硼化合物/氧化胺组合物的制作方法

专利名称：硼化合物/氧化胺组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及木材防腐和防水组合物以及含有氧化胺和含有氧化胺和硼化合物的杀虫、除草、杀真菌和植物生长调节的组合物。
背景技术：
许多硼化合物，包括硼酸盐，已知是有效的木材防腐剂。但是，由于硼酸盐是水溶性的，它们经常从木材基质浸出，导致对昆虫和真菌的敏感性增加。
还已知多种硼化合物是有效的杀虫剂、除草剂、杀真菌剂和植物生长调节剂。但是这些化合物经常在用于植物和真菌时分散不良。因此，经常在这类组合物中使用更大浓度的硼酸盐。
一直需要改进的含硼化合物的木材防腐和防水组合物，其具有耐浸出性和改进的对木材基质的渗透性和分布性能。另外，需要含有硼化合物的杀虫剂、除草剂、防霉剂和植物生长调节组合物，其改进了硼化合物的效能，并且当用于植物和真菌时改进了硼化合物的分布性能。
发明概述本申请人已经发现，氧化胺加强了硼化合物作为木材防腐剂的效果，提供了防水性，并且提高了施用它们的木材基质的耐浸出性。此外，氧化胺提高了硼化合物作为杀虫剂、除草剂、防霉剂和植物生长调节剂的效能，并且在硼化合物用于植物和真菌时提供了更好的分布。本发明提供一种含有氧化胺和硼化合物的组合物。优选的氧化胺非限制性地包括月桂基二甲基胺氧化物、十三烷基二甲基胺氧化物、十四烷基二甲基胺氧化物、十五烷基二甲基胺氧化物或十六烷基二甲基胺氧化物。硼化合物可以是硼酸、四氢氧化二硼、硼酸盐、氧化硼、硼烷或前述化合物的任意组合。优选组合物包括硼酸、硼酸盐、硼酸盐的盐或硼酸和硼酸盐或其盐的混合物。
本发明的另一个实施方案是通过组合物与木材基质接触进行木材基质防腐和/或防水的方法。
另一个实施方案是一种包括木材基质和本发明组合物的制品。
根据本发明的另一个实施方案，提供了一种控制植物、昆虫或真菌或调节植物生长的方法，包括将杀虫、除草、防霉或植物生长调节有效量的本发明组合物施用到植物、真菌、昆虫、植物的种子或植物或真菌生长的区域。
发明详述本发明提供一种包括氧化胺和硼化合物的组合物。氧化胺提高了硼化合物对木材基质的渗透，并且提高了耐浸出性。另外，氧化胺提高了硼化合物作为杀虫剂、除草剂、防霉剂和植物生长调节剂的效能。本发明的组合物具有高水溶性和/或可分散性和低挥发性。
氧化胺可以是三烷基胺氧化物；烷基环胺氧化物；二烷基哌嗪二-N-氧化物；烷基二(乙氧基化的烷氧基)胺氧化物；二烷基苄基胺氧化物；脂肪二甲基氨基丙基胺氧化物；二胺氧化物；三胺氧化物；和前述化合物的任意组合。
优选的三烷基胺氧化物具有式R1R2R3N→O，其中R1是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；和R2和R3独立地是C1-C40饱和或不饱和的、直链、支链或其任意组合的基团。R1、R2和R3独立地可以是烷基、烯基或炔基。更优选R1是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团，诸如椰油、氢化牛油、大豆油、癸基和十六烷基；R2和R3独立地是C1-C22饱和或不饱和的、直链、支链或其任意组合的基团，诸如椰油、氢化牛油、大豆油、癸基和十六烷基。
优选的三烷基胺氧化物是具有式R1R2CH3N→O的二烷基甲基胺氧化物，其中R1和R2定义如上。另一种优选的三烷基胺氧化物是具有式R1(CH3)2N→O的烷基二甲基胺氧化物，其中R1定义如上。适合的烷基二甲基胺氧化物非限制性地包括C10烷基二甲基胺氧化物、C12-C14烷基二甲基胺氧化物、C16-C18烷基二甲基胺氧化物和前述化合物的任意结合。根据优选的实施方案，烷基二甲基胺氧化物是C12-C16烷基二甲基胺氧化物，更优选C12或C16烷基二甲基胺氧化物。
优选的烷基环胺氧化物具有式R4R5R6N→O，其中R4定义如R1，R5和R6连接形成环状基团。环状基团一般含有约4-10个碳原子，并且可任选含有氧、硫、氮或前述原子的任意结合。更优选的烷基环胺氧化物非限制性地包括烷基吗啉N-氧化物、二烷基哌嗪二-N-氧化物和前述化合物的任意组合。
优选烷基吗啉N-氧化物具有下式 其中R7定义如上文R1。
优选二烷基哌嗪二-N-氧化物具有下式 其中R8定义如上文R1，R9定义如上文R2。
