JPH09291137A - フィルタ−用樹脂組成物及び樹脂含浸濾紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アルカリ性を有する媒体を濾過する場合に高耐
久性を有するフィルター用樹脂組成物を提供する。 【解決手段】エポキシ当量が５００以下のエポキシ樹脂
（Ａ）とレゾール型フェノール樹脂（Ｂ）とを、固形分
重量比でエポキシ樹脂（Ａ）／レゾール型フェノール樹
脂（Ｂ）＝３０／７０〜７０／３０含んでなるフィルタ
ー用樹脂組成物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアルカリ性液体用の
フィルター用樹脂組成物およびその樹脂含浸紙に関する
ものであり、高アルカリ性を有する水溶液、有機溶液を
濾過するフィルター、これらの中で長時間使用してもそ
のフィルター性能を損なわない樹脂組成物およびこの組
成物を濾紙に含浸せしめた樹脂含浸紙に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より熱硬化性樹脂を濾紙に含浸し熱
硬化せしめたフィルターは工作機械等の産業用機械や自
動車用に幅広く利用されている。具体的にはエアーフィ
ルター、エンジンオイルフィルター、燃料フィルター等
に使用され、また種々の研削油や洗浄液体の濾過用フィ
ルターとしても使用され、その濾過媒体の種類も増えて
いる。

【０００３】工作機械用および自動車用エアーフィルタ
ー、オイルフィルター、燃料フィルター等は、まず濾紙
にレゾール型フェノール樹脂を含浸させ、溶剤を揮発さ
せてＢ化（乾燥）状態とする。次いでコルゲート付けを
して、Ｂ化含浸紙を巻き取り、更に次の工程で、この含
浸紙を襞状に折るプリーツ加工を行い、次いでＣ化（硬
化）させた後、エンドプレートを装着して製造される。
このようにしてＣ化状態の熱硬化樹脂含浸紙から得られ
たフィルターは、耐水性、耐熱性、耐油性が良く、破裂
強度も大きく、強靱であって、しかも通気性、濾過効率
がよいという特徴を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィル
ター用としてよく用いられるレゾール型フェノール樹脂
は、樹脂自体の耐アルカリ性の無さからアルカリ性液体
を濾過するとフィルター強度が著しく低下する。このた
めアルカリ性を有する濾過媒体には不適切であった。

【０００５】一方、熱硬化性樹脂のなかでエポキシ樹脂
は耐アルカリ性が良好であることは良く知られいる。そ
こで、エポキシ樹脂硬化剤としてポリアミンやポリアミ
ド樹脂、酸無水物、ジシアンジアミド、ノボラック型フ
ェノール樹脂などを配合したフィルター用樹脂組成物の
使用が考えられる。

【０００６】しかしポリアミン、ポリアミド樹脂は、エ
ポキシ樹脂との配合安定性、Ｂ化等の熱処理時のアミン
類飛散の有害性から含浸加工には適さない。酸無水物の
場合は配合安定性が悪くこれも実用的でない。また、ジ
シアンジアミドを用いた場合は、用いる溶剤が極性が高
いＤＭＦ等を用いる必要があるが、高沸点である乾燥に
要する熱量が膨大であるため実用的でない。

【０００７】またエポキシ樹脂硬化剤としてノボラック
型フェノール樹脂を用いる方法もあるが、これは基材の
濾紙つまりパルプ繊維への浸透性が悪いため、樹脂が繊
維を完全にコートできずパルプ自体がアルカリに侵され
劣化し強度低下するという欠点がある。

【０００８】この原因としては、ノボラック型フェノー
ル樹脂ではメチロール基がないため、レゾール型フェノ
ール樹脂に比較してパルプとの親和性が悪くため、セル
ロース細部まで樹脂が浸透せず充分な補強効果が発揮さ
れないためと推定される。

【０００９】また、硬化剤としてメラミン樹脂を使用す
る場合には、メラミン樹脂が耐アルカリ性および耐水性
が良好で、且つパルプとの親和性は良好な熱硬化性樹脂
ではあるが、樹脂自体が固くて非常に脆いという欠点を
有しているため、フィルター用樹脂として使用すると、
フィルターに要求される破裂強度が著しく低下する。

