JP3418821B2 - Composition for flame retarding woody materials and flame retarding treatment method - Google Patents
Composition for flame retarding woody materials and flame retarding treatment methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば木材単板,
パーティクルボード,合板など(これらを総じて、木質
材料と称する)に難燃性を付与する難燃化用組成物、及
びこの難燃化用組成物を用いた木質材料の難燃化処理方
法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wood veneer,
The present invention relates to a flame-retardant composition for imparting flame retardancy to particle boards, plywood and the like (collectively referred to as wood-based materials), and a flame-retardant treatment method for wood-based materials using the flame-retardant composition.
【0002】[0002]
【従来の技術】先ず、一般的な木質材料の難燃化処理方
法について概説する。一般に木質材料に用いられる難燃
化用組成物は、比較的限定された種類の元素によって構
成されている。これらの元素は、N,P,Sbのような
Vb族の元素群、ハロゲンであるVIIb族の元素群、A
l,B,S,Zrなどの元素群である。因みに、Nはそ
れ自身に難燃作用は認められないが、Pとの組み合わせ
によって難燃化の相乗効果を呈する。また、SbはBr
と組み合わせて用いられる。これらの元素を含む化合物
は固相反応(熱分解反応過程)や界面反応を制御し、酸
素や熱の移動を断って燃焼を抑制する。ハロゲンを含有
する化合物は、一般に気相反応を制御して燃焼を抑止す
ることで知られている[(社)日本木材保存協会編,
「保存処理廃材のリサイクル技術ならびに安全廃棄技
術」(1994)]。2. Description of the Related Art First, a general flame retardant treatment method for wood materials will be outlined. Flame-retardant compositions that are generally used for wood materials are composed of relatively limited types of elements. These elements are Vb group elements such as N, P, Sb, halogen VIIb group elements, A
It is a group of elements such as l, B, S, and Zr. Incidentally, N has no flame retardant effect by itself, but exhibits a synergistic effect of flame retardancy when combined with P. Also, Sb is Br
Used in combination with. The compound containing these elements controls solid-phase reaction (thermal decomposition reaction process) and interfacial reaction, interrupts transfer of oxygen and heat, and suppresses combustion. Compounds containing halogen are generally known to control the gas phase reaction to suppress combustion [edited by the Japan Wood Preservation Association,
"Technology for recycling waste disposal materials and safe disposal technology" (1994)].
【0003】そして、防炎効果を発現するには、物理的
作用によるものと化学的作用によるものが知られてい
る。前者は、ホウ酸,ホウ砂などによるものがある。ホ
ウ酸は熱分解して酸化ホウ素となり、この酸化ホウ素が
可燃物を覆って酸素や熱を遮断する。また、アミノ系樹
脂などを用いて発泡させる方法もある。アミノ系樹脂は
燃焼時に生じた生成物が可燃物を被覆することで炎を遮
断するため難燃性が発現する。溶融によって発泡する場
合には泡が空気及び炎の障害物となり燃焼を妨げる。1
kgの木質材料を燃焼させるために必要な空気量は約4
km3 と比較的多いので、発泡により空気を断てば燃焼
が抑制される。そして、水酸化アルミニウムは吸熱効果
を示し、熱的作用によって難燃性が発現する。In order to exhibit the flameproof effect, it is known that it is based on a physical action and a chemical action. The former is due to boric acid and borax. Boric acid is thermally decomposed into boron oxide, and this boron oxide covers combustible materials to block oxygen and heat. There is also a method of foaming using an amino resin or the like. The amino resin exhibits flame retardancy because the product produced during combustion covers the combustible material to block the flame. When foamed by melting, the foam becomes an obstacle to air and flames and prevents combustion. 1
The amount of air required to burn kg of wood material is about 4
Since it is relatively large at km 3 , combustion is suppressed if air is cut off by foaming. Then, aluminum hydroxide exhibits an endothermic effect, and flame retardancy is exhibited by a thermal action.
【0004】また、水,CO2 ,NH3 ,SO2 ,SO3 などは
不燃性ガスであり難燃効果を有している。このような不
燃性ガスを発生させる化合物としては、炭酸アルカリ,
重炭酸アルカリ,ハロゲン化アンモニウム,オルトリン
酸塩,塩化物,スルファミン酸塩,硫酸塩などが知られ
ている。これらの化合物は270℃よりも低い温度で分
解して不燃性ガスを生成する[井上嘉幸,「木材保護化
学」(1969),内田老鶴舗新社]。Further, water, CO 2 , NH 3 , SO 2 , SO 3 and the like are nonflammable gases and have a flame retardant effect. Examples of compounds that generate such incombustible gas include alkali carbonate,
Alkali bicarbonate, ammonium halide, orthophosphate, chloride, sulfamate, sulfate and the like are known. These compounds decompose at a temperature lower than 270 ° C. to produce noncombustible gas [Yoshiyuki Inoue, “Wood Conservation Chemistry” (1969), Uchida Laotsuru Shinsha Co., Ltd.].
【0005】次に、化学的作用によるものとして、ハロ
ゲン系の難燃化用組成物は、組成物自体の気化あるいは
熱分解によって生成した気体がラジカル捕捉剤として気
体燃焼時のラジカル連鎖反応を止める化学的作用を呈す
ることで知られている[林業試験場編,「新版木材工業
ハンドブック」,1967,丸善株式会社]。加えて、
含ハロゲン発生ガス自身の希釈による燃焼抑制作用も呈
する。Next, as a chemical action, in the halogen-based flame retardant composition, the gas generated by vaporization or thermal decomposition of the composition itself serves as a radical scavenger to stop the radical chain reaction during gas combustion. It is known to exhibit a chemical action [Forestry Experiment Station, "New Edition Wood Industry Handbook", 1967, Maruzen Co., Ltd.]. in addition,
It also exhibits a combustion suppressing effect by diluting the halogen-containing gas itself.
【0006】更に、ハロゲン系の難燃化用組成物はセル
ロースに対して固相でも作用し、炭化残さの生成を促進
する。この場合、組成物に含まれるハロゲン化合物はラ
ジカル補捉剤として働き、燃焼の連鎖反応を抑制する。
ハロゲンによる連鎖反応抑制効果はCl<Br<Iの順
とされている[久保田静男,染色工業,32(2),7
4(1984);S Kubota, POLYMERIC MATERIALS ENC
YCLOPEDIA ,Volume 4(F-G), p.2389 ,CRC Press
(1996)、井上嘉幸,「木材保護化学」(196
9)内田老鶴舗新社]。Further, the halogen-based flame-retardant composition acts on cellulose even in the solid phase to promote the formation of carbonization residue. In this case, the halogen compound contained in the composition acts as a radical scavenger and suppresses a chain reaction of combustion.
The chain reaction suppressing effect of halogen is said to be in the order of Cl <Br <I [Shizuo Kubota, Dyeing Industry, 32 (2), 7
4 (1984); S Kubota, POLYMERIC MATERIALS ENC
YCLOPEDIA, Volume 4 (FG), p.2389, CRC Press
(1996), Yoshiyuki Inoue, "Wood Conservation Chemistry" (196)
9) Uchida Old Tsurupo Shinsha].
