Verfahren zur Herstellung eines Holzschutzmittels
In der Holzschutztechnik werden bereits seit mehreren Jahren einige wasseilöstiche Holzschutz- salze beziehungsweise Holzschutzsalzgemische verwendet, denen man wasserlösliche organische Farbstoffe zusetzt. Der Zusatz derartiger wasserlöslicher organischer Farbstoffe hat den Zweck, die nach ihrer chemischen Zusammensetzung nicht gefärbten Holz scltutzsalze in Lösung derart anz.ufärben, dass die damit vorgenommene Behandlung von Holz zur Markierung bzw. Kontrolle farbig hervorsticht. Mithin dient der Zusatz solcher wasserlöslicher Farbstoffe lediglich der Behandlungskontrolle, denn die wasserlöslichen Kontrollfarbstoffe sind weder licht- noch wetterbeständig.
Chromat- und bichromathaltige fixierende Salzgemische, wozu die sogenannten U- und UA-Salztypen zählen, sind durch die Bichromatkomponente bereits in wässriger Lösung gelb bzw. orange gefärbt. Nach dem Eindringen der U- und UA-Salze in das Holz findet eine Fixierung zu schwerauslaugbaren Komplexen statt, wobei das Chromat bzw. Bichromat zum dreiwertigen Chromisalz reduziert wird, das mit Fluoriden unter Bildung schwerlöslicher Kryolithe, mit Arsenat unter Bildung schwerlöslicher Chromarsenate reagiert. Im Rahmen dieses Reduktionsvorgangs schlägt der ursprüngliche gelbe bzw. orangerote Farbton zu grün um.
Diese grüne Anfärbung des Holzwerks ist wenig ansprechend und nicht wetterbeständig. Die Atmosphärilien bewirken eine allmähliche uncharakteristische Vergrabung. Schwerauslaugbar werdende, d. h. fixierende Holzschutzsalze können mithin nicht mit wasserlöslichen Farbstoffen versetzt werden, um das Ziel zu erreichen, damit behandelte bewetterte Hölzer gleichzeitig mit einer dauerhaften Anfärbung zu versehen. Die Zugabe eines wasserlöslichen organischen Farbstoffes ist bei diesen Salzen nicht möglich, weil derartige Farbstoffe durch die Chromsäure bzw. deren Salze (als starke Oxidationsmittel) zerstört werden.
Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, elektrolytbeständige Kunststoffdispersionen, z. B. solche auf Polyvinylacetat- oder Polymetacrylsäurebasis mit Holzschutzsalzlösungen (Fluoriden, Silikofluoriden, eventuell auch Holzschutzsalzkombinationen derartiger Fluorverbindungen mit Bichromaten und Arsenaten) zu kombinieren (vergleiche DAS Nr. 1131867), um bei ihrer Anwendung auf Holz eine oberflächliche Filmausbildung und Porenfüllung zu erreichen, die den Zweck hat, Wirkungsverluste durch Abspaltung von gasförmigen Wirkstoffen, insonderheit Flusssäure oder durch Auslaugung einzuschränken bzw. zu verhüten. Hierfür sind begreiflicherweise relativ hohe Kunststoffanteile für die Filmbildung und Porenfüllung erforderlich. Da jedoch der Fachwelt die Zerstörung der organischen Farbstoffe durch die Chromsäure bzw.
Bichromsäure oder deren Salz bekannt war, hat man davon abgesehen, solche Kombinationen, die einen verhältnismässig hohen Anteil an Hochpolymeren (mehr als 5 %, vorzugsweise etwa 10 %) enthalten, zusätzlich mit organischen Farbpigmenten zu versetzen, um farbige Anstriche zu erreichen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Holzschutzmittels zur Erzielung farbiger licht- und wetterbeständiger Imprägnierungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass einem flüssigen Holzschutzmittel, enthaltend mindestens ein auslaugbeständiges Salz, eine elektrolytbeständige Kunststoffdispersion und ein organischer Pigmentfarbstoff zugesetzt werden.
