lowered or / and E ′ can be increased). Moreover, since the ratio of the area value resulting from mass number m / z = 1199.734 is set to 10% or less, a decrease in the crosslinking density of the rubber composition containing the cocondensate can be suppressed. It is possible to improve performance as a product (hardness, modulus, and viscoelastic properties of a rubber composition containing a cocondensate).

また、前記質量数m/z=347.165、431.259、467.222、及び1199.734に起因する4つのエリア値の合計量に対し、質量数m/z=347.165及び467.222に起因するエリア値の和の比率が30%以下であることが好ましく、20%以下であることがさらに好ましく、10%以下であることが特に好ましい。エリア値の和の比率を30%以下とすることにより、該共縮合物のゴムとの相溶性をより向上させ、ゴム組成物からのブルーム/ブリードを防止することが可能となる。   In addition, the mass numbers m / z = 347.165 and 467.4 with respect to the total amount of the four area values resulting from the mass numbers m / z = 347.165, 431.259, 467.222, and 1199.734. The ratio of the sum of area values due to 222 is preferably 30% or less, more preferably 20% or less, and particularly preferably 10% or less. By setting the ratio of the sum of area values to 30% or less, the compatibility of the cocondensate with rubber can be further improved, and bloom / bleed from the rubber composition can be prevented.

なお、マスクロマトグラムとは、一定の時間間隔でマススペクトルを測定し記憶させた後、特定の質量数を取り出し、横軸に時間、縦軸にイオン強度を表したクロマトグラムである。化学的挙動が同一の化合物の間では、マススペクトルのイオン強度(エリア値)は、イオンの濃度に比例することが知られている。そのため、ノボラック型共縮合物を一定の条件の下、LCMS分析を行い、得られたマススペクトルのイオン強度(エリア値)を相対比較することで、ノボラック型共縮合物に含まれる特定成分の濃度比を比較できる。ノボラック型共縮合物のマスクロマトグラムは、後述する実施例に記載する方法により得られる。   The mass chromatogram is a chromatogram in which a mass spectrum is measured and stored at regular time intervals, a specific mass number is taken out, time is plotted on the horizontal axis, and ion intensity is plotted on the vertical axis. Among compounds having the same chemical behavior, it is known that the ionic strength (area value) of the mass spectrum is proportional to the concentration of ions. Therefore, the LCMS analysis of the novolak-type cocondensate is performed under certain conditions, and the concentration of specific components contained in the novolak-type cocondensate is compared by comparing the ionic strength (area value) of the obtained mass spectrum. The ratio can be compared. The mass chromatogram of the novolak-type cocondensate is obtained by the method described in the examples described later.

また、質量数m/z=347.165、431.259、467.222、及び1199.734に該当する物質はそれぞれ以下の構造を有する物質であると推定される。
質量数m/z=347.165:C2324の組成式で表される化合物に由来し、m−クレゾール由来の構成単位を3つ、及びホルムアルデヒド由来の構成単位であるメチレン基を2つ有する構造と推定される。
質量数m/z=431.259:C2936の組成式で表される化合物に由来し、p−tert−ブチルフェノール由来の構成単位を2つ、及びm−クレゾール由来の構成単位を1つ、及びホルムアルデヒド由来の構成単位であるメチレン基を2つ有する構造と推定される。
質量数m/z=467.222:C3132の組成式で表される化合物に由来し、m−クレゾール由来の構成単位を4つ、及びホルムアルデヒド由来の構成単位であるメチレン基を3つ有する構造と推定される。
質量数m/z=1199.734:C81100の組成式で表される化合物に由来し、p−tert−ブチルフェノール由来の構成単位を6つ、及びm−クレゾール由来の構成単位を2つ、及びホルムアルデヒド由来の構成単位であるメチレン基を7つ有する構造と推定される。
Moreover, it is estimated that the substance corresponding to mass number m / z = 347.165, 431.2259, 467.222, and 1199.734 is a substance which has the following structures, respectively.
Mass number m / z = 347.165: derived from a compound represented by a composition formula of C 23 H 24 O 3 , three m-cresol-derived structural units and a methylene group that is a structural unit derived from formaldehyde Presumed to have two structures.
Mass number m / z = 431.259: derived from a compound represented by a composition formula of C 29 H 36 O 3 , two structural units derived from p-tert-butylphenol, and a structural unit derived from m-cresol It is presumed to be a structure having one and two methylene groups, which are structural units derived from formaldehyde.
Mass number m / z = 467.222: derived from a compound represented by a composition formula of C 31 H 32 O 4 , four m-cresol-derived constitutional units and a methylene group that is a formaldehyde-derived constitutional unit It is estimated that the structure has three.
Mass number m / z = 1199.734: derived from a compound represented by the composition formula of C 81 H 100 O 8 , six structural units derived from p-tert-butylphenol, and structural units derived from m-cresol It is presumed that the structure has two and seven methylene groups, which are formaldehyde-derived structural units.

また、本発明のノボラック型共縮合物は、p−tert−ブチルフェノール由来の構成単位を含むことを必須とする。p−tert−ブチルフェノール由来の構成単位を含むことにより、該共縮合物のゴムとの相溶性を向上させ、ゴム組成物からのブルーム/ブリードを防止することにより、該共縮合物を含むゴム組成物の安定性を向上することが可能となる。また、m−クレゾール由来の構成単位を、p−tert−ブチルフェノール由来の構成単位1モルに対し0.8〜1.5モル含むことが好ましく、0.8〜1.3モル含むことがより好ましい。m−クレゾール由来の構成単位を1.5モル以下とすることにより、該共縮合物をゴムへ配合する際、ゴムとの相溶性を向上させることが可能となる。また、0.8モル以上とすることにより、該共縮合物の高分子量化を回避し、不溶不融成分を低減することが可能であることから、フレークやペレットへの成形加工が容易となる。また、ホルムアルデヒド由来の構成単位(メチレン基及び/又はジメチレンエーテル基)をp−tert−ブチルフェノール由来の構成単位1モルに対し通常1〜2モル含み、好ましくは1.2〜1.9モル含み、更に好ましくは1.4〜1.8モル含む。ホルムアルデヒド由来の構成単位を2モル以下とすることにより、該共縮合物の高分子量化が回避可能となることから、該共縮合物をゴムへ配合する際の、ゴムとの相溶性を向上させることが可能となる。また、1モル以上とすることにより、共縮合物が固体となり、ゴムへの配合時のハンドリングを改善することが可能となる。   Moreover, it is essential that the novolak-type cocondensate of the present invention contains a structural unit derived from p-tert-butylphenol. A rubber composition comprising the co-condensate by improving the compatibility of the co-condensate with rubber by including a structural unit derived from p-tert-butylphenol and preventing bloom / bleed from the rubber composition. It becomes possible to improve the stability of things. Moreover, it is preferable that 0.8-1.5 mol is included with respect to 1 mol of structural units derived from p-tert-butylphenol, and it is more preferable that 0.8-1.3 mol is included for the structural unit derived from m-cresol. . By setting the structural unit derived from m-cresol to 1.5 mol or less, compatibility with the rubber can be improved when the co-condensate is blended with the rubber. Moreover, since it is possible to avoid the high molecular weight of this cocondensate and to reduce an insoluble and infusible component by setting it as 0.8 mol or more, the shaping | molding process to flakes and a pellet becomes easy. . Moreover, the structural unit derived from formaldehyde (methylene group and / or dimethylene ether group) is usually contained in an amount of 1 to 2 moles, preferably 1.2 to 1.9 moles per mole of the structural unit derived from p-tert-butylphenol. More preferably, it contains 1.4 to 1.8 mol. By making the structural unit derived from formaldehyde 2 mol or less, the high molecular weight of the cocondensate can be avoided, so that the compatibility with rubber when blending the cocondensate into rubber is improved. It becomes possible. Moreover, by setting it as 1 mol or more, a cocondensate becomes solid and it becomes possible to improve the handling at the time of mix | blending with rubber | gum.

上記した構成単位の比率は、ノボラック型共縮合物をH−NMRを用いて分析することにより確認することが可能である。具体的には、ノボラック型共縮合物約5mgを溶媒0.75mL(重水素化クロロホルム 0.03%(v/v)TMS)で溶解し、H−NMRにて分析し、得られた分析結果の内、各構成単位に由来するプロトン積分値からその比率を決定する方法が例示される。 The ratio of the above-mentioned structural units can be confirmed by analyzing the novolak-type cocondensate using 1 H-NMR. Specifically, about 5 mg of a novolak-type cocondensate was dissolved in 0.75 mL of a solvent (deuterated chloroform 0.03% (v / v) TMS), analyzed by 1 H-NMR, and the obtained analysis Among the results, a method of determining the ratio from the proton integral value derived from each constituent unit is exemplified.

本発明のノボラック型共縮合物は、通常、軟化点が80℃以上、好ましくは90℃以上であり、また150℃以下、好ましくは140℃以下である。軟化点を150℃以下とすることにより、該共縮合物をゴムへ配合する際、ゴムへの分散性を向上させることが可能となる。また、軟化点を80℃以上とすることにより、保存時のブロッキングを低減させることが可能となる。なお、後述する方法により軟化剤と混合し樹脂組成物とした後に、ゴムへ配合する場合であっても、本発明のノボラック型共縮合物の軟化点は前記範囲であることが好ましい。   The novolak type cocondensate of the present invention usually has a softening point of 80 ° C or higher, preferably 90 ° C or higher, and 150 ° C or lower, preferably 140 ° C or lower. By setting the softening point to 150 ° C. or less, it is possible to improve dispersibility in rubber when the cocondensate is blended into rubber. Moreover, it becomes possible to reduce the blocking at the time of a preservation | save by making a softening point 80 degreeC or more. In addition, even if it mix | blends with a rubber | gum after mixing with a softening agent by the method mentioned later, it is preferable that the softening point of the novolak-type cocondensate of this invention is the said range.

本発明のノボラック型共縮合物中に含まれる未反応m−クレゾールの含有量は、8重量%以下とすることが好ましく、5重量%以下とすることがより好ましい。また、本発明のノボラック型共縮合物に含まれるp−tert−ブチルフェノールの含有量は5重量%以下であることが好ましい。更には、本発明のノボラック型共縮合物に含まれる、揮発性有機化合物(必要に応じ製造の際に使用した溶媒等)の含有量は、3重量%以下であることが好ましく、1重量%以下であることがさらに好ましく、含有しないことが特に好ましい。なお、本発明における揮発性有機化合物には、前述した未反応m−クレゾール、及び未反応p−tert−ブチルフェノールは含まない。   The content of unreacted m-cresol contained in the novolak-type cocondensate of the present invention is preferably 8% by weight or less, and more preferably 5% by weight or less. Further, the content of p-tert-butylphenol contained in the novolak-type cocondensate of the present invention is preferably 5% by weight or less. Furthermore, the content of a volatile organic compound (such as a solvent used in the production if necessary) contained in the novolak-type cocondensate of the present invention is preferably 3% by weight or less. More preferably, it is particularly preferably not contained. In addition, the unreacted m-cresol and unreacted p-tert-butylphenol mentioned above are not contained in the volatile organic compound in this invention.

<ノボラック型共縮合物の製造方法>
本発明のノボラック型共縮合物の製造方法について詳述する。下記する製造方法を実施することにより、p−tert−ブチルフェノールとホルムアルデヒドからなる樹脂や、m−クレゾールとホルムアルデヒドからなる樹脂の生成を抑制でき、かつ、p−tert−ブチルフェノール、m−クレゾール、およびホルムアルデヒド由来の構成単位を含み、かつ比較的分子量が高い樹脂の生成も抑制可能となることから、前記した特徴を有する本発明のノボラック型共縮合物が製造可能となる。
<Method for producing novolak-type cocondensate>
The production method of the novolak type cocondensate of the present invention will be described in detail. By carrying out the production method described below, it is possible to suppress the formation of a resin comprising p-tert-butylphenol and formaldehyde, or a resin comprising m-cresol and formaldehyde, and p-tert-butylphenol, m-cresol, and formaldehyde Since the production of a resin containing a derived structural unit and having a relatively high molecular weight can be suppressed, the novolak-type cocondensate of the present invention having the above-described characteristics can be produced.

本発明に係るノボラック型共縮合物の製造方法は、以下(1)、(2)及び(3)の工程をこの順で含むことを特徴とする。
(1)p−tert−ブチルフェノール1モルに対し、0.05モル以上の塩基存在下、p−tert−ブチルフェノールと1.5〜2.5モルのホルムアルデヒドとを50〜70℃で反応させ、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法における数平均分子量(Mn)が300以下のレゾール型縮合物を得る工程。
(2)工程(1)で用いた塩基を、該塩基に対して当量以上の酸で中和し、レゾール型縮合物から水層を分離除去する工程。
(3)レゾール型縮合物と、p−tert−ブチルフェノール1モルに対し0.5〜1.5モルのm−クレゾールとを反応させる工程。
The method for producing a novolak type cocondensate according to the present invention includes the following steps (1), (2) and (3) in this order.
(1) With respect to 1 mol of p-tert-butylphenol, in the presence of 0.05 mol or more of base, p-tert-butylphenol and 1.5 to 2.5 mol of formaldehyde are reacted at 50 to 70 ° C. A step of obtaining a resol-type condensate having a number average molecular weight (Mn) of 300 or less in a permeation chromatograph (GPC) method.
(2) A step of neutralizing the base used in step (1) with an acid equivalent to or more than the base, and separating and removing the aqueous layer from the resol-type condensate.
(3) A step of reacting a resol-type condensate with 0.5 to 1.5 mol of m-cresol with respect to 1 mol of p-tert-butylphenol.

工程(1)で用いられるホルムアルデヒドとしては、ガス状のホルムアルデヒドの他、ホルムアルデヒドの水溶液であるホルマリン、並びにパラホルムアルデヒド及びトリオキサン等、容易にホルムアルデヒドを発生する化合物を使用することができる。ホルムアルデヒドの使用量は、p−tert−ブチルフェノール1モルに対し、通常1.5〜2.5モルであり、好ましくは1.5〜1.9モルである。1.5モル以上使用することにより、未反応モノマーを低減することが可能となり、また、使用量を2.5モル以下とすることによって、軟化点が低い共縮合物を容易に得ることが可能となる。   As the formaldehyde used in the step (1), not only gaseous formaldehyde but also formalin which is an aqueous solution of formaldehyde, and compounds that easily generate formaldehyde such as paraformaldehyde and trioxane can be used. The usage-amount of formaldehyde is 1.5-2.5 mol normally with respect to 1 mol of p-tert- butylphenol, Preferably it is 1.5-1.9 mol. By using 1.5 mol or more, it becomes possible to reduce unreacted monomers, and by using less than 2.5 mol, it is possible to easily obtain a cocondensate having a low softening point. It becomes.

