JPS58145779A - 防火性有機リン酸塩組成物 - 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、防火性有機リン酸塩組成物に関する。

セルロース物質、たとえば紙、木、レーヨン及び綿は高
度に可燃性の物質であり、そして一旦着火すると火は迅
速に広がる。この火の広がりを遅らせるだめの多くの方
法が知られている。しかし多くの実際の用途にはそのよ
うな方法は、しげしげあまりにもコストが高く或いはあ
まシにも効果が少く或いは防火性製品の物理的性質を好
ましからざるものとなす。

産業及び家庭で広く用いられるセルロース物質は、人間
と密接に関係する。従ってそれを化学的に処理して燃焼
に抵抗するようにする方法は、安全な生物環境を保証す
るものでなければ々らずまた、特に製品が木である場合
に製品の美観を損うものであってはならない。揮発性又
は有害な溶剤の使用は、化学的防火剤で製品を処理する
過程の間に最小にされねばならず、特にそのような溶剤
の残貿分が、処理された物質からにじみ出るような場合
にそうである。また化学的処理は、製品の表面に有毒な
又はみにくい沈積物を作ったりあるいけ集めたりしては
ならず、かつまた製品がさらされるであろう広い範囲の
環境条件においてその美観を保持し彦ければならない。

リグノセルロース物質たとえば合板パネル、家具木材、
ポール紙、紙などの防火処理の化学的方法には、リン酸
、ホウ酸、スルファミン酸などの塩ならびに種々の有機
化合物を多くの場合には有機溶剤系で施与する方法があ
る。これらの方法は経済的に魅力的であるが、しかし乾
燥後に被処理木質製品の表面で塩の結晶化をひき起し、
また望ましくない化学薬品の表面への移行をひき起す。

これらの問題点に加えて、使用される溶剤は防火剤の施
与の間に揮発し、また仕上げられた製品からにじみ出る
。

セルロース物質を処理してそれを燃焼に抵抗するように
する方法が、米国特許５，９００．３２７に記載されて
いる。防火剤は、水性オルトリン酸欠ハその酸性アンモ
ニウム塩とアルキレンオキサイドとの反応生成物である
。この生成物は、約１〜約８５重−１１％のオルトリン
酸又は相当する針のそのアンモニウム塩を含むオル）　
ＩＪン酸又はその酸性アンモニウム塩の水溶液を、用い
られたオルトリン酸又はその等価物の約０．５〜１．５
倍重量のアルキレンオキサイド（特にエチレンオキサイ
ドが例示されている。）と反応させることにより得られ
る。この防火剤は、それが実質−Ｆ非揮発性の水性溶剤
を用いる故に環境的に好ましいことが判っている。しか
しそれはいくつかの工業的欠点ヲ持っている。リグノセ
ルロース物質のために用いられた場合、それはクラス■
の火のひろがりの規準［Ｃ１ａｓｓ　ＩＩ　ｆｌｒｅ　
５ｐｒｅａｄ　５ｔａｎｄａｒｄ　）　　に合格するの
が難しい。リグノセルロース物質へのそれの浸透速度は
、紙及び合板産業で広く用いられている高速設備にとっ
てあまシにも遅い。処理剤のコストは、代替の防火剤の
大多数よりは安いが、なお高く、仕上り製品の望ましく
ない値上げをもたらす。実用プロセスにおいて、それは
被迅埋物の表面に結晶を作る傾向があり、これは他の処
理プロセスによりかなり減少されるとけいえ問題である
：また高湿度環境においてそれは、見ぐるしいじみをひ
き起し、これは仕上り製品を美観的にかつ従って商業的
に許容できないものとする。

従って、リグノセルロース物質において火の広がシを遅
らせる実用的な、効果的方法及び組成物に対する需要が
ある。その方法は、セルロース物質の表面を通っての防
火組成物の迅速な浸透を果たすものでなければならず、
またその組成物は、巾広い環境条件下において処理され
た製品の表面の特性を悪くするものであってはならない
。

従って、連続的燃焼に対しての改善された防燃性を持つ
、商業的に魅力あるリグノセルロース製品及び他の製品
を提供することが、本発明の目的の一つである。別の目
的は、セルロース又は他の物質中に迅速に浸透し、巾広
い１境条件下で表面特性に悪い影響を与えない、セルロ
ース又は他の物質用の改善された防火組成物を与えるこ
とである。

もう一つの目的は、セルロース物質を処理してそれを連
続的燃焼に抵抗するようにする方法を提供することであ
るっ これら及び他の目的が、リン酸塩含有防火組成物及び該
組成物の有効量で処理されて防火性となった可燃性製品
に向けられた本発明によって達成される。

