DD252149A1

DD252149A1 - Mittel zum schutz von holz und holzstoffen aus holz

Info

Publication number: DD252149A1
Application number: DD29382286A
Authority: DD
Inventors: Reiner Hesse; Horst Kirk; Wibke Unger; Brigitte Fredrich; Georg Sonneck; Juergen Schulze; Elke Drahs; Gisela Mueller; Ulf Thust; Kurt Trautner
Original assignee: Inst Forstwissenschaften
Priority date: 1986-08-25
Filing date: 1986-08-25
Publication date: 1987-12-09

Abstract

Die Erfindung betrifft wasserloesliche und/oder organisch-loesliche Holzschutzmittel auf der Basis organischer Verbindungen, die vorzugsweise ungesaettigte Butylverbindungen sind.

Description

und Formel Il ein But-2-en-diol-1,4-Derivat darstellt.

R_Si-C-CH₂-O-x

I Formel Il

CH-CH₂-O-X

In beiden Formeln steht χ für Wasserstoff, in Formel Il R_Si für Alkoxysilylreste.

2. Holzschutzmittel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Wasserstoff χ durch ammoniumsubstituierte Sulfat- oder Carbonsäurereste substitutiert ist.

3. Holzschutzmittel nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Sulfat- und Carbonsäurereste vorzugsweise alkylammonium-, alkanolammonium- oder 8-hydroxychinolin-substituierte sowie Perfluoralkyl-Reste darstellen.

4. Holzschutzmittel nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Alkoxysilylreste vorzugsweise Methoxy- oder Ethoxyreste sind.

5. Holzschutzmittel nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß es sich vorzugsweise um geradkettige, cyclische oder verzweigte Methyl/Phenyl-Siloxanylreste oder -Polysiloxanylreste handelt.

6. Holzschutzmittel nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindungen 1 bis 15 Siliziumatome enthalten.

7. Holzschutzmittel nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei den Polysiloxanylresten um InMe₂SiO- oder mPh₂Si0-Reste sowie um nMeSiO-Reste handelt, wobei m die Werte 3 bis 250, vorzugsweise 5 bis 120, η die Werte 1 bis 12, vorzugsweise 2 bis 8, Me den Methylrest und Ph den Phenylrest darstellen. -

8. Holzschutzmittel gemäß Punkt 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Gehalt der wirksamen Komponente zwischen 0,1 und 15 Masseprozent, vorzugsweise zwischen 0,3 und 3 Masseprozent, beträgt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft wasserlösliche und/oder organischlösiiche Holzschutzmittel auf der Basis organischer Verbindungen zum Schütze von Holz und Werkstoffen aus Holz gegen holzzerstörende Insekten und Pilze, einschließlich Moderfäulepilze, und holzverfärbende Pilze. Die Holzschutzmittel können für den Erst- und Nachschutz Verwendung finden. Das erfindungsgemäß geschützte Holz kann sowohl unter Dach als auch im Freien mit und ohne direkten Erdbodenkontakt eingebaut werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zum Schutz von Holz gegen holzzerstörende Pilze und Insekten sowie gegen holzverfärbende Pilze sind bereits zahlreiche organische Verbindungen bekannt. Jedoch haben die Erfahrungen gezeigt, daß das Wirkungsspektrum und die Wirkungsdauer u.a. infolge unzureichender UV-Strahlungs- und Wasserauslaugstabilität stark eingeschränkt und der Verwendung auch auf Grund toxikologischer Parameter Grenzen gesetzt sind.

Als organische Fungizide werden hauptsächlich chlorierte Phenole, z. B. Pentachlorphenol, Organozinnverbindungen, z. B.

Tributylzinnderivate sowie organische Fluorverbindungen, z. B.'Dichlofluanid, verwendet. Pentachlorphenol ist erst in hohen Konzentrationen gegen holzzerstörende Pilze gut wirksam, kann aber auf Grund unzureichender UV-Stabilität, fehlender Bläuewirksamkeit und hoher Toxität nur im begrenzten Umfang eingesetzt werden.

