DD153888A1 - Biozid ausgeruestete waessrige dispersionsanstrichstoffe - Google Patents

Abstract

Biozid ausgeruestete waessrige Dispersionsanstrichstoffe auf der Basis von Polyacrylaten, die den komplexen Schutz von Holz, Holzwerkstoffen und Holzkombinationsstoffen gegenueber holzverfaerbenden u. holzzerstoerenden Pilzen u. atmosphaerischen Schaedigungsfaktoren bewirken u. einen bioziden Schutz der Ueberzuege und der Anstrichstoffe gewaehrleisten, werden angegeben. Sie enthalten 10 bis 42 % Polyacrylat und ein Gemisch aus 2 bis 4 % Natrium-Pentachlorphenol oder 0,25 bis 0,75 % Dichlofluanid und 1,2 bis 2,2 % Borsaeure sowie 1,4 bis 2,9 % Borax. Die Anstrichstoffe koennen als Lasur oder als Einlassgrund verwendet werden.

Description

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Titel der Erfindung

Biozid ausgerüstete wäßrige Dispersionsanstrichstoffe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft biozid ausgerüstete wäßrige Polyacrylate Dispersionsanstriciastoffe für den komplexen Schutz von Holz, Holzwerkstoffen und Holzkombinationsstoffen gegen alle biologischen und atmosphärischen Schädigungsfaktoren.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind holzschützende transparente Anstrichstoffe, die porenoffene, dem Wasserdampfaustausch des Holzes besonders angepaßte Anstriche liefern. Durch den Gehalt an Bioziden gewährleisten sie den Holzschutz, besitzen günstige 'Verwitterungseigenschaften und unterstreichen bei transparenter Pigaentierung die natürliche Holzstruktur dekorativ.

Der Einsatz von wäßrigen Polyacrylat-Dispersionsanstrichstoffen für Holz und Holzwerkstoffe ist ebenfalls bekannt. Diese lasierende oder deckende Überzüge liefernden Anstrichstoffe .sind wegen ihrer Filmeigenschaften und der problemlosen Anwendung, einschließlich der Forderungen des Gesundheits-, Arbeits-, Brand- und Umweltschutzes, besonders vorteilhaft und zu bevorzugen.

Nachteilig bei den Polyacrylat-Dispersionsanstrichstoffen ist jedoch, daß sie einem schnellen mikrobiellen Verderb bei der Lagerung unterliegen und der erhaltene Anstrichfilm anfällig gegenüber besiedelnden Pilzen ist und keinen Schutzfilm gegenüber holzzerstörenden Pilzen bildet.

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Ein weiterer Mangel besteht darin, daß die wäßrigen Dispersionen starke Korrosionserscheinungen an vorhandenen Eisenwerk-Stoffen, wie z.B. Beschlagen oder Verbindungselementen, mit den Polgen der Verfärbung des Holzes oder des Anstriches bis zur Schädigung des Überzuges hervorrufen.

Pur die kombinierte Aufgabe des Holzschutzes und der Anstrich-

- ο

konservierung von wäßrigen Polyacrylatdispersionsanstrichstoffen sind die wegen ihrer kombinierten Wirksamkeit gegen holzschädigende Pilze und zum Verderb der Anstrichstoffe führenden Mikroorganismen besonders befähigten Biozide nicht geeignet.

Dichlofluanid hydrolysiert unter alkalischen Bedingungen und ist deshalb nicht geeignet für die alkalisch eingestellten Polyacrylatdispersionen.

Organozinnverbindungen sind nur wenig lichtbeständig und eignen sich daher nicht für Außenanstriche.

Wasserlösliche Borsalze sind mit Dispersionsanstrichstoffen nur bedangt verträglich und wegen ihrer Wasserlöslichkeit bei wetterexponierten Anstrichen wenig aussichtsreich.

Organoquecksilberverbindungen scheiden aus humantoxischer Sicht aus, ebenso wie Pentachlorphenolnatrium, da es erst in hohen Konzentrationen von mindestens 5 %> bezogen auf die Gesamtmasse, als wirksam erkannt wurde. Die Chlorphenole gelten auch deshalb als ungeeignet, weil sie vielfach zu Verfärbungen von Anstrichen führen. Die Elektrolytempfindlichkeit der Polyacrylatdispersionen stellt einen prinzipiellen Hinderungsgrund zur Einarbeitung polarer wasserlöslicher Biozide dar. Pur den Holzschutz ist bekannt, daß liatriumpentachlorphenol wegen seiner Pixierung auf der Holzoberfläche durch Ionenaustauschreaktion und der damit fehlenden Tiefenwirkung nicht zum Schutz gegen holzzerstörende Basidiomyceten geeignet ist.

