ИЗДЕЛИЯ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ С ПОКРЫТИЕМ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ С ПОКРЫТИЕМ Российский патент 2017 года по МПК B32B27/18 E04F15/02 

Область техники

Изобретение относится в целом к области изделий из древесины, например строительных панелей, таких как панели настила пола, с поверхностью из дерева. Более конкретно, изобретение относится к строительной панели с деревянной поверхностью, имеющей покрытие.

Уровень техники

Для лакированных полов из цельной древесины очень важен внешний вид. Кроме того, из-за новых законодательных норм важно придавать свойства, которые могут снизить уровень летучих органических соединений (VOC) в помещении.

Хорошо известно, что строительным материалам можно придать фотокаталитические свойства. Патент US 6409821 описывает, как наносить TiO₂ на наружные цементные стройматериалы, вмешивая частицы TiO₂ микронного размера в объем цементной смеси. Кроме того, в WO 2009/062516 показано, что можно нанести наночастицы на поверхность ламината или на бумагу оверлей и придать фотокаталитические свойства внутренним поверхностям.

Документ US 2010/0058954 описывает модифицированную углеродом пленку диоксида титана, нанесенную на такую основу, как стекло, металл, пластмасса или пленка диоксида титана. Можно предусмотреть барьерный слой, чтобы не допустить потенциальной диффузии натрия и других ионов из основы в модифицированную углеродом пленку диоксида титана. Диффузия натрия и других ионов из основы может ингибировать фотокаталитическую активность.

Объекты изобретения

Целью по меньшей мере некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения является разработка лакированной или полированной доски или панели, такой как лакированный деревянный пол из цельной древесины, лучше поддающейся чистке водой и тем самым дающей пол, выглядящий в целом более чистым.

Цель по меньшей мере некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать лакированную или полированную доску или панель, такую как лакированный дощатый пол из цельной древесины, имеющий улучшенную способность снижать уровень VOC, обеспечивая тем самым улучшенную в целом среду в помещении.

Еще одна цель по меньшей мере некоторых вариантов осуществления состоит в том, чтобы предложить фотокаталитическую лакированную или полированную доску или панель, обладающую улучшенным противомикробным эффектом, и/или улучшенным дезодорирующим эффектом, и/или улучшенным эффектом разложения VOC, и/или стойкостью к выцветанию указанной лакированной или полированной доски или панели.

Другая цель по меньшей мере некоторых вариантов осуществления состоит в том, чтобы предложить лакированную доску или панель, имеющую улучшенную стойкость к мытью, и/или эффект снижения уровня VOC, получаемые благодаря прозрачной фотокаталитической композиции для покрытия.

Следующая цель по меньшей мере некоторых вариантов осуществления состоит в том, чтобы предложить лакированную доску или панель, имеющую улучшенную способность к чистке водой и/или обладающую эффектом снижения уровня VOC, причем эти свойства должны быть долговременными и сохраняться в условиях применения.

Еще одна цель по меньшей мере некоторых вариантов осуществления состоит в том, чтобы дать композиции фотокаталитических наночастиц, подходящие для функционализации лакированных досок или панелей. Указанные композиции могут обеспечивать указанные функции более эффективно, и/или позволять использовать меньше материала, и/или быть более долговечными, и/или более дешевыми, и/или могут позволять более легкую обработку, и/или обработку при более низких температурах, и/или позволять применение в других условиях освещения, чем используемые до сих пор.

Еще одна цель по меньшей мере некоторых вариантов осуществления состоит в том, чтобы предложить прозрачную активную фотокаталитическую композицию на лакированных досках или панелях с минимальным влиянием на нижележащий лак или полировку.

Еще одна цель по меньшей мере некоторых вариантов осуществления состоит в том, чтобы предложить прозрачную активную фотокаталитическую композицию на лакированных досках или панелях с минимальным влиянием на нижележащий лак или полировку, но достаточно активную, чтобы гарантировать улучшенное удаление VOC и/или способность к чистке водой в условиях внутреннего освещения.

Еще одна цель по меньшей мере некоторых вариантов осуществления состоит в том, чтобы предложить прозрачные композиции для покрытия лаковых досок или панелей, не влияющие на внешний вид указанных лакированных досок или панелей.

