ES3069947T3 - - Google Patents

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ES3069947T3
ES3069947T3 ES19783832T ES19783832T ES3069947T3 ES 3069947 T3 ES3069947 T3 ES 3069947T3 ES 19783832 T ES19783832 T ES 19783832T ES 19783832 T ES19783832 T ES 19783832T ES 3069947 T3 ES3069947 T3 ES 3069947T3
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polyurethane polymer
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Selvanathan Arumugam
David Laganella
Randall Wayne Stephens
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Nutrition and Biosciences USA 2 LLC
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Abstract

Composición conservante de madera y método para conservar la madera mediante el contacto de la madera con dicha composición, que comprende un polímero de poliuretano, disolventes no acuosos y un ingrediente activo conservante de madera. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Conservantes de la madera
[0003] La presente invención se refiere a una composición conservante de la madera y a un método de conservación de la madera para protegerla de los organismos que la pudren.
[0004] Existen muchos métodos y composiciones para conservar la madera antes de ponerla en uso. Igualmente, en el mercado existen conservantes para el tratamiento de la madera in situ, que incluyen tanto productos a base de aceite como a base de agua. Los productos a base de aceite consisten generalmente en aceites de petróleo con pentaclorofenol o creosota. El documento US 7.959.723 describe una de estas composiciones que emplea conservantes solubles en aceite para la madera. Desde el punto de vista de la toxicidad y la contaminación ambiental, estos ingredientes activos son menos que deseables.
[0005] El problema que aborda la presente invención es la necesidad de una composición para el tratamiento de la madera más respetuosa con el medio ambiente que sea capaz de impartir eficazmente ingredientes activos.
[0006] El documento WO 2008/078720 divulga un agente conservante de la madera con fines antisépticos.
[0007] El documento WO 97/02134 divulga madera impregnada de poliuretano que tiene una mayor resistencia al impacto o tenacidad.
[0008] El documento WO 2017/095335 divulga biocidas microencapsulados, composiciones de recubrimiento con biocidas microencapsulados y uso de las composiciones de recubrimiento para redes de pesca.
[0009] El documento EP-A-1714757 divulga una composición acuosa conservante de la madera que comprende (a) una dispersión polimérica acuosa que tiene un tamaño promedio de partícula inferior a 1000 nm, en la que el polímero tiene una Tv inferior a 75 °C; (b) al menos un tensioactivo seleccionado entre tensioactivos no iónicos y aniónicos; y (c) al menos un activo conservante de la madera seleccionado entre biocidas de isotiazolona halogenada, fungicidas carbamatos halogenados y fungicidas azoles. El documento WO2004/018171 es una composición para la conservación de la madera que no es tóxica, hidrófoba. Se forma un copolímero de poliuretano en forma de solución que después se aplica recubriendo la madera. Se sugieren diaminas primarias y secundarias, un diisocianato y un disolvente vehículo tal como acetona+ alcohol mineral. Se considera el uso de polioles y la relación con las diaminas. Los ejemplos 2 y 4 divulgan composiciones de poliol (Multranol 4012 es un triol de óxido de polipropileno con PM=450), isocianato, diamina en acetona y alcohol mineral.
[0010] La presente invención se refiere a un método de conservación de la madera que comprende poner en contacto la madera con una composición de conservación de la madera que comprende un polímero de poliuretano sintetizado a partir de un poliol que comprende >95 % de óxido de p-propileno y un isocianato; gasóleo como disolvente orgánico; y al menos un conservante de la madera que sea DCOIT; en donde la relación molar isocianato/polialcohol de los polímeros de poliuretano es desde igual o menor de 0,8 hasta igual o mayor de 0,1.
[0011] La presente invención se refiere además a la composición de conservación de la madera correspondiente.
