NO772366L - Impregneringsv{ske for tre og treprodukter - Google Patents

Description

Impregneringsvæske for tire og treprodukter

Foreliggende oppfinnelse vedrører en impregneringsvæske for tre og treprodukter, av den type som inneholder en fungicid organisk tinnforbindelse og et bindemiddel oppløst i et organisk løsnings-middel. Væsken er saarlig anvendelig ved vakuum-impregner ing, men kan også anvendes ved andre impregneringsmetoder, så som dypning eller påsmøring.

Et meget utbredt fungicid, også til anvendelse i impregneringsvæsker til tre og treprodukter, er bis-(tributyltinn)oksyd (TBTO), se for eksempel britisk patentskrift l.o59.629 og 1.419.373. Anvendelse av TBTO er dog forbundet med visse ulemper, for eksempel forbindelsens ubehagelige lukt, som er betinget av dens høye damp-trykk, safr4 dens lave stabilitet overfor utvasking og UV-bestråling og derav følgende til tider utilstrekkelige effektivitet. Det har videre vist ség at visse personer er overfølsomme overfor stoffet, slik at det fremkalles kontaktallergi fenomener, som kan gi hud— irritasjoner, idet stoffet også kan gi hodepine eller etter kortere eller lengre tids bruk.

I vanlige impregneringsmidler på oppløsningsmiddelbasis, så som vakuum-impregneringsmidler inngår videre et eller flere bindemidler, som pr i ns i pi el t hår tre funk s jo ner: 1) Fiksering av biocidet slik at utvaskingen motvirkes eller unngås. 2) Forbedring av vedheftingen av de ved den etterfølgende behandling påførte midler, med andre ord en grunningsvirkning. 3) Nedsettelse av vanndamppermeabiliteten ved tilstopping av porene, Herved gjøres overflaten videre vannavvisende og trevirket dimensjonsstabiliseres overfor senere påvirkninger av fuktighet.

Som bindemiddel kan anvendes to forskjellige typer, nemlig de bindemidler som tørker ved oksydasjon og de som tørker uten oksydasjon.

Som bindemidler som tørker ved oksydasjon kan nevnes for eksempel lavmolekylære alkyder, delvis polymeriserte ester av glycerol eller pentaerythritol og umettede karboxyisyrer, så som talloljefettsyrer, samt cyclopentadienaddukter til forskjellige oljer.

De bindemidler som tørker uten oksydasjon er for eksempel forskjellige polymerer, så som såkalt petroleumsharpiks, som er en polydienharpiks, cumaron-inden-harpikser, ketonharpikser, såm for eksempel poly-cycÉohexanonharpikser, som eventuelt kan være phenolmodifiserte, samt åldehydharpikser, for eksempel aromatiske formaldehydharpikser.

Impregneringsvæsker på basis av TBTO inneholder vanligvis større eller mindre mengder av et bindemiddel som tørker ved oksydasjon. Dette kan nedséttesde med anvendeksen av TBTO forbundne ulemper,

men nedsetter uheldigvis også den fungicide virkning av TBTO, spesielt hvis dette anvendes i høye konsentrasjoner for oppfyllelse aysde ovennevnte formål. -Nedsettelsen ved de høye konsentrasjoner beror særlig på en innkapsling av TBTO-molekylene, som er betydelig allerede ved bindemiddelkonsentras^oner på ca. 7,5%. Videre tilføyes den ulempe, at lagerstabiliteten tøed bruk av bindemidler som tørker ved oksydasjon er liten, hvor luftens oksygen kan få uhindret adgang til vasken over lengre tidsperioder, for eksempel som i vakuum— impregneringsanlegg. Denne ulempe kan bekjempes, men ikke helt elimineres ved stadig dosering av antioksydasjonsmidler til væsken i lagerbeholdningen.

Man har også forsøkt å kombinere TBTO med bindemidler som tørker

uten oksydasjon. Disse nedsetter normalt ikke den fungicide virkning i særlig grad, men nedsetter på den annen side heller ikke de med

anvendelsen av TBTO forbundne ulemper. Tvertimot har det i praksis vist seg at de tilføyer en ytterligere ulempe, idet de i noen tilfeller medfører en dårligere vedhefting av de senere påførte midler, med andre ord en nedsatt grunningsvirknihg. Disse ulemper er så av-gjørende åt man i praksis ikoverveiende grad anvender TBTO i kombinafe-jc sjon»med bindemidler som tørker ved oksydasjon.

