JP3226237B2 - Method for producing cured phenolic resin particles - Google Patents

Method for producing cured phenolic resin particles

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JP3226237B2
JP3226237B2 JP04605993A JP4605993A JP3226237B2 JP 3226237 B2 JP3226237 B2 JP 3226237B2 JP 04605993 A JP04605993 A JP 04605993A JP 4605993 A JP4605993 A JP 4605993A JP 3226237 B2 JP3226237 B2 JP 3226237B2
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光巨 長田
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Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は硬化フェノール樹脂粒子
の新規な製造方法に関するものである。さらに詳しくい
えば、軽量成形品用充てん材として、あるいは活性炭や
炭素材用原料などとして有用な硬化フェノール樹脂粒子
を効率よく製造する方法に関するものである。
The present invention relates to a novel method for producing cured phenolic resin particles. More specifically, the present invention relates to a method for efficiently producing cured phenol resin particles useful as a filler for lightweight molded articles or as a raw material for activated carbon or carbon material.

【0002】[0002]

【従来の技術】硬化フェノール樹脂粒子の製造技術につ
いては、従来種々の方法例えば(1)多量の酸触媒の存
在下にフェノール類と大過剰のホルムアルデヒドとを反
応させる方法(特開昭57−177011号公報)や、
(2)ノボラック樹脂とホルムアルデヒドとを酸性媒体
中で、エマルジョン安定剤の存在下に反応させる方法
(特開昭62−235312号公報)などが知られてい
る。
2. Description of the Related Art There are various conventional methods for producing cured phenolic resin particles, for example, (1) a method of reacting a phenol with a large excess of formaldehyde in the presence of a large amount of an acid catalyst (Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-1770011). No.),
(2) A method is known in which a novolak resin and formaldehyde are reacted in an acidic medium in the presence of an emulsion stabilizer (JP-A-62-235312).

【0003】しかしながら、これらの方法により得られ
る硬化フェノール樹脂粒子は、一般に着色したものであ
り、かつ経時により暗色化しやすい上、その製造には長
時間を要するため、生産性が悪く、製造コストが高くつ
くという欠点を有している。また、前記(1)の方法に
おいては、操作が煩雑であり、しかも多量の酸触媒を用
いるため、高価な耐食反応槽の設置が必要であるのみな
らず、廃液処理に伴う製造コストの大幅な上昇は避けら
れないという欠点を伴う。
[0003] However, the cured phenolic resin particles obtained by these methods are generally colored, are easily darkened with time, and take a long time to produce, resulting in poor productivity and low production cost. It has the disadvantage of being expensive. In the method (1), the operation is complicated and a large amount of an acid catalyst is used. Therefore, not only is it necessary to install an expensive corrosion-resistant reaction tank, but also the production cost associated with waste liquid treatment is large. With the drawback that climbing is inevitable.

【0004】他方、最近では、成形業界における成形品
の軽量化指向から、より低嵩比重の充てん材の出現が強
く望まれているが、前記の方法では、このようなものを
得るのが困難である。
On the other hand, recently, there has been a strong demand for the appearance of a filler having a lower bulk specific gravity in order to reduce the weight of molded articles in the molding industry. However, it is difficult to obtain such a filler by the above-mentioned method. It is.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、低嵩比重である上、望ましくは着色がな
いか、あるいは淡色でかつ長期間放置しても暗色化しに
くい硬化フェノール樹脂粒子を、短時間で容易に製造し
うる方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Under such circumstances, the present invention provides a cured product having a low bulk specific gravity, desirably no coloring, or a pale color which is hardly darkened even when left for a long period of time. An object of the present invention is to provide a method for easily producing phenol resin particles in a short time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、硬化フェ
ノール樹脂を粒子状で得る方法について鋭意研究を重ね
た結果、メチロール基を有する液状フェノール樹脂と有
機エステルとを、望ましくは分散媒の存在下、分散状態
で反応させることにより、低嵩比重の硬化フェノール樹
脂粒子が得られること、さらに液状フェノール樹脂中に
含まれるアルカリ性金属化合物の量を制御することによ
り、着色が極めて少なく、かつ長期間放置しても暗色化
しにくい硬化フェノール樹脂粒子が容易に得られること
を見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on a method for obtaining a cured phenol resin in the form of particles, and as a result, a liquid phenol resin having a methylol group and an organic ester, preferably a dispersion medium In the presence, by reacting in a dispersed state, it is possible to obtain cured phenolic resin particles of low bulk specific gravity, further by controlling the amount of the alkaline metal compound contained in the liquid phenolic resin, very little coloring, and long The inventors have found that hardened phenol resin particles that are hardly darkened even after being left for a long period of time can be easily obtained, and have completed the present invention based on this finding.

【0007】すなわち、本発明は、メチロール基を有す
る液状フェノール樹脂と有機エステルとを、望ましくは
分散媒の存在下分散状態で反応させることを特徴とする
硬化フェノール樹脂粒子の製造方法を提供するものであ
る。
That is, the present invention provides a method for producing cured phenolic resin particles, which comprises reacting a liquid phenolic resin having a methylol group with an organic ester in a dispersed state, preferably in the presence of a dispersion medium. It is.