[0012] Todos los valores en porcentaje y partes por millón (ppm) se expresan en peso total de la composición, salvo que se indique lo contrario. Los términos "un" o "uno/a" se refieren tanto al caso en singular como al caso en que existe más de uno. Todos los extremos de los intervalos son inclusivos y combinables. Como se indica en el presente documento, todos los pesos moleculares son pesos moleculares promedio en número y se determinan mediante cromatografía de permeación en gel (GPC). Se prevé que un experto en la técnica pueda seleccionar y/o combinar múltiples realizaciones adecuadas y/o preferidas en la presente invención.
[0013] Las composiciones conservantes de la madera de la presente invención comprenden polímeros de poliuretano que se sintetizan a partir de un exceso estequiométrico de macrómero de óxido de polipropileno bis hidroxiterminado (poliol) y un isocianato. Los polímeros de poliuretano, como se usan en el presente documento, pueden contener otros grupos funcionales derivados de la reacción de los isocianatos con otros monómeros, por ejemplo, grupos amida derivados de ácidos carboxílicos y ureas derivadas de aminas, por ejemplo, etilendiamina (EDA) u otros polímeros, tales como poliésteres, por ejemplo, poliésteres derivados de ácido adípico y 1,6-hexanodiol, 1,4-butanodiol y/o neopentilglicol, o policarbonatos, por ejemplo policarbonatos derivados de carbonato de poli 1,6-hexanodiol. Los isocianatos adecuados incluyen, por ejemplo, bis(4-ciclohexilisocianato) de metileno (MCI), bis(4-fenilisocianato) de metileno (MDI), isocianato de polimetilenpolifenol (pMDI), diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de isoforona (IPDI) y diisocianato de tolueno (TDI) y combinaciones de los mismos. Preferentemente, los isocianatos de la presente invención son diisocianatos. Los ejemplos de diisocianatos adecuados incluyen IPDI, pMDI, MDI y combinaciones de los mismos. Más preferentemente, los diisocianatos son MDI e IPDI. El poliol utilizado para fabricar el poliuretano de la presente invención es >95 % de óxido de p-propileno. Adecuadamente, la relación molar isocianato/polialcohol de los polímeros de poliuretano es desde igual o menor de 0,8 hasta igual o mayor de 0,1.
[0014] El polímero de poliuretano se sintetiza en un disolvente no acuoso o en una mezcla de disolventes no acuosos. Preferentemente, la cantidad de disolvente es del 60 % al 90 %, más preferentemente del 70 % al 90 %, y lo más preferentemente del 75 % al 90 %. Entre los disolventes adecuados se incluyen los disolventes éster y éter que tienen un punto de ebullición de al menos 150 °C y, preferentemente, un punto de inflamación de al menos 60 °C. Ejemplos de tales disolventes incluyen, alcanos, alcanos ramificados, aromáticos, por ejemplo, alcoholes minerales, tolueno, alcohol bencílico, xilenos y alquilbencenos. Una mezcla adecuada de disolventes no acuosos útil en la presente invención es Aromatic 200, n.º CAS 64742-94-5.
[0015] La composición para el tratamiento de la madera de la presente invención, además de polímero de poliuretano, comprende además un conservante activo de la madera. El conservante activo de la madera es preferentemente 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona ("DCOIT"). Pueden usarse mezclas de activos conservantes de la madera. Cuando el polímero de poliuretano se combina con DCOIT, una composición adecuada incluye un 23 % de sólidos de polímero de poliuretano, 23 % de DCOIT y 54 % de Aromatic 200.
[0016] La composición utilizada para tratar la madera contiene preferentemente de 100 ppm a 40.000 ppm de conservante de la madera, más preferentemente de 200 ppm a 30.000 ppm y lo más preferiblemente de 300 ppm a 25.000 ppm. Preferentemente, el contenido en sólidos poliméricos de la composición es del 10 % al 40 %, más preferentemente del 10 % al 30 %, y lo más preferentemente del 15 % al 30 %. Preferentemente, la proporción entre sólidos poliméricos y biocida es de 2:1 a 1:2, más preferentemente de 2:1 a 1:1.
