(57)【要約】  本発明は、金属化合物、エタノールアミン、ポリエチレンイミン、アンモニアまたはこれら化合物の混合物から選択される錯化剤、およびポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ポリ(アクリルアミド)(PA)、ポリ(N-ビニルピロリドン)(PVP)およびポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)から選択されるビニルベースのポリマーとの混合物を含む、方法および木材保存性組成物に関する。生じる金属アミン溶液を次いで用いて、種々の、金属に基づくセルロース材保存性製品を作製することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材を含むセルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物であって、
保存力ある量の、銅、コバルト、アルミニウム、鉄、鉛、スズ、カドミウム、ニッケル、クロム、銀、亜鉛およびこれらの混合物から成る群から選択される保存性金属；
保存性金属を溶解するのに十分な量の非重合性アミン化合物；
金属とキレート錯体を形成するのに十分な量のポリエチレンイミン化合物；および、
ポリ(ビニルアルコール)、ポリアクリルアミド、ポリ(N-ビニルピロリドン)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)およびこれらの混合物から成る群から選択されるビニルベースのポリマー
を含み、沈殿が存在しない水性保存性組成物。
【請求項２】
アンモニア塩をさらに含む、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
アンモニアをさらに含む、請求項１記載の組成物。
【請求項４】
前記保存性金属が銅を生じる材料である、請求項１記載の組成物。
【請求項５】
前記銅を生じる材料が、銅金属、硫酸銅、酢酸銅、蟻酸銅、塩化銅、硝酸銅、塩基性炭酸銅、水酸化銅、ホウ酸銅およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項４記載の組成物。
【請求項６】
前記非重合性アミンが、トリエタノールアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、以下の構造式Ｉを有するエタノールアミン類およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１記載の組成物；
【化１】
2006502126.tif 000037
（式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6は独立して、H、-CH3、または-C2H5である）。
【請求項７】
前記非重合性アミンが、約0.15重量%〜約10重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項８】
前記非重合性アミンが、約0.15重量%〜約7.20重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項９】
ポリエチレンイミン化合物が、約100〜約70,000の分子量を有する、請求項１記載の組成物。
【請求項１０】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約0.01重量%〜約40.0重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項１１】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約0.1重量%〜約2.0重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項１２】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約0.01重量%〜約2重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項１３】
前記ビニルベースのポリマーが、約0.01重量%〜約8重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項１４】
前記ビニルベースのポリマーが、約0.1重量%〜約1重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項１５】
殺生物剤をさらに含む、請求項１記載の組成物。
【請求項１６】
前記殺生物剤が殺菌剤、殺虫剤、およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１５記載の組成物。
【請求項１７】
前記殺菌剤がアゾール類、第四級アンモニウム化合物およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１６記載の組成物。
【請求項１８】
約0.01重量%〜約15重量%の溶解性銅；
約0.15重量%〜約10重量%の非重合性アミン；
約0.01重量%〜約40重量%の、約100〜70,000の平均分子量を有するポリエチレンイミン；および、
約0.01重量%〜約8重量%のポリ(ビニルアルコール)
を含む、木材を含むセルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物。
【請求項１９】
木材を含むセルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物を、当該製品に適用して、木材を含むセルロースに基づく製品を処理するための方法であって、
セルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物が、
保存力ある量の、銅、コバルト、アルミニウム、鉄、鉛、スズ、カドミウム、ニッケル、クロム、銀、亜鉛およびこれらの混合物から成る群から選択される保存性金属；
可溶化量の、非重合性アミン化合物；
キレート錯体形成量の、ポリエチレンイミン化合物；
ポリ(ビニルアルコール)、ポリアクリルアミド、ポリ(N-ビニルピロリドン)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)およびこれらの混合物から成る群から選択されるビニルベースのポリマー
を含み、沈殿が存在しないものである、方法。
【請求項２０】
前記水性保存性組成物がアンモニア塩をさらに含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記水性保存性組成物がさらにアンモニアを含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
前記保存性金属が、銅を生じる材料である、請求項１９記載の方法。
【請求項２３】
前記銅を生じる材料が、銅金属、硫酸銅、酢酸銅、蟻酸銅、塩化銅、硝酸銅、塩基性炭酸銅、水酸化銅、ホウ酸銅およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記非重合性アミンが、トリエタノールアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、以下の構造式Ｉを有するエタノールアミン類およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１９記載の方法；
【化２】
2006502126.tif 000038
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6は、独立して、H、-CH3または-C2H5である。)。
【請求項２５】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約100〜約70,000の分子量を有する、請求項１９記載の方法。
【請求項２６】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約0.01重量%〜約40.0重量%の濃度で存在する、請求項１９記載の方法。
【請求項２７】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約1.0重量%〜約40.0重量%の濃度で存在する、請求項１９記載の方法。
【請求項２８】
前記ビニルベースのポリマーが、約0.01重量%〜約8重量%の濃度で存在する、請求項１９記載の方法。
【請求項２９】
前記水性保存性組成物が、さらに殺生物剤を含む、請求項１９記載の方法。
【請求項３０】
前記殺生物剤が、殺菌剤、殺虫剤およびその混合物から成る群から選択される、請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
前記殺菌剤が、アゾール類、第四級アンモニウム化合物およびその混合物から成る群から選択される、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記セルロースに基づく製品を、真空下にて、前記保存性組成物で浸すものである、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、2002年7月26日に出願された仮出願第60/399,071号に対する優先権を主張するものであり、その開示内容は、本明細書中に出典明示により組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
木材保存性組成物は、木材および、紙、パーティクルボード(particleboard)、繊維(textiles)、ロープ(rope)その他のセルロースに基づく材料を、木材破壊の原因たる生物体、即ち菌類(fungus)および昆虫から保護するためのものとして、周知のものである。多くの従来の木材保存性組成物は、銅アミン錯体を含む。銅アミン錯体は、そのような錯体にて銅が水性溶液に溶解し得るが故に、これまで用いられてきた。銅アミン錯体における銅は、典型的には、銅を生じる種々の材料、銅スクラップ、酸化第一銅、炭酸銅、水酸化銅、種々の第一および第二銅塩、および銅を生じる鉱石などから得られる。そのような銅アミン錯体におけるアミンは、通常、アンモニアおよび、炭酸アンモニウムおよび硫酸アンモニウムなどのアンモニウム塩の水溶液から得られる。
【０００３】
そのような銅アミン錯体を調製するための常套法は、米国特許第6,340,384号に開示されている。当該特許文献において、発明者は、以下のように記載している。「銅アミン錯体は、当業者に公知の方法により調製されてよい。例えば、米国特許第4,622,248号は、重炭酸アンモニウムの存在下に、アンモニアに酸化銅を溶解することにより、銅アミン錯体を作成することを記載する。」酸化第二銅および酸化第二銅アミン錯体を作成するための他の方法は、Pasekらによる米国特許第5,492,681号に開示されている。Pasekらは、酸素の存在下に第二銅アミン化合物−これは加熱に際して、酸化第二銅、アンモニアおよび水に分解する−を形成するための、銅を生じる材料からアンモニア水およびアンモニア塩を用いて酸化第二銅を作成する方法を記載する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
