KR20000070225A - 목재용 방수 및 보존조성물 - Google Patents

Abstract

방수성-증진량의 방수제조성물과 살균-유효량의 살균제를 포함하고, 상기 방수제는 알킬 디메틸 아민 옥사이드, 알킬 아세토아세테이트 및 방수성 4차 암모늄화합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 것인 방수 및 목재보존시스템을 개시한다. 또한 목재기질을 방수, 보존 또는 방수 및 보존하는 방법을 개시한다.

Description

목재용 방수 및 보존조성물{WATERPROOFING AND PRESERVATIVE COMPOSITIONS FOR WOOD}

목재의 생물학적 부패는 진균류 및 관련 생물체들이 목질섬유에 작용한 결과이다. 살균제는 목재처리제에 첨가되어 그러한 생물체들의 생장을 억제하여 생물학적 부패를 방지하는 화학약품이다. 4차 암모늄 화합물{이하 "쿼트(quats)"라 함}은 일반적으로 목재를 부패시키는 생물체에 대하여 매우 효과적인 살균제인 것으로 나타났다.

보다 명확하게 말하면 쿼트, 그리고 특히 디데실디메틸암모늄 클로라이드(didecyldimethylammonium chloride, DDAC)는

진균류와 흰개미, 저항력의 감소, 전기민감성에 대하여 흔히 사용되는 산성 구리/크롬/비소용액(copper/chromium/arsenic solution, CCA) 또는 암모니아를 포함하는 구리 및 비소염용액 보존제의 저항특성과 유사한 저항특성을 가지기 때문에 목재보존제로 일반적으로 사용된다{Proc of the Am. Wood Pres. Assoc., 80:191-210(1984) 참조}.

목재질저하의 두 번째 원인인 물리적 변질은 목재가 수분에 노출되거나 건조될 때 팽창 및 수축한 결과이다. 이러한 변질은 발수성을 가진 조성물을 사용하여 목재가 수분에 노출되는 것을 방지함으로써 피할 수 있다. 왁스를 기본물질로 하는 화합물은 목재에 일반적으로 사용되는 발수제이지만, 4차 암모늄화합물과 양립할 수 없다. 그러므로 당해 기술분야에서 4차 암모늄화합물에 의해 부여되는 생물학적 부패에 대한 우수한 저항성과 효과적인 발수제를 조합시킬 수 있고 장기간 그 효력을 잃지 않는 조성물을 개발할 필요가 있다.

본 발명자들은 지방산의 에스테르를 포함하는 방수조성물을 찾아냈다. 또한 알킬 디메틸 아민 옥사이드, 알킬 아세토아세테이트 및 일부 쿼트가 효과적인 방수조성물이라는 것을 밝혀냈다.

청소용 조성물로 사용하기 위한 4차 암모늄과 아민 옥사이드의 조합이 미합중국특허들에 기재되어 있다. 특히 두 개의 특허에서, 핀들란(Findlan) 등(미합중국특허 제3,296,145호 및 제3,484,523호)은 수술용 비누로 사용하기 위한, 알킬 래디칼이 알킬 암모늄 클로라이드와 같은 쿼트와 조합된 8-20개의 탄소원자를 포함하는 3차 아민 옥사이드에 대하여 설명하고 있다. 그린(Green)(미합중국특허 제4,005,193호)에서의 유제(emulsion)에서 중합 4차 암모늄 화합물은 항진균제와 조합된다. 아민 옥사이드는 유화제로 사용된다. 이 조합은 물과 기름의 유제에서 진균류의 생장을 정지시키는 기능을 한다. 또한 라이크(Like) 등(미합중국특허 제4,336,151호)은 4차 암모늄 화합물과 스테아릴 디메틸아민 옥사이드를 포함하는 눈에 사용하기 위한 비자극성 살균제에 대하여 설명하고 있다.

그렛츠만(Gruetzman)(미합중국특허 제4,013,804호)은 쿼트화합물이 처리된 목재에 정전기적 전하를 부여함으로써 전기인력에 근거한 효과적인 스프레이 페인팅법이 사용될 수 있는, 스프레이 페인팅으로 목재를 처리하는 방법에 대하여 설명하고 있다. 발수와 살충효과는 모두 그러한 처리의 특징으로 예기된다; 그러나 그 처리부분들은 조합된 처리용액으로 행해지는 것이 아니라 따로따로 차례로 행해지고, 기재된 발수제는 왁스를 기본물질로 하는 조성물이다. 미합중국특허 제4,508,568호(Fox)는 또한 용액 속에 왁스를 보유하기 위하여 높은 비율의 계면활성제를 필요로 하는 왁스와 쿼트의 처리제에 대하여 설명하고 있다.

