NO843487L - Vannfortynnbart konsentrat, vandig middel og fremgangsmaate til behandling av tre - Google Patents

Description

Søknaden angår et vannfortynnbart konsentrat, et vandig middel og en fremgangsmåte til behandling av tre i henhold til kravinnledningen i krav 1 resp. 3.

Med tre forstås alle arter av tre og trematerialer som

har en åpenporet struktur som er tilgjengelig for de påførings-metoder som benyttes i impregneringsteknikken. Trematerialer er f.eks. kryssfinér, møbelplater og sponplater.

Med trebeskyttelsesmidler forstås trebeskyttende biocider som ikke hemmer lufttørringen, først og fremst slike med insekticid og/eller fungicid virkning.

Oppfinnelsen angår impregneringsteknikk og beslektede teknikker. Herunder tilstrebes en virksom og varig trebeskyt-telse. I denne sammenheng anses det som viktig å transportere bindemiddelet eller bindemiddelet og trebeskyttelsesmiddelet i tilstrekkelig konsentrasjon inn i de deler av treet som skal beskyttes (penetrasjon), og fiksere midlene på dette sted. Herunder kan der under visse omstendigheter i tillegg oppnås en dekorativ virkning i overflaten av treet.

Oppfinnelsen angår ikke lakkeringsteknikk for treverk.

Ved lakkering tilstrebes en dekorativ funksjon i treoverflaten og i alle fall ingen dybdevirkning (belegningsmidler til påfør-ing på overflaten av treverk).

Til teknikkens stand på området for oppfinnelsen hører

det som er kjent fra DE-C 28 38 930 og de norske ålment tilgjengelige patentsøknader 81 2295 og 83 0081 (på området for oppfinnelsen finnes der også en norsk patentsøknad nr. 83 1346). Tre som er behandlet med de der beskrevne midler, og som inneholder vanlige tørrestoffer (sikkativer), oppviser ved lufttør-ringen en tørreoppførsel som ikke alltid tilfredsstiller de krav som stilles i praksis. Tørringen er vanligvis først etter 24 timer kommet tilstrekkelig langt til at impregnert tre kan lag-res i det fri og utsettes for de herskende værforhold uten at man må regne med en utvasking av bindemiddel eller bindemiddel og trebeskyttelsesmiddel.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å overvinne denne mangel og skaffe et vannfortynnbart konsentrat, et vandig middel og en fremgangsmåte til behandling av tre som tillater fagmannen vesentlig å redusere tørretiden ved lufttørring. Denne oppgave blir overraskende løst på den måte som er angitt i pa-tentkravene.

I. Polymerisatene som skal anvendes ifølge oppfinnelsen,

kan være kopolymerisater av (a) et eller flere 1,3-(cyklo)diener såsom 1,3-butadien og cyklopentadien eller (b) ett eller flere I, 3-(cyklo)diener og ett eller flere kopolymeriserbare alkener såsom styren eller (c) monomerene i henhold til (a) eller (b)

og dessuten én eller flere (di)estere av of,ft-alkenisk umettede (di)karboksylsyrer på den ene side og én eller flere cx,ft-alkenisk umettede (di)karboksylsyrer og/eller én eller flere av halv-estrene av dikarboksylsyrene på den annen side.

Karboksylsyrene er f.eks. akryl- og metakrylsyre. Dikarboksylsyrene er f.eks. malein- og fumarsyre. Foretrukne alkoholkomponenter i estrene er enverdige C^-C^-alkanoler som eventuelt inneholder etergrupper, eller blandinger av slike alka-noler.

Polymerisatene er prinsippielt kjent og kan fremstilles

i henhold til kjente fremgangsmåter.

II. Polymerisatene er fortrinnsvis addukter av de i det etter-følgende angitte basispolymerisater og en syrekomponent av grup-pen bestående av 0(,(l-alkenisk umettede dikarboksylsyrer, disses anhydrider og halvestere og blandinger og eventuelt ytterligere én eller flere diestere av dikarboksylsyrene.

