ES2255498T3 - Productos de conservacion para la madera del oxido de cobre/amina. - Google Patents

Productos de conservacion para la madera del oxido de cobre/amina.

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ES2255498T3 ES00937752T ES00937752T ES2255498T3 ES 2255498 T3 ES2255498 T3 ES 2255498T3 ES 00937752 T ES00937752 T ES 00937752T ES 00937752 T ES00937752 T ES 00937752T ES 2255498 T3 ES2255498 T3 ES 2255498T3
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Abstract

Una composición que comprende: (a) un óxido de amina seleccionado de (i) un óxido de trialquilamina que tiene la fórmula R1R2R3N-->O, donde R1 es un grupo alquil C6 a C40 lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y R2 y R3 independientemente son grupos alquil C1 a C40 lineales, ramificados, o cualquier combinación de éstos; (ii) un óxido de amina cíclico N-alquilado seleccionado de N-óxidos de alquilmorfolina que tiene la fórmula donde R7 es un grupo alquil C6 a C40 lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y un di-N-óxido de dialquilpiperazina que tiene la fórmula donde R8 es un grupo alquil C6 a C40 lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos y R9 es un grupo alquil C1 a C40 lineal, ramificado, o cualquier combinación de éstos; (iii) un óxido alquildi (poli (oxialquileno))amina que tiene la formula donde R10 es un grupo alquil C6 a C40 lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; R11 y R12 independientemente son un Ho un CH3; y m y n independientemente son números enteros de 1 a 10.

Description

Productos de conservación para la madera del óxido de cobre/amina.
Campo de la invención
Esta invención está relacionada con el producto de conservación de la madera y las composiciones impermeabilizantes que contienen un óxido de amina y un complejo acuoso cobre amina.
Antecedentes de la invención
El arseniato cromato de cobre se emplea comúnmente como un producto de conservación de la madera. El cromo oxida la madera y genera sitios para fijar el cobre y el arsénico a la madera. A pesar de que el cobre es un producto de conservación de la madera altamente efectivo, algunos hongos son resistentes a su actividad biocida. El arsénico sirve para controlar hongos que son tolerantes al cobre y protege a la madera contra la destrucción de los insectos.
En años recientes, sin embargo, han sido planteadas muchas consideraciones estimando la contaminación del medio ambiente por cromo y arsénico. También se han incrementado las consideraciones estimando la eliminación de la madera tratada con arseniato cromato de cobre y haluros.
Por consiguiente, existe una necesidad de productos de conservación de la madera que estén hechos de cobre los cuales no contengan cromo, arsénico, o haluros y sean benévolos con el medio ambiente, pero que tengan propiedades preservativas de la madera similares al arseniato cromato de cobre.
EP-A-0 370 182 revela composiciones fungicidas solubles en agua para proteger la madera, en base a N-óxido 2-hidroxipiridina.
US-A- 4, 382,105 está relacionado con sistemas, pentaclorofenol y tetraclorofenol solubles en agua, para el tratamiento de la madera, que contienen el ácido graso de óxido de amina.
Resumen de la invención
Interesados han descubierto que los óxidos de amina incrementan el desempeño de complejos cobre amina acuosos como productos de conservación de la madera y proporcionan propiedades impermeabilizantes. La presente invención proporciona una composición que comprende un óxido de amina y un complejo cobre amina acuoso.
Otra modalidad de la presente invención es un método para la preservación y/o la impermeabilización de un sustrato de la madera mediante el contacto de la composición con el sustrato de la madera.
No obstante, otra modalidad es un artículo que comprende un sustrato de la madera y la composición de la presente invención.
Esta composición tiene una alta eficiencia contra los hongos, que incluye hongos tolerantes al cobre tales como pudrición parda y pudrición esponjosa. También, la composición tiene una fase estable a las concentraciones altas sin la necesidad de poliaminas u otros estabilizantes conocidos en el oficio precedente. El óxido de amina en la composición puede dar a conocer propiedades impermeabilizantes. La composición de la presente invención es típicamente libre de haluros iónicos, en particular cloruros, y es benévola con el medio ambiente.
