JPH0785883B2 - 難燃性組成物及び木材を処理する方法 - Google Patents

難燃性組成物及び木材を処理する方法

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JPH0785883B2 JP2401376A JP40137690A JPH0785883B2 JP H0785883 B2 JPH0785883 B2 JP H0785883B2 JP 2401376 A JP2401376 A JP 2401376A JP 40137690 A JP40137690 A JP 40137690A JP H0785883 B2 JPH0785883 B2 JP H0785883B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、木材処理組成物に関す
ると共に、これに関連し木材及び他のセルロース性材料
に難燃性を付与する方法に関する。さらに詳細には、こ
れらの組成物は、水溶液アミド(例えば尿素),燐のオ
キシ酸(例えば燐酸),硼素の金属塩(例えば硼砂),
硼素のオキシ酸(例えば硼酸),並びに約4.75〜約5.25
のレベルにpHをコントロールするためのアルカリ物質
(例えば水酸化ナトリウム)の水溶液である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近、
木材に対する難燃剤の処理について次第に関心が集めら
れてきている。難燃剤で処理した木材は、このような被
処理木材を含む構造・建造物の居住者及び該木材で作ら
れる製品の消費者により多きな安全を与えるように、種
々のやり方で用いられる。本来、木材及びセルロース性
材料のための難燃剤処理は、一般に二つの大きなカテゴ
リーに分けられる。それらは、(1)処理された木材及
びセルロース性材料をして風化又は水にさらされた後
に、防火性能の特徴を保持させる組成物及び処理,及び
(2)処理された木材及びセルロース性材料をして風化
又は約95%より高い相対湿度にさらされた後、付与さ
れた防火性能又は所望の特徴を保持するようにデザイン
されていない組成物及び処理法である。一般に、第二の
カテゴリーの組成物は、「内装使用(interior use) 」
のタイプと称され、今日のマーケットにおける木材及び
セルロース室の処理の代表的なタイプである。これらの
処理は、「外装使用(exterior use) 」のタイプと称さ
れる第一のカテゴリー内の処理よりも通常安価である。
【0003】木材に難燃性の「外装使用」のタイプを付
与する種々の過去のアプローチの例は、アミド,ジシア
ンジアミド及び燐酸の組合せから製造されるGoldstein
らの米国特許第2,917,408 号,並びにジシアンジアミ
ド,燐酸及びホルムアルデヒドの組合わせから製造され
るGoldstein らの米国特許第3,159,503 号に開示されて
いる処理組成物である。Junejaの米国特許第3,887,511
号には、尿素,ジシアンジアミド,ホルムアルデヒド及
び燐酸の部分的に反応した混合物よりなる難燃性組成物
が開示されている。Surdykの米国特許第3,874,990 号
は、アルカリ性硼酸塩化学品,燐酸,メラメン又は尿素
及びホルムアルデヒドの組合わせよりなる難燃性組成物
を開示している。最後に、Loyvetらの米国特許第4,461,
720 号は、先ずジシアンジアミドをグアニル尿素の水溶
液に添加することにより製造される難燃性組成物を開示
している。グアニル尿素溶液は次にメチオール化され、
燐酸がメチオール化グアニル尿素の燐酸塩を生成するた
めに導入される。
【0004】これら前述の過去の処方物にともなう欠点
は、ホルムアルデヒド,燐酸及び/又は尿素のそれらの
使用及びそれらの高いpHに主としてよる。例えば、ホ
ルムアルデヒドは、ある場合は、環境上認められず、そ
して燐酸及び尿素は、それらの従来技術で開示されたp
H範囲で従来技術で開示された組成物で用いられると
き、ともに比較的腐蝕性が高くそして吸湿性も高いこと
が知られている。また、これらの組成物を用いて生成さ
れた被処理木材のコストも比較的高い。
【0005】「内装使用」処理溶液の生成のための種々
の過去の実施の例は、Oberley の米国特許第4,373,010
号により開示された組成物である。この特許では、ジシ
アンジアミド,燐酸及び硼酸が難燃性組成物を生成する
ために組合わされている。当業者に周知の他の「内内装
使用」のタイプの組成物は、硫酸アンモニウム及び塩化
亜鉛と組み合わされた燐酸ジアンモニウム又はモノアン
モニウムを通常含む。
【0006】
【発明の概要】本発明の目的は、制限なしに、木材用の
難燃性の組成物を含み、それは一般に環境上許容でき、
毒性が比較的低く比較的非腐蝕性且つ非吸湿性であり、
比較的長期間貯蔵でき、そして異常に高い温度及び高い
湿度にさらされたとき木材の基材又は隣設する表面の劣
化を最小にすることである。
【0007】これらの目的は、約4.75〜5.25のpH範囲
を用いる一方、アミド,燐のオキシ酸,硼素の金属塩,