비행기의 앞유리에 칠하는 발수화합물에서 분산제로서의 쿼트의 기능이 타르(Tarr)(미합중국특허 제5,221,329호)에 개시되어 있다. 마지막으로, 라자닥샤(Rajadhyaksha) 등(미합중국특허 제4,716,060)은 아미드화합물에 대하여 설명하고 있으며, 그 아미드화합물이 방수 및 보존제로서 다양한 살균조성물과 조합될 수 있음을 암시한다.

쿼트와 방수제로서의 기능을 할 수 있는 다양한 화합물과의 여러 가지 조합이 고찰되어 왔다. 특히 아민 옥사이드와 C₁₂-C₁₈쿼트를 조합한 섬유유연제가 개시되어 있다{Chemical Abstracts 73:67620c (1970) 참조}. 쿼트조성물과 함께 아민 옥사이드를 포함하는 헤어린스가 개시되어 있다{Chemical Abstracts 104:13580p (1986) 참조}. 불수용성 쿼트와 아민옥사이드를 조합하여 정전기방지제를 형성한다고 기재되어 있다{Chemical Abstracts 101:92745b (1984) 참조}. 옥타데실디메틸아민과 C₈C₁0N(CH₃)₂Cl를 포함하는 제초제조성물도 개시되어 있고{Chemical Abstracts 117:126452b 참조}, 내우(耐雨) 살균제도 개시되어 있다{Chemical Abstracts 112:212470 (1990) 참조}.

살균작용이 결여된 쿼트와 조합된 직물처리제가 개시되어 있다{Chemical Abstracts 86:44656 (1977) 및 107:79448m 참조}. 목재처리제로서 쿼트와 붕산을 조합하는 것이 개시되어 있다{Chemical Abstracts 105:99400b (1986) 및 Chemical Abstracts 105:135813 (1986) 참조}. 목재처리제를 제조하기 위하여 쿼트를 무기염 및 요소로 형성된 수지와 조합하여 사용하는 것이 기재되어 있다{Chemical Abstracts 107:238052w (1987) 참조}. 마지막으로 세제에서와 약물전달을 위한 리포좀에서 DDAC를 사용하는 것이 개시되어 있다{Chemical Abstracts 120:301698x (1993) 및 Chemical Abstracts 103:3249u (1985) 각각 참조}.

그러므로 본 발명자들은 먼저 물리적 및 생물학적 변질을 피하기 위한 목재의 처리에서 사용하기 위하여 4차 암모늄화합물과 특히 목록에 기재된 비왁스 방수제와의 효과적인 조합을 설명하고자 한다. 그러한 화학적 조합의 결과 외부 풍화작용에 3년 이상 노출되어도 상당한 정도로 보유되는 우수한 초기부패저항성을 나타내는 목재용 처리시스템이 얻어진다. 이러한 보유력은 예상외로 우수하고 전통적인 비살균성의 왁스를 기본물질로 하는 상업용 방수제나 방수조성물 자체보다 더 우수하다.

본 발명은 방수 및 목재보존조성물에 관한 것이다. 알킬 디메틸 아민 옥사이드(alkyl dimethyl amine oxides), 알킬 아세토아세테이트(alkyl acetoacetates) 및 4차 암모늄 조성물(quaternary ammonium compositions)은 4차 암모늄 살균제 조성물과 함께 사용될 때 목재에 대하여 우수한 방수보호를 제공한다는 것이 밝혀졌다. 특히 이 방수 및 목재보존조성물은 목재의 생물학적 및 물리적 변질에 저항성이 있고, 더구나 장기간의 풍화에도 그러한 저항성을 유지한다.

