КОНСЕРВИРУЮЩИЕ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ И ПОДОБНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2013 года по МПК B27K3/52 

Область техники

Настоящее изобретение относится к консервантам, содержащим комплексы солей консервирующих металлов с органическими гидроксикислотами и растворимыми соединениями бора. Комплексы являются растворимыми в воде, в водных растворах водорастворимых соединений бора, которые могут быть такими же или отличающимися от соединений бора, образующих комплекс, а также растворимыми в некоторых органических растворителях, таких как гликоли, и в гликолевых растворах растворимых в гликоле соединений бора, которые могут быть такими же или отличающимися от соединений бора, образующих комплекс. Соединения бора придают дополнительные консервирующие свойства.

Далее, технология относится к способу использования таких консервантов для консервации пористых материалов, в частности пористых волокнистых материалов, таких как древесина, древесные композиты, другие переработанные древесные материалы, бумага, картон, ткани, веревки, такелаж и кожа. Эти материалы подвержены естественной порче нападением насекомых, грибков, плесени, бактерий и других микроорганизмов.

Технология далее относится к способу защиты семян и растущих растений от грибков, насекомых, плесени и бактериального воздействия.

Предпосылки создания изобретения

Соединения кобальта, железа, марганца, никеля и, более предпочтительно, меди и цинка (называемых здесь далее собирательно "консервирующими металлами") являются признанными консервантами органических материалов для предотвращения порчи, гниения и нападения вредителей. Такие соединения, в особенности соединения меди, имеют также применение в качестве сельскохозяйственных и садовых пестицидов.

Для того чтобы наносить соединение консервирующего металла на пористые материалы таким образом, чтобы оно действовало как консервант, желательно, чтобы соединение было растворимо в жидком носителе, который способен проникать в пористый материал.

Соединения бора в форме оксида бора, борной кислоты, боратных солей имеют более недавнюю историю в качестве консервантов древесины, инсектицидов, фунгицидов и моллюскоцидов, заменяющих более токсичные и экологически нежелательные материалы, такие как хроматы, арсенаты, фенольные соединения и галогеноорганические пестициды, в особенности полигалогенированные ароматические и циклические соединения.

Борная кислота (ортоборная кислота и метаборная кислота), боратные соли, примером которых является боракс (тетраборат натрия) и DOT (тетрагидрат двунатрийоктабората), являются в наши дни очень широко используемыми, так как они эффективны, имеют низкую токсичность в формах с более длительным периодом работы, обладают слабым воздействием на окружающую среду при обычно используемых концентрациях и являются относительно недорогими.

Для того чтобы способствовать консервирующей активности по отношению к широкому кругу повреждающих микроорганизмов, предпочтительно использовать более чем один консервирующий агент. Смеси боратов с более обычными солями консервирующих металлов, такие как сульфат, нитрат, хлорид или ацетат, приводят в результате к образованию нерастворимой боратной соли консервирующего металла. Хотя эти боратные соли могут обладать некоторыми желательными улучшенными консервирующими свойствами, они являются очень слаборастворимыми и являются поэтому труднонаносимыми в массу субстрата и, следовательно, имеют ограниченную активность. Таким образом, имеется потребность в способе сочетания активного боратного иона и консервирующих металлов при сохранении в то же время растворимости в воде и/или обычно используемых растворителях.

Для того чтобы разработать полезные комбинации консервирующих металлов, совместимые с боратными соединениями, предшествующие разработки сосредотачивались, главным образом, на образовании и использовании амина и аминных комплексов консервирующих металлов. Эти комплексы имеют ряд недостатков, включающих отталкивающий, часто непереносимый запах и токсичность. Это было отчасти преодолено путем использования алканоламинов, но они могут вызвать осложнения. Выделение пахучих потенциально токсичных паров амина и аминных комплексов приводит к неприятным рабочим условиям для персонала и требует обеспечения оборудованием для извлечения или закрытым рабочим пространством. Выделение аммиака и аминов в атмосферу в больших количествах вызывает загрязненность и оказывает вредное воздействие на окружающую среду.

Таким образом, имеется дополнительная потребность в растворимых в воде и гликоле сочетаниях консервирующий металл/борат, не имеющих описанных недостатков.

Сущность изобретения

Авторы обнаружили, что боратные комплексы солей металлов хорошо растворимы в воде, водных растворах и растворителях на основе гликолей, предоставляя тем самым способ использования консервирующего металла в присутствии боратного иона, облегчая образование концентрированных растворов. Далее, авторы неожиданно обнаружили, что композиции боратных комплексов солей металлов являются стабильными в присутствии избытка боратных ионов, так что комплексы соль металла-борат могут быть добавлены к другим содержащим борат консервантам, которые могут быть уже широко используемыми.

Предыдущий параграф повторяется здесь, чтобы гарантировать, что является ясным, что заявка является заявкой на селективное изобретение.