[0017] Otro elemento crítico de la composición para la conservación de la madera es un disolvente orgánico. El polímero de poliuretano se diluye con disolvente orgánico. Convenientemente, el disolvente orgánico es gasóleo. En algunas realizaciones, el disolvente orgánico no es el mismo compuesto que el disolvente no acuoso de la presente invención. Como se usa en el presente documento, se define gasóleo como la destilación fraccionada del petróleo crudo entre 200 °C (392 °F) y 350 °C (662 °F) a presión atmosférica, dando lugar a una mezcla de cadenas de carbono que normalmente contienen entre 8 y 21 átomos de carbono por molécula o biodiésel que se obtiene a partir de aceite vegetal o grasas animales (biolípidos) que se han transesterificado con metanol (éster metílico de ácidos grasos (FAME)) y mezclas de los mismos.
[0018] Las composiciones utilizadas en la presente invención pueden contener opcionalmente componentes adicionales, aunque no de forma limitativa, estabilizadores, tintes, impermeabilizantes, otros biocidas para madera, fungicidas e insecticidas, antioxidantes, quelatos metálicos, secuestrantes de radicales, etc. Los estabilizadores incluyen, por ejemplo, estabilizadores UV orgánicos e inorgánicos, tales como, óxido de cobre u otras sales o complejos de cobre resistentes a la lixiviación; óxido de cinc; sales de hierro, óxido de hierro, complejos de hierro, óxido de hierro transparente y óxido de hierro en nanopartículas; dióxido de titanio; benzofenona y benzofenonas sustituidas; ácido cinámico y sus ésteres y amidas; triazinas sustituidas, tales como absorbentes UV de trifenil triazina y fenil triazina sustituidas, absorbentes UV de benzotriazol y benzotriazol sustituido; estabilizadores de la luz de amina impedida, usados individualmente o en combinación. Los repelentes de agua incluyen, por ejemplo, varios repelentes de agua de tipo cera, por ejemplo, parafina, ceras de carnauba y polietileno; y siliconas. Otros biocidas para madera, fungicidas, tal como cobre metálico, betoxazina y ciproconazol, clorotalonilo, tebuconazol, propiconazol, pentaclorofenol, creosota, naftenato de cobre, carbonato/bicarbonato de dialquil dimetil amonio cuaternario e insecticidas incluyen, por ejemplo, los enumerados en la patente de Estados Unidos n.º 6.610.282, por ejemplo, imidacloprid, tiacloprid, permetrina y etofenprox. Los antioxidantes incluyen cualquier compuesto antioxidante disponible en el mercado, por ejemplo, antioxidantes de fosfito tales como los IRGAFOS; antioxidantes de lactona; antioxidantes fenólicos tales como BHT; ácido ascórbico; e IRGANOX y similares. Los quelantes de metales incluyen, por ejemplo, EDTA, NTA, 1,10-fenantrolina, ACUMER 3100, DEQUEST, TAMOL 731, tripolifosfato y otros compuestos inorgánicos y orgánicos y polímeros útiles para quelar o dispersar sales metálicas. Los secuestrantes de radicales incluyen, por ejemplo, TEMPO.
[0019] La conservación de la madera se realiza poniendo en contacto la madera con la composición de conservación de la madera descrita en el presente documento, preferentemente en condiciones que cumplan las normas AWPA T1-16 y satisfagan las condiciones de uso especificadas en U1-16. Para proporcionar protección a largo plazo, el conservante tiene que "fijarse" en la madera y no agotarse demasiado rápido por volatilización o por lixiviación cuando la madera se moja. Cabría esperar que una mayor penetración o un mayor movimiento del conservante en profundidad en la madera durante el tratamiento condujera también a una menor fijación del conservante orgánico activo de la madera. Ejemplos
[0020] Síntesis de polímeros de poliuretano:
[0021] Los siguientes poliuretanos se sintetizaron a partir de un exceso estequiométrico de óxido de polipropileno bis hidroxiterminado (poliol) y un isocianato.150 ml de óxido de polipropileno anhidro en aromatic 200 (disolvente, solución 10-30 % en peso) e isocianato (0,8 equivalentes molares de isocianatos/grupos hidroxilo), se cargó con 0,003 % de un catalizador de estaño (dilaurato de dibutilestaño) en el reactor. El reactor se calentó a 90 °C con agitación superior. La mezcla de reacción se mantuvo a 90 °C durante 3 h y en ese momento no se observó isocianato libre cuando se analizó con las tiras reactivas SWYPEs(TM). Los sólidos poliméricos de la solución de PU se estimaron a partir de la conversión y la cantidad de reactivos utilizados para la reacción. Los sólidos poliméricos se calculan como la suma de los componentes reactivos en la síntesis del polímero.