다음의 약어는 도면 전체에서 사용된다: TWS--Thompson's Water Seal, 상업용 점두판매의 비살균성물질(방수성에 대한 양성대조구); PGHMS--프로필렌 글리콜 모노스테아레이트(Propylene glycol monostearate)(상품명 Aldo PGHMS로 Lonza에서 입수가능함); DDA CO3--디데실디메틸암모늄 카보네이트(didecyldimethylammonium carbonate)(1995년 8월 1일에 발행된 미합중국특허 제5,438,034호와 1996년 6월 4일에 발행된 미합중국특허 제5,523,487호에 따라 제조된 50% 물/프로필렌 글리콜용액}; DDAC--디데실디메틸암모늄 클로라이드(didecyldimethylammonium chloride)(80% 물/에탄올용액, Bardac 2280, Lonza Inc.); DT 95-- 디탈로아미도에틸폴리옥시에틸렌메틸암모늄 메토설페이트(ditallowamidoethylpolyoxyethylenemethylammonium methosulfate)(70% 활성물질, Carsosoft DT-95); BX18--옥타데실디메틸아민 옥사이드(octadecyldimethylamine oxide){25% 수(水)페이스트, Barlox 18, Lonza Inc.}; BX16--헥사데실디메틸아민 옥사이드(hexadecyldimethylamine oxide)(30% 수용액, Barlox 16, Lonza Inc.); ODAA--옥타데실 아세토아세테이트(octadecyl acetoacetate)(100% 순수고체, Lonza AG); Pond.--폰데로사 소나무(ponderosa pine)(1/4×3/4×5"의 말단조직 웨이퍼); SYP--남부황색소나무(southern yellow pine)(1/4×3/4×3-1/2"의 말단조직웨이퍼).

도 1은 표 1의 데이터를 그래프로 표시한 것으로, 쿼트와 PGHMS를 포함한 쿼트, 및 TWS 대조구의 시간에 따른 방수능의 결과를 기록한 것이다.

도 2는 표 2의 데이터를 그래프로 표시한 것으로, 쿼트와 방수조성물과의 혼합에 의해 시간에 따라 달성되는 결과를 나타낸다.

도 3은 표 3의 데이터를 그래프로 표시한 것으로, 방수제와 조합된 DDAC와 DDA CO3의 기능을 나타낸다.

도 4는 표 4의 데이터를 그래프로 표시한 것으로, 조합방수시스템의 방수능 보유력을 나타낸다.

도 5는 표 5의 데이터를 그래프로 표시한 것으로, 방수시스템으로서 쿼트와 조합된 카르소쿼트(Carsoquat) 868의 기능을 나타낸다.

도 6은 표 6의 데이터를 그래프로 표시한 것으로, 방수시스템으로서 DDA CO3와 조합된 바록스(Barlox) 18의 기능을 나타낸다.

도 7은 표 7의 데이터를 그래프로 표시한 것으로, BX18의 기능과 DDAC와 조합된 BX16의 기능에 대한 비교를 제공한다.

도 8은 표 8의 데이터를 그래프로 표시한 것이다.

도 9는 표 9의 데이터를 그래프로 표시한 것이다. 도 1-7이 폰데로사 소나무로 얻은 결과인 반면, 도 8과 9는 남부황색소나무로 얻은 결과이다.

[발명의 요약]

본 발명은 방수성-증진량의 방수제 조성물과 살균-유효량의 살균제를 포함하고, 방수제는 알킬 디메틸 아민 옥사이드, 알킬 아세토아세테이트 및 방수성 4차 암모늄화합물로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 살균제는 적어도 하나의 살균성 4차 암모늄화합물을 포함하는 방수제 목재 보존시스템을 포함한다. 방수제와 살균성분은 0.25-2:1의 범위의 비율, 보다 바람직하게는 1:1의 비율로 혼합된다.

본 발명은 또한 목재기질을 상기 설명된 방수제 목재 보존시스템으로 처리하는 단계를 포함하는, 목재기질을 방수, 보존, 또는 방수 및 보존하는 방법을 생각한다. 설명된 방수시스템은 물에 담그는 것에 대하여 증진된 저항성을 나타내어, 처리된 목재의 효과적인 보호의 지속시간을 실질적으로 증가시킨다.

I. 방수제

본 발명의 시스템에 대하여 사용될 수 있다고 생각되는 첫 번째 타입의 방수제는 알킬 아민 옥사이드이다. 이들 아민 옥사이드는

의 일반식을 가지고, R⁷은 8-40개의 탄소원자를 포함하며 포화 또는 불포화이다. R⁸과 R⁹은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 하이드록시에틸, 하이드록시에톡시에틸 또는 하이드록시에틸 폴리에톡시에틸 래디칼이고, 산소는 배위공유결합에 의하여 질소와 결합한다. 원한다면, R⁸과 R⁹은 고리그룹을 형성하기 위하여 결합될 수 있다. 기재된 모든 아민 옥사이드가 방수기능을 가지지만, 알킬그룹에 14개 이상의 탄소를 가진 것들이 특히 효과적이다.