Basispolymerisatene er homopolymerisatér av l,3-(cyklo)-diener eller kopolymerisater av 1,3-(cyklo)diener eller av én eller flere 1,3-(cyklo)diener og én eller flere kopolymeriserbare alkener. De kan være modifisert ved isomerisering, partiell cyklisering eller partiell hydrogenering.

De monomerer som er eksempelvis nevnt i forbindelse med den første gruppe av polymerisater (se I), gjelder også eksempelvis for basispolymerisatene og syrekomponentene av adduktene.

De estergruppeholdige addukter kan oppnås på direkte eller indirekte vei, dvs. ved etterfølgende partiell forestring av adduktene.

Foretrukne alkoholkomponenter for etterfølgende forestring er mettede eller alkenisk eller acetylenisk umettede, enverdige C^-C .^-alkoholer som eventuelt inneholder etergrupper, eller blandinger av slike alkoholer. De addukter som er modifisert ved etterfølgende forestring, foretrekkes. De oppviser fortrinnsvis et syretall på 50-125 (mg KOH pr. g).

Polymerisatene er prinsippielt kjent og kan fremstilles i henhold til kjente fremgangsmåter (DE-C 28 38 930).

Som trebeskyttelsesmidler kan der anvendes vanlige trebeskyttelsesmidler.

Egnede, ikke vannoppløselige trebeskyttelsesmidler er f.eks. 2,5-dimetylfuran-3-karboksylsyre-N-metoksy-N-cykloheksyl-amid, tributyltinn-benzoat, tributyltinn-naftenat, y-heksaklor-cykloheksan, pentaklorfenol, pentaklorfenollaurat, 2-merkapto-benztiadiazol-2, 2-(metoksykarbonylamino)-benzimidazol, N,N-dimetyl-N<1->fenyl-N'-(fluordiklormetyltio)-sulfamid, N,N-dimetyl-N'-p-toly1-N'-(fluordiklormetyltio)-sulfamid, kar-bamat, ditiokarbamat, fosforsyreestere, fosfonsyreestere, tio-fosforsyreestere, ditiofosforsyreestere, tionofosforsyreestere, o-fenylfenol, hydroksykinolinderivater, endosulfan, pyretroider og 3-jod-2-propynyl-butyl-karbamat.

Egnede, vannoppløselige trebeskyttelsesmidler er f.eks. alkalifluorider, fluorsilikater såsom MgSiF^, alkaliarsenater, borater og salter av bly, tinn, kadmium, nikkel, kobolt, mangan, kobber, kvikksølv, zink og krom, samt (C^2-C-^-alkyl)-benzyl-dimetylammoniumklorid.

Vanlige tilsetninger er f.eks. pigmenter, antiskinnmidler, stabilisatorer, overflateaktive stoffer, viskositetsregulatorer og vannforenlige oppløsningsmidler.

Egnede vannforenlige oppløsningsmidler er f.eks. isopro-panol, butanoler, diacetonalkohol, alkylcellosolver og demetyl-etere av glykoler. Oppløsningsmidlene eller blandinger av disse kan anvendes i mengder på opptil 100 massedeler, regnet på 100 massedeler bindemiddel. De benyttes fortrinnsvis i mengder på 5-50, og aller helst på 10-40 massedeler.

Med porelukkende tilsetninger som ikke skal forekomme, forstås slike tilsetninger som på grunn av sin art og_ sin kon sentrasjon i behandlingsmiddelet vil medføre en lukking av tre-ets porer ved påføringen og derved vesentlige hindre den til-strebede dybdevirkning av behandlingsmiddelet.

Tilsetningsstoffer av den beskrevne art kan innblandes

i mengder som er vanlige i praksis. Arten og mengden av slike tilsetninger retter seg alltid etter det materiale som til en-hver tid skal behandles, dets anvendelsesformål og behandlings-fremgangsmåten og er lett å fastlegge ved noen få orienterende forsøk.