优选的烷基二(乙氧基化的氧烷基)胺氧化物具有下式 其中R10定义如上文R1；R11和R12独立地是H或CH3；m和n独立地是约1-10的整数。
优选的二烷基苄基胺氧化物具有式R13R14R15N→O，其中R13定义如上文R1；R14定义如上文R2；R15是苄基。更优选二烷基苄基胺氧化物非限制性地包括具有式R13R15CH3N→O的烷基苄基甲基胺氧化物，其中R13和R15定义如上文。
优选的脂肪二甲基氨基丙基胺氧化物具有下式 其中R16定义如上文R1。优选的二胺氧化物具有下式 其中R17定义如上文R1；m是约1-10的整数。优选的三胺氧化物具有下式 其中R18定义如上文R1；m和n独立地是约1-10的整数。
长链(C16或更长)胺氧化物，诸如十六烷基胺氧化物和氢化的牛油胺氧化物，对于赋予组合物防水性是特别优选的。短链(C14和更短)胺氧化物帮助硼化合物和长链胺氧化物溶解。
硼化合物可以是硼酸、四氢氧化二硼、硼酸盐、氧化硼、硼烷或前述化合物的任意结合。适合的硼化合物非限制性地包括在含水介质中产生硼氧化物的硼烷和硼酸酯。在一个优选的实施方案中，硼化合物是硼酸、硼酸盐(例如碱性硼酸钠(硼砂))或硼酸和硼酸盐的混合物。
适合的硼酸盐非限制性地包括过硼酸盐、偏硼酸盐、四硼酸盐、八硼酸盐、硼酸盐酯和前述化合物的任意结合。优选的硼酸盐非限制性地包括金属硼酸盐(例如硼酸钠、硼酸锌和硼酸钾)，诸如四硼酸二钠十水合物、八硼酸二钠四水合物、偏硼酸钠、过硼酸钠一水合物、八硼酸二钠、四硼酸钠五水合物、四硼酸钠、偏硼酸铜、硼酸锌、偏硼酸钡和前述化合物的任意组合；二(2-氨基甲基)硼酸盐；和前述化合物的任意组合。更优选硼酸盐是八硼酸二钠四水合物，可从U.S.Borax Inc.Valencia，CA作为TimborTM得到。优选的硼氧化物是氧化硼。
组合物可以包括溶剂，诸如水和水可混溶的溶剂，非限制性地包括醇类；二醇，诸如乙二醇；酯类；醚类；聚醚类；前述化合物的任意组合。本发明的含有硼烷和/或硼酸酯的组合物优选还含有水以便将它们水解成硼的氧化物。
氧化胺与硼化合物的重量比很宽，从约1；50至约50∶1，优选从约1∶5至5∶1。
根据本发明的一个实施方案，浓缩形式的组合物含有宽范围的联合的氧化胺和硼化合物，基于组合物总重量的100％，其含量为约1至约100％，优选约10-30％，更优选约10-30％。
木材防腐和/或防水使用的组合物的稀释液，一般含有杀生物有效量的硼化合物和提高防腐和/或防水有效量的氧化胺。木材防腐和/或防水使用的稀释液优选基于组合物总重量100％含有约0.5-2重量％氧化胺和约0.5-2重量％硼化合物。
杀虫、除草、防霉和/或植物生长调节用途的组合物稀释液一般含有杀虫、除草、防霉和/或植物生长调节有效量的硼化合物和杀虫、除草、防霉和/或植物生长调节增效有效量的氧化胺。杀虫、除草、防霉和/或植物生长调节用途的稀释液优选基于总应用稀释液重量100％含有约0.01-10重量％氧化胺和约0.01-5重量％硼化合物。
如本领域技术人员所知，组合物还可包括其它助剂。
本发明的另一个实施方案是木材基质的防腐和/或防水方法，通过将本发明的组合物与木材基质接触。组合物可以本领域技术人员所知的任何方法施用到木材基质上，非限制性地包括刷、浸、泡、真空浸透和用各种循环加压处理。
本发明的另一个实施方案是控制植物、昆虫或真菌或调节植物生长的方法，包括将杀虫、除草、防霉和/或植物生长调节有效量的本发明组合物施用到植物、真菌、昆虫、植物种子或植物或真菌生长的区域。本发明的组合物可以本领域普通技术人员所知的任何方法施用到植物、真菌、昆虫、植物种子或植物或真菌生长的区域。，非限制性地包括喷雾。
通常本发明的组合物以约1-1000g/ha(克/公顷)的施用量施用到植物、真菌、植物种子和/或植物或真菌生长的区域。
本发明的组合物可通过混合硼化合物、氧化胺、溶剂和助剂制备。混合物可加热和/或搅拌以促进混合。
下面的实施例非限制性地具体说明本发明。除非另有说明，所有的份数和百分比均基于重量。所写“DMAO”表示二甲基胺氧化物。
