(57)【要約】  難燃剤及び潜在性硬化剤組成物、難燃性の木材及びセルロース繊維ベースの複合物及びボードを作る方法、並びに難燃性の木材及びセルロース繊維ベースのボード。３０〜１００％（全固体に基づく重量）のリン酸水素二アンモニウム（ＤＡＰ）と、０〜５０％（全固体に基づく重量）のリン酸二水素一アンモニウムとのブレンドを含む、難燃剤及び潜在性硬化剤組成物。当該難燃剤／硬化剤組成物は、固体ブレンド又は液体組成物として調製され、当該液体組成物は、２５％ｗ／ｗ〜８０％ｗ／ｗの範囲の含有量の液体水溶液を含む水性組成物である。ボードの製造において使用される、樹脂のための難燃剤及び硬化剤として当該組成物を使用して、難燃性の繊維ボードを作る方法も、開示される。
2021523286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸水素二アンモニウム（ＤＡＰ）と、
リン酸二水素一アンモニウム（ＭＡＰ）と、
のブレンドを含む、難燃剤及び潜在性硬化剤組成物であって、
ＤＡＰとＭＡＰの前記ブレンドは、（重量比で）９５％ＤＡＰ／５％ＭＡＰ〜６０％ＤＡＰ／４０％ＭＡＰの範囲であり、
前記潜在性硬化剤及び前記難燃剤組成物は、固体ブレンド又は液体組成物として調製され、前記液体組成物は、２５％ｗ／ｗ〜８０％ｗ／ｗの範囲の前記ブレンドの含有量の液体水溶液を含む水性組成物である、難燃剤及び潜在性硬化剤組成物。
【請求項２】
ＤＡＰとＭＡＰの前記ブレンドは、（重量比で）９０％ＤＡＰ／１０％ＭＡＰ〜７０％ＤＡＰ／３０％ＭＡＰの範囲であり、又はより好ましくは８５％ＤＡＰ／１５％ＭＡＰ〜７５％ＤＡＰ／２５％ＭＡＰの範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の難燃剤及び潜在性硬化剤組成物。
【請求項３】
前記難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、（全固体の重量で）０．１〜最大１５％の、好ましくは（固体ベースで）１．５〜５％の範囲の比のクエン酸、ギ酸、酢酸、リンゴ酸、酒石酸、シュウ酸、乳酸、酪酸などのＣ２〜Ｃ７有機酸からなる群から選択される１つ以上の有機酸、若しくは塩酸などの強酸、及び／又はそれらの混合物を、さらに含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の難燃剤及び潜在性硬化剤組成物。
【請求項４】
前記難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、（全固体の重量で）１０〜９０％の、又は好ましくは３０〜５０％の１つ以上の一塩基性若しくは二塩基性リン酸ナトリウム及び／若しくはカリウム、又はそれらの混合物を、さらに含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の難燃剤及び潜在性硬化剤組成物。
【請求項５】
前記難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、０．１〜最大１０％の、好ましくは（重量で固体ベースに基づいて）２〜６％の範囲の、好ましくは安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、ソルビン酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、サリチル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム及び／又はそれらの混合物から選択される、１つ以上の添加剤とともに、アルラレッド、カルミン、及び他の着色剤並びに／又はそれらの混合物を、さらに含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の難燃剤及び潜在性硬化剤組成物。
【請求項６】
低密度、中密度、又は高密度の繊維ボード又はパーティクルボードなどの木材複合ボードを、前記ボードの製造中に耐火化又は耐炎化する方法であって、木材繊維又は木材パーティクルが、ストレージからブローラインを介してプレス、好ましくはホットプレスへ通され、バインダが、最終的な前記木材複合ボードを得るために、前記バインダをブローライン、樹脂ミキサの樹脂ブレンディング容器内で、前記繊維又はパーティクル混合物に注入、スプレー又はブレンドすることによって前記バインダを前記繊維又は前記パーティクルに混合すること、及び続いてプレス内でブレンドをプレスすることによって、前記木材繊維又は前記木材パーティクルに添加され、前記方法は、
ａ．請求項１から５のいずれか一項に記載の液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物を、前記木材繊維若しくは前記木材パーティクルをストレージからプレスに通すブローラインに、注入することであって、前記液体水性難燃剤組成物は、前記バインダと同時に前記ブローラインに添加される、注入すること、又は
ｂ．ボード製造におけるリファイナ並びに形成及びホットプレスステップの間に設けられた中間混合ステップにおいて、前記バインダと同時に、前記木材繊維若しくは前記木材パーティクルに、請求項１から５のいずれか一項に記載の難燃剤及び潜在性硬化剤組成物の固体ブレンドを添加すること、
によって前記木材繊維又は前記木材パーティクルに難燃剤組成物を添加することをさらに含む、方法。
【請求項７】
前記ボードに使用される前記バインダは、酸触媒によって硬化する熱硬化性樹脂バインダであり、前記熱硬化性樹脂は、尿素ホルムアルデヒド（ＵＦ）、メラミンホルムアルデヒド（ＭＦ）、メラミン尿素ホルムアルデヒド（ＭＵＦ）、メラミン尿素フェノールホルムアルデヒド（ＭＵＰＦ）又はそれらの混合物などのホルムアルデヒド架橋樹脂バインダを好ましくは含み、樹脂と木材繊維又は木材パーティクルとの混合物が、ホットプレス中で硬化する、請求項６に記載の木材複合ボードを耐火化又は耐炎化する方法。
【請求項８】
前記酸触媒は、前記難燃剤組成物によって提供される、請求項６又は７に記載の木材複合ボードを耐火化又は耐炎化する方法。
【請求項９】
前記難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、完成製品の１５ｋｇ／ｍ３から最大１００ｋｇ／ｍ３まで、好ましくは２５ｋｇ／ｍ３〜７５ｋｇ／ｍ３の範囲に対応する量で前記木材繊維又は前記木材パーティクルに添加される、請求項６から８のいずれか一項に記載の木材複合ボードを耐火化又は耐炎化する方法。
【請求項１０】
ＰＢ、ＯＳＢボードを、前記ボードの製造中に耐火化又は耐炎化する方法であって、木材パーティクル又は木材ストランドが、ストレージから、回転式乾燥器の終端部の樹脂ブレンディングセクションであることができる樹脂混合又はブレンディングチャンバを介してプレス、好ましくはホットプレスへ通され、バインダが、最終的な木材複合ボードを得るために、前記バインダを注入することにより前記バインダを前記パーティクル又はパーティクルに混合すること、及び続いてプレス内でブレンドをプレスすることによって前記木材パーティクルに添加され、前記方法は、
ａ．請求項１から５のいずれか一項に記載の液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物を、木材繊維若しくは前記木材パーティクルをストレージからプレスに移送する、樹脂ブレンダ又は乾燥器の樹脂ブレンディングセクションに、注入することであって、前記液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、前記バインダと同時に添加される、注入すること、又は
ｂ．ボード製造におけるリファイナ並びに形成及びホットプレスステップの間に設けられた中間混合ステップにおいて、請求項１から５のいずれか一項に記載の難燃剤及び潜在性硬化剤組成物の固体ブレンドを、前記木材繊維若しくは前記木材パーティクルに、添加すること、
によって前記木材繊維又は前記木材パーティクルに難燃剤組成物を添加することをさらに含む、方法。
【請求項１１】
木材繊維、木材パーティクル、木材ストランド、（種子、皮、わら、ナッツ若しくは種子の殻、若しくはそれらの混合物などの）植物パーティクル若しくは植物材料などの、有機材料／材料群、繊維若しくはパーティクルで作られたボード、又はテキスタイル若しくはテキスタイル繊維の１つ以上の層を含む接着ボード、又は木材繊維、木材チップ、木材ストランド、テキスタイルの１つ以上の層、テキスタイル繊維、（種子、皮、ナッツ若しくは種子の殻、及び／若しくはそれらの混合物などの）植物パーティクルの、分散繊維及び／若しくは分散パーティクルを伴う樹脂マトリクスを含む樹脂ボードを、耐火化又は耐炎化する方法であって、耐火性又は耐炎性組成物が、前記ボードの製造中に前記有機材料に導入され、前記有機材料が、ストレージから、回転式乾燥器の終端部の樹脂ブレンディングセクションであることができる樹脂混合又はブレンディングチャンバを介して、プレス又は好ましくはホットプレスなどの、ボード形成ステーションへ通され、バインダ又はマトリクス形成樹脂が、前記有機材料を含有する最終的な複合ボードを得るために、前記バインダ又は前記樹脂を注入することにより前記バインダ又は前記樹脂を前記有機材料に混合すること、及び続いてプレス内などでブレンドをボードに形成することによって前記有機材料に添加され、前記方法は、
ａ．請求項１から５のいずれか一項に記載の液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物を、前記有機材料に注入することであって、前記液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、前記バインダ若しくは前記マトリクス形成樹脂より前に、及び／若しくは前記バインダ若しくは前記マトリクス形成樹脂と同時に添加される、注入すること、