Borsalze besitzen demgegenüber keine Wirkung gegen die holzverfärbenden Pilze. Eine Kombination von Borax mit liatriumpentachlorphenol wird wegen der Wasserlöslichkeit nur für den

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temporären Schutz vor holzverfärbenden Pilzen während der Trocknung des eingeschlagenen Holzes als geeignet angesehen· Der Einsatz von Borsalzen ist wegen ihrer Wasserlöslichkeit nur für den Schutz von Holz unter Dach zugelassen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Holzschutz und die Lagerstabilität zu verbessern und die Eisenkorrosion zu vermindern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen wäßrigen Polyacrylatdispersionsanstrichstoff zu schaffen, der einen umfassenden Schutz des Holzes vor allen biotischen und abiotischen Schadfaktoren sowie einen bioziden Schutz des Anstrichstoffes und der Anstrichfilme gewährleistet, daneben aber die vorteilhaften Eigenschaften der Polyacrylatdispersionsanstrichstoffe beibehält.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen Anstrichstoff auf der Basis wäßriger Polyacrylatdispersionen mit einem Polyacrylgehalt von

10 bis 42 %, der als Fungizide . ·

2,0 bis 4,0 % NaPCP oder

0,25 bis 0,75 % Dichlofluanid,

1,2 bis 2,2 % Borsäure und

1,4 bis 2,9 % Borax im Gemisch enthält.

Die erfindungsgemäßen Anstrichstoffe können durch Streichen, Spritzen oder Tauchen aufgebracht werden. Sie können außerdem lasierend pigmentiert werden und, in mehreren Schichten aufgebracht, als lasierender Anstrich verwendet- werden. Mit dem Auftrag als Einlaßgrund und einem zweiten Auftrag aus deckend pigmentierten Dispersionen sowie einem weiteren Deckanstrich kann ein z.B. im Tauchverfahren hersteilbares Anstrichsystem auf Holz erzielt werden, das hervorragende Schutzeigenschaften besitzt.

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Ein weiterer, nicht zu erwartender Vorteil besteht darin, daß diese fungizid ausgerüsteten Dispersionen weder zur Verfärbung des Holzes noch zu Korrosionserscheinungen an eventuell vorhandenen Eisenwerkstoffen führen.

Die erfindungsgemäßen Anstrichstoffe können in aufkonzentrierter Form hergestellt und stabil gelagert und am Verarbeitungsort auf die Anwendungskonzentration mit Wasser verdünnt werden,

Ausführungsbeispiele

Beispiel 1

39.6 Gew.-Teile Polyacrylatdispersion 42 %ig

44.7 " " destilliertes Wasser

4,0 " " Borsäure-Borax-Mischung 1:1

2,0 " » Äthylglykol · .

0,4 " " Entschäumer

9,3 " " PCPNa 37 %ige alkoholische Lösung

Die Komponenten werden nacheinander mit einem Schnellrührer in die Polyacrylatdispersion eingemischt.

In diese Stammlösung werden 7 Masse-^ Bisenoxidrotpaste eingerührt. Die pigmentierte Stammlösung wird mit 1 Masseteil Wasser auf 3 Masseteile Stammlösung verdünnt und mit dem Pinsel oder durch Tauchen in zwei Arbeitsgängen mit Zwischentrocknung auf Prüfkörper aus Kiefernsplintholz aufgebracht. Die Prüfkörper werden ohne Beanspruchung sowie nach kombinierter Beanspruchung durch 90-stündige Wasserlagerung und 300-stündige UV-Bestrahlung dem Angriff holzzerstörender Pilze in Kolleschalen unterworfen. Die getauchten Prüfkörper von

3 1,5 x 2,5 x 5 cm wurden über drei Monate dem Angriff von Coniophora puteana und die gestrichenen Prüfkörper mit einer

ρ oberseitigen Prüffläche von 4»5 x 4,5 cm über vier Wochen dem Angriff von Pullaria pullulans unterworfen.

Das Bläuewachstum wird ab einer Mindestaufwandmasse von

2 100 g/m Holzoberfläche ohne Beanspruchung des Anstriches

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sowie 200 g/m mit Beanspruchung'sowie eine Holzzerstörung durch Coniophora puteäna ab 150 g/m ohne und 200 g/m mit Beanspruchung vollständig unterbunden.

