【発明の詳細な説明】
根侵入抑制剤
本発明は根が成長して建物、密封材および断熱材の中に侵入し貫通するのを防
ぐ物質および調合物に関する。これらの物質は根に対して抵抗性をもった建材、
例えば瀝青混合物、密封用配合物および断熱用配合物の製造に使用される。
建材の場合、根が侵入するとその材料は望ましくない損傷を受ける。特にプラ
スチックス材料、例えば密封用配合物、屋根配置材、並びにアスファルトは植物
の根によって破壊される可能性がある。側溝および廃水用ダクトの密封材、平屋
根の被覆材、パイプライン、橋梁およびダム建造物の瀝青断熱材に根が侵入して
来たり、根が成長して簡易舗装の瀝青被覆道路に入り込んで来ることは一般的に
知られた問題である。その結果建物、道路およびパイプラインに漏洩、腐食およ
び損傷が起こる。
根に対し抵抗性をもった活性化合物を建材に添加することは公知であり、例え
ばBitumen−Teere−Asphalte−Peche誌24巻105
頁(1973年)にエフ・ヘゲマン(F.Hegemann)による自然発生的
な瀝青添加剤と題する論文に報告されている。
また除草剤、例えば2,4−ジクロロフェノキシ酢酸、2,4,5−トリクロ
ロフェノキシ酢酸およびα−ナフチル酢酸または1−ヒドロキシ−2−ブトキシ
エタンエステル、さらにそのフェニル誘導体および塩、アミドまたはエステル、
例えばイソオクチルエステルN−イソプロピルカルバミネートおよびp−クロロ
フェニルジメチル尿素を根の侵入抑制
剤として用いることができることが記載されている(ドイツ特許第1108 8
33号)。
他方久しい以前からフェノキシカルボン酸は除草剤として知られていた[例え
ばケンブリッジ(Cambridge)のロイヤル・ソサイアティ・オヴ・ケミ
ストリー(Royal Soc.Chem.)発行、Agrochemical
s Handbook、第3版参照]。
しかしこれらの酸は根の侵入抑制剤として十分に利用されてはいない。
何故ならばこれらの酸は一方では除草剤として潜在的な植物損傷作用をもってい
るが、他方では建材に対し長期間に亙る保護を行うことはできないからである。
しかし本発明においては驚くべきことには、フェノキシカルボン酸を化学的に
および/または物理的に(吸着的に)無機性の担体材料に結合させ、この形で建
材、密封材、および断熱材中に混入すると、長期間に亙る高度の保護作用が得ら
れることが見出された。
本明細書において建材とは特に瀝青を含む建材ばかりでなく、コンクリートま
たはコンクリートを含む建材、および国際公開明細書92/10 537号記載
のものを意味するものとする。
従って本発明は建材、断熱材および密封材を根に対して保護するための、無機
担体材料に結合したフェノキシカルボン酸の使用に関する。
好適なフェノキシカルボン酸は式
但し式中R1〜R5は互いに独立にH、Br、Cl、F、CF3、
CF2H、メチル、エチル、プロピル、メトキシ、OCF3を表し、
R6はH、Me、Etを表す、
をもつ化合物である。
式(I)の好適な化合物は
R1がMe、Cl、CF3を表し、
R2〜R5がH,Cl、F、メチル、CF3を表し、
R6がH、Meを表すものである。
式(I)の特に好適な化合物は
R1がMe、Clを表し、
R2、R4、R5がHを表し、
R3がMe、Clを表し、
R6がMeを表すものである。
式(I)の極めて好適な化合物は
R1がMeを表し、
R2、R4、R5がHを表し、
R3がClを表し、
R6がMeを表すものである。
特に適したフェノキシカルボン酸は下記のものである。
フェノキシプロピオン酸、2−メチル−4−クロロ−フェノキシプロピオン酸
、2,4−ジクロロフェノキシプロピオン酸、2−メチル−4−クロロフェノキ
シ酢酸、2−[4−(2,4−ジクロロフェノキシ)−フェノキシ]−プロピオ
ン酸(ジクロフォップ)、2−[4−(6−クロロ−1,3−ベンゾオキシゾル
−2−イル−オキシ)フェノキシ]−プロピオン酸(フェノキサプロップ)、2
−[4−(6−クロロ−2
−キノキサリニルオキシ)−フェノキシ]−プロピオン酸(キザルフォップ)、
2−[4−(3−クロロ−5−トリフルオロメチル−2−ピリドキシルオキシ)
−フェノキシ]−プロピオン酸(ハロキシフォップ)、0−[5−(2−クロロ
−α,α,α−トルフルオロ−p−トリルオキシ)−2−ニトロベンゾイル]−
グリコール酸(フルオログリコフェン)、0−[5−(2−クロロ−α,α,α
−トリフルオロ−p−トリルオキシ)−2−ニトロベンゾイル]−乳酸(ラクト
フェン)、9−ヒドロキシフルオレン−9−カルボン酸(フルレノール)、N−
ベンゾイル−N−(3−クロロ−4−フルオロフェニル)−D,L−アラニン(
フラムプロップ)、3−[1−(4−クロロフェニル)−3−オキソブチル]−
4−ヒドロキシクマリン(クマクロール)、4,4’−ジクロロベンジル酸(ク
ロロベンジレート)、2−クロロ−9−ヒドロキシフルオレン−9−カルボン酸
(クロルフルレノール)、5−クロロ−1−H−3−インダゾール−3−酢酸(
エチルクロゼート)、5−(2,4−ジクロロフェノキシ)−2−ニトロ安息香
酸(ジフェノックス)、2−(2,4−ジクロロフェノキシ)−プロピオン酸、
2−(3−クロロフェノキシ)−プロピオン酸。
適当な担体材料としては例えば次のものを挙げることができる。天然産および
合成のゼオライト、層状珪酸塩、粘土、沈澱シリカ、珪藻土、シリカ・ゲル、エ
ーロシル(aerosil)、ベントナイト、カオリン、活性炭、天然および合
成の粘度鉱物、TiO2、ZnO、炭酸カルシウム、ドロマイト、軽石、アタパ
ルジャイト、海泡石、ボール粘土、粘土、およびアルモ燐酸塩、シリコアルモ燐
酸塩、金属アルモ燐酸塩、および細孔構造をもつ結晶性シリカ。
特に適した担体材料は下記式の範疇に入るゼオライトまたはモレキュラー・シ
ーヴである。
Mm/z[mE1O2・nE2O2]・qH2O
ここで
Mは交換可能な陽イオン、
E1は3価の元素、
E2は4価の元素であって、E1とE2とで陰イオン骨格をつくり、
n/mは元素E1とでE2の比であって1〜3000、好ましくは1〜2000の
値をとることができ、
Zは交換可能な陽イオンの原子価を表し、
qは吸着水の量を表す。
ゼオライトの細孔の大きさは少なくとも4オングストロームであり、例えば4
〜8オングストローム、好ましくは5〜8オングストロームの範囲にある。
