TW201311147A - 調配物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於處理有機基質之組合物，及將組合物傳遞至有機基質，尤其木質纖維基質(諸如木料)之方法。該等方法可用於例如防止有害生物生長或提供其他特定特性於基質之目的。

Description

調配物
本發明係關於用於處理有機基質之組合物及將組合物傳遞至有機基質之方法。詳言之，本發明係關於用於處理之組合物及將處理化合物傳遞至諸如木料之木質纖維基質之方法。該等方法可用於例如防止有害生物生長或為基質提供其他特定特性之目的。
來自許多樹種之木料缺乏耐久性且物理特性通常較差。此等不足在取自人工栽植林之木料中更常見。
典型地，木料加工者可改變木料特性以改良耐久性且增強物理特性，諸如硬度、拒水性及對昆蟲或真菌攻擊的防護。
精通此項技術者熟知可藉由用防腐劑、聚合物及其類似物浸漬木料來較大或較小程度地彌補此等不足。浸漬製程已使用數十年。大多數涉及用處理流體浸漬。
典型地，木料用水性防腐劑或用基於非極性有機溶劑之溶劑流體，諸如白色石油腦(LOSP製程)處理。兩種製程之相似之處在於使用真空及壓力之變化形式。
在處理有機基質時，重要的是至少一些殺生物劑可用以攻擊微生物，至少一些殺生物劑必須為可溶的。出於健康、安全及環境原因達到極低溶解度水準與保留生物效能所必需之溶解度水準之間存在折衷。
精通木材防腐技術者已知真菌藉由許多方式來攻擊基 質，該等方式包括例如產生諸如羥基自由基、過氧化物、強酸及其類似物之細胞外化合物。一些真菌會產生細胞外草酸，其即便在相當低的pH值下亦會使通常用作木材防腐劑之銅化合物及其類似物沈澱。一旦以草酸鹽沈澱，銅即不再具有生物學活性。
歷史上，最重要之水性防腐劑之一為CCA(砷酸銅鉻)。然而，砷毒性較高且所用鉻形式會致癌。
在過去二十年中，在許多情況下，鉻及砷已用四級銨化合物替換，但因為不再存在鉻，所以需要另一種方法來溶解銅。一種方法涉及使用大量氨或有機胺化合物。氨為有毒氣體及環境污染物，且有機胺較昂貴。使用此等化合物亦為浪費的，因為大部分該等化合物在處理之後會容易地自木材中溶離出。若此等問題可得以緩減，則防腐劑將更具競爭性。
基於使用氨或胺溶解之銅之防腐劑一般稱為ACQ或銅唑(copper azole)。防腐劑典型地含有基於四級銨化合物或唑(諸如得克利(tebuconazole)或普克利(propiconazole))之共殺生物劑。pH值典型地為約10.5至11。四級銨化合物傳統上攜帶鹵素相對離子，諸如氯離子，但近年來此鹵素相對離子已用碳酸根替換以減輕腐蝕。基於碳酸根之四級銨化合物較昂貴，因此任何降低用量之方式均有價值。
使用氨或胺會導致重要問題。氨或胺對於使銅維持溶解十分關鍵。然而，在處理之後，剩餘氨或胺會導致銅自木材中浸出。浸出會降低木材負載量且可能導致木材失效。 此問題可藉由付出額外成本增加木材中之初始負載量來解決。然而，銅浸出至環境中亦成問題。
使用由氨或胺溶解之銅化合物所導致之另一問題為經處理木材安裝期間對所用鋼元件部分之腐蝕。該腐蝕係歸因於可溶性銅直接與鋼反應。因此需要使用不鏽鋼配件及夾具，由此增加了成本。已藉由使用無鹵素組合物在一定程度上緩減了腐蝕，但仍然是個問題。
使用氨及/或胺導致之另一個問題為此等化合物提供氮源且因此促進毀形性黴菌(disfiguring mould)在木料表面上生長。
較近型式之ACQ利用胺。在早期型式中，使用氨，但自組合物或經處理木材釋放之過量氨危害到工作者及環境之健康及安全。儘管如此，但氨仍用於耐火木種中，諸如澳大利亞及美國西部遇見之木種，因為其有助於使處理組合物滲透至此等木種中。
處理溶液中氨及/或胺或其混合物與銅之比率通常為胺或氨與銅之化學計量比為4：1，但此比率可進一步增加以維持溶液穩定性。在諸如AWPA P5-95 D型ACQ之標準中，此比率已指定。
在使用氨時防腐劑溶液中所形成之化合物為四胺錯合物，例如Cu(NH3)4，該種配位體可稱為硬配位體。
許多研究者已報導為達到最佳生物效能，木材處理後之最佳比率為浸出之後銅與氨或胺之化學計量比為1：1。由此表明在浸出期間損失75%溶解劑。過量胺或氨會有成本 損失，且銅亦浸出。若該浸出可得以緩減，則在成本及安全方面將提供相當大的效益。
US 4929454報導了含有用氨溶解之銅化合物之組合物且其包括四級銨化合物。
US 5916356報導了含有銅化合物及唑之組合物。
在過去十年中，已開發出許多不僅不含鉻及砷而且不含氨及胺之基於銅之防腐劑。此情況藉由將其他基於不溶性銅之殺生物劑轉化成粒度在約100與1000奈米之間的形式來實現。此尺寸之粒子足夠小，以便在使用標準技術浸漬時，其可完全滲透至基質中。此方法緩減了歸因於氨或胺之浸出及成本之問題。
然而，此等奈米殺生物劑有其自身之問題。
US 2008/0199525報導了使用微米化殺生物劑作為木材防腐劑。殺生物劑藉由使用二氧化鋯球類似物研磨來製備。奈米殺生物劑經設計以取消包括昂貴且可能有毒之組分，諸如氨或胺。
類似地，WO 2007/002156報導了藉由在適當分散劑存在下在球磨機中碾磨殺生物劑所製備之木材防腐劑。使用分散劑可防止粒度經由稱為奧斯特瓦爾德熟化(Ostwald ripening)之過程而增加。通常，需要高分散劑負載量來防止次微米組合物中粒子之聚結及沈降。使用分散劑會增加組合物之總成本，在需要高負載量時尤其如此。
US 2008/0199525報導了銅自經處理木材樣品之浸出減少了約90%。此舉具有成本及環境效益。
US 2008/0199525報導了大量共殺生物劑，該文獻以引用的方式併入本文中。
商業上主張基於銅之微米化防腐劑系統之腐蝕性顯著小於前述ACQ類型，包括基於無鹵素四級銨化合物之彼等ACQ。因此，在許多服務情形下可使用鍍鋅鋼夾具，而與經ACQ處理之木材接觸時必須使用不鏽鋼夾具。其原因為微米化產品具有極低溶解度且因此不會相互腐蝕。
然而，研磨或碾磨製程具有相關問題。在商業規模上，設備為資本密集型的且總共可花費幾百萬美元。能量成本可能較高，冷卻成本可能較高且更換碾磨介質較昂貴。另外，亦可能需要昂貴的分散劑及界面活性劑。
由於所需資本，設施需要為大型的且將製造集中在關鍵位置。由此允許較高生產量以攤還資金成本，但會導致將成品運輸到地理上遙遠之使用者的成本較高。
另外，碾磨為極緩慢之過程，其會延長製造時間。
可見發展傾向於緩減問題，但通常付出額外成本。
行業內正力求在不增加成本之情況下降低組合物對工作者及環境之影響。
若可在不增加成本之情況下緩減浸出、腐蝕及發黴問題或若可提供對當前可用物之至少一種替代物，則對於行業將是有價值的。
微米化銅化合物典型地包括氫氧化銅或鹼式碳酸銅類似物。此等化合物一般藉由鹼金屬氫氧化物或鹼金屬碳酸鹽與硫酸銅反應來製備。硫酸銅為銅化學反應中之主要饋料 之一。但將硫酸銅轉化成氫氧化銅或碳酸銅之步驟會引入另一製程及成本。
在一些狀況下，可使用氧化銅，且在藉由直接氧化途徑製備時與氫氧化銅或鹼式碳酸銅相比可能更具競爭性。
有趣的是注意到二醇在含硼殺生物劑之製備中已使用多年。NZ 549510提供與使用二醇製造可溶性硼物質有關之螺硼酸鹽化學反應之廣泛描述，該文獻以引用的方式併入本文中。
EP 0046380報導了「一種施用於諸如木材之多孔基質之吸濕性液體載劑，其中組合物含有至少20%當量之氧化硼」。報導了各種硼化合物之用途。較佳實施例使用八硼酸二鈉。亦報導了多種二醇(glycols)。較佳實施例使用乙二醇。並未提及所涉及之化學反應，但有可能形成至少一些螺硼酸鹽(spiroboronate)或二醇鹽(glycolate)。
US 4620990報導了「一種藉由硼酸擴散浸漬木質結構之方法，其中八硼酸二鈉實心桿由可為二醇之吸濕性液體補充」。
US 6508869報導了「一種包含氧化胺及硼化合物之組合物」。此組合經設計以增強硼化合物至木料中之滲透。
精通此項技術者知曉包括硼酸鹽及八硼酸鹽在內之硼酸化合物會與鄰二醇(諸如二醇(glycols))形成螺硼酸鹽錯合物且在水性介質中此舉會實質上降低pH值。此舉在分析化學中典型化，其中將甘露糖醇添加至硼酸鹽溶液中以使硼酸鹽滴定成強酸。
精通此項技術者知曉螺硼酸鹽之組成及結構。實例如下所示(螺硼酸鹽實例1)。硼酸鹽亦可形成部分螺硼酸鹽。實例亦如下所示(螺硼酸鹽實例2)。
螺硼酸鹽亦可稱為二醇鹽。亦即硼與二醇之化合物，其中二醇之一或多個不穩定氫原子經替換為直接在硼原子與二醇之氧原子之間的鍵。
如本文所用，術語二醇鹽(glycolate)意謂二醇(glycol)與諸如銅或硼之反應性物質之化合物。其不應與乙醇酸(glycolic acid)之鹽混淆。本文所述之二醇鹽係指在不需要羧酸官能基之情況下所形成之化合物。
從業者亦已致力於藉由包括矽或鋁化合物來保存基質。
US 2006/0115506報導了併入膠狀粒子形式之矽或鋁。然而，此等元素可以奈米粒子形式併入且因此引起上文所述之相同問題。亦報導了多種共殺生物劑，該文獻以引用的方式併入本文中。
WO 2006/081755報導了使用二氧化矽乳液來保存木材。
US 2006/0269583報導了使用含有矽及鋁之防腐劑，其中該等元素係呈可溶形式。該等防腐劑為酸性的且因此與ACQ、銅唑或類似的此類組合物之類似物不相容。
上文所述之組合物與當前替代物之類似物不相容且因此當前問題僅得以部分解決。
US 4943316報導了藉助於使用微波能來製造多種金屬二醇鹽，該文獻以引用的方式併入本文中。
US 2010/0179339報導了製備一系列物質之二醇鹽以用作阻燃劑，該文獻以引用的方式併入本文中。
包括在本說明書內之文獻、文件、材料、裝置、物件或其類似物之任何論述僅係出於提供本發明內容之目的。不承認任何或所有此等內容形成先前技術基礎之一部分或為與本發明有關之領域中的常用一般知識，如在優先權日之前存在一般。
目的
