KR101035681B1 - 목질 제품용 방부제 개선 - Google Patents

목질 제품용 방부제 개선 Download PDF

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Abstract

미생물의 침습 및 파괴로부터 접착 목질 제품을 보호하기 위한 방부제로서 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀을 사용하는 방법이 개시된다. 이 방법은 접착 목질 제품을 제조하는 공정중에 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀을 적용하는 것을 특징으로 한다.

Description

목질 제품용 방부제 개선{Improvements in preservatives for wood-based products}
본 발명은 접착 목질(glued wood-based) 제품용 항진균성 방부제에 관한 것이다.
목재는 생물학적 재료로서 진균 및 곤충에 습격을 받는다. 이들 유기체는 목재 외관에 피해를 줄 수 있으며, 목재의 구조적 강도를 심각한 수준으로 저하시킬 수 있다. 살진균제 또는 살충제, 또는 이 둘 모두를 적용하여 목재를 파괴하는 유기체로부터 목재 및 목질 제품을 보호할 수 있다. 이러한 처리는 목제품, 특히 자연 내구성이 낮은 재목, 예를 들어 라디아타 소나무(radiata pine) 및 다른 침엽수 종의 사용 기간을 상당히 향상시킬 수 있다.
일부 목질 제품의 경우, 통상적인 방부제 적용 방법은 부적합하다. 예를 들어, 구리 크롬 아르세네이트(copper chrome arsenate("CCA"))와 같은 수성 기제 처리는 상당한 붕괴 및 제품 손실을 초래하지 않고는 베니어 집성 제품, 파티클 기제 제품 또는 섬유 기제 제품에 적용될 수 없다. 이들 제품에 대한 다른 제조후 처리, 예컨대 광 유기 용매 방부제("LOSP")는 값이 비쌀뿐 더러 처리를 완수하기 위 한 추가의 공정 단계를 필요로 하여 추가 비용이 발생한다.
일부 목질 제품 제조업자에 유리한 방법은 제조동안 방부제를 접착제에 첨가하여 적용하는 것이다. 이러한 접근법은 비교적 얇거나 작은 파티클, 예를 들어 목재 섬유, 목재칩 또는 플레이크 및 얇은 목재 베니어로 구성된 임의의 목제품에 사용될 수 있다. 합판, 베니어 집성 목재(LVL), 중밀도 골판지(fibreboard)(MDF), 웨이퍼보드(waferboard)/스트랜드보드(strandboard)/배향 스트랜드보드(oriented strandboard)(OSB) 및 파티클보드가 이 범주에 속한다.
이러한 적용 방법의 주 단점은 제조 공정에 사용된 접착제의 특성 및 처리에 사용될 수 있는 화합물의 타입에 있다.
일반적으로, 목질 제품용 접착제 시스템은 pH가 높거나(9-12), 상당히 반응적이다(예: 이소시아네이트계 접착제).
따라서, 상기 환경에 화합물을 첨가하는 것은 분자를 신속히 붕괴시키는 결과를 초래할 수 있다. 첨가된 화합물을 확고히 하는 또 다른 방법은 접착제 경화 조건이다. 이들은 종종 고압 압축 시스템에서 고온(약 170 ℃)이다.
이러한 조건은 첨가 방부제가 제품의 사용 기간동안 그의 활성의 적어도 일부가 효과적으로 유지되도록 충분히 강력할 것을 필요로 한다.
당업계에 트리아졸이 일반적으로 목재를 부패시키는 것으로 알려진 진균인 담자균류(Basidiomycetes)에 효과적인 것으로 공지되었다. 솔리드 목재(solid wood)를 부패로부터 보호하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 트리아졸은 테부코나졸 및 프로피코나졸이다. 부패로부터 목재를 보호하는데 필요한 활성 성분의 양은 목재 m3 당 테부코나졸 50 g 내지 300 g 및 목재 m3 당 프로피코나졸 220 g 내지 490 g인 것으로 나타났다. 이들 두 트리아졸은 일부의 경우 상승적으로 작용할 수 있는 것으로 또한 알려져 있다.
또한, 접착제 시스템의 특성상, 솔리드 목재 적용에 활성을 나타내는 상기 언급된 트리아졸은 접착층(glueline) 처리에 사용될 경우, 목질 제품중에 불균질한 분포 또는 가공시 연이은 파괴로 인해 접착제 혼합물에 다량으로 첨가되어야 하는 것으로 공지되었다.
따라서, 목질 제품 제조시 적용될 수 있는 목질 제품용 방부제가 끊임없이 요구되는 실정이다.
본 출원인은 놀랍게도, 트리아디메폰 및 트리아디메놀이 미생물, 특히 진균의 침습 및 파괴로부터 목질 제품을 보호하기 위한 방부제로 사용될 수 있음을 발견하였다.
