JPS5914511B2 - 透明性の良好な塗膜を与える防炎加工剤 - Google Patents

透明性の良好な塗膜を与える防炎加工剤

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JPS5914511B2
JPS5914511B2 JP13777076A JP13777076A JPS5914511B2 JP S5914511 B2 JPS5914511 B2 JP S5914511B2 JP 13777076 A JP13777076 A JP 13777076A JP 13777076 A JP13777076 A JP 13777076A JP S5914511 B2 JPS5914511 B2 JP S5914511B2
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吉克 小川
晴彦 久田
浩 木本
教之 椎名
秀昭 奥谷
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  • Fireproofing Substances (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透明性の良好な塗膜を与える防炎加工剤に関す
る。
水溶性防炎剤としては、たとえばリン酸アンモ10 ニ
ウム、スルファミン酸アンモニウム、臭化アンモニウム
、ホウ砂、ホウ酸、尿素、珪酸ソーダ等があるが、これ
らは耐水性が弱く、吸湿性が高く、被処理材に表面塗布
した場合に薬剤が表面に露出し、美観を損ねる欠点があ
る。
15縮合リン酸化合物たとえば縮合度20以上のポリリ
ン酸アンモニウム、カルバミルポリリン酸アンモニウム
等は、防炎効果が認められているが、水にほとんど溶解
せず、有機溶剤にも不溶である。
従来この縮合リン酸化合物を使用する場合には、20適
当な溶剤がないので粉体のままで、あるいは他の溶媒に
分散して使用せねばならなかつた。そのため被処理材の
表面に塗布するため樹脂と混合して使用することが行な
われたが、樹脂とは均一に相溶しないで、粉体が沈殿し
て粘度が上昇する欠ク5 点を生じる。さらに化粧合板
、織物、紙等の表面に塗布した場合は、粉体が表面に露
出して美観を損ねる。また均一に相溶していないため塗
布ムラが生じ、難燃性に不均一が生じろ原因となる。特
開昭49−126755号公報には、グアニ30 ジン
系化合物とホルムアルデヒドから得られる樹脂にペンタ
エリスリトール及びリン酸を配合してなる成分と、アミ
ノ系樹脂とを混合して得られる防火性樹脂組成物が記載
されていろ。これを用いると塗膜は透明にできあがるが
、リン酸を加えて35あるため耐候性及び耐水性が著し
く悪く、防火性能も満足すべきものではない。またポリ
リン酸アンモニウムを主体とする防火性発泡塗料は特公
昭45−434号及び特公昭48−40724号公報に
より知られているが、(・ずれもポリリン酸アンモニウ
ム又は他の添加剤を粉体として使用するため表面が透明
にはならず、顔料を使用して粉体の露出を防止しなけれ
ばならない。本発明者らは水に難溶ないし不溶で有機溶
剤に不溶性である縮合度が20以上の縮合リン酸化合物
をグアニジン塩と反応させることによつて水溶性にした
ところ、被処理材に塗布した場合に該反応生成物を透明
に付着しうることを見出した。
本発明者はこの知見に基づくもので、一般式(式中nは
20以上の整数、A1、A2及びA3は同一でも異なつ
てもよく、H.NH4又はCONH2を意味し、ただし
A1、A2及びA3が同時にH又は同時にCONH2で
ある場合を除く)で表わされる縮合リン酸化合物100
重量部を、水20〜350重量部の存在下にグアニジン
塩60〜200重量部と10〜90℃の温度において反
応させることにより得られる縮合リン酸化合物のグアニ
ジン塩(式においてA1、A2及びA3としてのH又は
NH4の少なくとも1個がグアニジンにより置換された
化合物)を含有する水溶液である、透明性の良好な塗膜
を与える防炎加工剤である。本発明の防炎加工剤の主成
分である縮合リン酸化合物1のグアニジン塩は、たとえ
ば次のようにして製造される。式1の化合物100重量
部、水20〜350重量部好ましくは100〜250重
量部及びグアニジン塩60〜200重量部好ましくは1
00〜180重量部からの混合物を室温ないし90℃好
ましくは50〜80℃で反応させる。本発明に用いられ
る式1の縮合リン酸化合物としては、たとえばポリリン
