DD277809A3

DD277809A3 - Holzschutzmittel

Info

Publication number: DD277809A3
Application number: DD31847686A
Authority: DD
Inventors: Frank Moewius; Manfred Meisel; Herbert Grunze; Lothar Kolditz; Walfried Oese; Dietmar Standfuss; Horst Kirk; Reiner Hesse; Horst Goetze
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1986-09-15
Filing date: 1986-09-15
Publication date: 1990-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Holzschutzmittel auf der Basis wasserloeslicher, auslaugstabiler, anorganischer Verbindungen zum Schutz von Nutzholz gegen holzzerstoerende Insekten und Pilze, einschliesslich Moderfaeulerpilze. Es ist bei Verbesserung der Schutzeigenschaften wesentlich billiger und enthaelt als wirksame Komponente ein Kupfer(II)-, Zink-, Nickel-, Kobalt-, Eisen-, Magnesium- und/oder Mangansalz der Monofluorophosphorsaeure.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Holzschutzmittel auf der Basis wasserlöslicher, auslaugstabiler, anorganischer Verbindungen zum Schutz von Nutzholz, unabhängig vom Feuchtegehalt, gegen holzzerstörende InseKten und Pilze, einschließlich Moderfaulepilze. Das zu schützende Nutzholz kann sowohl in gedeckten Räumen als auch im Freien, dabei in der Erd-Luft-Zono und/oder ständig Witterungsei iflüssen ausgesetzt, verbaut sein.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zum Schutz von Holz gegen Zerstörung durch Insekten und/oder Pilze sind bereits zahlreiche anorganische Holzschutzmittel bekannt.

Die Verfaluen zum Einbringen der Schutzmittel in das Holz, beispielsweise Trogtrank-, Kesseldruck-, Pasten-, Sprüh- oder Anstrichvorfahren, sind ebenfalls bekannt.

Als „klassische" Holzschutzmittel auf der Basis anorganischer Verbindungen sind Gemische aus Chrom- und Fluorverbindungen, die sogenannten CF-Salze, bekannt (s.a. ULLMANN's Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 12, Verlag Chemie, Weinheim 1976, Stichwort Holzschutz, S. 685).

Zur Erhöhung der Insektiziden Wirkung solcher Mittel werden für Warmblüter hochgiftige Arsenverbindungen zugesetzt (CFA-Salze). Die genannten Schutzsalze sind z. B. Gemische aus Natriumfluorid und Kaliumdichromat gegebenenfalls mit Kaliumoder N.itriumarsenat. Leichter lösliche Schutzsalzgemische enthalten zusatzlich Kaliumhydrogorifluorid. Als Wirkstoffe gegen holzzerstörende Insekten und Pilze fungijren dabei die Fluor- und die Arsenverbindungen. Die Chromate bzw. Dichromate sind weder insektizid noch fungizid wirksam, sie sind aber zur Fixierung der Fluoride in Form von Alkalichromfluoriden (Chromkryolithe) bzw. der Arsenate als Chromarsenate unbedingt erforderlich, da auf diese Weise durch Wasser schwer auslaugbare Verbindungen im Holz festgelegt werden.

Durch das Chrom wird weiterhin eine zweite ebenso wichtige Funktion, nämlich die Herabsetzung der Korrosion gegenüber Eisen- und Stahlwerkstoffen durch die Schlitzsalzlösungen, realisiert. Für Fixierung und Korrosionsminderung müssen betrachtliche, fungizid und insektizid unwirksame Chrommengen aufgewendet werden.

Die bisher genannten anorganischen Holzschutzsalzgemische können zwar gegenüber Schädigur,_L. . durch verschiedenartige holzzerstörende Insekten und Pilze schützen, jedoch ist durch sie kein Schutz gegen Moderfäulepilze vorhanden. Dazu bedarf es einer Behandlung mit Schutzsalzgemischen, die auch Wirkstoffe gegen Mode/fäulepilze enthalten. Als solche anorganischen Werkstoffe sind insbesondere Verbindungen von Kupfer, weiterhin von Zink, Nickel und Kobalt sowie der stärken Gifte Kadmium und Quecksilber bekannt.