Descripción detallada de la invención
La presente invención proporciona una composición que comprende:
(a)
un óxido de amina seleccionado de
(i)
un óxido de trialquilamina que tiene la fórmula R^{1}R^{2}R^{3}N\rightarrowO, donde R^{1} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y R^{2} y R^{3} independientemente son grupos alquil C_{1} a C_{40} lineales, ramificados, o cualquier combinación de éstos;
(ii)
un óxido de amina cíclico N-alquilado seleccionado de N-óxidos de alquilmorfolina que tiene la fórmula
1
donde R^{7} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y un di-N-óxido de dialquilpiperazina que tiene la fórmula
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2 
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donde R^{8} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos y R^{9} es un grupo alquil C_{1} a C_{40} lineal, ramificado, o cualquier combinación de éstos;
(iii)
un óxido de alquildi (poli (oxialquileno)) amina que tiene la formula
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3 
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{10} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; R^{11} y R^{12} independientemente son un H o un CH_{3}; y m y n independientemente son números enteros de 1 a 10;
(iv)
un óxido de dialquilbenzilamina que tiene la fórmula R^{13}R^{14}R^{15}N\rightarrowO, donde R^{13} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; R^{14} es un grupo alquil C_{1} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y R^{15} es un benzil;
(un óxido graso acilaminodimetilpropilamina que tiene la fórmula
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4 
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donde R^{16} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos;
(vi)
un dióxido de diamina que tiene la fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
5 
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{17} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y p es un número entero de 1 a 10;
\newpage
(vii)
un trióxido triamino que tiene la fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
6 
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{18} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos y q y r independientemente son números enteros de 1 a 10; y
(b)
un complejo cobre amina acuoso,
en donde la relación de peso del complejo cobre amina, se expresa como óxido de cobre, para óxido de amina oscila desde 1:0.1 a 1:5, la composición contiene menos de 10 ppm de haluros iónicos y está libre de clorofenoles.
Óxidos de trialquilamina preferidos tienen la fórmula R^{1}R^{2}R^{3}N\rightarrowO, donde R^{1} es un grupo alquil C_{8} a C_{40}. Más preferible, R^{1} es un grupo alquil C_{8} a C_{22} lineal, bifurcado, cíclico o cualquier combinación de éstos, tales como coco, grasa de animal hidrogenada, soya, dócil, y hexadecil; y R^{2} y R^{3} independientemente son grupos alquil C_{1} a C_{22} lineales, ramificados, o cualquier combinación de éstos, tales como coco, grasa de animal hidrogenada (que tiene típicamente aproximadamente 70-75% en peso de alquil C_{18}, aproximadamente 20-25% en peso de alquil C_{16}, y trazas de derivados bajos), soya, decil, y hexadecil.
Un óxido de trialquilamina preferido es un óxido dialquilmetilamine que tienen la fórmula R^{1}R^{2}CH^{3}N\rightarrowO, donde R^{1} y R^{2} son definidos como se citó anteriormente. Otro óxido de trialquilamina preferido es un óxido de alquildimetilamina que tiene la fórmula R^{1} (CH_{3})2N\rightarrowO, donde R^{1} es definido como se cito anteriormente. Óxidos de alquildimetilamina adecuados incluyen, pero no limitan a, un óxido de alquildimetilamina C_{10}, un óxido de alquildimetilamina C_{12}-C_{14}, un óxido de alquildimetilamina C_{16}-C_{18}, y cualquier combinación de cualquiera del precedente.
Óxidos de dialquilbenzilamina preferidos incluyen, pero no limitan a, óxidos de alquilbenzilmetilamina que tienen la fórmula R^{10}R^{12}CH_{3}N\rightarrowO donde R^{10} y R^{12} son definidos como se citó anteriormente.
Óxidos de amina de cadena larga (C_{16} o más grande), tales como óxidos de hexadecilamine, óxidos de octadecildimetilamina, y óxidos de amina de grasa de animal hidrogenada, son particularmente preferibles para dar propiedades impermeabilizantes a la composición. Óxidos de amina de cadena corta (C_{14} y más pequeñas), tales como óxidos de decildimetilamina, óxidos de dodecildimetilamina, y óxidos de tetradecildimetilamina, ayudantes en la solubilidad del complejo cobre amino acuoso y en óxidos de amina de cadena larga y son estabilizadores eficientes.
Preferiblemente, la composición contiene una mezcla de óxidos de amina de cadena larga C_{16}-C_{18} para dar propiedades impermeabilizantes y óxidos de amina de cadena corta C_{10}-C_{14} para solubilizar los óxidos de amina de cadena larga. Típicamente, semejantes a una mezcla que comprende al menos el 50% en peso de óxido de amina de cadena larga basados sobre el 100% en peso total de óxidos de amina.
En una modalidad de la presente invención también se contempla una mezcla de óxidos de amina de cadena larga y cadena corta. Los óxidos de amina de cadena larga pueden ser mezclados con los óxidos de cadena corta en una relación aproximadamente de 1:10 a 10:1 a fin de producir una solución preservativa estable como se describe en éste punto. Por ejemplo, en una modalidad preferida, una mezcla de óxidos de amina de cadena larga (por ejemplo, C_{16}) y de cadena corta (por ejemplo, C_{12}) en una relación aproximadamente de 1:1 a aproximadamente 5:1 y particularmente en una relación aproximadamente de 5:2 proporciona la deseada disolución del complejo cobre amina para proveer una solución estable. La relación apropiada de óxidos de amina de cadena larga y cadena corta puede ser determinada fácilmente por personas expertas en el oficio empleando métodos, proporcionados en ésta, para pruebas de solubilidad y estabilidad en las soluciones
El complejo cobre amina generalmente contiene una amina soluble en agua. Apropiados complejos cobre amina incluyen, pero no limitan a, complejos cobre/amonio, complejos cobre/etanol amina, complejos, cobre/dietanolamina, complejos, cobre/trietanolamina, complejos cobre/dietilamina, complejos cobre/etilenediamina, o cualquier combinación de cualquiera del precedente.