I dansk patentansøkning rir. 5279/67 er beskrevet fungicide forbindelser «Sed den generelle formel

12 3

hvori R , R og R betegner like eller forskjellige alkyl- eller arylgrupper og Ac betegner syreresten av en fettsyre, idet dog den eneste konfcatet omtalte forbindelse er triphenyltinnstearat. Tribu-tylforbindelser er således ikke nevnt, men dog formelt omfattet av den ovennevnte formel. Det er angitt at de beskrevne fettsyrederivat-er ikke virker lokalirriterende, men deres fungicide virkning og dennes stabilitet er ikke dokumentert. Blandbarheten med forskjellige typer bindemidtfcet er heller ikke nevnt eller undersøkt, og de nevnte anvéndelsesformer omfatter båre rene oppløsninger uten bindemiddel-tilsetning.

Selv ora raan således kanskje kunne formode at man ved omsetning av TBTO med en fettsyre kunne bevare den fungicide virkning og eliminere de ulemper som må tilskrives den irriterende karakter av TBTO, må det anses for overraskende, at man ved omsetning av TBTO med en eller flere langkjedede carboxylsyrer også kunne eliminere de øvrige ulemper og videre oppnå et produkt som utviser en fremragende blandbarhet med bindemidler som tørkervuten oksydasjon i impregneringsvæsker til tre eller treprodukter, især for vakuum-impregnering, like som man etter impregneringen iakttar en særdeles god vedhefting av senere påførte malingprodukter.

Oppfinnelsen vedrører således en impregneringsvæske til tre eller treprodukter på basis av et organisk oppløsningsmiddel inneholdende en ffingicid organisk tinnforbindelse og et bindemiddel, spesielt til bruk ved vakuum-impregnering, og det særegne ved impregneringsvæsken i henhold til oppfinnelsen er at den inneholder et reaksjonsprodukt tn^tjlom tributyltinnoksyd og en eller flere langkjedede carboxylsyrer samt et bindemiddel som ikke tørker ved oksydasjon.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene.

De foretrukne langkjedede carboxylsyrer er naphtensyrer, delvis fordi disse er meget billige, og delvis fordi dés£dpc<aksis har vist seg å gi de beste resultater. Man kan også for eksempel anvende talloljefettsyrer ved minst 12 karbonatomer. • - De nevnte reaksjonsprodukter kan kombineres med bindemidler som ikke tørker ved oksydasjon av den ovenfor beskrevne type og et organisk oppløsningsmiddel, så som mineral terpentin, til dannelse av en impregneringsvæske, som er velegnet til vakuum-inpregnering av tre.

Produktet er spesielt lagringsstabilt, har god inntegning, og gir en effektiv og varig beskyttelse, idet det er meget stabilt overfor utvasking og UV-bestråling, liksom det gir en overraskende god vedhefting av de senere påførte overflatebehandlingssystemer.

Det foretrukne bindemiddel er den såkalte petroleumharpiks som fås

i handelen, og som er et polymerisasjonsprodukt av en umettet C^— fraksjon fra damp-cracking av nafta og med en midlere molekylvekt på ca. 15oo, idet dennee harpikstype forener særdeles tilfredsstillende oppløselighet- og stabilitetsegenskaper med en rimelig pris. Slike polydienharpikser fås i handelen for eksempel under betegnelsen '•Escorez llo2B<M>og "Imprez loo".

En impregneringsvæske 1 henhold til oppfinnelsen til vacuum-impregnering av tre kan hensiktsmessig inneholde $ - 5 vektprosent reaksjonsprodukt^ mellom TBTO og carboxylsyre samt 2 - 2o vektprosent bindemiddel som ikke tørker ved oksydasjon, oppløst i et organisk løsningsmiddel, som for eksempel mineral terpentin, idet denne kombinasjon gir den mest

avbalanserte inntrengning og dimensjonsstabilitet»

En særlig hensiktsmessig kombinasjon er 2 vektprosent tributyltinn-naphthenat og 5 vektprosent polydienharpiks, idet det herved ved normal impregneringspraksis oppnås en tilfredsstillende beskyttelses-virkning i overensstemmelse med de gjeldende godkjennelsesregler.