硼素のオキシ酸及び水酸化ナトリウムを含む難燃性組成
物の使用により達成される。
【0008】本発明によれば、組成物の成分にともなう
種々の好ましい操業範囲が決められる。本発明の組成物
内に含まれるアミドの量は、最終処理組成物の全重量の
約10〜約40重量%の間で変ることが分った。代表的
には、組成物の全重量の約28〜約38%がアミドによ
り形成されるのが好ましく、好ましい態様は約33%の
組成を有する。本発明の組成物内に含まれる燐のオキシ
酸の量は、全組成物重量の約15〜約50%(重量)の
間で変化できることがさらに分った。燐のオキシ酸が組
成物の約22〜32%の間を示すことが好ましく、好ま
しい態様は組成物の約27%を有する。その上、組成物
が全組成物重量の約1〜約50%の間で変化する量の硼
素のオキシ酸及び硼素の金属塩を含みうることが分っ
た。組成物が約10.5〜20.5%の硼素のオキシ酸及び約1
0.5〜20.5%の硼素の金属塩を含むことが好ましく、好
ましい態様は硼素化合物のそれぞれを15.5%有する。さ
らに、水酸化ナトリウムは、全組成物重量の6.5 〜10.5
%の間の変化する量で組成物内に含まれる。理想的に
は、水酸化ナトリウムの好ましい量は、全組成物重量の
約8.5 %であろう。
【0009】これらの及び他の目的及び利点は、本発明
により達成され、そして説明のためのみに含まれる特定
の例と関連して、下記の記述からさらに充分に明らかに
なるだろう。本明細書及び請求の範囲において、すべて
の%は、特に記述がない限り重量%である。
【0010】
【実施例】本発明によれば、木材及び他のセルロース性
材料の難燃性処理のための難燃性組成物が提供される。
本発明の難燃性組成物は、アミド,燐のオキシ酸,硼素
のオキシ酸,硼素の金属塩,水酸化ナトリウムを含み、
そして約4.75〜約5.25のpHを有する。
【0011】本発明において好ましくは、尿素が窒素の
源として用いられる。尿素は、炭酸の非常に安定な誘導
体であり、そしてその使用は、本発明の好ましい態様の
教示に従って製造された組成物をして長期間貯蔵できる
ようになる。
【0012】ビウレットのような他の適当な窒素源化合
物を本発明で用いることができる。しかし、これらの他
の化合物の多くは、有用であるが、尿素より遥かに反応
し易く、それから製造される組成物は、尿素を用いる組
成物の有利な長い貯蔵寿命の特徴を示さない。普通、尿
素により処理された木材は、ともに腐蝕性且つ吸湿性を
有する。それ故、ここで開示される(ように)他の化合
物が、これらの特徴を相殺するために、本発明の好まし
い態様の組成物に加えられなければならない。代表的に
は、本発明の組成の約10〜約40%が尿素であろう。
しかし、組成物の約28〜約38%が尿素により形成さ
れることが好ましく、好ましい態様は組成物の約33%
を占める。
【0013】燐のオキシ酸が、木材に難燃性の特徴を付
与するのにそれ自体用いられる燐酸塩の源として本発明
の組成物により用いられる。しかし、燐のオキシ酸のみ
を含む溶液は、腐蝕性且つ吸湿性を有する。その上、こ
のような組成物により処理された木材は、高い熱及び湿
度にさらされたとき、急速な強さの低下及び劣化を生ず
る。本発明の組成物で用いられるオキシ酸は、H3 PO
4 ,HPO3 ,ポリ燐酸及びこれら物質の2種以上の混
合物のような形を含む。代表的には、本発明の好ましい
態様の組成物は、約15〜約50%の燐のオキシ酸を含
む。しかし、本発明の難燃性組成物は約22〜約32%
の燐酸を含むのが好ましく、好ましい態様は約27%の
燐酸の組成を含む。
【0014】硼素の金属塩(例えばテトラ硼酸ナトリウ
ム又は硼砂)が、本発明の好ましい態様の組成物で硼素
のオキシ酸(たとえば硼酸)とともに用いられる。
【0015】 これらの前述の硼素化合物は、一般に組
成物のpHを保持するのを助けるバッファーとして働
き,アミドからのアンモニア及び/又はアンモニア化合
物の生成を遅らせ、組成物中の高次のアミドの生成のた
めの触媒として働き、そして組成物中の赤熱(glo
w)止剤および煙止剤として働く。硼素の酸ととも
硼素の金属塩を用いることは、それぞれが個々に有す
る溶解度より上に両方の化合物の溶解度を増大させ、そ
れにより組成物に加えられ得る硼素の金属塩の量を増大
させる。代表的には、本発明の組成物は、約1〜約55
%の硼素化合物を含み得る。しかし、本発明の難燃性組
成物は、硼素化合物をそれぞれ約10.5〜約20.5
%含むのが好ましく、好ましい態様は硼素化合物のそれ
ぞれを約15.5%有する。
【0016】アルカリ性ソーダ例えば水酸化ナトリウム
が、全体の組成物について4.75〜5.25の間の大体の範囲
にpHを保持することにより、燐のオキシ酸の腐食作用
をさらに低下させるのに用いられる。代表的には、組成
物はアルカリ物質例えば水酸化ナトリウムを約6〜約1
0%の間で含み、好ましい態様は約8%含む。用いられ
るアルカリ又はNaOHの量は、所望のpHの範囲を得
るために、プレカーサー組成物の初めのpH、即ち代表
的には(しかし必ずしもそうではないが)最後に加えら
れるNaOHの添加前に依存することは、当業者により