Композиции могут быть использованы для консервации пористых органических материалов, таких как древесина, древесные композиты и другие переработанные древесные материалы, ткани, веревки, такелаж, бумага, картон и кожа. Композиции имеют также применение в сельском хозяйстве и садоводстве для защиты семян и растущих растений от грибков, насекомых, плесени и бактериального повреждения и для внесения в компост и другую среду для выращивания для защиты от грибков, насекомых, плесени и бактериального повреждения.

Композиции могут быть нанесены на субстрат обычными способами, такими как пропитка, нанесение кистью, обрызгивание, пропитка, нанесение под вакуумом, нанесение под давлением, комбинированное нанесение под вакуумом и давлением, пропитка в сочетании с изменением давления и т.п.

Консервирующие композиции могут быть предложены, но не ограничены этим:

(i) в виде жидкой концентрированной формы для использования как таковой, для разведения в воде или другом подходящем растворителе, или ввода в другие консервирующие продукты;

(ii) в разбавленной готовой к использованию форме для применения как таковая или ввода в переработанные продукты;

(iii) в виде предварительно прореагировавшего комплекса в твердой форме для приготовления концентрированного водного раствора для добавления к другим консервирующим препаратам для дальнейшего разбавления водой как есть или как разбавленный готовый к использованию раствор консерванта;

(iv) в виде предварительно прореагировавшего комплекса в порошковой или гранулированной форме для добавления в древесные композиты и подобные материалы во время изготовления;

v) в виде физической смеси или отдельных компонентов в твердой форме для приготовления in situ раствора для добавления к другим консервирующим препаратам, для дальнейшего разбавления водой для применения как есть или как разбавленный готовый к использованию раствор консерванта.

В одном осуществлении предложена композиция для использования в качестве консерванта, включающая:

(a) соль металла, где металл соли выбран по меньшей мере из одного из кобальта, железа, марганца, никеля, меди, цинка;

(b) по меньшей мере одну органическую кислоту, включающую по меньшей мере два атома углерода, по меньшей мере одну карбоксильную кислотную функциональную группу, по меньшей мере одну гидроксильную функциональную группу на молекулу; и

(с) по меньшей мере одно водорастворимое борсодержащее соединение,

где композиция включает комплексы.

В одном аспекте соль металла представляет собой соль меди или цинка или соль меди и цинка.

В другом аспекте металлом соли является цинк.

В другом аспекте металлом соли является медь.

В другом аспекте органической кислотой является алифатическая монокарбоновая, дикарбоновая или трикарбоновая кислота, включающая по меньшей мере одну гидроксильную функциональную группу на молекулу.

В другом аспекте органическая кислота включает одну гидроксильную функциональную группу на молекулу.

В другом аспекте органической кислотой является монокарбоновая кислота.

В другом аспекте органической кислотой является дикарбоновая кислота.

В другом аспекте органической кислотой является трикарбоновая кислота.

В другом аспекте органическую кислоту выбирают как по меньшей мере одну из:

(i) гликолевой (гидроксиуксусной) кисты, молочной (2-гидроксипропионовой кислоты);

(ii) глюконовой кислоты (пентагидроксигексаноевой кислоты), глюкогептоновой кислоты (монокарбоновой кислоты глюкозы);

(iii) яблочной кислоты (гидроксибутандионовой кислоты);

(iv) винной кислоты (2,3-дигидроксибутандионовой кислоты), ее изомеров, полусолей, глюкаровой кислоты (тетрагидроксигексан-1,6-дионовой кислоты), ее изомеров и полусолей, галактаровой кислоты, ее изомеров и полусолей; и

(v) лимонной кислоты (2-гидроксипропан-1,2,3-трикарбоновой кислоты).

В другом аспекте органической кислотой является гликолевая (гидроксиуксусная) кислота, молочная (2-гидроксипропионовая) кислота и их смеси.

В другом аспекте органической кислотой является глюконовая кислота (пентагидроксигексановая кислота), глюкогептоновая кислота (монокарбоновая кислота глюкозы) и их смеси;

В другом аспекте органической кислотой является яблочная кислота (гидроксибутандионовая кислота).

В другом аспекте органической кислотой является винная кислота (2,3-дигидроксибутандионовая кислота), ее изомеры, полусоли, глюкаровая кислота (тетрагидроксигексан-1,6-дионовая кислота), ее изомеры, полусоли и их смеси, галактаровая кислота, ее изомеры, полусоли и их смеси.

В другом аспекте органической кислотой является лимонная кислота (2-гидроксипропан-1,2,3-трикарбоновая кислота).

В другом аспекте борсодержащее соединение выбирают из по меньшей мере одного из оксида бора, борной кислоты, метаборной кислоты, ортоборной кислоты, декагидрата боракса, пентагидрата боракса, безводного боракса, боратов натрия, боратов калия, боратов лития, боратов аммония, боратов аминов и боратов алканоламинов.

В другом аспекте борсодержащее соединение выбирают из по меньшей мере одного из двунатрийоктабората, пентабората натрия, метабората натрия, пентабората калия, бибората аммония и пентабората аммония.