【0007】一方、セルロースの難燃化に関しては、オ
ルトリン酸が知られている。オルトリン酸は脱水触媒と
して働き、セルロースの水酸基と反応してセルロースを
炭素と水に熱分解することで知られている。このオルト
リン酸を含む難燃化用組成物では、まずオルトリン酸が
セルロースの6位炭素のOH基とエステル化により結合
し、ついで水が脱離してC=Cを生成する。このオルト
リン酸は木質材料(セルロース)の熱分解機構を変え、
可燃性ガス(レボグルコサンなど)の生成を抑制する。
すなわち、発炎までの間に反応性に富むセルロース側鎖
遊離基をなくす方法によって、セルロースからレボグル
コサンへの分解ルートを断ち、難燃効果を発現させてい
る[久保田静男,染色工業,32(2),74(198
4);S Kubota, POLYMERIC MATERIALS ENCYCLOPEDIA
,Volume 4 (F-G), p.2389 ,CRC Press (199
6)、井上嘉幸,「木材保護化学」(1969),内田
老鶴舗新社]。On the other hand, orthophosphoric acid is known for the flame retardation of cellulose. Orthophosphoric acid acts as a dehydration catalyst and is known to react with hydroxyl groups of cellulose to thermally decompose cellulose into carbon and water. In the flame retardant composition containing orthophosphoric acid, first, orthophosphoric acid is bonded to the OH group of the 6-position carbon of cellulose by esterification, and then water is eliminated to form C = C. This orthophosphoric acid changes the thermal decomposition mechanism of wood material (cellulose),
Suppresses the production of combustible gas (levoglucosan, etc.).
That is, the method of eliminating the highly reactive cellulose side-chain free radicals before inflammation causes the decomposition route of cellulose to levoglucosan to be cut off, thereby exhibiting a flame-retardant effect [Shizuo Kubota, Dyeing Industry, 32 (2 ), 74 (198
4); S Kubota, POLYMERIC MATERIALS ENCYCLOPEDIA
, Volume 4 (FG), p.2389, CRC Press (199
6), Yoshiyuki Inoue, "Wood Conservation Chemistry" (1969), Uchida Lao Tsurupo Shinsha].
【0008】そこで、実際上、木質材料に使用されてい
る難燃化用組成物としては、セルロースの難燃化用組成
物と同じく、リンや窒素を含有する化合物が知られてい
る。例えば、第一及び第二リン酸アンモニウム,オルト
リン酸とメラミン樹脂(メチロールメラミン)の混合物
などである。また、木質材料に用いられる塩化物として
は、例えば、クロム化塩化亜鉛(塩化亜鉛と重クロム酸
ナトリウムの混合物),塩化ゴム,塩化パラフィンなど
が知られている[林業試験場編,「新版木材工業ハンド
ブック」,1967,丸善株式会社]。Therefore, in practice, as the flame-retardant composition used for wood materials, a compound containing phosphorus or nitrogen is known as in the case of the flame-retardant composition of cellulose. For example, a mixture of primary and secondary ammonium phosphates, orthophosphoric acid and a melamine resin (methylolmelamine), and the like. Chromated zinc chloride (a mixture of zinc chloride and sodium dichromate), chlorinated rubber, chlorinated paraffin, etc. are known as chlorides used for wood materials [Forestry Research Institute, "New Edition Wood Industry"]. Handbook ", 1967, Maruzen Co., Ltd.].
【0009】すなわち、木質材料用の難燃化用組成物と
して、リン酸アンモニウムなどのリン酸化合物及びジシ
アンジアミドなどが知られており、難燃化処理時もしく
は燃焼時の加熱によりオルトリン酸エステルとなって、
セルロースの分解経路をブロックすることにより脱水炭
化を促進させ、炎の発生を防ぐようになっている。かか
る難燃化用組成物を用いた処理方法として、例えば特開
昭53−20402号公報には、特公昭49−4860
0号公報のセルロース難燃化処理方法を改良して木質材
料の難燃化に適用したものが開示されている。この公報
開示の処理方法によれば、リン酸と尿素を加熱して縮合
させた縮合リン酸アンモニウム水溶液に、木質材料を浸
漬し乾燥させたのち、所定温度に加熱して反応させるこ
とにより、木質材料に難燃性を付与するようになってい
る。That is, phosphoric acid compounds such as ammonium phosphate and dicyandiamide are known as flame retardant compositions for wood materials, and become orthophosphoric acid esters by heating during flame retarding treatment or during combustion. hand,
By blocking the cellulose decomposition pathway, dehydration and carbonization is promoted to prevent the occurrence of flame. As a treatment method using such a flame retardant composition, for example, JP-A-53-20402 discloses Japanese Patent Publication No. 49-4860.
The cellulose flame retardant treatment method disclosed in Japanese Patent No. 0 is disclosed and applied to the flame retardation of wood materials. According to the treatment method disclosed in this publication, the woody material is immersed in an aqueous solution of condensed ammonium phosphate obtained by heating and condensing phosphoric acid and urea, and the woody material is dried and then heated to a predetermined temperature to cause a reaction. It is designed to impart flame retardancy to materials.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、木質材料を
難燃化処理する場合、ホウ酸化合物によって難燃化処理
された木質材料はリン酸化合物により難燃化処理された
ものよりも難燃性が劣る。これは、炭化の際に生ずる水
蒸気によってホウ酸が失われるためと考えられている。
また、被膜の形成、ガラス状溶融物の生成、あるいは発
泡などには断熱作用があり、炭酸カリウム,シアン化
物,酢酸塩などは炭化相を形成し、これによって断熱す
る。しかし、これらの化合物は熱分解の際に強アルカリ
を生成する欠点がある。また、ハロゲン(塩素、臭素)
を含有する難燃化用組成物は燃焼時にダイオキシンを発
生するという問題がある。By the way, when the wood material is flame-retarded, the wood material treated with the boric acid compound is more flame-retardant than that treated with the phosphoric acid compound. Is inferior. It is considered that this is because boric acid is lost due to steam generated during carbonization.
Further, there is an adiabatic action in the formation of a film, the formation of a glassy melt, foaming, etc., and potassium carbonate, cyanide, acetate, etc. form a carbonized phase, which provides heat insulation. However, these compounds have a drawback that they generate a strong alkali upon thermal decomposition. In addition, halogen (chlorine, bromine)
The flame-retardant composition containing is disadvantageous in that it produces dioxin during combustion.
【0011】他方、難燃化用組成物をセルロースと反応
させて定着するための薬剤(例えば、N−メチロールジ
メチルホスホノプロピオンアミド(チバガイギー社のピ
ロバテックスCP)やメラミン樹脂)は、加工時はもと
より製品からもホルムアルデヒドを発生し、室内空気汚
染を引き起こす原因となっている。また、上記した難燃
化用組成物の中には、その組成物自体の難燃効果が認め
られるものの、木質材料の特性を考えると大量の組成物
を必要としたり、難燃化処理に多大な時間や手間を要す
るものが多い。On the other hand, agents for reacting the flame-retardant composition with cellulose to fix the composition (for example, N-methyloldimethylphosphonopropionamide (Pyrovatex CP of Ciba-Geigy Co.) and melamine resin) are used not only during processing. Formaldehyde is also emitted from products, causing indoor air pollution. Further, among the above-mentioned flame retardant composition, although the flame retardant effect of the composition itself is recognized, a large amount of the composition is required in view of the characteristics of the wood-based material, and a great deal of flame retardant treatment is required. Many of them take a lot of time and effort.
