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JPH01304935A - Fire retardant woody material - Google Patents

Fire retardant woody material

Info

Publication number
JPH01304935A
JPH01304935A JP13543388A JP13543388A JPH01304935A JP H01304935 A JPH01304935 A JP H01304935A JP 13543388 A JP13543388 A JP 13543388A JP 13543388 A JP13543388 A JP 13543388A JP H01304935 A JPH01304935 A JP H01304935A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flame
coating agent
water
flame retardant
aqueous solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13543388A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hikari Yoshioki
義沖 光
Nobuo Kobayashi
小林 暢生
Yoshiyasu Imamura
今村 良叶
Hisaomi Yamamoto
山本 久臣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP13543388A priority Critical patent/JPH01304935A/en
Publication of JPH01304935A publication Critical patent/JPH01304935A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve fire retardancy, humidity resistance and water resistance, by applying a bottom coating agent containing polyvinyl alcohol as an essential component to a woody base material and further applying a water-soluble or water-dispersible condensation type resin thereto. CONSTITUTION:An aqueous solution containing polyvinyl alcohol and/or polyacrylamide as an essential component is applied to a woody base material and, subsequently, a fire retardant coating agent containing a water-soluble or water-dispersible condensation type resin as an essential component is applied thereon to prepare a fire retardant woody material. The obtained fire retardant woody material and decorative paper or woody veneer coated with the aqueous solution containing polyvinyl alcohol and/or polyacrylamide as the essential component being a bottom coating agent are unified so that the coating surface of the fire retardant coating agent of the fire retardant woody material is bonded to the coating surface of the aqueous solution on the decorative paper or woody veneer to form a fire retardant woody material.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はすぐれた特性を有する難燃性木質材料に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a flame-retardant wood material having excellent properties.

(従来の技術) 各国行政当局による、木質建材の可燃性規制強化によシ
、木質建材の難燃性向上の研究が世界各国で進められて
来たが、その主な技術的方法としては難燃薬液の木質材
への減圧−加圧注入や、合板の場合に於いて単板の難燃
薬液中の浸漬、乾燥後のはシ合せ処理あるいは接着剤に
難燃薬液を混入して合板や?−ド類を製造する方法或い
は難燃薬液を木質材や合板に塗布する方法が知られてい
る。
(Conventional technology) Research has been carried out around the world to improve the flame retardancy of wood building materials as administrative authorities in each country have tightened regulations on the flammability of wood building materials. In the case of plywood, veneers are immersed in flame retardant liquid, seamed after drying, or mixed with adhesive and flame retardant liquid is used to make plywood. ? - There are known methods for producing flame retardant chemicals and methods for applying flame retardant chemicals to wood or plywood.

これらの従来の製法によって得られる難燃性木質建材は
、次に示す如き特徴を有している。
Flame-retardant wooden building materials obtained by these conventional manufacturing methods have the following characteristics.

、ノ Σ− 難燃性能     優れる   優れる  やや劣る難
燃性能の耐水性 優れる   優れる   やや劣る加
熱時の合板の層間剥離 なし    あシ    あり
生産性   大  小  中 上述するようK、塗装法は生産性の点で最も有利でア夛
、乾燥に長時間を要する注入法よシも生産コストははる
かに低くなるが、まだ当業界ではほとんど実用化されて
いない。この理由として挙げられることは、次の諸点と
考えられる。
, Σ− Flame retardant performance Excellent Excellent Slightly inferior Flame retardant performance Water resistance Excellent Excellent Slightly inferior Delamination of plywood during heating None With reeds Productivity Large Small Medium As mentioned above, K, the painting method is effective in terms of productivity. The most advantageous method, the injection method, which requires a long drying time, has much lower production costs, but is still largely unpractical in the industry. The reasons for this can be considered to be the following points.

イ)例えば、我国で内装材に適用される、建築基準法上
の難燃縁(JISA1321の難燃3級)の加熱試験に
合格しうる程の防火性能が従来公知の難燃塗装の方法で
は得られなかったこと。
b) For example, conventional flame-retardant coating methods have a fire-retardant performance that is sufficient to pass the heating test for flame-retardant edges under the Building Standards Act (JISA1321 flame-retardant class 3), which is applied to interior materials in Japan. What I didn't get.

口)塗装すべき木質材表面が天然物であるが故に不均質
であシ、そのため難燃剤の耐着量が必ずしも均一となら
ず、しかも木質材料自体の燃焼性が不均一であることに
よる燃焼試験成績のバラツキ。
Since the wood surface to be painted is a natural product, it is non-uniform, so the amount of flame retardant adhesion is not necessarily uniform, and the wood material itself has uneven combustibility, resulting in combustion. Variation in test scores.

ハ)ポリシん酸アンモニウムのような微粉末の難燃剤を
配合した難燃処方がしばしば起す部分的な白化や不透明
化。
c) Partial whitening and opacity often caused by flame retardant formulations containing finely powdered flame retardants such as ammonium polysinate.

二)3−(ジメチルホスホノ)グロピオンアミドのよう
な反応型の難燃剤のみを縮合系合成樹脂と併用して使用
する場合での好ましくない光沢の発生。
2) Occurrence of undesirable gloss when only a reactive flame retardant such as 3-(dimethylphosphono)glopionamide is used in combination with a condensation type synthetic resin.