实施例硼酸盐-氧化胺配制品的渗透性评价有渗透性的南方松(southern pine)、不能渗透的Doughlas杉树(Douglas Fir)和中等渗透性的Hem-杉树(Hem-Fir)的木片用含有下述组分溶液处理(i)2重量％或5重量％的硼化合物(即，Tim-BorTM，硼砂或硼酸)和任选的(ii)0.4重量％或1重量％Barlox12或Barlox16S和Barlox12的混合物。Tim-BorTM是八硼酸二钠四水合物的98％溶液，从U.S.Borax Inc.，Valencia，CA购得。Barlox12是含30重量％月桂基二甲基胺氧化物的水溶液，从Lonza Inc.，Fair Lawn，Nj购得。Barlox16S是含30重量％十六烷基二甲基胺氧化物的水溶液，从LonzaInc购得。
每种木材的最终比较样品通过将2”×4”的板截成8”长度。每个样品的一端用环氧化物(epoxy)包裹，防止处理溶液的渗出。
如下文表1-4所述，样品用溶液处理，通过将它们浸入溶液中，或者通过真空浸透。在处理后立即将样品从中间截断，喷上指示剂溶液监测硼酸盐的渗透，指示剂是酸性黄和水杨酸的混合物。测定渗透。随后，每周从样品截断端除去约1/8”，喷上指示剂再次评价渗透性。在一些情况下，指示剂喷雾得到了很难解释的非常浅的、弥散的颜色变化。
测试的处理溶液和它们的结果，如下文表1-4所示。
表1
对于下述表2-4，下述缩写定义如下BX-含2％硼砂的水溶液BXA1-含2％硼砂和0.4％月桂基DMAO的水溶液。
BXA2-含2％硼砂和0.4％总的重量比为2∶5月桂基DMAO和十六烷基DMAO的水溶液。
5％-BX-含5％硼砂的水溶液。
5％-BXA1-含5％硼砂和1％月桂基DMAO的水溶液。
5％-BXA2-含5％硼砂和1％总的重量比为2∶5月桂基DMAO和十六烷基DMAO的水溶液。
TB-含2％Tim-Bor(活化)的水溶液。
TBA1-含2％Tim-Bor和0.4％月桂基DMAO的水溶液。
TBA2-含2％Tim-Bor和0.4％总的重量比为2∶5的月桂基DMAO和十六烷基DMAO的水溶液。
H-含2％硼酸的水溶液。
HA1-含2％硼酸和0.4％月桂基DMAO的水溶液。
HA2-含2％硼酸和0.4％总的重量比为2∶5的月桂基DMAO和十六烷基DMAO的水溶液。
NV-未见？-由于色浅而认为可疑表2对于南方松木的渗透性结果(mm)
表3对于Douglas杉的渗透性结果(mm)
表4对于Hem-杉的渗透性结果(mm)
上文中所有述及的专利、申请、文章、出版物和实验方法均引用在此作为参考。
根据上述具体描述，本领域技术人员会得出许多本发明的变化。这些显而易见的变化也属于所附权利要求的范围。
权利要求
1.一种组合物，包括(A) 氧化胺；和(B) 选自硼酸、四氢氧化二硼、硼酸盐、氧化硼、硼烷和其任意组合的硼化合物。
2.权利要求1的组合物，其中所述的氧化胺选自下述化合物(i) 三烷基胺氧化物；(ii) 烷基环胺氧化物；(iii) 二烷基哌嗪二-N-氧化物；(iv) 烷基二(乙氧基化的氧烷基)胺氧化物；(v) 二烷基苄基胺氧化物；(vi) 脂肪二甲基氨基丙基胺氧化物；(vii) 二胺氧化物；(viii)三胺氧化物；和(ix) 上述化合物的任意组合。
3.权利要求2的组合物，其中所述的三烷基胺氧化物具有式R1R2R3N→O，其中R1是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；和R2和R3独立地是C1-C40饱和或不饱和的、直链、支链或其任意组合的基团。
4.权利要求3的组合物，其中R1是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；R2和R3独立地是C1-C22饱和或不饱和的、直链、支链或其任意组合的基团。
5.权利要求4的组合物，其中R2和R3独立地是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链或其任意组合的基团。
6.权利要求3的组合物，其中所述的三烷基胺氧化物是具有式R1R2CH3N→O的二烷基甲基胺氧化物，其中R1是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；和R2是C1-C40饱和或不饱和的、直链、支链或其任意组合的基团。