놀랍게도, 트리아디메폰 및 트리아디메놀은 접착층 처리 조건하에서 안정하여 접착 목질 제품을 제조하는데 방부제로 사용될 수 있다. 일부의 경우, 알칼리 조건하에서 트리아디메폰은 상기 조건하에서 안정하고 또한 필요한 생물학적 성질을 나타내는 트리아디메놀로 전환된다.
본 발명의 제 1 목적은 접착 목질 제품용 항균 방부제로 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀을 사용하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 접착 목질 제품을 제조하는데 사용하기 위한 방부제로서 항균 활성이 향상된 조성물을 제공하는 것이다.
1. 본 발명의 제 1 측면에 따라, 접착 목질 제품의 제조공정중에 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀을 적용하는 것을 특징으로 하여, 미생물의 침습 및 파괴로부터 접착 목질 제품을 보호하기 위한 방부제로서 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀을 사용하는 방법이 제공된다.
2. 본 발명의 또 다른 측면에 따라, 접착제, 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀을 함유하는 것을 특징으로 하는, 미생물의 침습 및 파괴로부터 접착 목질 제품을 보호하기 위한 조성물이 제공된다.
(±) 1-(4-클로로페녹시)-3,3-디메틸-1-(lH-1,2,4-트리아졸-l-일)부탄-2-온(트리아디메폰)은 농예에서 살진균제, 특히 담자균(Basidiomycete) 구제용 살진균제로 사용되는 공지된 트리아졸 화합물이다. 트리아디메폰은 유사한 활성을 나타내며 동일한 목적으로 사용되는 알콜 유사체 (±) 1-(4-클로로페녹시)-3,3-디메틸-1-(lH-1,2,4-트리아졸-1-일)부탄-2-올(트리아디메놀)이다. 이들 공지 화합물은 농업적 용도를 위해 프로피코나졸 및 테부코나졸과 같은 새로운 트리아졸 화합물이 보다 낮은 사용 비율에서 더 높은 활성을 나타내기 때문에 이들 새로운 화합물로 대체되고 있다.
선정된 트리아졸의 농업적 사용 비율
활성 성분 사용 비율 범위 (g/㏊)
(농업적으로 사용)1
프로피코나졸 100-150
테부코나졸 100-250
트리아디메폰 125-500
트리아디메놀 125-500
The Pesticide Manual, 12th Edition. British Crop Protection Council, Farnham, Surrey, UK. 2000으로부터의 데이터.
공지된 트리아졸이 접착층을 통해 목질 제품, 예를 들어 스트랜드보드, 파티클보드, 중밀도 골판지(MDF), 합판 및 베니어 집성 목재(LVL)에 적용된 경우, 예상되는 성능 수준은 상기 활성 함량으로 예상될 수 있는 수준을 충족하지 못한다.
놀랍게도, 이러한 조건하에서 트리아디메폰 및 트리아디메놀은 놀라우리만치 낮은 수준에서 일정하고 현저한 효능을 발휘한다. 이는 적은 양의 트리아디메폰/트리아디메놀 첨가에 대해 개선된 성능 수준을 나타내는 것을 의미한다.
PF 타입 접착제에서 보여진 바와 같이 알칼리 조건하에서 접착층을 사용하는 경우, 트리아디메폰은 트리아디메폰과 동일한 효능을 나타내는 알콜 유사체, 트리아디메놀로 환원될 수 있다.
테부코나졸, 프로피코나졸 및 트리아디메폰의 유효 투 비율
1사용 비율
(활성 성분 g/m3)		 2표적 유기체에 대한 효율
(표준 부패 시험에서 표적종으로 티로마이세스 팔루스트리스
(Tyromyces palustris)를 사용하여 중량 손실%로 표시)1
테부코나졸 프로피코나졸 트리아디메폰
80 9.2 - -
100 - 20.5 3.7
160 20.9 - -
200 - 7.6 0.5
320 6.3 - -
400 - 21.4 0.9
640 18.5 - -
800 - 1.8 1.4
비처리 17.5
상업적 표준
3LOSP		 5.8
1페놀 포름알데하이드 접착제를 사용하여 피너스 종(pinus spp)으로부터 제조된 합판 접착층
2 일본 목재 방부제 협회(Japan Wood Preservers Association) 표준 시험 방법에 의거
3 저급 유기 용매 방부제(트리부틸틴 옥사이드)
상기와 같은 새로운 활성 성향은 트리아졸 분자 트리아디메폰 및 트리아디메놀을 미생물, 특히 특정 부패를 야기하는 진균에 의한 침습으로부터 접착 목질 제품을 보호하는데 특히 적합하도록 만든다.