Еще одной целью по меньшей мере некоторых вариантов осуществления может быть разработка прозрачных композиций для покрытия лаковых досок или панелей, не влияющих на механические свойства указанных лаковых досок или панелей.

Еще одной целью по меньшей мере некоторых вариантов осуществления является разработка композиций на водной основе для покрытия лаковых досок или панелей, сохраняющих внешний вид и механические свойства указанных лаковых досок или панелей.

Кроме того, целью по меньшей мере некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения может быть разработка способа получения таких фотокаталитических лакированных досок или панелей.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предлагает способ введения чувствительных в видимому свету и/или чувствительных к УФ-излучению фотокаталитических частиц в лакированные доски или панели без повреждения нижележащего лака и при сохранении способности продукта снижать содержание VOC в воздухе помещения. Настоящее изобретение может включать этап напыления фотокаталитической композиции для покрытия на наружный лак и сушку и/или отверждение указанной фотокаталитической композиции. Настоящее изобретение относится к способу введения указанной фотокаталитической композиции для покрытия без изменения внешнего вида и механических свойств указанных лакированных досок или панелей.

Кроме того, настоящее изобретение относится к фотокаталитической лакированной доске или панели, содержащей барьерный слой, предпочтительно прозрачный, и слой фотокаталитической композиции, предпочтительно прозрачный. Продукт по настоящему изобретению сохраняет внешний вид и механические свойства лакированной доски или панели, но приобретает также способность снижения содержания VOC благодаря фотокаталитической активности.

Первый аспект изобретения относится к строительной панели, содержащей поверхность из дерева, снабженную грунтовочным покрытием, например слоем лака, и верхним (наружным) покрытием, содержащим барьерные частицы и фотокаталитические наночастицы. Предпочтительно, барьерные частицы введены внутрь и по существу однородно распределены в указанном верхнем покрытии. Предпочтительно, фотокаталитические наночастицы введены вовнутрь и по существу однородно распределены в указанном верхнем покрытии. В одном альтернативном варианте осуществления верхнее покрытие может также содержать первый слой, барьерный слой, содержащий указанные барьерные частицы, и второй слой фотокаталитических наночастиц. Предпочтительно, барьерные частицы введены внутрь и по существу однородно распределены в указанном барьерном слое. Предпочтительно, фотокаталитические наночастицы введены внутрь и по существу однородно распределены в указанном втором слое. Между первым и вторым слоями может располагаться смешанная зона барьерных частиц и фотокаталитических наночастиц.

Верхнее покрытие может быть прозрачным. Грунтовочное покрытие может представлять собой по меньшей мере один слой лака. Грунтовочное покрытие может содержать более одного слоя лака.

Барьерные частицы могут быть способны защищать грунтовочное покрытие от фотокаталитической активности фотокаталитических наночастиц.

Барьерный слой предпочтительно содержит кремнийсодержащее соединение, такое как SiO₂, коллоидный SiO₂, функциональный SiO₂ нанометрового масштаба, силиконовую смолу, органофункциональные силаны, и/или модифицированную силаном коллоидную кремниевую кислоту, и/или комбинацию указанных соединений.

Строительная панель, например половая панель, с поверхностью из дерева может быть продуктом из цельной древесины, панелью для паркетного пола или технического пола, клееной фанерой или ДВП высокой или средней плотности, снабженной облицовкой из шпона или линолеума. Линолеум включает древесный материал в форме древесной муки, или опилок, или пробки.

Можно также предусмотреть второе покрытие выше грунтовочного покрытия и ниже верхнего покрытия.

Между деревянной поверхностью и грунтовочным покрытием можно разместить слой. Такой слой может быть печатью, тисненым слоем или краской.

Строительная панель согласно изобретению может обладать значительно улучшенной способностью к чистке водой. В частности, если мыть такую доску или панель, капли воды распределяются на поверхности таким образом, что грязь легче перевести в суспендированное состояние и удалить без избыточного использования особых чистящих средств и агрессивных химикатов. Таким образом, строительная панель обнаруживает гидрофильные свойства. Кроме того, сушка оказывается значительно более быстрой и более однородной, так как вода высыхает по существу, как пленка, а не как соприкасающиеся капли и благодаря большей площади поверхности для испарения. Далее, более однородный процесс сушки приводит к тому, что можно избежать или значительно уменьшить размеры высохших пятен от воды, остающихся от грязи или растворенных в воде солей, так как они более однородно распределены по поверхности. Таким образом, после чистки получается доска или панель, которая выглядит более чистой.