Da de bindemidler som skal anvendes i behandlingsmidlene ifølge oppfinnelsen, er lufttørrende, er det vanligvis ikke nødvendig å tilsette ytterligere harpikser som tverrbindings-midler. Selvfølgelig kan der samtidig anvendes ytterligere bindemidler som (eventuelt ved varmebehandling) virker som tverr-bindingsmidler, f.eks. vannoppløselige eller dispergerbare amino-plaster eller fenolharpikser, under forutsetning av at den virkning som tilstrebes ved oppfinnelsen, ikke vesentlig reduseres.

Behandlingsmidlene ifølge oppfinnelsen har vanligvis et bindemiddelinnhold på 1-40, fortrinnsvis 5-30, masseprosent og kan påføres ved alle kjente fremgangsmåter i henhold til teknikkens stand (se DIN 68 800, blad 3). I denne forbindelse er den oppnåelige beskyttelsesvirkning - slik det er kjent for fagmannen - nøye knyttet til behandlingsmetoden.

Særlig virksom er en impregneringsmetode hvor treet, eventuelt under trykk eller vakuum, underkastes en fullimpregnering.

De følgende eksempler tjener til å belyse oppfinnelsen. Med deler skal der forstås massedeler og med prosent skal der forstås masseprosent med mindre noe annet er angitt.

Eksempler

Basispolymerisat 1

Polybutadien med følgende karakteristikk:

Mn(damptrykkosmometrisk bestemt i klorbenzen): ca. 1700 ; jodtall (g jod pr. 100 g) (DIN 53 241): 445;

dobbeltbindingsfordeling (IR-analyse) i prosent, regnet på de samlede dobbeltbindinger: 73 cis og 25 trans (i strukturenheter som. er oppnådd ved 1,4-polymerisering av 1,3-butadien); 2 vinyl

(i strukturenheter som er oppnådd ved 1,2-polymerisasjon av 1, 3-butadien);

viskositet (Pa.s) (DIN 53 214, 20°C): 0,8.

Basispolymerisat 2

Polycyklopentadien med følgende karakteristikk:

jodtall (g jod pr. 100 g): 170-180;

smeltepunkt: ca. 145°C;

farge (Gardner): 5

densitet (g/cm 3): 1,1-1,2.

Fremstilling av bindemiddel 1

1200 deler basispolymerisat 1 og 300 deler maleinsyre-'anhydrid (MSA) ble oppvarmet i nærvær av 1,5 deler acetylaceton og 1,6 deler av det i handelen tilgjengelige antioksidasjons-middel N,N'-difenyl-p-fenylendiamin under nitrogenatmosfære i 1 time ved 180°C og deretter i 3 timer ved 190°C. Det oppnådde MSA-addukt inneholdt ^ 0,1% fritt MSA og oppviste et syretall på 218 mg KOH pr. g. (titrert i pyridin/vann.)

Fremstilling av bindemiddel 2

233 deler basispolymerisat 1, 58,3 deler basispolymerisat 2, 1,9 deler kobbernaftenat og 0,1 deler acetylaceton ble oppvarmet under nitrogenatmosfære til 120-140°C inntil der ble oppnådd en homogen blanding. Etter tilsetning av 63,9 deler MSA

ble der oppvarmet i løpet av 1 time under stigende temperatur til 190°C, hvoretter reaksjonsblandingen ble holdt på denne temperatur i 3 timer. Reaksjonsblandingen ble deretter avkjølt til 130°C, forskåret med 58,7 deler etenglykolmonoetyleter (etyl-glykol) og holdt på denne temperatur i 1 time. Den oppnådde halvester oppviste et syretall på 83 mg KOH pr. g.

Fremstilling av konsentrat 1 og behandlingsmiddel 1

De etterfølgende bestanddeler ble blandet i den angitte rekkefølge ved 40-60°C.

1 del av det som klar oppløsning oppnådde konsentrat 1 ble blandet med 4 deler vann. Det oppnådde behandlingsmiddel 1 var en klar oppløsning og hadde en pH-verdi på 9,5. Tilstanden av konsentratet 1 og behandlingsmiddelet 1 var nesten uforand-ret etter en måneds lagring i en lukket beholder ved ca. 60°C.

