DE2008130A1

DE2008130A1 - Bindemittel zur Herstellung von Holz werkstoffen

Info

Publication number: DE2008130A1
Application number: DE19702008130
Authority: DE
Inventors: Paul Dr 6700 Ludwigshafen Reuther Wolfgang Dr 6900 Heidelberg Petersen Harro Dr 6710 Frankenthal Pommer Ernst Heinrich Dr 6703 Lim burgerhof Clad Werner Dipl Ing Dr Ing 6700 Ludwigshafen Raff
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1970-02-21
Filing date: 1970-02-21
Publication date: 1971-09-09

Description

Bindemittel zur Herstellung von Holzwerkstoffen Die Erfindung betrifft Bindemittel zur Herstellung von Holzwerkstoffen, die widerstandafähig gegen den Befall von Mikroorganismen sid.
Zur Herstellung von Holzwerkstoffen, wie Sperrholz- und Spanholzplat-ten, werden vor allem Bindemittel auf der Grundlage von Phenoplaatharzen verwendet. Um Holzwerkstoffe zu erhalten, die widerstandsfähig gegen Befall bestimmter Mikroorganismen sind, setzt man den Bindemitteln Holzschutzmittel zu, die sich während oder nach dem Herstellangsvorgang des Werkstoffes in der Holzsubstanz verteilen.
Von den synthetischen Holzleimen auf der Basis von Phenoplasten eignen sich besonders die als Holzleim üblichen Ühenol-Formaldehyd-Kondensate. Diese synthetischen Harze liegen in wäßriger Losung oder Dispersion vor. Zur Herstellung von Holzwerkstoffen verwendet man üblicherweise solche wäßrigen Lösungen bzw. Dispersionen, die 20 bis 75 Gew.% der synthetischen Harze enthalten.
Zur Herstellung von Holzwerkstoffen werden solche Mengen an Bindemittel verwendet, daß die im Bindemittel enthaltene Harzmenge der zur Herstellung von Holzwerkstoffen üblicherweise gebräuöhlichen Mengen entspricht. So verwendet man beispielsweise zur Herstellung von Sperrholz solche Mengen des Bindemittels, daß 50 bis 12G g Harz (fest) pro m2 Leimfläche entfallen. Spanplatten werden mit solchen Mengen Bindemittel hergestellt, daß auf atro Späne 5 bis 15 Gew.% Harz (fest) kommen.
Es ist bekannt, daß das N-Nitroso-N-cyclohexylhydroxylamin und seine Salze eine gute fungizide Wirkung haben.
Es wurde gefunden, daß ein Bindemittel für Holzwerkstoffe auf der Grundlage eines Phenol-Formaldehyd-Kondensationsproduktes, das ein Alkalihydroxid, ein llydroxy-Anionen bildendes. Metallhydroxid und ein Alkali- oder Ammoniumsalz des N-Nitroso-N-cyclohexylhydroxylamins enthält, eine gute fungizide Wirkung hat.
Unter Alkalisalzen sind das Natrium- und das Kaliumsalz zu verstehen. Das Kaliumsalz wird wegen seiner guten Löslichkeit bevorzugt.
tas Kaliumsalz des N-Nitroso-N-cyclohexylhydroxylamins ist in den mit Hilfe von Alkalihydroxid hergestellten Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten gut löslich. Unter Alkalihydroxid sind das Natrium- und das Kaliumhydroxid zu verstehen. Die mit Kaliumhydroxid hergestellten Phenol-Pormaldehyd-Kondensationsprodukte werden bevorzugt.
Unter einem Hydroxo-Anionen bildenden Metallhydroxid verstehen wir ein mit Alkalihydroxid beispielsweise Zn (OH)3-, Cr(OH)4-, Pb(OH)3-, Sn(OH)3- und vorzugsweise Aluminiumhydroxoanionen bildendes Metallhydroxid. Selbstverständlich kann man auch einzelne oder Mischungen der obengenannten Verbindungen durch Substanzen ersetzen, die in der Lösung die entsprechenden Verbindungen ergeben. Beispielsweise kann man ein Alkalisalz des N-Nitrosohydroxylamins durch eine Mischung aus N-Nitrosohydroxylamin und Alkalihydroxid ersetzen oder die Mischung aus Alkalihydroxid und Aluminiumhydroxid durch Alkalialuminat ersetzen.