Dessuten kan tilsettes andre beskyttelsesmidler, så som U^-absorber-ende midler, spesielt hydrofobt virksomme overf l-a teak tive midler, midler mot overflatesopp, penetrasjonsfremmende midler og fargestoffer.

Disse forskjellige beskyttelsesmidler kan anvendes til å komplettere den fungicide virkning av TBTN, slik at det oppnås det mest hensiktsmessige beskyttelsesspektrum under hensyn til de forventedé belastninger av det impregnerte produkt, men som hovedregel oppnås ikke noen beskyttelse som overstiger den beskytte!sessom kunne for-ventes ut fra de angjeldende midlers egenskaper.

Det har imidlertid overraskende vist seg at et i og €or seg kjent middel mot overflatesopp, nemlig 2, 4, 5, 6-tetraklorisophthalonitril, fremviser en synergistisk virkning med det inngående fungicid, representert ved TBTN, idet den oppnådde beskyttelse av tre som -.dokvar^ mentert nedenfor langt overstiger den forventede additive virkning av C

enkeltkomponentene.

Ved de omhandlede midler unngås de fra TBTO kjente ulemper fullstendig: Det i henhold til oppfinnelsen anvendte reaksjonsprodukt, i det følgendt betegnet TBTN, er nesten luktfritt og det er ikke rapportert tilfeller av hodepine som følge av håndtering av midiftefbsit.

Den hudirriterende effekt av midlet er videre undersøkt på TBTO-. følsomme personer, og den overstiger ikke virkningen av en blindprøve med mineral terpentin.alene.

Den fungicide virkning er undersøkt ved den såkalte sobetotest,

hvor treklosser impregnert med prøveforbindelsen qg i 5 uker nedlagt i jord utsettes for en prøvesopp (Coniophora cerebella) henholdsvis

med og uten mellomliggende utvaskingsbehandling. Deretter bestemmes massetapet i prosent, idet det som kontroll anvendes ubehandlende klosser.

klosser.

Resultatene fremgår av nedenstående tabell, hvor det som aktivt stoff er anvendt reaksjonsprodukter av 5o% TBTO og 5o% naphthensyré^ omsatt ved 12o° C.

De anvendte sammensetninger var som følger:

Ved denne standardprøve er det maksimalt tillatte massetap 3%, og det ses således at de undersøkte konsentrasjoner alle er til fredsstillende.

Til sammenlikning kan anføres at den nedre grense for uomsatt

TBTO ved denne prøve er o,75%, ctep.^t&tte viser at det oppnås en

bedre fungicid virkning ved anvendelse av TBTN,

Endelig er det utført forsøk over de forskjellige impregnerings-midlers innvirkning på vedheftingen av forskjellige maling-systerner henholdsvis på oljebasis, alkydbasis, acrylbasis og polyuretanbasis på høvlede f urutre*<paneler med målene 2oo x loo x 16 mm.

Panelene ble neddyppet i 1 - 2 minutter i impregneringsvæsken,

og det ble påført 4 forskjellige malingsystemer 1 døgn etter impregneringen x 2 lag med 1 døgns ventetid mellom påføringen av de enteelte lag.

Vedheftingen ble bestemt i henhold til SIS 184 171 "avtrekningsprøve" med avtrekningslegemer med et areal på 3,14 cm 2pålimt med et opp-løsningsmiddelfritt epoxy-tokomponentklebemiddel. De nedenfor anførte resultater er middelverdier av de 4 forskjellige malingsystemer, .for hvilke det for hvert enkelt ble foretatt 3 avtrekningsprøvebestem-melser.

