DE10122626A1 - Verfahren zur hydrophobierenden Holzbehandlung - Google Patents

Verfahren zur hydrophobierenden Holzbehandlung

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DE10122626A1
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Thomas Laubender
Michael Killermann
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Abstract

Beschrieben wird ein neues Verfahren zur Hydrophobierung von Holz, bei dem das Holz mit DOLLAR A Organosiliciumverbindungen (1), die SiC-gebundene Reste mit basischem Stickstoff aufweisen, DOLLAR A behandelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hydrophobierenden Behandlung von Holz.
Holz und aus Holz hergestellte Produkte sind in Gegenwart von Wasser, Feuchtigkeit und Hitze dimensional nicht stabil. Wasser und Feuchtigkeit wird absorbiert und desorbiert entsprechend dem unterschiedlichen Feuchtigkeitsgradienten der Umgebung. Die Wasserabsorption bzw. Wasserdesorption wird beobachtet über die Gewichtszunahme bzw. Gewichtsabnahme des Holzes und über das Quellen bzw. Schrumpfen des Holzes. Das freie Wasser in den Zellen und Poren des Holzes ist primär für die Gewichtszunahme und -abnahme verantwortlich. Adsorbiertes Wasser an den Holzfasern ist dagegen die Hauptursache für die Quellung des Holzes.
In DE-A 43 13 219 ist die Imprägnierung von Holz mit einer wässrigen Zusammensetzung aus einem Salz eines basischen Stickstoff enthaltenden Organopolysiloxans und einem Alkyltrialkoxysilan als wasserabweisendem Wirkstoff beschrieben. Die Wasseraufnahme des Holzes wird zeitlich begrenzt verringert, eine längerfristige Wassersperrwirkung und die Quellungsverhinderung des Holzes wird jedoch nicht erreicht.
Aus DE-A 197 49 380 sind bei Raumtemperatur feste Aminogruppen aufweisende Organopolysiloxane bekannt, wobei die Verwendung zur schützenden, pflegenden und hydrophobierenden Behandlung von harten und weichen sowie geschlossenen oder porösen Oberflächen, insbesondere die Verwendung als Poliermittel für lackierte Autokarosserien, beschrieben ist.
In EP-A 556 740 bzw. der korrespondierenden US-A 5,336,715 sind wasserverdünnbare Zusammensetzungen aus Salzen von Organopolysiloxanen und Alkoholen beschrieben, die für die Hydrophobierung von Gasbeton und anderen anorganischen Stoffen verwendet werden. Als organische Stoffe sind nur Leder, Papier, Textil und Wärmedämmstoffe erwähnt.
Es bestand in der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Hydrophobierung von Holz und aus Holz hergestellte Produkte bereitzustellen, bei dem das Holz vor dem Einfluss von Wasser und Feuchtigkeit geschützt wird und dabei sowohl die Wasseraufnahme des Holzes als auch die Quellung des Holzes wirksam verringert bzw. verhindert wird. Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Hydrophobierung von Holz, bei dem das Holz mit Organosiliciumverbindungen (1), die SiC-gebundene Reste mit basischem Stickstoff aufweisen, behandelt wird.
Die erfindungsgemäßen Organosiliciumverbindungen, die sogenannten Aminöle, sind vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssig. Sie können als reine Aminöle oder verdünnt in organischen Lösungsmitteln oder als wässrige Emulsionen oder wässrige Dispersionen eingesetzt werden. Weiterhin können sie weitere feste oder flüssige Zusatzstoffe enthalten.
Beispiele für organische Lösungsmittel sind Alkohole, wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol, n-Amylalkohol, i- Amylalkohol; Ether, wie Dioxan, Tetrahydrofuran, Diethylether, Di-isopropylether, Diethylenglycoldimethylether; chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Dichlormethan, Trichlormethan, Tetrachlormethan, 1,2-Dichlorethan, Trichlorethylen; Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, n-Hexan, Hexan- Isomerengemische, Heptan, Oktan, Waschbenzin, Petrolether, Benzol, Toluol, Xylole; Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Diisopropylketon, Methylisobutylketon (MIBK); Ester, wie Ethylacetat, Butylacetat, Propylpropionat, Ethylbutyrat, Ethyl­ isobutyrat; und Nitrobenzol. Die organischen Lösungsmittel werden in Mengen von vorzugsweise 0 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der erfindungsgemäßen Organosiliciumverbindung (1) eingesetzt.
