(57)【要約】本発明の課題は、吸湿性が低く、かつ難燃性能にも優れた難燃性木質材料、及びそのための木質材料用難燃剤を提供することである。本発明は、下式（１）で表される有機リン化合物と、下式（２）で表される窒素化合物とを含む木質材料用難燃剤、及び、木質材料が、前記木質材料用難燃剤で難燃処理されている、難燃性木質材料に関する。2018221567.tif 000027（式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシ基等を示す。ｎは１〜４の整数である。Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシ基等を示す。）2018221567.tif 000028（式（２）中、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７は、同一又は異なって、水素原子、メチル基等を示す。）
2018221567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下式（１）：
【化１】
2018221567.tif 000020
（式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、水素原子、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を示す。該置換アルキル基は、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、及びハロゲン原子からなる群から選択される１個以上の置換基を有し、該置換若しくは無置換のアルキル基は、その炭素鎖中に、酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子からなる群から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含んでいてもよい。
ｎは１〜４の整数である。
Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシ基、又はヒドロキシ基で置換された若しくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
で表される有機リン化合物と、下式（２）：
【化２】
2018221567.tif 000021
（式（２）中、Ｒ３は、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、又はイソプロピル基を示す。
Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、同一又は異なって、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、ｏ−トルイル基、ｍ−トルイル基、又はｐ−トルイル基を示す。
Ｒ７は、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ２、又は−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２を示す。）
で表される窒素化合物とを含む木質材料用難燃剤。
【請求項２】
前記有機リン化合物が、前記式（１）において、Ｒ１が水素原子又はヒドロキシ基であり、Ｒ２が水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｘ１及びＸ２がヒドロキシ基であり、ｎが１である化合物である、請求項１に記載の木質材料用難燃剤。
【請求項３】
前記窒素化合物が、前記式（２）において、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６が水素原子であり、Ｒ７が、水素原子、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ２、又は−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２である化合物である、請求項１又は２に記載の木質材料用難燃剤。
【請求項４】
前記窒素化合物が、前記有機リン化合物の酸価に対して０．７モル当量以上１．６モル当量以下の量で含まれる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤。
【請求項５】
下式（３）：
【化３】
2018221567.tif 000022
（式（３）中、ｋは０以上１００以下の整数を示す。）
で表される無機リン化合物をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤。
【請求項６】
前記窒素化合物が、前記有機リン化合物の酸価に対して１モル当量と前記無機リン化合物の酸価に対して１モル当量との総和に対し、０．９５倍以上１．４倍以下の量で含まれる、請求項５に記載の木質材料用難燃剤。
【請求項７】
前記窒素化合物が、前記有機リン化合物の酸価に対して１モル当量と前記無機リン化合物の酸価に対して１モル当量との総和に対し、０．９７倍以上１．２倍以下の量で含まれる、請求項５又は６に記載の木質材料用難燃剤。
【請求項８】
前記無機リン化合物が、前記式（３）においてｋが０又は１である化合物である、請求項５〜７のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤。
【請求項９】
前記有機リン化合物と前記無機リン化合物との配合比が、質量比で１：９９〜７５：２５である、請求項５〜８のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤。
【請求項１０】
木質材料が、請求項１〜９のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤で難燃処理されている、難燃性木質材料。
【請求項１１】
木質材料中に、請求項１〜９のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤を、下式（ａ）の含浸率で５％以上含む難燃性木質材料。
【数１】
2018221567.tif 000023
【請求項１２】
木質材料中に、下式（１）で表される有機リン化合物と、下式（２）で表される窒素化合物とを含む木質材料用難燃剤を、下式（ａ）の含浸率で２０％以上含む難燃性木質材料であって、
前記木質材料用難燃剤中に含まれる前記窒素化合物が、前記有機リン化合物の酸価に対して１モル当量以上である、難燃性木質材料。
【化４】
2018221567.tif 000024
（式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、水素原子、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を示す。該置換アルキル基は、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、及びハロゲン原子からなる群から選択される１個以上の置換基を有し、該置換若しくは無置換のアルキル基は、その炭素鎖中に、酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子からなる群から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含んでいてもよい。
ｎは１〜４の整数である。
Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシ基、又はヒドロキシ基で置換された若しくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
【化５】
2018221567.tif 000025
（式（２）中、Ｒ３は、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、又はイソプロピル基を示す。
Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、同一又は異なって、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、ｏ−トルイル基、ｍ−トルイル基、又はｐ−トルイル基を示す。
Ｒ７は、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ２、又は−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２を示す。）
【数２】
2018221567.tif 000026
【請求項１３】