본 발명의 방법에 따라, 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀은 바람직하게는 접착 목질 제품의 제조중에 접착제에 첨가된다(접착층 처리). 놀랍게도, 본 발명에 따라 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀은 목질 제품을 고도로 보호하면서 저 용량으로 적용될 수 있다.
본 발명의 방법은 바람직하게는 접착 목질 제품을 진균 파괴로부터 보호한다.
목재 파괴 진균에는 다음과 같은 것이 있다:
차에토미움 글로보숨(chaetomium globosum) 또는 차에토미움알바-아레눌룸(chaetomium alba-arenulum)과 같은 차에토미움(chaetomium),
후미콜라 그리세아(humicola grisea),
페트리엘라 세티페라(petriella setifera)와 같은 페트리엘라(petriella),
트리쿠루스 스피랄리스(trichurus spiralis)와 같은 트리쿠루스(trichurus),
바시디오마이세테스(basidiomycetes),
코니오포라 푸테아나(coniophora puteana)와 같은 코니오포라(coniophora),
코리올루스 버시컬러(coriolus versicolor)와 같은 코리올루스(coriolus),
돈키오포리아 엑스판스(donkioporia expans)와 같은 돈키오포리아(donkioporia),
글레노스포라 그라피이(glenospora graphii)와 같은 글레노스포라(glenospora),
글로에오필룸 아비에티눔(gloeophyllum abietinum), 글로에오필룸 아도라툼(gloeophyllum adoratum), 글로에오필룸 프로탁툼(gloeophyllum protactum), 글로에오필룸 세피아리움(gloeophyllum sepiarium) 또는 글로에오필룸 트라베움(gloeophyllum trabeum)과 같은 글로에오필룸(gloeophyllum),
렌티누스 시아티포르메스(lentinus cyathiformes), 렌티누스 에도데스(lentinus edodes), 렌티누스 레피데우스(lentinus lepideus), 렌티누스 그리누스(lentinus grinus) 또는 렌티누스 스쿠아롤로수스(lentinus squarrolosus)와 같은 렌티누스(lentinus),
팍실루스 파누오이데스(paxillus panuoides)와 같은 팍실루스(paxillus),
플레우로투스 오스투레아투스(pleurotus ostreatus)와 같은 플레우로투스(pleurotus),
포리아 몬티콜라(poria monticola), 포리아 플라 V나(poria placenta), 포리아 바일란티이(poria vaillantii) 또는 포리아 바포라리아(poria vaporaria)와 같은 포리아(poria),
세르풀라 히만토이데스(serpula himantoides) 또는 세르풀라 라크리만스(serpula lacrymans)와 같은 세르풀라(serpula),
스테레움 히르수툼(stereum hirsutum)과 같은 스테레움(stereum),
티로마이세스 팔루스트리스(tyromyces palustris)와 같은 티로마이세스(tyromyces).
접착 목질 제품의 제조공정은 일반적으로 공지되었다. 이 제조공정은 일반적으로 비교적 얇거나 작은 파티클, 예를 들어 목재 섬유, 목재칩 또는 플레이크 및 얇은 목재 베니어로 구성된 임의의 목재-합성 제품에 사용된다. 합판, 베니어 집성 목재(LVL), 중밀도 골판지(MDF), 웨이퍼보드/스트랜드보드/배향 스트랜드보드(OSB) 및 파티클보드가 이들 방법으로 제조될 수 있다.
이 공정동안 얇거나 작은 목재 파티클은 목재 합성 제품을 형성하기 위한 압력하에 접착제 또는 접착제 시스템의 부가로 서로 조합될 수 있다. 제조 공정중에 접착제 또는 접착제 시스템에 목재 방부제를 첨가하는 것, 즉 소위 접착층 처리는 공지된 예이다.
본 발명의 방법에 따라, 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀은 바람직하게는 목질 제품 제조공정중에 접착제에 첨가된다. 먼저 접착제, 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀 및 임의로 접착제 또는 접착제 시스템과 양립하는 하나 이상의 용매를 함유하는 조성물을 제조하고, 이 조성물을 제조공정중에 목재 파티클에 첨가하는 것이 또한 가능하다.
본 발명의 방법에 사용될 수 있는 용매는 예를 들어 N-메틸피롤리돈, 글리콜에테르, 텍사놀, 벤질 알콜, 페녹시 에탄올, 사이클로헥사논이다.
접착제의 점도 또는 경화 시간에 영향을 미칠 수 있기 때문에 높은 수준의 글리콜을 사용하는 것은 피하여야 한다.
접착 목질 제품을 제조하는데 사용될 수 있는 접착제의 예에는 하기 접착제 또는 접착제 시스템이 있다:
우레아 또는 우레아계 시스템, 예를 들어 UF = 우레아-포름알데하이드 수지, PF = 페놀-멜라민(포름알데하이드) 수지, MUF = 멜라민(포름알데하이드) 수지;
폴리비닐 알콜(PVA) 시스템;
pMDI = 중합 메틸렌 디페닐디이소시아네이트.