Beispiele für Zusatzstoffe sind Bindemittel, anorganische und organische Pigmente, lösliche Farbstoffe, Füllstoffe, wie verstärkende und nicht verstärkende Füllstoffe, Verdickungsmittel, rheologische Hilfsmittel, Lichtschutzmittel, Fungizide, Bakterizide, Biozide, flammabweisend machende Mittel, Gerbstoffe, Konservierungsmittel, Lackadditive und in Lacken übliche Zusatzstoffe. Die Zusatzstoffe werden in Mengen von vorzugsweise 0 bis 250 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der erfindungsgemäßen Organosiliciumverbindung (1) eingesetzt.
Der Ausdruck "Holz" ist hier nicht auf massives Holz, wie z. B. Tanne, Fichte, Erle, Buche, Kiefer, Eiche, Pappel, Line, Weide, Ahorn, Zeder, Birke, Hevea, Kirsche, Lärche, Wacholder, Eibe, Robinie, Ulme, Walnuss, Mahagoni, Paleisander, Teak, Merbau, Red Cedar, Olive, Esche, Wenige, Kambala, Afzelia, Bongosso, Iroko, Makore, Robinie, Sipo, Thuja, Douglasie, Khaja, Pitch Pine, Sapelli u. a. beschränkt. Der Ausdruck umfasst auch aus Holz hergestellte Produkte, wie Spanplatten, Platten aus Holzpartikeln und Holzschuppen (particle boards, chip boards), Faserplatten wie z. B. LDF, MDF, HDF (low, medium and high density fibre board = niedrigdichte, mitteldichte und hochdichte Holzfaserplatte), HB (hard board), MBH, MBL (high density and low density medium boards), SB (soft boards), Spanplatten wie z. B. OSB (oriented strand boards), Sperrholz, Laminatholz und Furnierholz.
Die erfindungsgemäßen Organosiliciumverbindungen (1) sind vorzugsweise solche aus Einheiten derallgemeinen Formel
wobei R gleich oder verschieden ist, Wasserstoff oder einen einwertigen, gegebenenfalls halogenierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatom(en) je Rest bedeutet,
R1 gleich oder verschieden ist, einen SiC-gebundenen Rest mit basischem Stickstoff bedeutet,
R2 gleich oder verschieden ist, ein Wasserstoffatom oder einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatom(en) je Rest bedeutet,
a 0, 1, 2 oder 3,
b 0, 1, 2 oder 3 und
c 0, 1, 2 oder 3 ist,
mit der Maßgabe, dass die Summe aus a+b+c ≦ 3 ist und dass die Organosiliciumverbindungen mindestens einen Rest R1 je Molekül enthalten.
Bei dem Rest R handelt es sich vorzugsweise um Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, wobei der Methylrest, Ethylrest, n-Propylrest, Iso-Propylrest und n- Butylrest besonders bevorzugt sind, insbesondere der Methylrest.
Beispiele für Reste R sind Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, 1-n-Butyl-, 2-n-Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert.- Pentylrest, Hexylreste, wie der n-Hexylrest, Heptylreste, wie der n-Heptylrest, Octylreste, wie der n-Octylrest und iso- Octylreste, wie der 2,2,4-Trimethylpentylrest, Nonylreste, wie der n-Nonylrest, Decylreste, wie der n-Decylrest, Dodecylreste, wie der n-Dodecylrest, und Octadecylreste, wie der n- Octadecylrest; Cycloalkylreste, wie Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl- und Methylcyclohexylreste; Alkenylreste, wie der Vinyl- und Allylrest; Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- und Phenanthrylrest; Alkarylreste, wie o-, m-, p- Tolylreste, Xylylreste und Ethylphenylreste; und Aralkylreste, wie der Benzylrest, der α- und der β-Phenylethylrest.
Bevorzugt ist der Methylrest.
Beispiele für halogenierte Reste R sind Halogenalkylreste, wie der 3,3,3-Trifluor-n-propylrest, der 2,2,2,2',2',2'-Hexa­ fluorisopropylrest, der Heptafluorisopropylrest, und Halogenarylreste, wie der o-, m- und p-Chlorphenylrest.