前記有機リン化合物が、前記式（１）において、Ｒ１が水素原子又はヒドロキシ基であり、Ｒ２が水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｘ１及びＸ２がヒドロキシ基であり、ｎが１である化合物である、請求項１２に記載の難燃性木質材料。
【請求項１４】
前記窒素化合物が、前記式（２）において、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６が水素原子であり、Ｒ７が、水素原子、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ２、又は−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２である化合物である、請求項１２又は１３に記載の難燃性木質材料。
【請求項１５】
前記含浸率が４０％以上である、請求項１２〜１４のいずれかに記載の難燃性木質材料。
【請求項１６】
前記含浸率が８０％以上である、請求項１２〜１５のいずれかに記載の難燃性木質材料。
【請求項１７】
前記木質材料用難燃剤中に含まれる前記窒素化合物が、前記有機リン化合物の酸価に対して１．６モル当量以下である、請求項１２〜１６のいずれかに記載の難燃性木質材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質材料用難燃剤及び難燃性木質材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に住宅建築用の内装材又は外装材には、加工性がよく軽量で、しかも強度及び経済性に優れた木質材料が広く使用されている。その一方で、木質材料は着火し易く燃え易いために火災に対する安全性に乏しいという欠点があった。【０００３】
従来、このような木質材料を難燃化するために、リン酸系又はホウ酸系の難燃剤が使用されている。該難燃剤は水に溶解させて水溶液として、木質材料に塗布（コーティング）、又は含浸させる。塗布（コーティング）では木質材料の表面層にしか難燃性を付与できないため、十分な難燃性能を付与するためには、木質材料の内部に難燃剤を導入することができる含浸処理が好ましい。【０００４】
難燃性能を向上させるために、以下のような難燃剤が提案されている（例えば、特許文献１〜４）。特許文献１には、ホスホン酸とアンモニアとを含む水溶液からなる木質材料用難燃化剤であって、該水溶液の全量に対し、３５〜５５質量％の範囲のホスホン酸と、７．２〜１４質量％の範囲のアンモニアとを含む木質材料用難燃化剤が記載されている。特許文献２には、水１００重量部、硼砂３０〜５０重量部、硼酸１０〜３０重量部、リン酸水素ナトリウム１０〜３０重量部と少量の着色剤を含む耐火剤溶液が記載されている。特許文献３には、ホウ酸とホウ砂が、室温以上に加温された温度でのそれぞれの単独化合物の溶解度を超える量で包含されてなるホウ素化合物の液状組成物が記載されている。特許文献４には、リン酸グアニジンの他にリン酸を助剤として使用し、水とリン酸グアニジンとリン酸との重量比を１００：１５〜７５：０〜２０とした木材の不燃化・準不燃化薬液が記載されている。しかしながら、特許文献１〜４に記載の木質材料用難燃剤が含浸された木質材料はいずれも吸湿性が高く、湿気により難燃剤がしみ出すという欠点がある。特に高温多湿である日本の環境では、水及び／又は雨滴と直接接触しない環境（例えば、室内、地下等）であっても、湿気による難燃剤の滲み出しが激しく、難燃性木質材料の吸湿性を低くすることが望まれていた。【０００５】
よって、高温高湿の環境下でも吸湿性が十分に低く、かつ難燃性能にも優れた難燃性木質材料の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−７８２２号公報
【特許文献２】特開２００７−５５２７１号公報
【特許文献３】特開２００６−２１９３２９号公報
【特許文献４】特開２００７−１６０５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、吸湿性が低く、かつ難燃性能にも優れた難燃性木質材料、及びそのための木質材料用難燃剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者が低吸湿性及び難燃性能に優れた難燃性木質材料を開発すべく鋭意検討した結果、特定の構造を有する有機リン酸化合物および特定の構造を有する窒素化合物を組み合わせた木質材料用難燃剤を使用することで上記課題を解決することができることを見出した。本発明はこのような知見に基づき完成されたものである。【０００９】
本発明は、下記項１〜１７に示す木質材料用難燃剤及び難燃性木質材料に係る。
項１．  下式（１）：【００１０】
【化１】
2018221567.tif 000003
【００１１】
（式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、水素原子、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を示す。該置換アルキル基は、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、及びハロゲン原子からなる群から選択される１個以上の置換基を有し、該置換若しくは無置換のアルキル基は、その炭素鎖中に、酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子からなる群から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含んでいてもよい。
ｎは１〜４の整数である。
Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシ基、又はヒドロキシ基で置換された若しくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
で表される有機リン化合物と、下式（２）：【００１２】
【化２】
2018221567.tif 000004
【００１３】
（式（２）中、Ｒ３は、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、又はイソプロピル基を示す。
Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、同一又は異なって、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、ｏ−トルイル基、ｍ−トルイル基、又はｐ−トルイル基を示す。
Ｒ７は、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ２、又は−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２を示す。）
で表される窒素化合物とを含む木質材料用難燃剤。
項２．  前記有機リン化合物が、前記式（１）において、Ｒ１が水素原子又はヒドロキシ基であり、Ｒ２が水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｘ１及びＸ２がヒドロキシ基であり、ｎが１である化合物である、上記項１に記載の木質材料用難燃剤。
項３．  前記窒素化合物が、前記式（２）において、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６が水素原子であり、Ｒ７が、水素原子、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ２、又は−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２である化合物である、上記項１又は２に記載の木質材料用難燃剤。
項４．  前記窒素化合物が、前記有機リン化合物の酸価に対して０．７モル当量以上１．６モル当量以下の量で含まれる、上記項１〜３のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤。
項５．  下式（３）：【００１４】
【化３】
2018221567.tif 000005
【００１５】
（式（３）中、ｋは０以上１００以下の整数を示す。）
で表される無機リン化合物をさらに含む、上記項１〜４のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤。
項６．  前記窒素化合物が、前記有機リン化合物の酸価に対して１モル当量と前記無機リン化合物の酸価に対して１モル当量との総和に対し、０．９５倍以上１．４倍以下の量で含まれる、上記項５に記載の木質材料用難燃剤。