銅可溶化剤としてアンモニア水を用いる不都合は、アンモニアの強烈な臭いにある。さらに、アンモニア銅保存剤は、処理された木材の外観に、表面残存物および望ましくない着色を生じ得る。近年、エタノールアミン類および脂肪族ポリアミン類などの多くのアミン含有化合物が、水可溶性銅溶液を作成するために、アンモニアの代わりに用いられている。これらの化合物は、銅とのその強い錯化能力および望ましくない臭いがないことのために選択されたものである。米国特許第4,622,248号は、炭酸銅[CuCO3]および水酸化銅[Cu(OH)2]の混合物をエタノールアミンおよび水に溶解することにより、銅アミン錯体を調製する方法を開示する。錯化しているアミンと銅は、4:1(モル比）の化学量で配位し、反応物の重量比は、それぞれ錯化しているアミンにより異なる。しかし、銅アミンに基づく保存剤、銅モノエタノールアミン(Cu-MEA)などは、従来の銅に基づく保存剤クロム酸銅ヒ素(CCA)と比較して浸出による銅の喪失度合いが高い。Cu-MEAにおける高度の銅の浸出は、第二銅イオンとモノエタノールアミン(MEA)の間で生成する強い錯体のためであると考えられる。例えば、木材を0.5%の銅を含有しているCu-MEA溶液で処理した場合、処理される木材に存在する銅の25%以上が浸出し得る。いかなる特定の理論に拘束されることを希望するものではないが、発明者は、MEAなどのアミン化合物が処理された材料から浸出するために、Cu-MEA間の強い配位により、浸出するMEAに伴って銅の浸出を生じると考えている。
【０００５】
米国特許第5,186,947号はまた、銅の可溶化剤としてポリアミンを用いる水溶性銅錯体を調製する方法を開示する。この発明では、脂肪酸を製剤に用いて、定着を改善し、木材からの銅の浸出を減じている。この特許はまた、ポリアクリル酸を銅-ポリエチレンイミン(Cu-PEI)製剤に添加してよいことを教示する。我々は、ポリアクリル酸のCu-PEIへの添加により、銅沈殿物の形成を生じることを発見した。木材保存製剤からの銅の沈殿は、それにより、溶液中に存在する、木材に浸透することができる銅の量が減るため、望ましくない。さらに、沈殿した銅は木材の表面に留まり、処理した木材のむらのある表面の外観の潜在的な原因となる。これは、美的な面で一般に許容され、かつ、木材破壊作用から保護される木材製品を提供するのに有用な水性木材保存剤を提供するのには、望ましくない。従って、所定のビニルベースのポリマーが、処理される木材からの金属の浸出を減らすのに役立つ一方で、透明な水性製剤を提供するという発見は、全く予想外のことであった。ここに、木材を処理するのに用いるのに適するが、水に曝された場合に処理した木材からの銅の浸出を最小にし、および沈殿を生じない水性銅アミン錯体を提供する必要性は、ポリエチレンイミンおよびビニルベースのポリマー、ポリ(ビニルアルコール)、ポリアクリルアミド、ポリ(N-ビニルピロリドン)、およびポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)を銅アミン製剤に導入することにより、対処される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
概要
本発明は、保存力ある量の保存性金属化合物と、エタノールアミン、ポリエチレンイミン、アンモニアないしこれら化合物の混合物から選択される錯化剤と、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ポリ(アクリルアミド)(PA)、ポリ(N-ビニルピロリドン)(PVP)およびポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)から選択されるビニルベースのポリマーとの混合物を含む方法および木材保存性組成物に関する。次いで、生じる金属アミン溶液を用いて、沈殿を生じない、種々の金属に基づくセルロース保存性製品を調製することができる。
【０００７】
即ち、本明細書に提供されるものは、保存力ある量の、銅、コバルト、アルミニウム、鉄、鉛、スズ、カドミウム、ニッケル、クロム、亜鉛、銀およびこれらの混合物から選択される保存性金属；保存性金属を可溶化するのに十分な量の非−重合性アミン；金属とキレート錯体を形成するのに十分な量のポリエチレンイミン化合物；およびポリ(ビニルアルコール)、ポリアクリルアミド、ポリ(N-ビニルピロリドン）、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミドおよびこれらの混合物から成る群から選択されるビニルベースのポリマーを含む、木材を含むセルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物である。本組成物により、沈殿が存在しない水性保存性組成物が提供される。好ましくは、該水性保存性組成物は、約0.01重量%〜約15重量%の溶解性銅；約0.15重量%〜約10重量%の非重合性アミン；0.01重量%〜約40重量%の、約100〜約70,000の平均分子量を有するポリエチレンイミン；および約0.01重量%〜約8重量%のポリ(ビニルアルコール)を含む。
【０００８】
さらに本発明では、木材を含むセルロースに基づく製品を処理するための、本発明により調製される水性保存性組成物を、セルロースに基づく製品に適用することによる、木材を含むセルロースに基づく製品を処理するための方法をも提供する。
【０００９】
詳細な説明
例えば実施例におけるごとく他が特に示されない限り、本明細書に含まれる全数値は、「約」により修飾されることを意図するものである。また、他が特に示されない限りは、そこに含まれる全パーセント値は、重量パーセントである。
アメリカン・ウッド・プリザーバーズ・アソシエーション(AWPA)スタンダードE11-97「木材保存剤の浸出性を決定する標準的方法」を用いて、処理した木材からの銅の浸出を評価した。浸出評価の結果は、図１-４に含まれる。
