(57)【要約】本発明は、ポリマー、セルロース系繊維、および第四級アンモニウムアルキル塩を含むポリマー−セルロース系繊維組成物であって、後者が、組成物に抗菌特性を付与し、かつ組成物形成の間に潤滑剤として機能するものに関する。第四級アンモニウムアルキル塩は、アルキルカルボキシレート、アルキルスルフェート、アルキルスルホネート、アルキルホスフェート、またはアルキルホスファイトであり得る。第四級アンモニウムアルキル塩の幾つかは新規組成物である。また、押出し成形する方法および押出し成形物もクレームされる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
約30〜約70重量％のポリマー、約70〜約30重量％のセルロース系繊維、および約1〜約7 phcの下記式の第四級アンモニウムアルキル塩：
【化１】
2005538219.tif 000009
（ここで、Xはアルキルカルボキシレート-O-C(O)R、アルキルスルフェート-OS(O)2OR、アルキルスルホネート-S(O2)OR、アルキルホスフェート-OP(O)OHOR、アルキルホスファイト-OP(O)H-OR；Rは8〜22の炭素原子を有するアルキル基であり、R1は長鎖アルキル基またはベンジル基であり、
R1が長鎖アルキル基である場合、R2およびR3は短鎖アルキル基であり、R4は短鎖もしくは長鎖アルキル基であり、
R1がベンジル基である場合、R2は短鎖アルキル基であり、R3およびR4はそれぞれ短鎖もしくは長鎖アルキル基の何れかであり；
前記長鎖アルキル基は8〜22の炭素原子を有し、前記短鎖アルキル基は1〜4の炭素原子を有する）
を含む、ポリマー−セルロース系繊維組成物。
【請求項２】
前記長鎖アルキル基が8〜22の炭素原子を有し、前記短鎖アルキル基が1〜4の炭素原子を有する、請求項１に記載のポリマー−セルロース系繊維組成物。
【請求項３】
前記第四級アンモニウムアルキル塩が、アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリル塩、アルキルトリメチルアンモニウムラウリル塩またはジアルキルジメチルアンモニウムラウリル塩、またはその組合せである、請求項１に記載のポリマー−セルロース系繊維組成物。
【請求項４】
前記R基が、10〜18の炭素原子を含有する、請求項１に記載のポリマー−セルロース系繊維組成物。
【請求項５】
前記アルキルジメチルベンジルアンモニウムアルキル塩が、アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートである、請求項３に記載のポリマー−セルロース系繊維組成物。
【請求項６】
前記アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートの前記アルキル基が、40％ C12、50％ C14および10％ C16を含有する、請求項５に記載のポリマー−セルロース系繊維組成物。
【請求項７】
前記第四級アンモニウムアルキル塩が、ジデシルジメチルアンモニウムラウリルスルフェートである、請求項３に記載のポリマー−セルロース系繊維組成物。
【請求項８】
前記ポリマーが高密度ポリエチレンである、請求項１に記載のポリマー−セルロース系繊維組成物。
【請求項９】
前記セルロース系繊維が、オーク、マツ、またはカエデ、ワラ、トウモロコシの茎、イネのもみ殻（hull）、コムギ、オートムギ、オオムギ、オートムギのもみ殻（chaff）、ココナッツの殻、ピーナッツの殻、クルミの殻、ジュート、アサ、バガス、タケ、アマ、ケナフ、またはその組合せである、請求項１に記載のポリマー−セルロース系繊維組成物。
【請求項１０】
木材の重量に対して約0.001〜約3.0重量％の殺生物剤を更に含む、請求項１に記載のポリマー−セルロース系繊維組成物。
【請求項１１】
前記殺生物剤が、銅化合物、亜鉛化合物、アゾール、イソチアゾロン、カルバメート、またはその組合せである、請求項１０に記載のポリマー−セルロース系繊維組成物。
【請求項１２】
約30〜約70重量％のポリマー、約70〜約30重量％のセルロース系繊維、および約1〜約7 phcの下記式の第四級アンモニウムアルキル塩：
【化２】
2005538219.tif 000010
（ここで、Xはアルキルカルボキシレート-O-C(O)R、アルキルスルフェート-OS(O)2OR、アルキルスルホネート-S(O2)OR、アルキルホスフェート-OP(O)OHOR、アルキルホスファイト-OP(O)H-OR；Rは8〜22の炭素原子を有するアルキル基であり、R1は長鎖アルキル基またはベンジル基であり、
R1が長鎖アルキル基である場合、R2およびR3は短鎖アルキル基であり、R4は短鎖もしくは長鎖アルキル基であり、
R1がベンジル基である場合、R2は短鎖アルキル基であり、R3およびR4はそれぞれ短鎖もしくは長鎖アルキル基の何れかであり；