本發明之目的為提供一種用於傳遞至有機基質，尤其木質纖維基質之組合物，其對基質可能具有防腐或改良作用；及/或至少為公眾提供有用選擇。
在一個態樣中，本發明為一種用於處理有機基質之組合物，其包含：液體載劑；及呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質 (substrate modifying species)；其中該組合物之pH值使得二醇鹽至少部分可溶於液體載劑中。
適當時，以下實施例係關於以上態樣及下文所述之任一態樣。
在一個實施例中，組合物之pH值大於7。
在一些實施例中，組合物之pH值為8或8以上、9或9以上、10或10以上、或11或11以上。
在一個實施例中，組合物之pH值為約11。
在一些實施例中，組合物之pH值為7至14、7至13、7至12，或7至11。在一些實施例中，組合物之pH值為8至14、8至13、8至12，或8至11。在一些實施例中，組合物之pH值為9至14、9至13、9至12，或9至11。在一些實施例中，組合物之pH值為10至14、10至13、10至12，或10至11。
在一個實施例中，組合物之pH值小於7。
在一些實施例中，組合物之pH值為6或6以下、5或5以下、4.5或4.5以下、4或4以下、或3或3以下。
在一些實施例中，組合物之pH值為3至7或4至7。在一些實施例中，組合物之pH值為3至6或4至6。在一些實施例中，組合物之pH值為3至5或4至5。在一些實施例中，組合物之pH值為3至4.5。在一些實施例中，組合物之pH值為3至4。在一些實施例中，組合物之pH值為4至4.5。
在一個實施例中，組合物之pH值小於4.5。在一個實施例中，組合物之pH值小於4。在另一實施例中，pH值為約 4。
組合物之pH值可藉由此項技術中已知之任何適當方法測定，例如使用玻璃電極pH計或pH值指示劑，諸如通用指示劑。
在一個實施例中，組合物之pH值使得二醇鹽在液體載劑中之溶解度最大。在一個實施例中，二醇鹽完全可溶於液體載劑中。在另一實施例中，二醇鹽實質上可溶於液體載劑中。在另一實施例中，二醇鹽至少部分可溶於液體載劑中。在一個實施例中，二醇鹽可溶於液體載劑中。二醇鹽在液體載劑中之溶解度可例如藉由重量分析法測定。
在一個實施例中，組合物之pH值使得在將組合物施用於基質時不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質固定於有機基質中或有機基質上或有機基質中及有機基質上。
在一個實施例中，二醇鹽在液體載劑中之溶解度大於約0.001、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70或85 g/L。在一個實施例中，二醇鹽之溶解度大於約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80或90 g/L。在一個實施例中，二醇鹽之溶解度大於約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80或90 g/L。在一個實施例中，二醇鹽之溶解度大於約10、15、20、30、40、50、 60、70、80或90 g/L。
在一個實施例中，二醇鹽之溶解度小於約250、200、190、180、170、160、150、140、130、120、110或100 g/L。在一個實施例中，二醇鹽之溶解度小於約150、140、130、120、110或100 g/L。
在一個實施例中，不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質為防腐或殺生物物質。在另一個實施例中，不為硼之防腐或殺生物物質為防腐及殺生物物質。在另一個實施例中，不為硼之防腐或殺生物物質為防腐物質。在另一個實施例中，不為硼之防腐或殺生物物質為殺生物物質。
在一個實施例中，該物質為不為硼之金屬或非金屬。在一個實施例中，金屬或非金屬係選自週期表之第4、5、7-12、14及15族。在另一個實施例中，金屬或非金屬係選自週期表之第4、5及7-12族第4及5週期；第14族第2週期；及第15族第5及6週期。在一個實施例中，物質係選自由以下組成之群：銅、鋅、鐵、鈷、錳、銻、鉍、鈦、鋯、鎳、釩、銀及矽。
在另一個實施例中，物質係選自由以下組成之群：銅、鋅、鐵、鈷、錳、銻、鉍、鈦、鋯、鎳、釩及銀。
在另一個實施例中，物質為銅或鋅。
在另一個實施例中，物質為銅。
物質可呈任何適當氧化態。在一個實施例中，物質係選自銅(II)或鋅(II)。在另一個實施例中物質為銅(II)。
呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質 包含至少一個二醇。二醇包含至少兩個能夠與某一物質反應形成二醇鹽之羥基。
在一個實施例中，二醇為二元、三元或多元醇。在一個實施例中，至少兩個羥基相對於彼此呈能夠形成二醇鹽之1,2-(亦即相鄰)或1,3-關係。
在一個實施例中，二醇為C2-C20二元、三元或多元醇、糖、糖醇、聚合醇(例如聚醚醇，諸如聚乙二醇、聚丙二醇及其類似物)或其混合物。在一個實施例中，二元、三元或多元醇為C2-C12二元、三元或多元醇、單醣或由其衍生之糖醇、包含2至10個戊糖及/或己醣單元之寡醣或由其衍生之糖醇、聚合醇或其共聚物或嵌段共聚物或其任何混合物。
在一個實施例中，二醇為二元、三元或多元醇或其混合物。在一個實施例中，二元、三元或多元醇為C2-C20醇。在一個實施例中，C2-C20醇為C2-C6二元、三元或多元醇、鄰二醇、糖、糖醇、聚合醇或其混合物。
在一個實施例中，聚合醇為一或多種C2-C6二元、三元或多元醇之聚醚聚合物。
在一個實施例中，糖為非還原糖。在一個實施例中，非還原糖為二醣或三醣或其混合物。
適當二醇之實例包括(但不限於)乙二醇、丙二醇、丙三醇、赤藻糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、蔗糖、半乳糖醇、海藻糖、木糖醇、核糖醇及其類似物。
在一個實施例中，二醇為C2-C6二元、三元或多元醇或 其中一或多者之聚醚聚合物、非還原二醣或三醣、C2-C12糖醇或其混合物。
在一個實施例中，C2-C6二元、三元或多元醇為低碳烷二醇或低碳烯二醇。在一個實施例中，C2-C6二元、三元或多元醇為低碳烷基二醇。在一個實施例中，C2-C6二元、三元或多元醇為低碳烷二醇或三醇。在一個實施例中，二醇係選自由乙二醇、丙二醇、丙三醇或其混合物組成之群。在一個實施例中，二醇係選自由乙二醇、丙三醇或其混合物組成之群。
在一個實施例中，二醇為鄰二醇。在另一個實施例中，二醇為多羥基化合物。在一個實施例中，二醇為糖或多元醇。
諸多二醇可購得。
在一個實施例中，液體載劑包含水。在一個實施例中，組合物包含至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%水。
在另一個實施例中，液體載劑包含醇。在一個實施例中，醇為C1-C6醇。在一個實施例中，醇係選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、異丁醇、第三丁醇及其混合物。在一個實施例中，醇係選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇及其混合物。在一個實施例中，醇係選自由甲醇、乙醇及其混合物組成之群。在一個實施例中，醇為甲醇。在另一個實施例中，醇為乙醇。
在另一個實施例中，液體載劑包含二醇。在一個實施例 中，二醇係如上文所述之任一實施例所定義。在一個實施例中，二醇係選自由乙二醇、丙二醇、丙三醇及其混合物組成之群。在另一個實施例中，二醇為乙二醇、丙三醇或其混合物。在一個實施例中，二醇為乙二醇。在另一個實施例中，二醇為丙三醇。
在另一個實施例中，液體載劑包含水與醇之混合物。在另一個實施例中，液體載劑包含水與選自由甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇及其混合物組成之群的醇之混合物。
在另一個實施例中，液體載劑包含水與二醇之混合物。在另一個實施例中，液體載劑包含水與選自由乙二醇、丙二醇、丙三醇及其混合物組成之群的二醇之混合物。
在另一個實施例中，液體載劑包含水、醇及二醇之混合物。在另一個實施例中，液體載劑包含水，選自由甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇及其混合物組成之群的醇及選自由乙二醇、丙二醇、丙三醇及其混合物組成之群的二醇之混合物。
在一個實施例中，液體載劑包含氨或氨水溶液。在另一個實施例中，液體載劑包含水，選自由甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇及其混合物組成之群的醇，選自由乙二醇、丙二醇、丙三醇及其混合物組成之群的二醇及氨之混合物。
在一個實施例中，液體載劑包含一或多種胺。在一個實施例中，液體載劑包含水、醇、二醇、氨及/或胺之混合物。在一個實施例中，液體載劑包含水；及醇、二醇、氨、胺或其任何混合物。
液體載劑可包含一或多種其他溶劑。適當溶劑之實例包括丙酮、N-甲基吡咯啶酮、二甲基甲醯胺、甲醯胺、二甲亞碸、二醇偏醚(glycol partial ether)、二醇二醚及其類似物。在一個實施例中，一或多種其他溶劑可與水混溶。
在一個實施例中，組合物進一步包含一或多種在二醇鹽存在下及在組合物之pH值下穩定之其他防腐或殺生物或基質改良物質。
在一個實施例中，其他物質為防腐或殺生物物質。在另一個實施例中，其他物質為防腐及殺生物物質。在另一個實施例中，其他物質為防腐物質。在另一個實施例中，其他物質為殺生物物質。
在一個實施例中，其他物質為第二殺生物劑或共殺生物劑。