ｂ．ボード製造ライン中のストレージ若しくはリファイナ及び前記ボード形成ステップの間に設けられた中間混合ステップにおいて、請求項１から５のいずれか一項に記載の難燃剤及び潜在性硬化剤組成物の固体ブレンドを、前記有機材料に添加すること、又は
ｃ．ストレージから前記ボード形成ステーションへの移送中に、請求項１から５のいずれか一項に記載の液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物を、テキスタイルの１つ以上の層上に注入することであって、前記液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、前記バインダ若しくは前記マトリクス形成樹脂より前に、及び／若しくは前記バインダ若しくは前記マトリクス形成樹脂と同時に添加される、注入すること、
によって前記有機材料に難燃剤組成物を添加することをさらに含む、方法。
【請求項１２】
請求項６から９又は１０から１１のいずれか一項に記載の方法によって得ることができる、難燃性の木材ベースの複合ボードであって、前記木材ベースの複合ボードは、低密度繊維ボード（ＬＤＦ）、中密度繊維ボード（ＭＤＦ）、高密度繊維ボード（ＨＤＦ）、パーティクルボード（ＰＢ）、若しくは配向性ストランドボード（ＯＳＢ）などの、繊維ボード、及び／又は種子、皮、わら、ナッツ若しくは種子の殻、若しくはそれらの混合物などの、植物パーティクル植物パーティクル若しくは植物材料を含むボード、又はテキスタイル若しくはテキスタイル繊維の１つ以上の層を含む接着ボード、又は木材繊維、木材チップ、木材ストランド、テキスタイルの１つ以上の層、テキスタイル繊維、（種子、皮、ナッツ若しくは種子の殻、及び／若しくはそれらの混合物などの）植物パーティクルの、分散繊維及び／若しくは分散パーティクルを伴う樹脂マトリクスを含む樹脂ボード、である、難燃性の木材ベースの複合ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材及びセルロース繊維ベースの複合物及びボードでの使用に適した、難燃剤及び潜在性硬化剤組成物に関する。
【０００２】
本発明はまた、繊維ボード、パーティクルボード、プライウッド、配向性ストランドボード、配向性構造ストランドボード、ウエハーボード、及び湿式プロセス繊維ボードなどの、木材ベースの複合ボードであって難燃剤組成物を含有するものを製造する方法にも関する。
【０００３】
本発明はまた、難燃剤及び潜在性硬化剤組成物の使用にも関する。より具体的には、それは、上記のボードのバインダのための組み合わされた難燃剤及び潜在性硬化剤として、水溶性、非毒性、かつ環境に優しい難燃剤配合物を利用する。
【背景技術】
【０００４】
木材ベースの複合製品であって、建設、家具、及びそのような製品を利用する他の分野で使用されるものに改善された難燃性を付与するという、消費者、立法者、及び結果的に製造者の意欲がある。構築環境で使用される木材ベースの複合ボードのタイプは、しばしば、パーティクルボード（ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｂｏａｒｄ：ＰＢ）、低密度繊維（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｉｂｅｒ：ＬＤＦ）中密度繊維ボード（Ｍｅｄｉｕｍ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｉｂｒｅｂｏａｒｄ：ＭＤＦ）、高密度繊維ボード（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｉｂｒｅｂｏａｒｄ：ＨＤＦ）、配向性ストランドボード（Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｔｒａｎｄ  Ｂｏａｒｄ：ＯＳＢ）、フレークボード、スターリングボード、Ａｓｐｅｎｉｔｅ、配向性構造ストローボード、クォートボード、ｉｓｏｒｅｌ、ｋａｒｌｉｔ、ｔｒｅａｔｅｘ、ｔｏｒｅｘ、プレスボード、ウエハーボード、湿式プロセス繊維ボード、メラミン表面加工されたチップボードであり、プライウッドも一般的である。この種類のボードのすべての異なる組成物、密度が、繊維ボード又はパーティクルボードとしてさらに言及される。重要なことに、適用される難燃剤は、特に屋内環境においてであるが屋内環境においてだけではなく、ヒト及び環境に対して非毒性であるべきである。
【０００５】
ボードの主要な塊を構成する微粒子又は繊維質の木材要素成分は、しばしば、尿素ホルムアルデヒド（Ｕｒｅａ  Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ：ＵＦ）、メラミンホルムアルデヒド（Ｍｅｌａｍｉｎｅ  Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ：ＭＦ）、メラミン尿素ホルムアルデヒド（Ｍｅｌａｍｉｎｅ  Ｕｒｅａ  Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ：ＭＵＦ）、メラミン尿素フェノールホルムアルデヒド（Ｍｅｌａｍｉｎｅ  Ｕｒｅａ  Ｐｈｅｎｏｌ  Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ：ＭＵＰＦ）、及びこれらの既知の変形などの一般的に使用されるホルムアルデヒド架橋樹脂バインダの１つを使用して、最終的な複合製品で一緒に結合される。ここで、バインダの最終的な架橋、及びしたがってパネルの結合は、ホットプレス中に潜在性酸硬化剤を使用して触媒される。このようなパネルでは、難燃化へのアプローチは、今までは主に、ボードの製造を終えた後にそのボードに従来の難燃剤材料を添加することに基づいていた。例は、従来においては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸塩、他の化学物質、例えばハロゲンである。有害な耐火性組成物には、ハロゲン化されたもの、特に塩素及び臭素によるものが含まれる。臭素難燃剤（Ｂｒｏｍｉｎｅ  ｆｌａｍｅ  ｒｅｔａｒｄａｎｔｓ：ＢＦＲｓ）及び塩素系難燃剤（Ｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ  ｆｌａｍｅ  ｒｅｔａｒｄａｎｔｓ：ＣＦＲｓ）は、３０年を超えて使用されており、特にＢＲＦは、大きな健康上の脅威に関連付けられている。ホウ酸塩も、環境に有害であると現在考えられており、少なくともＥＵ／ヨーロッパにおいて、段階的に廃止されつつある。言及した水酸化物は、ボード全体にわたって均一に適用することが難しく、難燃性ボードを得ることにおいて、限定的な有効性を有する。
【０００６】
したがって、分布がボード全体にわたって均一であるように木材ベースのボードに適用でき、好ましいことにボード製造プロセス中に直接添加できて、より高性能の耐火性／耐炎性ボードをもたらす、効果的、非毒性、かつ環境に優しい難燃剤配合物へのニーズがある。加えて、複合製品に必要な他の添加剤のうち１つ以上を難燃剤配合物で完全に又は部分的に置き換えることは、全体的な添加剤プロファイルを簡素化し、投入量及びコストを削減するために、さらに有益である。
【０００７】
本発明はこれに対処し、新規なアプローチによってもたらされる、効果的な配合物、処理ステップ、及び製品を示す。
【０００８】
ＣＮ２０１３１５６４８０４Ａは、パーティクルボードに適した難燃剤複合尿素樹脂を示している。そこでは、酸化デンプン、強化剤としてのポリビニルアルコール、抗酸化剤としての水素化ロジン、硬化剤としてのポリイソシアネート、架橋剤としてのイソブチルトリエトキシシラン、ホルムアルデヒドキャッチャとしてのフェノール化リグニンの添加を伴う、樹脂の複雑なかなりの修飾が行われている。これは、大スケールのボード製造に容易に統合されないと思われるアプローチである。
【０００９】
一方、米国特許出願公開２００２１１５７７４号明細書は、複合パネルでの使用のために意図された木材パーティクルが、リン酸アンモニウム及び金属水酸化物で前処理（「含浸」）されることができ、次に乾燥されることができて、当該処理されたパーティクルが変性接着バインダ（尿素−ホルムアルデヒドとフェノール樹脂の混合物）と混合されることができて、混合物が耐火性パネルにホットプレスされることができることを、教示している。特に前処理ステップは、パーティクルボードの現在の製造慣行への大幅かつ時間浪費の追加を意味する。
【００１０】
中国特許出願公開第１０３７１００３２号明細書は、塩化マグネシウム、リン酸、リン酸アンモニウム、及び水性粘着剤を含む、難燃剤「組成物」を記載している。粘着剤のタイプも、製造方法又は適用領域も、特定されていない。
【００１１】
米国特許第７７３６５４９号明細書は、リン酸アンモニウム、クエン酸、及び防腐剤である塩を含む、リン酸塩の混合物で構成される、一般的、水溶性、環境フレンドリー、かつ非毒性の難燃剤配合物について知らせている。これは、テキスタイル及び木材製品を含むいくつかの完成基材への、成分の水溶液としての、又は代替的に、適切な場合に粉末ブレンドとしての適用のために意図された配合物である。
【００１２】
ＫＲ２０１７０１２７９００Ａは、耐炎化木材繊維ボード、例えばＭＤＦボードのために使われる、リン酸水素二アンモニウム（ｄｉａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ：ＤＡＰ）と、水と、尿素−ホルムアルデヒド樹脂の凝縮物と、の難燃剤組成物を記載している。
【００１３】