La relación en peso de cobre (expresado como óxido de cobre) y óxido de amina en la composición oscila desde 1:0.1 a 1:5 y preferiblemente oscila desde aproximadamente 1:0.5 a aproximadamente 1:2. En las modalidades de la composición que incluyen al menos dos óxidos de amina, la relación en peso del cobre (expresado como óxido de cobre) y el total de óxido de amina preferiblemente oscila desde aproximadamente 1:1 a aproximadamente 1:2.
La composición además puede comprender una amina grasa que tiene al menos un grupo alquil C_{8}-C_{40} para favorecer el incremento del preservante de la madera y la función impermeabilizante de la composición. Adecuadas aminas grasas incluyen, pero no limitan a, dialquilmetilaminas; alquildimetilaminas y en particular alquildimetilaminas (C_{8} a C_{18}); dialquilaminas (i. e. Aminas secundarias); diaminas propileno alquil, y cualquier combinación de cualquiera del precedente. Un ejemplo no-limitado de una dialquilmetilamina apropiada es la N,N-dioctil-N-metilamina. Ejemplos de alquildimetilaminas apropiadas incluyen, pero no limitan a, N-lauril-N,N-dimetilamina, N-dodecil-N,N-dimetilamina, N-hexadecil-N, N-dimetilamina, N-octadecil- N, N-dimetilamina, cocodimetilamina, dimetil amina de grasa de animal hidrogenada, y cualquier combinación de cualquiera del precedente. Un ejemplo no-limitado de una dialquilamina es N,N-diotilamina. Ejemplos de diaminas alquil propileno incluyen, pero no limitan a, diamina N-dodecil propileno, diamina N-coco propileno, y cualquier combinación de cualquiera del precedente. Mientras la mayoría de las composiciones de cobre, previas en el oficio, que contienen aminas grasas tienen una etapa de estabilidad baja y requieren poliaminas y otros coadyuvantes para incrementar la etapa de estabilidad, las composiciones de la presente invención las cuales incluyen aminas grasas tienen una fase de estabilidad alta y no requieren poliaminas u otros coadyuvantes.
En la composición, la relación en peso de óxido de amina para amina grasa oscila ampliamente desde 4: 1 a 1:4. Una modalidad preferida de la invención tiene una relación en peso de óxido de cocodimetilamina y cocodimetilamina o diamina N-dodecil propano de aproximadamente 1: 1. Para tal modalidad, la relación en peso preferida de cobre (expresada como óxido de cobre) y óxido de amina para amina grasa es aproximadamente 2:1:1.
La composición es típica y sustancialmente libre de haluros iónicos y contiene menos de 10 ppm (p/p) de haluros iónicos. En contraste, sales cuaternarias de amonio de cobre en solución para el tratamiento de maderas generalmente contienen aproximadamente 500 ppm de cloro.
La composición puede incluir un solvente (además de agua), tal como solventes miscibles en agua incluyendo, pero no limitan a, alcoholes, tal como etanol y glicoles (por ejemplo etilen glicol); ésteres; éteres, tales como éter etílico, poli éteres, amina y cualquier combinación de la precedente.
Cuando, la composición en forma concentrada, preferiblemente contiene desde 5 a 30% en peso, y preferiblemente desde aproximadamente 10 a 20% en peso, de óxido de amina combinado y complejo de cobre amina (excluyendo el agua), basado sobre el 100% en peso de la composición total.
El concentrado puede ser diluido en rango de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5% para el tratamiento de la madera. El uso de diluciones de la composición típicamente comprende una cantidad biocida efectiva del complejo cobre amina y una mejora del producto de conservación y/o una cantidad efectiva de impermeabilizante del óxido de amina. El uso de diluciones preferiblemente comprende aproximadamente desde 0.5 a aproximadamente 5.0% en peso de óxido de amina y aproximadamente desde 0.05 a aproximadamente 1.0% en peso de cobre (expresado como óxido de cobre), basado sobre el 100% en peso de la composición total.