UF, MUF, PF 및 PVA 시스템이 바람직하다.
본 발명의 다른 구체예로, 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀은 바람직하게는 테부코나졸 및 사이프로코나졸중에서 선택된 적어도 하나의 추가의 살진균제와의 혼합물로 사용된다.
놀랍게도, 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀은 배합 생성물로 적용되는 경우, 접착 목질 제품중의 다른 트리아졸 살진균제, 즉 테부코나졸 및 사이프로코나졸의 보호 효과를 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 바람직하게는 5:1 내지 1:2 몰비의 트리아디메폰과 테부코나졸의 배합물 또는 5:1 내지 1:3 몰비의 트리아디메폰과 사이프로코나졸의 배합물이 부패를 야기하는 진균으로부터 접착 목질 제품을 광범위하게 보호한다.
본 발명의 또 다른 구체예로, 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀은 접착층을 통해 적용되는 경우 효과적인 것으로 알려진 하나 이상의 살충제와의 배합물로 사용된다. 적절한 살충제에는 합성 피레트로이드, 예를 들어 퍼메트린, 사이퍼메트린, 알파-사이퍼메트린, 델타메트린, 사이플루트린, 비펜트린, 네오-니코티노이드, 예를 들어 이미다클로프리드, 클로티아니딘, 아세트아미프리드, 티아메톡삼, 클로르페나피르 및 피프로닐이 포함된다. 적절한 비율의 살충제와 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀의 혼합물 또는 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀과 테부코나졸 또는 사이프로코나졸의 배합물을 사용하여 대부분의 목질 합성재의 인-프로세스(in-process) 처리에서 보호 및 접착 시스템을 간단하게 일단계로 적용하는 것이 가능하다.
본 발명은 또한 미생물의 침습 및 파괴로부터 접착 목질 제품을 보호하기 위한 조성물을 제공한다. 이러한 조성물은 트리아디메폰 및/또는 트리아디메놀 및 접착제 또는 접착제 시스템을 함유한다. 바람직한 접착제 또는 접착제 시스템은 상기 언급된 것이다. 본 발명의 조성물은 접착제 또는 접착제 시스템과 상용적인 용매와 같은 추가의 첨가제를 함유할 수 있다. 조성물은 또한 물이 조성물의 한 성분이 되도록 수 현탁될 수 있다. 본 발명의 조성물은 통상의 공지된 방법으로, 예를 들어 단일 성분들을 혼합하여 제조할 수 있다. 조성물은 접착 목질 제품의 제조공정중에 목재 파티클에 첨가하여 본 발명의 방법에 따라 사용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 미생물의 침습 및 파괴로부터 접착 목질 제품을 보호하기 위하여 트리아디메폰, 트리아디메놀 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방부제 성분을 사용하는 방법에 있어서, 접착 목질(glued wood-based) 제품의 제조공정 중에 트리아디메폰, 트리아디메놀 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방부제 성분을 적용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 목질 제품이 목재 섬유, 목재칩 또는 플레이크 및 얇은 목재 베니어, 합판, 베니어 집성 목재(LVL), 중밀도 골판지(MDF), 웨이퍼보드/스트랜드보드/배향 스트랜드보드(OSB) 및 파티클보드중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 트리아디메폰, 트리아디메놀 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방부제 성분이 목질 제품의 제조중에 접착제에 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 트리아디메폰, 트리아디메놀 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방부제 성분과 접착제의 혼합물이 접착층 첨가(glue-line addition)에 의해 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 트리아디메폰, 트리아디메놀 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방부제 성분, 및 살진균제 및 살충제로 구성된 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 추가의 활성제의 혼합물이 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 트리아디메폰, 트리아디메놀 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방부제 성분, 및 테부코나졸 및 사이프로코나졸중에서 선택된 적어도 하나의 화합물의 혼합물이 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  7. 트리아디메폰, 트리아디메놀 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방부제 성분, 및 접착제를 함유하는 것을 특징으로 하는, 미생물의 침습 및 파괴로부터 접착 목질 제품을 보호하기 위한 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, 살진균제 및 살충제 중에서 선택된 하나 이상의 추가의 활성제를 함유하는 조성물.
  9. 제 7 항에 있어서, 용매로 물을 함유하는 조성물.
  10. 트리아디메폰, 트리아디메놀 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방부제 성분을 함유하는 접착 목질 제품.
  11. 제 4 항에 있어서, 방부제 성분과 접착제의 혼합물이 하나 이상의 용매를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 접착제와 상용성이거나, 수중 현탁 또는 유화되는 하나 이상의 용매를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
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