В другом аспекте композиция дополнительно включает растворитель.

В другом аспекте растворителем является водный растворитель или растворитель на основе гликоля.

В другом аспекте растворителем является вода.

В другом аспекте растворитель выбирают из по меньшей мере одного из этиленгликоля (этан-1,2-диола), диэтиленгликоля (2,2'-оксибисэтанола), триэтиленгликоля (2,2'-этилендиоксибисэтанола), полиэтиленгликолей с молекулярной массой в интервале 200-6000, пропиленгликоля (пропан-1,2-диола), дипропиленгликоля (оксибиспропанола), водорастворимых полипропиленгликолей, триметиленгликоля (пропан-1,3-диола), глицерина (пропан-1,2,3-триола), гексаметиленгликоля (1,6-гександиола), пентаметиленгликоля (1,5-пентандиола), 1,3-бутиленгликоля (1,3-бутандиола) и 2,3-бутиленгликоля (2,3-бутандиола).

В другом аспекте композиция дополнительно включает поверхностно-активное вещество (ПАВ).

В другом аспекте ПАВ выбирают из сополимеров этиленгликоля/пропиленгликоля, ПАВ из сложных эфиров полиэтиленгликоля, ПАВ из простых эфиров полиэтиленгликоля, других неионных ПАВ, анионных ПАВ, катионных ПАВ, цвиттерионных ПАВов, ПАВ из силиконгликоля и фторированных ПАВ.

В другом аспекте композиция является твердой.

В другом аспекте твердое вещество является порошковым или гранулированным.

В другом аспекте композиция дополнительно включает второй консервант.

В другом аспекте второй консервант включает боратный ион.

В другом осуществлении предложен способ приготовления композиции для использования в качестве консерванта, включающий:

(i) выбор:

(a) соли металла или предшественника для получения соли металла, где соль металла выбрана по меньшей мере из кобальта, железа, марганца, никеля, меди, цинка;

(b) органической кислоты или соединения для получения органической кислоты, где органическая кислота имеет по меньшей мере два атома углерода, по меньшей мере одну карбоксильную кислотную функциональную группу и по меньшей мере одну гидроксильную функциональную группу;

(ii) приготовление соли металла; и

(iii) образование комплекса соли металла путем добавления борсодержащего соединения для приготовления комплекса.

В одном аспекте способ включает выбор алифатической монокарбоновой кислоты, дикарбоновой кислоты или трикарбоновой кислоты, включающей по меньшей мере одну гидроксильную функциональную группу на молекулу.

В другом аспекте способ включает выбор по меньшей мере одного из:

(i) гликолевой (гидроксиуксусной) кивоты, молочной (2-гидроксипропионовой кислоты);

(ii) глюконовой кислоты (пентагидроксигексановой кислоты), глюкогептоновой кислоты (монокарбоновой кислоты глюкозы);

(iii) яблочной кислоты (гидроксибутандионовой кислоты);

(iv) винной кислоты (2,3-дигидроксибутандионовой кислоты), ее изомеров, полусолей, глюкаровой кислоты (тетрагидроксигексан-1,6-дионовой кислоты), ее изомеров и полусолей, галактаровой кислоты, ее изомеров и полусолей; и

(v) лимонной кислоты (2-гидроксипропан-1,2,3-трикарбоновой кислоты).

В другом аспекте способ включает образование комплекса соли металла с по меньшей мере одним из оксида бора, борной кислоты, метаборной кислоты, ортоборной кислоты, декагидрата боракса, пентагидрата боракса, безводного боракса, боратов натрия, боратов калия, боратов лития, боратов аммония, боратов аминов и боратов алканоламинов.

В другом аспекте способ дополнительно включает добавление растворителя.

В другом аспекте способа растворителем является вода.

В другом аспекте способа растворитель выбирают из по меньшей мере одного из этиленгликоля (этан-1,2-диола), диэтиленгликоля (2,2'-оксибисэтанола), триэтиленгликоля (2,2'-этилендиоксибисэтанола), полиэтиленгликолей с молекулярной массой в интервале 200-6000, пропиленгликоля (пропан-1,2-диола), дипропиленгликоля (оксибиспропанола), водорастворимых полипропиленгликолей, триметиленгликоля (пропан-1,3-диола), глицерина (пропан-1,2,3-триола), гексаметиленгликоля (1,6-гександиола), пентаметиленгликоля (1,5-пентандиола), 1,3-бутиленгликоля (1,3-бутандиола) и 2,3-бутиленгликоля (2,3-бутандиола).

В другом аспекте способ дополнительно включает добавление ПАВ.

В другом аспекте способ дополнительно включает сушку комплекса для образования твердого вещества.

В другом аспекте способ дополнительно включает приготовление порошка или гранулирование твердого вещества.

В другом аспекте способ дополнительно включает нанесение композиции на субстрат.

В другом аспекте способа композицию наносят кистью, обрызгиванием или пропиткой.