【００１０】本発明は、上記いずれの欠点もない、アル
カリ性液体を濾過するのに適するフィルター用樹脂組成
物及びフィルター用樹脂含浸濾紙を提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は、ア
ルカリ性液体中でのフィルター耐久性を著しく解決する
べく鋭意検討したところ、特定のエポキシ樹脂とレゾー
ル型フェノール樹脂を用いると基材の濾紙つまりパルプ
繊維細部まで樹脂が浸透し、パルプ繊維を強化し、且つ
耐アルカリ性が良好であるフィルター用含浸濾紙が得ら
れることを見い出し本発明を完成するに至った。

【００１２】すなわち本発明は、エポキシ当量が５００
以下のエポキシ樹脂とレゾール型フェノール樹脂とを含
んでなるフィルター用樹脂組成物、好ましくはエポキシ
樹脂とレゾール型フェノール樹脂との割合が、固形分重
量比でエポキシ樹脂／レゾール型フェノール樹脂＝３０
／７０〜７０／３０であるフィルター用樹脂組成物をお
よびフィルター用樹脂含浸濾紙を提供するものである。

【００１３】本発明の樹脂組成物は、アルカリ性液体を
効率よく濾過することができるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明で用いるレゾール型フェノ
ール系樹脂、エポキシ系樹脂としては、公知慣用のもの
がいずれも使用できる。

【００１５】本発明のレゾール型フェノール樹脂として
は、例えばフェノール類とアルデヒド類をアルカリ性触
媒存在下に反応させて得られるフェノール樹脂が挙げら
れる。

【００１６】この際に使用できるフェノール類は、特に
制限されるものではないが、例えばフェノール、ｍ−ク
レゾール、ｐ−クレゾール、ｏ−クレゾール、３，５−
キシレノール、レゾルシン、アルキルレゾルシン、ビス
フェノールＡ、ビスフェノールＦ、α−ナフトール、β
−ナフトール、１，６−ジヒドロキシナフタレン等の化
合物が挙げられ、これらは単独使用でも２種類以上の併
用であっても構わない。なかでも価格および性能の点で
フェノールが好ましい。

【００１７】アルデヒド類としては、例えばホルムアル
デヒド（ホルマリン）、パラホルムアルデヒド、アセト
アルデヒド、トリオキサン等が挙げられ、なかでも価格
および性能の面でホルムアルデヒドが好ましい。

【００１８】アルデヒド類とフェノール類の反応モル比
としては、特に制限されないが、歩留り、含浸性の点
で、アルデヒド類／フェノール類＝０．７／１．０〜
１．６／１．０の範囲が好ましい。

【００１９】アルカリ性触媒も公知のものがいずれも使
用できる。アルカリ性触媒としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、水酸化
カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化物、炭酸ナトリ
ウム等のアルカリ金属等の炭酸塩、炭酸カルシウム等の
アルカリ土類金属等の炭酸塩、アルカノールアミン、ア
ルキルアミン、アンモニア等のアミン化合物が挙げられ
る。その使用量は、最終フィルターの耐水性、耐アルカ
リ性、耐熱性の面で、フェノール類１００モルに対して
５モル以下の範囲が好ましい。

【００２０】本発明のエポキシ樹脂としては、ビスフェ
ノール類、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノ
ールノボラック樹脂、ナフタレンとエピクロルヒドリン
との反応物などの２官能以上の芳香族エポキシ樹脂が挙
げられる。

【００２１】そのエポキシ樹脂のエポキシ当量は５００
以下であることが必要であり、より好ましくは１５０〜
３００が適当である。エポキシ当量が５００以上では、
濾紙基材への浸透性が悪く、しかもレゾール型フェノー
ル樹脂のフェノール性水酸基との反応性が悪いためにア
ルカリ浸漬後の破裂強度が低下してしまう。

