DE60038753T2 - Verfahren und Produkt zur Erhöhung des Eindringens von Holzschutzmitteln in Holz - Google Patents

Verfahren und Produkt zur Erhöhung des Eindringens von Holzschutzmitteln in Holz Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Verbesserung der Verteilung und des Eindringens von Holzschutzmitteln in Holzsubstrate mit einem das Eindringen in Holz verbessernden Mittel, welches ein Aminoxid umfasst. Die Erfindung betrifft weiterhin Schutzmittelzusammensetzungen, welche ein Aminsalz und ein Aminoxid umfassen.
  • Die gegenwärtigen Verfahren zur Behandlung von Holz mit Holzschutzmitteln gewährleisten häufig keine gleichmässige Verteilung und Penetration der Holzschutzmittel in das Holz. Dies führt dazu, dass gewisse Anteile des Holzes vermodern können, während andere Anteile gut geschützt bleiben.
  • Ausserdem dringen Holzschutzmittel oft nicht oder unzureichend in die Mitte von dicken Holzteilen wie Pfosten, Balken und Brettern ein. Dies führt häufig dazu, dass das Holz von innen nach aussen verrottet. Holzschutzmittel werden typischerweise bevorzugt an bestimmten Orten oder Stellen im Holz absorbiert. Wegen des Fehlens einer gleichmässigen Verteilung ergibt sich an manchen Stellen im Holz nicht die gleiche holzschützende Wirkung wie an anderen Stellen.
  • U.S. Patent Nr. 5 833 741 offenbart ein hydrophobierendes Holzschutzmittel, welches ein Hydrophobierungsmittel und ein Biozid umfasst. Das Hydrophobierungsmittel ist ein Alkylaminoxid, ein Alkylacetoacetat oder eine hydrophobierende quartäre Ammoniumverbindung. Das Biozid umfasst mindestens eine bestimmte biozide quartäre Ammoniumverbindung.
  • U.S. Patent Nr. 4 357 163 offenbart ein Holzbehandlungsmittel, welches ein Chlorphenol, einen aliphatischen Alkohol, ein Fettaminoxid und Wasser umfasst.
  • U.S. Patent Nr. 4 382 105 offenbart Systeme zur Holzbehandlung, welche Tetra- oder Pentachlorphenol und fettsäurebasierte Aminoxide umfassen.
  • U.S. Patent Nr. 5 833 741 offenbart hydrophobierende und konservierende Zusammensetzungen für Holz, die ein Alkylaminoxid und eine biozide quartäre Ammoniumverbindung umfassen.
  • WO 97/01423 A offenbart wässrige antimikrobielle Zusammensetzungen, welche Organozinn-Verbindungen und Tenside enthalten, wobei die Tenside aus einer Gruppe ausgewählt sind, die unter anderem Alkyldimethylaminoxide enthält.
  • Es existiert ein Bedürfnis nach Verfahren zur Verbesserung der Verteilung und des Eindringvermögens von Holzschutzmitteln in Holz, um eine gleichmässige Verteilung und Durchdringung der Holzschutzmittel zu gewährleisten und das Vermodern in den inneren und äusseren Regionen des Holzes zu verhindern.
  • Die Anmelder haben gefunden, dass Aminoxide die gleichmässige Verteilung und Durchdringung von Holzschutzmitteln in Holzsubstraten verbessern, das Auslaugen der Holzschutzmittel minimieren, und die Wetterfestigkeit des Holzsubstrats verbessern (d. h. das Erscheinungsbild der Holzoberfläche und die Widerstandsfähigkeit des Holzes gegen Reissen, eines Holzschutzmittels in einem Holzsubstrat durch Aufbringen einer Schutzmittelzusammensetzung auf das Holzsubstrat bereit. Die Schutzmittelzusammensetzung umfasst ein die Verteilung in und Durchdringung von Holz verbesserndes Mittel, welches ein Aminoxid enthält, sowie die Holzschutzmittel.
  • Das Aminoxid kann ein trialiphatisch substituiertes Aminoxid, ein N-alkyliertes cyclisches Aminoxid, ein Dialkylpiperazindi-N-oxid, ein Alkyldi(hydroxyliertesoxyalkyl)aminoxid, ein Dialkylbenzylaminoxid, ein Fettamidopropyldimethylaminoxid, ein Diaminoxid, ein Triaminoxid oder irgendeine Kombination irgendwelcher der vorgenannten sein. Beispiele für geeignete Aminoxide schliessen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylaminoxide ein. Vorzugsweise enthält das Aminoxid mindestens eine C8-C18-Alkylgruppe.