在一個實施例中，其他物質係選自包含以下之群：殺生物或防腐微米化物質，例如微米化銅物質、殺生物或防腐金屬物質，例如鋅、銀及其類似物；及有機殺生物劑，例如四級銨化合物、三唑、氧化胺、噻唑、三唑、苯二甲腈及其類似物。
精通此項技術者知曉可使用防腐或殺生物或基質改良物質之任何組合，只要注意諸如溶解度及相容性之潛在問題即可。舉例而言，四級銨化合物在寬pH值範圍內一般易溶於水中，且因此為適當的，只要解決來自任何去穩定性陽離子或陰離子物質之影響即可。
其他物質可為水溶性或水不溶性。其他物質之實例包括 有機殺生物劑，例如殺真菌劑、殺昆蟲劑、殺黴菌劑(moldicides)、殺細菌劑、除藻劑等。有機殺生物劑為熟習此項技術者所熟知，且包括例如唑、四級銨化合物、硼酸鹽化合物、氟化合物及其組合。水溶性殺生物劑之實例包括四級銨化合物，例如氯化烷基二甲基苄基銨、氯化二甲基二癸基銨、碳酸/碳酸氫二甲基二癸基銨及其類似物。水不溶性殺生物劑之實例包括(但不限於)唑，例如環克座(cyproconazole)、普克利、得克利，Busan(TCMTB)，2-(硫氰基甲硫基)苯并噻唑，四氯異苯腈(chlorothalonil)及益發靈(dichlofluanid)；異噻唑酮，例如Kathon 930、Kathon WT、甲基異噻唑啉酮、苯并異噻唑啉-3-酮及2-辛基-3-異噻唑銅；益達胺(imidacloprid)；丁基胺基甲酸碘丙炔酯(IPBC)；擬除蟲菊酯，例如畢芬寧(bifenthrin)、賽滅寧(cypermethrin)及百滅寧(permethrin)；甲殼素(chitin)、聚葡萄胺糖(chitosan)、陶斯松(clorpyrifos)、4-異丙苯基苯酚、氟蟲腈(fipronil)、貝芬替(carbendazim)、賽扶寧(cyfluthrin)及4-α-異丙苯基苯酚。
在一個實施例中，其他防腐或殺生物或基質改良物質為殺真菌劑。在一個實施例中，殺真菌劑係選自對木腐擔子菌有活性之殺真菌劑群。在一個實施例中，殺真菌劑包含一或多種選自康唑(conazoles)及麥角固醇生物合成抑制劑之群的殺真菌劑以防止白腐、褐腐及軟腐真菌生長，該等真菌為未處理木材中木材腐爛之主要原因。康唑之實例包括甘寶素(climbazole)、克黴唑(clotrimazole)、依滅列 (imazalil)、噁咪唑(oxpoconazole)、撲克拉(prochloraz)、賽福座(triflumizole)、阿紮康唑(azaconazole)、糠菌唑(bromuconazole)、環克座(cyproconazole)、苄氯三唑醇(diclobutrazol)、待克利(difenoconazole)、達克利(diniconazole)、達克利(diniconazole-M)、依普座(epoxicona-zole)、乙環唑(etaconazole)、芬克座(fenbuconazole)、氟喹唑(fluquinconazole)、護矽得(flusilazole)、護汰芬(flu-triafol)、呋菌唑(furconazole)、呋醚唑(furconazole-cis)、己唑醇(hexaconazole)、亞胺唑(imibenconazole)、種菌唑(ipconazole)、滅特座(metconazole)、邁克尼(myclobuta-nil)、平克座(penconazole)、普克利、丙硫菌唑(prothio-conazole)、喹唑(quinconazole)、矽氟唑(simeconazole)、得克利、四克利(tetraconazole)、三泰芬(triadimefon)、三泰隆(triadimenol)、滅菌唑(triticonazole)、烯效唑(uniconazole)及單克素(uniconazole-P)。麥角固醇生物合成抑制劑之實例包括嗎啉殺真菌劑，例如阿迪嗎啉(aldi-morph)、抑菌啉(benzamorf)、嗎菌威(carbamorph)、達滅芬(dimethomorph)、嗎菌靈(dodemorph)、芬普福(fenpropimorph)、氟嗎啉(flumorph)及三得芬(tridemorph)。已發現對一或多種木腐真菌有效之其他殺真菌劑之實例包括萎鏽靈(carboxin)、依普同(iprodione)、拌種咯(fenpiclonil)、福美鐵(ferbam)、拌種咯、敵菌丹(capafol)、8-羥基喹啉、代森鈉(nabam)、嘉保信(oxycarboxin)、嘧菌環胺(cyprodi-nil)、百菌清 (chlorothanil)、亞托敏(axaoxystrobin)、三氟敏(trifloxystrobin)、得恩地(thiram)、扶吉胺(fluazinam)、氯唑靈(terrazole)、貝芬替(carbendazim)及免賴得(benomyl)。在本發明中此等殺真菌劑可與一或多種康唑或麥角固醇生物合成抑制劑組合使用。
在另一個實施例中，其他物質為殺昆蟲劑。殺昆蟲劑之實例包括吡唑啉、吲唑、氧基吲唑、吡唑啉甲醯苯胺、噠嗪、氧二氮雜環己烯、三環噠嗪、三環氧二氮雜環己烯、三環三嗪、胺基甲酸酯、有機磷酸酯(例如陶斯松(chlorpyrifos)及二氯松(dichlorvos))、芬化利(fenvalerate)、氟蟲腈及因得克(indoxacarb)及其代謝物及其混合物。
在一個實施例中，其他物質為氨。
在另一個實施例中，其他物質為四級銨化合物。
在另一個實施例中，其他物質為硼二醇鹽。在另一個實施例中，其他物質為矽二醇鹽。在另一個實施例中，其他物質為鋁二醇鹽。在一個實施例中，其他物質為硼、矽或鋁之二醇鹽或其混合物。
在另一個實施例中，其他物質為唑化合物。在一個實施例中，唑為得克利或普克利。
在另一個實施例中，其他物質為殺昆蟲劑。在一個實施例中，殺昆蟲劑為擬除蟲菊酯。在一個實施例中，殺昆蟲劑為百滅甯或畢芬寧。在另一個實施例中，殺昆蟲劑為氟蟲腈或益達胺。
在一個實施例中，一或多種其他物質至少部分可溶於液 體載劑中。
在一個實施例中，一或多種其他物質與液體載劑呈乳液或微乳液形式。在一個實施例中，乳液或微乳液包含一或多種適當物質之一或多種溶劑。
在一個實施例中，一或多種其他物質呈微米化粒子形式。在一個實施例中，微米化粒子分散於液體載劑中。在另一個實施例中，組合物包含微米化粒子與其中分散有該等粒子之一或多種適當載劑之乳液或微乳液。在另一個實施例中，微米化粒子經囊封。在一個實施例中，微米化粒子連同其中分散有該等粒子之一或多種適當載劑一起囊封。
在一個實施例中，有機基質為木質纖維基質。在一個實施例中，木質纖維基質為木、木產品或木複合物。在另一個實施例中，木質纖維基質為木料、木料產品或木料複合物。在另一個實施例中，木質纖維基質為木材、木材產品或木材複合物。在另一個實施例中，木質纖維基質為木、木料、木材或其產品或複合物。在一個實施例中，木質纖維基質為木、木料或木材。
在一個實施例中，在使用AWPA E12腐蝕標準方法測試時，相比於標準ACQ，該組合物產生小至少20%之密耳/年腐蝕率(mpy)。在一個實施例中，密耳/年腐蝕率小至少30%、小至少40%、小至少50%、小至少60%、小至少70%、小至少80%或小至少90%。在一個實施例中，密耳/年腐蝕率小至少60%。在另一個實施例中，組合物展示無 腐蝕。儘管AWPA E12腐蝕標準方法可能不指定添加至木材中之銅之量，但精通此項技術者將知曉典型併入率且亦知曉較高負載量將使腐蝕成比例地加劇。
在一個實施例中，在使用AWPA A11-93方案測試時，相比於標準ACQ，組合物產生不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質少至少20%之浸出液。在一個實施例中，浸出液之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質少至少30%、少至少40%、少至少50%、少至少60%、少至少70%、少至少80%、少至少90%。
在一個實施例中，組合物包含至少0.001重量%、0.01重量%、0.1重量%、0.5重量%、1重量%、2重量%、3重量%、5重量%、10重量%、15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、35重量%或50重量%之二醇鹽。在另一個實施例中，組合物包含小於75重量%、50重量%、35重量%、30重量%、25重量%、20重量%、15重量%、10重量%、5重量%或3重量%之二醇鹽。在另一個實施例中，組合物包含0.001至75重量%、0.001至50重量%、0.001至35重量%、0.001至30重量%、0.001至25重量%、0.001至20重量%、0.001至15重量%、0.001至10重量%、0.001至5重量%、0.001至3重量%、0.01至50重量%、0.01至35重量%、0.01至30重量%、0.01至25重量%、0.01至20重量%、0.01至15重量%、0.01至10重量%、0.01至5重量%、0.01至3重量%、0.1至35重量%、0.1至30重量%、0.1至25重量%、0.1至20重量%、0.1至15重量%、0.1至10重量%、0.1至5重量 %、0.1至3重量%、1至30重量%、1至25重量%、1至20重量%、1至15重量%、1至10重量%、1至5重量%、1至3重量%、1至5重量%及1至3重量%之二醇鹽。
在一個實施例中，組合物係呈在施用於基質之前進行稀釋之濃縮物形式。在另一個實施例中，組合物係呈在不進行稀釋之情況下適於施用於基質之形式。