この組成物は、約１〜約８５重″ｊ！＃、％の水性リン
酸と２〜４個の炭素原子を持つアルキレンオキサイドと
の反応混合物である。反応混合物において用いられる酸
に対するオキサイドの重量比は、１００％リン酸又はそ
の等価物の重量に基づいて約０．０１：１〜約０．２５
：１の範囲内にある。

好ましい組成物は、リン酸がオルト、ピロ、メタ又は・
・イボリン酸であり、アルキレンオキサイドが３又は４
個の炭素原子を持つ場合の組成物であるっ 別の特に好ましい組成物は、２〜４個の炭素原子のアル
カンジオール、各ヒドロキシアルキル基中に２〜４個の
炭素原子を持つビス−（ヒドロヤシアルキル）エーテル
、又ハ各ヒドロキシアルコキシ基及びアルカン基中に２
〜４個の炭素原子を持つビス−（ヒドロキシアルコヤシ
）アルカンから選ばれたグリコールを反応混合物が含む
場合の組成物でおる。

本組成物の好ましい態様には、アルキレンオキサイド反
応物がデロピレンオギサイド、エチレンオキサイド又は
プチレンオヤサイドであり、かつ約５５〜約８５重量％
の水性リン酸が用いられる場合の組成物がある。

防火性の可燃製品は、有効量の防火組成物と可燃物質の
組み合せである。そのような可燃物質は典型的にはセル
ロース物質であるが、本防火組成物は特にリグノセルロ
ース物質たとえばリグニンを含むセルロース物質に適し
ている。本組成物は、処理された物質が乾燥された後に
炎の広が９を有効に遅らせる量で物質に施与される。リ
グノセルロース物質に対して有効な防火剤量は一般に、
Ａｍｅｒｌｃａｎ　５ｏｃｉ＠ｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｓｔｉ
ｎｇ　Ｍａｔ＠ｒｌｓｌｓ　Ｔｅ５ｔＳｔａｎｄａｒｄ
　Ｅ−８４又はＴＡＰＰＩ　５ｔａｎｄａｒｄ　Ｔｅ５
ｔ　Ｔ−２４６１により定義されるクラス■の耐燃焼特
性をセルロース物質に与える組成物の量である。他の物
質に対する有効な防火剤量は、類似の適当な基準を満足
する量である。

本発明の組成物は、酸に対するオキサイ１゛の先述の重
量比の範囲内に々い重量比でオキサイドと酸を含む反応
混合物から作られた類似の剤に比べて改善された特性を
有する。第一に、本発明の組成物は同量の類似の削に比
べて、５ｔａｎｄａｒｄ　０１Ｔｅｓｔ　、　ＡＳＴＭ
　０２８６５　で示されるような燃焼抵抗のための限界
酸素指数をよυ高くする。特にリグノセルロース物質に
ついて本組成物は類似の削に比べて少い量で、少くとも
約５０の５ｔａｎｄａｒｄ　０ｆＴｅｓｔ　　Ｋおける
限界酸素指数（これはクラスｌの燃焼抵抗等級に相当す
る。）を与え、従って化学薬品のコストのかなりの減少
をもたらす、第二に、本発明の組成物はリグノセルロー
ス物質に施与された場合に、物質の表面上に無機又は有
機化合物の結晶又は固体粒子が現われることを抑制する
。

第三に、本発明の組成物はリグノセルロース物質中に比
較的迅速にかつ比較的深く浸透し、これは効率のよい高
速装置の使用を可能にする。

１ 上述の特性は、先述の酸に対するオキサイド比の範囲内
の本発明の組成物の重要な特徴である。

加えて、０．０１：１〜０．２５：１の酸に対するオキ
サイドの重量比内のオキサイドと酸から作られた本発明
の組成物は、セルロース物質に施与された場合、高湿度
条件下で低い吸湿性を示す。

この好ましい特性は、仕上げ状態の物質表面の見ばえを
著しく損うところの、セルロース物質内部からの組成物
の微小な滲出を防ぐ。この微小な滲出の減少はまた史に
、実用プロセスにおけるサンディング時間及び、サンデ
ィング及びグラインディング赤面の消耗を節約する結果
になる。