В другом аспекте способа композицию наносят путем пропитки.

В другом аспекте способ дополнительно включает повышение или понижение давления или и повышение, и понижение давления во время пропитки.

В другом аспекте способа субстрат выбирают из семян, растительного материала или среды для выращивания.

В другом аспекте способа субстрат выбирают из пористых волокнистых материалов, выбранных из древесины, обработанных древесных материалов, бумаги, картона, тканей, веревок, такелажа или кожи.

В другом аспекте способ дополнительно включает добавление второго консерванта.

В другом аспекте способа второй консервант включает боратный ион.

Подробное описание изобретения

Компонентом (а) композиции является консервирующий металл, предпочтительно медь, цинк, кобальт, железо, марганец или никель, наиболее предпочтительно медь, цинк или кобальт, и наиболее предпочтительно медь. В ситуациях, где цвет консерванта по настоящему методу и, в свою очередь, цвет обработанного им изделия имеет значение, предпочтительным консервирующим металлом является цинк.

Компонентом (b) консервантов является карбоновая кислота с одной или несколькими карбоксильными группами на молекулу и одной или несколькими гидроксильными группами на молекулу. Представительными и неограничительными примерами кислот, имеющих значение для настоящего метода, являются:

(i) алифатические монокарбоновые кислоты с одной гидроксильной группой: гликолевая кислота (гидроксиуксусная кислота), молочная кислота (2-гидроксипропионовая кислота);

(ii) алифатические монокарбоновые кислоты с множеством гидроксильных групп: глюконовая кислота (пентагидроксигексановая кислота), глюкогептоновая кислота (глюкомонокарбоновая кислота);

(iii) алифатические дикарбоновые кислоты с одной гидроксильной группой на молекулу: яблочная кислота (гидроксибутандионовая кислота);

(iv) алифатические дикарбоновые кислоты с двумя гидроксильными группами: винная кислота (2,3-дигидроксибутандионовая кислота и ее изомеры);

(v) алифатические дикарбоновые кислоты с четырьмя гидроксильными группами: глюкаровая кислота (тетрагидроксигександионовая кислота);

(vi) алифатические трикарбоновые кислоты с одной гидроксильной группой: лимонная кислота (2-гидроксипропан-1,2,3-трикарбоновая кислота).

Сочетания двух или более органических кислот и/или солей органических кислот могут быть использованы при осуществлении настоящего метода, и приемлемым является использование любого известного имеющегося в продаже продукта. Изомеры этих кислот или смеси изомеров также находятся в сфере настоящего метода.

Соли консервирующих металлов, определенных выше в (а), и органических кислот, которые определены выше в (b) (собирательно называемые здесь далее "консервирующими солями"), могут быть имеющимся на рынке товаром. Альтернативно консервирующие соли могут быть приготовлены непосредственно перед употреблением обычными химическими способами, известными специалистам.

Компонентом (с) консервантов по настоящему методу является водорастворимое соединение бора в форме оксида бора, борной кислоты, боратных солей, бороновых солей и бороновых эфиров. Известно, что борная кислота и боратные соли образуют комплексы с органическими соединениями, которые содержат множество гидроксильных групп. Авторы обнаружили, что боратные комплексы консервирующих солей хорошо растворимы в воде, предоставляя таким образом средство использования консервирующего металла в присутствии боратного иона, облегчая образование концентрированных растворов. Кроме того, авторы неожиданно обнаружили, что растворы боратных комплексов консервирующих солей являются стабильными в присутствии избытка боратных ионов, так что комплексы консервирующая соль-борат могут быть добавлены к другим содержащим борат консервирующим растворам, которые могут уже широко использоваться.

Растворителем-носителем для растворов консервантов по настоящему методу по причинам экономии и удобства является вода. Некоторые преимущества могут быть получены при использовании гликолевых растворителей или в чистом виде, или в комбинации с водным растворителем. Гликолевые растворители с особыми достоинствами для такого применения включают этиленгликоль (этан-1,2-диол), диэтиленгликоль (2,2'-оксибисэтанол), триэтиленгликоль (2,2'-этилендиоксибисэтанол), полиэтиленгликоли с молекулярной массой в интервале 200-6000, пропиленгликоль (пропан-1,2-диол), дипропиленгликоль (оксибиспропанол), водорастворимые полипропиленгликоли, триметиленгликоль (пропан-1,3-диол), глицерин (пропан-1,2,3-триол), гексаметиленгликоль (1,6-гександиол), пентаметиленгликоль (1,5-пентандиол), 1,3-бутиленгликоль (1,3-бутандиол), 2,3-бутиленгликоль (2,3-бутандиол), 2-этоксиэтанол, 2-(2-этоксиэтоксиэтанол), бутоксиэтанол, 2-(2-бутоксиэтоксмэтанол), 1-метокси-2-пропанол, 1-этокси-2-пропанол, метокси-пропоксипропанол, этоксипропоксипропанол и родственные растворители.