【００１０】
本発明の木材保存性組成物の調製に用いられる全材料は、商業的な供給者から容易に入手可能である。
好ましい具体例において、処理した木材からの金属の浸出を本質的に減じ、沈殿の形成を生じない保存性金属アミン錯体溶液の調製のための方法を提供する。本出願の目的のために、水に通常溶解性であるないし非溶解性である金属、例えば銅、コバルト、アルミニウム、鉄、鉛、スズ、カドミウム、ニッケル、クロム、銀および亜鉛などの金属を生じる材料から、金属アミン溶液が得られる。好ましくは、金属を生じる材料は、銅である。
【００１１】
特定の基質に適用される作用し得る処理溶液の量および濃度は、基質の性質(例えば、木片など)、その最終使用、その地理的所在、適用方法、および保護されるべき腐食の性質などの多くの要因に依存する。保存剤は通常、基質に、所望される保存剤としての最終目的を得るのに十分な量で適用され、それゆえ、実際の量は、広範囲で変化し得る。一般に、有効な保存性処理溶液は、選択される塩に依存して、0.01〜15%の保存性金属塩を含む。より一般的には、この範囲は、保存性金属塩の含量に基づき0.5%〜10％に渡る。
【００１２】
基質への適用のためのこれらの溶液を調製することに関しては、保存性金属塩の濃縮ストック溶液をまず作成するかないしは、市販の調製物として得、次いでその後、ビニルベースのポリマーの溶液と混合し、所望の濃度を有する最終的な作用溶液へと任意に希釈する。もちろん、種々の金属および金属化合物の分子量は異なるので、本発明の金属錯体溶液中に存在する金属化合物の重量パーセントは、どの金属または金属化合物が選択されるかに依存する。特定の金属ないし金属化合物の選択は、当該分野の専門家の予想範囲内にある。例えば、金属化合物が炭酸銅である場合、0.09-25.0%を用いてよい。
【００１３】
金属を溶解するための方法は、当該分野の専門家に周知である。例えば、銅濃縮溶液は、水と、全アミン試薬ないしキレート剤とをまず混合し、次いで銅化合物を添加し、そして混合物を、銅源によって約0.5時間〜6時間攪拌することにより調製する。最終生成物は、二酸化炭素を用いることにより、pH調整してよい。
作用溶液は、溶解性金属濃縮物を希釈することにより調製する。ビニルベースのポリマーを、液体溶液としての溶解性金属濃縮溶液に、必要に応じて希釈のための水と共に添加する。ビニルベースのポリマーは、溶液として市場で得るか、ないしより好ましくは、市場の供給者から乾燥形態で得て、製造者の解説書に従って溶液に調製してよい。溶解性金属濃縮溶液およびビニルベースのポリマー溶液は、必要に応じ、処理される基質に適用する直前に、水と合わせてよい。
【００１４】
溶解性金属濃縮溶液を調製するための典型的な方法は、水溶性ないし水不溶性の銅金属および銅化合物、例えば、硫酸銅、酢酸銅、蟻酸銅、塩化銅、硝酸銅、塩基性炭酸銅、水酸化銅、酸化銅、ホウ酸銅などを用いる。これらの化合物は、通常、非重合性アミン含有有機化合物と水溶性の銅錯体を形成する傾向がある。好ましい非重合性アミン含有化合物は、以下に示す構造を有するエタノールアミン類であるが、用いることができる他のアミンは、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミンなどである。
好ましいエタノールアミン類の構造を、以下に示す。
【００１５】
【化３】
2006502126.tif 000002
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6は独立して、H、-CH3、または-C2H5である。)
【００１６】
非重合性アミン含有化合物の重量パーセントは、どの非重合性アミン含有化合物を用いるかにより変化する。例えば、非重合性アミン含有化合物がメタノールアミンの場合、0.15%〜7.20%を用いることができる。１以上の非重合性アミン含有化合物を本発明の金属錯体溶液に用いる場合、トータルの非重合製アミン含有化合物は、10.0%もの重量パーセントであってよい。
経済的理由のため、水酸化アンモニウムまたは、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウムその他のアンモニウム塩の少量をエタノールアミンの一部に置き換えて用いてもよい。この場合、0.02%〜0.6%のアンモニウム化合物を、エタノールアミンの一部に置き換えて用いることができる。
【００１７】
ポリエチレンイミン(PEI)は、重合性アミン錯化剤である。PEIは、-[CH2-CH2-NH]-として示される繰り返し化学ユニットにより特徴づけることができる。PEIのアミン基は、第一級、第二級または第三級アミン基のいずれかであり、これらはおよそ1:2:1の比率にあり、全所定の鎖区分に沿って、3-3.5窒素原子ごとに１つの分枝部位を有している。PEIは、例えば、エチレンイミン(またはアジリジン)の、酸により触媒される開環重合により、調製される。高程度の分枝は、第四級アジリジニウムイオンを有するアミン基の鎖移動反応によるものと考えられる。銅を錯化させるのに適するPEIの(ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)により決定される)平均分子量は、100〜70,000である。
【００１８】