工程(1)で用いる塩基としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物または炭酸塩、アンモニア、アミン等、通常のレゾール型縮合物を製造する際に用いられる塩基を使用することができる。これら塩基の具体例として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどが挙げられる。これら塩基の中でも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。これら塩基は1種、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。また、これら塩基は固体または液状(水溶液または有機溶液)のものが使用可能であるが、反応性及び取扱いが容易であることから水溶液が好ましい。水溶液を使用する場合、水溶液に含まれる塩基は通常、10重量%〜50重量%である。塩基の使用量は、p−tert−ブチルフェノール1モルに対し0.05モル以上使用する必要があり、好ましくは0.2〜0.5モルである。塩基の使用量が0.05モルより少ないと、未反応モノマーや臭気が増加する場合がある。   As the base used in the step (1), a base used for producing a usual resol-type condensate such as alkali metal or alkaline earth metal hydroxide or carbonate, ammonia, amine or the like can be used. . Specific examples of these bases include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate and the like. Among these bases, sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferable. These bases may be used alone or in combination of two or more if necessary. These bases can be solid or liquid (aqueous solution or organic solution), but an aqueous solution is preferred because of its reactivity and easy handling. When an aqueous solution is used, the base contained in the aqueous solution is usually 10% to 50% by weight. The usage-amount of a base needs to use 0.05 mol or more with respect to 1 mol of p-tert- butylphenol, Preferably it is 0.2-0.5 mol. If the amount of base used is less than 0.05 mol, unreacted monomers and odor may increase.

工程(1)を実施する際、有機溶媒を使用することも可能であるが、水を有機溶媒の代わりとして使用することが好ましい。使用可能な有機溶媒として例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、メチルイソブチルケトン等の炭素数3〜7のケトン類が好適に用いられる。これら有機溶媒は1種、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。有機溶媒を使用する場合の使用量は通常、p−tert−ブチルフェノール1重量倍に対し0.4〜4.0重量倍使用する。   When carrying out step (1), it is possible to use an organic solvent, but it is preferable to use water instead of the organic solvent. As usable organic solvents, for example, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and ethylbenzene, and ketones having 3 to 7 carbon atoms such as methyl isobutyl ketone are preferably used. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more if necessary. In the case of using an organic solvent, the amount used is usually 0.4 to 4.0 times by weight based on 1 time by weight of p-tert-butylphenol.

工程(1)を実施する方法として例えば、p−tert−ブチルフェノールとホルムアルデヒド、必要に応じ有機溶媒を反応器に仕込んだ後、更に塩基を反応器に仕込み、塩基を溶解または懸濁させ、反応を実施する。該反応を50〜70℃で実施し、反応液を適宜ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用いて分析し、標準ポリスチレン換算分子量として、反応液中のレゾール型縮合物の数平均分子量(Mn)が300以下となるように反応を実施する必要がある。また、通常、反応液中のレゾール型縮合物の数平均分子量(Mn)は180〜260となる。工程(1)において該レゾール型縮合物の数平均分子量(Mn)が300より高いと、本発明の共縮合物が得られない他、後述する、酸で中和し、レゾール型縮合物から水層を分離除去する工程(工程(2))において、反応液と水層に中間層が生じる為、分液不良が生じたり、レゾール型縮合物とm−クレゾールを反応させる工程(工程(3))において、未反応のm−クレゾールが大量に残存する場合がある。未反応のm−クレゾールを多量に含む共縮合物をゴムへ配合すると、ゴム組成物の軟化や臭気が生じる可能性がある。なお、レゾール型縮合物の数平均分子量は、後述する実施例に記載する方法により決定される。   As a method for carrying out step (1), for example, p-tert-butylphenol and formaldehyde and, if necessary, an organic solvent are charged into the reactor, then a base is further charged into the reactor, and the base is dissolved or suspended to react. carry out. The reaction is carried out at 50 to 70 ° C., the reaction solution is appropriately analyzed using a gel permeation chromatograph (GPC), and the number average molecular weight (Mn) of the resol-type condensate in the reaction solution is 300 as a standard polystyrene equivalent molecular weight. It is necessary to carry out the reaction so that: Moreover, the number average molecular weight (Mn) of the resol type condensate in the reaction solution is usually 180 to 260. When the number average molecular weight (Mn) of the resol-type condensate is higher than 300 in step (1), the cocondensate of the present invention cannot be obtained, and the aqueous layer is formed from the resol-type condensate by neutralizing with an acid, which will be described later. In the step of separating and removing (step (2)), an intermediate layer is formed between the reaction solution and the aqueous layer, so that a separation failure occurs or the step of reacting the resol-type condensate with m-cresol (step (3)). A large amount of unreacted m-cresol may remain. When a co-condensate containing a large amount of unreacted m-cresol is blended with rubber, the rubber composition may be softened and odor may be generated. In addition, the number average molecular weight of a resol type condensate is determined by the method described in the Example mentioned later.

上述した工程(1)で得られたレゾール型縮合物は、工程(3)を実施する前に中和を行う必要がある。中和を実施しない場合、得られるノボラック型共縮合物をゴムに配合して使用する際、該ゴム組成物の物性を悪化させることがある。更には、工程(3)において未反応p−tert−ブチルフェノールやm−クレゾール等を除去する際、残存した塩基により、着色や得られるノボラック型共縮合物の分解が生じ、品質低下が生じる場合がある。また、中和を実施することにより、工程(2)の水層の分離除去が容易に実施でき、得られる共縮合物の吸湿性を低減することが可能となる。   The resol-type condensate obtained in the step (1) described above needs to be neutralized before the step (3) is performed. When neutralization is not carried out, the physical properties of the rubber composition may be deteriorated when the resulting novolac-type cocondensate is blended with rubber. Furthermore, when unreacted p-tert-butylphenol, m-cresol, etc. are removed in step (3), the remaining base may cause coloration or decomposition of the resulting novolak-type cocondensate, resulting in a reduction in quality. is there. Further, by carrying out neutralization, separation and removal of the aqueous layer in the step (2) can be easily carried out, and it becomes possible to reduce the hygroscopicity of the obtained cocondensate.

本発明における中和とは、工程(1)で得られたレゾール型縮合物を含む反応液と、工程(1)で用いた塩基と当量以上の酸とを混合させる操作のことを示す。中和で用いる酸として例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸、ギ酸、酢酸、シュウ酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸が挙げられる。これら酸は1種、あるいは2種以上併用してもよく、また、これら酸の水溶液を用いてもよい。酸の使用量は、工程(1)で使用した塩基の塩基分に対し当量以上であればよく、好ましくは塩基分1モルに対し1〜2モルである。中和は、工程(1)で得られたレゾール型縮合物を含む反応液と酸との混合を複数回に分け、使用した酸の合計量が工程(1)で用いた塩基と当量以上となる形で実施してもよい。   The neutralization in the present invention refers to an operation of mixing the reaction solution containing the resol-type condensate obtained in the step (1) with the base used in the step (1) and an acid of an equivalent amount or more. Examples of the acid used for neutralization include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid, and organic acids such as formic acid, acetic acid, oxalic acid, and p-toluenesulfonic acid. These acids may be used alone or in combination of two or more, or an aqueous solution of these acids may be used. The usage-amount of an acid should just be an equivalent or more with respect to the base content of the base used at process (1), Preferably it is 1-2 mol with respect to 1 mol of base contents. In the neutralization, the reaction solution containing the resol-type condensate obtained in the step (1) and the acid are mixed in multiple times, and the total amount of the acid used is equal to or more than the base used in the step (1). You may carry out in the form.

工程(2)では、中和を実施した後、未反応のホルムアルデヒド及び中和で生成した無機塩類等を除去するために、レゾール型縮合物を含む有機相と未反応のホルムアルデヒドや中和で生成した無機塩類を含む水層に分離し、水層を系外へ除去する。中和後に水層を分離除去しない場合、続く工程(3)において、m−クレゾールとホルムアルデヒドからなる低分子量の樹脂が多量に生じる結果、得られた共縮合物をゴムへ配合すると、ゴムとの相溶性が低く、分散不良を生じる場合がある。なお、この分液工程は、必要に応じ水と混和しない有機溶媒及び水を用いて、有機相にレゾール型縮合物を抽出してから実施してもよい。また、追加で水洗工程を実施してもよい。   In step (2), after neutralization, in order to remove unreacted formaldehyde and inorganic salts generated by neutralization, it is generated by organic phase containing resol-type condensate and unreacted formaldehyde or neutralization. The aqueous layer containing the inorganic salt is separated, and the aqueous layer is removed from the system. When the aqueous layer is not separated and removed after neutralization, in the subsequent step (3), a large amount of low molecular weight resin comprising m-cresol and formaldehyde is produced. As a result, when the resulting cocondensate is blended with rubber, Compatibility may be low, resulting in poor dispersion. In addition, you may implement this liquid separation process, after extracting a resol type condensate to an organic phase using the organic solvent and water which are not miscible with water as needed. Further, an additional water washing step may be performed.

工程(3)で用いられるm−クレゾールの使用量は、工程(1)で使用したp−tert−ブチルフェノールの使用量1モルに対し0.5〜1.5モルである必要があり、好ましくは0.8〜1.2モルである。使用量が1.5モルより多い場合、共縮合物中に未反応のm−クレゾールが多く残存し、臭気が問題となる場合や、m−クレゾールとホルムアルデヒドからなる低分子量の樹脂を多量に含む共縮合物が得られることから、該共縮合物をゴムへ配合すると、ゴムとの相溶性が低く、分散不良が生じる場合がある。使用量が0.5モルより少ないと、上記した特徴を有する本発明の共縮合物が得られない場合がある。   The amount of m-cresol used in step (3) needs to be 0.5 to 1.5 moles per mole of p-tert-butylphenol used in step (1), preferably 0.8 to 1.2 mol. When the amount used is more than 1.5 mol, a large amount of unreacted m-cresol remains in the cocondensate, which causes a problem of odor, or contains a large amount of low molecular weight resin composed of m-cresol and formaldehyde. Since a cocondensate is obtained, when the cocondensate is blended with rubber, the compatibility with the rubber is low, and dispersion failure may occur. When the amount used is less than 0.5 mol, the cocondensate of the present invention having the above-described characteristics may not be obtained.

工程(3)の反応は、通常、40〜150℃、好ましくは100〜150℃で実施する。また、レゾール型縮合物とm−クレゾールとの反応の際、系内に水が存在すると反応速度が遅くなる場合があるので、反応で副生する水は系外へと除去しながら反応を実施することが好ましい。   The reaction in step (3) is usually carried out at 40 to 150 ° C, preferably 100 to 150 ° C. In addition, during the reaction between the resol-type condensate and m-cresol, the reaction rate may be slowed if water is present in the system, so the reaction is carried out while removing the water produced as a by-product from the reaction. It is preferable to do.

工程(3)は、溶媒の使用、不使用にかかわらず実施可能であり、また、m−クレゾールを溶媒の代わりとして使用してもよい。別途溶媒を使用する場合、工程(1)で使用したp−tert−ブチルフェノール1重量倍に対し0.2〜2.0重量倍使用することが好ましい。0.2重量倍以上の溶媒を使用することによって、ノボラック型共縮合物の生成時に副生する水を共沸により効率よく系外に除去することが可能になることから、反応時間を短縮することが可能となる。また、溶媒の使用量を2.0重量倍以下とすることにより、共縮合物から反応で使用した溶媒を除去したい場合、溶媒を共縮合物から効率よく除去可能となる。   Step (3) can be carried out regardless of whether or not a solvent is used, and m-cresol may be used in place of the solvent. When using a solvent separately, it is preferable to use 0.2 to 2.0 times by weight with respect to 1 time by weight of p-tert-butylphenol used in the step (1). By using a solvent of 0.2 weight times or more, it becomes possible to efficiently remove water produced as a by-product during the formation of the novolak-type cocondensate out of the system by azeotropic distillation, thereby shortening the reaction time. It becomes possible. In addition, when the amount of the solvent used is 2.0 weight times or less, when it is desired to remove the solvent used in the reaction from the cocondensate, the solvent can be efficiently removed from the cocondensate.

工程(3)で使用可能な溶媒として例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、メチルイソブチルケトン等の炭素数3〜7のケトン類、および酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、ブタン酸エチル、ペンタン酸メチル等のエステル系有機溶媒が挙げられ、トルエン、キシレン、酢酸n−ブチルが好ましい。これら溶媒は1種、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。   Examples of solvents that can be used in the step (3) include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene, ketones having 3 to 7 carbon atoms such as methyl isobutyl ketone, and ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, Examples include ester organic solvents such as n-butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, methyl pentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, ethyl butanoate, methyl pentanoate, and toluene. , Xylene and n-butyl acetate are preferred. These solvents may be used alone or in combination of two or more if necessary.

工程(3)終了後、後述する特徴を有する本発明のノボラック型共縮合物が得られるが、該ノボラック型共縮合物に含まれる、反応で使用した溶媒、未反応p−tert−ブチルフェノール及びm−クレゾール等を除去する必要がある場合、常法により濃縮除去することができる(以下、本工程を濃縮除去工程と称することもある。)。なお、濃縮除去工程を実施する際、内温が165℃を超えると、濃縮中に共縮合物が着色、分解等する場合がある。   After the completion of the step (3), the novolak-type cocondensate of the present invention having the characteristics described later is obtained. The solvent used in the reaction, unreacted p-tert-butylphenol and m contained in the novolak-type cocondensate are obtained. -When it is necessary to remove cresol or the like, it can be concentrated and removed by a conventional method (hereinafter, this step may be referred to as a concentration and removal step). When carrying out the concentration removal step, if the internal temperature exceeds 165 ° C., the cocondensate may be colored or decomposed during the concentration.

本発明のノボラック型共縮合物は軟化剤と混合させ樹脂組成物としてもよい。使用可能な軟化剤としては、本発明のノボラック型共縮合物と相溶しうる物質であればよく、このような物質として例えば、ノボラック型共縮合物の軟化剤として一般的に用いられる、クマロン樹脂等の軟化点が低い固体、カシューナッツシェル液(CNSL)等の液体が例示される。更には、本発明の製造方法によって得られるノボラック型共縮合物は、ゴムの加工工程において加硫助剤として汎用されるステアリン酸をはじめとした炭素数8〜32の脂肪酸類とも相溶性があることから、炭素数8〜32の脂肪酸類を軟化剤として使用可能である。なお、本発明の製造方法に依らず製造された、m−クレゾールとホルムアルデヒドからなる低分子量の樹脂を多く含むノボラック型共縮合物は、炭素数8〜32の脂肪酸類とは相溶せず、樹脂層とオイル層の分離が生じる場合がある。   The novolak type cocondensate of the present invention may be mixed with a softening agent to form a resin composition. The softener that can be used may be any substance that is compatible with the novolak-type cocondensate of the present invention. As such a substance, for example, coumarone generally used as a softener for a novolak-type cocondensate Examples thereof include a solid having a low softening point such as resin, and a liquid such as cashew nut shell liquid (CNSL). Furthermore, the novolak-type cocondensate obtained by the production method of the present invention is compatible with fatty acids having 8 to 32 carbon atoms such as stearic acid which is widely used as a vulcanization aid in the rubber processing step. Therefore, fatty acids having 8 to 32 carbon atoms can be used as a softening agent. In addition, the novolak-type cocondensate containing a large amount of low molecular weight resin composed of m-cresol and formaldehyde, which is manufactured regardless of the manufacturing method of the present invention, is not compatible with fatty acids having 8 to 32 carbon atoms, Separation of the resin layer and the oil layer may occur.