Кроме того, фотокаталитические наночастицы обладают способностью снижать содержание VOC. Таким образом, строительная панель снижает уровень VOC в помещении.

Барьерные частицы предотвращают контакт и реакцию фотокаталитических наночастиц с грунтовочным покрытием, т.е. любым нижележащим слоем лака. Если фотокаталитические наночастицы будут реагировать с грунтовочным покрытием или любым другим нижележащим слоем лака, грунтовочное покрытие или любой другой нижележащий слой лака могут повреждаться вследствие фотокаталитической активности наночастиц. Например, фотокаталитическая активность фотокаталитических наночастиц может повредить грунтовочное покрытие. Фотокаталитические наночастицы могут повлиять на свойства грунтовочного покрытия, например, изменяя цвет грунтовочного покрытия.

Второй аспект изобретения относится к способу получения фотокаталитического лакированного продукта на основе древесины, содержащего прозрачные фотокаталитические наночастицы, причем способ включает следующие этапы:

- нанесение грунтовочного покрытия путем лакирования нижележащего деревянного продукта с получением по меньшей мере одного покровного лака;

- покрытие указанного покровного лака(ов) жидкостью для барьерного покрытия с получением прозрачного барьерного слоя;

- покрытие указанного прозрачного барьерного слоя жидкостью для фотокаталитического покрытия, предпочтительно содержащей TiO₂ с получением прозрачного фотокаталитического слоя; и

- отверждение указанного покровного лака(ов), барьерного слоя и/или фотокаталитического слоя.

Композицию для покрытия можно наносить в один или более этапов с необязательными следующими этапами:

- отверждение или частичное отверждение указанного барьерного слоя и/или покровного лака до нанесения жидкости для фотокаталитического покрытия,

- сушка указанной жидкости для барьерного покрытия и/или

- сушка указанной жидкости для фотокаталитического покрытия.

Нанесение покрытия предпочтительно осуществляется распылением.

Жидкость для фотокаталитического покрытия может содержать фотокаталитические наночастицы, предпочтительно содержащие TiO₂. Концентрация указанных наночастиц может составлять вплоть до примерно 30 вес.%, 20, вес.%, 10 вес.%, 5 вес.% или 1 вес.%.

Между этапом(ами) покрытия и этапом отвержения способ может включать промежуточный этап, на котором растворитель выпаривают/частично осушают. При нанесении барьерного слоя и/или фотокаталитических наночастиц на влажную поверхность распределение частиц улучшается.

Барьерный слой предпочтительно содержит кремнийсодержащее соединение, такое как SiO₂, коллоидный SiO₂, функциональный SiO₂ нанометрового масштаба, силиконовую смолу, органофункциональные силаны, и/или модифицированную силаном коллоидную кремниевую кислоту, и/или комбинацию указанных соединений.

Предпочтительно, в состав жидкости для барьерного покрытия и/или жидкости для фотокаталитического покрытия входит растворитель, содержащий воду. Допустимо также использовать, помимо воды, и другой растворитель.

Композиция для фотокаталитического покрытия может содержать фотокаталитические наночастицы и растворитель, причем указанный растворитель выбран из воды, этиленгликоля, простого бутилового эфира, алифатических линейных, разветвленных или циклических или смешанных ароматических-алифатических спиртов, таких как метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, изобутанол, бензиловый спирт или метоксипропанол или их комбинации.

Третьим аспектом изобретения является строительная панель согласно первому аспекту, полученная способом согласно второму аспекту.

В воплощениях любых аспектов настоящего изобретения концентрация указанных наночастиц в указанных жидкостях для покрытия может составлять вплоть до примерно 30 вес.%, 20, вес.%, 10 вес.%, 5 вес.% или 1 вес.%.

В воплощениях любых аспектов настоящего изобретения содержание сухих веществ в указанной жидкости для барьерного покрытия может составлять вплоть до примерно 30 вес.%, 20, вес.%, 10 вес.%, 5 вес.% или 1 вес.%.

