JPH01148503A - 難燃性木質材料 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は難燃性能を付与した木質材料に関し、住宅の壁
、柱、床等の建材、家具、建具として利用される。

「従来の技術」 従来から、難燃剤として燐酸アンモニウム、燐酸グアニ
ジン等を含浸させた難燃性木質材料が知られている。し
かしながら、燐酸アンモニウム水溶液を含浸、乾燥させ
た木質材料では、難燃性能は優れているものの券面に粗
大結晶が析出し、ざらざらした感じになるだけでなく、
粉ふき現象といわれる白華が生ずるので木目がくすみ、
著しく木質感が損われる。

また、燐酸グアニジン水溶液を含浸、乾燥させた木質材
料では、燐酸グアニジンが水可溶性であシ、反応性を持
たないために水、湿気との接触によシ容易にしみ出し、
木質材料の表面をべたつかせたシ、簡単に流出して難燃
性能を低下させる欠点があった。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、上記の事情に鑑み、水に対する抵抗性を有し
、木質感を損わない、難燃性木質材料を提供しようとす
るものである。

「問題点を解決するための手段」 本発明者らは、各種木質材料に、メチロール化燐酸グア
ニル尿素のアルカリ塩を有効成分とする難燃剤水溶液を
含浸、乾燥させることにより、水に対する抵抗性を有し
、木質感を損わない、難燃性の優れた難燃性木質材料が
得られることを見い出し、本発明に到達した。

即ち、本発明は木質材料に、メチロール化燐酸グアニル
尿素のアルカリ塩を有効成分とする難燃剤水溶液を含浸
させた後、乾燥させてなる難燃性木質に関するものであ
る。

本発明に用いられる木質材料の材種としては、例えば、
杉、赤松、カラ松、檜、栂等で代表される針葉樹、マカ
ンバ、ブナ、樫、楢、シイツキ、ラワン、アビトン１．
チーク、シタン等で代表される広葉樹が使用でき、木質
材料の形状、構造としては、丸太、単板、角材、板材等
の製材の他に合板、集成材等の加工木材、パーティクル
チー、ト、ファイバーデート等も使用できる。

本発明の有効成分であるメチロール化燐酸グアニル尿素
のアルカリ塩は、燐酸とジシアンジアミドを反応させた
後、ホルムアルデヒドとアンモニア、ヒドラジン、ヒド
ロキシルアミン、苛性ンーダ、苛性カリ、低級アルキル
アミン、低級アルカノールアミン、グアニジン、低級ア
ルキルグアニジン、アミノグアニジン、グアニル尿素、
ポリアルキレンボリアばン等のアルカリ性物質を反応さ
せてつくられる。燐酸、ジシアンジアミド、ホルムアル
デヒド、およびアルカリ性物質の反応比率は、燐酸１モ
ルに対してジシアンジアミド０．５〜２モル、ホルムア
ルデヒド１〜４モル、アルカリ性物質０．５〜２モルの
割合が好ましい。

本発明の難燃剤には、燐酸アンモニウム、はう酸、はう
酸アンモニウム、はう砂、硫酸アンモニウム、硫酸ンー
ダ、臭化アンモニウム等、公知の難燃剤を添加すること
ができる。その添加量は、本発明で用いられる必須の難
燃剤の固型分１００重量部に対して０．１〜２０重量部
が好ましい。

また、ユリア樹脂、メラミン樹脂等のアミツノラスト樹
脂を添加することができる。これらのアミノプラスト樹
脂を添加すれば耐水性等の耐久性が増す。このようなア
ミノプラスト樹脂の添加量としては本発明の難燃剤固型
分１００重量部に対して１〜２０重量部（固型分）が好
適である。

本発明の難燃剤水溶液を木質材料に含浸させる方法とし
ては、公知の減圧注入法、加圧注入法、減圧加圧注入法
が利用できる。

本発明の難燃剤水溶液を含浸した木質材料の乾燥は、自
然乾燥後、乾燥設備を使用してスチーム、熱風、高周波
等による加熱乾燥、真空加熱乾燥によシ行われる。

本発明のメチロール化燐酸グアニル尿素のアルカリ塩を
有効成分とする難燃剤を含浸した難燃性木質材料は、燐
酸アンモニウム、燐酸グアニジンを含浸したものと異な
シ、木質材料表面に結晶が析出して木目がくすんだり、
白華を生じて木質感を損うことなく、湿気、水との接触
によるしみ出し、流出が少なく、水に対する抵抗性があ
シ、なおかつ、ＪＩＳ　Ａ−１３２１法の難燃３級に合
格する難燃性能を有するものである。