これら軟化剤は1種、必要に応じ2種以上併用してもよい。特に軟化剤として炭素数8〜32の脂肪酸類、特にステアリン酸を用いた樹脂組成物は、ゴムの加工工程で通常使用しない物質を軟化剤として新たに添加しなくともその軟化点が低減可能であることから、軟化剤として別途加える物質が問題となる用途(例えば軟化剤がゴムに含まれる他の成分と反応してしまう場合)に対しても好適に用いることが可能となる。   These softeners may be used alone or in combination of two or more as required. In particular, a resin composition using a fatty acid having 8 to 32 carbon atoms, particularly stearic acid, as a softening agent can reduce its softening point without newly adding a material not normally used in the rubber processing step as a softening agent. For this reason, it can be suitably used for applications in which a substance added separately as a softener becomes a problem (for example, when the softener reacts with other components contained in rubber).

カシューナッツシェル液とは、カシューナッツの殻から得られる天然植物液である。カシューナッツシェル液は、飽和または不飽和の炭化水素側鎖を有するフェノール誘導体で構成される混合物である。特にその成分として、アナカルド酸、カルダノール、カルドール(カードルとも呼ぶ)、メチルカルドール(メチルカードルとも呼ぶ)を主に含む。カシューナッツシェル液の調製法としては加熱法と溶剤抽出法があるが、通常、工業用カシューナッツシェル液は加熱処理される。この加熱処理によりアナカルド酸は脱炭酸され、カルダノールに変換されるため、カルダノールとカルドール、メチルカルドールが主成分となることから、一般的に入手可能な工業用カシューナッツシェル液の組成比率(重量%)はカルダノール(75〜85%)、カルドール(15〜20%)、メチルカルドール(1〜5%)である。なお、本発明におけるカシューナッツシェル液とは、カシューナッツシェル液を分離精製することにより該液に含まれる各成分を適宜調整したものや、カシューナッツシェル液に別の成分を加えず、その一部を重合させたカシューナッツシェルポリマーも含む。   Cashew nut shell liquid is a natural plant liquid obtained from cashew nut shells. Cashew nut shell liquid is a mixture composed of phenol derivatives having saturated or unsaturated hydrocarbon side chains. In particular, anacardic acid, cardanol, cardol (also referred to as curdle), and methyl cardol (also referred to as methyl curdle) are mainly included as its components. As a method for preparing the cashew nut shell liquid, there are a heating method and a solvent extraction method. Usually, an industrial cashew nut shell liquid is heated. Anacardic acid is decarboxylated by this heat treatment and converted to cardanol, so cardanol, cardol, and methyl cardol are the main components. Therefore, the composition ratio (wt% ) Are cardanol (75-85%), cardol (15-20%), methyl cardol (1-5%). In addition, the cashew nut shell liquid in the present invention is obtained by appropriately purifying each component contained in the liquid by separating and purifying the cashew nut shell liquid, or adding another component to the cashew nut shell liquid and polymerizing a part thereof. Also included is a cashew nut shell polymer.

工業的に入手可能なカシューナッツシェル液として例えば、東北化工株式会社製 カシュー液体製品(CNSL、LB−7000、LB−7250、CD−5L)、TAN HOA HOP PHAT Co.,Ltd社製CNSLなどが挙げられる。これらのカシューナッツシェル液は単独で使用してもよいし、必要に応じて2種類以上併用することも可能である。   As commercially available cashew nut shell liquid, for example, cashew liquid products (CNSL, LB-7000, LB-7250, CD-5L) manufactured by Tohoku Kako Co., Ltd., TAN HOA HOP PHAT Co. , Ltd. CNSL and the like. These cashew nut shell liquids may be used alone or in combination of two or more as required.

炭素数8〜32の脂肪酸類として例えば、炭素数8〜32の飽和または不飽和の脂肪酸、或いはそれらの金属塩が挙げられる。具体的には、飽和脂肪酸としてはカプリル酸(オクタン酸)、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、及びベヘン酸等が挙げられ、不飽和脂肪酸としてはオレイン酸またはウンデセン酸等が挙げられる。これら脂肪酸類は1種、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。これら脂肪酸類のうち、価格や入手容易性の観点からステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、及びベヘン酸が好ましい。また、ステアリン酸はゴムへの添加剤として一般的な有機酸であることから特に好ましい。   Examples of the fatty acids having 8 to 32 carbon atoms include saturated or unsaturated fatty acids having 8 to 32 carbon atoms, or metal salts thereof. Specifically, examples of the saturated fatty acid include caprylic acid (octanoic acid), pelargonic acid, capric acid, undecyl acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and behenic acid. Examples include oleic acid and undecenoic acid. These fatty acids may be used alone or in combination of two or more as required. Of these fatty acids, stearic acid, palmitic acid, myristic acid, lauric acid, and behenic acid are preferable from the viewpoints of price and availability. Further, stearic acid is particularly preferable because it is a common organic acid as an additive to rubber.

本発明で用いられるステアリン酸の具体例として例えば、日油株式会社製 ビーズ ステアリン酸 つばき(C18:63%, C16:32%)、ビーズ ステアリン酸 さくら(C18:66%, C16:31%)等が挙げられる。 Specific examples of stearic acid used in the present invention include, for example, beads stearic acid Tsubaki (C18: 63%, C16: 32%), beads stearic acid Sakura (C18: 66%, C16: 31%), etc., manufactured by NOF Corporation. Is mentioned.

樹脂組成物に含まれる軟化剤の含有量は、樹脂組成物の総量に対し2重量%以上、好ましくは4重量%以上であり、また20重量%以下、好ましくは15重量%以下である。含有量を20重量%以下とすることにより、樹脂組成物のブロッキングや、ゴムの加工工程においてメチレンドナー化合物とともに使用されるノボラック型共縮合物としての性能の低下を低減することが可能となり、含有量を2重量%以上とすることにより、軟化点の低減効果が十分に発揮される。   The content of the softening agent contained in the resin composition is 2% by weight or more, preferably 4% by weight or more, and 20% by weight or less, preferably 15% by weight or less based on the total amount of the resin composition. By making the content 20% by weight or less, it becomes possible to reduce the deterioration of the performance as a novolak-type cocondensate used together with the methylene donor compound in the process of rubber blocking and resin processing. By making the amount 2% by weight or more, the effect of reducing the softening point is sufficiently exhibited.

本発明の樹脂組成物の軟化点は通常150℃以下であり、好ましくは120℃以下である。軟化点を150℃以下とすることにより、該樹脂組成物をゴムへ配合する際、ゴムへの分散性を向上させることが可能となる。また、120℃以下とすることにより、該樹脂組成物をゴムに配合し混練するに際し、混練中の臭気を抑制する目的で100〜130℃の低温での混練が可能となる。また、軟化点を80℃以上とすることにより、保存中のブロッキングを回避することが可能となる。   The softening point of the resin composition of the present invention is usually 150 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower. By setting the softening point to 150 ° C. or less, it is possible to improve dispersibility in rubber when the resin composition is blended into rubber. Moreover, by setting it as 120 degrees C or less, when mix | blending this resin composition with rubber | gum and knead | mixing, it becomes possible to knead | mix at the low temperature of 100-130 degreeC in order to suppress the odor during kneading | mixing. In addition, blocking during storage can be avoided by setting the softening point to 80 ° C. or higher.

樹脂組成物は、上述した工程(1)、(2)及び(3)の方法にて得られた本発明のノボラック型共縮合物と軟化剤とを混合することによって得られる。軟化剤を混合した後、あるいは軟化剤を混合する前に、必要に応じて、反応で使用した溶媒や未反応のp−tert−ブチルフェノール、m−クレゾール等を除去する濃縮除去工程を実施してもよい。   The resin composition is obtained by mixing the novolak-type cocondensate of the present invention obtained by the method of steps (1), (2) and (3) described above and a softening agent. After mixing the softener or before mixing the softener, if necessary, a concentration removal step for removing the solvent used in the reaction, unreacted p-tert-butylphenol, m-cresol, etc. is performed. Also good.

樹脂組成物に含まれる軟化剤が炭素数8〜32の脂肪酸類である場合、レゾール型縮合物とm−クレゾールとを反応させる際(工程(3))、該反応を炭素数8〜32の飽和または不飽和の脂肪酸存在下に実施することで、本発明の樹脂組成物を製造してもよい。工程(3)を炭素数8〜32の飽和または不飽和の脂肪酸存在下に実施することで、残存原料モノマー量が少なく、かつ軟化点が80〜120℃と比較的低い樹脂組成物を容易に得ることができる。工程(3)において炭素数8〜32の飽和または不飽和の脂肪酸を使用する場合の使用量は、レゾール型縮合物とm−クレゾールの合計量100重量部に対し通常1.5〜20重量部、好ましくは2〜10重量部、より好ましくは4〜8重量部である。   When the softening agent contained in the resin composition is a fatty acid having 8 to 32 carbon atoms, when the resol-type condensate is reacted with m-cresol (step (3)), the reaction is performed with 8 to 32 carbon atoms. You may manufacture the resin composition of this invention by implementing in the presence of a saturated or unsaturated fatty acid. By carrying out step (3) in the presence of a saturated or unsaturated fatty acid having 8 to 32 carbon atoms, a resin composition with a small amount of residual raw material monomer and a relatively low softening point of 80 to 120 ° C. can be easily obtained. Obtainable. The amount used in the step (3) when a saturated or unsaturated fatty acid having 8 to 32 carbon atoms is used is usually 1.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the resol-type condensate and m-cresol. , Preferably 2 to 10 parts by weight, more preferably 4 to 8 parts by weight.

<ゴム組成物>
次に、本発明のノボラック型共縮合物を含むゴム組成物について詳述する。
<Rubber composition>
Next, the rubber composition containing the novolak type cocondensate of the present invention will be described in detail.

本発明のゴム組成物は、上述したノボラック型共縮合物とゴム成分とを含むものであり、典型的にはノボラック型共縮合物、ゴム成分、充填剤、硫黄及びホルムアルデヒド発生剤及び/又はメチレンドナー化合物を混練して得ることができる。これらとともに加硫促進剤、酸化亜鉛、有機コバルト化合物を混練することもできる。   The rubber composition of the present invention contains the above-described novolak-type cocondensate and a rubber component, and is typically a novolak-type cocondensate, rubber component, filler, sulfur and formaldehyde generator, and / or methylene. It can be obtained by kneading a donor compound. A vulcanization accelerator, zinc oxide, and an organic cobalt compound can also be kneaded with these.

本発明のノボラック型共縮合物は例えば、ゴム成分100重量部あたり0.5〜10重量部の範囲で用いられる。中でも1〜5重量部の範囲が好ましい。0.5重量部より少ない場合、粘弾性特性の有意な向上が見られず、10重量部より多い場合、前記作用に問題はないが添加量に見合う作用が発現せず経済的に好ましくない。   The novolak-type cocondensate of the present invention is used in the range of 0.5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber component, for example. Among these, the range of 1 to 5 parts by weight is preferable. When the amount is less than 0.5 parts by weight, the viscoelastic property is not significantly improved. When the amount is more than 10 parts by weight, there is no problem in the above-described effect, but the effect corresponding to the addition amount is not exhibited, which is economically undesirable.

ゴム成分としては、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、脱蛋白天然ゴム及びその他の変性天然ゴムの他、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン・ブタジエン共重合ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル・ブタジエン共重合ゴム(NBR)、イソプレン・イソブチレン共重合ゴム(IIR)、エチレン・プロピレン−ジエン共重合ゴム(EPDM)、ハロゲン化ブチルゴム(HR)等の各種の合成ゴムが例示されるが、天然ゴム、スチレン・ブタジエン共重合ゴム、ポリブタジエンゴム等の高不飽和性ゴムが好ましく用いられる。特に好ましくは天然ゴムである。また、天然ゴムとスチレン・ブタジエン共重合ゴムの併用、天然ゴムとポリブタジエンゴムの併用等、数種のゴム成分を組み合わせることも有効である。   As rubber components, natural rubber, epoxidized natural rubber, deproteinized natural rubber and other modified natural rubber, polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), acrylonitrile -Various synthetic rubbers such as butadiene copolymer rubber (NBR), isoprene / isobutylene copolymer rubber (IIR), ethylene / propylene-diene copolymer rubber (EPDM), halogenated butyl rubber (HR), etc. are exemplified. Highly unsaturated rubbers such as rubber, styrene / butadiene copolymer rubber and polybutadiene rubber are preferably used. Particularly preferred is natural rubber. It is also effective to combine several rubber components such as a combination of natural rubber and styrene / butadiene copolymer rubber, a combination of natural rubber and polybutadiene rubber.

天然ゴムの例としては、RSS#1、RSS#3、TSR20、SIR20等のグレードの天然ゴムを挙げることができる。エポキシ化天然ゴムとしては、エポキシ化度10〜60モル%のものが好ましく、例えばクンプーランガスリー社製ENR25やENR50が例示できる。脱蛋白天然ゴムとしては、総窒素含有率が0.3重量%以下である脱蛋白天然ゴムが好ましい。変性天然ゴムとしては、天然ゴムにあらかじめ4−ビニルピリジン、N,N−ジアルキルアミノエチルアクリレート(例えばN,N−ジエチルアミノエチルアクリレート)、2−ヒドロキシエチルアクリレート等を反応させた極性基を含有する変性天然ゴムが好ましく用いられる。   Examples of natural rubber include natural rubber of grades such as RSS # 1, RSS # 3, TSR20, SIR20 and the like. As the epoxidized natural rubber, those having a degree of epoxidation of 10 to 60% by mole are preferable, and examples thereof include ENR25 and ENR50 manufactured by Kungpu Langley Company. As the deproteinized natural rubber, a deproteinized natural rubber having a total nitrogen content of 0.3% by weight or less is preferable. As the modified natural rubber, modified rubber containing a polar group obtained by reacting natural rubber with 4-vinylpyridine, N, N-dialkylaminoethyl acrylate (for example, N, N-diethylaminoethyl acrylate), 2-hydroxyethyl acrylate or the like in advance. Natural rubber is preferably used.