【0012】また、前述した特開昭53−20402号
公報で用いられる難燃化用組成物は、リン酸と尿素を縮
合させて縮合リン酸アンモニウムを得るために、加熱工
程が必要である。また、難燃化処理の際に加熱されてア
ンモニアが発生し悪臭がするという欠点がある。更に、
縮合リン酸アンモニウムのように、リンと窒素を含有す
る化合物はそれらの相乗効果により特にセルロースに対
し効果があるが、縮合反応を適切に行わせるためにはリ
ン酸と尿素の配合比を所定の比率にしなければならな
い。また、木質材料に難燃化用組成物を塗布または浸漬
した後に加熱して定着させる必要があり、定着のための
大がかりな熱処理器を要するので、加熱処理できる木質
材料の寸法に制限があった。更に、これらの難燃化用組
成物を合成するためには、大掛りな反応装置が必要であ
り、反応も長時間を要する。そして、難燃化用組成物の
中でもオルトリン酸エステルには、トリス(2,3−ジ
ブロモプロピル)ホスフェートなどのように毒性の高い
ものもある。Further, the flame retardant composition used in the above-mentioned JP-A-53-20402 requires a heating step in order to condense phosphoric acid and urea to obtain condensed ammonium phosphate. In addition, there is a drawback in that ammonia is generated by heating during the flame-retardant treatment to give offensive odor. Furthermore,
A compound containing phosphorus and nitrogen, such as condensed ammonium phosphate, is particularly effective for cellulose due to their synergistic effect, but in order to properly perform the condensation reaction, the compounding ratio of phosphoric acid and urea should be a predetermined value. Must be in proportion. In addition, since it is necessary to heat and fix the wood material after applying or immersing the flame retardant composition to the wood material, which requires a large-scale heat treatment device for fixing, there is a limit to the size of the wood material that can be heat-treated. . Furthermore, in order to synthesize these flame retardant compositions, a large-scale reaction device is required, and the reaction also takes a long time. Among the flame retardant compositions, some orthophosphoric acid esters are highly toxic, such as tris (2,3-dibromopropyl) phosphate.
【0013】一方、ポリエチレングリコールなどを浸透
剤として用いた難燃化用組成物を木質材料に含浸させた
場合、風乾はもとより加熱乾燥であっても、ポリエチレ
ングリコールは蒸散することなく木質材料内に滞留して
いるので、有効成分の定着状態が悪く、雨水などにより
難燃化用組成物の有効成分がポリエチレングリコールと
ともに容易に流脱してしまうといった問題がある。ま
た、ラクチトールをキャリア剤として含む難燃化用組成
物を木質材料に含浸させた場合は、防虫効果や防黴効果
が薄れるという問題があった。On the other hand, when a wood-based material is impregnated with a flame-retardant composition using polyethylene glycol or the like as a penetrant, polyethylene glycol does not evaporate in the wood-based material even when air-dried or heat-dried. Since it stays, the fixing state of the active ingredient is poor, and there is a problem that the active ingredient of the flame retardant composition is easily washed out together with polyethylene glycol due to rainwater or the like. Further, when a wood-based material is impregnated with a flame-retardant composition containing lactitol as a carrier agent, there is a problem that the insect-proof effect and the mildew-proof effect are weakened.
【0014】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであって、アンモニア臭が無く、ホルムアルデヒド
を発生せず無毒性で、燃焼時にダイオキシン発生の原因
となるハロゲン化合物を用いることのない難燃化用組成
物、及び、当該難燃化用組成物を用いて難燃化処理を容
易に作業性良く行える木質材料の難燃化処理方法を得る
ことを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it has no ammonia odor, does not generate formaldehyde, is nontoxic, and does not use a halogen compound which causes dioxins during combustion. An object of the present invention is to provide a flame retardant composition, and a method for flame retarding a wood-based material that can easily perform flame retardant treatment using the flame retardant composition with good workability.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記した従来の問題点を
解決するために、本発明者は、優れた難燃効果を有する
オルトリン酸に着目し、これを主成分とする簡素な組成
でありながら、上記のような問題点のない難燃化用組成
物を見出せないものかと鋭意検討した結果、本発明を完
成するに至ったのである。すなわち、本発明は、オルト
リン酸と尿素を水に溶解し、当該水溶液にアルコールを
加えてなる木質材料の難燃化用組成物を要旨とし、更に
は、前記それぞれの難燃化用組成物を木質材料に塗布し
たのち、その木質材料を乾燥するか、あるいは、木質材
料を難燃化用組成物に浸漬したのち、その木質材料を乾
燥する木質材料の難燃化処理方法を要旨としている。In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present inventor has focused on orthophosphoric acid having an excellent flame retardant effect and has a simple composition containing this as a main component. However, as a result of diligent research into whether or not a composition for flame retarding without the above-mentioned problems can be found, the present invention has been completed. That is, the present invention, orthophosphoric acid and urea is dissolved in water, the flame retardant composition of the woody material formed by adding an alcohol and spirit in the aqueous solution, further, the respective flame retarded compositions Is applied to a wood material, then the wood material is dried, or the wood material is immersed in a flame-retardant composition, and then the wood material is dried. .
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。上記構成の本発明に用いるオルトリン酸と尿素
は、ごく一般に入手可能な水溶性の化学薬品であり毒性
はない。なかでも、尿素は木質材料を膨潤させ難燃化用
組成物の浸透をよくし、また寸法安定性に寄与し、木質
材料の厚さによるが難燃性も発現する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. The orthophosphoric acid and urea used in the present invention having the above constitution are water-soluble chemicals which are generally available and have no toxicity. Among them, urea swells a wood-based material to improve the penetration of the flame-retardant composition, contributes to dimensional stability, and exhibits flame-retardant properties depending on the thickness of the wood-based material.
【0017】本発明におけるオルトリン酸と尿素の混合
比は、実用的な範囲内であれば特に限定されない。例え
ば、従来のように化学反応(エステル化反応)を期待す
る組成物の場合はリンと窒素の比が規定されているのに
対し、本発明のオルトリン酸と尿素の混合比は、処理さ
れる木質材料の性質に応じて自由に変更することができ
る。尚、木質材料のセルロースとオルトリン酸との反応
によって難燃化が進むことから、オルトリン酸の配合割
合が多いほうが好ましいと考えられるが、結果的にはオ
ルトリン酸と尿素の混合重量比として、1:9から6:
4の間で木質材料を処理することにより難燃性が高くな
った。一方、尿素自体は難燃効果がないことで知られて
いるが、オルトリン酸と併存する場合は相乗効果により
オルトリン酸単独使用の場合と比べて高い難燃性を示し
ている。オルトリン酸:尿素=1:9よりも尿素を多く
配合した難燃化用組成物を用いる場合は、木質材料表面
に尿素が析出して難燃性の持続力を損なうおそれがあ
る。The mixing ratio of orthophosphoric acid and urea in the present invention is not particularly limited as long as it is within a practical range. For example, in the case of a composition that expects a chemical reaction (esterification reaction) as in the past, the ratio of phosphorus and nitrogen is specified, whereas the mixing ratio of orthophosphoric acid and urea of the present invention is treated. It can be freely changed according to the properties of the wood material. It should be noted that, since the flame retardancy proceeds due to the reaction of the wood material cellulose and orthophosphoric acid, it is considered that it is preferable to add a large proportion of orthophosphoric acid, but as a result, the mixture weight ratio of orthophosphoric acid and urea is 1 : 9 to 6:
The flame retardancy was increased by treating the wood-based material between 4 times. On the other hand, urea itself is known to have no flame retardant effect, but when it coexists with orthophosphoric acid, it shows higher flame retardancy than the case of using orthophosphoric acid alone due to a synergistic effect. When a flame retardant composition containing a larger amount of urea than orthophosphoric acid: urea = 1: 9 is used, urea may be deposited on the surface of the wood material and impair the sustainability of flame retardancy.