Die notwendige Fixierung der moderfäulewirksamen Komponente im Holz erfolgt in vielen bekannten Holzschutzmitteln ebenfalls durch Chrom in Form von z. B. Kupferchromaten (sogenannte LK-Salze), gebräuchlich in Kombination mit weiteren Insektiziden und fungiziden Wirkstoffen wie Arsen (CKA-) oder Bor (CKB) oder Fluor (CKF-Salze), s.a. ULLMANN s Encyklopädie..., S.687. Ein CKF-Salz-Holzschulzmittel auf der Basis von komplexen Silico- oder Borfluoriden, Kupfersalzen und Ammoniumchromat oder -dichromat wird in der DE-AS 1.492.509 beschrieben.

Es sind auch Patentschriften über Holzschutzmittel gegen Mocierfäulepilze auf der Basis von Kupfer und/oder Zink bekannt, die kein Chrom cn)haIf cn. In der DE-AS 3.032.463 A1 sind Holzschulzmittel auf der Basis von Kupfer- und/oder Zinksalzen schwacher Sauren wie Essig-, Propion-, Butter- oder anderer Säuren beschrieben, in der DE-AS 2.202.448 Schutzmittel auf der Basis von Kupfer, Ammoniak, Kohlendioxid und Fettsäuren sowie in der DE-OS 2.418.859 Holzschutzmittel auf der Basis von Kupfer oder einem anderen aminbildenden Metall, wie Zink, Kobalt oder Nickel, von Aminen, Kohler dioxid und Polyphosphaten.

Aus der DE-O^r> 3.336.557 ist ein Holzschutzmittel auf der Basis von Alkali- bzw. Ammoniumrnonofluorophosphaten bakannt, das jedoch zur auslaugstabilen Fixierung im Holz als zusätzliche Komponente Chrom erforderlich macht.

Aus MaHLKE, TROSCHEL, LIESE „Holzkonsdrvierung", Springer-Verlag, 1950,3. Auflage, zu entnehmende Metallsalze sind dort als nicht biologisch wirksam oder ohne Angaben zur biologischen Wirksamkeit oder als leicht auswaschbar aus dem Holz gekennzeichnet worden, so daß kein Motiv für deren Einsatz bestand.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Holzschutemittel auf der Basis wasserlorlicher, auslaugstabiler, anorganischer Verbindungen bereit/ustellcn, tias bei Verbesserung der Schutz- und Fixiorungseigenschaften wesentlich billiger ist.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, wasserlösliche Holzschutzmittel zu entwickeln, die auf Basis von monofluorophosphathaltigen anorganischen Verbindungen auslaugstabil ohne Zusatz von Chromverbindungen im Holz fixiert worden, unabhängig vom Feuchtegehalt, gegen holzzerstörende Insekten und Pilze, einschließlich Moderfäulepilze.

Es wurde ein solches Holzschutzmittel gefunden. Dieses Holzschutzmittel ist dadurch gekennzeichnet, daß es als wirksame Komponente ein K.upfer(ll)-, Zink-, Nickel-, Kobalt-, Eisen-, Magnesium- und/oder Man jansalz der Monofluorophosphorsäure (H₂POjF) enthalt.

Als Melallsalz waro auch das Cadmiurnsalz wirksam, es ist jedoch wegen seiner umweltschadigenden Wirkung insgesamt nicht geeignet.

Bevorzugt kann das Holzschutzmittel als Motallsalz enthalten

- Dreikomponentengemische von einem Cu-, Zn- und MnSaIz, einem Cu-, Zn- und MgSaIz, einem Mn-, Zn- und MgSaIz oder einem Co-, Ni- und ZnSaIz.

- Zweikomponentengeniischo von einem Cu- und Mg Salz, einem Zn- und Mg-SaIz oder einem Mn- und Zn-SaIz, oder

- ein Cu- oder Zn- od-?r Ni- oder CoSaIz.