SBRの例としては、日本ゴム協会編「ゴム工業便覧<第四版>」の210〜211頁に記載されている乳化重合SBR及び溶液重合SBRを挙げることができる。とりわけ溶液重合SBRが好ましく用いられ、さらには日本ゼオン社製「Nipol(登録商標)NS116」等の4,4’−ビス−(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノンを用いて分子末端を変性した溶液重合SBR、JSR社製「SL574」等のハロゲン化スズ化合物を用いて分子末端を変性した溶液重合SBR、旭化成社製「E10」、「E15」等シラン変性溶液重合SBRの市販品や、ラクタム化合物、アミド化合物、尿素系化合物、N,N−ジアルキルアクリルアミド化合物、イソシアネート化合物、イミド化合物、アルコキシ基を有するシラン化合物(トリアルコキシシラン化合物等)、アミノシラン化合物のいずれかを単独で用いて、または、スズ化合物とアルコキシ基を有するシラン化合物や、N,N−ジアルキルアクリルアミド化合物とアルコキシ基を有するシラン化合物等、前記記載の異なった複数の化合物を2種以上用いて、それぞれ分子末端を変性して得られる分子末端に窒素、スズ、ケイ素のいずれか、又はそれら複数の元素を有する溶液重合SBRが、特に好ましく用いられる。   Examples of the SBR include emulsion polymerization SBR and solution polymerization SBR described in pages 210 to 211 of “Rubber Industry Handbook <Fourth Edition>” edited by the Japan Rubber Association. In particular, solution polymerization SBR is preferably used, and solution polymerization SBR, JSR in which molecular ends are modified with 4,4′-bis- (dialkylamino) benzophenone such as “Nipol (registered trademark) NS116” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. Solution polymerized SBR having a molecular end modified with a tin halide compound such as “SL574” manufactured by the company, commercially available silane-modified solution polymerized SBR such as “E10” and “E15” manufactured by Asahi Kasei Corporation, lactam compounds, amide compounds, A urea compound, an N, N-dialkylacrylamide compound, an isocyanate compound, an imide compound, a silane compound having an alkoxy group (trialkoxysilane compound, etc.), an aminosilane compound alone, or a tin compound and an alkoxy group A silane compound having N, N-dialkylacrylate Using two or more different compounds as described above, such as an amide compound and a silane compound having an alkoxy group, each of the molecular ends obtained by modifying the molecular ends is nitrogen, tin, silicon, or a plurality thereof The solution polymerization SBR having these elements is particularly preferably used.

BRの例としては、シス1,4結合が90%以上の高シスBRや、シス結合が35%前後の低シスBR等の溶液重合BRが例示され、高ビニル含量の低シスBRが好ましく用いられる。さらには日本ゼオン製「Nipol(登録商標)BR 1250H」等スズ変性BRや、4,4’−ビス−(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン、ハロゲン化スズ化合物、ラクタム化合物、アミド化合物、尿素系化合物、N,N−ジアルキルアクリルアミド化合物、イソシアネート化合物、イミド化合物、アルコキシ基を有するシラン化合物(トリアルコキシシラン化合物等)、アミノシラン化合物のいずれかを単独で用いて、又は、スズ化合物とアルコキシ基を有するシラン化合物や、アルキルアクリルアミド化合物とアルコキシ基を有するシラン化合物等、前記記載の異なった複数の化合物を2種以上用いて、それぞれ分子末端を変性して得られる分子末端に窒素、スズ、ケイ素のいずれか、又はそれら複数の元素を有する溶液重合BRが、特に好ましく用いられる。これらBRは通常は天然ゴムとのブレンドで使用される。   Examples of BR include solution polymerization BR such as high cis BR having 90% or more of cis 1,4 bond and low cis BR having cis bond of about 35%, and low cis BR having high vinyl content is preferably used. It is done. Furthermore, tin-modified BR such as "Nipol (registered trademark) BR 1250H" manufactured by Nippon Zeon, 4,4'-bis- (dialkylamino) benzophenone, tin halide compound, lactam compound, amide compound, urea compound, N, An N-dialkylacrylamide compound, an isocyanate compound, an imide compound, a silane compound having an alkoxy group (trialkoxysilane compound, etc.), an aminosilane compound alone, or a silane compound having a tin compound and an alkoxy group, Using two or more different compounds as described above, such as an alkylacrylamide compound and a silane compound having an alkoxy group, each of the molecular ends obtained by modifying the molecular ends is either nitrogen, tin, or silicon, or those Solution polymerization BR having a plurality of elements , Particularly preferably used. These BRs are usually used in blends with natural rubber.

ゴム成分は天然ゴムを含むことが好ましく、ゴム成分に占める天然ゴムの割合は70重量%以上であることが好ましい。   The rubber component preferably contains natural rubber, and the proportion of natural rubber in the rubber component is preferably 70% by weight or more.

充填剤としては、ゴム分野で通常使用されているカーボンブラック、シリカ、タルク、クレイ、水酸化アルミニウム、酸化チタン等が例示されるが、カーボンブラック及びシリカが好ましく用いられ、さらにはカーボンブラックが特に好ましく使用される。カーボンブラックとしては、例えば、日本ゴム協会編「ゴム工業便覧<第四版>」の494頁に記載されるものが挙げられ、HAF(High Abrasion Furnace)、SAF(Super Abrasion Furnace)、ISAF(Intermediate SAF)、FEF(Fast Extrusion Furnace)、MAF(Medium Abrasion Furnace)、GPF(General Purpose Furnace)、SRF(Semi−Reinforcing Furnace)等のカーボンブラックが好ましい。タイヤトレッド用ゴム組成物にはCTAB表面積40〜250m/g、窒素吸着比表面積20〜200m/g、粒子径10〜50nmのカーボンブラックが好ましく用いられ、CTAB表面積70〜180m/gであるカーボンブラックがさらに好ましく、その例としてはASTMの規格において、N110、N220、N234、N299、N326、N330、N330T、N339、N343、N351等である。またカーボンブラックの表面にシリカを0.1〜50重量%付着させた表面処理カーボンブラックも好ましい。さらには、カーボンブラックとシリカの併用等、数種の充填剤を組み合わせることも有効である。 Examples of the filler include carbon black, silica, talc, clay, aluminum hydroxide, titanium oxide and the like which are usually used in the rubber field, but carbon black and silica are preferably used, and carbon black is particularly preferable. Preferably used. Examples of the carbon black include those described in page 494 of “Rubber Industry Handbook <Fourth Edition>” edited by the Japan Rubber Association. HAF (High Ablation Furnace), SAF (Super Ablation Furnace), ISAF (Intermediate). Carbon black such as SAF), FEF (Fast Extraction Furnace), MAF (Medium Abrasion Furnace), GPF (General Purpose Furnace), SRF (Semi-Reinforcing Furnace) and the like are preferable. The rubber composition for a tire tread CTAB surface 40~250m 2 / g, nitrogen adsorption specific surface area 20 to 200 m 2 / g, carbon black having a particle diameter 10~50nm is preferably used, with CTAB surface 70~180m 2 / g A certain carbon black is more preferable, and examples thereof include N110, N220, N234, N299, N326, N330, N330T, N339, N343, N351 and the like in the ASTM standard. A surface-treated carbon black in which 0.1 to 50% by weight of silica is attached to the surface of the carbon black is also preferable. Furthermore, it is also effective to combine several kinds of fillers such as a combination of carbon black and silica.

シリカとしては、CTAB比表面積50〜180m/gや、窒素吸着比表面積50〜300m/gのシリカが例示され、東ソー・シリカ(株)社製「AQ」、「AQ−N」、デグッサ社製「ウルトラジル(登録商標)VN3」、「ウルトラジル(登録商標)360」、「ウルトラジル(登録商標)7000」、ローディア社製「ゼオシル(登録商標)115GR」、「ゼオシル(登録商標)1115MP」、「ゼオシル(登録商標)1205MP」、「ゼオシル(登録商標)Z85MP」、日本シリカ社製「ニップシール(登録商標)AQ」等の市販品が好ましく用いられる。また通常、充填剤としてシリカを用いる場合には、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(デグッサ社製「Si−69」)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(デグッサ社製「Si−75」)、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)ジスルフィド、オクタンチオ酸S−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]エステル(ジェネラルエレクトロニックシリコンズ社製「NXTシラン」)からなる群から選択される1種以上のシランカップリング剤等、シリカと結合可能なケイ素等の元素またはアルコシキシラン等の官能基を有する化合物を添加することが好ましい。 Examples of the silica include CTAB specific surface area of 50 to 180 m 2 / g and nitrogen adsorption specific surface area of 50 to 300 m 2 / g, and “AQ”, “AQ-N”, Degussa manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd. "Ultrasil (registered trademark) VN3", "Ultrasil (registered trademark) 360", "Ultrasil (registered trademark) 7000", Rhodia "Zeosil (registered trademark) 115GR", "Zeosil (registered trademark)" Commercially available products such as “1115MP”, “Zeosil (registered trademark) 1205MP”, “Zeosil (registered trademark) Z85MP”, “Nippal (registered trademark) AQ” manufactured by Nippon Silica Co., Ltd. are preferably used. Usually, when silica is used as a filler, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (“Si-69” manufactured by Degussa) or bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide (“Degussa” Si-75 "), bis (3-diethoxymethylsilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-diethoxymethylsilylpropyl) disulfide, octanethioic acid S- [3- (triethoxysilyl) propyl] ester (general electronic silicon) A compound having an element such as silicon or a functional group such as alkoxysilane that can be bonded to silica, such as one or more silane coupling agents selected from the group consisting of preferable.

水酸化アルミニウムとしては、窒素吸着比表面積5〜250m/g、DOP給油量50〜100ml/100gの水酸化アルミニウムが例示される。 Examples of the aluminum hydroxide include aluminum hydroxide having a nitrogen adsorption specific surface area of 5 to 250 m 2 / g and a DOP oil supply amount of 50 to 100 ml / 100 g.

かかる充填剤の使用量は特に限定されるものではないが、ゴム成分100重量部あたり10〜120重量部の範囲が好ましい。特に好ましいのは30〜70重量部である。   The amount of the filler used is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 120 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber component. Particularly preferred is 30 to 70 parts by weight.

充填剤はカーボンブラックを含むことが好ましく、充填剤に占めるカーボンブラックの割合は70重量%以上であることが好ましい。   The filler preferably contains carbon black, and the proportion of carbon black in the filler is preferably 70% by weight or more.

硫黄成分としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、及び高分散性硫黄等が挙げられる。通常は粉末硫黄が好ましく、タイヤのベルト用部材等の硫黄量が多いタイヤ部材に用いる場合には不溶性硫黄が好ましい。硫黄成分の使用量は特に限定されるものではないが、ゴム成分100重量部あたり1〜10重量部の範囲が好ましい。タイヤのベルト用部材等では5〜10重量部の範囲が好ましい。   Examples of the sulfur component include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, and highly dispersible sulfur. Usually, powdered sulfur is preferred, and insoluble sulfur is preferred when used for tire members having a large amount of sulfur such as tire belt members. Although the usage-amount of a sulfur component is not specifically limited, The range of 1-10 weight part per 100 weight part of rubber components is preferable. The range of 5 to 10 parts by weight is preferable for tire belt members and the like.

加硫促進剤の例としては、ゴム工業便覧<第四版>(平成6年1月20日社団法人、日本ゴム協会発行)の412〜413頁に記載されているチアゾール系加硫促進剤、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤が挙げられる。   Examples of vulcanization accelerators include thiazole vulcanization accelerators described on pages 412 to 413 of Rubber Industry Handbook <Fourth Edition> (issued by the Japan Rubber Association on January 20, 1994), Examples thereof include sulfenamide vulcanization accelerators and guanidine vulcanization accelerators.

具体的には、例えば、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CBS)、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(BBS)、N,N−ジシクロへキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DCBS)、2−メルカプトベンゾチアゾール(MBT)、ジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)、ジフェニルグアニジン(DPG)が挙げられる。中でも、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CBS)、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(BBS)、N,N−ジシクロへキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DCBS)、又はジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)とジフェニルグアニジン(DPG)とを併用することが好ましい。   Specifically, for example, N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (BBS), N, N-dicyclohexyl-2 -Benzothiazolylsulfenamide (DCBS), 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazyl disulfide (MBTS), diphenylguanidine (DPG). Among them, N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (BBS), N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfur It is preferable to use phenamide (DCBS) or dibenzothiazyl disulfide (MBTS) and diphenylguanidine (DPG) in combination.

加硫促進剤の使用量は特に限定されるものではないが、ゴム成分100重量部あたり0.5〜3重量部の範囲が好ましい。中でも0.5〜1.2重量部の範囲が特に好ましい。 酸化亜鉛の使用量は特に限定されるものではないが、ゴム成分100重量部あたり3〜15重量部の範囲が好ましい。中でも5〜10重量部の範囲が特に好ましい。   Although the usage-amount of a vulcanization accelerator is not specifically limited, The range of 0.5-3 weight part per 100 weight part of rubber components is preferable. In particular, the range of 0.5 to 1.2 parts by weight is particularly preferable. Although the usage-amount of zinc oxide is not specifically limited, The range of 3-15 weight part per 100 weight part of rubber components is preferable. Among these, the range of 5 to 10 parts by weight is particularly preferable.

メチレンドナー化合物としては、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサキス(メトキシメチル)メラミン、ペンタキス(メトキシメチル)メチロールメラミン、テトラキス(メトキシメチル)ジメチロールメラミン等のゴム工業において通常使用されているものを挙げることができる。中でもヘキサキス(メトキシメチル)メラミン単独又はそれを主成分とする混合物が好ましい。これらのメチレンドナー化合物は、それぞれ単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は前記ゴム成分100重量部に対し、0.5〜4重量部程度の範囲が好ましく、1〜3重量部程度の範囲がより好ましい。   Examples of the methylene donor compound include those usually used in the rubber industry such as hexamethylenetetramine, hexakis (methoxymethyl) melamine, pentakis (methoxymethyl) methylolmelamine, tetrakis (methoxymethyl) dimethylolmelamine. Among them, hexakis (methoxymethyl) melamine alone or a mixture containing it as a main component is preferable. These methylene donor compounds can be used alone or in combination of two or more, and the blending amount thereof is preferably in the range of about 0.5 to 4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. The range of about 3 parts by weight is more preferable.

有機コバルト化合物としては、例えば、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバルト等の脂肪酸コバルト塩や、脂肪酸コバルト・ホウ素錯体化合物(例えば、商品名「マノボンドC(登録商標)」:ローディア社製)等が挙げられる。有機コバルト化合物の使用量は、前記ゴム成分100重量部に対し、コバルト含量にして0.05〜0.4重量部の範囲が好ましい。   Examples of the organic cobalt compound include fatty acid cobalt salts such as cobalt naphthenate and cobalt stearate, and fatty acid cobalt / boron complex compounds (for example, trade name “Manobond C (registered trademark)” manufactured by Rhodia). . The amount of the organic cobalt compound used is preferably in the range of 0.05 to 0.4 parts by weight in terms of cobalt content with respect to 100 parts by weight of the rubber component.