  • Bevorzugte trialiphatisch substituierte Aminoxide besitzen die Formel R1R2R3N→O, worin R1 eine geradkettige, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften besitzende gesättigte oder ungesättigte C6-C40-Gruppe ist und R2 und R3 unabhängig voneinander geradkettige, verzweigte oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften besitzende gesättigte oder ungesättigte C1-C40-Gruppen sind. R1, R2 und R3 können unabhängig voneinander Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Aryl oder irgendeine Kombination irgendwelcher der vorstehend genannten sein. Vorzugsweise ist R1 eine geradkettige, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften besitzende gesättigte oder ungesättigte C6-C22-Gruppe, wie Kokosalkyl, hydriertes Talkalkyl, Sojaalkyl, Decyl, Hexadecyl und Oleyl, und R2 und R3 sind unabhängig voneinander geradkettige, verzweigte oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften besitzende gesättigte oder ungesättigte C1-C22-Gruppen, wie Kokosalkyl, hydriertes Talkalkyl, Sojaalkyl, Decyl und Hexadecyl. In einer bevorzugten Ausführungsform ist R1 eine geradkettige oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C6-C14-Gruppe.
  • Ein bevorzugtes trialiphatisch substituiertes Aminoxid ist ein Dialkylmethylaminoxid der Formel R1R2CH3N→O, worin R1 und R2 wie oben definiert sind.
  • Ein weiteres bevorzugtes Trialkylaminoxid ist ein Alkyldimethylaminoxid der Formel R1(CH3)2N→O, worin R1 wie oben definiert ist. Alkyldimethylaminoxide sind ungiftige und nicht mutagene Tenside. Besonders bevorzugt ist R1 eine gesättigte oder ungesättigte C6-C22-Gruppe. Bevorzugte Alkyldimethylaminoxide umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Decyldimethylaminoxid, Dodecyldimethylaminoxid, Tetradecyldimethylaminoxid, Hexadecyldimethylaminoxid, Kokosalkyldimethylaminoxid, Octadecyldimethylaminoxid, (hydriertes Talgalkyl)dimethylaminoxid, sowie jegliche Kombination irgendwelcher der vorgenannten.
  • Bevorzugte N-alkylierte cyclische Aminoxide besitzen die Formel R4R5R6N→O, wobei R4 wie zuvor R1 definiert ist und R5 und R6 unter Bildung einer cyclischen Gruppe miteinander verknüpft sind. Die cyclische Gruppe enthält typischerweise 4 bis 10 Kohlenstoffatome und kann gegebenenfalls Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff oder irgendeine Kombination irgendwelcher der vorgenannten enthalten. Besonders bevorzugte N-alkylierte cyclische Aminoxide umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ein Alkylmorpholin-N-oxid, ein Dialkylpiperazindi-N-oxid und jegliche Kombination irgendwelcher der zuvor genannten.
  • Bevorzugte Alkylmorpholin-N-oxide besitzen die Formel
    Figure 00030001
    worin R7 wie zuvor R1 definiert ist. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist R7 eine geradkettige oder verzweigte C10- bis C16-Alkylgruppe. Beispiele bevorzugter Alkylmorpholin-N-oxide schliessen, ohne darauf beschränkt zu sein, Cetylmorpholin-N-oxid und Laurylmorpholin-N-oxid ein.
  • Bevorzugte Dialkylpiperazindi-N-oxide besitzen die Formel
    Figure 00030002
    worin R8 wie zuvor R1 und R9 wie zuvor R2 definiert ist.
  • Bevorzugte Alkyldi(hydroxyalkyl)aminoxide besitzen die Formel
    Figure 00030003
    worin R10 wie zuvor R1 definiert ist, R11 und R12 unabhängig voneinander H oder CH3 und m und n unabhängig voneinander ganze Zahlen von 1 bis 10 sind.
  • Bevorzugte Dialkylbenzylaminoxide besitzen die Formel R13R14R15N→O, worin R13 wie zuvor R1 und R14 wie zuvor R2 definiert ist und R15 Benzyl ist. Besonders bevorzugte Dialkylbenzylaminoxide schliessen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Alkylbenzylmethylaminoxide der Formel R13R15CH3N→O ein, worin R13 und R15 wie oben definiert sind. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist R13 eine geradkettige oder verzweigte C8-C12-Alkylgruppe.