[0022] Las muestras comparativas 1 a 6 y los ejemplos 2-4 se sintetizaron siguiendo el procedimiento anterior, salvo que se modificó la relación molar NCO/OH. Las muestras comparativas 7 a 9 y los ejemplos 5-8 se sintetizaron siguiendo el procedimiento de la muestra, salvo que se usa MDI en lugar de IPDI y se modifica la relación molar NCO/OH.
[0023] Procedimiento para determinar la compatibilidad con el gasóleo:
[0024] En un vial transparente de 29,5 ml (1 onza), se diluyen 0,1 gramos del polímero (sobre una base de 100 % de sólidos de polímero) con 9,9 gramos de combustible de gasóleo (peso/peso) para obtener una solución al 1 % del polímero. La muestra se mantiene a temperatura ambiente durante 48 horas. Después de 48 horas, se comprueba la incompatibilidad de la solución, definida como separación de fases, precipitación del polímero en forma de sólidos y/o turbidez.
[0025] Tabla 1. Com atibilidad con el asóleo de los olímeros de PU con un 100 % de -iPO con IPDI
[0027]
[0029] Tabla 2. Com atibilidad con el asóleo de los olímeros de PU con un 100 % de -iPO con MDI
[0031]

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES
1. Un método de conservación de la madera, que comprende:
poner en contacto la madera con una composición conservante de la madera que comprende
a) un polímero de poliuretano sintetizado a partir de
i) un poliol que comprende >95 % de óxido de p-propileno y
ii) un isocianato
b) un disolvente orgánico, en donde el disolvente orgánico comprende gasóleo, definido como la destilación fraccionada de petróleo crudo a entre 200 y 350 °C a presión atmosférica o biodiésel que se obtiene a partir de aceite vegetal o grasas animales que se han transesterificado con metanol y mezclas de los mismos; y c) al menos un agente activo conservante de la madera que es 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona; en donde la relación molar isocianato/polialcohol del polímero de poliuretano es de igual o menor de 0,8 a igual o mayor de 0,1.
2. El método de la reivindicación 1, en donde el poliol comprende el 100 % de óxido de p-propileno.
3. El método de la reivindicación 1, en donde el isocianato es bis(4-fenilisocianato) de metileno.
4. El método de la reivindicación 1, en donde el isocianato es diisocianato de isoforona.
5. Una composición para la conservación de la madera, que comprende
a) un polímero de poliuretano sintetizado a partir de
i) un poliol que comprende >95 % de óxido de p-propileno y
ii) un isocianato
b) un disolvente orgánico, en donde el disolvente orgánico comprende gasóleo, definido como la destilación fraccionada de petróleo crudo a entre 200 y 350 °C a presión atmosférica o biodiésel que se obtiene a partir de aceite vegetal o grasas animales que se han transesterificado con metanol y mezclas de los mismos; y c) al menos un agente activo conservante de la madera que es 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona;
en donde la relación molar isocianato/polialcohol del polímero de poliuretano es de igual o menor de 0,8 a igual o mayor de 0,1.
6. La composición para la conservación de la madera de la reivindicación 5, en donde el poliol comprende el 100 % de óxido de p-propileno.
7. La composición para la conservación de la madera de la reivindicación 5, en donde el isocianato es bis(4-fenilisocianato) de metileno.
8. La composición para la conservación de la madera de la reivindicación 5, en donde el isocianato es diisocianato de isoforona.
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