Ebenfalls nur wenig stabil bei UV-Strahlenbelastung und deshalb erst in hohen Konzentrationen wirksam gegen holzzerstörende Pilze, insbesondere gegen Ascomyceten und Basidiomyceten, aber kaum wirksam gegen holzverfärbende Pilze, sind Tributylzinnverbindungen, die auch wegen ihres toxischen Charakters in der Anwendung Beschränkungen unterliegen.

Dichlofluanid ist zwar ein wirksames und mindertoxisches Bläueschutzmittel, nachteilig jedoch sind Hydrolyseempfindlichkeit, geringe Wirksamkeit gegen holzzerstörende Pilze und die UV-Instabilität.

Holzschutzmittel, die sowohl hydrophobierenden als auch fungiziden Charakter tragen, die zumeist Organosiliziumverbindungen enthalten, erlangen ihre Wirksamkeit nur in Kombination mit einem Fungizid.

Bekannt ist ζ. B. ein Holzschutzmittel, bestehend aus einem Polyethylhydrosiloxan, Pentachlorphenol und organischem Lösungsmittel, daß hydrophierende Wirkung besitzt, jedoch auf Grund unzureichender Eindringtiefe nur wenig wirksam gegen

Holzschädlinge pflanzlicher und tierischer Art ist. .

Ebenfalls hydrophierenden aber weniger fungiziden Charakter tragen die in der Patentschrift DE 222 963 A1 und DD 137 338 A1 beschriebenen Holzschutzkompositionen, bestehend aus einer Polysiloxanverbindung, gegebenenfalls metalloxydgruppenhaltig, bzw. Paraffin und einem organischem Lösungsmittel.

Einen verbesserten fungiziden Schutz leistet nach Patentschrift SU 538 890 ein zur Holzkonservierung verwendeter Anstrichstoff mit Polyethylhydrosiloxan, Benzin und einem Fungizid/der aber keine besondere UV-Stabilität besitzt.

Die technische Lösung nach Patentschrift SU 331 893 beschreibt einen zur Holzkonservierung verwendeten Anstrichstoff auf der Basis von 8-Oxychinolin. Die erfindungsgemäße Wirksamkeit wird aber nur durch eine Zweitbehandlung mit einer Vitriollösung realisiert.

Entsprechend den Patentschriften DE 3 224 917 A1 und DE 295 237 708 sind darüber hinaus Holzkonservierungsmittel bekannt, die als Wirkkomponente 8-Hydrochinolin und dessen solubilisiertes Kupfersalz bzw. Kupfer-8-Oxychinolin enthalten.

In keiner der angeführten technischen Lösungen werden.weder solche Parameter wie UV-Strahlungsstabilität oder Korrosionswirkung gegenüber Eisen berücksichtigt noch sind Ansprüche bezüglich des Einsatzes als Totalbiozid bekannt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Entwicklung von Holzschutzmitteln, die auf der Basis biozider Wirkkomponenten einen umfassenden Schutz des Holzes gegen biologische Einflußfaktoren gewährleisten, deren Wirksamkeit durch UV-Strahlungsbelastung nicht oder nur wenig beeinträchtigt wird, die keine Korrosionswirkung gegenüber Eisenwerkstoffen ausüben und auslaugstabil chromfrei im Holz fixieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung enes Komponentengemisches aus vielen Einzelkomponenten ein Holzschutzmittel auf Basis vorzugsweise wasserlöslicher disubstituierter, ungesättigter Butylverbindungen zu entwickeln.

Es wurden Holzschutzmittel auf der Basis wasserlöslicher oder organischlöslicher Verbindungen zum Schütze von Holz, unabhängig vom Feuchtegehalt, gegen holzzerstörende Pilze, einschließlich Moderfäuleerreger, gegen holzverfärbende Pilze und gegen holzzerstörende insekten, einschließlich Termiten, gefunden.