前記長鎖アルキル基は8〜22の炭素原子を有し、前記短鎖アルキル基は1〜4の炭素原子を有する）
を含む、押出し成形可能な組成物。
【請求項１３】
前記長鎖アルキル基が8〜22の炭素原子を有し、前記短鎖アルキル基が1〜4の炭素原子を有する、請求項１２に記載の押出し成形可能な組成物。
【請求項１４】
前記第四級アンモニウムアルキル塩が、アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリル塩、アルキルトリメチルアンモニウムラウリル塩またはジアルキルジメチルアンモニウムラウリル塩、またはその組合せである、請求項１２に記載の押出し成形可能な組成物。
【請求項１５】
前記R基が、10〜18の炭素原子を含有する、請求項１４に記載の押出し成形可能な組成物。
【請求項１６】
前記アルキルジメチルベンジルアンモニウムアルキル塩が、アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートである、請求項１４に記載の押出し成形可能な組成物。
【請求項１７】
前記アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートの前記アルキル基が、40％ C12、50％ C14および10％ C16アルキルを含有する、請求項１６に記載の押出し成形可能な組成物。
【請求項１８】
前記第四級アンモニウムアルキル塩が、ジデシルジメチルアンモニウムラウリルスルフェートである、請求項１４に記載の押出し成形可能な組成物。
【請求項１９】
前記ポリマーが高密度ポリエチレンである、請求項１２に記載の押出し成形可能な組成物。
【請求項２０】
前記セルロース系繊維が、オーク、マツ、またはカエデ、ワラ、トウモロコシの茎、イネのもみ殻（hull）、コムギ、オートムギ、オオムギ、オートムギのもみ殻（chaff）、ココナッツの殻、ピーナッツの殻、クルミの殻、ジュート、アサ、バガス、タケ、アマ、ケナフ、またはその組合せである、請求項１２に記載の押出し成形可能な組成物。
【請求項２１】
ポリマー−木材複合物の崩壊を防止する方法であって、
押出し成形可能な組成物に対して押出し成形プロセスを実施する前に、ポリマーおよびセルロース系繊維を含有する押出し成形可能な組成物に第四級アンモニウムアルキル塩を混合することを含み、
ここで、前記第四級アンモニウムアルキル塩が、下記式を有する：
【化３】
2005538219.tif 000011
（ここで、Xはアルキルカルボキシレート-O-C(O)R、アルキルスルフェート-OS(O)2OR、アルキルスルホネート-S(O2)OR、アルキルホスフェート-OP(O)OHOR、アルキルホスファイト-OP(O)H-OR；Rは8〜22の炭素原子を有するアルキル基であり、R1は長鎖アルキル基またはベンジル基であり、
R1が長鎖アルキル基である場合、R2およびR3は短鎖アルキル基であり、R4は短鎖もしくは長鎖アルキル基であり、
R1がベンジル基である場合、R2は短鎖アルキル基であり、R3およびR4はそれぞれ短鎖もしくは長鎖アルキル基の何れかであり；
前記長鎖アルキル基は8〜22の炭素原子を有し、前記短鎖アルキル基は1〜4の炭素原子を有する）
方法。
【請求項２２】
前記第四級アンモニウムアルキル塩が、アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリル塩、アルキルトリメチルアンモニウムラウリル塩またはジアルキルジメチルアンモニウムラウリル塩、またはその組合せである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記アルキルジメチルベンジルアンモニウムアルキル塩が、アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートである、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第四級アンモニウムアルキル塩が、ジデシルジメチルアンモニウムラウリルスルフェートである、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記ポリマー−木材複合物が、30〜70重量％のポリマー、70〜30重量％のセルロース系繊維、および1〜7 phcの第四級アンモニウムアルキル塩を含有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
下記式を有する第四級アンモニウムアルキル塩：
【化４】
2005538219.tif 000012
（ここでXはアルキルスルホネート-S(O2)OR、アルキルホスフェート-OP(O)OHOR、またはアルキルホスファイト-OP(O)H-OR；Rは8〜22の炭素原子を有するアルキル基であり、R1は長鎖アルキル基またはベンジル基であり、