【0008】本発明方法において使用されるメチロール
基を有する液状フェノール樹脂とは、例えば、メチロー
ル基を有するレゾール型、アンモニアレゾール型及びベ
ンジルエーテル型やノボラック型フェノール樹脂にメチ
ロール基を付加させたノボラックレゾール型を代表とす
る液体状のフェノール樹脂(以下、単に液状フェノール
樹脂という)を意味するが、一般的には使用しやすい水
溶液として用いられる。このような液状フェノール樹脂
は、フェノール類又はノボラック型フェノール樹脂とア
ルデヒド類とを塩基性触媒又は酸性二価金属塩触媒の存
在下に反応させて調製することができるが、特にアミン
系化合物、酸性二価金属塩などを触媒とするアンモニア
レゾール型、ベンジルエーテル型の液状フェノール樹脂
については、有機エステルとの反応性の観点から、反応
終了後にアルカリ性金属化合物、特にアルカリ金属化合
物による処理を行ってアルカリ性にすることが望まし
い。
The liquid phenol resin having a methylol group used in the method of the present invention includes, for example, a novolak resol obtained by adding a methylol group to a resole type, an ammonia resol type, a benzyl ether type or a novolak type phenol resin having a methylol group. It refers to a liquid phenol resin represented by a mold (hereinafter, simply referred to as a liquid phenol resin), and is generally used as an easily usable aqueous solution. Such a liquid phenol resin can be prepared by reacting a phenol or a novolak type phenol resin with an aldehyde in the presence of a basic catalyst or an acidic divalent metal salt catalyst. For ammonia resol-type and benzyl ether-type liquid phenol resins using divalent metal salts as catalysts, from the viewpoint of reactivity with organic esters, alkali metal compounds, especially alkali metal compounds, are treated after the reaction to complete the reaction. Is desirable.

【0009】上記の液状フェノール樹脂に含まれるアル
カリ性金属化合物の量は、有機エステルとの反応に際し
て選定される反応条件、例えば加熱の有無、液状フェノ
ール樹脂や有機エステルなどの種類及びその配合比など
に応じて決定されるため一概に定められないが、一般的
には液状フェノール樹脂の調製時に用いるフェノール類
のフェノール性水酸基1当量に対して0.1当量以上で
あり、好ましくは0.6当量以上である。また、その上
限使用量については主に経済上の観点から通常1.5当
量程度とされるがこれに限定されるものではない。特
に、硬化フェノール樹脂粒子(以下、硬化粒子という)
の色相とアルカリ性金属化合物の使用量との予期せぬ関
係によれば、淡色の硬化粒子を得るには、前記と同様に
フェノール類のフェノール性水酸基1当量に対して0.
8当量以上の使用が望ましく、また着色の極めて少ない
硬化粒子を得るには1.0当量以上、好ましくは1.0
〜1.5当量の割合で使用するのが望ましい。
The amount of the alkaline metal compound contained in the above-mentioned liquid phenolic resin depends on the reaction conditions selected for the reaction with the organic ester, for example, whether or not heating, the type of the liquid phenolic resin and the organic ester, and the mixing ratio thereof. Although it is not determined unconditionally because it is determined according to, it is generally 0.1 equivalent or more, preferably 0.6 equivalent or more with respect to 1 equivalent of the phenolic hydroxyl group of the phenol used at the time of preparing the liquid phenol resin. It is. The upper limit of the use amount is usually about 1.5 equivalents mainly from an economic viewpoint, but is not limited thereto. In particular, cured phenolic resin particles (hereinafter referred to as cured particles)
According to the unexpected relationship between the hue of the above and the amount of the alkaline metal compound used, in order to obtain light-colored cured particles, as described above, 0.1 to 1 equivalent of the phenolic hydroxyl group of the phenol is used.
It is desirable to use at least 8 equivalents, and to obtain cured particles with extremely little coloration, at least 1.0 equivalent, preferably at least 1.0 equivalent.
It is desirable to use at a ratio of .about.1.5 equivalents.

