DE4000349A1 - Verfahren zum schutz von holz gegen abbau durch schadorganismen - Google Patents

Description

Für den Holzschutz ist der Einsatz von Wirkstoffen aus verschiedenen chemischen Verbindungsklassen bekannt. Die bisher verwendeten Holzschutzmittel sind jedoch insofern unbefriedigend, als sie mit Toxizitätsproblemen behaftet sind (z. B. Pentachlorphenol) und/oder keinen ausreichen­ den Schutz von Holz gegen Abbau durch Schadorganismen (holzzerstörende Pilze) bieten. Es bestand daher das technische Problem, ein Verfahren zum Schutz von Holz gegen holzzerstörende Pilze bereitzustellen, bei dem Wirkstoffe zum Einsatz gelangen, die den Abbau von Holz durch Schadorganismen wirksam zu verhindern vermögen und gleichzeitig frei von den bekannten Nachteilen, wie z. B. Toxizitätsproblemen, sind. Diese Ziele werden nun durch das anspruchsgemäße Verfahren erreicht.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Ver­ fahren zum Schutz von Holz und Holzwerkstoffen gegen Ab­ bau durch Schadorganismen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Wirkstoff eine Verbindung der anspruchs­ gemäßen Formel I einsetzt.

Verbindungen aus der Gruppe der Carboxyamidothiazole und deren Verwendung für die Behandlung von Pflanzen, Samen und Erde gegen dort auftretende Fungi sind bekannt; die­ se Verbindungen können auch als Pflanzenregulatoren ein­ gesetzt werden (vgl. US 5 99 734; 6 11 197; CA-08 37 517, CA-8 73 888; US-37 09 992-S; J 54 014-520; J 53 164-068). Diese Produkte sind auch als Mittel zum Schutz von Saatgut ge­ gen dabei auftretende Pilze beschrieben (vgl. EP-A­ 1 49 560). Weiterhin sind synergistische Abmischungen die­ ser Verbindungen für die Behandlung von bei Pflanzen (GB- A-21 76-106) oder bei Samen (EP-A-2 09 234) auftretenden Fungi oder für Desinfektionsmittel (J-63 051-305-A) be­ kannt.

In Int. Biodetn Bull. (ISSSN 0020-6164) 11 (3) 1975, Seite 90 bis 96 beschreiben A. J. Cserjesi und J. W. Roff ("Toxicity tests of some chemicals against certain wood-staining fungi") Untersuchungen der etwaigen Wirk­ samkeit einiger gebräuchlicher Chemikalien für die Be­ kämpfung von Schimmel- und Splintholz verfärbenden Pil­ zen in frischem Holz. Unter den untersuchten Chemika­ lien ist auch 2,4-Dimethyl-5-carboxyanilido-thiazol ge­ nannt. Als Ergebnis wird dort bereits festgestellt, daß diese Carboxyamidothiazol-Verbindung gegen die geteste­ ten Pilze keine brauchbare Wirkung entfaltet. Eigene Ver­ suche der Anmelderin zeigten, daß auch in mit hohen Kon­ zentrationen von 2,4-Dimethyl-5-carboxyanilido-thiazol getränktem Holz (1%-ige Tränkelösung) keine Schutzwir­ kung vor Bewuchs mit Bläuepilzen (Aureobasidium pullu­ lans) oder Schimmelpilzen (Trichoderma viride) erreicht werden kann.

Eine fungizide Anwendung der erfindungsgemäß einzuset­ zenden Verbindungen, einschließlich 2,4-Dimethyl-5-carb­ oxyanilido-thiazol, für die Holzbehandlung ist also weder beschrieben, noch bekannt. Aus dem Stand der Tech­ nik betreffend Carboxyamidothiazole ließ sich ferner kei­ nerlei Hinweis bezüglich holzzerstörender Pilze entnehmen, geschweige denn irgendwelche Hinweise zur Behandlung die­ ses erfindungsgemäß zu lösenden Problems.

In überraschender Weise hat die Anmelderin nun festge­ stellt, daß insbesondere 2,4-Dimethyl-5-carboxyanilido­ thiazol eine hervorragende Wirkung bei der Behandlung von Holz gegen holzzerstörende Pilze besitzt. Diese Verbin­ dung vermag das Holz in niedrigen Konzentrationen vor Ab­ bau zu schützen.

Die folgenden Ausführungen erläutern den Erfindungsgegen­ stand im einzelnen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Verbindung der anspruchsgemäßen Formel I eingesetzt. Als Beispiele für Alkylgruppen, wenn R eine C₁-C₄-Alkylgruppe darstellt, sind die Methyl- und die Ethylgruppe zu nennen. Unter den Verbindungen der Formel I ist der Einsatz von 2,4-Dimethyl­ 5-carboxyanilido-thiazol besonders bevorzugt. Die Verbin­ dungen als solche sind bekannt oder nach für den Fachmann gängigen Herstellungsverfahren herstellbar (vgl. auch die oben genannte Patentliteratur).