好ましいセルロース製品は、材料が木、たとえば上塗し
ない、または上塗した、またはフォトプリントされた、
またはコーティングされたまたは他の処理をされた合板
、上塗した木、建築用又は家具用の硬い及び柔い木、ベ
ニア材及び同質の又は混成の建築用の他の木製品である
場合のセルロース製品である。これら木製品のために、
１　ｍ２の表面当り少くとも約８１のリンを与える量の
組２ 放物を木の表面に施与することが好ましい、木及び製品
の好ましい態様は、組成物の反応混合物において用いら
れる酸に対するオキサイドの重量比が約０．０１：１〜
約０．２５：１の範囲にあり：組成物はブチレンオキサ
イド又はグロビレ７オキサイドから形成され：また組成
物は約３５〜約８５貫量チのリン酸から形成される場合
の加工された即ち処理された表面を有する。更に好まし
い態様は、アンモニアで中和された組成物により処理さ
れたセルロース物質である。

第１図は、ラワン（Ｌｕａｎ　）　　試料における、原
素指数と本発明の組成物又は類似の剤を作るために用い
られた酸に対する各種オキサイドの重量比との間の関係
を示す。

第２図は、本発明の重量比内及び外の組成物についての
、高湿度条件下での滲出の効果を例示する写真である。

本発明の組成物は、アルキレンオキサイド並びに無機リ
ン酸塩化合物のいくつかの縮合及び加水分解生成物及び
リン酸塩誘導体の雑雑な反応混合物である。火の遅延は
、リン酸塩又はリン酸誘導体を含む反応混合物中の総て
の生成物によシ与えられる。他の有機生成物はリン酸塩
誘導体と協同して、組成物の改善された特性を作シ出す
。反応混合物中の生成物は、有機リン酸モノ−、ジー及
びトリエステル、リン酸、その塩及びより高次の同種物
、水及び酸性水性媒体中でのアルキレンオキサイドの反
応により作られた加水分解及び縮合生成物を含む。上述
の議論で述べたグリコールは、これら加水分解及び縮合
生成物のいくつかを構成する・ 本組成物の改善された特性を達成するために、反応混合
物中の酸に対するオキサイドの重量比を、１００％のリ
ン酸又は存在するその等個物の重量に基づき、約０．０
１：１〜約０．２５：１の範囲に維持することが要求さ
れる。下記に述べるように、１　ｍ２　　当シ約１Ｏｆ
のリン施与で５ｔａｎｄａｒｄ　ＡＳＴＭ−Ｄ−２８６
５Ｔｅ５ｔにおける少くとも約５０の酸素指数が、及び
処理されたセルロース物質の表面における無機又は有機
化合物からの高湿度での吸湿性のじみの生成を避けるこ
とが、重量比を約０．２５：１又はそれ以Ｆ、好ましく
は約０．０５：１〜約０．２５：１の範囲、最も好まし
くは約０．１：１〜約０゜２５：１の範囲に保つ場合に
達成される。従って本発明の改善された％性が、この重
量比範囲の制限を決める。

本発明の組成物を作るために用いられつる典型的なアル
キレンオギサイドには、エチレンオキサイド、１．２−
プロピレンオキサイド、２．３−ブテンオキサイド、１
．２−ブテンオキサイド、インプデレンオキサイド、オ
キサシクロブタン、及び他の類似の酸素含有化合物があ
る。

リン酸は、オルトリン酸、メタリン酸、ビロリン酸、・
・イボリン酸などを包含する公知の形態の何れでも使用
することができる。リン酸と共に溶液中の少量の水が、
適当な反応混合物を作るために必須である。水を含むリ
ン酸め市場で人手できる形態は、８５重量％までのリン
酸を含む溶液として入手できる。よシ高い重量％のリン
酸は、１００％リン酸を適当量の水と混合することによ
５ 怜作られつる。この混合物はまた、水が存在する限りで
本発明の概念内に含まれる。［約８５重量咋 チ」という言葉は　　態を包含する屯のと理解されるべ
きである。

好ましい反応成分は、オル）　ＩＪン酸及びプロピレン
オキサイド又はプテレンオ中サイドを含む。

好ましいリン酸水溶液は、約３５〜約８５重量％のリン
酸又はその等個物の水溶液を包含する。

反応混合物を作るプロセスは、リン酸水溶液ヘアルキレ
ンオキサイドを加えることを含むっ酸の水溶液を、攪拌
又はカキマゼ手段を備える適当な反応器中に入れる。そ
してアルキレンオギサイドを、室温及び圧力でのオキサ
イドの物理状態に適した適当な条件下で溶液中にガスと
して吹き込むか又は液体として滴下する。発熱反応は、
反応容器の外部冷却により及び適当な場合には冷水、プ
ライン又はドライアイス凝縮器により制御されうる・オ
キサイドの添加による溶液の重量増加を、上述した限界
内に最終的重量比をおさめるために監視する。加えられ
たオキサイド量を測定する他６ の適当な手段もまた用いられつる。これらは、体積測定
、重量減少測定かどを含むであろう。反応温度は、反応
の全肋間にわたって約０〜約１００℃内に保たれる：好
ましくは反応温度は約１０〜約８０℃の範囲内に・保持
される。オキサイドの添加が完了した後に、反応は発熱
が止むまで攪拌下に継続される。その時又はそのすぐ後
に反応はほとんど完了している。