【0010】該液状フェノール樹脂の調製に用いられる
フェノール類としては、例えばフェノール、クレゾー
ル、キシレノール、ブチルフェノール、レゾルシン、カ
テコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェ
ノール精製残渣、ビスフェノールA精製残渣などが挙げ
られるがこれらに限定されるものではない。一方、アル
デヒド類としては、例えばホルマリン、パラホルムアル
デヒド、トリオキサン、グリオキザールのほか、フルフ
ラールなどが挙げられるがこれらに限定されるものでは
ない。これらは、それぞれ単独で用いてもよく、2種以
上を併用してもよい。また、フェノール類に対するアル
デヒド類の配合量(モル比)は、有機エステルとの反応
性や経済性を考慮して選定されるが、一般的には0.8
〜6.0であり、好ましくは1.0〜4.0の範囲で選
ばれる。また、塩基性触媒としては、例えば、水酸化カ
リウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、リン酸ナ
トリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどの
アルカリ金属化合物や水酸化カルシウム、水酸化バリウ
ム、酸化マグネシウム、酸化カルシウムなどのアルカリ
土類金属化合物などのアルカリ性金属化合物、さらには
トリエチルアミン、アンモニア、ヘキサミンなどのアミ
ン系化合物などが挙げられる。また、酸性二価金属塩触
媒としては、例えば酢酸亜鉛、酢酸鉛、酢酸マンガン、
塩化亜鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルトなどが挙
げられるがこれらに限定されるものではない。これら
は、それぞれ単独で又は併用してもよく、両者を組み合
せて用いてもよい。
Examples of the phenols used for preparing the liquid phenol resin include phenol, cresol, xylenol, butylphenol, resorcinol, catechol, bisphenol A, bisphenol F, phenol purification residue, bisphenol A purification residue, and the like. However, the present invention is not limited to this. On the other hand, examples of the aldehydes include, but are not limited to, formalin, paraformaldehyde, trioxane, glyoxal, and furfural. These may be used alone or in combination of two or more. The amount (molar ratio) of the aldehyde to the phenol is selected in consideration of the reactivity with the organic ester and the economic efficiency.
To 6.0, preferably selected in the range of 1.0 to 4.0. Examples of the basic catalyst include, for example, alkali metal compounds such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, sodium phosphate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, calcium hydroxide, barium hydroxide, magnesium oxide, and oxides. Examples thereof include alkaline metal compounds such as alkaline earth metal compounds such as calcium, and amine compounds such as triethylamine, ammonia, and hexamine. Further, as the acidic divalent metal salt catalyst, for example, zinc acetate, lead acetate, manganese acetate,
Examples include, but are not limited to, zinc chloride, lead naphthenate, cobalt naphthenate, and the like. These may be used alone or in combination, or both may be used in combination.

【0011】該液状フェノール樹脂は、必要に応じて、
例えばγ‐アミノプロピルトリエトキシシラン、N‐β
(アミノエチル)γ‐アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ‐グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β
‐(3,4‐エポキシシクロヘキシル)エチルトリメト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス
(β‐メトキシエトキシ)シラン、γ‐メルカプトプロ
ピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤を
含有していてもよい。また、使用目的に応じて、例えば
アニリン、メラミン、ユリア、エポキシ樹脂、メラミン
樹脂、ユリア樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、
塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ケ
イ素樹脂、エマルジョンゴムなどにより変性されていて
もよい。
[0011] The liquid phenolic resin may be, if necessary,
For example, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β
(Aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β
A silane coupling agent such as-(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane may be contained. Further, depending on the purpose of use, for example, aniline, melamine, urea, epoxy resin, melamine resin, urea resin, vinyl acetate resin, polyamide resin,
It may be modified with a vinyl chloride resin, a fluorine resin, a polyacetal resin, a silicon resin, an emulsion rubber or the like.

【0012】本発明において使用される有機エステル
は、液状フェノール樹脂の硬化剤としての機能をもつエ
ステル系化合物であり、具体的には、例えば、ギ酸メチ
ル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、シュウ酸
ジメチル、ジアセチン、トリアセチン、エチレングリコ
ールモノアセテート、エチレングリコールジアセテート
などのカルボン酸エステル類、γ‐ブチロラクトン、γ
‐カプロラクトン、δ‐バレロラクトン、δ‐カプロラ
クトン、β‐プロピオラクトン、ε‐カプロラクトンな
どのラクトン類、エチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、4‐エチルジオキソロン、4‐ブチルジオ
キソロン、4,4‐ジメチルジオキソロン、4,5‐ジ
メチルジオキソロンなどのアルキレンカーボネート類な
どが挙げられるがこれらに限定されるものではない。こ
れらの中でも特に優れた反応活性を示すギ酸エステル類
やγ‐ブチロラクトンが好ましい。これらは、単独で用
いてもよく、2種以上を併用してもよい。このような有
機エステルの使用量は、液状フェノール樹脂や有機エス
テルの種類、反応速度、加熱の有無、硬化粒子の色相、
経済性などを考慮して決定されるため一概に定められな
いが、一般的には液状フェノール樹脂中のアルカリ性金
属化合物1当量に対して0.1当量以上、好ましくは
0.5当量以上、さらに好ましくは1.0当量以上であ
る。
The organic ester used in the present invention is an ester compound having a function as a curing agent for a liquid phenol resin, and specifically includes, for example, methyl formate, ethyl formate, propyl formate, methyl acetate, and oxalate. Carboxylic acid esters such as dimethyl acid, diacetin, triacetin, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, γ-butyrolactone, γ
Lactones such as -caprolactone, δ-valerolactone, δ-caprolactone, β-propiolactone, ε-caprolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, 4-ethyldioxolone, 4-butyldioxolone, 4,4- Examples include, but are not limited to, alkylene carbonates such as dimethyldioxolone and 4,5-dimethyldioxolone. Among these, formate esters and γ-butyrolactone, which exhibit particularly excellent reaction activity, are preferred. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of such an organic ester used depends on the type of the liquid phenol resin and the organic ester, the reaction rate, the presence or absence of heating, the hue of the cured particles,
Since it is determined in consideration of economical efficiency and the like, it is not specified unconditionally, but is generally 0.1 equivalent or more, preferably 0.5 equivalent or more, relative to 1 equivalent of the alkali metal compound in the liquid phenol resin. It is preferably at least 1.0 equivalent.