PEIは、銅含有形態の、銅とのキレート錯体を形成することができる。これに関する多くの研究において、PEI対銅の3:1の錯化比率が提案されている。PEIの非常に重要な側面は、この重合性物質が、木材中のセルロースないしリグニンなどのアニオン性物質との反応に用いられ得る多くのカチオン性アミン基を有することである。それゆえ、PEIは、銅と錯体を形成して水溶性錯体を形成できるのみならず、これらの錯体を木材のマトリックスへ定着させることもできる。製剤の粘度を減じるために、および経済上の目的のために、PEIがしばしば、エタノールアミン類の一部を置き換えるためのリガンドとして用いられ、所望によりアンモニアを用いて、銅錯体が作成される。PEIは、前もって形成された銅アミン錯体に対する添加剤として用いることもできる。PEIの銅製剤への添加により、図１に示すように50%まで、処理した木材からの銅の浸出が低下する。
【００１９】
PEIの濃度は、適用ごとに変えることができる。PEIを銅錯体を作成するための錯化剤として用いる場合、必要に応じて、他のアミンリガンドを用いて銅錯体を作成し、PEIの濃度は1.0%〜40.0%に渡る。PEIを銅アミン溶液を作成するための添加剤として用いる場合、PEIの濃度は、0.01%〜2.0%に渡り得る。
処理した木材からの銅の浸出は、所定のビニルベースのポリマーを銅アミン製剤に添加する場合、大いに低下する。作用濃度で用いる場合に、銅沈殿物の形成を生じないビニルベースのポリマーは、ポリ(ビニルアルコール)、ポリアクリルアミド、ポリ(N-ビニルピロリドン)、およびポリ(Ｎ-イソプロピルアクリルアミド)である。これらポリマーの一般構造を以下に示す。
【００２０】
【化４】
2006502126.tif 000003
好ましいビニルベースのポリマーは、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)である。
【００２１】
PVAは、例えば、酢酸ビニルモノマーの重合化の後、水酸化ナトリウムを用いる加水分解を行うことにより形成される。この適用に適した重合化の程度は、2〜5000である。加水分解の程度は、10%〜100%に渡る。銅定着性のビニルベースのポリマーの濃度は、0.01%〜8.0%に渡り、0.1%〜1.0%が好ましい範囲である。図２は、木材からの銅の浸出が、PVAを銅溶液に添加した場合は、約40%まで低下することを示す。ビニルベースのポリマーの濃度が8%を越すと、最終の処理溶液において、銅の沈殿の形成が生じる傾向がある。
【００２２】
処理した木材からの銅の浸出は、図３に示すように、PEIとPVAを組み合わせることにより、さらに低下させることができる。
PEIまたはPVAのいずれかないしPEIとPVAに、少量のアンモニアを添加することにより、図４に示すように、木材からの銅の浸出をよりいっそう低下することが、さらに発見された。金属錯体溶液へ添加されるアンモニアの量は、0.02%〜3.0%である。
生じる銅アミン溶液は、殺菌剤および殺虫剤等の種々の殺生物剤と混合して、木材および他のセルロースに基づく材料の保存に適した製剤を作成することができる。この製剤のために用いることができる典型的な殺生物剤は、アゾール類、第四級アンモニウム化合物などの殺菌剤ならびに種々の殺虫剤である。
【００２３】
処理溶液は、例えば、浸す(dipping)、漬ける(soaking)、スプレー(spraying)、ブラシで塗布(brushing)その他の周知の方法により、木材に適用することができる。真空および/または加圧法を用いて、当該分野の専門家に周知の「エンプティ・セル(Empty Cell)」プロセスおよび「フル・セル(Full Cell)」プロセスの両方を含む本発明に従って、木材に浸み込ませてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、以下の実施例および比較例を用いてより理解されるであろうが、これらは単に説明を意図するものであって、請求の範囲を限定するものではない。実施例１−４は、ポリアクリルアミドを含む作用溶液である。実施例５−８は、ポリ(ビニルピロリドン)を含む作用溶液である。実施例９−１６は、ポリ(ビニルアルコール)を含む作用溶液である。実施例１７−２９は、ビニルベースのポリマーの溶液と混合して作用溶液を形成することができる金属濃縮製剤である。金属濃縮製剤は、作用溶液を作成する前に、水で任意に希釈することができる。作用溶液は、補-殺生物剤(co-biocides)とさらに組み合わせて、木材保存性処理溶液を調製することができる。
【００２５】
【表１】
2006502126.tif 000004
【００２６】
【表２】
2006502126.tif 000005
【００２７】
【表３】
2006502126.tif 000006
【００２８】
【表４】
2006502126.tif 000007
【００２９】
【表５】
2006502126.tif 000008
【００３０】
【表６】
2006502126.tif 000009
【００３１】
【表７】
2006502126.tif 000010
【００３２】
【表８】
2006502126.tif 000011
【００３３】
【表９】
2006502126.tif 000012
【００３４】
【表１０】
2006502126.tif 000013
【００３５】
【表１１】
2006502126.tif 000014
【００３６】
【表１２】
2006502126.tif 000015
【００３７】
【表１３】
2006502126.tif 000016
【００３８】
【表１４】
2006502126.tif 000017
【００３９】
【表１５】
2006502126.tif 000018
【００４０】
【表１６】
2006502126.tif 000019
【００４１】
【表１７】
2006502126.tif 000020
【００４２】
【表１８】
2006502126.tif 000021
【００４３】
【表１９】
2006502126.tif 000022
【００４４】
【表２０】
2006502126.tif 000023
【００４５】
【表２１】
2006502126.tif 000024
【００４６】