В воплощениях любых аспектов изобретения толщина указанного барьерного слоя может составлять вплоть до примерно 1 мкм, 0,800 мкм, 0,600 мкм, 0,400 мкм, 0,200 мкм, 0,100 мкм или 0,05 мкм.

В воплощениях любых аспектов настоящего изобретения толщина указанного фотокаталитического слоя может составлять вплоть до примерно 1 мкм, 0,800 мкм, 0,600 мкм, 0,400 мкм, 0,200 мкм, 0,100 мкм или 0,05 мкм.

В воплощениях любых аспектов настоящего изобретения количество указанной жидкости или жидкостей для барьерного и/или фотокаталитического покрытия может составлять вплоть до примерно 15 мл/м², 10 мл/м², 5 мл/м² или 1 мл/м².

В воплощениях любых аспектов настоящего изобретения указанная жидкость или жидкости для барьерного и/или фотокаталитического покрытия могут быть жидкостями на водной основе.

В воплощениях любых аспектов настоящего изобретения указанная жидкость или жидкости для барьерного и/или фотокаталитического покрытия могут наноситься распылением, и размер капель может составлять до примерно 200 мкм, 150 мкм, 100 мкм, 50 мкм, 25 мкм или 10 мкм.

В воплощениях любых аспектов настоящего изобретения фотокаталитические частицы могут быть частицами, чувствительными к видимому свету и/или чувствительными к УФ-излучению.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение будет описано более подробно на примерных вариантах осуществления с обращением к приложенным чертежам, на которых:

фиг.1 иллюстрирует продукт на основе древесины в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

фиг.2 иллюстрирует продукт на основе древесины в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

фиг.3 иллюстрирует способ получения содержащего покрытие продукта на основе древесины.

Подробное описание

На фиг. 1 показан один вариант осуществления продукта на основе древесины 1, например фотокаталитической лакированной доски, который включает доску 2 с поверхностью из дерева, например клееной фанеры, массива дерева или ДВП высокой/средней плотности с облицовкой шпоном или линолеумом, грунтовочное покрытие 3 и верхнее покрытие 5, 6. Верхнее покрытие содержит барьерный слой 5, в который введены барьерные частицы, и второй слой 6, в который введены фотокаталитические наночастицы. Между барьерным слоем 5 и вторым слоем 6 может быть устроена смешанная зона барьерных частиц и фотокаталитических наночастиц.

В альтернативном варианте осуществления, который показан на фиг.2, верхнее покрытие 7 содержит барьерные частицы и фотокаталитические наночастицы. Верхнее покрытие 7 содержит нижнюю часть с высокой концентрацией барьерных частиц, верхнюю часть с высокой концентрацией наночастиц и смешанную зону между ними, содержащую и барьерные частицы, и наночастицы.

В одном варианте осуществления имеется второе покрытие 4, находящееся выше грунтовочного покрытия и ниже верхнего покрытия. Второе покрытие может быть дополнительным лаковым слоем. Во всех вариантах осуществления грунтовочное покрытие и верхнее покрытие также могут содержать более одного слоя.

Во всех вариантах осуществления грунтовочное покрытие 3 может включать по меньшей мере один слой лака. Под лаковым слоем понимают также любой глянцевый слой. Грунтовочное покрытие 3 может быть прозрачным. Грунтовочное покрытие может быть, например, УФ-отверждаемым лаком или оксидным лаком (сушка). Грунтовочное покрытие не является частью бумажного слоя, как в многослойной бумаге. Например, грунтовочный слой может быть отдельным слоем, независимо нанесенным на самую верхнюю поверхность доски.

Кроме того, во всех вариантах осуществления верхнее покрытие 5, 6, 7 может быть прозрачным. Верхнее покрытие может быть покрытием на водной основе или покрытием на основе растворителя. В варианте осуществления, где верхнее покрытие содержит барьерный слой 5 и второй слой 6, содержащий фотокаталитические наночастицы, барьерный слой 5 и второй слой 6 могут быть прозрачными. Барьерный слой не является частью бумажного слоя, как в износостойком слое многослойной бумаги. Например, барьерный слой является отдельным слоем, независимо нанесенным на грунтовочное покрытие.

