Консервант для деревини, спосіб обробки лісоматеріалів, концентрат для виготовлення консерванта для деревини

1 Консервант для деревини, що має бюцидні властивості, який відрізняється тим, що він включає у водному розчині щонайменше одну сполуку з групи четвертинного амонію загальної формули R3 де R1 означає Св-Сівалкільну групу або необов'язково заміщену бензильну групу, R2 означає CsСівалкільну групу, R3 означає Сі-С4алкільну групу або групу формули -[CH2-CH2O]n-H, R4 означає С г С4алкільну групу, п означає число від 0,5 до 8, більш прийнятно від 1 до 5, і А означає аніон органічної карбонової кислоти, що містить 2-12 атомів вуглецю і несе щонайменше одну гідроксильну групу, аміногрупу або групу сульфонової кислоти, та один або декілька бюцидів, що включають щонайменше одну мідевмісну сполуку і/або цинковмісну сполуку, і при необхідності одну чи декілька допоміжних речовин, добраних з групи, що включає піногасники, антиоксиданти, барвники або ароматизатори, і при необхідності один або декілька органічних розчинників, що змішуються з водою 2 Консервант за п 1, який відрізняється тим, що він містить як катіон N,N-flHMeTHn-N-6eH3nn-N(кокосовий алкіл)амоній, N,N-flHfleu,Hn-N-MeTHn-N(полюксіетил)амоній або N,N-flHfleu,Hn-N,Nдиметиламоній 3 Спосіб обробки лісоматеріалів для захисту від руйнуючих деревину грибів і/або комах, який відрізняється тим, що лісоматеріали, які підлягають обробці, просочують консервантом для деревини за будь-яким з пп 1 або 2 4 Концентрат для приготування консерванта для деревини за одним або декількома з пп 1-3, який відрізняється тим, що він містить 5-90 мас % сполуки з групи четвертинного амонію загальної формули А" h де R1-R4 та А мають значення, вказані в п 1, і воду, один або декілька інших бюцидів, і при необхідності одну чи декілька допоміжних речовин, добраних з групи, що включає піногасники, антиоксиданти, барвники або ароматизатори, і при необхідності один чи декілька органічних розчинників, що змішуються з водою 5 Сполука з групи четвертинного амонію загальної формули R1 к S-N-R1 А", де R1, R2 і R4 мають значення, вказані в п 1, А означає аміноацетат (гліцинат), 2-аміно- або 3амшопропюнат (а- або (3-аланшат) або орто-, ме О 00 оо 48228 та- чи парапдроксибензоат і R означає d С4алкільну групу 6 Сполука з групи четвертинного амонію за п 5, яка відрізняється тим, що R1 означає CsСиалкільну групу кокосовоалкільну групу або бензильну групу, R означає Cs-Сналкільну групу, кокосовоалкільну групу і R та R означають метильні групи 7 Сполука з групи четвертинного амонію за п 6, яка відрізняється тим, що R1 означає бензильну групу і R2 означає кокосовоалкільну групу Даний винахід відноситься до консервантів для деревини на основі сполук, що відносяться до групи четвертинного амонію, до способу обробки лісоматеріалів композиціями на основі цих сполук, до концентратів для їх одержання, до застосування нових і відомих сполук з групи четвертинного амонію як консервантів для деревини та до нових сполук з групи четвертинного амонію і до їх застосування як бюцидів БІОЛОГІЧНІ властивості сполук з групи четвертинного амонію (СЧА), зокрема їхня активність стосовно грибів та бактерій, в цілому ВІДОМІ ВІДПОВІДНІ посилання можна виявити, починаючи з 1930-х років Особливо важливою властивістю СЧА є їхня здатність відносно міцно закріплюватися на поверхнях більшості різноманітних субстратів завдяки їхньому заряду і поверхневій активності Ця здатність закріплюватися також має вирішальне