JPS60112818A - フィルタ−含浸用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改良されたフィルター含浸用樹脂組成物に関し
、さらに詳細には、後掲する如き特定の多ヒドロキシフ
ェニル系化合物から誘導される樹脂とエポキシ樹脂とか
ら成る、熱水抽出物が少なく耐水性の良好なフィルター
を製造するために特に適した樹脂組成物に関する。

従来より、オイルフィルターまたは自動車エアフィルタ
ーはフィルター用原紙にアルコール可溶性のフェノール
樹脂を含浸させ、Ｂ化工４！ｄ　（溶剤押発工程）そし
てＣ化工程（熱硬化工程）を経てｆｆ１ｉｉｊされてい
るが、このようにしてフェノ−・ル樹脂から得られるフ
ィルターの特色としては、耐熱性が良く、破裂強度も大
きく、強靭であって、しかも通気性能の良いことである
。

しかしながら、かかるフェノール樹脂含浸フィルターを
使用して食品用水を得たり、液状食品の濾過を行ったり
する場合には、含浸されているフェノール樹脂の未硬化
物部分が、水や食品中に若干ながら溶出することは避は
得られなく、したがって、かかるフェノール樹脂含浸フ
ィルターは厚生省告示第４３４号に規定されている１合
成樹脂製の器具、容器包装の規格試験」　（以下、これ
を［厚生省告示にならない。

さらに、かかるフェノール樹脂含浸フィルターを水源適
用として使用した場合に、破裂強度が低下することも、
これら１掲された如き分野への該フィルターの使用を妨
げている一因となっている。

ところで、この種のフェノール樹脂含浸フィルターにお
ける長所をそのままに保持し、あるいは生かし、併せて
、上述された如き該フィルターの欠点を取り除くべく、
これまでにも種々の試みが為されており、そのうちでも
、フェノール樹脂とエポキシ樹脂とを組み合せた組成物
で含浸されたフィルター紙が、これを水濾過に使用した
場合でも、破裂強度のそれほどの低下もなく、しかも未
硬化物の溶出量も少ないことが確認されている。

ところが、厚生省告示第４３４号試験に合格するために
は、硬化されたフィルター紙を長時間に亘って熱水で洗
うなどの操作が必要となり、そうしたことが多大な労力
とコスト増の原因となっている。

しかるに、本発明者らは以上に述べられた如き種々の従
来技術における欠点の存在に鑑みて鋭意４！ｉ！剖を重
ねた結果、必須の成分として、少なくとも１個のヒドロ
キシル基をもったフェニル基を２１１１以」二有する化
合物とホルムアルデヒド供給物質とを、アルカリ性触媒
の存在下に反応さ・Ｕて得られる樹ＩＩ旧ａ）とエポキ
シ４ＨｌｉＮ＋ｂ＋とを含んで成る組成物をフィルター
用原紙に含浸させ、次いでＢ化工程およびＣ化工程を経
て（ηられたフィルターを厚生省告示第４３４号試験に
かけた処、わざわざ熱水処理などの操作を行わなくとも
、該試験のあらゆる項目に合格し、耐水性能も良好で、
しかもフィルターとしての他の諸性能も良好なることを
見出して、本発明を完成さ−Ｕるに到った。

すなわち、本発明は少なくとも１個のヒドロキシル基を
もったフェニル基を２（ＩＭ以上含有する化合物（以下
、これを多ヒドロキシフェニル系化合物と略記する。）
とホルムアルデヒド供給物質とをアルカリ性触媒の存在
下に反応させて得られる樹脂（ハ）と、エポキシ樹脂ｆ
ｂｌとを必須の成分として含んで成る、熱水抽出物の少
ないフィルター含浸用樹脂組成物を提供するものである
。

ここにおいて、前記した多ヒドロキシフェニル系化合物
とは少なくとも１（ＩＮのヒドロキシル基をもったフェ
ニル基を２個以上含有する化合物を相称するものであり
、そのうちでも代表的なものを例示すれば、ビス−（４
−ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス−（２−ヒドロ
キシフェニル）エーテル、ビス−（４−ヒドロキシフェ
ニル）メタン（以下、これをビスフェノールＦと略記す
る６）または２．２′−ビス−（４−ヒドロキシフェニ
ル）プロパン（以下、これをビスフェノールＡと略記す
る。）などである。

また、前記ホルムアルデヒド供給物質として代表的なも
のを例示すれば、ホルマリン、バラホルムアルデヒド、
トリオキサン、環状ホルマールまたはへキサメチレンテ
トラミン（ウロトロピン）などである。