在一個實施例中，組合物包含10、20、30、40、50、60、70、80、90或95重量%或95重量%以上之水。在另一個實施例中，組合物包含10至95、10至90、10至80、10至70、10至60、10至50、10至40、10至30、10至20、20至95、20至90、20至80、20至70、20至60、20至50、20至40、20至30、30至95、30至90、30至80、30至70、30至60、30至50、30至40、40至95、40至90、40至80、40至70、40至60、40至50、50至95、50至90、50至80、50至70、50至60、60至95、60至90、60至80、60至70、70至95、70至90、70至80、80至95、80至90或90至95重量%之水。
在一個實施例中，在施用於基質時，不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質之保留量為約0.0001至10、0.0001至9、0.0001至8、0.0001至7、0.0001至6、0.0001至5、0.0001至4、0.0001至3、0.0001至2、0.0005至10、0.0005至9、0.0005至8、0.0005至7、0.0005至6、0.0005至5、0.0005至4、0.0005至3、0.0005至2、0.001至10、0.001至9、0.001至8、0.001至7、0.001至6、0.001至5、0.001至 4、0.001至3、0.001至2、0.005至10、0.005至9、0.005至8、0.005至7、0.005至6、0.005至5、0.005至4、0.005至3、0.005至2、0.01至10、0.01至9、0.01至8、0.01至7、0.01至6、0.01至5、0.01至4、0.01至3、0.01至2、0.05至10、0.05至9、0.05至8、0.05至7、0.05至6、0.05至5、0.05至4、0.05至3或0.05至2 m/m。
在另一個態樣中，本發明為作為適於或用於處理有機基質(例如諸如木材)之防腐或殺生物劑或基質改良劑的以下組合物：至少一種呈如本文所定義之二醇鹽形式存在之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質，及用於該二醇鹽之液體載劑；其中該組合物之pH值大於9；且其中就液體載劑而言，組合物至少部分為水性的；且其中液體載劑至少為二醇鹽之部分溶劑；且其中，視情況，至少一種其他防腐或殺生物或基質改良物質(且此物質可為硼)存在於液體載劑中且呈二醇鹽形式或不呈二醇鹽形式存在。
在一個實施例中，防腐或殺生物或基質改良物質二醇鹽包括二醇或二醇之混合物。
在一個實施例中，二醇為乙二醇、丙二醇或丙三醇。
在一個實施例中，二醇為鄰二醇。
在一個實施例中，二醇為多羥基化合物。在一個實施例中，二醇為糖或其他多元醇。
在一個實施例中，二醇為乙二醇或丙三醇。
在一個實施例中，二醇為丙三醇。
在一個實施例中，呈二醇鹽形式存在之防腐或殺生物或基質改良物質為式(I)化合物： 其中：R1及R2各自獨立地選自由以下組成之群：氫、羥甲基、烷基、烷氧基、經取代羧基及其類似基團。
在一個實施例中，R1及R2各自為氫且化合物為乙二醇銅(II)(銅(II)連接至兩個乙二醇配位體)。
在另一個實施例中，R1及R2各自為羥甲基且化合物為丙三醇銅(II)。
熟習此項技術者將瞭解，在溶液中，尤其在強鹼存在時，式(I)化合物可帶有電荷(電荷未圖示)。電荷可藉由存在必要化學計量之任何適當抗衡離子來平衡。舉例而言，當式(I)化合物具有-2之電荷時，陰離子電荷可藉由存在一個二階陽離子或兩個單價陽離子來平衡。在一個實施例中，抗衡離子為鈉陽離子。
在另一個實施例中，防腐或殺生物或基質改良物質為如本文所定義之式(I)化合物，其中銅離子用鋅離子替換。
在一個實施例中，R1及R2各自為氫且化合物為乙二醇鋅(II)。
在另一個實施例中，R1及R2各自為羥甲基且化合物為丙三醇鋅(II)。
精通此項技術者會遇到眾多變化形式，但各變化形式必須考慮到中心部分之氧化態。舉例而言，以下化合物以具有單一負電荷之陰離子形式存在(電荷未圖示)。
該電荷藉由存在諸如Na+之相對離子來平衡。如NZ 549510所述，該化合物可稱為螺丙三醇硼酸鹽，但同樣可描述為丙三醇硼。
精通配位化學技術者知曉在適當配位體存在下過渡金屬可形成配位錯合物。舉例而言，如本文所述實例中所觀測到，銅能夠形成以深藍色為典型特徵之八面體配位錯合物。
銅二醇鹽八面體配位錯合物之實例如下所示。銅二醇鹽錯合物在銅原子與兩個二醇配位體之氧原子之間具有四個鍵，因此兩個其他配位體可參與形成八面體錯合物。適當其他配位體包括例如水(如下所示)、氨(氨錯合物(ammine))、胺、醇、有機酸、雙牙配位體(例如乙二胺)或其他適當分子。
不希望受理論束縛，本發明者咸信以下實例1中所製備之化合物包含Na2CuC6H12O6.2H2O。
熟習此項技術者將瞭解，不同物質可容納不同數目之配位體。物質之氧化態可影響物質可容納之配位體數目。
物質之氧化態及配位體(包括二醇配位體)之性質決定二醇鹽化合物之整體電荷。電荷可藉由存在必要化學計量之任何適當陽離子或(若適當)陰離子來平衡。陽離子之實例包括金屬陽離子，例如鹼金屬或鹼土金屬陽離子，例如鋰、鈉、鉀、鎂及鈣陽離子；過渡金屬陽離子，例如鈦、鋯、釩、鉬、鐵、鈷、鎳陽離子；其他金屬陽離子，例如鋅及銅陽離子；及有機陽離子，例如四級銨化合物。陰離子之實例包括無機陰離子，例如鹵素陰離子，例如氟、氯、溴及碘陰離子；硫酸根、磷酸根、氫氧根、硝酸根、碳酸根及碳酸氫根陰離子；及有機陰離子，例如烷醇根、乙酸根及羧酸根。其他陽離子及陰離子為熟習此項技術者所顯而易見。
二醇鹽包含至少一個二醇。在一個實施例中，二醇鹽包含兩個二醇。在另一個實施例中，二醇鹽包含三個二醇。
二醇鹽可進一步包含一或多個不為二醇之配位體。在一個實施例中，二醇鹽包含一或多個水配位體。在另一個實 施例中，二醇鹽包含一或多個醇配位體。在另一個實施例中，二醇鹽包含一或多個氨或胺配位體。在一個實施例中，二醇鹽包含一或多個選自水、醇、氨、胺及其混合物之配位體。
有時可能較佳具有配位體之混合物。在一個實施例中，該等配位體可包括二醇與氨、胺及/或水之混合物。在一個實施例中，該等配位體可包括二醇與氨及/或胺之混合物。在另一個實施例中，該等配位體可包括二醇與水之混合物。
在一些實施例中，二醇與物質(例如銅)之比率為約1：1至約3：1、約1：1至2：1、或約2：1。
在一個實施例中，液體載劑為水或簡單醇或其混合物。
在一個實施例中，液體載劑包含其他二醇。
在一個實施例中，液體載劑包含一或多種胺。適當胺之實例包括(但不限於)單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺及其類似物。
若需要，液體載劑可包括分散劑及/或界面活性劑。
在一個實施例中，不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質係選自由以下組成之群：銅、鋅、鐵、鈷、錳、銻、鉍、鈦、鋯、鎳、釩、銀等。
在一個實施例中，不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質為銅或鋅。
在一個實施例中，不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質為銅。
在一個實施例中，組合物包括一或多種殺生物劑。
在一個實施例中，組合物包含二醇鹽之混合物。
在一個實施例中，組合物包括呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質加硼二醇鹽之混合物。
在一個實施例中，組合物包括呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質加矽二醇鹽之混合物。
在一個實施例中，組合物包括呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質加鋁二醇鹽之混合物。
在一個實施例中，組合物包括呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質加替代性二醇鹽物質之混合物的混合物。
在一個實施例中，組合物包含一或多種用於調節組合物之pH值的化合物。在一個實施例中，化合物為鹼金屬或鹼土金屬化合物。
在一個實施例中，鹼金屬化合物為氫氧化鈉或鉀。
在一個實施例中，用於調節組合物之pH值的化合物為乙酸或硫酸。
在一個實施例中，組合物包含其他錯合或螯合劑。
在一個實施例中，組合物除了包含呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或基質改良物質外亦包含一或多種共殺生物劑。
在一個實施例中，一或多種共殺生物劑包括四級銨化合物、硼化合物、氟化合物或唑。
在一個實施例中，四級銨化合物為苯甲烴銨鹽或二甲基二癸基銨鹽。
在一個實施例中，四級銨化合物為氯化苯甲烴銨或氯化二甲基二癸基銨。
在另一個實施例中，四級銨化合物為碳酸或碳酸氫二癸基二甲基銨。
在一個實施例中，唑為普克利或得克利或此等唑之混合物。
在一個實施例中，硼化合物為硼二醇鹽化合物。
在一個實施例中，組合物包括氧化胺或烷氧基化胺。
在一個實施例中，共殺生物劑包括殺昆蟲劑(諸如百滅甯或畢芬寧)或殺真菌劑(諸如四氯異苯腈)。
在一個實施例中，共殺生物劑在較佳的液體載劑中之溶解度較低且以微米化粒子形式、以乳液或微乳液或以囊封或微囊封粒子形式併入。
在一個實施例中，組合物包括奈米顆粒殺生物劑、微乳液或微囊封殺生物劑。
在一個實施例中，有機基質為木質纖維基質。
在一個實施例中，木質纖維基質為木料或木料複合物。
在一個實施例中，有機基質為木料。
在一個實施例中，木料足夠乾燥以允許由組合物浸漬。
在一個實施例中，基質為處於或低於纖維飽和之木料。
在另一個態樣中，本發明提供一種用於處理有機基質之組合物，其包含：呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質之微米化粒子；及 液體載劑。