【0018】そして、オルトリン酸及び尿素の、水溶液
全体重量に対する重量パーセントは5%〜80%である
のが望ましく、より好ましくは30%〜60%である。
5%以下では木質材料に難燃効果が付与されないおそれ
があり、80%以上では木質材料の表面がベタつくこと
がある。The weight percentage of orthophosphoric acid and urea relative to the total weight of the aqueous solution is preferably 5% to 80%, more preferably 30% to 60%.
If it is 5% or less, the wood material may not have a flame retardant effect, and if it is 80% or more, the surface of the wood material may be sticky.
【0019】本発明に用いるアルコールは乾燥時に蒸散
しやすく比較的安価で入手容易なものが好適である。か
かるものとしては例えば、エチルアルコール,メチルア
ルコール,またはイソプロピルアルコールなどが挙げら
れる。かかるアルコールは、最終的に得られる難燃化用
組成物の全体重量に対し10〜60重量%添加するのが
好ましい。これにより、難燃化処理後のベタツキ感が解
消され、材料厚さ方向への組成物浸透性も向上する。従
って、厚手の木質材料を難燃化処理する場合に好適とな
る。尚、アルコール添加量が10重量%を下回ると木質
材料への浸透力が小さくなり、これに伴って難燃性が低
下する。他方、アルコール添加量が60重量%を上回る
場合は木質材料の奥深くまで浸透しやすくなる反面、浸
透部位における難燃化用組成物の絶対濃度が希薄すぎる
ため同じく難燃性が低下する。The use have luer alcohol in the present invention are suitable easy ones available transpiration easy relatively inexpensive when dry. Examples of such substances include ethyl alcohol, methyl alcohol, isopropyl alcohol and the like. Such alcohol is preferably added in an amount of 10 to 60% by weight based on the total weight of the finally obtained flame retardant composition. This eliminates the sticky feeling after the flame-retardant treatment and improves the composition permeability in the material thickness direction. Therefore, it is suitable for flame-retarding a thick wood material. If the amount of alcohol added is less than 10% by weight, the penetrating power into the wood-based material will be small, and the flame retardancy will be reduced accordingly. On the other hand, when the amount of alcohol added exceeds 60% by weight, the wood material easily penetrates deeply, but the absolute concentration of the flame-retardant composition at the permeation site is too dilute, and the flame retardancy also decreases.
【0020】そして、アルコールを含む難燃化用組成物
の調製にあたっては、まず、オルトリン酸と尿素を水に
溶かして水溶液とする。このようにしておけば、その
後、水溶液にアルコールを添加しても支障を生じない。
これに対し、予め水とアルコールを混ぜたものに、オル
トリン酸と尿素を添加した場合は白濁液となる。このよ
うな白濁液を木質材料の表面に塗布した場合は、有効成
分(オルトリン酸と尿素)が木質材料の表面で均一にな
らないため、難燃効果が低減する。When preparing the flame retardant composition containing alcohol, first, orthophosphoric acid and urea are dissolved in water to form an aqueous solution. By doing so, there is no problem even if alcohol is added to the aqueous solution thereafter.
On the other hand, when orthophosphoric acid and urea are added to a mixture of water and alcohol in advance, it becomes a cloudy liquid. When such a cloudy liquid is applied to the surface of the wood material, the active ingredients (orthophosphoric acid and urea) are not uniform on the surface of the wood material, so the flame retardant effect is reduced.
【0021】上記のように構成された難燃化用組成物の
水溶液またはアルコール水溶液は、親水性で低粘度であ
るため、高含水率の木質材料に対しても浸透性がよい。
これは、尿素の保有する膨潤化作用や適度の保湿作用に
起因しているものと思われる。尚、本発明に係る難燃化
用組成物に対し、ホウ酸やホウ砂などの防腐剤を添加し
ても構わない。The aqueous solution or alcoholic solution of the flame retardant composition having the above-described structure is hydrophilic and has a low viscosity, and therefore has good permeability even to a wood material having a high water content.
This is considered to be due to the swelling action and the proper moisturizing action possessed by urea. An antiseptic agent such as boric acid or borax may be added to the flame retardant composition according to the present invention.
【0022】本発明方法により木質材料を難燃化処理す
るにあたっては、難燃化用組成物を所定の手段で木質材
料に定着させる必要がある。すなわち、木質材料に対し
難燃化用組成物を表面塗布したり、あるいは材料全体を
1〜48時間程度浸漬したのち乾燥するだけで、熱処理
を行うことなく材料表面付近に定着させることができ、
木質材料に難燃性を付与できる。In flame-retarding the wood material by the method of the present invention, it is necessary to fix the flame-retardant composition to the wood material by a predetermined means. That is, it is possible to fix the composition to the vicinity of the surface of the wood material without heat treatment by simply applying the flame-retardant composition to the wood material, or immersing the whole material for about 1 to 48 hours and then drying.
Flame retardancy can be imparted to wood materials.
【0023】塗布処理または浸漬処理した後の木質材料
を乾燥させるにあたっては、風乾などによる自然乾燥、
または加熱による強制乾燥であっても構わない。乾燥の
態様は木質材料の大きさや厚みあるいは周囲環境条件に
応じて、適宜の態様を採用すればよい。When drying the wood-based material after the coating treatment or the dipping treatment, natural drying such as air drying,
Alternatively, forced drying by heating may be used. As the drying mode, an appropriate mode may be adopted according to the size and thickness of the wood material or the ambient environment conditions.
【0024】本発明による難燃化用組成物を所定の手段
で含浸処理をした木質材料は防腐性や防蟻性にも優れて
いる。これは、蝕害を与える蟻の腸内に本発明における
組成物成分の消化酵素が存在せず蟻が養分にできないこ
とから、耐腐朽効果や耐蝕害効果の発現につながってい
るものと思われる。The wood material impregnated with the flame retardant composition according to the present invention by a predetermined means has excellent antiseptic property and ant-preventive property. This is because the digestive enzyme of the composition component of the present invention does not exist in the intestine of the ant which causes corrosion, and the ant cannot feed the ant, which is considered to lead to the expression of the decay-resistant effect and the corrosion-resistant effect. .