Av tr?ek ni ngs-kr af t

Det ses således at den beste vedhefting oppnås med kombinasjonen

av TBTN og bindemiddel som ikke tørker ved oksydasjon. Også ved lengre tørketider og etter 1 års forvitringsprøve (friluftseksponer-ing 45° mot syd) er denne kombinasjon bedømt som å være fullt på høyde med TBTO i kombinasjon med bindemiddel som ikke tørker ved oksydasjon med hensyn til oppnådd grunningseffekt.

Fungicid virkning i jordkontakt

Den fungicide virkning i jordkontakt er undersøkt ved den såkalte<H>mullåda-test" (Nordic Wood Preservation Committee, norm (.NWPC) 1412/7© "Prøvning mot overflateråte". Ved denne test. ble 2 x lo x 7omm bøkepinner impregnert med testmidlet anbragt i en mengde på a 15o kg/m<3>i 6 uker i jord. Som sammenlikning ble anvendt ubehandlede kontroll-pinner, og det ble gjennomført prøver med og uten en mellomliggende utvaskingsbehandling. Det oppnådde massetap etter forsøksperioden er et mål for midlenes effektivitet.

Det skal bemerkes at denne prøve simulerer meget strenge betingelser for vacuum-impr egner fcnifeifO, idet dette normalt ikke tilrådes anvendt i direkte jordkontakt nettopp på grunn av faren for nedbryting på grunn av overflateråte og overflatesopp. Det er dog naturligvis en fordel at tre fremviser den best mulige bestandighet ved denne prøve, og dette indikerer videre en endog særdeles god bestandighet ved anvendelser hvor jordkontakt ikke foreligger.

I det foreliggende tilfelle har man deis undersøkt en impregneringsvæske i henhold til oppfinnelsen inneholdende 2 vektprosent TBTN,

i kombinasjon med 5% av et bindemiddel som ikke tørker ved oksydasjon ^Escorez llo2 B") dels i sammenlikning med en impregneringsvæske som alene inneholder l|-% 2, 4, 5, 6-tetraklorisophthalonitril i kombinasjon med "Escorea llo2 B" og endelig en impregneringsvæske i henhold til oppfinnelsen inneholdende 1,8% TBTN og ot2% tetraklorisophthalonitril (TCIPN).

Det ble oppnådd følgende resultater:

Det ses at det omhandlende middel inneholdende en kombinasjon av

TBTN og tetraklorisophthalonitril fremviser et overraskende lavt massetap sett i forhold til massetapet ved anvendelse av enkelt-bestanddelene. Forsøk med større mengder nitril har ikke gitt en signifikant bedre virkning.

Claims (7)

1. Impregneringsvæske for tre og treprodukter på basis av et organisk løsningsmiddel som inneholder en fungicid organisk tinnforbindelse og et bindemiddel, spesielt til bruk ved vacuum-impregnering, karakterisert ved at den inneholder et reaksjonsprodukt mellom tributyltinnoksyd og en eller flere langkjedede (Carboxylsyrer samt et bindemiddel som ikke tørker ved oksydasjon.

2. Impregneringsvæske som angitt i krav 1-, karakterisert ved at det som (garboxy 1 syre er an—^^ vendt en eller flere naphthensyrer.

3. Impregneringsvæske som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at bindemidlet er en polydienharpiks, som er et polymerisasjonsprodukt av en umettet C^ -fraksjon fra damp-cracking av nafta med en midlere molekylvekt på ca, 15oo. ■ r*>

4. Impregneringsvæske som angitt i krav M - 3, karakterisert ved at den inneholder f - 5 vektprosent reaksjonsprodukt mellom tributyltinnoksyd og (tfarboxyl-syre samt 2 - 2o vektprosent bindemiddel som ikke tørker ved oksydasjon,

5. Impregneringsvæske som angitt i krav 1 - karakterisert ved at den Inneholder 2 vektprosent tributyltinnaphthenat og 5 vektprosent poljidienharpiks.

6. Impregneringsvæske som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at den videre inneholder et middel rnot overflatesopp (mugg), karakterisert ved at dette middel er 2, 4,,5, 6-tetraklorisophthalonitril.

7. Impregneringsvæske som angitt i krav 6, karakterisert ved at den inneholder ca. o,2 vektprosent 2, 4, 5, 6^tet.' baklorisophthalonitril,