JPH0730327B2

JPH0730327B2 - 防燃剤組成物

Info

Publication number: JPH0730327B2
Application number: JP22446887A
Authority: JP
Inventors: 雅雄兼森
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1987-09-08
Filing date: 1987-09-08
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPS6466289A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は防燃剤組成物に関する。

［従来の技術］従来、防燃剤組成物としてスルファミン酸グアニジン、
リン酸グアニジン等のグアニジン塩系化合物が汎用的に
用いられている。これらは難燃性および着色防止性の両
機能において同時に十分満足できない。その改良とし
て、縮合リン酸グアニジンにホウ酸もしくはホウ砂を添
加してなる水溶液状難燃剤がある（たとえば特開昭61-2
43889号公報）。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、このものは紙に塗布して加熱した場合、引裂強
度が低下する。

［問題点を解決するための手段］本発明者らは紙に塗布して加熱した場合でも引裂強度が
強い防燃剤組成物を得るべく検討した結果、本発明に到
達した。

すなわち本発明は多価アルコールのホウ酸エステルを含
有することを特徴とする防燃剤組成物（第一発明）なら
びに（１）多価アルコールのホウ酸エステルならびに
（２）グアニジン塩系化合物、０〜20％の強酸のアンモ
ニウム塩、０〜20％のジシアンジアミド化合物および０
〜50％のリン酸塩（但し％は組成物の重量に基づく％で
ある）を含有することを特徴とする紙、繊維材料または
建築材料用防燃剤組成物（第二発明）である。

本発明に使用される多価アルコールのホウ酸エステルに
おいて、多価アルコールとしては２〜８価のアルコール
たとえば３〜８価アルコール（グリセリン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、
ショ糖など）、２価アルコール（エチレングリコール、
プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコールなど）およびこ
れらの多価アルコールのアルキレンオキサイド（エチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイドこれらの併用系た
とえばブロック、ランダム）付加物（分子量は通常100
〜5000）があげられる。これらのうち好ましいものは３
〜８価の多価アルコールであり、特に好ましいものはグ
リセリン、ペンタエリスリトールおよびソルビトールで
ある。

多価アルコールとホウ酸のモル比は使用目的により適宜
選択でき、また多価アルコールの種類によっても異なる
が、多価アルコール１モルに対しホウ酸は通常0.3〜３
モル、好ましくは0.5〜2.5モルである。ホウ酸が0.3モ
ル未満では着色防止性が不十分になり、３モルを越える
と引裂強度の低下が起こりやすくなる。

多価アルコールのホウ酸エステルの具体例としてはグリ
セリン（１）ホウ酸（１）エステル［（）内はモル数
を示す。以下同様に記載する。］、ペンタエリスリトー
ル（１）ホウ酸（1.2）エステル、ソルビトール（１）
ホウ酸（2.1）エステル、ショ糖（１）ホウ酸（2.6）エ
ステルおよびポリエチレングリコール（分子量600）
（１）ホウ酸（0.7）エステルが挙げられる。

多価アルコールのホウ酸エステルは通常の脱水縮合反応
により製造できる。たとえば多価アルコールに撹下ホ
ウ酸を添加しチッソ流通下に徐々に昇温し100〜150℃に
て脱水縮合反応（エステル化）を行うことにより製造で
きる。エステル化後苛性ソーダなどのアルカリでpHを６
〜8.5に調整すると好ましい。

本発明の組成物は多価アルコールのホウ酸エステルの他
に公知の防燃剤成分たとえばグアニジン塩系化合物（ス
ルファミン酸グアニジン、リジングアニジン、硫酸グア
ニジン、ポリリン酸グアニジンなどのグアニジン塩；メ
チロール化スルファミン酸グアニジン、メチロール化リ
ン酸グアニジンなどのヒドロキシアルキル置換グアニジ
ン塩；リン酸グアニル尿素などのシアノ置換グアニジン
塩；リン酸アミノグアニジンなどのアミノ基置換もしく
はアミノ基含有置換グアニジン塩；特願昭62-67603号明
細書に記載のスルファミン酸グアニジンのエチレンオキ
シド２モル付加物などのグアニジン塩のアルキレンオキ
シド付加物など）、強酸のアンモニウム塩（スルファミ
ン酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニ
ウムなど）、ジシアンジアミド化合物（ジシアンジアミ
ド、メチロール化ジシアンジアミドなど）、リン酸塩
（リン酸ナトリウム、リン酸一水素二ナトリウム、リン
酸水素アンモニウムなど）などを含んでいてもよい。こ
れらの中ではグアニジン塩系化合物が好ましい。

