JPH01186302A

JPH01186302A - 難燃性の木質材料

Info

Publication number: JPH01186302A
Application number: JP1059788A
Authority: JP
Inventors: Shiro Shoda; 正田　四郎; Kenji Yoshida; 賢治吉田; Sei Umehara; 梅原　瀞
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1988-01-22
Filing date: 1988-01-22
Publication date: 1989-07-25

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表面に粗
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、湿気との接触により容易にしみ出し、
木質材料の表面をべたつかせたり、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課題」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、難燃性の木質材料を提供しようと
するものである。

「課題を解決するための手段」本発明者らは、各種木質材料に、ポリ燐酸アンモニウム
、ホルムアルデヒド及びジシアンジアミドの反応物を有
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、ポリ燐酸アンモニウム、ホ
ルムアルデヒド、ソシアンジアミド反応物を不動成分と
する難燃剤水溶液を含浸させた後、乾燥させること、好
ましくは木質材料１００重量部に対して、該難燃剤水溶
液を固型分で５〜１５０重量部含浸させることを特徴と
する難燃性の木質材料である。

「作用」本発明に用いられる木質材料の樹種としては、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、７’７ン、アビトン、
チーク、シタン等で代表される広葉柄が使用でき、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、ノＲ−ティク
ルボード、ファイバーボード等も使用できる。

本発明の不動成分であるポリ燐酸アンモニウム、ホルム
アルデヒド及びジシアンジアミドの反応物は、ポリ燐酸
とアンモニアを反応させた後、ホルムアルデヒド、ジシ
アンアミドを反応させてつくられる。ポリ燐酸、アンモ
ニア、ホルムアルデヒド、およびジシアンアミドの反応
比率は、ポリ燐酸１モルＫｌｊしてアンモニア２〜４モ
ル、ホルムアルデヒド０．２〜３モル、ジシアンジアミ
ド０．２〜３モルの割合いである。尚、ポリ燐酸として
は、Ｐ２Ｏ５の含量が６７．４重量％を超えて８８．８
重量％未満にあるものが使用できる。

本発明の難燃剤水溶液には、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
酸ソーダ、臭化アンモニウム等のノ・ロケ゛ン化合物等
の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ノシラスト樹
脂を添加することができる。その添加量としては、本発
明の難燃剤の固型分１００重量部に対して１〜２０重量
部（固型分）が好適である。

これらのアミノシラスト樹脂を添加すれば耐水性等の耐
久性を増すことができる。。

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。

本発明のポリ燐酸アンモニウム、ホルムアルデヒド及び
ジシアンジアミドの反応物を有効成分トする難燃剤を含
浸した難燃性の木質材料は、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シ、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り、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。

ポリ燐酸アンモニウム、ホルムアルデヒド及びジシアン
ジアミドの反応物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。例えば檜、杉の辺材等では該難燃剤
水溶液中に浸漬して６００ｍｍＨｇの減圧下で１時間保
つだけで加重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、６
００　ｍｕｇで１時間の、減圧処理後、圧力１５に９／
（７）２で１時間加圧することによシ所定の含浸量の木
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５〜１５０・重量部
、好ましくは１５〜１００重量部であることを意味する
。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級に合格しないことがあっ
たり、また、１５０重量部より多いと難燃３級には合格
するが木質材料が重くなり、硬くなるため釘を打った時
に割れやすくなったりする。

本発明の難燃剤を含浸した木質材料は、その耐水性ヲサ
ンシャイン　スーツや一ロングライフウェザーメーター
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、機構は分らないが該難燃剤が木
質材料中に定着されるために、難燃性能が保持されると
考えられる。

難燃剤の製造方法を参考に示す。

参考例１温度計、冷却管、滴下ロートラ付けた四つロフラスコに
２５％アンモニア水１３６．！９を入扛、３０℃以下で
ポリ燐酸（Ｐ２０５含量７６％）１８６ｙを滴下し、ポ
リ燐酸アンモニウムを合成した。

次に３７チホルマリン１６２．２．９’を加えて７０℃
に昇温し、この温度で１時間保持した後、ジシアンジア
ミド１’　６８．２　Ｆ’を加え、７０℃で２時間反応
させた。これケ水で稀釈して濃度５０％の透明なポリ燐
酸アンモニウム、ホルムアルデヒド、ジシアンジアミド
反応物水溶液を得た。

参考例２温度計、冷却管、滴下ロートを付けた四つロフラスコに
２５％アンモニア水２０４ｇを入れ、３０℃以下でポリ
燐酸（Ｐ２０５含量８４％）１８６．１−滴下（〜、ポ
リ燐酸アンモニウムを合成した。

次に３７饅ホルマリン４８．６Ｆ’に加えて７０℃に昇
温し、この温度で１時間保持した後、ジシアンジアミド
５０．４ｇ”ｉ加え、７０℃で２時間反応させた。これ
を水で稀釈して濃度４０％の透明なポリ燐酸アンモニウ
ム、ホルムアルデヒド、ジシアンジアミド反応物水溶液
を得た。