【0013】本発明方法において分散状態で反応させる
実施態様としては、例えば該液状フェノール樹脂と有機
エステルとを反応容器内に一括投入して機械的かくはん
機や超音波ホモジナイザーなどにより混合しながら反応
させる方法、あるいは該有機エステルをかきまぜなが
ら、この中に液状フェノール樹脂を連続的又は分割的に
投入して反応させる方法などが挙げられるが、好ましく
は、分散媒中に液状フェノール樹脂をあらかじめかくは
ん分散させた後に有機エステルを投入し反応させる方法
である。そのほか、両成分を空気中に噴霧して接触させ
る方法で反応させてもよい。ここでいう分散媒は非反応
性液体であって、液状フェノール樹脂を懸濁分散させる
性質を有するもであり、好適な分散媒としては、例えば
ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トル
エン、キシレン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化
炭素などが挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。なお、水との親和性が小さい液状フェノール樹脂の
場合、水を分散媒として用いてもよい。これらは、単独
で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、液
状フェノール樹脂と有機エステルとの反応においては、
必要に応じて粒子形成促進及び生成粒子の安定化に有効
とされる公知の界面活性剤や保護コロイドを使用するこ
とができる。このような界面活性剤の好適なものとして
は、非イオン性界面活性剤、例えばポリエチレングリコ
ールアルキルエーテル、ポリエチレングリコールアルキ
ルアリールエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エ
ステル、ソルビタン脂肪酸エステル、アルカノールアミ
ドなどが挙げられる。また、好適な保護コロイドとして
は、水溶性高分子化合物、例えばポリビニルアルコー
ル、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、アラビアゴムなどが挙げられる。これらは、
それぞれ単独又は併用してもよく、両者を組み合せて用
いてもよい。
In an embodiment of the present invention, the liquid phenol resin and the organic ester are, for example, put into a reaction vessel at one time and reacted while being mixed by a mechanical stirrer or an ultrasonic homogenizer. While stirring the organic ester, there may be mentioned a method in which a liquid phenol resin is continuously or dividedly charged therein and reacted, but preferably, the liquid phenol resin is stirred and dispersed in a dispersion medium in advance. After that, an organic ester is charged and reacted. Alternatively, the two components may be reacted by spraying them into the air and bringing them into contact. The dispersion medium referred to here is a non-reactive liquid and has a property of suspending and dispersing a liquid phenol resin. Examples of suitable dispersion media include hexane, pentane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, and chloride. Examples include, but are not limited to, methylene, chloroform, carbon tetrachloride, and the like. In the case of a liquid phenol resin having a low affinity for water, water may be used as a dispersion medium. These may be used alone or in combination of two or more. In the reaction between the liquid phenol resin and the organic ester,
If necessary, a known surfactant or protective colloid which is effective for promoting the formation of particles and stabilizing the formed particles can be used. Suitable examples of such surfactants include nonionic surfactants such as polyethylene glycol alkyl ether, polyethylene glycol alkyl aryl ether, polyethylene glycol fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, and alkanolamide. Suitable protective colloids include water-soluble polymer compounds such as polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and gum arabic. They are,
Each may be used alone or in combination, or both may be used in combination.

【0014】また、液状フェノール樹脂と有機エステル
との反応は、通常常温で行われるが必要に応じて適宜の
温度に加温して行っても差し支えない。また、反応時間
は、反応物の種類、配合比及び分散媒の有無などにより
異なるが、一般的には3〜180分程度である。次い
で、前記反応で形成された硬化粒子を必要に応じて水洗
や酸中和を施したのち、ろ過や遠心分離などの固液分離
手段によって分離し、風乾や加熱乾燥などの乾燥手段に
よって乾燥し、場合によっては所望の硬化度までさらに
熱処理を施して硬化粒子を得ることができる。また、本
発明の他の態様としては、例えば液状フェノール樹脂と
有機エステルとをあらかじめ混合したのち、これをスプ
レー法又は回転デスク法により造粒し硬化させる方法が
挙げられる。
The reaction between the liquid phenolic resin and the organic ester is usually carried out at normal temperature, but may be carried out by heating to an appropriate temperature if necessary. The reaction time varies depending on the type of the reactants, the mixing ratio, the presence or absence of the dispersion medium, and the like, but is generally about 3 to 180 minutes. Next, the cured particles formed by the reaction are subjected to water washing and acid neutralization as necessary, then separated by solid-liquid separation means such as filtration or centrifugation, and dried by drying means such as air drying or heat drying. In some cases, heat treatment may be further performed to a desired degree of hardening to obtain hardened particles. Another embodiment of the present invention is, for example, a method in which a liquid phenol resin and an organic ester are mixed in advance, and the mixture is granulated and cured by a spray method or a rotating desk method.