Dor Gehalt der wirksamen Komponente Kupfer(ll)-, Zink-, Nickel-, Kobalt-, Eisen-, Magnesium- und/oder Mangan-Salz der Monofluorophosphorsäure kann zwischen 0,5 und 20,0 Masscanteilen in °o, vorzugsweise 2,0 und 15,0 Massoanteilen in V insbesondere zwischen 2,0 und 3,0 Masseanteilen in °o betragen.

Sie kann weiterhin auch mit üblichen pastenbildendon Mitteln kombiniert und so z. B. im Bandagenverfahren angewendet werden, einfache anorganische Verbindungen wie z.B. Natriumfluorid und KupferdU-sulfat weisen zwar die erforderlichen fungiziden Grenzwerte auf (s. Tabelle 1), sie werden jedoch leicht aus dem Holz ausgelaugt (z.B. 82°o des eingebrachten Kupfersulfats, s. ULI.MANN's Encyklopädie..., S. 689).

Überraschenderweise wurde gefunden, daß Kupfer(ll)-, Zink-, Nickel-, Kobalt-, Eisen-, Magnesium- und/oder Mangansalze der Monofluorophosphorsäure (H₂PO₃F) nach dem Einbringen in das Holz auslaugsfabil fixiert werden und Nutzholz wirksam gegen Schädigungen durch holzzerstörendu Insekten und Pilze einschließlich Moderfäulepilze schützt (Tabelle 1 - Grenzwerte der pilzwidrigcn Wirksamkeit bekannter und des erfindungsgemoßen Holzschutzmittels).

Wieder Vergleich der fungiziden Grenzwerte für NaF bzw. z.B. CuSO₄ 5H₂O mit denen des erfindungsgemäßen Holzschutzmittels zeigt, worden die Aufwandmengen bezogen auf die gegen Sasidiomycdten wirksame Komponente Fluor bzw. die gegen Moderfaulepilze wirksame Komponente z. B. Kupfer und Zink bei Verwendung des erfindungsgemäßen Holzschutzmittels z. T. ei heblich verringert, was die Folge eines synergistischen Effektes der P-F-Bindung im Monofluorophosphat bzw. der komplexen Bindung des z. B. Kupfers oder Zinks im Monofluorophosphat ist.

Dieses Holzschutzmittel ist umweltfreundlich; es ist geruchlos. Magnesium- und Zinksalze lassen das Holz farblos. Wenn Metalle verwendet werden, die farbige Komplexsalze bilden, erfolgt eine geringfügige Verfärbung des getränkten Holzes.

Das effindurigsgemaße Holzschutzmittel ist auch wirksam gegenüber Termiten.

Die Erfindung soll nachstehend durch Beispiele naher erläutert werden.

Ausführungsbeispiele

Nachfolgend sind Beispiele für erfindungsgemäß zusammengesetzte Ho'zschutzmittel aufgeführt.

Beispiel 1

In 100,0g Wasser werden 1,0g ZnPO₃F · 2,5H₂O aufgelost. Die Lösung ist danach gebrauchsfertig bzw. abhängig von Einbringverfahren und erforderlicher Aufwandmenge ggf. mit Wasser m verdünnen. Bei den weiteren Beispielen wird ebenfalls Wasser vorgelegt und in der angegebenen Reihenfolge zugegeben und aufgelöst sowie ggf. verdünnt:

Beispiel 2 100,0g Wasser 2,0g NiPO₃? -7HjO

Beispiel 4

100,0g Wasser 1,OgMg(NHJ₂(PO₃F), 1,OgZnPO₃F 2,5H,0 1,0gMnPO₃F-4HjO

2HjO

Beispiel 3

100,0g Wasser 0,8g ZnPO₃F-2,5HjO 0,5 g CoPO₃F-6HjO 1,2g NiPO₃F-7HjO

Beispiel 5

100,0g Wasser

1,1g ZnPO₃F-2,5HjO

2,0g Mg(NH₄Ij(PO₃F)₂-2HjO

Bei den folgenden Beispielen handelt e;, uich um erfindungsgemäß zusammengesetzte Holzschutzmittel, die mit üblichen "astenbildenden Mitteln kombiniert z. B. im Bandagenverfahren angewendet werden können. Der Anteil an Pastenmitteln in g ergibt sich aus der verbleibenden Differenz zu 100g.