【００２２】これらのレゾール型フェノール樹脂とエポ
キシ樹脂との配合比率は、固形分重量比で３０／７０か
ら７０／３０が好ましい。特に４０／６０〜６０／４０
が好ましい。この範囲内であると、得られるフィルター
濾紙の耐アルカリ性が良好となる。

【００２３】用いる溶剤は特に限定されるものでは無い
が、通常有機溶剤が用いられ、アセトン、メチルエチル
ケトン等のケトン類やメタノール、エタノール等のアル
コール系溶剤とトルエン、キシレン等の芳香族系溶剤の
混合溶剤が溶解性の面で良好であり好まれる。また、樹
脂固形分濃度が高いと樹脂液の安定性を欠き、樹脂液の
分離がおこりにくい４０％以下が好ましい。

【００２４】また、引火性、爆発性等の理由で有機溶剤
の使用が困難な場合には、これらのレゾール型フェノー
ル樹脂やエポキシ樹脂に乳化剤や保護コロイド等を用い
て乳化させた水分散体樹脂を用いることも可能である。

【００２５】本発明では、レゾール型フェノール樹脂と
ともにエポキシ樹脂を用いる点が特に重要であり、必要
に応じては、他の樹脂、難燃剤、撥水剤、ブロッキング
防止剤、可塑剤、着色剤等を添加することができる。

【００２６】他の樹脂としては、例えば剛性付与のため
メラミン樹脂等のアミノプラスト樹脂が挙げられる。こ
の樹脂は単に配合しても、変性の目的で使用しても構わ
ない。また難燃剤としては、燐酸エステル系化合物やハ
ロゲン化化合物などが挙げられる。

【００２７】撥水剤としては、シリコンオイルや高級脂
肪酸エステル等が挙げられる。本発明で用いる含浸用濾
紙としては、従来公知のフィルター用紙がいずれも好ま
しく用いられる。

【００２８】フィルター用紙としては、例えばリンター
パルプのファイバーを主体とし、必要に応じてレイヨ
ン、ポリエステル等の合成繊維を加え、抄紙して通気
度、坪量、厚み等を調製した一般用フィルター用紙など
が挙げられる。

【００２９】本発明の含浸用樹脂組成物のフィルター用
紙への含浸は、通常の含浸方法がいずれも採用できる。
例えば浸漬及び絞り操作によって含浸させる。いわゆる
ディップスクィーズ（Ｄｉｐ−ｓｑｕｅｅｚｅ）方式や
特定濃度の含浸液を用いてキスロールにより含浸させる
キスコート（Ｋｉｓｓ−ｃｏａｔ）方式等が挙げられ
る。

【００３０】この際含浸用樹脂組成物の濃度は特に制限
されないが、通常固形分濃度５〜４０重量％に調製した
ものが使用される。含浸用樹脂組成物の付着量は、特に
制限されないが、フィルター用紙１００重量部に対して
樹脂固形分が１０〜５０重量部付着するように実施され
るのが一般的である。

【００３１】含浸紙のＢ化乾燥は、通常の乾燥条件、例
えば８０〜１８０℃で１〜１５分等で行われる。その後
コルゲート付けをした後に巻き取られる。この様にして
得られたＢ化紙は、裁断やヒダ付け等の加工を施し、そ
の後加熱硬化させる。Ｃ化工程の乾燥、加熱条件は特に
限定されるものではないが、通常１００〜２００℃にて
１〜４０分で行われる。

【００３２】こうして得られたフィルター用樹脂含浸紙
は、適当な長さに裁断され、フィルターエレメントとし
て組み立てられる。

【００３３】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。 実施例１〜３ ２リットルの４つ口フラスコに冷却管、温度計、攪拌機
をセットし、フェノール８８７ｇ、３７％ホルマリン９
１３ｇ、２５％アンモニア水８．３ｇを仕込み、還流温
度で５時間反応させ後、５０〜７０℃で減圧蒸留を濃縮
した、留出分が殆ど出なくなった時点で減圧蒸留を中止
し、７０℃に保つ。この間フラスコ内の反応液をサンプ
リングし、メタノールで希釈して樹脂固形分を５０％と
した後、粘度を測定し１５０センチポイズになった時点
でフラスコにメタノールを加え、フラスコ内の反応液を
充分に溶解しながら樹脂固形分を５０％に調整してレゾ
ール型フェノール樹脂（以下Ｂ−１という）を得た。