【0015】このようにして得られた硬化粒子は、低嵩
比重であり、場合によっては極めて着色が少ないか、あ
るいは淡色でかつ暗色化しにくく、しかも高温焼結して
も高い割合で固定炭素を残留するなどの性質を有するた
め、このような性質が要求される分野や、特に成形材や
注型材などの軽量充てん材、あるいは活性炭用や炭素材
用原料などとして利用することができる。
The cured particles thus obtained have a low bulk specific gravity, and in some cases, have very little coloring, or are pale and hard to darken, and have a high proportion of fixed carbon even when sintered at high temperatures. Since it has properties such as remaining, it can be used in fields where such properties are required, especially as lightweight fillers such as molding materials and casting materials, or as raw materials for activated carbon and carbon materials.

【0016】[0016]

【作用】本発明の方法においては、通常反応速度が極め
て速い反応様式を採用することから、反応過程での複合
化による粗粒子の生成が少なく、粒径の均一な硬化粒子
を得ることができ、特に高度の親水性を有する液状フェ
ノール樹脂を用いた場合には、生成した硬化粒子は高含
水状態にあるために、乾燥でポーラスな内部構造を形成
しやすく、従来製法より軽量な硬化粒子を得ることがで
きる。また、特定量のアルカリ性金属化合物を含む液状
フェノール樹脂を用いた場合には、着色が極めて少ない
か、あるいは淡色でかつ長期間放置しても暗色化しにく
い硬化粒子を得ることができる。
In the method of the present invention, since a reaction mode in which the reaction rate is usually extremely high is employed, the generation of coarse particles due to complexation in the reaction process is small, and cured particles having a uniform particle size can be obtained. In particular, when a liquid phenol resin having a high degree of hydrophilicity is used, the cured particles generated are in a state of high water content, so that it is easy to form a porous internal structure by drying, and the cured particles are lighter than the conventional production method. Obtainable. In addition, when a liquid phenol resin containing a specific amount of an alkaline metal compound is used, it is possible to obtain hardened particles that are very little colored, or are light-colored and hardly darken even when left for a long period of time.

【0017】[0017]

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。
Next, the present invention will be described in more detail by way of examples, which should not be construed as limiting the present invention.

【0018】なお、得られた硬化粒子の嵩比重は300
ccメスシリンダー中に投入した50gの硬化粒子のタ
ップ後の体積を測定し、重量50gをその体積で除して
求めた。また色相は目視により判定した。
Incidentally, the bulk specific gravity of the obtained cured particles is 300
The volume after tapping of 50 g of the cured particles charged into the cc measuring cylinder was measured, and the weight was obtained by dividing 50 g by the volume. The hue was visually determined.

【0019】実施例1 温度計、かきまぜ機、冷却コンデンサー及び滴下漏斗を
備えた四つ口反応フラスコ内にフェノール980gと、
40重量%水酸化ナトリウム水溶液600g(0.6当
量/フェノール性水酸基1当量)を仕込んだのち、かき
まぜながら47重量%ホルマリン1276gを連続的に
滴下した。滴下終了後、70℃に昇温し同温度で3時間
反応させた。反応終了後、水734gを加えて40重量
%アルカリ性レゾール型フェノール樹脂水溶液(以下、
樹脂液Aという)を得た。次いでかきまぜ機を備えた3
リットルの反応槽内に分散媒としてトルエン1000g
と、ポリエチレングリコールアルキルエーテル系非イオ
ン性界面活性剤1gを入れたのち、かきまぜながら、前
記樹脂液A300gを投入して樹脂粒子を形成させた。
引続き、有機エステルとしてγ‐ブチロラクトン108
g(2.5当量/アルカリ金属化合物1当量)を投入し
常温で40分間反応させて樹脂粒子を硬化させた。この
際、反応液は濃赤色から20分後にはピンク色に変化し
た。次いで、この硬化粒子を遠心分離機により分離し、
水洗、乾燥した。得られた硬化粒子は淡いピンク色で、
嵩比重0.38であった。また、これを密閉された透光
性容器中で1か月間屋外放置したところ変色は認められ
なかった。
Example 1 980 g of phenol was placed in a four-necked reaction flask equipped with a thermometer, a stirrer, a cooling condenser and a dropping funnel.
After 600 g of a 40% by weight aqueous sodium hydroxide solution (0.6 equivalent / 1 equivalent of phenolic hydroxyl group) was charged, 1276 g of 47% by weight formalin was continuously added dropwise with stirring. After completion of the dropwise addition, the temperature was raised to 70 ° C., and the reaction was carried out at the same temperature for 3 hours. After the completion of the reaction, 734 g of water was added, and a 40% by weight aqueous solution of an alkaline resol-type phenol resin (hereinafter, referred to as “resin type”)
Resin liquid A). Then 3 equipped with a stirrer
1000 g of toluene as a dispersion medium in a liter reaction vessel
And 1 g of a polyethylene glycol alkyl ether-based nonionic surfactant, and then, with stirring, 300 g of the resin liquid A was added to form resin particles.
Subsequently, γ-butyrolactone 108 was used as an organic ester.
g (2.5 equivalents / alkali metal compound 1 equivalent) was added and reacted at room temperature for 40 minutes to cure the resin particles. At this time, the reaction solution turned from deep red to pink after 20 minutes. Then, the cured particles were separated by a centrifuge,
Washed and dried. The obtained cured particles are pale pink,
The bulk specific gravity was 0.38. When this was left outdoors in a sealed translucent container for one month, no discoloration was observed.