さらに、前記したアルカリ性触媒として代表的なものに
は、水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリウムの如きア
ルカリ金属の水酸化物；水酸化カルシウムもしくは水酸
化バリウムの如きアルカリ土類金属の水酸化物；モノエ
タノールアミンもしくはジェタノールアミンの如きアル
カノールアミン類；トリエチルアミンの如きアルキルア
ミン類またはアンモニアなどがある。

以上に掲げられた如き各種の原料を用いて本発明組成物
の一必須構成成分たる前記樹脂＋ａ＋を調製するには、
多ヒドロキシフェニル系化合物とホルムアルデヒド供給
物質とのモル比として、前者化合物の１モルに対し、後
者物質の１モルから最高でも、前者化合物が後者物質と
理論的に反応しうるモル数、つまり４モルまでである。

ホルムアルデヒド供給物質が１モルよりも少ないと、多
ヒドロキシフェニル系化合物とホルムアルデヒド供給物
質とのイリ加縮合により生成する樹脂（ａ）の分子量が
小さくなり、また未反応物の量も多くなる処から、耐水
性が低下して熱水抽出物量が多くなるし、逆にホルムア
ルデヒド供給物質が４モルよりも多くなると、未反応ホ
ルムアルデヒドが反応後の樹脂ｔａ＞中に多く残存し、
したがって厚生省告示第４３４号試験中のホルムアルデ
ヒド試験で、ホルムアルデヒド６許容量を超えてしまい
、その結果、食品用濾過など質とを用いての樹脂化反応
における前記アルカリ性触媒の量としては、反応中にお
ｃ３る反応系のｐｌ＋が７を超える量であれば、特別に
制限を設ける必要もないが、ｐＨが１１以上ともなると
、反応系内にあるホルムアルデヒドが副反応たるカニッ
ツアロー反応を起し易くなるので好ましくなくなること
に留意すべきであるし、逆にｐ肋＜７以下なる中性ない
しは酸性の領域では、かかる樹脂化反応の後半で行われ
る脱水工程において用いられるアルコール系溶剤の添加
にさいして、反応系中に生成している、多ヒト１コキシ
フェニル系化合物とホルムアルデヒド供給物質との縮合
物中のメチロール基と当該アルコールとが反応してエー
テル化物を生成し、そのために樹脂の分子量が」二から
なくなり、その結果、熱水抽出物量も多くなり、実用的
なものであるとは言えない。

而して、これら多ヒドロキシフェニル系化合物とホルム
アルデヒド供給物質との、アルカリ性触媒による樹脂イ
ヒ反応は、レゾール型フェノール樹脂の場合のそれと酷
似しているもので、まず初めに、多ヒドロキシフェニル
系化合物、ホルムアルデヒド供給物質およびアルカリ性
触媒を反応容器内に仕込み、さらに必要に応じてアルコ
ール系溶剤、ケトン系溶剤または芳香族系溶剤の如き溶
剤類をも仕込んで、攪拌下に加熱する。このさいの反応
温度は、通常、４０〜１５０℃なる範囲内であるが、か
かる範囲内のみに限定されるものでは決してない。

一定時間反応させたのち、次いで常法に従って脱水工程
に移されるが、この脱水工程に移る前に酸化合物による
中和を行うも、中和を行うことなく、そのまま脱水工程
に移すのも随意である。

かかる脱水の方法は特に限定されるものではなく、常圧
蒸留、減圧蒸留またはデカンタ−蒸留などの如き常法に
従えばよいが、こうした多ヒドロキシフェニル系化合物
とホルムアルデヒド供給物質との反応から得られる樹脂
は総じて粘度が１ＴＩｉいので、この脱水工程は、とく
に溶剤を用も）でのデカンタ−脱水によるのが好適であ
り、そのさいに川し１られるデカンタ−溶剤としては、
アルコール系または芳香族系のものが適している。

また、脱水量は特に限定されるものではないが、得られ
る樹脂液が均一で透明なる液状物になることが好ましい
。

他方、本発明組成物を構成するもう一つの必須成分であ
る前記エポキシ樹脂（ｂｌとして代表的なものを例示す
れば、ポリオキシアルキレンビスフェノールＡジグリシ
ジルエーテル系化合物、０−クレゾール・ホルムアルデ
ヒド重縮合物（０−タレゾール・ノボラ・ツク４絹月す
のボリク゛１ノシジルエーテル系化合物、フェノール・
ホルムアルデヒド重縮合物（フェノール・ノボラック樹
脂）もしくはアルキル〜Ｃ９）フェノール・ホルムアル
デヒド重縮合物のエピクロルヒドリンもしくはβ−メチ
ルエピクロルヒドリンによる（β−メチル）グリシジル
エーテル化変性物などの如き、１分子中に２　（１部１
以上のエポキシ基を持ち、かつエポキシ当量が１００以
上の樹ＩＩＩＶである。