理解されよう。本発明の好ましい態様の教示にしたがっ
て製造される組成物は、このように処理された木材が高
い熱及び湿度にさらされたとき、それが適用される木材
の劣化及び弱化を最小にすると共に、難燃性をもたら
す。この組成物により処理された木材は、比較的非腐蝕
性且つ非吸湿性であり、そして約5.25より低いpHを有
する。非腐蝕性且つ非吸湿性の性質は、水溶性アミド,
燐のオキシ酸,前記の硼素化合物並びに必要なpHをも
たらす水酸化ナトリウムの間の相互作用によりもたらさ
れる。本発明の好ましい態様の組成物内で用いられる尿
素及び燐のオキシ酸の前述の腐蝕性及び吸湿性は、組成
物のpHが5.25より下でしかも約4.75より上に保持され
るとき、一般に示されない。
【0017】このpH範囲は、組成物のpHが4.75より
低いとき、組成物を木材製品に適用した直後望ましくな
い残渣が生ずることが分ったので、さらに重要である。
又、組成物のpHが5.25より低いとき、最大の難燃性が
生ずる。それ故、4.75〜5.25の大体の範囲内のpHを有
する組成物を有するのが好ましい。
【0018】好ましい態様において、本発明の組成物及
び方法は、ホルムアルデヒド又はその近い誘導体が本発
明の組成物にとり不必要なため、それらを実質的に含ま
ない。ここで用いられるとき「実質的にホルムアルデヒ
ドを含まない」とは、最終の処理組成物が重量で約5%
より少ない、さらに好ましくは約3%より少ない、そし
てなお好ましくは約2%より少ないホルムアルデヒドを
含むことを意味する。非常に好ましい態様では、それは
検出可能な量より少ないホルムアルデヒドを含む。本発
明の好ましい態様の組成物は、先ず容器中に約200 gの
水を入れ、水を撹拌しつつ約110 gの尿素を加えること
により室温で製造できる。水及び尿素の溶液を次にその
温度が33℃より上に上昇しないように冷却し、さらに
約90gの燐酸を次に加える。溶液を次に約2,000ml 用
のフラスコに移し、約1,717 gの水を加え混合する。次
に約51.5gの硼酸及び約51.5g の硼砂をフラスコへ同時
撹拌をもって加え、該撹拌は、硼砂及び硼酸がその中に
溶解されるまで約30分間続けられる。NaOHは、p
Hを約4.75〜約5.25に調節するために最後に加えられ
る。
【0019】本発明の組成物は、圧力処理(好ましい方
法である),スプレイ,浸漬(ディップ),拡散(ディ
フュージョン)又は塗布・ブラシ(brush)のような当業
者に周知の種々の標準な処理法により、木材及び他のセ
ルロース性材料に適用できる。この組成物は、また、種
々の処理法,例えば真空フルセル,エンプティセル,変
成フルセル,変成エンプティセル,又は他の適切な処理
法に用いられる。その上、本発明の教示に従って製造さ
れる組成物が、同様な材料又は成分を用いる従来の技術
で開示された組成物に比較したとき、貯蔵して非常に安
定なため、それは長期間貯蔵できる。組成物は、濃縮物
として又は個々の成分で運ばれる。材料のモル比は一般
に一定に保たれるが、必要な成分の範囲は、それが後で
ここに記載された好ましい範囲に希釈されるので、濃縮
溶液で変化できることは、理解されるだろう。最後に、
本発明の組成物は、木材にも適用でき、次に木材は種々
の普通用いられる仕上げ剤により仕上げられる。
【0020】本発明の有効性を示す多くの実験が行われ
た。下記の実施例は、本発明を説明するものであるが、
それを制限するものと考えてはならない。
【0021】例1 数種の組成物が室温で多くの容器中で製造された。各混
合物の組成を表1で示す。各混合物は、各溶液に帰する
固体の%を約15%に調節するように、水によ希釈し
た。これらの溶液を溶液1〜5と称する。
【0022】
【表1】
【0023】約15%対約85%の尿素対ジシアジアミ
ドの大体の比,約55%対約45%の尿素及びジシアン
ジアミドの混合物対燐酸の大体の比の尿素,ジシアンジ
アミド及び燐酸を含む約13.5%処理水溶液を次に作っ
た。溶液を約57.4gのジシアンジアミド,10.2gの尿
素,55.3gの燐酸及び787.5 gの水から製造した。
【0024】 溶液を製造するために、水を容器内に入
次にジシアンジアミドを加えつつ撹拌した。燐酸を
次に加えた。得られた混合物を約85℃に加熱し、その
温度に約45分保った。混合物を次に約25℃に冷却
し、尿素を次に加えた。得られた溶液を以下溶液と名
付け、グアニル尿素ホスフェート及び尿素を生成した。
【0025】約55%対約45%の尿素対燐酸を含む約
13.5%処理水溶液を次に製造した。溶液を約110 gの尿
素,約90gの燐酸及び約200 gの水から製造した。溶
液は、先ず容器に水を入れ、次に尿素を加えつつ水を撹
拌することにより製造した。水及び尿素の溶液を温度が
約33℃より高くなるのを防ぐように冷却しつつ、燐酸
を後で加えた。生じた溶液は、尿素ホスフェートを含む
無水の生成物を生じ、以下溶液8と称される。
【0026】約45%の溶液8の無水の生成物及び約5
5%の硼酸を含む約7.5 %処理水溶液を、約400 gの溶
液8,約244 gの硼酸及び約5,276 gの水から製造し