メチロール化燐酸グアニル尿素のアルカリ塩を有効成分
とする難燃剤は、特に木質材料に対する含浸性に優れて
おシ、公知の注入法によシ容易に含浸できる。檜、杉の
辺材等では該難燃剤水溶液中に浸漬して６００瓢Ｈｇの
減圧下で１時間保つだけで所定の含浸量の木質材料を得
ることができる。

また、カラ松のような含浸しにくい木材についても６０
０　ｍＨｇで１時間の減圧処理後、圧力１５に９／ｃｍ
２で１時間加圧することにより所定の含浸蓋の木材を得
ることができる。ここで言う所定の含浸量とは、木質材
料１００重量部に対する該難燃剤含浸量（固型分）が好
ましくは５〜１５０重量部、よシ好ましくは１５〜１０
０重量部である。かかる含浸量が５重量部未満では木質
感は維持できるものの、難燃性能が不十分で難燃３級に
合格せず、また、１５０重量部よシ多いと難燃３級には
合格するが木質材料が重くなシ、硬くなるため釘を打っ
た時に割扛やすくなシ、実用的でない。

本発明の難燃剤を含浸した木質材料は、その耐水性をサ
ンシャインスーパーロングライフウェザ−メーターで調
べたが、ウェザ−メーターでの暴露試験を３００時間行
った後の燃焼試験でも、難燃３級に合格する性能を保持
していることから、該難燃剤中のメチロール基が加熱乾
燥中に木質材料中のセルローズの水酸基と反応し、難燃
剤の有効成分を木質材料中に固定するために、水に対す
る抵抗性が増し難燃性能が保持されると考えられる。

従って、難燃剤を含浸処理した木質材料の自然乾燥後の
加熱乾燥は６０℃以上、好ましくは８０℃以上で行うこ
とが必要である。

「実施例」 難燃剤の製造方法を参考に示す。

参考例１ 温度計、冷却管を付けた四つロフラスコに８９チ燐酸３
３０ｇ、水１００ｇ金入れ、７０℃まで昇温する。次に
ジシアンジアミド２５２ｇを加え、１００℃で１時間反
応させた。次いで２５チアンモニア水２２４ｇを加えて
中和後、さらに３７％ホルマリン４８６Ｉ！を加え７０
℃で３時間反応させた。これに水で稀釈して濃度５０％
の透明な難燃剤水溶液を得た。

参考例２ 温度計、冷却管を付けた四つロフラスコに８９チ燐酸３
３０ｇに水７０ｇをいれ７０℃まで昇温しジシアンジア
ミド１７６ｇを加え、１００℃で１時間反応させた。次
に２５％アンモニア水３０６ｙを加えて中和し、３７チ
ホルマリン１７０ｇを加え７０℃で２時間反応させた。

水で稀釈して濃度５０チの透明な難燃剤水溶液を得た。

参考例３ 温度計、冷却管を付けた四つロフラスコに８９％燐酸３
３０ｇに水５０Ｉ！１人れ７０℃まで昇温し、ジシアン
ジアミド３５３ｇを加えて１００℃で２時間反応させた
。次に４０％のモノメチルアミン水溶液２３３ｇを加え
て中和し、３７％ホルマリン６８１１１を加えた。７０
℃で２時間反応させた後、水で稀釈して濃度４５チの透
明、淡黄色の水溶液を得、これに、４５％燐酸アンモニ
ウム水溶液を１０％添加して難燃剤水溶液とした。

以下に、本発明を実施例をあけて説明する。尚、例中の
燃焼試験はＪＩＳ　Ａ−１３２１の難燃３級試験法によ
シ行った。

実施例１ 減圧装置を備えた含浸容器に、長さ２２筋、幅２２６ｎ
、厚さ１０１１ＩＩ１１の檜の板材を６牧人れた。次に
参考例１の難燃剤水溶液を水で稀釈して３５チ水溶液と
した処理液を含浸容器内に入れて板材を完全に浸漬させ
た。次いで減圧装置を運転して含浸容器内を減圧度６０
　ａｍ　ＨＥに減圧し、１時間保った。次に常圧に戻し
て１時間保持した後、処理木材を取出し、表面の処理液
をよく拭きとった。次いで、室温で２日間自然乾燥し、
さらに６０℃で１日、９０℃で１２時間熱風乾燥して外
観が未処理水、材と変わらない難燃性木材を得た。

この内、３枚をウェザ−メーターにかけ３００時間暴露
試験を行った後、乾燥し、残シの３枚の難燃性木材と共
に燃焼試験を行った。試験結果を表１に示した。

比較例１ 難燃剤として参考例１の難燃剤の代わυに市販の燐酸ア
ンモニウムを使った以外は実施例１と同様にして難燃性
木材を得た。木材の表面には結晶が析出しておシ白華が
見られた。実施例１と同様に処理木材６枚の内、３枚を
ウェザ−メーターにて暴露試験し、残シの３枚と共に燃
焼試験を行つた。その結果を表１に示した。