【0020】実施例2 実施例1と同様の反応フラスコ内にフェノール980g
と、40重量%水酸化ナトリウム水溶液1000g(1
当量/フェノール性水酸基1当量)を仕込んだのち、か
きまぜながら47重量%ホルマリン1276gを連続的
に滴下した。滴下終了後、70℃に昇温し同温度で3時
間反応させた。反応終了後、水734gを加えて40重
量%アルカリ性レゾール型フェノール樹脂水溶液(以
下、樹脂液Bという)を得た。次に、実施例1と同様の
反応槽内に分散媒としてあらかじめ50℃に加温したト
ルエン1000gと、ポリエチレングリコールアルキル
アリールエーテル系非イオン性界面活性剤1gを入れた
のち、かきまぜながら、前記樹脂液B300gを投入し
てトルエン中に樹脂粒子を形成させた。引続き、有機エ
ステルとしてγ‐ブチロラクトン194g(3当量/ア
ルカリ金属化合物1当量)を投入し50℃で10分間反
応させて樹脂粒子を硬化させた。この際、反応液は濃赤
色から2分後には薄いピンク色に変化し、10分後には
ほぼ白色になった。次いで、この硬化粒子を遠心分離機
により分離し、水洗、乾燥した。得られた硬化粒子はほ
ぼ白色に近い色相を示し、嵩比重は0.36であった。
また、これを密閉された透光性容器中で1か月間屋外放
置したところ着色は認められなかった。
Example 2 980 g of phenol was placed in the same reaction flask as in Example 1.
And 1000 g of a 40% by weight aqueous sodium hydroxide solution (1
(Equivalent / one equivalent of phenolic hydroxyl group), and 1276 g of 47% by weight formalin was continuously added dropwise with stirring. After completion of the dropwise addition, the temperature was raised to 70 ° C., and the reaction was carried out at the same temperature for 3 hours. After completion of the reaction, 734 g of water was added to obtain a 40% by weight aqueous solution of an alkaline resol-type phenol resin (hereinafter, referred to as a resin solution B). Next, 1000 g of toluene previously heated to 50 ° C. as a dispersion medium and 1 g of a polyethylene glycol alkylaryl ether-based nonionic surfactant were added as a dispersion medium in the same reaction vessel as in Example 1, and then the resin was stirred. 300 g of the liquid B was charged to form resin particles in toluene. Subsequently, 194 g (3 equivalents / 1 equivalent of an alkali metal compound) of γ-butyrolactone was charged as an organic ester and reacted at 50 ° C. for 10 minutes to cure the resin particles. At this time, the reaction solution changed from dark red to light pink after 2 minutes, and became almost white after 10 minutes. Next, the cured particles were separated by a centrifuge, washed with water and dried. The obtained cured particles exhibited a hue almost white, and the bulk specific gravity was 0.36.
When this was left outdoors in a sealed translucent container for one month, no coloring was observed.