R1が長鎖アルキル基である場合、R2およびR3は短鎖アルキル基であり、R4は短鎖もしくは長鎖アルキル基であり、
R1がベンジル基である場合、R2は短鎖アルキル基であり、R3およびR4はそれぞれ短鎖もしくは長鎖アルキル基の何れかである）。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
木材費の高騰や成木の不足に伴い、木材に代わる良質の代替物をみつける当面の必要性があり、これは将来にわたって長く続くであろう。加えて、良質の木材代替物は、シロアリの破壊や木材の腐敗を受けにくいため、木材より耐久性があり長持ちする。
【０００２】
ここ数年にわたり、従来の固体木製品に代えて、ポリマー−木材複合物をデッキング、窓、垣根の材料、自動車の内装およびパレットなどの用途に使用する市場が成長している。ポリマー−木材複合物は、約30〜約80パーセントのセルロース系繊維を含有する。セルロース系繊維は、ポリマー−木材複合物において充填剤または強化剤として機能する。高品質のポリマー−木材複合物を得るための一つのキーポイントは、ポリマーマトリクス中にセルロース系繊維を完全に分散させることである。これを達成するには、ポリエチレン−木材デッキングの多くの最先端の手法により、潤滑剤が必須であることが見出されている。
【０００３】
高濃度のセルロース系繊維を含有するポリマー−木材複合物は、真菌類による攻撃を受けやすい。したがって、潤滑剤としてだけでなく抗菌剤としても機能し得る化合物に対する要求が今日存在する。かかる化合物は、コストを下げ、製造プロセスを単純にし、かつ優れた外観、寸法安定性および崩壊抵抗性を備えた高品質のポリマー−木材生成物を達成しなければならない。
【発明の簡単な概要】
【０００４】
本発明は、ポリマー、たとえば高密度ポリエチレン（HDPE）、セルロース系繊維および第四級アンモニウムアルキル塩を含む、押出し成形可能なポリマー−セルロース系繊維複合物および押出し成形されたポリマー−セルロース系繊維複合物に関する。これら第四級アンモニウムアルキル塩の幾つかは、新規組成物である。
【０００５】
本発明の更なる態様は、ポリマー−木材複合物の崩壊を防止する方法であって、押出し成形可能な組成物に対して押出し成形プロセスを実施する前に、ポリマーおよびセルロース系繊維を含有する押出し成形可能な組成物に第四級アンモニウムアルキル塩を混合することを含む方法である。
【発明の詳細な説明】
【０００６】
第四級アンモニウムアルキル塩が、ポリマー−セルロース系複合物において潤滑剤および殺真菌剤の両機能を有することを見出した。
【０００７】
第四級アンモニウムアルキル塩は、以下の一般式を有する：
【化５】
2005538219.tif 000002
（ここで、Xはアルキルカルボキシレート-O-C(O)R、アルキルスルフェート-OS(O)2OR、アルキルスルホネート-S(O2)OR、アルキルホスフェート-OP(O)OHOR、アルキルホスファイト-OP(O)H-OR；Rは8〜22の炭素原子、好ましくは10〜18の炭素原子を有するアルキル基であり；R1は長鎖アルキル基またはベンジル基であり、
R1が長鎖アルキル基である場合、R2およびR3は短鎖アルキル基であり、R4は短鎖もしくは長鎖アルキル基であり、
R1がベンジル基である場合、R2は短鎖アルキル基であり、R3およびR4はそれぞれ短鎖もしくは長鎖アルキル基の何れかである）。前述の長鎖アルキル基は8〜22の炭素原子、好ましくは10〜18の炭素原子を有し、前述の短鎖アルキル基は1〜4の炭素原子、好ましくは1または2の炭素原子を有する。
【０００８】
第四級アンモニウムアルキル塩における第四級アンモニウム陽イオンの例には、以下のものが含まれるが、これらに限定されない：アルキル基が1〜25の炭素原子を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、アルキルトリメチルアンモニウム、オクチルデシルジメチルアンモニウム、ジオクチルジメチルアンモニウム、ジデシルメチルプロピルアンモニウム、ジデシルメチルブチルアンモニウム、ベンジルヘキサデシルジメチルアンモニウム、ジデシルメチル-4-クロロベンジルアンモニウム、ジデシルメチル-3，4-ジクロロベンジルアンモニウム、デシルオクチルジメチルアンモニウム、デシルオクチルベンジルメチルアンモニウム、デシルドデシルジメチルアンモニウム、デシルドデシルエチルメチルアンモニウム、ドデシルベンジルジメチルアンモニウム、テトラデシルベンジルジメチルアンモニウム、ジウンデシルジメチルアンモニウム、ジノニルヒドロキシエチルメチルアンモニウム、ジデシルヒドロキシプロピルメチルアンモニウム、およびジウンデシルジヒドロキシエチルアンモニウム、並びにこれらの組合せ。また、ジオクチル、ジドデシルおよびデシルオクチル化合物、またはジデシル、ジドデシルおよびデシルドデシル化合物を含有する化合物の混合物を使用してもよい。これら陽イオンは、上記陰イオン、すなわち上記式においてＸにより示される陰イオンの何れかと組み合わせることができる。好ましい第四級アンモニウムアルキル塩は、アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェート（Barquat LS）およびジデシルジメチルアンモニウムラウリルスルフェート（DDA-LS）および対応のアルキルカルボキシレートである。また、第四級アンモニウムアルキル塩のスルホネート、ホスフェート、およびホスファイト塩も興味深い。これらは新規組成物である。