Во всех вариантах осуществления барьерные частицы предпочтительно представляют собой SiO₂ или кремнийсодержащее соединение, такое как SiO₂, коллоидный SiO₂, функциональный SiO₂ нанометрового масштаба, силиконовую смолу, органофункциональные силаны, и/или модифицированную силаном коллоидную кремниевую кислоту, и/или комбинацию указанных соединений. Барьерные частицы защищают грунтовочное покрытие от повреждения или воздействия фотокаталитической активности фотокаталитических наночастиц. Барьерные частицы предотвращают разрушение грунтовочного покрытия вследствие фотокаталитической активности фотокаталитических наночастиц.

Фотокаталитические наночастицы могут быть прозрачными. Фотокаталитические наночастицы могут иметь размер меньше 35 нанометров, предпочтительно примерно 20 нанометров.

Фиг.3 показывает производственную линию для получения лакированного продукта из древесины с фотокаталитическими свойствами, содержащего прозрачные фотокаталитические наночастицы, причем способ включает этапы:

- нанесение грунтовочного покрытия путем нанесения лака на нижележащий продукт из древесины, чтобы получить по меньшей мере один покровный лак (этап 31),

- покрытие указанного покровного лака(ов) жидкостью для барьерного покрытия, предпочтительно содержащей кремнийсодержащее соединение, чтобы получить прозрачный барьерный слой (этап 33),

- покрытие указанного прозрачного барьерного слоя жидкостью для фотокаталитического покрытия, предпочтительно содержащей TiO₂, чтобы получить прозрачный фотокаталитический слой (этап 35), и

- отверждение указанного покровного лака(ов), барьерного слоя и фотокаталитического слоя (этап 37).

Производственная линия может содержать один или более дополнительных этапов:

- отверждение или частичное отверждение указанного покровного лака до нанесения жидкости для барьерного покрытия (этап 32);

- сушка указанной композиции прозрачного барьерного слоя (этап 34); и/или

- сушка указанной композиции для фотокаталитического покрытия (этап 36).

Нанесение покрытия предпочтительно осуществляется распылением.

Любой этап может повторяться, например, наносится несколько барьерных/фотокаталитических слоев, чтобы получить многослойные продукты с более долгим сроком службы.

Грунтовочное покрытие может содержать более одного покровного лака, например грунтовочный лак, внутренний лак и верхний лак. Покровные лаки могут быть, например, УФ-отверждаемыми лаками или оксидными лаками (сушка). Покровные лаки могут быть прозрачными.

Пример 1: Нанесение композиции для верхнего фотокаталитического слоя распылением на мокрый верхний лак с помощью воздухосмесительных сопел

Деревянную половицу размером 8×30 см лакировали грунтовочным лаком, внутренним лаком и верхним лаком, образуя покровные лаки. Влажную деревянную половицу с верхним лаковым покрытием вводили в установку нанесения фотокаталитической композиции со скоростью 30 м/мин. Влажную лакированную деревянную половицу покрывали следующим образом:

1) наносили 5 мл/м² SiO₂ (5,6 вес.% в водной жидкости);

2) удаляли избыточное количество воды сушкой ИК-лампой мощностью 3 кВт с нагнетанием горячего сухого воздуха;

3) наносили 5 мл/м² TiO₂ (5,0 вес.% в водной жидкости);

4) удаляли избыточное количество воды сушкой ИК-лампой мощностью 3 кВт с нагнетанием горячего сухого воздуха;

5) отверждали деревянный композитный образец УФ-излучением.

Прим. к п.1): В качестве жидкости для нанесения барьерного слоя (1) использовалась стабильная дисперсия наночастиц на основе водной дисперсии поверхностно-модифицированного эпоксисиланом коллоидного SiO₂ (5,6 вес.%), смешанной с 0,5 вес.% BYK 348 или подобного в качестве смачивателя. Средний размер частиц составлял 7 нм. Жидкость для барьерного покрытия наносили воздухораспылительными соплами (5 мл/м², что соответствует 34 мл/мин), дающими средний размер капель меньше 50 микрон.

Прим. к п.2): Образец, покрытый барьерным слоем, сушили ИК-нагревательным элементом мощностью 3 кВт, теоретически способным выпаривать 3-5 г/м² воды.