Проникновение консервантов по настоящему методу в более глубокие части пористого органического материала, в частности пористого волокнистого материала, такого как древесина, древесные композиты и другие переработанные древесные материалы, ткани, веревки, такелаж и кожа, может быть улучшено путем включения в консерванты по настоящему методу моющего компонента или ПАВ. Неограничительные примеры ПАВ, пригодных для применения, включают ПАВ на основе сополимеров этиленгликоля/пропиленгликоля, ПАВ на основе сложных эфиров полиэтиленгликоля, ПАВ простых эфиров полиэтиленгликоля, другие неионные ПАВ, анионные ПАВ, катионные ПАВ, цвиттерионные ПАВ, ПАВ из силиконгликоля и фторированные ПАВ.

Так, настоящий метод дополнительно состоит из способа обработки пористого органического материала, в особенности пористого волокнистого материала, такого как древесина, древесные композиты и другие переработанные древесные материалы, ткани, веревки, такелаж и кожа, нанесением на материал водного, гликолевого или водно-гликолевого раствора по изобретению или композиции, содержащей указанный раствор.

Настоящий метод дополнительно включает еще способ обработки во время переработки пористого органического материала, в особенности древесных композитов и других переработанных древесных материалов, путем введения консервантов по настоящему изобретению, предпочтительно в порошковой или гранулированной форме, в пористые органические материалы во время изготовления.

Нанесение консервантов по настоящему изобретению в пористый органический материал может быть сделано любыми средствами, используемыми для обычных консервирующих растворов, например вымачиванием, обрызгиванием, нанесением кистью и нанесением под вакуумом или под давлением, или другим контактом раствора с обрабатываемым материалом. Обработка древесины предпочтительно проводится под давлением, и промышленные установки и системы для этого доступны. Нанесение раствора простым смачиванием или пропиткой требует достаточного времени для проникновения раствора, и в случае лесоматериала большой массы это может быть длительным. Невыдержанный лесоматериал может быть обработан диффузией или любым другим хорошо известным способом, который дает возможность диффузии во влажную древесину.

Хотя растворы консервантов по настоящему методу являются особо полезными для обработки цельного лесоматериала, и по этой причине обработка цельного лесоматериала была подробно описана выше, они могут быть также путем подбора подходящих методов нанесения использованы для обработки древесной стружки, фиброкартона, древесно-стружечной плиты, фанеры или других волокнистых материалов, включая бумажную массу, бумагу, пиломатериал, картон, ткани, веревки, такелаж и кожу, и способы обработки этих материалов хорошо известны специалистам.

Водные растворы консервантов по настоящему методу, в особенности те, которые содержат медь в качестве консервирующего металла, являются также полезными для обработки семян или растущих растений, или использования в сельском хозяйстве, садоводстве или в домашних садах для предотвращения возникновения и распространения грибковых и других заболеваний растений или среды для выращивания. Растворы могут быть нанесены любым способом, используемым для нанесения известных фунгицидных растворов, но наиболее предпочтительно наносятся обрызгиванием. Может быть сделано также внесение консервантов по настоящему изобретению в твердой форме в виде порошка или гранул в компост или другую среду для выращивания.

Метод дополнительно поясняется в следующих неограничительных примерах.

Пример 1

Около 500 г пентагидрата сульфата меди растворяли в подходящем количестве горячей воды. Затем с горячим раствором сульфата меди смешивали при перемешивании стехиометрическое количество раствора тартрата натрия-калия. Тартрат меди выпадал в осадок из смеси в виде бледно-голубого порошка. После охлаждения осадок несколько раз промывали водой, чтобы удалить сульфат-ионы, и отфильтровывали под вакуумом, оставляя пасту, содержащую 60-70% тригидрата тартрата меди.

Содержание твердого вещества в пасте определяли сушкой образца до постоянного веса при 110°С.

Количество пасты, эквивалентное 420 г тригидрата тартрата меди (= 100 г меди), смешивали с 200 г боракса (декагидрат тетрабората натрия) и достаточным количеством воды для получения 1000 г смеси. Смесь перемешивали и нагревали, чтобы облегчить образование комплекса борат/тартрат. Полученный продукт содержал примерно 10% меди и представлял собой прозрачный интенсивно голубой вязкий раствор, смешиваемый с водой и растворами боратных солей.

Пример 2

Около 500 г гептагидрата сульфата цинка растворяли в подходящем количестве горячей воды. Затем с горячим раствором сульфата цинка смешивали при перемешивании стехиометрическое количество раствора тартрата натрия-калия. Тартрат цинка выпадал в осадок из смеси в виде белого порошка. После охлаждения осадок несколько раз промывали водой, чтобы удалить сульфат-ионы, и отфильтровывали под вакуумом, оставляя пасту, содержащую 60-70% дигидрата тартрата цинка.

Содержание твердого вещества в пасте определяли сушкой образца до постоянного веса при 110°С.

