DE1905279A1 - Bindemittel zur Herstellung von Holzwerkstoffen - Google Patents

Description

6700 Ludwigshafen, 3.Februar 1969 Bindemittel zur Herstellung von Holzwerkstoffen

Die Erfindung betrifft Bindemittel zur Herstellung von Holzwerkstoffen, die widerstandsfähig gegen den Befall von Mikroorganismen sind.

Zur Herstellung von Holzwerkstoffen, wie Sperrholz- und Spanholzplatten, werden vor allem Bindemittel auf der Grundlage von Phenoplastharzen verwendet. Um Holzwerkstoffe zu erhalten, die widerstandsfähig gegen Befall bestimmter Mikroorganismen sind, setzt man den Bindemitteln Holzschutzmittel zu, die sich während oder nach dem Herstellungsvorgang des Werkstoffes in der Holzsubstanz verteilen.

Von den synthetischen Holzleimen auf der Basis von Phenoplasten eignen sich besonders die als Holzleim üblichen Phenol-Formaldehyd-Kondensate. Diese synthetischen Harze liegen in wäßriger Lösung oder Dispersion vor. Zur Herstellung von Holzwerkstoffen verwendet man üblicherweise solche wäßrigen Lösungen bzw. Dispersionen, die 20 bis 75 Gewichtsprozent der synthetischen Harze enthalten.

Zur Herstellung von Holzwerkstoffen werden solche Mengen an Bindemittel verwendet, daß die im Bindemittel enthaltene Harzmenge der zur Herstellung von Holzwerkstoffen üblicherweise gebräuchlichen Mengen entspricht. So verwendet man beispielsweise zur Herstellung von Sperrholz solche Mengen des Bindemittels, daß 50 bis 120 g Harz (fest) pro m Leimfläche entfallen. Spanplatten werden mit solchen Mengen Bindemittel hergestellt, daß auf atro Späne 5 bis 15 Gewichtsprozent Harz (fest) kommen.

Es ist bekannt, daß das N-Nitroso-N-cyolohexylhvdroxylamin und seine Salze eine gute fungizide Wirkung haben»

Es. wurde gefunden, daß ein Bindemittel für Holswerkstoffe auf der Grundlage eines Phenol-Formaldehyd-Kondensationsproduktes, das

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ein Alkalisalz, insbesondere das Kaliumsalz des N-Nitroso-N-cyclohexy!hydroxylamine, enthält, eine gute fungizide Wirkung hat. Unter Alkalisalzen sind das Natrium- und das Kaliumsalz zu verstehen. Das Kaliumsalz wird wegen seiner guten Löslichkeit bevorzugt.

Das Kaliumsalz des N-Nitroso-N-cyelohexylhydroxylamins ist in den mit Hilfe von Alkalihydroxid hergestellten Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten gut löslich. Unter Alkalihydroxid sind das Natrium- und das Kaliumhydroxid zu verstehen. Die mit Kaliumhydroxid hergestellten Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukte werden bevorzugt .

Die Menge des Alkalisalzes, das in dem mit Hilfe von Alkalihydroxid hergestellten Phenol-Formaldehyd-Kondensat enthalten ist, kann in weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen enthält das Kondensat 2,5 bis 12 Gewichtsprozent, insbesondere ^ bis 6 Gewichtsprozent, Alkalisalz des N-Nitroso-N-cyclohexylhydroxylamins, berechnet auf den Feststoffgehalt des Kondensates.

Das Holzbindemittel kann in der Weise hergestellt Werden, daß in einer ersten Stufe aus Phenol, Formaldehyd, Wasser und Alkalihydroxid ein Kondensat hergestellt und in einer zweiten Stufe das Alkalisalz des N-Nitroso-N-cyclohexylhydroxlamins in diesem Kondensat fein verteilt wird. Das so erhaltene Holzbindemittel kann in üblicher Weise zum Binden von Holz oder Holzteilen verwendet werden und verleiht den damit hergestellten Holzformkörpern eine große Widerstandsfähigkeit gegen Pilzbefall.

Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung des erfindungsgemäßen Holzbindemittels und die hervorragenden Eigenschaften der damit hergestellten Holzformkörper.