Diese Holzschutzmittel sind dadurch gekennzeichnet, daß sie als wirksame Substanzen enthalten:

— But-2-in-diol-1,4-Derivate der allgemeinen Formel I₁

C-CH₂-O-X

I - Formel I

C-CH₂-O-X

in der χ Wasserstoff, amoniumsubstituierte Sulfat- oder Carbonsäurereste, insbesondere alkylammonium-, alkanol-ammonium- oder 8-hydroxychinolin-substituierte sowie Perfluoralkyl-Reste darstellt und — silyl- bzw. siloxanylsubstituierte But-2-en-diol-1,4-Derivate der allgemeinen Formel Il

Rsi--CH₂-0-x

Il Formel Il

CH-CH₂-O-X

in der χ die oben angegebene Bedeutung hat und R_si Alkoxysilylreste, vorzugsweise Methoxy- oder Ethoxyreste, geradkettige, cylische oder verzweigte Methyl/Phenyl-Siloxanylreste, die 1 bis 15 Siliziumatome enthalten, oder geradkettige bzw. verzweigte Polysiloxanylreste mit mMe₂Si0- oder mPh₂Si0-Resten sowie nMeSiO-Resten und m die Werte 3 bis 250, vorzugsweise 5 bis 120, und η die Werte 1 bis 12, vorzugsweise 2 bis 8, darstellen.

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen als Holzschutzmittel besteht darin, daß schon relativ geringe Wirkstoffkonzentrationen einen beträchtlichen Schutz vor Holzschädigungen bewirken und daß auf Grund hoher UV-Strahlungsund Auslaugstabilität das Anwendungsspektrum sowohl für Innen- als auch für Außenanwendung im Vergleich zu den bekannten technischen Lösungen wesentlich breiter gefächert ist.

Für einen wirksamen Schutz vor holzzerstörenden Pilzen (Ascomyceten und Basidiomyceten) sind Wirkstoffkonzentrationen zwischen 0,2 und 7,0 kg/m³ Holz, vorzugsweise 0,4 kg/m³ Holz, und bei Wasserbelastung Anwendungskonzentrationen zwischen 0,5 und 16 kg/m³ Holz vorzugsweise 0,7 kg/m³ Holz ausreichend.

Überraschenderweise führt bei Prüfkörpern mit einem Wirkstoffauftrag von 1,0 bis 15 g/m² Holzoberfläche eine Wasserlagerung bis zu 135 Stunden zu keiner Beeinträchtigung der Schutzwirkung gegenüber holzverfärbenden Pilzen, z. B. Pullulatia pullulans. Auch eine zusätzliche Belastung durch UV-Strahlung bei einer Strahlungsdauer bis zu 369 Stunden vermindert die fungizide Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Substanzen nicht. Sie sind hochgradig wasserauslaugungs- und UV-strahlungsstabil. Überraschenderweise wirken die erfindungsgemäßen Substanzen auch als Insektizid. Sie bewirken z. B. gegenüber der Termitenart Reticulitermes santonensis DE FEYTAUD bei gleichen Anwendungskonzentrationen (z. B. 0,1 %) die gleiche Sterblichkeit (15%) wie ein handelsübliches, auf Wirksamkeit geprüftes und amtlich zugelassenes Chrom-Fluor-Arsen-Salzgemisch mit 30 Gewichtsprozent . Arsensalzanteilen.

Ein weiterer nicht zu vernachlässigender Vorteil besteht darin, daß die Holzschutzmittel auf Basis der erfindungsgemäßen Substanzen auf Eisenwerkstoffe nicht korrodierend wirken.

Außerdem verdient besondere Beachtung, daß die Fixierung ohne Zusatz von Chromaten oder/und Chromsäure erfolgt. Die erfindungsgemäßen Holzschutzmittel enthalten ökonomisch und tränktechnologisch sehr attraktive Biozide mit einem breiten Anwendungsspektrum von Totalbioziden.

Ausführungsbeispiele

Beispiel 1:

g H₂O g Substanz A

Beispiel 2:

g Aceton g Substanz B

Substanz A: C-CH₂-OH

III

C-CH₂-OH

Substanz B: C-CH₂-O-C„F_2n_,

I»

C-CH₂-O-C_nF_2n., η = 5 bis

Beispiel 3: 99,7 g H₂O

0,3 g Substanz C Substanz C

C - CH₀ - O - SO.

C - CH₂ -

- SO.