ＢＯＲＹＳＩＵＫ  Ｐ．ｅｔ  ａｌ．：「Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｐｌｙｗｏｏｄ  ｍａｄｅ  ｆｒｏｍ  ｖｅｎｅｅｒｓ  ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  ｗｉｔｈ  ｆｌａｍｅ  ｒｅｔａｒｄａｎｔ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｄｉａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ｃｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ  ａｎｄ  ｓｏｄｉｕｍ  ｂｅｎｚｏａｔｅ」（ＡＮＮＡＬＳ  ＯＦ  ＷＡＲＳＡＷ  ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ  ＯＦ  ＬＩＦＥ  ＳＣＩＥＮＣＥ，２０１１，Ｎｏ．７３，ｐａｇｅｓ  １６７−１７１）は、カバノキ又はマツのプライウッド／ベニヤは、層状材料を、尿素ホルムアルデヒド樹脂で、樹脂のための硬化剤として硫酸アンモニウムを使用して一緒に接着することによって作られると説明している。難燃剤は、クエン酸及び安息香酸ナトリウムを伴う、ＤＡＰに基づく。これらの成分間の比は、言及されていない。次に、難燃剤が、製造を完了した後のプライウッドプレートへ、含浸される。したがって、使用される難燃剤組成物は、製造されるプライウッドボードに対して、何らの硬化剤効果も提供しない。
【００１４】
国際公開第９６／００７６３号パンフレットは、木材ベースの材料を含む、物に含浸させるための難燃剤組成物を記載している。含浸する水溶液は、ＤＡＰ及び／又はリン酸二水素一アンモニウム（ｍｏｎｏａｍｍｏｎｉｕｍ  ｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ：ＭＡＰ）、リン酸、酢酸、並びにリン酸アンモニウム塩の不溶性ホスファートを形成することができる金属塩を含有する。ＭＤＦ繊維ボードの製造中のＭＵＦ樹脂硬化剤としての使用は、記載されていない。
【００１５】
米国特許出願公開第２０１３／０２８０４３２号明細書は、セルロース系材料（例の中では、コットンツイル布）に適用されて、硬化される（すなわち、例４では布が乾燥される）、難燃剤組成物を記載している。審査官が引用した例４は、リン酸と、水酸化アンモニウムと、尿素との混合物から作られた難燃剤を含有するＤＡＰを使用している。繊維ボードの製造において樹脂、特にＭＵＦ樹脂のための硬化剤としても働く難燃剤の開示はない。
【００１６】
本発明は、環境に優しく、非毒性、かつ高性能の、耐火性の木材ベースの複合ボードの費用効果的かつ効率的な製造を可能にする技術における、重要な前進の一歩である。
【００１７】
ＬＤＦ、ＭＤＦ、及びＨＤＦボードの製造に関して現在広く受け入れられている最良の製造慣行では、以下のステップが、行われて、未加工の木材丸太をＬＤＦ、ＭＤＦ、及びＨＤＦボード製品に転換する。
【００１８】
木材丸太は、樹皮を剥がれてから、機械的にチップに転換される。次に、チップは、蒸解容器へ（チップホッパを介して）スクリュー輸送されて３０〜１２０秒間蒸され、その後、木材チップをパルプに粉砕している間、高圧及び高温（典型的には約８ｂａｒ、１８０℃）を維持するデフィブレータ（ｄｅｆｉｂｒａｔｏｒ）に送り込まれる。パルプは、「ブローライン」と呼ばれるチューブを介して、リファイナから乾燥器に放出される。ブローラインへの放出時の約８ｂａｒから大気圧への圧力降下が理由で、パルプは、ブローライン内を非常な乱流で高速で移動して、成分の混合を促進する。したがって、ブローラインは、ＬＤＦ、ＭＤＦ、及びＨＤＦボード製造ラインの重要な構成要素であり、添加剤及び液体（水性）樹脂バインダをリファイナから排出された繊維の乱流塊に導入できる、いくつかの注入ポイント／ノズルが取り付けられている。繊維は、ブローラインから膨張チャンバに、それからフラッシュ乾燥器に入る。当該フラッシュ乾燥器では、繊維塊及び添加剤が、急速に乾燥し、乾燥器出口における含水率が、典型的には８〜１２％である。乾燥した塊は、マット形成器に入り、その後、マットは、前圧縮されて、なおかつ連続ホット昇圧剤に直接送られ多開口ホットプレス形成器のために大きなシートにカットされる。樹脂バインダは、潜在性酸硬化剤の熱活性化によって触媒されて、ホットプレス中に硬化する。
【００１９】
ブローラインでは、樹脂バインダに加えて、ワックスエマルジョン及び潜在性硬化剤などの他の添加剤が、しばしば、注入によって添加される。完成ボードにおけるその難燃化特性を維持しながら潜在性硬化剤としても機能する、水性難燃剤配合物をブローライン内で繊維塊に添加することが、有利であろう。これは、本発明の焦点の１つである。
【００２０】
パーティクルボードの製造は、大スケールで行われ、典型的には年間１５０．０００メートルトンを超えて処理するプラントで行われる。ＰＢプロセスに伴うステップは、以下のように説明できる。木材は、樹皮を剥がれてから、機械的にチップにされる。チップは、例えば約１０％の含水率まで、乾燥され、次に、前プレスの前の、後の層状マットでの再結合のために、特定サイズの破片へとふるいにかけられる。乾燥されたチップは、樹脂ブレンダに加えられ、当該樹脂ブレンダでは、液体樹脂バインダが、スプレーノズルを通して他の添加剤／潜在性硬化剤（ワックスエマルジョンなど）と一緒に添加されるか、粉末接着剤配合物が、当該乾燥されたチップと混合される。調製されたチップは、マット形成器に送られ、その後、最終的な接着剤の硬化を引き起こす最後のホットプレスの前に、前プレスに送られる。
【００２１】
完成ボードにおけるその難燃化特性を維持しながら潜在性硬化剤としても機能する、水性の、又は、さらには固体、粉末ベースの難燃剤配合物の添加は、ＬＤＦ、ＭＤＦ、及びＨＤＦボード製造と同様に当業界にとって革新的な発展であろう。
【００２２】
ボード製品タイプである配向性ストランドボード（「ＯＳＢ」）の場合、製造シーケンスは、ＰＢのものに類似している。木材は、樹皮を剥がれてから、ナイフを使用して木材ストランドを作る「ストランダ」に送り込まれる。次に、ストランドは、回転式乾燥器でペーシングされ（ｐａｃｅｄ）、次に、半乾燥ストランドが、液体樹脂及び他の添加剤をスプレーされ、若しくは液体樹脂及び他の添加剤と混合され、又は固体樹脂及び添加剤とブレンドされる。樹脂化されたストランドは、次に連続ベルトに送り込まれることによって配向され、セクションが、ＯＳＢ製品を製造するためにホットプレスされる。完成ボードにおけるその難燃化特性を維持しながら潜在性硬化剤としても機能する、水性の、又は、さらには固体、粉末ベースの難燃剤配合物の添加は、他のボード製品と同様に当業界にとって革新的な発展であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】ＣＮ２０１３１５６４８０４Ａ
【特許文献２】米国特許出願公開２００２１１５７７４号明細書
【特許文献３】中国特許出願公開第１０３７１００３２号明細書
【特許文献４】米国特許第７７３６５４９号明細書
【特許文献５】ＫＲ２０１７０１２７９００Ａ
【特許文献６】国際公開第９６／００７６３号パンフレット
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１３／０２８０４３２号明細書
【非特許文献】
【００２４】
【非特許文献１】ＢＯＲＹＳＩＵＫ  Ｐ．ｅｔ  ａｌ．：「Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｐｌｙｗｏｏｄ  ｍａｄｅ  ｆｒｏｍ  ｖｅｎｅｅｒｓ  ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  ｗｉｔｈ  ｆｌａｍｅ  ｒｅｔａｒｄａｎｔ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｄｉａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ｃｉｔｒｉｃ  ａｃｉｄ  ａｎｄ  ｓｏｄｉｕｍ  ｂｅｎｚｏａｔｅ」（ＡＮＮＡＬＳ  ＯＦ  ＷＡＲＳＡＷ  ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ  ＯＦ  ＬＩＦＥ  ＳＣＩＥＮＣＥ，２０１１，Ｎｏ．７３，ｐａｇｅｓ  １６７−１７１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明の目的は、非毒性で環境に優しい難燃剤配合物及びその使用を提供することである。
【００２６】
本発明の目的はまた、木材ベースのボードに、当該ボードの製造中に適用できる、非毒性で環境に優しい難燃剤及び潜在性硬化剤配合物を提供することである。
【００２７】
本発明の目的はまた、より高性能の耐火性／耐炎性ボードをもたらす木材ベースのボードを製造する方法を提供することである。
【００２８】
さらに、本発明の目的はまた、木材ベースの複合ボードの製造に必要な他の添加剤のうち１つ以上を難燃剤配合物で完全に又は部分的に置き換えることを提供することである。
【００２９】
さらに、本発明の目的はまた、簡素化され、かつ／若しくは添加剤の数及び／若しくは量に関して全体的な添加剤プロファイルが低減され、かつ／又はコストが削減される、木材ベースの複合ボード及びその製造方法を提供することである。
【００３０】
さらに、本発明の目的はまた、コストが削減される、木材ベースの複合ボード及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
これらの目的は、３０〜１００％（全固体に基づく重量）のリン酸水素二アンモニウム（ＤＡＰ）と、０〜５０％（全固体に基づく重量）のリン酸二水素一アンモニウム（ＭＡＰ）とのブレンドを含む難燃剤及び潜在性硬化剤組成物によって達成される。ここで、ＤＡＰのＭＡＰに対する比は、９５％ＤＡＰ／５％ＭＡＰ〜６０％ＤＡＰ／４０％ＭＡＰの範囲であり、当該難燃剤組成物は、固体ブレンド又は液体組成物として調製され、当該液体組成物は、２５％ｗ／ｗ〜８０％ｗ／ｗの範囲の当該ブレンドの含有量の液体水溶液を含む水性組成物である。
