JPH09235556A - 防燃剤及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防燃剤として、従来よりグアニジン塩系化合
物は、水溶液とした場合に低温で結晶が析出する虞れが
あった。またグアニジン塩系化合物にアルキレンオキサ
イドを付加した化合物は、アルキレンオキサイド付加モ
ル数の分布が広い範囲に亘った混合物となるため、所望
する物性のものが得られ難いという問題があった。 【解決手段】 本発明の防燃剤はグアニジン塩系化合物
のアルキレンカーボネート付加体よりなり、グアニジン
塩系化合物にアルキレンカーボネートを付加させて得ら
れる化合物は、アルキレンカーボネート付加モル数が広
い範囲に分布した混合物となることがないため、安定し
て所望の物性を有するものとなる。また本発明の防燃剤
は水溶液とした場合の低温安定性に優れるため、高濃度
水溶液とすることができ、安定且つ確実に防燃性付与処
理を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は防燃剤及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりグアニジン塩系化合物は防燃剤
として広く用いられており、例えば壁紙、障子紙、ふす
ま紙、木質合板等のセルロース系素材に防燃性を付与す
るために、スルファミン酸グアニジン、リン酸グアニジ
ン、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等を単独又は混合した水溶液をセ
ルロース系素材に含浸させる方法が採用されていた。

【０００３】しかしながら、これまで防燃剤として広く
用いられていたグアニジン塩系化合物は、被処理物の着
色が生じ易いという問題とともに、水溶液の低温安定性
に問題があり、低温下で結晶が析出する虞れがあった。
このため、高濃度の水溶液として使用することが困難で
あり、結晶析出の虞れのないような濃度の低い水溶液と
すると充分な防燃性付与効果が得られないという問題が
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、従来のグアニジ
ン塩系化合物にかわるものとして、グアニジン塩系化合
物にアルキレンオキサイドを付加させた化合物を有効成
分として含有する防燃剤組成物が提案された（特公平７
−３０３３１号公報）。しかしながら、グアニジン塩系
化合物にアルキレンオキサイドを付加させると、アルキ
レンオキサイド付加モル数の種々異なる化合物の混合物
となり、アルキレンオキサイド付加モル数の分布範囲が
広い混合物となるため、必ずしも所望する物性のものが
得られないという問題がある。また、このような混合物
中から目的に沿った特定のアルキレンオキサイド付加モ
ル数の化合物のみを分別することは、分別コスト等の面
等から非現実的であった。

【０００５】本発明者らは上記の点に鑑み鋭意研究した
結果、グアニジン塩系化合物にアルキレンカーボネート
を付加させて得た化合物は、アルキレンカーボネート付
加モル数が広い範囲に分布した混合物となることがな
く、また高濃度水溶液とした場合でも結晶析出の問題が
なく、水溶性、防燃性付与効果ともに優れた防燃剤組成
物を提供することができることを見出し本発明を完成す
るに至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の防燃剤
は、グアニジン塩系化合物のアルキレンカーボネート付
加体よりなることを特徴とする。また本発明の防燃剤の
製造方法は、グアニジン塩系化合物にアルキレンカーボ
ネートを反応させることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の防燃剤は、グアニジン塩
系化合物にアルキレンカーボネートを付加させることに
よって得られる。グアニジン塩系化合物としては、例え
ばスルファミン酸グアニジン、リン酸グアニジン、硫酸
グアニジン、縮合リン酸グアニジン、ホウ酸グアニジ
ン、臭化グアニジン等が挙げられる。またメチロール化
スルファミン酸グアニジン、メチロール化リン酸グアニ
ジン等のメチロール化グアニジン塩系化合物も用いるこ
とができるが、メチロール化グアニジン塩系化合物を用
いた場合には、加熱による着色が生じたり、加熱後の大
きな物性低下をきたし易いとともに、ホルマリンの遊離
を生じる虞れがあるため、非メチロール化グアニジン塩
系化合物が好ましい。グアニジン塩系化合物は２種以上
混合して用いることができるが、特にスルファミン酸グ
アニジンは安価で、水溶性に優れた防燃剤を得ることが
できる点で好ましい。

【０００８】一方、アルキレンカーボネートとしてはエ
チレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレ
ンカーボネート等が挙げられる。アルキレンカーボネー
トは２種以上を混合して用いることができる。上記アル
キレンカーボネートのうち、エチレンカーボネート、プ
ロピレンカーボネートが好ましく、特に水溶性に優れた
化合物が得られるエチレンカーボネートが好ましい。