【0021】実施例3 実施例1と同様の反応フラスコ内にビスフェノールA9
12g、22重量%水酸化ナトリウム水溶液1236g
(0.85当量/フェノール性水酸基1当量)を仕込ん
だのち、47重量%ホルマリン840gを連続的に滴下
投入した。投入終了後、70℃に昇温し同温度で2時間
反応を継続し、その後冷却した。次いで、30重量%水
酸化ナトリウム水溶液373g(0.35当量/フェノ
ール性水酸基1当量)と水234gを加えて十分にかき
まぜ混合して40重量%アルカリ性レゾール型フェノー
ル樹脂水溶液(以下、樹脂液Cという)を得た。次に、
実施例1で用いた同様の反応槽内に有機エステルとして
γ‐ブチロラクトン1000g(14.5当量/アルカ
リ金属化合物1当量)、ポリエチレングリコールアルキ
ルアリールエーテル系非イオン性界面活性剤1gを仕込
んだのち、かきまぜながら、前記樹脂液C300gを投
入し、樹脂粒子を形成させると共に常温で20分間反応
させて生成粒子を硬化させた。この際、反応液は濃赤色
から5分後には薄いピンク色に変化し、その後は、徐々
に色が薄くなりほぼ白色になった。次いで、この硬化粒
子を遠心分離機により分離したのち、水洗、乾燥した。
また得られた硬化粒子はほぼ白色に近い色相を示し、嵩
比重は0.34であった。また、これを密閉された透光
性容器に入れ1か月間屋外放置したところ変色は認めら
れなかった。
Example 3 Bisphenol A9 was placed in the same reaction flask as in Example 1.
12g, 1236g of 22% by weight aqueous sodium hydroxide solution
(0.85 equivalent / 1 equivalent of phenolic hydroxyl group), 840 g of 47% by weight formalin was continuously added dropwise. After completion of the charging, the temperature was raised to 70 ° C., the reaction was continued at the same temperature for 2 hours, and then cooled. Next, 373 g of a 30% by weight aqueous sodium hydroxide solution (0.35 equivalents / one equivalent of phenolic hydroxyl group) and 234 g of water are added, and the mixture is thoroughly stirred and mixed. ) Got. next,
After the same reaction vessel used in Example 1 was charged with 1000 g of γ-butyrolactone as an organic ester (14.5 equivalents / one equivalent of an alkali metal compound) and 1 g of a polyethylene glycol alkylaryl ether-based nonionic surfactant, While stirring, 300 g of the resin liquid C was added to form resin particles and reacted at room temperature for 20 minutes to cure the formed particles. At this time, the reaction solution changed from dark red to light pink after 5 minutes, and then gradually became pale and almost white. Next, the cured particles were separated by a centrifugal separator, washed with water and dried.
The obtained cured particles had a hue almost white, and the bulk specific gravity was 0.34. When this was put in a sealed translucent container and left outdoors for one month, no discoloration was observed.

【0022】実施例4 温度計、かきまぜ機及び冷却コンデンサーを備えた3リ
ットル三つ口反応フラスコ内にフェノール980gと、
85重量%パラホルムアルデヒド705g及び酢酸亜鉛
0.98gを仕込んだのち、かきまぜながら100℃に
昇温し同温度で60分間反応させた。引続き、水を留出
させながら120℃に昇温し同温度で120分間反応さ
せた。反応終了後、冷却して40重量%水酸化ナトリウ
ム水溶液1000g(1.0当量/フェノール性水酸基
1当量)と水1405gを加えて40重量%アルカリ性
ベンジルエーテル型フェノール樹脂水溶液(以下、樹脂
液Dという)を得た。次に、実施例1と同様の反応槽内
に分散媒としてトルエン1000gと、ポリエチレング
リコールアルキルアリールエーテル系非イオン性界面活
性剤1gを入れたのち、かきまぜながら、前記樹脂液D
300gを投入して樹脂粒子を形成させた。引続き、有
機エステルとしてγ‐ブチロラクトン100g、ギ酸メ
チル90g(3.6当量/アルカリ金属化合物1当量)
を投入し常温で40分間反応させて樹脂粒子を硬化させ
た。この際、反応液は濃赤色から5分後には薄いピンク
色に変化し、その後徐々に色が薄くなりほぼ白色になっ
た。次いで、この硬化粒子を遠心分離機により分離し、
水洗、乾燥した。得られた硬化粒子はほぼ白色に近い色
相を示し、嵩比重は0.36であった。また、これを密
閉された透光性容器中で1か月間屋外放置したところ変
色は認められなかった。
Example 4 980 g of phenol was placed in a 3 liter three-necked reaction flask equipped with a thermometer, a stirrer and a cooling condenser.
After charging 705 g of 85% by weight paraformaldehyde and 0.98 g of zinc acetate, the mixture was heated to 100 ° C. with stirring and reacted at the same temperature for 60 minutes. Subsequently, the temperature was raised to 120 ° C. while distilling off water, and the reaction was carried out at the same temperature for 120 minutes. After completion of the reaction, the reaction mixture is cooled, 1000 g of a 40% by weight aqueous sodium hydroxide solution (1.0 equivalent / 1 equivalent of phenolic hydroxyl group) and 1405 g of water are added, and a 40% by weight aqueous solution of an alkaline benzyl ether type phenol resin (hereinafter referred to as resin liquid D). ) Got. Next, 1000 g of toluene and 1 g of a polyethylene glycol alkylaryl ether-based nonionic surfactant were added as a dispersion medium in the same reaction vessel as in Example 1, and the resin solution D was stirred.
300 g were charged to form resin particles. Subsequently, 100 g of γ-butyrolactone and 90 g of methyl formate as organic esters (3.6 equivalents / 1 equivalent of alkali metal compound)
Was charged and reacted at room temperature for 40 minutes to cure the resin particles. At this time, the reaction solution changed from dark red to pale pink after 5 minutes, and then gradually became pale and almost white. Then, the cured particles were separated by a centrifuge,
Washed and dried. The obtained cured particles exhibited a hue almost white, and the bulk specific gravity was 0.36. When this was left outdoors for one month in a sealed translucent container, no discoloration was observed.

