TW583060B - Wood treatment composition and method of use - Google Patents

Description

玖、發明說明

「發日月所屬之技術領域J 發明領域 本發明疋關於木材處理的組成物與方法，以延長它的 使用壽命。比較特別地，本發明是關於—種以雜盼油 (creosote)為基礎的組成物與處理及保存木材產品的方法。 ^ ^tr -ϋ. 發明背景 在美國和其他許多擁有豐富森林資源的國家中，木材 -向都是-種重要的建築材料。自從早期的人類歷史以來 ，它的良好的效用、低熱傳導性和健全的的隔音性質，使 它成為優異的建築材料。 貨運與載客車輛的鐵軌運輸是世界基礎結構的一個重 要的部分。這在北美和歐洲之繁 |忙的城市區域以及大的地 理區例如美國和加拿大太、里θ ㈣不刀手大尤其疋正確的。在世界上，多數已

開發國家中的城市如果沒右I 禾，又有數千也有數百英里的鐵路軌道 。的確，一個大且已開發的 J⑵豕例如吴國，可能有數十 萬英里的鐵路軌道’包括主要幹道、分配場、通勤線等等。 多數類型的鐵路軌道是被支撐在沿著鐵軌的長度方向 而彼此間隔排列之多數個別 w刎的枕木上。該些枕木一般是大 約二又二分之一公尺長， 长而且見度和厚度大約是十五到二 十公分。該些軌道是以各種 矛不冋的方法之一固定在該些枕 木上，諸如藉由大釘子哎杲 飞疋利用特別設計的夾子夾住埋入 在該些枕木中一起操作的夾 F幻人千接收構件。該些枕木使該些 583060 玖、發明說明 鐵軌保持分隔一預定的距離。該些枕木進一步被設計成可 承受以各種㈣速度，包括相#高的速度，可能超過每小 時⑽英里’運行之貨運與載客火車的靜態與動態負荷， 塑膠包裹的木材枕 該些枕木包含木材枕木、混凝土枕木、 木、塑膠複合物枕木與鋼的枕木。 最普通的軌道枕木類型式傳統的木材枕木。舉例來說 ，在北美木材鐵路枕木是較好的軌道枕木，肖其他類型的 枕木相比，因為它們可以承受氣候變化，而且購買與開始 安裝的成本相當低。在使用時，木材軌道枕木被支撐並且 被-已知的碎石之壓實的粒床包圍。該些枕木在該碎石中 容易偏移，因為載客火車在鐵路軌道上會賦予高度的動態 負荷。因此木材軌道枕木需要例行的輕，以確保它們適 當地支撐該些鐵路軌道的軌條。為了要將每一片碎石保持 在定位，該碎石床也需要一致且定期的維護。 15 因為木材是一種纖維素材料，在任一段長時間之後它 很容易腐朽或變壞。腐朽部份是由於微生物（例如黴菌和 、、、田囷）、海生虹蟲和昆蟲的生物性攻擊。在使用中許多木 頭的腐朽是不可避免的。由於如已知破壞木材之徽菌的低 等植物的活性結果使它特別嚴重。這種型式的黴菌植物通 2〇常會對建築物造成大量的損害以及經濟損失。 在木材中，產生腐朽的黴菌植物成長所需之條件是： (1)合適的木材供給、（2)充分的水氣量、（3)至少有小量的 工氣和（4)有利的溫度。缺乏這些要求的任一項都可能抑制 黴菌植物的生長，並且可以減少木材的腐壞。在一般木材 7 玖、發明說明 使用的條件下，很難維持該些不足。因此，各種不同的木 材保存技術已經被發展出來，包括表面塗佈、表面處理與 利:各種木材防腐劑對該木材進行壓力渗透。木材防腐劑 U有兩種型式·油基防腐劑與水基防腐劑。油基防腐劑 5舉例來.兄，包括雜酚油、五氯酚、環烷酸銅、環烷酸鋅 、銅I㈣酯（copp时quin〇Hn〇iate)和其他。重要的水 基防腐Μ疋钟鹽、爛酸、鉻鹽、絡酸鹽氯化辞、硫銅酸、 氯化采S氣盼納、硫酸辞、絡酸鹽石申酸銅等。 雜紛油被用於處理木材執道枕木已經數十年，保護該 10木材執道枕木免於昆蟲、腐爛等等作用。通常雜盼油木材 執道枕木在北方的氣候可維持大約3〇年。但是在南方的 乱候中，匕們的壽命最常會縮短大約15年。越南方雜盼 油處理的木材軌道枕木的壽命預期會越短是一通則。這是 由於南方的氣候有相當高的濕度與溫度 。基於這些理由， 15 〃 *要可以延長木材產品之使用壽命的雜盼油基木材處理 組成物，特別是在南方的氣候中。 【明内容】 發明概要 鈉面提到的需求可以由本發明的一個或更多個方面而 2〇滿足。一方面是，本發明是關於木材處理組成物製造及使 用該組成物的方法。木材處理組成物包含一雜盼油和一種 或夕種熱塑性聚合物的混合物。合適的熱塑性聚合物包括 任-種與該雜盼油在大約2〇〇卞互溶，而且實質上該木材 處理組成物在周圍環境下不會相分離之聚合物。在本發明 8 583060 玖、發明說明 的另一方面’是提供一種包含雜酚油和具有多環芳香族化 合物之熱塑性聚合物的混合物。在與合適的熱塑性聚合物 此合之别’該雜紛油中的多環芳香族化合物的結晶溫度是 兩於與合適的熱塑性聚合物混合之後該多環芳香族化合物 5 的結晶溫度。一些實施例示意說明的合適熱塑性聚合物包 括’但不是限制，乙嫦乙酸乙稀酯共聚物、乙稀丙烤酸甲 酉曰共聚物、乙晞丙烤酸乙酯、乙婦丙婦酸丁酯共聚物、乙 稀丙稀酸共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基 甲基丙稀酸共聚物、乙烯苯乙烯間聚物、苯乙烯丙烯酸共 10聚物、苯乙烯甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯丙烯酸甲酯共聚 物、苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁烯苯 乙烯嵌段共聚物，或其混合物。雜酚油存在的量較好至少 是該組成物重量的百分之50。 圖式簡單說明 15 第1圖顯示不同之雜酚油基組成物之黏度與溫度函數 之曲線圖。 第2圖是含有百分之6的重量百分比之聚合物/雜酚油 混合物的黏度與溫度函數之曲線圖。 第3圖利用各種不同木材處理組成物處理之大木樁增 20 加之重量百分比圖示。 第4圖顯示聚合物對雜酉分油中之多環芳㈣化合物之 結晶溫度影響之微差掃瞄卡計（DSC)的曲線圖。 弟5 A圖是具有結晶的多環关番 J夕衣方杳私化合物之？2雜酚油混 合物的放大影像。 9 583060 玖、發明說明 第5B圖是P2雜酚油和乙烯苯乙稀間聚物混合物的放大 影像。 第5 C圖是P2雜酚油和乙烯乙酸乙稀酯共聚物混合物的 放大影像。 5 第5D圖是P2雜酚油和乙稀丙婦酸共聚物混合物的放大 影像。 第6圖是具有百分之6乙稀丙稀酸共聚物之P2雜盼油的 放大影像。 第7圖是具有百分之6乙烯苯乙烤間聚物之P2雜盼油的 10 放大影像。 第8圖是以P2雜酚油處理之木樁的掃瞄影像。 弟9圖顯示以此處說明之木材處理組成物的實施例處 理之木捲的掃目苗影像。 I：實施方式3 15 較佳實施例之詳細說明 本發明之實施例提供一種木材處理組成物與一種利用 此組成物處理木材的方法，以及一種利用該組成物處理的 木材產品。此木材處理組成物包含雜酚油和一熱塑性聚合 物（或摻合的熱塑性聚合物），其可在大約20(rF與雜酚油互 20溶，並且當該木材處理組成物在周圍環境下時，沒有實質 地相分離。 任一種在大約200T與雜酚油互溶，且當該木材處理 組成物在周圍環境下時，沒有實質地相分離的聚合物都可 以被使用。在一些實施例中，該熱塑性聚合物是乙烯和一 10 583060 玖、發明說明 種或多種可以聚合的單體之共聚物。合適的共聚物含包括 ，但不是限制，乙烯乙酸乙烯酯共聚物（“EVA”）、乙烯丙 烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物（“EEA”）、乙烯 丙烯酸丁酯共聚物（“EBA”）、乙烯丙烯酸共聚物（“EAA”）、 5 乙烯甲基甲基丙烯酸共聚物（“EMAA”）、乙烯甲基丙烯酸 甲酯共聚物、乙烯苯乙烯間聚物（“ESI”）、苯乙烯丙烯酸共 聚物（“SAA”）、苯乙烯甲基丙烯酸共聚物（“SMA”）、苯乙烯 丙烯酸曱酯共聚物、苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物 (“SBS”）、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物（“SEBS，，）， 10 或其混合物。 在下面的說明中，此處揭示的所有數值都是近似值， 不論接著該數值使用的是“大約’，或‘‘大約的，，。它們可以i 個百分比、2個百分比、5個百分比或者有時候是丨〇至2〇個 15 20 百为比改變。母當揭示一具有下限，，和一上限，rU， 的範圍時，任一落在此範圍的數值會特別說明。特別地， 下列在該範圍中的數目會被特別說明：R=RL+k*(RU_RL)， ，、中k疋在百分之丨與百分之1〇〇範圍間的變數，其增量為1 個百刀比’也就是k為百分之i、百分之2、百分之3、百分 之4、百分之5、.··、百分之5〇、百分之51、百分之52、.·. 、百分之95、百分之96、百分之97、百分之98、百分之99 或百刀之1GG。而且任一由上面揭示的兩個r值所定義的數 :範圍也將被特別說明。該雜盼油可以任意的量存在於該 =處理組成物中’諸如由大約1個重量百分比至大約99 量百分比。存在的雜盼油的量較好至少是該組成物重 11 583060 玖、發明說明 量的百分之50。依據本發明之實施例獲得的木材產品包含 一件具有至少一個由含有雜酚油以及在2〇〇卞與雜酚油互 溶，而且當該組成物在周圍環境下時沒有實質的相分離之 聚合物的混合物之處理組成物塗覆或滲透的表面之木材。 5 騎油是-許多化學品的混合物。主要有三種雜酚油 。一種類型是由煤在高溫處理而產生，也就是，煤焦油雜 酚油；另一類型是由山毛櫸和其他的木材高溫處理而得， 也就是山毛櫸雜酚油；再一個型式是由雜酚油灌木之樹脂 而得，也就是雜酚油灌木樹脂。在此技藝中有其他已知型 10 式的雜酚油。 煤焦油雜酚油是雜酚油的一般類型。煤焦油雜酚油包 含作為主要成分之液體和固體的芳香烴類。雜盼油的一種 疋義是匕含有由煙煤兩溫碳化而產生沸點2⑽。c ⑽。〇之 蒸鶴物部分。煤焦油雜紛油之主要成分已經由wp.K 15 Fmdlay在“木料的保存，，中，亞當&查爾斯布萊克，偷敦 962年刀類成·（ 1)焦油酸，諸如盼，甲盼，二甲基苯 紛等和⑺焦油基物質，如咬“奎琳和〇丫唆（acridine)和⑺ 中性的油類，諸如萘（卿hthalene)、蒽（anthracene)和其他 中性。當煤焦油被蒸餘的時候，雜盼油是由沸點在大約 2〇 2〇GC至大約4GG°C之間的部分所產生，其可進-步被分離 成U勒油和重雜盼油。輕雜盼油通常被認為是有8㈣在 大、力235 c和大約355 c之間沸騰的材料，其中5〇_8〇重量 百刀比疋在315 °C至355 °C。殘餘的20%全部是在 高於355 °C沸騰。有時候’雜紛油被分類成低溫雜紛油、高溫雜酚 12 583060 坎、發明說明 油和中溫雜驗油。下面表丨顯示煤焦油雜酚油的一般組成 物。應該暸解的是表1不包括所有的組成物，而且它只是 一般雜酚油組成物的說明，同時不應該被認為是限制在適 用於本發明之實施例的雜酚油類型。上限與下限兩者都不 是絕對的。偏離表I之組成物的雜酚油也可以被使用在本 發明的實施例中。換句話說，合適的雜酚油不需要包含全 部的表列組成物。在合適的雜酚油中可能缺少一種或更多 種列出的組成物。同樣地’一種或多種未列出的組成份可 以存在於合適的雜酚油中。 13 583060 玖、發明說明