Прим. к п.3): В качестве жидкости для нанесения барьерного слоя (3) использовалась стабильная дисперсия наночастиц TiO₂ на основе водной дисперсии легированного TiO₂ (концентрацией 5,0 вес.%), способного поглощать видимый свет (380-500 нм), смешанной с 0,5 вес.% BYK 348 в качестве смачивателя. Средний размер частиц составлял 18 нм. Жидкость для фотокаталитического покрытия наносили воздухораспылительными соплами (5 мл/м², что соответствует 34 мл/мин), дающими средний размер капель меньше 50 микрон.

Прим. к п.4): Образец с фотокаталитическим покрытием сушили ИК-нагревательным элементом мощностью 3 кВт, теоретически способным выпаривать 3-5 г/м² воды.

Прим. к п.5): Деревянный образец с фотокаталитическим лаковым слоем отверждали УФ-излучением.

Пример 1a: Нанесение композиции для верхнего фотокаталитического слоя распылением на мокрый верхний лак посредством ротационного распылителя.

Действовали, как в примере 1, но нанесение барьерного слоя (1) и нанесение TiO₂ (3) производили с помощью высокоскоростного ротационного распылительного сопла, дающего очень тонкий туман капелек, создающий очень однородное покрытие.

Пример 2: Фотокаталитическая активность в отношении разложения EtOH

Фотокаталитическую активность образца, приготовленного в соответствии с примером 1, оценивали в отношении разложения EtOH по контролю выделения CO₂. Тест на выделение CO₂ в результате разложения EtOH является быстрым модельным экспериментом, который применяется для оценки улучшения качества воздуха. Образцы помещали в запаянный ящик объемом 6 л, внутренняя атмосфера которого содержала 500 ppm этанола, концентрацию CO₂ отслеживали во времени. EtOH разлагался на CO₂ из-за фотокаталитических частиц в лакированной древесине. Образец облучали источником УФ-излучения с плотностью энергии 1,250 мВт/см².

Таблица 1
Активность лакированного образца с нижней основой Образец с фотокаталитическим лаковым слоем Скорость
[ч/млн CO₂/ч] 25

Пример 3: Улучшенная способность к чистке водой, устанавливаемая по измерению краевого угла.

Краевой угол смачивания водой измеряли для эталонного (без обработки светом) образца и для образца с фотокаталитическим покрытием, описанным в примере 1, применяя гониометр PGX от фирмы FIBRO System AB (см. таблицу 2). Эти измерения повторяли 5 раз в случайным образом выбранных местах на доске. После воздействия света (0,68 В/м²/нм на длине волны 340 нм) имеющая покрытие часть лакированной доски стала гидрофильной, что подтверждается малым значением краевого угла.

Важно, что фотокаталитическое верхнее покрытие было прозрачным, что делает его невидимым на лакированной доске. Кроме того, на лаке не было видно никаких следов осыпания или других повреждающих эффектов.

Таблица 2
Измерение краевого угла Фотокаталитический лак Эталон 0 ч 81,0±3,0 79,8±3,2 12 ч 62,5±5,4 81,7±0,8 61 ч 45,3±3,6 76,7±1,1 95 ч 48,5±3,1 73,6±1,0

Пример 4: Нанесение композиции для верхнего фотокаталитического слоя путем распыления на влажный верхний лак с помощью воздухосмесительных сопел

Деревянную половицу покрывали грунтовочным лаком, внутренним лаком и верхним УФ-отверждаемым лаком, образуя покровные лаки. Влажную деревянную половицу с верхним лаковым покрытием вводили в установку нанесения фотокаталитической композиции со скоростью 10 м/мин. Влажную лакированную деревянную половицу покрывали следующим образом:

1) наносили 5 мл/м² водного раствора модифицированной силаном коллоидной кремниевой кислоты концентрацией примерно 3,5 вес.%;

2) удаляли избыточное количество воды сушкой ИК-лампой мощностью 3 кВт с одновременным нагнетанием горячего сухого воздуха;

3) наносили 5 мл/м² TiO₂ (1,0 вес.% в водной жидкости);

4) удаляли избыточное количество воды сушкой ИК-лампой мощностью 3 кВт с применением нагнетания горячего сухого воздуха;

5) отверждали деревянный композитный образец УФ-излучением.