基本的な構造に関してゼオライトはSiO4とAlO4との格子からつくられ、
個々の四面体が酸素の架橋により隅を介して互いに結合し、通路と中空部が均一
に分散した空間格子をつくっている。元素E1の代表としてのアルミニウムは他
の3価または2価の元素、例えばB、Ga、In、Fe、Cr、V、As、Sb
またはBe、CuおよびCoで部分的に置き換えられることができる。さらにE2
の代表元素である珪素は他の4価の元素、例えばGe置き換えられることがで
きる。3価の元素により生じる格子の負の電荷を相殺するために、格子間隙に交
換可能な陽イオンが存在している。個々のゼオライト構造(型)は通路および中
空部の配置および大きさによってさらに差異が生じる。ゼオライトは常
に吸着水の相としてqH2Oを含み、これは骨格がその構造を失うことなく可逆
的に取り去ることができる。ゼオライトについては例えばElsevier社、
アムステルダム、オックスフォード、ニューヨーク、東京、1991年発行、H
.van Bekkum、M.Flanigen、J.C.Jansen編、表
面科学および触媒の研究(Studies in Surface Scien
ce and Catalysis)シリーズ、58巻、「ゼオライトの科学と
実際入門(Introduction to Zeolite Science
and Practice)」に詳細に説明がなされている。
下記の構造型をもったゼオライトおよびそれに対応する同族列が本発明のフェ
ノキシカルボン酸/担体の組合わせとして好適である。
ゼオライトA、キャバサイト、カンクリナイト、グメリナイト、ゼオライトL
、ヒューランダイト、マゼット、モーデナイト、オフレタイト、EU−I、フォ
ジャサイト、フェリエライト、ジスモンディン、ZK−5、ZSM 5、ZSM
11、ZSM 23、ZSM 22、ZSM 12、ゼオライトβ、PSH−
3、ゼオライトρ。
またアルモ燐酸塩、例えばAlPO−5、AlPO−11、AlPO−8、A
lPO−17、およびシリコアルモ燐酸塩、例えばSAPO−5、SAPO−1
1、SAPO−34、SAPO−17等も好適である。
ゼオライトの他に層状シリカ、例えばマガディートまたはSKS−6も担体材
料として好適である。
ゼオライトの中では容易に得られるゼオライト構造、例えばゼオライトA、お
よびゼオライトXおよびゼオライトY型のフォジャサイト、および下記の式をも
つものが好適である。
タイプA Na12[(AlO2)12・(SiO2)12]・27H2O
タイプX Na86[(AlO2)86・(SiO2)106]・264H2O
タイプY Na56[(AlO2)56・(SiO2)136]・250H2O
合成ゼオライト型の他に種々のイオン交換型も担体材料として適している。
担体はその担体材料に対し適していると判断された種々の方法でフェノキシカ
ルボン酸を担持させることができる。このような方法は例えばドイツ特許第1
219 008号に記載されている。
従ってモレキュラー・シーヴまたはゼオライトは例えば先ず400〜450℃
に数時間加熱して水をモレキュラー・シーヴから除去し、次いでこれを活性物質
と接触させる方法で担持させることができる。必要に応じ例えば蒸気の状態にし
た活性物質をゼオライトに通すか、またはゼオライトを液状のまたは熔融した活
性物質に浸漬するか、または活性物質の無極性揮発性溶媒溶液に浸漬し次いで溶
媒を蒸発させて担持を行うこともできる。
担体材料に担持させる活性物質の量は広い範囲で変えることができる。これは
使用する活性物質の種類、担体/活性物質の組合わせの使用条件に依存する。
一般に担体材料に関し0.1〜約90重量%、好ましくは5〜70重量%、特
に好ましくは10〜50重量%の活性物質を用いる。最高担持量は最終生成物の
単位重量当たり高濃度の活性物質が得られるように選ぶことが好ましい。
フェノキシカルボン酸を結晶の形で担体材料と混合し、これを一緒にフェノキ
シカルボン酸の融点より高い温度に加熱することが好ましい。
担体材料の種類に応じ水、酸素、空気等は除去しなければならない。
他の添加剤を担体材料とフェノキシカルボン酸との混合物に加え、例えば混合
物が粉塵状になること、または混合物の水に対する敏感性を抑制することができ
る。
建材または断熱用配合物に根に対する抵抗性を賦与するためには、フェノキシ
カルボン酸/担体材料の組合わせを、直接または他の調合物、例えば瀝青または
タール・ピッチと一緒の調合物の形で建材材料または断熱用配合物に混合する。
建材材料に対し担体材料およびフェノキシカルボン酸を別々に混合することもで
き、また同時に混合することもできる。
本発明において瀝青中のフェノキシカルボン酸の含量は0.01〜20重量%
、好ましくは0.1〜5重量%、特に好ましくは0.3〜2重量%である。
瀝青建材材料中のフェノキシカルボン酸の含量は瀝青中の該酸の使用濃度およ
び建材中の瀝青の量によって決定される。これは一般に0.05〜0.5%であ
る。
瀝青中に他の添加物を加える場合(屋根紙を参照)、これらの添加剤に固定し
たフェノキシカルボン酸を加えそれと一緒に混入することができる。
実施例
実施例 1
27gのNaゼオライトX(無水物)に市販の微粉末状の4−クロロ−2−メ
チル−フェノキシプロピオン酸3gを加え、この混合物を再び磨砕して粉末にし
、水を排除して10時間120℃に加熱する。最終生成物として30gの微細な
物質が得られる。
実施例 2
実施例1と同様な方法を用いたが、NaゼオライトY(無水物)を使用した。
実施例 3
実施例1と同様な方法を用いたが、HゼオライトY、SiO2/Al2O3の比
が90のアルミニウムを除去したゼオライトYを使用した。
DIN4062に規定された根に対する抵抗性