  • Bevorzugte Fettamidopropyldimethylaminoxide besitzen die Formel
    Figure 00030004
    worin R16 wie zuvor R1 definiert ist.
  • Bevorzugte Diaminoxide besitzen die Formel
    Figure 00040001
    worin R17 wie zuvor R1 definiert ist und m eine ganze Zahl von ungefähr 1 bis ungefähr 10 ist.
  • Bevorzugte Triaminoxide besitzen die Formel
    Figure 00040002
    worin R18 wie zuvor R1 definiert ist und m und n unabhängig voneinander ganze Zahlen von ungefähr 1 bis ungefähr 10 sind.
  • Langkettige (C16 und grösser) Aminoxide wie Hexadecylaminoxide und (hydriertes Talgalkyl)aminoxide sind besonders bevorzugt, um der Zusammensetzung hydrophobierende Eigenschaften zu verleihen. Kurzkettige (C14 und kürzer) Aminoxide sind besonders wirksame Mittel zur Verbesserung der Verteilung in und Durchdringung von Holz und helfen, Langkettige Aminoxide löslich zu machen.
  • Das Holzschutzmittel kann eine quartäre Ammoniumverbindung oder ein Aminsalz umfassen. Geeignete quartäre Ammoniumverbindungen schliessen, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, solche der Formel R19R20R21R22N+X– ein, worin R19, R20, R21 und R22 unabhängig voneinander geradkettige, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften aufweisende gesättigte oder ungesättigte Gruppen sind und X– ein Dehydracetsäure-Anion ist. Die Summe der Kohlenstoffatomzahlen in R19, R20, R21 und R22 reicht allgemein von 10 bis 50. R19, R20, R21 und R22 können Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Aryl oder irgendeine Kombination irgendwelcher der zuvor genannten sein.
  • Eine bevorzugte quartäre Ammoniumverbindung besitzt die Formel R19(CH3)3N+X–, worin R19 eine geradkettige oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C10-C20-Gruppe wie eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe ist und X– wie oben definiert ist. Besonders bevorzugt ist R19 eine geradkettige gesättigte oder ungesättigte C16-C18-Gruppe.
  • Eine weitere bevorzugte quartäre Ammoniumverbindung besitzt die Formel R19R20(CH3)2N+X–, worin R19 eine geradkettige oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C6-C20-Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte C6-C20-Arylgruppe, R20 eine geradkettige oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C1-C20-Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte C6-C20-Arylgruppe und X wie oben definiert ist. Der hier gebrauchte Ausdruck „substituiert" umfasst, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, Substitution mit irgendeinem oder irgendeiner Kombination der folgenden Substituenten: C1-C4-Alkyl. Vorzugsweise sind R19 und R20 unabhängig voneinander geradkettige oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C8-C15-Gruppen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind R19 und R20 unabhängig voneinander geradkettige oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C8-C12-Gruppen.
  • Eine weitere geeignete quartäre Ammoniumverbindung besitzt die Formel R19R20(CH3)2N+X–, worin R19 eine substituierte oder unsubstituierte Benzylgruppe, R20 eine geradkettige substituierte oder unsubstituierte C10- bis C20-Gruppe und X– wie oben definiert ist. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist R19 Benzyl und R20 eine geradkettige gesättigte oder ungesättigte C12-C18-Gruppe.
  • Eine weitere für die Anwendung in der vorliegenden Erfindung in Erwägung gezogene quartäre Ammoniumverbindung besitzt die Formel R19R20N+(CH3)(CH2CH2O)nHX–, worin R19 eine geradkettige oder verzweigte substituierte oder ursubstituierte C6-C20-Alkylgruppe oder eine substituierte oder ursubstituierte C6-C20-Arylgruppe, R20 eine geradkettige oder verzweigte substituierte oder unsubstituierte C1-C20-Alkylgruppe oder eine substituierte oder ursubstituierte C6-C20-Arylgruppe, n eine ganze Zahl von 1 bis 2 und X– wie oben definiert ist. Vorzugsweise sind R19 und R20 geradkettige oder verzweigte substituierte oder ursubstituierte C8-C10-Gruppen und besonders bevorzugt Decyl.
  • Noch eine weitere geeignete quartäre Ammoniumverbindung besitzt die Formel R19R20R21(CH3)N+X–, worin R19, R20 und R21 unabhängig voneinander geradkettige oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C6-C22-Gruppen sind. Besonders bevorzugt sind R19, R20 und R21 unabhängig voneinander geradkettige oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C8-C10-Gruppen.
