Composiciones hidrófugas para conservantes de la madera.

El uso, en el tratamiento repetitivo de la madera bajo presión,

de una composiciónhidrófuga de emulsión de cera comprendiendo:

a) una cera,

b) un tensoactivo no iónico con un índice HLB mayor a 11,

c) un tensoactivo aniónico comprendiendo sal de monoetanolamina de unácido carboxílico natural o sintético, presente en una cantidad eficaz paraestabilizar la composición; y

d) agua.

Composiciones hidrófugas para conservantes de la madera

REFERENCIAS CRUZADAS CON SOLICITUDES RELACIONADAS

Los beneficios de la solicitud provisional estadounidense con numero de serie 60/380.434, presentada el 14 de mayo de 2002, se reivindican aqui. ANTECEDENTES

Esta publicación hace referencia en general a composiciones hidrófugas de emulsiones, incluyendo tales composiciones para su uso junto con conservantes de la madera que contienen, por ejemplo, amoniaco de cobre, amina de cobre, complejos amino-amoniaco de cobre, compuestos de amonio cuaternario, u otros sistemas. Por

ejemplo, las composiciones hidrófugas de emulsiones son utiles en los sistemas conservantes de amonio cuaternario de cobre alcalino (ACO) .

Las siguientes caracterizaciones de ciertas patentes y publicaciones se facilitan para la comodidad del lector. No existe reconocimiento de que las patentes o publicaciones sean de la tecnica anterior, sean materiales o precisas, o que las descripciones aqui facilitadas puedan utilizarse como suplemento de las revelaciones de las patentes o publicaciones, que hablan por si mismas.

Las emulsiones de hidrocarburo se han utilizado junto con los conservantes de la madera para proporcionar cualidades hidrófugas y otros beneficios a la madera tratada. La patente estadounidense 3.832.463 describe emulsiones de cera para conservantes de la madera que contienen cromo hexavalente. La principal ventaja declarada en esa patente es la buena compatibilidad con el conservante. Los inconvenientes nombrados incluyen el uso de solvente de hidrocarburo que aporta compuestos organicos volatiles (COV) y un alto coste, y posiblemente una pobre estabilidad de corte.

La patente estadounidense 4.323.602 describe un proceso para elaborar una composición hidrófuga y conservante lista para diluir para el tratamiento de la madera. La composición de la emulsión de cera de parafina utilizada para el proceso no se revela ni define.

La patente estadounidense 6.274.199 describe composiciones y procesos hidrófugos para tratar la madera con conservantes y sustancias hidrófugas en

procesos de un solo paso. La patente indica que se divulga un proceso y una emulsión hidrófuga, que es estable bajo las condiciones del proceso, para un tratamiento mas profundo de especies de madera relativamente resistentes. La emulsión puede comprender:

(i) aproximadamente 30-80 % del peso de agua;

(ii) aproximadamente 10-50 % del peso de cera de hidrocarburo;

(iii) aproximadamente 0, 5-20 % del peso de al menos un tensoactivo no iónico;

(iv) aproximadamente 0-10 % del peso de un tensoactivo aniónico;

(v) aproximadamente 0-10 % del peso de un tensoactivo anf6tero; y

(vi) aproximadamente 0-30 % del peso de un aceite.

El ejemplo 1 de la patente '199 describe una formulación preparada con los siguientes ingredientes:

Nonilfenoxipoli (etilenoxi) etanol (100 moles de 6xido de etileno) 3, 89 % peso

Nonilfenoxipoli (etilenoxi) etanol (15 moles de 6xido de etileno) 1, 85 % peso

Dodecilbenceno sulfonato de sodio 0, 44 % peso

Cera parafinica residual 25, 00 % peso

Aceite neutral 7, 50 % peso

Agua 61, 32 % peso

Se describen acidos organicos disueltos en amoniaco en la patente estadounidense 2.768.910 para mejorar la propiedad hidrófuga y otras propiedades fisicas de la madera tratada. La patente estadounidense 3.945.835 afirma que los acidos organicos disueltos en amoniaco pueden utilizarse junto con cobre disuelto en amoniaco y compuestos de cinc para impartir resistencia a la descomposición y propiedades hidrófugas. De manera similar, WO87/06177 describe el uso de soluciones de colofonia amoniacal para el tratamiento de la madera. Las principales desventajas del uso de sales de amonio acido organico como sustancia hidrófuga son sus caracteristicas de ineficacia y dificil manipulación.

La patente estadounidense 4.681.910 publica composiciones de revestimiento hidrófugo que contiene emulsiones de latex y cera. La selección de tensoactivo para las emulsiones de cera no se indica como crucial. La patente alemana 2.415.843 public6 un agente de impregnación hidrófugo compuesto por cera de parafina, un acido graso, cera de abejas para la madera y otros materiales celulósicos.

La preparación de emulsiones de hidrocarburo utilizando tensoactivos no iónicos, aniónicos, catiónicos, o anf6teros o sus mezclas es una tecnica reconocida en el campo de la ciencia de tensoactivos y emulsiones. El libro "Emulsions and Solubilization" de K. Shinoda y S. Friberg, Wiley-Interscience, 1986, declara que el indice HLB óptimo de tensoactivos no iónicos para emulsiones de cera de parafina es 10. En la patente estadounidense 3.382.463, el indice HLB deseado se declara entre 7 y 11. Las sales de varios acidos grasos, comunmente conocidas como jabones, se utilizan normalmente como emulsionantes baratos para emulsiones hidrófugas de cera en la industria de las tarimas de madera.