項７．  前記窒素化合物が、前記有機リン化合物の酸価に対して１モル当量と前記無機リン化合物の酸価に対して１モル当量との総和に対し、０．９７倍以上１．２倍以下の量で含まれる、上記項５又は６に記載の木質材料用難燃剤。
項８．  前記無機リン化合物が、前記式（３）においてｋが０又は１である化合物である、上記項５〜７のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤。
項９．  前記有機リン化合物と前記無機リン化合物との配合比が、質量比で１：９９〜７５：２５である、上記項５〜８のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤。
項１０．  木質材料が、上記項１〜９のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤で難燃処理されている、難燃性木質材料。
項１１．  木質材料中に、上記項１〜９のいずれか１項に記載の木質材料用難燃剤を、下式（ａ）の含浸率で５％以上含む難燃性木質材料。【００１６】
【数１】
2018221567.tif 000006
【００１７】
項１２．  木質材料中に、下式（１）で表される有機リン化合物と、下式（２）で表される窒素化合物とを含む木質材料用難燃剤を、下式（ａ）の含浸率で２０％以上含む難燃性木質材料であって、
前記木質材料用難燃剤中に含まれる前記窒素化合物が、前記有機リン化合物の酸価に対して１モル当量以上である、難燃性木質材料。【００１８】
【化４】
2018221567.tif 000007
【００１９】
（式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、水素原子、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を示す。該置換アルキル基は、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、及びハロゲン原子からなる群から選択される１個以上の置換基を有し、該置換若しくは無置換のアルキル基は、その炭素鎖中に、酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子からなる群から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含んでいてもよい。
ｎは１〜４の整数である。
Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシ基、又はヒドロキシ基で置換された若しくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を示す。）【００２０】
【化５】
2018221567.tif 000008
【００２１】
（式（２）中、Ｒ３は、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、又はイソプロピル基を示す。
Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、同一又は異なって、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、ｏ−トルイル基、ｍ−トルイル基、又はｐ−トルイル基を示す。
Ｒ７は、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ２、又は−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２を示す。）【００２２】
【数２】
2018221567.tif 000009
【００２３】
項１３．  前記有機リン化合物が、前記式（１）において、Ｒ１が水素原子又はヒドロキシ基であり、Ｒ２が水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｘ１及びＸ２がヒドロキシ基であり、ｎが１である化合物である、上記項１２に記載の難燃性木質材料。
項１４．  前記窒素化合物が、前記式（２）において、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６が水素原子であり、Ｒ７が、水素原子、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ２、又は−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２である化合物である、上記項１２又は１３に記載の難燃性木質材料。
項１５．  前記含浸率が４０％以上である、上記項１２〜１４のいずれかに記載の難燃性木質材料。
項１６．  前記含浸率が８０％以上である、上記項１２〜１５のいずれかに記載の難燃性木質材料。
項１７．  前記木質材料用難燃剤中に含まれる前記窒素化合物が、前記有機リン化合物の酸価に対して１．６モル当量以下である、上記項１２〜１６のいずれかに記載の難燃性木質材料。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の木質材料用難燃剤は、低吸湿性及び難燃性に優れている。本発明の難燃性木質材料は、木質材料中に前記木質材料用難燃剤を含むことにより、吸湿性が十分に低く、かつ優れた難燃性能を発揮することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２６】
１．木質材料用難燃剤
本発明の木質材料用難燃剤は、有機リン化合物と、窒素化合物とを含むことを特徴とする。また、本発明の木質材料用難燃剤は、必要に応じて、無機リン化合物を含むことができる。
【００２７】
１−１．有機リン化合物
有機リン化合物として、以下の式（１）：
【００２８】
【化６】
2018221567.tif 000010
【００２９】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ１、Ｘ２、及びｎは、前記に同じ。）
で表される化合物（以下、「有機リン化合物（１）」という場合もある。）を使用する。
【００３０】
本明細書において、ハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
【００３１】
本明細書において、炭素数１〜６のアルキル基として、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル等の直鎖状のアルキル基；イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル等の分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
【００３２】
本明細書において、ヘテロ原子として、例えば、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
【００３３】
Ｒ１及びＲ２が、置換された炭素数１〜６のアルキル基である場合、該置換アルキル基は、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、及びハロゲン原子からなる群から選択される１個以上の置換基を有する。置換基としては、ヒドロキシル基が好ましい。置換基の数は、１〜２個が好ましく、１個がより好ましい。また、Ｒ１及びＲ２として、無置換の炭素数１〜６のアルキル基（単に「炭素数１〜６のアルキル基」ともいう。）がより好ましく、無置換の炭素数１〜４のアルキル基（単に「炭素数１〜４のアルキル基」ともいう。）がさらに好ましい。
【００３４】
Ｘ１及びＸ２が、ヒドロキシ基で置換された炭素数１〜６のアルキル基である場合、ヒドロキシ基の数は、１〜２個が好ましく、１個がより好ましい。
【００３５】
なお、前記式（１）中の「含んでいてもよく」とは、Ｒ１及びＲ２としての置換若しくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基が、その炭素鎖中に少なくとも１個の前記ヘテロ原子を含む場合、又は含まない場合のいずれかの状態であることを意味する。ヘテロ原子の数は、０〜２個が好ましく、０〜１個がより好ましく、０個、即ちヘテロ原子を含まないことがさらに好ましい。
【００３６】
これらの有機リン化合物（１）の中でも、好ましい化合物は、前記式（１）において、Ｒ１が水素原子又はヒドロキシ基であり、Ｒ２が水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｘ１及びＸ２がヒドロキシ基であり、ｎが１である化合物である。
【００３７】
より好ましい化合物は、前記式（１）において、Ｒ１がヒドロキシ基であり、Ｒ２が水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｘ１及びＸ２がヒドロキシ基であり、ｎが１である化合物である。