  • Geeignete Aminsalze besitzen die Formel R26R27R28NH+Y–, worin R26, R27 und R28 unabhängig voneinander geradkettige, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften aufweisende gesättigte oder ungesättigte Gruppen sind und Y ein Dehydracetsäure-Anion ist. Die Summe der Anzahlen der Kohlenstoffatome in R26, R27 und R28 reicht allgemein von 10 bis 50. R26, R27 und R28 können Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Aryl oder irgendeine Kombination irgendwelcher der zuvor genannten sein.
  • Ein weiteres Beispiel ist ein Aminsalz der Formel R29(CH3)2NH+Y–, worin R29 eine geradkettige, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften aufweisende gesättigte oder ungesättigte C6-C30-Gruppe und Y– ein Dehydracetsäure-Anion ist. Vorzugsweise ist R29 eine geradkettige und gesättigte C8-C20-Gruppe. Beispiele solcher Verbindungen schliessen, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, die Dehydracetsäure-Salze von N-Dodecyl-N,N-dimethylamin, welches als Barlene® 12S von Lonza Inc. in Allendale, NJ erhältlich ist, N-Hexadecyl-N,N-dimethylamin, welches als Barlene® 16S von Lonza Inc. erhältlich ist, N-Octadecyl-N,N-dimethylamin, welches als Barlene® 18S von Lonza Inc. erhältlich ist, von hydriertem Talgalkyldimethylamin oder irgendeiner Kombination irgendwelcher der zuvor genannten ein.
  • Das Gewichtsverhältnis von Aminoxid zu Holzschutzmittel in der Schutzmittelzusammensetzung reicht allgemein von 1:10 bis 10:1 und vorzugsweise von 1:6 bis 4:1. Wenn hydrophobierende Eigenschaften gewünscht sind, reicht das Gewichtsverhältnis vorzugsweise von 1:1 bis 4:1.
  • Eine weitere Ausführungsform ist eine Holzschutzmittelzusammensetzung, die ein Dehydracetsäuresalz eines Amins der Formel R23R24R25N, wobei R23, R24 und R25 unabhängig voneinander geradkettige, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften aufweisende gesättigte oder ungesättigte Gruppen sind und die Summe der Kohlenstoffatomzahlen in R23, R24 und R25 10 bis 50 ist, und ein Aminoxid umfasst.
  • Vorzugsweise sind R24 und R25 beide Methyl und R23 ist eine geradkettige, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften aufweisende gesättigte oder ungesättigte C6-C30-Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte C6-C30-Arylgruppe.
  • Der pH-Wert der Schutzmittelzusammensetzung reicht im grossen und ganzen von ungefähr 2 bis ungefähr 12. Vorzugsweise liegt der pH-Wert der Schutzmittelzusammensetzung im Bereich von ungefähr 6 bis ungefähr 8 und ist besonders bevorzugt ungefähr 7.
  • Die Schutzmittelzusammensetzung kann weiterhin Wasser und/oder andere wasserverträgliche Lösungsmittel wie Alkohole, Glykole, Ketone und Ester umfassen. Zusätzlich kann die Schutzmittelzusammensetzung andere auf dem Fachgebiet bekannte Additive enthalten. Die Schutzmittelzusammensetzung umfasst typischerweise eine für die Verbesserung der gleichförmigen Verteilung und Durchdringung wirksame Menge des die Verteilung in und Durchdringung von Holz verbessernden Mittels und eine holzschützend wirkende Menge des Holzschutzmittels. Die Schutzmittelzusammensetzung umfasst grundsätzlich ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gew.-% Aminoxide und ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gew.-% Holzschutzmittel, bezogen auf insgesamt 100 Gew.-% der Schutzmittelzusammensetzung. Vorzugsweise umfasst die Schutzmittelzusammensetzung 0,5 bis 4 Gew.-% Aminoxide und 0,5 bis 4 Gew.-% Holzschutzmittel, bezogen auf insgesamt 100 Gew.-% der Schutzmittelzusammensetzung.
  • Geeignete Holzsubstrate schliessen, ohne darauf beschränkt zu sein, Gelbkiefer-(ponderosa eine)Splintholz, Sumpfkiefer (southern yellow eine) und Waldkiefer (Scots eine) ein.