如本文所用，術語「微米化粒子」意謂粒度在0.005至25微米範圍內之粒子。如本文所用，術語「粒度」係指粒子最大尺寸之大小。
呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質係如上文所述之任一實施例中所定義。在一個實施例中，不為硼之物質為金屬。在一個實施例中，該金屬為銅。
呈二醇鹽形式之不為硼之物質包含至少一個二醇。二醇係如上文所述之任一實施例所定義。
在一個實施例中，微米化粒子為次微米粒子。如本文所用，術語「次微米粒子」意謂粒度小於1微米之粒子。在一個實施例中，次微米粒子之粒度大於0.01微米。
在一個實施例中，微米化粒子分散於液體載劑中。在另一個實施例中，組合物包含微米化粒子與其中分散有該等粒子之一或多種適當載劑之乳液或微乳液。在另一個實施例中，微米化粒子經囊封。在一個實施例中，微米化粒子連同其中分散有該等粒子之一或多種適當載劑一起囊封。
在一個實施例中，液體載劑包含水。在另一個實施例中，液體載劑包含水與一或多種其他可與水混溶或不可與水混溶之溶劑的混合物。
在一個實施例中，液體載劑包含一或多種有機溶劑。
溶劑之實例包括丙酮、N-甲基吡咯啶酮、二甲基甲醯胺、甲醯胺、二甲亞碸、二醇偏醚、二醇二醚、醇(例如C1-C6醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、 第二丁醇、異丁醇、第三丁醇)、植物油、非極性有機溶劑及其類似物及其混合物。
在一個實施例中，組合物進一步包含一或多種其他殺生物或防腐或基質改良物質。一或多種其他物質係如上文所述之任一實施例所定義。
在一個實施例中，其他物質係呈微米化粒子形式。在一個實施例中，其他物質係呈微米化鋅形式。
在一個實施例中，組合物之pH值為4到11。在另一個實施例中，組合物之pH值為4.5至10.5。在另一個實施例中，組合物之pH值為4至10、4至9、4至8、4至7、4至6、4至5、5至11、5至10、5至9、5至8、5至7、5至6、6至11、6至10、6至9、6至8、6至7、7至11、7至10、7至9、7至8、8至11、8至10、8至9、9至11、9至10，或10至11。
在一個實施例中，組合物之pH值使得呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質之微米化粒子至少部分不可溶於液體載劑中。在一個實施例中，微米化粒子實質上或完全不可溶於液體載劑中。
在一個實施例中，組合物包含10、20、30、40、50、60、70、80、90或95重量%或95重量%以上之水。在另一個實施例中，組合物包含10至95、10至90、10至80、10至70、10至60、10至50、10至40、10至30、10至20、20至95、20至90、20至80、20至70、20至60、20至50、20至40、20至30、30至95、30至90、30至80、30至70、30至60、30至50、30至40、40至95、40至90、40至80、40至 70、40至60、40至50、50至95、50至90、50至80、50至70、50至60、60至95、60至90、60至80、60至70、70至95、70至90、70至80、80至95、80至90或90至95重量%之水。
在一個實施例中，在施用於基質時，不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質之保留量為約0.0001至10、0.0001至9、0.0001至8、0.0001至7、0.0001至6、0.0001至5、0.0001至4、0.0001至3、0.0001至2、0.0005至10、0.0005至9、0.0005至8、0.0005至7、0.0005至6、0.0005至5、0.0005至4、0.0005至3、0.0005至2、0.001至10、0.001至9、0.001至8、0.001至7、0.001至6、0.001至5、0.001至4、0.001至3、0.001至2、0.005至10、0.005至9、0.005至8、0.005至7、0.005至6、0.005至5、0.005至4、0.005至3、0.005至2、0.01至10、0.01至9、0.01至8、0.01至7、0.01至6、0.01至5、0.01至4、0.01至3、0.01至2、0.05至10、0.05至9、0.05至8、0.05至7、0.05至6、0.05至5、0.05至4、0.05至3或0.05至2 m/m。
在另一個態樣中，本發明提供呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質之用途，其係用於處理有機基質。
呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質及有機基質係如上文所述之任一實施例中所定義。
在另一個態樣中，本發明提供一種組合物之用途，該組合物包含： 液體載劑；及呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質，該組合物係用作處理有機基質之防腐或殺生物劑或基質改良劑。
在一個實施例中，組合物之pH值使得二醇鹽至少部分可溶於液體載劑中。
在一個實施例中，呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質係呈微米化粒子形式。
在另一個態樣中，本發明提供一種以下組合物之用途：至少一種呈如本文所定義之二醇鹽形式存在之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質，及用於該二醇鹽之液體載劑；其中該組合物之pH值大於9；且其中就液體載劑而言，組合物至少部分為水性的；且其中液體載劑至少為二醇鹽之部分溶劑；且其中，視情況，至少一種其他防腐或殺生物或基質改良物質(且此物質可為硼)存在於液體載劑中且呈二醇鹽形式或不呈二醇鹽形式存在，該組合物係用作處理有機基質之防腐或殺生物劑或基質改良劑。
在另一個態樣中，本發明提供一種本發明組合物之用途，其係用作處理有機基質之防腐或殺生物劑或基質改良劑。
在另一個態樣中，本發明提供一種處理有機基質之方法，該方法包含將呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質施用於基質。
本發明亦係關於一種處理有機基質之方法，其中將以上本發明組合物施用於基質。
在另一個態樣中，本發明係關於一種處理有機基質之方法，該方法包含將本發明組合物施用於基質。
在一個態樣中，本發明提供一種處理有機基質之方法，其包含將以下組合物施用於基質：至少一種呈如本文所定義之二醇鹽形式存在之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質，及用於該二醇鹽之液體載劑；其中該組合物之pH值大於9；且其中就液體載劑而言，組合物至少部分為水性的；且其中液體載劑至少為二醇鹽之部分溶劑；且其中，視情況，至少一種其他防腐或殺生物或基質改良物質(且此物質可為硼)存在於液體載劑中且呈二醇鹽形式或不呈二醇鹽形式存在。
在一個實施例中，組合物係藉由浸入、噴霧或真空壓力浸漬施用，視情況包括使用WO 2004/054765中所述之處理方法。
在一個實施例中，組合物係藉由浸入、浸沒、噴霧或刷塗施用於基質。另外，可使用真空或正壓力浸漬之變化形式。
在一個實施例中，組合物係在周圍溫度至100℃之溫度下施用。
在一個實施例中，組合物係在周圍溫度下施用。
在一個實施例中，組合物係使用真空壓力浸漬之任何變化形式施用至基質。
在一個實施例中，組合物係使用單一真空浸漬施用至基質。
在一個實施例中，組合物係施用於處於或低於纖維飽和之基質。
在一個實施例中，在將組合物施用於基質時以二醇鹽形式存在或呈二醇鹽形式存在之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質固定於有機基質中或有機基質上或有機基質中及有機基質上。
在一個實施例中，在施用組合物之前調節有機基質之pH值，以便在將組合物施用於基質時以二醇鹽形式存在或呈二醇鹽形式存在之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質固定於有機基質中或有機基質上或有機基質中及有機基質上。
在一個實施例中，在將組合物施用於基質之後藉由調節基質之pH值將以二醇鹽形式存在或呈二醇鹽形式存在之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質固定於有機基質中或有機基質上或有機基質中及有機基質上。
在一個實施例中，在將組合物施用於基質時或在將組合物施用於基質之後藉由調節基質之pH值，將以二醇鹽形式 存在或呈二醇鹽形式存在之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質固定於有機基質中或有機基質上或有機基質中及有機基質上。
在一個實施例中，該方法進一步包含在施用於基質之前稀釋組合物。
在一個實施例中，將足夠量之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質施用於基質以提供如下基質，其中不為硼之殺生物或基質改良物質之保留量為約0.0001至10、0.0001至9、0.0001至8、0.0001至7、0.0001至6、0.0001至5、0.0001至4、0.0001至3、0.0001至2、0.0005至10、0.0005至9、0.0005至8、0.0005至7、0.0005至6、0.0005至5、0.0005至4、0.0005至3、0.0005至2、0.001至10、0.001至9、0.001至8、0.001至7、0.001至6、0.001至5、0.001至4、0.001至3、0.001至2、0.005至10、0.005至9、0.005至8、0.005至7、0.005至6、0.005至5、0.005至4、0.005至3、0.005至2、0.01至10、0.01至9、0.01至8、0.01至7、0.01至6、0.01至5、0.01至4、0.01至3、0.01至2、0.05至10、0.05至9、0.05至8、0.05至7、0.05至6、0.05至5、0.05至4、0.05至3或0.05至2 m/m。