この反応混合物は、そのまま防火組成物として使用する
ことができ、あるいはアンモニア又は他のアルカリ性物
質たとえば水酸化アンモニウム又はメチルアミン、エチ
ルアミン、エチレンシアミン、トリエチルアミン、テト
ラエチレンシアミンなどのような有機アミンにより約６
，０〜約７．５又はそれ以上のｐｔ−ｔ　に中和され石
。好ましい中和成分は、アンモニア及び水酸化アンモニ
ウムを包含する。一般に、反応混合物を濃厚な形態で使
用することができ、あるいは特定の施与法及び採用され
た条件下で処理されるセルロース物質に望む有効量の組
成物を与えるであろう濃度の組成物を作るために、要す
れば中和の前又は後に、水により希釈することができる
。

本組成物は、固体物質の光面を液体組成物で適当に覆う
何らかの方法でセルロース物質に施与することができる
。そのような方法は一般に、スプレー、浸漬、注ぎかけ
、浴液づけ、滴下、芯又は吸収性繊維での処理により又
は他の類似の公知手段によりタンク、ディップ又はスプ
レーを通過スる回分的又は連続的プロセスを包含する。

液体のための典型的処理プロセスにおいては、高速流れ
作業装置上のセルロース物質すなわち４フイート×８フ
イートの合板を約４０〜１５０℃の温度に予備加熱し、
そして底面を芯又は吸収性繊維法又はスプレー流、霧、
液滴又は表面シートディップ法を用いて組成物でスプレ
ー又はコーティングする。過剰の組成物を、少くとも約
１〜３秒間の緊急な接触の後に表面から除去する。次に
合板を乾燥サイクル段階を含む上塗りされたセルロース
物質用の典型的方法で処理する。

リンの付与量は、物質の湿潤重量から当初の重量を引き
、そして組成物のリン含量を掛ることにより計算される
。組成物の濃度及びセルロース物質の表面への施与割合
は、クラス■の炎広がり等級を与えるように計算されな
ければならない。これは典型的には、セルロース物質が
木又は木製品たとえば合板、上塗シされた木、硬い木、
複合ボードなどでおる場合に、セルロース物ｇＬ底面の
１ｍ２　　当り少くとも約８１のリンの施与を必要とす
る。他のセルロース物質は種々の量のリン付与量を必要
とするであろう。それは、セルロース物質の密度、その
大きさ、セルロース物質中の他の成分たとえば木材目止
剤、接層剤、にかわ、上塗剤、スティン、無機塩などに
依存するであろう。５０の酸素指数及びクラスＨの炎広
がり等級を得るのに適当な量は、試験により決定される
でろろう。

これらの試験は、当業者によく知られておシ、また後述
する。他の可燃物質は、類似のやυ方で処□ 理することができ、そして組成物の施与は望む防火効果
が得られるように調節することができる。

本発明の組成物の改善された特性は、セルロー９ ス製品における防火性を達成するその能力及び処理され
たセルロース物質の表面での無機又は有機化合物の結晶
又は粒子の形成を防ぐその能力によって示される。組成
物の防火性は、酸素指数５ｔａｎｄａｒｄ　Ｔｅ５ｔ　
ＡＳＴＭ　Ｄ　２８６３によって測定されうる。一般に
、酸素指数テストは、防火組成物で一表面を処理された
三根合せ合板１５ｃｍ×１５錆ｘ　３　、６　ｖｎの燃
焼を維持するのに必要な、密閉空間中の酸素量を測定す
る。埴二の防火性テストは、　ＡＳＴＭ　　Ｅ−８４−
７９Ａに従い実施される２４フイートトンネル標準テス
トである。一般にこのテストハ、トンネルの天井として
用いられた、防火剤組成物で処理された任意の厚さの２
１インチ×２４フィート試料を用いる。板はトンネルの
一端でガスバーナーにより着火され、そして炎の広がる
距離を観察し％　１５秒ごとに記録する。炎の広がる距
離対時間を、フィート対秒の単位でプロットする。定義
により、２５未満の炎広がり指数はクラスＩであり、２
５〜７５はクラス■。