本発明のゴム組成物は従来よりゴム分野で用いられている各種の配合剤を配合し、混練することも可能である。かかる配合剤としては、例えば、老化防止剤、オイル、リターダー、しゃく解剤、ステアリン酸等が挙げられる。   The rubber composition of the present invention can be compounded with various compounding agents conventionally used in the rubber field and kneaded. Examples of such compounding agents include anti-aging agents, oils, retarders, peptizers, and stearic acid.

老化防止剤としては、例えば日本ゴム協会編「ゴム工業便覧<第四版>」の436〜443頁に記載されるものが挙げられる。中でもN−フェニル−N’−1,3−ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン(6PPD)、アニリンとアセトンの反応生成物(TMDQ)、ポリ(2,2,4−トリメチル−1,2−)ジヒドロキノリン)(松原産業社製「アンチオキシダントFR」)、合成ワックス(パラフィンワックス等)、植物性ワックスが好ましく用いられる。   Examples of the anti-aging agent include those described in pages 436 to 443 of “Rubber Industry Handbook <Fourth Edition>” edited by the Japan Rubber Association. Among them, N-phenyl-N′-1,3-dimethylbutyl-p-phenylenediamine (6PPD), reaction product of aniline and acetone (TMDQ), poly (2,2,4-trimethyl-1,2-) dihydro Quinoline) (“Antioxidant FR” manufactured by Matsubara Sangyo Co., Ltd.), synthetic wax (paraffin wax, etc.) and vegetable wax are preferably used.

オイルとしては、プロセスオイル、植物油脂等が挙げられる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等が挙げられる。   Examples of the oil include process oil and vegetable oil. Examples of the process oil include paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil.

リターダーとしては、無水フタル酸、安息香酸、サリチル酸、N−ニトロソジフェニルアミン、N−(シクロヘキシルチオ)−フタルイミド(CTP)、スルホンアミド誘導体、ジフェニルウレア、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトール−ジホスファイト等が例示され、N−(シクロヘキシルチオ)−フタルイミド(CTP)が好ましく用いられる。   Examples of the retarder include phthalic anhydride, benzoic acid, salicylic acid, N-nitrosodiphenylamine, N- (cyclohexylthio) -phthalimide (CTP), sulfonamide derivatives, diphenylurea, bis (tridecyl) pentaerythritol-diphosphite, etc. N- (cyclohexylthio) -phthalimide (CTP) is preferably used.

本発明のノボラック型共縮合物は、例えば以下の方法により得ることが出来る。   The novolak-type cocondensate of the present invention can be obtained, for example, by the following method.

(A)充填剤とゴム成分を混練する工程
充填剤とゴム成分の混練はバンバリーミキサー等の密閉式混練装置を用いて行うことが出来る。かかる混練は、通常、発熱を伴い、混練終了時の温度が140℃〜180℃の範囲であることが好ましく、150℃〜170℃の範囲であることがさらに好ましい。混練時間は5分〜10分程度である。
(A) Step of kneading filler and rubber component Kneading of the filler and rubber component can be performed using a closed kneading apparatus such as a Banbury mixer. Such kneading usually involves heat generation, and the temperature at the end of kneading is preferably in the range of 140 ° C. to 180 ° C., more preferably in the range of 150 ° C. to 170 ° C. The kneading time is about 5 to 10 minutes.

(B)Aの工程で得た混練物と硫黄成分と加硫促進剤を混練する工程
Aの工程で得た混練物と硫黄成分と加硫促進剤の混練は、例えばバンバリーミキサー等の密閉式混練装置やオープンロールを用いて行うことが出来る。混練終了時の混練物の温度が30℃〜100℃であることが好ましく、60℃〜90℃であることがより好ましい。混練時間は通常5〜10分程度である。
(B) The step of kneading the kneaded product obtained in step A, the sulfur component and the vulcanization accelerator The kneaded product obtained in step A, the sulfur component and the vulcanization accelerator are kneaded, for example, in a sealed manner such as a Banbury mixer. It can be performed using a kneading apparatus or an open roll. The temperature of the kneaded product at the end of kneading is preferably 30 ° C to 100 ° C, and more preferably 60 ° C to 90 ° C. The kneading time is usually about 5 to 10 minutes.

本発明のノボラック型共縮合物は(A)または(B)の工程で加えることが可能となるが、好ましくは(A)の工程で加える。   The novolak-type cocondensate of the present invention can be added in the step (A) or (B), but is preferably added in the step (A).

酸化亜鉛、老化防止剤、オイル、脂肪酸類、しゃく解剤を用いる場合、これらは(A)の工程で加えることが好ましい。   When using zinc oxide, an antioxidant, oil, fatty acids, and peptizer, these are preferably added in the step (A).

リターダーを用いる場合、(B)の工程で加えることが好ましい。   When using a retarder, it is preferable to add at the process of (B).

こうして得られた本発明のノボラック型共縮合物を含むゴム組成物は、特に補強材との加硫接着において有効である。かかる補強材としては、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、アラミド等の有機繊維類、真鍮メッキしたスチールコード、亜鉛メッキしたスチールコード等のスチールコード類が例示される。中でも真鍮メッキしたスチールコードとの加硫接着において特に有効である。   The rubber composition containing the novolak type cocondensate of the present invention thus obtained is particularly effective in vulcanization adhesion with a reinforcing material. Examples of the reinforcing material include organic fibers such as nylon, rayon, polyester, and aramid, and steel cords such as a brass-plated steel cord and a galvanized steel cord. In particular, it is particularly effective in vulcanization adhesion with a steel cord plated with brass.

本発明のノボラック型共縮合物を含むゴム組成物を補強材と共に成形し、加硫工程を経ることでゴムと補強材が強固に接着したゴム製品を得ることが出来る。加硫工程は120℃〜180℃で行うことが好ましい。加硫工程は常圧又は加圧下で行われる。   A rubber composition containing the novolac-type cocondensate of the present invention is molded together with a reinforcing material, and a rubber product in which the rubber and the reinforcing material are firmly bonded can be obtained through a vulcanization process. The vulcanization step is preferably performed at 120 ° C to 180 ° C. The vulcanization step is performed at normal pressure or under pressure.

以下、実施例、比較例及び参考例(以下、実施例等と称することもある)を示すことで本発明をより具体的に説明する。本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、以下実施例等に記載される各成分の含有量、残留溶媒量及び未反応モノマー量は、特に断りのない限り、得られた共縮合物又は軟化剤を含む樹脂組成物全量に対する当該物質の重量%である。また、各実施例等における各種測定値は下記の通り取得した。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing examples, comparative examples, and reference examples (hereinafter also referred to as examples and the like). The present invention is not limited by these examples. In addition, unless otherwise specified, the content of each component, the amount of residual solvent, and the amount of unreacted monomer described in the examples and the like are the substances with respect to the total amount of the resin composition containing the obtained cocondensate or softener. % By weight. Moreover, the various measured values in each Example etc. were acquired as follows.

〔1〕ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)分析条件
使用機器 :HLC−8220GPC(東ソー株式会社製)
検出器 :RI(示差屈折)検出器
カラム :TSK ガードカラム SUPER HZ−L(東ソー株式会社製)
+TSK−GEL SUPER HZ1000(4.6mmφ×150mm)
+TSK−GEL SUPER HZ2500(4.6mmφ×150mm)
+TSK−GEL SUPER HZ4000(4.6mmφ×150mm)
カラム温度:40℃
注入量 :10μL
キャリアーおよび流速:テトラヒドロフラン 0.35mL/min
換算分子量を求める標準物質(GPC検量線の作成):TSK−GEL標準ポリスチレンキット(PS−オリゴマーキット)に、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(FW268)とフェノール(FW94)を加えて、検量線を作成した。
サンプル調製:本願の共縮合物、樹脂組成物、または反応混合物約0.02gをテトラヒドロフラン10mLに溶解した。
[1] Gel permeation chromatograph (GPC) analysis condition equipment: HLC-8220 GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Detector: RI (differential refraction) detector column: TSK guard column SUPER HZ-L (manufactured by Tosoh Corporation)
+ TSK-GEL SUPER HZ1000 (4.6 mmφ × 150 mm)
+ TSK-GEL SUPER HZ2500 (4.6mmφ × 150mm)
+ TSK-GEL SUPER HZ4000 (4.6 mmφ × 150 mm)
Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 10 μL
Carrier and flow rate: tetrahydrofuran 0.35 mL / min
Standard substance for obtaining the converted molecular weight (preparation of GPC calibration curve): 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane (FW268) and phenol (FW94) are added to the TSK-GEL standard polystyrene kit (PS-oligomer kit) A calibration curve was created.
Sample preparation: About 0.02 g of the cocondensate, resin composition or reaction mixture of the present application was dissolved in 10 mL of tetrahydrofuran.

上記GPC分析によって得られた結果に基づき、レゾール型縮合物の平均分子量、ノボラック型共縮合物及び樹脂組成物の平均分子量、並びにノボラック型共縮合物及び樹脂組成物の分子量の多分散度(Mw/Mn)を下記の通り算出した。   Based on the results obtained by the GPC analysis, the average molecular weight of the resol-type condensate, the average molecular weight of the novolac-type cocondensate and the resin composition, and the polydispersity (Mw) of the molecular weight of the novolac-type cocondensate and the resin composition / Mn) was calculated as follows.

(a)レゾール型縮合物の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)
レゾール型縮合物の測定により得られた多峰性のピークをひとかたまりとして取扱い、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を算出した。なお、レゾール型縮合物の平均分子量の算出に際し、製造時に有機溶媒を用いた場合、有機溶媒に該当するピークは除外した。
(A) Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the resol type condensate
The multimodal peak obtained by the measurement of the resol type condensate was handled as a lump, and the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were calculated. In calculating the average molecular weight of the resol-type condensate, when an organic solvent was used during production, peaks corresponding to the organic solvent were excluded.

(b)ノボラック型共縮合物の平均分子量
ノボラック型共縮合物の測定によって得られた多峰性のピークをひとかたまりとして取扱い、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を算出した。なお、ノボラック型共縮合物の平均分子量の算出に際し、未反応モノマー(p−tert−ブチルフェノール、m−クレゾール)に由来するピーク、及び製造時に有機溶媒を用いた場合、有機溶媒に該当するピークは除外した。
(B) Average molecular weight of novolak-type cocondensate The multimodal peaks obtained by measurement of the novolak-type cocondensate were handled as a group, and the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were calculated. When calculating the average molecular weight of the novolak-type cocondensate, the peak derived from the unreacted monomer (p-tert-butylphenol, m-cresol), and the peak corresponding to the organic solvent when an organic solvent was used during the production, Excluded.

(c)樹脂組成物の平均分子量
樹脂組成物の測定によって得られた多峰性のピークをひとかたまりとして取扱い、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を算出した。なお、樹脂組成物の平均分子量の算出に際し、未反応モノマー(p−tert−ブチルフェノール、m−クレゾール)に由来するピーク、製造時に有機溶媒を用いた場合、有機溶媒に該当するピークは除外した。
(C) Average molecular weight of resin composition The multimodal peaks obtained by measuring the resin composition were handled as a group, and the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were calculated. In calculating the average molecular weight of the resin composition, peaks derived from unreacted monomers (p-tert-butylphenol, m-cresol) and peaks corresponding to the organic solvent were excluded when an organic solvent was used during production.

(d)分子量の多分散度(Mw/Mn)
上記(b)または(c)に記載の方法により得られた平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を用いて分子量の多分散度(Mw/Mn)を算出した。
(D) Polydispersity of molecular weight (Mw / Mn)
The polydispersity (Mw / Mn) of the molecular weight was calculated using the average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) obtained by the method described in (b) or (c) above.

〔2〕液体クロマトグラフ質量分析(LCMS)分析条件
以下の分析条件でLCMS分析を実施し、得られたマスクロマトグラムのエリア値の内、質量数m/z=347.165、431.259、467.222、及び1199.734に起因する4つのエリア値からエリア値の比率を算出した。
<UPLC条件>
使用機器 :Waters ACQUITY UPLC
カラム :Waters ACQUITY UPLC CSH C18
(2.1mmφ×100mm,1.7μm)
カラム温度:40℃
流量 :0.40mL/min
波長 :200−500nm
注入量 :1μL
移動相 :A液 10mM酢酸アンモニウム水 B液 アセトニトリル C液 THF
移動相条件: Initial A/B/C=50/45/5
6min A/B/C=25/70/5
35min A/B/C=7/88/5
40min A/B/C=0/95/5
<MS条件>
使用機器 :Waters Xevo G2 Q−Tof
イオン化法 :ESI(−)
キャピラリー電圧:1.5kV
イオンソース温度:120℃
脱溶媒ガス温度 :500℃
コーンガス流量 :50L/Hr
脱溶媒ガス流量 :1000L/Hr
コーン電圧 :10V
質量範囲 :100〜1400
<波形処理条件>
Smooth Chromatogram :±3scan
Number of smooths :2
Smoothing method :Mean
Peak to Peak baseline Noise:5
Peak Width at 5% Height :0.15mins
Baseline Start Threshold :0.15%
Baseline End Threshold :0.15%
Absolute height :50
Absolute area :5
サンプル調製:10mLメスフラスコに本願の共縮合物または樹脂組成物約10mgを量りとり、テトラヒドロフラン1mLに溶解した後、アセトニトリルでメスアップした。なお、溶解中に溶解分が生じた比較例3、及び比較例4の共縮合物は、不溶解分を0.2μmのメンブレンフィルターで濾過したものを使用した。また、MS用のReferenceには、ロイシン-エンケファリン(Leucine−Enkephalin)を使用した。
[2] Liquid Chromatograph Mass Spectrometry (LCMS) Analysis Conditions LCMS analysis was performed under the following analysis conditions, and among the area values of the obtained mass chromatogram, mass number m / z = 347.165, 431259, A ratio of area values was calculated from four area values resulting from 467.222 and 1199.734.
<UPLC conditions>
Equipment used: Waters ACQUITY UPLC
Column: Waters ACQUITY UPLC CSH C18
(2.1mmφ × 100mm, 1.7μm)
Column temperature: 40 ° C
Flow rate: 0.40 mL / min
Wavelength: 200-500nm
Injection volume: 1 μL
Mobile phase: A liquid 10 mM ammonium acetate aqueous solution B liquid acetonitrile C liquid THF
Mobile phase conditions: Initial A / B / C = 50/45/5
6 min A / B / C = 25/70/5
35 min A / B / C = 7/88/5
40 min A / B / C = 0/95/5
<MS conditions>
Equipment used: Waters Xevo G2 Q-Tof
Ionization method: ESI (-)
Capillary voltage: 1.5 kV
Ion source temperature: 120 ° C
Desolvation gas temperature: 500 ° C
Cone gas flow rate: 50 L / Hr
Desolvation gas flow rate: 1000 L / Hr
Cone voltage: 10V
Mass range: 100-1400
<Waveform processing conditions>
Smooth Chromatogram: ± 3scan
Number of smooths: 2
Smoothing method: Mean
Peak to Peak baseline Noise: 5
Peak Width at 5% Height: 0.15 mins
Baseline Start Threshold: 0.15%
Baseline End Threshold: 0.15%
Absolute height: 50
Absolute area: 5
Sample preparation: About 10 mg of the cocondensate or resin composition of the present application was weighed into a 10 mL volumetric flask, dissolved in 1 mL of tetrahydrofuran, and then diluted with acetonitrile. In addition, the co-condensate of Comparative Example 3 and Comparative Example 4 in which a dissolved component was generated during dissolution was obtained by filtering the insoluble component with a 0.2 μm membrane filter. In addition, Leucine-Enkephalin was used as a reference for MS.