Bevorzugt ist der Rest R1 ein Rest der allgemeinen Formel
R3 2NR4- (II),
wobei R3 gleich oder verschieden ist und Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl- oder Aminoalkylreste bedeutet und R4 einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest bedeutet.
Vorzugsweise ist an jedes Stickstoffatom in den Resten der Formel (II) mindestens ein Wasserstoffatom gebunden.
Beispiele für Reste R3 sind die für den Rest R angegebenen Beispiele für Kohlenwasserstoffreste, sowie mit Aminogruppen substituierte Kohlenwasserstoffreste, wie Aminoalkylreste, wobei der Aminoethylrest bevorzugt ist.
Bevorzugt ist der Rest R4 ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatom(en) je Rest, insbesonders 1 bis 4 Kohlenstoffatom(en) je Rest.
Beispiele für den Rest R4 sind der Methylen-, Ethylen-, Propylen-, Butylen-, Cyclohexylen-, Octadecylen-, Phenylen- und Butenylenrest, wobei der n-Propylenrest ein bevorzugtes Beispiel ist.
Beispiele für Reste R1 sind
H2 N(CH2)3-
H2N(CH2)2NH(CH2)2-
H2N(CH2)2NH(CH2)3- H2N (CH2)2-
(CH3)NH(CH2)3-
(C2H5)NH(CH2)3-
(CH3)NH(CH2)2-
(C2H5)NH(CH2)2-
H(NHCH2OH2)3-
H2N(CH2)4-
H2N(CH2)5-
(C4H9)NH(CH2)2NH(CH2)2-
cyclo-C6H11NH(CH2)3-
cyclo-C6H11NH(CH2)2-
(CH3)2NH(CH2)3-
(CH3)2NH(CH2)2-
(C2H5)2NH(CH2)3- und
(C2H5)2NH(CH2)2-
Die Beispiele für Alkylreste R mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen gelten im vollen Umfang auch für den Rest R2.
Der durchschnittliche Wert von a liegt zwischen 0,00 und 2,00, besonders bevorzugt zwischen 1,40 und 1,96.
Der durchschnittliche Wert von b liegt zwischen 0,00 und 0,25, besonders bevorzugt zwischen 0,03 und 0,17.
Der durchschnittliche Wert von c liegt zwischen 0,00 und 0,63, besonders bevorzugt zwischen 0,00 und 0,45.
Die erfindungsgemäßen Organosiliciumverbindungen besitzen eine durchschnittliche Viskosität von vorzugsweise 5 bis 5000 mm2/s bei 25°C, bevorzugt 10 bis 500 mm2/s bei 25°C.
Die Organopolysiloxane aus Einheiten der allgemeinen Formel (I) weisen basischen Stickstoff in Mengen von vorzugsweise 0,1 bis 4,2 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt von 0,7 bis 2,8 Gewichtsprozent, insbesondere von 1,0 bis 2,1 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Organopolysiloxans, auf. Der Begriff "basischer Stickstoff" bezieht sich dabei auf Stickstoff, berechnet als Element.
Bevorzugt als erfindungsgemäße Organosiliciumverbindungen (I) sind lineare Organopolysiloxane der allgemeinen Formel
R1 gR3-gSiO(SiR2O)n(SiRR1O)mSiR3-gR1 g (III)
wobei R und R1 die oben dafür angegebene Bedeutung haben,
g 0, 1 oder 2,
n 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 300 und
m 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 60 ist,
mit der Maßgabe, daß mindestens 1 Rest R1 je Molekül enthalten ist.
In der Formel (III) ist das Verhältnis von n : m vorzugsweise 300 : 1 bis 5 : 1, bevorzugt 50 : 1 bis 10 : 1, besonders bevorzugt 40 : 1 bis 15 : 1.
Beispiele für Organopolysiloxane aus Einheiten der Formel (I) sind:
wobei
bevorzugt und
Die erfindungsgemäßen Organopolysiliciumverbindungen können in bekannter Weise, beispielsweise durch Equilibrieren bzw. Kondensieren von aminofunktionellen Silanen mit Organopolysiloxanen, die frei von basischem Stickstoff sind, hergestellt werden.