７５を越えるものはクラス■である。

０ 本発明の重量比内及び外の種々のオキサイドとリン酸の
反応混合物から作られた本発明の組成物及び他の剤につ
いて実施例３で示した、ラワン試料での酸素指数（Ｉｎ
ｄｅｘ　９０　ｌ　）データは１反応物比と０１値との
間の関係を示す。この関係は。

第１図にプロットされ、そして少いリンｌで確実に５０
以上の０１値（これは表６ｖｃ従いクラス■内の炎広が
り等級を維持する。）を達成するために、酸反応物に対
するオキサイドの比が約０．０１：１〜［＋、２５：１
．好ましくは約０．０５：１〜約０．２５：１．最も好
ましくは約０．１：１〜約０．２５：１でなければガら
ないことを示している。

第１図にプロットされたデータが示すように。

一定リン付与量において、５０の０１値が本発明の組成
物により達成され、一方、約０．５：１より大きい酸に
対するオキサイドの重量比を持つ剤は５０より小さい０
１値を与える０ ０１値及びＦＳ値は一般に、処理された物質に存在する
防火剤の量の函数であることを桶業者は理解するであろ
う。従って、物質中に含まれる防火剤の童が多くなれば
、より高いｏ１値とより低いＦＳ値を一般に与えるであ
ろう。しかし本発明の改善された特性は１本発明外の剤
の場合に必要とされるよりも少い量で一定の０１値又は
ＦＳ値を達成する。試みに本発明外の剤の比較的多量を
施与して比較的高いレベルに０１値を高めることはでき
るけれど、そのような変更は剤と枡処理物とのより長い
接触時間を必要とする。加えて、飽和状態に達するかも
知れず、これＦｉ施与されうる防火剤の°１の上限を規
定する。従って本発明の改善された特性は、比較的短い
施与時間、比較的少量の組成物の使用、組成物のより均
一な分布、物質全体への組成物のより本質的か浸透を可
能にし。

また物質の飽和からもたらされる影響を回避する。

一般に、アルキレンオキサイドから誘導された有機生成
物の、組成物中における存在は、セルロース物質の表面
での有機又は無機化合物の結晶又は粒子の形成を妨げる
ために協力する。この効果は少くとも約０．０１：１の
酸に対するオキサイド比で作られた組成物により達成さ
れる。実施例４け、処理され乾燥された合板試料につい
てこの効果を例示する。

高い湿度条件はしばしば、水溶性の防火剤塩を被処理セ
ルロース物質表面上ににじみｄｌさせる。

高い相対湿度条件下で本発明の組成物中のいくつかの化
学物質の吸湿性が空気からの水分の吸収をひき起すと考
えられる。従って組成物で処理されたセルロース物質は
、防火剤塩及び他の化学物質をにじみ出させるかも知れ
ない。この効果は、処理されたセルロース物質の防火特
性を破壊し々いが、しかし美しく上塗りされた木たとえ
ばｉ４ネル及び家具及び内装木製品用に用いられる木に
おいて、高湿度条件でのそのような滲出は上塗りの変色
をひき起す。しかし驚くべきことに、約０．０１＝１〜
約［１，２５：１の範囲の酸に対するオキサイド比で形
成された反応混合物から作られた不発明の組成物は、高
相対湿度条件下′Ｃ滲出をひき起さないことが判った。

実施例５ばこの効果を例示し、かつ更にテスト手順を記
述する。第２図は。

３ 本発明の重量比内で（Ａ）及びＯ，Ｓ：１の重量比で６
日）、同じ反応物を用いて処理された／４’ネル上の滲
出の美的効果の比較の写真である。

づらに以下の実施例は、本発明のいくつかの実施態様及
び特徴１％性のいくつかを例示する。それらは例示の目
的のために示されるのであって。

本発明の限定を意味するものではない。それは、特許請
求の範囲及び上述の記載中に完全に述べられている。特
記なき限り、実施例中の総ての部は重を部であり、総て
の温度は華氏湯度である。

４ 実施例１ 本発明の組成物の調製のための一般的手順リン酸をオキ
シアルキル化し続いてアンモニアで部分的に中和すると
、セルロース物質用の高度の防火性を持つ生成物が得ら
れる。

プロピレンオキサイドを用いた組成物を、下内己の手順
で作った。８５％オルトリン酸と水の混合物を反応容器
中に入れた。ドライアイス／アセトンで冷却した滴下ロ
ート中の純粋液体としてのプロピレンオキサイドを、約
２０分間かけてリン酸水溶液中に滴下した。出現する発
熱反応を水浴で冷却した。添加の完了後に、反応溶液を
６０チ水酸化アンモニウムでｐＨ６，８ＶＣ中和した。