〔3〕未反応モノマー及び揮発性有機化合物含量の測定
未反応モノマー及び揮発性有機化合物含量については、以下の条件に基づくガスクロマトグラフィーにより定量を行った。
使用機器 :島津製作所社製 ガスクロマトグラフ GC−2014
カラム :ガラスカラム外径5mm×内径3.2mm×長さ3.1m
充填剤 :充填剤 Silicone OV−17 10% Chromosorb WHP 80/100mesh, max.temp.340℃
カラム温度:80℃→280℃
気化室温度:250℃
検出器温度:280℃
検出器 :FID
キャリアー:N(40ml/min)
燃焼ガス :水素(60kPa), 空気(60kPa)
注入量 :2μL
サンプル調製条件:ノボラック型共縮合物、または樹脂組成物1gを標準液(アニソールのアセトン溶液(約1g/200mL))10mLに溶解させ上記条件にて分析した。
定量法:内部標準法(GC−IS法)。
[3] Measurement of unreacted monomer and volatile organic compound content The unreacted monomer and volatile organic compound content were determined by gas chromatography based on the following conditions.
Equipment used: Gas chromatograph GC-2014 manufactured by Shimadzu Corporation
Column: Glass column outer diameter 5 mm x inner diameter 3.2 mm x length 3.1 m
Filler: Filler Silicone OV-17 10% Chromosorb WHP 80/100 mesh, max. temp. 340 ° C
Column temperature: 80 ° C → 280 ° C
Vaporization chamber temperature: 250 ° C
Detector temperature: 280 ° C
Detector: FID
Carrier: N 2 (40 ml / min)
Combustion gas: Hydrogen (60 kPa), Air (60 kPa)
Injection volume: 2 μL
Sample preparation conditions: 1 g of a novolak-type cocondensate or resin composition was dissolved in 10 mL of a standard solution (an acetone solution of anisole (about 1 g / 200 mL)) and analyzed under the above conditions.
Quantitative method: Internal standard method (GC-IS method).

〔4〕軟化点の測定
JIS−K2207に準拠した方法により測定した。浴液はシリコーンオイル(信越シリコーン KF−96−100CS)を使用した。
[4] Measurement of softening point It measured by the method based on JIS-K2207. As the bath solution, silicone oil (Shin-Etsu Silicone KF-96-100CS) was used.

〔5〕共縮合物または樹脂組成物の各構成単位の比率
以下条件に基づく方法によりH−NMR分析を行った。
装置:日本電子社製「JMN−ECS」(400MHz)
溶媒:重水素化クロロホルム 0.03%(v/v)TMS
試料:約5mgを溶媒0.75mLで溶解
分析に供した試料:ノボラック型共縮合物または樹脂組成物を粉砕し、H−NMR分析に供した。上記溶媒に不溶解分が生じた比較例3、及び比較例4の共縮合物は、不溶解分を0.2μmのメンブレンフィルターで濾過したものを使用した。
[5] Ratio of each structural unit of cocondensate or resin composition 1 H-NMR analysis was performed by a method based on the following conditions.
Equipment: “JMN-ECS” (400 MHz) manufactured by JEOL Ltd.
Solvent: deuterated chloroform 0.03% (v / v) TMS
Sample: About 5 mg of the solvent was subjected to dissolution analysis with 0.75 mL of sample. Sample: The novolak-type cocondensate or resin composition was pulverized and subjected to 1 H-NMR analysis. As the cocondensate of Comparative Example 3 and Comparative Example 4 in which an insoluble matter was generated in the solvent, the insoluble matter was filtered through a 0.2 μm membrane filter.

H−NMR分析結果の帰属等について
各成分の化学シフト:テトラメチルシランを基準(0ppm)とし、以下の値に示されるピークをそれぞれの成分のピークとした。
p−tert−ブチルフェノール由来のp−tert−ブチル基のプロトン:0.9〜1.3ppm
m−クレゾール由来のメチル基のプロトン:1.9〜2.4ppm
ホルムアルデヒド由来のメチレン基のプロトン:3.5〜4.1ppm
Regarding the attribution of 1 H-NMR analysis results and the like, the chemical shift of each component: Tetramethylsilane was used as a reference (0 ppm), and the peak indicated by the following values was used as the peak of each component.
Proton of p-tert-butyl group derived from p-tert-butylphenol: 0.9 to 1.3 ppm
Proton of methyl group derived from m-cresol: 1.9 to 2.4 ppm
Proton of methylene group derived from formaldehyde: 3.5 to 4.1 ppm

なお、以下実施例等に記載した構成比率については以下の基準に基づく比率である。
m−クレゾール:p−tert−ブチルフェノール由来の構成単位を1とした場合の割合(モル倍)。
ホルムアルデヒド:p−tert−ブチルフェノール由来の構成単位を1とした場合の割合(モル倍)
In addition, about the component ratio described in the following Examples etc., it is a ratio based on the following references | standards.
m-cresol: A ratio (mole times) when the structural unit derived from p-tert-butylphenol is 1.
Formaldehyde: Proportion (mole times) when the structural unit derived from p-tert-butylphenol is 1.

1.共縮合物及び樹脂組成物の製造及び物性 1. Production and physical properties of cocondensates and resin compositions

<実施例1>
還流冷却器および温度計を備えた四つ口セパラブルフラスコに、p−tert−ブチルフェノール180.0g(1.20mol)、純度37%のホルマリン150.8g(1.86mol)を順に加えた。その後、内温40℃まで昇温し、24%水酸化ナトリウム水溶液80.0g(0.48mol)を添加し、発熱が収まるまで攪拌した。発熱が収まったことを確認した後、内温65℃まで昇温し、同温度にて3時間反応した。
反応混合物をGPCにて分析した所、レゾール型縮合物の分子量は重量平均分子量(Mw)=239、数平均分子量(Mn)=206(以下、重量平均分子量をMw、数平均分子量をMnと略する)であった。次いで、30%硫酸78.4g(0.24mol)を加え、0.2時間撹拌することで、レゾール型縮合物層と水層が分離した。0.1時間の静置後、下層の水層を除去した。四つ口セパラブルフラスコ内のレゾール型縮合物は、262gであった。
続いて、m−クレゾール129.6g(1.20mol)を加え、内温90℃まで昇温し、内温90〜105℃で4時間かけて濃縮脱水をしながら反応を行った。続いて、内温110〜120に昇温し、1.5時間濃縮脱水をしながら反応を行った。反応後、常圧下、内温142〜145℃まで水を留去しながら昇温し、内温140〜150℃に保ったまま45kPaまで減圧とすることにより、さらに留去し、淡黄色のノボラック型共縮合物326gを得た。得られたノボラック型共縮合物の物性等は下記の通り。
・重量平均分子量(Mw):1757
・数平均分子量(Mn):963
・多分散度(Mw/Mn):1.8
・軟化点:115℃
・p−tert−ブチルフェノール:4.4%
・m−クレゾール:5.2%
・共縮合物の各構成単位の比率
ホルムアルデヒド:1.49、m−クレゾール:1.00。
<Example 1>
To a four-necked separable flask equipped with a reflux condenser and a thermometer, 180.0 g (1.20 mol) of p-tert-butylphenol and 150.8 g (1.86 mol) of formalin with a purity of 37% were sequentially added. Thereafter, the internal temperature was raised to 40 ° C., 80.0 g (0.48 mol) of a 24% aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was stirred until the exotherm subsided. After confirming that the exotherm had subsided, the temperature was raised to an internal temperature of 65 ° C. and reacted at the same temperature for 3 hours.
When the reaction mixture was analyzed by GPC, the molecular weight of the resol-type condensate was weight average molecular weight (Mw) = 239, number average molecular weight (Mn) = 206 (hereinafter, the weight average molecular weight was abbreviated as Mw, and the number average molecular weight was abbreviated as Mn). It was). Next, 78.4 g (0.24 mol) of 30% sulfuric acid was added and stirred for 0.2 hours, whereby the resol-type condensate layer and the aqueous layer were separated. After standing for 0.1 hour, the lower aqueous layer was removed. The resol-type condensate in the four-neck separable flask was 262 g.
Subsequently, 129.6 g (1.20 mol) of m-cresol was added, the temperature was raised to an internal temperature of 90 ° C., and the reaction was performed while concentrating and dehydrating at an internal temperature of 90 to 105 ° C. over 4 hours. Subsequently, the temperature was raised to an internal temperature of 110 to 120, and the reaction was carried out while concentrating and dehydrating for 1.5 hours. After the reaction, the temperature was raised while distilling water to an internal temperature of 142 to 145 ° C. under normal pressure, and the pressure was reduced to 45 kPa while maintaining the internal temperature of 140 to 150 ° C. 326 g of type cocondensate was obtained. The physical properties of the obtained novolak type cocondensate are as follows.
Weight average molecular weight (Mw): 1757
Number average molecular weight (Mn): 963
Polydispersity (Mw / Mn): 1.8
Softening point: 115 ° C
P-tert-butylphenol: 4.4%
M-cresol: 5.2%
-Ratio of each structural unit of cocondensate Formaldehyde: 1.49, m-cresol: 1.00.

<実施例2>
還流冷却器および温度計を備えた四つ口セパラブルフラスコに、p−tert−ブチルフェノール180.0g(1.20mol)、純度37%のホルマリン180.0g(2.22mol)を順に加えた。その後、内温40℃まで昇温し、24%水酸化ナトリウム水溶液46.0g(0.28mol)を添加し、発熱が収まるまで攪拌した。発熱が収まったことを確認した後、内温65℃まで昇温し、同温度にて3時間反応した。
反応混合物をGPCにて分析した所、レゾール型縮合物の分子量はMw=239、Mn=224であった。次いで、30%硫酸45.1g(0.14mol)を加え、0.2時間撹拌することで、レゾール型縮合物層と水層が分離した。0.1時間の静置後、下層の水層を除去した。四つ口セパラブルフラスコ内のレゾール型縮合物は、266gであった。
続いて、m−クレゾール155.5g(1.44mol)を加え、内温90℃まで昇温し、内温90〜105℃で2.5時間かけて濃縮脱水をしながら反応を行った。続いて、内温110〜120に昇温し、1.5時間濃縮脱水をしながら反応を行った。反応後、常圧下、内温142〜145℃まで水を留去しながら昇温し、内温140〜150℃に保ったまま45kPaまで減圧とすることにより、さらに留去し、淡黄色のノボラック型共縮合物332gを得た。得られたノボラック型共縮合物の物性等は下記の通り。
・重量平均分子量(Mw):1758
・数平均分子量(Mn):997
・多分散度(Mw/Mn):1.8
・軟化点:122℃
・p−tert−ブチルフェノール:1.5%
・m−クレゾール:2.8%
・共縮合物の各構成単位の比率
ホルムアルデヒド:1.62、m−クレゾール:1.14。
<Example 2>
To a four-necked separable flask equipped with a reflux condenser and a thermometer, 180.0 g (1.20 mol) of p-tert-butylphenol and 180.0 g (2.22 mol) of formalin with a purity of 37% were sequentially added. Thereafter, the temperature was raised to an internal temperature of 40 ° C., 46.0 g (0.28 mol) of a 24% aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was stirred until the exotherm subsided. After confirming that the exotherm had subsided, the temperature was raised to an internal temperature of 65 ° C. and reacted at the same temperature for 3 hours.
When the reaction mixture was analyzed by GPC, the molecular weight of the resol-type condensate was Mw = 239 and Mn = 224. Then, 45.1 g (0.14 mol) of 30% sulfuric acid was added and stirred for 0.2 hours, whereby the resol-type condensate layer and the aqueous layer were separated. After standing for 0.1 hour, the lower aqueous layer was removed. The resol-type condensate in the four-neck separable flask was 266 g.
Subsequently, 155.5 g (1.44 mol) of m-cresol was added, the temperature was raised to an internal temperature of 90 ° C., and the reaction was performed while concentrating and dehydrating at an internal temperature of 90 to 105 ° C. over 2.5 hours. Subsequently, the temperature was raised to an internal temperature of 110 to 120, and the reaction was carried out while concentrating and dehydrating for 1.5 hours. After the reaction, the temperature was raised while distilling water to an internal temperature of 142 to 145 ° C. under normal pressure, and the pressure was reduced to 45 kPa while maintaining the internal temperature of 140 to 150 ° C. 332 g of a type cocondensate was obtained. The physical properties of the obtained novolak type cocondensate are as follows.
Weight average molecular weight (Mw): 1758
Number average molecular weight (Mn): 997
Polydispersity (Mw / Mn): 1.8
Softening point: 122 ° C
P-tert-butylphenol: 1.5%
M-cresol: 2.8%
-Ratio of each structural unit of cocondensate Formaldehyde: 1.62, m-cresol: 1.14.

<実施例3>
m−クレゾール155.5g(1.44mol)の仕込み時に、ステアリン酸(日油株式会社製 ビーズ ステアリン酸 つばき(常温で固体))14.1gを加えた以外は実施例2と同様にし、淡黄色のノボラック型共縮合物を含む樹脂組成物351gを得た。得られたノボラック型共縮合物を含む樹脂組成物の物性等は下記の通り。
・重量平均分子量(Mw):1775
・数平均分子量(Mn):1000
・多分散度(Mw/Mn):1.8
・軟化点:113℃
・p−tert−ブチルフェノール:1.8%
・m−クレゾール:4.7%
・ステアリン酸:4.0%
・共縮合物の各構成単位の比率
ホルムアルデヒド:1.62、m−クレゾール:1.14。
<Example 3>
The same procedure as in Example 2 was repeated except that 14.1 g of stearic acid (bead stearate Tsubaki (solid at room temperature) manufactured by NOF CORPORATION) was added at the time of charging 155.5 g (1.44 mol) of m-cresol. 351 g of a resin composition containing a novolak-type cocondensate was obtained. The physical properties and the like of the resin composition containing the obtained novolak type cocondensate are as follows.
Weight average molecular weight (Mw): 1775
Number average molecular weight (Mn): 1000
Polydispersity (Mw / Mn): 1.8
Softening point: 113 ° C
P-tert-butylphenol: 1.8%
-M-cresol: 4.7%
・ Stearic acid: 4.0%
-Ratio of each structural unit of cocondensate Formaldehyde: 1.62, m-cresol: 1.14.