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Root Invasion Inhibitors The present invention relates to materials and formulations that prevent roots from growing and invading and penetrating buildings, seals and insulation. These materials are used in the production of root-resistant building materials, such as bituminous mixtures, sealing compounds and insulating compounds. In the case of building materials, the material is undesirably damaged when roots penetrate. In particular, plastics materials, such as sealing compounds, roofing materials, and asphalt, can be destroyed by plant roots. Roots may invade bituminous insulation in gutters and wastewater duct seals, flat roof coverings, pipelines, bridges and dam structures, or grow and enter bitumen-covered roads with simple paving. Coming is a commonly known problem. The result is leaks, corrosion and damage to buildings, roads and pipelines. It is known to add active compounds which are resistant to roots to building materials, for example spontaneous development by F. Hegemann in Bitumen-Teere-Asphalte-Pech 24, 105 (1973). In a paper entitled Typical Bitumen Additives. Also herbicides such as 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid and α-naphthylacetic acid or 1-hydroxy-2-butoxyethane ester, furthermore phenyl derivatives and salts, amides or esters thereof, for example It is described that isooctyl ester N-isopropylcarbamate and p-chlorophenyldimethylurea can be used as root invasion inhibitors (German Patent No. 1108833). On the other hand, phenoxycarboxylic acids have long been known as herbicides [see, for example, Royal Society of Chem., Cambridge, Agrochemicals Handbook, 3rd edition]. However, these acids are not fully utilized as root invasion inhibitors. These acids, on the one hand, have a potential plant-damaging effect as herbicides, on the other hand, they cannot provide long-term protection for building materials. In the present invention, however, it is surprising that the phenoxycarboxylic acid is chemically and / or physically (adsorbently) bound to an inorganic carrier material, in this form in building materials, sealants and insulation. Has been found to provide a high degree of protection over a long period of time. In this specification, the term "building material" means not only a building material containing bitumen, but also concrete or a building material containing concrete, and those described in WO 92/10537. The invention therefore relates to the use of phenoxycarboxylic acids bonded to inorganic carrier materials for protecting building materials, insulation and sealing materials against roots. Suitable phenoxycarboxylic acids have the formula Wherein R 1 to R 5 independently represent H, Br, Cl, F, CF 3 , CF 2 H, methyl, ethyl, propyl, methoxy, OCF 3 , and R 6 represents H, Me, Et This is a compound having Preferred compounds of formula (I) are those wherein R 1 represents Me, Cl, CF 3 , R 2 -R 5 represent H, Cl, F, methyl, CF 3 , and R 6 represents H, Me. is there. Particularly preferred compounds