ホ)  JIS A−1321の難燃3級に合格させる
のには、固形分で少くとも30017m”以上の難燃剤
を塗装する必要があると推定されて来たのに対し、美観
や現場的な塗装技術の観点からは、200?/m”程度
の塗装が限度と考えられて来たこと。
e) It has been estimated that in order to pass JIS A-1321 flame retardant class 3, it is necessary to apply flame retardant with a solid content of at least 30,017m, From the perspective of painting technology, a coating thickness of around 200?/m" was thought to be the limit.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は、 イ)高度の離燃性能とその耐湿、耐水時の性能保持性 口)すぐれた美観とその経時的保持性 ハ)合板の場合の加熱時のすぐれた耐層関剥離性二)高
度の生産性 の難燃性木質材料の提供にある。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has the following features: (1) High degree of flammability and its moisture resistance and performance retention during water resistance (1) Excellent aesthetic appearance and its retention over time (3) During heating in the case of plywood The objective is to provide a flame-retardant wood material with excellent peeling resistance and 2) high productivity.

(11題を解決する手段) 本発明は(、)木質基材に下地塗装剤としてポリビニル
アルコールおよび/あるいはポリアクリルアミドを必須
成分とする水溶液を塗装し、次いでその上に水溶性又は
水分散性の縮合系樹脂を必須成分とする難燃塗装剤を塗
装してなる難燃性木質材料、伽)該難燃性木質材料と下
地塗装剤としてポリビニルアルコールおよび/あるいは
ポリアクリルアミドを必須成分とする水溶液を塗装した
化粧紙或いは木質ツキ板とを、該難燃性木質材料の難燃
塗装剤の塗装面と該化粧紙或いは木質ツキ板の該水溶液
の塗布面とを接合せしめてなる難燃性木質材料及び(c
)下地塗装剤としてポリビニルアルコールおよび/らる
いはポリアクリルアミドにメラミン樹脂を併用したもの
を必須成分とする水溶液を用いた前記(1)又は(2)
の難燃性木質材料に関する。
(Means for Solving Problem 11) The present invention (a) coats a wood substrate with an aqueous solution containing polyvinyl alcohol and/or polyacrylamide as an essential component as a base coating agent, and then coats the base coat with a water-soluble or water-dispersible solution. A flame-retardant wood material coated with a flame-retardant coating agent containing a condensation resin as an essential component; A flame-retardant wood material obtained by bonding a painted decorative paper or wood veneer by bonding the flame-retardant coating surface of the flame-retardant wood material and the aqueous solution applied surface of the decorative paper or wood veneer. and (c
) The above (1) or (2) using an aqueous solution containing polyvinyl alcohol and/or polyacrylamide in combination with melamine resin as an essential component as a base coating agent.
Regarding flame retardant wood materials.

本発明は、塗装法による、難燃性とその耐水、耐湿性、
美観とその持久性にすぐれた木質材料を低コストで製造
することのできる、極めて限られた範囲を明確に示して
おシ、その実施の容易さによシ、急速に工業化されるも
のと期待される。
The present invention provides flame retardancy, water resistance, moisture resistance, and
It clearly indicates a very limited range of wood materials that can be manufactured at low cost with excellent aesthetics and durability, and is expected to be rapidly industrialized due to the ease of implementation. be done.

(1)本発明で用いられる木質基材 本発明での木質基材は、板材部材、丸太、合板類、ファ
イバーボード類、ウェハーゲート類等で、塗装剤類がま
だ塗装されていないか、またはすでに塗装されていても
、まだ難燃塗装剤を浸透しうるような表面であることが
必要である。余シ薄い木質基材は如何に難燃塗装剤を使
用しても、あlシ難燃性能が向上しないので、少くとも
5 mya以上、通常9趨であることが望ましい。
(1) Wooden substrate used in the present invention Wooden substrates used in the present invention include board members, logs, plywood, fiberboards, wafer gates, etc., and are not yet coated with paints or Even if the surface has already been painted, it should still be able to penetrate the flame retardant paint. No matter how much flame retardant paint is used on thin wood substrates, the flame retardant performance will not improve, so it is desirable that the thickness is at least 5 mya or more, usually 9 mya.