参考例３温度計、冷却管、滴下ロートラ付けた四つロフラスコに
２５％アンモニア水２３８ＩＩを入扛、３０℃以下でポ
リ燐酸（Ｐ２０５含量７６％）１８６ｇを滴下し、ポリ
燐酸アンモニウムを合成した。

次に、３７％ホルマリ／８１．１Ｆｆ、加え一’（７０
℃に昇温し、この温度で１時間保持した後、ジシアンジ
アミド８４．ＩＮを加え、７０℃で２時間反応させた。

これを水で稀釈して濃度４５チの透明ナホリ燐酸アンモ
ニウム、ホルムアルデヒド、ジシアンジアミド反応物水
溶液を得た。

燃焼試験はＪＩＳ　Ａ−１３２１の難燃３級試験法によ
り行った。

「実施例」以下に、本発明を実施例をあげて説明する。

実施例１減圧装置を備えた含浸容器に、長さ２２Ｌｙｎ、幅２２
　ｃｍ　、厚さ１２ｍ＋の檜の板材を１０枚入れた。

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
４０■Ｈｇ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
良く拭きとった。

次いで、室温で２日間自然乾燥し、さらに４０℃で２日
、８０℃で１０時間熱風乾燥して外観が未処理木材と変
わらない難燃性の木材を得た。

この内、５枚のウェザ−メーターにかげ３００時間暴露
試験を行った後、乾燥し、残りの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難燃剤に市販の燐酸アンモニウムを使った以外はすべて
実施例１と同じ方法で難燃性木材を得た。

木材の表面には結晶が析出しており白華が見られた。実
施例１と同様に処理木材１０枚の内、５枚をフェザ−メ
ーターにて暴露試験し、残りの５枚と共に燃焼試験を行
った。その結果を表１に示した。

実施例２減圧装置、加圧装置を備えた含浸容器に長さ２２α、幅
２２ｃ！ｎ、厚さ１５閣の杉の板材を１０枚入扛た。次
に参考例２の難燃剤水溶液を水で稀釈して３６チ水溶液
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８０
　ｍＨｇ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１０　ｋｇ／ｃｍ２に加圧し
て２時間保った。

朽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３日間自然乾燥して４０℃で３日間
、８０℃で１日間加熱乾燥して外観が未処理木材と変わ
らない難燃性の木材を得た。

この内５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、残りの５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難燃剤に市販の燐酸アンモニウムを使用した以外はすべ
て実施例２と同じ方法で難燃性木材を得た。５枚をウェ
ザ−メーターにて暴露試験し、その後、残りの５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２２ｃｒｎ
、幅２２ｃＩｎ、厚さ１８ｗ＋の蒸煮処理したカラ松の
板材をえた。減圧装置を運転して含浸容器内を減圧度６
０■Ｈｇに減圧し、６０分間保った。

次に参考例３の難燃剤水溶液を水で稀釈して３６チ水溶
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
、板材を完全に浸漬させた。次いで加圧装置を運転して
圧力１５　ｋｇ／ｃｍ２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３日間自然乾燥し、４０℃で２日間、
８０℃で１日間加熱乾燥して未処理木材と変わらない難
燃性の木材を得た。

実施例１と同様に、この内５枚をウェザ−メーターにて
３００時間暴露試験をした後、残りの５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難燃剤に市販の燐酸グアニジンを使用した以外はすべて
実施例３と同じ方法で難燃性木材を得た。

木材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。５枚をウニデーメーターにて暴露試験を
し、その後、残りの５枚と共に燃焼試験を行った。結果
を表３に示した。

（注）Ｔｃ：　排気温度曲線が加熱試験中に標準温度曲線を超
える時間（分）　３分以上が合格Ｔ−ｄθ　；排気温度曲線が標準温度曲線を超えている
部分の排気温度曲線と標準温度曲線で囲まれた部分の面
積（℃・分）３５０以下が合格ＣＡ　　　；単位時間当
シの発煙係数１２０以下が合格残炎時間；加熱終了後、
３０秒以上残炎がないこと／７・′ ７・′ ／〆「効果」本発明の難燃性木質材料は、ＪＩＳ　Ａ−１３２１法の
難燃３級に合格し難燃性の効果に優れる。

ポリ燐酸アンモニウム、ホルムアルデヒド及びジシアン
ジアミドの反応物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、機構は分らないが難
燃剤の木質材料中での定着性が良いために、水に対する
抵抗性が良く、難燃性能を保持する効果を有する。この
結果、表面へのしみ出しが少なく、べたつきや粉吹き現
象のない、木質感を生かした難燃性の木質材料とする効
果を発揮できる。

代理人　弁理士　　高　橋　勝　利

Claims

【特許請求の範囲】１、木質材料に、ポリ燐酸アンモニウム、ホルムアルデ
ヒド及びジシアンジアミドの反応物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の木
質材料。２、木質材料１００重量部に対して難燃剤水溶液を固型
分で５〜１５０重量部含浸させてなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の難燃性の木質材料。