JP4344778B2 - 難燃性フィルタ - Google Patents

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Description

本発明は、台所、調理場、厨房等に設置した換気扇付きのレンジフード又は空調等に装着される難燃性フィルタに関する。
従来の難燃性フィルタとして、ガラス繊維製のフィルタ素材に燐酸グアニジンを含んだ難燃剤を付着させることにより、フィルタ素材に油脂が付着してその油脂に火炎が当たった場合であっても着火、延焼が生じるのを防ぐよう難燃化したレンジフードフィルタがある（特許文献１参照）。
この難燃剤は燐酸グアニジンをホルムアルデヒドによってメチロール化されている。このメチロール化により燐酸グアニジンがフィルタ素材のバインダ（例えば尿素系樹脂、メラニン樹脂、フェノール樹脂等）の加水分解を促進するのを抑制し、バインダが加水分解してフィルタ素材同士の接着力が低下するのを防止する。
特許第３５２３７８１号公報
しかし、高温多湿な状況での使用が長時間に亘るとメチロール化した燐酸グアニジンからホルムアルデヒドが分離する場合がある。このホルムアルデヒドはレンジフード（台所、調理場、厨房等）又は空調周辺に悪影響を及ぼしてその使用を困難にする。さらに、ホルムアルデヒドが分離した燐酸グアニジンはフィルタ素材のバインダを加水分解し、フィルタ素材同士の接着力を低下させる。この結果レンジフードフィルタがその使用中に付着した油脂等の重みによりレンジフードから垂れ下がるように伸び、レンジフードから脱落するおそれがある。
本発明は、上記問題を解決するため、高温多湿な使用状況下においてホルムアルデヒドの発生を無くし、かつフィルタ素材同士の接着力を維持する難燃性フィルタを提供することを目的とする。
請求項１に係る発明はガラス繊維製のフィルタ素材に燐酸グアニジン及びポリ燐酸アンモニウムを含む難燃剤を付着させ、この難燃剤に含まれる燐酸グアニジンの燐酸に対するグアニジンのモル比を１．４以上２．０以下にしており、
前記燐酸グアニジンと前記ポリ燐酸アンモニウムとの重量比が１：０．０５から１：２０．００までの範囲であることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、前記燐酸グアニジンと前記ポリ燐酸アンモニウムとの重量比が１：０．１０から１：１０．００までの範囲であることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、前記ポリ燐酸アンモニウムの分子量が５００以上１２００以下までの範囲であることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、前記ポリ燐酸アンモニウムの分子量が１０００以上１２００以下までの範囲であることを特徴とする。燐酸グアニジンと併用するポリ燐酸アンモニウムにおいては、このポリ燐酸アンモニウムの分子量を増やすにつれて上記フィルタ素材のバインダに対する加水分解の抑制効果を大きくできる。
本発明は、ホルムアルデヒドにより燐酸グアニジンをメチロール化するのではなく、燐酸グアニジンをポリ燐酸アンモニウムと共に難燃剤に含め、その燐酸グアニジンの燐酸に対するグアニジンのモル比を１．４以上２．０以下にし、燐酸グアニジンと前記ポリ燐酸アンモニウムとの重量比を１：０．０５から１：２０．００までの範囲にすることにより、高温多湿な使用状況下においてホルムアルデヒドの発生を無くし、かつフィルタ素材同士の接着力を維持する難燃性フィルタを提供することを可能にする。
本発明の難燃性フィルタは、ガラス繊維製のフィルタ素材に、燐酸グアニジン及びポリ燐酸アンモニウムを含む難燃剤を付着させ、この難燃剤の燐酸グアニジンとして燐酸に対するグアニジンのモル比が１．４以上２．０以下であるものを用いている。この難燃剤をガラス繊維製のフィルタ素材に付着させた場合、このフィルタ素材のバインダが加水分解するのを抑制してフィルタ素材同士の接着力をよく維持でき、ポリ燐酸アンモニウムを燐酸グアニジンと併用することにより上記バインダの加水分解をさらに抑制することができる。ここで難燃剤に含まれる燐酸グアニジンとポリ燐酸アンモニウムとの重量比は１：０．０５から１：２０．００までの範囲であり、好適には１：０．１０から１：１０．００までの範囲である。
本発明のガラス繊維製のフィルタ素材としては、ガラス繊維、又はこのガラス繊維を主成分として無機繊維、セラミック繊維、金属繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、天然繊維（例えばレイヨンやトウモロコシを原料としたもの）等の不燃乃至難燃繊維を併用した繊維よりなる織布、不織布、あるいはそれらの組合せから構成されたものが用いられる。不織布には、メッシュ（網状布）や糸（例えば長手方向に）で補強したもの、織布、不織布等の製造の際に使用される樹脂加工、ゴム加工等を施したものも用いられる。フィルタ素材は織布、不織布共に目付量が１００ｇ/ｍ２乃至１６０ｇ/ｍ２程度のものが使用される。
本発明の難燃剤に含まれる燐酸グアニジンは燐酸に対するグアニジン（すなわちグアニジン／燐酸）のモル比を１．４以上２．０以下にしたものが用いられる。このモル比が１．４以上２．０以下である燐酸グアニジンは水溶性が低く上記フィルタ素材のバインダを加水分解させることなく、難燃性を高くする。燐酸グアニジンは、そのモル比が１．４以下であると水溶性が高く上記フィルタ素材のバインダの加水分解を促進し易くなり、上記モル比が２．０以上であると難燃性が低くなる。