Beispiele

20,0g CujK(OH)(PO₃F)j

H₂O

Beispiel 7

7,5g ZnPO₃F-2,5H₂O 7,5gCujK(OH)(PO₃F)j

HjO

Beispiele

9,0g CUjK(OH)(PO₃F)₂ H₂O 3,0g Fe₂(PO₃F)₃-12H₂O

Tabelle 1

Grenzwerte der pil/widrigcn Wirksamkeit in kg Holzschutzmittel pro m³ Holz (Prüfung nach TGL 14 140/01-02)

	Prüfpilz	Coniophoraputeana	nach Ausiaugung	Chactomium globosum	nach Auslaugung
	ohne Belastung	10-12'"	ohne Belastung	6"
Holzsch'it/mittel	2,8-4"	-	5-10"	etwa 15"
CKF-Salz-Typ"	-	_	4"	_
CuSO₄-bHjO^v	0,4-0,6		_
NaF		2,1		3,5
Ausfuhrungsbeispiel:	1,5	8-12(10)'"	2,2	0,6
1	-	5.8	_	1,2-1,8
2	-	10-15(12)	-	•0,5
3	-	1,4	_	0,8
6	-	8-13	-	0,5-0,9
7	-		-
ti

Anmerkungen /u Tabelle 1: <il LiteiatiirweikeaiisULLMANN'sEncyUopadic ,S I)) Grenzwerte fur Braunfaulepil/e allgemein ti GfCMAVcrtu fur Moderfaulepil/e allgemein <l) Wen·.¹ in Klammern bedeuten Trend des Grenzwertes Grun/wcrt ist kleiner als der angegebene WeM

Tabelle 2

Ergebnisse von Auslaugveisuchen mit Wassei nach TGL 14140/01-02*'

im Holz nach dem Auslaugen verbleibender Anteil (Masseanteil in %)

Beispiel an mehrwertigen Kationen an Fluor

4 66 63

5 69 6/

al Trankung, Trocknung und Auslaugung der Holjprüfkö'per erfolgten gemäß TGL 14 140/01-02. Die in den Beispielen angegebenen Lösungen wurden so verdünnt, daß eine Aufnahmemasse von etwa 6kg/m' erreicht wurde. Der Gehall der Auslaugwässer an Fluor und mehrwertigen Kaiionen wurde analysier! und daraus der im HoIi fixierte Anteil berechnet.

Claims

1. Holzschutzmittel auf der Basis wasserlöslicher, auslaugstabiler, anorganischer Verbindungen zum Schutz von Nutzholz, unabhängig vom Feuchtegehalt, gegen holzzerstörende Insekten und Pilze, einschließlich Moderfäulepilze, dadurch gekennzeichnet, daß es als wirksame Komponente ein Kupfer(ll)-, Zink-, Nickel-, Kobalt-, Eisen-, Magnesium- und/oder Mangan-Salz der Monofluorophosphorsäure (H₂PO₃F) enthält, wobei der Gehalt der wirksamen Komponente zwischen (X5 und 20 Masseanteilen in % liegt.

2. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metallsalz ein Cu-, Zn- und Mn-SaIz enthält.

3. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metallsalz ein Cu-, Zn- und Mg-SaIz enthält.

4. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metallsalz ein Mn-, Zn- und Mg-SaIz enthält.

5. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metallsalz ein Co-, Ni- und Zn-SaIz enthält.

6. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metallsalz ein Cu- und Mg-SaIz enthält.

7. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metallsalz ein Zn- und Mg-SaIz enthält.

8. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metallsalz ein Mn- und Zn-SaIz enthält.

9. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metallsalz ein Cu-SaIz enthält.

10. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metallsalz ein Zn-SaIz enthält.

11. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Metallsalz ein Ni-SaIz enthält.

12. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metallsalz ein Co-SaIz enthält.

13. Holzschutzmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der wirksamer; Komponente Cu-, Zn-, Ni-, Co-, Fe-, Mg- und/oJer Mn-SaIz der Monofluorophosphorsäure zwischen 2 und 15 Masseanteilen in %, vorzugsweise 2 und 8 Masseanteilen in % beträgt.