of the formula (I) are those wherein R 1 represents Me, Cl, R 2 , R 4 , R 5 represent H, R 3 represents Me, Cl and R 6 represents Me. . Highly preferred compounds of formula (I) are those wherein R 1 represents Me, R 2 , R 4 , R 5 represent H, R 3 represents Cl and R 6 represents Me. Particularly suitable phenoxycarboxylic acids are: Phenoxypropionic acid, 2-methyl-4-chloro-phenoxypropionic acid, 2,4-dichlorophenoxypropionic acid, 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid, 2- [4- (2,4-dichlorophenoxy) -phenoxy ] -Propionic acid (diclofop), 2- [4- (6-Chloro-1,3-benzooxyzol-2-yl-oxy) phenoxy] -propionic acid (phenoxaprop), 2- [4- (6 -Chloro-2-quinoxalinyloxy) -phenoxy] -propionic acid (Quizalhop), 2- [4- (3-chloro-5-trifluoromethyl-2-pyridoxyloxy) -phenoxy] -propionic acid ( Haloxyfop), 0- [5- (2-chloro-α, α, α-trifluoro-p-tolyloxy) -2-nitrobenzoyl ] -Glycolic acid (fluoroglycofen), 0- [5- (2-chloro-α, α, α-trifluoro-p-tolyloxy) -2-nitrobenzoyl] -lactic acid (lactophen), 9-hydroxyfluorene- 9-carboxylic acid (flurenol), N-benzoyl-N- (3-chloro-4-fluorophenyl) -D, L-alanine (flamprop), 3- [1- (4-chlorophenyl) -3-oxobutyl] -4-hydroxycoumarin (coumacrol), 4,4'-dichlorobenzylic acid (chlorobenzylate), 2-chloro-9-hydroxyfluorene-9-carboxylic acid (chloroflurenol), 5-chloro-1-H -3-indazole-3-acetic acid (ethyl closet), 5- (2,4-dichlorophenoxy) -2-nitrobenzoic acid (difenoc Cs), 2- (2,4-dichlorophenoxy) -propionic acid, 2- (3-chlorophenoxy) -propionic acid. Suitable carrier materials include, for example, the following: Naturally occurring and synthetic zeolites, layered silicates, clays, precipitated silica, diatomaceous earth, silica gel, Aerosil (aerosil), bentonite, kaolin, activated carbon, natural and synthetic clay minerals, TiO 2, ZnO, calcium carbonate, dolomite, Pumice, attapulgite, sepiolite, ball clay, clay, and aluminophosphate, silicoalmophosphate, metal aluminophosphate, and crystalline silica with a pore structure. Particularly suitable support materials are zeolites or molecular sieves which fall into the following formula: M m / z [mE 1 O 2 · nE 2 O 2 ] · qH 2 O where M is an exchangeable cation, E 1 is a trivalent element, E 2 is a tetravalent element, and E 1 And E 2 to form an anionic skeleton, where n / m is the ratio of E 2 to element E 1 and can take values from 1 to 3000, preferably from 1 to 2000; Represents the valence of the ion, and q represents the amount of adsorbed water. The pore size of the zeolite is at least 4 Å, for example in the range of 4 to 8 Å, preferably 5 to 8 Å. With regard to the basic structure, zeolite is formed from a lattice of SiO 4 and AlO 4, with the individual tetrahedra being connected to each other via corners by oxygen bridges, creating a spatial grid in which the passages