【００３８】
さらに好ましい化合物は、前記式（１）において、Ｒ1がヒドロキシ基であり、Ｒ２がメチル基であり、Ｘ１及びＸ２がヒドロキシ基であり、ｎが１である化合物である。
【００３９】
具体的には、有機リン化合物（１）として、例えば、エチレンビスホスホン酸、ジメチルアミノメチレンビスホスホン酸、１−ヒドロキシエチレンビスホスホン酸、１−アミノエチレンビスホスホン酸、フルオロメチレンビスホスホン酸、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキシメチレンビスホスホン酸、クロロメチレンビスホスホン酸、ジブロモメチレンビスホスホン酸、ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノメチレンビスホスホン酸、テトラメチレンビスホスホン酸、メチレンビスホスホン酸、ジフルオロメチレンビスホスホン酸、クロドロン酸、パミドロン酸、（アミノメチレン）ビスホスホン酸、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸、１，３−プロパンジイルビスホスホン酸、３−アミノプロピリデンビスホスホン酸、オキシドロン酸、エチリデンビスホスホン酸、１−フルオロエチリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシ−２−（メチルアミノ）エチリデンビスホスホン酸、１−アミノエチリデンビスホスホン酸、２−（３−メルカプトプロピルチオ）エチリデンビスホスホン酸、２−ヒドロキシエチリデンビスホスホン酸、１−アミノ−２−ヒドロキシエチリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシ−２−（ジメチルアミノ）エチリデンビスホスホン酸、２−メルカプトエチリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシ−２−アミノエチリデンビスホスホン酸、２−（ジメチルアミノ）エチリデンビスホスホン酸、１−（ジメチルアミノ）−２−ヒドロキシエチリデンビスホスホン酸、１−（メチルアミノ）−２−ヒドロキシエチリデンビスホスホン酸、プロピリデンビスホスホン酸、オルパドロン酸、１−フルオロプロピリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシプロピリデンビスホスホン酸、イソプロピリデンビスホスホン酸、３−アミノプロピリデンビスホスホン酸、ブチリデンビスホスホン酸、１−フルオロブチリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシブチリデンビスホスホン酸、アレンドロナート、１−フルオロペンチリデンビスホスホン酸、１−フルオロヘキシリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシ−２−（メチルアミノ）エチリデンビスホスホン酸、ヘプチリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシヘキシリデンビスホスホン酸、ヘキシリデンビスホスホン酸、ペンチリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシ−４−メチルペンチリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシヘプチリデンビスホスホン酸、メチレンビスホスフィン酸、エチレンビスホスフィン酸、１，２−プロピレンビスホスフィン酸、１，３−プロピレンビスホスフィン酸、１，４−ブチレンビスホスフィン酸、エチレン−ビス−（ヒドロキシメチル）−ホスフィン酸、エチレン−ビス−（１−ヒドロキシエチル）−ホスフィン酸、エチレン−ビス−（１−ヒドロキシ−１−メチルエチル）−ホスフィン酸、エチレン−ビス−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）−ホスフィン酸、エチレン−ビス−（１−ヒドロキシ−１−メチル−１−プロピル）−ホスフィン酸、１，２−プロピレン−ビス−（１−ヒドロキシ−１−メチルエチル）−ホスフィン酸等が挙げられる。
【００４０】
これらの中でも、好ましい有機リン化合物（１）は、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキシメチレンビスホスホン酸、メチレンビスホスホン酸、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸、オキシドロン酸、エチリデンビスホスホン酸、プロピリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシプロピリデンビスホスホン酸、ブチリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシブチリデンビスホスホン酸、ヘプチリデンビスホスホン酸、ヘキシリデンビスホスホン酸、ペンチリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシヘキシリデンビスホスホン酸、ヘキシリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシ−４−メチルペンチリデンビスホスホン酸、１−ヒドロキシヘプチリデンビスホスホン酸等である。
【００４１】
より好ましい有機リン化合物（１）は、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキシメチレンビスホスホン酸、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸、オキシドロン酸、１−ヒドロキシプロピリデンビスホスホン酸、及び１−ヒドロキシブチリデンビスホスホン酸である。
【００４２】
さらに好ましい有機リン化合物（１）は、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸である。
【００４３】
１−２．窒素化合物
窒素化合物として、以下の式（２）：
【００４４】
【化７】
2018221567.tif 000011
【００４５】
（式中、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７は、前記に同じ。）
で表される化合物（以下、「窒素化合物（２）」という場合もある。）を使用する。
【００４６】
窒素化合物（２）の中で、好ましくは、前記式（２）において、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６が水素原子であり、Ｒ７が、水素原子、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ２、又は−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２である化合物である。
【００４７】
より好ましい窒素化合物（２）は、前記式（２）において、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６が水素原子であり、Ｒ７が、水素原子、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ２、又は−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２である化合物である。
【００４８】
さらに好ましい窒素化合物（２）は、前記式（２）において、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７が、水素原子である化合物である。
【００４９】
具体的には、窒素化合物（２）として、例えば、グアニジン、アミノグアニジン、ジシアンジアミド、ニトログアニジン、１−ニトロソグアニジン、グアニル尿素、ビグアニド、メトホルミン、１−メチルグアニジン、１−エチルグアニジン、１−ｎ−プロピルグアニジン、１−イソプロピルグアニジン、２−メチルグアニジン、２−エチルグアニジン、２−ｎ−プロピルグアニジン、２−イソプロピルグアニジン、ペンタメチルグアニジン、１−フェニルグアニジン、１，３−ジフェニルグアニジン、１，２，３−トリフェニルグアニジン、１−（ｏ−トリル）グアニジン、１−（ｏ−トリル）ビグアニド等が挙げられる。
【００５０】
これらの中でも、好ましい窒素化合物（２）は、グアニジン、アミノグアニジン、ジシアンジアミド、ニトログアニジン、１−ニトロソグアニジン、グアニル尿素、ビグアニド等である。