実施例２ 減圧装置、加圧装置金儲えた含浸容器に長さ２２副、幅
２２ｃｒｎ、厚さ１５ｍ＋の蒸煮処理したカラ松の板材
を６板入れた。次に参考例２の難燃剤水溶液を水で稀釈
して３５％水溶液とした処理液を容器内に入れて板材を
完全に浸漬させた。次いで、減圧装置を運転して含浸容
器内を減圧度１１００ｗｍ１Ｈに減圧し、１時間保った
。次に常圧に戻した後、加圧装置を運転し、圧力２０　
ｋｉｄ／ｃｍ”に加圧して１時間保った。再び常圧に戻
して処理木材を取出し、表面の処理液を拭きとった後、
室温で２日間自然乾燥して４０℃で２日間、８０℃で１
日間加熱乾燥して外観が未処理木材と変わらない難燃性
木材を得た。

この内３枚を、実施例１と同様に、ウェザ−メーターに
て３００時間暴露試験を行った後、残シの３枚と共に燃
焼試験を行った。結果を表２に示した。

比較例２ （１０〕 難燃剤として参考例２の難燃剤の代わシに市販の燐酸ア
ンモニウムを使用した以外は実施例２と同様にして難燃
性木材を得た。３枚をウェザ−メーターにて暴露試験し
、その後、残シの３枚と共に燃焼試験を行った。結果を
表２に示した。

実施例３ 減圧装置、加圧装置を備えた含浸容器に長さ２２α、幅
２２ｃＩｎ、厚さ５．５＋ｗの１類合板を６牧人れる。

減圧装置を運転して含浸容器内を減圧度８０　ｍＨｇに
減圧し、３０分間保つ。次に鯵考例３の難燃剤水溶液を
水で稀釈して３５％水溶液とした処理液を容器内にゆっ
くりと加えて常圧に戻し、合板を完全に浸漬させた。次
いで加圧装置を運転して圧力５ｋｌｔ／ｃｍ”に加圧し
、３０分間保った。再び常圧に戻して処理木材を取出し
、表面の処理液を拭きとった後、室温で１日間自然乾餘
し、５０℃で１日間、１００℃で２０時間加熱乾燥して
わずかに黄色味を帯びた難燃性木材を得た。

実施例１と同様に、この内３枚をウェザ−メーターにて
３００時間暴露試験をした後、残シの３枚と共に燃焼試
験を行った。結果を表３に示した。

比較例３ 難燃剤として参考例３の難燃剤の代わシに市販の燐酸グ
アニジンを使用した以外は実施例３と則様にして難燃性
木材を得た。氷相の表面は乾燥後も湿った状態で雨天の
日はべたつきが感じられた。

３枚をウェザーメーーターにて暴露試験をし、その後、
残シの３枚と共に燃焼試験を行った。結果を表３に示し
た。

／′ ／′ ／ ／ ／ ／ ／／ ／ 「効果」 本発明の難燃性木質材料は、ＪＩＳＡ−１３２１法の難
燃３級に合格し難燃性の効果に優れる。

メチロール化燐酸グアニル尿素のアルカリ塩を有効成分
とする難燃剤は、木質材料に対する含浸性を良好にする
と共に、該難燃剤中のメチロール基が加熱乾燥によシボ
質材料中のセルローズの水酸基と反応して難燃剤の有効
成分を木質材料中に固定するために、水に対する抵抗性
を増し、難燃性能を保持する効果を有する。また、難燃
剤が木質材料中に固定される結果、表面へのしみ出しが
少なくなシ、べたつきや粉吹き現象が抑えられ、木質感
を保つ効果を発揮できる。

代理人　弁理士　　高　橋　勝　利 手　続　補　正　書（自発） 昭和６３年１月２ρ日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 １、事件の表示 昭和６２年特許願第３０９１７５号 ２、発明の名称 難燃性木質材料 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 〒１７４東京都板橋区坂下三丁目３５番５８号（２８８
）大日本インキ化学工業株式会社代表者　川　　村　　
茂　　邦 ４、代理人 〒１０３東京都中央区日本橋三丁目７番２０号′７゜ （１）　　　　　’−＼ ６、補正の内容 （１）明細書第１３頁表１の表のみを別紙の如く訂正す
る。

’ｙ′ｌ　　　丘 手続補正書（自発） 平成　１年　２月訣ρ日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）木質材料に、メチロール化燐酸グアニル尿素のア
   ルカリ塩を有効成分とする難燃剤水溶液を含浸させた後
   、乾燥させてなる難燃性木質材料。
2. （２）木質材料１００重量部に対して難燃剤が固型分で
   ５〜１５０重量部含浸してなる特許請求の範囲第１項記
   載の難燃性木質材料。