表１に、このプロピレンオキサイド（ｐ、ｏ）組成物を
作るために用いたプロピレンオキサイド（ｐｏ）と水の
相対量を捷とめて示す。

表　　　１ １９１００９３２５．５　ＰＯ１ ２５，０１００８１２５，５ＰＯ２ エチレンオキサイドを用いた組成物を下記の手順で作っ
た。エチレンオキサイドを、水浴で冷却した８５％オル
トリン酸溶液中に泡として吹き込んだ以外は、上述のプ
ロピレンオキサイドの手順を繰返した。溶液中に吸収さ
れたエチレンオキサイドの量を測定するために溶液の型
開を短期的に監視した。表２に、このエチレンオキサイ
ド（ＥＯ）組成物を作るために用いたエチレンオキサイ
ド（ＥＯ）、酸及び水の量を１とめて示す。

表　　２ １１．２　　１００　　　９９　　２５．５　　　ＥＯ
１２５，０１００７７２５，５ＥＯ２ 同様に、上述の手順を用いそして適当なアルキレンオキ
サイドと適当なリン酸水溶液で置き代えて別の本発明組
成物を作ることができる。

比較用の剤の調製 比較のために、本発明の範囲外の酸に対するオキサイド
比で作られた剤をも作った。採用した手順は、上述した
一般的手順に従うものであった。

表３に、用いたエチレンオキサイド、プロピレンオキサ
イド及び水の量をまとめて示す。

表　　　６ ６７．５−１００　２５．５４４　Ａ１８９．８−１０
０　２５．５２２　Ａ２−１１８．４１００　２５．５
−　Ａ３、　　　実施例２ 本発明の組成物による本パネルの処理 ラワン・母ネルを、二つの方法によって実施例１７ に示した本発明の組成物及び剤で処理した。第一の方法
は、６板合せラワンパネル、１５ＧＩｎ×１５ｃｍ×５
．６ｒｒｕａの処理に関する。第二の方法は、ラワンの
ノやネル、２１インチＸ２４フィート×５．６順の処理
に関する。この大きなノ４ネル及び小さなｉ４汗ルは、
−面のみを処理される。

第一の方法においては、小さなラワン試料をまず金属熱
源と接触させた。その表面は約５〜１０秒間部度が変え
られた。加熱の１ｎ後にラワン試料の表面に組成物又は
剤を注ぎかけ、そして次にラワン試料と組成物又は剤と
の２〜１０秒間の接触後にスクイ−デーのような柔軟な
ぬぐＶ＊リブレードで表面をぬぐった。次にラワン試料
を、送風オープン中で乾燥した。表４に詳細をまとめた
。

第二の方法においては、大きなパネルを、乾燥ロール、
・ゼネルの予備加熱用の熱空気源及びｉ４ネルの一表面
上に組成物を連続的にスプレーする循環ポンプから成る
機械で連続的に処理した。ノ４ネル表面との２〜１０秒
間の接触後に過剰の組成物を大き々柔軟なワイパープレ
ードで除き、過剰の８ 組成物は循環ポンプにリサイクルされた。次に、処理さ
れたツクネルを大きなオープンで約４０℃で乾燥する。

表４に処理されたパネルの種銅、処理のために用いられ
た組成物の徨類及びパネルに施与された１ｍ２　表面当
りのリン酸塩の量をまとめて示す。

この結果は、限られた接触時間では、基体上に残存する
リン防火剤の量は、酸に対するアルキレンオキサイドの
重量比が約０．１５：１より小さくなった場合を除いて
、この重量比の変化によってあまシ変化しないことを示
している。

／ 表　　　４ ｐｏｌ　　５５０　１０　１４ ＰＯ２，５５０１０１６ ＥＯ１４００１０１５ ＥＯ２４００１０１５ ＾１　３５０　１０　１５ Ａ　２　３５０　１０　１６ Ａ　３　４００　１０　１５ 合板処理第二法 ＥＯｌ　　　３００　　１０　　　１１ＥＯ２３００１
０１５ Ａ２　　３００　　１０　　　１５ ＰＯ１！＋００　　１０　　　１５ ＰＯ２３００１０１５ 実施例３ 限界酸素指数テスト 限界酸素指数テストは一般に、防火処理されたセルロー
ス物質の燃焼を保つのに必要とされる密閉空間中の酸素
濃度を決める。詳しくは、実施例２で述べた１５（：ｍ
×３．６＋ＩＩＩ＋の大きさのラワン試料がこのテスト
で用いられた。処理及び乾燥の後に、テストされるべき
試料の裏面と全端部をアルミニウムホイルで積った。次
に試料を、さかさせのベル型ジャー中に垂直に置いた。