(A)R⁷이 18이고 R⁸과 R⁹이 메틸인 옥타데실디메틸아민 옥사이드, 및

(B)R⁷이 16이고 R⁸과 R⁹이 메틸인 헥사데실디메틸아민 옥사이드를 특별히 언급한다.

본 발명에서 사용될 수 있다고 생각되는 두 번째 타입의 방수제는 다음의 식을 가지고,

R¹¹은 C₁₂-C₃₀알킬 또는 C₆-C₂₀아릴-치환된 알킬이고, R¹²는 C₁₂-C₃₀알킬인 방수성 4차 암모늄화합물을 포함한다. 바람직하게는 방수성 4차 암모늄화합물에서, R¹¹은 C₁₂-C₃₀알킬이고, R¹²는 C₁₂-C₃₀알킬그룹이다. X는 염화물(chloride), 브롬화물(bromide), 플루오르화물(fluoride), 요오드화물(iodide)을 포함하는 할로겐화물(halide), 또는 카보네이트(carbonate), 메토설페이트(methosulfate), 에토설페이트(ethosulfate), 아세테이트(acetate), 프로피오네이트(propionate), 하이드록사이드(hydroxide), 에틸헥사노에이트(ethylhexanoate) 또는 미합중국특허 제5,399,762호 또는 제5,559,155호에 개시된 다른 짝음이온일 수 있다.

그러므로, 전체 탄소원자수는 R¹¹+ R¹²≥ 24이다. 보다 바람직하게는 R¹¹이 C₁₂-C₁₈알킬그룹이고, R¹²는 C₁₂-C₁₈알킬그룹이다. 두 개의 바람직한 방수성 4차 암모늄화합물은 디(C₁₂-C₁₈)디메틸암모늄클로라이드{di(C₁₂to C₁₈)dimethylammonium chloride}와 디탈로아미도에틸 폴리옥시에틸렌-메틸암모늄 메토설페이트(ditallowamidoethyl polyoxyethylene-methylammonium methosulfate)이다.

본 발명에서 사용될 수 있다고 생각되는 마지막 타입의 방수제는 다음의 식을 가지고:

R¹⁰이 8-40개의 탄소원자, 바람직하게는 12-20개의 탄소원자를 가진 포화 또는 불포화된 알킬그룹인 알킬 아세토아세테이트를 포함한다. 바람직한 알킬 아세토아세테이트에서 R¹⁰은 C₁₈이다.

론자(Lonza) AG로부터 입수가능한 옥타데실 아세토아세테이트를 특별히 언급한다.

또한 본 발명에 의하여 생각되는 것은 상기 중 어느 것과 서로 다른 것, 에스테르 또는 소량의 저분자량 폴리올레핀 또는 다른 왁스나 수지와의 조합이다.

이들 방수제는 젖은 조건하에서 쿼트분자가 기질로부터 이동하는 것을 방해한다. 또한 표면부식문제가 쿼트의 물보유특성과 관련되는 경우에, 방수제는 물의 유입을 방해하거나 강제로 배출시킨다.

II. 살균제

4차 암모늄화합물은 특히 본 발명의 처리시스템에서 살균제로 사용될 수 있다고 생각된다.

살균성 4차 암모늄화합물은 다음의 식을 가지고:

R¹¹이 C₁-C₂₀알킬 또는 C₆-C₂₀아릴-치환된 알킬그룹이고, R¹²가 C₆-C₂₀알킬그룹이다. X는 염화물, 브롬화물, 플루오르화물, 요오드화물을 포함하는 할로겐화물, 또는 카보네이트, 보레이트, 카르복실레이트, 메토설페이트, 에토설페이트, 아세테이트, 프로피오네이트, 하이드록사이드, 에틸헥사노에이트 또는 미합중국특허 제5,399,762호 또는 제5,559,155호에 개시된 다른 짝음이온일 수 있다. 디데실디메틸암모늄 클로라이드가 한 예이다. 다른 예는 디데실디메틸암모늄 카보네이트이다.