在一個實施例中，該方法進一步包含在施用組合物之後乾燥基質。
在另一個態樣中，本發明提供一種藉由本發明方法處理之有機基質。
在另一個態樣中，本發明為浸漬或注入有不為硼之金屬 物質或非金屬物質之木質纖維材料；其中該物質經支持在適當液體載劑中進行其浸漬或注入；且其中該物質係以二醇鹽(如本文所定義)形式浸漬或注入；且其中該物質以殺生物方式充當木質纖維材料中之防腐劑及/或基質改良劑。
在另一個態樣中，本發明為浸漬或注入有不為硼之金屬物質或非金屬物質之木質纖維材料；其中該物質經支持在高pH值水性環境中進行其浸漬或注入；且其中該物質係以二醇鹽(如本文所定義)形式浸漬或注入；且其中該物質以殺生物方式充當木質纖維材料中之防腐劑及/或基質改良劑。
在一個實施例中，該物質係選自由以下組成之群：銅、鋅、鐵、鈷、錳、銻、鉍、鈦、鋯、鎳、釩、銀及矽。在一個實施例中，該物質係選自由以下組成之群：銅、鋅、鐵、鈷、錳、銻、鉍、鈦、鋯、鎳、釩及銀。在一個實施例中，物質為銅或鋅。在一個實施例中，物質為銅。
在一個實施例中，高pH值水性環境之pH值大於9。在一個實施例中，高pH值水性環境之pH值大於10。在一個實施例中，高pH值水性環境之pH值大於11。
在一個實施例中，高pH值水性環境包括在高pH值環境 之pH值下相容之其他活性物。
在一個實施例中，高pH水性環境包括水以外之其他液體。
在一個實施例中，高pH水性環境允許固定於適合後浸漬或注入之pH環境中之物質藉由浸漬或注入遞送。
在一個實施例中，在使用AWPA E12腐蝕標準方法測試時，相比於用標準ACQ處理之木質纖維材料，該木質纖維材料產生小至少20%之密耳/年腐蝕率(mpy)。在一個實施例中，密耳/年腐蝕率小至少30%、小至少40%、小至少50%、小至少60%、小至少70%、小至少80%或小至少90%。在一個實施例中，密耳/年腐蝕率小至少60%。在另一個實施例中，密耳/年腐蝕率小至少70%。
在一個實施例中，在使用AWPA A11-93方案測試時，相比於用標準ACQ處理之木質纖維材料，木質纖維材料產生之浸出液具有少至少60% ppm之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質。在一個實施例中，浸出液具有少至少65%、少至少70%、少至少75%、少至少85%、少至少85%、少至少90%及少至少95%之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質。
在另一個態樣中，本發明提供一種製備用於木材處理之組合物之方法，其中該組合物包括不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質之二醇鹽化合物，且其中該方法包括使用包含水之溶劑系統。
在另一個態樣中，本發明提供一種製備用於木材處理之 本發明組合物之方法，其中該方法包括使用包含水之溶劑系統。
在另一個態樣中，本發明提供一種包含本發明組合物之有機基質。
在一個實施例中，該方法包含在包含水之溶劑系統中形成二醇鹽形式或呈二醇鹽之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質。
在另一個實施例中，該方法包含將以二醇鹽形式或呈二醇鹽形式存在之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質與包含水之溶劑系統組合。
在一個實施例中，溶劑系統進一步包含二醇。在另一個實施例中，溶劑系統進一步包含醇。在另一個實施例中，溶劑系統進一步包含二醇及醇。
在一個實施例中，該方法進一步包含pH值調節步驟。可將pH值調節至上文所述實施例中之任一pH值範圍內。適於調節pH值之化合物為熟習此項技術者所顯而易見。實例包括酸化劑，例如乙酸、硫酸及其類似物；鹼化劑，例如氫氧化鈉及氫氧化鉀、氨及其類似物；及緩衝劑。
在一個實施例中，該方法進一步包含稀釋組合物。在一個實施例中，將組合物稀釋至在不進一步稀釋之情況下適於施用於有機基質之濃度。
可注意到儘管防腐或基質改良物質至少部分可溶於液體載劑中，但不需要組合物含有任何氨或胺。
提及本文所揭示之數字範圍(例如1至10)意欲亦包括提 及彼範圍內之所有有理數(例如1、1.1、2、3、3.9、4、5、6、6.5、7、8、9及10)以及彼範圍內之有理數之任何範圍(例如2至8、1.5至5.5及3.1至4.7)且因此本文中明確揭示之所有範圍之所有子範圍據此得以明確揭示。此等範圍僅為特別想要的數值範圍之實例且所列舉之最低值與最高值之間之數值之所有可能組合應被視為以類似方式在本申請案中明確地陳述。
現將參考諸圖來描述本發明。
以下為概括地給出之關於方法應用之本發明之描述。儘管描述尤其集中於將組合物傳遞至諸如木料或木段之木質纖維材料中，但應瞭解該方法可能適用於其他有機基質。
一般而言，本發明係關於用於處理例如木質纖維基質之有機基質之組合物。組合物在為基質提供殺生物劑方面提供相當大範疇且緩減使用氨之健康問題或使用胺之成本。
本發明組合物可用以賦予基質以各種特性，包括殺生物保護。一般熟習本發明相關技術者無疑將瞭解可能適用於本發明之各種組合物。
舉例而言，在需要處理或防止有害生物感染或預感染之情況下，可使用具有殺有害生物(例如殺真菌、殺細菌、殺昆蟲)或防腐特性之組合物(殺生物劑組合物)。
組合物可包括用於使基質防水或提供阻燃特性之化合物。處理化合物(例如殺生物劑及阻燃劑)之組合將為基質明確提供有益特性。
另外，組合物可含有某些可用以使基質著色之染料。適當殺生物劑及聚合/預聚合化合物為熟習此項技術者所知。
雖然不希望受到限制，但殺生物劑可包括：銅、鋅、鈷、硼、四級銨化合物、有機碘化合物、三唑、硼化合物、殺昆蟲劑(諸如擬除蟲菊酯)及其類似物或此等物質之混合物。
阻燃劑可包括磷化合物、胍化合物、三聚氰胺化合物、硼化合物或此等物質之混合物。
在某些情況下，可使用殺生物劑及/或阻燃劑，其中該組合物包含額外乳化劑或界面活性劑以在溶劑組合中製備乳液。
如本文所用，「有機基質」應意謂例如出於防護或處理之目的防止或改良有害生物生長，可能需要傳遞具有某一性質之組合物的任何有機材料。該基質可為木質纖維基質，例如活樹、木材產品、木料或木段。本發明可能適用於含有一定水分之基質、或處於或低於纖維飽和之實質上乾燥之基質。
此外，至少在木質纖維基質之情況下，「實質上乾燥」之基質包括藉由傳統方法乾燥之木料。此種木料可含有以木料乾重之重量比例計約1至約30%之水分，但在一些情況下水分含量可能更高。實質上乾燥之木質纖維基質包括已經由窯乾、RF真空乾燥及其類似方法加工之木料，且可研磨成最終或接近最終之產品，且可包括例如木料複合材 料。
如本文所提及，「有害物」或「有害生物」可包括可能感染諸如木材之有機基質的任何生物體。儘管本發明尤其適用於真菌，但有害生物亦可包括昆蟲及其類似物。真菌及有害物為熟悉此項技術者所熟知。
當用於本文時，術語「處理」應取其最廣泛之可能範圍。不應理解為意味著處理基質以使得有害生物經完全移除，但在一些實施例中此情況為較佳。本發明亦涵蓋防止(例如預防性處理)及改良有害生物之生長。諸如「處理」等相關術語應以相同方式解釋。
如本說明書中所用，術語「包含」意謂「至少部分由......組成」。當解釋本說明書中包括術語「包含」之各語句時，可能亦存在除由該術語引出之彼或彼等特徵以外的特徵。諸如「包含(comprise)」及「包含(comprises)」之相關術語意欲以相同方式解釋。
在一個實施例中，本發明組合物包含呈處於確保溶液穩定性之pH值下之水溶液形式之銅二醇鹽加四級銨化合物之處理流體，該溶液適於保護木材基質免受腐朽真菌及昆蟲損害。
在一個實施例中，二醇為乙二醇、丙二醇或丙三醇中之一或多者。在另一個實施例中，使用其他二醇。
在本發明之另一個實施例中，組合物包含於水性介質中之丙三醇銅加碳酸二癸基二甲基銨，其中該組合物之pH值為約11。
在本發明之另一個實施例中，組合物包含於水性介質中之丙三醇銅，其中該組合物之pH值為約4或4.5。
在另一個實施例中，本發明組合物包含含有於水性介質中之銅二醇鹽加碳酸二癸基二甲基銨之處理流體與ACQ組合物之混合物，其中胺與銅之最終比率為1：1，該比率為使在ACQ情況下遇到的成本、腐蝕、黴菌生長及浸出最小之較佳比率。
在另一個實施例中，組合物包含銅二醇鹽、四級銨鹽(例如碳酸二癸基二甲基銨)、二醇及氨及/或一或多種胺。
在一個實施例中，二醇為乙二醇、丙二醇或丙三醇中之一或多者。在另一個實施例中，使用其他二醇。
在另一個實施例中，本發明組合物包含含有於水性介質中之銅二醇鹽加碳酸二癸基二甲基銨之處理流體與如NZ 549510所述硼二醇鹽組合物之混合物。令人驚奇地，併入銅與硼之該等組合物為穩定溶液，且無需含有任何氨或胺。
組合物可使用使組合物與材料接觸之任何已知方式施用於基質表面。舉例而言，組合物係藉由浸入、浸沒、噴霧或刷塗施用。
儘管本發明者不咸信需要施加有效壓力以實現本發明組合物之傳遞，但可能存在可使用有效壓力系統(正壓力或真空)輔助傳遞之情況。關於此點，可例如參考WO 2004/054765中所述之傳遞系統。
儘管組合物之操作溫度可視二醇鹽及液體載劑之性質 (例如其溶解度及其類似性質)而改變，但組合物可在周圍溫度下或在大約周圍溫度下施用。視組合物之組分而定，可使用高達100℃之溫度。然而，較高溫度會增加能量成本。