Прим. к п.1): Используемой жидкостью для барьерного слоя (1) был водный раствор модифицированной силаном коллоидной кремниевой кислоты концентрацией примерно 3,5 вес.%, смешанный с 0,5 вес.% смачивателя. Жидкость для барьерного покрытия наносили воздухораспылительными соплами (5 мл/м², что соответствует 12,5 мл/мин), дающими средний размер капель меньше 50 микрон.

Прим. к п.2): Образец, покрытый барьерным слоем, сушили ИК-нагревательным элементом мощностью 3 кВт, способным выпарить 5 г/м² воды.

Прим. к п.3): Используемая жидкость для фотокаталитического покрытия (3) представляла собой стабильную дисперсию наночастиц TiO₂ на основе водной дисперсии (1,0 вес.%) легированного TiO₂, способного поглощать видимый свет (380-500 нм), смешанной с 0,5 вес.% смачивателя. Средний размер частиц составлял 18 нм. Жидкость для фотокаталитического покрытия наносили воздухораспылительными соплами (5 мл/м², что соответствует 12,5 мл/мин), дающими средний размер капель меньше 50 микрон.

Прим. к п.4): Образец с фотокаталитическим покрытием сушили ИК-нагревательным элементом мощностью 3 кВт, способным выпарить 3-5 г/м² воды.

Прим. к п.5): Деревянный образец с фотокаталитическим лаковым слоем отверждали УФ-излучением.

Пример 5: Внешний вид и уровень глянца

Уровень глянца для эталонного образца (без барьерного слоя и без фотокаталитических частиц) и для покрытого фотокаталитическим слоем образца, описанного в примере 4, измеряли при угле 60°. Эти измерения повторяли 3 раза в случайных положениях на доске. Визуальный осмотр фотокаталитического покрытия показал прозрачное покрытие на лакированной доске.

Таблица 3
Измерения глянца Доска с фотокаталитическими свойствами Эталонная доска 42,7±1,1 38,8±0,4

Изобретение относится к строительным изделиям из древесины. Изделия из древесины с покрытием включают деревянную поверхность, снабженную грунтовочным покрытием (3), где грунтовочное покрытие представляет собой по меньшей мере один слой лака, и снабжены верхним покрытием (5, 6), содержащим барьерные частицы и фотокаталитические наночастицы, предпочтительно содержащие TiO₂. Способ получения фотокаталитического лакированного продукта на основе древесины, содержащего прозрачные фотокаталитические наночастицы, включает нанесение грунтовочного покрытия путем нанесения лака на основу в виде продукта из дерева с получением по меньшей мере одного покровного слоя лака, покрытие указанного покровного лака(ов) жидкостью для барьерного покрытия с получением прозрачного барьерного слоя, покрытие указанного прозрачного барьерного слоя жидкостью для фотокаталитического покрытия с получением прозрачного фотокаталитического слоя и отверждение указанного покровного лака(ов), барьерного слоя и/или фотокаталитического слоя. Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность и долговечность изделия, снизить уровень летучих органических веществ. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 5 пр.

1. Строительная панель (1), имеющая деревянную поверхность, снабженную грунтовочным покрытием (3), где грунтовочное покрытие представляет собой по меньшей мере один слой лака, отличающаяся тем, что панель снабжена верхним покрытием (5, 6; 7), содержащим барьерные частицы и фотокаталитические наночастицы, предпочтительно содержащие TiO₂.

2. Строительная панель по п. 1, где указанное верхнее покрытие (5, 6; 7) является прозрачным.

3. Строительная панель по п. 1 или 2, где указанные барьерные частицы способны защищать грунтовочное покрытие (3) от фотокаталитической активности фотокаталитических наночастиц.

4. Строительная панель по п. 1 или 2, где фотокаталитические наночастицы введены вовнутрь и по существу однородно распределены в указанном верхнем покрытии (7).

5. Строительная панель по п. 1 или 2, где верхнее покрытие содержит первый барьерный слой (5), включающий указанные барьерные частицы, и второй слой (6), включающий указанные фотокаталитические наночастицы.

6. Строительная панель по п. 3, где верхнее покрытие содержит первый барьерный слой (5), включающий указанные барьерные частицы, и второй слой (6), включающий указанные фотокаталитические наночастицы.