【表２２】
2006502126.tif 000025
【００４７】
【表２３】
2006502126.tif 000026
【００４８】
【表２４】
2006502126.tif 000027
【００４９】
【表２５】
2006502126.tif 000028
【００５０】
【表２６】
2006502126.tif 000029
【００５１】
【表２７】
2006502126.tif 000030
【００５２】
【表２８】
2006502126.tif 000031
【００５３】
【表２９】
2006502126.tif 000032
【００５４】
【表３０】
2006502126.tif 000033
【００５５】
【表３１】
2006502126.tif 000034
【００５６】
【表３２】
2006502126.tif 000035
【００５７】
【表３３】
2006502126.tif 000036
【００５８】
加えて、種々の公知の添加剤を、本発明により調製した保存性組成物と組み合わせて、本発明の組成物の保存能に実質上の影響を与えることなく、使用できる。例えば、着色剤、ワックス、樹脂、水溶液、種々のエマルジョンその他の成分を、そのような付加的特性を要する本発明の組成物に添加することができる。
硬質および/または軟質木材を含む広範な木材を、本発明に従って保存することができる。紙、パーティクルボード、繊維、ロープその他のそのような周知のセルロース副産物を含むセルロースに基づく材料の多くの他のタイプを、当該材料が処理プロセスに耐えることができる限り、本発明の保存性組成物を用いて、さらに処理することができる。
【００５９】
前記実施例は全て、単に例示であって、ここに添付する請求の範囲に記載および規定する以外は、本発明を限定するものとないしは制限するものとして、理解ないし解釈されるべきでないことが完全に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、木材からの銅の浸出における、PEIの添加の影響を示す図である。
【図２】図２は、銅の浸出における、ポリビニルアルコールの影響を示す図である。
【図３】図３は、木材保存剤におけるポリエチレンイミンおよびポリ(ビニルアルコール)の組み合わせの、銅の浸出における影響を示す図である。
【図４】図４は、銅の浸出における、木材保存剤におけるポリエチレンイミンおよびアンモニアを組み合わせることの影響を示す図である。
【図１】
2006502126.tif 000039
【図２】
2006502126.tif 000040
【図３】
2006502126.tif 000041
【図４】
2006502126.tif 000042
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月30日(2004.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物であって、
保存量の、銅、コバルト、アルミニウム、鉄、鉛、スズ、カドミウム、ニッケル、クロム、銀、亜鉛およびこれらの混合物から成る群から選択される保存性金属；
保存性金属を溶解するのに十分な量の非重合性アミン化合物；
金属とキレート錯体を形成するのに十分な量のポリエチレンイミン化合物；
ポリ(ビニルアルコール)、ポリアクリルアミド、ポリ(N-ビニルピロリドン)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)およびこれらの混合物から成る群から選択されるビニルベースのポリマー；および、
アンモニアまたはアンモニア塩
を含み、沈殿が存在しない水性保存性組成物。
【請求項２】
前記保存性金属が銅であり、当該銅が銅を生じる材料として存在している、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記銅を生じる材料が、銅金属、硫酸銅、酢酸銅、蟻酸銅、塩化銅、硝酸銅、塩基性炭酸銅、水酸化銅、ホウ酸銅およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２記載の組成物。
【請求項４】
前記非重合性アミンが、トリエタノールアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、以下の構造式Ｉを有するエタノールアミン類およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１記載の組成物；
【化１】
2006502126.tif 000043
（式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6は独立して、H、-CH3、または-C2H5である）。
【請求項５】
前記非重合性アミンが、約0.15重量%〜約10重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項６】
前記非重合性アミンが、約0.15重量%〜約7.20重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項７】
ポリエチレンイミン化合物が、約100〜約70,000の分子量を有する、請求項１記載の組成物。
【請求項８】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約0.01重量%〜約40.0重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項９】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約0.1重量%〜約2.0重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項１０】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約0.01重量%〜約2重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項１１】