Es war nicht vorauszusehen, dass gewisse feindisperse organische Pigmentfarbstoffe, vorzugsweise vom Typ der Monoazo- und der Phthalozyaninmetallkomplexpigmente in bichromathaltigen Salzlösungen chemisch beständig sind, und dass derartige geeignete organische Farbpigmente, vorzugsweise als Farbpaste eingesetzt, schon mit einem Mengenanteil von nur 0,5 % Paste, entsprechend etwa 0,25 m Pigment, bezogen auf die anwendungsfertige Holzschutzsalzlösung ausreichen, um eine intensive Helzanfärhung zu erzielen, für deren Fixierung an der Holzoberfläche schon ein Zusatz von nur 0.5 ao einer Kunststoffdispersion, beispielsweise Polyvinylacetat bzw.
Polyvinylpropionat, Polyacrylaten, Polyacrylsäureester und andere slich als ausreichend erwies, um auf diesem Wege eine licht- und wetterbeständige Anfärbung des Holzes zu erreichen. Diese Kunststoffdispersionen müssen gegen Säure und Oxidationsmittel beständig sein, weil die in den genannten Holzschutzmitteln enthaltenen sauren Alkalisalze der Fluss- und Chromsäure in wässriger Lösung pH-Werte zwischen 4 und 5 aufweisen und stark oxidierend wirken; die der Erfindung zugrunde liegenden Kombinationen von Holzschutzsalzen mit Farbpasten aus Farbpigmenten und Kunststoffdispersionen sind in der Lösung beständig. In einer solchen Kombination kann die Kunststoffdispersion mengenmässig im Bereich von 0,5 bis 5 m, vorzugsweise 1 bis 3 xn, bezogen auf die anwendungsfertige Holzschutzsalzlösung, eingesetzt werden.
Die organischen Farbpigmente werden in Mengen von etwa 0,1 bis etwa 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise mit 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozent bezogen auf die anwendungsfertige Holzschutzsalzlösung verwendet.
Offenbar kommt die wetterbeständige Anfärbung dadurch zustande, dass die als Bindemittel benutzten hochpolymeren Kunststoffteilchen die organischen wasserunlöslichen Farbpartikel umhüllen und auf der Holzfaser fixieren. Anderseits aber muss die Chromatkomponente chemisch an der Fixierung der Farbstoffe beteiligt sein, weil durch chromathaltige Salzgemische eine ungleich bessere Haltbarkeit der Anfärbung erzielt wird als durch fixierende Salzgemische anderer chemischer Zusammensetzung, beispielsweise auf der Grundlage von wasserlöslichem Pentachlorphenolnatrium. das durch saure Bestandteile im Holz als unlösliches Pentachlorphenol gefällt wird.
Es hat sich durch praktische Versuche ausserdem gezeigt, dass Borverbindungen enthaltende U- und UA-Salze in der Beständigkeit der Anfärbung auch normale U- und UA-Salze einschliesslich solcher mit stärkerem Säurecharakter (niedrigerem pH-Wert) übertreffen. Es wurde weiterhin festgestellt, dass die stärker gepufferten borfluoridhaltigen U- und UA-Salztypen gemäss DAS Nr. 1 019 817 gegenüber den bekannten U- und UA-Salztypen mit niedrigeren pH Werten ihrer Lösungen in Kombination mit der von uns beschriebenen Farbkomponente vorteilhafter sind, weil sie eine deutliche Farbvertiefung auf dem Holz neben der noch grösseren Beständigkeit der Anfärbung gewährleisten. Eine weitere speziell optische Verbesserung des Färbeffektes kann dadurch erreicht werden, dass der Farbpaste Wachse und/oder Paraffine und/oder hochsiedende Öle als Emulsion zugefügt werden.
Besonders vorteilhaft ist jedoch die Anwendung solcher Stoffe, die gegenüber der Kunststoffdispersion als Weichmacher wirken. So sind z. B. als Weichmacher Phthalate (unter anderem Alkyl- oder Arylphthalate in Verbindung mit Polyvinylacetatdispersionen) Alkyl Arylphosphate, Zitronensäureester, Oxybenzoesäureester usw. von besonderem Vorteil. Während man üblicherweise bei Kunststoffdispersionen Weichmacherzusätze bis zu etwa 20 m verwendet, wird ein ölglänzendes Aussehen der mit dem erfindungsgemässen Holzschutzmittel behandelten Hölzer durch höhere Weichmacherzugaben (etwa 40 bis 100 Gewichtsprozent bezogen auf die Kunststoffestanteile) erreicht. Besonders vorteilhaft ist ein Zusatz von 60 bis 90 Gewichtsprozent Weichmachern.