本発明の組成物において、各成分の含有量は組成物の重
量に基づいて下記の通りである。多価アルコールのホウ
酸エステルは通常５〜100％、好ましくは10〜100％であ
る。５％未満では充分な性能が得られないことがある。

本発明の組成物に公知の防燃剤成分を含む場合、たとえ
ばグアニジン塩系化合物であれば含有量は通常０〜95
％、好ましくは５〜90％である。強酸のアンモニウム塩
の場合は通常０〜20％、好ましくは０〜10％である。ジ
シアンジアミド化合物の場合は通常０〜20％、好ましく
は０〜10％である。リン酸塩の場合は通常０〜50％、好
ましくは０〜30％である。

本発明の組成物は水溶液として使用するのが好ましい。
溶解する場合はその濃度を使用目的によって種々に変え
ることができ、使用濃度は組成物の固形分換算で通常0.
5〜60％、好ましくは１〜50％である。

本発明の組成物は必要により苛性ソーダ水溶液でpHを7.
0に調整し、通常必要によりグアニジン塩系化合物その
他の成分および水を混合して得ることができる。

ホウ酸エステル製造時必要によりグアニジン塩系化合
物、その他の成分を共存させて製造することもできる。

本発明の組成物の使用対象基材としては、セルロース系
材料たとえば紙（障子紙、ふすま紙、壁紙、板紙、合成
紙など）が挙げられる。また、布等の繊維材料さらに木
材、合板、合成木材等の建築材料にも使用できる。

本発明の組成物の基材に対する付着量は、固形分で通常
２〜40％、好ましくは３〜35％である。

本発明の組成物を基材に適用する方法は、従来行なはれ
ている方法でよく、例えば紙を本発明の組成物またはこ
れの水希釈液に浸漬後乾燥する方法、サイズプレスにて
吹き付ける方法、ハケにて塗布する方法などである。

また、本発明の組成物は、サイズ剤、デンプン等の表面
処理剤、その他の紙処理剤と併用することも可能であ
る。

［実施例］以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。実施例中の部は重量
部を示す。

実施例１ソルビトールの70％水溶液1099部を撹下にホウ酸231
部と混合しチッソ流通下に徐々に昇温し脱水縮合反応を
140℃になるまで行ない、淡褐色粘凋ちょうなホウ酸エ
ステルを製造した。温度180℃に冷却後、苛性ソーダ水
溶液にてpHを7.0、固形分濃度を60％水溶液に調整し
た。

このホウ酸エステル水溶液45部、メチロール化スルファ
ミン酸グアニジン73部、および水382部を温度50〜70℃
にて60分間混合して透明均一な防燃剤組成物を得た。

実施例２多価アルコールとしてソルビトールの70％水溶液を1053
部、ホウ酸を263部に変更した以外は実施例１と同様の
操作でホウ酸エステルを製造しpHを7.0、固形分濃度を6
0％に調整した。

このホウ酸エステル水溶液20部、スルファミン酸グアニ
ジン88部、および水392部を温度50〜70℃にて60分間混
合して透明均一な防燃剤組成物を得た。

実施例３実施例２で製造したソルビトールホウ酸エステル水溶液
30部、メチロール化スルファミン酸グアニジン77部、ス
ルファミン酸アンモニウム４部、ジシアンジアミド１部
および水388部を温度50〜70℃にて60分間混合して透明
均一な防燃剤組成物を得た。

実施例４多価アルコールとしてペンタエリスリトールを629部、
ホウ酸を371部に変更した以外は実施例１と同様の操作
でホウ酸エステルを製造しpHを7.0、固形分濃度を60％
に調整した。