表I 典型的雜酚油組成份 組成份 平均 上限 下限 苯 0.01 0.03 0.00 曱苯 0.02 0.05 0.00 乙基苯 0.02 0.04 0.00 間-二甲苯 0.01 0.02 0.00 對-二甲苯 0.01 0.02 0.00 鄰-二甲苯 0.01 0.02 0.00 酚 0.01 0.03 0.00 香豆酮（苯駢呋喃） 0.04 0.10 0.00 氫花茚 0.16 0.28 0.00 印(indene) 0.06 0.13 0.00 曱酚 0.09 0.25 0.00 萘 4.41 7.51 1.31 苯駢噻吩 0.13 0.18 0.09 嗜口林 1.30 2.02 0.58 異喳琳 0.30 0.48 0.13 2-曱基萘 7.04 11.09 2.99 2-甲基苯[b]噻吩 0.22 0.35 0.09 1-曱基萘 2.62 4.10 1.14 聯苯 1.42 2.24 0.61 苊烯萘 0.17 0.25 0.08 苊萘 7.82 9.92 5.71 二苯駢呋喃 4.08 5.76 2.40 η 5.56 7.23 3.88 二苯噻吩 1.07 1.12 1.03 菲(Phenathere) 14.72 15.73 13.72 駢蒽 3.85 4.52 3.18 二苯咄咯 1.83 1.97 1.70 環戊基菲 1.55 1.95 1.15 芙 7.40 10.03 4.77 芘 5.90 8.13 3.66 11H-苯[b]芙 0.92 1.31 0.54 11H-苯[a]芙 0.90 1.27 0.52 苯[a]駢蒽 1.60 2.28 0.92 篇 1.46 2.02 0.90 苯芙 1.25 1.74 0.76 苯⑻駢芘 0.45 0.60 0.30 苯⑻駢芘 0.47 0.67 0.27 14 玫、發明說明 任-種雜齡油都可能被用於本發明的實施例中。它包 含’但不疋限制’煤焦油雜酚油、山毛櫸雜酚油、雜酚油 灌木樹脂和任-種在此技藝中已知的其他型式之雜齡油。 傳統的煤焦油雜㈣之實施例是美國木材保存劑協會標準 雜酚油 P2、P-65、P7-72、？13_65和 ρι/ pi3_95。這些標 準的雜酚油也被美國聯邦標準TT«45*TT_C_655 (ι)ι引 用。表π顯示美國木材保存劑協會標準雜酚油ρι/ pi3_95 ，這是用於土地、淡水與海洋（近海的水k煤焦油L油 的標準，同時P2_98U於雜㈣溶液的標準。所有這必 盤式的《油都可以被用在本發明的實施例中。這些標準 只舉例說明合適類型的_油。由這些標準衍生的雜紛油 也玎以被使用。 衣11 用於煤焦油雜酚油之P1/P13_95標準 所有的雜驗油完全是由煙煤;ε炭化產生之隹 Α 於處理溶液中的新材料與使用中材料都；；卑由诉生的蒸德液。 Μ相下列詳細的規定 不小於不大於 2.1水，體積百分比 — h5 2.2不溶於二曱苯的物質％重量 _ 〇5 2.3在38°C的比重，與15.5°C的水相比’ 全部的雜酚油 1.070 _ 235-315°C 部分 1.028 _ 315-355°C 部分 1.100 _ 2·4蒸餾：蒸餾液，以無水為基礎之重量百八 是在下列的限度中： 77 tb 2. 玉在使用中的材料 不小於 不大於 3.0 1.5 1.070 1.028 1.100

高達210°C 高達235°C 高達270°C 高達315t： 高達355°C 10.0 40.0 65.0 2.0 12.0 40.0 65.0 77.0 10.0 40.0 65.0 2.0 12.0 40.0 65.0 77.0 … / /.υ … ν 3.0為建立順應前述規定，試驗都 65.0 77.0 標準Μ)進行。 切保存賴㈣鮮方法(灸見 *標準PM13·95於1995年再—次確認小部分編輯修正 > 583060 玖、發明說明 表II 用於雜酚油溶液之P2-98標準 的獅油完全是由煙煤碳化產生之焦油衍生的频液。 条館液或者是在煤焦油蒸餘液中的煤焦油溶液。 b疋煤,、、、油 •於處理溶液巾的新材料與使用巾材料都將遵循下聊細的規定。 ^ΜΜ. 吏用中的;^ J水，％體積 不小於不j於 不小於不大於 2·2不溶於二甲苯的物質，％重量_ 3 5 ' 3 0 2.3在38°C的比重，與15.51：的水相比 全部的雜酚油 1.080 1.130 235-315°C 部分 1.025 - 315-355°C 部分 1.085 _ 2.4瘵顧：蒸鶴液，以無水為基礎之重量百分比 85 是在下列的限度中： 高達 210°C - 5.0 高達 235°C - 25.0 — 高達 315t 32.0 . " 高達 355°C 52.0 一 32 0 — 3.0為建立順應前述規定，試驗都將依據美 52^° - 標準A1)進行。 、国木材保存劑協會的標準方法(參見 *標準P2於1995年再一次確認小部分 P刀編輯修正並且於1998年修訂。 合適的雜酚油也包括那歧已姑、仓— 一已經進行加熱、充氣或回流 者。美國專利第3956100號揭示一 禋稭由使傳統的煤焦油 雜酚油進行溫和的氫化反應以卩备彳 牛低方香性指數而獲得之改 良的雜_油組成物。藉由揭示方、、么 乃忐而獲得的雜酚油也可能 被使用在本發明的實施例中。 而且，在美國專利第 3960969號和第43 13012號中揭示的 灼不的雜酚油也可能被使用在 本發明的實施例中。所有先前之 之果國專利其全體在此處都 併入參考資料中。 其他合適的雜紛油型式是乳化的雜盼油或雜盼油乳液 。該乳液可能是水在油中或油在水中，根據存在於該乳液 中之組成份而定。合適的乳化劑包含，但不是限制，石夕類 35 、胺類、脂肪酸脂肪酸殘留物、^ &甘 16乙虱基胺類、肥皂、清潔 1. 5 2 10 15 20 25 30 1.080 1.025 4.5 1.130 5.0 25.0 583060 10 15 20 玖、發明說明 劑、羧酸鹽、月桂基硫酸鈉、壬基苯酚乙氧基化物、辛基 苯驗乙氧基化物、十六烧基十八烧基醇乙氧基化物、丙二 醇乙氧基化物、烧基芳香烴醚、環氧乙烧縮合物與石黃酸鹽 。美國專利第5,098,472號揭示可能被使用於本發明之實施 5 例中的各種雜酚油乳液。該專利的詳細說明在此處整個被 併入參考資料中。 該木材處理是藉由混合或摻合雜酚油與在大約1 5〇卞 至大約250 F的溫度與該雜盼油互溶的聚合物而調配的。 在一些實施例中，被添加在該雜酚油中的聚合物實質上是 沒有溶劑。此處所使用之該詞”實質上是沒有溶劑，，表示當 被添加至該雜酚油時，該聚合物中含有小於百分之丨〇的溶 劑。在一些實施例中，該聚合物”實質上是沒有溶劑，，表示 是伴隨聚合物處理方法之殘留物而存在之溶劑是在被視作 雜質的水準。在冷卻至周圍環境之後，該⑽油與該聚合 物之間較好沒有實質的相分離。當其溶解在該雜盼油中， 或在巨觀的水平下與該雜㈣形成均㈣或實質均勾的的 混合物。這表示即便是可以獲得巨觀的均句性，其中可能 存在-些微觀相分離。一種決定巨觀均勻性的方法是藉由 肉眼檢驗。在調配均勻混合物中，雖然想要，衫完全的 可溶性不是必須的。輕微的或不嚴重的相分離是可以接受 的種疋里兩種物質相溶的方法是使用Hildebrand，s溶解 =’匕疋―種使固體或液體分子保持在-起之所有力量 的里度。母一種聚合物(或其它的材料)可以利用特定的溶 解參數值來描述，雖缺立 …、匕不是一直都有效的。具有類似的 17 583060 玖、發明說明 溶解參數值之物質是傾向互溶的。另一方面，那些溶解參 數具有明顯差異者則傾向不互溶，雖然這是一通則，但有 許多的例外。溶解參數概念的討論在（1)聚合物科學與技 術百科全書，Interscience、紐約（1965年）第3卷第8%頁； 5 化學技術百科全書1nterscience、紐約（1971年）增補卷第 889頁和（3)聚合物手冊，第三版，了 Brandup和四 Immergut(編著），（1989年），約翰懷利（J〇hn Wiley & s〇ns) “溶解參數值’’被提出，第VII-519頁，其整體在此處被併入 參考資料中。 10 如上述任一種在諸如大約200 T高溫與雜酚互溶，且 在周圍環境下沒有相分離或實質地相分離之聚合物可以被 使用在本發明的實施例中。周圍環境是指室溫與室壓，其 可能隨位置的變化而改變。該，，聚合物，，是指均質聚合物、 共聚物、三元共聚物、四元共聚物、離聚物等。較好是使 15 用乙烯基或苯乙烯基共聚物。這些聚合物的實施例包括， 但沒有限制，乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯甲基丙烯酸共 聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、 乙烯丙烯酸丁酯共聚物、乙烯苯乙烯間聚物、苯乙稀丙婦 酸共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯曱基甲基丙烯酸共聚 2〇 物、苯乙烯丙烯酸共聚物、苯乙烯丙烯酸曱酯共聚物、笨 乙烯曱基丙烯酸共聚物、苯乙烯丁二烯笨乙烯嵌段共聚物 和苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段三元共聚物等，其它的熱塑 性聚合物、聚丙烯的均質聚合物或共聚物，諸如無規聚丙 烯也可能被使用，只要在200°F附近溶解或與雜酚油互溶。 18 583060 玖、發明說明 在一些實施例中，被添加至雜酚油中之聚合物的分子 量較好應該是相當低的，以便使該所得混合物的黏度在處 理狐度下（例如大約200 F)與在處理溫度下的雜盼油的黏度 沒有明顯的差異。由於將聚合物添加至雜酚油而產生之黏 5 度變化較好應該不大於百分之1〇〇。在某些情況中，黏度 變化是小於大約百分之75、百分之50、百分之30、百分之 20或百分之10。 木材處理組成物可以藉由首先將聚合物熔融，然後在 大約1 50至大約200 F範圍的高溫下將熔融的聚合物添加至 10液態雜酚油中而製成。在此方法中，因為合適的聚合物是 以熔融物狀被添加至液態雜酚油中，結晶的聚合物較好應 該有低於大約250°F的熔點。更好是低於21〇。1?，而且最好 是低於200°F。在一些實施例中，結晶聚合物的熔點是低 於150T或100°F。如果使用無定形聚合物，該無定形聚合 15物較好應該有低於大約250卞的玻璃轉移溫度，更好是低 於210 F ’而且最好是低於200°F。在一些實施例中，無定 形聚合物的玻璃轉移溫度是低於150卞或100卞。 如上所述’合適的聚合物的分子量較好應該相當低， 以便它不會實質上地改變雜酚油的黏度。聚合物的分子量 2〇可以藉由如美國請准專利第5,272,236號說明的凝膠滲透色 層分析法適當地測量，其整體在此處被併入參考資料中。 對於乙烯聚合物或間聚物而言，一種決定分子量的方法是 依據美國材料試驗學會（ASTM)D-1238，在1901： /2 16公 斤條件下（以前被當作條件“E，，，同時也被當作是“l2”）測量 19 583060 玖、發明說明 «純1融指數l2通常與㈣聚合物的分子量成反比 。分子量越高，熔融指數l2越低。雖然該關係不必然是線 性的。另-種描緣乙烯聚合物的分子量特性的測量方法包 括依據美國材料試驗學會叫⑽在丨鐵⑽公斤條糾以前 被當作條件“N”，同時也被當作是“W，)測量較高分子量之 W指數。同樣地，熔融指數Iig與乙稀聚合物的分子量成 反比。合適的聚合物之熔融指數L較好應該是大於大約％ 克/10分鐘，更好是大約100克/10分鐘，或200克/1〇分鐘， 10 15