(2)下地塗装剤と塗装方法 まず難燃塗装するべき木質基材の表面に下地塗装として
、ポリビニルアルコールあるいは/およびポリアクリル
アミドの水溶液を必須成分とする水溶液を塗装する。こ
のポリビニールアルコールは、 イ)鹸化度が98〜99モルチ(完全鹸化)か87〜8
9チ(部分鹸化)のいずれが、あるいはこの中間のもの 口)平均重合度が300〜700(低重合度型)か、1
,000〜1.500 (中重合度型)か、1、700
〜2.400 (高重合度型)かのいずれか、あるいは
それらのその中間のものであシ、実際には、 イ)と口)の組合せによる6種類の市販品のいずれかを
使用するのが便利である。実験の結果によると、どの種
類を用いても好結果が得られるが、部分鹸化物で高粘度
のものが溶解が容易で、皮膜も強いので量産に適してい
る。この下地塗装剤はlチル25%、好ましくは5%〜
10チの水溶液を、例えば20〜200?/frL2、
好ましくは100〜150117m”の塗布量で、 a〕 板や合板の場合はグラピイヤーコーター、70−
コーp−;lルイハロールコーターb)部材、板、丸太
などの場合はスグレーガン、浸漬法、刷毛あるいはスポ
ンジロールコータ−等によって塗装される。木質基材の
油分や樹脂の存在によるハジキを防止するため、界面活
性剤を加えfcb、オクチルアルコールのような消泡剤
を加えると好ましい均一な下地塗装を行なうことができ
る。ポリビニルアルコールを主成分とする下地塗装剤の
適当な塗装量は上記の如く固型分で0、277m” 〜
5097m”と広範囲であるが、最終的に得られる難燃
性木質基材の難燃性にはポリビニールアルコールの皮膜
が均一に形成されている限シこの塗装量によりて余少大
きな影響を与えない。しかし、実質的に固型分としての
塗布量を5?/ln” 〜10. OiP/m”の範囲
となるような濃度と塗布量に調節するのがよい。
(2) Base coating agent and coating method First, an aqueous solution containing an aqueous solution of polyvinyl alcohol or/and polyacrylamide as an essential component is applied as a base coat to the surface of the wood base material to be coated with flame retardant coating. This polyvinyl alcohol has a saponification degree of 98 to 99 molti (completely saponified) or 87 to 8
Which of 9 (partial saponification) or one in between) has an average degree of polymerization of 300 to 700 (low degree of polymerization), or 1
,000 to 1.500 (medium degree of polymerization type) or 1,700
~2.400 (high polymerization degree type) or something in between.Actually, one of the six types of commercially available products that are a combination of a) and a) is used. is convenient. According to the results of experiments, good results can be obtained no matter which type is used, but partially saponified products with high viscosity are easy to dissolve and have a strong film, so they are suitable for mass production. This base coating agent is 1 chill 25%, preferably 5% to
An aqueous solution of 10, for example, 20 to 200? /frL2,
Preferably, the coating amount is 100 to 150117 m''.
b) Parts, boards, logs, etc. are coated using a gray gun, dipping method, brush, or sponge roll coater. In order to prevent repellency due to the presence of oil and resin in the wood base material, a preferable uniform base coating can be achieved by adding a surfactant and an antifoaming agent such as FCB or octyl alcohol. As stated above, the appropriate coating amount of the base coating agent whose main component is polyvinyl alcohol is 0.277 m'' in terms of solid content.
5097m", but the flame retardancy of the final flame-retardant wood base material will be affected somewhat by the amount of coating, as long as the polyvinyl alcohol film is uniformly formed. No. However, the coating amount as a solid content is approximately 5?/ln" to 10. It is preferable to adjust the concentration and coating amount to a range of OiP/m''.

ポリビニールアルコールの他に下地塗装剤として特に適
している水溶性高分子化合物としてはポリアクリルアミ
ドである。この高分子化合物のイオン性は非イオン性で
あるが、一部加水分解や共重合によシ酸基やその塩を導
入してアニオン性やカチオン性の基(例ジメチルアミノ
メチル基)であっても、カチオン性の単量体と共重合さ
れた形のカチオン性あるいはアニオン基とカチオン基を
共に含有する両性型の形であってもよいが、非イオン型
が最も好ましい結果を与える。ポリアクリルアミドを主
成分とする場合その0.1〜0.5%程度の濃度で、そ
の分子量が10万から数100万のものの水溶液が好ま
しい性能を与える。
In addition to polyvinyl alcohol, a water-soluble polymer compound that is particularly suitable as a base coating agent is polyacrylamide. Although the ionicity of this polymer compound is nonionic, it can be partially hydrolyzed or copolymerized to introduce sialic acid groups or their salts to form anionic or cationic groups (e.g. dimethylaminomethyl group). Although it may be a cationic form copolymerized with a cationic monomer or an amphoteric form containing both an anionic group and a cationic group, a nonionic form gives the most favorable results. When the main component is polyacrylamide, an aqueous solution having a concentration of about 0.1 to 0.5% and a molecular weight of 100,000 to several million millions gives preferable performance.

尚、下地塗装前に用いられる高分子化合物は、イ)水溶
性で、乾燥により連続した透明皮膜を形成し、 口)炭素の連続した骨格を有した高分子化合物であシ、 ・・)縮合性合成樹脂と反応して架橋され、水不溶性と
なる性能を有するものである必要がある。
The polymer compound used before base coating must be a) water-soluble and form a continuous transparent film upon drying, and (b) a polymer compound with a continuous carbon skeleton. It needs to have the ability to react with synthetic resins to become crosslinked and become water-insoluble.

本発明で用いられる下地塗装剤にその固型分の1〜20
重量%、好ましくは3〜8重量%の水溶性メラミン樹脂
と酸触媒、例えば塩化アンモニウムを共存させておいて
下地塗装を行なえば、その架橋による水溶性高分子化合
物の水溶性の低下によシ難燃剤の塗装作業が容易となる
。しかし、余シ多量の水溶性メラミン樹脂を使用すると
、下地塗装膜の不溶化が進展し過ぎて難燃塗装剤との反
応性が低下し、接着力が低下するので、必要最低限に留
めることが必要である。
The base coating agent used in the present invention has a solid content of 1 to 20%.
If the base coating is performed in the presence of a water-soluble melamine resin in an amount of 3 to 8% by weight, preferably 3 to 8% by weight, and an acid catalyst, such as ammonium chloride, the crosslinking of the water-soluble melamine resin will reduce the water solubility of the water-soluble polymer compound. Painting work with flame retardant becomes easier. However, if a large amount of excess water-soluble melamine resin is used, the insolubilization of the base coating film will progress too much, reducing the reactivity with the flame retardant coating agent and reducing the adhesive strength, so it is best to keep it to the minimum necessary amount. is necessary.