【００３２】
これにより、潜在性硬化剤としても作用する高濃度難燃剤が得られる。潜在性硬化剤及び難燃剤は、その高濃度の固体含有量と低い水分含有量とのおかげで、繊維及びパーティクルボードの構成を損なわない。
【００３３】
難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、好ましくは、（比で）９０％ＤＡＰ／１０％ＭＡＰ〜７０％ＤＡＰ／３０％ＭＡＰの範囲であり、又はより好ましくは８５％ＤＡＰ／１５％ＭＡＰ〜７５％ＤＡＰ／２５％ＭＡＰの範囲である、ＤＡＰとＭＡＰのブレンドを含む。
【００３４】
これにより、木材ベースのボードに適用できる、効果的、非毒性、かつ環境に優しい難燃剤及び潜在性硬化剤配合物が得られる。
【００３５】
当該難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、（全固体の重量で）０．１〜最大１５％の、好ましくは（固体ベースで）１．５〜５％の範囲の比のクエン酸、ギ酸、酢酸、リンゴ酸、酒石酸、シュウ酸、乳酸、酪酸などのＣ２〜Ｃ７有機酸からなる群から選択される１つ以上の有機酸、若しくは塩酸などの強酸それらの混合物を、さらに含んでもよい。クエン酸が、好ましいものである。
【００３６】
これにより、本発明のｐＨレベルを調節し、ホスファート源の特性を強化するための酸性材料が得られる。組成物のｐＨは、約５〜９の範囲で様々であり得、より好ましくは約６〜７のものであり得る。ｐＨはまた、適切なリン酸塩の使用を通じて、又は強酸そのようなＨＣｌ、若しくはＮａＯＨ若しくはＣａＯＨなどの強塩基の添加によって、調整できる。
【００３７】
当該難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、（全固体の重量で）１０〜９０％の、又は好ましくは３０〜５０％の１つ以上の一塩基性若しくは二塩基性リン酸ナトリウム及び／若しくはカリウム、又はそれらの混合物を、さらに含む。
【００３８】
これにより、効果的、非毒性、かつ環境に優しい難燃剤及び潜在性硬化配合物が得られ、かつ、組成物は、樹脂成分も硬化させることに加えて、後の難燃性のボードのアンモニア放出の潜在的な低減も提供する。
【００３９】
当該難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、０．１〜最大１０％の、好ましくは（重量で固体ベースに基づいて）２〜６％の範囲の、好ましくは安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、ソルビン酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、サリチル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム及び／又はそれらの混合物から選択される、１つ以上の添加剤とともに、アルラレッド、カルミン、及び他の着色剤並びに／又はそれらの混合物を、さらに含んでもよい。これらの添加剤は、難燃剤組成物の輸送、保管、及び使用中のバクテリア又はカビの増殖を防ぐために、防腐剤として添加される。任意的に、難燃剤製品の識別に役立つ着色剤である添加剤（染料）もある。これにより、本発明者らは、水溶液の形態で提示されるときに貯蔵安定な配合物を得る。
【００４０】
本発明の目的はまた、ＬＤＦ、ＭＤＦ、及びＨＤＦボードを、当該ボードの製造中に耐火化又は耐炎化する方法であって、木材繊維又は木材パーティクルが、ストレージからブローラインを介してプレス、好ましくはホットプレスへ通され、バインダが、最終的な当該木材複合ボードを得るために、当該バインダを当該ブローラインに注入することによって当該バインダを当該繊維又は当該パーティクルに混合すること、及び続いてプレス内でブレンドをプレスすることによって、当該木材繊維又は当該木材パーティクルに添加され、当該方法は、
ａ．請求項１から５のいずれか一項に記載の液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物を、当該木材繊維若しくは当該木材パーティクルをストレージからプレスに通すブローラインに、注入することであって、当該液体水性難燃剤組成物は、当該バインダと同時に当該ブローラインに添加される、注入すること、又は
ｂ．ボード製造におけるリファイナ並びに形成及びホットプレスステップの間に設けられた中間混合ステップにおいて、当該木材繊維若しくは当該木材パーティクルに、請求項１から５のいずれか一項に記載の難燃剤組成物の固体ブレンドを添加すること、
によって当該木材繊維又は当該木材パーティクルに難燃剤組成物を添加することをさらに含む、方法によって満たされる。
【００４１】
本発明の目的はまた、ＰＢ、ＯＳＢボードを、当該ボードの製造中に耐火化又は耐炎化する方法であって、木材パーティクル又は木材ストランドが、ストレージから、回転式乾燥器の終端部の樹脂ブレンディングセクションであることができる樹脂混合又はブレンディングチャンバを介してプレス、好ましくはホットプレスへ通され、バインダが、最終的な木材複合ボードを得るために、当該バインダを注入することにより当該バインダを当該パーティクル又はパーティクルに混合すること、及び続いてプレス内でブレンドをプレスすることによって当該木材パーティクルに添加され、当該方法は、
ａ．請求項１から５のいずれか一項に記載の液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物を、木材繊維若しくは当該木材パーティクルをストレージからプレスに通す、樹脂ブレンダ又は乾燥器の樹脂ブレンディングセクションに、注入することであって、当該液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、当該バインダと同時に添加される、注入すること、又は
ｂ．ボード製造におけるリファイナ並びに形成及びホットプレスステップの間に設けられた中間混合ステップにおいて、請求項１から５のいずれか一項に記載の難燃剤及び潜在性硬化剤組成物の固体ブレンドを、木材繊維若しくは当該木材パーティクルに、添加すること、
によって当該木材繊維又は当該木材パーティクルに難燃剤組成物を添加することをさらに含む、方法によって満たされる。
【００４２】
当該方法において、当該ボードに使用される当該バインダは、酸触媒によって硬化する熱硬化性樹脂バインダで好ましくは作られており、当該熱硬化性樹脂は、尿素ホルムアルデヒド（ＵＦ）、メラミンホルムアルデヒド（ＭＦ）、メラミン尿素ホルムアルデヒド（ＭＵＦ）、メラミン尿素フェノールホルムアルデヒド（ＭＵＰＦ）又はそれらの混合物などのホルムアルデヒド架橋樹脂バインダを好ましくは含み、樹脂と木材繊維又は木材パーティクルとの混合物が、ホットプレス中で硬化する。
【００４３】
方法は、好ましくは、当該（潜在性）酸触媒が、難燃剤組成物によって提供されるという点でも特別である。
【００４４】
これにより、潜在性硬化触媒として作用し、接着剤の添加後のホットプレス中でのボードの硬化を可能にする、遅延剤システムの新たな使用が得られる。
【００４５】
当該難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、完成製品の１５ｋｇ／ｍ３から最大１００ｋｇ／ｍ３まで、好ましくは２５ｋｇ／ｍ３〜７５ｋｇ／ｍ３の範囲に対応する量で当該木材繊維又は当該木材パーティクルに好ましくは添加される。
【００４６】
これにより、耐火性においてより高い分類を与えるという改善された特徴を有する、木材複合ボードが得られる。さらに、難燃剤及び潜在性硬化剤組成物を添加する場合、繊維若しくはパーティクルボード又はＯＳＢボードの製造中に従来添加される他のより高価な硬化剤の排除／置き換えのゆえに、コストが削減される。
【００４７】
この方法と並行して、他の材料を含むボードを製造する場合にも同様にこれらの利点を得ることが、可能である。これには、次の方法が含まれる。木材繊維、木材パーティクル、木材ストランド、（種子、皮、わら、ナッツ若しくは種子の殻、若しくはそれらの混合物などの）植物パーティクル若しくは植物材料などの、有機材料／材料群、繊維若しくはパーティクルで作られたボード、又はテキスタイル若しくはテキスタイル繊維の１つ以上の層を含む接着ボード、又は木材繊維、木材チップ、木材ストランド、テキスタイルの１つ以上の層、テキスタイル繊維、（種子、皮、ナッツ若しくは種子の殻、及び／若しくはそれらの混合物などの）植物パーティクルの、分散繊維及び／若しくは分散パーティクルを伴う樹脂マトリクスを含む樹脂ボードを、耐火化又は耐炎化する方法であって、耐火性又は耐炎性組成物が、当該ボードの製造中に当該有機材料に導入され、有機材料が、ストレージから、回転式乾燥器の終端部の樹脂ブレンディングセクションであることができる樹脂混合又はブレンディングチャンバを介して、プレス又は好ましくはホットプレスなどの、ボード形成ステーションへ通され、バインダ又はマトリクス形成樹脂が、当該有機材料を含有する最終的な複合ボードを得るために、当該バインダ又は当該樹脂を注入することにより当該バインダ又は当該樹脂を当該有機材料に混合すること、及び続いてプレス内などでブレンドをボードに形成することによって当該有機材料に添加され、当該方法は、
ａ．請求項１から５のいずれか一項に記載の液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物を、当該有機材料に注入することであって、当該液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、当該バインダ若しくは当該マトリクス形成樹脂より前に、及び／若しくは当該バインダ若しくは当該マトリクス形成樹脂と同時に添加される、注入すること、