【００５１】
より好ましい窒素化合物（２）は、グアニジン、グアニル尿素、及びビグアニドである。
【００５２】
さらに好ましい窒素化合物（２）は、グアニジンである。
【００５３】
窒素化合物（２）は、塩であってもよい。窒素化合物（２）の塩として、例えば、窒素化合物（２）の炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩、臭化水素塩、ヨウ化水素塩、スルファミン酸塩、チオシアン酸塩等が挙げられる。なお、本明細書において、窒素化合物には、窒素化合物の塩も含まれる。
【００５４】
前記木質材料用難燃剤に含まれる、有機リン化合物（１）と窒素化合物（２）との割合は、有機リン化合物（１）の酸価に対する窒素化合物（２）のモル当量で表される。前記割合は特に限定されない。例えば、前記窒素化合物（２）が前記有機リン化合物（１）の酸価に対して０．７モル当量以上の量で含まれることが好ましく、０．８５モル当量以上の量で含まれることがより好ましく、０．９５モル当量以上の量で含まれることがさらに好ましい。その一方で、前記窒素化合物（２）が有機リン化合物（１）の酸価に対して、１．６モル当量以下の量で含まれることが好ましく、１．３モル当量以下の量で含まれることがより好ましい。
【００５５】
ここで、本明細書において、有機リン化合物（１）の酸価とは、ｐＨが７以上１１以下の範囲内に現れる中和点（変曲点）を終点とし、該終点までに要する溶液量から算出される数値のことである。なお、酸価の測定は、ＪＩＳ  Ｋ  ００７０の電位差滴定法に準じて、該有機リン化合物（１）又はその溶液を試料として、滴定にアルカリ溶液を用いて行う。
【００５６】
１−３．無機リン化合物
本発明の木質材料用難燃剤は、必要に応じて、以下の式（３）：
【００５７】
【化８】
2018221567.tif 000012
【００５８】
（式（３）中、ｋは０以上１００以下の整数を示す。）
で表される無機リン化合物（以下、「無機リン化合物（３）」という場合もある。）を含んでもよい。
【００５９】
本発明の木質材料用難燃剤が、有機リン化合物（１）及び窒素化合物（２）に加えて、無機リン化合物（３）をさらに含むことで、木質材料用難燃剤の保存安定性を向上させることができる。なお、本明細書における保存安定性とは、木質材料用難燃剤を溶媒に溶解又は分散させた状態（溶液又は懸濁液）で、長期間保管又は静置したときに、固体が析出しないことを意味する。
【００６０】
本発明の木質材料用難燃剤の保存安定性が向上することで、木質材料用難燃剤を高濃度で含む溶液等の状態で保管しても結晶の析出を抑制することができる。これにより、本発明の木質材料用難燃剤の輸送コストを低減することが可能となる。さらに、木質材料用難燃剤を高濃度で含む溶液等を木質材料に含浸させることにより、木質材料への含浸率が向上することで、木質材料のさらなる高難燃化に寄与をすることができる。無機リン化合物をさらに含む本発明の木質材料用難燃剤もまた、所望の難燃性能に応じて、適宜希釈して用いることができる。
【００６１】
無機リン化合物（３）の中で、好ましくは、前記式（３）において、ｋが０又は１の整数である化合物であり、より好ましくは、前記式（３）において、ｋが１である化合物である。
【００６２】
具体的には、無機リン化合物（３）として、例えば、リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸等が挙げられる。
【００６３】
これらの中でも、好ましい無機リン化合物（３）は、リン酸、及びピロリン酸であり、より好ましくは、ピロリン酸である。
【００６４】
前記木質材料用難燃剤が、有機リン化合物（１）、窒素化合物（２）及び無機リン化合物（３）を含む場合、３成分の割合は特に限定されない。例えば、窒素化合物（２）が、前記有機リン化合物（１）の酸価に対して１モル当量と前記無機リン化合物（３）の酸価に対して１モル当量との総和に対し、０．９５倍以上の量で含まれることが好ましく、０．９７倍以上の量で含まれることがより好ましく、０．９８倍以上の量で含まれることがさらに好ましい。上記条件を満たすように窒素化合物（２）を含むことで、より低吸湿性に優れた難燃性木質材料を得ることができる。その一方で、前記窒素化合物（２）が、前記有機リン化合物（１）の酸価に対して１モル当量と前記無機リン化合物（３）の酸価に対して１モル当量との総和に対し、１．４倍以下の量で含まれることが好ましく、１．２倍以下の量で含まれることがより好ましく、１．１倍以下の量で含まれることがさらに好ましく、１．０５倍以下の量で含まれることが特に好ましい。
【００６５】
ここで、有機リン化合物（１）の酸価及びその測定方法は、上記と同じである。また、本明細書において、無機リン化合物（３）の酸価とは、ｐＨが７以上１１以下の範囲内に現れる中和点（変曲点）を終点とし、前記終点までに要する溶液量から算出される数値のことである。なお、酸価の測定は、ＪＩＳ  Ｋ  ００７０の電位差滴定法に準じて、無機リン化合物（３）単体若しくはその溶液を試料として、滴定にアルカリ溶液を用いて行う。
【００６６】
前記木質材料用難燃剤が、リン化合物として有機リン化合物（１）及び無機リン化合物（３）の両方を含む場合、前記有機リン化合物（１）と前記無機リン化合物（３）との割合は、保存安定性を付与する観点から、質量比で１：９９〜７５：２５であることが好ましく、１０：９０〜７０：３０であることがより好ましい。
【００６７】
本発明の難燃剤組成物は、溶媒を加えることで、難燃剤溶液又は難燃剤懸濁液として用いることができる。溶媒として、水、メタノール、エタノール、酢酸エチル、アセトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、二硫化炭素等が上げられる。難燃剤溶液又は難燃剤懸濁液における難燃剤組成物の濃度は特に限定されない。難燃剤溶液又は難燃剤懸濁液中に難燃剤組成物を、固定換算で４質量％以上含むことが好ましく、８質量％以上含むことがより好ましく、１５質量％以上含むことがさらに好ましく、２５質量％以上含むことが特に好ましい。濃度の上限値も特に限定されない。難燃剤溶液又は難燃剤懸濁液中に難燃剤組成物を、固定換算で６０質量％以下の量で含むことが好ましく、５０質量％以下の量で含むことがより好ましい。
【００６８】
本発明の木質材料用難燃剤は、窒素化合物（２）と有機リン化合物（１）とが結合して塩を形成する。また、本発明の木質材料用難燃剤が無機リン化合物（３）をさらに含む場合は、窒素化合物（２）と有機リン化合物（１）とが、並びに窒素化合物（２）と無機リン化合物（３）とが結合し、それぞれ塩を形成する。これらの塩は、従来公知の木質材料用難燃剤に見られるような、潮解性又は吸湿性を示さない。よって、本発明の木質材料用難燃剤を木質材料に含ませることで、湿気による難燃剤の滲み出しを十分に抑制することができる。
【００６９】
２．難燃性木質材料
本発明の難燃性木質材料は、木質材料が、上述した木質材料用難燃剤で難燃処理されている。よって、本発明の難燃性木質材料は、木質材料中に、上述した木質材料用難燃剤を含む。難燃性木質材料中に特定構造の有機リン化合物、特定構造の窒素化合物、及び必要により特定構造の無機リン化合物が特定の比率で含まれることにより、優れた低吸湿性及び難燃性を発揮することができる。
【００７０】
難燃性木質材料中に含まれる前記木質材料用難燃剤の量は、特に限定されない。求められる難燃性能に応じて、含有量を適宜調整することができる。例えば、下式（ａ）の含有率で５％以上であってもよく、１０％以上であってもよく、１５％以上であってもよい。
【００７１】
本発明の難燃性木質材料は、難燃処理が施されていない木質材料と比べて、ＩＳＯ５６６０−１準拠による総発熱量及び最大発熱速度が低減される。このことから、本発明の木質材料用難燃剤は、木質材料に、接炎後の延焼を抑制する効果、並びに接炎時の引火及び着火を抑制する効果を付与することができることがわかる。
【００７２】
接炎時の引火及び着火を抑制する観点から、本発明の難燃性木質材料中には、前記木質材料用難燃剤が、下式（ａ）の含浸率で２０％以上含まれることが好ましい。
【００７３】
【数３】
2018221567.tif 000013
【００７４】
前記木質材料用難燃剤が２０％以上の含浸率で含まれることにより、本発明の難燃性木質材料はより優れた難燃性能を発揮することができる。含浸率の下限値は、４０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。前記含浸率の上限値は、特に限定されない。難燃性木質材料の輸送時又は建築作業時の取り扱いの観点から、１７０％以下が好ましく、１３０％以下がより好ましい。
【００７５】