た。この溶液は、約8,000ml用フラスコ中で先ず溶液8
と水とを混合することにより製造された。硼酸を一般的
な同時の撹拌とともにフラスコに加えた。硼酸が溶加し
それにより以下溶液9と称される溶液を形成するまで、
撹拌を約30分続けた。約45%の溶液8の無水の生成
物及び約55%の硼砂を含む約7.5 %処理水溶液を次に
製造した。溶液は約400 gの溶液8,約244 gの硼砂及
び約5,276 gの水から作られた。この溶液は、約2,000m
l 用フラスコ中で先ず溶液8及び水を一緒に混合するこ
とにより製造された。テトラ硼酸ナトリウムを、同時に
撹拌しつつフラスコに次に加えた。テトラ硼酸ナトリウ
ムを溶解されそれにより以下溶液10と称される溶液を
形成するまで撹拌を約30分続けた。
【0027】約45%の溶液8の無水の生成物並びに硼
砂及び硼酸の混合物を含む約15%処理水溶液を次に製
造した。溶液は約400 gの溶液8,約51.5gのテトラ硼
酸ナトリウム,約51.5gの硼酸および約1,717 gの水を
含んでいる。この溶液は、約2,000ml 用フラスコ中で先
ず溶液8及び水をともに混合することにより製造され
た。硼砂及び硼酸を撹拌しつつフラスコに加えた。硼砂
及び硼酸が溶解しそれにより本発明の好ましい態様を表
し、そして、以下溶液11と称される溶液を形成するま
で撹拌を約30分続けた。
【0028】第二の態様において、溶液11のpHは、
NaOHのにより最終的に約4.75〜約5.25に調節され
る。
【0029】 アメリカ材料試験協会(ASTM)のク
リブテストを行った。数セットのクリブ(crib:枠
状の試料)を、周知の真空法を用いて前記の溶液のそれ
ぞれにより処理した。6%,12%及び15%(重量)
の化合物の増量が得られた。これらのクリブは、AST
M−E160テスト法に特定された方法に関してテスト
された。同時にサンプルをMIL 19140−E準法
に特定されたのと同一の吸湿度及び腐食テストに関する
増量についてテストした。これらのテストの結果を表2
に要約する。腐食及び吸湿度の結果は、各サンプルの3
回の重複の平均である。
【0030】 これらのテストの結果は、本発明の好ま
しい態様を代表し、しかも、尿素,燐酸,水,硼砂,硼
酸及び水酸化ナトリウムを含む溶液11が比較的非腐食
且つ非吸湿性であることを示す。表2中、「ミル」とは
1/1000インチ(約0.0254mm)を意味し、
EMCはEquilibriumMoisture C
ontentの略で平衡水分含量を意味する。EMCは
処理された木材の吸湿性を示すものである。「In
c.」はIncreaseの略で増加を示している。溶
液7の行は空白である。「クリブテストの下の86.4
%,91.2%等の数値は、全ての燃焼・赤熱終了後の
重量減少割合を、基の試料の重量を100として%表示
したものである。
【0031】
【表2】
【0032】溶液11の組成のpHをNaOHにより約
4.75〜約5.25に調節したとき、実質的に同様な結果を得
ることができる。このような溶液は、さらに改良された
貯蔵寿命を示し、そして処理木材は高い熱及び湿度にさ
らされたとき、強さの損失及び劣化に対する抵抗性を示
す。
【0033】 例2 数枚の米国南部産の黄色松(Southern Yel
low Pine)から作られた外装用合板(体積の1
5/32が米国南部産の黄色松である外装用合板)を選
び、それぞれの部分の大きさが約122cm×81.3
cm(約48インチ×32インチ)となるように三つの
部分片に切断した。後の参照のためにこれら部分片に印
をつけコードをつけた。二つの部分片を、標準の処理法
を用いて本発明の好ましい態様を代表する溶液11に含
浸した。処理及び未処理の部分を、各試料の大きさが約
5cm×81.3cm(約2インチ×32インチ)の試
料に裂いた。処理物及び未処理コントロールの端を合わ
せた試料を表3に示す大体の温度で30及び60日間調
整し、相対湿度の条件は約12%の公称上の平衡水分含
量を達成するために、調節された。調節後、試料をAS
TM D3043法の方法Aにより特定されるテストに
かけた。これらのテストの結果は表3に示され、そして
それぞれの性質を各温度及び時間で処理値対未処理値の
比を示す。表3中、「MOE」はModulus of
Elasticity の略で弾性係数を示し、「M
OR」はModulus of Ruptureの略で
破断係数を示す。
【0034】さらに、溶液11の組成物のpHがNaO
Hにより約4.75〜約5.25に調節されたとき、実質的に同
様な結果を得る。このような溶液は、さらに改善された
貯蔵寿命を示し、そして処理木材は、高い熱及び湿度に
さらされたとき、強さの低下及び劣化に対する抵抗性を
示す。
【0035】
【表3】
【0036】例3 約5cm ×15cm( 約2 インチ×6 インチ)の大きさの数種
の市販材木の試料を圧力含浸により処理した。試料を、
真空及び圧力含浸用にデザインした処理円筒内に一般に
入れた。水銀柱約63.5cm(約25インチ)の最初の真空に
し、約30分間保持した。本発明の好ましい態様を表す溶