7.权利要求6的组合物，其中R1是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；R2是C1-C22饱和或不饱和的、直链、支链或其任意组合的基团。
8.权利要求3的组合物，其中所述的三烷基胺氧化物是具有式R1(CH3)2N→O的烷基二甲基胺氧化物，其中R1是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
9.权利要求8的组合物，其中R1是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
10.权利要求8的组合物，其中所述的烷基二甲基胺氧化物选自C10烷基二甲基胺氧化物、C12-C14烷基二甲基胺氧化物、C16-C18烷基二甲基胺氧化物和前述化合物的任意结合。
11.权利要求2的组合物，其中所述的烷基环胺氧化物具有式R4R5R6N→O，其中R4是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；R5和R6连接形成环基。
12.权利要求11的组合物，其中R4是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
13.权利要求11的组合物，其中环基含有约4-10个碳原子。
14.权利要求11的组合物，其中环基的环含有氧、硫、氮或前述原子的任意结合。
15.权利要求2的组合物，其中烷基环胺氧化物选自烷基吗啉N-氧化物、二烷基哌嗪二-N-氧化物和前述化合物的任意组合。
16.权利要求15的组合物，其中所述烷基吗啉N-氧化物具有下式 其中R7是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
17.权利要求16的组合物，其中R7是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
18.权利要求2的组合物，其中所述的二烷基哌嗪二-N-氧化物具有下式 其中R8是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团，R9是C1-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
19.权利要求18的组合物，其中R8是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；R9是C1-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
20.权利要求2的组合物，其中所述的烷基二(乙氧基化的氧烷基)胺氧化物具有下式 其中R10是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；R11和R12独立地是H或CH3-；m和n独立地是约1-10的整数。
21.权利要求20的组合物，其中R10是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
22.权利要求2的组合物，其中所述的二烷基苄基胺氧化物具有式R13R14R15N→O，其中R13是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；R14是C1-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；R15是苄基。
23.权利要求22的组合物，其中R13是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；R14是C1-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
24.权利要求2的组合物，其中所述的二烷基苄基胺氧化物是具有式R13R15CH3N→O的烷基苄基甲基胺氧化物，其中R13是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；R15是苄基。
25.权利要求24的组合物，其中R13是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