Die Menge des Alkalisalzes, das in dem mit Hilfe von Alkalihydroxid hergestellten Phënol-Pormaldehyd-Kondeneatz enthalten ist, kann in weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen enthält das Kondensatz 2,5 bis 12 Gew,ß, insbesondere 4 bis 6 Ges.%, Alkalisalze des N-Nitroso-N-cyclohexylhydroxylamins, berechnet auf den Feststoffgehalt des Kondensates.
Im allgemeinen verwendet man Alkali-Aluminat und das Alkali-oder Ammoniumsalz des N-Nitroso-cyclohexylhydroxylamins in stöchiometrischen Mengen (Molverhältnis 1 : 3). Es ist Jedoch auch möglich, andere Mengenverhältnisse zu verwenden. Man kann beispielsweise Je Gewichtsteile Alkali- oder Ammoniumsalz des N-Nitrosocyclohexylamins etwa 1 bis 50 Gewichtsteile Alkalihydroxid und 1 bis 50 Gewichtsteile Metallhydroxid verwenden.
Das Holzbindemittel kann in der Weise hergestellt werden, daß in einer ersten Stufe aus Phenol, Formaldehyd, Wasser, Metallhydroxid und Alkalihydroxid ein Kondensat hergestellt und in einer zweiten Stufe das Alkalisalz des N-Nitroso-N-cyclohexylhydroxylamins und gegebenenfalls weiteres Formaldehyd in diesem Kondensat fein verteilt wird. Das so erhaltene -Holzbindemittel kann in üblicher Weise zum Binden von Holz oder Holzteilen verwendet werden und verleiht den damit hergestellten Holzformkörpern eine große Widerstandsfähigkeit gegen Pilzbefall.
Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung und -Anwendung des erfindungsgemäßen Holzbindemittels.
Be-ispiel 1 In einem Glaskolben werden unter Rühren 588 Teile-(Gewichtsteile) Phenol, 962 Teile 39-proz.- Formaldehyd und 94 Teile Wasser eingetragen. Hierzu wird vorsichtig die Hälfte von 525 Teilen 50-proz. Kalilauge-, in der 22,5 Teile Aluminiumhydroxid gelöst sind, zudosiert. -Na-oh jeder Zugabe wird die Reaktion abgewartet bzw, gekühlt. Man kondensiert 1/2 Stunde- bei 60 bis 650C vor und setzt anschieße'nd- vorsichtig die Restlauge zu.
Durch Erhitzen auf Siedetemperatur wird die Kondensation fortgerührt. bis der Beim eine Viskosität von 35 bis 40 sek. (DIN-Becher 4) erreicht hat. Man kühlt auf 25 bis 300C ab und versetzt mit 232 Teilen 39-proz. (Gew.%) Formaldehydlösung und 50 Teilen Kaliumsalz des N-Nitroso-cyclohexylhydroxylamins.
Beispiel 2 In einem Kessel werden unter Rühren 126 Teile (Gewichtsteile) Phenol und 248 Teile 40-proz. (Gew.%) wässerige Formaldehydlösung vorgelegt und 83 Teile 50-proz, wässerige KOH-Lösung so zudosiert, daß die Temperatur 70°C nicht überschreitet. Nach Beendigung der Vorkondensation werden 33,5 Teile 50-proz. wässerige KOH-Lösung, die 4,4 Teile Tonerde (65 % Al2O3) gelöst enthalten, zugegen und die Mischung zur Hauptkondensation au Siedetemperatur aufgeheizt. Die Hauptkondensation wird so lange fortgeführt, bis der Leim eine Viskosität von ca. 40 sek. (DIN-Becher 4) erreicht hat. Man kühlt auf 25 bis 300C ab und versetzt mit 34,2 Teilen einer 30-proz. wäßrigen Lösung des Kaliumsalzes des N-Nitroso-cyclohexylhydroxylamins.