液11の処方中に記載した約13.6%処理溶液を、なお真
空下円筒中に導入した。円筒が大体処理溶液により充満
したとき、静水圧を約60分間約10.5kg/cm 2 (約150ps
i) のレベルで適用した。円筒から溶液を除き、水銀柱
約63.5cm(約25インチ)の最終の真空にし、約15分間保
った。試料を円筒から取り出し、従来の材木乾燥キルン
に入れた。材木を当業者に周知の方法により3日間乾燥
した。サンプルを次にパネルに組合わせ、各パネルの大
きさは約61cm×244cm(約2 フィート×8 フィート)であ
った。これらのパネルは、ASTM E−84の方法に特
定された方法に従ってテストされた。結果を表4に示
す。又同様なやり方で処理且つテストされたベニヤ板に
ついての結果を示す。
【0037】
【表4】合板 米国南部産の黄色松 (Southern Yellow Pine) アメリカトガサワラ,ダクラスモミ (Douglas Fir) ラワン (Lauans) 上記のもについて生じた炎の拡がりは、25(火炎拡が
りインデックス:FSI)より小さかった。テスト期間
が30分に延ばされたとき、可燃性に顕著な増大は観察
されなかった。
【0038】材木 Southern Yellow Pine Ponderosa Pine Douglas Fir Hem Fir SPF Western Hemlock Amabilis Fir White Spruce Engleman Spruce Black Spruce Red Spuruce Alpine Fir Balsam Fir 上記のものについて生じた炎の拡がりは、25より小さか
った。テスト期間が30分に延ばされたとき、可燃性に顕
著な増大は観察されなかった。
【0039】制限された数の本発明の態様が実施例で説
明され、そして明細書に記述されたが、本発明が開示さ
れた態様に制限されず、前述の発明の範囲内にある特許
請求の範囲の範囲から離れることなく、多くの再配列、
改変及び置換を行い得ることは理解されるだろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス・ジェイムズ・モーガン アメリカ合衆国・97470・オレゴン州・ス プリングフィールド・ピール レーン・ 36249 (56)参考文献 特開 昭54−128198(JP,A) 特開 昭57−70178(JP,A) 特開 昭53−69496(JP,A)

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 尿素、ジシアンジアミドもしくはこれら
    の組合せから選択されるアミドを重量で28%〜38
    %、燐のオキシ酸を重量で22%〜32%、硼素の金属
    塩を重量で10.5%〜20.5%、硼素のオキシ酸を
    重量で10.5%〜20.5%、並びに水酸化ナトリウ
    ムを含む、低腐蝕性で且つpH4.75〜5.25の、
    木材用のルムアルデヒドを含まない用難燃性組成物。
  2. 【請求項2】 前記アミドが尿素よりなる請求項1の難
    燃性組成物。
  3. 【請求項3】 前記燐のオキシ酸が燐酸よりなる請求項
    1の難燃性組成物。
  4. 【請求項4】 前記硼素の金属塩が硼砂よりなる請求項
    1の難燃性組成物。
  5. 【請求項5】 前記硼素のオキシ酸が硼酸よりなる請求
    項1の難燃性組成物。
  6. 【請求項6】 前記組成物が水をベースにした混合物で
    あり、前記水酸化ナトリウムが重量で6.5%〜10.
    5%含まれる請求項1の難燃性組成物。
  7. 【請求項7】 セルロースを含む基板に難燃性を付与す
    る方法であって、請求項1の組成物により前記基板を処
    理することを特徴とする方法。
  8. 【請求項8】 尿素を重量で28%〜38%、燐のオキ
    シ酸を重量で22%〜32%、硼砂を重量で10.5%
    〜20.5%、硼素のオキシ酸を重量で10.5%〜2
    0.5%、並びに水酸化ナトリムを含む、低腐蝕性で且
    つpH4.75〜5.25の、木材用のルムアルデヒ
    ドを含まない用難燃性組成物。
  9. 【請求項9】 前記燐のオキシ酸が燐酸よりなる請求項
    8の難燃性組成物。
  10. 【請求項10】 前記硼素のオキシ酸が硼酸よりなる請
    求項8の難燃性組成物。
  11. 【請求項11】 前記組成物が水をベースにした混合物
    であり、前記水酸化ナトリウムが重量で6.5%〜1
    0.5%を含まれる請求項8の難燃性組成物。
  12. 【請求項12】 前記燐のオキシ酸が燐酸から成る請求
    項8の難燃性組成物。
  13. 【請求項13】 前記硼素のオキシ酸が硼酸から成る請
    求項8の難燃性組成物。
  14. 【請求項14】 木材に難燃性を付与するために木材を
    処理する方法において、該木材に、尿素、ジシアンジア
    ミドもしくはこれらの組合せから選択されるアミドを重
    量で28%〜38%、燐のオキシ酸を重量で22%〜3
