EP1097031A1 - Mittel und verfahren zur schutzbehandlung von holz - Google Patents

Mittel und verfahren zur schutzbehandlung von holz

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EP1097031A1
EP1097031A1 EP99926219A EP99926219A EP1097031A1 EP 1097031 A1 EP1097031 A1 EP 1097031A1 EP 99926219 A EP99926219 A EP 99926219A EP 99926219 A EP99926219 A EP 99926219A EP 1097031 A1 EP1097031 A1 EP 1097031A1
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EP
European Patent Office
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wood
oil
tar oil
coal tar
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EP99926219A
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English (en)
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Hans-Norbert Marx
Tilo Vogel
Oliver Arlt
Florian Lichtenberg
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Lonza AG
Impragnierwerk Wuelknitz GmbH
Original Assignee
Lonza AG
Impragnierwerk Wuelknitz GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34—Organic impregnating agents
    • B27K3/44—Tar; Mineral oil
    • B27K3/46—Coal tar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34—Organic impregnating agents
    • B27K3/50—Mixtures of different organic impregnating agents

Definitions

  • the present invention relates to means based on coal tar oil for the protective treatment of wood. It further relates to a method for the protective treatment of wood using the agents according to the invention.
  • coal tar oil to protect wood against putrefaction and insect attack has been known since the mid-19th century and has been used up to the present time to preserve masts, fences, sleepers, etc.
  • this form of application did not lead to the desired results, so that the majority of tar oils continued to be used in the undiluted state.
  • homoogenization analogous to the method used for milk
  • specially adapted dispersing devices e.g.
  • a disadvantage of this known process is the fact that the emulsions are relatively unstable and that the effective proportion of coal tar is reduced by the proportion of water and the emulsifier (s) by the emulsion, so that the amount introduced must be increased by one to ensure effective and lasting protection.
  • the object of the present invention was therefore to eliminate or to reduce the disadvantages of the known production processes and applications of tar oil emulsions. According to the invention, this object is achieved by the means according to claim 1 and the treatment method according to claim 6.
  • biocidally active quaternary ammonium compounds optionally with the use of polar solvents such as glycol derivatives, stable emulsions and microemulsions of coal tar oil in water can be prepared by simple stirring without special apparatus requirements.
  • polar solvents such as glycol derivatives
  • stable emulsions and microemulsions of coal tar oil in water can be prepared by simple stirring without special apparatus requirements.
  • the biocidal effect of the quaternary ammonium compounds not only compensates for the dilution of the tar oil, it also shows - and this was not to be expected - that the depth of penetration and the spectrum of activity are significantly higher than that of the pure undiluted tar oil.
  • the agents according to the invention contain at least the following components: a) 5-90 parts, preferably 10-90 parts, coal tar oil b) 2-20 parts of a biocidal quaternary ammonium compound c) 10-90 parts water.
  • Suitable biocidal quaternary ammonium compounds are, for example:
  • the salts of other inorganic acids or organic carboxylic acids may also be present, e.g. B. acetate, propionate, sulfate etc.
  • the wood can have a higher moisture content than is possible when using the pure tar oil.
  • the drying time and the drying energy for the raw wood e.g. B. thresholds and masts, significantly lower.
  • the pungent smell of coal tar oil is particularly by two- and trinuclear aromatics, for. B. naphthalene and alkylnaphthalenes. These can only be partially removed by distillation, since after they have been completely removed, a tar oil with a viscosity which is too high and cannot be handled even at 100-120 ° C is formed. Due to the nature of their preparation, the agents according to the invention also allow the use of more viscous and thus highly deodorized tar oils, which also means the use of coal tar oil in sensitive areas, e.g. B. thresholds for subways, made easier or possible at all.
  • the agents according to the invention for improving the (storage) stability preferably also contain up to 20 parts of a polyglycol compound.
  • a polyglycol compound include, for example, polyethylene glycols and polypropylene glycols, as well as their alkyl and aryl ethers and esters.
  • Polyethylene glycol compounds such as polyethylene glycol, ethoxylated phenols and diethylene glycol monobutyl ether are particularly preferred.
  • the agents according to the invention can contain, for example, the following substances:
  • These preferably contain one or more constituents from the group of the resins, binders, waxes, dyes and pigments.
  • binders are alkyd resins and similar resins based on natural oils such as linseed oil or soybean oil, in particular those which are water-soluble or water-dilutable by reaction with ethylene oxide or propylene oxide.
  • the agents according to the invention preferably additionally contain an effective amount of one or more insecticides, fungicides, algicides or bactericides.
