用于改善金属杀生物剂在浸渍的基材中的分布的后浸渍处理制造技术

本发明专利技术涉及可用于改进一种或多种金属杀生物剂在可生物降解基材中的分布的后处理组合物和方法，所述基材为例如容易由于昆虫、真菌、微生物等而腐烂的木材、其它纤维素产品、淀粉基产品等。组合物包含能够促进一种或多种金属杀生物剂在基材中的移动和再分布而没有不适当的沥滤的中等强度的配位剂。所述组合物可以用于例如通过来自所述基材的其它区域的金属杀生物剂的再分布而将一种或多种金属杀生物剂再分布于基材的消耗区域中。包含其它的金属杀生物剂的后处理组合物还可以对具有新供应的其它的杀生物剂的这些区域进行补充。因此，消耗区域可以通过再分布和／或补充机理恢复。结果，在本领域中的基材的使用寿命由于这些后处理而受益。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用于改进一种或多种金属杀生物剂在可生物降解基材中的分布的 后处理组合物和方法，所述基材为例如容易由于昆虫、真菌、微生物等而腐烂的木材、其它 纤维素产品、淀粉基产品等。组合物包含能够促进一种或多种金属杀生物剂在基材中的移 动和再分布而没有不适当的浙滤的中等强度的配位剂。
技术介绍
在室内或室外用途中使用的基材比如木材、淀粉基和其它可生物降解产品可以容 易被昆虫、真菌、微生物等侵蚀。为了防止易于由这些侵蚀引起的腐烂，这些基材可以用防 腐剂处理以防止腐烂并且延长寿命。过去，一种广泛使用的防腐剂组合物的名称已知为 CCA0该名称表示铬酸盐化的砷酸铜。CCA组合物广泛用于处理木材产品，如用于覆盖物、栅 栏、园艺木材等的Southern Yellow松木。CCA组合物提供优异的防腐烂性。但是，最近，这些组合物的砷和铬内含物已经引 起了健康和安全问题。因此，规章制度在2004年1月1日禁止CCA用于住宅用途。结果， 工业界开发并且继续开发新的防腐剂作为CCA组合物的替代品。未覆盖(uncovering)的 不含铬和砷的有效替代品具有挑战性。—类更新的铜基防腐剂使用水溶性的配位铜的形式。所得的溶液被认为是均相 的，在某种意义上该溶液当涂敷至基材上时是单一的液相。在许多实施方案中，铜与配位 剂比如烷醇胺配位。含有铜配合物的防腐剂的实例包括铜聚天门冬氨酸、碱性铜季铵盐 (工业上的专门术语也称为比如“碱性铜铵(alkaline copper quat)，，或“ACQ”)、铜唑类 (azole)、铜硼唑类、氨柠檬酸铜、铜双(二甲基二硫代氨基甲酸盐)和乙醇胺碳酸铜。通常， 所有这些都具有将铜和碳酸根离子配位以稳定所得的配合物的氮碱。结合与烷醇胺配位的 铜的防腐剂组合物被称为名称铜-胺。铜-胺组合物目前控制了用于住宅木材用途的防腐 剂市场。作为一个好的方面，均相的防腐剂溶液趋向于均一和充分地渗透基材。不幸的是， 与用CCA材料处理的可生物降解产品相比，在该领域中使用这些更新的铜配合物基材料处 理的可生物降解产品遭受更高的铜损失。由于配合物的水溶解性，当暴露于雨水或其它水 中时，铜趋向于更容易从已处理的可生物降解产品中浙滤出。铜损失由于浙滤而发生的预 期导致使用更大量的铜来进行处理以适应这些所预期的损失。这是昂贵的和浪费的。此外，铜溶液趋向于对PH变化较敏感，因为如果pH太低，可溶性的配合物可能沉淀。这限制了仅 仅使用例如碱性配位剂的配方灵活性。近来还开发了非均相的防腐剂组合物。在这些中，金属杀生物剂以分散在液体 载体中的不溶粒子形式存在。然后使用这种分散体、乳液等处理可生物降解基材。含 有微粉化铜的粒子的分散体的形式的非均相的防腐剂组合物的实例描述于例如美国专 利公布 2004/0258767 ；2005/0118280 ；2005/0249812 ；2005/0265893 ；2006/0086284 ； 2006/0112850 ；和 2006/0147632。作为一个好的方面，与可溶性的配位铜相比，在非均相的处理组合物中的含铜粒 子表现出优异的保留性并且具有高的抗浙滤性。不幸的是，不溶的粒子趋向于仅留在基材 的孔或其它孔隙中，并且往细胞等中的渗透很差。这被认为导致比与通过更充分和均勻的 基材渗透可以得到的生物效力更低的生物效力。非均相的方法还遭受到粒子尺寸的限制， 因为如果粒子太大或太小，均可能损害处理的有效性。因此，非均相的或均相处理方法整体上都令人不满意。均相方法具有良好的生物 效力，至少最初具有良好的生物效力，但是趋向于浙滤过多。