酸アンモニウム、カルバミルポリリン酸、カルバミルポ
リリン酸アンモニウムなどがあげられる。本発明に用い
られるグアニジン塩としては、たとえば炭酸グアニジン
、リン酸グアニジン、硫酸グアニジン、塩酸グアニジン
等があげられるが、特に炭酸塩及びリン酸塩が好ましい
式1の縮合リン酸化合物中に存在する合計で(n+2)
個のA1、A2及びA3のうちいくつかはH又はNH4
であり、これらはグアニジンにより置換可能であるが、
CONH2は置換されない。
従つて化合物1とグアニジン塩との反応により、式Iに
おいてA1、A2及びA3としてのH又は(及び)NH
4の少なくとも1個がグアニジンにより置換された化合
物が生成する。生成物中に導入されるグアニジンの数は
、nの数、A1〜A3の種類及び組合せ、反応させるグ
アニジン塩の種類により異なるが、生成物は、例えば次
式(式中のGはグアニジンを意味し、aは20以上の数
、bはO以上の数でa+b−nである)の化合物である
と考えられる。
そのほかH又は(及び)NH4のうち一部がグアニジン
により置換された化合物も生成する。反応に用いられる
水の量は厳密でないが、20重量部より少ないと、反応
が不均一になつて未反応物質が残り、このような反応混
合物を用いると透明な塗膜が得られない。
水の量が350重量部より多くなると得られる溶液の生
成物濃度が薄すぎて、そのまま塗布しても効果が低く、
繰返し塗布するか又は濃縮する必要が生じて不便である
。グアニジン塩の量が60重量部より少ないと、縮合リ
ン酸化合物をすべて水溶性にすることができないため、
得られる生成物は透明な塗膜を与えない。またその量が
200重量部より多くなると、未反応のグアニジン塩が
多量に水溶液中に残存し、塗膜の透明性を悪化させる。
また反応温度が10℃より低いと、反応が進行し難く長
時間を要し、90℃より高くなると反応速度が大きく、
アンモニア等が急激に発生するおそれがある。
反応時間は主として反応温度に依存し、10〜90℃で
は10〜30分、50〜80℃では15〜20分で目的
のグアニジン塩が得られる。これらの生成物は本発明の
加工剤の主成分すなわち防炎剤であつて、反応混合物中
に水溶液として存在している。
反応生成物は、たとえば反応混合物からの水の留去、有
機溶剤による沈殿などの普通の手段で単離できるが、通
常はその必要はない。なぜならば反応混合物は反応生成
物を含有する透明で粘稠な水溶液であつて、そのままで
防炎加工剤として塗布、浸漬などによる加工に使用でき
るからである。この加工剤中に未反応グアニジン塩が少
量存在していても、加工製品に悪影響を及ぼすことはな
い。また水の添加又は水の留去により反応混合物の粘度
(固形分)を調整することができるが、前記の量の範囲
で各成分を反応させれば、=般にその必要はない。なお
ポリリン酸(式においてA1、A2及びA3が同時にH
である化合物)は、水分により加水分解を受けやすく分
子量が低下し、過剰の水によつて正リン酸になるので、
本発明の目的には使用できない。
ポリリン酸を同様にしてグアニジン塩と反応させて得ら
れた反応混合物は、塗布及び乾燥ののち白色の不透明な
塗膜を与える。本発明の加工剤はさらに普通の樹脂、増
粘剤、乳化剤、艷消し剤、顔料、顔料分散剤、湿潤剤そ
の他の添加物を含有することができる。
本発明の加工剤に添加する樹脂類としては、たとえば尿
素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹
脂、尿素メラミンホルムアルデヒド樹脂、ジシアンジア
ミドホルムアルデヒド樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル
樹脂、酢酸ビニルアクリル共重合樹脂、エチレン酢酸ビ
ニル共重合樹脂、塩化ビニル樹脂、フエノール樹脂等が
あげられ、これらは里独でも2種以上併用してもよい。
その添加量は反応により得られる粘稠溶液100重量部
に対し3〜150重量部が好ましい。そのほかホルマリ
ン、メチルセルロース、ペンタエリスリトール、尿素等
を添加することもでき、これらの化合物は防炎助剤、発
泡助剤又は物性向上助剤の目的で用いられる。
そのうちホルムアルデヒドを添加する場合は、式1の化
合物とグアニジン塩との反応が終了したのち約50℃の
温度で、反応混合物として得られる粘稠溶液100重量
部に対し37重量%ホルムアルデヒド水溶液1〜150
重量部を加え、10〜20分間好ましくは15分間攪拌
する。またカルボキシメチルセルロースを添加する場合