難燃化の対象である木質材料の形状は特に制限はない。例えば、木材を機械的に破砕若しくは切削し、又は化学的に処理して、細片状（チップ、ストランド等）、木毛状等としたものを原料として製造される、合板、合板用単板、集成材、パーティクルボード、ファイバーボード等；天然の木材から切り出された板材、紙、パルプ等が挙げられる。木質材料の用途についても特に制限はなく、家具、住宅建築材料等を木質材料として使用することができる。木材の種類についても特に制限はなく、カエデ、カシ、キリ、クリ、ケヤキ、ブナ、カバ、ヤチダモ、スギ、ヒノキ、マツ、イチョウ、イブキ、ツガ等が挙げられる。
【００７６】
３．難燃性木質材料の製造方法
木質材料を難燃化するための処理方法は公知の方法を使用することができ、例えば、塗布、コーティング、含浸、注入などが挙げられる。この中で、含浸および注入による処理方法が好ましい。
【００７７】
含浸処理及び／又は注入処理を行う場合、木質材料用難燃剤を溶媒に溶解させた溶液又は分散させた懸濁液を用いることが好ましい。溶媒として、水、メタノール、エタノール、酢酸エチル、アセトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、二硫化炭素等が挙げられる。
【００７８】
含浸処理を行う方法は特に限定されず、加圧による含浸処理方法、減圧による含浸処理方法、常圧による含浸処理方法、及びこれらを組み合わせた含浸処理方法等が挙げられる。いずれの方法を用いてもよいが、木質材料用難燃剤を容易に注入する観点から、少なくとも加圧による含浸処理方法又は減圧による含浸処理方法を含むことが好ましく、少なくとも減圧による含浸処理方法を含むことがより好ましい。加圧は通常２００〜３０００ｋＰａ程度、好ましくは４００〜２０００ｋＰａ程度で、減圧は通常０．１〜５０ｋＰａ程度、好ましくは２〜３０ｋＰａ程度で実施される。含浸処理時間は特に限定されず、難燃化処理を行う木質材料の大きさに合わせて適宜変更することができる。例えば、５分間〜２４時間程度である。
【００７９】
含浸処理を行うときの、木質材料用難燃剤溶液の温度は特に限定されない。室温（１５〜２５℃程度）でもよいし、必要に応じて、２５〜１００℃の範囲に調節してもよい。
【００８０】
本発明の難燃性木質材料は、必要とされる難燃性能に応じて木質材料用難燃剤の含浸量を適宜調節することができる。木質材料単位体積あたりの注入した木質材料用難燃剤の質量（単位：ｋｇ／ｍ３又はｇ／ｃｍ３）で表される。また、乾燥時の木質材料に対して注入した木質材料用難燃剤の質量は、下記式（ａ）で表される含浸率で表すことができる。よって、該含浸率が所望の含浸率、例えば２０％以上になるように、前記木質材料用難燃剤の注入量を調節する。
【００８１】
【数４】
2018221567.tif 000014
【００８２】
含浸率の下限値は、４０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。前記含浸率の上限値は特に限定されず、１７０％以下が好ましく、１３０％以下がより好ましい。
【００８３】
含浸処理を行うに際し、処理に供する木質材料は、予め乾燥させておくことが好ましい。乾燥方法は、天日乾燥、加熱炉を用いた強制乾燥等のいずれでもよい。乾燥の程度は、通常、木材に反り、割れ等が生じない範囲で可能な限り乾燥させるのが好ましい。
【００８４】
含浸処理後の木質材料は、乾燥させることが好ましい。乾燥の温度は、通常３０〜１５０℃程度、好ましくは５０〜１００℃程度で行う。乾燥炉は溶媒の沸点以上に加熱できるものであればよく、例えば、熱風式乾燥炉、赤外線式乾燥炉等を使用することができる。また、含浸処理後の木質材料は、乾燥させる前に、水分を含んだ状態で養生処理を行ってもよい。含浸処理後の木質材料に対して乾燥前に養生処理を行うことで、木質材料の内部まで本発明の木質材料用難燃剤が浸透し、吸湿性をさらに抑制することができる。
【００８５】
本発明の難燃性木質材料は、必要に応じて、前記木質材料用難燃剤以外の公知の添加剤を含むことができる。このような添加剤として、染料、着色顔料、消泡剤、分散剤、乳化剤、浸透剤、塩化合物等を挙げることができる。前記添加剤は、含浸処理に使用される難燃剤溶液中に添加して含浸処理することにより、木質材料に難燃性以外の効果を付与することができる。前記添加剤の添加量は、木質材料の難燃性を阻害しない範囲で適宜調整すればよい。
【００８６】
本発明の難燃性木質材料は、難燃性に優れつつ、吸湿性が抑制されている。よって、本発明の難燃性木質材料はそのまま、住宅、店舗、及びその他の建築構造物の内外装、家具材、土木基礎材等に利用することができる。また、木質材料の表面を公知の防水剤を用いて防水塗装して用いることも可能である。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に詳細に説明するが、これらの実施例により本発明の範囲が限定されるものではない。【００８８】
以下の実施例に用いる有機リン化合物（１）の酸価（ＫＯＨｍｇ／ｇ）を、ＪＩＳ  Ｋ００７０  電位差滴定法に準じて測定した。滴定には、平沼産業株式会社製  平沼自動滴定装置ＣＯＭ−１７００を用いた。【００８９】
（実施例１）
以下の方法に従い、難燃性木質材料試験片を作製した。【００９０】
（１）木質材料用難燃剤溶液の調製
６０質量％の１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸（以下、ＨＥＤＰと略記する）水溶液（東京化成工業（株）製）（酸価：５０７ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）６４．９ｇ、及び水６８５．６ｇを容器に取り、撹拌しながら炭酸グアニジン６１．２ｇ（東京化成工業（株）製）（ＨＥＤＰの酸価に対して１．１６モル当量）を加え、木質材料用難燃剤水溶液（固体換算１０質量％）を調製した。【００９１】
（２）難燃性木質材料試験片の製造
木質材料として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１８ｍｍのスギ辺材板目板を使用した。上記木質材料を６０℃の送風乾燥器で十分に乾燥し、初期乾燥後の質量Ｗｉを秤量した。上記木質材料を難燃剤水溶液中に沈め、室温（２０℃）で減圧装置を用いて５〜７ｋＰａで３〜４時間減圧した後、常圧に戻して室温で一晩浸漬し含浸処理した。その後、含浸処理した木質材料を上記難燃剤溶液から取り出し、６０℃の送風乾燥器で恒量になるまで乾燥し、難燃性木質材料を得た。難燃性木質材料試験片の質量Ｗｔを計測し、以下の式（ａ）により含浸率を算出した。【００９２】
【数５】
2018221567.tif 000015
【００９３】
（実施例２）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５０７ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）１４７．９ｇ、水６６１．２ｇ、及び炭酸グアニジン１３９．５ｇ（ＨＥＤＰの酸価に対して１．１６モル当量）を使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算２０質量％）を調製した以外は実施例１と同様にして、難燃性木質材料試験片を作製した。【００９４】
（実施例３）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５１１ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）２４６．６ｇ、水５８６ｇ、及び炭酸グアニジン２３２．６ｇ（ＨＥＤＰの酸価に対して１．１５モル当量）を使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算３０質量％）を調製した以外は実施例１と同様にして、難燃性木質材料試験片を作製した。【００９５】
（実施例４）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５１１ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）２１５．３ｇ、水３６８．５ｇ、及び炭酸グアニジン１７６．４ｇ（ＨＥＤＰの酸価に対して、１モル当量）を使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算３５質量％）を調製した以外は実施例１と同様にして、難燃性木質材料試験片を作製した。【００９６】
（実施例５）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５１７ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）７８．７ｇ、水７７８．５ｇ、及び炭酸グアニジン６５．３ｇ（ＨＥＤＰの酸価に対して、１モル当量）を使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算１０質量％）を調製した以外は実施例１と同様にして、難燃性木質材料試験片を作製した。【００９７】