Fremstilling av behandlingsmiddel 2

Følgende bestanddeler ble blandet i den angitte rekke-følge ved værelsestemperatur.

Det oppnådde behandlingsmiddel 2 var en klar oppløsning og hadde en pH-verdi på 10,1 g. Dets tilstand var nesten ufor- andret etter lagring i ca. 1 måned i en lukket beholder ved ca. 60°C.

Behandlingsmidlene 1 og 2 ifølge oppfinnelsen oppviste en meget god holdbarhet ved lagring som ikke stod tilbake for holdbarheten av behandlingsmidlene ifølge den ovenfor beskrevne teknikkens stand.

Forsøk til karakterisering av lufttørringen

Tørreoppførselen ved lufttørring av tre behandlet i henhold til oppfinnelsen, sammenlignet med teknikkens stand, er bestemt ved støvtørringstidene for belegg av behandlingsmidlene på glassplater. Herunder anvendte man behandlingsmidlene 3 og 4 ifølge oppfinnelsen og til sammenligning behandlingsmiddel A i henhold til DE-C 28 38 930. Disse behandlingsmidler hadde følg-ende oppskrifter:

Behandlingsmidlene ble påført glassplatene med en 100

p sikling og lagret ved 20°C. Støvtørringstidene ble bestemt i henhold til DIN 55 934 og er angitt i den nedenstående tabell.

Lignende resultater får man hvis behandlingsmidlene 3, 4 og A får tilsatt vanlige mengder trebeskyttelsesmiddel.

Claims (3)

1. Vannfortynnbart konsentrat og vandig middel til behandling av treverk, inneholdende - et med tørremidler lufttørrende og med saltdannere opp-løseliggjort organisk bindemiddel som makromolekyler med uforsåpbar karbonkjede ligger til grunn for, - eventuelt ett eller flere ikke-vannoppløselige organ-iske trebeskyttelsesmidler og/eller ett eller flere vannoppløse-lige trebeskyttelsesmidler og - eventuelt i impregnerings- og lakkeringteknikken vanlige tilsetningsstoffer, idet porelukkende tilsetninger ikke forekommer, karakterisert ved at - bindemiddelet er ett eller flere karboksylerte 1,3-(cyklo)dienpolymerisater med et syretall på 50-250 (mg KOH pr. g), et (midlere) innhold av alkeniske dobbeltbindinger svar-ende til et jodtall på - 200 (g jod pr. 100 g) og en relativ molekylmasse (M ) på 500-5000, idet ingen av de anvendte polymerisater har et jodtall på mindre enn 100, og - karboksylgruppene i bindemiddelet er helt eller delvis nøytralisert med en base av den gruppe som består av alkali-hydroksider, alkalikarbonater, alkalihydrogenkarbonater, ammoniakk, lavmolekylære vannoppløselige monoaminer som ikke hindrer lufttørringen, og disses blandinger, slik at pH-verdien av behandlingsmiddelet er 6-11,5, idet basestyrken og base-mengden (nøytralisasjonsgraden) på den ene side og de struktur-elle parametre som bestemmer vannoppløseligheten på den annen side, er slik avstemt etter hverandre at bindemiddelet er vann-oppløselig resp. foreligger i oppløsning.

2. Vannfortynnbart konsentrat og vandig middel til behandling av treverk som angitt i krav 1, karakterisert ved at - bindemiddelet er én eller flere karboksylerte 1,3-(cyklo)dienpolymerisater som inneholder sidestående estergrupper og har en relativ molekylmasse på 800-3000, og - karboksylgruppene i bindemiddelet er helt eller delvis nøytralisert med en base, slik at pH-verdien av behandlingsmiddelet er 6,5-10,5.

3. Fremgangsmåte til behandling av tre med et vandig behandlingsmiddel under anvendelse av de kjente metoder i impregner-ing s tekn ikke n , karakterisert ved at der som behandlingsmiddel anvendes et middel som angitt i krav 1 eller 2.