は、該粘稠溶液100重量部に対し3重量%カルボキシ
メチルセルロース水溶液1〜20重量部を添加して均一
に混合する。本発明の加工剤はたとえば種々の合板、壁
紙、不織布、合成繊維織物などの防炎加工に適している
。防炎加工は常法により行うことができ、たとえば本加
工剤を塗布、浸漬、含浸などにより被加工材に付着させ
、次いで常温で乾燥するか又は短時間の熱処理を行う。
本発明の加工剤は縮合リン酸化合物が基礎となつている
ため、一般に使用されている防炎剤たとえばリン酸1ア
ンモニウム、リン酸2アンモニウム、スルフアミン酸ア
ンモニウム、臭化アンモニウム、ジシアンジアミド硫酸
アンモニウム、尿素等と比較すると、耐水性、耐加水分
解性、耐候性及び防炎性のいずれも良好である。
また未加工剤は透明な膜を与えるので、被加工材の色、
模様などを損なわない。下記実施例中の部及び%は特に
指示がない限り重量に関する。
実施例 1 平均縮合度約100のカルバミルポリリン酸アンモニウ
ム(丸菱油化製、ノンネンW−3、全窒素の約86%が
P−0NHぃ約14%がPOCONH2)1007、水
1507及びリン酸グアニジン1607を混合し、6・
0〜70℃で20分間攪拌したのち放冷すると、PH7
.5、粘度500cps(20℃)の透明な粘稠溶液が
得られる。
この溶液100部に3%カルボキシメチルセルロース水
溶液10部を混合して防炎加工剤とする。この混合液を
厚さ4〜の天然目着き板合板に刷毛で350y/Trl
塗布し、常温で乾燥したのち、透明性、耐水性、耐候性
及び防炎性を調べた。透明性は肉眼により観察し、合板
、壁紙、不織布、織物などのプリント模様、色、織込み
模様などが損なわれることなくよく見える場合を透明性
が良好であると判定した。
耐水性は、試験片を温度20℃±3℃、湿度約90%(
飽和硫酸亜鉛水溶液を用いて調整)のデシケータ一中に
垂直にして19時間放置したのち取り出し、約50℃の
乾燥器中に5時間放置し、この操作を4回繰り返したの
ち、表面塗膜へのしわ、亀裂、ゆずはだなどの発生を肉
眼で調べ、それらの発生がない場合を耐水性が良好であ
ると判定した。耐候性は、試験片をフエードメータ一で
100時間照射したのち、変色、亀裂、表面の荒れなど
を肉眼で調べ、それらが発生しない場合を耐候性が良好
であると判定した。防炎性は建設省告示第3415号の
表面試験の難燃性試験法により測定した。その結果は第
1表に示すとおりである。実施例 2 平均縮合度約150のポリリン酸アンモニウム(住友化
学製、スミセーフP、約98%がPONHぃ約2%がP
−0H)1507、炭酸グアニジン1807及び水20
07を混合し、50〜60℃で20分間撹拌したのち放
冷すると、PH8.5、粘度2000cps(20℃)
の透明な粘稠溶液が得られる。
この溶液に3%メチルセルロース水溶液57を混合して
均一にする。この混合液を厚さ4〜のプリント合板に刷
毛で350y/M2塗布し、常温で乾燥したのち、実施
例1と同様にして試験した結果を第2表に示す。実施例
3 平均縮合度約30のポリリン酸アンモニウム(モンサン
ト社製、フオスチエツク、約94%がP−0NHぃ約6
%がP−0H)1807、リン酸グアニジン1507及
び水2007を混合し、80℃で20分間攪拌し、50
℃に冷却したのち37%ホルムアルデヒド水溶液150
yを混合し、15分間攪拌すると、PH75、粘度15
00cps(20℃)の透明な粘稠溶液が得られる。
この溶液100部に3%カルボキシメチルセルロース水
溶液10部を混合して均一にする。この混合液を厚さ4
〜のクロス貼り合板に刷毛で3507/m”塗布し、常
温で乾燥したのち、実施例1と同様にして試験した結果
を第3表に示す。実施例 4 実施例1で得られた透明な粘稠溶液100部、マルカボ
ンドT−562(丸伴化学社製、尿素樹脂)100部及
び3%カルボキシメチルセルロース水溶液10部を、混
合して均一にする。
この混合液を厚さ4〜の天然目着き板合板に刷毛で35
0y/wl塗布し、常温で乾燥したのち、実施例1と同
様にして試験した結果を第4表に示す。実施例 5実施
例2で得られた透明な粘稠溶液100部、イゲタライム
UA−125(住友ベークライト社製、尿素樹脂)10
0部及び3%メチルセルロース水溶液6部を、混合して
均一にする。
この混合液を厚さ4〜のプリント合板に刷毛で3507
/M2塗布し、常温で乾燥したのち、実施例1と同様に
して試験した結果を第5表に示す。実施例 6 実施例3で得られた透明な粘稠溶液100部、ユーロイ