かくして、前記したそれぞれの樹ｉｌｌ　（ａｌと樹脂
（ｂｌとの混合比率としては任意の比率が選ばれるが、
通常、水の濾過用のフィルターなどにあっては、樹脂（
ａ）／樹脂ｆｂｌ　＝　２　／　８〜８／２　（重量比
）なる割合が好適である。

その混合の方法も常法に従って任意の方法が選択される
が、混合液が均一にならないような場合には、両樹）ｍ
　ｆａ）および（ｂｌを熔解しうるような溶剤を加えて
行うことができることも勿論である。

かくして得られる本発明のフィルター含浸用樹脂組成物
は、適当な濃度に希釈されてフィルター川原紙に含浸さ
れるが、かかるフィルター用原紙としては公知慣用のも
のが用いられるが、中でもコツトンリンターパルプを主
体とし、さらに必要に応じてレーヨンまたはポリエステ
ルなどの（半）合成繊維フプイバーをも加えて抄紙され
、透気度、このさいの含浸液の濃度は、最終的に得られ
るフィルター中の樹脂含有率によって、あるいは含浸方
法などによっても異なってくるが、通常は５〜４０重量
％なる範囲内が適当である。

代表的な加工方法を例示すれば、坪量が５０〜３００ｇ
／Ｍで、かつ厚さが０．２〜５ｍＭなるフィルター用原
紙を用い、以」二のようにして得られた本発明組成物を
固形分が５〜５０重量％になるように溶剤で希釈したも
のに該フィルター用原紙を浸漬させ、次いで余分の含浸
液を二本ロールなどで絞り取って除去せしめることによ
り、含浸工程の操作を完了するが、かかる含浸工程にお
ける操作としては、上述された如き、浸漬後に絞り取る
方法の（色にも、樹脂液の転写による含浸、いわゆるキ
スコート方式によるのも有効であり、好適である。

含浸工程を終えたフィルター用紙は、次いで７０〜１５
０℃の温度で３０秒〜ｌ　５　’ｔｉ間を要してのＢ他
工程を経て、該フィルター用紙にプリーツ加工が施され
るが、このプリーツ加工は小さなスペースで濾過面積を
大きくするために必須のものである。

しかるのち、１００〜２３０℃の温度において１〜６０
分間に亘るＣ化工程に移されるが、このＣ化工程におい
ては、多し１゛１コキシフ工ニル系化合物とホルムアル
デヒド供給物質とから得られる樹脂（ａｌとエポキシ樹
脂（ｂｌとによる樹脂化が進行して最終硬化物となるに
至る。

かかるＣ化工程が十分に行われなかったりすると、本発
明によってもたらされる主要な効果の一つである熱水抽
出物の低減化が達成され得なくなるので、殊に注意を要
する。

Ｃ化工程を経たのちのフィルター紙中の樹ＪＩＨ含有率
は、通常、５〜３０重量％なる範囲内である。

また、このＣ化工程における樹脂の熱硬化速度を調整す
る目的で、通常、エポキシ樹脂用の硬化触媒として用い
られているようなアミン系または酸系化合物を用いるこ
とは一向に差し支えない。

このようにして得られるフィルターは熱水抽出物が少な
いばかりでなく、耐水強度も高く、かつ、フィルター性
能を落すこともないというメリットを有するものである
。

次に、本発明を参考例、実施例および比較例により具体
的に説明するが、以下において部および％は特に断りの
ない限り、すべて重量基準であるものとする。

参考例１　〔樹脂（ａｌの個製例〕 攪拌機および温度針を備えた２βの四つ目フラスコに、
ビスフェノフルＡの６３２部、３７％ホルマリンの６７
１部および４８％液状水酸化ナトリウムの５２．７部を
仕込み、マントルヒーターを用いて加熱し、１００℃で
１時間反応させたのち冷却し、４０℃で３５％塩酸を６
６部加えて反応生成物を中和せしめた。次いで、ｎ−プ
クノールの１２６部およびトルエンの２５３部を加えて
から、フラスコにデカンタ−をセントし、加熱してデカ
ンタ−脱水を行った。