【０００９】
好ましい第四級アンモニウムラウリルスルフェートは、8〜22の炭素原子を有するアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートである。アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートは、当業者に公知の手法により作成することができる。アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドを、約60℃の温度において水中でラウリル硫酸ナトリウムと反応させることができる。アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートの白色沈殿物が、約30分後に形成される。反応は以下のとおりである：
【００１０】
【化６】
2005538219.tif 000003
（ここでRはC1−C25アルキル基、好ましくはC10−C12アルキル基である）。
【００１１】
反応温度は、20℃〜140℃の範囲、好ましくは60℃である。アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドのラウリル硫酸ナトリウムに対するモル比は、約1:3〜約3:1の範囲、好ましくは約1:1である。溶媒は、水または有機溶媒とすることができる。反応が有機溶媒中で行われる場合、塩化ナトリウムは沈殿し、第四級アンモニウムラウリルスルフェートは溶液中に残る。有機溶媒は、たとえば低級アルコール、アセトンおよびジクロロメタンとすることができる。第四級アンモニウムラウリルスルフェートは、有機溶媒を蒸発させた後回収する。
【００１２】
ポリマー−木材組成物において使用されるポリマーは、天然のポリマーであり、これには、ポリオレフィンおよびポリビニル化合物、たとえばHDPE、LDPE、LLDPE、UHMWPE、ポリプロピレン（ホモ−および共重合体）、PVC、およびこれらの組合せが含まれるが、これらに限定されない。好ましいポリオレフィンは、0.4 Melt Index（MI）を有する粉末（Equistar(登録商標)LB100-00）から“barefoot”（添加物なし）リアクターとして入手可能なHDPEである。このポリオレフィンは、テキサス州、ヒューストンのEquistar Chemicals LP製の製品である。
【００１３】
本発明の押出し成形可能なポリマー−セルロース系繊維複合物および押出し成形されたポリマー−セルロース系繊維複合物は、以下の表１の成分を含有する（重量パーセンテージは全組成の重量に基づくものである）：
【００１４】
【表１】
2005538219.tif 000004
【００１５】
本発明の複合物において、広範な種々のセルロース系繊維を使用することができる。セルロース系繊維の例には、木材および木製品、たとえば木材パルプ製品；綿由来；ワラおよび草由来、たとえばイネおよびエスパルト；トウおよびアシ由来、たとえばバガス；タケ由来；靱皮繊維を備えた茎由来、たとえばジュート、アマ、ケナフ、カンナビス、リネンおよびラミー；葉繊維由来、たとえばアバカおよびサイザル；ココナッツ、ピーナッツおよびクルミの殻由来；およびトウモロコシの茎、コムギ、オートムギ、オオムギおよびオートムギのもみ殻（chaff）、およびアサ由来の非木質紙作成繊維などの農業廃棄物が含まれるが、これらに限定されない。適切には、使用されるセルロース系繊維は、木材源に由来する。適切な木材源には、軟材源、たとえばマツ、トウヒ、ヒマラヤスギ、およびモミ、および硬材源、たとえばオーク、カエデ、ユーカリ、ポプラ、ブナ、およびヤマナラシが含まれる。一または複数のセルロース系繊維を使用することができる。
【００１６】
セルロース系繊維は、種々のスクリーン、たとえば30メッシュまたは40メッシュのスクリーンを通してふるいにかけ、種々のサイズの繊維の混合物を得てもよい。本発明の組成物において使用される繊維のサイズは、約10〜約100メッシュ、好ましくは約40〜約100メッシュの範囲である。
【００１７】