7. Строительная панель по п. 5, где между первым барьерным слоем (5) и вторым слоем (6) предусмотрена зона смешанных барьерных и фотокаталитических наночастиц.

8. Строительная панель по п. 1 или 2, где строительная панель содержит второе покрытие (4), предусмотренное выше грунтовочного покрытия (3) и ниже верхнего покрытия (5,6).

9. Строительная панель по п. 1 или 2, где барьерные частицы включают кремнийсодержащее соединение, такое как SiO₂, коллоидный SiO₂, функциональный SiO₂ нанометрового масштаба, силиконовую смолу, органофункциональные силаны, и/или модифицированную силаном коллоидную кремниевую кислоту, и/или комбинацию указанных соединений.

10. Строительная панель по п. 1 или 2, где строительная панель является панелью настила пола.

11. Строительная панель по п. 1 или 2, где деревянная поверхность является поверхностью продукта из цельной древесины, панели для паркетного или технического пола, клееной фанеры или ДВП высокой или средней плотности, снабженной облицовкой из шпона или линолеума.

12. Способ получения фотокаталитического лакированного продукта на основе древесины, содержащего прозрачные фотокаталитические наночастицы, причем способ включает следующие этапы:

- нанесение грунтовочного покрытия путем нанесения лака на основу в виде продукта из дерева с получением по меньшей мере одного покровного слоя лака,

- покрытие указанного покровного лака(ов) жидкостью для барьерного покрытия с получением прозрачного барьерного слоя,

- покрытие указанного прозрачного барьерного слоя жидкостью для фотокаталитического покрытия с получением прозрачного фотокаталитического слоя, и

- отверждение указанного покровного лака(ов), барьерного слоя и/или фотокаталитического слоя.

13. Способ по п. 12, где способ включает этап отверждения или частичного отверждения указанного покровного лака до нанесения жидкости для барьерного покрытия.

14. Способ по п. 12 или 13, где способ включает этап сушки указанной жидкости для барьерного покрытия до нанесения жидкости для фотокаталитического покрытия.

15. Способ по п. 12 или 13, где способ включает этап сушки указанной жидкости для фотокаталитического покрытия.

16. Способ по п. 12 или 13, где жидкость для фотокаталитического покрытия содержит фотокаталитические наночастицы, предпочтительно содержащие TiO₂.

17. Способ по п. 16, где концентрация указанных наночастиц составляет примерно вплоть до 30 вес.%, 20, вес.%, 10 вес.%, 5 вес.% или 1 вес.%.

18. Способ по п. 12 или 13, где толщина указанного барьерного слоя составляет вплоть до примерно 1 мкм, 0,800 мкм, 0,600 мкм, 0,400 мкм, 0,200 мкм, 0,100 мкм или 0,05 мкм.

19. Способ по п. 12 или 13, где толщина указанного фотокаталитического слоя составляет вплоть до примерно 1 мкм, 0,800 мкм, 0,600 мкм, 0,400 мкм, 0,200 мкм, 0,100 мкм или 0,05 мкм.

20. Способ по п. 12 или 13, где количество указанной жидкости или жидкостей для барьерного и/или фотокаталитического покрытия составляет вплоть до примерно 15 мл/м², 10 мл/м², 5 мл/м² или 1 мл/м².

21. Способ по п. 12 или 13, где жидкость или жидкости для барьерного и/или фотокаталитического покрытия являются жидкостями на водной основе.

22. Способ по п. 12 или 13, где жидкость или жидкости для барьерного и/или фотокаталитического покрытия наносятся распылением.

23. Способ по п. 22, где размер капель указанных жидкостей для барьерного и/или фотокаталитического покрытия составляет вплоть до примерно 200 мкм, 150 мкм, 100 мкм, 50 мкм, 25 мкм или 10 мкм.

24. Способ по п. 12 или 13, где барьерные частицы содержат кремнийсодержащее соединение, такое как SiO₂, коллоидный SiO₂, функциональный SiO₂ нанометрового масштаба, силиконовую смолу, органофункциональные силаны, и/или модифицированную силаном коллоидную кремниевую кислоту, и/или комбинацию указанных соединений.

25. Строительная панель, полученная способом по любому из пп. 12-24.