【0025】尚、本発明の難燃化用組成物で処理される
木質材料としては、木材単板はいうまでもなく、ファイ
バーボード,パーティクルボード,合板なども含むもの
とする。木質材料に用いられる樹種としては、例えば、
スギ,松,桧,栂,米松などに代表される針葉樹や、ぶ
な,カシ,ナラ,マカンバ,シイノ木,ラワン,アピト
ンなどに代表される広葉樹が挙げられる。The wood materials treated with the flame retardant composition of the present invention include not only wood veneer but also fiberboard, particle board, plywood and the like. Examples of tree species used for wood materials include
Examples include conifers such as cedar, pine, cypress, toga, and pine, and hardwoods such as beech, oak, oak, citrus, shiino tree, rawan, and apiton.
【0026】[0026]
【実施例】引続き、実施例によって本発明をいっそう具
体的に説明する。
〔実施例1〕オルトリン酸と尿素の重量割合が「9対
1」の混合物を調製し、この混合物から50重量%濃度
の水溶液を作製して難燃化用組成物とした。この難燃化
用組成物を、長さ300mm×幅120mm×厚さ1m
mの試験体(木材単板(樹種:米松))に「塗布」した
のち風乾して定着させたものを試験に供した。試験はJ
IS−L−1091による繊維の燃焼試験方法(ミクロ
バーナ法(薄手試験体用))に従って実施した。EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically by way of examples. [Example 1] A mixture having a weight ratio of orthophosphoric acid and urea of "9: 1" was prepared, and an aqueous solution having a concentration of 50% by weight was prepared from the mixture to obtain a flame retardant composition. This flame-retardant composition has a length of 300 mm, a width of 120 mm and a thickness of 1 m.
The test piece of m (wood veneer (tree species: Yonematsu)) was "coated", air-dried and fixed, and then used for the test. The test is J
The test was performed according to the fiber combustion test method (microburner method (for thin test body)) according to IS-L-1091.
【0027】前記の燃焼試験方法は、45度に傾けて配
置した試験体に火炎をあて、燃焼の広がり程度その他を
測定するものである。燃焼の広がり程度は、試験体が炭
化した部分の面積(炭化面積)や、炭化した部分の最大
長さ(炭化距離)で評価される。尚、試験体が傾けて置
かれるので炭化部分がおのずと楕円形になりやすいこと
と、木質材料が繊維の方向性を有しているので火炎のあ
たる箇所が必ずしも炭化部分の中心にあるとは限らない
ことから、炭化面積及び炭化長の双方から難燃性を判断
することとした。実施例1における試験結果は、表1に
示すように、炭化面積59.3cm2 、炭化長12.0
cmであった。この場合、木材単板の表面にベタツキ感
があった。尚、以下の実施例2〜5の試験結果も併せて
表1に示す。The above-mentioned combustion test method is one in which a flame is applied to a test body arranged at an angle of 45 degrees to measure the extent of combustion and other factors. The extent of combustion is evaluated by the area of the carbonized portion of the test body (carbonized area) or the maximum length of the carbonized portion (carbonized distance). In addition, since the test piece is placed at an angle, the carbonized portion tends to be oval naturally, and because the wood-based material has fiber directionality, the location of the flame is not always at the center of the carbonized portion. Therefore, it was decided to judge the flame retardancy from both the carbonized area and the carbonized length. As shown in Table 1, the test results in Example 1 are as follows: carbonization area 59.3 cm 2 , carbonization length 12.0.
It was cm. In this case, the surface of the wood veneer had a sticky feeling. The test results of Examples 2 to 5 below are also shown in Table 1.
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】〔実施例2〕オルトリン酸と尿素の重量割
合が「7対3」の混合物から難燃化用組成物を調製した
以外は、実施例1と同様に試験を行った。その結果は、
炭化面積55.0cm2 、炭化長8.8cmであった。
この例でもベタツキ感があった。Example 2 A test was conducted in the same manner as in Example 1 except that the flame retardant composition was prepared from a mixture of orthophosphoric acid and urea in a weight ratio of “7: 3”. The result is
The carbonization area was 55.0 cm 2 and the carbonization length was 8.8 cm.
There was a sticky feeling in this example as well.
【0030】〔実施例3〕オルトリン酸と尿素の重量割
合が「5対5」の混合物から難燃化用組成物を調製した
以外は、実施例1と同様に試験を行った。その結果は、
炭化面積32.1cm2 、炭化長7.0cmであった。Example 3 A test was conducted in the same manner as in Example 1 except that the flame retardant composition was prepared from a mixture of orthophosphoric acid and urea in a weight ratio of “5: 5”. The result is
The carbonized area was 32.1 cm 2 and the carbonized length was 7.0 cm.
【0031】〔実施例4〕オルトリン酸と尿素の重量割
合が「3対7」の混合物から難燃化用組成物を調製した
以外は、実施例1と同様に試験を行った。その結果は、
炭化面積29.5cm2 、炭化長7.0cmであった。Example 4 A test was performed in the same manner as in Example 1 except that the flame retardant composition was prepared from a mixture of orthophosphoric acid and urea in a weight ratio of “3: 7”. The result is
The carbonization area was 29.5 cm 2 and the carbonization length was 7.0 cm.
【0032】〔実施例5〕オルトリン酸と尿素の重量割
合が「1対9」の混合物から難燃化用組成物を調製した
以外は、実施例1と同様に試験を行った。その結果は、
炭化面積35.9cm2 、炭化長9.5cmであった。
上記した実施例3〜実施例5においては、木質材料表面
にベタツキ感が感じられなかった。Example 5 A test was performed in the same manner as in Example 1 except that the flame retardant composition was prepared from a mixture of orthophosphoric acid and urea in a weight ratio of “1: 9”. The result is
The carbonized area was 35.9 cm 2 and the carbonized length was 9.5 cm.
In Examples 3 to 5 described above, no sticky feeling was felt on the surface of the wooden material.
【0033】〔比較例1〕既述した特開昭53−204
02号公報開示の難燃化処理方法における実施例1と同
じ処方で難燃化用組成物を調製した。すなわち、重量割
合でオルトリン酸と尿素が「1対3」に配合されたもの
を加熱して縮合物を生成し、この縮合物に水を加えて4
0重量%濃度の水溶液を作製し、更にこの水溶液にその
重量に対し5重量%の尿素を添加して難燃化用組成物と
した。この難燃化用組成物に、長さ300mm×幅12
0mm×厚さ1mmの木材単板(樹種:米松)を「浸
漬」して乾燥させたものを供試した。試験はJIS−L
−1091による繊維の燃焼試験方法(ミクロバーナ
法)に従って実施した。この試験結果は、表2に示すよ
うに、炭化面積61.9cm2 、炭化長14.5cmで
あった。次の比較例2による結果も表2に示す。Comparative Example 1 Japanese Patent Laid-Open No. 53-204
A flame-retardant composition was prepared with the same formulation as in Example 1 in the flame-retardant treatment method disclosed in JP-A No. 02-202. That is, a mixture of orthophosphoric acid and urea in a weight ratio of "1 to 3" is heated to produce a condensate, and water is added to the condensate to obtain 4
An aqueous solution having a concentration of 0% by weight was prepared, and 5% by weight of urea was added to the aqueous solution to prepare a flame retardant composition. This flame retardant composition has a length of 300 mm and a width of 12
A wood veneer (tree type: Yonematsu) having a thickness of 0 mm and a thickness of 1 mm was “immersed” and dried to be tested. The test is JIS-L
It was carried out according to the fiber combustion test method (micro burner method) according to -1091. As shown in Table 2, the test results were a carbonization area of 61.9 cm 2 and a carbonization length of 14.5 cm. The results of Comparative Example 2 below are also shown in Table 2.
