JPH1081809A - 大粒径フェノール樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

大粒径フェノール樹脂組成物の製造方法

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JPH1081809A
JPH1081809A JP8235284A JP23528496A JPH1081809A JP H1081809 A JPH1081809 A JP H1081809A JP 8235284 A JP8235284 A JP 8235284A JP 23528496 A JP23528496 A JP 23528496A JP H1081809 A JPH1081809 A JP H1081809A
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JP
Japan
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granular
phenol
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phenol resin
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JP8235284A
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English (en)
Inventor
Shunsuke Irie
俊介 入江
Yoshihiro Matsuo
芳大 松尾
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Sumitomo Durez Co Ltd
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Sumitomo Durez Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特殊な装置や煩雑な工程を経ることなく、又
高価な原料を無駄無く使用できる大粒径フェノール樹脂
組成物の製造方法を提供する。 【解決手段】 水溶媒中あるいは水と有機溶剤の混合溶
媒中で、フェノール類とアルデヒド類とを、アミノ水素
を含有する化合物、又は1,5−ジアザビシクロ[5.
4.0]ウンデセン−5(以下DBUと記す)、又はそ
の混合物からなるアルカリ性触媒の存在下で加熱して反
応させるにおいて、けん化度95%以上で、かつ重合度
が1000〜2000であるポリビニルアルコールを添
加して加熱することによって、粒径600μm以上の未
硬化であるか又は硬化した粒状物を得ることを特徴とす
る大粒径フェノール樹脂組成物の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械粉砕又は粒径
調整をすることなく、大粒径フェノール樹脂組成物を製
造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フェノール樹脂は、高耐熱性、高難燃性
等のバランスのとれた樹脂であるため、成形材料、繊維
強化プラスチックのバインダーなど汎用樹脂として広く
使用されている。また、高残炭率、高純度、作業環境の
改善などの理由により、各種炭素材料の炭素源としても
使用されている。フェノール樹脂は、一般に粉末状のも
のと、溶剤等硬化に寄与しない揮発成分を多く含む液状
のものに分けられる。このうち、粉末状のものは粒径の
小さい微粉を含んでおり、この為、これが取扱中に粉塵
となるなど、作業環境の悪化につながっている。従っ
て、フェノール樹脂の粉末状のものに関して、微粉を含
まないものが要求されている。また、用途によっては、
形状を球形とする要求や、600μm以上の大粒径を必
要とするものも生じている。
【0003】従来、粉末状又は粒状のフェノール樹脂組
成物の製造においては、脱水終了後の塊状又は造形され
た樹脂を機械粉砕するか、これらの樹脂を溶剤に溶解し
た溶液をスプレードライなどで溶剤を蒸発させ粒状の樹
脂を得ていたが、これらの方法では、粒径の小さい微粉
末状のものも発生してしまう。また、レゾール樹脂のよ
うな熱硬化性のものは、反応性が極めて大きいことから
充分な脱水ができず、樹脂量が通常60〜80重量%程
度を限度として、それ以外は水又は、有機溶剤として製
造され、粒状の状態にすることは困難であった。この
為、種々の提案がされてきている。
【0004】例えば、特開昭52−141893号公報
では、水性媒体中において、有効量の保護コロイドの存
在下にホルムアルデヒド、フェノール、並びにヘキサメ
チレンテトラミン、アミノ水素を含有する化合物及び、
それらの混合物よりなる群から選定される有効量のアミ
ン化合物を、粒子状の固体熱反応性で、実質上水不溶性
の熱硬化性レゾールの水性分散体を生成するのに充分な
時間、及び温度で反応させることによって、粒子状レゾ
ールを得らることが開示されている。しかし、この方法
では得られる粒状物の粒径が約500μmの粒径の小さ
いものしか得られてこない。
【0005】一方、ノボラック樹脂については、特開平
4−159320号公報で、ノボラック樹脂とアルデヒ
ド類とを、分子量5000〜120000でかつ、けん
化度96%以上のポリビニルアルコール及び、アンモニ
アまたは、ヘキサメチレンテトラミンの存在下、水性媒
体中で反応さすことによって球状フェノール樹脂を得ら
れることが公開されている。しかし、この方法ではノボ
ラック樹脂合成、球状化と工程がかかりコスト的に不利
である。
【0006】特開昭57−177011号公報では、酸
性触媒下でフェノール類と大過剰のホルマリンとを反応
させて、微粒子状のフェノール樹脂の製造方法が開示さ
れている。しかし、この方法では、大過剰のホルマリ
ン、塩酸を用いるため反応後の廃水処理の問題が生じ、
得られる粒状物も粒径が小さい。
【0007】特開昭61−258819号公報のよう
に、フェノール樹脂を再度フェノールに溶解後、ホルマ
リンを加え再度フェノール樹脂を作る方法もあるが、フ
ェノールに対する歩留まりが悪く製造コスト面から不利
である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、様々な
粒状フェノール樹脂組成物の製造方法が公開されている
が、それぞれ粒径、製造コスト、廃水処理、歩留まりな
どの問題点が生じている。本発明は、粒径600μm以
上の大粒径フェノール樹脂組成物を得んとして研究した
結果、特殊な装置や煩雑な工程を経ることなく、又高価
な原料を無駄無く使用できる製造方法を提供することを
目的とするものである。
【0009】
【問題を解決するための手段】本発明は、水溶媒中ある
いは水と有機溶剤の混合溶媒中で、フェノール類とアル
デヒド類とを、アミノ水素を含有する化合物、又は1,
5−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−5(以
下、DBUという)、又はその混合物からなるアルカリ
性触媒の存在下で加熱して反応させるにおいて、けん化
度95%以上で、かつ重合度が1000〜2000であ
るポリビニルアルコールを添加して加熱することによっ
て、粒径600μm以上の未硬化であるか又は硬化した
粒状物を得ることを特徴とする大粒径フェノール樹脂組
成物の製造方法、である。
【0010】本発明で使用されるフェノール類とは、フ
ェノール、o−クレゾール,m−クレゾール、p−クレ
ゾール、キシレノール、カテコール、レゾルシン、アル
キルフェノール類、ビスフェノール類などで、これらを
単独あるいは2種以上を混合して使用しても良く、特に
これらに限定されるものではない。アルデヒド類として
は、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、ベンズ
アルデヒド等又は、これらのアルデヒドの発生源となる
物質、あるいはこれらのアルデヒド類の溶液などで、こ
れらを単独あるいは2種以上を混合して使用しても良
く、特にこれらに限定されるものではない。
【0011】触媒としては、アミノ水素を含有する化合
物、DBU又はその混合物であるアルカリ性触媒が使用
される。その他のアルカリ性物質では、反応によって得
られるフェノール樹脂組成物の高分子量化又は硬化のた
めに、多くの触媒量又は長い反応時間を必要とし、また
得られる粒状のフェノール樹脂組成物の粒径も小さくな
ってしまう。反応溶媒としては、水あるいは、初期反応
時の、反応物の溶解性を向上させるために、水と有機溶
剤との混合溶媒が使用される。ここで使用される有機溶
剤とは水に対する溶解性の大きなものであり、例えばア
ルコール類、ケトン類等で、アルコール類としては、メ
タノール、エタノール、プロピルアルコール、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリ
コール等で、ケトン類としては、アセトン、メチルエチ
ルケトン等が挙げられる。
【0012】ポリビニルアルコールとしては、けん化度
95%以上で、且つ重合度が1000〜2000のもの
が使用される。これは、重合度1000未満の場合、乳
化の状態が安定せず、反応させたフェノール樹脂組成物