前記ビニルベースのポリマーが、約0.1重量%〜約1重量%の濃度で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項１２】
殺生物剤をさらに含む、請求項１記載の組成物。
【請求項１３】
前記殺生物剤が殺菌剤、殺虫剤、およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１２記載の組成物。
【請求項１４】
前記殺菌剤がアゾール類、第四級アンモニウム化合物およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１３記載の組成物。
【請求項１５】
セルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物であって、
約0.01重量%〜約15重量%の溶解性銅；
約0.15重量%〜約10重量%の非重合性アミン；
約0.01重量%〜約40重量%の、約100〜約70,000の平均分子量を有するポリエチレンイミン；および、
約0.01重量%〜約8重量%のポリ(ビニルアルコール)
を含む水性保存性組成物。
【請求項１６】
セルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物を、当該製品に適用して、セルロースに基づく製品を処理するための方法であって、
前記セルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物が、
保存量の、銅、コバルト、アルミニウム、鉄、鉛、スズ、カドミウム、ニッケル、クロム、銀、亜鉛およびこれらの混合物から成る群から選択される保存性金属；
可溶化量の、非重合性アミン化合物；
キレート錯体形成量の、ポリエチレンイミン化合物；
ポリ(ビニルアルコール)、ポリアクリルアミド、ポリ(N-ビニルピロリドン)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)およびこれらの混合物から成る群から選択されるビニルベースのポリマー；および、
アンモニアまたはアンモニア塩
を含み、沈殿が存在しないものである、方法。
【請求項１７】
前記保存性金属が銅であり、当該銅が銅を生じる材料として存在する、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記銅を生じる材料が、銅金属、硫酸銅、酢酸銅、蟻酸銅、塩化銅、硝酸銅、塩基性炭酸銅、水酸化銅、ホウ酸銅およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記非重合性アミンが、トリエタノールアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、以下の構造式Ｉを有するエタノールアミン類およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１６記載の方法；
【化２】
2006502126.tif 000044
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6は、独立して、H、-CH3または-C2H5である。)。
【請求項２０】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約100〜約70,000の分子量を有する、請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約0.01重量%〜約40.0重量%の濃度で存在する、請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約1.0重量%〜約40.0重量%の濃度で存在する、請求項１６記載の方法。
【請求項２３】
前記水性保存性組成物が、さらに殺生物剤を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２４】
前記殺生物剤が、殺菌剤、殺虫剤およびその混合物から成る群から選択される、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記殺菌剤が、アゾール類、第四級アンモニウム化合物およびその混合物から成る群から選択される、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記セルロースに基づく製品を、真空下にて、前記保存性組成物で浸すものである、請求項１６記載の方法。
【請求項２７】
セルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物であって、
保存量の、銅、コバルト、アルミニウム、鉄、鉛、スズ、カドミウム、ニッケル、クロム、銀、亜鉛およびこれらの混合物から成る群から選択される保存性金属；
保存性金属を溶解するのに十分な量の非重合性アミン化合物；
金属とキレート錯体を形成するのに十分な量のポリエチレンイミン化合物；および、
ポリ(ビニルアルコール)、ポリアクリルアミド、ポリ(N-ビニルピロリドン)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)およびこれらの混合物から成る群から選択されるビニルベースのポリマー
を含み、ビニルベースのポリマーが、約0.01重量%〜約8重量%の濃度で存在し、沈殿が存在しない水性保存性組成物。