    2%、硼素の金属塩を重量で10.5%〜20.5%、
    硼素のオキシ酸を重量で10.5%〜20.5%、並び
    に水酸化ナトリウムから成るpH4.75〜5.25の
    水溶液を含浸させることを特徴とする方法。
  15. 【請求項15】 木材に難燃性を付与するために木材を
    処理する方法において、該木材に、尿素、ジシアンジア
    ミドもしくはこれらの組合せから選択されるアミドを重
    量で28%〜38%、燐のオキシ酸を重量で22%〜3
    2%、硼素の金属塩を重量で10.5%〜20.5%、
    硼素のオキシ酸を重量で10.5%〜20.5%、並び
    に水酸化ナトリウムを重量で6.5%〜10.5%含
    む、pH4.75〜5.25の、水をベースにした混合
    物を含浸させることを特徴とする方法。
  16. 【請求項16】 木材に難燃性を付与するために木材を
    処理する方法において、該木材に、尿素を重量で28%
    〜38%、燐のオキシ酸を重量で22%〜32%、硼砂
    を重量で10.5%〜20.5%、硼素のオキシ酸を重
    量で10.5%〜20.5%、並びに水酸化ナトリウム
    を含む、pH4.75〜5.25の溶液を含浸させるこ
    とを特徴とする方法。
  17. 【請求項17】 硼砂と硼酸を水で混合することにより
    溶液を形成し、該溶液を水酸化ナトリウム、尿素及び燐
    酸と混合することにより製造される難燃性組成物であっ
    て、該組成物が、ルムアルデヒドを含まず、4.75
    〜5.25の間のpHを有し、さらに上記組成物が、前
    記溶液を重量で32%、前記尿素を重量で33%、前記
    燐酸を重量で27%及び前記水酸化ナトリウムを重量で
    8%含むことを特徴とする難燃性組成物。
  18. 【請求項18】 尿素、ジシアンジアミドもしくはこれ
    らの組合せから選択されるアミドを重量で28%〜38
    %、燐のオキシ酸を重量で22%〜32%、硼素の金属
    塩を重量で10.5%〜20.5%、並びに硼素のオキ
    シ酸を重量で10.5%〜20.5%含む、pH4.7
    5〜5.25で且つ低腐蝕性の、木材用難燃性組成物。
  19. 【請求項19】 前記アミドが尿素よりなる請求項18
    の難燃剤。
  20. 【請求項20】 前記燐のオキシ酸が燐酸よりなる請求
    項18の難燃剤。
  21. 【請求項21】 前記硼素の金属塩が硼砂よりなる請求
    項18の難燃性組成物。
  22. 【請求項22】 前記硼素のオキシ酸が硼酸よりなる請
    求項18の難燃性組成物。
  23. 【請求項23】 セルロースを含む基板に難燃性を付与
    する方法であって、請求項18の組成物により該基板を
    処理することを特徴とする方法。
  24. 【請求項24】 28%〜38%のアミド、22%〜3
    2%の燐のオキシ酸、10.5%〜20.5%の硼素の
    オキシ酸、並びに6.5%〜10.5%の水酸化ナトリ
    ウムよりなる、水をベースにした難燃性組成物。
  25. 【請求項25】 水酸化ナトリウムの添加が、pHを
    4.75〜5.25の間の所望のレベルに増大させるの
    に役立つ請求項24記載の水をベースにした難燃性組成
    物。
  26. 【請求項26】 尿素を重量で28%〜38%、燐のオ
    キシ酸を重量で22%〜32%、硼砂を重量で10.5
    %〜20.5%、並びに硼素のオキシ酸を重量で10.
    5%〜20.5%含む木材用難燃性組成物。
  27. 【請求項27】 28%〜38%の尿素、22%〜32
    %の燐のオキシ酸、10.5%〜20.5%の硼砂、1
    0.5%〜20.5%の硼素のオキシ酸、並びに6.5
    %〜10.5%の水酸化ナトリウムよりなる、水をベー
    スにした難燃性組成物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726065C1 (ru) * 2019-04-16 2020-07-08 Сергей Анатольевич Максименко Водорастворимый огнебиозащитный состав

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4226044A1 (de) * 1992-08-06 1994-02-10 Bayer Ag Verbesserte Intumeszenzträger und deren Verwendung
DE59304809D1 (de) * 1992-11-02 1997-01-30 Bayer Ag Gelbildner- und Gele, ihre Herstellung und Verwendung
EP0732388B1 (de) * 1995-01-23 2000-04-12 Bayer Ag Gelbildner, Brandschutzgele und Brandschutzgläser