Die erfindungsgemäße Organosiliciumverbindung (1) kann in Form einer wässrigen Zusammensetzung, bevorzugt einer wässrigen Emulsion oder Dispersion, enthaltend
  • 1. Organosiliciumverbindungen, die SiC-gebundene Reste mit basischem Stickstoff aufweisen,
  • 2. Emulgatoren und
  • 3. Wasser
eingesetzt werden.
Bei den wässrigen Emulsionen handelt es sich um Emulsionen mit Wasser als kontinuierlicher Phase (O/W-Emulsion). Sie enthalten Wasser vorzugsweise in Mengen von 10 Gewichtsprozent bis 5000 Gewichtsprozent, speziell von 20 Gewichtsprozent bis 500 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Komponente (1).
Die wässrigen Emulsionen enthalten vorzugsweise mindestens einen Emulgator (2).
Als anionische Emulgatoren eignen sich besonders:
  • 1. Alkylsulfate, besonders solche mit einer Kettenlänge von 8 bis 18 C-Atomen, Alkyl- und Alkylethersulfate mit 8 bis 18 C-Atomen im hydrophoben Rest und 1 bis 40 Ethylenoxid (EO)- bzw. Propylenoxid(PO)einheiten.
  • 2. Sulfonate, besonders Alkylsulfonate mit 8 bis 18 C- Atomen, Alkylarysulfonate mit 8 bis 18 C-Atomen, Tauride, Ester und Halbester der Sulfobernsteinsäure mit einwertigen Alkoholen oder Alkylphenolen mit 4 bis 15 C- Atomen; ggf. können diese Alkohole oder Alkylphenole auch mit 1 bis 40 EO-Einheiten ethoxyliert sein.
  • 3. Alkali- und Ammoniumsalze von Carbonsäüren mit 8 bis 20 C-Atomen im Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest.
  • 4. Phosphorsäureteilester und deren Alkali- und Ammoniumsalze, besonders Alkyl- und Alkarylphosphate mit 8 bis 20 C-Atomen im organischen Rest, Alkylether- bzw. Alkaryletherphosphate mit 8 bis 20 C-Atomen im Alkyl- bzw. Alkarylrest und 1 bis 40 EO-Einheiten.
Als nichtionische Emulgatoren eignen sich besonders:
  • 1. Alkylpolyglycolether, vorzugsweise solche mit 8 bis 40 EO-Einheiten und Alkylresten von 8 bis 20 C-Atomen.
  • 2. Alkylarylpolyglycolether, vorzugsweise solche mit 8 bis 40 EO-Einheiten und 8 bis 20 C-Atomen.
  • 3. Ethylenoxid/Propylenoxid(EO/PO)-Blockcopolymere, vorzugsweise solche mit 8 bis 40 EO- bzw. PO-Einheiten. 8. Fettsäuren mit 6 bis 24 C-Atomen.
  • 4. Naturstoffe und deren Derivate, wie Lecitin, Lanolin, Saponine, Cellulose; Cellulosealkylether und Carboxyalkylcellulosen, deren Alkylgruppen jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatome besitzen.
  • 5. Polare Gruppen enthaltende lineare Organo(poly)siloxane, insbesondere solche mit Alkoxygruppen mit bis zu 24 C- Atomen und/oder bis zu 40 EO-und/oder PO-Gruppen.
Als kationische Emulgatoren eignen sich besonders:
  • 1. Salze von primären, sekundären und tertiären Fettaminen mit 8 bis 24 C-Atomen mit Essigsäure, Schwefelsäure, Salzsäure und Phosphorsäuren.
  • 2. Quarternäre Alkyl- und Alkylbenzolammoniumsalze, insbesondere solche, deren Alkylgruppe 6 bis 24 C-Atome besitzt, insbesondere die Halogenide, Sulfate, Phosphate und Acetate.
  • 3. Alkylpyridinium-, Alkylimidazolinium- und Alkyloxazoliniumsalze, insbesondere solche, deren Alkylkette bis zu 18 C-Atome besitzt, speziell die Halogenide, Sulfate, Phosphate und Acetate.