上記ポリ燐酸アンモニウムは水溶性が低く、上記難燃剤にこのポリ燐酸アンモニウムを含めてリン酸グアニジンと併用することによりガラス繊維製のフィルタ素材のバインダが加水分解するのをさらに抑制してこのフィルタ素材同士の接着を確実に維持することができる。このポリ燐酸アンモニウムは、例えば分子量が５００以上で、好ましくは１０００以上１２００以下にしたものが用いられる。なお上記難燃剤はホルムアルデヒドを含まず、高温多湿な使用状況下でホルムアルデヒドを発生しないようにしてある。
この本発明の難燃剤にヒドラジン誘導体群から選択された一種以上の化合物（以下、ヒドラジン誘導体化合物）を含むようにしてもよい。この場合、ヒドラジン誘導体化合物の消臭効果によりホルムアルデヒドその他の悪臭を消臭することができる。
本発明のレンジフード用フィルタ素材のバインダとしては、尿素系樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等のホルムアルデヒド縮合型樹脂、或いはホルムアルデヒドを含まないアクリル樹脂が用いられる。ただ本発明の難燃剤はこの難燃剤に含まれる燐酸グアニジンのモル比が１．４以上２．０以下にしたものであることからそのバインダの加水分解が抑制されるので、上記ホルムアルデヒド縮合型樹脂からなるバインダを用いた場合であってもこのバインダからホルムアルデヒドが発生しない。
上記難燃剤をレンジフード用フィルタ素材に付着させる方法は以下のものがある。第１の方法としては、この難燃剤を適当な濃度で含む水溶液としてレンジフード用フィルタ素材の表面にのみ又は表裏両面に吹き付け、次いで、刷毛、ローラ刷毛、ローラ等で１回又は２回以上塗布して乾燥させるものである。第２の方法としては、上記難燃剤を含む水溶液中にレンジフード用フィルタ素材を浸漬し、次いで、余分の上記水溶液を振り切って乾燥させる工程を１〜２回以上繰り返すものである。第３の方法としては、上記第１の方法と第２の方法とを併用するものである。塗布後の乾燥は、自然乾燥、熱風乾燥、加熱乾燥、高周波乾燥によって行う。
以下、本発明の実施例について説明する。
本発明の実施例である難燃性フィルタは、ガラス繊維製のフィルタ（バインダはアクリル樹脂を採用）の表面に、燐酸グアニジン及びポリ燐酸アンモニウムを含む難燃剤を塗布し、乾燥させたものである。燐酸グアニジンはそのモル比が１．４以上２．０以下にしたものを用い、ポリ燐酸アンモニウムの分子量は５００から１２００までの範囲（１０００から１２００までの範囲を含む）にし、これら燐酸グアニジンとポリ燐酸アンモニウムとの重量比は１：０．０５から１：２０．００までの範囲（１：０．１０から１：１０．００までの範囲を含む）にした。
上記実施例の難燃性フィルタが高温多湿な状況におけるガラス繊維同士の接着力を維持できるか否かを確認するため、この難燃性フィルタを高温多湿な状況に置いてその難燃性フィルタの形状がどのように変化するかを観察する実験を行った。
まず家庭用蒸し器（鍋）に水を入れて沸かして蒸気が十分に立ち上げる。次いで、難燃性フィルタの上記難燃剤が付着した表面を家庭用蒸し器に向けた状態でこの家庭用蒸し器の上に置く。その難燃性フィルタの上から蓋をして水蒸気を難燃性フィルタに所定時間に亘って当ててその難燃性フィルタの形状変化を観察した。
この実施例の難燃性フィルタの実験結果によれば、この難燃性フィルタは所定時間に亘って高温多湿な状況においてもその形状が変化せず、そのガラス繊維同士の接着力が維持されていることが確認された。
次に本発明の実施例に対する比較例について説明する。
比較例の難燃性フィルタは、上記実施例と同じガラス繊維を尿素系樹脂からなるバインダで接着したガラス繊維製のフィルタに、難燃性に含まれる燐酸グアニジンをホルムアルデヒドでメチロール化させた以外は上記実施例と同じものを用いた。この難燃性フィルタを上記実施例と同じ方法で高温多湿な状況に置いてその形状がどのように変化するかを観察する実験を行った。
この比較例の実験結果によれば、上記実施例において難燃性フィルタの形状に変化が見られなかった上記所定時間が経過する前に、水蒸気が当たっていた難燃性フィルタの表面が綻び始め、その後、その綻びが広がって難燃性フィルタの形状が綿状に変化していく（ガラス繊維の接着力が低下した）のが確認された。
すなわち本発明の実施例である難燃性フィルタは、比較例である難燃性フィルタと比較して、高温多湿な状況におけるガラス繊維同士の接着力の低下を防止するものであることが確認された。

Claims (4)

  1. ガラス繊維製のフィルタ素材に燐酸グアニジン及びポリ燐酸アンモニウムを含む難燃剤を付着させ、この難燃剤に含まれる燐酸グアニジンの燐酸に対するグアニジンのモル比を１．４以上２．０以下にしており、
    前記燐酸グアニジンと前記ポリ燐酸アンモニウムとの重量比は、１：０．０５から１：２０．００までの範囲であることを特徴とする難燃性フィルタ。
  2. 前記燐酸グアニジンと前記ポリ燐酸アンモニウムとの重量比は、１：０．１０から１：１０．００までの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の難燃性フィルタ。
  3. 前記ポリ燐酸アンモニウムの分子量が５００以上１２００以下までの範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の難燃性フィルタ。
  4. 前記ポリ燐酸アンモニウムの分子量が１０００以上１２００以下までの範囲であることを特徴とする請求項３に記載の難燃性フィルタ。
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