[發明專利]提供防表面變色保護的包含異噻唑酮的木材防腐制劑

有效

• 申請號: 201180028807.0
• 申請日: 2011-04-13
• 公開（公告）號: CN102946733A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: P·S·沃伯頓;L·梅森;A·S·休斯
• 申請（專利權）人: 拱門木材保護有限公司
• 主分類號: A01N43/80
• 分類號: A01N43/80;B27K3/50;A01N43/653;A01P3/00
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 雒純丹;李郁

技術領域

本發明涉及保護木材和其它纖維質底材免受真菌和其它生物有機體腐朽和變色的制劑。

背景技術

木制產品常受到各種類型的生物有機體的侵襲，包括霉菌，真菌和諸如白蟻的昆蟲。根據木制產品所使用的環境條件，一些類型的侵襲比其它類型的侵襲更為容易發生。例如，擱置在室內的木料產品容易變干和具有低水分含量，然而室外使用并暴露于諸如降雨的環境條件的木料產品，將容易具有高得多的水分含量。同樣地，在使用過程中保持在水中的木料產品，例如用于諸如碼頭等海上應用的木料產品，面臨與儲存在土壤中或在地面上的木料產品不同的威脅。因此，取決于被處理的木料在正常使用過程中所處環境的不同，需要不同類型的防腐劑組合物。

EN335標準是分類系統，通常用來對木材在正常使用過程中所處的不同環境條件加以分類。EN335UC1對應于遮蓋下受完全保護不暴露于潮濕或高濕度環境。EN335UC2也是遮蓋下，受完全保護使其免受天氣的影響，但是高環境濕度情況下會導致其偶發但非持續的潮濕。然而，EN335UC2分類中木材的水分含量仍然很低，在不到20%。EN335UC3對應于受保護或未受保護地保持在地面之上的戶外木材，根據暴露在潮濕環境下的頻率，將這個標準中未受保護的亞類進行了進一步分類。實踐中，所確定的應用是落入一種還是另一種未受保護的類別，取決于諸如年降雨量的氣候條件。

通常沒有涂層外露的木材（EN335UC3.2/3.3），用含有諸如銅的殺生物金屬的防腐劑處理。常用的非金屬替代物包括3-碘代-2-丙炔基-丁基氨基甲酸酯（IPBC），季銨氯化物諸如苯扎氯銨，硼酸鹽，三唑類，烷基胺等。

除了導致質量和結構完整性降低的腐朽之外，木材和其它纖維質底材還會遭受表面的變色和褪色。雖然此類變色通常只是表面的，但是往往是不受歡迎的。邊材變色（Sapstaining）是表面變色，是由于移生于新砍伐木材（即在干燥和加工前充滿了樹汁的木材）的真菌而引發的。然而，即使避免了邊材變色，表面變色仍可能發生在使用中的加工木材上，這是由于當濕度升高時或當木材在使用中暴露于水分環境時，移生于干燥的加工木材的真菌會生長。

防變色化學品通常用來保護新砍伐的木料，以預防邊材變色。標準的防變色化學品包括氯酚，2-（硫氰基甲基硫代）苯并噻唑（TCMTB），3-碘代-2-丙炔基-丁基氨基甲酸酯（IPBC）和氯化雙癸基二甲基銨（DDAC）。此類制劑是用來提供至多6個月，通常僅1至2個月級別的短期保護。因為防變色制劑僅用來提供防變色的短期保護，它們通常通過浸沒法應用（即它們通常不會通過真空浸漬應用）。

將為了EN335UC2和UC3應用而研發的木材防腐劑設計為用來預防真菌腐朽，但是沒有要求其提供防表面變色的保護。盡管預防真菌腐朽的以金屬為基礎的系統能夠提供防表面變色的保護，但是金屬基木材防腐制劑通常賦予木材顏色。最近，由于環境問題，減少殺生物金屬作為木材防腐劑的使用的壓力在不斷增長。然而，諸如唑類的以非金屬為基礎的替代物，通常僅提供防真菌腐朽的保護，并且幾乎不提供防表面變色的保護。人們在商業上期待對使用中表面變色的預防，即使EN335標準對這一點不進行要求。

羧酸以作為木材防腐劑組合物中的加工助劑而著稱。例如，US5,186,947描述了羧酸作為金屬固定劑的用途，以確保殺生物金屬離子有效滲入木材。苯甲酸鈉通常作為防腐添加劑進行添加，以減輕木材防腐制劑對如下器材的腐蝕作用：諸如鋼浸漬槽，以及附著于處理木材本身的諸如螺絲釘等的金屬固定件。WO2009/133374公開了含有與鹵代化合物諸如IPBC結合的不飽和羧酸或磺酸的制劑，并且指出酸對IPBC具有穩定作用。

發明內容

本發明人已令人吃驚地發現一類化合物，通常用作罐內殺菌劑（以防止制劑本身發霉）的異噻唑酮（isothiazolones），能夠與諸如唑類的殺真菌劑和諸如羧酸的酸結合，以提供高效的木材防腐制劑，其也提供使用中防表面變色的保護。

US5,112,396公開了異噻唑酮在防變色劑組合物中的用途。然而，它們的用途已經被限制了，因為任何防變色劑的活性要求它們以非常高的濃度使用。異噻唑酮以這些高濃度使用會引起皮膚過敏。令人吃驚地，由本發明人制備的制劑顯示了活性成分之間顯著的協同作用，其以驚人地低濃度異噻唑酮在使用變色中提供長期防護。

因此，本發明提供了一種木材防腐制劑，包含異噻唑酮，有機殺真菌的木料腐朽防腐劑，和不飽和羧酸或磺酸，它們的鹽或前體。

“不飽和羧酸”和“不飽和磺酸”是指含有碳碳雙鍵的任何羧酸或磺酸。合適的酸包括線性，環狀或芳香族羧酸或磺酸。