如上文所提及，本發明方法適用於實質上乾燥(亦即處於或低於纖維飽和)之基質。在一個實施例中，組合物係施用於處於或低於纖維飽和之基質。
在已知技術中，水溶性組合物通常作為顯著再濕潤基質之完全水溶液施用。在此濕潤發生之情況下，隨後移除此水成問題。本發明之特徵在於其可在低吸收量下使用且因此提供處理基質之有用選擇，其中需要控制或限制基質之再濕潤。
結果為可產生組分與目前一般可獲得之組合物類似的防腐或基質改良物質組合物，同時降低本來可歸類為非必需組分之成本且緩減其效應。
可選擇所用組合物之量及/或組合物中二醇鹽之含量以提供所需處理程度。
在一些實施例中，使用本發明組合物使有機基質浸漬或注入有該物質。
在許多國家，存在陳述防腐劑滲透至木材中及對於各危害類別指定量防腐劑留存之要求的木材處理標準(例如NZ3640)。風險或危害類別之程度愈高，所需留存量愈大。對於ACQ型防腐劑，H3.2、H4及H5木材之銅留存量典型地分別為約0.22% m/m，0.7% m/m及0.9% m/m。在一 些實施例中，本發明組合物宜用以提供具有類似留存量之木材。
在其他實施例中，本發明組合物施用於有機基質之表面作為預防性處理。
本發明組合物可藉由此項技術中已知之任何適當方法來製備。
在一個實施例中，組合物係根據本發明方法來製備。該方法包括使用包含水之溶劑系統。以二醇鹽形式或呈二醇鹽形式存在之不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質可在溶劑系統中形成或在形成之後與溶劑系統組合。
二醇鹽可藉由使物質與二醇反應形成二醇鹽來製備。在一個實施例中，物質及二醇在例如氫氧化鈉或氫氧化鉀之鹼存在下反應以形成二醇鹽。製備二醇鹽之其他方法為熟習此項技術者所顯而易見。
物質及二醇可在液體載劑中反應。或者，可使二醇鹽與一或多種溶劑組合以在形成之後提供液體載劑。
該方法可視情況在將組合物施用於有機基質之前包含pH值調節步驟以增加或降低組合物之pH值。
實例
提供以下非限制性實例以說明本發明但決不限制其範疇。
實例1
將2.2 g(0.01 mol)鹼式碳酸銅(等於0.02 mol銅)添加至反應容器中。向其中添加3.8 g(0.04 mol)丙三醇加20 ml水， 得到淡綠色不透明懸浮液。在攪動下，緩慢添加1.6 g(0.04 mol)氫氧化鈉直至所有鹼式碳酸銅均溶解，產生深藍色溶液。銅物質呈丙三醇銅形式存在。
向此溶液之等分試樣中添加適量氯化二癸基二甲基銨以產生在銅及四級銨化合物方面與ACQ之典型組合物匹配的組合物。
根據WO 2004/054765之方法使用小於1分鐘之極短時程浸漬橫截面為19 mm×150 mm之窯乾之弦向鋸切的潔淨輻射松(Pinus radiata)樣本。每立方公尺吸收約40公升流體。隨後跨截面橫切樣本，且用吡啶基偶氮萘酚溶液進行斑點測試以顯示銅分佈。
雖然很明顯進入木材之主要路徑為穿過射髓薄壁組織，但樣品被完全滲透且防腐劑在整個截面上均勻分佈，表明高處理程度。
將經處理木材之樣品置於類似體積之水中。浸出24小時之時間之後，水之pH值為7.0。木材之天然pH值在4與5之間。因此，木材已中和來自處理溶液之鹼金屬以使pH值自11降至7。
實例2
將2.2 g(0.01 mol)鹼式碳酸銅(等於0.02 mol銅)添加至反應容器中。向其中添加3.8 g(0.04 mol)丙三醇加20 ml水，得到淡綠色不透明懸浮液。在攪動下緩慢添加氫氧化鈉直至所有鹼式碳酸銅均溶解，產生深藍色溶液。銅物質呈丙三醇銅形式存在。
向其中添加等體積之如藉由NZ 549510之方法所製備之SureBor N牌產品，其含有15重量%之硼酸當量且硼呈二醇鹽或螺硼酸鹽形式存在。
所得組合物為穩定的深藍色溶液。
實例3
將2.2 g(0.01 mol)鹼式碳酸銅(等於0.02 mol銅)添加至反應容器中。向其中添加3.8 g(0.04 mol)丙三醇加20 ml水，得到淡綠色不透明懸浮液。在攪動下緩慢添加氫氧化鈉直至所有鹼式碳酸銅均溶解，產生深藍色溶液。銅物質呈丙三醇銅形式存在。
向其中添加一定量之根據AWPA P5-95 D型ACQ製備之基於單乙醇胺之ACQ溶液(其包含使用單乙醇胺以約4：1之單乙醇胺與銅之莫耳比溶解之銅)加氯化二癸基二甲基銨共殺生物劑。
調節銅二醇鹽溶液與D型ACQ之比率以使得銅與胺之總化學計量比為1：1，此比率對於殺生物功效似乎為較佳的。
所得組合物為澄清深藍色溶液。
在此實例中，相比於基於AWPA D型ACQ之ACQ，藉由用丙三醇替換胺使所用胺(單乙醇胺)之量減少了75%。此舉使得成本節約了約25至30%且達到對於將銅良好固定至基質中較佳的為1：1之胺與銅之化學計量比。
此實例中之銅二醇鹽具有混合配位體系統。二醇鹽為水合胺基雙二醇銅。銅由兩個二醇配位體、一個水配位體及 一個胺基配位體(單乙醇胺)螯合。
實例4
將5.0 g(0.02 mol)五水硫酸銅(等於0.02 mol銅)添加至反應容器中。向其中添加3.8 g(0.04 mol)丙三醇加20 ml水，得到淡綠色不透明懸浮液。在攪動下緩慢添加氫氧化鈉直至所有硫酸銅均溶解，產生深藍色溶液。需要增加量之氫氧化鈉(相比於例如實例1)以中和硫酸銅中之硫酸根相對離子。所得組合物為澄清深藍色溶液。銅物質呈丙三醇銅形式存在。
向此溶液之等分試樣中添加適量氯化二癸基二甲基銨以產生在銅及四級銨化合物方面與ACQ之典型組合物匹配的組合物。
因此，防腐劑溶液可藉由此方法來製備，該方法將包括硫酸鈉作為副產物。防腐劑可以原樣使用或可移除硫酸鈉。重要問題為防腐劑可由主要且最便宜之銅原料製備。
實例5
將1.6 g(0.02 mol)氧化銅(等於0.02 mol銅)添加至反應容器中。向其中添加3.8 g(0.04 mol)丙三醇加20 ml水，得到淡綠色不透明懸浮液。在攪動下緩慢添加氫氧化鈉直至所有氧化銅均溶解。所得組合物為澄清深藍色溶液。銅物質呈丙三醇銅形式存在。
氧化銅通常獨立於硫酸鹽途徑來製備且因此在製造防腐劑時通常具成本有效性。因此，此組合物有助於使用另一競爭性原料。
向此溶液之等分試樣中添加適當量之氯化二癸基二甲基銨以產生在銅及四級銨化合物方面與ACQ之典型組合物匹配的組合物。
實例6
將1.95 g(0.02 mol)氫氧化銅(等於0.02 mol銅)添加至反應容器中。向其中添加3.8 g(0.04 mol)丙三醇加20 ml水，得到淡綠色不透明懸浮液。在攪動下緩慢添加氫氧化鈉直至所有氫氧化銅均溶解，產生深藍色溶液。所得組合物為澄清深藍色溶液。銅物質呈丙三醇銅形式存在。
向此溶液之等分試樣中添加適量之氯化二癸基二甲基銨以產生在銅及四級銨化合物方面與ACQ之典型組合物匹配的組合物。
實例7
已知例如銅金屬可在化學介質中氧化以製備可溶性物質。此舉可例如使用空氣在硫酸中進行以產生硫酸銅，或在氨中進行以產生銅氨錯合物或氧化銅。
亦可在含有鹼金屬之二醇溶液中進行純銅或廢金屬之氧化過程，產生所需二醇鹽。該過程可能慢於前述直接方法，但可為需要該過程者提供成本較低之方式。該過程可藉由添加諸如過氧化氫之氧化劑而得以增強。
實例8
因為腐蝕主要涉及用含可溶性銅之防腐劑處理之木料，且更特定言之用傳統ACQ防腐劑處理之木料，所以本發明者基於可接受之標準AWPA E12-94進行腐蝕研究，其中鋼 試樣夾在經處理木材樣品之間且在木材樣品內維持適當水分含量。
100小時之後，與經ACQ處理之木材接觸的鋼試樣顯示顯著降解。試樣顯著佈滿鏽且鏽已遷移至經處理木材之表面上。
與本發明之等效組合物接觸之鋼試樣顯示無可見的腐蝕跡象且與試樣接觸之木材之外觀無變化。此情況相當令人驚奇，因為木材已用可溶性銅錯合物處理。亦令人驚奇的是不發生腐蝕，因為所用四級銨化合物包括氯離子作為相對離子。
實例9
雖然與用ACQ處理之木料一起使用之夾具之腐蝕為顯著問題，但在典型地由軟鋼製成之處理設施暴露於ACQ時，設施之腐蝕亦隨之發生。為確定在軟鋼處理設施中腐蝕是否可能為問題，將鋼試樣直接置於含有本文所述防腐劑之溶液中。
與普通ACQ接觸4天之後，試樣顯示腐蝕跡象。此情況尤其表現為鏽沈積在試樣與玻璃容器之間的界面處。
令人驚奇的是在本發明組合物之情況下腐蝕不可見。此情況亦令人驚奇，因為組合物含有四級銨化合物及作為相對離子之氯離子。
實例10
為確定經處理木材發生浸出之相對程度，本發明者將經類似處理之木材之兩個樣品置於類似體積之水中。
接著使樣品經受靜態浸出。
4小時之後，用普通的基於胺之ACQ處理之木材樣品在4小時內浸出100 ppm銅至水中。用本發明產品處理之樣品在100小時內浸出20 ppm。
實例11
如實例1製備可溶性丙三醇銅之樣品。使用乙酸將pH值緩慢降至7以產生游離丙三醇銅之精細沈澱物。此情況表明丙三醇銅在中性pH值之水中溶解度較低。
精通此項技術者將瞭解，藉由在沈澱期間小心操縱條件及若需要添加分散劑可獲得呈微米化或次微米化粒子之分散液形式之沈澱物。
精通此項技術者亦瞭解，可例如藉由使用WO 2007/002156中之方法研磨沈澱物以提供微米化或次微米粒子。
將乙醇添加至沈澱之銅二醇鹽之小樣本中。丙三醇銅幾乎不可溶。
將沈澱之銅二醇鹽之樣品添加至N-甲基吡咯啶酮(一種極強之溶劑)、二甲亞碸(亦為一種強溶劑)及丁氧基乙醇中。丙三醇銅微溶於此等溶劑中，而非高度溶於任何溶劑中。
在木材處理之情形下，溶解度影響浸出、腐蝕及固定。
實例12
使實例11中所製備之沈澱之銅二醇鹽之樣品懸浮於水中且用硫酸緩慢降低pH值。在4或約4之pH值下，銅二醇鹽 再溶解。此情況顯示在約pH值4.5至約pH值10.5下銅二醇鹽相對不可溶。
在使用本發明組合物保存有機基質時溶解度較重要。在中性pH值下本發明組合物可具有極低溶解度，由此提供抗浸出及腐蝕性，但在酸性pH值下，諸如藉由降解性真菌產生之酸性pH值下，溶解顯著。
此實例證實不同於例如在酸性pH值下保持不可溶之草酸銅錯合物，在經降解性生物體攻擊發生時丙三醇銅錯合物可變得生物學上可用。