（実施例６）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５１７ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）６３．５ｇ、水７８４．７ｇ、及び炭酸グアニジン７９．０ｇ（ＨＥＤＰの酸価に対して、１．５モル当量）を使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算１０質量％）を調製した以外は実施例１と同様にして、難燃性木質材料試験片を作製した。【００９８】
（実施例７）
以下の方法に従い、難燃性木質材料試験片を作製した。【００９９】
（１）木質材料用難燃剤溶液の調製
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５０５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）５５５．０ｇ、及び水１２４８．２ｇを容器に取り、撹拌しながら炭酸グアニジン３６０．４ｇ（東京化成工業（株）製）（ＨＥＤＰの酸価に対して０．８モル当量）を加え、木質材料用難燃剤水溶液（固体換算２９質量％）を調製した。【０１００】
（２）難燃性木質材料試験片の製造
木質材料として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１８ｍｍのスギ辺材板目板を使用した。上記木質材料を６０℃の送風乾燥器で十分に乾燥し、初期乾燥後の質量Ｗｉを秤量した。上記木質材料を難燃剤水溶液中に沈め、室温（２０℃）で減圧装置を用いて５〜７ｋＰａで３〜４時間減圧した後、常圧に戻して６０℃で一晩浸漬し含浸処理した。その後、含浸処理した木質材料を上記難燃剤溶液から取り出し、室温（２３℃）で４日間養生処理を行い、送風乾燥器に入れて４０℃で４日間乾燥した後、６０℃で恒量になるまで乾燥し、難燃性木質材料を得た。難燃性木質材料試験片の質量Ｗｔを計測し、前記式（ａ）により含浸率を算出した。【０１０１】
（実施例８）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５０５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）４９３．３ｇ、水１２００．２ｇ、及び炭酸グアニジン３６０．３ｇ（ＨＥＤＰの酸価に対して０．９モル当量）を使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算２８質量％）を調製した以外は実施例７と同様にして、難燃性木質材料試験片を作製した。【０１０２】
（実施例９）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５０７ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）２６．０ｇ、水５９１．２ｇ、及び炭酸グアニジン２４．５ｇ（ＨＥＤＰの酸価に対して１．１６モル当量）を使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算５質量％）を調製した以外は実施例１と同様にして、難燃性木質材料試験片を作製した。【０１０３】
（比較例１）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５２７ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）２３７．０ｇ、水５２７．９ｇ、及び２８質量％のアンモニア水（和光純薬工業（株）製）（ＨＥＤＰの酸価に対して１モル当量）１３５．１ｇを使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算２０質量％）を調製した以外は実施例１と同様にして、難燃性木質材料試験片を作製した。【０１０４】
（比較例２）
前記特許文献２（特開２００７−５５２７１号公報）を参考に、ホウ酸を主成分とする木質材料用難燃剤水溶液を調製した。水９００ｇを容器の中に入れて９０℃に加熱した後、硼砂（四硼酸ナトリウム１０水塩）（キシダ化学（株）製）３５０ｇとリン酸アルミニウム（キシダ化学（株）製）５ｇとホウ酸（キシダ化学（株）製）１５０ｇとを加えて液が透明になるまで攪拌し、さらに液温が９２℃になるまで液を加熱することによって木質材料用難燃剤水溶液（固体換算３６質量％）を調製し、実施例１と同様にして、難燃性木質材料試験片を作製した。【０１０５】
（比較例３）
前記特許文献５（特開２００７−１６０５７０号公報）を参考に、リン酸グアニジンからなる木質材料用難燃剤水溶液を調製した。８５質量％のリン酸水溶液（キシダ化学（株）製）１９５ｇ、及び水８２２．９ｇを容器に取り、撹拌しながら炭酸グアニジン２４０．５ｇを加え、木質材料用難燃剤水溶液（固体換算２７．５質量％）を調製し、実施例１と同様にして、難燃性木質材料試験片を作製した。【０１０６】
（比較例４）
木質材料用難燃剤水溶液による含浸処理を行わずに、６０℃の送風乾燥機で恒量になるまで乾燥した木質材料を試験片として用いた。【０１０７】
実施例１〜９及び比較例１〜４の難燃性木質材料試験片について、以下の発熱性試験および吸湿性試験を行った。【０１０８】
［発熱性試験］
発熱性試験は、ＩＳＯ５６６０に準拠して行った。コーンカロリーメーターにより試験を行い、以下の３つの基準に基づいて難燃性を評価した。なお、放射照度は５０ｋＷ／ｍ２とした。
（１）総発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下。
（２）最高発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋＷ／ｍ２を超えないこと。
（３）防火上有害な裏面まで貫通する亀裂および穴がないこと。【０１０９】
上記３つの基準を２０分間満たしたものを「不燃材料」とし、１０分間満たしたものを「準不燃材料」とし、５分間満たしたものを「難燃材料」とし、２分３０秒間満たしたものを「準難燃材料」とし、いずれも満たさないものを「不合格」とした。結果を表１に示す。【０１１０】
［吸湿性試験］
各難燃性木質材料を４０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿器に恒量になるまで放置し、下式（ｂ）により吸湿率を算出した。【０１１１】
【数６】
2018221567.tif 000016
【０１１２】
吸湿率が２５％以下のものを「３」とし、２５％を超え３０％以下のものを「２」とし、３０％を超え４０％以下のものを「１」とし、４０％を超えるものを「０」とした。結果を表１に示す。【０１１３】
【表１】
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【０１１４】
表１より、比較例１〜３の難燃性木質材料試験片は、実施例１〜９と比べて吸湿率が高いことがわかった。【０１１５】
一方、実施例１〜９の難燃性木質材料試験片は、低吸湿性に優れており、発熱性試験による難燃性能が準難燃材料以上と評価された。【０１１６】
（実施例１０）
以下の方法に従い、難燃性木質材料試験片を作製した。【０１１７】
（１）木質材料用難燃剤溶液の調製
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５０５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）２６８．４ｇ、ピロリン酸（酸価：１１６６ｍｇＫＯＨ／ｇ、キシダ化学（株）製）６９．１ｇ（ＨＥＤＰ：ピロリン酸の質量比＝７０：３０）、及び水１００３．５ｇを容器に取り、溶解するまで撹拌した。この水溶液に、撹拌しながら炭酸グアニジン（東京化成工業（株）製）３４７．０ｇを加え、木質材料用難燃剤水溶液（固体換算３０質量％）を調製した。【０１１８】
ＨＥＤＰの酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは２１７．６ｇであり、ピロリン酸の酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは１２９．４ｇであることから、必要な炭酸グアニジンの量（両者の総和）は３４７．０ｇと算出された。よって、実施例１０の木質材料用難燃剤水溶液には、両者の総和と等量のグアニジンが含まれる。【０１１９】
（２）難燃性木質材料試験片の製造