Количество пасты, эквивалентное 420 г дигидрата тартрата цинка (= 100 г цинка), смешивали с 200 г боракса (декагидрат тетрабората натрия) и достаточным количеством воды для получения 1000 г смеси. Смесь перемешивали и нагревали, чтобы облегчить образование комплекса борат/тартрат. Полученный продукт, содержавший примерно 10% цинка, представлял собой прозрачный бесцветный вязкий раствор, смешиваемый с водой и растворами боратных солей.

Пример 3

500 г глюконата меди смешивали с 200 г декагидрата боракса и 300 г воды. Смесь перемешивали и нагревали до примерно 60°С, чтобы растворить твердые вещества и способствовать реакции образования комплекса борат/глюконат. Полученный продукт содержал примерно 10% меди и представлял собой прозрачную голубовато-зеленую вязкую жидкость, смешиваемую с водой и растворами боратных солей.

Пример 4

500 г глюконата цинка смешивали с 200 г декагидрата боракса и 300 г воды. Смесь перемешивали и нагревали до примерно 60°С, чтобы образовать комплекс борат/глюконат. Полученный продукт содержал примерно 7% цинка и представлял собой прозрачную бесцветную вязкую жидкость, смешиваемую с водой и растворами боратных солей.

Пример 5

360 г тетрагидрата тартрата меди в форме порошка суспендировали в 440 г воды и добавляли 200 г декагидрата боракса. Смесь перемешивали и нагревали до примерно 80°С и давали ей прореагировать, чтобы образовать комплекс борат/тартрат. Воду, потерянную за счет испарения, возмещали. Полученный продукт содержал примерно 8% меди и представлял собой прозрачный интенсивно-голубой вязкий раствор, смешиваемый с водой и растворами боратных солей.

Пример 6

500 г глюконата меди смешивали с 250 г декагидрата боракса и 1000 г воды. Смесь перемешивали и нагревали до примерно 60°С, чтобы образовать комплекс глюконат/борат. Твердые вещества растворяли, чтобы образовать прозрачную очень темно-зеленую вязкую массу. Продукт реакции намазывали на гибкий полиэтиленовый лист, и избытку влаги давали испариться. Полученный продукт представлял собой темно-зеленое хрупкое стеклоподобное твердое вещество, легко крошащееся с образованием гранул или порошка. Продукт был очень хорошо растворим в воде и растворах боратных солей, образуя голубо-зеленый от прозрачного до слабо мутного раствор. Твердое вещество содержало примерно 8% меди.

Пример 7

500 г глюконата цинка смешивали с 250 г декагидрата боракса и 1000 г воды. Смесь перемешивали и нагревали до примерно 60°С, чтобы образовать комплекс глюконат/борат. Твердые вещества растворяли, чтобы образовать прозрачную бесцветную вязкую массу. Продукт реакции намазывали на гибкий полиэтиленовый лист, и избытку влаги давали испариться. Полученный продукт представлял собой бесцветное хрупкое стеклоподобное твердое вещество, легко крошащееся с образованием гранул или порошка. Продукт был очень хорошо растворим в воде и растворах боратных солей, образуя бесцветный от прозрачного до слабо мутного раствор. Твердое вещество содержало примерно 9% цинка.

Пример 8

Около 100 г продажного карбоната меди (эквивалентно 50 г Cu) медленно добавляли к примерно 625 г горячей глюконовой кислоты (50% раствор продажного продукта). Когда выделение двуокиси углерода прекратилось и карбонат меди растворился, добавляли 200 г декагидрата боракса, и раствор доводили водой до 1000 г. Полученный продукт содержал примерно 5% меди и представлял собой прозрачную до слабо мутной голубовато-зеленую вязкую жидкость, смешиваемую с водой и с растворами боратных солей.

В дополнение, с консервантами, составленными согласно настоящему методу, могут быть комбинированы различные известные добавки, не оказывающие существенного вредного влияния на консервирующую способность по настоящему методу. Например, к консерванту по настоящему методу могут быть добавлены другие консервирующие соединения и композиции. Красители, воски, смолы, водные растворы, различные эмульсии и суспензии и другие ингредиенты могут быть добавлены к консервантам по настоящему методу, когда желательны такие дополнительные свойства.

Консерванты по настоящему методу могут быть также использованы для обработки сред для выращивания, таких как компост, живых растений и семян для предотвращения и/или лечения последствий поражения грибками, насекомыми, плесенью или бактериями. Для этой цели обрабатывающий раствор должен предпочтительно наноситься методами обрызгивания, но растворы могут быть нанесены любым другим методом, обычно применяемым для нанесения известных пестицидов на среду для выращивания, семена и растения сельскохозяйственных и садовых культур. Для обработки среды для выращивания могут быть предпочтительны консерванты по настоящему методу в твердой форме, которые показаны в примерах 6 и 7.