Otros coadyuvantes pueden ser incluidos en la composición como es conocido por aquellos de habilidades en el oficio. Otros biocidas, fungicidas e insecticidas pueden ser incluidos en la composición. Cualquier funguicida o insecticida orgánico que pueda ser solubilizado por una solución de óxido de amina acuosa es apropiada para el uso de la presente composición. Adecuados insecticidas incluyen, pero no limitan a, clorpirifos, folpet, captafol, captan, piretroides, y cualquier combinación de cualquiera de la precedente. Adecuados fungicidas incluyen, pero no limitan a, yodopropargil butilcarbamato, óxido de tributiltin, 2-(tiocianometiltio) benzotiazol, yodo-sulfones, azoles, isotiazalones, y cualquier combinación de cualquier el precedente.
De acuerdo con una modalidad, la relación del peso del óxido de amina para un biocida, fungicida, o insecticida oscila desde aproximadamente 1:0.01 a aproximadamente 1:0.25 y preferiblemente aproximadamente 1:0.1. Por ejemplo, la composición puede contener óxido de cocodimetilamina y clorpirifos a una relación de peso aproximadamente de 1:0.1.
La composición de la presente invención puede ser preparada mediante la mezcla del complejo cobre amina acuoso, óxido de amina, solventes, y coadyuvantes. La mezcla puede ser calentada, por ejemplo, a una temperatura de aproximadamente desde 50 a aproximadamente 60°C, y/o agitada para agilizar el mezclado.
Un método preferido de la preparación de la composición es mezclar el concentrado del complejo cobre amina con el óxido de amina seguido por la agitación y el calentamiento opcional hasta que la mezcla sea uniforme. Los solventes miscibles en agua, tales como alcoholes, glicoles, éteres, y similares, pueden ser empleados para acelerar la solución de los componentes.
El complejo cobre amina puede ser preparado por métodos conocidos en el oficio. Por ejemplo, la Patente U.S. No. 4,622,248 describe la formación de complejos de cobre amina mediante la disolución de óxido de cobre en amoníaco en la presencia de bicarbonato de amonio. La Patente U.S. No. 4,622,248 también revela un método alternativo de preparación de complejos cobre amina mediante la disolución de una mezcla de carbonato de cobre e hidróxido de cobre en etanol amina y agua. La formación del complejo amina y cobre necesita encargarse de encontrar la estequiometría de 4 a I (molar) y de esa manera la relación de pesos de los reactivos será diferente para cada formación de complejos de amina. Para aminas con más de un grupo amina tal como etilen diamina, cada grupo amina puede ser contado en el cálculo.
Otra modalidad más de la presente invención es un método para la preservación y/o impermeabilizante de un sustrato de madera mediante el contacto de un sustrato de madera con la composición de la presente invención. La composición puede ser aplicada mediante cualquier método para el tratamiento de la madera conocido por alguien de habilidades ordinarias en el oficio incluyendo, pero no limitando a, cepillado, desinfectación, remojo, impregnación al vacío (por ejemplo técnica de doble vacío), y el tratamiento a presión empleando varios ciclos.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos ilustran la invención sin limitación. Todas las partes y los porcentajes son dados en peso al menos que se indique de otra manera. Todos los óxidos de amina en los ejemplos son óxidos de dimetilamina al menos que se indique de otra manera.
Ejemplo 1
(I)
Una solución acuosa de carbonato de cobre amoniacal se preparó mediante la mezcla de 10 g de óxido de cobre (CuO) en 27 g de amoníaco, 17 g de carbonato de amonio, y 46 g de agua y se agitó para producir 100 g del concentrado de CuO al 10% (en peso).
(II)
Una solución acuosa del complejo etanol amina de cobre se preparó disolviendo 14 g de carbonato de cobre/ hidróxido (CuCO_{3}\cdotCu(OH)_{2}) (también conocido como carbonato de cobre básico), disponible de Aldrich Chemical Co. of Milwaukee, WI, en 30 g de etanol amina y 56 g de agua y se agitó para producir 100 g del concentrado de CuO al 10%.
Se determinó, la concentración máxima de carbonato de cobre amoniacal o etanol amina de cobre en la mezclas con varios óxidos de amina y aminas grasas. Las soluciones se prepararon mezclando uno de los preparados de las mezclas de cobre (I) o (II) con los óxidos de amina y los coadyuvantes enumerados en la Tabla 1. Para acelerar el mezclado de los componentes se llevó a cabo ocasionalmente golpes de agua caliente y/o agitación.
Combinaciones del arte precedente, también se probaron por comparación. Sales cuaternarias de amina (o Amoniaco) de Cobre (ACQs) (i.e. Las primeras cinco mezclas en la Tabla 1) se prepararon como se describe en la Patente U.S. No. 4,929,454.
Luego la solución se observó para determinar el número de fases en la solución. Para soluciones oscuras, una muestra pequeña de la solución se transfirió a un tubo delgado, se colocó en frente de una luz, y se observó, se adicionaron incrementos de agua a la solución, la solución se calentó y agitó, y otra vez se observó. Este procedimiento se repitió hasta que la solución fue una sola fase clara a temperatura ambiente. Los resultados se mostraron en la Tabla 1 de abajo.