살균특성을 가지는 4차 암모늄화합물은 R¹¹이 C₆-C₁₈알킬 또는 벤질그룹이고, R¹²가 C₆-C₁₈알킬그룹인 것을 포함한다. 그러므로 전체 탄소수는 R¹¹+ R¹²= 16-24이다. 바람직하게는 R¹¹이 C₈-C₁₂알킬그룹이고, R¹²가 C₈-C₁₂알킬그룹이다. R¹¹이 벤질일 때, R¹²는 C₁₂-C₁₆알킬그룹인 것이 바람직하다.

R¹¹이 C₈알킬, C₉이소알킬, C₁₀알킬, C₁₂알킬 또는 벤질그룹이고; R¹²가 C₁₀알킬, C₁₂, C₁₄알킬 또는 C₁₆알킬그룹인 쿼트를 특별히 언급한다. 바람직한 염화물 쿼트는 R¹¹과 R¹²가 n-C₁₀그룹인 디데실디메틸암모늄 클로라이드이다. 이 쿼트는 80% 물/에탄올용액(Bardac 2280; Lonza Inc.)의 형태로도 유용하게 사용될 수 있다.

유용한 카보네이트 쿼트는 상기 나타낸 식을 가지고, R¹¹이 메틸, C₈알킬, C₉이소알킬, C₁₀알킬, C₁₂알킬, C₁₄알킬, C₁₆알킬, 또는 벤질그룹이고; R¹²가 C₁₀알킬, C₁₂알킬, C₁₄알킬, 또는 C₁₆알킬그룹이다.

바람직한 카보네이트 쿼트는 R¹¹과 R¹²가 n-C₁₀알킬그룹인 디데실디메틸암모늄 카보네이트이다. 70-80(중량)% 용액일 때 디데실디메틸암모늄 카보네이트는 약간 과일향이 나는 황색/오렌지색 액체이다. 이 식은 약 160℉의 인화점을 가지고, 카르복실함유 화합물과 반응한다. 이 카르보네이트 쿼트는 미합중국특허 제5,523,487호와 제5,438,034호에 개시된 방법에 의하여 제조된다.

상기 카보네이트 쿼트는 하나 또는 그 이상이 단독 또는 대응하는 클로라이드 쿼트와 조합시켜 본 방수제 목재 보존시스템에 적용할 수 있다.

본 방수제 및 보존시스템의 두 가지 주성분인 방수제와 살균제는 방수제가 처리된 목재가 물에 노출되는 것을 방지하면서 살균제가 진균류생장과 같은 생물학적 공격에 대항하는 기능을 할 수 있는 양으로 조합되어야 한다. 일반적으로, 방수제와 살균제의 비는 1:1인 것이 효과적인 것으로 밝혀졌고, 0.25:1-1:0.25의 범위가 기능적 범위 내인 것으로 예상된다. 효과적이라고 밝혀진 방수제의 농도는 0.25-4중량%이고, 보다 자세하게는 0.5-2중량%이다. 효과적이라고 밝혀진 살균제의 농도는 0.25-4중량%이고, 보다 자세하게는 0.5-2중량%이다.

다음의 실시예들은 제한없이 본 발명을 설명한다. 모든 비율은 달리 표시되지 않는다면 중량으로 주어진다.

처리용액은 적절한 중량의 방수제와 4차 암모늄화합물을 혼합하고, 성분들을 서로서로에 녹이고/용해시키기 위하여 뜨거운 물전해조속에서 데운 다음에, 저어주면서 따뜻한(40-50℃) 물로 희석하여 제조하였다.

목재처리

처리된 목재는 폰데로사 소나무(Ponderosa Pine) 또는 남부황색소나무(Southern Yellow Pine, 이하 "SYP"라 함) 말단조직 웨이퍼였다. 폰데로사 소나무 조각의 넓이는 5" × 0.75" × 0.25"이고 SYP는 3.5" × 0.75" × 0.25"이다. 처리하기 전에 견본을 주위조건에서 균형을 유지시키고 중량을 측정하였다. 그 다음에 시료를 추가 깔때기가 설치된 진공건조기 속에 놓고 15분 동안 0.1기압의 압력(진공)까지 공기를 제거하였다. 처리용액을 시료에 첨가하고 건조기내의 압력을 대기압까지 증가시켰다. 시료들을 용액 속에 5분간 유지시킨 후 꺼내 물기를 제거하고 일정한 중량까지 공기에 건조시켰다. 무기물주정에서 입수할 수 있는 대조구 TWS 물질을 시료 1분 침액절차를 통해 시료에 적용하였다.