在该领域中浙滤趋向于最快速 地从基材的表面区域开始。这样的浙滤使得这些表面区域的金属杀生物剂变得被消耗，因 此，更容易生物降解。这限制了使用常规的均相处理方法保护的基材的使用寿命。适宜的 是，防止这种消耗，和/或能够以实用且经济的方式对消耗的区域进行补充。非均相的方法具有良好的金属杀生物剂保留性，但是趋向于比所需更小的生物效 力。特别是，金属杀生物剂粒子的分布趋向于是非常不均勻的。许多区域根本没有受到非 常好的保护，从而使得这些区域容易生物降解。适宜的是寻找一种改进通过非均相的组合 物结合到基材中的一种或多种金属杀生物剂的分布和渗透的方法。专利技术概述本专利技术涉及可用于改进一种或多种金属杀生物剂在可生物降解基材中的分布的 后处理组合物和方法，所述基材为例如容易由于昆虫、真菌、微生物等而腐烂的木材、其它 纤维素产品、淀粉基产品等。组合物包含能够促进金属杀生物剂在基材中的移动和再分布 而没有不适当的浙滤的中等强度的配位剂。所述组合物可以用于例如通过来自基材的其它 区域的金属杀生物剂的再分布使基材的消耗区域中的生物保护性得到补充。所述组合物还 可以用于更充分地和均勻地再分布通过非均相的处理组合物浸渍到基材中的金属杀生物 剂。在该领域中的基材的使用寿命可以通过这些后处理而大大延长。在一个方面中，本专利技术涉及补充使用的可生物降解基材的消耗区域中的金属杀生 物剂含量的方法，所述方法是通过将一部分金属杀生物剂从基材的至少一个其它区域再分 布至消耗区域而进行的。该方法包括使基材表面与包含配位剂的水性流体组合物接触， 当基材与流体组合物接触时，所述配位剂能够与金属杀生物剂形成水溶性金属配合物使得 金属杀生物剂存在于至少两个相中，所述相中的至少一个包含含有配位剂和金属杀生物剂 的成分的水溶性配合物，而第二相包含处于水溶性低于水溶性配合物的形式的金属杀生物 剂，其中在第一相中的配合物的至少一部分处于与第二相中的金属杀生物剂的平衡中。在 优选的实施方案中，所述配位剂和金属杀生物剂的配合稳定常数K1在约2. 5至约6. 5的范 围内。在另一个方面中，本专利技术涉及处理可生物降解基材的方法。提供可生物降解基材，并且该基材包括(i)远离基材表面的第一基材区域，所述第一基材区域具有第一浓度的金 属杀生物剂；和(ii)接近基材表面的第二基材区域，所述第二基材区域具有第二浓度的金 属杀生物剂，所述第二浓度的金属杀生物剂相对于第一基材区域降低。使基材表面与包含 配位剂的水性流体组合物接触，当基材与流体组合物接触时，所述配位剂能够与金属杀生 物剂形成水溶性金属配合物使得金属杀生物剂存在于至少两个相中，所述相中的至少一个 包含含有配位剂和金属杀生物剂的成分的水溶性配合物，而第二相包含处于水溶性低于水 溶性配合物的形式的金属杀生物剂，其中在第一相中的配合物的至少一部分处于与第二相 中的金属杀生物剂的平衡中。在优选的实施方案中，所述配位剂和金属杀生物剂的配合稳 定常数K1在约2. 5至约6. 5的范围内，所述接触使得在第一基材区域中的一部分金属杀生 物剂再分布至第二基材区域中。在另一个方面中，本专利技术涉及处理可生物降解基材以改进已经结合到基材中的金 属杀生物剂的分布的方法。提供基材，该基材包括分布的金属杀生物剂。使基材与包含配 位剂的水性流体组合物接触，当基材与流体组合物接触时，所述配位剂能够与金属杀生物 剂形成水溶性金属配合物使得金属杀生物剂存在于至少两个相中，所述相中的至少一个包 含含有配位剂和金属杀生物剂的成分的水溶性配合物，而第二相包含处于水溶性低于水溶 性配合物的形式的金属杀生物剂，其中在第一相中的配合物的至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恢复正在使用的可生物降解基材的消耗区域中的金属杀生物剂含量的方法，所述方法是通过将一部分金属杀生物剂从所述基材的至少一个其它区域再分布至所述消耗区域而进行的，所述方法包括以下步骤：使所述基材的表面与包含配位剂的水性流体组合物接触，所述配位剂能够与所述金属杀生物剂形成水溶性金属配合物，所述配位剂和金属杀生物剂的配合稳定常数Ｋ１在约２．５至约６．５的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金伯利·S·海森，
申请(专利权)人：联合碳化化学品及塑料技术公司，
类型：发明
国别省市：US