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TABLA 1
Amina del Óxido de Amina u otro Coadyuvante Relación de Peso Posible Cobre
complejo Co-reactivo de Cobre Máximo en una
Cobre/Amina (expresado como Fase Sola y
óxido de cobre) y Clara (% p/p)
Óxido de Amina (expresado
(o Co-reactivo) y como óxido
Coadyuvante de cobre)
Amoniaco DDAC - 2:1 2
Amoniaco DDAC - 1:1 1
Amoniaco Carbonato de - 2:1 5
Didecildimetilamonio
Etanolamina DDAC - 2:1 5
TABLA 1 (continuación)
Amina del Óxido de Amina u otro Coadyuvante Relación de Peso Posible Cobre
complejo Co-reactivo de Cobre Máximo en una
Cobre/Amina (expresado como Fase Sola y
óxido de cobre) y Clara (% p/p)
Óxido de Amina (expresado
(o Co-reactivo) y como óxido
Coadyuvante de cobre)
Dietanolamina DDAC - 2:1 5
Amoníaco Óxidos de amina C_{10} a C_{14} - 2:1 \geq9
que incluyen óxido de coco
amina individualmente
o mezclados
Amoníaco Óxido de amina C_{12} - 3:1,1:1, y 1:5 \geq9
Anolamina Óxidos de amina C_{10}-C_{14} - 2:1 y 1:1 \geq9
que incluyen óxido de coco
amina, individualmente o
mezclado
Amoníaco o Óxido de amina C_{12}-C_{18} - 2:1 a 1:1 \geq9
Etanolamina en una relación
de peso de 1:1
Amoníaco Óxido de amina C_{10} y 2:1 a 1:1 \geq9
óxido de amina C_{16}
en una relación de peso
de 1:1
Amoníaco Óxido de amina C_{16} - 2:1 Cobre Sólido
a 30°C al 5%
Amoníaco Óxido de amina C_{12} y - 1:0.5 (C_{12}): 1.7 6 (pero la
óxido de amina C_{16} (C_{16}) solución
fue espesa)
Amoníaco Óxido de amina C_{12} cocodimetilamina 2:1:1 \geq8.5
Amoníaco Óxido de amina C_{12} Diamina de dodecilpropano 1:0.5:0.5 \geq8.5
Amoníaco Ninguno (CONTROL) cocodimetilamina 2:1 <1
etanol amina Óxido de amina C_{12} Diamina de dodecilpropano 1:0.2:0.6 \geq9
etanol amina Ninguno (CONTROL) Diamina de dodecilpropano 1:0.6 <1
Amoníaco Óxido de amina C_{12} Amina C_{18} 1:0.5:0.25 \geq8.5
Amoníaco Óxido de amina C_{12} Clorpirifos 1:0.5:1 \geq8.5
DDAC es N,N-didecil-N,N-dimetilamonio cloruro. 
\newpage
Soluciones de ensayos de oficios precedentes, que contienen compuestos de amonio cuaternario se prepararon y la concentración máxima de cobre, se determinó como se citó anteriormente. Los resultados mostrados en la Tabla 1 demostraron que las soluciones que tienen una concentración de cobre igual o mayor que el 10% de cobre fueron posibles con óxidos de amina de varios tipos y en relaciones diversas, produciendo soluciones concentradas estables. En contraste, las soluciones que contienen una alta concentración de compuestos de amonio cuaternario de cobre (sistemas del arte precedente) no fueron obtenidas con éxito.
Ejemplo 2
Los siguientes experimentos se desarrollaron para determinar las propiedades del tratamiento de la madera de las composiciones de la invención. Se prepararon las siguientes soluciones:
(A) Solución tratada de Amoníaco de cobre / Óxido de dodecildimetilamina
480 g de carbonato de cobre amoniacal concentrado, preparado como en el Ejemplo 1 (i.e. solución (I)) se mezcló con 160 g de Barlox® 12, el cual es una solución acuosa del óxido de dodecildimetilamina al 30% (p/p) asequible de, Inc., of Fair Lawn, NJ, para producir una solución concentrada. Esta solución se diluyó con 7360 g de agua desionizada y la solución resultante contenía 0.6% (p/p) de óxido de cobre y se empleó óxido de dodecildimetilamina al 0.6%, para el tratamiento de madera en un cilindro a presión.