  • Die Schutzmittelzusammensetzung kann auf das Holzsubstrat durch jede dem Durchschnittsfachmann bekannte Methode, einschliesslich, aber nicht beschränkt auf, Bürsten, Tauchen, Tränken, Vakuumimprägnierung und Druckbehandlung mit verschiedenen Arbeitsgängen aufgebracht werden.
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Alle Angaben in Teilen und Prozenten beziehen sich auf das Gewicht, soweit nicht anderweitig angegeben.
  • Beispiel 1 (nicht erfindungsgemäss)
  • Eine wässrige Behandlungslösung wurde wie folgt hergestellt: Passende Mengen Hexadecyldimethylaminoxid und Didecyldimethylammoniumchlorid wurden gemischt. Die Mischung wurde in einem heissen Wasserbad erhitzt, um die Bestandteile zu schmelzen und ineinander aufzulösen. Das Gemisch wurde dann unter Rühren mit warmem (40–50°C) Wasser verdünnt, um eine wässrige Behandlungslösung zu erhalten, welche 2 Gew.-% Hexadecyldimethylaminoxid und 1 Gew.-% Didecyldimethylammoniumchlorid enthielt.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Eine wässrige Behandlungslösung mit einem Gehalt von 1 Gew.-% Didecyldimethylammoniumchlorid wurde hergestellt.
  • Beispiel 3 (nicht erfindungsgemäss)
  • Die nach Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 hergestellten wässrigen Behandlungslösungen wurden jeweils wie folgt getestet: 2' lange Stücke von kammergetrocknetem Sumpfkiefernholz 1. Sortierung der Grösse 2 × 4 wurden an den Enden mit einem Epoxidlack beschichtet. Die Holzstücke wurden in einem Druckkessel für ungefähr 30 Minuten bei ungefähr –90 kPa gehalten, die wässrige Testlösung eingespritzt, und für ungefähr 30 Minuten unter ungefähr 950 kPa Druck gesetzt. Der Druck wurde durch Zugabe von Luft entlastet, die Lösung abgelassen und die Holzstücke für ungefähr 30 Minuten einem Vakuum von ungefähr –90 kPa ausgesetzt.
  • Das Holzstück wurde in zwei Hälften zersägt und die Schnittfläche mit einer Lösung von Bromphenolblau in angesäuertem Ethanol/Wasser besprüht, um das Eindringvermögen des Schutzmittels Didecyldimethylammoniumchlorid zu bestimmen.
  • Beispiel 4
  • Das Verfahren in Beispiel 3 zum Präparieren von Holzstücken mit den gemäss Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Behandlungslösungen wurde wiederholt, mit der Ausnahme dass 40 mm × 90 mm („2 × 4") Sumpfkiefernholzstücke mit versiegelten Enden an Stelle der Gelbkiefer-Splintholzstücke eingesetzt wurden.
  • Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
    Alkylammoniumverbindung (Quat/Amin) (w/w) Aminoxid Verhältnis Quat/Amin zu Aminoxid Durchdringung
    1. Stück 2. Stück
    Didecyldimethylammoniumchlorid (1,0%) keines - gut sehr schlecht
    Octadecyldimethylamin-Dehydracetsäuresalz 1 (1%) keines - ser gut ser schlecht
    (C16- 18-Alkyl)dimethylamin-Dehydracetsäuresalz 2 (1%) C16-18-Alkyldimethylaminoxid (1,2%) 1:1,2 vollständig vollständig
    1 – Das Aminsalz besitzt geringe Löslichkeit in Wasser. Deshalb musste die Behandlungslösung noch heiss (ungefähr 40–50°C) auf das Holz aufgebracht werden. 2 – Diese Lösung war bei Umgebungsbedingungen klar und stabil.
  • Beispiel 5
  • Das Verfahren von Beispiel 3 zum Präparieren von Holzstücken mit den gemäss Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 hergestellten wässrigen Behandlungslösungen wurde mit den Lösungen gemäss Tabelle 2 wiederholt, mit der Ausnahme dass 40 mm × 90 mm („2 × 4' s") Sumpfkiefernholzstücke mit versiegelten Enden an Stelle der Gelbkiefer-Splintholzstücke eingesetzt wurden.
  • Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2
    Behandlungslösung Verbindung Gefundene Gesamtretention gefundene Menge Verbindung in Zonen (%)
    äussere 7,6 mm (0,3'') zweite 7,6 mm (0,3'') innere 7,6 nun (0,3'')
    Didecyldimethylammoniumchlorid (1,0%) (Stück Nr. 1) Didecyldimethylammoniumchlorid nicht bestimmt 1,2 0,7 0,5
    Didecyldimethylammoniumchlorid (1,0%) (Stück Nr. 2) Didecyldimethylammoniumchlorid 1,2 1,5 1,2 1,1
    Didecyldimethylammoniumchlorid, Dehydracetsäuresalz von (C16-18-Alkyl)dimethylmin und (C16-18-Alkyl)dimethylaminoxid Didecyldimethylammoniumchlorid 0,6 0,7 0,7 0,5
    Dehydracetsäuresalz von (C16-18-Alkyl)dimethylamin nicht bestimmt 0,5 0,4 0,4
    (C16-18-Alkyl)dimethylaminoxid nicht bestimmt
  • Beispiel 6
  • Zehn Pfosten von ¾'' × ¾'' (19 mm × 19 mm) wurden wie folgt mit den Behandlungslösungen aus Tabelle 3 druckbehandelt: Jeder Pfosten wurde in einen mit einem Zugabetrichter ausgestatteten Vakuumexsikkator platziert und für etwa 30 Minuten auf einen Druck von ungefähr –90 kPa evakuiert. Die wässrige Behandlungslösung wurde in den Vakuumexsikkator eingespritzt und das Vakuum aufgehoben, um den Druck auf ungefähr 950 kPa zu erhöhen. Der Pfosten wurde für etwa 30 Minuten stehengelassen und dann abgetupft, um überschüssige Lösung zu entfernen. Der Druck im Vakuumexsikkator wurde dann für etwa 30 Minuten auf ungefähr –90 kPa vermindert, um Flüssigkeit aus dem Holz zu entfernen.
  • Aus jedem Pfosten wurde das Mittelstück ausgeschnitten und das Eindringvermögen nach folgender Methode bestimmt: Durch Auflösen von 0,1 Gew.-% Bromphenolblau in ungefähr 5 Gew.-% Essigsäure, ungefähr 20 Gew.-% Ethanol und ungefähr 75 Gew.-% Wasser wurde ein Penetrationsindikator hergestellt. Der Penetrationsindikator wurde auf die Holzoberfläche aufgesprüht. Gebiete des Holzsubstrats, die eine Konzentration von wenigstens ungefähr 10 ppm an quartären Ammoniumverbindungen, Aminen und/oder Aminoxiden aufweisen, verfärben sich durch den Penetrationsindikator bläulich.
  • Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3
    Alklammoniumverbindung Aminoxid Verhältnis Alkylammoniumverbindung Aminoxid Eindringvermögen
    Didecyldimethylammoniumchlorid (1%) keines - schlechtes Eindringen, Mitten praktisch unbehandelt
    Hexadecyldimethylamin, Dehydracetsäure, Hydrixyessigsäure (Aminsalz) (1%) Hexadecyldimethylaminoxid und Decylaminoxid (1,2%) 1:1,2 vollständiges Eindringen
    Didecyldimethylammoniumchlorid (1%), C16- 18-Alkylbenzyldimethylammoniumchlorid (1%), C16- 18-Alkyldimethylamin/C16-18-Alkyldimethylamin-DHA-Salz* (1%) C16-18-Alkyldimethylaminoxid (1%) 3:1 vollständiges Eindringen
    * – Ein Teil des Amins war frei (kein Salz) und der Rest war mit Dehydroacetat (DHA) neutralisiert.
  • Beispiel 7
  • Jede Behandlungslösung aus der folgenden Tabelle 4 wurde nach der in Beispiel 3 beschriebenen Methode auf vier Stücke Sumpfkiefernholz von 5,1 × 10,2 cm2 (2'' × 4'') aufgetragen. Zwei der Stücke wurden mit den angegebenen Konzentrationen und die zwei anderen Stücke mit den halben angegebenen Konzentrationen behandelt. Die Stücke wurden im Freien auf ein Gestell platziert und das allgemeine Erscheinungsbild der Oberflächen nach 2 Monaten beobachtet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4
    Holzschutzmittel Aminoxid Gewichtsverhältnis Holzschutzmitte/Aminoxid Beobachtungen nach 2 Monaten Bewitterung
    - - - allgemein dunklere Oberfläche mit sehr dunklen Abschnitten, Bildung eines Risses in der Oberfläche eines Stücks
    Didecyldimethylammoniumchlorid (1%) - - wenige Flecken und schwarze Abschnitte, die zwei der vier Proben teilweise bedecken; ein Stück hat einen langen tiefen Riss entwickelt
    Hexadecyldimethylamin, Dehydracetsäure, Essigsäure (Aminsalz)** (1,2%) Hexadeccyldimethylaminoxid (1%) 1,2:1 alle Stücke sauber und hell ohne Veränderung der Oberfläche
    Didecyldimethylammoniumchlorid (1%), C16-18-Alkylbenzyldimethylammoniumchlorid (1%) und C16-18-alkyldimethylamin-DHA (1%) (C16-18-Alkyl)dimethylaminoxid (1%) 3:1 alle Stücke sauber und hell ohne Veränderung der Oberfläche
    * – „Sauber" ist hier definiert als frei von Moder, „hell" ist definiert als die ursprüngliche Holzfarbe.