本発明に於ける下地塗装剤によって生じる皮膜は、木質
基材と難燃塗装剤層との間及び化粧紙或いは木質ツキ板
と木質基材に塗布された難燃塗装剤層との間に介在する
必要がある。もしポリビニ−、It/アルコールやポリ
アクリルアミドの水溶液を難燃塗装剤に混合した場合は
著しく難燃性能の低下をもたらすので、下地塗装剤を難
燃塗装剤とが積層される場合であっても、例えば下地塗
装剤を塗装し、完全に乾燥した後、その上に難燃塗装剤
を塗布し、かつ難燃塗装剤としてはできるだけ高濃度の
ものを使用し、更にポリビニールアルコールが再溶解し
ないように塗装後は速かに乾燥する必要がある。また難
燃塗装剤に4リピニルアルコールのrル化剤のほう酸、
はう酸塩、メタはう酸塩の1樗または2種以上を少i(
例えば0.01〜o、5x*s>加えておくか、これら
の水溶液にて下地塗装剤の乾燥皮膜を処理することによ
シ下地塗装剤の皮膜の再溶解を防止することができる。
The film formed by the base coating agent in the present invention is formed between the wood base material and the flame retardant paint layer, and between the decorative paper or wood veneer and the flame retardant paint layer applied to the wood base material. There is a need to. If an aqueous solution of polyvinyl, It/alcohol or polyacrylamide is mixed with a flame retardant paint, the flame retardant performance will be significantly reduced, so even if the base paint is laminated with the flame retardant paint. For example, after applying a base paint and completely drying, apply a flame retardant paint on top of it, use a flame retardant paint with as high a concentration as possible, and also ensure that polyvinyl alcohol does not dissolve again. It is necessary to dry quickly after painting. In addition, the flame retardant coating agent contains boric acid, which is a chlorinating agent for 4-lipinyl alcohol,
Add a small amount of one or more types of halates and metabalates (
For example, by adding an aqueous solution of 0.01 to 5x*s, or by treating the dry film of the base coating agent with an aqueous solution of these, re-dissolution of the film of the base coating agent can be prevented.

下地塗装剤の塗装によシ、難燃性が著しく向上するが、
その理由は不明であるけれども、恐らく次のような機構
によるものと推定される。
Although the flame retardance is significantly improved by applying the base paint,
Although the reason for this is unknown, it is presumed that it is probably due to the following mechanism.

1)まず木質基材の表面に塗装、乾燥され、その上に塗
布される難燃塗装剤と反応して不溶性となる。それらが
約220℃以上の加熱によって柔かく流動性が高く、し
かもこわれKくい発泡層を形成することによる可燃性ガ
スの遮断効果。尚、難燃塗装剤のみでは、生成する断熱
層が硬く、ひびわれし易く、可燃性ガスの噴出を完全に
遮断できないが、下地塗装剤層が存在することによる断
熱層はヒビわれしにくく可燃性ガスをヒビからではなく
、加熱面全体から少しづつ排出するので、着火させない
ものと考えられる。
1) First, it is painted on the surface of a wood base material, dried, and becomes insoluble by reacting with the flame retardant coating agent applied thereon. The effect of blocking flammable gas by forming a foam layer that is soft, highly fluid, and hard to break when heated above about 220°C. However, if flame retardant paint is used alone, the resulting heat insulating layer is hard and cracks easily, and cannot completely block out the eruption of flammable gas, but the presence of the base paint layer makes the heat insulating layer difficult to crack and prevents flammable gas from being emitted. It is thought that the gas is not ignited because it is exhausted little by little from the entire heating surface rather than through the cracks.

11)天然物である木質基材は、化学的に不均質でアシ
、また固型分換算で35〜65%前後含有するセルロー
ズが樹脂や油のごとき疎水性の不純物で固まっているた
め、本来有する化学反応性が低く抑えられている。この
表面に下地層として化学的反応性、の高いプリビニール
アルコールやぼりアクリルアミド皮膜を形成させると、
縮合系樹脂を含む難燃塗装剤が直接木質基材に対するよ
シもよシ完全に反応し、よシ高度の難燃性を発揮するも
のと推定される。
11) The wood base material, which is a natural product, is chemically heterogeneous, and the cellulose, which contains about 35 to 65% in terms of solid content, is hardened with hydrophobic impurities such as resin and oil. Chemical reactivity is kept low. When a highly chemically reactive pre-vinyl alcohol or acrylamide film is formed on this surface as a base layer,
It is presumed that the flame retardant coating agent containing the condensation resin reacts directly and completely with the wood base material and exhibits a high degree of flame retardancy.

(3)難燃塗装剤に使用する薬剤 本発明で使用される難燃塗装剤は、水溶性及主水分散性
の縮合系樹脂に特定のシん化合物を水溶液あるいは微粉
末状態で、混合したものである。
(3) Agents used in flame-retardant coating agents The flame-retardant coating agents used in the present invention are made by mixing a water-soluble or water-dispersible condensation resin with a specific cinnamic compound in the form of an aqueous solution or fine powder. It is something.