침액실험은 중량을 측정한 시료를 3차 증류수에 30분 동안 담가서 수행하였다. 시료를 꺼내 표면의 물기를 제거하고 시료의 중량을 측정하여, 각 시료에 대하여 흡수된 물의 중량%를 계산하였다.

팽창실험을 한 후, 시료를 공기에서 건조시키고 풍화에 노출시키기 위하여 외부의 평평한 합판조각 위에 놓아두었다. 주기적으로 시료를 실험실로 가져와서 일정한 중량까지 공기에 건조시키고 다시 한번 30분동안 침액시켜 수분흡수를 결정했다. 가능한 마지막 측정에 대한 수분흡수는 표들에 나타나 있다. 데이터는 여러개의 표들에 기록되어 있다. 목재는 다양하기 때문에, 각 표의 그루핑에서 매치되는 견본들만 사용하여 처리하였다.

방수성 계산

방수능은 물 속에 주어진 시간동안 담근 목재견본이 흡수한 물의 양으로 판단한다. 방수지수(WR지수)는 하기 식을 사용하여 처리된 시료를 매치되는 미처리 대조구 견본과 비교하여 계산하였다.

+지수는 조성물의 방수정도를 나타낸다. 숫자가 낮은 것보다는 숫자가 높은 것이 좋다. 수분흡수를 완전히 방지하는 식은 100의 평점을 가질 것이다. 어떤 목공제품에 적용하기 위해서는 60의 지수가 요구된다. 숫자가 더 높은 것이 최량물질을 의미하는 한편 어떤 +값은 어떤 방수정도를 나타낸다. 지수 60 또는 그 이상은 특히 우수한 방수제를 의미한다. 이러한 기준에 의해서 확인된 모든 물질은 우수한 방수제이다. 방수특성은 점두판매시장에서의 무기물주정에서 입수할 수 있는 비살균성 방수제인 톰슨 워터실(Tompson's Waterseal)과 미합중국특허출원 제08/074,314호의 내용인 PGHMS와 쿼트의 조합에 비교된다.

실험결과

데이터를 9개의 표와 도면에 모았다. 각 표에서 행들은 방수제의 이름(WR), 살균제 또는 쿼트의 이름(B), 조성물에서 각각의 %량, 30분 침액후 처음 처리된 시료들의 수분흡수, 계산된 방수지수(WR지수), 및 일정시간동안 풍화시킨 후의 흡수%를 나타낸다. 표들의 데이터에 대응하는 도면들은 풍화일수의 관계로서 (30분 침액 동안) 수분흡수%를 나타내는 것(도 1-9 참조)도 포함한다.

(주어진 테이블에 나타난) 각 시리즈의 시료에 대하여, 말단에 면한 목재시료들의 매치되는 세트가 사용되었다. 각 시리즈에서 대조구는 그 시리즈에서 실험결과 계산의 기본으로 사용된다.

일반적으로 결과는 TWS와 같은 선행기술 화합물들이 처음에는 본 발명의 조합만큼 효과적인 반면, 본 발명의 목재보존시스템만이 장기간의 풍화에 효과적이라는 것을 나타낸다. 그러므로 다음에 오는 표들에서 그 증거로서, DDA CO3와 조합된 TWS, DT95, PGHMS 및 BX18은 모두 초기측정시간들에서는 유사한 방수성을 나타내지만, 3년 후에는 TWS 또는 PGHMS + DDA CO3로 처리된 목재는 미처리 대조구와 유사한 형태를 가지고, 반면 본 명세서에 개시된 신규한 조합은 3년 후에도 잘 작용하였다.

DDA CO3 DT95로 처리된 폰데로사 소나무 대조구

WR	B	WR:B	흡수%(개시)	WR지수	흡수%(870일)
대조구	·		70	0	158
TWS	·		9	87	107
	DDA CO3	0:1	56	20	143
	DDAC	0:1	53	24	182
PGMHS	DDA CO3	1:2	26	63	142
PGMHS	DDA CO3	1:1	24	66	146

이 데이터는 쿼트만으로는 우수한 방수제가 아니고 그들이 가진 어떤 기능은 시간에 지남에 따라 빨리 상실된다는 것을 나타낸다. 또한 PGHMS와 DDA CO3를 조합하는 것은 처음에는 방수기능을 보유하는 것을 돕는다.