26.权利要求2的组合物，其中所述的脂肪二甲基氨基丙基胺氧化物具有下式 其中R16是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
27.权利要求26的组合物，其中R16是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
28.权利要求2的组合物，其中所述的二胺氧化物具有下式 其中R17是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；m是约1-10的整数。
29.权利要求28的组合物，其中R17是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
30.权利要求2的组合物，其中所述的三胺氧化物具有下式 其中R18是C8-C40饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团；m和n独立地是约1-10的整数。
31.权利要求30的组合物，其中R18是C8-C22饱和或不饱和的、直链、支链、环状或其任意组合的基团。
32.权利要求1的组合物，其中所述的硼酸盐选自过硼酸盐、偏硼酸盐、四硼酸盐、八硼酸盐、硼酸盐酯和前述化合物的任意结合。
33.权利要求1的组合物，其中所述的硼酸盐是金属硼酸盐。
34.权利要求1的组合物，其中所述的硼酸盐选自四硼酸二钠十水合物、八硼酸二钠四水合物、偏硼酸钠、过硼酸钠一水合物、八硼酸二钠、四硼酸钠五水合物、四硼酸钠、偏硼酸铜、硼酸锌、偏硼酸钡、二(2-氨基甲基)硼酸盐和前述化合物的任意组合。
35.权利要求34的组合物，其中所述的硼酸盐是八硼酸二钠四水合物。
36.权利要求1的组合物，其中所述的硼氧化物是氧化硼。
37.权利要求1的组合物，进一步含有溶剂。
38.权利要求37的组合物，其中所述的溶剂是水。
39.权利要求37的组合物，其中所述的溶剂选自醇类、二醇、酯类、醚类、聚醚类合前述化合物的任意组合。
40.权利要求39的组合物，其中所述的溶剂包括乙二醇。
41.权利要求1的组合物，其中所述的组合物包括杀生物有效量的所述硼化合物。
42.权利要求1的组合物，其中所述的所述的组合物包括含有杀虫、除草、防霉和/或植物生长调节有效量的所述硼化合物。
43.权利要求1的组合物，其中所述的组合物包括防腐性/或防水增效有效量的氧化胺。
44.权利要求1的组合物，其中所述的组合物包括杀虫、除草、防霉和/或植物生长调节增效有效量的氧化胺。
45.权利要求1的组合物，其中所述氧化胺与所述硼化合物的重量比为约1∶50至约50∶1。
46.权利要求45的组合物，其中所述重量比为约1∶5至约5∶1。
47.权利要求1的组合物，其中基于组合物总重量的100％，所述组合物包括约0.01-10重量％氧化胺和约0.01-5重量％硼化合物。
48.权利要求1的组合物，其中基于组合物总重量的100％，所述组合物包括约0.5-2重量％氧化胺和约0.5-2重量％硼化合物。
49.用于木材基质防腐的方法，所述方法包括将所述木材基质与权利要求1的组合物接触。
50.用于木材基质防水的方法，所述方法包括将所述木材基质与权利要求1的组合物接触。
51.控制植物、昆虫或真菌或调节植物生长的方法，包括将杀虫、除草、防霉和/或植物生长调节有效量的权利要求1组合物施用到植物、真菌、昆虫、植物种子或植物或真菌生长的区域。
52.一种制品，包括(A) 木材基质；和权利要求1的组合物。
全文摘要
本发明提供一种包括氧化胺和硼化合物的组合物。硼化物可以是硼酸、二硼四氢氧化物、硼酸盐、氧化硼、硼烷，或者上述任何物质的任意组合。本发明的另一个实施方案是用于木材基质防腐和/或防水的方法，通过该组合物与木材基质接触。本发明的另一个实施方案是控制植物、昆虫或真菌或者调节植物生长的方法，包括将杀虫、除草、杀真菌或者植物生长调节有效量的本发明组合物施用于植物、真菌、昆虫、植物的种子或者植物或真菌生长的区域。
文档编号B27K3/50GK1466418SQ01816426
公开日2004年1月7日 申请日期2001年6月29日 优先权日2000年6月30日
发明者C－I·特圣, L·E·沃克, C·卡姆宾斯卡, C-I 特圣, 沃克, 繁鏊箍 申请人:伦萨公司