значення для тривалості їхньої дії, наприклад, в галузі дезінфекції поверхонь Однак ця здатність є несприятливою, якщо розчини СЧА призначені для глибокого проникнення в пористий субстрат, такий, як, наприклад, деревина У цьому випадку необхідній глибинній дії перешкоджає швидка та повна абсорбція в зоні, близькій до поверхні Це також є причиною, за якої СЧА відносно мало застосовуються як консерванти для деревини і насамперед утому випадку, якщо консерванти для деревини являють собою такі консерванти, які повинні наноситися методом, способу, що не передбачає обробку під тиском, таким, як занурення в рідину, просочування в лотку, зрошення, намазування щіткою або обприскування Однак внаслідок їхньої токсикологічної прийнятності порівняно з іншими консервантами для деревини застосування СЧА є доцільним насамперед для використання всередині приміщення зане з природою їх одержання Також ВІДОМІ деякі СЧА, що містять аніони простих аліфатичних карбонових кислот, такі, як ацетати або пропюнати Несподівано було виявлено, що здатність СЧА до проникнення в значній мірі зростає, якщо замість аніонів не заміщених карбонових кислот застосовують аніони карбонових кислот з низькою молекулярною масою, які мають від 2 до 12 атомів вуглецю та які окрім карбоксильної групи несуть також щонайменше одну гідроксильну групу, аміногрупу або групу сульфонової кислоти (сульфогрупу) У цьому випадку зазначені карбонові кислоти можуть бути аліфатичними (ЛІНІЙНИМИ або розгалуженими), аліциклічними або ароматичними Сполуки з групи четвертинного амонію за винаходом можуть бути подані наступною загальною формулою Таким чином, в основу даного винаходу було покладено завдання розробити консервант для деревини на основі сполук з групи четвертинного амонію, що мав би здатність легко і глибоко проникати в деревину або в ІНШІ пористі субстрати без застосування тиску Зазначене завдання ВІДПОВІДНО ДО винаходу вирішується за допомогою консерванта для деревини ВІДПОВІДНО до ВІДМІТНИХ ознак п 1 формули винаходу Несподівано було встановлено, що на глибину проникнення та поширення діючої речовини в деревині та деревних матеріалах, а також в інших пористих субстратах значний вплив справляють властивості аніона СЧА звичайно застосовують у формі хлоридів і бромідів, що в основному пов'я 1 R1 A У цій формулі R1 означає Cs - C-is алкільну групу або необов'язково заміщену бензильну групу, R2 означає Cs - C-is алкільну групу, R3 означає Сі С4 алкільну групу або групу формули - СН2-СН2О]П - Н, R4 означає Сі - С4 алкільну групу, п означає число (як статистично середнє значення) від 0,5 до 8, більш прийнятно від 1 до 5, і А означає аніон органічної карбонової кислоти, що містить 2 - 1 2 атомів вуглецю та несе щонайменше одну гідроксильну групу, аміногрупу або групу сульфонової кислоти Під C m n алкільними групами слід розуміти ЛІНІЙНІ або розгалужені алкільні групи, число атомів вуглецю в яких становить від m до п У цьому зв'язку під Cs - С18 валкілом також слід розуміти суміші алкілів з різною довжиною ланцюга, отримані з природних джерел, таких, як, наприклад, кокосова жирна кислота, у яких містяться незначні КІЛЬКОСТІ ненасичених радикалів або необов'язково можуть бути присутніми СЛІДОВІ КІЛЬКОСТІ радикалів з більш короткими або більш довгими ланцюгами Прикладами прийнятних замісників бензильної групи є галоген (більш прийнятно хлор), Сі - С4 алкіл (більш прийнятно метил), Сі - С4 алкоксигрупа (більш прийнятно метоксигрупа), гідрокси-, аміно-, Сі - С4 алкіламшогрупа (більш прийнятно метиламіногрупа) та ді- Сі - С4 алкіламшогрупа (більш прийнятно диметиламшогрупа) Можливою є наявність одного або декількох замісників, які можуть бути однаковими або різними Під органічними карбоновими кислотами, які 48228 містять від 2 до 12 атомів вуглецю та які можуть нести щонайменше одну гідроксильну групу, аміногрупу або групу сульфонової кислоти, слід розуміти як аліфатичні або циклоаліфатичні, так і ароматичні карбонові кислоти Більш прийнятними є карбонові кислоти, що несуть одну гідроксильну або аміногрупу Особливо більш прийнятними є молочна кислота або лактат-юн, пдроксюцтова кислота (гліколева кислота) або пдроксіацетат-юн, прості амінокислоти, такі, як амінооцтова кислота (гліцин) або аміноацетат-юн (гліцинат-юн), а- і раланін або 2-аміно-1 3-амінопропіонат-юн та орто-, мета- і пара-пдроксибензойна кислота або ВІДПОВІДНІ пдроксибензоат-юни Ці аніони є особливо активними в контексті даного винаходу Особливо більш прийнятними катіонами є N,Nдиметил-г\І-бензил-І\І- (кокосовий алкіл) амоній, г\І,М-дидецил-М-метил-г\І-(поліоксіетил)амоній або ІЧМ-дидецил-ІЧІМ-диметиламоній Солі N.N-ДІ CS - С12 алкіл-N - С-і - С4 алкіл-N(полюксіетил)амонію є відомими сполуками і можуть бути отримані способом, описаним в DE-A3319509 Інші СЧА, які можуть застосовуватися ВІДПОВІДНО до винаходу, можуть бути отримані з ВІДПОВІДНИХ хлоридів способом, описаним у WO 94/28715 (стор 13 - 14), аналогічно тому, як описано для наведених у цій заявці сполук Хлориди є відомими сполуками і деякі з них є в продажу Консерванти для деревини за винаходом також можуть включати СЧА, що містять ВІДПОВІДНІ аніони в комбінації з одним або декількома додатковими бюцидами Прийнятними додатковими бюцидами є, наприклад, амфотерні поверхневоактивні речовини, що мають бюцидну активність, метилбензимідазол-2-карбамат, 1,2бензизотіазол-3-он, бігуанідини, що мають бюцидну активність, органічні та неорганічні борвмісні сполуки, а-трет-бутил-а-(пара-хлорфенетил)-1Н1,2,4-триазол-1-етанол, (2-втор-бутилфеніл)-г\Іметилкарбамат, (±)-цис-4- [3-(трет-бутилфеніл)-2метил пропіл] -2,6-диметилморфолш, 5-хлор-2метил-4-ізотіазолш-З-он, 1-(6-хлор-3піридиніл)метил-4,5-дипдро-М-нггро-1Н-імідазол-2амін, хлоргексидин та його солі, хлоровані феноли, такі, яктетра- і пентахлорфенол, ПОХІДНІ хлорнітробензолу, 1 -(4-хлорфеніл)-3-(2,6-дифторбензоіл)сечовина, г\І-циклогексил-г\І-метокси-2,5диметилфуран-3-карбоксамід, ді(гуанідиноктил)амш, ціан(3-феноксифеніл)метил2,4-дихлор-а-(1-метилетил)фенілацетат, ціан(3феноксифеніл)метил -4-хлор-а-(Іметилетил)фенілацетат (фенвалерат), а-[2-(4хлорфеніл)етил]- -а-(1,1-диметилетил) —1Н-1,2,4триазол -1-етанол, ціан(4-фтор-3-феноксифеніл) метил-3-(2,2-дихлоретеніл) -2,2диметилциклопропан-1-карбоксилат, ціан (3феноксифеніл) MeTnn-(1R,3R)-3-(2,2диброметеніл)-2,2-диметилциклопропан-1карбоксилат (дельтаметрин), ціан (3феноксифеніл)метил-3- (2,2-дихлоретеніл) -2,2диметилциклопропан-1-карбоксилат (циперметрин), 3-(феноксифеніл)метил-3-(2,2-дихлоретеніл)2,2-диметилциклопропан-1-карбоксилат (перметрин), 1 - {[2-(2,4-дихлорфеніл)-1,3-дюксолан-2іл]метил} -1 Н-1,2,4-триазол, 1 -{[2-(2,4 дихлорфеніл)-4-пропіл-1,3-дюксолан-2-іл]метил} 1 Н-1,2,4-триазол, О,О-діетил-О-(аціанбензиліденамшо)тюфосфат(фоксим), 0,0діетил-О-(3,5,6-трихлор-2-піридил)тюнофосфат (хлорпірифос), О,О-діетил-3-(6-хлор-2,3-дипдро-2оксобензоксазол-3-іл)метилдитюфосфат (фозалон), О,О-диметил-3-[2-(метиламшо)-2оксоетил]дитюфосфат (диметоат), 0,0-диметил3-(І\І-фталімідометил)дитіофосфат(фосмет), N,Nдиметил-М'-феніл-г\Г-(фторметилтю)сульфамід, N,N-flHMeTHn-N' -толіл-N' (фторметилтю)сульфамід, 3,5-диметилтетрапдро-1,3,5тіадіазин-2-тюн, солі диметилалкіламіну, дитюкарбамати (солі металів та аміну), 2-(2-фураніл)-1Нбензимідазол, галоідоцтові кислоти і аміди та їхні ефіри, 6,7,8,9,10,10-гексахлор-1,5,5а,6,9,9агексапдро-6,9-метано-2,4,3-бензодюксатієпін-3оксид (ендосульфан), гексахлорциклогексан, 8пдросихшолін, його мідна сіль та його галоідовані ПОХІДНІ, 2-йодбензоанілід, І-нафтил-Nметилкарбамат, 2-метил-4-ізотіазолш-3-он, метиленбістюціанат, нітроалканоли, що мають бюцидну активність, N-HiTpo3o-Nциклогексилпдроксиламш та його солі, N-нітрозоN-фенілпдроксиламш та його солі, 2-І\І-октил-4ізотіазолш-3-он, оловоорганічні сполуки, такі, як, наприклад, оксид трибутилолова та бензоат трибутилолова, фенілфеноли, (2-ізопропоксифеніл)N-метилкарбамат, піридин-2-тюл-1-оксид та його солі, саліциланілід та його галогеновані ПОХІДНІ, тетрахлорізофталодинітрил, 2-(тіазол-4іл)бензимідазол, 2-(тюціанметил)тюбензотіазол, 1 -(1,2,4-триазол-1 -іл)-1 -(4-хлорфенокси)-3,3диметилбутан-2-ол, 1 -(1,2,4-триазол- 1 -іл)-1 -(4хлорфенокси)-3,3-диметилбутан-2-он, N-(1,1,2,2тетрахлоретилтю) -3,6,7,8 -тетрапдрофталімід, N(трихлорметилтю) -3,6,7,8-тетрапдрофталімід, N(трихлорметилтю)фталімід і Ы-тридецил-2,6диметилморфолін Іншими особливо прийнятними бюцидами є міде- та ЦИНКОВМІСНІ сполуки Консерванти для деревини за винаходом більш прийнятно виготовляють і транспортують у вигляді концентратів, в яких вміст сполуки формули (1), що відноситься до групи четвертинного амонію, складає від 5 до 90 мас % Такі концентрати включають воду як розчинник і при необхідності ІНШІ розчинники і/або ІНШІ бюциди чи ДОПОМІЖНІ речовини До таких інших розчинників відносяться, наприклад, змішувані з водою розчинники, такі, як нижчі спирти та гліколи і їхні складні та прості ефіри, які застосовують як солюбілізувальні агенти і/або для зниження точки замерзання Допоміжними речовинами, які можуть застосовуватися, є, наприклад, пшогасники, антиоксиданти, барвники або ароматизатори Запропоновані консерванти для деревини більш прийнятно застосовують у вигляді водного розчину концентратів 2 - 20%-ноі МІЦНОСТІ, ЩО відповідає концентрації СЧА 0,1 - 10%, і особливо прийнятно застосовують шляхом просочування Деревину, призначену для консервації, поміщають у розчин на термін від декількох годин до декількох днів Після абсорбції 20 - 80 г концентрату на квадратний метр поверхні деревини досягається довгостроковий захист від руйнуючих деревину 48228 організмів, зокрема від вищих грибів з підкласу аскоміцетів (Ascomycetes) та базидіоміцетів (Basidiomycetes), грибів, що знебарвлюють деревину (сиза плісень), та руйнуючих деревину комах, таких, як точильники р Anobium або жукискрипуни Деревина, захищена таким чином, відповідає вимогам класів небезпеки з 1 по 3 згідно з DIN 68 800, частина 3 та EN 599 і придатна для використання як всередині приміщень, так і зовні Несподівано було встановлено, що легко проникаючі СЧА за винаходом також придатні для доставки інших біологічно активних сполук усередину субстрату, тому ці СЧА, зокрема лактат і пдроксіацетат, наприклад, також придатні як захоплювальні агенти при бюцидній обробці шкіри СЧА за винаходом при включенні в препаративну форму мають додаткові переваги, а в деяких випадках і несподівані властивості лактати, пдроксіацетати і пдроксибензоати