〔縮合系樹脂〕[Condensation resin]

ここでいう縮合系樹脂とは、尿素、あるいは/およびメ
ラミンのメチロール化物あるいは/および炭素数3以下
のアルコールによるこれらメチロール化物のエーテル化
物を意味する。耐水性の点からは、尿素樹脂よシもメチ
ロール化度4以上のメラミンのメチロール化物を使用す
ることが適しているが、加熱時にできる断熱層が尿素樹
脂の場合よシも硬くてもろいので、尿素とメラミンの、
例えば等重量のホルムアルデヒドによる共縮合物あるい
はこの部分メチルエーテル化物を使用すれば、耐水性や
耐湿性の点でも満足すべき性能が得られる。本発明での
使用に適した典型的な縮合系の樹脂の例を第1表に示す
。但し、粘度は20℃における、B型粘度計による測定
値でアシ、高い粘度はメチレン縮合によシ分子量がある
程度高くなっていることを示す。また、rルタイムは1
00?の製品に10チの塩化アンモニウムを511Ll
加え、所定温度で攪拌機で攪拌する時に流動性を失なう
迄の時間である。
The condensation resin herein means a methylolated product of urea or/and melamine, and/or an etherified product of these methylolated products with an alcohol having 3 or less carbon atoms. From the point of view of water resistance, it is suitable to use methylolated melamine with a degree of methylolation of 4 or higher, rather than urea resin, but the heat insulating layer formed when heated is hard and brittle when using urea resin. of urea and melamine,
For example, if a co-condensate with an equal weight of formaldehyde or a partially methyl etherified product thereof is used, satisfactory performance can be obtained in terms of water resistance and moisture resistance. Examples of typical condensation resins suitable for use in the present invention are shown in Table 1. However, the viscosity is measured using a B-type viscometer at 20° C., and a high viscosity indicates that the molecular weight has increased to some extent due to methylene condensation. Also, r time is 1
00? 511 Ll of 10% ammonium chloride to the product
In addition, it is the time taken until fluidity is lost when stirred with a stirrer at a predetermined temperature.

〔シん化合物〕[Sin compounds]

次にここでいうシん化合物とは、下記のような化合物で
ある。
Next, the compound mentioned here is the following compound.

イ)ポリシん酸アンモニウムの微粉末のもの(例えばヘ
キストジャパン株式会社よ)市販されているEXOLI
T 422 ) 口)メラミン樹脂で、マイクロカプセル化されたポリシ
ん酸アンモニウムの微粉末状のもの(例えばヘキストジ
ャノ4ン株式会社よシ市販されている■0LIT 46
2 ) ハ)工Iキシ樹脂で、マイクロカプセル化されたポリシ
ん酸アンモニウムの微粉末状のもの(例えばへ中ストジ
ャ・97株式会社よシ市販されているEXOLIT 4
55 ) (注)イ)2口)、ハ)ともシん含有分は約29.0±
1.0%で、窒素含有量が約13−のものである。イ)
は分子量70,000〜s o、o o oのポリシん
酸アンモニウムであシ、これをマトリックスとし、合成
樹脂薄膜でマイクロカプセル化したものが口)及びノ・
)であシ、いずれも水溶性塩の量がイ)よシも著しく低
下している。難燃処方で配合する縮合系樹脂から遊離す
るホルムアルデヒドがポリシん酸アンモニウムのアンモ
ニア基と反応するので、口)及びハ)を使用する方が本
発明の場合望ましい。
b) EXOLI, which is commercially available as a fine powder of ammonium polysinate (for example, from Hoechst Japan Co., Ltd.)
T 422) A fine powder of ammonium polysinate microencapsulated with melamine resin (for example, 0LIT 46, commercially available from Hoechst Jano 4 Co., Ltd.)
2) C) A fine powder of ammonium polysinate microencapsulated with resin (for example, EXOLIT 4 commercially available from Hechu Stoja 97 Co., Ltd.)
55) (Note) A) 2 mouths), C) Tomoshin content is approximately 29.0±
1.0%, with a nitrogen content of about 13-. stomach)
is ammonium polysinate with a molecular weight of 70,000 to 70,000 - SO, OOO, which is used as a matrix and microencapsulated with a synthetic resin thin film.
In both cases, the amount of water-soluble salts in both cases was significantly reduced. Since formaldehyde liberated from the condensation resin blended in the flame retardant formulation reacts with the ammonia group of ammonium polysinate, it is preferable to use (a) and (c) in the present invention.

二)3−(ジアルキルホスホノ)プロピオンアミド(但
し、アルキル基は炭素数3以下)およびこれらのホルム
アルデヒドとの反応生成物、即ちこれらのモノメチロー
ル化物、ジメチロール化物、ビス−(β−3−(ジアル
キルホスホノ)−プロピオンアミド)及びこれのN−メ
チロール化物である。これらの中で最も防火性能と耐水
性能のよいのは3−(ジメチルホスホノ)プロピオンア
ミドであシ、この水溶液の形で使用する。メチロール化
物はいずれも上記縮合系樹脂との反応性が低くなる傾向
がある。この3−(ジメチルホスホノ)プロピオンアミ
ドはシん含有分17.1%、窒素弁7.7 tsである
2) 3-(Dialkylphosphono)propionamide (however, the alkyl group has 3 or less carbon atoms) and their reaction products with formaldehyde, i.e. their monomethylolated products, dimethylolated products, bis-(β-3-( (dialkylphosphono)-propionamide) and its N-methylolated product. Among these, 3-(dimethylphosphono)propionamide has the best fire protection and water resistance, and is used in the form of an aqueous solution. All methylol compounds tend to have low reactivity with the above-mentioned condensation resin. The 3-(dimethylphosphono)propionamide has a syn content of 17.1% and a nitrogen content of 7.7 ts.