Из вышесказанного должно быть ясно, что, хотя для целей иллюстрации здесь были описаны конкретные осуществления настоящего метода, различные модификации могут быть сделаны без отклонения от духа и объема изобретения. Соответственно, настоящее изобретение не ограничивается ничем, кроме прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к консервантам, содержащим комплексы солей консервирующих металлов с органическими гидроксикислотами и растворимыми соединениями бора. Заявлен консервант, а также способ его получения. Способ состоит в выборе: одного предшественника соли металла, который состоит из (i) кислоты, выбранной из глюконата, тартрата или карбоната, и (ii) металла, выбранного из кобальта, железа, марганца, никеля, меди, цинка, и одной органической кислоты, включающей по меньшей мере два атома углерода, одну карбоксильную кислотную функциональную группу и одну гидроксильную функциональную группу на молекулу, приготовлении соли металла из соединения-предшественника соли металла и образовании комплекса соли металла путем добавления борсодержащего соединения для приготовления комплекса. Изобретение позволяет использовать композицию, полученную по заявленным способам в качестве консерванта для обработки различных пористых материалов, например древесины. 3 н. и 30 з.п. ф-лы.

1. Композиция для использования в качестве консерванта, где композиция синтезирована из:
(a) соли металла, полученной из
(1) по меньшей мере одного предшественника соединения металла, составленного из (i) кислоты, выбранной из глюконата, тартрата или карбоната, и (ii) металла, выбранного из кобальта, железа, марганца, никеля, меди, цинка; и
(2) растворителя; и
(b) по меньшей мере одного водорастворимого борсодержащего соединения, образующего комплекс с солью металла.

2. Композиция по п.1, в которой металлом является медь, цинк или и медь, и цинк.

3. Композиция по п.1, в которой растворителем является водный растворитель или растворитель на основе гликоля.

4. Композиция по п.3, в которой растворитель выбирают из по меньшей мере одного из воды, этиленгликоля (этан-1,2-диола), диэтиленгликоля (2,2′-оксибисэтанола), триэтиленгликоля (2,2′-этилендиоксибисэтанола), полиэтиленгликолей с молекулярной массой в интервале 200-6000, пропиленгликоля (пропан-1,2-диола), дипропиленгликоля (оксибиспропанола), водорастворимых полипропиленгликолей, триметиленгликоля (пропан-1,3-диола), глицерина (пропан-1,2,3-триола), гексаметиленгликоля (1,6-гександиола), пентаметиленгликоля (1,5-пентандиола), 1,3-бутиленгликоля (1,3-бутандиола) и 2,3-бутиленгликоля (2,3-бутандиола).

5. Композиция по п.1, дополнительно содержащая ПАВ.

6. Композиция по п.5, в которой ПАВ выбирают из ПАВ из сополимеров этиленгликоля/пропиленгликоля, ПАВ из сложных эфиров полиэтиленгликоля, ПАВ из простых эфиров полиэтиленгликоля, других неионных ПАВ, анионных ПАВ, катионных ПАВ, цвиттерионных ПАВов, ПАВ из силиконгликоля и фторированных ПАВов.

7. Композиция по п.1, в которой кислота содержит:
- по меньшей мере одну органическую кислоту, включающую по меньшей мере два атома углерода, по меньшей мере одну карбоксильную кислотную функциональную группу, по меньшей мере одну гидроксильную функциональную группу на молекулу.

8. Композиция по п.7, в которой органической кислотой является алифатическая монокарбоновая, дикарбоновая или трикарбоновая кислота, включающая по меньшей мере одну гидроксильную функциональную группу на молекулу.

9. Композиция по п.8, в которой органической кислотой является монокарбоновая кислота.

10. Композиция по п.8, в которой органической кислотой является дикарбоновая кислота.

11. Композиция по п.8, в которой органической кислотой является трикарбоновая кислота.

12. Композиция по п.7, в которой органическую кислоту выбирают из по меньшей мере одной из:
(i) гликолевой (гидроксиуксусной) кислоты, молочной (2-гидроксипропионовой кислоты);
(ii) глюконовой кислоты (пентагидроксигексановой кислоты), глюкогептоновой кислоты (монокарбоновой кислоты глюкозы);
(iii) яблочной кислоты (гидроксибутандионовой кислоты);
(iv) винной кислоты (2,3-дигидроксибутандионовой кислоты), ее изомеров, полусолей, глюкаровой кислоты (тетрагидроксигексан-1,6-дионовой кислоты), ее изомеров и полусолей, галактаровой кислоты, ее изомеров и полусолей; и
(v) лимонной кислоты (2-гидроксипропан-1,2,3-трикарбоновой кислоты).

13. Композиция по п.1, в которой борсодержащее соединение выбирают из по меньшей мере одного из оксида бора, борной кислоты, метаборной кислоты, ортоборной кислоты, декагидрата боракса, пентагидрата боракса, безводного боракса, боратов натрия, боратов калия, боратов лития, боратов аммония, боратов аминов и боратов алканоламинов.