而且最好是大於大約300克/10分鐘。在一些實施例中，熔 融指數I2超過大約500克/1〇分鐘或1〇〇〇克/1〇分鐘之聚合物 被加入雜酚油中以調製成木材處理組成物。在其它的實施 例中，合適的聚合物之熔融指數込範圍是由大約1〇〇至大約 5000克/10分鐘，較好是由大約5〇〇至大約5〇〇〇克/1〇分鐘， 而且更好是由大約1000至大約15〇〇克/1()分鐘。 任意量的聚合物可以存在於木材組成物中，只要在周

圍環*兄下聚合物沒有實質地相分離，也就是存在的聚合物 可能是1個重量百分比至99個重量百分比。為了節省，該 木材處理組成物主要應該是由雜酚油組成，因為雜酚油是 相菖便且。存在於该木材處理組成物中的雜g分油至少是5 〇 20重量百分比，雖然較少的量，諸如百分之40、百分之3〇或 百分之25也可以被接受。在一些實施例中，存在於木材處 理組成物中的雜酚油至少是百分之6〇、百分之7〇、百分之 800或百分之90。該聚合物較好可以佔該木材處理組成物 重量之大約百分之1至大約百分之20，更好是大約百分之5 20 583060 玖、發明說明 至百分之12重量，最好是由大約百分之6至大約百分之1〇 重量。除了雜酚油和一種或多種聚合物之外，木材處理組 成物可以進一步包含一種或多種添加劑，諸如抗氧化劑、 紫外線抑制劑、抗微生物劑、抗菌劑、殺蟲劑、或其混合 5 物。明確地，五氯苯紛、環烧酸銅（copper naphthenate)、 環烧酸鋅、8經基嗜琳銅、钟鹽、蝴酸、棚酸鹽、鉻鹽、 鋅絡氣化物、硫銅酸、氣化汞、五氯盼鈉、硫酸鋅、銅鉻 砷酸鹽等可能被使用。其它的添加劑是在此技藝中已知的 添加劑。在該木材處理組成物中’這些添加劑是以一有效 10量存在。在一些實施例中，木材處理組成物基本上是由雜 盼油和一由乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚 物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、乙 烯苯乙烯間聚物、苯乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸共聚 物、乙烯甲基丙烯酸共聚物、乙烯甲基甲基丙烯酸共聚物 15 、苯乙烯甲基丙烯酸、苯乙烯丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯 丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共 聚物或其摻合物選出之共聚合物的混合物組成。存在的該 雜盼油較好至少是該木材處理組成物的重量之百分比5〇。 在這些實施例中’木材處理組成物實質上是沒有此處未提 20及的其他聚合物或化學品。不過，該木材處理組成物可包 含一種或多種本質上不會改變該木材處理組成物功能的添 加劑。合適的添加劑包括，但不是限制，填充劑、黏度改 質劑、抗氧化劑、紫外線抑制劑、抗微生物劑、抗菌劑、 殺蟲劑、或其混合物。 21 583060 玖、發明說明 10 15 在其它的實施例中，該熱塑性聚合物對於在該雜酚油 中之該些多環芳香族化合物（PACs)具有親和性，使得該聚 合物可實質地避免該些多環芳香族化合物的結晶。此聚合 物的-實施例是下面說明的乙烯/乙烯基芳香族共聚物。 在廷些貫施例中’在該聚合物與雜酚油混合之後該些多環 芳香族化合物的平均區域大小應該小於大約1GG微米，較 好小於大約50微米、小於大約3()微米或小於大仙微米。 平均區域大小可以藉由掃瞄式電子顯微鏡、原子力顯微鏡 、兩溫載台顯微鏡或任一種其它的技術測量。在該些實施 例中，會提供-種新的聚合物·改質雜紛油組成物。該組 成物包含其中具有多環芳香族化合物之雜酚油與一熱塑性 聚合物的混合物，該熱塑性聚合物被添加之前，在雜酚油 中之該多環芳香族化合物具ώΤι的結晶溫度，同時在該熱 塑性聚合物被添加之後，混合物結晶溫度為丁2，其中丁1大 於丁2。由該聚合物被添加到雜酚油之後結晶溫度改變的事 實，顯示該聚合物對該雜酚油中的該些多環芳香族化合物 有親和性。另一方面，如果聚合物被添加到雜酚油之後結 晶溫度沒有改變，則該聚合物對於雜酚油中之該些多環芳 香族化合物沒有親和性或有非常小的親和性。在一些較佳 的實施例中’聚合物被添加至該雜酚油之後，其結晶溫度 (如果是結晶或半結晶）或聚合物的玻璃轉移溫度（如果是無 定形）會被降低。 一種合適的共聚物類型是烯烴和乙烯基不飽和敌酸單 體的間聚物。合適的烯烴包含，但不是限制，乙烯、丙婦 22 20 583060 玖、發明說明 、1-丁烯、異丁烯、丁二烯、異戊-間-二烯、苯乙烯、α_ 曱基苯乙烯、甲苯、三級_ 丁基笨乙烯等。合適的乙烯基 不飽和羧酸單體，每個分子較好有3至8個碳原子，其包含 酸酐、烷基酯、半酯等。乙烯基不飽和羧酸的實施例包含 5 ，但不是限制，丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸和酸酐、分 解烏頭酸、反丁烯二酸、巴豆酸、甲基順丁烯二酸和酸酐 、甲基氫順丁烯二酸脂、乙基氫順丁烯二酸脂等。除此之 外，其他不是完全烴烯的乙烯基不飽和羧酸單體也可以被 用於製成該些間聚物。該些單體的實施例包含，但不是限 10 制’乙稀基不飽和叛酸酯，例如丙婦酸乙酯、甲基丙稀酸 甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸異丁酯和反 丁烯二酸甲酯。他們也可能包含不可聚合的羧酸酯類，例 如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和乙烯基鹵化 物’諸如氣乙烯及偏氯乙烯、乙烯酯、乙烯基不飽和醯胺 15 和腈類，諸如丙烯醯胺、丙烯腈、甲基丙烯胯和反丁烯二 氰。 存在於間聚物中之該些烯烴單體的量應該是由大約百 分之60至大約百分之90重量。存在於間聚物中之該些乙烯 基不飽和羧酸單體的量應該是由大約百分之5至大約百分 20之25重量。可能存在於間聚物中之其他類型的乙烯基不飽 和羧酸單體的量是百分之〇至大約2〇重量百分比。該些前 面提及的間聚物可以藉由美國專利第3,436,363號、第 3,520,861號、第4,599,392號和第4,988,781號中說明的方法 與程序製備。這些專利的詳細說明在此處整體被併入參考 23 583060 玖、發明說明 資料中。一熟悉該技藝者應認知該些聚合物的特性可以藉 由調整聚合反應方法與程序中各種參數而被調節，諸如聚 合反應的反應日守間、溫度和壓力。一個可以被調整以控制 I合物的熔融指數之參數是氫濃度。較高氫濃度容易產生 5具有較高熔融指數的聚合物’雖然該關係不必然是線性的 。合適的間聚物也可以預先形成、無酸的聚合物，再由其 上進行後續的化學反應而生成。舉例來說，可以藉由在一 諸如乙稀的聚合物基材上接枝一諸如丙稀酸或馬來酸單體 以提供羧酸基團。此外，含有羧基酐、酯、醯胺、醯氯和 ίο腈基可以被水解產生羧酸基團。再者，該些間聚物可能進 一步藉由美國專利第5,384,373號說明的方法進一步改質， 其整體在此處被併入參考資料中。該所得的改質間聚物也 可以被使用在.本發明的實施例中。 在一些實施例中，合適的聚合物是以水性分散液使用 15 。該水性分散液在室溫下與雜酚油混合。之後該混合物被 攪拌加熱到大約150°F至大約250T的溫度。在一段足夠的 時間之後，可以獲得一相當均勻的混合物。如果需要，額 外的添加劑可以被添加至該混合物中。在製造水性聚合物 分散液的技藝中有許多已知的方法。舉例來說，稀烴/乙 20烯基不飽和魏酸之間聚物的分散液可以依據美國專利第 3,389，109 號、第 3,872,039 號、第 3,899,389 號、第 4，181，566號、第5,206,279號和第5,387,635號獲得。前面所 有專利的詳細說明全體在此處都被併入參考資料中。 被用來調配依據本發明之木材處理組成物之較佳聚合 24 583060 玖、發明說明 物是乙稀和丙稀酸的共聚物，也就是，乙稀丙嫦酸共聚物 或間聚物（EAA)。在共聚物中，丙稀酸的量可能是在大約 百分之1重量至大約百分之30重量的範圍，雖然其他範圍 也可以被接受。在一些實施例中，丙烯酸是在大約10至大 5 約20重量百分比之間。熔融指數12較好是大約1〇〇克/1〇分 鐘或更高。熔點一般是小於大約190T。如此的乙烯丙烯 酸共聚物可以由道氏化學公司（Dow Chemical Company)、 杜邦（E.I· duPont DeNemours)(商標名稱NUCREL)和埃索美 苐（EXXON-Mobil)(商標名稱ESCOR)獲得。舉例來說，具 10 有大約300至1300克/10分鐘炫融指數，且丙稀酸含量大約 百分之20(重量）的乙烯/丙烯酸共聚物是適合用於調配木材 處理組成物。下面表III列出EAA_1和EAA-2(都是的乙烯丙 烯酸間聚物）的一些物理性質。雖然由道氏化學生產的 EAA樹脂被使用在本發明的實施例中，應該暸解的是由其 15他製造商生產的EAA共聚物也可以被使用。