Die wässrigen Emulsionen können nach allgemein bekannten Verfahren hergestellt werden. Die Herstellung der Emulsionen kann in üblichen, zur Herstellung von Emulsionen geeigneten Mischgeräten, wie schnelllaufenden Stator-Rotor-Rührgeräten nach Prof. P. Willems, wie sie unter dem registrierten Warenzeichen "Ultra-Turrax" bekannt sind, erfolgen.
In der wässrigen Zusammensetzung, vorzugsweise wässrigen Emulsion, ist die erfindungsgemäße Organosiliciumverbindung (1) in Mengen von vorzugsweise 5 bis 85 Gewichtsprozent, bevorzugt 50 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Zusammensetzung, enthalten.
Bevorzugt als Emulgatoren sind nichtionische und kationische Emulgatoren. Die wässrigen Emulsionen enthalten Emulgatoren bevorzugt in Mengen von 0,5 Gewichtsprozent bis 15 Gewichtsprozent, bevorzugt von 3 Gewichtsprozent bis 12 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Komponente (1).
Das Behandeln des Holzes mit der erfindungsgemäßen (1) Organosiliciumverbindung kann dabei auf an sich bekannter Weise erfolgen, wie im Kesseldruckverfahren, beispielsweise durch Volltränkung, Spartränkung, Wechseldrucktränkung, Vakuumtränkung oder Kombination davon; durch Saftverdrängung, beispielsweise durch Drucksaugtränkung, Trogsaugtränkung, Trogdrucksaugtränkung; durch Diffusionstränkung; durch Trogtränkung, beispielsweise durch Einstelltränke; durch Vakuumverfahren, durch mehrfache Vakuumverfahren, durch kombinierte Druck-Vakuumverfahren und Vakuum- Druckverfahren, durch Blowline-Verfahren; durch Streichen; durch Tauchen; durch Fluten, durch Gießen, durch Walzenauftrag und durch Sprühen oder durch Kombination von bekannten Auftragsverfahren.
Beispiel 1
MDFs (medium density fibre boards = mitteldichte Holzfaserplatten) sind extrem kritisch gegen Wassereinwirkung, was sich in einer hohen Wasseraufnahme und noch deutlicher in einer starken Quellung der MDF-Platten äußert. Bereits nach 24 stündiger stationärer Wasserlagerung kann man die Wirksamkeit von hydrophobierenden Holzschutzmitteln beurteilen.
MDF-Probekörper mit den Maßen 100,0 mm × 40,0 mm × 10,0 mm und einem Ausgangsgewicht von ca. 33,2 g wurden eingesetzt. Die Konditionierung der Probekörper vor der eigentlichen Versuchsreihe geschah durch 7-tägige Lagerung bei 22°C und 40% relative Luftfeuchtigkeit.
Die hydrophobierende Behandlung der MDF-Probekörper erfolgte durch einstündiges Tauchen der MDF-Probekörper in der Probe A (erfindungsgemäßen) und in der Probe B (Vergleichsversuch gemäß DE-A 43 13 219). Als Probe 0 wurde ein unbehandelter MDF- Probekörper eingesetzt.
Probe 0: unbehandelt
Probe A: erfindungsgemäß
Ein Aminöl (erfindungsgemäß) der Formel
A = -(CH2)3NH(CH2)2NH2
Me = Methylrest
x : y = 18 : 1
mit einer Viskosität von 40 mPas bei 25°C und einer Aminzahl von 1,4 (Die Aminzahl entspricht der Anzahl von ml 1 N HCl, die zur Neutralisation von 1 g Substanz erforderlich ist.)
Probe B Vergleichsversuch
Eine Zusammensetzung gemäß DE-A 43 13 219 bestehend aus
35,5 Gew.-% eines Acetats eines Polydimethylsiloxans mit Aminoalkylgruppen gemäß Probe A
26,9 Gew.-% eines Gemisches verschiedener Octyltrimethoxysilane käuflich erwerblich unter dem Namen "BS 1316" bei der Wacker- Chemie GmbH
11,5 Gew.-% eines Ethylsilikats käuflich erwerblich unter dem Handelsnamen "Silikat TES 40" bei der Wacker-Chemie GmbH
23,1 Gew.-% eines Siloxanharzes käuflich erwerblich unter dem Namen "BS 1268" bei der Wacker-Chemie GmbH, bestehend aus
90 Gew.-% eines Methoxygruppen aufweisenden Silsesquisiloxans und
10 Gew.-% "BS 1316" und
3,0 Gew.-% Essigsäure (99,5 Gew.-%ig in Wasser)
Mit Wasser verdünnt ergibt dies eine klare Lösung.