DDA CO3와 BX18과 DT95로 처리된 폰데로사 소나무

WR	B	WR:B	흡수%(개시)	WR지수	흡수%(900일)
대조구			56	0	125
TWS			8	86	98
BX18	DDA CO3	1:1	12	78	52
PGHMS	DDAC	1:1	9	84	112
DT 95	·		10	82	46
DT 95	DDA CO3	1:1	11	80	53

이 데이터는 BX18과 DT 95가 모두 쿼트와의 조합에서 효과적이라는 것을 나타내고, 시간이 지나도 방수성이 상당히 보유됨을 보여준다. 놀랍게도, DDA CO3를 BX18 또는 DT 95와 조합한 시스템은 DDA CO3와 화합한 TWS 또는 PGHMS보다 상당히 오래 방수능을 보유하였다.

DDAC와 DDA CO3와 DT 95로 처리된 폰데로사 소나무

WR	B	WR:B	흡수%(개시)	WR지수	흡수%(780일)
대조구	·		63	0	116
TWS	·		12	81	99
DT 95	DDAC	0.5:1	31	51	78
DT 95	DDAC	1:1	21	67	61
DT 95	DDAC	2:1	20	68	42
DT 95	DDA CO3	0.5:1	38	40	87
DT 95	DDA CO3	1:1	24	62	57

이 데이터는 DDAC와 DDA CO3가 모두 DT 95와의 조합에 효과적이고, 특히 긴 풍화시간 후에 효과적이라는 것을 나타낸다.

DDA CO3와 ODDA, DT 95로 처리된 폰데로사 소나무

WR	B	WR:B	흡수%(개시)	WR지수	흡수%(780일)
대조구			64	0	142
TWS			10	84	100
ODAA	DDA CO3	0.5:1	19	70	70
ODAA	DDA CO3	1:1	19	70	61
DT 95	DDA CO3	1:1	32	50	67
DT 95	·	1:0	18	72	62

이 데이터는 방수제와 살균제의 비가 1:1인 것이 효과적이라는 것을 나타낸다.

DDAC와 868로 처리된 폰데로사 소나무

WR	B	WR:B	흡수%(개시)	WR지수	흡수%(640일)
대조구			65	0	118
TWS			11	83	88
868	DDAC	0.5:1	39	40	69
868	DDAC	0.75:1	36	45	63
868	DDAC	1:1	30	54	71

이 데이터는 868이 DDAC와의 조합될 때 효과적인 방수제이고 시간이 지나도 특성이 우수하게 보유된다는 것을 나타낸다.

DDA CO3와 BX18로 처리된 폰데로사 소나무

WR	B	WR:B	흡수%(개시)	WR지수	흡수%(780일)
대조구			59	0	120
BX18	DDA CO3	0.5:1	28	53	58
BX18	DDA CO3	0.75:1	20	66	45
BX18	DDA CO3	1:1	19	68	37

이 데이터는 나타낸 WR:B 비의 범위에서 BX18이 효과적인 방수제라는 것을 보여준다.

DDAC와 BX18과 BX16으로 처리된 폰데로사 소나무

WR	B	WR:B	흡수%(개시)	WR지수	흡수%(540일)
대조구			70	0.00	121
TWS			7	90	49
·	DDAC	0:1	52	26	103
BX16	DDAC	1:1	22	69	71
BX18	DDAC	1:1	11	84	58

이 데이터는 C₁₆과 C₁₈화합물이 모두 효과적이라는 것을 나타낸다.

DDA CO3와 BX18로 처리된 남부황색소나무

WR	B	WR:B	흡수%(개시)	WR지수	흡수%(780일)
대조구			54	0	121
TWS			9	83	136
BX18	DDA CO3	1:1	18	67	37

이 데이터는 폰데로사 소나무뿐 아니라 남부황색소나무에서도 BX18로 우수한 결과를 얻을 수 있다는 것을 나타낸다. 또한 표 8의 데이터는 본 발명의 방수제 시스템의 장기간 효과를 강조한다.

DDAC와 BX18, ODAA로 처리된 남부황색소나무

WR	B	WR:B	흡수%(개시)	WR지수	흡수%(725일)
대조구			51	0	128
BX18	·	1:0	30	41	47
BX18	DDAC	1:1	38	25	67
ODAA	DDAC	1:1	17	67	106

이 데이터는 DDAC와 함께 ODAA도 남부황색소나무에 효과적이라는 것을 보여준다.