(B) Solución tratada de amoníaco de cobre/ óxido de dodecildimetilamina / óxido de Hexadecildimetilamina
Una solución acuosa de óxido de amina se preparó mezclando 267 g de Barlox® 16S, el cual es una solución acuosa de óxido de hexadecildimetilamina al 30% (p/p) disponible de Lonza, Inc.; 107 g de Barlox® 12 (32 g de óxido de dodecildimetilamina); y 500 g de agua desionizada. 480 g de carbonato de cobre amoniacal concentrado preparado como en el Ejemplo 1 (i. e. solución (I)) se mezcló con la solución acuosa de óxido de amina para producir una solución concentrada. Esta solución se diluyó con 6650 g de agua desionizada y la solución resultante (que contiene 0.6% de óxido de cobre, 1.0% de óxido de hexadecildimetilamina, y 0.4% de óxido de dodecildimetilamina) se empleó para tratar la madera en un cilindro a presión.
(C) Solución tratada de etanol amina de cobre / óxido de dodecildimetilamina / óxido de hexadecildimetilamina
480 g de solución de etanol amina de cobre preparada como en el Ejemplo 1 (i.e. solución (II)) se mezcló con una solución de óxido de amina acuoso (precursor) preparada en el Ejemplo 2(B) para producir una solución concentrada. Esta solución se diluye con 6650 g de agua desionizada y la solución resultante (que contiene 0.6% de óxido de cobre, 1.0% de óxido de hexadecildimetilamina, y 0.4% de óxido de dodecildimetilamina) se empleó para tratar la madera en un cilindro a presión.
(D) Solución tratada de amoníaco de cobre / óxido de dodecildimetilamina / amina grasa
480 g carbonato de cobre amoniacal concentrado preparado como en el Ejemplo 1 (solución (I)) se mezcló con 80 g de Barlox® 12 (24 g de óxido de dodecildimetilamina), y 24 g de Barlene® 12C, el cual es 100% cocodimetilamina que contiene un rango de los grupos alquilo de 8 a 18 átomos de carbono y es disponible de Lonza, Inc., para producir una solución concentrada. Esta solución se diluyó con 7400 g de agua desionizada para producir una solución que contiene 0.5% de óxido de cobre al, 0.3% de óxido de dodecilamina, y 0.3% de cocodimetilamina. Esta solución se empleó para tratar la madera en un cilindro a presión.
(E) Solución tratada de amoníaco de cobre / óxido de dodecildimetilamina para control de insectos en madera
4.8 g de clorpirifos técnico sólido (no purificado) se disolvió en 160 g de Barlox® 12 (48 g de óxido de dodecildimetilamina). Esta solución se mezcló con 480 g de carbonato de cobre amoniacal concentrado se preparó como en el Ejemplo 1 (solución (I)) para producir una solución concentrada. La solución concentrada se diluyó con 7360 g de agua desionizada y la solución resultante contiene 0.6% de óxido de cobre, 0.6% de óxido de dodecildimetilamina, y 0.06% de clorpirifos, se empleó para tratar la madera en un cilindro a presión. Los experimentos para el tratamiento a presión se llevaron a cabo sobre piezas de pino amarillo austral grado # 1 secado en el horno y revestido con una pintura epoxi, 0.96 cm_5.08 cm_10.16 cm (2'x2''x4'''). El ciclo de tratamiento implicó 30 minutos a -90 kPa, inyección de la solución de ensayo, presión a 950 kPa por 30 minutos, pausa de presión y drenar la solución seguido por un vacío final de -90 kPa por 30 minutos. Los análisis indican que todos los componentes en estas soluciones del tratamiento penetraron la madera efectivamente.
Ejemplo 3
Eficacia contra la Tolerancia al Cobre y Hongos de pudrición esponjosa
El método de placa de agar (Archer et al., Forest Products Journal, 1995, 45:1) se empleó para evaluar el rendimiento de los compuestos productos de conservación de la madera contra el crecimiento de hongos sobre la madera. El principio de la prueba es calcular el retraso de un organismo de ensayo sobre agar tratado con el producto de conservación. El método compara la rata de crecimiento del hongo sobre un medio de agar que es impregnado con varios niveles del compuesto de prueba. Se obtiene una dosis de respuesta la cual describe qué combinaciones químicas particulares retardaran el crecimiento del hongo sobre un medio natural. La composición a la cual el 50% de retardo del crecimiento del hongo particular se define como la IC50 y es un valor útil para comparar sistemas productos de conservación.
Las composiciones en la Tabla 2 abajo fueron probados contra P. placenta, el cual es un hongo de pudrición parda tolerante al cobre, y C. globosum, el cual es un hongo de pudrición esponjosa, de acuerdo con este método. Los resultados se muestran en la Tabla 2 de abajo.
TABLA 2 IC50 de Cobre Basada en Combinaciones contra P. placenta y C. globosum
Amina de Cobre Óxido de Amina Relación de cobre IC50 vs. IC50 vs.