Diese für den dauerhaften Schutz des Holzes erforderlichen Aufwandmassen an holzscaützendem Anstrichstoff sind erfahrungsgemäß in der Praxis mit Leichtigkeit auf das Holz auf-

zuormgen.	Gew.	•
Beispiel 2	II
39,6	ti	-Teile
53,0	H	Il
1,3	11	It
2,2	ti	Il
2,0	Il	It
0,4	Il
1,0	It

Polyacrylatdispersion

destilliertes Wasser

Borsäure

Borax

Äthylglykol

Entschäumer

suspendierbare Dichlofluanidzubereitung 50 %±g

Die Komponenten werden nacheinander mit einem Schnellrührer gemischt.

Dieser gebrauchsfähige Anstrichstoff wird in 1 bis 3 satten Anstrichen auf eine als Stülpschalung gefertigte Holztafel aus Kiefernholz mit Aufwandmassen von 200 bis 400 g/m aufgetragen, die in senkrechter Aufstellung, mit Ausrichtung der PrUfseite nach Süden, ein Jahr dem Witterungseinfluß ausgesetzt wurde. Die gestrichenen Flächen zeigen im Gegensatz zur stark verblauten, unbehandelten Kontrollfläche keinen sichtbaren Befall durch holzverfärbende Pilze. Der Anstrichstoff ergibt auf dem Holz einen matten Glanz, der die natürliche Holzstruktur noch unterstreicht. Der Farbton.ist nach einem Jahr unverändert, und der Anstrichfilm zeigt keine· Zerstörungen durch Abblättern.

2λ 1 c 7 1 ί ID / I

Beispiel 3

Die gebrauchsfertigen Anstrichstoffe nach. Beispiel 1 und 2 werden in zvjei Arbeitsgängen satt, mit Zwischentrocknung, allseitig auf Kiefernbretter mit hohem Splintanteil mit dem Pinsel aufgestrichen. Diese Bretter wurden in einem Schwammkeller in Plastewannen über Piaflor und Anzuchtbrettern dem praxisrelevanten Angriff des holzzerstörenden Pilzes Serpula lacrimans ausgesetzt und nach einer Binvjirkdauer von einem Jahr folgende Masseverluste der Prüfkörper als Maß des Pilzangriffes gefunden;

Prüfmaterial

Unbehandeltes Kiefernholz Polyacrylatdispersion ohne Zusätze Erfindungsgemäßer Anstrichstoff

Beispiel 4

Acrylatdispersionseinlaßgrund

39.6 Gew.-Teile Polyacrylatdispersion 42 #ig

44.7 " " destilliertes Wasser

4,0 " " Borsäure-Borax-Gemisch 1:1-

Pentachlorphenolnatrium-Lösung 37 %±g

Äthylglykol

Entschäumer

Die Herstellung wird so vorgenommen, daß alle Stoffe der Reihe nach und unter Rühren mittels Schnellrührer zugesetzt werden.

Acrylatdispersions-Vorstreichfarbe 14,00 Gew.-Teile destilliertes Wasser

Beispiel 1	Beispiel	39
Masseverlust %	42
40	0
42
0

9,3	ti	ti
2,0	11	It
0,4	11	11

15,00	II	11	Polyacrylatdispersion
0,08	Il	Il	Na-tripolyphosphat
0,20	It	11	Ammoniak
3,00	ti	M	PentachlorphenoInatrium-Lösung
0,40	tt	H	Stabilisator
0,20	It	M	Lecithin-Lösung

Gew	.-Teile	Hikrotalkua.
Il	Il	Kreide (Mikrotherm)
!I	ti	Titandioxid (Hutu)
Il	Il	Entschäumer

_ 7 _ «. &> Ί O /

Das destillierte Wasser wird vorgelegt, dann Bindemittel (PoIyacry.latdispersion) zugegeben und unter Rühren die Hilfsstoffe einschließlich der Pentachlorphenolnatrium-Lösung der Reihe nach langsam eingebracht und unter Rühren gut verteilt.

13,00 10,00 11,00 0,40

Die Pigmente und der Entschäumer werden obiger Lösung unter Rühren zugegeben und danach auf der Perl-Mill gerieben. Nach dem Reiben erfolgt der Zusatz von 32,72 Gew.-Teilen PoIyacry latdisρersion.

