(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ことを特徴とする木質材料用難燃化剤。
【請求項２】
請求項１記載の木質材料用難燃化剤において、前記ホスホン酸は、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸からなる群から選択される１種以上のホスホン酸であることを特徴とする木質材料用難燃化剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材、合板、合板用単板、集成材、パーティクルボード、中密度繊維板（ＭＤＦ）、紙、パルプ等の木質材料の難燃化に用いられる木質材料用難燃化剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建築基準法の改正により木質材料についても不燃材料としての認定が受けられるようになったため、各種の木質材料用難燃化剤が提案されている。
【０００３】
前記木質材料用難燃化剤として、例えば、加熱によりガス化するアンモニウム系化合物とチッ素を含む有機リン酸塩とを含む水溶液からなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の木質材料用難燃化剤は、具体的には、水５００ｍｌに炭酸水素アンモニウム１００ｇと、リン酸グアニル尿素１５ｇ及びリン酸グアニジン２８５ｇからなる有機リン酸塩混合物３００ｇとを溶解したものである。
【０００４】
前記木質材料用難燃化剤は、前記リン酸グアニジンをその単独での溶解度以上に含有している。この結果、前記木質材料用難燃化剤は、木質材料に含浸させることにより、該木質材料に優れた難燃性を付与できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４４５９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の前記木質材料用難燃化剤は、含浸させる木質材料が１２ｍｍ以上の厚さを備えていないと難燃性を付与することができないという不都合がある。
【０００７】
本発明は、かかる不都合を解消して、合板用単板等の１２ｍｍ未満の厚さの木質材料にも難燃性を付与することができる木質材料用難燃化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】
かかる目的を達成するために、本発明は、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ことを特徴とする。
【０００９】
前記ホスホン酸は、従来、配管のスケール防止剤、防錆剤、洗剤、染色固着剤、キレート剤等として使用することが知られている。一方、前記ホスホン酸は分子構造中にリンを含むので、木質材料に対して難燃化剤として作用することができる。
【００１０】
そこで、本発明の木質材料用難燃化剤は、前記水溶液の全量に対し３５〜５５質量％の範囲のホスホン酸を含むことにより、厚さ１２ｍｍ未満の木質材料に含浸したときにも該木質材料に優れた難燃性を付与することができる。本発明の木質材料用難燃化剤は、前記水溶液の全量に対しホスホン酸の含有量が３５質量％未満では、前記木質材料に難燃性を付与することができない。また、本発明の木質材料用難燃化剤は、前記水溶液の全量に対しホスホン酸の含有量が５５質量％を超えると、ホスホン酸が結晶化し、前記木質材料に難燃性を付与することができない。
【００１１】
ところで、前記ホスホン酸は、単独の水溶液ではｐＨが１〜２となる強酸であり、木質材料に含浸させると該木質材料を劣化させ、製造機械を腐食させるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の木質材料用難燃化剤は、前記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ことにより、該水溶液のｐＨを５〜７の範囲とすることができる。この結果、本発明の木質材料用難燃化剤は、木質材料を劣化させることなく、該木質材料に含浸させることができ、一般的な製造設備で製造することができる。
【００１３】
前記水溶液の全量に対し、５５質量％のホスホン酸を含むときに、アンモニアの含有量が７．２質量％未満、該水溶液のｐＨが５未満となると、該水溶液中の固形分が結晶化しやすくなり、保存性が悪くなる。また、前記水溶液の全量に対し、３５質量％のホスホン酸を含むときに、アンモニアの含有量が１４質量％を超え、該水溶液のｐＨが７を超えると、難燃性能に有効な固形分が減少して、十分な難燃性能を得られなくなる。
【００１４】
本発明の木質材料用難燃化剤において、前記ホスホン酸は、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸からなる群から選択される１種以上のホスホン酸であることが好ましい。前記ホスホン酸は、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の木質材料用難燃化剤で処理した木質材料の一例における難燃性を示すグラフ。
【図２】本発明の木質材料用難燃化剤で処理した木質材料の他の例における難燃性を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１７】