Beisp_iel__l

Zu 9²JO T (Gewiohfcsteilen) Phenol gibt man 1 538 T einer 39*igen (Oew.JÜ wäßrigen Formaldehydlösung und 29β Τ Wasser. Zu dieser Lösung fügt man unter gutem Mischen allmählich 8¹Il T einer SjQiÜigen wäßrigen Kaliumhyäroxidlösung in der Weise %\x_s daß die Siedetemperatur nicht vor 30 bis ^Q Minutan erreicht vira» Die fr©iw©rd©n<S©

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Reaktionswärme führt bei kürzeren Zeiten bis zur Erreichung der Siedetemperatur zu spontanem Sieden und Druckanstieg im Reaktionsgefäß ₃ wobei evtl. die Reaktionsgefäße auseinandergedrückt werden können. Ein Teil der freiwerdenen Reaktionswärme wird deshalb während der Aufheizzeit durch Kühlen abgeführt. Nach Erreichen der Siedetemperatur hält man bei dieser Temperatur, bis das sich bildende Phenolformaldehydkondensat eine Viskosität von 500 c-Poise bei 20⁰C hat. Anschließend wird gekühlt, und während des Kühlvorganges gibt man 269 T einer 30$igen wäßrigen Lösung des Kaliumsalzes des N-Nitroso-N-cyclohexy!hydroxylamine zu« Das Salz löst sich glatt in dem Kondensat.

Im Gegensatz zu entsprechenden mit Natronlauge hergestellten Phenolformaldehydkondensaten ist hier die Löslichkeit des K-Salzes besser. Eine Ausscheidung des K-Salzes in der Kondensatlösung findet selbst nach mehreren Monaten noch nicht statt.

Das Phenolformaldehydkondensat hat nach dem Kühlen eine Endviskosität von 200 c-Poise, einem Gesamtfeststoffgehalt von 48,5 % und einen Pungizidgehalt, der im Gesamtfeststoff gehalt b.ereits enthalten ist, von 4,27 %«

Beispiel^

In gleicher Weise wie im Beispiel 1 werden Phenol und eine Formaldehydlösung gemischt, die Wassermenge beträgt jedoch nur 30 T, die Kaliumhydroxidlösung wird langsam zudosiert. Bei Erreichen der Siedetemperatur wird nicht eine Viskosität bis 500 cP sondern bis 800 cP bei 20⁰C gemessen. Im übrigen erfolgt die Herstellung des Kondensats wie in Beispiel 1 beschrieben. Beim Abkühlen werden zu dem Phenolformaldehydkondensat 240 T einer 30#igen wäßrigen Lösung des Kaliumslzes des N-Nitroso-cyclohexylhydroxylamins und 385 T einer 3955igen Formaldehydlösung zugegeben.

Die Viskosität des Endkondensates beträgt 250 cP und es hat einen Trockenrückstand, bestimmt durch Einwaage von 1 g Kondensat und 2 Stunden Trocknen bei 120⁰Q _s von 46₅5 %■, Der Fungizidgehalt beträgt 3,8 %.

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Beispiel 3

In gleicher Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, werden 9²JO T Phenol mit 1 538 T einer 39%igen (Gewichtsprozent) wäßrigen Formaldehydlösung und 40 Teilen Wasser gemischt. Zu dieser Lösung gibt man unter Rühren allmählich 600 Teile einer 50$igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung hinzu. Nach Erreichen der Siedetemperatur wird bis su einer Viskosität von 800 cP (gemessen bei 20⁰C) kondensiert. Die Herstellung des Kondensates erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben.

Beim Abkühlen werden zu diesem Phenolformaldehydkondensat 230 T einer 30$igen wäßrigen Lösung des Kaliumsalzes des N-Nitrosocyclohexylhydroxylamins und 385 T einer 39#igen Formaldehydlösung zugegeben.

Die Viskosität des Endkondeneätes beträgt 250 cP bei 20⁰C. Der Trockenrückstand beträgt 48 %> der Fungizidgehalt 3,8 % (Gewichtsprozent) .

Beispiel 4

Aus dem folgenden Beispiel geht hervor, daß durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Leim-Fungizid-Gemisches die technologischen Eigenschaften von Spanplatten nicht nachteilig beeinflußt werden.

Verwendet wurde für die Versuche ein Kondensat, das ähnlich wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt worden war, und zwar zweimal mit eingearbeitetem Fungizid und einmal ohne Fungizid.