Nach dem Auftrag der Proben A und B (Auftragsmenge: Probe A: 5,9 g und Probe B: 6,8 g) durch Tauchen wurden die behandelten MDF-Probekörper 24 Stunden getrocknet (bei 22°C und 40% relativer Luftfeuchtigkeit). Anschließend wurden die behandelten MDF-Probekörper und der unbehandelte MDF- Probekörper einer Wasserlagerung (Tauchen) unterzogen. Dabei wurden die MDF-Probekörper 24 Stunden in Wasser eingetaucht. Nach 24 Stunden wurden die MDF-Probekörper entnommen und die Gewichtsaufnahme wie auch die Höhenquellung vermessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1
Ergebnisse nach Wasserlagerung der MDF-Probekörper
Beispiel 2
Auch reine Holzarten wie in diesem Beispiel die untersuchte Kiefer sind kritisch gegen Wassereinwirkung, vor allem, wenn diese sich zyklisch wiederholt, das heißt, wenn ein zyklischer Wechsel zwischen Wasserbelastung und Trocknung auftritt. Es wurde deshalb versucht, eine derartige Belastung nachzustellen.
Eingesetzt wurden Kiefer-Probekörper mit den Maßen 34,7 mm × 34,7 mm × 34,7 mm und einem Ausgangsgewicht von ca. 24,6 g, ausgewählt in der Weise, dass sie die radiale, tangentiale und longitudinale Richtung des Holzes abbildeten. Die Konditionierung der Probekörper vor der eigentlichen Versuchsreihe geschah durch 7-tägige Lagerung bei 22°C und 40% relative Luftfeuchtigkeit.
Die hydrophobierende Behandlung des Kiefer-Probekörpers erfolgte durch einmaliges Streichen des Kiefer-Probekörpers (Auftragsmenge 2,3 g) mit der Probe A (erfindungsgemäßen), die in Beispiel 1 beschrieben ist. Als Vergleich dient ein unbehandelter Kiefer-Probekörper (Probe 0). Der behandelte und unbehandelte Kiefer-Probekörper wurde jeweils 5 Stunden in Wasser eingetaucht und danach 19 Stunden während der Wochentage und 67 Stunden am Wochenende bei 22°C und 40% relativer Luftfeuchtigkeit getrocknet. Dieser Wasserlagerungs- und Trocknungszyklus wurde 20 mal wiederholt. Jeweils vor und nach Wasserlagerung wurden bei den Proben die Gewichtsveränderungen und die Dimensionsveränderungen in longitudinaler, tangentialer und radialer Richtung bestimmt. Da die tangentiale Längenausdehnung die deutlich kritischere als die radiale und longitudinale ist, ist nur die tangentiale Längenausdehnung in ihren Ergebnissen beschrieben. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Tabelle 2
Ergebnisse nach zyklischer Wasserlagerung der Kiefer-Probekörper

Claims (8)

1. Verfahren zur Hydrophobierung von Holz, bei dem das Holz mit
Organosiliciumverbindungen (1), die SiC-gebundene Reste mit basischem Stickstoff aufweisen,
behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Organosiliciumverbindungen (1) solche aus Einheiten der allgemeinen Formel
wobei R gleich oder verschieden ist, Wasserstoff oder einen einwertigen, gegebenenfalls halogenierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatom(en) je Rest bedeutet,
R1 gleich oder verschieden ist, einen SiC-gebundenen Rest mit basischem Stickstoff bedeutet,
R2 gleich oder verschieden ist, ein Wasserstoffatom oder einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatom(en) je Rest bedeutet,
a 0, 1, 2 oder 3,
b 0, 1, 2 oder 3 und
c 0, 1, 2 oder 3 ist,
mit der Maßgabe, dass die Summe aus a+b+c ≦ 3 ist und dass die Organosiliciumverbindungen mindestens einen Rest R1 je Molekül enthalten,
eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Organopolysiloxane der allgemeinen Formel
R1 gR3-gSiO(SiR2O)n(SiRR1O)mSiR3-gR1 g (III)
wobei R und R1 die in Anspruch 2 dafür angegebene Bedeutung haben,
g 0, 1 oder 2,
n 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 300 und
m 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 60 ist,