Alkydharz-Tauchlackiarbe

19,60 Gew.-Teile Titandioxid (Rutil)

0,27 " " Co - )

0,43 " " Pb- ) Sikkativ

0,41 " " Ca - )

0,60 " " Dispergierhilfsmittel

1,10 " " Hautverhütungsmittel

2,10 " " Bentone-Paste

75,49 " " Alkydharz 50 %lg

Die Dispergierung wird am günstigsten auf einer Perl-Mill vorgenommen.

Prüfkörper aus Kiefernholz (Splintholz) von 1,5 x 2,5 x 5 cm wurden jeweils eine Minute hintereinander mit Zwischentrocknung in den Einlaßgrund, die Vorstreichfarbe und den Decklack getaucht. Nach einer Beregnungsdauer von 90 Stunden wurden die Prüfkörper in Kolleschalen dem Angriff des holzzerstörenden Pilzes Coniophora puteana für drei Monate im Vergleich zu unbehandeltem Holz und einem mit Vergleichsanstrich versehenen Prüfkörper, der keine Pungizidzusätze enthielt, ausgesetzt. Es wurde folgender Pilzbewuchs ermittelt:

Erfindungsgemäßes Anstrichsystem = 0 Vergleichsanstrichsystem ohne Biozide = 4 Unbehandeltes Holz . = 4

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Bewertung:	O =	kein Bewuchs
	• 1 =	geringer Bewuchs
	2 -	mittlerer Bewuchs
	3 -	starker Bewuchs
	4 =	sehr starker Bewuchs
Beispiel 5

Eine handelsübliche Acrylatdispersion wurde in verschiedenen Ansätzen mit steigenden Gehalten an Einzelbiozid und Biozidgemischen versetzt, die in Wasser vorher gelöst waren. Anschließend wurde mit Wasser so weit verdünnt, daß auf 10 Gevjichtsteile Acrylatdispersion 20 Gewichtsteile Wasser entfielen· In diesen Einlaßgrundierungen wurden in einer Serie Prüfkörper aus Kiefernsplintholz von 1,5 χ 2,5 x 5 cm einmal zehn Sekunden getaucht. Diese Prüfkörper wurden in Kolleschalen dem Angriff der holzzerstörenden Pilze Coniophora puteana und Gloephyllum trabeum über drei Monate ausgesetzt. Die durch den Pilzangriff eingetretenen Masseverluste erreichten folgende Werte:

Biozide im Aufnahme-Acrylatmasse dispersions-Sinlaßsrund _o %" g/πΓ

Masseverlust % Coniophora puteana Gloephyllum trabeum Prüf- Kontroll- Prüf- Kontrollkörper prüfkörper körper prüfkörper

6,0 NaPCP 18.5

5,0 NaPCP 206

4,0 NaPCP 201

3,0 NaPCP 193

3,0 NaPCP 200

1.4 Borsäure 1,6 Borax

2.5 NaPCP 189 1,4 Borsäure

1.6 Borax

2,0 NaPCP 170 1,4 Borsäure 1,6 Borax

5,3 16,6

40,8 43,3 41,2 40,0

34,0

39,3

47,8

8,9

2,9

12,9

15,4

0,8

1,0

0,3

37,3 39,0

39,3 36,8

34,6

33,8

31,9

- 9 - 22 15 71

In einer zweiten Serie wurden Prüfkörper von 5,3 x 6,5 χ 1,2 cm aus Kiefernsplintholz zehn Sekunden in die Einlaßgrundierungen

getaucht, auf 4,4 x 4,6 χ 0,9 cm zur Freilegung von Angriffsflächen gekürzt und in Kolleschalen dem Angriff des holzverfärbenden Bläuepilzes Pullularia pullulans ausgesetzt. Nach vier V/o c lie η wurde folgender Bläuebefall auf der anstrichhaltigen Holzoberfläche festgestellt:

Biozide im Bläuebeviuchs

dispersions- Prüfkörper Kontrollprüfkörper

Einlaßgrund

6,0 NaPCP 0 2

5,0 NaPCP 1 " 2

4,0 NaPCP 1 2

3,0 NaPCP 1 2

3,0 NaPCP 0 2

1.4 Borsäure 1,6 Borax

2.5 NaPCP 0 2 1,4 Borsäure

1.6 Borax

2,0 NaPCP 0 ' 2

1,4 Borsäure 1,6 Borax

0 = keine sichtbare Bläue

1 = durchscheinende 31äue -

2 = Oberfläche voll bewachsen

Beispiel 6

Eine Acrylatdispersion mit 42 % Pestkörpergehalt wurde mit 2",6 % NaPCP, 1,4 % Borsäure und 1,6 % Borax versetzt, nachdem die Substanzen vorher einzeln in Wasser aufgelöst waren. Mit Wasser wurde dann so weit verdünnt, daß auf 10. Gewichtsteile Acrylatdispersion 20 Gewichtsteile Wasser entfallen. In diese fungizide Einlaßgrundierung wurden Prüfkörper aus Kiefernsplintholz von 1,5 x 2,5 x 5 cm 1 χ 30 s bzw. 2 χ 30 s mit Zwischentrocknung getaucht. Eine Hälfte der Prüfkörper