ｂ．ボード製造ライン中のストレージ若しくはリファイナ及び当該ボード形成ステップの間に設けられた中間混合ステップにおいて、請求項１から５のいずれか一項に記載の難燃剤及び潜在性硬化剤組成物の固体ブレンドを、当該有機材料に添加すること、又は
ｃ．ストレージから当該ボード形成ステーションへの移送中に、請求項１から５のいずれか一項に記載の液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物を、テキスタイルの１つ以上の層上に注入することであって、当該液体水性難燃剤及び潜在性硬化剤組成物は、当該バインダ若しくは当該マトリクス形成樹脂より前に、及び／若しくは当該バインダ若しくは当該マトリクス形成樹脂と同時に添加される、注入すること、
によって当該有機材料に難燃剤組成物を添加することをさらに含む、方法。
【００４８】
したがって、耐火化及び／又は耐炎化方法は、次における使用のために等しく適用可能である。
・上記の木材ベースのボードについて説明したように一緒に接着される他の有機材料を含む、ボードの製造。そのようなボードは、例えば木材繊維、木材パーティクル、及び／又は木材ストランドと組み合わされた、（種子、皮、ナッツ若しくは種子の殻、及び／又はそれらの混合物などの）植物パーティクルなどの、有機材料を含み得る。
・織り、編み、若しくは不織のテキスタイル層などの、テキスタイル若しくはテキスタイル繊維の１つ以上の層を含み、かつ／又はテキスタイルに形成されていないルーステキスタイル繊維を含む、接着ボード。
・織り、編み、若しくは不織のテキスタイル層などの、テキスタイルファブリック及び／若しくはルーステキスタイル繊維の１つ以上の層を含み、かつ／又はテキスタイルに形成されていないルーステキスタイル繊維を含む、ボード形成樹脂の樹脂マトリクスを含む樹脂マトリクスボード。
・任意的に上記の木材繊維、木材パーティクル、及び／又は木材ストランドと組み合わされた、種子、皮、及び／又はナッツ若しくは種子の殻などの、分散有機材料又は有機パーティクルを伴うマトリクス形成樹脂を含む、樹脂マトリクスボード、又は、
・既に上で述べた、木材繊維、木材チップ、木材ストランド、及び／又はそれらの混合物の、分散繊維及び／又は分散パーティクルを伴うマトリクス形成樹脂を含む、樹脂マトリクスボード。
【００４９】
樹脂マトリクスボードは、（重量で）少なくとも４０％の樹脂マトリクスを含み得る。樹脂マトリクスは、再生プラスチック廃棄物、バージン樹脂、及び／又はそれらの混合物で構成され得る。このような再生プラスチック廃棄物は、再生パッケージング材料にしばしば由来し、したがって、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ＰＰ）、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）のホモポリマー若しくはコポリマー、及び／若しくは類似の樹脂一般的使用パッケージング材料、並びに／又はそれらの混合物をしばしば含む。しかしながら、そのような樹脂はまた、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及び／又はそれらの混合物のホモポリマー又はコポリマーとして、樹脂マトリクスボード中のバージン樹脂として適用され得る。樹脂マトリクスは、（重量で）少なくとも４０％の有機材料と組み合わされる。難燃剤組成物の１〜２０重量％（固体で、結果として得られる完成樹脂マトリクスボード中の全固体に基づく）が、樹脂マトリクスとの混合の前に、（上で概説した）固体又は濃縮液体組成物として、微粒子材料に適用される。好ましくは、難燃剤組成物の５〜１５重量％（固体で、結果として得られる樹脂マトリクスボード中の全固体に基づく）が、微粒子材料に適用されることが、樹脂マトリクスとの混合の前に、有機材料と混合される。
【００５０】
樹脂マトリクスボードでは、樹脂は、樹脂マトリクス内に分散された有機材料／微粒子と難燃剤組成物との混合物との、隣接相を形成する。無機難燃剤組成物は、水溶性であり、したがって樹脂マトリクスに不溶である。固体又は液体形態の難燃剤組成物を有機材料と混合することにより、難燃剤の効果を有する樹脂複合ボードを提供することが可能であることが、結果として得られるボードにもたらされる。
【００５１】
上記のようにテキスタイルファブリックのシートを使用する場合、その１つ以上の層を、ポリマーマトリクス内に配置されて、樹脂ボードが含み得る。
【００５２】
ポリマーマトリクスに埋め込まれた有機パーティクル又はテキスタイルを本発明による耐火化／難燃化組成物で含浸することは、ＥＮ１３５０１−１：２００７に準拠した火災試験に合格し、かつ、本発明による難燃剤組成物の総含有量に応じて、Ｂ（Ｂ−ｓ１、ｄ０）などの、又は最大でＢ（Ｂ−ｓ１、ｄ０）の、少なくともＥｕｒｏ  ｃｌａｓｓ  Ｄ以上を取得するために十分な難燃化又は耐火化効果を完成ボードに与えるように見受けられる。
【００５３】
そのような難燃性のポリマー複合ボードも、完全に再生可能である。本発明による非毒性難燃剤の使用は、樹脂複合ボードが、完全に再生可能であり、かつ、周知の毒性難燃剤組成物の添加から生じる何らの問題もなく再使用され得るという結果をもたらす。
【００５４】
本発明の目的はまた、本明細書に記載の方法によって得ることができる、難燃性の木材ベースの複合ボードであって、当該木材ベースの複合ボードは、低密度繊維ボード（ＬＤＦ）、中密度繊維ボード（ＭＤＦ）、高密度繊維ボード（ＨＤＦ）、パーティクルボード（ＰＢ）、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）などであるか、かつ／若しくは種子、皮、ナッツ若しくは種子の殻、若しくはそれらの混合物などの植物パーティクルを含む、繊維ボード、又はテキスタイル若しくはテキスタイル繊維の１つ以上の層を含む接着ボード、又は木材繊維、木材チップ、木材ストランド、テキスタイルの１つ以上の層、テキスタイル繊維、（種子、皮、ナッツ若しくは種子の殻、及び／若しくはそれらの混合物などの）植物パーティクルの、分散繊維及び／若しくは分散パーティクルを伴う樹脂マトリクスを含む樹脂ボード、である、難燃性の木材ベースの複合ボードによって満たされる。
【００５５】
この目的はまた、繊維セメントボードを耐火化又は耐炎化する方法であって、当該繊維は、木材ベースの繊維を含み、当該木材ベースの繊維は、セメント組成物と混合することと繊維セメントプレミックスを得ることとのためにストレージからミキサに通され、当該木材ベースの繊維は、本発明による難燃剤組成物と混合され、当該難燃剤組成物が、以下によって固体繊維セメント混合物に提供される、方法によって満たされる。
請求項１から５のいずれか一項に記載の液体水性難燃剤組成物を、当該木材繊維若しくは当該木材パーティクルを当該セメント組成物と混合する前にストレージから通すブローラインに、注入することであって、当該液体水性難燃剤組成物は、当該バインダと同時に当該ブローラインに添加される、注入すること、又は
当該木材繊維を当該セメント組成物と混合する前に、中間混合ステップにおいて、当該木材繊維若しくは当該木材パーティクルに、請求項１から５のいずれか一項に記載の難燃剤組成物の固体ブレンドを添加すること。
【００５６】
本発明の目的はまた、本発明の方法によって得ることができる難燃性の繊維セメントプレミックス、又は本発明による方法によって得ることができる難燃性の繊維セメントプレミックスから調製された繊維セメント複合ボードによって満たされる。
【００５７】
本発明は、水溶性の溶体と粉末の溶体との両方の、木材ベースの複合パネルのための組み合わされた難燃剤及び潜在性硬化剤としての、難燃剤配合物の使用を中心としている。当該木材ベースの複合パネルは、特に中密度繊維ボード（ＭＤＦ）、パーティクルボード（ＰＢ）、及び関連製品である。ここで、当該関連製品では、小さな木材要素が、酸で触媒されて硬化する熱硬化性樹脂バインダを使用して、一緒に結合される。関連製品には、高密度繊維ボード（ＨＤＦ）、低密度繊維ボード（ＬＤＦ）、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、又は酸で触媒されて硬化する熱硬化性樹脂バインダが使用される、あらゆる木材ベースの複合ボード製品が含まれる。
【００５８】
本発明は、木材ベースの複合ボード製品のために特に適用可能である。ここで、当該木材ベースの複合ボード（ＰＢ又はＭＤＦパネル）において使用されるバインダ樹脂は、尿素−ホルムアルデヒド（「ＵＦ」）、メラミンホルムアルデヒド（「ＭＦ」）、メラミン−尿素ホルムアルデヒド（ＭＵＦ）、メラミン−尿素−フェノールホルムアルデヒド（ＭＵＰＦ）、又はボード／パネル製造のホットプレス段階で樹脂を硬化させるために潜在性酸硬化剤が使用される、既知の変形のいずれか、などの一般的なホルムアルデヒド架橋されるタイプの１つである。
【００５９】
本発明における利用のための焦点となっている難燃剤配合物は、一価カチオンの一リン酸塩及び二リン酸塩、好ましくはアンモニウム塩の、ブレンドに基づく。特に、難燃剤組成物製品の範囲に包含される配合物の範囲で、環境フレンドリー、非毒性の水性／水溶性製品が、使用に適している。主な製品配合物は、リン酸水素二アンモニウム（ＤＡＰ）とリン酸二水素一アンモニウム（ＭＡＰ）のブレンドを含有し、クエン酸、及び／又はアルカリ金属安息香酸塩、アルカリ金属サリチル酸塩若しくはアルカリ金属ソルビン酸塩などの水溶性防腐剤の任意的な添加を伴う。
【００６０】
難燃剤組成物（Ｂｕｒｎｂｌｏｃｋ）は、無垢木材のボード及び要素、プライウッドのベニヤ、ＭＤＦなどの木材ベースの複合ボード、パーティクルボード、ＯＳＢ及び類似するもの、木材及びセルロース繊維をベースにした断熱製品、さらにはテキスタイル製品を含む、様々な製品での適用のための水溶性／水性難燃剤配合物として開発された。この難燃剤処理は、完成製品へのスプレー塗布の経路を介して製品を後処理することによって、又は真空及び／若しくは圧力で仲介される水性若しくは固体難燃剤組成物の完成パネル及び完成製品への含浸によって、行うことができる。