本実施形態の木質材料用難燃化剤は、ホスホン酸とアンモニアとを含む水溶液からなり、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。前記木質材料用難燃化剤は、６０質量％以上の濃度のホスホン酸水溶液に、２４〜２８質量％の濃度のアンモニア水を撹拌しながら滴下し、水溶液のｐＨを５〜７の範囲とすることにより製造することができる。
【００１８】
前記ホスホン酸として、例えば、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）、アミノトリメチレンホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸等のホスホン酸を挙げることができる。前記ホスホン酸は、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
【００１９】
前記木質材料用難燃化剤は、例えば、板材、合板、合板用単板、集成材、パーティクルボード、中密度繊維板（ＭＤＦ）、紙、パルプ等の木質材料に用いられ、該木質材料の厚さが１２ｍｍ未満であっても優れた難燃性を付与することができる。前記木質材料用難燃化剤は、前記木質材料に難燃性を付与するために、該木質材料１ｍ３当たり、固形分重量として１５０〜５００ｋｇの範囲の量で含浸する。前記木質材料用難燃化剤を木質材料に含浸させる方法は、減圧・加圧法、浸透法、塗布法等それ自体公知の方法を用いることができる。
【００２０】
次に、本発明の実施例を示す。
【実施例】
【００２１】
〔実施例１〕
本実施例では、まず、ガラス製フラスコに６１質量％の濃度のＨＥＤＰ水溶液７５００ｇを取り、これに２５質量％の濃度のアンモニア水４０００ｇを撹拌しながら滴下して、ｐＨ６．５の木質材料用難燃化剤１１５００ｇを得た。本実施例で得られた木質材料用難燃化剤は、ＨＥＤＰとアンモニアとを含む水溶液からなり、該水溶液の全量に対し、３９．８質量％のＨＥＤＰと、８．７質量％のアンモニアとを含んでいる。
【００２２】
次に、９４ｍｍ×９４ｍｍ、厚さ２ｍｍの杉単板２枚に、本実施例で得られた木質材料用難燃化剤を減圧・加圧法により３７９ｋｇ／ｍ３と３７３ｋｇ／ｍ３との量（平均３７６ｋｇ／ｍ３）で含浸させ、難燃化処理した。次に、９４ｍｍ×９４ｍｍ、厚さ１５ｍｍの杉合板を台板とし、該台板の表面に前記難燃化処理した杉単板を２枚重ねて接着接合し、コーンカロリー試験の試料とした。
【００２３】
次に、前記試料を用いてコーンカロリー試験を行い、該試料の難燃性を評価した。結果を図１に示す。
【００２４】
前記コーンカロリー試験によれば、（１）総発熱量８ＭＪ／ｍ２以下、（２）最高発熱速度が１０秒を超えて連続して２００ｋＷ／ｍ２を超えることがないこと、（３）防炎上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がないこと、の３条件を、（ア）２０分間の燃焼試験を満たす場合に不燃材と同等の性能があり、（イ）１０分間の燃焼試験を満たす場合に準不燃材と同等の性能があると評価される。
【００２５】
図１から、前記試料は、総発熱量が５．７６ＭＪ／ｍ２であり、最高発熱速度が２００ｋＷ／ｍ２を超える連続時間がないことが明らかである。
【００２６】
また、前記試料は前記コーンカロリー試験後、目視により裏面まで貫通する亀裂及び穴がないことが確認され、不燃材と同等の性能があると評価された。
【００２７】
従って、本実施例で得られた木質材料用難燃化剤によれば、該木質材料用難燃化剤を前記の量で含浸させた厚さ２ｍｍの杉単板を２枚重ねにし、総厚４ｍｍの難燃処理層を設けることで不燃材とすることができ、優れた難燃性を付与することができることが明らかである。
【００２８】
〔実施例２〕
本実施例では、まず、実施例１と全く同一にして、木質材料用難燃化剤１１５００ｇを得た。
【００２９】
次に、９４ｍｍ×９４ｍｍ、厚さ２ｍｍの杉単板２枚に、本実施例で得られた木質材料用難燃化剤を減圧・加圧法により３１１ｋｇ／ｍ３と３０７ｋｇ／ｍ３との量（平均３０９ｋｇ／ｍ３）の量で含浸させ、難燃化処理した。次に、９４ｍｍ×９４ｍｍ、厚さ１５ｍｍの杉合板を台板とし、該台板の表面に前記難燃化処理した杉単板を２枚重ねて接着接合し、コーンカロリー試験の試料とした。
【００３０】
次に、前記試料を用いてコーンカロリー試験を行い、該試料の難燃性を評価した。結果を図２に示す。
【００３１】
図２から、前記試料は、総発熱量が１．２３７ＭＪ／ｍ２であり、最高発熱速度が２００ｋＷ／ｍ２を超える連続時間がないことが明らかである。
【００３２】
また、前記試料は前記コーンカロリー試験後、目視により裏面まで貫通する亀裂及び穴がないことが確認され、準不燃材と同等の性能があると評価された。
【００３３】
従って、本実施例で得られた木質材料用難燃化剤によれば、該木質材料用難燃化剤を前記の量で含浸させた厚さ２ｍｍの杉単板を２枚重ねにし、総厚４ｍｍの難燃処理層を設けることで準不燃材とすることができ、優れた難燃性を付与することができることが明らかである。
【符号の説明】
【００３４】
符号なし。
【図１】
0006309836.tif 000002
【図２】
0006309836.tif 000003