and hollows are uniformly distributed. I have. Aluminum as a representative element E 1 is other trivalent or divalent elements, for example B, Ga, an In, Fe, may be Cr, V, As, is partially replaced with Sb or Be, Cu and Co . Further, silicon, which is a representative element of E 2 , can be replaced with another tetravalent element, for example, Ge. Exchangeable cations are present in the lattice gap to offset the negative charge of the lattice caused by the trivalent element. Individual zeolite structures (forms) further differ depending on the arrangement and size of the passages and hollows. Zeolites always contain qH 2 O as a phase of adsorbed water, which can be reversibly removed without the framework losing its structure. Zeolites are described, for example, in Elsevier, Amsterdam, Oxford, New York, Tokyo, 1991, H.E. van Bekkum, M .; Flagenen, J.A. C. Jansen, Ed., Studies in Surface Science and Catalysis, Series 58, "Introduction to Zeolite Science and Practice", which is described in detail in "Introduction to Zeolite Science and Practice". Zeolites having the following structural types and the corresponding homologous series are suitable as phenoxycarboxylic acid / carrier combinations according to the invention. Zeolite A, Cavasite, Cancrinite, Gmelinite, Zeolite L, Heurandite, Mazette, Modenite, Offretite, EU-I, Faujasite, Ferrierite, Dismondin, ZK-5, ZSM 5, ZSM 11, ZSM 23, ZSM 22, ZSM 12, zeolite β, PSH-3, zeolite ρ. Almophosphates, such as AlPO-5, AlPO-11, AlPO-8, AlPO-17, and silicoalmophosphates, such as SAPO-5, SAPO-11, SAPO-34, SAPO-17, are also suitable. . In addition to zeolites, layered silicas such as magadite or SKS-6 are also suitable as carrier materials. Among the zeolites, readily obtainable zeolitic structures, such as zeolite A, and zeolite X and zeolite Y type faujasites, and those having the following formula are preferred. Type A Na 12 [(AlO 2 ) 12 · (SiO 2 ) 12 ] · 27H 2 O Type X Na 86 [(AlO 2 ) 86 · (SiO 2 ) 106 ] · 264H 2 O Type Y Na 56 [(AlO 2 56. (SiO 2 ) 136 ] .250H 2 O In addition to the synthetic zeolite type, various ion exchange types are also suitable as carrier materials. The carrier can carry the phenoxycarboxylic acid in various ways deemed suitable for the carrier material. Such a method is described, for example, in DE 1 219 008. Thus, the molecular sieve or zeolite can be loaded, for example, by first heating to 400-450 ° C. for several hours to remove water from the molecular sieve and then contacting it with the active substance. If necessary, e.g. the active substance in vapor form is passed through the zeolite, or the zeolite is immersed in a liquid or molten active substance, or immersed in a non-polar volatile solvent solution of the active substance and then the solvent