また、ここで上記イ)2口)及びノ・)は含シん分がい
ずれも29.0±1%で、上記の縮合系樹脂と併用する
と木材に対するすぐれた難燃塗装剤となる。
In addition, the above-mentioned A) 2) and C) both have a sink content of 29.0±1%, and when used in combination with the above-mentioned condensation resin, they become excellent flame-retardant coating agents for wood.

殊に合成樹脂に依るマイクロカプセル化によって、水溶
解性や縮合系樹脂が遊離するホルムアルデヒドとの反応
性が著しく減退している口)及びノ・)はすぐれた性能
を与えるが、これらはいずれも水不溶性の微粒子である
ため、下地塗装剤のポリビニールアルコールやポリアク
リルアミドの層を難燃化したり、この層に発泡断熱層形
成能力を与える点ではあまシ適していない。しかし、上
記二)の3−(ジアルキルホスホノ)プロピオンアミド
は水湿性であるため浸透性にすぐれ、且つ上記のような
縮合系合成樹脂の共存下では、ポリビニールアルコール
やポリアクリルアミドの層やその下層の木質部と化学結
合し、すぐれた発泡断熱層形成能力を与えると共に、縮
合系樹脂を可塑化することによって、ヒビワレ防止にも
貢献するが、含シん分は上記イ)2口)及びノ・)よシ
低く、かつ縮合系樹脂によって硬化できる量がイ)1口
)及び)S)よシ低く、固型分換算で縮合系樹脂の約半
量程度でおるため、これ単独では難燃効果がイ)2口)
及びハ〕よりもやや、低くなる欠点がある。従って、二
)の場合はイ)1口)あるいはハ)の1種類または2種
類以上と併用することによって、下地処理剤の皮膜にも
完全に浸透し、かつ全体としての防火性能が非常にすぐ
れた難燃処方が得られる。
In particular, microencapsulation using synthetic resins significantly reduces water solubility and reactivity with formaldehyde, which is released from condensed resins, giving excellent performance. Since they are water-insoluble fine particles, they are not suitable for making the polyvinyl alcohol or polyacrylamide layer of the base coating agent flame retardant or for imparting the ability to form a foamed heat insulating layer to this layer. However, the above 2) 3-(dialkylphosphono)propionamide has excellent permeability because it is water-wettable, and in the coexistence of the above-mentioned condensed synthetic resins, it cannot be used in layers of polyvinyl alcohol or polyacrylamide or the like. It chemically bonds with the wood part of the lower layer, giving it an excellent ability to form a foamed heat insulating layer, and also contributes to preventing cracking by plasticizing the condensation resin.・) The amount that can be cured by the condensation resin is very low, and the amount that can be cured by the condensation resin is very low, and the amount that can be cured by the condensation resin is about half of that of the condensation resin in terms of solid content, so this alone has no flame retardant effect. b) 2 mouths)
It has the disadvantage that it is slightly lower than (c) and (c). Therefore, in the case of 2), by using one type or two or more of 1) or 3), it will completely penetrate into the surface treatment agent film and have very good fire prevention performance as a whole. A flame retardant formulation can be obtained.

〔難燃塗装剤の処方〕[Formulation of flame retardant paint]

本発明で用いられる難燃塗装剤の処方として、上記に示
した各化合物を使用すると多種類の処方が考えられるが
、次のような離燃剤の混和物(−!!−スト)が最も防
火性能のすぐれた例であシ、これと縮合系樹脂の2液処
方とすると便利である。
As for the formulation of the flame retardant coating agent used in the present invention, there are many possible formulations using the compounds shown above, but the following mixture of flame release agents (-!!-st) is the most fire-resistant. This is an example of excellent performance, and it is convenient to make a two-part formulation of this and a condensation resin.

イ)難燃剤の混和物の例 第   2   表 (注)含シん分  21.3%   窒素弁  11.
3%固型分   86.2%   揮発分  13.2
%の水ロ)難燃塗装剤処方と硬化条件の例 第  3  表 〔その他の添加剤〕 気泡の混入しない塗膜を得るには、消泡剤の使用が望ま
しく、市販のシリコン系や油脂系の消泡剤、オクチルア
ルコールなどが使用できる。マイクロカプセル化ポリシ
ん酸アンモニウム微粉末の沈降を防止するKは乳化分散
液の使用が望ましく、この目的で多糧類の界面活性剤が
使用できるが、ノニルフェノールのエチレンオキサイド
附加物などの非イオン活性剤の使用が難燃性能を低下し
ないので好適である。
B) Examples of flame retardant mixtures Table 2 (Note) Contains 21.3% nitrogen valve 11.
3% solid content 86.2% volatile content 13.2
% of water) Example of flame retardant coating formulation and curing conditions Table 3 [Other additives] To obtain a coating film without air bubbles, it is desirable to use an antifoaming agent, and commercially available silicone-based or oil-based Antifoaming agents, octyl alcohol, etc. can be used. It is preferable to use an emulsified dispersion of K to prevent sedimentation of microencapsulated ammonium polysinate fine powder, and various surfactants can be used for this purpose, but non-ionic surfactants such as nonylphenol with ethylene oxide can be used. The use of the agent is preferable because it does not reduce the flame retardant performance.