14. Композиция по п.13, в которой борсодержащее соединение выбирают из по меньшей мере одного из двунатрийоктабората, пентабората натрия, метабората натрия, пентабората калия, бибората аммония и пентабората аммония.

15. Композиция по п.1, где композиция является твердой.

16. Композиция по п.15, где твердое вещество является порошковым или гранулированным.

17. Композиция по п.1, дополнительно содержащая второй консервант.

18. Композиция по п.17, в которой второй консервант содержит боратный ион.

19. Способ приготовления композиции для использования в качестве консерванта, где способ включает:
(i) выбор: соединения предшественника металла, составленного из (а) кислоты, выбранной из глюконата, тартрата или карбоната, и (b) металла, выбранного из кобальта, железа, марганца, никеля, меди, цинка,
(iii) растворение предшественника металла в растворителе для получения соли металла;
(iv) образование комплекса металла при добавлении борсодержащего соединения для образования комплекса; и
(v) нанесение комплекса на субстрат.

20. Способ по п.19, в котором растворитель выбирают из по меньшей мере одного из воды, этиленгликоля (этан-1,2-диола), диэтиленгликоля (2,2′-оксибисэтанола), триэтиленгликоля (2,2′-этилендиоксибисэтанола), полиэтиленгликолей с молекулярной массой в интервале 200-6000, пропиленгликоля (пропан-1,2-диола), дипропиленгликоля (оксибиспропанола), водорастворимых полипропиленгликолей, триметиленгликоля (пропан-1,3-диола), глицерина (пропан-1,2,3-триола), гексаметиленгликоля (1,6-гександиола), пентаметиленгликоля (1,5-пентандиола), 1,3-бутиленгликоля (1,3-бутандиола) и 2,3-бутиленгликоля (2,3-бутандиола).

21. Способ по п.19, дополнительно включающий добавление ПАВ.

22. Способ по п.19, в котором композицию наносят кистью, обрызгиванием или пропиткой.

23. Способ по п.19, по которому композицию наносят путем пропитки, дополнительно включающий повышение или понижение давления или и повышение, и понижение давления во время пропитки.

24. Способ по п.19, в котором субстрат выбирают из семян, растительного материала или среды для выращивания, или из пористых волокнистых материалов, выбранных из древесины, обработанных древесных материалов, бумаги, картона, тканей, веревок, такелажа или кожи.

25. Способ по п.20, в котором кислоту выбирают из по меньшей мере одной органической кислоты, включающей по меньшей мере два атома углерода, по меньшей мере одну карбоксильную кислотную функциональную группу и по меньшей мере одну гидроксильную функциональную группу на молекулу.

26. Способ по п.19, включающий выбор по меньшей мере одной алифатической монокарбоновой кислоты, дикарбоновой кислоты или трикарбоновой кислоты, включающей по меньшей мере одну гидроксильную функциональную группу на молекулу.

27. Способ по п.26, включающий выбор по меньшей мере одного из:
(i) гликолевой (гидроксиуксусной) кислоты, молочной (2-гидроксипропионовой кислоты);
(ii) глюконовой кислоты (пентагидроксигексановой кислоты), глюкогептоновой кислоты (монокарбоновой кислоты глюкозы);
(iii) яблочной кислоты (гидроксибутановой кислоты);
(iv) винной кислоты (2,3-дигидроксибутандионовой кислоты), ее изомеров, полусолей, глюкаровой кислоты (тетрагидроксигексан-1,6-дионовой кислоты), ее изомеров и полусолей, галактаровой кислоты, ее изомеров и полусолей; и
(v) лимонной кислоты (2 -гидроксипропан-1,2,3-трикарбоновой кислоты).

28. Способ по п.19, в котором соль металла комплексуется с по меньшей мере одним из оксида бора, борной кислоты, метаборной кислоты, ортоборной кислоты, декагидрата боракса, пентагидрата боракса, безводного боракса, боратов натрия, боратов калия, боратов лития, боратов аммония, боратов аминов и боратов алканоламинов.

29. Способ по п.19, дополнительно включающий сушку комплекса для образования твердого вещества.

30. Способ по п.29, дополнительно включающий приготовление порошка или гранулирование твердого вещества.

31. Способ по п.19, дополнительно включающий добавление второго консерванта.

32. Способ по п.31, в котором второй консервант включает боратный ион.

33. Способ приготовления композиции для использования в качестве консерванта, где способ включает:
(i) выбор:
(а) по меньше мере одного предшественника соли металла, состоящего из (i) кислоты, выбранной из глюконата, тартрата или карбоната, и (ii) металла, выбранного из кобальта, железа, марганца, никеля, меди, цинка, и
(b) по меньшей мере одной органической кислоты, включающей по меньшей мере два атома углерода, по меньшей мере одну карбоксильную кислотную функциональную группу и по меньшей мере одну гидроксильную функциональную группу на молекулу;
(ii) приготовление соли металла из предшественника соли металла; и
(iii) образование комплекса соли металла путем добавления борсодержащего соединения для приготовления комплекса.