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Verbindungen entfalten eine hohe Wirksamkeit gegenüber Schadorganismen, welche das Holz zerstören. Als typische Vertreter von holzzer­ störenden Pilzen sind Coniophora puteana, Gleophyllum trabeum und Poria placenta zu nennen.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren von dem Holz auf­ genommene Wirkstoffmenge kann so niedrig dosiert sein, wie sie der Grenze der Wirksamkeit entspricht. Die Grenze der Wirksamkeit (ausgedrückt in kg Wirkstoff je m³ Holz) eines Holzschutzmittels wird festgelegt (vgl. die unten gegebene Erläuterung) einerseits durch die niedrigste Kon­ zentration, die das Holz schützt, und andererseits der nächstniedrigen Konzentration der (Untersuchungs)-Reihe, bei der das Holz nicht mehr ausreichend geschützt ist. Im Falle des Einsatzes von 2,4-Dimethyl-5-carboxyanilido­ thiazol hat sich für die erfolgreiche gleichzeitige Be­ kämpfung aller drei genannten typischen holzzerstörenden Pilze ein Grenzwert im Bereich von 0,3 bis 0,8 kg/m³ als wirksam erwiesen.

Als erfindungsgemäß zu behandelnde Materialien sind Holz, Holzwerkstoffe und holzähnliche Substrate, welche jeweils vor Abbau durch Schadorganismen geschützt werden sollen, zu nennen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das zu schützen­ de Holzmaterial zweckmäßig mit einer flüssigen Formulie­ rung behandelt, die den einzusetzenden Wirkstoff enthält. Die Behandlung kann beispielsweise durch Tränken, Tauchen oder Anstreichen erfolgen.

Zweckmäßig liegen solche flüssigen Formulierungen auf der Basis organischer Lösungsmittel vor. Als Beispiele für organische Lösungsmittel sind Toluol, Xylol, Testbenzin, Alkohole (z. B. Isopropanol), Ethylacetat, Dimethylform­ amid und ähnliche Lösungsmittel zu nennen.

Erfindungsgemäß können aber auch wäßrige Emulsionen der Wirkstoffe der Formel I eingesetzt werden.

Bei der Verarbeitung von 2,4-Dimethyl-5-carboxyanilido­ thiazol in Form flüssiger Formulierungen (z. B. in löse­ mittelhaltigen Lasuren und Imprägniersystemen) ist die Anwendungskonzentration, wie weiter oben erläutert, ver­ gleichweise niedrig.

Die Formulierung, die erfindungsgemäß zum Schutz des Hol­ zes vor Zerstörung (Abbau) eingesetzt wird, weist bevor­ zugt einen Gehalt an Wirkstoff im Bereich von 0,01 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%, auf.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Formulierungen können den Wirkstoff der Formel I als alleinige Aktivsubstanz enthalten. In der Formulierung können aber gegebenenfalls auch weitere biozide Wirkstoffe, insbesondere Insektizide und/oder Fungizide, enthalten sein.

Gegebenenfalls können in den erfindungsgemäß einzusetzen­ den Formulierungen außerdem noch weitere Addtive und Hilfsmittel enthalten sein, wie sie üblicherweise in sol­ chen Zubereitungen auf dem Gebiet der Holzschutzmittel mitverwendet werden. Als Beispiele derartiger Zusatz­ stoffe sind zu nennen: anionische, kationische oder nicht­ ionische oberflächenaktive Substanzen, Elektrolyte, Kom­ plexbildner, Lösungsvermittler sowie Farb- und Duftstof­ fe. Diese Zusätze dienen beispielsweise zur Verbesserung des Netzvermögens, der Härtungsstabilität, zur Viskosi­ tätseinstellung, zur Erhöhung der Kältestabilität der Lösungen und zur Verbesserung der Eindringtiefe.

Für den Einsatz des Wirkstoffs 2,4-Dimethyl-5-carboxy­ anilido-thiazol gemäß der Erfindung lassen sich folgen­ de Beispiele für Flüssigformulierungen nennen: 2,4-Dimethyl-5-carboxyanilido-thiazol formuliert

• a) 2%-ig (g/g) in Ethylacetat
• b) 0,2%-ig (g/g) in Xylol
• c) 1%-ig (g/g) in Toluol
• d) 0,5%-ig (g/g) in Essovarsol 60/Isopropanol (90%/10%)

"Essovarsol 60" = Testbenzin mit 25% Aromatengehalt.

Die genannten Formulierungen a) bis d) können gegebenen­ falls weiterhin noch Aktivsubstanzen, welche gegen Bläue­ pilze und/oder gegen Schimmelpilze wirken, und/oder Insek­ tizide sowie übliche Hilfsmittel enthalten.

Der folgende Versuchsbeleg dokumentiert eine erfindungsge­ mäße Ausführungsform zur Behandlung von Holz gegen typi­ sche holzzerstörende Pilzarten.