【００６１】
しかしながら、パーティクルボード（ＰＢ）及び中密度繊維ボード（ＭＤＦ）などの木材ベースの複合ボード、特にＵＦ、ＭＦ、ＭＵＦ、ＭＵＰＦ及びこれらの既知の変形などの一般的に使用されるホルムアルデヒド架橋樹脂バインダの１つを使用して形成されたものの場合、バインダの最終的な架橋、及びしたがってパネルの結合が、ホットプレス中に潜在性酸硬化剤を使用して触媒されるのであるが、本発明者らは、代表的な水溶性難燃剤配合物が、ＭＤＦ及びＰＢの処理操作中に容易に適用されることができ、潜在性硬化剤として、また完成ボードのための効果的な難燃剤としても、両方作用することができ、製品に優れた難燃剤特性を付与することができることを発見した。
【００６２】
より具体的には、ＭＤＦ製造の場合、液体難燃剤配合物は、ＭＤＦ製造中に一般的に使用される、ブローライン中の液体樹脂と一緒に適用されることができる。ブローラインは、加圧されたリファイナの出口に配置されたチューブであり、ＭＤＦ製造ラインにおいて、木材チップをＭＤＦに適した繊維に転換する。リファイナは、典型的には４〜８ｂａｒの圧力及び１４０℃〜最大１９０℃の範囲の温度で動作し、ダブルディスクが、これらの温度及び圧力において、木材チップを繊維束及び繊維へと粉砕する。繊維は、ブローラインチューブを下ってリファイナを出る。外部の圧力が、大気圧（すなわち、約１ｂａｒ）に等しいので、繊維塊は、急激な圧力降下のために、高速かつ乱流でチューブを下って移動する。ＭＤＦ製造技術の熟練者は、最終的なパネル製品において必要な樹脂バインダ、潜在性硬化剤、及び他の添加剤（例えばワックスエマルジョン）を導入するために最良の位置として、ブローラインを使用する。これは、ブローラインの長さに沿って配置された注入ポートを通した、液体配合物の添加によって行われる。液体難燃剤（Ｂｕｒｎｂｌｏｃｋ）配合物はまた、ブローライン内で、好ましくは樹脂注入に隣接する注入ポイントで、霧状／液滴スプレーとして繊維に容易に添加されることができ、通常使用される硬化剤を完全に置き換え、又は部分的に置き換えることができることが、発見された。ここで、当該注入ポイントは、硬化剤が通常添加される場所である。他の注入ポイントも、ブローライン上で、難燃剤を導入するために使用されることができる。
【００６３】
別の実施形態では、樹脂のブローラインブレンディングが実施されない場合において、難燃剤水性液体配合物は、潜在性硬化剤の置き換えとして、かつ難燃剤として、依然として添加することができる。当該添加することは、通常、適切な繊維及び樹脂ブレンディングデバイスを使用して、樹脂バインダの最初のブレンディング中又はブレンディング後に、繊維塊内へ／繊維塊上にスプレーすることによる。
【００６４】
好ましい実施形態では、ＭＤＦ及びＰＢ並びに他の木材ベースの複合パネルでの適用及び使用に適した、水溶性難燃剤及び潜在性硬化剤（Ｂｕｒｎｂｌｏｃｋ）配合物は、リン酸二アンモニウム（「ＤＡＰ」）とリン酸一アンモニウム（「ＭＡＰ」）の両方を、１００％ＤＡＰ〜５０％ＤＡＰ／５０％ＭＡＰの範囲の、好ましくは９５％ＤＡＰ／５％ＭＡＰ〜６０％ＤＡＰ／４０％ＭＡＰの範囲の；より好ましくは９０％ＤＡＰ／１０％ＭＡＰ〜７０％ＤＡＰ／３０％ＭＡＰの範囲の、最も好ましくは８５％ＤＡＰ／１５％ＭＡＰ〜７５％ＤＡＰ／２５％ＭＡＰの範囲の比で含有する。
【００６５】
さらなる実施形態において、水溶性難燃剤及び潜在性硬化剤配合物（Ｂｕｒｎｂｌｏｃｋ）はまた、クエン酸、ギ酸、酢酸、リンゴ酸、酒石酸、シュウ酸、乳酸、酪酸などの１つ以上のＣ２〜Ｃ７有機酸、又は塩酸などの強酸を含むことができる。任意的に、アルカリ金属安息香酸塩、及び／若しくはアルカリ金属サリチル酸塩、並びに／又はアルカリ金属ソルビン酸塩、特にナトリウム又はカリウムサリチル酸塩／ソルビン酸塩／安息香酸塩が、防腐剤として難燃剤組成物に添加されてもよい。添加されると、クエン酸は、配合物の全固体含有量と比較して、０．１％〜最大１５％（ｗ／ｗ）の範囲、好ましくは（固体ベースで）１．５〜５％の範囲の比のレベルで存在する。添加される場合、サリチル酸塩、ソルビン酸塩、又は安息香酸は、０．１〜１０％のレベルまで、好ましくは配合物中の全乾燥固体の２〜６％の範囲で含まれる。
【００６６】
さらに好ましい実施形態では、ブローライン注入による導入のための、ＭＤＦ製造における使用のための水性難燃剤及び潜在性硬化剤配合物（Ｂｕｒｎｂｌｏｃｋ）は、２０％〜６０％、好ましくは３５％〜５５％、最も好ましくは４５％〜５５％の全固体濃度（体積あたりの重量）の水溶液として調製される。
【００６７】
別の実施形態では、パーティクルボード及び他の木材ベースの複合物における適用については、水性液体難燃剤及び潜在性硬化剤配合物についての典型的な固体パーセンテージ組成物は、ＭＤＦについて指定される同じ範囲内である。
【００６８】
またさらなる実施形態では、木材ベースの複合製品の当業者によって理解されるような任意の妥当なミキサ又はブレンダを使用した、乾燥微粒子又は繊維塊への乾燥ブレンディングにより、難燃剤及び潜在性硬化剤成分を、ブレンドされた固体混合物として添加する選択肢を使用することが、すべてのボードタイプについて、実現可能かつ実際的である。
【００６９】
好ましい実施形態では、製品への難燃剤の添加に由来する、様々なパネルタイプへの固体添加のレベルが、完成製品の１５ｋｇ／ｍ３から最大１００ｋｇ／ｍ３までの範囲である。さらにより好ましい実施形態では、最適な難燃剤効果、及びＥＮ１３５０１−１：２００７火災試験におけるより高い分類を確実にするために、固体添加のレベルは、２５ｋｇ／ｍ３〜７５ｋｇ／ｍ３の範囲にある。
【００７０】
従来の難燃剤がＭＤＦなどの木材ベースのパネルに適用される多くの場合において、（例えばコーンカロリーメータ試験ＩＳＯ５６６０、単一燃焼試験ＥＮ１３８２３、及びＥＮ１３５０１−１：２００７に準拠した分類を使用する）製品の試験の結果、Ｅｕｒｏ  Ｃｌａｓｓ“Ｄ”が、通常達成される。本発明に記載の水溶性難燃剤配合物を組み込む新しい処理を使用して製造される、６５０ｋｇ／ｍ３〜９５０ｋｇ／ｍ３の密度の、ＭＤＦ製品についての後で述べる例では、コーンカロリーメータ試験ＩＳＯ５６６０、単一燃焼試験ＥＮ１３８２３、及びＥＮ１３５０１−１：２００７に準拠した分類を使用する試験の結果、Ｅｕｒｏ−Ｃｌａｓｓ  Ｂ以上を達成するパネルが、もたらされている。
【００７１】
ＤＡＰとＭＡＰのブレンドを含む難燃剤及び潜在性硬化剤配合物が、パネルボード製造プロセスの一部として、潜在性の酸で触媒されて硬化する熱硬化性樹脂バインダ、及び木材複合ボードの製造において一般的に使用される他の添加剤と一緒に、木材繊維及び／又はパーティクルに添加され、当該混合物は、次に、パーティクルボード（「ＰＢ」）又は中密度繊維ボード（「ＭＤＦ」）などの完成ボードへと、ホットプレスされる、プロセス。ここで、難燃剤及び潜在性硬化剤配合物は、潜在性酸硬化剤を完全に又は部分的に置き換えることができるとともに、効果的な難燃化添加剤として機能することができる。
【００７２】
樹脂バインダが、木材パネル業界で使用される、一般的に使用されるホルムアルデヒド架橋熱硬化性バインダの１つである、プロセス。そのような接着剤は、ＵＦ、ＭＦ、ＭＵＦ、ＭＵＰＦであり、それらが、潜在性酸触媒又は「硬化剤」を共添加剤として使用して、最終的にホットプレスで硬化されることを、特徴とする。
【００７３】
水性難燃剤及び潜在性硬化剤配合物が、ｍｄｆ製造ラインの一部としてのブローライン内の注入により、木材に由来する繊維に添加され、液体樹脂バインダも、ブローライン内に添加され、そのような樹脂は、木材パネル業界で使用される、一般的に使用されるホルムアルデヒド架橋バインダの１つである、プロセス。難燃剤配合物は、木質パーティクルボードのホットプレス中の潜在性硬化剤として、及び完成ボードにおける効果的な難燃剤として両方働く。難燃剤は、２５％ｗ／ｗ〜７０％ｗ／ｗ、好ましくは３５％ｗ／ｗ〜５５％ｗ／ｗの範囲の固体含有量の液体水溶液として、ブローライン注入によって適用される。
【００７４】
標準的なパーティクルボード製造シーケンス中、チップへの樹脂バインダの添加直後の段階で、チップにスプレーすることを使用して、水性難燃剤及び潜在性硬化剤配合物が、木材に由来するパーティクル及びチップに添加される、プロセス。難燃剤は、２５％ｗ／ｖ〜７０％ｗ／ｖ、好ましくは３５％ｗ／ｖ〜５５％ｗ／ｖの範囲の固体含有量の液体水溶液として、適用される。
【００７５】
水溶性難燃剤及び潜在性硬化剤配合物が、Ｂｕｒｎｂｌｏｃｋ配合物の１つである、プロセスであって、溶解した固体は、実質的に、１００％ＤＡＰ〜５０％ＤＡＰ／５０％ＭＡＰの範囲の、好ましくは９５％ＤＡＰ／５％ＭＡＰ〜６０％ＤＡＰ／４０％ＭＡＰの範囲の；より好ましくは９０％ＤＡＰ／１０％ＭＡＰ〜７０％ＤＡＰ／３０％ＭＡＰの範囲の、最も好ましくは８５％ＤＡＰ／１５％ＭＡＰ〜７５％ＤＡＰ／２５％ＭＡＰの範囲の比のＤＡＰとＭＡＰのブレンドであることを特徴とする、プロセス。
【００７６】
パーティクルボード、繊維ボード、又は他の木材複合ボード製品などの、木質パーティクルボードのためのプロセスであって、先行する請求項に記載の潜在性の酸で触媒されて硬化する樹脂バインダ並びに難燃剤及び潜在性硬化剤配合物が、樹脂バインダの添加の前に、添加の後に、又は添加と一緒に、乾燥粉末ブレンドとして基礎の木材要素に添加される、プロセス。水溶性難燃剤配合物は、実質的に、１００％ＤＡＰ〜５０％ＤＡＰ／５０％ＭＡＰの範囲の、好ましくは９５％ＤＡＰ／５％ＭＡＰ〜６０％ＤＡＰ／４０％ＭＡＰの範囲の；より好ましくは９０％ＤＡＰ／１０％ＭＡＰ〜７０％ＤＡＰ／３０％ＭＡＰの範囲の、最も好ましくは８５％ＤＡＰ／１５％ＭＡＰ〜７５％ＤＡＰ／２５％ＭＡＰの範囲の比のＤＡＰとＭＡＰのブレンドであることを特徴とする。