上側の如く、予め難燃剤混和物に縮合系樹脂の硬化触媒
である塩化アンモニウムあるいはスルフプミン酸アンモ
ニウム、)ん酸第2アンモニウム等を予め加えておくと
縮合系樹脂と併用するだけの2液タイプの処方が得られ
る。もし常温硬化性で、耐水性を得る場合は、第3表の
(1)の処方の如<、[m!、p−)ルエンスルホン酸
、スルファミン酸らるいは硫酸の如く、強酸を少量加え
る必要がある。
As shown above, if you add ammonium chloride, ammonium sulfupate, diammonium phosphate, etc., which are curing catalysts for condensation resins, to the flame retardant mixture in advance, you can create a two-part type that can be used in combination with condensation resins. You can get a prescription. If you want to cure at room temperature and obtain water resistance, use the recipe (1) in Table 3. , p-) It is necessary to add a small amount of a strong acid, such as luenesulfonic acid, sulfamic acid or sulfuric acid.

(実施例) 以下、本発明を実施例によシ更に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be further explained using examples.

〔実施例1〜3〕及び〔参考例1〜3〕5−fライの厚
さ9 mmのタイプ■合板に第4表の処方によシ、刷毛
を用いて下地塗装を行ない、65℃で恒温になる迄乾燥
し、次いで第2表の難燃塗装剤で第4表の如く行ない、
45℃で10日間、恒温になる迄硬化させた後、JIS
A−1321の難燃3級の加熱試験を行った。その結果
を第4表に示した。略号の意味は、上記4. (2)イ
)項の(注)で示した。尚、加熱試験結果は3回の測定
データーの平均値である。
[Examples 1 to 3] and [Reference Examples 1 to 3] Type of 5-f lie with a thickness of 9 mm ■ Apply base coating to plywood according to the recipe in Table 4 using a brush, and apply at 65°C. Dry until the temperature is constant, then apply the flame retardant coating agent shown in Table 2 as shown in Table 4,
After curing at 45℃ for 10 days until the temperature becomes constant, JIS
A heating test for flame retardant class 3 of A-1321 was conducted. The results are shown in Table 4. The meanings of the abbreviations are as described in 4. above. Indicated in (Note) of (2) A). Note that the heating test results are the average value of three measurement data.

〔実施例4〜6〕及び〔参考例4〕 3−グライの厚さ5.5Ill111のタイ11合板に
下表の如き下地塗装処方で8077m” (水溶液とし
て)のロールコータ−による塗装を行ない、80℃で1
5分間乾燥した。実施例5において、70%へキサメチ
ロールメラミンのメチル化物と塩化アンモニウムを用い
たのは、化学的に架橋させることによる、耐水性の向上
と、乾燥速度の向上を目的としたものである。また塩化
リジウムを添加したのけ、この高度の潮解性を利用して
下地塗装膜やこの塗装膜が塗布されている木質部分の過
度の乾燥を防止し、難燃塗装剤の膜のヒビワレを防止す
るためである。次いで、との下地塗装された層の上に第
3表(2)の処方の難燃塗装剤を固型分として2007
7m” (溶液として約26277m” )フローコー
ターで塗装し、80℃で7分間乾燥し、それぞれ半乾燥
状態となったところで、裏面に実施例4の下地処理剤を
参考例4以外は5077m2の割合で塗装し、乾燥した
厚さ0.3 mのナラ材のツキ板をはシ合せた後、弱い
圧力を全面にかけて何枚も重ね合せ、低温の11圧締し
て24時間放置し、更に圧力を取)除いてから1枚ずつ
80℃、10分のキー7を行ない、更恍ツキ板の表面に
第3表(2)の難燃塗装剤を溶液として12077m”
の割合で行ない、80℃、5分間の熱処理を行なった。
[Examples 4 to 6] and [Reference Example 4] 3-Tie 11 plywood with a thickness of 5.5 Ill111 was coated with 8077 m'' (as an aqueous solution) using a roll coater using the base coating recipe as shown in the table below. 1 at 80℃
Dry for 5 minutes. In Example 5, the methylated product of 70% hexamethylolmelamine and ammonium chloride were used for the purpose of improving water resistance and drying speed by chemically crosslinking. In addition, by adding lydium chloride, this highly deliquescent property is used to prevent excessive drying of the base paint film and the wood parts to which this paint film is applied, and prevent cracking of the flame retardant paint film. This is to do so. Next, a flame retardant coating agent having the formulation shown in Table 3 (2) was applied as a solid component on the base coated layer of 2007.
7m" (approximately 26277m" as a solution) was coated with a flow coater, dried at 80°C for 7 minutes, and when each was semi-dry, the base treatment agent of Example 4 was applied to the back side at a ratio of 5077m2 except for Reference Example 4. After painting and drying oak plywood boards with a thickness of 0.3 m and joining them together, apply light pressure to the entire surface, stack many sheets, press 11 at low temperature, leave for 24 hours, and then apply further pressure. After removing 12077 m of the flame retardant coating agent from Table 3 (2) on the surface of the refinished veneer boards, apply a solution of the flame retardant coating agent shown in Table 3 (2) to the surface of each refinished veneer board at 80°C for 10 minutes.
Heat treatment was performed at 80° C. for 5 minutes.