このホウ酸エステル水溶液22部、スルファミン酸グアニ
ジン85部、ジシアンジアミド1.8部および水391.2部を温
度50〜70℃にて60分間混合して透明均一な防燃剤組成物
を得た。

実施例５多価アルコールとしてグリセリンを599部、ホウ酸を401
部に変更した以外は実施例１と同様の操作でホウ酸エス
テルを製造しpHを7.0、固形分濃度を60％に調整した。

このホウ酸エステル水溶液25部、メチロール化スルファ
ミン酸グアニジン82部、ジシアンジアミド３部および水
390部を温度50〜70℃にて60分間混合して透明均一な防
燃剤組成物を得た。

比較例１スルファミン酸グアニジン100部、および水400部を混合
し50〜70℃にて溶解し透明な組成物を得た。

比較例２リン酸グアニジン100部および水400部を混合し50〜70℃
にて溶解し透明な組成物を得た。

比較例３スルファミン酸グアニジン95部、ホウ酸５部および水40
0部を混合し50〜70℃にて溶解し透明な組成物を得た。

比較例４縮合リン酸グアニジン88部、ホウ酸６部、ホウ砂６部お
よび水400部を混合し50〜70℃にて溶解し透明な組成物
を得た。

試験例１実施例１〜５および比較例１〜４の防燃剤組成物を用い
て処理液をサイズプレス法により紙に処理して100〜105
℃に調温したオートドライヤーで乾燥後、以下の方法で
性能を評価した。その結果を表−１に示す。

着色防止性:180℃×５分間オーブン中で加熱し、着色の
程度を比較した。

引裂強度：試料を180℃×５分間オーブン中で加熱処理
後ただちにJIS-P-8116「紙の引裂強さ試験方法」に準じ
て測定した。

難燃性:JIS-Z-2150「薄い材料の防炎性試験」（45゜メ
ッケルバーナー法）に従って炭化長を測定した。

実施例６実施例１で製造したソルビトールホウ酸エステル水溶液
333部および水167部を加え溶解して透明均一な防燃剤組
成物を得た。

実施例７実施例４で製造したペンタエリスリトールホウ酸エステ
ル水溶液450部および水50部を加え溶解して透明均一な
防燃剤組成物を得た。

比較例５メチロール化スルファミン酸グアニジン180部、ホウ酸2
0部および水300部を混合し50〜70℃にて60分間撹し透
明均一な防燃剤組成物を得た。

試験例２実施例6,7および比較例５の防燃剤組成物を用いて、試
験例１と同様方法で性能を評価した。その結果を表−２
に示す。

［発明の効果］本発明の組成物は下記の効果を奏する。

紙に塗布して加熱した場合でも引裂強度が強い。単に縮
合リン酸グアニジンにホウを添加した場合は着色防止性
は効果が認められる紙が硬くなり引裂強度が低下する
が、本発明の組成物はこのようなことがない。

また従来のものたとえばリン酸グアニジンおよびスルフ
ァミン酸グアニジンよりもさらに着色防止性が向上した
ものである。

またたとえばスルファミン酸グアニジンよりもさらに難
燃性が向上したものである。

さらに水溶液として利用する場合、溶解が容易であり他
の処理剤たとえばサイズ剤、バインダー（デンプン、ポ
リビニルアルコールなど）などの処理剤と相溶性が良
く、作業性が良い。

基材への浸透性が高く、クラフト紙、板紙など等厚手の
紙製品へも迅速に高付着処理できる。

上記効果を有することから、本発明の組成物は紙、布、
木材、建築材料の各種製品へ多くの用途に有効である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ２１Ｈ 19/44 21/34 // Ｄ０６Ｍ 101:06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多価アルコールのホウ酸エステルを含有す
ることを特徴とする紙、繊維材料または建築材料用防燃
剤組成物。
【請求項２】（１）多価アルコールのホウ酸エステルな
らびに（２）グアニジン塩系化合物、０〜20％の強酸の
アンモニウム塩、０〜20％のジシアンジアミド化合物お
よび０〜50％のリン酸塩（但し％は組成物の重量に基づ
く％である）を含有することを特徴とする紙、繊維材料
または建築材料用防燃剤組成物。