【００３４】このＢー１に、エポキシ樹脂として、エポ
キシ当量１９０のビスフェノールＡタイプのエポキシ樹
脂［大日本インキ化学工業（株）製 エピクロン８５
０］（以下Ａ−１という）を用い、（Ｂ−１）と（Ａ−
１）とを固形分６０／４０〜４０／６０で混合し、樹脂
全固形分濃度１０％になるようにメタノール／トルエン
で希釈した。

【００３５】供給紙としては、主としてコットン・リン
ター・パルプからなり、坪量が１４０ｇ／ｍ²で、厚み
が０．６ｍｍなるフィルター用紙を用いた。上記混合液
をディップスクイーズ方式でフィルター用紙に含浸させ
て含浸紙とした。次に、含浸紙を３時間風乾したのち、
１００℃で５分間加温し溶剤乾燥させた。次いでこの含
浸紙を１５０℃で１５分間熱処理し、樹脂を完全硬化さ
せた。得られた濾紙の樹脂含有量は３０％であり、その
常態破裂強度および５％アルカリ水溶液に４０℃で４８
ｈｒ浸漬した後の破裂強度を測定した。

【００３６】その結果を表１に示した。尚、破裂強度試
験はＪＩＳ Ｐ−８１１２に準拠して測定した。 実施例４〜６ 実施例１の（Ｂ−１）とエポキシ当量２２０のオルソク
レゾールノボラックエポキシ樹脂樹脂［大日本インキ化
学工業（株）製 エピクロンＮ−６９５]（以下Ａ−２
という）を固形分重量比で６０／４０〜４０／６０に混
合した。この混合液について実施例１と同様の試験を行
った。その結果は表１に示す。

【００３７】比較例１〜４ 実施例１の（Ｂ−１）にビスフェノールＡタイプのエポ
キシ当量９５０のエポキシ樹脂［大日本インキ化学工業
（株）製 エピクロン４０５０]（以下Ａ−３という）
を固形分重量比でそれぞれ１０／９０、２０／８０、８
０／２０、９０／１０の割合で混合した。この混合液に
ついて実施例１と同様の試験を行った。その結果は表２
に示す。

【００３８】比較例１、２では、常態での破裂強度およ
びアルカリ水浸漬後の破裂強度が著しく低下した。また
比較例３，４では、常態での破裂強度は、比較的良好で
あるが、アルカリ水浸漬後の破裂強度が著しく低下し
た。

【００３９】比較例５〜７ 実施例１の（Ｂ−１）と（Ａ−１）とを固形分重量比で
１０／９０の割合で混合した。この混合液について実施
例１と同様の試験を行った。その結果は表２に示す。

【００４０】比較例５〜７は常態での破裂強度は、比較
的良好であるが、アルカリ水浸漬後の破裂強度が著しく
低下した。実施例１〜６の含浸紙と比較例１〜７の含浸
紙（添加剤を用いないもの）との比較からわかる通りレ
ゾール型フェノール樹脂とエポキシの併用により耐アル
カリ性を有するフィルター濾紙を与える。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【発明の効果】本発明より得られるフィルター用樹脂含
浸濾紙は、アルカリ性を有する媒体を濾過する場合に高
耐久性を有する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エポキシ当量が５００以下のエポキシ樹脂
   （Ａ）とレゾール型フェノール樹脂（Ｂ）とを含んでな
   るフィルター用樹脂組成物。
2. 【請求項２】エポキシ樹脂（Ａ）とレゾール型フェノー
   ル樹脂（Ｂ）との割合が、固形分重量比でエポキシ樹脂
   （Ａ）／レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）＝３０／７０
   〜７０／３０であることを特徴とする請求項１記載の組
   成物。
3. 【請求項３】請求項１記載の樹脂組成物を濾紙に含浸せ
   しめてなるフィルター用樹脂含浸濾紙。