DE69812941T2 (de) * 1997-01-30 2004-02-05 Chiron Corp. (N.D.Ges.D. Staates Delaware), Emeryville Verwendung von mikropartikeln mit adsorbiertem antigen zur stimulierung der immunabwehr
WO1998048987A1 (en) 1997-04-25 1998-11-05 Solutia Inc. Fire resistance cellulosic materials and rendering such cellulosic materials leach resistant
US6156240A (en) * 1997-07-23 2000-12-05 Blount; David H. Flame retardant polynitrogen containing salt of boron compound
ZA9810830B (en) * 1997-11-26 1999-05-31 Futuratec Cc A preservative and fire retardant composition and combination and process
US6306317B1 (en) 1998-08-13 2001-10-23 S-T-N Holdings, Inc. Phosphate free fire retardant composition
US6811731B2 (en) * 2000-10-23 2004-11-02 Chemical Specialties, Inc. Methods of incorporating phosphate/borate fire retardant formulations into wood based composite products
US20030124474A1 (en) * 2000-06-07 2003-07-03 David Elliott Self extinguishing candles and method of making same
WO2003041925A1 (fr) * 2001-11-16 2003-05-22 Asano Mokuzai Industry Co., Ltd Procede de fabrication de bois non combustible
US7118617B2 (en) 2002-05-31 2006-10-10 Asano Mokuzai Industry Co., Ltd. Fire-proof treatment solution and fire-retardant material therefrom
NO318254B1 (no) * 2002-07-26 2005-02-21 Wood Polymer Technologies Asa Furanpolymer-impregnert tre, fremgangsmate for fremstilling av samme og anvendelse av samme
US6933016B1 (en) * 2003-03-04 2005-08-23 Marvin E. Sykes, Jr. Method of increasing latent heat storage of wood products
US8252144B2 (en) * 2004-05-27 2012-08-28 Wausau Paper Mills, Llc Flame resistant paper product and method for manufacturing
US20090039660A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-12 Joseph Gonzalez Multi-purpose wedge for emergency workers
US20090252927A1 (en) * 2006-01-10 2009-10-08 Joseph Gonzalez Multi-purpose wedge for emergency workers
DE102007017180A1 (de) * 2007-04-12 2008-10-16 Lanxess Deutschland Gmbh Flammwidrige Holzwerkstoffe
CA2709615A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-25 U.S. Borax, Inc. Fire resistant cellulosic materials and method of making the same
EP2729552B1 (en) 2011-07-06 2018-03-21 National Research Council of Canada Fire-resistant cellulosic material