【0023】比較例1 温度計、かきまぜ機及び冷却コンデンサーを備えた3リ
ットル三つ口反応フラスコ内にノボラック型フェノール
樹脂(融点70℃)800g、37重量%ホルマリン1
80g、水800g及びアラビアゴム20gを仕込んだ
のち、かきまぜ混合して造粒化すると共に96℃に昇温
し、3重量%塩酸水溶液300gを加え、さらに同温度
で3時間反応させて生成粒子を硬化させた。次いで、こ
の硬化粒子を遠心分離機により分離しまた、これを水
洗、乾燥した。得られた粒子は黄褐色で、嵩比重は0.
5であった。また、これを密閉された透光性容器中で1
か月間屋外放置したところ褐色に変色していた。以上の
実施例及び比較例の結果を表1にまとめて示した。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 In a 3 liter three-necked reaction flask equipped with a thermometer, a stirrer and a cooling condenser, 800 g of a novolak type phenol resin (melting point: 70 ° C.), 37% by weight formalin 1
After charging 80 g, water 800 g and gum arabic 20 g, agitate and mix to granulate and raise the temperature to 96 ° C., add 300 g of a 3% by weight hydrochloric acid aqueous solution, and further react at the same temperature for 3 hours to produce particles. Cured. Next, the cured particles were separated by a centrifugal separator, and were washed with water and dried. The resulting particles are yellow-brown and have a bulk specific gravity of 0.1.
It was 5. Also, place this in a sealed translucent container for 1 hour.
When left outdoors for months, it turned brown. Table 1 summarizes the results of the above examples and comparative examples.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】表1より明らかなように、本発明のメチロ
ール基を有する液状フェノール樹脂と有機エステルとの
反応によって製造された硬化粒子(実施例1〜4)は、
酸触媒を使用して製造された硬化粒子(比較例1)に比
べて極めて淡色であり、また長期間放置しても着色や変
色しにくく、かつ嵩比重が小さいことが分かった。
As is clear from Table 1, the cured particles (Examples 1 to 4) produced by the reaction of the liquid phenol resin having a methylol group of the present invention with an organic ester are:
The cured particles were found to be extremely pale in color as compared with the cured particles produced using the acid catalyst (Comparative Example 1), hardly colored or discolored even when left for a long time, and had a low bulk specific gravity.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、従来製法のように造粒工程における長時間でかつ
高温の加熱反応を必要としないので、生産効率及びエネ
ルギーコストの面において極めて有利であり、大幅な製
造コストの低減が図れる。しかも、高価な耐食反応装置
を設備する必要がなく、既存の反応槽を利用できるとい
う利点を提供できる。また、得られる硬化フェノール樹
脂粒子は、従来方法のものより極めて淡色でかつ経時的
に変色しにくく、しかも嵩比重が小さいため、例えば成
形品の軽量化又は色相を重視する成形材料や注型材の充
てん材として、あるいは、活性炭や炭素材用原料などと
して有用である。
As described above, according to the method of the present invention, unlike the conventional method, a long and high-temperature heating reaction in the granulation step is not required, so that the production efficiency and the energy cost are reduced. This is extremely advantageous and can greatly reduce the manufacturing cost. Moreover, there is no need to provide an expensive corrosion-resistant reaction apparatus, and an advantage that an existing reaction tank can be used can be provided. In addition, the obtained cured phenolic resin particles are much lighter than those of the conventional method and are less likely to change color over time, and have a low bulk specific gravity, for example, for a molding material or a casting material that emphasizes weight reduction or hue of a molded product. It is useful as a filler or as a raw material for activated carbon or carbon material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−35491(JP,A) 特開 昭49−40392(JP,A) 特開 平3−174428(JP,A) 特開 昭60−108434(JP,A) 特開 昭62−235312(JP,A) 特開 昭59−6208(JP,A) 特開 平5−23785(JP,A) 特公 昭46−147(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 8/00 - 8/38 C08L 61/04 - 61/16 CA(STN) REGISTRY(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-49-35491 (JP, A) JP-A-49-40392 (JP, A) JP-A-3-174428 (JP, A) JP-A-60-1985 108434 (JP, A) JP-A-62-235312 (JP, A) JP-A-59-6208 (JP, A) JP-A-5-23785 (JP, A) JP-B-46-147 (JP, B1) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 8/00-8/38 C08L 61/04-61/16 CA (STN) REGISTRY (STN)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 メチロール基を有する液状フェノール樹
脂と有機エステルとを分散状態で反応させることを特徴
とする硬化フェノール樹脂粒子の製造方法。
1. A method for producing cured phenol resin particles, comprising reacting a liquid phenol resin having a methylol group with an organic ester in a dispersed state.
【請求項2】 反応を分散媒の存在下で行う請求項1記
載の硬化フェノール樹脂粒子の製造方法。
2. The method for producing cured phenolic resin particles according to claim 1, wherein the reaction is carried out in the presence of a dispersion medium.
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