【0034】[0034]
【表2】 [Table 2]
【0035】〔比較例2〕比較例1と同じ処方で調製し
た難燃化用組成物を、比較例1と同じ試験体に浸漬した
のち風乾し、更に当該開示公報の実施例2に基づき15
0℃で6分間加熱処理により試験体に定着させた。この
ように調製した試験体をJIS−L−1091による繊
維の燃焼試験方法(ミクロバーナ法)に供した。その結
果は、炭化面積71.8cm2 、炭化長15.0cmで
あった。また、比較例1,2とも木質材料表面にベタツ
キ感が生じた。Comparative Example 2 A flame-retardant composition prepared by the same formulation as in Comparative Example 1 was dipped in the same test body as in Comparative Example 1 and then air-dried.
The test piece was fixed by heat treatment at 0 ° C. for 6 minutes. The test body thus prepared was subjected to the fiber combustion test method (micro burner method) according to JIS-L-1091. As a result, the carbonized area was 71.8 cm 2 and the carbonized length was 15.0 cm. Further, in Comparative Examples 1 and 2, a sticky feeling was generated on the surface of the wooden material.
【0036】上記したように、各実施例1〜5による難
燃化用組成物では、風乾により水が蒸散してオルトリン
酸と尿素が木材単板の表面や深層部に定着している。因
みに、オルトリン酸と尿素にはそれぞれ木質材料に対す
る難燃効果が認められるが、これらを併用してあるので
互いに相乗効果を発揮する。そのため、実施例1〜5の
難燃化用組成物は、比較例1,2が「浸漬」処理されて
いるにも拘らず、これらと比べ格別の難燃効果を呈して
いる。また、一定範囲の配合比(実施例3〜実施例5)
であれば、ベタツキ感がなくなる。As described above, in the flame retardant compositions according to each of Examples 1 to 5, water was evaporated by air drying, and orthophosphoric acid and urea were fixed on the surface of the wood veneer and the deep layer. Incidentally, orthophosphoric acid and urea each have a flame-retardant effect on wood materials, but since they are used together, they exert a synergistic effect on each other. Therefore, the flame-retardant compositions of Examples 1 to 5 exhibit exceptional flame-retardant effects as compared with Comparative Examples 1 and 2, even though the Comparative Examples 1 and 2 are subjected to the "immersion" treatment. In addition, a compounding ratio within a certain range (Examples 3 to 5)
If so, the sticky feeling disappears.
【0037】〔実施例6〕オルトリン酸と尿素の重量割
合が「3対7」の混合物を調製し、この混合物から50
重量%の水溶液を作製して難燃化用組成物とした。この
難燃化用組成物を満たした浸漬槽に、長さ300mm×
幅120mm×厚さ1mmの木材単板(樹種:米松)を
「浸漬」したのち、取り出して風乾したものを試験に供
した。試験はJIS−L−1091による繊維の燃焼試
験方法(ミクロバーナ法)に従って実施した。この試験
結果は、表3に示すように、炭化面積16.0cm2 、
炭化長5.0cmであった。この実施例6のように「浸
漬」で処理すると、同じ条件で調製した難燃化用組成物
を「塗布」で処理した場合(実施例4)と比べ、材料内
部への浸透が行き渡り、難燃性が大幅に向上しているの
が判る。Example 6 A mixture having a weight ratio of orthophosphoric acid and urea of "3: 7" was prepared, and 50% of the mixture was prepared.
A wt% aqueous solution was prepared to obtain a flame retardant composition. In a dipping tank filled with this flame retardant composition, a length of 300 mm ×
A wood veneer having a width of 120 mm and a thickness of 1 mm (tree species: Yonematsu) was “immersed”, taken out, and air-dried to be subjected to the test. The test was performed according to the fiber combustion test method (micro burner method) according to JIS-L-1091. As shown in Table 3, this test result shows that the carbonized area was 16.0 cm 2 ,
The carbonization length was 5.0 cm. When treated by "immersion" as in this Example 6, compared with the case where the flame-retardant composition prepared under the same conditions was treated by "application" (Example 4), permeation into the interior of the material was spread and it was difficult. It can be seen that the flammability is greatly improved.
【0038】[0038]
【表3】 [Table 3]
【0039】〔実施例7〕オルトリン酸と尿素の重量割
合が「3対7」の混合物を調製し、この混合物から30
重量%濃度の水溶液を作製して難燃化用組成物とした。
この難燃化用組成物を、長さ300mm×幅120mm
×厚さ1mmの中密度繊維板(以下、MDFと略称す
る)に塗布したのち風乾したものを試験に供した。試験
はJIS−L−1091による繊維の燃焼試験方法(ミ
クロバーナ法)に従って実施した。この試験結果は、表
4に示すように、炭化面積34.9cm2 、炭化長7.
5cmであった。尚、以下の実施例8〜10についても
併せて表4に示す。Example 7 A mixture having a weight ratio of orthophosphoric acid and urea of "3: 7" was prepared, and 30% of this mixture was used.
An aqueous solution having a concentration of wt% was prepared to obtain a flame retardant composition.
This flame-retardant composition has a length of 300 mm and a width of 120 mm.
× A medium-density fiberboard (hereinafter, abbreviated as MDF) having a thickness of 1 mm was applied and then air-dried to be subjected to the test. The test was performed according to the fiber combustion test method (micro burner method) according to JIS-L-1091. As shown in Table 4, this test result shows that the carbonization area was 34.9 cm 2 and the carbonization length was 7.
It was 5 cm. Table 4 also shows Examples 8 to 10 below.
【0040】[0040]
【表4】 [Table 4]
【0041】〔実施例8〕実施例7と同じ処方で調製し
た難燃化用組成物を、長さ300mm×幅120mm×
厚さ1mmのスギ板に塗布したものを試験に供した。試
験はJIS−L−1091による繊維の燃焼試験方法
(ミクロバーナ法)に従って実施した。その結果は、炭
化面積44.1cm2 、炭化長8.5cmであった。Example 8 A flame-retardant composition prepared by the same formulation as in Example 7 was used, and was 300 mm in length × 120 mm in width ×
The test piece was applied to a cedar plate having a thickness of 1 mm. The test was performed according to the fiber combustion test method (micro burner method) according to JIS-L-1091. As a result, the carbonized area was 44.1 cm 2 and the carbonized length was 8.5 cm.