Claims (15)

1. 알킬 아민 옥사이드, 알킬 아세토아세테이트 및 방수성 4차 암모늄화합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 방수제와 적어도 하나의 살균성 4차 암모늄화합물을 포함하고, 상기 방수성 4차 암모늄화합물은 C₁₂-C₃₀알킬 또는 C₆-C₂₀아릴-치환된 알킬, C₁₂-C₃₀알킬 4차 암모늄조성물이고 상기 살균성 4차 암모늄 화합물은 C₈-C₁₂알킬 또는 C₆-C₂₀아릴-치환된 알킬, C₈-C₁₀알킬 4차 암모늄조성물인 방수성 목재 보존시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 알킬 [디메틸] 아민 옥사이드는 하기의 식을 가지고,

   R⁷은 C₈-C₄₀이며 포화 또는 불포화이고; R⁸과 R⁹는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 하이드록시에틸, 하이드록시에톡시에틸 및 하이드록시에틸 폴리에톡시에틸로 구성된 그룹으로부터 독립적으로 선택된 것이거나; 또는 R⁸과 R⁹는 고리그룹을 형성하기 위하여 조합된 것임을 특징으로 하는 방수성 목재보존시스템.
3. 제2항에 있어서, R⁷은 C₁₆이고 R⁸과 R⁹은 메틸인 것을 특징으로 하는 방수성 목재보존시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 알킬 아세토아세테이트는 하기의 식을 가지고,

   R¹⁰은 C₈-C₄₀알킬이며 포화 또는 불포화인 것임을 특징으로 하는 방수성 목재보존시스템.
5. 제5항에 있어서, R¹⁰은 C₁₈인 것을 특징으로 하는 방수성 목재보존시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 방수성 4차 암모늄화합물은 C₁-C₂₀알킬 또는 C₆-C₂₀아릴-치환된 알킬, C₈-C₂₀알킬 4차 암모늄조성물인 것을 특징으로 하는 방수성 목재 보존시스템.
7. 제1항에 있어서, 방수성 4차 암모늄화합물은 디(C₁₂-C₁₈)디메틸암모늄 클로라이드인 것을 특징으로 하는 방수성 목재 보존시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 방수성 4차 암모늄화합물은 디탈로-아미도에틸폴리옥시에틸렌메틸암모늄 메토설페이트인 것을 특징으로 하는 방수성 목재보존시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 살균성 4차 암모늄조성물은 하기 식을 가지고

   R¹¹은 C₆-C₁₂알킬 또는 C₆-C₂₀아릴-치환된 알킬그룹이고 R¹²는 C₆-C₁₀알킬그룹인, C₆-C₁₂알킬 또는 C₆-C₂₀아릴-치환된 알킬, C₆-C₁₀알킬 4차 암모늄 클로라이드인 것을 특징으로 하는 방수성 목재보존시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 살균성 4차 암모늄조성물은 하기 식을 가지고

    R¹³은 C₁-C₂₀알킬 또는 아릴-치환된 알킬그룹이고 R¹⁴는 C₈-C₁₂알킬그룹인, C₁-C₂₀알킬 또는 C₆-C₂₀아릴-치환된 알킬, C₈-C₂₀알킬 4차 암모늄 카보네이트인 것을 특징으로 하는 방수성 목재보존시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 살균성 4차 암모늄조성물은 하기 식을 가지고 R¹³은 C₆-C₁₂알킬 또는 C₆-C₂₀아릴-치환된 알킬그룹이고, R¹⁴는 C₆-C₁₀알킬그룹인, C₆-C₁₂알킬 또는 C₆-C₂₀아릴-치환된 알킬, C₆-C₁₀알킬 4차 암모늄 카보네이트인 것을 특징으로 하는 방수성 목재보존시스템.
12. 제13항에 있어서, R¹³과 R¹⁴가 각각 데실인 것을 특징으로 하는 방수성 목재보존시스템.
13. 제1항에 있어서, 조합된 살균성 및 방수성 화합물과 용매의 100중량부를 기본으로 하여 약 0.25 - 약 4중량부의 살균성 4차 암모늄화합물, 약 0.25 - 약 4중량부의 방수성 4차 암모늄화합물, 및 약 92 - 약 99.5중량부의 용매를 포함하는 방수성 목재보존시스템.
14. 제15항의 방수성 목재보존시스템으로 목재기질을 처리하는 것을 포함하는 목재기질의 보존방법.
15. 제15항의 방수성 목재보존시스템으로 목재기질을 처리하는 것을 포함하는 목재기질의 방수 및 보존방법.