AU2012323990B2 (en) * 2012-04-24 2015-08-13 Winnitex Limited Formaldehyde-free flame retardant compositions and their use for manufacturing durable formaldehyde-free flame retardant cellulosic materials
CN102941607A (zh) * 2012-11-27 2013-02-27 东兴市观福古典红木家具有限公司 木材阻燃剂及其制备方法
US10500756B2 (en) 2014-06-04 2019-12-10 Koppers Performance Chemicals Inc. Methods of conferring fire retardancy to wood and fire-retardant wood products
US9669564B2 (en) 2014-06-04 2017-06-06 Koppers Performance Chemicals Inc. Methods of conferring fire retardancy to wood and fire-retardant wood products
EP3882328A1 (en) 2020-03-18 2021-09-22 Kebony AS Modified wood, modification solution, method of modification and use thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3874990A (en) * 1973-06-13 1975-04-01 Collins Pine Company Flame-retardant particle-board and process for making same
US3986881A (en) * 1974-09-30 1976-10-19 Koppers Company, Inc. Compositions for imparting fire retardance to wood
US4152320A (en) * 1975-08-25 1979-05-01 Ethyl Corporation Flame-retardant, wood-bonding adhesive containing sulfur
JPS5828084B2 (ja) * 1976-12-02 1983-06-14 卓 山田 木材用難燃性組成物
US4076540A (en) * 1976-12-09 1978-02-28 Ernest Stossel Fire extinguishing composition
JPS54128198A (en) * 1978-03-28 1979-10-04 Satsuki Kitani Fireeresistant agent for impregnation
US4174223A (en) * 1978-06-13 1979-11-13 Steen Donald M Flame retardant compositions and methods of preparing and using same
US4373010A (en) * 1980-10-14 1983-02-08 Koppers Company, Inc. Non-resinous, uncured tire retardant and products produced therewith
US4784918A (en) * 1987-03-30 1988-11-15 Ppg Industries, Inc. Compositions and coatings of phosphorus-containing film formers with organo silane and coated substrates
US4806620A (en) * 1987-03-30 1989-02-21 Ppg Industries, Inc. Polymeric compositions having flame retardant properties

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726065C1 (ru) * 2019-04-16 2020-07-08 Сергей Анатольевич Максименко Водорастворимый огнебиозащитный состав

Also Published As

Publication number Publication date
CA2079302A1 (en) 1994-03-29
US5151225A (en) 1992-09-29
JPH04234603A (ja) 1992-08-24
CA2079302C (en) 2003-06-10

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