が粒状となりにくい。また、重合度2000を越えた場
合、ポリビニルアルコールの溶媒に対する溶解性あるい
は、フェノール樹脂の分散性が悪くなるため、この場合
も反応させたフェノール樹脂組成物が粒状となりにく
い。また,けん化度が95未満でも、同様にポリビニル
アルコールの溶媒に対する溶解性あるいは、フェノール
樹脂の分散性が悪くなるため、反応させたフェノール樹
脂組成物が粒状となりにくい。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明に従うと、例えばフェノー
ルとホルムアルデヒド、及びポリビニルアルコールを添
加し、水溶媒中で80℃〜100℃に加熱して反応させ
る。ポリビニルアルコールを添加するタイミングは、フ
ェノールとホルムアルデヒドの反応濃度、あるいは反応
モル比等によって変わるため、その反応系に合うよう
に、反応の初めあるいは途中段階でポリビニルアルコー
ルを添加する。例えばフェノール700部、ホルムアル
デヒド水溶液(36%)1100部、水350部及び、
アンモニア水(27%)20部で反応を行った場合、ポ
リビニルアルコールの添加は80℃以上の温度になった
後約40分で添加するのが好ましいが、このうち水の添
加量を800部にした場合では、ポリビニルアルコール
の添加は80℃以上の温度になった後約60分で添加す
るのが好ましくなる。この反応系内でポリビニルアルコ
ールは、一種の乳化剤として働き、樹脂の乳化が行われ
る。その後、反応を2時間〜4時間続けると、乳化した
樹脂の粒子同士がぶつかり合い、次々とくっつき合うの
と、反応液の攪拌によるせん断力によって、600μm
以上の、乳白色の大粒径フェノール樹脂組成物となる。
この生成した大粒状フェノール樹脂組成物を更に溶媒中
で加熱を続けると硬化反応が進み、硬化物となる。従っ
て、それぞれ目的に応じた反応性、硬化性の段階で加熱
を停止しなければならない。反応生成物は、必要により
水洗を行った後、金網あるいは、濾紙などによって濾過
・分離し、風乾や、加熱乾燥あるいは、真空乾燥等を行
うことによって溶媒を除去することができる。
【0014】フェノールとホルムアルデヒド及びポリビ
ニルアルコールを、水と有機溶媒の混合系で反応した場
合、無色透明あるいは、わずかに着色した透明な大粒状
フェノール樹脂組成物を得ることができる。また、硬化
が充分進んでない段階で取り出し、熱板等、気体中で行
うと得られる硬化物は、水などの不純物が除去されるこ
とにより無色透明あるいは、わずかに着色した透明な硬
化物を得ることができる。本発明の大粒径フェノール樹
脂組成物には、その重合性や物性を損なわない限りにに
おいて、顔料、染料、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤な
ど、他の重合を添加導入できる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0016】実施例1 3Lの三口フラスコ中にフェノール700g、ホルムア
ルデヒド(36%)1100g、水350g及び、アン
モニア水(27%)20gを入れ100℃まで加熱し
た。反応溶液がわずかに白濁したところでポリビニルア
ルコール(クラレポバールPVA117、けん化度98
%、重合度1700)10%水溶液を150g添加し、
更に5時間100℃で反応した。その後80℃の水で3
回内容物を水洗、濾過し、80℃で乾燥することによっ
て固形物を813g得た。そのうち粒径が600μm以
上のものは709gで全体の約87%であった。得られ
たもののアセトン抽出率は4%であり、160℃以上で
も不融で、粒状のままであった。ここでアセトン抽出率
とは、約3gのサンプルをソックスレー抽出器で約10
0mlのアセトンによって抽出し、抽出された物の重量
を使用したサンプルの重量で計算したパーセントであ
る。 A=(B/C)×100 A:アセトン抽出率(%)、B:抽出された重量、
C:サンプルの重量
【0017】実施例2 3Lの三口フラスコ中にフェノール700g、ホルムア
ルデヒド(36%)1100g、水350g及び、DB
U20gを入れ100℃まで加熱した。反応溶液がわず
かに白濁したところでポリビニルアルコール(クラレポ
バールPVA117、けん化度98%、重合度170
0)10%水溶液を170g添加し更に5時間100℃
で反応した。その後80℃のお湯で3回内容物を水洗、
濾過し、80℃で乾燥することによって固形物を933
g得た。そのうち粒径が600μm以上のものは604
gで全体の約65%であった。得られたもののアセトン
抽出率は6%であり、160℃以上でも不融で、粒状の
ままであった。