Beispiel 4: 99,7 g H₂O

0,3 g Substanz D Substanz D:

ft iv

H öri

YV

Me .,SiCk Me-Si·

C-CH₂-O-SO₃

C-CH₂-O-SO₃ [ ην(Ch₂.ch₂oh;

HN(CH₂.CH₂OH)₃

Beispiel 5: 99,7 g H₂O

0,3 g Substanz E Substanz E:

Me₃SiO

Me

Me₃SiO

HC-CH₂-SO₃ Γ H₂N(CH₂.CHOH.CH₃)₂ 1

^N - Γ +

-Si-C-CH₂-SO₃ H₂N(CH₂.CHOH.CH₃),

Beispiel 6: 99,7 g H₂O

0,3 g Substanz F Substanz F:

HC-CH₂-O-SiME₃

(HO)₃Si-C-CH₂-O-SiMe₃

Tabelle 1: Grenzwerte der pilzwidrigen Wirksamkeit in kg Wirkstoff je m³ Holz in Anlehnung an TGL 14140/01 und /02

Wirkstoff	Prüfpilz	puteana	Chaetomium	globosum
	Coniophora	nach	ohne	nach
	ohne	Auslaugung	Belastung	Auslaugung
	Belastung		' 4,0	• 15,0
CuSO₄ · 5 H₂O a)
NaFb)	0,4...0,5	10...12	5,0...10,0	6,0
CKF-SaIz c)	2,8...4,0		<1,3
Beispiel 1	1,4...2,8	6,9	5,0	5,2
Beispiel 2 d)	4,4 '^:	<1,3	<0,9	<1,1
Beispiel 3	<1,0

a) Grenzwert für Moderfäulepilze allgemein

b) Grenzwert für Braunfäulepilze allgemein

c) aus ULLMANNS' Encyclopädie .... S. 688

d) nach dem Probit-Verfahren ermittelte Grenzwerte

Tabelle 2: Grenzwerte der Wirksamkeit gegen holzverfärbende Pilze in g Wirkstoff C nach Beispiel 3 je m² Holzoberfläche nach

Werkstandard FORST des IFE 981.1-011 _...:.'....... - -.-

Prüfpilze: Pulluiaria puliolans, Stamm 351 und 1132

Belastungsart Grenzwert g/m²

ohne Belastung 1,0...1,5a)

nach Wasserauslaugung 1,0...1,5

und Belastung durch UV- . '

Strahlung

a) Alle Prüfkörper weisen mit zunehmender Wirkstoffkonzentration eine zunehmende Hemmzone auf den unbehandelten, den behandelten Flächen benachbarten Kontrollflächenseiten auf. Somit besitzt das Holzschutzmittel eine Fernwirkung.

Tabelle 3: Wirksamkeit der Substanz C nach Beispiel 3 gegenüber Insekten a)

Merkmal Mengeneinheit	Lösungskonzentration	0,1
	CFA Substanz C
	Beispiel 3
Substanz C
Beispiel 3
Sterblichkeit von Termiten
LD₁₅ % .
0,105
LD₃₀ %
0,185
LD₉₅ %
2,25
Masseverlust b) durch Termiten
3% %
0,185
50% %
0,32

a) Fraßzwangsversuch nach TGL 18 982/01 ! Versuchstier: Termite Reticulitermes santonensis

b) Fraßzwangsversuch, Filterpapier als Modellsubstanz für Holz-Cellulose

Tabelle 4: Verarbeitungstechnische Eigenschaften des Holzschutzmittels nach Beispiel 3 Merkmal Mengeneinheit Kennwert

Aufnahmemasse in Kiefernsplintholz durch Kurztauchen

Beispiel 3	g/m² %	285	0,006	100
Steinkohlenteeröl a)	g/m² %	.180	63
Dimethyldibenzyl-
ammoniumchlorid a)	g/m² %	130	46
a,6,23.zl2
Masseverlust von
Eisenblech b)	mg/m²

a) Vergleichssubstanz

b) nach TGL 18 973/01

Claims

1. Holzschutzmittel auf der Basis von substituierten, ungesättigten Butylverbindungen, gekennzeichnet als eine Verbindung der allgemeinen Formel I oder Formel II, wobei Formel I ein But-2-in-diol-1,4 oder -Derivat

O CH2 vj X

I Formel I

C-CH₂-O-X