  • one or more of the following active ingredients can be included:
  • Chlorinated phenols e.g. B. tetra and pentachlorophenol
  • Dimethylalkylamine salts Dithiocarbamates, metal and amine salts
  • 2-N-octyl-4-isothiazolin-3-one organotin compounds e.g. B. tributyltin oxide and tributyltin benzoate
  • the surfaces of the treated wood can be improved mechanically and optically, combined with a further reduction in mobility (washing out and bleeding) of the coal tar oil.
  • the systems according to the invention can furthermore be modified solely by adding dyes or pigments such that the treated wood can be colored.
  • waxes it is possible to achieve a matt finish on the surfaces of the treated wood, combined with a strong water-repellent effect, which reduces the absorption of dripping water without hindering the moisture exchange via the vapor phase.
  • the preparations according to the invention are produced, for example, as follows:
  • (LI) 2-20 parts of cationic surfactant, e.g. N, N-didecyl-N-methyl-N-poly (oxethyl) ammonium propionate, added and until
  • glycol derivative e.g. B. diethylene glycol monobutyl ether
  • Emulsion stirred Emulsion stirred.
  • This preparation forms stable, milky (opaque) or clear mixtures with low viscosity, which are introduced into the wood with good penetration without a temperature increase using a boiler pressure process (application of vacuum and pressure) can.
  • the amount required for comprehensive protection of the wood is 20-80 kg / m 3 wood.
  • the agents according to the invention are preferably used in vacuum boiler pressure systems in such a way that the agents are introduced into the wood to be protected by means of pressure differences.
  • the process steps include a fore-vacuum phase, a flood phase while maintaining the vacuum, and a pressure phase. If necessary, the process is completed with a final vacuum.
  • the mass of protective agent introduced is checked by weighing. In the case of easily impregnable woods or types of wood, the water content in the compositions can be increased even further compared to the examples.
  • the impregnation is preferably carried out without the addition of heat, that is to say approximately at ambient temperature. As far as necessary, the water introduced into the wood with the agents can pass through
  • the agents according to the invention are distinguished by the following advantages compared to coal tar oil:
  • coal tar oil 10 parts N-cocoalkyl-N, N-dimethyl-N-benzylammonium chloride 10 parts polyethylene glycol (MW approx. 300) 30 parts water
  • Coal tar oil is set to 100% in its biological effect.
  • N, N-didecyl-N-methyl-N-poly (oxethyl) ammonium lactate 4 parts nonylphenol ethoxylate (approx. 14 EO groups)
  • Pigment paste obtained by rubbing transparent iron oxide red in polyethylene glycol (MW approx. 300)
  • a concentrate was produced according to the following recipe:
  • the concentrate thus obtained was diluted with water in a ratio of 1: 9 to give the ready-to-use emulsion.
  • a concentrate was produced according to the following recipe:
  • a concentrate was produced according to the following recipe:
  • binder prepared by heating 85 parts of polybutadiene oil and 5 parts of maleic acid to 150 ° C. and then esterifying with 10 parts of polyethylene glycol (10 EO groups) at 150 ° C. 1 part of oil-soluble dye
  • the concentrate thus obtained was diluted with water in a ratio of 1: 9 to give the ready-to-use emulsion.
  • a concentrate was produced according to the following recipe:
  • the concentrate thus obtained was diluted with water in a ratio of 1: 9 to give the ready-to-use emulsion.

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Abstract

Beschrieben werden Mittel zur Schutzbehandlung von Holz gegen Fäulnis und Insektenbefall, die mindestens folgende Bestandteile enthalten: a) 10-90 Teile Steinkohlenteeröl; b) 2-20 Teile einer biozid wirksamen quartären Ammoniumverbindung; c) 10-90 Teile Wasser. Die erfindungsgemäßen Mittel sind leicht herstellbare stabile Emulsionen, die sich unter anderem durch gute Penetrationsfähigkeit, stark reduzierten Geruch der behandelten Hölzer, Fehlen von störenden Teerölanreicherungen an der Oberfläche und stark vermindertes 'Bluten' des behandelten Holzes bei sommerlichen Temperaturen, deutliche Wirkungssteigerung trotz eines geringeren Gehaltes an Steinkohlenteeröl und geringere Toxizität im Vergleich zu reinem Steilkohlenteeröl auszeichnen.

Description

Mittel und Verfahren zur Schutzbehandlung von Holz
Die vorliegende Erfindung betrifft Mittel auf Basis von Steinkohlenteeröl für die Schutzbehandlung von Holz. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren zur Schutzbehandlung von Holz unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel.
Die Verwendung von Steinkohlenteeröl zum Schutz von Holz gegen Fäulnis und Insektenbefall ist seit Mitte des 19. Jahrhunderts bekannt und bis zum heutigen Zeitpunkt für die Haltbarmachung von Masten, Zäunen, Schwellen etc. gebräuchlich. Schon frühzeitig versuchte man, Steinkohlenteeröl in Form von Emulsionen in Wasser oder wässrigen Schutzsalzlösungen (Zinksalze, Kupfersalze) anzuwenden. Diese Form der Anwendung führte jedoch nicht zu den gewünschten Resultaten, so daß Teeröle weiterhin mehrheitlich im unverdünnten Zustand eingesetzt wurden. Es gab auch Versuche, die unbefriedigende Stabilität von Steinkohlenteerölemulsionen durch „Homogenisierung" (analog dem bei Milch angewendeten Verfahren) oder Behandlung mit speziell angepaßten Dispergier- apparaten (z. B. ULTRA-TURRAX®) und diverse Zusätze zu verbessern (AT-PS-86925, EP-A-0227430). Diese Verfahren erfordern einen hohen apparativen Aufwand und verbrauchen viel Energie. In neuerer Zeit gewann die Applikation von Steinkohlenteerölemulsionen in Wasser wieder Interesse, insbesondere weil auf diese Weise einige Nach- teile des unverdünnten Steinkohlenteeröls wie zum Beispiel der unangenehme Geruch, die Neigung zum Ausschwitzen und die klebrige Oberfläche behandelter Hölzer teilweise beseitigt oder vermindert werden können (US-A-5098472).
Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist der Umstand, daß die Emulsionen verhält- nismäßig instabil sind und daß durch die Emulsion der wirksame Anteil an Steinkohlenteer um den Anteil des Wassers und des oder der Emulgatoren vermindert ist, so daß die Einbringmenge erhöht werden muß, um einen wirksamen und dauerhaften Schutz zu gewährleisten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher, die Nachteile der bekannten Herstellungsverfahren und Anwendungen von Teerölemulsionen zu beseitigen oder zu vermindern. Erfmdungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Mittel nach Patentanspruch 1 und das Behandlungsverfahren nach Patentanspruch 6 gelöst.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch die Verwendung von biozid wirksamen quartären Ammoniumverbindungen, gegebenenfalls unter Mitverwendung von polaren Lösemitteln wie zum Beispiel Glycolderivaten, durch einfaches Rühren ohne besondere apparative Anforderungen stabile Emulsionen und Mikroemulsionen von Steinkohlenteeröl in Wasser hergestellt werden können. Durch die biozide Wirkung der quartären Ammoniumverbindungen wird nicht nur die Verdünnung des Teeröles kompensiert, es zeigt sich zudem — und dies war nicht zu erwarten — daß die Eindringtiefe und das Wirkungsspektrum deutlich über dem des reinen unverdünnten Teeröles liegen.
Die erfindungsgemäßen Mittel enthalten mindestens folgende Bestandteile: a) 5-90 Teile, vorzugsweise 10-90 Teile, Steinkohlenteeröl b) 2-20 Teile einer biozid wirksamen quartären Ammoniumverbindung c) 10-90 Teile Wasser.
Hier und im folgenden sind alle Mengen in Massenteilen angegeben.
Als biozid wirksame quartäre Ammoniumverbindungen eignen sich zum Beispiel:
N-C8-2o-Alkyl-N,N-dimethyl-N-benzylammoniumchlorid, -bromid oder -iodid^ N,N-Di-C6-2o-alkyl-N,N-dimethylammoniumchlorid, -bromid oder -iodid ' N-Cό-2o-Alkylsalze*) von Pyridin, Chinolin etc. - N-C6- o-Alkyl-N,N,N-trimethylammoniumchlorid, -bromid oder -iodid*
N,N-Di-C6-20-alkyl-N-methyl-N-poly(oxethyl)ammoniumsalze '
Anstelle der Halogenide können auch die Salze anderer anorganischer Säuren oder organischer Carbonsäuren vorliegen, z. B. Acetat, Propionat, Sulfat etc.
Es wurde beispielsweise gefunden, daß eine Emulsion, die nur 30% Teeröl, ca. 10% einer kationenaktiven Ammoniumverbindung, ca. 5% Hilfsmittel und 55% Wasser enthielt, sich mindestens doppelt so wirksam gegen holzzerstörende Pilze erwies wie unverdünntes, reines Steinkohlenteeröl.
Mit Hilfe dieser Mittel ist es möglich, die ausgezeichnete und durch Langzeiterfahrung belegte Wirksamkeit des Steinkohlenteeröles zu nutzen und dabei die Nachteile des
Geruches, des Ausschwitzens bei hohen Umgebungstemperaturen, der Eluierbarkeit und der öligen, klebrigen Oberfläche des Holzes deutlich zu reduzieren.
Gleichzeitig wird eine bessere, d. h. gleichmäßigere und tiefere Verteilung des Schutzmit- tels im Holz erreicht, und — dies scheint besonders vorteilhaft — das Holz kann eine höhere Feuchtigkeit aufweisen, als dies bei der Anwendung des reinen Teeröles möglich ist. Somit lassen sich die Trockenzeit und die Trocknungsenergie für das Rohholz, z. B. Schwellen und Masten, deutlich senken.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Mittel ist darin zu sehen, daß diese im
Gegensatz zum reinen Teeröl bei normalen Umgebungstemperaturen verarbeitet werden können. Die Verarbeitung des reinen Teeröles kann nämlich, bedingt durch dessen Viskosität und Fließverhalten, nur bei Temperaturen um 100°C, verbunden mit hohem Energieaufwand, erfolgen. Diese Eigenschaft des Teeröles steht außerdem einer tiefen Penetration und optimalen Verteilung im Holz entgegen.
Der eindringliche Geruch des Steinkohlenteeröls wird insbesondere durch zwei- und dreikernige Aromaten, z. B. Naphthalin und Alkylnaphthaline, hervorgerufen. Diese lassen sich nur zum Teil destillativ abtrennen, da nach ihrer vollständiger Entfernung ein Teeröl mit zu hoher, auch bei 100-120 °C noch nicht handhabbarer Viskosität entsteht. Die erfindungsgemäßen Mittel gestatten durch die Art ihrer Zubereitung auch die Verwendung höher viskoser und somit stark desodorierter Teeröle, was die Verwendung von Steinkohlenteeröl auch in sensiblen Bereichen, z. B. Schwellen für U-Bahnen, erleichtert oder überhaupt erst möglich macht.
Vorzugsweise enthalten die erfindungs gemäßen Mittel zur Verbesserung der (Lager-) Stabilität noch bis zu 20 Teilen einer Polyglycolverbindung. Hierzu zählen beispielsweise Polyethylenglykole und Polypropylenglycole, sowie deren Alkyl- und Arylether und Ester. Besonders bevorzugt sind Polyethylenglycolverbindungen wie beispielsweise Polyethylenglycol, ethoxylierte Phenole und Diethylenglycolmonobutylether.
Die erfindungsgemäßen Mittel können zusätzlich zu den bereits genannten Formulierungs- anteilen beispielsweise folgende Stoffe enthalten:
Harze, Bindemittel, Polymere
Wachse
Farbstoffe
Pigmente - Antioxidantien
Geruchskorrigenzien
Markierungsstoffe (Tracer)
Vorzugsweise enthalten diese einen oder mehrere Bestandteile aus der Gruppe der Harze, Bindemittel, Wachse, Farbstoffe und Pigmente.
Besonders bevorzugte Bindemittel sind Alkydharze und ähnliche Harze auf der Basis von natürlichen Ölen wie Leinöl oder Sojaöl, insbesondere solche, die durch Umsetzung mit Ethylenoxid oder Propylenoxid wasserlöslich bzw. wasserverdünnbar sind.
Zur Verbreiterung des Wirkungsspektrums enthalten die erfindungsgemäßen Mittel vorzugsweise zusätzlich eine wirksame Menge eines oder mehrerer Insektizide, Fungizide, Algizide oder Bakterizide.
Beispielsweise kann einer oder mehrere der folgenden Wirkstoffe enthalten sein:
Amphotenside mit biozider Wirkung Methyl-benzimidazol-2-yl-carbamat 1 ,2-Benzisothiazolon-3 Biguanide mit biozider Wirkung
Organische und anorganische Borverbindungen α-tert-Butyl-α-(p-chlorphenethyl)- 1H- 1 ,2,4-triazol- 1 -ethanol 2-sec-Butyl-phenyl-N-methylcarbamat (±)-cw-4-[3-(tert-Butylphenyl)-2-methylpropyl]-2,6-dimethylmo holin
5-Chlor-2-methyl-4-isothiazolin-3-on
2-(4-Chlorphenyl)-3-cyclopropyl-l -( 1H- 1 ,2,4-triazol- 1 -yl)butan-2-ol l-(6-Chlor-3-pyridinyl)-methyl-4,5-dihydro-N-nitro-lH-imidazol-2-amin Chlorhexidin und dessen Salze
Chlorierte Phenole, z. B. Tetra- und Pentachlorphenol
Chlomitrobenzolderivate l-[4-(2-Chlor-α,α,α-trifluor p-tolyloxy)-2-fluorphenyl]-3-(2,6-difluorbenzoyl)harnstoff l-(4-Chlorphenyl)-3-(2,6-difluorbenzoyl)harnstoff α-[2-(4-Chloφhenyl)-ethyl]-α-(l,l-dimethylethyl)-lH-l,2,4-tiiazol-l-ethanol
Cyano-(4-fluor-3-phenoxyphenyl)-methyl-3-(2,2-dichlorethenyl)-2,2-dimethyl-cyclopro- pancarboxylat
(i?5)-α-Cyano-3-phenoxybenzyl-(i?5')-2-(4-chlorphenyl)-3-methylbutyrat α-Cyano-3-phenoxybenzyl-isopropyl-2,4-chlorphenylacetat N-Cyclohexyl-N-methoxy-2,5-dimethylfuran-3-carbonsäureamid
Di-(guanidino-octyl)-amin
3-(2,2-Dibromvinyl-2,2-dimethyl)-α-(cyano- -phenoxybenzyl-li?,3i?)-cyclopropancarb- oxylat
1 -[2-(2,4-Dichlorphenyl)- 1 ,3-dioxolan-2-yl]methyl]- \H- 1 ,2,4-triazol l-[2-(2,4-Dichlorphenyl)-4-propyl-l,3-dioxolan-2-yl-methyl]-lH-l,2,4-triazol
(+)-3 -(2,2-Dichlorvinyl-2,2-dimethyl)-cyclopropan- 1 -carbonsäure-3 -phenoxybenzylester
3-(2,2-Dichlorvinyl-2,2-dimethyl)-cyclopropan-l-carbonsäure-α-cyano-3,3-phenoxy- benzylester
0,O-Diethyl-0-(α-cyanbenzylidenamino)-thiophosphat O, O-Diethyl-O-3 , 5 ,6-trichlor-2-pyridyl-thionophosphat
0,0-Diethyldithiophosphoryl-6-chlorbenzoxazolon
5,6-Dihydro-2-methyl-l,4-oxathiin-3-carboxanilid
NN-Dimethyl-N-phenyl-(N-fluormethylthio)-sulfamid
N,N-Dimethyl-N-tolyl-(N-fluormethylthio)-sulfamid O,O-Dimethyl-5'-(2-methylamino-2-oxoethyl)-dithiophosphat
O,0-Dimethyl-<S-(N-phthalimido)-methyldithiophosphat
3,5-Dimethyl-tetrahydro-l,3,5-thiadiazinthion-(2)
Dimethylalkylaminsalze Dithiocarbamate, Metall- und Aminsalze
Ethyl-2-(4-phenoxyphenoxy)-ethylcarbamate
2-(2-Furanyl)- 1 H-benzimidazol
Halogenessigsäuren sowie deren Amide und Ester 6,7,8, 9,10-Hexachlor-l,5,5a,6,9,9a-hexahydro-6,9-methano-2,3,4-benzodioxothiepien-3- oxid
Hexachl orcy clohexan
8-Hydroychinolin sowie dessen halogenierte Derivate
2-Iodbenzoesäureanilid 3-Iod-3-propinyιbutylcarbamat
Kupfer-8-oxychinolin
N-Methyl- 1 -naphthyl-carbamat
2-Methyl-4-isothiazolin-3-on
Methylenbisthiocyanat Νitroalkanole mit biozider Wirkung
N-Νitroso-N-cyclohexylhydroxylarnin und dessen Salze
N-Νitroso-N-phenylhydroxylamin und dessen Salze
Νorbornen-dimethanohexachlorcyclosulfit
2-N-Octyl-4-isothiazolin-3-on Organozinnverbindungen, z. B. Tributylzinnoxid und Tributylzinnbenzoat
Phenylphenole
2-Isopropoxyphenyl-N-methylcarbamat
N-Propyl-N-[2-(2,4,6-trichlorphenoxy)-ethyl]imidazol- 1 -carboxamid
Pyridin-2-thiol-l-oxid und dessen Salze Salicylanilid sowie dessen halogenierte Derivate
(4-Ethoxyphenyl)[3-(4-fluor-3-phenoxy-phenyl)-propyl]-(dimethyl)silan
N-(l,l,2,2-Tetrachlorethylthio)-3,6,7,8-tetrahydrophthalimid
Tetrachlorisophthalsäuredinitril
2-(Thiazol-4-yl)-benzimidazol 2-Thiocyanomethyl-thiobenzothiazol
1 -( 1 ,2,4-Triazol- 1 -yl)- 1 -(4-chlorphenoxy)-3 ,3-dimethylbutan-2-ol
1 -( 1 ,2,4-Triazol- 1 -yl)- 1 -(4-chlorphenoxy)-3 ,3 -dimethylbutan-2-on
N-Trichlormethylthio-3,6,7,8-tetrahydrophthalimid N-Trichlormethylthiophthalimid N-Tridecyl-2,6-dimethylmorpholin
Durch Zusatz von Bindemitteln wie z. B. trocknende Alkydharze, Acrylate oder andere Polymere lassen sich die Oberflächen der behandelten Hölzer mechanisch und optisch verbessern, verbunden mit einer weiteren Verminderung der Mobilität (Auswaschung und Ausblutung) des Steinkohlenteeröles. Die erfindungsgemäßen Systeme lassen sich weiterhin im Gegensatz zu Steinkohlenteeröl allein durch Zusatz von Farbstoffen oder Pigmenten dergestalt modifizieren, daß eine Farbgebung der behandelten Hölzer realisiert werden kann. Durch Zusatz von Wachsen ist es möglich, eine Mattierung der Oberflächen der behandelten Hölzer zu erreichen, verbunden mit einer starken wasserabweisenden Wirkung, die eine Aufnahme von tropfbarem Wasser reduziert, ohne den Feuchteaustausch über die Dampfphase zu behindern.
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen werden beispielsweise wie folgt hergestellt:
(I) 5-90 Teile Steinkohlenteeröl, z.B. WEI Typ C, werden vorgelegt und gegebenenfalls bei leicht erhöhter Temperatur (ca. 50°C) mit
(LI) 2-20 Teilen kationenaktivem Tensid, z.B. N,N-Didecyl-N-methyl- N-poly(oxethyl)-ammoniumpropionat, versetzt und bis zur
Homogenität verrührt, dann werden
(III) 0-20 Teile Glycolderivat, z. B. Diethylenglycolmonobutylether, zugesetzt und bis zur Homogenität verrührt, dann werden
(IV) 0-20 Teile Stabilisator/Lösungsvermittler, z. B. )-Νonylphenol- ethoxylat (EO = 10-14), zugesetzt und erneut bis zur
Homogenität gerührt und der Ansatz abgekühlt. Nach dem Abkühlen werden
(V) 10-90 Teile Wasser zugegeben und bis zur Bildung einer homogenen
Emulsion gerührt.
Bei dieser Zubereitung bilden sich stabile, milchige (opake) oder klare Mischungen mit geringer Viskosität, die ohne Temperaturerhöhung mittels Kesseldruckverfahren (Anwendung von Vakuum und Druck) bei guter Penetration ins Holz eingebracht werden können. Je nach Verhältnis der Formulierungsanteile I, U und V liegt die für einen umfassenden Schutz des Holzes erforderliche Einbringmenge bei 20-80 kg/m3 Holz.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel erfolgt vorzugsweise in Vakuum-Kessel- druckanlagen dergestalt, daß die Mittel mittels Druckunterschieden in das zu schützende Holz eingebracht werden. Die Verfahrensschritte umfassen eine Vorvakuumphase, eine Flutphase, unter Beibehaltung des Vakuums, und eine Druckphase. Gegebenemfalls wird das Verfahren mit einem Endvakuum abgeschlossen. Die Kontrolle der eingebrachten Schutzmittelmasse erfolgt durch Verwiegen. Bei leicht tränkbaren Hölzern bzw. Holzarten kann der Wassergehalt in den Mitteln gegenüber den Beispielen noch weiter erhöht werden.
Vorzugsweise wird die Imprägnierung ohne Wärmezufuhr durchgeführt, also ungefähr bei Umgebungstemperatur. Soweit erforderlich, kann das mit den Mitteln ins Holz eingebrachte Wasser durch
Wärmebehandlung entzogen werden. Enthalten die Zubereitungen zusätzlich Polymere, die geeignet sind, unter Einfluß von erhöhten Temperaturen auszuhärten, kann das Holz mit Heißdampf behandelt werden. Diese Bedampfung führt dann zu einer Nachdiffusion und gleichmäßigeren Verteilung der Mittel, verbunden mit einer effektiveren Fixierung. In den Zubereitungen gegebenenfalls enthaltene Polyethylenglycole verleihen denselben eine dimensionsstabilisierende Wirkung, verbunden mit einer deutlich verminderten Neigung des damit behandelten Holzes zur Rißbildung.
Insgesamt zeichnen sich die erfindungs gemäßen Mittel durch folgende Vorteile im Vergleich zu Steinkohlenteeröl aus:
1. Hohe Stabilität der Emulsionen,
2. Anwendung bei normaler Umgebungstemperatur möglich,
3. gute Schutzmittel Verteilung auch bei Hölzern mittlerer Feuchte, 4. stark reduzierter Geruch der behandelten Hölzer,
5. keine störenden Teerölanreicherungen auf dem behandelten Holz,
6. stark vermindertes „Bluten" des behandelten Holzes bei sommerlichen Temperaturen, 7. Sichtbarbleiben der Oberflächenstruktur und Maserung,
8. geringe Verfärbung der Oberfläche,
9. Verträglichkeit mit üblichen Lacken und Lasuren,
10. deutliche Wirkungs Steigerung trotz eines geringeren Gehaltes an Steinkohlenteeröl in den Zubereitungen,
11. Möglichkeit der Farbgebung der behandelten Hölzer,
12. geringere Auslaugbarkeit der behandelten Hölzer, dadurch keine relevante Umweltbelastung am Standort,
13. geringere Toxizität im Vergleich zu reinem Steinkohlenteeröl, 14. verminderte Rißbildung beim Trocknen des behandelten Holzes,
1 . Möglichkeit der Verwendung stark desodorierter hochviskoser Teeröle.
Die folgenden Beispiele verdeutlichen die Zusammensetzung und Wirkung der erfindungsgemäßen Mittel und die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Vergleichsbeispiel 1 (nicht erfindungsgemäß)
100 Teile Steinkohlenteeröl, unverdünnt Anwendung bei 110°C
Vergleichsbeispiel 2 (nicht erfindungsgemäß)
50 Teile Steinkohlenteeröl
10 Teile anionenaktiver Emulgator
40 Teile Wasser
Beispiel 1
40 Teile Steinkohlenteeröl
8 Teile N-Cocosalkyl-N,N-dimethyl-N-benzylammoniumacetat 4 Teile Nonylphenolethoxylat (8-12 EU-Gruppen) 10 Teile Diethylenglycolmonobutylether 38 Teile Wasser
Beispiel 2
30 Teile Steinkohlenteeröl
10 Teile N,N-Didecyl-N-methyl-N-poly(oxethyl)ammoniumlactat
4 Teile Nonylphenolethoxylat (ca. 14 EO-Gruppen)
56 Teile Wasser
Beispiel 3
50 Teile Steinkohlenteeröl 10 Teile N-Cocosalkyl-N,N-dimethyl-N-benzylammoniumchlorid 10 Teile Polyethylenglycol (MG ca. 300) 30 Teile Wasser
Beispiel 4
30 Teile Steinkohlenteeröl
5 Teile N,N-Didecyl-N-methyl-N-poly(oxethyl)ammoniumchlorid
20 Teile Diethylenglycolmonobutylether
45 Teile Wasser
Die in den Beispielen 1-4 und den Vergleichsbeispielen 1-2 bezeichneten Produkte wurden in Kiefernsplinthölzern mittels Druckunterschieden eingebracht und die biologischen Wirkung in einem an DLΝ EΝ 113 angelehnten Verfahren geprüft. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1
Biologische Wirkung gegen holzzerstörende Pilze i)
^ Grundlage der Bewertung waren die Grenzwerte gegen 4 holzzerstörende
Pilze nach Alterung (EN 73) 2) Steinkohlenteeröl ist in der biologischen Wirkung gleich 100% gesetzt.
Augenfällig ist, daß die erfindungsgemäßen Zubereitungen, die als Beispiele 1 bis 4 ge- nannt sind, trotz des geringeren Teerölgehaltes eine deutliche Wirkungs Steigerung durch den Zusatz an kationischen Verbindungen erfahren.
Wie Tabelle 1 zu entnehmen ist, liegt die Wirksamkeitssteigerung bei den Beispielen 1 bis 4, bezogen auf die effektiven Gehalte an Steinkohlenteeröl bei 1 :3 bis 1:5.
Beispiel 5
40 Teile Steinkohlenteeröl
8 Teile N-Cocosalkyl-N,N-dimethyl-N-benzylammoniumacetat
4 Teile Nonylphenolethoxylat (8-12 EO-Gruppen)
10 Teile Diethylenglycolmonobutylether
8 Teile Bindemittel*)
30 Teile Wasser
*) Wasserverdünnbares Alkydharz, erhalten durch Verkochen von Leinölfettsäure, Penta- erythrit und Polyethylenglycol (MG ca. 600). Beispiel 6
30 Teile Steinkohlenteeröl
10 Teile N,N-Didecyl-N-methyl-N-poly(oxethyl)ammoniumlactat 4 Teile Nonylphenolethoxylat (ca. 14 EO-Gruppen)
6 Teile Eisenoxidpaste*) 20%
50 Teile Wasser
*) Pigmentpaste, erhalten durch Anreiben von transparentem Eisenoxidrot in Polyethylenglycol (MG ca. 300)
Beispiel 7
50 Teile Steinkohlenteeröl
10 Teile N-Cocosalkyl-N,N-dimethyl-N-benzylammoniumchlorid
10 Teile Polyethylenglycol (MG ca. 300)
2 Teile Wachs*)
28 Teile Wasser
*) Polyvinyletherwachs, warm vorgelöst in Steinkohlenteeröl
Beispiel 8
30 Teile Steinkohlenteeröl
5 Teile N,N-Didecyl-N-methyl-N-poly(oxethyl)ammoniumchlorid
20 Teile Diethylenglycolmonobutylether
1 Teil N-Methyl-1-naphthylcarbamat (Sevin)*) 44 Teile Wasser
*) vorgelöst in Teeröl Beispiel 9
Es wurde ein Konzentrat gemäß folgender Rezeptur hergestellt:
60 Teile Steinkohlenteeröl, Typ B WEI
20 Teile N,N-Didecyl-N-methyl-N-poly(oxethyl)ammoniumpropionat
20 Teile Bindemittel, hergestellt durch Erhitzen von 94 Teilen Leinöl und
3 Teilen Maleinsäure auf 180 °C und anschließende Veresterung mit 3 Teilen Polyethylenglycol (10 EO-Gruppen) bei 195 °C
Das so erhaltene Konzentrat wurde mit Wasser im Verhältnis 1:9 zur gebrauchsfertigen Emulsion verdünnt.
Beispiel 10
Es wurde ein Konzentrat gemäß folgender Rezeptur hergestellt:
65 Teile Steinkohlenteeröl, Typ B WEI 15 Teile N,N-Didecyl-N-methyl-N-poly(oxethyl)ammoniumpropionat
15 Teile Bindemittel, hergestellt durch Erhitzen von 92 Teilen Sojaöl und
3 Teilen Maleinsäure auf 180 °C und anschließende Veresterung mit 5 Teilen Polypropylenglycol (12 PO-Gruppen) bei 170 °C 1 Teil Silicon-Entschäumer 1 Teil Propiconazol
3 Teile Wasser Beispiel 11
Es wurde ein Konzentrat gemäß folgender Rezeptur hergestellt:
70 Teile Steinkohlenteeröl, Typ B WEI
10 Teile N,N-Didecyl-N-methyl-N-poly(oxethyl)ammoniumpropionat
19 Teile Bindemittel, hergestellt durch Erhitzen von 85 Teilen Polybutadienöl und 5 Teilen Maleinsäure auf 150 °C und anschließende Veresterung mit 10 Teilen Polyethylenglycol (10 EO-Gruppen) bei 150 °C 1 Teil öllöslicher Farbstoff
Das so erhaltene Konzentrat wurde mit Wasser im Verhältnis 1 :9 zur gebrauchsfertigen Emulsion verdünnt.
Beispiel 12
Es wurde ein Konzentrat gemäß folgender Rezeptur hergestellt:
60 Teile Steinkohlenteeröl, Typ B WEI
10 Teile N,N-Didecyl-N,N-dimethylammoniumchlorid, 80% in Wasser
19 Teile Bindemittel, hergestellt durch Erhitzen von 80 Teilen Leinöl und
12 Teilen Νeopentylglycol auf 170 °C und anschließende Umsetzung mit 8 Teilen Ethylenoxid unter Druck 10 Teile Diethylenglycolmonobutylether
Das so erhaltene Konzentrat wurde mit Wasser im Verhältnis 1:9 zur gebrauchsfertigen Emulsion verdünnt.

Claims

Patentansprüche
1. Mittel zur Schutzbehandlung von Holz gegen Fäulnis und Insektenbefall, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens folgende Bestandteile enthält: a) 5-90 Teile Steinkohlenteeröl b) 2-20 Teile einer biozid wirksamen quartären Ammoniumverbindung c) 10-90 Teile Wasser.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Verbesserung der Stabilität zusätzlich bis zu 20 Teilen einer Polyethylenglycolverbindung enthält.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Harze, Bindemittel, Wachse, Farbstoffe und/oder Pigmente enthält.
4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bindemittel wenigstens ein Alkydharz oder ähnliches Harz auf der Basis von natürlichen Ölen wie Leinöl oder Sojaöl enthält.
5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Erweiterung des Wirkungsspektrums wirksame Anteile zusätzlicher Biozide wie
Insektizide, Fungizide, Algizide oder Bakterizide enthält.
6. Verfahren zur Schutzbehandlung von Holz, dadurch gekennzeichnet, dass dieses unter Anwendung von Druckunterschieden mit einem Mittel gemäß einem oder mehreren Ansprüche 1 bis 5 imprägniert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierung ohne Wärmezufuhr durchgeführt wird.
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