【０００９】グアニジン塩系化合物とアルキレンカーボ
ネートとの反応モル比は、通常、グアニジン塩系化合物
１モル当たり、アルキレンカーボネート０．５〜１０モ
ル、好ましくは１〜５モルである。グアニジン塩系化合
物１モル当たり、アルキレンカーボネートの反応モル比
が１０モルを超えると、難燃性が低下する傾向にあり、
また０．５モル未満であると、得られた化合物の水溶性
が低下し、水溶液とした場合、低温時に結晶が析出する
等の問題が生じ易い。本発明の防燃剤を製造する際に、
上記グアニジン塩系化合物やアルキレンカーボネートは
２種以上を混合して用いることができる。また製造後２
種以上の化合物を混合して用いることもできる。

【００１０】本発明の防燃剤として好ましいものは、具
体的には、スルファミン酸グアニジンエチレンカーボネ
ート１モル付加体、リン酸グアニジンエチレンカーボネ
ート１モル付加体、スルファミン酸グアニジンとリン酸
グアニジンの１：１混合物（重量比）のエチレンカーボ
ネート１モル付加体等である。

【００１１】グアニジン塩系化合物とアルキレンカーボ
ネートとは、無触媒もしくは炭酸カリウム触媒の存在
下、溶融状態で反応させたり、水、有機溶媒（アルコー
ル類、ケトン類等）に溶解または分散させて反応させる
ことができ、反応温度は１００〜２００℃程度である。

【００１２】本発明の防燃剤によって、セルロース系素
材等の防燃処理を施すには、一般に本発明防燃剤の水溶
液をセルロース系素材に噴霧したり塗布する方法や、該
水溶液中にセルロース系素材を浸漬する方法が採用され
る。防燃処理に用いる上記水溶液中における本発明の防
燃剤濃度は、使用目的によっても異なるが、通常、本発
明防燃剤を５％以上含有することが好ましく、特に１０
〜６０％含有することが好ましい。本発明の防燃剤によ
って被処理物に防燃処理を施す場合、本発明の防燃剤
が、固型分換算で被処理物に１５〜３０重量％、好まし
くは２０〜２５重量％付着するように処理することが好
ましい。

【００１３】本発明の防燃剤は、本発明の所期の目的を
阻害しない範囲で従来のグアニジン塩系化合物からなる
防燃剤や、アンモニウム塩、ジシアンジアミド系化合物
等と混合して用いることができる。また界面活性剤、防
錆剤等の他の処理剤と併用することもできる。

【００１４】上記グアニジン塩系化合物としては、本発
明の防燃剤を構成するグアニジン塩系化合物として上記
したものと同様のものが用いられる。またアンモニウム
塩としては、例えばスルファミン酸アンモニウム、硫酸
アンモニウム等が、ジシアンジアミド系化合物として
は、例えばジシアンジアミド、メチロール化ジシアンジ
アミド等が例示される。

【００１５】

【実施例】以下、実施例、比較例を挙げて本発明を更に
詳細に説明する。

【００１６】実施例１ スルファミン酸グアニジン１モルに対し、エチレンカー
ボネート１モルを、１８０℃で２時間反応させた。反応
生成物６０重量部と水４０重量部を混合攪拌して水溶液
を得た。次いでこの水溶液を用い、濾紙（東洋濾紙Ｎ
ｏ．２）を浸漬し、９０〜１００℃で乾燥させた。濾紙
に対する防燃剤の付着量を表１に示した。また乾燥後の
濾紙の防燃性を、ＪＩＳ−Ｚ−２１５０法（薄い材料の
防炎性試験方法：４５°メッケルバーナー法）に従って
接炎時間１０秒で試験した。この防燃剤を６０重量％水
溶液とし、この水溶液を５℃の恒温槽に２４時間放置し
た後の溶液の状態を、防燃剤の結晶の析出の有無により
判定した。これらの結果を表１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】溶液状態は、５℃で２４時間放置後の溶液
を観察し、 ○・・・防燃剤の結晶の析出なく、溶液状態良好 ×・・・防燃剤の結晶が析出し、溶液状態不良 として判定した。