Amina Tipo o ACQ y/o Coadyuvante (expresado como P. placenta C. globosum
óxido de cobre) (ppm) (ppm)
y coadyuvante
Amoníaco - - 150 150
Etanol amina - - 150 100
Amoníaco DDAC 1:0.5 7 20
Etanol amina DDAC 1:0.5 7 15
Amoníaco Óxido de dodecildimetilamina 1:1 50 50
Etanol amina Óxido de dodecildimetilamina 1:1 15 20
Amoníaco Óxido de hexadecildimetilamina 1:0.7:0.3 5 20
Y óxido de decildimetilamina
Óxido de amina C_{16} \textamp C_{10}
Etanol amina Óxido de hexadecildimetilamina 1:0.7:0.3 15 8
Y óxido de decildimetilamina
Óxido de amina C_{16} \textamp C_{10}
Amoníaco Óxido de dodecildimetilamina 1:0.5:1 8 5
y cocodimetilamina
Los resultados demuestran que las composiciones de óxido de amina de cobre de la invención fueron particularmente efectivas contra ambos los hongos, P. Placenta, de pudrición parda tolerantes al cobre y los hongos, C. Globosum, de pudrición esponjosa.
Las combinaciones que únicamente contienen cobre controlaron estos hongos únicamente a niveles altos. La Tabla 2 muestra que únicamente el sistema de cobre necesitó 150 ppm de cobre (expresados como óxido de cobre) para controlar cualquiera de éstos hongos. Adicionalmente, las composiciones de la presente invención, que son libres de haluros, se desempeñaron al menos también como, en oficios precedentes, las cuaternarias de amina de cobre DDAC.
Ejemplo 4
Los siguientes experimentos se llevaron a cabo para evaluar las propiedades impermeabilizantes de las composiciones de la presente invención. Muestras de pino ponderosa perpendiculares a la fibra 6.35 mm_19.05 mm_15.24 cm (b''_d''_6''), se trataron con soluciones de prueba preparadas en el Ejemplo 1, empleando un método de doble vacío. Cada muestra de madera se desocupó en un desecador a una presión aproximadamente de -80 kPa. Una solución de prueba se inyectó dentro de una cámara y el vacío se liberó con aire. La solución de exceso se secó con papel secante marcada de la muestra de madera y la madera se regresó al desecador sobre un estante pequeño, el vacío se extrae contra el retiro del líquido de la madera (solución "kickback"). Aquellas muestras son sometidas al desgaste con el tiempo, colocándolas sobre una superficie plana en el exterior y se exponen a condiciones expuestas a la intemperie del medio ambiente natural por 90 días.
Los resultados se muestran en la Tabla 3.
TABLA 3
Composiciones del tratamiento % de consumo Agua Absorbida en 30 Minutos de Remojo
Recién Tratado 100 Días Expuesta
a la intemperie
Control No tratado 85 90
\begin{minipage}[t]{70mm} 0.5% p/p del Complejo Amoníaco/Cobre (expresado como óxido de cobre) \end{minipage} 54 79
\begin{minipage}[t]{70mm} 0.5% p/p del Complejo etanol amina/Cobre (expresado como óxido de cobre) \end{minipage} 68 77
\begin{minipage}[t]{70mm} 0.5% p/p del Complejo Amoníaco/Cobre (expresado como óxido de cobre) y 0.25% p/p DDAC \end{minipage} 70 80
\begin{minipage}[t]{70mm} 0.5% p/p del Complejo Amoníaco/Cobre (expresado como óxido de cobre) con 0.25% p/p de Óxido Dodecil Dimetilamina \end{minipage} 70 77
\begin{minipage}[t]{70mm} 0.5% p/p del Complejo Amoníaco/Cobre (expresado como óxido de cobre) con 0.7% p/p Óxido Hexadecil Dimetilamina y 0.3% p/p de Óxido Dodecil Dimetilamina \end{minipage} 47 38
\begin{minipage}[t]{70mm} 0.5% p/p del Complejo etanol amina/Cobre (expresado como óxido de cobre) con 0.7% p/p Óxido Octadecil Dimetilamina y 0.3% p/p de Óxido Dodecil Dimetilamina \end{minipage} 42 40

Claims (24)

1. Una composición que comprende:
(a)
un óxido de amina seleccionado de
(i)
un óxido de trialquilamina que tiene la fórmula R^{1}R^{2}R^{3}N\rightarrowO, donde R^{1} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y R^{2} y R^{3} independientemente son grupos alquil C_{1} a C_{40} lineales, ramificados, o cualquier combinación de éstos;
(ii)
un óxido de amina cíclico N-alquilado seleccionado de N-óxidos de alquilmorfolina que tiene la fórmula
7
donde R^{7} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y un di-N-óxido de dialquilpiperazina que tiene la fórmula
8
donde R^{8} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos y R^{9} es un grupo alquil C_{1} a C_{40} lineal, ramificado, o cualquier combinación de éstos;
(iii)
un óxido alquildi (poli (oxialquileno))amina que tiene la formula
9
donde R^{10} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; R^{11} y R^{12} independientemente son un H o un CH_{3}; y m y n independientemente son números enteros de 1 a 10;
(iv)
un óxido de dialquilbenzilamina que tiene la fórmula R^{13}R^{14}R^{15}N\rightarrowO, donde R^{13} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; R^{14} es un grupo alquil C_{1} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y R^{15} es un benzil;
(v)
un óxido graso acilaminodimetilpropilamina que tiene la fórmula
10
donde R^{16} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos;
\newpage
(vi)
un dióxido de diamina que tiene la fórmula
11
donde R^{17} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y p es un número entero de 1 a 10;
(vii)
un trióxido triamino que tiene la fórmula
12
donde R^{18} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos y q y r independientemente son números enteros de 1 a 10; y
(b)
un complejo cobre amina acuoso,
en donde la relación de peso del complejo cobre amina, se expresa como óxido de cobre, para óxido de amina oscila desde 1:0.1 a 1:5, la composición contiene menos de 10 ppm de haluros iónicos y está libre de clorofenoles.