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wurde dann ohne Decklackierung in Kolleschalen dem Angriff von Coniophorä puteana unterworfen· Die andere Hälfte wurde zusätzlich, in einen Alkydharzdecklack getaucht, 20 Tage, in Wasser ausgelaugt und .dann dem Pilzangriff unterworfen· Als Vergleichsanstrich wurde die verdünnte Acrylatdispersion ohne Biozidzusatz bei gleicher Auftragstechnik und Behandlung geprüft. Als Maß des Pilzangriffes wurden folgende Gewichtsverluste des Holzes bestimmt:

Tauchtränkung

Masse ohne Auslastung Acrylat- Acrylat- ohne disp. disp. Anmit ohne strich Biozid Biozid

Verluste %

mit Auslastung Acrylat- Acrylat- ohne disp. disp. Anmit ohne strich Biozid Biozid

1 χ	30 s	1,0	30,5	36,6	5,4	25,3	32,3
		0,6	33,0	35,9	5,4	26,8	29,4
		kl	36,6	34ι?9		24,7	^l
		0,7	33,4	35,8	6,8	25,6	31,9
2 χ	30 s	0,2	35,7	35,8	0,5	28,7	32,1
	-	0,4	35,3	26,1	0,8	29,0	22,5
		0,4	31,6	29,5		2 A, 9	27 >7
		OTj	34,2	30,5	0,8	27,5	30', 8
1 χ	30 s	0	14,5	25,7	0	17,0	32,2
und	1 χ 30	s 0	9,3	35,2	0	17,4	31,0
Alkydharz- Tauchlack	0 —		M	0 "ö~		SK

Beispiel 7 .

Acrylatdispersions-Einlaßgrund nach Beispiel 4 wurde in einem offenen 2 1-Bechergias ständig gerührt. In die flüssige Phase wurden unbeschichtete Tiefziehbleche (ST TZ HB - A 2) (0,8 mm dick, 40 mm breit) getaucht. Nach sechs Wochen Belastung wiesen die Prüfbleche keinerlei Korrosionserscheinung auf.

In einen Vergleichsansatz Polyacrylatdispersions-Sinlaßgrund ohne Biozidzusatz wurden ebenfalls unbeschichtete Tiefziehbleche getaucht. Bereits nach einem Tag Belastung zeigten sich an den Prüfblechen .erste Korrosionserscheinungen, liach zwei Wochen wiesen die Bleche starke Rostbildung auf.

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— ι Ί —

Beispiel 8

Acrylat-Dispersions-Vorstreichfarbe nach Beispiel 4 wurden zur Ermittlung der Infektionsbelastbarkeit in bestimmten zeitlichen Abständen Keine zugesetzt und nach einer Einwirkzeit die überlebenden Mikroorganismen durch Keimzahlbestimmung festgestellt. Auch nach einem dreimaligen Beimpf ungszyklus wurde eine eindeutige Sterilität festgestellt.

Acrylatdispersions-Vorstreichfarben ohne konservierenden Zusatz zeigten bereits nach kurzer 'Lagerzeit bzw. nach der ersten Beimpfung keine Sterilität mehr.

Claims (2)

1. 22 15 71

   Erfindungsanspruch

   Biozid ausgerüstete wäßrige Dispersionsanstrichstoffe für den komplexen Schutz von Holz, Holzwerkstoffen und Holzkombinationsstoffen gegenüber holzverfärbenden und holzzerstörenden Pilzen und atmosphärischen Schädigungsfaktoren, auf der Basis von Polyacrylaten, Zusatz- und Hilfsstoffen sowie gegebenenfalls Pigmenten, dadurch gekennzeichnet, daß der

   10 bis 42 % Polyacrylat enthaltende Anstrichstoff ein

   Gemisch von
2. 2,0 bis 4,0 % Watrium-Pentachlorphenol oder 0,25 bis 0,7.5 % Dichlofluanid mit
   1,2 bis 2,2 % Borsäure und
   1,4 bis 2,9 . % Borax

   enthält.