is evaporated. Can also be carried. The amount of active substance supported on the carrier material can vary within wide limits. This depends on the type of active substance used and the conditions of use of the carrier / active substance combination. In general, from 0.1 to about 90% by weight, preferably from 5 to 70% by weight, particularly preferably from 10 to 50% by weight, of active substance are used with respect to the carrier material. The maximum loading is preferably chosen so as to obtain a high concentration of active substance per unit weight of the final product. It is preferred to mix the phenoxycarboxylic acid in crystalline form with the carrier material and heat it together to a temperature above the melting point of the phenoxycarboxylic acid. Water, oxygen, air, etc. must be removed depending on the type of carrier material. Other additives can be added to the mixture of the carrier material and the phenoxycarboxylic acid, for example, to make the mixture dusty or to reduce the sensitivity of the mixture to water. In order to impart root resistance to the building material or insulation formulation, the phenoxycarboxylic acid / carrier material combination may be applied directly or in the form of a formulation with other formulations, such as bitumen or tar pitch. Mix into building materials or insulation formulation. The carrier material and the phenoxycarboxylic acid can be separately mixed with the building material, or can be mixed simultaneously. In the present invention, the content of phenoxycarboxylic acid in bitumen is 0.01 to 20% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, particularly preferably 0.3 to 2% by weight. The content of phenoxycarboxylic acid in the bituminous building material is determined by the concentration of the acid in the bitumen and the amount of bitumen in the building material. This is generally between 0.05 and 0.5%. If other additives are to be added to the bitumen (see roofing paper), these additives can be supplemented with fixed phenoxycarboxylic acids. EXAMPLES Example 1 To 27 g of Na zeolite X (anhydride) was added 3 g of commercially available finely powdered 4-chloro-2-methyl-phenoxypropionic acid, and the mixture was again ground to a powder, eliminating water. And heat to 120 ° C. for 10 hours. 30 g of fine material are obtained as the final product. Example 2 A method similar to that of Example 1 was used, except that Na zeolite Y (anhydride) was used. Example 3 A method similar to that of Example 1 was used, except that H zeolite Y and zeolite Y with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 of 90 from which aluminum had been removed were used. Resistance to roots specified in DIN 4062
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