【0042】〔実施例9〕オルトリン酸と尿素の重量割
合が「5対5」の混合物を調製し、濃度として50重量
%の水溶液を作製して難燃化用組成物とした。この難燃
化用組成物を、長さ300mm×幅120mm×厚さ2
mmのMDFに塗布したのち風乾したものを試験に供し
た。試験はJIS−L−1091による繊維の燃焼試験
方法(ミクロバーナ法)に従って実施した。その結果
は、炭化面積27.1cm2 、炭化長6.0cmであっ
た。Example 9 A mixture having a weight ratio of orthophosphoric acid and urea of "5: 5" was prepared, and an aqueous solution having a concentration of 50% by weight was prepared to obtain a flame retardant composition. This flame-retardant composition has a length of 300 mm, a width of 120 mm and a thickness of 2
What was applied to MDF mm mm and air dried was used for the test. The test was performed according to the fiber combustion test method (micro burner method) according to JIS-L-1091. As a result, the carbonization area was 27.1 cm 2 and the carbonization length was 6.0 cm.
【0043】〔実施例10〕実施例9と同じ処方で調製
した難燃化用組成物を、長さ300mm×幅120mm
×厚さ2mmのスギ板に塗布したのち風乾したものを試
験に供した。試験はJIS−L−1091による繊維の
燃焼試験方法(ミクロバーナ法)に従って実施した。そ
の結果は、炭化面積29.3cm2 、炭化長6.5cm
であった。Example 10 A flame-retardant composition prepared by the same formulation as in Example 9 was used, and the length was 300 mm and the width was 120 mm.
C. A test piece was applied to a cedar plate having a thickness of 2 mm and air-dried. The test was performed according to the fiber combustion test method (micro burner method) according to JIS-L-1091. As a result, the carbonized area was 29.3 cm 2 , the carbonized length was 6.5 cm.
Met.
【0044】上記した各実施例7〜10のように、木質
材料としてMDFやスギを用いた場合でも、比較例1,
2と比べ難燃性及びベタツキ感が優れており、また木質
材料の種類によらず、各実施例の難燃化用組成物が好適
であることがわかる。Even when MDF or cedar is used as the wood material as in each of Examples 7 to 10 described above, Comparative Example 1,
It is found that the flame retardancy and stickiness are superior to those of No. 2, and the flame retardant composition of each example is suitable regardless of the type of wood material.
【0045】〔実施例11〕オルトリン酸と尿素の重量
割合が「5対5」の混合物を調製し、この混合物から3
0重量%濃度の水溶液を作製し、更に最終組成物の総重
量に対し「30重量%」の「エチルアルコール」を加え
て難燃化用組成物とした。この難燃化用組成物を、長さ
300mm×幅120mm×厚さ2mmのMDFに塗布
したのち風乾したものを試験に供した。試験はJIS−
L−1091による繊維の燃焼試験方法(メッケルバー
ナ法(厚手試験体用))に従って実施した。この試験結
果は、表5に示すように、炭化面積66.4cm2 、炭
化長11.5cmであった。尚、以下の実施例12〜1
5についても併せて表5に示す。Example 11 A mixture having a weight ratio of orthophosphoric acid and urea of "5: 5" was prepared, and 3 parts were prepared from this mixture.
An aqueous solution having a concentration of 0% by weight was prepared, and "30% by weight" of "ethyl alcohol" was added to the total weight of the final composition to obtain a flame retardant composition. This flame-retardant composition was applied to an MDF having a length of 300 mm, a width of 120 mm, and a thickness of 2 mm, which was then air-dried and subjected to a test. The test is JIS-
The test was performed according to the fiber combustion test method (Meckel burner method (for thick test body)) according to L-1091. As shown in Table 5, the test results were a carbonized area of 66.4 cm 2 and a carbonized length of 11.5 cm. In addition, the following Examples 12 to 1
5 is also shown in Table 5.
【0046】[0046]
【表5】 [Table 5]
【0047】〔実施例12〕実施例11と同じ処方で調
製した難燃化用組成物を、長さ300mm×幅120m
m×厚さ2mmのオリエンテッドストランドボード(以
下、OSBと略称する)に塗布したのち風乾したものを
試験に供した。試験はJIS−L−1091による繊維
の燃焼試験方法(メッケルバーナ法)に従って実施し
た。その結果は、炭化面積67.6cm2 、炭化長1
2.5cmであった。[Example 12] A flame-retardant composition prepared by the same formulation as in Example 11 was used.
An oriented strand board (hereinafter, abbreviated as OSB) having a size of m × 2 mm and applied with air and then dried was used for the test. The test was performed according to the fiber combustion test method (Meckel burner method) according to JIS-L-1091. As a result, the carbonization area was 67.6 cm 2 , the carbonization length was 1
It was 2.5 cm.
【0048】〔実施例13〕実施例11と同じ処方で調
製した難燃化用組成物を、長さ300mm×幅120m
m×厚さ2mmのスギ板に塗布したのち風乾したものを
試験に供した。試験はJIS−L−1091による繊維
の燃焼試験方法(メッケルバーナ法)に従って実施し
た。その結果は、炭化面積87.9cm2 、炭化長1
2.5cmであった。Example 13 A flame-retardant composition prepared by the same formulation as in Example 11 was used to prepare a composition having a length of 300 mm and a width of 120 m.
After being applied to a cedar plate having a size of m × 2 mm and dried in air, it was used for the test. The test was performed according to the fiber combustion test method (Meckel burner method) according to JIS-L-1091. As a result, the carbonization area was 87.9 cm 2 , the carbonization length was 1.
It was 2.5 cm.
【0049】〔実施例14〕オルトリン酸と尿素の重量
割合が「5対5」の混合物を調製し、この混合物から5
0重量%濃度の水溶液を作製し、更に最終組成物の総重
量に対して「50重量%」のエチルアルコールを加えて
難燃化用組成物とした。この難燃化用組成物を、長さ3
00mm×幅120mm×厚さ2mmのOSBに塗布し
たのち風乾したものを試験に供した。試験はJIS−L
−1091による繊維の燃焼試験方法(メッケルバーナ
法)に従って実施した。その結果は、炭化面積45.8
cm2、炭化長11.5cmであった。Example 14 A mixture in which the weight ratio of orthophosphoric acid and urea was “5: 5” was prepared, and 5% was obtained from this mixture.
An aqueous solution having a concentration of 0% by weight was prepared, and "50% by weight" of ethyl alcohol was added to the total weight of the final composition to obtain a flame retardant composition. This flame-retardant composition has a length of 3
An OSB having a size of 00 mm × width 120 mm × thickness 2 mm was air-dried and then subjected to a test. The test is JIS-L
It was carried out according to the fiber combustion test method (Meckel burner method) according to -1091. The result is a carbonized area of 45.8.
It was cm 2 , and the carbonization length was 11.5 cm.
【0050】〔実施例15〕実施例14と同じ処方で調
製した難燃化用組成物を、長さ300mm×幅120m
m×厚さ2mmのスギ板に塗布したものを試験に供し
た。試験はJIS−L−1091による繊維の燃焼試験
方法(メッケルバーナ法)に従って実施した。その結果
は、炭化面積44.6cm2 、炭化長10.5cmであ
った。Example 15 A flame-retardant composition prepared by the same formulation as in Example 14 was used, and the length was 300 mm and the width was 120 m.