Beispiel 3 Aus dem folgenden Beispiel geht hervor, daß durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Beim-Pungizid-Gemisches die technologischen Eigenschaften von Spanplatten nicht nachteilig beeinflußt werden.
Verwendet wurde ein Kondensat, das, ähnlich wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt worden war, und zwar einmal mit eingearbeitetem Fungizid und einmal ohne Fungizid.
Holzzusammensetzung: Fichtenspäne Festharzdosierung: 9 c/o (Gew.) auf atro Holz Festwachszugabe: 1 ß auf atro Holz Preßtemperatur: 1600C Preßzeit: 8 Min.
Bei dieser Harzdosierung wurden zwangsläufig an Pungizid-Wirkstoff 0,35 % (Gew.%) eingebracht, bezogen auf atro Holz.
Prüfergebnisse Probenbezeichnung Platte A Platte B (mit Fungizid) (ohne Pungizid) Solldicke mm 18 18 Rohdichte kp/m3 606 602 Biegefestigkeit kp/cm2 304 306 Querzugfestigkeit kp/cm2 V 20 6,76 7,48 V 100 2,28 3,28 Quellung % n. 2 Std. 5,11 4,17 n. 24 " 13,31 11,86 Die Prüfung der Platten erfolgte nach DIN 52 360 bzw. DIN 68 761 B1.3.
Beispiel 4 Das folgende Beispiel beweist, daß die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels hergestellten Holzwerkstoffe auch nach einer Wasserbehandlung (Auslaugung) gegen Pilzbefall geschützt bleiben. Zur Ermittlung der Widerstandsfähigkeit gegenüber dem holzzerstörenden Pilz Coniophora cerebella wurden in Anlehnung an die deutsche Norm DIN 52 176 (Prüfung von Holzschutzmitteln - Mykologische Kurzprüfung) Spanplatten-Prüfkörper von der Größe 50 x 25 x 17 mm in Glasschalen mit einem Durchmesser von 15 cm und einer Höhe von 3 cm auf einen mit dem Pilz bewachsenen Biomalz-Nähragar aufgelegt und bei 22°C dem Pilzbewuchs über einen Zeitraum von 12 Wochen ausgesetzt. Die Auslaugungsversuche wurden in der Weise durchgeführt, daß die Prüfkörper (vor der Pilzbeanspruchung) in 1 Liter-Glasbechern 4 Wochen lang mit destilliertem Wasser behandelt wurden. Dabei wurde das Wasser in den Glasbechern wöchentlich gewechselt und vor der ersten Behandlung wurde die Luft aus den Spanplatten Prüfkörpern entfernt, um ein besseres indringefl des. Wassers zu ermöglichen.
Ausmaß der Entwicklung ton Coniophora cerebella nach .. Wochen auf Prüfkörpern nach 0- und 4-wöchiger Vorbehandlung (Auslaugung) in destilliertem Wasser ohne Vorbehandlung nach Vorbehandlung 2 4 8 12 2 4 8 12 Bindemittel 0 0 0 0 0 0 0 0 gemäß Beispiel 2 0,35 Fungizid im Formkörper ohne Fungizid 1 1 2 3 1 1 2 2 (Kontrolle) In der Tabelle bedeuten: 0 Prüfkörper 1 Spuren einer Pilzentwicklung 2 stärkere Pilzentwicklung 3 ungehemmte Pilzentwicklung (Prüfkörper total von Pilzmyzel überwuchert)

Claims

Patentansprüche 1. Bindemittel mit fungizider Wirkung zur Herstellung von Holzwerkstoffen auf der Grundlage eines Phenol-Formaldehyd-Kondensationsproduktes, dadurch gekennzeichnet, daß es Alkalihydroxid, ein Hydroxy-Änionen bildendes Metallhydroxid und ein Alkali- oder Ammoniumsalz des N-Nitroao-N-cyclohexylhydroxylamins enthält.
2. Bindemittel nach Anspruch 1, enthaltend das Kaliumsalz des N-Nitroso-N-cyclohexylhydroxylamins,
3. Bindemittel nach Anspruch 1, enthaltend ein mit Hilfe von Kaliumhydroxid hergestelltes Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt.