DE69434347T2 - Verwendung einer Wasserdichtungszusammensetzung für die Konservierung von Holz - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft Hydrophobierungs- und Holzschutzzusammensetzungen. Es wurde gefunden, dass Polyhydroxyl- oder Polyetherhydroxylester von Fettsäuren und Polyetherhydroxide als Hydrophobierungsmittel für Holzsubstrate nützlich sind. Ausserdem sind diese Hydrophobierungsmittel in Kombination mit quartären Ammoniumzusammensetzungen und einem Lösungsmittel als hydrophobierende Holzschutzmittel nützlich. Bevorzugte quartäre Ammoniumzusammensetzungen schliessen quartäre C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkylammoniumchloride, -hydroxide, -carbonate, -carboxylate oder -borate ein.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Quartäre Ammoniumverbindungen (Quats), und insbesondere Didecyldimethylammoniumchlorid (DDAC)
    Figure 00010001
    werden üblicherweise als Holzschutzmittel verwendet, da sie Widerstandsfähigkeitseigenschaften gegenüber Pilzen und Termiten, gegenüber Festigkeitsverlust und gegenüber elektrischer Empfindlichkeit zeigen, die denen von üblicherweise verwendeten Schutzmitteln aus saurer Kupfer-/Chrom-/Arsenlösung (CCA) oder ammoniakalischer Kupfer- und Arsensalzlösung ähnlich sind. Siehe Proc. of the Am. Wood Pres. Assoc., 80: 191–210 (1984). Chlorid-Quats enthalten zwar keine potenziell gefährlichen Schwermetalle, Didecyldimethylammoniumchlorid wird im Boden jedoch schnell ausgelaugt (Nicholas et al., Forest Prod. J., 41: 41 (1991)) und muss daher an ein Kupfersalz gekuppelt werden.
  • Findlay et al., US-Patent Nr. 4,929,454, offenbart ein Verfahren zum Schützen von Holz durch Imprägnieren mit einer quartären Ammoniumverbindung und wenigstens einem von Zink und Kupfer, wobei das Quat-Anion ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Hydroxid, Chlorid, Bromid, Nitrat, Bisulfat, Acetat, Bicarbonat und Carbonat, Formiat, Borat und Fettsäuren. Diese Quats weisen gegenüber üblicherweise verwendeten Schutzmitteln aus saurer Kupfer-/Chrom-/Arsenlösung (CCA) oder ammoniakalischer Kupfer- und Arsensalzlösung eindeutige Umwelt- und Sicherheitsvorteile auf, da sie keine potenziell gefährlichen Schwermetalle enthalten. Die Quats von Findlay et al. benötigen Kupfer oder Zink, um sie relativ unlöslich zu machen und zu verhindern, dass sie aus dem behandelten Substrat ausgelaugt werden. Die Verwendung von Kupfer oder Zink in den vorstehenden Formulierungen kann immer noch Umwelt- und Korrosionsbedenken verursachen.
  • Ausserdem neigt Didecyldimethylammoniumchlorid dazu, vorzugsweise an der Holzoberfläche zu absorbieren und behandelt so nicht das gesamte Substrat gleichmässig. Schliesslich zeigt mit DDAC behandeltes Holz unter Lichteinwirkung eine Oberflächenerosion oder Alterung. Siehe Preston et al., Proc. Am. Wood Pres. Assoc., 83: 331 (1987).
  • Die biozide Wirksamkeit verschiedener Chlorid-Quats gegenüber Bakterien, Pilzen und Algen ist in Cationic Surfactants, Hrsg. E. Jungerman, S. 56–57, Marcel Dekker, Inc., 1969, tabellarisch wiedergegeben. Nicholas, „Interaction of Preservatives with Wood", Chemistry of Solid Wood, Advances in Chemistry Series #207, Powell Hrsg., (A. C. S. 1984), bemerkt, dass Didecyldimethylammoniumverbindungen und insbesondere DDAC potenzielle Biozide sind. Preston, J. A. O. C. S. 60: 567 (1983), stimmt dem zu und äussert die Ansicht, dass Dialkyldimethylverbindungen mit C10-C12-Alkylgruppen maximale Fungitoxizität zeigen. Butcher et al., Chem. Abstracts Nr. 91: 152627b, vertritt die Ansicht, dass die Gegenwart einer Säure oder einer Base die Aktivität von Didecyldimethylammonium-Quats beeinflussen kann.
  • Didecyldimethylammoniumacetat wurde laut Chem. Abstracts Nr. 97: 9175 als Phasentransferkatalysator für eine Oxidation verwendet. Durch Autoklavieren von Didecylmethylamin mit Gluconsäure und Ethylenoxid in Isopropanol, was [(C10H21)2CH3N((CH2)2O)nH]+-Gluconat– ergab, wurde laut Chem. Abstracts Nr. 109: 124403x ein Holzschutzmittel hergestellt, während durch Austausch eines Benzylammoniumchlorids mit einem Chlorhexidingluconat laut Chem. Abstracts Nr. 103: 109954f Desinfektionslösungen hergestellt wurden.
  • Mikrobiozide Zusammensetzungen, die quartäre Ammoniumverbindungen der Formel R1N+R2R3R4X– einschliessen, worin wenigstens einer von R1, R2 und R3 eine C8-C30-Alkyl- oder -Alkenylgruppe ist und die übrigen von R1, R2 und R3 Methyl, Ethyl, CH2Ph oder 4-Pyridylmethyl sind, R4 Methyl oder Ethyl ist und X ein Anion einer Säure mit einer hydrophoben C7- oder höheren Gruppe ist, wurden in Chem. Abstracts Nr. 113: 154360f und 113: 153776j beschrieben. Chem. Abstracts Nr. 112: 79768u offenbart Verbindungen der Formel R1R2R3R4N+X–, worin R1, R2 und R3 Methyl, Ethyl, Benzyl, 4-Pyridylmethyl sind und wenigstens einer davon C8-C30-Alkyl oder -Alkenyl ist, R4 Methyl oder Ethyl ist und X ein Gegenanion einer Säure mit einer hydrophoben C7- oder höheren Gruppe ist. Es wurde gezeigt, dass Dimethyldidecylammoniumdodecylbenzolsulfonat Holz Langzeit-Fäulebeständigkeit verleiht, ohne Rost zu verursachen, wohingegen die Chloridsalze ähnlicher Verbindungen nachweislich Rost verursachen.
  • Patton et al., US-Patent Nr. 5,004,760, offenbaren polymere Schäume, in die verschiedene Dialkyldimethylammoniumcarboxylate eingearbeitet sind, wie Didecyldimethylammoniumpoly(ethylen/acetat) und dergleichen.
  • Quartäre Ammoniumverbindungen (Quats) werden typischerweise durch folgende Reaktion hergestellt: R1R2R3N + R4X → R1R2R3R4NX (II)worin X ein Halogen, ein Sulfat, eine Sulfoverbindung oder dergleichen ist. Wenn wenigstens einer von R1, R2, R3 oder R4 C12 oder höher darstellt, ist das Produkt eine inerte Seife. Viele inerte Seifen haben eine biozide Wirkung gegen Bakterien, Pilze, Algen und verwandte Organismen.
  • Die vorstehende Reaktion (II) wird durch den Reaktanten R4X limitiert, da R4 mit tertiären Aminen reagieren muss. So reagiert beispielsweise Methylchlorid (R4X = CH3Cl) mit einem tertiären Amin bei weniger als 100°C unter Bildung einer quartären Verbindung R3N+CH3Cl–, wohingegen Methanol oder Methylacetat (R4X = CH3OH oder CH3COOCH3) unter ähnlichen Reaktionsbedingungen nicht reagieren.
  • Quartäre Ammoniumverbindungen mit einer Sulfonatgruppe lassen sich im Allgemeinen einfach herstellen, entweder durch Umsetzen einer Sulfonatverbindung mit einem tertiären Amin (III) oder durch einen doppelten Austausch (IV). R3N + RSO3CH3 → R3NCH3 +RSO3 – (III) R3N+CH3Cl– + RSO3 –Na+ → R3NCH3 +RSO3 – + NaCl (IV)
  • Wenn Trimethylamin mit Kohlendioxid und Methanol bei 85 bis 95 Atmosphären auf über 200°C erwärmt wird, wird das Carbonat-Quat Bis-tetramethylammoniumcarbonat hergestellt. Industrial Organic Nitrogen Compounds, Hrsg. Astle, S. 66, Reinhold Inc., 1961. Diese Reaktion ist jedoch auf die Methylverbindung beschränkt, da sich höhere Homologe gemäss der Hofmannschen Abbaureaktion zu Olefinen zersetzen. Siehe Organic Reactions, 11, Kap. 5, 377, Krieger Publishing Co., 1975.
  • In Chem. Abstracts 110: 212114 (1989) wird die Ansicht vertreten, dass Dimethylcarbonat innerhalb von 12 Stunden bei 115°C und unter Druck unter Bildung eines Methylcarbonatester-Quats mit Triethylamin in Methanol reagiert.
  • Chem. Abstracts 114: 24824 (1991) offenbart, dass 6-Hydroxyhexyldimethylamin mit Dimethylcarbonat unter Bildung eines Carbonatester-Quats reagiert.
  • Quartäre Ammoniumhydroxide (Hydroxy-Quats), ein Zwischenprodukt des Reaktionsschemas der vorliegenden Erfindung, werden derzeit durch Umsetzen eines quartären Ammoniumiodids mit Silberhydroxid hergestellt (V). RN+(CH3)3I– + AgOH → RN+(CH3)3OH– + AgI (V)
  • Diese Reaktion ist jedoch kostspielig und es ist schwierig, das Silberreagenz zurückzugewinnen. Siehe Organic Reactions, 11, Kap. 5, S. 376–377, Krieger Publishing Co., 1975.
  • Bei einer Olefinsynthese wurde vorgeschlagen, ein quartäres Salz mit wässrigem Natrium- oder Kaliumhydroxid zu behandeln und dann zu pyrolysieren, um das Hydroxy-Quat zu bilden und dann direkt zu zersetzen. Bei diesem Verfahren wird das Hydroxy-Quat jedoch nicht isoliert und seine Herstellungsbedingungen sind nicht wünschenswert. Siehe Organic Reactions, 11, Kap. 5, S. 376–377, Krieger Publishing Co., 1975.
  • Talmon et al., Science, 221, 1047 (1983), haben ein Ionenaustauscherharz verwendet, um Didodecyldimethylammoniumbromid in Didodecyldimethylammoniumhydroxid umzuwandeln (VI). (C12H25)2(CH3)2N+Br– + Ionenaustauscherharz → (C12H25)2(CH3)2N+OH– (VI)
  • Es waren jedoch 50 ml Ionenaustauscherharz und zwei Behandlungsschritte erforderlich, um 3 Gramm quartäres Ammoniumchlorid in das entsprechende Hydroxid umzuwandeln. Talmon et al. geben an, dass das Hydroxy-Quat zur Herstellung von Quats mit verschiedenen Anionen mit Säuren umgesetzt werden kann und sie haben Didodecyldimethylammonium (DDDA)-Acetat, DDDA-Formiat, DDDA-Propionat, DDDA-Butyrat, DDDA-Oxalat, DDDA-Acrylat, DDDA-Tartrat, DDDA-Benzoat und DDDA-Octanoat hergestellt. Siehe auch Organic Synthesis, Collective Volume VI, 552, John Wiley Inc., 1988; Brady et al., J. Am. Chem. Soc., 106: 4280–4282, 1984; Brady et al., J. Phys. Chem., 90: 9, 1853–1859, 1986; Miller et al., J. Phys. Chem, 91: 1, 323–325, 1989; Radlinske et al., Colloids and Surfaces, 46: 213–230, 1990.
  • Distearyldimethylammoniumgluconat wurde gemäss Chem. Abstracts Nr. 75: 119170u mittels Ionenaustausch und anschliessendem Umsetzen mit einer organischen Säure hergestellt. Miller et al., Langmuir, 4: 1363 (1988) stellten Ditetradecyldimethylammoniumacetat durch Ionenaustausch aus einem Bromid her.
  • Alternativ wurden quartäre Ammoniumhydroxidzusammensetzungen durch Behandlung eines Halogenid-Quats in einer elektrochemischen Zelle mit speziellen Kationaustauschmembranen zwischen den Zellen hergestellt. Das Hydroxy-Quat sammelt sich an einer Elektrode, das Halogenid an der anderen. Hydroxy-Quats, R1R2R3R4N+OH–, worin die R-Gruppen C1-C4 waren, wurden mit Carbonsäuren behandelt, um asymmetrische Quats herzustellen, die als Elektrolyten für Kondensatoren verwendet wurden. Siehe japanische Patentveröffentlichung Nr. 02-106 915 und Awata et al., Chemistry Letters, 371 (1985). Awata et al. gaben Carbonsäuren in die Kathodenzelle, die mit dem entstehenden Tetraethylammoniumhydroxid reagierten.
  • Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 01-172 363 offenbart die Herstellung von Tetraethylammoniumhydroxid in relativ geringen Ausbeuten durch die Umsetzung von Triethylamin mit Diethylsulfat, Erwärmen des gebildeten Quats mit Schwefelsäure, um das Sulfat-Quat zu erhalten, und Umsetzung des Sulfat-Quats mit Bariumhydroxid, um das kurzkettige Quat Tetraethylammoniumhydroxid und Bariumsulfat zu bilden.
  • Quartäre Di-(C8-C12-alkyl)ammoniumhydroxide, die durch Ionenaustausch hergestellt wurden, wurden von Bush et al., französische Patentveröffentlichung Nr. 1 518 427, als starke Basen zur Zersetzung von tierischem Gewebe verwendet.
  • Akzo offenbart, dass die Zugabe eines Metallhydroxids zu einem quartären Ammoniumchlorid, wie Didecyldimethylammoniumchlorid, in einem wässrigen Medium zu einer Gleichgewichtsmischung aus quartärem Ammoniumchlorid und quartärem Ammoniumhydroxid führt (VII). Das Gleichgewicht dieser Reaktion kann durch Verwendung von Isopropanol als Lösungsmittel nach rechts verschoben werden. (R4N)Cl + KOH = (R4N)OH + KCl (VII)
  • Akzo offenbart weiter, dass die Zugabe einer Seife zu einem quartären Ammoniumchlorid ein quartäres Ammoniumcarboxylat ergibt (VIII). (R4N)Cl + R1COONa → (R4N)(COOR1) + NaCl (VIII)
  • Jordan et al., US-Patent Nr. 3,281,458, offenbaren die Herstellung von Dioctadecyldimethylammoniumhumat, Ditalgdimethylammoniumhumat, Dipentadecyldimethylammoniumhumat und Didodecyldimethylammoniumhumat durch Umsetzen von Huminsäure, Lignit, wässrigem Natriumhydroxid und einem Chlorid-Quat.
  • Schliesslich berichten Nakama et al., J. A. C. O. S., 67: 717 (1990) von der Wechselwirkung zwischen anionischen und kationischen Tensiden und insbesondere Natriumlaurat und Stearyltrimethylammoniumchlorid, während Linderborg, US-Patent Nr. 4,585,795, die Verwendung von synergistischen Mischungen aus dem Alkalimetallsalz bestimmter biozider organischer Säuren, quartären Ammoniumchloriden und Alkylpyridiniumchloriden als Bekämpfungsmittel für den Kurzzeitschutz von Bauholz gegen Splintflecken verursachende Pilze und Mehltau offenbart.
  • Typischerweise wandern quartäre Ammoniumverbindungen jedoch unter nassen Bedingungen aus Holz oder werden daraus ausgelaugt. Übliche Hydrophobierungsmittel haben sich mit den typischerweise in der Industrie verwendeten quartären Ammoniumverbindungen als nicht verträglich erwiesen und werden deshalb gewöhnlich nicht angewendet, um das Auslaugen dieser Quats zu verhindern.
  • Typische Hydrophobierungsmittel sind Wachse, niedermolekulare Polyolefine, oder deren Dispersionen oder Lösungen in Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln. Quartäre Verbindungen, einschliesslich der in der vorliegenden Erfindung Nützlichen, sind jedoch typischerweise wasserlöslich. Im Allgemeinen sind sie in diesen typischen Lösungsmittelsystemen für Hydrophobierungsmittel nicht löslich und nicht mit emulgierten oder dispergierten Hydrophobierungsmitteln kompatibel.
  • Es wurde jetzt gefunden, dass quartäre C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkyl-, und insbesondere Di-(C8-C12-alkyl)ammoniumhydroxide, -carbonate, -carboxylate und -borate, einschliesslich derjenigen, die durch die hierin beschriebenen Verfahren hergestellt werden, mit den neu entdeckten Hydrophobierungsmitteln aus Polyhydroxyl- oder Polyetherhydroxylestern von Fettsäuren oder Polyetherhydroxiden kompatibel sind. Hydrophobierungsmittel- und Holzschutzsysteme, die aus den hierin beschriebenen Hydrophobierungsmitteln oder Hydrophobierungsmitteln und Quats hergestellt sind, zeigen eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Auslaugen und erfüllen die Normen für Hydrophobierungsmittel für hochbeanspruchte, Boden- oder Sägeholzanwendungen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist ein grafischer Vergleich des Auslaugens von erfindungsgemässen Hydrophobierungsmittel enthaltenden Holzschutzsystemen und Holzschutzsystemen ohne Hydrophobierungsmittel.
  • 1B ist ein vergrösserter Ausschnitt von 1A.
  • Erfindungsgemäss wird die Verwendung einer Hydrophobierungsmittelzusammensetzung zur Behandlung und Konservierung von Holz bereitgestellt, worin die Hydrophobierungsmittelzusammensetzung
    • (a) eine Verbindung der Formel
      Figure 00070001
      worin X Wasserstoff oder
      Figure 00070002
      ist, R und Rb unabhängig voneinander eine (gesättigte oder ungesättigte) C9-C50-Gruppe sind, Ra Wasserstoff oder eine Methylgruppe ist und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist,
    • (b) eine biozid wirksame Menge wenigstens einer quartären C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkylammoniumverbindung und
    • (c) gegebenenfalls ein Lösungsmittel umfasst
    und die Zusammensetzung metallfrei ist.
  • In weiteren Ausführungsformen werden Verfahren zur Hydrophobierung oder zur Hydrophobierung und Konservierung eines Holzsubstrates, worin das Substrat mit den oben beschriebenen Hydrophobierungs- oder hydrophobierenden Holzschutzmitteln behandelt wird, bereitgestellt.
  • Quartäres Ammoniumhydroxid
  • Obwohl jegliche quartären Ammoniumhydroxide für die Verwendung gemäss der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind quartäre Ammoniumhydroxide (Hydroxyquats) der Formel
    Figure 00070003
    worin R12 eine C1-C20-Alkylgruppe oder arylsubstituierte Alkylgruppe, R13 eine C8-C20-Alkylgruppe, und vorzugsweise R12 gleich R13 und R12 eine C8-C12-Alkylgruppe ist, bevorzugt. Besonders erwähnt seien Hydroxyquats worin R12 eine Methyl-, C8-Alkyl-, C9-Isoalkyl-, C10-Alkyl, C12-Alkyl-, C14-Alkyl-, C16-Alkyl- oder Benzylgruppe und R13 eine C10-Alkyl-, C12-Alkyl, C14-Alkyl- oder C16-Alkylgrupe ist. Am meisten bevorzugte Hydroxy-Quats sind Didecyldimethylammoniumhydroxide, worin R12 und R13 jeweils eine C10-Alkylgruppe, und am meisten bevorzugt eine n-C10-Alkylgruppe darstellen.
  • Didecyldimethylammoniumhydroxid als 70- bis 80-gewichtsprozentige Lösung in einem Lösungsmittel aus 50 Gewichtsprozent Alkohol/50 Gewichtsprozent Wasser ist eine gelb-orange Flüssigkeit. Diese Formulierung hat einen Flammpunkt von ungefähr 134°F und ist ein hoch alkalisches Material, das mit dem phenolischen OH von Lignin reagiert.
  • Zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung nützliche quartäre Ammoniumhydroxide werden vorzugsweise gemäss der nachstehend in Schema XXV dargestellten Reaktion hergestellt.
  • Das Verfahren stellt verglichen mit herkömmlichen Herstellungsverfahren grössere Ausbeuten an quartärem C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkylammoniumhydroxid und vorzugsweise quartärem Di-(C8-C12-alkyl)ammoniumhydroxid bereit. Obwohl zuvor galt, dass die Reaktion des Chlorid-Quat-Salzes mit einem Metallhydroxid zur Bildung von quartärem Ammoniumhydroxid und Metallchlorid eine Gleichgewichtsreaktion (VII) ist oder durch die Verwendung von verzweigten Lösungsmitteln auf die rechte Seite verschoben werden kann, hat sich jetzt herausgestellt, dass die Reaktion durch die Wahl der geeigneten Reaktanten, des geeigneten Reaktionsmediums und/oder der geeigneten Reaktionsbedingungen (einschliesslich der Reaktantenmengen) weit über das Gleichgewicht hinaus verschoben werden kann, um bisher unerreichte grössere Mengen an quartärem C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkylamminiumhydroxid zu liefern.
  • Obgleich dieses Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von quartären C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkylammoniumhydroxiden benutzt werden kann, ist das als Reaktionsprodukt bevorzugte Quat ein quartäres Di-C8-C12-alkylammoniumhydroxid Die am meisten bevorzugten Hydroxy-Quats sind quartäres Di-n-(C8-C12-alkylammoniumhydroxid, Didecyldimethylammoniumhydroxid und Di-n-decyldimethylammoniumhydroxid.
    Figure 00080001
    worin R12 eine C1-C20-Alkyl- oder arylsubstituierte Alkylgruppe, R13 eine C8-C20-Alkylgruppe und R14 eine geradkettige C1-C4-Alkylgruppe ist, M ein ein-, zwei- oder dreiwertiges Metall ist und m eins ist, falls M einwertig ist, zwei, falls M zweiwertig, und drei, falls M dreiwertig ist. Vorzugsweise ist R12 gleich R13, d. h. eine C8-C12-Alkylgruppe.
  • Zahlreiche quartäre C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkylammoniumchloride sind geeignete Reaktanten, aber quartäres Di-(C8-C12-alkyl)ammoniumchlorid ist bevorzugt und Didecyldimethylammoniumchlorid, und insbesondere Di-n-decyldimethylammoniumchlorid, ist am meisten bevorzugt. Die Wahl der Substituenten R12 und R13 des Chlorid-Quat-Reaktanten bestimmt das Hydroxy-Quat-Produkt.
  • Besonders erwähnt seien Verfahren, worin R12 eine Methyl-, Butyl-, C8-Alkyl-, C9-Isoalkyl-, C10-Alkyl-, C12-Alkyl-, C14-Alkyl- oder Benzylgruppe und R13 eine C10-Alkyl-, C12-Alkyl-, C14-Alkyl- oder C16-Alkylgruppe darstellt.
  • Der Metallhydroxidreaktant ist ein Hydroxid eines ein-, zwei- oder dreiwertigen Metalls, vorzugsweise ein Hydroxid eines einwertigen Metalls, und am meisten bevorzugt ein Alkalimetallhydroxid, wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid. Besonders erwähnt sei Kaliumhydroxid. Das Reaktionsprodukt Metallchlorid fällt aus und ist leicht zu entfernen, d. h. durch Filtration oder dergleichen, was als Reaktionsprodukt Hydroxy-Quat/Lösungsmittel ergibt. Das Hydroxy-Quat kann davon durch Trocknen oder dergleichen abgetrennt werden.
  • Die Reaktion wird in einem Lösungsmittel durchgeführt, das einen n-C1-C4-Alkohol umfasst. Das Lösungsmittel ist vorzugsweise Ethanol und am meisten bevorzugt wasserfreies Ethanol.
  • Die Menge des Metallhydroxidreaktanten ist typischerweise eine stöchiometrische Menge bezogen auf den Reaktanten quartäres Ammoniumchlorid. Aus diesem Grund läge theoretisch gesehen, und falls die Reaktion vollständig und nicht im Gleichgewicht ablaufen würde, am Ende der Reaktion kein Überschuss an Metallhydroxidreaktant vor. In der Praxis liegt die Ausbeute bei Verwendung einer stöchiometrischen Menge Metallhydroxidreaktant im Bereich von ungefähr 65% bis ungefähr 95%, schwankt aber, teilweise in Abhängigkeit von dem jeweiligen Metallhydroxidreaktanten.
  • Die Ausbeute kann gegenüber herkömmlichen Verfahren durch Verwendung eines stöchiometrischen Überschusses an Metallhydroxid im Bereich von ungefähr 2% bis ungefähr 20% Überschuss weiter verbessert werden. Bei Verwendung eines Überschusses an Metallhydroxid kann die Ausbeute, wiederum wie vorstehend beschrieben schwankend, auf ungefähr 95% bis ungefähr 99% erhöht werden.
  • Das unumgesetzte Metallhydroxid ist in der Hydroxy-Quat-/Lösungsmittel-Mischung löslich. Jeglicher Überschuss an unumgesetztem Metallhydroxid sollte nach abgeschlossener Reaktion entfernt werden und wird vorzugsweise durch anschliessende Reaktion mit Kohlendioxid zur Bildung des entsprechenden Metallcarbonats ausgefällt. Das Carbonat ist in der Hydroxy-Quat-/Lösungsmittel-Mischung unlöslich und beispielsweise durch Filtration oder dergleichen leicht zu entfernen. Alternativ kann ein festes Metallbicarbonat, wobei das Metall dem Metall des Metallhydroxids entspricht, zugegeben und mit der Hydroxy-Quat-/Lösungsmittel-Mischung aufgeschlämmt werden. Das lösliche Metallhydroxid reagiert mit dem festen Bicarbonat unter Bildung des unlöslichen Metallcarbonats. Das Metallcarbonat reagiert nicht weiter mit dem Hydroxy-Quat.
  • Das Mischen, Zugeben und Umsetzen der Komponenten während der Herstellung der Hydroxy-Quats kann durch einem Durchschnittsfachmann bekannte herkömmliche Mittel erreicht werden. Die Reihenfolge der Zugabe der Reaktanten und des Lösungsmittels hat keinen Einfluss auf das Verfahren. Reaktanten und/oder Lösungsmittel können nacheinander oder gleichzeitig in jedes geeignete Reaktionsgefäss eingebracht werden.
  • Typischerweise werden die Reaktanten und das Lösungsmittel gerührt und von ungefähr 20°C auf ungefähr 70°C erwärmt und für einen Zeitraum von ungefähr 1 Stunde bis ungefähr 5 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Anschliessend wird die Reaktionsmischung abgekühlt, zuerst auf Raumtemperatur und dann auf ungefähr 0°C und dann ungefähr 1 Stunde bis ungefähr 2 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Jegliches gefällte Metallchlorid wird wie im Fachgebiet bekannt gesammelt, d. h. beispielsweise durch Filtration.
  • Alternativ können die Reaktanten und das Lösungsmittel bei leicht erhöhter Temperatur, d. h. von ungefähr 20°C bis ungefähr 40°C gerührt werden, um die Hydroxy-Quat-/Lösungsmittel-Mischung zu ergeben. Das Hydroxy-Quat kann wie vorstehend beschrieben abgetrennt werden.
  • Quartäres Ammoniumcarbonat
  • Obgleich jegliche quartären Ammoniumcarbonate zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, haben bevorzugte Carbonatquats die Formel
    Figure 00100001
    worin R1 eine C1-C20-Alkyl- oder arylsubstituierte Alkylgruppe und R2 eine C8-C20-Alkylgruppe ist und vorzugsweise R1 und R2 die gleiche C8-C12-Alkylgruppe sind.
  • Besonders erwähnt seien Carbonatquats worin R1 eine Methyl-, C8-Alkyl-, C9-Isoalkyl-, C10-Alkyl-, C12-Alkyl-, C14-Alkyl-, C16-Alkyl- oder Benzylgruppe und R2 eine C10-Alkyl-, C12-Alkyl-, C14-Alkyl- oder C16-Alkylgruppe ist.
  • Am meisten bevorzugte Carbonat-Quats sind Didecyldimethylammoniumcarbonate, worin R1 und R2 jeweils eine C10-Alkylgruppe darstellen, bevorzugt eine n-C10-Alkylgruppe. Didecyldimethylammoniumcarbonat ist in einer 70- bis 80-gewichtsprozentigen Lösung eine gelb-orange Flüssigkeit mit einem leicht fruchtigen Geruch. Diese Formulierung hat einen Flammpunkt von ungefähr 71°C (160°F) und reagiert mit carboxylhaltigen Verbindungen.
  • Eines oder mehrere dieser Carbonat-Quats allein oder in Kombination mit dem/den entsprechenden Bicarbonat-Quat(s) und/oder Metallcarbonatsalz(en), vorzugsweise dem Kaliumcarbonatsalz, können in den vorliegenden hydrophobierenden Holzschutzsystemen formuliert werden.
  • Die Stabilität und insbesondere die thermische Stabilität der Carbonat-Quats ist der der Hydroxy-Quats überlegen, weswegen diese Carbonat-Quats zum Konzentrieren und als lagerfähige Zwischenprodukte für die weitere Verarbeitung geeignet sind.
  • Zwar können bestimmte Carbonat-Quats mittels einer Vielzahl von Verfahren hergestellt werden, die Anmelderin hat jedoch ein indirektes Syntheseverfahren entdeckt, das zur Herstellung einer Vielzahl quartärer C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkylammoniumcarbonate, vorzugsweise Di-(C8-C12-alkyl)ammoniumcarbonat und besonders bevorzugt Didecyldimethylammoniumcarbonat, gemäss dem folgenden Schema verwendet werden kann:
    Figure 00110001
    worin R1 eine C1-C20-Alkyl- oder arylsubstituierte Alkylgruppe und R2 eine C8-C20-Alkylgruppe ist und vorzugsweise R1 gleich R2 und R1 eine C8-C12-Alkylgruppe ist, R14 eine geradkettige C1-C4-Alkylgruppe ist, M ein ein-, zwei-, dreiwertiges Metall, vorzugsweise ein einwertiges Metall und am meisten bevorzugt ein Alkalimetall, und m 1 ist, falls M einwertig ist, 2, falls M zweiwertig ist, und 3, falls M dreiwertig ist.
  • Als Ausgangsmaterial wird ein quartäres C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-Alkylammoniumchlorid und vorzugsweise ein Di-(C8-C12-alkyl)ammoniumchlorid verwendet, das mit einem Metallhydroxid unter Bildung eines quartären C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkyl- und vorzugsweise eines Di-(C8-C12-alkyl)ammoniumhydroxids als Zwischenprodukt umgesetzt wird. Das/die Hydroxy-Quat-Zwischenprodukt(e) und etwa überschüssiges Metallhydroxid werden dann unter Bildung des/der Carbonat-Quats und des Metallcarbonats mit Kohlendioxid umgesetzt.
  • Viele quartäre Di-(C8-C12-alkyl)ammoniumchloride sind geeignete Reaktanten zur Herstellung des Hydroxy-Quat-Zwischenprodukts und sind vorstehend beschrieben. Die Wahl der Substituenten R1 und R2 des Chlorid-Quat-Reaktanten bestimmt das Hydroxy-Quat-Zwischenprodukt und damit das Carbonat-Quat-Produkt.
  • Der Metallhydroxidreaktant ist ebenfalls wie vorstehend beschrieben.
  • Das Reaktionsprodukt Metallchlorid aus dem ersten Schritt fällt aus und ist einfach zu entfernen, d. h. durch Filtration oder dergleichen, was ein Reaktionsprodukt Hydroxy-Quat/Lösungsmittel ergibt. Das Hydroxy-Quat kann davon, falls erwünscht, durch Trocknen oder dergleichen abgetrennt werden.
  • Die erste Reaktion (XXVI) wird in einem vorstehend beschriebenen Lösungsmittel durchgeführt, die Menge des Metallhydroxidreaktanten ist wie vorstehend beschrieben.
  • Dann werden Hydroxy-Quat und etwa nicht umgesetztes Metallhydroxid mit wenigstens einem stöchiometrischen Äquivalent Kohlendioxid unter Bildung des/der quartären Ammoniumcarbonats/e und, falls nicht umgesetztes Metallhydroxid anwesend ist, des/der Metallcarbonats/e umgesetzt. Die Umwandlung des Metallhydroxids in das Metallcarbonat ist die bevorzugte Reaktion der beiden Carbonatisationen und läuft schneller ab. Das Metallcarbonat fällt aus und kann beispielsweise durch Filtration oder dergleichen leicht abgetrennt werden, so dass als Reaktionsprodukt das/die stabile(n) Carbonat-Quat(s) oder Carbonat-Quat(s)/Lösungsmittel zurückbleibt.
  • Beim Carbonatisationsschritt kann auch das Bicarbonat-Quat oder das Metallcarbonat-Quat als Nebenprodukt anfallen. Das Carbonat-Quat allein oder in Kombination mit dem Bicarbonat-Quat und/oder dem Metallcarbonat-Quat eignet sich zur Verwendung in den erfindungsgemässen Holzschutzsystemen ohne Metallkuppler. Diese Carbonat-Quats oder Carbonat-/Bicarbonat-/Metallcarbonat-Zusammensetzungen erfordern zur Stabilisierung in einem Holzsubstrat keinen Metallkuppler. Vollständig metallfreie Holzschutzsysteme sind bevorzugt. Wenn jedoch ein Metallcarbonat-Quat in dem System enthalten ist, ist das Metall vorzugsweise kein Metall, das derzeit als Kupplungsmittel verwendet wird, und am meisten bevorzugt ist es ein Alkalimetall und verursacht keine Umwelt- oder Korrosionsgefahren oder -bedenken.
  • Das Mischen, Zugeben und Umsetzen der Komponenten während der Herstellung der Carbonat-Quats kann durch einem Durchschnittsfachmann bekannte herkömmliche Mittel erreicht werden. Die Reihenfolge der Zugabe der Reaktanten und des Lösungsmittels in jedem einzelnen Schritt hat keinen Einfluss auf das Verfahren. Reaktanten und/oder Lösungsmittel können nacheinander oder gleichzeitig in jedes geeignete Reaktionsgefäss gegeben werden. Beispielsweise kann das Metallhydroxid in Alkohol gelöst und die gebildete Mischung zu dem Chlorid-Quat gegeben werden oder das Chlorid-Quat kann in Alkohol gelöst und das Metallhydroxid in die gebildete Mischung eingebracht werden.
  • Das Kohlendioxid wird im Allgemeinen über einen geeigneten Zeitraum, der einem Durchschnittsfachmann bekannt ist, durch den Überstand aus Hydroxy-QuatlLösungsmittel geperlt, nachdem der Metallchloridniederschlag abgetrennt wurde. Alternativ kann das Kohlendioxid als festes Trockeneis dem Hydroxy-Quat direkt zugesetzt werden. Typischerweise schwankt der Zeitraum zwischen ungefähr 0,5 Stunden und ungefähr 1 Stunde bei Umgebungstemperatur. Jegliches gefällte Metallcarbonat wird wie im Fachgebiet bekannt gesammelt, beispielsweise durch Filtration.
  • Quartäres Ammoniumcarboxylat
  • Obgleich beliebige quartäre Ammoniumcarboxylate zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, haben bevorzugte Carboxylat-Quats die Formel
    Figure 00130001
    worin
    R3 eine C1-C20-Alkyl- oder arylsubstituierte Alkylgruppe und R4 eine C8-C20-Alkylgruppe ist, vorzugsweise aber R3 und R4 die gleiche C8-C12-Alkylgruppe sind, R5 eine substituierte oder unsubstituierte, unterbrochene oder ununterbrochene C1-C100-Gruppe ist, l und q unabhängig voneinander 1, 2 oder 3 sind, (l)(q) 1, 2 oder 3 ist, und r 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 50 ist.
  • Besonders erwähnt seien Carboxylat-Quats, worin R3 eine Methyl-, C8-Alkyl-, C9-Isoalkyl-, C10-Alkyl-, C12-Alkyl- C14-Alkyl- oder Benzylgruppe und R4 eine C10-Alkyl-, C12-Alkyl-, C14-Alkyl oder C16-Alkylgruppe ist. Besonders bevorzugte Carboxylat-Quats sind Didecyldimethylammoniumcarboxylate, worin R3 und R4 eine C10-Alkylgruppe und am meisten bevorzugt eine n-C10-Alkylgruppe sind.
  • Bevorzugte Carboxylat-Anionen sind abgeleitet von gesättigten oder ungesättigten Mono- oder Poly-, einschliesslich, aber nicht beschränkt auf, Di- oder Tricarbonsäuren, insbesondere C1-C20-Carbonsäuren, oder deren Anhydriden. R5 kann unabhängig substituiert sein, insbesondere durch ein oder mehrere Sauerstoff- oder Boratom(e) oder Sulfatgruppen, oder unterbrochen sein, insbesondere durch ein oder mehrere Sauerstoff- oder Boratom(e) oder Sulfatgruppen. Besonders erwähnt seien Essigsäure, Gluconsäure, Laurinsäure, Ameisensäure, Propionsäure, Buttersäure, Oxalsäure, Acrylsäure, Weinsäure, Benzoesäure, Octansäure und dergleichen. Zusätzlich kann die Carboxylgruppe von polymeren Säuren oder Copolymeren, in welchen eines oder mehrere der Monomeren eine Säure ist, abgeleitet sein. Ein Beispiel für eine Polysäure ist Polyacrylsäure. Beispiele für Copolymersäuren schliessen Olefin/Carbonsäure-Polymere wie Poly(ethylen/acrylsäure) ein, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Solche Säuren, einschliesslich der oben erwähnten Polymer- oder Copolymersäuren, besitzen die Formel ((R5(COOH)(l+r))q (XXIX)worin R5, l, r und q wie vorstehend definiert sind. In polymeren Copolymer-Carbonsäuren kann R5 als ((R15)s(R16)t) dargestellt werden, was ((R15)s(R16)t(COOH)(l+r))q (XXX)ergibt, worin R15 und R16 unabhängig voneinander substituierte oder unsubstituierte, unterbrochene oder ununterbrochene C1-C100-Gruppen wie oben beschrieben und s und t unabhängig voneinander ganze Zahlen von 1 bis 100 sind. Vorzugsweise sind R5, R15 und R16 unabhängig voneinander Alkyl- oder Alkenylgruppen.
  • Obgleich die Carboxylat-Quats nach einer Vielzahl von Methoden hergestellt werden können, werden sie vorzugsweise durch eine indirekte Synthese, eine direkte Synthese, oder eine Hydroxy-Quat/Säure-Synthese hergestellt.
  • Die indirekte Synthese ist nachstehend dargestellt
    Figure 00150001
    worin R3 eine C1-C20-Alkyl- oder arylsubstituierte Alkylgruppe und R4 eine C8-C20-Alkylgruppe ist und vorzugsweise R3 und R4 gleich sind und R4 eine C8-C12-Alkylgruppe ist, R14 eine geradkettige C1-C4-Alkylgruppe und R5 eine substituierte oder unsubstituierte, wie oben ausgeführt, unterbrochene oder ununterbrochene, wie oben ausgeführt, C1-C100-Gruppe ist, l und q unabhängig voneinander 1, 2 oder 3 sind und (l)(q) 1, 2 oder 3 ist, M ein mono-, bi- oder trivalentes Metall, vorzugsweise ein monovalentes und besonders bevorzugt ein Alkalimetall ist, r 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 50 und m 1 ist wenn M monovalent ist, 2 wenn M divalent ist und 3 wenn M trivalent ist.
  • Das Carboxylat-Quat wird über ein Carbonat-Quat-Zwischenprodukt hergestellt.
  • Ein quartäres C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkyl-, und vorzugsweise ein Di-(C8-C12-alkyl)ammoniumchlorid wird als Ausgangsmaterial benutzt und wie zuvor erwähnt mit einem Metallhydroxid zu einem quartären C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkyl- und vorzugsweise Di-(C8-C12-alkyl)ammoniumhydroxid-Zwischenprodukt umgesetzt. Das/die Hydroxyquat-Zwischenprodukt(e) und etwa überschüssiges Metallhydroxid werden dann wie zuvor erwähnt mit Kohlendioxid zu dem/den Carbonat-Quat(s) und Metallcarbonat(en) umgesetzt. Das/die Carbonat-Quat(s) als zweite(s) Zwischenprodukt(e) wird dann mit wenigstens einer Carbonsäure zu dem/den Carboxylat-Quat(s) umgesetzt. Die Auswahl des C8-C12-Alkyl-Substituenten des Chloridquat-Reaktanten bestimmt das Hydroxy-Quat als erstes Zwischenprodukt, somit das Carbonat-Quat als zweites Zwischenprodukt und schliesslich die Kation-Komponente des Carboxylat-Quats als Endprodukt.
  • Der Metallhydroxid-Reaktant ist vorstehend beschrieben. Die Herstellung des Hydroxy-Quats wird vorzugsweise wie zuvor beschrieben in einem Lösungsmittel durchgeführt und die Menge des Metallhydroxid-Reaktanten ist ebenfalls vorstehend beschrieben.
  • Hydroxy-Quat und etwa unumgesetztes Metallhydroxid werden dann wie vorstehend ausgeführt mit Kohlendioxid zu dem/den quartären Ammoniumcarbonat(en) umgesetzt. Der Carbonatisationsschritt kann als Nebenprodukte auch das/die Bicarbonat-Quat(s) oder das/die Metallcarbonat-Quat(s) hervorbringen.
  • Das/die Carbonat-Quat(s) als zweite(s) Zwischenprodukt(e) wird dann mit einer mindestens stöchiometrischen Menge an Carbonsäure(n) zu dem/den Carboxylat-Quat(s) umgesetzt.
  • Die Zugabe der Carbonsäure(n) in Reaktion (XXIII) erfolgt typischerweise über einen kurzen Zeitraum von einigen Minuten und die Reaktion ist typischerweise schnell. Das/die Carboxylat-Quat(s) kann/können durch Filtration oder Eindampfen abgetrennt oder aufkonzentriert werden, nachdem die Kohlendioxidentwicklung in dieser Stufe abgeschlossen ist.
  • In der indirekten Synthese kann jede Säure mit einem pKa, der niedriger ist als der von Kohlensäure, d.h. niedriger als 6,4, wie beispielsweise Carbon-, Phosphor- oder Sulfonsäuren und dergleichen, mit einem Carbonat-Quat umgesetzt werden und Kohlendioxid verdrängen.
  • Durch Zugabe von Ammoniak kann die Reaktion des Carbonat-Quats mit der Säure (XXXIII) verzögert werden. Wenn beispielsweise Ammoniak zu einer Mischung einer Polysäure mit einem Carbonat-Quat gegeben wird, wird die Reaktion der Säure mit dem Carbonat-Quat verzögert. Wenn aber das Ammoniak langsam verdampft wird, kann die Kohlendioxid freisetzende Reaktion fortschreiten und eine Verbindung liefern, die in Holz fixiert (unlöslich) ist. Auf ähnliche Weise sollte ein System aus Polysäure und Essigsäure ein unlösliches Polysäure-Quat liefern, wenn die Essigsäure verdampft.
  • Alternativ können die Carboxylat-Quats durch ein direktes Syntheseverfahren hergestellt werden. Ein Metallsalz einer Carbonsäure wird mit einem quartären C1-C20-Alkyl- oder (arylsubstituiertes Alkyl)-C8-C20-alkyl- und vorzugsweise einem Di-C8-C12-alkylammoniumchlorid in einer doppelten Austauschreaktion zu dem Carboxylat-Quat und dem Metallchlorid umgesetzt
    Figure 00170001
    worin R3, R4, R5, M, l, q und r wie vorstehend definiert sind.
  • Die Metallcarboxylate leiten sich von Carbonsäuren ab. Die Carbonsäuren sind wie vorstehend beschrieben und ausgeführt. Die Metalle sind mono-, di- oder trivalente Metalle, vorzugsweise monovalente Metalle und besonders bevorzugt Alkalimetalle. Besonders erwähnt seien Kalium und Natrium.
  • Die Reaktion (XXXIV) kann ohne Lösungsmittel oder in einer Anzahl von Lösungsmitteln, einschliesslich, aber nicht beschränkt auf, Ethanol, Essigsäure oder Propionsäure, durchgeführt werden. Vorzugsweise umfasst das Lösungsmittel einen normalen C1-C4-Alkohol wie vorstehend beschrieben. Die Ausbeute wird vom Lösungsmittel und den gewählten Reaktionsbedingungen abhängen, welche vom Durchschnittsfachmann anhand dieser ausführlichen Erklärung durch Routineversuche ermittelt werden können.
  • Das Chloridquat-Ausgangsmaterial wird wie oben beschrieben ausgewählt und seine Auswahl bestimmt wiederum das Kation des zu bildenden Carboxylat-Quats.
  • Schliesslich beinhaltet eine dritte Methode zur Herstellung des/der Carboxylat-Quats die Umsetzung von Hydroxy-Quat(s) mit Carbonsäure(n).
    Figure 00180001
    worin R3, R4, R5, M, l, q und r wie vorstehend definiert sind.
  • Das/die Hydroxy-Quat(s), Carbonsäure(n) und Carboxylat-Quat(s) sind wie vorstehend beschrieben.
  • Das Mischen, Zusammengeben und Umsetzen der Komponenten in jeder der direkten, indirekten oder Hydroxyquat/Säure-Methoden kann mit herkömmlichen Mitteln, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, bewerkstelligt werden. Die Reihenfolge der Zugabe der Reaktanten oder Lösungsmittel in jedem einzelnen Schritt beeinflusst das Verfahren nicht.
  • Quartäres Ammoniumborat
  • Obgleich jegliche quartären Ammoniumborate zur Verwendung gemäss der vorliegenden Erfindung geeignet sind, haben bevorzugte Borat-Quats die Formel
    Figure 00180002
    worin R3 eine C1-C20-Alkyl- oder arylsubstituierte Alkylgruppe und R4 eine C8-C20-Alkylgruppe ist, vorzugsweise aber R3 und R4 die gleiche C8-C12-Alkylgruppe sind, a 2 oder 3 ist, jedoch wenn a 2 ist, b 0 oder 1 und wenn a 3 ist, b 0, 1 oder 2 ist.
  • Besonders erwähnt seien Borat-Quats worin R3 eine Methyl-, C8-Alkyl-, C9-Isoalkyl-, C10-Alkyl-, C12-Alkyl-, C14-Alkyl- oder Benzylgruppe und R4 eine C10-Alkyl-, C12-Alkyl-, C14-Alkyl oder C16-Alkylgruppe ist. Besonders bevorzugte Borat-Quats sind Didecyldimethyl ammoniumborate, worin R3 und R4 eine C10-Alkylgruppe und am meisten bevorzugt eine n-C10-Alkylgruppe sind.
  • Typischerweise beinhaltet die Herstellung des/der Borat-Quats die Umsetzung von Hydroxy-Quats mit Borsäure.
    Figure 00190001
    worin R3, R4, a und b wie vorstehend definiert sind.
  • Das Mischen, Zusammengeben und Umsetzen der Komponenten in der Hydroxyquat/Säure-Methode kann mit herkömmlichen Mitteln, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, bewerkstelligt werden. Die Reihenfolge der Zugabe der Reaktanten beeinflusst das Verfahren nicht.
  • Hydrophobierungsmittel
  • Die Polyhydroxyl- oder Polyetherhydroxyl-Fettsäureester oder die Polyetherhydroxid-Hydrophobierungsmittel der vorliegenden Erfindung sind sowohl in wässrigen als auch in organischen Lösungsmittelsystemen löslich. Ausserdem machen sie die hier beschriebenen wasserlöslichen Quats sowohl in wässrigen als auch in organischen Systemen verwendbar. Dies zeigt sich trotz der Tatsache, dass diese Quats allein, d.h. ohne diese Hydrophobierungsmittel, in organischen Lösungsmitteln, Emulsionen oder Dispersionen relativ unlöslich, d.h. in einem organischen Lösungsmittel nicht allgemein für Holzschutzzwecke verwendbar sind.
  • Die Hydrophobierungsmittel der vorliegenden Erfindung schliessen Zusammensetzungen der Formel
    Figure 00190002
    ein, worin
    X Wasserstoff oder
    Figure 00190003
    ist,
    R und Rb unabhängig voneinander gesättigte oder ungesättigte C9-C50-Gruppen sind,
    Ra Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
    und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist.
  • Gesättigte C9-C50-Gruppen schliessen geradkettige und verzweigte C9-C50-Gruppen und Cycloalkylgruppen ein. Ungesättigte C9-C50-Gruppen schliessen Gruppen mit einer oder mehreren Doppel- oder Dreifachbindungen oder deren Kombinationen ein, einschliesslich acyclischer Gruppen (geradkettige und verzweigte eingeschlossen), cyclischer Gruppen, und deren Kombinationen. In Kombinationen kann die Ungesättigtheit im cyclischen Teil, im acyclischen Teil oder in beiden auftreten.
  • Besonders erwähnt seien
    • (A) Propylenglycolmonostearat, worin X Wasserstoff, R eine C17-Alkylgruppe, Ra eine Methylgruppe und n 1 ist;
    • (B) Polyethylenglycoldistearat (PEG 400-DS), worin X
      Figure 00200001
      ist, R und Rb jeweils eine C17-Alkygruppe sind Ra, Wasserstoff und n 8 ist, und
    • (C) Glycolmonostearat, worin X Wasserstoff, R eine C17-Alkylgruppe, Ra Wasserstoff und n 1 ist.
  • Die als Hydrophobierungsmittel verwendeten Fettsäureester sind als Stabilisatoren in desinfizierenden Wachsemulsionen ( DE 29 16 304 A1 ) oder als mögliche nichtionische Tenside in auf Tanninextrakt basierenden Holzschutzmitteln ( US 4,732,817 ) oder Holzschutzmitteln auf Terpentinbasis (WO 87/06177 A1) bekannt.
  • Ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen Kombinationen von beliebigen der vorerwähnten Hydrophobierungsmittel.
  • Diese Hydrophobierungsmittel verhindern unter nassen Bedingungen die Wanderung der Quat-Moleküle aus einem Substrat. Ausserdem verdrängt das Hydrophobierungsmittel Wasser oder verhindert dessen Eindringen wo Oberflächenkorrosionsprobleme mit den wasserbindenden Eigenschaften des Quats zusammenhängen.
  • Lösungsmittel
  • Die erfindungsgemässen Schutzsysteme können ein geeignetes Lösungsmittel, einschliesslich wässriger und nichtwässriger Lösungsmittel, einschliessen. Das Lösungsmittel ist vorzugsweise ein wässriges Lösungsmittel und schliesst, ohne darauf beschränkt zu sein, Wasser, wässrigen Alkohol, Ammoniakwasser, wässrige Essigsäure und dergleichen oder eine beliebige Kombination der vorstehend Genannten ein. Es können auch organische Lösungsmittel verwendet werden. Dazu gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, Lösungsmittel auf Benzinbasis und dergleichen.
  • Hydrophobierungsmittelsysteme und Behandlung von Substraten
  • Die Menge an Hydrophobierungsmittel, die in den Hydrophobierungsmittelsystemen der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist eine die Hydrophobie verbessernde Menge, d.h. die Menge, welche die Wirkung hat, einem damit behandelten Substrat Wasserfestigkeit zu verleihen oder diese zu erhöhen.
  • Typischerweise enthält ein Hydrophobierungsmittelsystem ungefähr 0,1 bis ungefähr 20 Gewichtsteile Hydrophobierungsmittel und ungefähr 80 bis ungefähr 99,9 Gewichtsteile Lösungsmittel, bezogen auf zusammen 100 Gewichtsteile Hydrophobierungsmittel und Lösungsmittel. Vorzugsweise enthält das Hydrophobierungsmittelsystem der vorliegenden Erfindung ungefähr 0,2 bis ungefähr 5 Gewichtsteile Hydrophobierungsmittel und ungefähr 95 bis ungefähr 99,8 Gewichtsteile Lösungsmittel, bezogen auf die gleiche Basis.
  • Die Komponenten der Hydrophobierungsmittelsysteme der vorliegenden Erfindung werden mit dem Durchschnittsfachmann bekannten herkömmlichen Hilfsmitteln gemischt. Andere übliche Additive können zugesetzt werden, soweit für die Anwendung auf verschiedenen Substraten und unterschiedliche Verwendungen erforderlich, wie dem Durchschnittsfachmann geläufig ist. Holzsubstrate wie Sägeholz, Stammholz und dergleichen können mit diesen Systemen behandelt werden. Die Behandlung der Substrate kann mit allen dem Durchschnittsfachmann bekannten Mitteln bewerkstelligt werden, einschliesslich, aber nicht beschränkt auf, Tauchen, Tränken, Streichen, Druckimprägnieren und dergleichen. Die erforderliche Behandlungsdauer variiert mit den Behandlungsbedingungen, deren Auswahl dem Fachmann geläufig ist.
  • Hydrophobierende Holzschutzmittel und Behandlung von Substraten
  • Die in den erfindungsgemässen hydrophobierenden Holzschutzmitteln verwendete Menge an Hydrophobierungsmittel ist eine hydrophobierende und kompatibilitätsverbessernde Menge, d.h. eine Menge, deren Wirkung darin besteht, dem hydrophobierenden Holzschutzmittel und/oder dem Quat Wasserfestigkeit, Auslaugfestigkeit und/oder Dimensionsstabilität zu verleihen oder diese zu erhöhen und die Kompatibilität der erfindungsgemässen Quats mit einem Lösungsmittel zu verbessern.
  • Die Menge quartärer Ammoniumverbindung(en) ist eine biozid wirksame Menge, d.h. eine Menge, deren Wirkung darin besteht, das Wachstum eines oder mehrerer Organismen, welche die Verrottung von Holz verursachen, zu hemmen oder diese zu töten, die Bildung von Splintflecken zu hemmen, oder eine Kombination der vorstehend genannten. Solche Organismen schliessen, ohne darauf beschränkt zu sein, Trametes viride und Trametes versicolor, welche Weissfäule verursachen, Gloeophyllum trabeum, welches Braunfäule verursacht, und Aspergillus niger, welcher Splintflecken und Schimmelbildung verursacht.
  • Typischerweise enthält ein hydrophobierendes Holzschutzmittel ungefähr 0,1 bis ungefähr 15 Gewichtsteile Hydrophobierungsmittel, ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gewichtsteile Quat(s) und ungefähr 99,8 bis ungefähr 75 Gewichtsteile Lösungsmittel, bezogen auf 100 Gewichtsteile Quat, Hydrophobierungsmittel und Lösungsmittel zusammengenommen. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemässen hydrophobierenden Holzschutzmittel ungefähr 0,5 bis ungefähr 6 Gewichtsteile Quat(s), ungefähr 0,5 bis ungefähr 8,5 Gewichtsteile Hydrophobierungsmittel und ungefähr 96 bis ungefähr 85,5 Gewichtsteile Lösungsmittel, bezogen auf die gleiche Basis.
  • Die Komponenten der erfindungsgemässen hydrophobierenden Holzschutzmittel werden mit herkömmlichen, dem Durchschnittsfachmann bekannten Hilfsmitteln gemischt, vorzugsweise zur Bildung einer Emulsion. Das Hydrophobierungsmittel und das Quat werden vorzugsweise zusammen geschmolzen. Die Schmelze kann dann gerührt und warmes Wasser (etwa 40 bis 50°C) unter Rühren zugesetzt werden, um eine Emulsion oder Lösung zu bilden. Auf diese Weise hergestellte Emulsionen können über Zeiträume von wenigstens einem Jahr stabil sein.
  • Obgleich andere übliche Additive, einschliesslich, aber nicht beschränkt auf, Emulgatoren, zugesetzt werden können, soweit für die Anwendung auf verschiedenen Substraten und unterschiedliche Verwendungen erforderlich, wie dem Durchschnittsfachmann geläufig ist, sind Metallstabilisatoren zur Hemmung des Auslaugens des Quats aus dem Substrat nicht erforderlich und tatsächlich auch nicht empfohlen. Entsprechend können Holzsubstrate wie Sägeholz, Stammholz und dergleichen mit diesen Mitteln behandelt werden.
  • Die Behandlung des Substrats kann mit allen dem Durchschnittsfachmann bekannten Mitteln bewerkstelligt werden, einschliesslich, aber nicht beschränkt auf, Tauchen, Tränken, Streichen, Druckimprägnieren und dergleichen. Die erforderliche Behandlungsdauer variiert mit den Behandlungsbedingungen, deren Auswahl dem Fachmann geläufig ist.
  • Die erfindungsgemässen hydrophobierenden Holzschutzmittel zeigen höhere Auslaugfestigkeit und bessere Hydrophobierungseigenschaften, wie durch den Quellungsindex angezeigt, als gegenwärtig in der Industrie verwendete Holzschutzmittel. Auslaugfestigkeit ist definiert als das Zurückhalten einer biozid wirksamen Menge, vorzugsweise wenigstens etwa 2 Gew.-%, an Quat im Substrat über einen längeren Zeitraum von mindestens ungefähr 100 Stunden und vorzugsweise ungefähr 350 Stunden. Obgleich jeder positive Quellungsindex eine gewisse hydrophobierende Wirkung anzeigt, bedeutet ein Quellungsindex von mehr als etwa 50 beträchtliche hydrophobierende Eigenschaften.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die folgenden Beispiele 1–38 veranschaulichen die Herstellung von Verbindungen. Beispiele 39–69 veranschaulichen die Verwendung von erfindungsgemässen Hydrophobierungsmitteln. Alle Teile- und Prozentangaben sind, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht bezogen.
  • Die quantitative Bestimmung der quartären Verbindungen erfolgt durch Zwei-Phasen-Titration mit Natriumlaurylsulfat und einem Indikator. Die Mischung wird auf einen pH-Wert von 10 gepuffert.
  • Der Quellungsindex wird errechnet als
  • Figure 00230001
  • HERSTELLUNG VON HYDROXY-QUATS
  • Beispiel 1 – Stöchiometrische Menge an Metallhydroxid
  • 180 g (0,4 mol) 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in 20% Ethanol/Wasser (144 g DDAC), 180 ml absolutes denaturiertes Ethanol (mit Methanol/Isopropanol denaturiert) und 26 g (0,4 mol) 85% Kaliumhydroxid-Pellets (22,1 g KOH) wurden in einem Kolben vermischt, der mit Stickstoff gespült und mit einem Heizmantel und einem Magnetrührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde unter Rühren drei Stunden lang auf 60–70°C erwärmt. Die Mischung wurden dann auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und schliesslich wenigstens eine Stunde lang auf 0°C gekühlt.
  • Kaliumchlorid fiel aus und der Niederschlag wurde auf einem Saugfilter gesammelt. Der Feststoff wurde mit kaltem Ethanol gewaschen und anschliessend getrocknet, was eine Ausbeute von 30 g trockenem Kaliumchlorid ergab. Die Quat-Lösung wurde unter Vakuum auf ungefähr 75% aktive Basen eingeengt.
  • Die Ausbeute betrug 180 g eines Produkts, das 138 g Didecyldimethylammoniumhydroxid enthielt.
  • Beispiel 2
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 angewendet, aber die Mischung eine Stunde lang bei 50°C mechanisch gerührt. Kaliumchlorid fiel aus und der Niederschlag wurde auf einem Saugfilter gesammelt. Der Feststoff wurde mit kaltem Ethanol gewaschen und anschliessend getrocknet, was eine Ausbeute von 30 g trockenem Kaliumchlorid ergab.
  • Die Ausbeute betrug 180 g eines Produkts, das 138 g Didecyldimethylammoniumhydroxid enthielt.
  • Beispiel 3
  • 0,022 mol 85% Kaliumhydroxid-Pellets (1,23 g KOH) wurden zu 0,022 mol 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in 20% Ethanol/Wasser (8 g DDAC, das in 10 ml Ethanol gelöst war gegeben). Die gebildete Mischung wurde unter Rühren auf 70°C erwärmt und eine halbe Stunde lang auf dieser Temperatur gehalten. Die Pellets lösten sich auf und es bildete sich ein feiner Niederschlag. Die Mischung wurde dann abgekühlt und auf 0°C erkalten gelassen. Der ausgefällte Feststoff wurde auf einem Filter gesammelt und mit kaltem Ethanol gewaschen. Das Filtrat wurde eingeengt und ergab eine gelb-orange Flüssigkeit mit leichtem Amingeruch. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
  • Beispiel 4
  • 0,022 mol 85% Kaliumhydroxid-Pellets (1,23 g KOH) wurden zu 0,022 mol 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in 20% Ethanol/Wasser (8 g DDAC) gegeben, das in 10 ml Propanol gelöst war. Die gebildete Mischung wurde unter Rühren auf 80°C erwärmt und eine Stunde lang auf dieser Temperatur gehalten. Die Pellets lösten sich auf und es bildete sich ein feiner Niederschlag. Die Mischung wurde dann abgekühlt und auf 0°C erkalten gelassen. Der ausgefällte Feststoff wurde auf einem Filter gesammelt und mit kaltem Ethanol gewaschen. Das Filtrat wurde eingeengt und ergab eine gelb-orange Flüssigkeit mit leichtem Amingeruch. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 1 hervor.
  • Beispiel 5
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 3 angewendet, wobei jedoch das Kaliumhydroxid durch Natriumhydroxid ersetzt wurde. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 1 hervor.
  • Beispiel 6
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 4 angewendet, wobei jedoch das Kaliumhydroxid durch Natriumhydroxid ersetzt wurde. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 1 hervor.
  • TABELLE 1
    Figure 00250001
  • Die Beispiele 3–6 zeigen, dass die Verwendung eines n-C1-C4-Alkohols als Reaktionsmedium die Umwandlung des Chlorid-Quats in das Hydroxy-Quat verbessert. Ausserdem zeigt ein Vergleich der Beispiele 3 und 4 mit den Beispielen 5 und 6 den Anstieg des Umsatzes durch die Verwendung des bevorzugten Metallhydroxids Kaliumhydroxid.
  • Stöchiometrischer Überschuss an Metallhydroxid
  • Beispiel 7
  • In einen mit Stickstoff gespülten Reaktor, der mit einem Heizmantel und einem Magnetrührer ausgestattet war, wurden 0,4 mol 80% Didecyldimethylammoniumchlorid (144 g DDAC) in 20% Ethanol/Wasser, 180 ml Ethanol und 0,49 mol 85% Kaliumhydroxid-Pellets (27,5 g KOH) eingebracht. Die Mischung wurde 3 Stunden lang auf 60–70°C erhitzt, auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und dann zum Ausfällen von Kaliumchlorid ungefähr eine Stunde lang auf 0°C gekühlt. Der Niederschlag wurde auf einem Saugfilter gesammelt und der Feststoff mit kaltem Ethanol gewaschen. Die Ausbeute an Kaliumchlorid betrug 30,8 g.
  • Die überstehende Lösung, die das Hydroxy-Quat und 0,09 mol überschüssiges Kaliumhydroxid enthielt, wurde mit 2 g (0,045 mol) Kohlendioxidgas (aus Trockeneis) gerührt. Die Mischung wurde eine Stunde lang kühl gehalten und dann mit einem Saugfilter filtriert, um 7,2 g (theoretisch 6,2 g) Kaliumcarbonat zu entfernen. Es wurde ermittelt, dass der prozentuale Umsatz zum Hydroxy-Quat 99% betrug.
  • Herstellung von Carbonat-Quats
  • Beispiel 8
  • 180 g (0,4 mol) 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in 20% Ethanol/Wasser (144 g DDAC), 180 ml absolutes denaturiertes Ethanol (mit Methanol/Isopropanol denaturiert) und 32 g (0,49 mol) 85% Kaliumhydroxid-Pellets (27 g KOH) wurden in einem Kolben vermischt, der mit Stickstoff gespült und mit einem Heizmantel und einem Magnetrührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde unter Rühren drei Stunden lang auf 60–70°C erwärmt. Die Mischung wurde dann auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und schliesslich auf 5°C gekühlt.
  • Kaliumchlorid fiel aus und der Niederschlag wurde auf mit einem Saugfilter gesammelt. Der Feststoff wurde mit kaltem Ethanol gewaschen und anschliessend getrocknet, was eine Ausbeute von 31 g (berechnete Ausbeute 29,6 g) trockenem Kaliumchlorid ergab.
  • Die ethanolische Lösung des Hydroxy-Quats mit ungefähr 0,09 mol unumgesetztem KOH wurde gerührt, während 50 g Kohlendioxid (aus sublimiertem Kohlendioxid) eine halbe Stunde lang durchgeperlt wurden. Die gebildete Mischung wurde anschliessend filtriert, um 7,2 g Kaliumcarbonat (berechnet 6,2 g) zu entfernen, und das Filtrat wurde eingeengt, was eine orange-braune Flüssigkeit mit 80–85% Carbonat-Quat in Wasser/Ethanol und weniger als 0,1% Chlorid-Quat bei einem Produkt mit einer 98- bis 99%igen Reinheit des ausgetauschten Quats ergab.
  • Beispiel 9
  • 180 g (0,4 mol) 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in 20% Ethanol/Wasser (144 g DDAC), 180 ml absolutes denaturiertes Ethanol (mit Methanol/Isopropanol denaturiert) und 32 g (0,49 mol) 85% Kaliumhydroxid-Pellets (27 g KOH) wurden in einem Kolben vermischt, der mit Stickstoff gespült und mit einem Heizmantel und einem Magnetrührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde auf 50°C erwärmt und eine Stunde lang gerührt.
  • Kaliumchlorid fiel aus und der Niederschlag wurde auf einem Saugfilter gesammelt. Der Feststoff wurde mit kaltem Ethanol gewaschen und anschliessend getrocknet, was eine Ausbeute von 31 g (berechnete Ausbeute 29,6 g) trockenem Kaliumchlorid ergab.
  • Die ethanolische Lösung des Hydroxy-Quats mit ungefähr 0,09 mol unumgesetztem KOH wurde gerührt, während 50 g Kohlendioxid (aus sublimiertem Kohlendioxid) eine halbe Stunde lang durchgeperlt wurden. Die gebildete Mischung wurde anschliessend filtriert und das Filtrat eingeengt, was eine orange-braune Flüssigkeit lieferte. Die Ausbeute war ähnlich der in Beispiel 8.
  • Indirekte Synthese des Carboxylat-Quats
  • Beispiel 10 – Didecyldimethylammoniumpropionat
  • 180 g (0,4 mol) 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in 20% Ethanol/Wasser (144 g DDAC), 180 ml absolutes denaturiertes Ethanol (mit Methanol/Isopropanol denaturiert) und 32 g (0,49 mol) 85% Kaliumhydroxid-Pellets (27 g KOH) wurden in einem Kolben vermischt, der mit Stickstoff gespült und mit einem Heizmantel und einem Magnetrührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde unter Rühren drei Stunden lang auf 60–70°C erwärmt. Die Mischung wurden dann auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und schliesslich auf 5°C gekühlt.
  • Kaliumchlorid fiel aus und der Niederschlag wurde auf einem Saugfilter gesammelt. Der Feststoff wurde mit kaltem Ethanol gewaschen und anschliessend getrocknet, was eine Ausbeute von 31 g (berechnete Ausbeute 29,6 g) trockenem Kaliumchlorid ergab.
  • Die ethanolische Lösung des Hydroxy-Quats mit ungefähr 0,09 mol unumgesetztem KOH wurde gerührt, während 50 g Kohlendioxid (aus sublimiertem Kohlendioxid) eine halbe Stunde lang durchgeperlt wurden. Die gebildete Mischung wurde anschliessend filtriert, um 7,2 g Kaliumcarbonat (berechnet 6,2 g) zu entfernen, und das Filtrat wurde eingeengt, was eine orange-braune Flüssigkeit mit 80–85% Carbonat-Quat (0,4 mol Carbonat-Quat) und weniger als 0,1% Chlorid-Quat bei einem Produkt mit einer 98- bis 99%igen Reinheit des ausgetauschten Quats ergab.
  • Das abgekühlte Produkt wurde nach der Filtration in einen geschlossenen Kolben eingebracht, der mit einem Kühler, einem Tropftrichter und einem mit einem nach dem Wasserverdrängungsprinzip arbeitenden Gasmessgerät verbundenen Schlauch ausgestattet war. Innerhalb von 5 Minuten wurde ein Äquivalent (0,4 mol, 29,6 g) Propionsäure in das Carbonat-Quat eingebracht. Es wurde sofort eine Gasentwicklung festgestellt und innerhalb von 15 Minuten wurden 5,75 Liter Gas gesammelt. Das Lösungsmittel wurde nach Beendigung der Kohlendioxidentwicklung mittels eines Rotationsverdampfers abgezogen, was eine gelb-orange Flüssigkeit ergab.
  • Eine Quat-Analyse ergab, dass das Produkt 85% aktives Quat mit 0,09% freiem Chlorid und 99% Austausch enthielt.
  • Beispiel 11 – Didecyldimethylammoniumacetat
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 10 angewendet, wobei jedoch die Propionsäure durch 0,4 mol Essigsäure ersetzt wird.
  • Beispiel 12 – Didecyldimethylammonium-2-ethylhexanoat
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 10 angewendet, wobei jedoch die Propionsäure durch 0,4 mol 2-Ethylhexansäure ersetzt wird. Das Produkt ist trüb.
  • Beispiel 13 – Didecyldimethylammoniumgluconat
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 10 angewendet, wobei jedoch die Propionsäure durch 0,4 mol Gluconsäure ersetzt wird. Das Produkt ist wasserlöslich.
  • Beispiel 14 – Didecyldimethylammoniumoctanoat
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 10 angewendet, wobei jedoch die Propionsäure durch 0,4 mol Octansäure ersetzt wird.
  • Beispiel 15 – Didecyldimethylammoniumsalz von gemischter Kokosfettsäure
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 10 angewendet, wobei jedoch die Propionsäure durch 0,4 mol gemischte Kokosfettsäure ersetzt wird.
  • Beispiel 16 – Didecyldimethylammoniumlaurat
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 10 angewendet, wobei jedoch die Propionsäure durch 0,4 mol Laurinsäure ersetzt wird. Das Produkt ist ein wachsartiger Feststoff.
  • Beispiel 17 – Octyldecyldimethylammoniumpropionat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 10 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol 80% Octyldecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was Octyldecyldimethylammoniumpropionat ergab.
  • Beispiel 18 – Octyldecyldimethylammoniumacetat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 11 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol 80% Octyldecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was Octyldecyldimethylammoniumacetat ergab.
  • Beispiel 19 – Isononyldecyldimethylammonium-2-ethylhexanoat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 12 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol 80% Isononyldecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was Isononyldecyldimethylammonium-2-ethylhexanoat ergab.
  • Beispiel 20 – Isononyldecyldimethylammoniumgluconat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 13 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol 80% Isononyldecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was Isononyldecyldimethylammoniumgluconat ergab.
  • Beispiel 21 – Benzyldodecyldimethylammoniumgluconat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 13 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol 80% Benzyldodecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was Benzyldodecyldimethylammoniumgluconat ergab.
  • Beispiel 22 – Benzyldodecyldimethylammoniumoctanoat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 14 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol 80% Benzyldodecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was Benzyldodecyldimethylammoniumoctanoat ergab.
  • Beispiel 23 – Mischung aus den Benzyldodecyl-, Benzyltetradecyl- und Benzylhexadecyldimethylammoniumsalzen von gemischter Kokosfettsäure
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 15 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol einer 80%igen Mischung aus Benzyldodecyl-, Benzyltetradecyl- und Benzylhexadecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was eine Mischung aus Benzyldodecyl-, Benzyltetradecyl- und Benzylhexadecyldimethylammoniumsalzen von gemischter Kokosfettsäure ergab.
  • Beispiel 24 – Mischung aus Benzyldodecyl-, Benzyltetradecyl- und Benzylhexadecyldimethylammoniumlaurat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 16 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol einer 80%igen Mischung aus Benzyldodecyl-, Benzyltetradecyl- und Benzylhexadecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was eine Mischung aus Benzyldodecyl-, Benzyltetradecyl- und Benzylhexadecyldimethylammoniumlaurat ergab.
  • Direkte Synthese des Carboxylat-Quats
  • Beispiel 25 – Didecyldimethylammoniumacetat
  • 180 g (0,4 mol) 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in 20% Ethanol/Wasser (144 g DDAC), 180 ml wasserfreies Ethanol und ein stöchiometrischer Überschuss, 47 g (0,48 mol), wasserfreies Kaliumacetat wurden in einem Kolben vermischt, der mit Stickstoff gespült und mit einem Heizmantel, einem Magnetrührer und einem Rückflusskühler ausgerüstet war. Die Mischung wurde unter Rühren zwei Stunden lang auf 60–70°C erwärmt. Die unlöslichen Kaliumacetatkristalle lösten sich langsam auf und ein feinerer Niederschlag (KCl) setzte sich ab. Die Mischung wurde dann auf 0°C gekühlt und im Vakuum filtriert. Der Feststoff wurde mit kaltem Ethanol gewaschen, um 30,7 g (theoretisch 29,6 g) Kaliumchlorid zu entfernen. Die Lösung wurde eingeengt, abgekühlt und filtriert, um 6,5 g (theoretisch 29,6 g) Kaliumacetat zu entfernen.
  • Beim Stehenlassen setzten sich weitere feine Kaliumacetatkristalle ab. Durch quantitative Analyse wurde das hellgelbe flüssige Produkt als 80% Quat mit 100% Austausch bestimmt.
  • Beispiel 26 – Didecyldimethylammoniumgluconat
  • 0,0221 mol Natriumgluconat und 0,0221 mol 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in Wasser wurden in einem Kolben vermischt. Die Mischung wurde erwärmt und bis zur Beendigung der Entwicklung von Kohlendioxidgas warm gehalten.
  • Das gebildete Quat wurde analysiert, wobei sich ergab, dass der Umsatz weniger als 20% betrug.
  • Beispiel 27 – Didecyldimethylammonium-2-ethylhexanoat
  • 0,0221 mol Natrium-2-ethylhexanoat und 0,0221 mol 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in Wasser wurden in einem Kolben vermischt. Die Mischung wurde erwärmt und bis zur Beendigung der Entwicklung von Kohlendioxidgas warm gehalten.
  • Das gebildete Quat wurde analysiert, wobei sich ergab, dass der Umsatz 77% betrug.
  • Beispiel 28 – Didecyldimethylammoniumlaurat
  • 0,4 mol Natriumlaurat und 0,4 mol 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in Wasser wurden in einem Kolben vermischt. Die Mischung wurde auf 60°C erwärmt und 1 Stunde lang auf dieser Temperatur gehalten.
  • Das gebildete Quat wurde analysiert, wobei sich ergab, dass der Umsatz 90% betrug.
  • Beispiel 29 – Didecyldimethylammoniumpropionat
  • 0,0221 mol Natriumpropionat und 0,0221 mol 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in 8 Gramm Propionsäure wurden in einem Kolben vermischt. Die Mischung wurde auf 60–80°C erwärmt und 2 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten. Das gebildete Quat wurde analysiert, wobei sich ergab, dass der Umsatz 90% betrug.
  • Beispiel 30 – Didecyldimethylammoniumpropionat
  • 0,4 mol Kaliumpropionat und 0,4 mol 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in fester Form wurden in einem Kolben vermischt. Die Mischung wurde auf 60–80°C erwärmt und 2 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten. Das gebildete Quat wurde analysiert, wobei sich ergab, dass der Umsatz 91% betrug.
  • Hydroxy-Quat-/Säuresynthese
  • Beispiel 31 – Didecyldimethylammoniumpropionat
  • 180 g (0,4 mol) 80% Didecyldimethylammoniumchlorid in 20% Ethanol/Wasser (144 g DDAC), 180 ml absolutes denaturiertes Ethanol (mit Methanol/Isopropanol denaturiert) und 26 g (0,4 mol) 85% Kaliumhydroxid-Pellets (22 g KOH) wurden in einem Kolben vermischt, der mit Stickstoff gespült und mit einem Heizmantel und einem Magnetrührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde unter Rühren drei Stunden lang auf 60–70°C erwärmt. Die Mischung wurden dann auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und schliesslich wenigstens eine Stunde lang auf 0°C gekühlt.
  • Kaliumchlorid fiel aus und der Niederschlag wurde auf einem Saugfilter gesammelt. Der Feststoff wurde mit kaltem Ethanol gewaschen und anschliessend getrocknet, was eine Ausbeute von 30 g trockenem Kaliumchlorid ergab.
  • Die Hydroxy-Quat/Ethanollösung wurde mit einer stöchiometrischen Menge Propionsäure vermischt, was eine gelb-orange Flüssigkeit mit einem Flammpunkt von 41,1°C (106°F) ergab.
  • Beispiel 32 – Didecyldimethylammoniumborat
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 29 angewendet, wobei jedoch die Propionsäure durch 0,4 mol Borsäure ersetzt wird. Das Produkt ist eine Flüssigkeit.
  • Beispiel 33 – Octyldecyldimethylammoniumborat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 32 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol 80% Octyldecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was Octyldecyldimethylammoniumborat ergab.
  • Beispiel 34 – Isononyldecyldimethylammoniumborat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 32 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol 80% Isononyldecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was Isononyldecyldimethylammoniumborat ergab.
  • Beispiel 35 – Benzyldodecyldimethylammoniumborat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 32 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol 80% Benzyldodecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was Benzyldodecyldimethylammoniumborat ergab.
  • Beispiel 36 – Mischung aus Benzyldodecyl-, Benzyltetradecyl- und Benzylhexadecyldimethylammoniumborat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 32 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol einer 80%igen Mischung aus Benzyldodecyl-, Benzyltetradecyl- und Benzylhexadecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was eine Mischung aus Benzyldodecyl-, Benzyltetradecyl- und Benzylhexadecyldimethylammoniumborat ergab.
  • Beispiel 37 – Dihexadecyldimethylammoniumborat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 32 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol 80% Dihexadecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was Dihexadecyldimethylammoniumborat ergab.
  • Beispiel 38 – Dodecyltrimethylammoniumborat
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 32 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 0,4 mol 80% Dodecyltrimethylammoniumchlorid ersetzt wurde, was Dodecyltrimethylammoniumborat ergab.
  • Beispiel 39 – Didecyldimethylammoniumchlorid (DDAC)/Polypropylenglycolmonostearat (PGMS)/Wasser
  • 3 Teile Didecyldimethylammoniumchlorid und 2,5 Teile PGMS wurden gemeinsam geschmolzen und gerührt, während 94,5 Teile warmes (40°C) Wasser zugegeben wurden, was eine stabile Emulsion ergab, die zum Hydrophobieren und Schützen von Holz geeignet ist.
  • Beispiel 40 – DDAC/3% PGMS/Leichtbenzin
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 39 angewendet, wobei jedoch das PGMS durch 3 Teile PGMS und das Wasser durch 84 Teile Leichtbenzin ersetzt wird.
  • Beispiel 41 – DDAC/6% PGMS/Leichtbenzin
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 40 angewendet, wobei jedoch das PGMS durch 6 Teile PGMS und das Leichtbenzin durch 91 Teile Leichtbenzin ersetzt wird.
  • Beispiel 42 – DDAC/8% PGMS/Leichtbenzin
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 40 angewendet, wobei jedoch das PGMS durch 8 Teile PGMS und das Leichtbenzin durch 89 Teile Leichtbenzin ersetzt wird.
  • Beispiel 43 – DDAC/12% PGMS/Leichtbenzin
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 40 angewendet, wobei jedoch das PGMS durch 12 Teile PGMS und das Leichtbenzin durch 85 Teile Leichtbenzin ersetzt wird.
  • Beispiel 44 – DDAC/9% Ethylenglycolmonostearat (EGMS)/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 39 angewendet, wobei jedoch das PGMS durch 9 Teile EGMS und das Wasser durch 88 Teile Wasser ersetzt wird.
  • Beispiel 45 – DDAC/10% Ethylenglycoldistearat (EGDS)/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 44 angewendet, wobei jedoch das EGMS durch 10 Teile EGDS und das Wasser durch 87 Teile Wasser ersetzt wird.
  • Beispiel 46 – DDAC/9% Polyethylenglycoldistearat (PEG 400-DS)/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 39 angewendet, wobei jedoch das SMS durch 9 Teile PEG 400-DS und das Wasser durch 88 Teil Wasser ersetzt wird.
  • Beispiel 47 – DDAC/9% PEG 400-DS/Leichtbenzin
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 46 angewendet, wobei jedoch das Wasser durch 88 Teile Leichtbenzin ersetzt wird.
  • Beispiel 48 – Didecyldimethylammoniumhydroxid/PGMS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 39 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 3 Teile Didecyldimethylammoniumhydroxid ersetzt wird.
  • Beispiel 49 – Didecyldimethylammoniumcarbonat/2,5% PGMS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 39 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 3 Teile Didecyldimethylammoniumcarbonat ersetzt wird.
  • Beispiel 50 – Didecyldimethylammoniumcarbonat/2,5% Glycerolmonolaurat (GML)/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 49 angewendet, wobei jedoch das PGMS durch 2,5 Teile GML ersetzt wird.
  • Beispiel 51 – Didecyldimethylammoniumcarbonat/2,5% Glycerolmonostearat (GMS)/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 50 angewendet, wobei jedoch das GML durch 2,5 Teile GMS ersetzt wird.
  • Beispiel 52 – Didecyldimethylammoniumacetat/PGMS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 39 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 3 Teile Didecyldimethylammoniumacetat ersetzt wird.
  • Beispiel 53 – Didecyldimethylammoniumcarboxylat aus gemischter Kokosfettsäure/PGMS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 39 angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch 5 Teile Didecyldimethylammoniumcarboxylat aus gemischter Kokosfettsäure, das PGMS durch 5 Teile PGMS und das Wasser durch 90 Teile Wasser ersetzt wird.
  • Beispiel 54 – Didecyldimethylammoniumchlorid/PGMS/Wasser
  • Hirnholzscheiben aus Kiefernholz werden gewogen und dann mit einem hydrophobierenden Holzschutzsystem getränkt, das gemäss dem Verfahren in Beispiel 39 hergestellt wurde, bis die Proben mit der Behandlungsflüssigkeit gesättigt sind. Die Proben werden dann bis zur Gewichtskonstanz an Luft getrocknet, um die Aufnahme des hydrophobierenden Holzschutzsystems zu bestimmen.
  • Die behandelten Scheiben werden entfernt, bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und regelmässig gewogen, um die Beständigkeit gegenüber Auslaugen zu bestimmen.
  • Die getrockneten behandelten Scheiben werden 30 Minuten lang in Wasser getränkt, um die Quellung zu bestimmen. Die Quellung wird als Längenzunahme der Probe im Verhältnis zu einer unbehandelten Kontrolle gemessen und jeweils der Quellungsindex ermittelt. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 sowie aus 1A und 1B hervor.
  • Vergleichsbeispiel 54A – Didecyldimethylammoniumchlorid
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch Didecyldimethylammoniumchlorid ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 sowie aus 1A und 1B hervor.
  • Beispiel 55 – DDAC/3% PGMS/Leichtbenzin
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 40 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Beispiel 56 – DDAC/6% PGMS/Leichtbenzin
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 41 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Beispiel 57 – DDAC/8% PGMS/Leichtbenzin
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 42 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Beispiel 58 – DDAC/12% PGMS/Leichtbenzin
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 43 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Beispiel 59 – DDAC/9% EGMS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 44 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Beispiel 60 – DDAC/10% EGDS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 45 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Beispiel 61 – DDAC/9% PEG 400-DS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 46 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Beispiel 62 – DDAC/9% PEG 400-DS/Leichtbenzin
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 47 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Beispiel 63 – Didecyldimethylammoniumhydroxid/PGMS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 48 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 sowie aus 1A und 1B hervor.
  • Vergleichsbeispiel 63A – Didecyldimethylammoniumhydroxid
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 54A angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch Didecyldimethylammoniumhydroxid ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 sowie aus 1A und 1B hervor.
  • Beispiel 64 – Didecyldimethylammoniumcarbonat/2,5% PGMS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 49 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 sowie aus 1A und 1B hervor.
  • Vergleichsbeispiel 64A – Didecyldimethylammoniumcarbonat
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 54A angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch Didecyldimethylammoniumcarbonat ersetzt wird, was eine klare Lösung ergibt. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 sowie aus 1A und 1B hervor.
  • Beispiel 65 – Didecyldimethylammoniumcarbonat/2,5% GML/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 64 angewendet, wobei jedoch das PGMS durch 2,5 Teile GML ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Beispiel 66 – Didecyldimethylammoniumcarbonat/2,5% GMS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das PGMS durch 2,5 Teile GMS ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Beispiel 67 – Didecyldimethylammoniumacetat/PGMS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 52 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 sowie aus 1A und 1B hervor.
  • Vergleichsbeispiel 67A – Didecyldimethylammoniumacetat
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 54A angewendet, wobei jedoch das Didecyldimethylammoniumchlorid durch Didecyldimethylammoniumacetat ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus 1A und 1B hervor.
  • Beispiel 68 – Didecyldimethylammoniumcarboxylat aus gemischter Kokosfettsäure/PGMS/Wasser
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch ein nach dem Verfahren in Beispiel 53 hergestelltes hydrophobierendes Holzschutzsystem ersetzt wird, was eine Emulsion ergibt. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Vergleichsbeispiel 68A – Didecyldimethylammoniumcarboxylat aus gemischter Kokosfettsäure
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 54A angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch 5 Teile Didecyldimethylammoniumcarboxylat aus gemischter Kokosfettsäure und 95 Teile Wasser ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Beispiel 69 – PGMS
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch eine Lösung aus 8 Teilen PGMS und 92 Teilen Wasser ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Vergleichsbeispiel 69A – Leichtbenzin
  • Es wird dasselbe Verfahren wie in Beispiel 54 angewendet, wobei jedoch das hydrophobierende Holzschutzsystem durch eine im Handel erhältliche Biozidlösung auf Wachsbasis in Leichtbenzin (Woodtreat MBTM – KopCoat, Inc.) ersetzt wird. Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 2 hervor.
  • Tabelle 2 zeigt die verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemässen hydrophobierenden Holzschutzsysteme.
  • Figure 00400001
  • Figure 00410001
  • Dem Fachmann werden sich im Lichte der vorstehenden ausführlichen Beschreibung viele Abwandlungen der vorliegenden Erfindung anbieten. Solche naheliegenden Abwandlungen liegen innerhalb des vollen angestrebten Schutzumfanges der folgenden Patentansprüche.

Claims (2)

  1. Verwendung eines Hydrophobierungsmittels für die Behandlung und Konservierung von Holz, worin das Hydrophobierungsmittel (a) eine Verbindung der Formel
    Figure 00420001
    worin X Wasserstoff oder
    Figure 00420002
    ist, R und Rb unabhängig voneinander eine (gesättigte oder ungesättigte) C9-C50-Gruppe sind, Ra Wasserstoff oder eine Methylgruppe ist und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, (b) eine biozid wirksame Menge wenigstens einer quartären C1-C20-Alkyl- oder arylsubstituierten Alkyl-C8-C20-alkylammoniumverbindung und (c) gegebenenfalls ein Lösungsmittel umfasst und metallfrei ist.
  2. Verwendung eines Hydrophobierungsmittels nach Anspruch 1, worin X
    Figure 00420003
    ist, ist, R und Rb beide eine C17-Alkylgruppe sind, Ra Wasserstoff ist und n 1 ist.
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