2. La composición de la reivindicación 1 en la forma concentrada, que contiene del 5 al 30% en peso del combinado de óxido de amina y complejo cobre amina, basado sobre el 100% en peso del total de la composición.
3. La composición de la reivindicación 1 o 2, en donde el óxido de amina es un óxido de trialquilamina que tiene la fórmula R^{1}R^{2}CH_{3}N\rightarrowO, en donde R^{1} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y R^{2} es un grupo alquil C_{1} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos.
4. La composición de la reivindicación 3, en donde R^{1} es un grupo alquil C_{8} a C_{22} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos; y R^{2} es un grupo alquil C_{1} a C_{22} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos.
5. La composición de la reivindicación 3, en donde el óxido de trialquilamina es un óxido de alquildimetilamina que tiene la fórmula R^{1}(CH_{3})_{2}N-O, en donde R^{1} es un grupo alquil C_{6} a C_{40} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos.
6. La composición de la reivindicación 5, en donde R^{1} es un grupo alquil C_{8} a C_{22} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos.
7. La composición de la reivindicación 6, en donde R^{1} es un grupo alquil C_{12} a C_{14} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos.
8. La composición de la reivindicación 6, en donde R^{1} es un grupo alquil C_{16} a C_{18} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos.
9. La composición de la reivindicación 6, en donde R^{1} es un grupo alquil C_{10} lineal, ramificado, cíclico o cualquier combinación de éstos.
10. La composición de la reivindicación 1 o 2, en donde el complejo cobre amina comprende una amina soluble en agua.
11. La composición de la reivindicación 10, en donde la amina es seleccionada del grupo que consiste de Amoníaco, etanol amina, dietanolamina, trietanolamina, dietillamina, y etilendiamina.
12. La composición de la reivindicación 1 o 2, en donde el complejo cobre amina es un complejo cobre/amonio, un complejo etanol amina/cobre, un complejo dietanolamina/cobre, un complejo trietanolamina/cobre, un complejo dietilamina/ cobre, un complejo etilendiamina/cobre, o cualquier combinación de cualquiera de las precedentes.
13. La composición de la reivindicación 1, en donde el complejo cobre amina comprende desde 0.05 a 5.0% en peso de cobre (expresado como óxido de cobre), basado sobre el 100% en peso del total de la composición.
14. La composición de la reivindicación 1, en donde el complejo cobre amina comprende desde 0.5 a 1.0% en peso de óxido de cobre, basado sobre el 100% en peso del total de la composición.
15. La composición de la reivindicación 1, en donde la relación del peso de óxido de cobre y óxido de amina oscila desde 1:0.5 a 1:2.
16. La composición de la reivindicación 1 o 2 que comprende además una amina grasa.
17. La composición de la reivindicación 16, en donde la amina grasa es seleccionada de un alquildimetilamina (C_{8} a C_{18}), un cocodimetilamina, una dimetilamina de grasa de animal hidrogenada, una dioctilamina, una N-dodecilpropilenodiamina, una N-cocopropilenodiamina, y cualquier combinación de cualquiera de la precedente.
18. La composición de la reivindicación 16, en donde la relación de peso del óxido de amina y la amina grasa oscila desde 4:1 a 1:4.
19. La composición de la reivindicación 1, que comprende además un insecticida un funguicida, o cualquier combinación de éstos.
20. La composición de la reivindicación 1, que comprende además un solvente.
21. La composición de la reivindicación 20, en donde el solvente es un alcohol, glicol, o éter.
22. Un método para preservar un sustrato de la madera, el método que comprende el contacto del sustrato de la madera con la composición de la reivindicación 1.
23. Un método para la impermeabilización de un sustrato de la madera, el método que comprende el contacto del sustrato de la madera con la composición de la reivindicación 1.
24. Un artículo que comprende un sustrato de la madera tratado con una composición como se define en la reivindicación 1.
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