【0018】実施例3 3Lの三口フラスコ中にビスフェノール600g、ホル
ムアルデヒド(36%)750g、水650g、メチル
アルコール200g及び、DBU25gを入れ100℃
まで加熱した。還流開始後35分のところでポリビニル
アルコール(クラレポバールPVA117、けん化度9
8%、重合度1700)10%水溶液を150g添加
し、更に5時間100℃で反応した。その後80℃の水
で3回内容物を水洗、濾過し、80℃で乾燥することに
よって固形物を913g得た。そのうち粒径が600μ
m以上ものは862gで全体の約95%であった。得ら
れたもののアセトン抽出率は8%であり160℃以上で
も不融で、粒状のままであった。
【0019】実施例4 3Lの三口フラスコ中にフェノール700g、ホルムア
ルデヒド(36%)1100g、水350及び、アンモ
ニア水(27%)20gを入れ100℃まで加熱した。
反応溶液がわずかに白濁したところでポリビニルアルコ
ール(クラレポバールPVA117、けん化度98%、
重合度1700)10%水溶液を150g添加し、更に
2.5時間100℃で反応した。その後80℃の水で3
回内容物を水洗、濾過し、風乾することによって固形物
を820g得た。そのうち粒径が600μm以上のもの
は689gで全体の約84%であった。得られたものの
アセトン抽出率は%であり、160℃で熱溶融し、粒子
同士結合した。
【0020】比較例1 3Lの三口フラスコ中にフェノール700g、ホルムア
ルデヒド(36%)1100g、水350g及び、アン
モニア水(27%)20gを入れ100℃まで加熱し
た。反応溶液がわずかに白濁したところでポリビニルア
ルコール(クラレポバールPVA105、けん化度98
%、重合度500)10%水溶液を150g添加し、更
に2時間100℃で反応すると、内容物はゴム状となり
粒状のものとなり、粒状のものは得られなかった。
【0021】比較例2 3Lの三口フラスコ中にフェノール700g、ホルムア
ルデヒド(36%)1100g、水350g及び、アン
モニア水(27%)20gを入れ100℃まで加熱し
た。反応溶液がわずかに白濁したところでポリビニルア
ルコール(クラレポバールPVA217、けん化度88
%、重合度1700)10%水溶液を150g添加し、
更に5時間100℃で反応した。その後80℃の水で3
回内容物を水洗、濾過し、80℃で乾燥することによっ
て固形物を552g得た。そのうち粒径が600μm以
上のものは17gで全体の約3%であり、得られる量は
微々たるものであった。得られたフェノール樹脂組成物
の粒度分布を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】本発明は、粒径が600μm以上の大粒
径フェノール樹脂組成物を、煩雑な工程を経ずに、安価
に得ることができ、得られる大粒径フェノール樹脂組成
物の反応度を変えることにより、熱溶融可能なものか
ら、粒状のまま硬化物となるものまで任意に製造するこ
とができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水溶媒中あるいは水と有機溶剤の混合溶
    媒中で、フェノール類とアルデヒド類とを、アミノ水素
    を含有する化合物、又は1,5−ジアザビシクロ[5.
    4.0]ウンデセン−5、又はその混合物からなるアル
    カリ性触媒の存在下で加熱して反応させるにおいて、け
    ん化度95%以上で、かつ重合度が1000〜2000
    であるポリビニルアルコールを添加して加熱することに
    よって、粒径600μm以上の未硬化であるか又は硬化
    した粒状物を得ることを特徴とする大粒径フェノール樹
    脂組成物の製造方法。
JP8235284A 1996-09-05 1996-09-05 大粒径フェノール樹脂組成物の製造方法 Pending JPH1081809A (ja)

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Cited By (1)

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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113831486A (zh) * 2021-10-21 2021-12-24 上海交通大学 一种小粒径酚醛树脂微球的制备方法
CN113831486B (zh) * 2021-10-21 2023-03-17 上海交通大学 一种小粒径酚醛树脂微球的制备方法

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