【００７７】
木材複合製品に使用される水溶性難燃剤及び潜在性硬化剤配合物が、クエン酸、及び任意的に防腐剤としてアルカリ金属サリチル酸塩、アルカリ金属安息香酸塩、又はアルカリ金属ソルビン酸塩を含有する、プロセス。添加されると、クエン酸は、配合物の全固体含有量と比較して、０．１〜最大１５％の範囲、好ましくは（固体ベースで）１．５〜５％の範囲の比のレベルで存在する。添加される場合、ソルバート又は安息香酸は、０．１〜１０％のレベルまで、好ましくは配合物中の全乾燥固体の２〜６％の範囲で含まれる。
【００７８】
製品への水溶性難燃剤及び潜在性硬化剤の添加に由来する、様々なパネルタイプへの固体添加のレベルが、完成製品の１５ｋｇ／ｍ３から最大１００ｋｇ／ｍ３まで、好ましくは２５ｋｇ／ｍ３〜７５ｋｇ／ｍ３の範囲である、プロセス。
【００７９】
水性難燃剤及び潜在性硬化剤が、リン酸ナトリウム及びリン酸カリウム、さらにはリン酸アンモニウム、ＤＡＰ及び／又はＭＡＰを含む、リン酸塩のブレンドを含有し、リン酸ナトリウム及び／又はリン酸カリウムが、記載されている範囲のＭＡＰとＤＡＰのいずれか又は両方を部分的に置き換える、プロセス。
【００８０】
水性難燃剤が、難燃剤と樹脂のための硬化剤との両方としての機能を付加されている、ＭＤＦ処理ベースを使用して製造された様々な密度の難燃性の木材ベースの複合製品及びパネル製品。ボード及び製品の密度は、３５０ｋｇ／ｍ３〜最大１１００ｋｇ／ｍ３の範囲である。
【００８１】
製造されるＬＤＦ、ＭＤＦ、又はＨＤＦ製品は、火炎試験／火災試験（コーンカロリーメータ試験ＩＳＯ５６６０、単一燃焼試験ＥＮ１３８２３、及びＥＮ１３５０１−１：２００に準拠した分類）に合格し、結果として最低でもＥｕｒｏ  ｃｌａｓｓ“Ｄ”、好ましくはｃｌａｓｓ“Ｃ”以上の分類となる製品を提供する。
【００８２】
製造される木質パーティクルボード製品は、火炎試験／火災試験（コーンカロリーメータ試験ＩＳＯ５６６０、単一燃焼試験ＥＮ１３８２３、及びＥＮ１３５０１−１：２００７に準拠した分類）に合格し、結果として最低でもＥｕｒｏ  ｃｌａｓｓ“Ｄ”、好ましくはｃｌａｓｓ“Ｃ”以上の分類となる製品を提供する。
【００８３】
製造されるＯＳＢ製品は、火炎試験／火災試験（コーンカロリーメータ試験ＩＳＯ５６６０、単一燃焼試験ＥＮ１３８２３、及びＥＮ１３５０１−１：２００７に準拠した分類）に合格し、結果として最低でもＥｕｒｏ  ｃｌａｓｓ“Ｄ”、好ましくはｃｌａｓｓ“Ｃ”以上の分類となる製品を提供する。
【００８４】
本発明は、図面を参照して以下で詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】概略のＬＤＦボード、ＭＤＦボード、及びＨＤＦボード製造プラント。  １．木材丸太  ２．デバーカ（Ｄｅｂａｒｋｅｒ）  ３．チッパ  ４．チップホッパ  ５．蒸解釜  ６．リファイナ  ７．樹脂＋添加剤  ８．ブローライン  ９．乾燥器  １０．サイクロン  １１．繊維コンベア  １２．マット形成及び前プレス  １３．連続ホットプレス  １４．鋸  １５．ボードクーラ  １６．サンディング  サイジング及びグレーディング  １７．パッケージング  ａ．空気又は燃料ガス  ｂ．固体材料  ｃ．蒸気
【図２】ブローラインの詳細な概略。  １．樹脂＋添加剤（例えば、ワックス、染料、難燃剤）  ２．ブローラインへのインレットパイプ  ３．ブローライン
【図３】パイロットプラントの概略−木材複合ボードの製造のためのラボスケールの設備。  １．ホッパ／インレット木材繊維  ２．システムに木材繊維を挿入するためのバルブ  ３．工業用ベンチレータ  ４．スプレー  ５．繊維のループパイプ／循環  ６．システムから繊維出口へのバルブ  ７．含浸された繊維のためのコレクタ／コンテナ
【発明を実施するための形態】
【００８６】
図１及び図２。木材丸太（図１−１）は、樹皮を剥がれてから（図１−２）、機械的にチップに転換される（図１−３）。次に、チップは、蒸解容器（図１−５）へ（チップホッパを介して）スクリュー輸送されて（図１−４）３０〜１２０秒間蒸され、その後、木材チップをパルプに粉砕している間、高圧及び高温（典型的には約８ｂａｒ、１８０℃）を維持するデフィブレータに送り込まれる。パルプは、「ブローライン」と呼ばれるチューブを介してリファイナ（図１−６）から乾燥器へ放出される（図１−８及び図２）。ブローライン（図２−３）への放出時の約８ｂａｒから大気圧への圧力降下が理由で、パルプは、ブローライン内を非常な乱流で高速で移動して、成分の混合を促進する。したがって、ブローラインは、繊維ボードのラインの重要な構成要素であり、難燃剤及び液体（水性）樹脂バインダなどの、添加剤をリファイナから排出された繊維の乱流塊に導入できる、いくつかの注入ポイント／ノズル（図２−２）が取り付けられている。
【００８７】
難燃剤溶体は、固溶体と溶液の２つの異なる方法で添加剤として挿入できる。１００ｋｇの固体難燃剤組成物の場合、１５〜２０ｋｇのＭＡＰの混合物である。
【００８８】
７５〜８０ｋｇのＤＡＰ、５〜１０ｋｇの有機酸、特にクエン酸又はギ酸、１〜３ｋｇの、安息香酸ナトリウム及び／又はナトリウムサリチル酸塩などの他の添加剤が、使用されるであろう。液体組成物の製造には、１００ｋｇの液体組成物  ５０ｋｇの固体混合物及び５０ｋｇの水が必要であり、結果として５０ｗｔ．％の濃度である。
【００８９】
繊維は、ブローラインから膨張チャンバに、それからフラッシュ乾燥器（図１−９）に入る。当該フラッシュ乾燥器では、繊維塊及び添加剤が、急速に乾燥し、乾燥器出口における含水率が、典型的には８〜１２％である。乾燥した塊は、マット形成器（図１−１２）に入り、その後、マットは、前圧縮されて、連続ホットプレス（図１−１３）に直接送られるか多開口ホットプレス形成器のために大きなシートにカットされる（図１−１４）。樹脂バインダは、潜在性酸硬化剤の熱活性化によって触媒されて、ホットプレス中に硬化する。
【００９０】
図３  パイロットシステム−木材複合ボードのラボラトリスケールの製造。
ラボラトリスケール木材複合ボードの製造には、図３に示すように、ループデバイスが、使用される。
【００９１】
このプロセスでは、繊維は、ホッパ（図３−１）によってシステムに挿入されて、インレットバルブ（図３−２）を通ってシステムへ進む。木材繊維は、工業用ベンチレータ（図３−３）のおかげでループを通って移動する。当該ベンチレータは、繊維を所望の速度でループパイプ（図３−５）を通って循環させる。システム内での繊維の循環中に、必要な量でかつあらかじめ通された量の、樹脂と、難燃剤及び／又は染料などの添加剤とが、スプレー（図３−４）を通して導入される。すべてのスプレー内容物が使用されると、繊維は、完全に含浸される。この瞬間に出口バルブが開かれて（図３−６）、循環中の繊維が繊維コレクタ（図３−７）に入る。これらの繊維は、木材複合ボードのサンプルの製造のための、標準的なラボラトリプレスでのプレスのために準備ができている。
【００９２】
例
例１
ＭＤＦ又はＨＤＦ試験ボードのパイロットスケールの製造に適した、木材繊維を樹脂化しかつ木材繊維に添加剤を導入するための（上記の、かつ図３に示す）パイロットシステムを使用して、以下の混合物を調製した。
【表１】
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【００９３】
使用した難燃剤ブレンド「Ｂｕｒｎｂｌｏｃｋ」は、以下を含有した。ＤＡＰ：２５〜３５ｗｔ．％；ＭＡＰ：２〜６ｗｔ．％；クエン酸：４〜６ｗｔ．％、安息香酸ナトリウム：０．５〜１ｗｔ．％；水：５５〜６０ｗｔ．％。ＭＵＦ樹脂：水３４〜３７ｗｔ．％；メラミン−尿素６３〜６５ｗｔ．％；ホルムアルデヒド＜０．２０ｗｔ．％。他の如何なる潜在性硬化剤触媒の添加も、行われなかった。
【００９４】
パイロットシステムでは、乾いた木材繊維が、鋼チューブループに導入されて、工業用ベンチレータによって作り出された空気流（最大２．８ｍ３／ｈ）を使用して急速にブローし散らされるように、ブローラインブレンディングが、シミュレートされる。液体添加剤は、移動している繊維にスプレーノズル（霧化された液滴）を介して導入されて、均一な分散を確実にする。１０分程度の循環後、繊維塊は、十分に乾燥して、パイロットループから排出され、ラボスケールのホットプレスへの配置のための準備ができた繊維マットレスの形成を、可能にする。目的は、９００ｋｇ／ｍ３に近い密度の赤色の厚さ８ｍｍの試験パネルを製造することであった。ホットプレスは、１６０℃のプレス温度を使用して５分間行われ、少なくとも１２０℃のコア温度が達成されたことを確実にした。
【００９５】
機械的性質
得られたパネルは、９９１ｋｇ／ｍ３の平均密度を有したし、良好な外観及び均一な赤色であったし、国際規格に準拠した試験が、以下の結果を与えた。
【表２】
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【００９６】
パイロットパネルのコーンカロリーメータ試験（ＩＳＯ５６６０−１）は、試験ピースについてＡ２／Ｂ．Ｓａｍｐｌｅ  Ｐ１２の火炎分類範囲を示した。
【表３】
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【００９７】
コーンカロリーメータは、燃焼中の酸素消費の原理に基づく火炎デバイスである。それは、火災試験の中で最も重要なベンチスケール機器と考えられている。サンプルの熱放出率（ｈｅａｔ  ｒｅｌｅａｓｅ  ｒａｔｅ：ＨＲＲ）を測定することに関して、この装置が、国際標準化機構（ＩＳＯ５６６０−１）によって採用されている。
【００９８】