当該組成物で使用される木粉には、軟材および硬材並びにその組合せから得られるものが含まれる。好ましい木粉は、オークおよびマツ由来であり、それぞれOak 4037 (40メッシュ) および Pine 402050 (40メッシュ) として、ウィスコンシン州スコーフィールドのAmerican Wood Fibersから入手可能である。別の好ましい木粉は、カエデ由来である。
【００１８】
第四級アンモニウムアルキル塩は、プラスチック混合物の内的および外的潤滑性を改良する。内的潤滑性は、ポリマーにおける補強充填剤の分散を高め、これにより物理的特性を改良し、押出成形機の出力を増大させる。外的潤滑性の主な利点は、押出し成形可能な組成物を金型（dye）を通して移動させるのに必要な力を減らすことにより、押出し成形された製品の表面外観を改良することである。
【００１９】
また、第四級アンモニウムアルキル塩は、ポリマー−木材複合物の崩壊抵抗性を改良する抗菌剤としても機能する。これらは、銅化合物、亜鉛化合物、アゾール、イソチアゾロン、およびカルバメートを含むがこれらに限定されない他の殺生物剤とともに使用してもよい。
【００２０】
第四級アンモニウムアルキル塩とともに使用され得る公知の抗菌化合物の例は、以下のとおりである：第四級アンモニウム化合物、たとえば、ジエチルドデシルベンジルアンモニウムクロライド；ジメチルオクタデシル-(ジメチルベンジル)アンモニウムクロライド；ジメチルジデシルアンモニウムクロライド；ジメチルジドデシルアンモニウムクロライド；トリメチル-テトラデシルアンモニウムクロライド；ベンジルジメチル (C. sub. 12-C. sub. 18アルキル)アンモニウムクロライド；ジクロロベンジルジメチルドデシルアンモニウムクロライド；ヘキサデシルピリジニウムクロライド；ヘキサデシルピリジニウムブロマイド；ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド；ドデシルピリジニウムクロライド；ドデシルピリジニウムバイスルフェート；ベンジルドデシル-ビス(ベータヒドロキシエチル)アンモニウムクロライド；ドデシルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド；ベンジルジメチル(C. sub. 12-C. sub. 18アルキル)アンモニウムクロライド；ドデシルジメチルエチルアンモニウムエチルスルフェート；ドデシルジメチル-(1-ナフチルメチル)アンモニウムクロライド；ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド；ドデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライドおよび1-(3-クロロアリル)-3,5,7-トリアザ-1-アゾニア-アダマンタンクロライド；尿素誘導体、たとえば1,3-ビス(ヒドロキシメチル)-5,5-ジメチルヒダントイン；ビス(ヒドロキシメチル)尿素；テトラキス(ヒドロキシメチル)アセチレンジウレア；1-(ヒドロキシメチル)-5,5-ジメチルヒダントインおよびイミダゾリジニル尿素；アミノ化合物、たとえば1,3-ビス(2-エチルヘキシル)-5-メチル-5-アミノヘキサヒドロピリミジン；ヘキサメチレンテトラアミン；1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)プロパン；および2-[(ヒドロキシメチル)アミノ]エタノール；イミダゾール誘導体、たとえば1[2-(2,4-ジクロロフェニル)-2-(2-プロペニルオキシ)エチル]-1H-イミダゾール；2-(メトキシカルボニルアミノ)ベンズイミダゾール；ニトリル化合物、たとえば2-ブロモ-2-ブロモメチルグルタロニトリル、2-クロロ-2-クロロメチルグルタロニトリル、2,4,5,6-テトラ-クロロイソフタロジニトリル；チオシアネート誘導体、たとえばメチレンビスチオシアネート；スズ化合物または複合体、たとえばトリブチル酸化スズ、クロライド、ナフトエート、ベンゾエートまたは2-ヒドロキシベンゾエート；イソチアゾリン-3-オン、たとえば4,5-トリメチレン-4-イソチアゾリン-3-オン、2-メチル-4,5-トリメチレン-4-イソチアゾリン-3-オン、2-メチルイソチアゾリン-3-オン、5-クロロ-2-メチルイソチアゾリン-3-オン、ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-メチルベンズイソチアゾリン-3-オン、2-オクチルイソチアゾリン-3-オン、4,5-ジクロロ-2-N-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オン；チアゾール誘導体、たとえば2-(チオシアノメチルチオ)-ベンズチアゾール；およびメルカプトベンズチアゾール；ニトロ化合物、たとえばトリス(ヒドロキシメチル)ニトロメタン；5-ブロモ-5-ニトロ-1,3-ジオキサンおよび2-ブロモ-2-ニトロプロパン-1,3-ジオール；α-(4-クロロフェニル)-α-(1-シクロプロピルエチル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-エタノール(シプロコナゾール)；1-[[2-(2,4-ジクロロフェニル)-4-プロピル-1,3-ジオキソラン-2-イル]メチル]-1H-1,2,4-トリア��ール(プロピコナゾール)；α-[2-(4-クロロフェニル)エチル]-α-フェニル-1H-1,2,4-トリアゾール-1-プロパンニトリル(フェンブコナゾール)；α-ブチル-α-(4-クロロフェニル)-lH-1,2,4-トリアゾール-1-プロパンニトリル(マイクロブタニル)；α-[2-(4-クロロフェニル)エチル]-α(1,1-ジメチルエチル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-エタノール(テブコナゾール)；1-(4-クロロフェノキシ)-3,3-ジメチル-1-(1H-1,2,4-トリアゾール-1-イル)-2-ブタノン(トリアジメフォン)；沃素化合物、たとえばヨードプロピニルブチルカルバメートおよびトリ-ヨードアリルアルコール；アルデヒドおよび誘導体、たとえばグルタルアルデヒド(ペンタンジアル)、p-クロロフェニル-3-ヨードプロパルギルホルムアルデヒドおよびグリオキサール；アミド、たとえばクロロアセトアミド；N,N-
ビス(ヒドロキシメチル)クロロアセトアミド；N-ヒドロキシメチル-クロロアセトアミドおよびジチオ-2,2-ビス(ベンズメチルアミド)；グアニジン誘導体、たとえばポリヘキサメチレンビグアニドおよび1,6-ヘキサメチレン-ビス[5-(4-クロロフェニル)ビグアニド]；チオン、たとえば3,5-ジメチルテトラヒドロ-1,3,5-2H-チオジアジン-2-チオン；トリアジン誘導体、たとえばヘキサヒドロトリアジンおよび1,3,5-トリ-(ヒドロキシエチル)-1,3,5-ヘキサヒドロトリアジン；オキサゾリジンおよびその誘導体、たとえばビス-オキサゾリジン；フランおよびその誘導体、たとえば2,5-ジヒドロ-2,5-ジアルコキシ-2,5-ジアルキルフラン；カルボン酸およびその塩およびエステル、たとえばソルビン酸およびその塩、および4-ヒドロキシ安息香酸およびその塩およびエステル；ホウ酸およびその亜鉛複合体；フェノールおよびその誘導体、たとえば5-クロロ-2-(2,4-ジクロロフェノキシ)フェノール；チオ-ビス(4-クロロフェノール)および2-フェニルフェノール；スルホン誘導体、たとえばジヨードメチル-パラトリルスルホン、2,3,5,6-テトラクロロ-4-(メチルスルホニル)ピリジンおよびヘキサクロロジメチルスルホン；チオアミド、たとえばジメチルジチオカルバメートおよびその金属複合体、エチレンビスジチオカルバメートおよびその金属複合体、2-メルカプトピリジン-N-オキシドおよびその金属複合体；および銅アミン複合体、アンモニウム/銅複合体、エタノールアミン/銅複合体、ジエタノールアミン/銅複合体、トリエタノールアミン/銅複合体、ジエチルアミン/銅複合体、エチレンジアミン/銅複合体を含むがこれらに限定されない、並びに上述のものの任意の組合せ。
【００２１】
木材重量に対して0.001％〜3.0 wt.％の他の殺生物剤が添加されてもよい。
カップリング剤、相溶化剤（compatabilizing agent）または混合剤が、都合よくは、ポリマー複合物中に存在してもよい。これら添加物は、組成物の全重量に対して約0.01〜約20 wt.％、好ましくは約0.1〜約10 wt.％、最も好ましくは約0.2〜5 wt.％の量で存在し、当該材料の物理的、機械的、熱的特性を改良し得る。好ましい相溶化剤は、マレイン酸ポリプロピレン（maleated polypropylene）であり、約1〜約5 wt.％の量で存在する。タルクは、組成物の全重量に対して約2 wt.％〜約10 wt.％の量で存在し得る。他の添加物、たとえば粘性安定剤、無機充填剤、加工助剤、および着色剤を使用することができる。
【００２２】
商業的に有用な製品を製造するために、本発明の組成物を押出し成形の他に射出成形してもよい。得られた製品は、木材に類似した外観をしており、天然木材と同じ方法で、のこぎりで切ったり、やすりをかけたり、成形したり、曲げたり、固定したり、および/または仕上げ処理をしてもよい。これは、腐食や崩壊並びにシロアリの攻撃に対して耐性があり、たとえば、屋内または屋外の装飾成形、額縁、家具、ポーチデッキ、窓の成形、窓の構成部材、ドアの構成部材、屋根システムおよび他のタイプの構造部材として使用することができる。
【００２３】
以下の実施例は、本発明の説明である：
例１：第四級アンモニウムラウリルスルフェートの調製