<比較例1>
還流冷却器および温度計を備えた四つ口セパラブルフラスコに、純度92%のパラホルム60.7g(1.86mol)、p−tert−ブチルフェノール180.0g(1.20mol)、トルエン146.0gを順に加えた。その後、内温40℃まで昇温し、24%水酸化ナトリウム水溶液46.0g(0.28mol)を添加し、発熱が収まるまで攪拌した。発熱が収まったことを確認した後、内温65℃まで昇温し、同温度にて1時間反応した。次いで、内温88℃まで昇温し同温度で5.5時間反応した。反応後のレゾール型縮合物の分子量は、Mw=1512、Mn=827であった。
反応終了後、30%硫酸45.1g(0.14mol)を加え0.2時間撹拌することで、レゾール型縮合物層と水層が分離した。0.1時間の静置後、下層の水層を除去した。四つ口セパラブルフラスコ内のレゾール型縮合物は、390g(純分63%)であった。
続いて、m−クレゾール77.8g(0.72mol)を加え、内温110℃まで昇温し、常圧下、内温110〜124℃で2.5時間還流脱水をしながら反応を行った。反応後、常圧下、内温142〜146℃でトルエンを留去した後、内温140〜150℃に保ったまま29kPaまで減圧とすることにより、トルエンをさらに留去し、淡黄色のノボラック型共縮合物279gを得た。得られたノボラック型共縮合物の物性等は下記の通り。
・重量平均分子量(Mw):2966
・数平均分子量(Mn):1472
・多分散度(Mw/Mn):2.0
・軟化点:143℃
・p−tert−ブチルフェノール:0.0%
・m−クレゾール:7.5%
・トルエン:1.9%
・共縮合物の各構成単位の比率
ホルムアルデヒド:1.14、m−クレゾール:0.60。
<Comparative Example 1>
In a four-necked separable flask equipped with a reflux condenser and a thermometer, 60.7 g (1.86 mol) of paraform having a purity of 92%, 180.0 g (1.20 mol) of p-tert-butylphenol, and 146.0 g of toluene were added. Added in order. Thereafter, the temperature was raised to an internal temperature of 40 ° C., 46.0 g (0.28 mol) of a 24% aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was stirred until the exotherm subsided. After confirming that the exotherm had subsided, the temperature was raised to an internal temperature of 65 ° C. and reacted at the same temperature for 1 hour. Next, the temperature was raised to 88 ° C. and the reaction was carried out at the same temperature for 5.5 hours. The molecular weight of the resol-type condensate after the reaction was Mw = 1512 and Mn = 827.
After completion of the reaction, 45.1 g (0.14 mol) of 30% sulfuric acid was added and stirred for 0.2 hours, whereby the resol-type condensate layer and the aqueous layer were separated. After standing for 0.1 hour, the lower aqueous layer was removed. The resol-type condensate in the four-neck separable flask was 390 g (pure content 63%).
Subsequently, 77.8 g (0.72 mol) of m-cresol was added, the temperature was raised to an internal temperature of 110 ° C., and the reaction was carried out under reflux and dehydration at an internal temperature of 110 to 124 ° C. for 2.5 hours. After the reaction, toluene was distilled off under atmospheric pressure at an internal temperature of 142 to 146 ° C., and then the pressure was reduced to 29 kPa while maintaining the internal temperature of 140 to 150 ° C., thereby further distilling off the toluene and producing a pale yellow novolak type. 279 g of cocondensate was obtained. The physical properties of the obtained novolak type cocondensate are as follows.
Weight average molecular weight (Mw): 2966
Number average molecular weight (Mn): 1472
Polydispersity (Mw / Mn): 2.0
Softening point: 143 ° C
P-tert-butylphenol: 0.0%
M-cresol: 7.5%
・ Toluene: 1.9%
-Ratio of each structural unit of cocondensate Formaldehyde: 1.14, m-cresol: 0.60.

<比較例2>
m−クレゾール77.8g(0.72mol)の代わりに、m−クレゾール90.7g(0.84mol)とステアリン酸(日油株式会社製 ビーズ ステアリン酸 つばき(常温で固体))32.7gを加え、反応させた以外は比較例1と同様にし、淡黄色のノボラック型共縮合物を含む樹脂組成物330gを得た。得られたノボラック型共縮合物を含む樹脂組成物の物性等は下記の通り。
・重量平均分子量(Mw):2210
・数平均分子量(Mn):1195
・多分散度(Mw/Mn):1.8
・軟化点:106℃
・p−tert−ブチルフェノール:0.0%
・m−クレゾール:6.1%
・ステアリン酸:9.9%
・トルエン:1.6%
・共縮合物の各構成単位の比率
ホルムアルデヒド:1.04、m−クレゾール:0.65。
<Comparative example 2>
Instead of 77.8 g (0.72 mol) of m-cresol, 90.7 g (0.84 mol) of m-cresol and 32.7 g of stearic acid (bead stearic acid Tsubaki (solid at room temperature) manufactured by NOF CORPORATION) were added. In the same manner as in Comparative Example 1 except that the reaction was performed, 330 g of a resin composition containing a pale yellow novolac cocondensate was obtained. The physical properties and the like of the resin composition containing the obtained novolak type cocondensate are as follows.
Weight average molecular weight (Mw): 2210
Number average molecular weight (Mn): 1195
Polydispersity (Mw / Mn): 1.8
Softening point: 106 ° C
P-tert-butylphenol: 0.0%
-M-cresol: 6.1%
・ Stearic acid: 9.9%
・ Toluene: 1.6%
-Ratio of each structural unit of cocondensate Formaldehyde: 1.04, m-cresol: 0.65.

以下、公知のp−tert−ブチルフェノール、m−クレゾール及びホルムアルデヒド由来の構成単位を含むノボラック型共縮合樹脂の製造例及び該共縮合樹脂の物性値を示す。
<比較例3 特開平4−39663号 実施例10 追試>
還流冷却器および温度計を備えた四つ口セパラブルフラスコに、m−クレゾール243.8(2.26mol)、p−tert−ブチルフェノール84.4g(0.56mol)、純度37%のホルマリン433.3g(5.34mol)、及びシュウ酸0.45g(0.005mol)を順に加えた。その後、内温100℃まで昇温し、同温で1時間反応させた。次いで、m−クレゾール243.8(2.26mol)、p−tert−ブチルフェノール84.4g(0.56mol)を反応の進行とともに連続的に加え、内温100℃で2時間反応させた。その後、オイルバス温度を180℃まで上昇させ、0.4kPa減圧下、水、未反応ホルムアルデヒド、m−クレゾール、及びp−tert−ブチルフェノール、並びにシュウ酸を除去し、淡黄色のノボラック型共縮合物711gを得た。得られたノボラック型共縮合物の物性等は下記の通り。
・重量平均分子量(Mw):1398324
・数平均分子量(Mn):1766
・多分散度(Mw/Mn):792
・軟化点:166℃
・p−tert−ブチルフェノール:11.3%
・m−クレゾール:1.9%
・共縮合物の各構成単位の比率
ホルムアルデヒド:0.42、m−クレゾール:0.80。
Hereafter, the manufacture example of the novolak-type cocondensation resin containing the structural unit derived from well-known p-tert- butylphenol, m-cresol, and formaldehyde and the physical-property value of this cocondensation resin are shown.
<Comparative Example 3 Japanese Patent Laid-Open No. 4-39663 Example 10 Additional Test>
In a four-necked separable flask equipped with a reflux condenser and a thermometer, m-cresol 243.8 (2.26 mol), p-tert-butylphenol 84.4 g (0.56 mol), and 37% pure formalin 433. 3 g (5.34 mol) and 0.45 g (0.005 mol) of oxalic acid were sequentially added. Then, the temperature was raised to an internal temperature of 100 ° C. and reacted at the same temperature for 1 hour. Subsequently, m-cresol 243.8 (2.26 mol) and p-tert-butylphenol 84.4 g (0.56 mol) were continuously added with the progress of the reaction, and the mixture was reacted at an internal temperature of 100 ° C. for 2 hours. Thereafter, the oil bath temperature was raised to 180 ° C., and water, unreacted formaldehyde, m-cresol, p-tert-butylphenol and oxalic acid were removed under a reduced pressure of 0.4 kPa, and a pale yellow novolac cocondensate was obtained. 711 g was obtained. The physical properties of the obtained novolak type cocondensate are as follows.
Weight average molecular weight (Mw): 1398324
Number average molecular weight (Mn): 1766
Polydispersity (Mw / Mn): 792
Softening point: 166 ° C
P-tert-butylphenol: 11.3%
M-cresol: 1.9%
-Ratio of each structural unit of cocondensate Formaldehyde: 0.42, m-cresol: 0.80.

<比較例4 特開平11−143067号 製造例6 追試>
還流冷却器および温度計を備えた四つ口セパラブルフラスコに、m−クレゾール21.6(0.20mol)、p−tert−ブチルフェノール30.0g(0.20mol)、純度37%のホルマリン77.0g(0.95mol)、及びシュウ酸0.01g(0.0001mol)を順に加えた。その後、内温100℃まで昇温し、同温で1時間反応させた。次いで、m−クレゾール21.6(0.20mol)、p−tert−ブチルフェノール30.0g(0.20mol)を反応の進行とともに連続的に加え、内温100℃で2時間反応させた。その後、オイルバス温度を180℃まで上昇させ、0.4kPa減圧下、水、未反応ホルムアルデヒド、m−クレゾール、及びp−tert−ブチルフェノール、並びにシュウ酸を除去し、淡黄色のノボラック型共縮合物104gを得た。得られたノボラック型共縮合物の物性等は下記の通り。
・重量平均分子量(Mw):1006509
・数平均分子量(Mn):1698
・多分散度(Mw/Mn):593
・軟化点:101℃
・p−tert−ブチルフェノール:25.6%
・m−クレゾール:1.3%
・共縮合物の各構成単位の比率
ホルムアルデヒド:0.63、m−クレゾール:0.52。
<Comparative Example 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-143067 Production Example 6 Additional Test>
To a four-necked separable flask equipped with a reflux condenser and a thermometer, m-cresol 21.6 (0.20 mol), p-tert-butylphenol 30.0 g (0.20 mol), and 37% pure formalin 77. 0 g (0.95 mol) and 0.01 g (0.0001 mol) of oxalic acid were sequentially added. Then, the temperature was raised to an internal temperature of 100 ° C. and reacted at the same temperature for 1 hour. Subsequently, m-cresol 21.6 (0.20 mol) and p-tert-butylphenol 30.0 g (0.20 mol) were continuously added along with the progress of the reaction, and the mixture was reacted at an internal temperature of 100 ° C. for 2 hours. Thereafter, the oil bath temperature was raised to 180 ° C., and water, unreacted formaldehyde, m-cresol, p-tert-butylphenol and oxalic acid were removed under a reduced pressure of 0.4 kPa, and a pale yellow novolac cocondensate was obtained. 104 g was obtained. The physical properties of the obtained novolak type cocondensate are as follows.
-Weight average molecular weight (Mw): 1006509
Number average molecular weight (Mn): 1698
Polydispersity (Mw / Mn): 593
Softening point: 101 ° C
P-tert-butylphenol: 25.6%
-M-cresol: 1.3%
-Ratio of each structural unit of a cocondensate formaldehyde: 0.63, m-cresol: 0.52.

実施例1〜3、及び比較例1〜4の共縮合物及び樹脂組成物の物性等について以下表1に示す。以下表中、各成分の含量は重量基準(重量%)で表し、m/z比は上記測定方法により得られたマスクロマトグラムのエリア値の内、質量数m/z=347.165、431.259、467.222、及び1199.734に起因する4つのエリア値の合計量に対する、表中の各質量数に起因するエリア値の比率を表し、p−tert−ブチルフェノール、m−クレゾール及びホルムアルデヒド由来の構成単位はそれぞれ、p−tert−ブチルフェノール由来の構成単位に対する各構成単位の比率(モル倍)を表した。また、以下各表における略称の意味は以下の通りである。
PTBP:p−tert−ブチルフェノール
m−CL:m−クレゾール
HCHO:ホルムアルデヒド
The physical properties of the cocondensates and resin compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 1 below. In the following table, the content of each component is represented by weight basis (% by weight), and the m / z ratio is the mass number m / z = 347.165, 431 among the area values of the mass chromatogram obtained by the measurement method. Represents the ratio of the area value due to each mass number in the table to the total amount of the four area values due to .259, 467.222, and 1199.734, p-tert-butylphenol, m-cresol and formaldehyde Each derived structural unit represents the ratio (molar ratio) of each structural unit to the structural unit derived from p-tert-butylphenol. The meanings of the abbreviations in the following tables are as follows.
PTBP: p-tert-butylphenol m-CL: m-cresol HCHO: formaldehyde

Figure 2019183060
Figure 2019183060

2.ゴム組成物の製造例及び物性評価 2. Production examples and physical property evaluation of rubber compositions

(1)未加硫ゴム組成物の製造
実施例1、実施例2、並びに比較例1で製造した共縮合物、及び実施例3並びに比較例2で製造した樹脂組成物を含む未加硫ゴム組成物を下記する方法により製造した。併せて、本発明の共縮合物及び樹脂組成物の性能を対比するため、市販品のノボラック型共縮合物であるSUMIKANOL620(田岡化学工業株式会社製、以下SKL620と称することもある)、及びノボラック型共縮合物を含まない未加硫ゴム組成物を下記する方法により製造した。
(1) Production of unvulcanized rubber composition Unvulcanized rubber comprising the cocondensate produced in Examples 1, 2 and Comparative Example 1, and the resin composition produced in Example 3 and Comparative Example 2 The composition was produced by the method described below. In addition, in order to compare the performance of the cocondensate and resin composition of the present invention, SUMIKANOL620 (manufactured by Taoka Chemical Industry Co., Ltd., hereinafter also referred to as SKL620), which is a commercially available novolac-type cocondensate, and novolak An unvulcanized rubber composition containing no mold cocondensate was produced by the following method.