ド344(三井東圧社製、尿素メラミン樹脂)70部、
ニカゾールFXl473(日本カーバイド社製、アクリ
ル樹脂)30部及び3%カルボキシメチルセルロース水
溶液4部を、混合して均一にする。
この混合液を厚さ5.5〜の普通合板に刷毛で3507
/TTI塗布し、常温で乾燥したのち、実施例1と同様
にして試験した結果を第6表に示す。 ”
実施例 7 実施例2で得られた透明な粘稠溶液50部、エチレン酢
酸ビニル・エマルジヨン(住友化学工業社製、スミカフ
レツクス100HS)10部及びジルコニウム系撥水剤
(丸菱油化社製、ノネンRM)5部を、混合して均一に
する。
この混合液を坪量600t/イの高目付量のレーヨンク
ロス壁紙の表面にローラー・コーテングにより120t
/イ塗布し、次いで130℃で2分間ドラム乾燥したの
ち、実施例1と同様にして試験した結果を第7表に示す
。サイズ性はJIS−P−8122ステキヒト法により
試験した。難燃性は建設省難燃壁装通則認定により試験
した。実施例 8 実施例2で得られた透明な粘稠溶液100部及びスチレ
ン・ブタジエン系合成ゴムラテツクス(日本ゼオン社製
、LX−426)100部の混合液を、アンモニア水で
PH8.O〜9.0に調整する。
この溶液をポリプロピレン100%の二ードルパンチ不
織布の裏面に500f/m゛塗布し、常温で乾燥したの
ち実施例1と同様にして試験した。ただし防火性は東京
消防規格第146号(昭和47年6月25日施行)のカ
ーペツト試験法により試験した。その結果を第8表に示
す。実施例 9 実施例3で得られた透明な粘稠溶液100部、スミテツ
クスレジンM−3(住友化学社製、トリメチロールメラ
ミン樹脂)3部及び水150部を混合し、この混合液を
用いて2507/イのレーヨン100%のカーテンを浸
漬した。
浸漬終了後、絞り率80%で供試カーテンを絞り、80
〜100℃で5分乾燥し、次いで160℃で1分間熱処
理を行なつた。この防炎加工処理したカーテンについて
諸性質を前記実施例と同様にして試験した。その結果を
第9表に示す。実施例 10 実施例1、2及び3により水の存在下に縮合リン酸化合
物とグアニジン塩の反応によつて得られた透明な粘稠溶
液(これらは樹脂その他の添加物を含有しない)を用い
て、厚さ4muの天然目着き板合板に刷毛で350y/
Rrl塗布し、常温で乾燥したのち、実施例1と同様に
して透明性、耐水性、耐候性及び防炎性を調べた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中nは20以上の数、A_1、A_2及びA_3は
    同一でも異なつてもよく、H、NH_4又はCONH_
    2を意味し、ただしA_1、A_2及びA_3が同時に
    H又は同時にCONH_2である場合を除く)で表わさ
    れる縮合リン酸化合物100重量部を、水20〜350
    重量部の存在下にグアニジン塩60〜200重量部と1
    0〜90℃の温度において反応させることにより得られ
    る縮合リン酸化合物 I のグアニジン塩(式 I において
    A_1、A_2及びA_3としてのH又はNH_4の少
    なくとも1個がグアニジンにより置換された化合物)を
    含有する水溶液である、透明性の良好な塗膜を与える防
    炎加工剤。
JP13777076A 1976-11-18 1976-11-18 透明性の良好な塗膜を与える防炎加工剤 Expired JPS5914511B2 (ja)

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US4461720A (en) * 1982-05-24 1984-07-24 Hoover Treated Wood Products, Inc. Fire-retardant treatment composition
DE3311770A1 (de) * 1983-03-31 1985-01-17 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Flammwidriges papier und ein verfahren zu seiner herstellung
KR102538006B1 (ko) * 2017-06-01 2023-05-26 다이하치 카가쿠 고교 가부시키가이샤 목질 재료용 난연제 및 난연성 목질 재료

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