表III 物理性質 被+日从趙 ----- tAA-l，數值英國 ___1US 單位） EAA-2數值英國 (國際單位） -—- 分鐘 克/立歹石分

=¾¾¾¾¾料试驗學會D 1238，在125°C/2.16公斤的條件下） 生卡軟化點，。FfC) I終抗張強度，psi(Mpa) 分比 模數，’ psi(Mpa) ，蕭氏]^ 直接滴 25 坎、發明說明 /、他適合作為依據本發明一些實施例的木材處理組成 物之較佳的聚合物，是包含乙烯及一個或多個具有一種或 夕種乙婦或偏乙烯芳香族單體及/或脂肪族或環脂肪族乙 烯或偏乙烯單體衍生單元之實質無規的間聚物。此處所用 之4词貫質無規的’’如其應用在先前的實質無規間聚物， 思指該間聚物的單體分佈可以藉由白努立（Bernoulli)統計 模i或藉由一階或一階馬可夫（Mark〇vian)統計模型來描述 如監道（J. C· Randall)在聚合物序列測定，碳_13核磁共 振方法’學者出版社（Aca(jemic press)，紐約1977年第71 _ 1〇 78頁中說明的。在超過3個單元之乙烯芳香族單體的嵌段 中貝貝無規的間聚物較好不超過乙烯芳香族單體總量的 百分之15。更好是該間聚物不具有高度順排性或間排性的 特性。這是指在該實質無規的間聚物的碳_13核磁共振圖 %中那些代表内/肖疑一體序列或消旋二體序列之相對應 15該主鏈的亞甲基和次甲基碳的峰面積應該不超過該主鏈的 亞甲基和次甲基碳之總峰面積的7 5 %。 在一些貫施例中，低分子量的共聚物或間聚物是實質 無規的烴烯間聚物，其包含： (1)由下列衍生的第一聚合體單元·· 20 (丨）至少一種乙烯基芳香族單體，或 (ii)至少一種脂肪族或環脂肪族乙烯或偏乙烯單體 ，或 (111)至少一種芳香族乙烯基單體和至少一種脂肪族 或環脂肪族乙烯或偏乙_單體的組合，和 26 玖、發明說明 (2) 由至少一個C22〇a-烯烴衍生的第二聚合體單元·，和 (3) 由一種或多種非（1)和（2)那些乙烯基不飽和可聚合 單體柯生的第三聚合體單元。 忒第一聚合體單元可能以任一數量存在於該間聚物中 5 ，例如從大約〇·5莫耳百分比至大約99.5莫耳百分比；由大 約5莫耳百分比至大約9〇莫耳百分比；由大約⑺莫耳百分 比至大約75莫耳百分比；由大約i莫耳百分比至大約％莫 耳百分比；由大約10莫耳百分比至大約45莫耳百分比；由 大、力5莫耳百分比至大約35莫耳百分比。該第一聚合體單 元存在的里較好是大約5〇莫耳百分比或更少。同樣地，在 该間聚物中出現的該第二聚合體單元是在上面的範圍中。 在第二實施例中，存在的該第二聚合體單元的量是大約5〇 莫耳百分比或更高。在其它的實施例中，第二聚合體單元 存在的置向於第一聚合體單元。但三聚合替單元是可選擇 15地而且存在量可以高達5〇莫耳百分比，更好高達大約傾 耳百分比，高達大約30莫耳百分比，高達大約2〇莫耳百分 比，咼達大約10莫耳百分比或高達大約5莫耳百分比。 舉例來說，合適的烯烴包括含有從2到大約2〇，較 好從2到大約12，更好從2到大約8個碳原子之Q _烯烴。特 2〇別合適的是乙烯、丙烯、丨_丁烯、4_甲基小戍烯、己烯 或1-辛稀或乙稀與丙稀、；!.丁稀、4_甲基小戍婦、己稀 或1辛稀中種或更多種之組合。這些婦煙不含有芳香 族基團。 其他可選擇的可聚合乙烯基不飽和單體包括諸如原冰 27 583060 玖、發明說明 片稀與CM0院基或C6_10芳香基取代的原冰片烯之應變環 稀烴’示範說明的間聚物是乙烯/笨乙烯/原冰片稀。 可以被使用製備該些間聚物之合適的乙烯芳香族單體 包括’舉例來說，那些由下列分子式所表示者：

Ar (CH2)n 5 Ri — c = C(R2)2 其中R1是由包含氫與含有1至4個碳原子之烷基組成的基團 群組選出，較好是氫或甲基；每一R2是個別由包含氫與含 有1至4個碳原子之烷基組成的基團群組選出，較好是氫或 甲基；二個R2基團可以是相同或不同的基團。Ar是一個苯 1〇基或一由1至5個由鹵素、ci-4_烷基與C!—4-鹵烷基選出的取 代物取代的苯基；而且n是由〇至大約4的數值，較好是由〇 至2,最好是〇。示範的單乙烯芳香族單體包括苯乙烯、乙 烯基甲苯、甲基苯乙烯、三級·丁基苯乙烯、氣苯乙烯 ’包含這些化合物的所有異構物與類似物。特別合適的單 15體包含苯乙烯及其比較低的烷基或鹵素取代衍生物。較佳 的單體包括苯乙烯、甲基苯乙烯、苯乙烯之較低烷基_(