【請求項２８】
保存性金属が銅であり、当該銅が銅を生じる材料として存在する、請求項２７記載の組成物。
【請求項２９】
前記銅を生じる材料が、銅金属、硫酸銅、酢酸銅、蟻酸銅、塩化銅、硝酸銅、塩基性炭酸銅、水酸化銅、ホウ酸銅およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２８記載の組成物
【請求項３０】
前記非重合性アミンが、トリエタノールアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、以下の構造式Ｉを有するエタノールアミン類およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項２７記載の組成物；
【化１】
2006502126.tif 000045
（式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6は独立して、H、-CH3、または-C2H5である）。
【請求項３１】
前記非重合性アミンが、約0.15重量%〜約7.20重量%の濃度で存在する、請求項２７記載の組成物。
【請求項３２】
ポリエチレンイミン化合物が、約100〜約70,000の分子量を有する、請求項２７記載の組成物。
【請求項３３】
ポリエチレンイミン化合物が、約100〜約70,000の分子量を有する、請求項２７記載の組成物。
【請求項３４】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約0.01重量%〜約40.0重量%の濃度で存在する、請求項２７記載の方法。
【請求項３５】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約0.1重量%〜約2.0重量%の濃度で存在する、請求項２７記載の組成物。
【請求項３６】
さらに殺生物剤を含む、請求項２７記載の組成物。
【請求項３７】
前記殺生物剤が、殺菌剤、殺虫剤およびその混合物から成る群から選択される、請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
前記殺菌剤が、アゾール類、第四級アンモニウム化合物およびその混合物から成る群から選択される、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
セルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物を、当該製品に適用して、セルロースに基づく製品を処理するための方法であって、
前記セルロースに基づく製品を処理するための水性保存性組成物が、
保存量の、銅、コバルト、アルミニウム、鉄、鉛、スズ、カドミウム、ニッケル、クロム、銀、亜鉛およびこれらの混合物から成る群から選択される保存性金属；
可溶化量の、非重合性アミン化合物；
キレート錯体形成量の、ポリエチレンイミン化合物；
ポリ(ビニルアルコール)、ポリアクリルアミド、ポリ(N-ビニルピロリドン)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)およびこれらの混合物から成る群から選択されるビニルベースのポリマー；および、
アンモニアまたはアンモニア塩
を含み、ビニルベースのポリマーが、約0.01重量%〜約8重量%の濃度で存在し、沈殿が存在しないものである、方法。
【請求項４０】
保存性金属が銅であり、当該銅が銅を生じる材料として存在する、請求項３９記載の組成物。
【請求項４１】
前記銅を生じる材料が、銅金属、硫酸銅、酢酸銅、蟻酸銅、塩化銅、硝酸銅、塩基性炭酸銅、水酸化銅、ホウ酸銅およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項４０記載の組成物
【請求項４２】
前記非重合性アミンが、トリエタノールアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、以下の構造式Ｉを有するエタノールアミン類およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項３９記載の組成物；
【化１】
2006502126.tif 000046
（式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6は独立して、H、-CH3、または-C2H5である）。
【請求項４３】
ポリエチレンイミン化合物が、約100〜約70,000の分子量を有する、請求項３９記載の組成物。
【請求項４４】
前記ポリエチレンイミン化合物が、約1.0重量%〜約40.0重量%の濃度で存在する、請求項３９記載の方法。
【請求項４５】
水性保存性組成物がさらに殺生物剤を含む、請求項３９記載の組成物。
【請求項４６】
前記殺生物剤が、殺菌剤、殺虫剤およびその混合物から成る群から選択される、請求項４５記載の方法。
【請求項４７】
前記殺菌剤が、アゾール類、第四級アンモニウム化合物およびその混合物から成る群から選択される、請求項４６記載の方法。
【請求項４８】
前記セルロースに基づく製品を、真空下にて、前記保存性組成物で浸すものである、請求項３９記載の方法。
【請求項４９】
セルロースに基づく製品が木材である、請求項１記載の組成物。
【請求項５０】
セルロースの基づく製品が木材である、請求項１５記載の組成物。
【請求項５１】
セルロースに基づく製品が木材である、請求項１６記載の方法。
【請求項５２】
セルロースに基づく製品が木材である、請求項２７記載の組成物。
【請求項５３】
セルロースに基づく製品が木材である、請求項３９記載の方法。
【国際調査報告】
2006502126.tif 000047
2006502126.tif 000048