木質材料として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１８ｍｍのスギ辺材板目板を使用した。上記木質材料を６０℃の送風乾燥器で十分に乾燥し、初期乾燥後の質量Ｗｉを秤量した。上記木質材料を難燃剤水溶液中に沈め、室温（２３℃）で減圧装置を用いて５〜７ｋＰａで３〜４時間減圧した後、常圧に戻して室温で一晩浸漬し含浸処理した。その後、含浸処理した木質材料を上記難燃剤溶液から取り出し、室温（２３℃）で４日間養生処理を行い、送風乾燥機に入れて４０℃で４日間乾燥した後、６０℃で恒量になるまで乾燥し、難燃性木質材料を得た。難燃性木質材料試験片の質量Ｗｔを計測し、前記式（ａ）により含浸率を算出した。【０１２０】
（実施例１１）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５０５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）２４９．９ｇ、ピロリン酸１５０．０ｇ（酸価：１１６６ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ、ＨＥＤＰ：ピロリン酸の質量比＝５０：５０）、水８４９．８ｇ、及び炭酸グアニジン４８３．８ｇを使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算４２質量％）を調製した以外は実施例１０と同様にして難燃性木質材料を得た。ＨＥＤＰの酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは２０２．６ｇであり、ピロリン酸の酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは２８０．９ｇであることから、必要な炭酸グアニジンの量（両者の総和）は４８３．５ｇと算出された。よって、実施例１１の木質材料用難燃剤水溶液には、両者の総和と等量のグアニジンが含まれる。【０１２１】
（実施例１２）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５０５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）９０．０ｇ、ピロリン酸１２６．０６ｇ（酸価：１１７２ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ、ＨＥＤＰ：ピロリン酸の質量比＝３０：７０）、水９９９．２ｇ、及び炭酸グアニジン３１０．２ｇを使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算２７質量％）を調製した以外は実施例１０と同様にして難燃性木質材料を得た。ＨＥＤＰの酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは７３．０ｇであり、ピロリン酸の酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは２３７．２ｇであることから、必要な炭酸グアニジンの量（両者の総和）は３１０．２ｇと算出された。よって、実施例１２の木質材料用難燃剤水溶液には、両者の総和と等量のグアニジンが含まれる。【０１２２】
（実施例１３）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５０５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）３０．０ｇ、ピロリン酸１６２．０ｇ（酸価：１１７２ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ、ＨＥＤＰ：ピロリン酸の質量比＝１０：９０）、水１０５８．６ｇ、及び炭酸グアニジン３２９．３ｇを使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算２７質量％）を調製した以外は実施例１０と同様にして難燃性木質材料を得た。ＨＥＤＰの酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは２４．３ｇであり、ピロリン酸の酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは３０４．９ｇであることから、必要な炭酸グアニジンの量（両者の総和）は３２９．２ｇと算出された。よって、実施例１３の木質材料用難燃剤水溶液には、両者の総和と等量のグアニジンが含まれる。【０１２３】
（実施例１４）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５０５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）１６６．７ｇ、リン酸（酸価：９７１．２ｍｇＫＯＨ／ｇ、キシダ化学（株）製）１００．０ｇ（ＨＥＤＰ：リン酸の質量比＝５０：５０）、水９８４．２ｇ、及び炭酸グアニジン２９１．３ｇを使用して木質材料用難燃剤水溶液（固体換算３０質量％）を調製した以外は実施例１０と同様にして難燃性木質材料を得た。ＨＥＤＰの酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは１３５．２ｇであり、リン酸の酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは１５６．０ｇであることから、必要な炭酸グアニジンの量（両者の総和）は２９１．２ｇと算出された。よって、実施例１４の木質材料用難燃剤水溶液には、両者の総和と等量のグアニジンが含まれる。【０１２４】
（実施例１５）
６０質量％のＨＥＤＰ水溶液（酸価：５１１ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）２４６．６ｇ、水６６０．３ｇ、及び炭酸グアニジン２０２．４（ＨＥＤＰの酸価に対して１モル当量）を使用して、木質材料用難燃剤水溶液（固体換算２７質量％）を調製した。ＨＥＤＰの酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは２０２．４ｇと算出された。よって、実施例１５の木質材料用難燃剤水溶液には、ＨＥＤＰに対して等量のグアニジンが含まれる。【０１２５】
（比較例５）
ピロリン酸１８０．３ｇ（酸価：１１７２ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）、水１０８９．１ｇ、及び炭酸グアニジン３３９．３ｇを使用して、木質材料用難燃剤水溶液（固体換算２７質量％）を調製した。ピロリン酸の酸価に対して１モル当量の炭酸グアニジンは３３９．３ｇと算出された。よって、比較例５の木質材料用難燃剤水溶液には、ピロリン酸に対して等量のグアニジンが含まれる。【０１２６】
［保存安定性試験］
実施例１０〜１５及び比較例５で調製した木質材料用難燃剤水溶液を、室温（２３℃）で静置し、経過後の状態を目視により確認した。７日間以上結晶の析出がない場合を「２」とし、５日間以上結晶の析出がない場合を「１」とし、５日間以内に結晶の析出が認められる場合を「０」とした。結果を表２に示す。【０１２７】
【表２】
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【０１２８】
表２より、無機リン化合物（３）をさらに含んだ実施例１０〜１４の木質材料用難燃剤水溶液は、保存安定性が顕著に優れることがわかった。特に、実施例１１の木質材料用難燃剤水溶液は、木質材料用難燃剤を高濃度で含む溶液であり、その状態で７日間以上静置しても結晶の析出が認められなかったことから、保存安定性が顕著に優れていることがわかる。【０１２９】
実施例１０〜１４の難燃性木質材料試験片について、上記発熱性試験および吸湿性試験を行った。結果を表３に示す。【０１３０】
【表３】
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【０１３１】
表３より、実施例１０〜１４の難燃性木質材料試験片は、低吸湿性に優れており、発熱性試験による難燃性能が準難燃材料以上と評価された。表２及び表３から、実施例１０〜１４の難燃性木質材料試験片は、有機リン化合物（１）及び窒素化合物（２）に加えて、無機リン化合物（３）をさらに含むことで、難燃性と従来品より優れた低吸湿性を維持しながら、保存安定性にも優れていることが分かる。特に実施例１１の難燃性木質材料試験片は、高濃度化された木質材料用難燃剤水溶液を用いることで、発熱性試験での総発熱量がさらに低減しており、さらなる高難燃化が達成されていることが確認された。
【国際調査報告】
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