Ａ．70グラムのラウリル硫酸ナトリウム（Aldrich(登録商標)製品70％ドデシルスルフェート、25％テトラデシルスルフェートおよび5％ヘキサデシルスルフェート）を、コンデンサーを備えた2リットルフラスコ中の1000 mL蒸留水に添加した。その混合物を攪拌し、約60℃にゆっくり加熱した。ラウリル硫酸ナトリウムを水に完全に溶解し、溶液の温度が60℃に達した後、100グラムのBarquat(登録商標)MB-80（アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの80％活性溶液）を溶液に添加した。得られた混合物を60℃で約0.5時間維持した。アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートの白色沈殿が形成され、それをろ過した。約500 mLの蒸留水を使用して、沈殿上に残留する塩化ナトリウムを洗浄した。洗浄後、沈殿を集め、空気乾燥のために換気フードに3日間置いた。
【００２４】
アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートの構造は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分析により確認した。融点は、示差走査熱量計により測定した。当該組成物は、ドデシルスルフェート、テトラデシルスルフェート、およびヘキサデシルスルフェートから得られた材料の混合物を含有するため、これらの融点がこの化合物について検出され、それぞれ50℃、100℃、130℃であった。
【００２５】
Ｂ．以下の手順を使用してジデシルジメチルアンモニウムクロライドをラウリル硫酸ナトリウムと反応させることにより、ジデシルジメチルアンモニウムラウリルスルフェートを作成した。
ジデシルジメチルアンモニウムラウリルスルフェートの構造は、ＮＭＲにより確認した。この生成物についてのm.p.は、45℃、55℃、および140℃である。
【００２６】
Ｃ．上記手順に従って第四級アンモニウムクロライドを、たとえばアルキルカルボキシレート、アルキルスルホネート、アルキルホスフェート、およびアルキルホスファイトのナトリウム塩それぞれと反応させることにより、第四級アンモニウムアルキルカルボキシレート、スルホネート、ホスフェート、およびホスファイト塩を作成することができる。
【００２７】
アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートおよびジデシルジメチルアンモニウムラウリルスルフェートの水溶液が真菌の増殖を阻害する効力は、当該技術分野で公知の寒天プレート法により評価した。また、２つの商業的に公知の殺生物剤：ジデシルジメチルアンモニウムクロライド（Bardac(登録商標)2080）およびアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド（Barquat(登録商標)MB-80）も試験した。
【００２８】
寒天プレート試験の結果を表２に示す。試験データは、真菌の増殖のパーセント阻害（遅延）として報告する。
【００２９】
【表２】
2005538219.tif 000005
【００３０】
上記表から、本発明の潤滑剤が、試験された２つの公知の市販の殺生物剤に匹敵する抗真菌活性を示すことが明らかである。
【００３１】
例２：押出し成形ポリマー−木材複合物
この例において、40％  ＨＤＰＥ（ペトロテンリアクターパウダー、Equistar(登録商標)LB 0100-00）および60％  40メッシュPine 402050（スコフィールド、WIのAmerican Wood Fibers）を含有する押出し成形可能な組成物を、1800 rpmで約3分間10リットルHenschelミキサーで混合した。混合後、その複合物を、真空オーブン中で約685〜約710 mmHgの真空下において100℃で16時間乾燥させた。乾燥した複合物に、表３に示す３phc（複合物の100分の1（parts per hundred of composite））の添加物を添加することにより、幾つかのサンプルを調製した。
【００３２】
添加物を含有する乾燥組成物を、30 mm ウェルナー＆プフライデラー（Werner & Pfleiderer）同時回転ツインスクリュー押出成形機で、長方形プロファイル38.1×12.7 mm金型により押出し成形した。供給セクションから金型までの押出成形機の設定温度プロファイルは、140°、150°、150°、150°、140℃であった。複合物原料は、K-Tron S200定量シングルスクリュー供給機を用いて、16 kg/hrの設定供給速度で押出成形機に供給された。スクリュースピードは175 rpmに設定された。押出し成形されたプロファイルは、切断し回収される前に、3セットの水スプレーを含有する0.65ｍ冷却チャンバーを通過させた。