【００１９】比較例１ スルファミン酸グアニジン１モルに対し、エチレンオキ
サイド１モルを、１２０℃で１時間反応させた。反応生
成物を用いて実施例１と同様の水溶液を調整し、この水
溶液を用いて実施例１と同様の処理を行い、処理物の防
燃性を試験した。結果を表１にあわせて示す。

【００２０】実施例２ リン酸グアニジン１モルに対し、エチレンカーボネート
１モルを混合したもの６０重量部に対して水４０重量部
を配合し、加圧下（５気圧）、１５０℃で３時間反応し
た。次いでこの水溶液を用い、実施例１と同様の試験を
行った。結果を表１にあわせて示す。

【００２１】比較例２ リン酸グアニジン１モルに対し、エチレンオキサイド１
モルを、反応後の有効分が６０重量％となるように水を
加え、加圧下（５気圧）、１２０℃で３時間反応させ
た。この水溶液を用いて実施例１と同様の試験を行っ
た。結果を表１にあわせて示す。

【００２２】実施例３ スルファミン酸グアニジン１モルに対し、エチレンカー
ボネート２モルを、１８０℃で３時間反応させた。反応
生成物３０重量部と、スルファミン酸グアニジン３０重
量部、水４０重量部を混合攪拌して水溶液を得た。この
水溶液を用い、実施例１と同様の試験を行った。結果を
表１に示す。

【００２３】比較例３ スルファミン酸グアニジン１モルに対し、エチレンオキ
サイド２モルを、１２０℃で３時間反応させた。反応生
成物３０重量部と、スルファミン酸グアニジン３０重量
部、水４０重量部を混合攪拌して水溶液を得た。この水
溶液を用いて実施例１と同様にして防燃性を試験した。
結果を表１にあわせて示す。

【００２４】実施例４ リン酸グアニジン１モルに対し、エチレンカーボネート
１．５モルを、反応後の有効分が６０重量％となるよう
に水を加え、加圧下（５気圧）、１５０℃で４時間反応
させた。反応生成物６０重量部と、メチロール化スルフ
ァミン酸グアニジン３０重量部、水２０重量部を混合攪
拌して水溶液を得た。この水溶液を用いて実施例１と同
様の試験を行った。結果を表１にあわせて示す。

【００２５】比較例４ リン酸グアニジン１モルに対し、エチレンオキサイド
１．５モルを、反応後の有効分が６０重量％となるよう
に水を加え、加圧下（５気圧）、１２０℃で５時間反応
させた。反応生成物６０重量部と、メチロール化スルフ
ァミン酸グアニジン３０重量部、水２０重量部を混合攪
拌して水溶液を得た。この水溶液を用いて実施例１と同
様にして防燃性を試験した。結果を表１にあわせて示
す。

【００２６】実施例５ スルファミン酸グアニジンとリン酸グアニジンとの８：
２（重量比）混合物１モル当たりに対し、エチレンカー
ボネート１モルを、反応後の有効分の濃度が５０重量％
となるように水を混合して加圧下（５気圧）に１５０℃
で５時間反応させた。反応生成物８０重量部と、メチロ
ール化スルファミン酸グアニジン３０重量部、水６重量
部を混合攪拌して水溶液とした。この水溶液を用いて実
施例１と同様の試験を行った。結果を表１にあわせて示
す。

【００２７】比較例５ スルファミン酸グアニジン６０重量部と水４０重量部を
混合し、スルファミン酸グアニジン１モル当たりに対
し、エチレンオキサイド１モルを１２０℃で３時間反応
させた。得られた反応生成物８０重量部と、メチロール
化スルファミン酸グアニジン３０重量部、水２０重量部
を混合攪拌して水溶液とした。この水溶液を用いて実施
例１と同様の試験を行った。結果を表１にあわせて示
す。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の防燃剤は、
水溶液の低温安定性に優れ、高濃度水溶液とした場合で
も、従来のグアニジン塩系化合物からなる防燃剤のよう
に水溶液として低温下で結晶が析出する虞れがなく、本
発明防燃剤によれば安定して確実に防燃処理を施すこと
ができる。また本発明方法によれば、所望の物性を有す
る防燃剤を確実に製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守屋 雅文 東京都葛飾区堀切４丁目66番１号 ミヨシ 油脂株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グアニジン塩系化合物のアルキレンカー
   ボネート付加体よりなることを特徴とする防燃剤組成
   物。
2. 【請求項２】 グアニジン塩系化合物にアルキレンカー
   ボネートを反応させることを特徴とする防燃剤の製造方
   法。