    ** – Etwas Amin war frei (kein Salz) und der Rest mit Dehydroacetat (DHA) und/oder Acetat neutralisiert.
  • Beispiel 8
  • Sumpfkieferstücke von 25,4 × 0,63 × 1,9 cm3 (10'' × ¼'' × ¾'') wurden wie in Beispiel 3 beschrieben mit den Behandlungslösungen aus der folgenden Tabelle 5 behandelt. Die Teile wurden im Freien platziert und über 17 Monate beobachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt. Tabelle 5
    Alkylammoniumverbindung (Quat/Amin) Aminoxid Verhältnis Quat/Amin zu Aminoxid Beobachtungen
    3 Monate 10 Monate 17 Monate
    - - - dunkler verwittertes Grau sehr dunkel
    DDAC (1%) - - klar und hell dunkler noch dunkler
    Dehydracetsäuresalz C16-18-Alkyldimethylamin (1%) Decyldimethylaminoxid (0,1%) 1:0,1% hell und klar hell und sauber beginnt dunkel zu werden
    Dehydracetsäuresalz von Octadecyldimethylamin (1%) Hexadecyldimethylaminoxid (2,3%) 1:2,3 hell und klar hell und sauber noch ganz hell

Claims (15)

  1. Verfahren zur Verbesserung der gleichmässigen Verteilung und des Eindringens wenigstens eines Holzschutzmittels in ein Holzsubstrat, welches Verfahren das Aufbringen einer Schutzmittelzusammensetzung auf das Holzsubstrat umfasst und worin die Schutzmittelzusammensetzung (a) ein die Verteilung in Holz verbesserndes Mittel, welches ein oder mehrere Aminoxid(e) umfasst, und (b) ein Holzschutzmittel, umfassend einen Bestandteil, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus (i) quartären Ammoniumverbindungen der Formel R19R20R21R22N+X–, worin R19, R20, R21 und R22 unabhängig voneinander lineare, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften besitzende gesättigte oder ungesättigte Gruppen sind und die Summe der Kohlenstoffatomzahlen in R19, R20, R21 und R22 im Bereich von 10 bis 50 liegt, und X– ein Dehydracetsäure-Anion ist, (ii) quartären Ammoniumverbindungen der Formel R19(CH3)3N+X–, worin R19 eine lineare oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C10-20-Gruppe und X– ein Dehydracetsäure-Anion ist, (iii) quartären Ammoniumverbindungen der Formel R19R20(CH3)2N+X–, worin R19 eine lineare oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C6-20-Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte C6-20-Arylgruppe, R20 eine lineare oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C1-20-Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte C6-20-Arylgruppe und X– ein Dehydracetsäure-Anion ist, (iv) quartären Ammoniumverbindungen der Formel R19R20(CH3)2N+X–, worin R19 eine substituierte oder unsubstituierte Benzylgruppe, R20 eine lineare gesättigte oder ungesättigte C10-20-Gruppe und X ein Dehydracetsäure-Anion ist, (v) quartären Ammoniumverbindungen der Formel R19R20N+(CH3)(CH2CH2O)nHX–, worin R19 eine lineare oder verzweigte substituierte oder unsubstituierte C6-20-Alkylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte C6- 20-Arylgruppe, R20 eine lineare oder verzweigte substituierte oder unsubstituierte C1- 20-Alkylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte C6- 20-Arylgruppe, n eine ganze Zahl von 1 bis 2 und X– ein Dehydracetsäure-Anion ist, (vi) quartären Ammoniumverbindungen der Formel R19R20R21(CH3)N+X–, worin R19, R20 und R21 unabhängig voneinander lineare oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C6- 22-Grupen sind und X– ein Dehydracetsäure-Anion ist, (vii) Aminsalzen der Formel R26R27R28NH+Y–, worin R26, R27 und R28 unabhängig voneinander lineare, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften aufweisende gesättigte oder ungesättigte Gruppen sind und die Summe der Kohlenstoffatomzahlen in R26, R27 und R28 10 bis 50 beträgt und Y– ein Dehydracetsäure-Anion ist; (viii) Aminsalzen der Formel R29(CH3)2NH+Y–, worin R29 eine lineare, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften aufweisende gesättigte oder ungesättigte C6-30-Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte C6-30-Arylgruppe und Y– ein Dehydracetsäure-Anion ist, umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Aminoxid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus (i) einem trialiphatisch substituierten Aminoxid, (ii) einem N-alkylierten cyclischen Aminoxid, (iii) einem Di-N-alkylpiperazindi-N-oxid, (iv) einem Alkyldi(hydroxyalkyl)aminoxid, (v) einem Dialkylbenzylaminoxid, (vi) einem Fettacylamidopropyl-dimethylaminoxid (vii) einem Diaminoxid, (viii) einem Triaminoxid und (ix) irgendeiner Kombination irgendwelcher der vorgenannten.