脱水には１０時間を要したが、反応液の粘度が２５℃に
おけるガードナー粘度（以下同様）がＺになった処で、
この脱水を終えた。

しかるのち、トルエン／メタノール−２／１　（重量比
）からなる混合溶剤の６９０部で希釈せしめて不揮発分
（ＮＶ）が５０％で、かつ２５℃におけるプルツク・フ
ィールド粘度（以下同様）が３２０　ｃ、ｐｓなる樹脂
（ｎｌの溶液を得た。以下、これを樹脂（ａ−１）と略
記する。

参考例２（同　」−） 参考例１と同様のフラスコに、ビスフェノールへの７６
８部、３７％ホルマリンの４０７部、８０％パラボルム
アルデヒドの１２６部および２５％アンモニア水の３８
部を仕込み、マントルヒーターを用いて加熱して１００
℃で２時間反応させたのち、ｎ−ブタノールの２３０部
およびトルエンの２３０部を加えてから、フラスコにデ
カンクーをセットし、加熱してデカンタ−脱水を行った
。脱水には９時間を要したが、反応生成物の粘度がＺに
なった処で脱水を終えた。次いで、トルエン／メタノー
ル−２／１（電ｆＲ比）なる混合溶剤の６１２部を用い
て希釈・Ｕ“しめてＮＶが５０％で、粘度が２９０　ｃ
ｐｓなる樹脂＋ｉｌｌの溶液を得た。以下、これを樹脂
（ａ−２）と略記する。

参考例３（同　」二） ビスフェノールＦの５２１部、３７％ホルマリンの８４
１部および２５％アンモニア水の２１部を、参考例１と
同様のフラスコに仕込んで、マントルヒーターにより加
熱し、９０℃で２時間半反応させたのち、２０９部のｎ
−ブタノールと２０９部のトルエンとを加え、フラスコ
にデカンタ−をセットし、デカンタ−脱水を行った。脱
水には８時間を要したが、反応生成物の粘度がＺになっ
た処で、この脱水を止めた。次いで、トルエン／メタノ
ール−２／１（ｔｉｔ量比）なる混合溶剤を加えて希釈
せしめて、ＮＶが５０％で、かつ粘度が３３０　ｃｐｓ
なる樹Ｊ１旧ａ）の溶液を得た。以下、これを樹脂（ａ
−：Ｉ）と略記する。

実施例１〜６ 坪量が１４０　ｇ／ｒｄで、かつ厚さが０．６酊なるコ
ツトンリンター紙をフィルター原紙を使用し、第１表に
示されるような配合割合で、参考例１〜３で得られた樹
脂液と、［エビクロンＮ−７４０Ｊおよび［エピクロン
Ｎ−６９５Ｊ　Ｃいずれも大日本インキ化学工業ＩＡｎ
　Ｂｑのエポキシ樹脂〕とトルエン／メタノール＝２／
１　（重量比）なる混合溶剤とを用いて、都合６種類の
含浸液を調製した。

まず、フィルター用紙を含浸液に２秒間浸漬し、液から
取り出して二本ゴムロールで絞って余分の含浸液を除去
した。

次いで、この含浸紙を８０℃の乾燥機に入れて５分間乾
燥すしめてＢ化工程の操作を終えた。

しかるのち、１８０℃の乾燥機に移して１０分間硬化せ
しめてＣ化工程の操作を終了した。

かくして得られたＣ化紙についての各種の性能評価を行
ったが、その試験のＩＪ！！領は−Ｆ記する通りである
。

■　常態破裂強度−−−−−ＪＩＳ　Ｐ−８１１２に準
拠した。

■　耐水破裂強度−一−−−−熱水煮沸による破裂強度
で、破裂強度は上記のＪＩＳ　Ｐ−８１１２に準じた。

■　透　気　度−−−−−−−−ＪＩＳ　Ｐ−８１１７
に準じたが、空気が通過する面積は７８．５４−に変 更して行っている。

■　厚生省告示第４３４号試験−一一一一一表の面積と
裏の面積とを会計したものを「表面積」 と見做して試験を行った。

比較例１および２ 樹Ｊｌｌｌ　ｔａ＋の代りに「プライオーフェンＪ−３
２５Ｊ　（大日本インキ化学工業■製のアルコール溶性
フェノール樹脂；固形分−６０％〕を第１表に示される
ような配合割合で用いる以外は、実施例１〜６と同様に
して対照用の含浸液およびＣ化紙を得、そして性能評価
をも行った。それらの結果は同表にまとめて示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも１個のヒドロキシル基をもったフェニル基を
   ２個以上含有する化合物とホルムアルデヒド供給物質と
   を、アルカリ触媒の存在下に反応させて得られる樹脂＋
   ａ＋とエポキシ樹脂１ｂｌとを必須の成分として含んで
   成る、熱水抽出物の少ないフィルター含浸用樹脂組成物
   。