Die mit solchen aus Holzschutzsalzlösungen, Farbpasten und den letztgenannten Zusatzen bereiteten Mischungen behandelten Hölzer zeigen nach dem Trocknen ein farbvertiefendes ölglänzendes Aussehen, das einer Imprägnierung mit öligen Mitteln ähnlich wird.
Mit dem erfindungsgemäss erhaltenen Holzschutzmittel geltingt es somit, Hölzer und Holzwerkstoffe, die der Feuchtigkeit oder der Witterung ausgesetzt sind, z. B.
Lattenzäune, Holzschindeln und Verschalungen an Häusern, sowie Pikierkästen in Gärtnereien mit auslaugbeständigen Holzschutzsalzen zu imprägnieren und im selben Arbeitsgang licht- und wetterbeständig lasierend anzufärben. Der Vorteil dieser Anfärbung besteht darin, mit einem geruchlos auftrocknenden, im Gegensatz zu Teeröl nach der Verarbeitung nicht mehr schmutzenden salzartigen Imprägniermittel in einem Tauchgang eine einwandfreie Holzkonservierung und zugleich einen dauerhaften Farbeffekt zu erzielen. Diese Arbeitsweise hat somit gegenüber der Imprägnierung mit Teer öl viele anwendungstechnische Vorteile. Dem erfindungsgemäss erhaltenen Holzschutzmittel können zusätzlich insektizide und/oder feuerhemmende Stoffe und/oder Bakterizide bzw. Fungizide zugesetzt werden, soweit sie nicht in chromhaltigen Lösungen zerstört werden.
Beispiele 1. 5 Gewichtsteile Phthalocyanin-Braunpigment (etwa
50 S iger Feinteig)
21 Gewichtsteile Polyvinylacetat-Dispersion (etwa 60Sig)
9 Gewichtsteile Weichmacher (Phthalsäureester) für 965 Gewichtsteile einer 10 S igen U- oder UA-Salzlösung (U-Salzlösung= Holzschutzmittel auf der Basis von Verbindungen des 6-wertigen Chroms, z. B. Chromat und Bichromat und Fluorid bzw. Bifluorid.
UA-Salzlösungen = Holzschutzmittel auf der Basis von Verbindungen des 6-wertigen Chroms, z. B. Chromat und Bichromat und Arsenverbindungen, vorzugsweise Arsenate sowie Fluoride bzw. Bifluoride usw.).
2. 4 Gewichtsteilv Monoazo-Gelbpigment (etwa
50 S iger Feinteig)
16 Gewichtsteile Polyvinylpropionat-Dispersion (etwa 50 S ig)
7 Gewichtsteile Weichmacher (geblasenes Rizinus öl) für 973 Gewichtsteile einer 10 171 igen U- oder UA-Salzlösung, vorzugsweise einer Salzlösung gemäss DAS Nr. 1 019817.
3. 10,- kg eines Holzkonservierungsmittels, auf der Basis einer Mischung von Chromaten bzw. Bichromaten und Fluoriden bzw. Bifluoriden undloder Arsenaten gegebenenfalls auch Schwermetallverbindungen, vorzugsweise jedoch Holzkonservierungsmittel gemäss DAS Nr. 1 019 817 werden in 80 1 Wasser gelöst. Zu der Lösung des Holzschutzmittels wird eine Farblösung zugesetzt, die aus 3,5 kg einer Farbpaste (organisch wasserunlösliche Farbpigmente und Kunstharzdispersion) besteht und 6,5 1 Wasser. Die Farbpaste wird unter intensivem Rühren in 6,5 1 Wasser gelöst. Erst dann wird die Farblösung unter weiterem Rühren der Holzschutzmittellösung zugesetzt. Die gebrauchsfertige angefärbte Imprägnierlösung setzt kaum ab.
Bei längeren Imprägnierpausen empfiehlt es sich jedoch, die Ilmprägnierlösung vor dem Einlegen der Hölzer kurz aufzurühren.