在許多使用情形下，尤其在木材防腐中，使用pH值為11之銅二醇鹽溶液為適宜的，因為經處理木材將防腐劑緩衝至約7之pH值，從而使防腐劑固定於木材中。
然而，在一些狀況下，使用者可選擇使用銅二醇鹽之酸性溶液，例如pH值為4之溶液，且允許木材之pH值將溶液之pH值緩衝至較高pH值，因此產生一定程度之固定。
或者，可藉由例如在處理之後將鹼性材料施用於木材來將pH值調高以將組合物單獨固定至木材中。
實例13
如實例1製備樣品，其中例外為用甲醇替換水。得到澄清深藍色溶液。將此溶液與如實例1中所製備之樣品以各種比率混合。兩種溶液可以多種比例混溶。
實例14
如實例1製備樣品，其中例外為用乙醇替換水。得到澄清深藍色溶液。將此溶液與如實例1中所製備之樣品以各 種比率混合。兩種溶液可以多種比例混溶。
實例15
將如實例1中所製備之樣品與包含得克利、普克利及百滅寧之混合物的水性微乳液以各種比率混合。所得澄清藍色流體表明殺生物劑可以多種比例混溶。
實例16
將木材樣品用三種不同可溶性銅物質處理(均得到相同銅留存量)；基於乙醇胺之ACQ、本發明組合物(其中銅與胺之比率為1：1)及不含任何氨或胺之本發明組合物。使用APWA E12腐蝕標準方法之變化形式測試鋼試樣之腐蝕，其中暴露溫度為26℃(而非49℃)且暴露時期為30天(而非10天)。
暴露於用ACQ處理之木材之試樣之腐蝕損失為89密耳/年，1：1胺之腐蝕損失為29密耳/年且無胺者顯示無腐蝕(參見圖1)。此情況證實本發明組合物之腐蝕性降低。
實例17
使用各種本發明組合物處理木材樣品達到類似銅留存量，隨後使用土壤木塊或薩特木塊方法(Sutter block method)進行生物測試。根據AWPA A11-93方案浸濾木塊。
使用AAS分析浸出液之銅。ACQ浸出37.59 ppm銅，用實例3中所揭示之組合物處理之樣品浸出24.43 ppm且根據實例1處理之樣品浸出2.23 ppm(參見圖2)。因此本發明組合物可顯著降低銅浸出至環境中。
實例18
為評價作為殺生物防腐劑之本發明組合物，在經認可之獨立實驗室進行木材防腐研究。該等研究稱為薩特木塊或土壤木塊測試。在測試中，使小型經處理木材樣品在有助於快速真菌生長及木材降解之環境中暴露於若干個別真菌物質3個月。實例1及實例3之組合物與D型ACQ比較。木材樣本用銅濃度與New Zealand標準H3.2相等之溶液處理，其中例外為實例3之留存量降低15%。結果提供於下表中。
包含1：1胺：銅之實例3之組合物效能優於D型ACQ，且所有樣品均顯著優於未處理對照。
實例19
最早ACQ組合物包括氨，其為損傷生物及環境之有毒氣體。雖然在處理一些木種時使用氨可得到益處，但由於其毒性效應而很少使用。
如實例3製備樣品，其中例外為用氨替換單乙醇胺。獲得深藍色透明溶液，其中銅與氨之比率為1：1。
相比於包含氨之傳統ACQ組合物，在此實例中用以製備基於可溶性銅之防腐劑之氨的量減少了75%(氨用丙三醇配位體替換)。
雖然氨為極便宜之原料，但由於其毒性及揮發性，故較少使用。此實例表明在本發明中可以顯著較低之比率使用氨。此舉顯著降低成本且同時減少健康及安全問題。
實例20
使如實例19所製備之樣品與等量根據實例3製備之組合物混合。獲得氨與單乙醇胺之配位體比率為1：1之澄清透明深藍色溶液。
實例21
如實例1製備樣品，其中例外為用所需莫耳比之乙二醇替換丙三醇。
獲得澄清深藍色溶液。
實例22
如實例1製備樣品，其中例外為用所需莫耳比之蔗糖替換丙三醇。獲得深藍色溶液。
實例23
使用與實例1中類似之程序製備樣品。水量顯著降低。
在4 g水中使1 g氫氧化銅與1.9 g丙三醇加0.8 g氫氧化鈉混合。獲得銅含量為8.5重量%之深藍色溶液。銅含量與市售D型ACQ處於同水準。
不希望受理論束縛，本發明者咸信實例中製備之溶液之深藍顏色係歸因於八面體銅錯合物之存在。在高pH值下錯 合物在溶液中保持穩定。當注入至木材中時，pH值下降且觀測到木材內之顏色由深藍色變為淡綠色。不希望受理論束縛，本發明者咸信在高pH值下可溶之八面體錯合物在注入之後不再存在且木材注入有不可溶銅二醇鹽錯合物。
本發明者令人驚奇地顯示諸如木材之有機基質可用本發明組合物處理。不為硼之防腐或殺生物或基質改良物質藉助於基質緩衝實質上留存於基質內，且一旦發生降解性生物體之攻擊能夠變得生物學上可用。
顯然本發明之產品賦予與普通ACQ產物相比顯著較低之浸出。此情況提供潛在效能效益及顯著環境效益。
因此可見在不必需使用高吸收量之情況下本發明組合物可容易地處理基質，且其中氨或胺含量已顯著降低。在木料處理之情況下，胺含量已降至使成本降低之最佳比率，但同時，腐蝕及浸出已得以顯著減少。
此方法及組合物之益處在於可視所用處理方法而定極快速地實現處理。如本文所述，一種方法可在1分鐘內或大約1分鐘內處理基質。
因此可見，本發明者已發現一種允許在不需要使用昂貴量之氨或胺之情況下用元素之螯合劑處理基質的組合物，但必要時氨或胺可限於化學計量上最佳之含量。
本發明之殺生物組合之選擇應考慮在傳遞系統之環境及待處理基質中之溶解度及相容性。US 2004/011065，雖然不涉及本發明組合物，但揭示選擇微米化銅物質作為殺生物劑。
若在上述描述中已提及具有已知等效物之組分，則該等等效物就如同個別闡述一般併入本文中。
儘管已藉由舉例方式參考特定實施例描述本發明，但可在不背離本發明之範疇或精神之情況下對本發明進行改良及改變。
圖1為顯示本發明組合物相比於ACQ腐蝕減少之圖表；及圖2為顯示本發明組合物相比於ACQ浸出減少之圖表。

Claims (33)

  1. 一種用於處理有機基質之組合物，其包含：液體載劑；及(a)呈二醇鹽(glycolate)形式之不為硼之防腐或殺生物物質；其中該組合物之pH使得該二醇鹽至少部分溶於該液體載劑中；或(b)呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物物質之微米化粒子。
  2. 如請求項1之組合物，其中該組合物包含(a)且該組合物之pH為9或9以上。
  3. 如請求項1之組合物，其中該組合物包含(a)且該組合物之pH為9至11。
  4. 如請求項1之組合物，其中該組合物包含(a)，且該組合物之pH使得該二醇鹽在該液體載劑中之溶解度最大。
  5. 如請求項1之組合物，其中該組合物包含(a)，且該組合物之pH使得該組合物施用於該基質時該不為硼之防腐或殺生物物質固定於該有機基質之中，或之上，或之中及之上。
  6. 如請求項1之組合物，其中該物質為金屬或不為硼之非金屬。
  7. 如請求項6之組合物，其中該物質係選自由以下組成之群：銅、鋅、鐵、鈷、錳、銻、鉍、鈦、鋯、鎳、釩及銀。
  8. 如請求項7之組合物，其中該物質為銅或鋅。
  9. 如請求項8之組合物，其中該物質為銅(II)。
  10. 如請求項1之組合物，其中該二醇(glycol)為C2-C12二元、三元或多元醇、單醣或由其衍生之糖醇、包含2至10個戊糖及/或己醣單元之寡醣或由其衍生之糖醇、聚合醇或其共聚物或嵌段共聚物，或其任何混合物。
  11. 如請求項1之組合物，其中該二醇為C2-C6二元、三元或多元醇或其中一或多者之聚醚聚合物、非還原二醣或三醣、C2-C12糖醇，或其混合物。
  12. 如請求項11之組合物，其中該C2-C6二元、三元或多元醇為低碳烷二醇。
  13. 如請求項1之組合物，其中該二醇係選自由乙二醇、丙三醇或其混合物組成之群。
  14. 如請求項1之組合物，其中該液體載劑包含水、醇、二醇、氨或胺。
  15. 如請求項14之組合物，其中該醇係選自由甲醇、乙醇及其混合物組成之群。
  16. 如請求項14之組合物，其中該二醇係選自由乙二醇、丙三醇或其混合物組成之群。
  17. 如請求項1之組合物，其中該組合物進一步包含在該二醇鹽存在下及在該組合物之pH下穩定之一或多種其他防腐或殺生物物質。
  18. 如請求項17之組合物，其中該其他物質係選自包含殺生物或防腐金屬物質及有機殺生物劑之群。
  19. 如請求項1之組合物，其中該基質為木、木料、木材，或其產品或複合物。
  20. 如請求項1之組合物，其中在使用AWPA E12腐蝕標準方法測試時，相比於標準ACQ，該組合物產生小至少20%之密耳/年腐蝕率(mpy)。
  21. 如請求項1之組合物，其中在使用AWPA A11-93方案測試時，相比於標準ACQ，該組合物產生之浸出液具有少至少20%之該不為硼之防腐或殺生物物質。
  22. 如請求項1之組合物，其中該等微米化粒子為次微米粒子。
  23. 一種呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物物質之用途，其係用於處理有機基質。
  24. 一種如請求項1至22中任一項之組合物的用途，其係用作處理有機基質之防腐劑或殺生物劑。
  25. 一種處理有機基質之方法，該方法包含將呈二醇鹽形式之不為硼之防腐或殺生物物質施用於該基質。
  26. 一種處理有機基質之方法，該方法包含將如請求項1之組合物施用於該基質。
  27. 如請求項26之方法，其中該組合物係藉由浸入、淹沒、噴霧或刷塗施用於該基質。
  28. 如請求項26之方法，其中該組合物係藉由真空或正壓浸漬施用於該基質。
  29. 如請求項26之方法，其中該基質為足夠乾燥以允許該組合物浸漬之木料。
  30. 如請求項26之方法，其中該基質為處於或低於纖維飽和之木料。
  31. 如請求項26之方法，其中在該組合物施用於該基質時，該不為硼之防腐或殺生物物質固定於該有機基質之中，或之上，或之中及之上。
  32. 一種有機基質，其係以如請求項25之方法處理。
  33. 如請求項32之基質，其中該基質為木、木料、木材，或其產品或複合物。
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