Holzzusammensetzung: Fichten-Laborspäne

Festharzdosierung: Mittelschicht 9 % (Gew.$) auf atro Holz

Deckschicht 11 % auf atro Holz

Festwachszugabe: 1 % " " "

Preßtemperatur: 170⁰C

Preßzeit: 7 Min.

Bei dieser Harzdosierung Wurde zwangsläufig an Fungizid-Wirkstoff eingebracht, bezogen auf atro Holz:

009832/1644 - 5 -

	-	5 -	Biegefestigkeit kp/cm	kp/cm	0,30 %	ohne	,12	Fungizid	C	O.Z	. 26 008	,43	366 %
			QuerZugfestigkeit	V 20	0,35 %		,06		18		1905270	,87	428 %
			V 100		A	,28	B	607	Deckschicht	,67
Platte A			n. 2 Std.		18	,22	18	256	0,	,75
B	Mittelschicht	Quellung %	n.24 Std.	598		591		o,
C			259		244	,13 7
Prüfergebnisse:					,14 3
Probenbezeichnung		8		7	,68 2
Solldicke mm		' 4		4	,09 7
Rohdichte kp/m		2		2
	7		8

Die Prüfung der Platten erfolgte nach DIN 52 360 bzw. DIN 68 Bl. 3

Beispiel 5

Das folgende Beispiel beweist, daß die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten Holzwerkstoffe auch nach einer Wasserbehandlung (Auslaugung) gegen Pilzbefall geschützt bleiben. Als Vergleichsmittel wurde Pentachlorphenol-Natriumsalz verwendet. Zur Ermittlung der Widerstandsfähigkeit gegenüber dem holzzerstörenden Pilz Coniophora cerebella wurden in Anlehung an die deutsche Norm DIN 52 176 (Prüfung von Holzschutzmitteln Mykologische Kurzprüfung) Spanplatten-Prüfkörper von der Größe 50 χ 25 x 17 mm in Glasschalen mit einem Druchmesser von 15 cm und einer Höhe von 3 cm auf einen mit dem Pilz bewachsenen Biomalz-Nähragar aufgelegt und bei 22°C dem Pilzbewuchs Über einen Zeitraum von 12 Wochen ausgesetzt. Die Auslaugungsversuche wurden in der Weise ausgeführt, daß die Prüfkörper (vor der Pilzbeanspruchung) in 1 Liter-Glasbechern 24, 48 bzw. 72 Stunden mit fließendem Leitungswasser behandelt wurden.

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Ausmaß der Entwicklung von Coniophora cerebella nach .. Wochen auf Prüfkörpern nach 0-, 24-, 48- und 72-stündiger Vorbehandlung in fließendem Leitungswas ser

ohne Vorbehandlung

2 4 8

24 Stunden fließendes Wasser 2 4 8 Stunden
fließendes Wasser
4 8 12

72 Stunden
fließendes Wasser 2 4 8 12

Bindemittel gemäß

Beispiel 1

0,3 % Fungizid im Formkörper

0 0

0 0 0 0

0 0 0

Bindemittel gemäß

Beispiel 2

0,35 % Fungizid im Formkörper

.0

3,5 % Pentachlorphenol-Na-Salz (Vergleichsmittel)

ohne Fungizid (Kontrolle)

3 3 3

3 3 3 3 3 3

3 3 3 3

In der Tabelle bedeuten: O Prüfkörper frei von Pilzbewuchs

1 Spuren einer Pilzentwicklung

2 stärkere Pilzentwicklung p

3 ungehemmte Pilzentwicklung (Prüfkörper total von Pilzmyzel überwuchert>

cd ⁰^

o

cn co ro

CD

Claims (3)

1. - 7 - O.Z, 26 008

   Patentansprüche

   Iy Bindemittel mit fungizider Wirkung zur Herstellung von Holzwerkstoffen auf der Grundlage eines Phenol-Formaldehyd-Kondensations· Produktes, enthaltend ein Alkalisalz des N-Nitroso-N-cyclohexylhydroxylamins.
2. 2. Bindemittel nach Anspruch 1, enthaltend das Kaliumsalz des N-Nitroso-N-cyclohexy!hydroxylamine.
3. 3. Bindemittel nach Anspruch 1, enthaltend ein mit Hilfe von Kaliumhydroxid hergestelltes Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt .

   Baöische Anilin- & Soda-Fabrik

   009832/ 1 6AA