このデバイスによって、燃料サンプルの表面に、それぞれ異なる熱流束が放射されることができる。燃料サンプルは、過剰空気中で発火及び燃焼する。ＨＲＲは、燃焼中に消費される酸素が、放出される熱に比例するという事実に基づく。このデバイスは、燃焼ガスを分析して、ある特定の熱流束にさらされている試験体から生成される煙を測定する。放出される熱を計算するために、少なくとも酸素濃度が分析されなければならないが、精度を改善するために、一酸化炭素及び二酸化炭素濃度も、分析されることができる。このベンチスケールの実際の火災試験から収集されるデータは、火災モデリング、実際のスケールの燃焼挙動の予測、合格／不合格の試験に使用できる。
【００９９】
例２
ＭＤＦ又はＨＤＦ試験ボードのパイロットスケールの製造に適した、木材繊維を樹脂化しかつ木材繊維に添加剤を導入するためのパイロットシステムを使用して、以下の混合物を調製した。
【表４】
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【０１００】
使用した難燃剤ブレンド「Ｂｕｒｎｂｌｏｃｋ」は、以下を含有した。ＤＡＰ：３０〜４０ｗｔ．％；ＭＡＰ：６〜１０ｗｔ．％；クエン酸：４〜６ｗｔ．％；水：４０〜５０ｗｔ．％。他の如何なる潜在性硬化剤触媒の添加も、行われなかった。ＭＵＦ樹脂：水３４〜３７ｗｔ．％；メラミン−尿素６３〜６５ｗｔ．％；ホルムアルデヒド＜０．２０ｗｔ．％。
【０１０１】
例１で説明したように、パイロット鋼ループが、繊維への液体成分の導入のために使用された。そこに記載されているプロトコルに従った。目的は、９００ｋｇ／ｍ３に近い密度の黒色の厚さ８ｍｍの試験パネルを製造することであった。ホットプレスは、１６０℃のプレスプレート温度を使用して５分間行われ、少なくとも１２０℃のコア温度が達成されたことを確実にした。
【０１０２】
機械的性質−主なパラメータ、及び達成された性質を以下に示す
【表５】
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【０１０３】
試験パネルは、９４０ｋｇ／ｍ３の平均密度を有したし、均一な黒色であったし、ＭＤＦに必要とされるすべての物理的及び機械的性質の要件を満たすか又は上回った。
【０１０４】
火災試験において、製品は、Ｅｕｒｏ−ＣＬＡＳＳＩＦＩＣＡＴＩＯＮ：Ａ２／Ｂ（コーンカロリーメータ試験ＩＳＯ５６６０）Ｓａｍｐｌｅ  Ｐ２２を達成した。
【表６】
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【０１０５】
例３
液体樹脂及び添加剤の導入のためのマルチ注入ポイントブローライン（図２）を組み込んだ、図１で説明した工業用ラインを使用したフルスケールＭＤＦ試験における、難燃剤配合物の使用。
【０１０６】
使用したＢｕｒｎｂｌｏｃｋ難燃剤配合物は、以下を含んだ。ＤＡＰ：３０〜４０ｗｔ．％；ＭＡＰ：６〜１０ｗｔ．％；クエン酸：４〜６ｗｔ．％；水：４０〜５０ｗｔ．％。ＭＵＦ樹脂：水３４〜３７ｗｔ．％；メラミン−尿素６３〜６５ｗｔ．％；ホルムアルデヒド＜０．２０ｗｔ．％。他の如何なる潜在性硬化剤触媒の添加も、行われなかった。目標は、厚さ１９ｍｍ、密度約８５０ｋｇ／ｍ３の黒色ＭＤＦパネルの製造であった。
【０１０７】
稼働条件は、以下のように要約できる。
【表７】
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【０１０８】
（潜在性硬化剤としても機能した）難燃剤は、ブローラインの最後の２つの注入ポイントを使用して添加されたし、樹脂及び染料が、前の注入ポイントで添加された。
【表８】
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【０１０９】
機械的性質−主なパラメータ、及び達成された性質を以下に示す。
【０１１０】
パネルは、均一な黒色であったし、その性質は、そのような製品に必要とされる、国際的な機械的性質の試験における基準のすべてに合格した。
【表９】
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【表１０】
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【０１１１】
上に示したＥＮ１３５０１−１：２００７に準拠した火災試験により、パネルがＥｕｒｏ  ｃｌａｓｓ  Ｂ（Ｂ−ｓ１、ｄ０）を達成したことが確認された。
【０１１２】
ＥＮ１３５０１−１：２００７に準拠した火災試験
４９５ｍｍ×１５００ｍｍ及び１０００ｍｍ×１５００ｍｍの２つのウイング（ショートウイング及びロングウイング）並びに対応する厚さによって形成され、標準的な条件で火災が発生するコーナーを形成している１つのサンプルが、試験される。
【０１１３】
試験体は、一定の期間、あるいは一定の重量で、規格ＵＮＥ−ＥＮ１３２３８：１１に従って２３℃＋／−２℃及び５０％＋／−５％の相対湿度に調整される。
【０１１４】
試験は、試験チャンバ、試験装置（サンプル・ホルダ・カート、バーナ、フレーム、フード、コレクタ、及びダクト）、並びに煙抜出しシステム、並びに一般的な測定器の組からなる、ＳＢＩ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｂｕｒｎｉｎｇ  Ｉｔｅｍ、単一燃焼物）と呼ばれる設備で行われる。
【０１１５】
試験の原理は、試験材料の２つのウイングを直角になるように垂直な姿勢にして、それらが下方のコーナーに配置されたバーナ（メインバーナ）にさらされるようにすることである。火炎は、出力（３０．７＋／−２．０）ｋＷで砂床を通して噴射されるプロパンガスの燃焼によって得られる。
【０１１６】
サンプルの挙動は、２０分間にわたって評価され、熱放射、煙の生成、火炎の横方向の広がり、火のついたパーティクルの滴りなどの、性能パラメータが決定される。
【０１１７】
バーナによってのみ生成される熱及び煙の量を、副バーナと呼ばれるサンプルから離れた同一のバーナを使用して定めるために、メインバーナ点火前の短い時間が、使用される。
【０１１８】
測定は、自動的に又は目視観測で行われる。抜出しパイプには、光の減衰、酸素及び二酸化炭素のモル分率、並びにカナル内の圧力差によって引き起こされる流れを測定するための、温度センサが装備されている。これらの量は、自動的に記録されて、体積流、エネルギー放出（ＨＲＲ）、及び煙生成率（ｓｍｏｋｅ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｒａｔｅ：ＳＰＲ）を計算するために使用される。
【０１１９】
主な目視観測は、火炎の横方向の広がり、及び燃えている小滴である。
【０１２０】
したがって、試験結果が決定／計算されると、以下の通りとなる。
・ＦＩＧＲＡ  ０．４ＭＪ（Ｗ／ｓ）：サンプルの熱放出率の係数の最大値であって、その瞬間は、０．４ＭＪのしきい値ＴＨＲ（発せられた熱の量）を使用して開始される。
・ＴＨＲ  ６００ｓ（ＭＪ）：メインバーナへの暴露開始から最初の６００秒の間に、サンプルから放出される熱の総量。
・ＳＭＯＧＲＡ（ｍ２／ｓ２）：煙生成率。サンプルによる煙の生成速度と、その煙が生成された期間との比の最大値。
・ＴＳＰ６００ｓ（ｍ２）：メインバーナの炎への暴露開始から最初の６００秒の間の、サンプルによる煙の生成の総計。
・ＬＳＦ縁部：サンプルのロングウイングに沿った、火炎の横方向の広がり。
・燃焼時間が１０秒より長い又は短い小滴又は燃えているパーティクル。
【０１２１】
「Ｆｉｒｅ  ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｎ  ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  ｂｕｉｌｄｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ  Ｐａｒｔ  １：Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  ｔｅｓｔ  ｄａｔａ  ｆｒｏｍ  ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｔｏ  ｔｅｓｔ  ｆｉｒｅ  ｔｅｓｔｓ」，ＥＮ１３５０１−１：２００７の表１による。
【表１１】
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【０１２２】
例４
ゲルタイム／硬化剤効果：
本発明及び基準硬化剤によるそれぞれ異なる硬化剤／難燃剤サンプル組成物を使用して、ＭＵＦ樹脂についてゲルタイム試験を行った。
【０１２３】
サンプル組成物は、表１２に記載されている成分を、所定の重量パーセンテージで水と混合することによって作成した。
【表１２】
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【０１２４】
ゲルタイム試験を行うために、メラミン尿素ホルムアルデヒド（ＭＵＦ）樹脂を、それぞれ異なる硬化剤／難燃剤組成物と混合した。
【０１２５】
混合は、１００℃の水槽を使用してサンプルを加熱しながら、連続的な撹拌のもとで行った。ゲル化までの時間が、測定された。その結果は、以下の表（表１３）に示されることができる。
【表１３】
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【０１２６】
ゲル化の例における結論：
ゲルタイムのプロセス中に添加される水の量の減少は、樹脂の硬化の大幅な向上をもたらす。
【０１２７】
サンプル中のＭＡＰの量の増加は、樹脂の硬化速度を増加させる。
【０１２８】
サンプル１、２、３、及び４がすべてＭＵＦ樹脂における硬化剤の効果を有することが、証明された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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