Otras patentes que pueden tener alguna relevancia son las patentes estadounidenses numero 4.465.613 y 4.497.919. [0011] Cuando las emulsiones de cera fueron preparadas de acuerdo con la información de emulsión reconocida, se descubri6 que a la vez que se mantenian estables en soluciones de conservantes recien preparadas de cobre alcalino, las emulsiones se deterioraban rapidamente tras cargas consecutivas de tratamiento de la madera. [0012] La presente invención esta dirigida al uso repetitivo de una composición de emulsión de cera para tratar multiples cargas de madera con tal de aumentar su propiedad hidrófuga. Hemos descubierto que una composición que comprende una cera, un tensoactivo no iónico con un indice HLB mayor a 11, un tensoactivo aniónico comprendiendo sal de monoetanolamina de un acido carboxilico natural o sintetico, presente en una cantidad eficaz para estabilizar la composición mientras se utiliza repetidamente para el tratamiento de la madera con presión, y el agua pueden usarse de manera efectiva en este sentido. [0013] Los ingredientes de las composiciones utilizados en el metodo de la invención pueden mezclarse y procesarse en un concentrado de emulsión de cera estable utilizando las tecnicas de procesamiento conocidas como la homogeneización o la abrasión. La emulsión de cera puede tener una pequefa particula de fase no acuosa o de tamafo de gota para facilitar la penetración en la madera a tratar y la estabilidad del almacenaje a largo plazo del concentrado de emulsión. [0014] Las emulsiones, al mezclarse con un conservante, pueden proporcionar una propiedad hidrófuga buena a la madera tratada con el conservante. Ya que la absorción se reduce, la madera tratada puede ser menos propensa a la revisión y fisuración de su superficie. Ademas, la reducción de la revisión de la superficie y la reducción del contenido humedo debido a la presencia de la sustancia hidrófuga puede mejorar la actuación de los sistemas conservantes en las aplicaciones exteriores del producto de madera tratada como en plataformas, verjas, y tablas. [0015] Sin la intención de limitar la invención reivindicada para su uso de acuerdo con esta teoria, se cree que la interacción de la emulsión y la madera, o mas probable, la interacción de la emulsión y los extractivos de madera bajo condiciones especificas del tratamiento de la madera con conservantes alcalinos como el ACO, es la responsable del deterioro de las emulsiones como resultado de un tratamiento repetido de la madera. Los compuestos de amonio cuaternario en ACO tambien se consideran responsables de la destrucción de las emulsiones de cera. Tambien se ha descubierto que la solución elastica obtenida tras el proceso de tratamiento de la madera mediante vacio-presión, conocida como una solución recuperada en la industria del tratamiento de madera, podria provocar el deterioro de las emulsiones bajo condiciones estaticas (no del tratamiento de la madera) . Las soluciones recuperadas simuladas se utilizaron en la investigación para predecir la estabilidad de varias emulsiones. [0016] Las composiciones utilizadas en la presente invención pueden ser estables, opcionalmente a largo plazo, en contacto con cobre alcalino y particularmente con conservantes ACO bajo condiciones del tratamiento de la madera. La emulsión puede ser barata y proporcionar una buena propiedad hidrófuga a la madera tratada. Las formulaciones divulgadas tambien son adecuadas para los conservantes que contienen compuestos de amonio cuaternario, como los compuestos de borato/amonio cuaternario con o sin insecticidas. [0017] Para las composiciones arriba mencionadas, la cera puede ser una cera de parafina del petr6leo, una cera natural, o una cera sintetica como la cera de polietileno o cera de polietileno oxidado, o sus mezclas.... [Seguir leyendo]

1. El uso, en el tratamiento repetitivo de la madera bajo presión, de una composición hidrófuga de emulsión de cera comprendiendo: a) una cera, b) un tensoactivo no iónico con un indice HLB mayor a 11,

c) un tensoactivo aniónico comprendiendo sal de monoetanolamina de un acido carboxilico natural o sintetico, presente en una cantidad eficaz para estabilizar la composición; y

d) agua.

2. El uso de la composición de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cera en la composición es cera parafinica residual.

3. El uso de la composición de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el tensoactivo no iónico en la composición comprende un nonilfenol etoxilado o un ester de acido graso de polietilenglicol con un indice HLB de 14 a 19.

4. El uso de la composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la emulsión de cera comprende un conservante de la madera.

5. El uso de la composición de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el conservante de la madera contiene un compuesto de amonio cuaternario.

6. El uso de la composición de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el compuesto de amonio cuaternario incluye compuestos dialquil dimetil de amonio cuaternario con dos cadenas alquilicas, o compuestos alquil bencil dimetil de amonio cuaternario con una cadena alquilica, cada substituyente de alquilo en cada caso con una longitud de cadena alquilica media de entre 8 y 18 atomos de carbono.

7. El uso de la composición de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el compuesto de amonio cuaternario es uno entre cloruro de alquil dimetil bencil amonio (ADBAC) , cloruro de didecil dimetil amonio (DDAC) , ADBAC mas boratos y DDAC mas boratos.

8. El uso de la composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 4 a la 7, en el que el conservante de la madera es un conservante basado en cobre alcalino.

9. El uso de la composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cantidad de tensoactivo aniónico presente en la composición esta en el intervalo entre 0, 2 y 10% de peso.