виявляють відносно високу сумісність з іншими речовинами в препаративній формі, наприклад, з барвниками, пігментами, восками і т п , корозійна дія СЧА за винаходом, зокрема стосовно заліза і залізних сплавів, нижче у 5-10 разів, ніж у випадку ВІДПОВІДНИХ галогенідів, їхньою несподіваною властивістю є те, що їхня біологічна активність вище, ніж можна було очікувати на основі даних про звичайні СЧА з аніоном галогену Наведені нижче приклади служать для більш докладного опису особливостей препаративної форми консервантів за винаходом для деревини та матеріалу У кожному випадку наведено склад концентратів Усі дані в кожному випадку подані в мас % Приклад 1 Консервант для деревини, призначений для обробки просочуванням будівельної деревини пдроксіацетат М,г\І-дидецил-М,г\Ідиметиламонію 20% вода 80% Приклад 2 Консервант для деревини, призначений для обробки зануренням у рідину будівельної деревини в тропіках лактат N,N -дидецил-г\І-метил-І\І(полюксіетил)амонію 40% монобутиловий ефір діетиленгліколю 10% вода 50% Приклад З Консервант глибинної дії для деревини, призначеної для зовнішнього застосування лактат М,г\І-дидецил-М-метил-г\І(полюксіетил)амонію 20% пдроксикарбонат МІДІ 10% моноетаноламш 40% 30% вода Приклад 4 Консервант глибинної дії для деревини, призначеної для зовнішнього застосування пдроксіацетат г\І,г\І-дидецил-г\Іметил-І\І-(полюксіетил)амонію 25% безводний ацетат цинку ю% діетаноламш 20% орто-фенілфенол 2% вода 43% Глибина проникнення в деревину в зазначених прикладах складає 5 - 1 0 мм, що забезпечує повний глибокий захист Приклади 5 - 9 , порівняльні приклади V1 - V4 У наведеній нижче таблиці 1 показано, який ефект справляє заміна, наприклад, ІОНІВ галогенів аніонами простих карбонових кислот (ацетат, пропюнат, що не підпадають під обсяг винаходу) або аніонами гідрокси- чи амінокарбонових кислот за винаходом Використані в цьому прикладі СЧА являли собою катіон М,г\І-диметил-М-бензил-г\І-(кокосовий алкіл)амонію (І) і катіон М,г\І-дидецил-М-метил-г\І(полюксіетил)амонію (II) Тонкі блоки заболоні розміром 2,5 х 5,0 х 12см просочували СЧА, наведеними в таблиці, шляхом занурення в кожному випадку у водний розчин 5%ноі МІЦНОСТІ Стандартний час занурення складав 24 год (при 20°С) Таблиця 1 Приклад № Катіон V1 V2 5 І І І 6 І V3 V4 7 II II II 8 її 9 и Аніон хлорид ацетат лактат пдроксіацетат (гліколят) хлорид пропюнат лактат пдроксіацетат (гліколят) аміноацетат (глщинат) Глибина проникнення [мм] 1 -3 2-3 6-8 7-8 2-3 3-4 7-8 7-Ю 6-8 Результати ясно показують, що, наприклад, лактат і пдроксіацетат (гліколят) найбільше придатні для виготовлення препаративних форм та композицій консервантів для деревини Приклади 10 - 11 порівняльні приклади V5 V7 Бруски з бука (1 х 1 х 40см) просочували шляхом занурення в розчин СЧА 0,5%-ноі МІЦНОСТІ на 24 год і потім тестували шляхом закопування в ґрунт згідно з методом Swammkeller Для цього оброблені та необроблені зразки лісоматеріалу закопували у заражену грибами землю (лісовий ґрунт) При цьому термін служби визначали як час, після якого опір руйнуванню при згинанні знижувався до 25% порівняно з первинним значенням контрольних (необроблених) зразків лісоматеріалу такого ж розміру і з такого ж типу деревини Результати узагальнені нижче в таблиці 2 Таблиця 2 Приклад № Катіон V5 І Аніон Термін служби [МІСЯЦІ] хлорид 3 48228 10 V6 11 I II II лаісгат хлорид лаісгат >9 4 >9 10 V7 контроль (необроблений) ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71