ジャーは、種種の酸素濃度を作り出せる酸素−窒素混合
装置によシ発生された人造の雰囲気気体を充満された。

酸素／窒素雰囲気を流した１０秒後に、試料の表面上部
をペンシル炎ガスバーナーで鴻火し、そして５秒間炎を
あてた。その後、炎を消した。炎を消した後３０秒間燃
焼を保つのに心安な最小酸素濃度を、燃焼を保つために
必要な限界酸素ｍｔｑとして記録した。表５に、実施例
１の組成物及び剤で処理した実施例２のラワン試料にお
けるとのテ１　　　ストにより得られたデータをまとめ
て示す。

この結果は、酸反応物に対するアルキレンオキサイドの
重量比が、たとえ基体上に残存するリン１ の量がほぼ同じであったとしても、酸素指数に重要な影
響を持つことを示している。

表　　　５ Ｏ１５３ Ｏ２５３ Ｏ１５４ Ｏ２５２ １４７ ２４６ ６４３ 炎広がりテスト 炎広が９テストは、ラワンパネルについて行われた。ｉ
４ネルは、５ｔａｎｄａｒｄ　Ｔｅ５ｔ　ＡＳＴＭ　Ｅ
−８４−７９Ａに従う２４フイートの炎伝播トンネルの
人造天井材として用いられた。テストは下記の方法に従
って行われた： この方法は、特定のテスト条件下における物質２ の相対的表面燃焼特性を決定するために設計された。結
果は、アスベストセメントが一ド（０とする。）及びレ
ッドオーク（１００とする。）と比較して、炎広がり（
Ｆ　Ｓ　Ｌ煙の発生（ＳＯ）及び燃料寄与（ＦＣ）の項
目によシ表現される。

壁に沿う水平な棚を持つ金属製トンネルを６５．５℃（
バーナー地点の下流２６．３フイートの位償で床に埋め
られた熱電対により測定）に予熱し、そして４０．５℃
（バーナーから１３フイートのトンネルの床で測定）Ｋ
冷却させる。この時に、２１インチ×２４フィートＸ３
．６＋＋国のラワン合板試料をトンネルの床上１フイー
トで天井を形成するように棚にわたして置いた。

ガスバーナーの着火後に、炎の広がる距離を観察し、１
５秒毎に記録した。炎広がシ距離対時間を、炎前面の一
時的後退があっても無視して、プロットした。もしカー
ブの下の面積（ＡＴ　）　　が９７．５分Ｘフィートよ
シ小さいならＦＳ＝０．１５１５Ａ７　　であり、もし
大きいならＦ絆（４９００／１９５）・Ａ７である。煙
の発生及び燃料寄与は、テスト試料の場合のもうろうき
及び温度のカーブの下の面積をレッドオークのそれと比
較して決定される。

２５又はそれ以下の炎広がり値を持つ物質はクラスＩと
評価され、７５〜２５の間の物質はクラス■、７５より
大きい物質はクラス■と評価される。

表６に、実施例１の組成物と剤で処理した実施例２のラ
ワンパネルについて行った炎広がりテストの結果をまと
めて示す。

この結果は、クラスＨの炎広がりの要求限界内の臨界的
炎広がり値が、約０．０１：１〜約０．４５：１の酸反
応物に対するアルキレンオキサイドの重量比で、種々の
リン防火剤量において意外にも達成されつることを示し
ている。

表　　　６ ＥＯｌｌｌ　　６９　、Ｉ ＥＯ２１９５５ｌｌ Ａ２　１５　７７　ＩＩ ｐｏｌ　　１５　４７　　ＩＩ ｐｏ２　１５　４８　　ＩＩ 実施例４ 結晶又は粒子の生成 セルロース物質の表面上での無機又は有機の結晶又は粒
状物質の生成を、小さな試料に対しての実施例６で記述
したラワンパネル処理に従って咬察する。処理後に、表
面上の粒状又は結晶状物′Ｕについて試料を肉眼で検査
する。０〜６の等級尺度を用いる。ここで０は結晶状又
は粒状物質がないこと、１は無視できる描度、２は中程
度、６は顕著であることを意味する。表７に、ラワン試
料を処理するために用いた組成物又は剤により得られた
データを示す。

表　　　７ 組成物　　等　級 実施例５ 吸湿性 実施例１に述べたような組成物を用いて実施例６に述べ
たように処理したラワンパネルの小試料を調温調湿容器
中に置き、２８℃、９０％相対湿度に１週間艙〈。試料
を容器がら取シ出し、防火剤塙の滲出のあと、上塗シの
しみ及び他の兄ぐるしい特性について表面を肉眼で検査
する。表８に糧々の組成物のこの結果を示す。