つき板をはシ合せたこれらの合板のJIS A1321
の難燃3級加熱試験の結果を第5表に示したO (注)1)集煙箱中のCO及びCO2の最高到着濃度で
、赤外法で測定 II)  上表中下線のある部分が不合格値111)各
試験項目 TC:加熱時の排気温度が標準温度(石綿パーライト板
を加熱した場合の排気温度に50℃を加えた温度)を超
えた時間(合格条件:3分以上) Tdθ:排気温度曲線が標準温度を超えている温度と時
間によって与えられる面積(合格条件:350以下) Cム:発煙係数(合格条件:120以下)残炎:30秒
以下(合格) 亀裂:全厚の1/10以下の亀裂を生じないこと(合格
) 変形:防火上有害な変形が表いこと 第   5   表 〔実施例7〕と〔参考例5〕 厚さ121111+の、節目が5ヶ以上表面に表れてい
る22αX22cIILのヒノキの板の片面に実施例4
と同じ下地塗装剤を溶液として7077m2の割合で塗
装し、2日間常温乾燥の後、第4表(1)の難燃塗装剤
処方を溶液として25077m”の割合で塗装し、7日
間常温で乾燥及び硬化させたもの(実施例7)と、下地
処理せず、同様に難燃塗装したもの(参考例5)と比較
したところ下記のような差異が見い出された。
JIS A1321 of these plywood boards with attached boards
Table 5 shows the results of the flame retardant class 3 heating test for O. is a failure value of 111) Each test item TC: Time during which the exhaust temperature during heating exceeds the standard temperature (50°C added to the exhaust temperature when heating an asbestos pearlite board) (pass condition: 3 minutes or more) Tdθ: Area given by the temperature and time during which the exhaust temperature curve exceeds the standard temperature (passing condition: 350 or less) Cmu: smoke generation coefficient (passing condition: 120 or less) Afterflame: 30 seconds or less (passing) Cracks: All No cracks of 1/10 or less of the thickness should occur (pass) Deformation: Deformation that is detrimental to fire prevention should occur Table 5 [Example 7] and [Reference Example 5] 5 or more joints with a thickness of 121111+ Example 4 was applied to one side of the cypress board of 22αX22cIIL appearing on the surface.
The same base coating agent was applied as a solution at a rate of 7,077 m2, and after drying at room temperature for 2 days, the flame retardant paint formulation from Table 4 (1) was applied as a solution at a rate of 25,077 m2, and dried at room temperature for 7 days. The following differences were found when comparing the cured product (Example 7) and the product that was similarly flame-retardantly coated without surface treatment (Reference Example 5).

実施例7  参考例5 (o)3ケ月問屋外曝露によるヒビワレ発生  なし 
   あシ(ハ)JISA1321離燃3級試験 T離燃3級試験 Tc   (分1秒)       6分以上  4′
05“c人17.7     46.3 残炎          〇   二
Example 7 Reference Example 5 (o) Occurrence of cracks due to outdoor exposure for 3 months None
Ash (c) JISA1321 3rd grade combustion test T 3rd grade combustion test Tc (minute 1 second) 6 minutes or more 4'
05"c person 17.7 46.3 Afterflame 〇 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、木質基材に下地塗装剤としてポリビニルアルコール
および/あるいはポリアクリルアミドを必須成分とする
水溶液を塗装し、次いでその上に水溶性又は水分散性の
縮合系樹脂を必須成分とする難燃塗装剤を塗装してなる
難燃性木質材料。 2、請求項第1項の難燃性木質材料と下地塗装剤として
ポリビニルアルコールおよび/あるいはポリアクリルア
ミドを必須成分とする水溶液を塗装した化粧紙或いは木
質ツキ板とを、該難燃性木質材料の難燃塗装剤の塗装面
と該化粧紙或いは木質ツキ板の該水溶液の塗布面とを接
合せしめてなる難燃性木質材料。 3、下地塗装剤としてポリビニルアルコールおよび/あ
るいはポリアクリルアミドにメラミン樹脂を併用したも
のを必須成分とする水溶液を用いたことを特徴とする請
求項第1項及び第2項記載の難燃性木質材料。
[Scope of Claims] 1. An aqueous solution containing polyvinyl alcohol and/or polyacrylamide as an essential component is applied as a base coating agent to a wood base material, and then a water-soluble or water-dispersible condensation resin is applied as an essential component thereon. A flame-retardant wood material coated with a flame-retardant coating agent. 2. The flame-retardant wood material of claim 1 and the decorative paper or wood veneer coated with an aqueous solution containing polyvinyl alcohol and/or polyacrylamide as an essential component as a base coating agent. A flame-retardant wood material made by bonding a surface coated with a flame-retardant paint and a surface coated with the aqueous solution of the decorative paper or wood veneer. 3. The flame-retardant wood material according to claims 1 and 2, characterized in that the base coating agent is an aqueous solution containing polyvinyl alcohol and/or polyacrylamide in combination with melamine resin as an essential component. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0526147U (en) * 1991-09-18 1993-04-06 ミドリ安全工業株式会社 Flame-retardant collector plate for air purifier
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GB2395921B (en) * 2002-12-03 2005-11-23 John Joseph Burke Production of flame-retardent panels
US7037953B2 (en) 2000-03-29 2006-05-02 Sun Chemical Corporation Radiation curable aqueous compositions

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