[發(fā)明專利]高濃度硼酸化合物及其防火耐火組合物和防火耐火材料

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 95109200.6
• 申請(qǐng)日: 1995-07-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1122770A
• 公開(kāi)（公告）日: 1996-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 榖田博;榖田憲治;榖田直人;榖田勝洋;石原茂久
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社科米克斯
• 主分類號(hào): C01B35/12
• 分類號(hào): C01B35/12
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 全菁

本發(fā)明涉及為增加木材和天然纖維的耐久性，在無(wú)公害下，含有可應(yīng)用于防火耐火材料的高濃度硼酸化合物的防火耐火組合物，以及使用該組合物的防火耐火材料。

在地球環(huán)境中，如果將優(yōu)質(zhì)木材和天然纖維耐久化，而且制成無(wú)公害的無(wú)機(jī)復(fù)合材料，則能產(chǎn)生耐久性，而且能構(gòu)成防火耐火材料防止火災(zāi)，即使進(jìn)行再循環(huán)，在回歸地球的未來(lái)，也能構(gòu)成人們所期待的材料，所以它們具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

在防災(zāi)上，正尋求使日用品和衣物、家俱、建筑材料變成難燃的，并且在火災(zāi)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有害氣體和煙霧的防火材料。就地球環(huán)境來(lái)講，時(shí)代要求天然木材產(chǎn)品和纖維、紙制品必須能防蟲(chóng)防腐，持久耐用節(jié)省資源。

本發(fā)明的產(chǎn)品由于可達(dá)到這些目的，所以在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的利用。可應(yīng)用于大量生產(chǎn)合成樹(shù)脂的無(wú)公害阻燃劑。

過(guò)去像木材、木棉、麻一類的天然纖維，由于沒(méi)有耐久性的緣故，使用石油制品中的合成樹(shù)脂制品來(lái)代替，然而，合成樹(shù)脂制品一旦遇到火災(zāi)時(shí)，由于產(chǎn)生有害氣體和濃煙造成公害，所以為防止這種情況混以阻燃劑，而且已商品化。這種阻燃劑有鹵素化合物，含磷化合物、氮的化合物，金屬化合物等等，但仍擔(dān)心燃燒時(shí)會(huì)有氣體產(chǎn)生。

過(guò)去雖然盡量使用硼酸化合物阻燃劑，但必須將其制成稀釋溶液。即使使用了該稀釋溶液也不能產(chǎn)生防火性能。

為了產(chǎn)生防火耐火性能，無(wú)論是常溫時(shí)還是燃燒時(shí)都不能有粉狀物析出，如果不涂膜化也就不會(huì)產(chǎn)生效果，為此必須添加乳液。但是用此法雖然能制成防焰但并不防火。為了注入木材產(chǎn)生防火性能，必須在干燥的組織表面上以覆蓋的程度殘存固態(tài)物。

作為阻燃劑，通用的可使用磷酸或硫酸胍，但為制成防火材料而大量地使用它們，則因其注入和產(chǎn)生氣體而有許多問(wèn)題。

在市場(chǎng)上有準(zhǔn)不燃木材作為商品出售，但使制造工程變得不簡(jiǎn)易，而且費(fèi)用高。在碎紙膠合板、MDF、石棉板等復(fù)合材料中，使用了脲醛(ュリ?ヤ)樹(shù)脂、密胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等。在市場(chǎng)銷售的產(chǎn)品中所含合成樹(shù)脂的濃度為40～65％，實(shí)際上，雖然降低濃度使用，但是所含合成樹(shù)脂的濃度仍在40％左右。在防火耐火復(fù)合材料中如果不采用上述濃度，就不能代替。

迄止到今日，還沒(méi)有用燃燒時(shí)無(wú)公害的無(wú)機(jī)溶液制成高濃度涂膜化材料。在木材和天然纖維中能注入和浸含的材料必須是能注入到纖維組織里的溶液。使用帶有粒子的懸濁液不可能產(chǎn)生有用的效果。

硼酸化合物具有防菌、防蟲(chóng)和防霉作用，而且具有防焰的效果已是公知的，但由于不能使用高濃度，且不能涂膜化，所以也就不能應(yīng)用于耐火防火材料中。過(guò)去的防腐劑，即使對(duì)防腐有效也不能制成防火材料。

市售的阻燃劑混入到合成樹(shù)脂內(nèi)，在火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生分解氣體，具有滅火作用的效果，已廣泛得到使用，但即使具有短時(shí)間的效果，而要例如維持10分鐘以上的防火效果也是很困難的。而且在這些分解氣體中，含有大量的不利于防災(zāi)的氮?dú)夂吐葰狻Ｔ谑惺鄣脑现惺褂玫囊后w有機(jī)或樹(shù)脂制品，固體成分濃度達(dá)到65％。換算成溶解度時(shí)為65/35＝1.857。由于硼酸化合物的公知溶解度為5％，若要與1.857的值相當(dāng)，則有必要將其制成溶解度不可能達(dá)到的150～200％的無(wú)析出和沉淀的穩(wěn)定溶液。

對(duì)于向合成樹(shù)脂內(nèi)混合，以細(xì)粉混入或是以涂膜混入樹(shù)脂表面均可。但無(wú)論哪種情況，為了制成具有有用效果的干燥體，必須制成高濃度制品。

正在尋求不燃無(wú)機(jī)纖維復(fù)合品，但無(wú)機(jī)的預(yù)浸制品還沒(méi)能實(shí)現(xiàn)。與此一樣，也希望能出現(xiàn)難燃化的板材或模塑復(fù)合材。

木材和天然纖維的復(fù)合材料必須是中性，酸性的。廉價(jià)的無(wú)機(jī)防火劑是含硼酸化合物和磷酸化合物的，但無(wú)論哪種都不能單獨(dú)造膜。硼砂和硼酸因溶解度低不能制成高濃度。磷酸可以制成高濃度，但是強(qiáng)酸。

也就是說(shuō)在規(guī)定了含硼酸化合物的高濃度溶液之后，卻沒(méi)有能任意調(diào)整pH值的方法。另外，含硼酸化合物的溶液，因溫度變化產(chǎn)生析出而不成為溶液，再者因干燥時(shí)而粉化，不能制成涂膜，所以也就不能構(gòu)成耐火防火材料。

硼酸化合物由于沒(méi)使用溶劑，是水溶性的，所以在火災(zāi)時(shí)，不產(chǎn)生有害分解氣體，又由于是一種有防腐防蟲(chóng)性的物質(zhì)，所以也是價(jià)格便宜的制品。但缺點(diǎn)是，公知的硼酸化合物溶解度(溶解g/100水，20℃)不超過(guò)5％，不能構(gòu)成高濃度制品。

像本說(shuō)明書(shū)中說(shuō)明的那樣，本發(fā)明者們提出，添加金屬離子封端劑和具有濕潤(rùn)浸透性的表面活性劑的一種以上，以及磷酸化合物和硅醇鹽，加熱構(gòu)成高濃度硼酸化合物的組合物。