<未加硫ゴム組成物の製造方法>
以下表2に示す配合に従い、まず、トーシン製加圧式ニーダーで不溶性硫黄、加硫促進剤およびメチレンドナーを除く成分および、共縮合物又は樹脂組成物を添加混合し160℃に達した時点で排出した。次いで、得られた混合物に、60℃に保温した関西ロール株式会社製6インチオープンロールで不溶性硫黄、加硫促進剤およびメチレンドナーを添加混合することにより、実施例4〜6、参考例1、比較例5〜7の未加硫ゴム組成物を製造した。
なお、以下表2中の数値は重量部を表す。また表2中の各成分の詳細は以下の通りである。
<Method for producing unvulcanized rubber composition>
In accordance with the composition shown in Table 2 below, first, components other than insoluble sulfur, vulcanization accelerator and methylene donor, and co-condensate or resin composition are added and mixed in a pressure kneader made by Toshin, and discharged when the temperature reaches 160 ° C. did. Next, by adding and mixing insoluble sulfur, a vulcanization accelerator and a methylene donor to the obtained mixture with a 6-inch open roll manufactured by Kansai Roll Co., Ltd., which was kept at 60 ° C., Examples 4 to 6, Reference Example 1, Unvulcanized rubber compositions of Comparative Examples 5 to 7 were produced.
The numerical values in Table 2 below represent parts by weight. Details of each component in Table 2 are as follows.

・天然ゴム:SVR−CV60
・カーボンブラック:東海カーボン株式会社製「シースト300」(HAF−LSグレード)
・亜鉛華:正同化学工業(株)亜鉛華2種
・老化防止剤:松原産業株式会社製「Antioxidant FR」
・コバルト塩:ステアリン酸コバルト(試薬・Alfa Aesar社製)
・不溶性硫黄:フレキシス社製「クリステックスHS OT−20」
・加硫促進剤:N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(試薬・和光純薬社製)
・メチレンドナー:バラケミカル社製「スミカノール507AP」
・ Natural rubber: SVR-CV60
Carbon black: “Seast 300” (HAF-LS grade) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
・ Zinc flower: Zohua Chemical Industry Co., Ltd.
Anti-aging agent: “Antioxidant FR” manufactured by Matsubara Sangyo Co., Ltd.
Cobalt salt: Cobalt stearate (reagent, manufactured by Alfa Aesar)
Insoluble sulfur: “Cristex HS OT-20” manufactured by Flexis
・ Vulcanization accelerator: N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (reagent, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・ Methylene donor: “Sumikanol 507AP” manufactured by Bara Chemical Co., Ltd.

(2)未加硫ゴム組成物物性試験および加硫ゴム組成物物性試験
上記の通り得られた実施例4〜6、参考例1、比較例5〜7の未加硫ゴム組成物を用いて、ムーニー粘度試験(JIS K 6300−1:2001準拠、130℃で測定)およびレオメーター試験(JIS K 6300−2:2001準拠、160℃で測定)を実施した。
(2) Unvulcanized rubber composition physical property test and vulcanized rubber composition physical property test Using the unvulcanized rubber compositions of Examples 4 to 6, Reference Example 1 and Comparative Examples 5 to 7 obtained as described above. The Mooney viscosity test (JIS K 6300-1: 2001 compliant, measured at 130 ° C.) and the rheometer test (JIS K 6300-2: 2001 compliant, measured at 160 ° C.) were carried out.

また、実施例4〜6、参考例1、比較例5〜7の未加硫ゴム組成物を用いて未加硫試料を作製し、室温にて24時間放置した後、160℃、6MPaで加圧下、t90+5分の条件で加硫し、2mm厚の加硫ゴムシートを調製した。ついで、その加硫ゴムシートから作成したゴム試験片を用い、引張試験(25℃で測定)、硬度の測定(25℃で測定)、および粘弾性の測定を実施した。   Further, unvulcanized samples were prepared using the unvulcanized rubber compositions of Examples 4 to 6, Reference Example 1 and Comparative Examples 5 to 7, and allowed to stand at room temperature for 24 hours, and then heated at 160 ° C. and 6 MPa. Vulcanization was performed under conditions of t90 + 5 minutes under pressure to prepare a vulcanized rubber sheet having a thickness of 2 mm. Next, using a rubber test piece prepared from the vulcanized rubber sheet, a tensile test (measured at 25 ° C.), a hardness measurement (measured at 25 ° C.), and a viscoelasticity measurement were performed.

<未加硫ゴム組成物および加硫ゴムの試験方法と評価>
・ムーニー粘度
JIS K6300−1:2001に準拠する方法にて試験を行った。
具体的には、未加硫ゴム組成物をローターレスムーニー粘度計にて130℃で測定、未加硫ゴム組成物のML(1+4)を測定し、参考例、比較例と相対比較した。本条件では加硫過程のある時点でのゴム組成物の粘度で、成型加工のしやすさに関連する。値は小さいほうが良い。
<Testing method and evaluation of unvulcanized rubber composition and vulcanized rubber>
-Mooney viscosity It tested by the method based on JISK6300-1: 2001.
Specifically, the unvulcanized rubber composition was measured at 130 ° C. with a rotorless Mooney viscometer, and ML (1 + 4) of the unvulcanized rubber composition was measured and compared with the reference example and the comparative example. Under these conditions, the viscosity of the rubber composition at a certain point in the vulcanization process is related to ease of molding. A smaller value is better.

・加硫特性
JIS K6300−2:2001に準拠する方法にて試験を行った。
具体的には、未加硫ゴム組成物をローターレスレオメータにて160℃、ピーク設定で測定、未加硫ゴム組成物のMH(dN・m):最大トルク、架橋曲線を測定し、参考例、比較例と相対比較した。本条件では加硫過程のある時点での架橋密度に関連する。値は大きいほうが良い。
-Vulcanization characteristic The test was done by the method based on JIS K6300-2: 2001.
Specifically, an unvulcanized rubber composition was measured with a rotorless rheometer at 160 ° C. at a peak setting, MH (dN · m) of the unvulcanized rubber composition: maximum torque, a cross-linking curve was measured, and a reference example The relative comparison was made with the comparative example. This condition relates to the crosslink density at some point during the vulcanization process. A larger value is better.

・硬度
JIS K6253:2006に準拠する方法にて試験を行った。(試験機の種類 タイプA デュロメータ)
具体的には、加硫ゴムで試験片を作成し、測定値Hsを参考例、比較例と相対比較した。架橋ゴムの硬度であり、値は大きいほうが良い。
-Hardness The test was conducted by a method according to JIS K6253: 2006. (Type of testing machine Type A durometer)
Specifically, a test piece was prepared from vulcanized rubber, and the measured value Hs was compared with a reference example and a comparative example. This is the hardness of the crosslinked rubber, and a larger value is better.

・引張試験
JIS K6251:2010に準拠する方法にて試験を行った。(試験片の形状 ダンベル状 )
具体的には、加硫ゴムシートから作成したゴム試験片を用いてモジュラスM10(MPa)、M100(MPa)、破断強度Tb(MPa)、破断伸びEb(%)を測定し、参考例と相対比較した。M10は試験片の伸び率10%時の引張応力、またM100は同100%時の引張応力であり、加硫ゴムの架橋密度に関連する。値は大きいほうが良い。
Tbは試験片の破断時の引張応力であり、ゴムの強度(架橋密度)に関連する値で、樹脂の分散性やゴムシートの成形が悪いと値が小さくなる傾向がある。値は大きいほうが良い。
Ebは試験片の破断時の伸び率であり、ゴムの強度(架橋密度)に関連し、Tbが大きくなると、トレードオフでEbは小さくなる傾向がある。また、樹脂の分散性やゴムシートの成形の影響が現れやすく、これらが共に悪い場合、問題がある。大きいほうが良い。
-Tensile test It tested by the method based on JISK6251: 2010. (Specimen shape Dumbbell shape)
Specifically, the modulus M10 (MPa), M100 (MPa), the breaking strength Tb (MPa), and the breaking elongation Eb (%) were measured using a rubber test piece prepared from a vulcanized rubber sheet. Compared. M10 is the tensile stress when the elongation percentage of the specimen is 10%, and M100 is the tensile stress when the specimen is 100%, which is related to the crosslinking density of the vulcanized rubber. A larger value is better.
Tb is a tensile stress at the time of rupture of the test piece, and is a value related to the strength (crosslinking density) of the rubber. The value tends to decrease if the dispersibility of the resin or the molding of the rubber sheet is poor. A larger value is better.
Eb is the elongation at break of the test piece, and is related to the strength (crosslinking density) of the rubber. When Tb increases, Eb tends to decrease due to a trade-off. Moreover, there is a problem when the dispersibility of the resin and the influence of molding of the rubber sheet are likely to appear, and these are both bad. Bigger is better.

・粘弾性測定
加硫ゴムシートから作成したゴム試験片を用いて、以下の条件にて測定した。
粘弾性装置:エスアイアイナノテクノロジー株式会社製 DMS6100
条件:温度40℃〜80℃(昇温速度:2℃/分) 動的歪0.2%、
周波数10Hz
試験片:長辺50mm×短辺5mm×厚さ2mm
E’は、ゴムの弾性率を表わし、E’が大きければゴムは硬く、高弾性となるため、耐久性や高硬度を必要とするゴムの用途では、値は大きいほうが良い。tanδ(損失正接)は、ゴムのヒステリシスロスの大きさを表し、低燃費性能の指標として、70℃における値が小さいとき、低燃費性能が向上する傾向がある。値は小さいほうが良い。
-Viscoelasticity measurement It measured on condition of the following using the rubber test piece created from the vulcanized rubber sheet.
Viscoelastic device: SII Nano Technology Co., Ltd. DMS6100
Conditions: Temperature 40 ° C. to 80 ° C. (Temperature increase rate: 2 ° C./min) Dynamic strain 0.2%,
10Hz frequency
Test piece: long side 50 mm × short side 5 mm × thickness 2 mm
E ′ represents the elastic modulus of the rubber. If E ′ is large, the rubber is hard and has high elasticity. Therefore, for rubber applications that require durability and high hardness, a larger value is better. Tan δ (loss tangent) represents the magnitude of hysteresis loss of rubber, and when the value at 70 ° C. is small as an index of low fuel consumption performance, low fuel consumption performance tends to be improved. A smaller value is better.

上記したゴム物性試験結果につき、ノボラック型共縮合物を含まないゴム組成物を比較例5(100)とした際の、それぞれの共縮合物又は樹脂組成物を使用した際の評価結果を相対的に表2に示す。 Regarding the rubber physical property test results described above, relative evaluation results when using each cocondensate or resin composition when Comparative Example 5 (100) is a rubber composition not containing a novolak-type cocondensate Table 2 shows.

Figure 2019183060
上記表2に示す通り、本発明の共縮合物及び樹脂組成物を配合したゴム組成物は、ノボラック型共縮合物を含まないゴム組成物(比較例5)よりも各物性が向上し、公知のノボラック型共縮合物「SUMIKANOL620」を配合したゴム組成物に比べ、ゴム組成物の加工性や粘弾性が優れた性能を示すことが判明した。
Figure 2019183060
As shown in Table 2 above, the rubber composition containing the cocondensate and the resin composition of the present invention has improved physical properties and is well known in comparison with the rubber composition not containing the novolac type cocondensate (Comparative Example 5). It was found that the rubber composition exhibited superior processability and viscoelasticity as compared with the rubber composition containing the novolac-type cocondensate “SUMIKANOL620”.

Claims (4)

p−tert−ブチルフェノール、m−クレゾール、及びホルムアルデヒド由来の構成単位を含むノボラック型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド共縮合物であって、
該共縮合物をゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法を用いて分析した際に得られるポリスチレン換算の分子量の多分散度(Mw/Mn)が5以下であり、
該共縮合物を液体クロマトグラフ質量分析計(LCMS)を用いて分析した際に得られるマスクロマトグラムのエリア値の内、質量数m/z=347.165、431.259、467.222及び1199.734に起因するエリア値の合計量に対し、質量数m/z=431.259に起因するエリア値の比率が90%以上、質量数m/z=1199.734に起因するエリア値の比率が10%以下である、
共縮合物。
a novolak-type alkylphenol-formaldehyde cocondensate comprising structural units derived from p-tert-butylphenol, m-cresol, and formaldehyde,
The polydispersity (Mw / Mn) of molecular weight in terms of polystyrene obtained when the cocondensate is analyzed using a gel permeation chromatograph (GPC) method is 5 or less,
Among the area values of the mass chromatogram obtained when the cocondensate is analyzed using a liquid chromatograph mass spectrometer (LCMS), the mass numbers m / z = 347.165, 431.2259, 467.222, and The ratio of the area value caused by the mass number m / z = 431.259 is 90% or more with respect to the total amount of area values caused by 1199.734, and the area value caused by the mass number m / z = 1199.734 The ratio is 10% or less,
Cocondensate.
下記する(1)、(2)及び(3)の工程をこの順で含む、請求項1記載の共縮合物の製造方法。
(1)p−tert−ブチルフェノール1モルに対し、0.05モル以上の塩基存在下、p−tert−ブチルフェノールと1.5〜2.5モルのホルムアルデヒドとを50〜70℃で反応させ、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法における数平均分子量(Mn)が300以下のレゾール型縮合物を得る工程。
(2)工程(1)で用いた塩基を、該塩基に対して当量以上の酸で中和し、レゾール型縮合物から水層を分離除去する工程。
(3)レゾール型縮合物と、p−tert−ブチルフェノール1モルに対し0.5〜1.5モルのm−クレゾールとを反応させる工程。
The method for producing a cocondensate according to claim 1, comprising the following steps (1), (2) and (3) in this order.
(1) With respect to 1 mol of p-tert-butylphenol, in the presence of 0.05 mol or more of base, p-tert-butylphenol and 1.5 to 2.5 mol of formaldehyde are reacted at 50 to 70 ° C. A step of obtaining a resol-type condensate having a number average molecular weight (Mn) of 300 or less in a permeation chromatograph (GPC) method.
(2) A step of neutralizing the base used in step (1) with an acid equivalent to or more than the base, and separating and removing the aqueous layer from the resol-type condensate.
(3) A step of reacting a resol-type condensate with 0.5 to 1.5 mol of m-cresol with respect to 1 mol of p-tert-butylphenol.
請求項1記載の共縮合物、メチレンドナー化合物及びゴムを含むゴム組成物。 A rubber composition comprising the cocondensate according to claim 1, a methylene donor compound, and rubber. メチレンドナー化合物がヘキサキス(メトキシメチル)メラミン、ペンタキス(メトキシメチル)メチロールメラミン及びテトラキス(メトキシメチル)ジメチロールメラミンからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項3記載のゴム組成物。 The rubber composition according to claim 3, wherein the methylene donor compound is at least one selected from the group consisting of hexakis (methoxymethyl) melamine, pentakis (methoxymethyl) methylolmelamine and tetrakis (methoxymethyl) dimethylolmelamine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024162168A1 (en) * 2023-01-31 2024-08-08 住友理工株式会社 Fluid hose

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