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, worin das trialiphatisch substituierte Aminoxid die Formel R1R2R3N→O besitzt, worin R1 eine lineare, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften besitzende gesättigte oder ungesättigte C6- bis C40-Gruppe ist und R2 and R3 unabhängig voneinander lineare, verzweigte oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften besitzende gesättigte oder ungesättigte C1- bis C40-Gruppen sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, worin R1 eine lineare, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften besitzende gesättigte oder ungesättigte C6- bis C22-Gruppe ist und R2 und R3 unabhängig voneinander lineare, verzweigte oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften aufweisende gesättigte oder ungesättigte C1- bis C22-Gruppen sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, worin R1 eine lineare oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte C6- bis C14-Gruppe ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, worin R2 und R3 Methylgruppen sind.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, worin R1 eine gesättigte oder ungesättigte C6- 22-Gruppe ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, worin das Aminoxid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Decyldimethylaminoxid, Dodecyldimethylaminoxid, Tetradecyldimethylaminoxid, Hexadecyldimethylaminoxid, Cocosalkyldimethylaminoxid, Octadecyldimethylaminoxid, hydriertem Talgalkyldimethylaminoxid und jeglicher Kombination irgendwelcher der vorgenannten.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Gewichtsverhältnis von Aminoxid zu Holzschutzmittel in der Schutzmittelzusammensetzung 1:10 bis 10:1, vorzugsweise 1:6 bis 4:1, und besonders bevorzugt 1:1 bis 4:1 beträgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Schutzmittelzusammensetzung zusätzlich Wasser umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Schutzmittelzusammensetzung 0,5 bis 4 Gew.-% Aminoxide und 0,5 bis 4 Gew.-% Holzschutzmittel, bezogen auf 100% Gesamtgewicht der Schutzmittelzusammensetzung, umfasst.
  12. Holzschutzmittelzusammensetzung, umfassend: (a) ein Dehydracetsäuresalz eines Amins der Formel R23R24R25N, worin R23, R24 und R25 unabhängig voneinander lineare, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften aufweisende gesättigte oder ungesättigte Gruppen sind und die Summe der Kohlenstoffatomzahlen in R23, R24 und R25 im Bereich von 10 bis 50 liegt, und (b) ein Aminoxid.
  13. Holzschutzmittelzusammensetzung nach Anspruch 12, worin R23 eine lineare, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften aufweisende gesättigte oder ungesättigte C6-30-Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte C6- 30-Arylgruppe ist und R24 und R25 Methyl sind.
  14. Holzschutzmittelzusammensetzung nach Anspruch 12, worin das Aminoxid die Formel R1R2R3N→O besitzt, worin R1 eine lineare, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften besitzende gesättigte oder ungesättigte C6- bis C40-Gruppe ist und R2 and R3 unabhängig voneinander lineare, verzweigte, oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften besitzende gesättigte oder ungesättigte C1- bis C40-Gruppen sind.
  15. Holzschutzmittelzusammensetzung nach Anspruch 14, worin R1 eine lineare, verzweigte, cyclische oder irgendeine Kombination dieser Eigenschaften besitzende gesättigte oder ungesättigte C6- bis C22-Gruppe ist und R2 und R3 Methyl sind.
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