mit der Maßgabe, daß mindestens 1 Rest R1 je Molekül enthalten ist,
eingesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als R1 ein Rest der Formel
-(CH2)3NH(CH2)2NH2
eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Organosiliciumverbindung (1) eine durchschnittliche Viskosität von vorzugsweise 5 bis 5000 mm2/s bei 25°C aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Organosiliciumverbindung (I) in Form einer wässrigen Emulsion enthaltend
  • 1. Organosiliciumverbindung nach Anspruch 1,
  • 2. Emulgator und
  • 3. Wasser
eingesetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Holz massives Holz und aus Holz hergestellte Produkte eingesetzt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Organosiliciumverbindungen (1) organische Lösungsmittel und/oder weiter Zusatzstoffe enthalten.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006013146A1 (de) * 2004-07-29 2006-02-09 Georg-August Universität Göttingen Schutzmittel und vergütung für holz
DE102007030672A1 (de) * 2007-07-02 2009-01-08 Ibach Steinkonservierung Gmbh & Co. Kg Stoffmischung und Verfahren zum Konservieren poröser Stoffe
WO2011131668A1 (en) 2010-04-19 2011-10-27 Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffentlichen Rechts Polyorganosiloxane compounds for protecting wood against termites
US20140206805A1 (en) * 2011-06-10 2014-07-24 Maintech Co., Ltd. Anti-soiling agent composition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4241727A1 (de) * 1992-12-10 1994-06-16 Wacker Chemie Gmbh In Wasser selbstdispergierende, Organopolysiloxan anhaltende Zusammensetzungen
US5593483A (en) * 1995-03-27 1997-01-14 Advanced Chemical Technologies, Inc. Water repellent composition for cellulose containing materials and method for producing same
DE19749380A1 (de) * 1997-11-07 1999-05-12 Wacker Chemie Gmbh Aminosiloxanhaltige Zusammensetzungen
DE19939866A1 (de) * 1999-08-23 2001-03-01 Wacker Chemie Gmbh Zusammensetzung zur Erhöhung der Massenaufnahme von polaren Systemen in hydrophob-hydrophilen Hybridmaterialien

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4241727A1 (de) * 1992-12-10 1994-06-16 Wacker Chemie Gmbh In Wasser selbstdispergierende, Organopolysiloxan anhaltende Zusammensetzungen
US5593483A (en) * 1995-03-27 1997-01-14 Advanced Chemical Technologies, Inc. Water repellent composition for cellulose containing materials and method for producing same
DE19749380A1 (de) * 1997-11-07 1999-05-12 Wacker Chemie Gmbh Aminosiloxanhaltige Zusammensetzungen
DE19939866A1 (de) * 1999-08-23 2001-03-01 Wacker Chemie Gmbh Zusammensetzung zur Erhöhung der Massenaufnahme von polaren Systemen in hydrophob-hydrophilen Hybridmaterialien

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006013146A1 (de) * 2004-07-29 2006-02-09 Georg-August Universität Göttingen Schutzmittel und vergütung für holz
DE102004036918A1 (de) * 2004-07-29 2007-02-08 Georg-August-Universität Göttingen Schutzmittel und Vergütung für Holz
DE102007030672A1 (de) * 2007-07-02 2009-01-08 Ibach Steinkonservierung Gmbh & Co. Kg Stoffmischung und Verfahren zum Konservieren poröser Stoffe
DE102007030672B4 (de) * 2007-07-02 2017-05-24 Hermes Holding Gmbh Verfahren zum Konservieren poröser Stoffe
WO2011131668A1 (en) 2010-04-19 2011-10-27 Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffentlichen Rechts Polyorganosiloxane compounds for protecting wood against termites
US20140206805A1 (en) * 2011-06-10 2014-07-24 Maintech Co., Ltd. Anti-soiling agent composition
US9005394B2 (en) * 2011-06-10 2015-04-14 Maintech Co., Ltd. Anti-soiling agent composition

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