表　　　８ ０１０ Ｏ２Ｑ ０１０ ０２０ λ１２ ２　３ ３　３ ５

【図面の簡単な説明】

第１図は酸素指数とオキサイド／酸の比との関係を示す
グラフである。第２図は本発明に従う組成物で処理され
た・セネル（Ａ）及び比較のための削で処理されたパネ
ル（Ｂ）の表面の写真である。 ６ Ｆ／Ｇ、　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）水性リン酸及び２〜４個の炭素原子を持つアルキ
   レンオキサイドから形成された反応混合物より成り、こ
   こで１００％リン酸又は存在するその等個物の重量に基
   づき、酸に対するオキサイドの重量比が約０．０１：１
   〜約０．２５：１である、セルロース物質用の防火組成
   物。 （２）　　セルロース物質がリグノセルロース物質であ
   る特許請求の範囲第１項記載の組成物。 （３）　　水性リン酸が約１〜約８５重量％のオルト、
   ピロ、メタ又はへイ４リン酸である特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の組成物。 （４）２〜４個の炭素原子を持つアルカンソオール、各
   ヒドロキシアルキル基中に２〜４個ｏ炭素原子をｎつビ
   ス（ヒドロキシアルキル）エーテル又は各ヒドロキシア
   ルコキシ基及びアルカン基中に２〜４個の炭素原子を持
   つビス（ヒドロキシアルコキシ）アルカンから選ばれた
   グリコールを反応混合物が含み、但しヒドロキシアルキ
   ル、ヒドロキシアルコキシ及びアルカン基がアルキレン
   オキサイドと同じ数の炭素原子を持つところの特許請求
   の範囲第１項記載の組成物。 （５）　　アルキレンオキサイドがプロピレンオキサイ
   ド、ブチレンオキサイド又はエチレンオギサイドである
   特許請求の範囲第１項記載の組成物。 １６）約３５〜約８５重量−の水性リン酸から形成され
   た特！ｔ４Ｆ＋１求の範囲第１項記載の組成物。 （カ　アルキレンオキサイドがプロピレンオキサイドで
   ある特許請求の範囲第５項記載の組成物つ（８）　　ア
   ルキレンオキサイドがプロピレンオキサイド又はブチレ
   ンオキサイドである特許請求の範囲第６項記載の組成物
   。 （９）　　アンモニア又はアルカリ性物質で中和された
   反応混合物をさらに含む特許請求の範囲第１項記載の組
   成物。 （ＩＩ　　ＩＪグツセルロース物質と組合せて特許請求
   の範囲第１項に従う防火組成物の有効量を含む防火性セ
   ルロース製品。 αη　リグノセルロース物質が木、合板、複合木材又は
   木質繊維物である特許請求の範囲第１０項記載のセルロ
   ース製品。 （６）物質が木、合板又は複合木材である特許請求の範
   囲第１１項記載の防火性セルロース製品。 α３１ｍ　当シ少くとも約８１のリンを与える眉の組成
   物がセルロース物質の表面に施与されている特許請求の
   範囲第１１項又は第１２項記載のセルロース製品。 α◆　組成物がエチレンオキサイド、ブチレンオキサイ
   ド又はプロピレンオキサ・イドから形成されたものであ
   る特許請求の範囲第１ｏ項、第１１項又は第１２項記載
   の製品。 ００　組成物が約３５〜約８５重′ｔ％の水性リン酸か
   ら形成されたものである特許請求の範囲第１Ω項、第１
   １項又は第１２項記載の製品。 α６　組成物はそれがセルロース物質と組み合ゎさ１　
   　　　れる前にアンモニアで中オロされたものである特
   許請求の範囲第１０項、第１１項又は第１２項記載の製
   品。 α７Ｉ　　酸に対するオキサイドの比が約０．０５：１
   〜約０．２５：１である特許請求の範囲第１項、第２項
   、第４項〜第９項のいずハ、が−っに記載の組成物。 ’１８１　　（７４に対するオキサイドの比が約０．１
   ：１〜約０．２５：１である特許請求の範囲第１項。 第２項、第４項〜第９項のいずれが一つに記載の組成物
   。 （ｌＩ　　酸に対するオキサイドの比が約［１，０５：
   １〜約０．２５：１であるところの特許請求の範囲第１
   ０項、第１１項又は第１２項記載の防火性セルロース製
   品。 （イ）酸に附するオキサイドの比が約０．１：１〜約０
   ．２５：１であるところの特許請求の範囲第１０項、第
   １１．ｖ１５１は第１２項記載の防火性セルロース製品
   。