CrC4)或苯環取代的衍生物，諸如鄰_、間-和對甲基苯乙 稀、環狀鹵化笨乙烯、對-乙烯基甲苯或其混合物與類似 物。更好的芳香族單乙烯單體是苯乙烯。 2〇 關於该詞，’脂肪族或環脂肪族乙烯或偏乙烯單體，，，它 是指相對於下列分子是之可以聚合的乙烯基或偏乙烯基單 體： 28 583060 玖、發明說明 A1 f 1 R1 — C = C(R2)2 其中A1是高達20個碳之空間龐大的、脂肪族的或環脂肪族 取代物，R1是由包含氫與含有丨至4個碳原子之烷基組成的 基團群組選出，較好是氫或甲基；另外Rl和…可能一起 5形成環狀系統。每一R2是個別由包含氫與含有1至4個碳原 子之烷基組成的基團群組選出，較好是氫或〒基；該二個 R基團可以是相同或不同的基團。較好的脂肪族或環脂肪 族乙烯基或偏乙烯基化合物是該些碳原子之一帶有三級或 四級取代的乙烯不飽和物。此取代物之實施例包括例如環 1〇己基、環己烯基、環辛烯基、或其之環烷基或芳香族基取 代的衍生物之環狀脂肪基團、三級丁基、原冰片烯基與類 似物。最好的脂肪族或環脂肪族乙烯或偏乙烯化合物是環 己烯與取代的環己烯和5_亞乙基_2_原冰片烯之各種不同 的異構物。特別合適的是丨_，3·和仁乙烯基環己烯。該實質 15無規的間聚物可以由史蒂芬等（James C. Stevens)之歐洲專 利第 EP-A-0,416，815號與提瑪司（Francis j Timmers)之美 國專利第5,7G3，187號中說明的製備，兩者在此處全部都被 併入參考資料中。此一實質無規的間聚物製備的方法包含 在一種或多種金屬絡合物或束制幾何催化劑與各種不同的 2〇共催化劑組合存在下，聚合可以聚合的單體混合物。此一 聚合反應的較佳操作條件是由大氣壓至高達3〇〇〇大氣壓的 壓力以及由-30°C至200。(：的溫度。在該個別單體自動聚合 的/JEL度以上的溫度聚合及去除未反應的單體，其結果可以 29 583060 玖、發明說明 由自由基聚合反應形成一定量的均質聚合反應產物。另外 的方法被揭示於美國專利第6,344,515號中，其整體在此處 被併入參考資料中。 用於製備該些實質無規間聚物之合適的催化劑與方法 5 的實施例被說明於1991年五月20成案之美國專利申請序號 第 702,475 號（EP-A-514,828)，以及美國專利第 5,055,438號 、第 5,057,475 號、第 5,096,867 號、第 5,064,802 號、第 5，132,380 號、第 5，189，192 號、第 5,321，1〇6 號、第 5,347,024 號、第·5,350,723 號、第 5,374,696 號、第 10 5,399,635 號、第 5,470,993 號、第 5,703，187 號和第 5,721，185號所有請准專利與專利申請在此處都併入參考資 料中。 如上所述，依據本發明之實施例的木材處理組成物可 以藉由多種方法製備。雖然數種方法已經在上面說明，還 15有其它的方法存在。舉例來說，一合適的聚合物和雜酚油 ’連同任何想要的添加劑預混合。之後該混合物被攪拌並 加熱至一高溫（也就是由大約150卞S25(rF)。在高溫攪拌 一段足夠的時間之後，該混合物準備應用於塗覆木材產品 。除了預混合’在雜盼油被加熱至一需要的溫度之後，合 20適的聚合物可能以熔融物狀被添加。合適的聚合物也可能 以水性分散液或其他任一種溶液型式添加至雜酚油。 獲得木材處理組成物之後，它可以塗佈在至少一部份 的木材上以延長它的使用壽命。該木材處理組成物可以利 用任一種方法塗佈在木材的表面，只要該組成物在該木材 30 583060 玖、發明說明 的表面上形成-塗層，或者滲透進入該木材。舉例來說， 藉由將該木材浸潰在液體型式的組成物中，而使木材被塗 上木材處理組成物。也可以藉由喷霧塗刷而使它塗佈在木 材上。該均勾層較好是形成在該木材的表面上。除了或作 5為在該木材表面上形成一均句塗層的另一種方法之外，該 木材處理組成物可能滲透進入該木材以達到木材保存的功 能。一般，如此的滲透是藉由在高溫及/或高壓塗佈該處 理組成物’以迫使該處理組成物進入該木材來完成。過= 的雜齡油-般是在減麼下被除去。該木材處理組成物較好 10摩透該木材’以均勻地塗佈該内部木材結構的細胞壁。 在-些實施例中，木材處理組成物藉由壓力含浸而塗 佈在一塊木材上。在壓力含浸之前，首先木材一般是乾燥 的。-廣泛被應用的批次乾燥方法是包爾頓（Boulton)方法 。在此方法中，將被乾燥的生木材產品放置在適合的處理 15容器中、浸入煤焦油基熱轉移介質並且加熱至高溫，同時 逐步對該容器施加真空。在此條件下，木材的處理一直持 續進仃，直到該木材產品中固有之預定量的水，也就是邊 材水，由其中被去除為止。舉例來說，此一方法被說明於 美國專利第4,729,832號，其整體在此處被併入參考資料中。 2〇 在壓力含浸中，乾燥的木塊被裝載在一壓力容器中。 該容器可以被抽λ空以去除空氣及水分。在抽真空之前或 之後，木材處理組成物可以被引入該壓力容器。然後在該 壓力艙充填惰性氣體或空氣至一高壓，例如由1〇〇psi至大 約250pS1。該壓力容器被加熱至一高溫，例如由15〇卞至 31 583060 玖、發明說明 250卞。在該壓力容器中，該木材處理組成物在高溫與壓 力下與該木材接觸一段時間，例如由大約丨小時至大約數 小時。在該含浸程序完成之後，將該木材處理組成物之殘 留物由該壓力容器中去除，然後該壓力容器可以被抽真空 5 ，使該被處理的木材保持在真空下一段時間，例如由大約 10至30分鐘。然後，由該壓力容器移除該被處理的木材， 並且使其冷卻至室溫。除了此處說明的壓力含浸方法之外 ，也可以依據英國專利第U54J98號和美國請准專利第 4,276,329號、第5,246,739號和第5,5GM()1號中說明的方法 1〇，使用該木材處理組成物處理木材。前面該些所有專利的 詳細說明整體在此處都被併入參考資料中。 15 20 依《奉兔明之貫施例獲得的木材產品包含一塊具有至 少一個被含有雜盼油與在大約·。F時可與雜盼油互溶， 且當在周圍環境下時沒有實質地相分離的聚合物之混合物 的處理組成物處理的表面。該整個外部表面被木材處理組 成物處理。在-些實施例中，只有—個或兩個表面被該組 成物處理。在-些較佳的實_中，使該木塊被該處理組 成物滲透，而以實質上灼今& 貝勺勺的方式塗佈在該内部的木材结 構之該些細㈣。„理的切產品可以仙作鐵路枕木 、鐵道側線和橋樑枕木、電線杆、橋標柱等等。 下面提出的該些實施例是作為本發明之實施例的示範 說明。所有的數值是近似值。當給定一數目範圍時，庫該 可以瞭解的是在規定範圍外的實施例可能仍然是在本發明 的範圍中。在每一實施例中說明的特殊細節都不應該被認 32 玖、發明說明 為是本發明之必須的特徵。 實施例 測試方法 除非另外說明’下列測試步驟將會被使用： 遵照美國材料試驗學會D-792測量密度。在進行測量 之則，该些樣品在周圍環境下被退火24小時。 依據美國材料試驗學會D-1895方法B藉由將樹脂倒至 1〇〇毛升里同之1〇〇亳升線，且沒有搖盪該量筒，秤量重量 差以決定總體密度。 熔嘁扣數’依據美國材料試驗學會D-123 8測量， 條件190 C/2· 16公斤（正式已知為條件⑹）。應該瞭解的是 對於-些低分子量的聚合物而言，因為低分子量，它們的 熔融指數無法藉由此方法測量。 依據美國材料試驗學會⑽屬測量製備之樣品的抗 15 從-將被測試的聚合物壓縮模造成_平板來 製備樣品。—般，該樣品在i9Gt炫融3分鐘，然後在大約 5β·5 MPa下、大約19crc壓縮模造2分鐘。之後仍在2〇0psi的 壓力下’以大約8°C分鐘使該平板冷卻。該模造的平板具 Q .005才的厚度。然後使用鋼尺模頭依據美國材料 2〇試驗學會1708高中的形狀，將該平板切割成狗骨頭狀的 測試樣品。該些試片的尺寸是2.23公分χ〇·47公分χ〇 13公 刀伸長率疋以1.91公分的樣品長度為基礎。試驗樣品的 抗張強度是在Instronll45抗張試驗機上以5」公分/分鐘的 十字頭速率進行測試。 33 583060 玖、發明說明 微差掃瞒卡計（DSC)測量是在具有冷康冷卻系統裝置 之TA儀器2920 DSC裝置上進行。樣品被注入的玻璃毛細 管中，並且在利用細燄喷燈密封之前先以氮氣沖淨。該些 樣品的重量平均是2·9毫克，且範圍是在18毫克至4·5毫克 5 。該些樣品在DSC中平衡到〇t。然後以1〇(rc/分鐘上升溫 度至150 C。其後以1〇 ◦/分鐘速率進行冷卻至_3〇它。然後 以50C/分鐘再加熱樣品至i50°C，並且以5。〔〕/分鐘速率進 行第二次冷卻，直到樣品達到_3〇。〇為止。 利用高溫載台顯微鏡獲得光學顯微照片。藉由將所需 10要的聚合物加至在加熱板上任一合適的容器内之P2雜酚油 中，同蚪攪拌以製備樣品。在加熱及攪拌之後，該些樣品 被冷卻至室溫。在分析之前立刻將該混合物樣品經一玻璃 吸量管而被移出該容器，並且被放置在分析用的玻璃片上 。所有的顯微照片是在具有P9〇中央處理器之梅特勒 15 (Mettler)T〇led〇 FP 82HT 高溫載台上，利用新力（Sony) DKC 5000數位知、相機和尼康E600偏光鏡顯 微鏡做紀錄。 旋膠滲透色層析法（GPC)數據是使用waters 150C/ALC 、聚合物貫驗室（P〇lymer Lab〇rat〇ries)型號pL-21〇或聚 20合物實驗室型號扎_220產生。層析管柱與旋轉腔室是在 140(：操作。使用的管柱是3根聚合物實驗室1〇微米^1丨狀(1_ B層析管柱。樣品是以5〇毫升丨，2,4•三氯苯含有〇1亳克聚 合物的濃度製備。用於製備該些樣品的丨，2，仁三氣笨含有 百萬分之200的丁基化羥基曱笨（BHT)。樣品是經由在16〇 34 583060 玖、發明說明 °c下輕微擾拌2小時而製成。使用的注射體積是⑽微升， 且流速是L0毫升/分鐘。GPC的校正是利用合物實驗 室購買的窄分子量分佈聚苯乙晞標準品進行。利用下列的 方程式將這些聚笨乙稀標準峰的分子量轉換成聚乙稀的分 5子量（如威廉和沃德在’高分子科學期刊（J. Polym. Sci.), 高分子函件（Polym· Let·)第6卷第621頁（1968年）中說明的）： Μ聚乙·歸=Ax(M&笨乙稀f 其中Μ是分子量，a值是〇·43 16，且β等於1〇。在此方程式 中，Α=0·4316且Β=1·〇。重量平均分子量，Mw，可以 10依據下列的公式以一般的方法計算：，其中Wi 和从分別是由GPC層析管柱流出之第I個部分的重量分率 和分子量。利用Viscotek TriSEC軟體進行分子量計算。 使用布魯克飛爾德實驗室（Brookfield Laboratories) DVII+黏度計，依據下列步驟在拋棄式鋁樣品盤中決定炼 15 融黏度。所使用的心軸是一個適合用於測量黏度在丨〇至 100000百分之一泊（centipoise)範圍的心軸（舉例來說，sc-3 1熱熔心軸）。使用削切刀片將樣品切割成小到足以適合 進入1p寸寬、5对長的樣品室的小塊。試樣被放在樣品室内 ，利用彎嘴鉗將其依序插入布魯克飛爾德Thermosel並且 2 〇 卡在該位置。該樣品室有底部有一凹口，其可適合該布魯 克飛爾德Thermosel的底部，以確保當該心軸插入並旋轉 日寸’該樣品室不會旋轉。樣品被加熱至大約3 0 0 ，額外 的樣品被加入直到該熔融的樣品是在該樣品室頂端下方大 約1英吋的位置。該黏度計儀器被降下並且使該心軸浸入 35 583060 玖、發明說明 樣品室。持續下降直到黏度計上的托架排列在Therm〇sel 之上。打開黏度計並且將剪切速率設定在使扭力讀數是在 百分之30到60的範圍。每分鐘記錄一讀數，持續大約15分 雀里’或直到璜數穩定止，記錄該時間的最後讀數。 5 在下面該些實施例中，下列該些聚合物與雜酚油混合 • (1)由道氏化學公司獲得EAA-I乙烯丙烯酸聚合物，具有 如表III所的性質；（2)具有20重量百分比的丙烯酸且熔融 指數為1950克/10分鐘之EAA-3間聚物；（3)由埃索獲得編 號為ESCORENEII ULTRA MV-025 14之乙稀乙酸乙稀酯共 10 聚物（典型的性質參見下面表IV) ; (4)具有大約28重量百分 比的乙酸乙烯酯共聚物且熔融指數為800克/1〇分鐘之乙烯 乙酸乙烯酯共聚物（Elvax⑧205W，參見下面表V) ; (6)具有 大約28重量百分比的乙酸乙烯酯共聚物且熔融指數為4〇〇 克/10分鐘之乙烯乙酸乙烯酯共聚物（Elvax⑧210W，參見下 15 面表V); 36 583060 玖、發明說明

表 IV- ESCORENETM ULTRA MV -02514 說明 ESCORENE ULTRA MV-02514 是-乙烯酯共聚物。CAS#24937-78-8 二·紙，& 73又Μ双但，个應·高晋极符別說明 之30MV02514，百分之70熔點158°F(7(TC)的石虫鼠 3 ·在壓縮模造樣品上測定物理性質 4.抗張測試是在類型IV試片上進'行 10 表V-Elvax®共聚物 性質 Elvax⑧ 210 Elvax® 205W 熔融指數，克/10分鐘 400 800 乙酸乙烯酯百分比 28.0 28.0 23°C時密度，公斤/立方公尺 (克/立方公分） 951(0.951) 951(0.951) 抗張強度’百萬巴(镑/平方叶） 2.8(400) 2.6(375)— 彈性模數，百萬巴(碎/平方吋） 12(1700) 12(1700) 軟化點，點&球，。F(°C) 1.试樣是由加壓膜札型；詈娟尺^ 82(180) 80(176) ~~~^ Λ — --——--- ^，丁于峭迷度公分 度的樣品為基礎 15 14重量百分比的乙酸 樹脂性質 單位（國際單位） 一般的數值1 乙酸乙烯酯 重量百分比 14 熔融黏度190°C 百分之一泊 (毫巴-秒） 3050(3050) 蠟摻合黏度121°C 百分之一泊 (毫巴-秒I 140(140) 密度 克/立方公分 0.926 總體密度 磅/立方呎 (公斤/立方公尺） 28(449) 溶融峰值溫度 °F(°C) 178(81) 結晶峰值溫度 °F(°C) 145(63) 折射率 1.309 物理性質3 軟化點，R&B °F(°C) 190(88) 斷裂點抗張強度 磅/平方吋 520(3.6) 斷裂點伸長率4 1 垂冬乂古 --ήΤΧ. ΛΑ /-t -r- r 百分比 70 2·美國材料試驗學會D-638計算模數 37 玖、發明說明 實施例1 191克由Koppers工業獲得之P2雜酚油和19克從道氏化 學公司獲得的EAA-2間聚物（如表πΐ中說明的）在加熱板上 一具有攪拌子之400亳升燒杯中混合。該混合物慢慢地被 5加熱到大約164°F。在此溫度下，可以發現該聚合物仍然 在該雜盼油的頂端。該聚合物被進一步加熱到196卞。在 此溫度下该聚合物仍然在該雜盼油的頂端。當混合物被加 熱到205°F的時候，會發現在攪拌下聚合物溶解進入該雜 酚油中。在大約30分鐘之後，讓該混合物冷卻至室溫。該 10混合物是一看部件聚合物與雜酚油相分離之濃稠的泥漿。 實施例2 在此實施例中’除非另有指示，具有2〇重量百分比的 丙稀酸以及溶融指數為1950克/10分鐘之EAA-3間聚物，依 據實施例1中說明的步驟與P2雜酚油混合。200克的雜酚 15油被加熱到203°F。然後12_76克的EAA間聚物被加入到該 被加熱的雜酚油，同時該混合物被激烈攪拌。大約5分鐘 之後，所有的間聚物都溶入雜酚油中。在另外的5分鐘撥 拌之後，該混合物被冷卻至室溫。可以獲得一相當均勻的 混合物。沒有視覺可見的相分離存在。 20 實施例3 200克由Koppers工業獲得之P2雜酚油和12.68克從埃索 公司獲得編號ESCORENETM ULTRA MVG2514的乙烯乙酸 乙烯酯共聚物（典型的物性參見下面表IV)混合。在混合物 被加熱到200°F並且保持在250卞5分鐘之後，該乙烯乙酸 38 583060 玖、發明說明 乙烯酯共聚物呈現被該雜酚油完全溶解。冷卻至室溫可以 獲得一相當均勻的混合物。 實施例4 在此實施例中，12.67克具有大約28重量百分比乙酸 5 乙烯酯共聚物且熔融指數為800克/10分鐘之乙烯乙酸乙烯 酯共聚物（Elvax⑧205W)與P2雜酚油，以類似於實施例3的 步驟混合。冷卻至室溫時，可以獲得一個相當均勻且沒有 實質相分離的混合物。 實施例5 10 12·67克具有大約28重量百分比乙酸乙烯酯共聚物且 熔融指數為400克/10分鐘之乙烯乙酸乙烯酯共聚物 (Elvax®2 10W)與200克P2雜盼油以類似於實施例4的步驟混 合。可以獲得一個相當均勻的混合物。. 實施例6 15 12.67克具有大約28重量百分比苯乙烯且熔融指數為 113克/10分鐘之乙烯苯乙烯間聚物與2〇〇克]?2雜酚油，以 類似於實施例4的步驟混合。該聚合物在25〇卞時會溶於雜 酚油中。冷卻至室溫時，可以獲得一個相當均句且沒有實 質相分離的混合物。 20 實施例7 200克P2雜盼油與12.67克具有大約76重量百分比笨乙 烯且熔融指數為95克/10分鐘之乙烯苯乙烯間聚物，以類 似於實施例3的步驟混合，除了該混合物被加熱至2〇8卞。 保持在208°F溫度5分鐘之後，不是所有的聚合物都被溶解 39 583060 玖、發明說明 。ίο分鐘之後，所有的聚合物看起來已經完全被雜酚油溶 解。冷卻至室溫時，可以獲得一個相當均句的混合物。 實施例8 在此實施例中，兩種木材處理組成物被製備，並且藉 5由壓力含浸而被塗佈在木材樣品。在一攪拌的容器中（1/2 加侖塗錫的罐），由Koppers工業獲得之雜酚油樣品被加熱 至由大約176至大約221°F的溫度。6重量百分比之乙烤丙 烯酸間聚物（EAA-2)樹脂被加到雜酚油中。可以發現該聚 合物會溶在該雜酚油中’沒有聚合物漂浮在該些雜酚油的 10頂端。允許該混合物冷部至室溫。該混合物上沒有看見聚 合物薄層。依據下列的步驟，使用未改質的雜酚油與百分 之6混合物兩者處理硬木樣品： (1) 三個乾燥的硬木（赤色橡木）樣品（19χ19χ3〇5公釐或 3/4x3/4x12吋）被零散地捆紮並且放進具有螺紋帽蓋之76 2 15毫升或3吋直徑的反應器中。一帽蓋有一個排洩閥和一内 部的鉤以拖住該些貼附的樣品。另一端附有一個通氣閥。 以溫度調節加熱帶纏繞該反應器，接這是數層絕緣捲帶。 一熱電偶被附在反應器中間的外部器壁上； (2) 加熱反應器至2〇〇°F ; 20 (3)將反應态抽真空至600公釐水銀的真空度並保持 分鐘； (4) 在200°F以雜酚油充填該反應器； (5) 使用空氣提升該反應器的壓力至15〇磅/平方吋（psi) ，並在200°F保持1小時； 40 583060 玖、發明說明 (6) 由反應器排放該雜酚油混合物； (7) 將反應器抽真空至600公釐水銀的真空度並保持15 分鐘，同時保持在200°F的溫度； (8) 釋放真空並且將該處理的木材移出該反應器；和 5 (9)准許那些木樣品冷卻。 該些利用未改質的雜盼油處理的木材樣品可以措由雜 酚油處理的木材之特有的黑色斑點，顯示完全滲透的特性 。該被6重量百分比聚合物/雜盼油混合物處理的木材樣品 顯示混合物完全滲透進入該木材中。在該木材的表面上也 10 出現聚合物薄層。 實施例9 在此實施例中，各種不同的聚合物/雜酚油混合之黏 度數據是由布魯克飛爾德黏度計獲得。 第1圖顯示四種不同樣品之黏度的溫度函數曲線：（1) 15 由Koppers工業未改質P2雜盼油；（2)具有6重量百分比之 EEA-2樹脂的P2雜酚油；（3)具有8重量百分比之EEA-2樹脂 的P2雜酚油；和（4)具有10重量百分比之EEA-2樹脂的P2雜 紛油。 第2圖顯示具有6重量百分比之聚合物的各種不同之聚 20 合物/雜酚油混合物的黏度之溫度函數曲線。下列的聚合 物被使用：（1)ΕΑΑ-3 ; (2)EAA-2(參見表 III) ; (3)Elvax⑧ 210 ; (4)ESCORENETM ULTRA EVA MV-02514(參見表 IV) ;(5)ESI1 ; (6)Elvax® 205W ;和（7)EAA_1。 如上面說明的，EAA-3是一由道氏化學公司製成具有 41 583060 玖、發明說明

百分之20丙烯酸含量且熔融指數丨950的乙烯丙烯酸共聚物 ，EAA-4是另一由道氏化學公司製成具有百分之2〇丙烯酸 含量且熔融指數1950的乙烯丙烯酸共聚物；ESI是由道氏 化學公司製成具有百分之28重量的苯乙嫦含量且熔融指數 5 113的乙細本乙嫦間聚物；而且Elvax⑧210和Elvax® 205 W 是由杜邦獲得的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。 實施例10 在此實施例中，以雜酚油與聚合物改質雜酚油處理的 木樁的吸水性是藉由重量增加以及該標樁之外部尺寸變化 10來評估。四種橡木材標樁是依據下列的步驟製備。所有的 標樁被切割而符合進入8盎斯刻度頂端螺旋廣口瓶中。每 個廣口瓶有一插入其中的金屬桿，以保持個別的標樁完全 浸入。所有的標樁都在15〇烘箱乾燥三天。在乾燥時期 之後，每一標樁的切邊以相同於整個標樁處理的液體材料 15岔封。對於該切邊的處理而言，該些標樁與密封液體被帶 至150°F。在每一個標樁被密封之後，它被准許冷卻到室 溫。在壓力含浸處理之前，測量每一個標樁的重量和尺寸 。第1號標樁被用作對照組。因此，沒有處理組成物被塗 佈在此樣品。第2、3和4號標樁以類似於實施例8中說明的 20 [力含，文方法處理。第2號標樁以由Koppers工業獲得的 雜酚油處理，第3號標樁以具有6重量百分比之EAA_2乙烯 丙稀酸間聚物之雜盼油/聚合物混合物處理，第4號標樁開 始以與第3號標樁相同的方法處理，然後以EAA_2水性分 散液進行後繼處理。在具有單乙醇胺的水中含有百分之3〇 42 583060 玖、發明說明 EAA-2；feM曰的水性分散液。第4號標樁在該初始壓力含浸 處理之後以EAA_2之該7]c性分散液塗覆數個星期。因此 ，第4號標樁是打算模擬在其安裝録道線上之後，該塗 覆在田野中的鐵路枕木。 在測里每一個標樁的重量和尺寸之後，該些標樁被含 浸在它們個別的廣…瓶之蒸财巾。該些廣α瓶被保持在 至·每一十四小時，每個標樁從它的廣口瓶移出、以紙 巾乾燥秤重、測量然後放回它的廣口瓶。由每一個標樁 獲得的重量與尺寸數據於下面表VI中提出。 43 583060 玖、發明說明 表VI-重量與尺寸數據 標樁1 曰 重量(克） LOA AA BB 0 23.17 3.554 0.749 0.722 1 28.48 3.659 0.755 0.739 2 29.66 3.762 0.777 0.724 3 31.30 3.762 0.785 0.748 4 32.31 3.767 0.790 0.752 5 33.36 3.768 0.810 0.753 6 34.40 3.768 0.819 0.754 7 35.42 3.769 0.821 0.754 標樁2 曰 重量(克） LOA AA BB 0 33.71 3.665 0.742 0.758 1 37.34 3.770 0.785 0.763 2 38.21 3.866 0.787 0.764 3 39.51 3.865 0.792 0.769 4 40.14 3.872 0.802 0.771 5 41.24 3.873 0.820 0.776 6 42.15 3.873 0.822 0.779 7 42.93 3.874 0.823 0.781 標樁3 曰 重量(克） LOA AA BB 0 30.43 3.755 0.767 0.750 1 32.45 3.755 0.771 0.758 2 33.33 3.860 0.773 0.762 3 34.27 3.860 0.773 0.753 4 34.73 3.860 0.775 0.754 5 34.75 3.860 0.775 0.756 6 34.75 3.860 0.775 0.756 7 34.75 3.860 0.775 0.756 標樁4 曰 重量(克） LOA AA BB 0 33.99 3.775 0.750 0.809 1 34.93 3.775 0.762 0.712 2 35.32 3.779 0.764 0.814 3 35.87 3.777 0.764 0.814 4 35.87 3.777 0.764 0.814 5 35.87 3.776 0.764 0.814 6 35.87 3.777 0.764 0.814 7 35.87 3.777 0.764 0.814 LOA:標樁的總長度 AA和BB :在該些標樁的中心之兩側的測量 44 坎、發明說明 第3圖是每-標樁的重量增加百分比之時間函數圖。 如第3圖所見，對於該未處理的標捲與該雜盼油處理的標 樁（有就是第m標樁與第2號標樁）而言，重量增加（也就是 該木樁吸收水分）在七天週期中隨時間函數增加。相反的 5 ’對於第3號標樁與第4號標樁兩者而言，在四天之後會出 現重量增加平坦區。這些數據似乎暗示以聚合物改質之雜 盼油為基礎之木材處理組成物應該會降低水氣渗透浸入木 材中，藉此延長木材的使用壽命。 貫施例11 10 在此實施例中，+方黃松木樁被用來評估以P2雜盼油 與各種P2雜酚油-EAA組成物處理的木材的吸水性。所有 的木樁都是由未處理的2吋x6吋板材之商品化來源獲得。 母一個標樁被切割成大約1/4吋厚度，必須小心避免木件 有節疤或其它的缺陷。在110。(：烘箱乾燥24小時之前，每 15 一標樁都被秤重及測量其尺寸。在烘箱乾燥24小時之後， 於再秤重與再測量之前，使每一標樁冷卻至室溫。 具有6重量百分比的處理組成物是經由將5〇〇克充分混 &的P雜酚油與31·9克的EAA-2添加至一混合機製備的。混 合機的馬達是在大約250轉/分鐘（rpm)下操作，同時該混合 20物被加熱至200T到250T，並保持在此溫度下4小時。在4 小時後，該混合物被冷卻並且密封，直到塗佈各個標樁為 止。 其他用於處理南方黃松標樁的配方則根據所需要的配 方在相對應的方法下製備。詳細的配方記錄於表VII中。 45 583060 玖、發明說明

表VII 配方 P2雜盼油（克） 樹脂(克） 删砂(克） 6%EAA-2 500 31.9 0 ~~ 10%EAA-2 488 55 丨 7 ~ 8%EAA-5 500 43.5 —--—-- _ 7 10%EAA-6 500 55.5 Γ 3?762 ~ 對於每一種配方而言，都使用四種個別的標樁。利用 下列的方法以該配方處理每一個標樁。首先，將反應器預 熱至200T。每個標樁被浸潰在加熱的處理組成物3〇分鐘 5 。在處理時間之後，該些標樁被移出並且冷卻至室溫。然 後’秤重並測量該些冷卻的標樁，以決定被每一標樁吸收 的處理組成物的量，以及該些標樁尺寸的變化。 在其它的處理配方中，以2〇〇/0水中具有單乙醇胺 (MEA)之EAA-2分散液中被處理南方黃松木。這些樣品是 10藉由將該分散液刷塗在該標樁的一側上並使其乾燥製備。 伴隨該些木樁的處理產生的質量與長度變化的平均值被報 ^於表VIII巾未處理的對照樣品與_僅用一雜盼油處 理的標樁被包含其中以作為比較。由數據顯示出該對照樣 品只是由再獲得於乾燥步驟中被排出的水分，而使重量增 15加大約百分之3。該些標#的每一個也都比僅以p2_雜紛油 處理的標樁有更高百分比的重量增加。

46 玖、發明說明 樣品進行泡水測試。樣品被泡在水中5或3〇分鐘，以 决疋该處理組成物對該處理的松木樁之吸水特性的影響。 在浸泡時間完成且之後在77°F儲存一選擇的時間以後，再 一次對每一樣品完成測量與秤重。 5 對處理的樣品以及對照樣品和僅以P2-雜酚油處理的 樣ασ進行5分鐘泡水試驗的結果記錄於表X中。所報導的重 量變化是以烘箱乾燥的重量為基礎。這些結果顯示該對照 的樣品吸收最多的水分。在一段時間之後該些水也最容易 被排出。這些結果也顯示出以刷塗分散液處理的標樁係收 僉夕畺的水。以Ρ2-ΕΑΑ-5處理的標樁比僅以ρ2-雜酚油處 理的標樁或其他任一種處理組成份處理者吸收更少的水。 第8和9圖比較木材樣品中雜酚油的洩漏或“泛油，，。如 第8圖所示，以雜酚油對木材樣品的傳統處理會產生黑色 的污點。第8圖也顯示該些以傳統雜酚油處理的木材樣品 合易被流出該木材的雜酚油覆蓋，而產生黏黏的且不受歡 迎的木材表面。此一泛油在環境上也是不受歡迎的。相反 的，第9圖顯示此處說明之以以雜酚油和ΕΑΑ聚合物的混 合物處理的該些樣品實質具有降低雜紛油的戌漏。該些樣 口口不具有一般的黑色污點，而且有一平滑的、似緞的最終 70成α 口，而不疋由傳統處理的樣品觀察到的黏黏、似焦油 的覆蓋層。 在該些處理的樣品上進行3〇分鐘泡水試驗顯示處理組 成份對水分吸收有增加的效應。在5分鐘泡水試驗之後， 樣ΠΠ在烘箱乾、如，並且於冷卻至室溫之後記錄其重量。然 47 583060 玖、發明說明 後將該些樣品泡在水中30分鐘。結果報導於表ιχ*。所報 導的重量變化百分比是以烘箱乾燥的重量為基礎。再一次 ，該些結果也顯示刷塗分散液處理的標樁吸收最少量的水 。P2-EAA-5混合物處理的標樁比僅以p2處理的標樁其他 任一種處理組成份處理者吸收更少的水。

表IX 配方 5分鐘浸泡； 重量變化百分比 (平均） 3〇分鐘浸运Ί 重量變化百分比 ί平泊、 對照 71.2 —--V 1 ’ J J 66.0 只有P2 40.3 12.4 ~ 6%EAA-2 45.0 7.3 10%EAA-2 47.1 5.5 ~ 8%EAA-5 38.0 9.1 10%EAA-6 44.5 7.1 刷塗 15.7 3.7 — -------- j 该些結果顯示第二次浸泡吸收較少的水，即便是浸泡 的時間更長。重要的是，對於南方黃松樣品而言，這可能 意指重覆暴露於濕與乾交替的環境中所產生的應力會明顯 10 的降低。 實施例12 製備兩個試驗樣品以評估不同的聚合物特性對處理過 的南方黃松標樁的行為的影響。製備p2雜酚油與⑺重量百 分比之EAA-6或EAA-2(含有硼砂）的混合物。為了比較， 15未處理的對照樣品與僅以以雜酚油處理的樣品也被製備。 在浸泡在水中30分鐘之前，該些處理過的標捲在洪箱中乾 燥亚秤重。立刻記錄在浸泡之後與其後48小時内各個時段 中，每-個標樁的質量與長度。每一個樣品在浸泡之後的 48 583060 玖、發明說明 各個不同時間的質量變化百分比被記錄於表X中。

表X 配方 平均重量變 化百分比 (0小時） 平均重量變 化百分比 (1小時） 平均重量變 化百分比 (4小時） 平均重量變 化百分比 (12小時） 平均重量變 化百分比 ί48小Β本、 對照 66.1 62.2 41.7 6.8 1.5 只有P2 12.4 10.1 5.0 2.6 1.9 10%ΕΑΑ-2 (硼砂） 5.5 4.3 3.3 2.6 2.1 10%ΕΑΑ-6 7.1 5.6 3.7 2.6 2.1 對於實施例13的樣品而言長度變化隨間的函數被記錄 於表XI中。這些數據也顯示P2與EAA-2或EAA-6的混合物 優於只用P2雜酚油。不過，eaA-2在泡水勢驗中比P2和 EAA-6的混合物有更小的膨脹。

表XI 配方 平均重量變 化百分比 (〇小時） 平均重量變 化百分比 (1小時） 平均重量變 化百分比 (4小時） 平均重量變 化百分比 (12小時） 平均重量變 化百分比 (48 、日 對照 5.6 5.7 5.7 2.4 0.8 只有P2 2.3 3.4 2.1 1.3 1.2 10%EAA-2 (硼砂） 1.2 1.5 1.2 1.1 1.0 10%EAA-6 1.5 1.9 1.4 1.1 1.0 實施例13 以雜酚油與10重量百分比EAA-1或EVA800MI之混合 10物對南方黃松標樁效能作測試。該些標樁被烘箱乾燥並且 以個別的混合物處理。在處理之後，該些標樁進行3〇分鐘 泡水試驗、乾燥與再秤重。質量與長度隨時間的變化記錄 於表XII和表XIII中。 49 583060 玖、發明說明

表XII 配方 質量變化 百分比 (〇小時） 質量變化 百分比 (1小時） 質量變化 百分比 (4小時） 質量變化 百分比 (8小時） 質量變化 百分比 (18小時） 10%EAA-1 55.1 53.3 52.0 52.0 48.8 10%EVA800MI 63.0 58.8 56.6 56.4 56.0

表 XIII 配方 長度變化 百分比 (〇小時） 長度變化 百分比 (1小時） 長度變化 百分比 (4小時） 長度變化 百分比 (8小時） 長度變化 百分比 (18小時） 10%EAA-1 3.7 3.2 2.8 2.8 1.7 10%EVA800MI 3.7 3.8 3.2 3.1 2.1 以P2雜酚油與10重量百分比EAA-1或10重量百分比 5 EVA800MI處理之該些樣品的重量變化比其他任一處理的 樣品更大，包括那些僅以P2雜酚油處理的樣品。以10重量 百分比處理的樣品EAA-1比以EVA800MI聚合物處理的樣 品增加更少的重量。因此，該些以EAA1處理的樣品顯露 出優於那些以EVA800MI處理者。 10 實施例14 在另一組實施例中，聚合物對於雜酚油中多環芳香族 化合物的特性結晶溫度的影響可藉由微差掃瞄卡計做檢查 。第4圖顯示在不同組成物中之多環芳香族化合物的結晶 溫度的比較。如第4圖所示，雜S分油中多環芳香族化合物 15 的結晶溫度大約是30°C。第4圖也顯示EAA-2的結晶溫度 大約是53°C。含有雜酚油和EAA-2的混合物具有一低於雜 酚油以及聚合物結晶溫度的結晶溫度。舉例來說，雜酚油 中含有大約6重量百分比EAA-2之DSC圖譜大約在-2.9°C有 一多環芳香族化合物的結晶溫度，同時該聚合物結晶溫度 50 583060 玖、發明說明 被降低至大約41 C。具有大約8重量百分比的雜酚油的混 合物具有大約5°C的多環芳香族化合物的結晶溫度。此樣 品中之该聚合物的結晶溫度是大約4〇它。在雜酚油中含有 大約10重量百分比EAA-2的混合物中，該多環芳香族化合 5物的結晶溫度是大約18°C，而且該聚合物的溫度大約44°C 。這些數據顯示這些測量的性質沒有遵循由個別成分之重 量平均性質所預測之性質的規則。 不响如何，在具有雜盼油與聚合物之每一個混合中， 在混合物中的多環芳香族化合物的結晶溫度，丁2，是低於 10在只有雜酚油中之多環芳香族化合物的結晶溫度，Tl。在 一些貝％例中，根據聚合物和雜盼油的類型而定，丁1比丁2 高大約l〇°C至大約40°c。在一些實施例十，使用結晶或半 結晶的熱塑性聚合物，在與雜酚油結合之前，聚合物的結 晶溫度，A，是大於混合物中聚合物的結晶溫度丁4。在一 15些實施例中，丁3比丁4高大約5°C至大約20°C。 第5圖顯不鑑定此處說明的一些雜酚油與熱塑性聚合 物的-些混合物的另-種方法。第5A圖顯示在室溫下雜盼 油之放大景》像。壳的區域是雜盼油中結晶的多環芳香族化 合物。因此’第5A圖顯示在室溫下，雜料有相當大區域 20的結晶多環芳香族化合物。第5 B圖顯示雜酚油與大約6重 ϊ百分比乙烯苯乙烯間聚物之混合物的顯微照片。該混合 物也實質地具有減少結晶性之較小的結晶區域，由灰色外 觀或該些區域可以判別。第5C圖是雜酚油與大約6重量百 分比乙烯乙酸乙烯酯共聚物之混合物的顯微照片。當這些 51 583060 玖、發明說明 10 顯微照片顯示結晶材料的區域的同時，它們比較暗的部分 疋才曰為些區域的結晶性沒有向雜盼油的結晶區域一樣高， 或者貫質上有一些較小的結晶區域已經聚集成團。以雜酚 油與大約6重量百分比乙烯丙烯酸共聚物製備的樣品顯示 於第5D圖中。在此影像中，該些結晶區域實質上比只有雜 酚油者更小。此混合物實質上也有較低結晶性之較小的結 曰曰區域，可以由灰色外觀或該些區域可以判別。這些聚合 物對於雜酚油中的該些多環芳香族化合物有親和性，這似 乎會中斷該混合物中該些化合物的次序性，而且會擾亂該 多環芳香族化合物在整個混合物之更均勻地分散。 第6圖是雜酚油與混合在其中的6重量百分比乙烯丙烯 酸共聚物之混合物的較高倍率光學顯微照片。如第6圖所 示其有相當大區域之不同的相。因此，第6圖可能暗示在 雜盼油中-些乙烯丙烯酸共聚物有相當低的溶解性。 15 另-方面，第7圖是與第6圖有相同放大倍率的光學顯 微照片。不過’第7圖的混合物是雜酚油與6重量百分比乙 稀苯乙婦間聚物。如第7圖所指，該混合物是相當均勾的 20 ，在此些混合物中不只是多環芳香族化合物結晶性的降低 ，它也暗示-些晴乙稀間聚物非常易溶於雜盼油中。 一般相信該共聚物中存在的笨乙烯 外會與该些多環芳香族化 合物的芳香還作用良好，藉此辦★ ^ 稭匕㈢加匕的溶解性並且降低該 多環化合物的結晶性 如上面示範說明 組成物與製造及使用 本I明的貫施例提供一種木材處理 該木材組成物的方法。該木材處理組 52 583060 玫、發明說明 成物呈現出比雜盼油更好的排水性。由於熱泛油及/或水 分暴露，㈣成物應該會降低雜紛油的損失。因此，依據 本無明之貝化例處理的木材應該有比那些用雜盼油處理者 更長的使用壽命。因為在該木材處理組成物中主要的成分 5疋雜盼油，對於大置使用此一組成物而言，它是相當有成 本效血❺在-些貫施例中，本發明提供實質降低在雜盼 油中之多環芳香族化合物結晶性的組成物。因此，該些組 成物已可減少在輸運期間該些多環芳香族化合物的沈殿。 本發明之貫施例所提供的其他特性與優點對於那些熟悉該 10 技藝者是顯而易見的。 當本發明已經利用有限數目的實施例做說明，一實施 例的該些特殊的特徵不應該被歸因於本發明知其它的實施 例。沒有單-個實施例可以表示本發明之所有概念。在一 些實施例中，該些組成物可以包含許多此處未提及的化合 15物。在其它的實施例中，該組成物不包括，或者實質上沒 有，此處沒有列舉的任一化合物。該些說明實施例的變化 與修正是可以存在的。舉例來說，在處理木中，雜酚油和 一合適的聚合物可以相繼地塗在木材上。換句話說，雜酚 油可先塗在木材上，然後將該聚合物塗佈在該雜酚油處理 20的木材上。相反地，聚合物可以先被塗佈在木材上，接著 進行雜酚油處理。雖然煤焦油雜酚油在工業上使用的一普 通型式的雜酚油，任一種雜酚油都可以被使用於本發明的 實施例中。說明之本發明的大部分實施例是關於一種與雜 盼油混合的聚合物，這不妨礙在木材處理組成物中兩種或 53 583060 玖、發明說明 更多種聚合物的使用。使雜盼油與兩種或更多種聚合物之 換合物混合以製備木材處理組成物是完全可能且可行的。 製作並使用該木材處理組成物的方法被說明，其包含數個 動作或步驟。除非另有說明，這些步驟或動作可能是以任 5 -種次序或指不進行。在—些實施例中，雜紛油可以照原 樣使用。不過，在本發明的實施例中可能可以使用乳化型 式的雜酚油。同樣地，乳化的木材處理組成物也可以依據 在此技藝中已知或未知的技術製作。最後，此處說明的任 數子應忒被解釋為大約平均值，而不論是否使用，，大約，， 10或”近似”來說明該數字。附錄的申請專利範圍涵蓋落於本 發明之範圍中的所有修正與變化。 【圖式|簡謂^明】 第1圖顯示不同之雜酚油基組成物之黏度與溫度函數 之曲線圖。 15 第2圖是含有百分之6的重量百分比之聚合物/雜酚油 混合物的黏度與溫度函數之曲線圖。 第3圖利用各種不同木材處理組成物處理之大木樁增 加之重量百分比圖示。 第4圖顯示聚合物對雜酚油中之多環芳香族化合物之 20結晶溫度影響之微差掃瞄卡計（DSC)的曲線圖。 第5 A圖疋具有結晶的多環芳香族化合物之p2雜紛油混 合物的放大影像。 第5B圖是P2雜酚油和乙烯苯乙烯間聚物混合物的放大 影像。 54 583060 玖、發明說明 第5C圖是P2雜酚油和乙烯乙酸乙烯酯共聚物混合物的 放大影像。 第5D圖是P2雜酚油和乙烯丙烯酸共聚物混合物的放大 影像。 5 第6圖是具有百分之6乙烯丙烯酸共聚物之P2雜酚油的 放大影像。 第7圖是具有百分之6乙烯苯乙烯間聚物之P2雜酚油的 放大影像。 第8圖是以P2雜酚油處理之木樁的掃瞄影像。 10 第9圖顯不以此處說明之木材處理組成物的實施例處 理之木樁的掃瞄影像。 【圖式之主要元件代表符號表】 無 55

Claims (1)

1. 583060

   申請專利範圍 第91 117980號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：92年8月 1. 一種木材處理組成物，包含·· 52· 8· 15 一種雜S分油與一在2 0 0 F可與雜g分油互溶，且當該 木材處理組成物是在周圍環境下時，沒有實質的相分 離之熱塑性聚合物的混合物’同時該雜盼油存在的量 至少是該組成物重量的百分之50。 2·如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該熱塑 性聚合物是由乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸甲 醋共聚物、乙烯丙稀酸乙酯共聚物、乙稀丙稀酸丁酯 共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯共 聚物、乙烯曱基甲基丙烯酸共聚物、乙烯苯乙烯間聚 物、苯乙烯丙烯酸共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸共聚物 、苯乙烯丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌 段共聚物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物，無規 聚丙烯或其摻合物選出。 3·如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物有一在210°F以下的熔點或玻璃轉移溫度。 4·如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物有一高於50克/10分鐘之熔融指數。 5·如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物有一高於200克/1〇分鐘之熔融指數。 6.如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物有一高於300克/1〇分鐘之熔融指數。 1 583060 拾、申請專利範圍 7·如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物是離聚物。 8·如申明專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物是具有21〇卞以下的熔點以及高於2〇〇克/1〇分鐘之熔 5 融指數的乙烯丙稀酸共聚物。 9·如申請專利範圍第8項之木材處理組成物，其中該乙烯 丙烯酸共聚物是以一水性分散液加至該雜酚油中。 1〇·如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該雜酚 油是煤焦油蒸餾液。 10 u·如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其令該雜酚 油是山毛櫸木雜酚油。 12·如申請專利範圍第丨項之木材處理組成物，其中該雜酚 油是雜盼油灌木樹脂。 13·如申請專利範圍第丨項之木材處理組成物，其中該雜酚 15 油是由高溫雜酚油、低溫雜酚油或中間溫度雜酚油選 出。 14·如申請專利範圍第丨項之木材處理組成物，其甲該雜酚 油存在的量至少是該組成物重量的百分之70。 15.如申請專利範圍第丨項之木材處理組成物，其中該雜酴 2〇 油存在的量至少是該組成物重量的百分之80。 16·如申請專利範圍第丨項之木材處理組成物，其中該聚合 物存在的量是該組成物重量之百分之〇·5至百分之15。 17·如申請專利範圍第丨項之木材處理組成物，其中該聚合 物是乙烯乙酸乙烯酯共聚物。 2 拾 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. '申請專利範圍 如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物是乙烯丙烯酸甲酯共聚物。 如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物是乙烯丙烯酸丁酯共聚物。 如申睛專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物是乙烯苯乙烯間聚物。 如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物是苯乙烯丙烯酸共聚物。 如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物是乙烯甲基曱基丙烯酸共聚物。 如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，其中該聚合 物是苯乙烯基共聚物。 如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，進一步包含 至少一種的添加劑。 如申請專利範圍第24項之木材處理組成物，其中該添 加劑是抗氧化劑、紫外線抑制劑、抗微生物劑、抗菌 劑、殺蟲劑、或其混合物。 如申請專利範圍第24項之木材處理組成物，其中該聚 合物實質上是沒有溶劑。 如申請專利範圍第1項之木材處理組成物，本質上是由 以下組成： 一種雜酚油與從乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙締丙 烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙歸 酸丁醋共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯甲基丙埽酸 拾、申請專利範圍 甲醋共聚物、乙烯甲基T基丙烯酸共聚物、乙烯苯乙 婦間聚物、苯乙烯丙烯酸共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸 共聚物、苯乙烯丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯丁二烯苯 乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物 或其摻合物選出之共聚物的混合物， 其中該雜酚油存在的量至少是該組成物重量的百 分之50。 28· —種木材產品，其包含·· 一件具有至少一個表面被含有一雜酚油與一共聚 物的混合物之處理組成物塗覆或渗透的木材， 其中該聚合物在200°F可與雜酚油互溶，且當該木 材處理組成物是在周圍環境下時，沒有實質的相分離 〇 29. —種處理木材的方法，其包含： 至少使木材的一部份與含有雜盼油及共聚物的混 合物之處理組成物在高溫度與壓力下接觸一段足夠的 時間， 其中該聚合物在200°F可與雜紛油互溶，且當該木 材處理組成物是在周圍環境下時，沒有實質的相分離 〇 30_ 一種組成物，其包含： 一種其中具有多環芳香族化合物之雜g分油與一熱 塑性聚合物的混合物，該多環芳香族化合物在該熱塑 性聚合物添加之前，在該雜酚油中具有一結晶溫度L '申請專利範圍 ’而且在該熱塑性聚合物被加之後，在該混合物中具 有結晶溫度T 2 ’ 其中T!大於τ2。 如申請專利範圍第30項之組成物，其基本上是由以下 系且成： 雜盼油與一由乙稀乙酸乙婦S旨共聚物、乙埽丙稀 酸共聚物、乙烯苯乙烯間聚物、無規聚丙烯或其摻合 物遥出的聚合物之的混合物，該混合物其中具有多環 芳香族化合物，在該雜酚油中之該多環芳香族化合物 具有Τι的結晶溫度’而且在该混合物中結晶溫产為丁2 ’其中Τ!是大於Τ2。