【００３３】
押出成形機トルク（torque）は、押出成形機について設定された安全トルクのパーセントとして測定し、ゾーン３における実際の温度が、下記表３に示すとおり記録された。ゾーン３は、押出成形機において最大の剪断領域である。このゾーンにおける設定温度からの温度の増加量は、このゾーンにおける剪断熱を反映したものである。押出成形機トルクが低いことに加えてゾーン３の温度が低いことは、押出し成形プロセスが改良されたことを示す。
【００３４】
【表３】
2005538219.tif 000006
【００３５】
上記表のデータは、アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートを単独または他の添加物と組み合わせて用いた場合の押出成形機トルクパーセンテージおよびゾーン３温度が、コントロールの押出成形機トルクパーセントおよびゾーン３温度より低いことを示す。
【００３６】
押出し成形されたサンプルを、水中に置き、時間をかけてどれだけの水を吸収するか測定した。各調合物の押出し成形された３つのサンプルは、0.5×1 1/2×2インチを測定して調製し、その中心厚みと重量を測定した。その後、サンプルを200 mL蒸留水に完全に浸漬した。7日後、サンプルを水から取り出し、重量測定し、再度中心厚みを測定した。サンプルを更に33日間水に戻し、その後重量測定し、３回目を測定した。水吸収および厚み膨潤のパーセンテージを以下のとおり計算した：
【００３７】
水吸収％ ＝ (Ｗ2−Ｗ1)/Ｗ1×100、ここでＷ1は水に漬ける前のサンプル重量であり、Ｗ2は水に漬けた後のサンプル重量である。
厚み膨潤％ ＝ (Ｔ2−Ｔ1)/Ｔ1×100、ここでＴ1は水に漬ける前のサンプルの中心厚みであり、Ｔ2は水に漬けた後のサンプルの中心厚みである。
水吸収および厚み膨潤の平均パーセントを表４に示す：
【００３８】
【表４】
2005538219.tif 000007
【００３９】
表４に示すとおり、Barquat LSを単独または他の添加物と組み合わせて作成した複合物は、コントロール単独よりも水の吸収が少なく、厚み膨潤が少なかった。
【００４０】
アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートまたはジデシルジメチルアンモニウムラウリルスルフェートを含有する押出成形サンプルが真菌の増殖を阻害する効力は、当該技術分野で公知の標準的土壌ブロック試験方法（American Wood Preservation Association E10）により評価した。殺生物剤の効力は、試験したサンプルの木材構成成分の％重量低下により決定した。サンプルブロック（13 mm×14 mm×14 mm）を、処理あたり4回の反復試験で、褐色腐敗病（brown-rot）真菌G.trabeumに22週間晒した。
【００４１】
表５に示される結果は、アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートまたはジデシルジメチルアンモニウムラウリルスルフェートを含有する押出成形サンプルが、従来の潤滑剤（N,Nエチレンビス-ステアルアミドおよびステアリン酸亜鉛）を含有するコントロールサンプルより重量低下が有意に少ないことを示す。これにより、アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートまたはジデシルジメチルアンモニウムラウリルスルフェートの添加が、大幅に褐色腐敗病真菌の増殖を阻害することが実証された。
【００４２】
【表５】
2005538219.tif 000008
【００４３】
アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートおよび8-ヒドロキシキノリン銅塩の混合物（重量で40：1）を含有するサンプルは、真菌の増殖を更に低下させ、このことは、木材用防腐剤である8-ヒドロキシキノリン銅塩が、アルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートと組合せて使用したときに殺生物剤エンハンサーとして機能することを示す。この実験により、他の殺生物剤をアルキルジメチルベンジルアンモニウムラウリルスルフェートの抗菌剤エンハンサーとして使用することが、当該組合せの殺生物活性を増大させることが裏付けられる。
【００４４】
上記特許権、特許出願、論文、出版物、および試験方法は、参照により本明細書の開示内容の一部とする。
【国際調査報告】
2005538219.tif 000013
2005538219.tif 000014
2005538219.tif 000015
2005538219.tif 000016
2005538219.tif 000017