What was applied to a cedar plate of m × thickness 2 mm was used for the test. The test was performed according to the fiber combustion test method (Meckel burner method) according to JIS-L-1091. As a result, the carbonization area was 44.6 cm 2 and the carbonization length was 10.5 cm.
【0051】上記したように、実施例11〜実施例15
では、エチルアルコールの添加による浸透性向上効果を
見越して、厚手(2mm)の木質材料を用いているが、
難燃性及びベタツキ感のいずれに関しても相応の好結果
が得られている。この場合、エチルアルコールを多量
(50重量%、実施例14,15)に添加したほうが、
予想通り高い難燃性を示した。また、ベタツキ感も表中
では差が現れてないが、アルコール添加量が多いほど感
触は良好であった。As described above, Examples 11 to 15
So, in anticipation of the penetrating effect of the addition of ethyl alcohol, a thick (2 mm) wood material is used.
Correspondingly good results have been obtained with respect to both flame retardancy and stickiness. In this case, it is better to add ethyl alcohol in a large amount (50% by weight, Examples 14 and 15).
As expected, it showed high flame retardancy. In addition, the sticky feeling did not show any difference in the table, but the feel was better as the amount of alcohol added was larger.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る難燃化
用組成物は、オルトリン酸と尿素を水に溶解させた簡素
な組成であることから、組成物製造に大掛りな設備を必
要とせず長い反応時間も不要となる。また、オルトリン
酸と尿素の縮合反応を起こさせる必要がないため、これ
らの配合比は任意ですむ。これらの配合比を適宜に調整
することにより、難燃性の度合いやベタツキ感の有無を
調節することができる。そのうえ、「リン酸と尿素を加
熱して縮合物を得、更に縮合物の水溶液を得て難燃化用
組成物とし、これに木質材料を浸漬し乾燥したのちに加
熱定着させる」ようにした従来公報技術と比べ、前述の
ように簡素な組成であるにも拘らず、オルトリン酸と尿
素が相乗効果を発揮して格段の難燃効果を呈している。
そして、乾燥工程で水を蒸散させることによりオルトリ
ン酸と尿素の定着がなされるので、従来技術のような難
燃化処理のための定着用加熱工程を必要としない。As described above, according to the present invention, the flame retardant composition according to the present invention, orthophosphoric acid and urea because it is easy disjoint composition dissolved in water, large-scale equipment to the composition prepared It does not require a long reaction time. Further, since it is not necessary to cause the condensation reaction of orthophosphoric acid and urea, the compounding ratio of these may be arbitrary. By appropriately adjusting the blending ratio of these, it is possible to adjust the degree of flame retardancy and the presence or absence of stickiness. In addition, "phosphoric acid and urea are heated to obtain a condensate, and an aqueous solution of the condensate is further obtained to form a flame retardant composition, and a wood material is dipped in this to be dried and then heat-fixed." Despite the simple composition as described above, orthophosphoric acid and urea exert a synergistic effect and exhibit a remarkable flame retarding effect, as compared with the prior art.
Further, since the orthophosphoric acid and the urea are fixed by evaporating the water in the drying step, the fixing heating step for the flame retardant treatment unlike the prior art is not required.
【0053】また、アルコールを添加したので、難燃化
用組成物が木質材料の深層部分まで浸透しやすくなる。
ここで用いるアルコールは沸点が低く蒸散しやすいの
で、風乾などの自然乾燥であっても、材料表面近傍のみ
ならず深層部分のアルコールが蒸散してオルトリン酸と
尿素の定着を促進する。従って、アルコールを用いたこ
とで、特に厚手の木質材料を難燃化処理する場合に好適
となる。また、難燃化処理後における木質材料表面のベ
タツキ感がいっそうなくなる。Further, since the alcohol is added , the flame retardant composition easily penetrates into the deep portion of the wood material.
Since the alcohol used here has a low boiling point and easily evaporates, even in natural drying such as air drying, the alcohol not only in the vicinity of the material surface but also in the deep layer evaporates and promotes the fixing of orthophosphoric acid and urea. Therefore, the use of alcohol is suitable for the flame-retardant treatment of thick wood materials. Further, the sticky feeling on the surface of the wood-based material after the flame-retardant treatment is further reduced.
【0054】そして、本発明の難燃化処理方法によれ
ば、木質材料の表面に難燃化用組成物を塗布して乾燥さ
せるだけで、難燃化用組成物が定着する。従って、定着
用の熱処理が不要となり、難燃化処理を容易に行うこと
ができる。更に、この難燃化用組成物は流動性に富んで
いるので、木質材料を「浸漬処理」すると、難燃化用組
成物が木質材料内に多量に浸透して難燃性がいっそう向
上し、雨水などによっても流脱しにくい。According to the flame-retardant treatment method of the present invention, the flame-retardant composition is fixed simply by coating the surface of the wood material with the flame-retardant composition and drying. Therefore, the heat treatment for fixing is unnecessary, and the flame-retardant treatment can be easily performed. Furthermore, since this flame-retardant composition is highly fluid, when the wood material is subjected to "immersion treatment", the flame-retardant composition penetrates into the wood material in a large amount and the flame retardancy is further improved. Also, it is difficult to be washed out by rainwater.
【0055】すなわち、本発明に係る難燃化用組成物ま
たは難燃化処理方法により処理した木質材料は、極めて
高い難燃性を示すとともに、見栄えが良く、耐久性に優
れている。また、たとえ高含水率の木質材料であっても
難燃化しやすく、表面に不自然な発色がなく自然な木質
感を失わない。塩素や臭素を含まないため燃焼時にダイ
オキシンやブロムダイオキシンの発生がなく、アンモニ
アやホルムアルデヒドが加工時はもとより製品となって
からも発生せず無害である。更には、塗料の密着性に優
れ、防腐効果や防蟻効果も付与されているのである。That is, the wood-based material treated with the flame-retardant composition or the flame-retardant treatment method according to the present invention has extremely high flame-retardant property, good appearance, and excellent durability. In addition, even a wood material having a high water content is likely to be flame-retardant, and the surface does not have unnatural coloration and the natural wood texture is not lost. Since it does not contain chlorine or bromine, it does not generate dioxin or brominedioxin during combustion, and is harmless because it does not occur when ammonia or formaldehyde becomes a product, not only during processing. Furthermore, it has excellent adhesiveness to the paint, and is given antiseptic and ant-preventive effects.
Claims (3)
水溶液にアルコールを加えてなることを特徴とする木質
材料の難燃化用組成物。 1. A flame-retardant composition for a wood-based material, which comprises dissolving orthophosphoric acid and urea in water and adding alcohol to the aqueous solution.
材料に塗布したのち、当該木質材料を乾燥することを特
徴とする木質材料の難燃化処理方法。 2. A method for flame-retarding a wood-based material, which comprises applying the flame-retardant composition according to claim 1 to the wood-based material and then drying the wood-based material.
材料を浸漬したのち、当該木質材料を乾燥することを特
徴とする木質材料の難燃化処理方法。 3. A method for flame-retarding a wood-based material, which comprises immersing the wood-based material in the flame-retardant composition according to claim 1 and then drying the wood-based material.
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---|---|---|---|
JP07679998A JP3418821B2 (en) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | Composition for flame retarding woody materials and flame retarding treatment method |
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