Bestimmung der Grenze der Wirksamkeit gegenüber holzzer­ störenden Basidiomyceten, die auf Agar gezüchtet werden (in Anlehnung an EN 113): Das in dieser Europäischen Norm beschriebene Prüfverfahren ist ein Laboratoriumsverfah­ ren, das eine Grundlage für die Beurteilung der Wirksam­ keit eines Holzschutzmittels gegenüber holzzerstörenden Basidiomyceten bildet. Es ermöglicht, die Grenzkonzen­ tration zu bestimmen, von der ab eine anfällige Holzart nach der Tränkung unter den Versuchsbedingungen als aus­ reichend geschützt angesehen werden kann.

Prüfpilze: Die Prüfpilze sind nachstehend angegeben:

• - Coniophora puteana (Schumacher ex Fries) Karsten, Stamm FPRL 11E, für Nadelhölzer
• - Poria placenta (Fries) Cooke sensu J. Eriksson, Stamm FPRL 280, für Nadelhölzer
• - Gleophyllum trabeum (Persoon ex Fries) Murrill, Stamm BAM Ebw. 109, für Nadelhölzer

Die Zucht der Stämme und die Zusammensetzung des Nährme­ diums erfolgte wie in EN 113 beschrieben.

Es werden Lösungen von DMF, enthaltend 0,1%, 0,25% und 0,5% Aktivsubstanz (insbesondere 2,4-Dimethyl-5-carboxy­ anilido-thiazol) angesetzt.

Die Probehölzer aus Kiefersplintholz, Nennmasse: 30 mm× 10 mm×5 mm werden, wie in EN 113 beschrieben, gewonnen und vorbereitet.

Die Tränkung erfolgt durch zweistündiges Tauchen der Probe­ hölzer in der Holzschutzmittellösung (Beschweren, um Auf­ schwimmen zu verhindern).

Die aufgenommene Schutzmittelmenge wird in Gewicht je Vo­ lumeneinheit des Holzes umgerechnet.

Nach dem Tränken werden die Probehölzer 4 Wochen lang ge­ trocknet, konditioniert und zur Sterilisierung in Folien mit Elektronen (Strahlenenergie 2,5 MeV, Mindestdosis 25 k Gy) sterilisiert.

Der eigentliche Pilzversuch wird auf bewachsenem Malzex­ traktagar in Petrischalen (wobei die Hölzer auf Abstands­ halter aufgelegt werden) durchgeführt. Die Versuchsdauer beträgt 6 Wochen bei 21°C und 65% rel. Luftfeuchte.

Bei Versuchsende werden die Probehölzer aus den Versuchs­ gefäßen herausgenommen und von anhaftendem Pilzmycel be­ freit.

Wirkung von 2,4-Dimethyl-5-carboxyanilido-thiazol in Kiefernholz gegen holzzerstörende Pilze

Die Grenze der Wirksamkeit eines Holzschutzmittels wird durch die beiden Holzschutzmittelmengen festgelegt, die

• - der niedrigsten Konzentration, die das Holz schützt,
• - der nächstniedrigen Konzentration der Reihe, bei der das Holz nicht mehr ausreichend geschützt ist,

entsprechen. Der durch das Holzschutzmittel erreichte Schutz wird bei einer gegebenen Konzentration als ausrei­ chend angesehen, wenn

• - der mittlere korrigierte Masseverlust der Probehölzer unter 3% liegt,
• - höchstens ein Probeholz einen Masseverlust von mehr als 3%, aber weniger als 5% aufweist.

Die Grenze der Wirksamkeit wird durch die begrenzenden Werte in kg Schutzmittel je m³ Holz für jede Pilzart an­ gegeben. Die entsprechenden Konzentrationen des Schutz­ mittels in dem jeweiligen Lösungs- oder Verdünnungsmit­ tel sind angegeben.

Wie aus der Tabelle hervorgeht, ist 2,4-Dimethyl-5-carboxy­ anilido-thiazol hoch wirksam gegen die untersuchten holz­ zerstörenden Pilze.

Während die Grenzwerte für Pentachlorphenol im Bereich zwi­ schen 1,0 und 2,8 kg/m³ Holz liegen (Dr. W. Metzner, Ull, manns Encyklopädie der technischen Chemie, Fungizide bis Holzwerkstoffe, Band 12, 4. Auflage, 1976, Seite 689), reichen von der erfindungsgemäß einzusetzenden Verbindung bereits 0,3 bis 0,8 kg/m³ aus, um einen wirksamen Schutz gegen alle drei genannten Pilze gleichzeitig zu erzielen.

Claims (2)

1. Verfahren zum Schutz von Holz und Holzwerk­ stoffen gegen Abbau durch Schadorganismen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als Wirkstoff eine Verbindung der Formel I einsetzt, worin R ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄-Alkyl­ gruppe bedeutet.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man eine Verbindung der Formel I einsetzt, worin R ein Wasserstoffatom bedeutet.