КОМПЛЕКТ ДЛЯ ОКРАШИВАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ПОДЛОЖЕК Российский патент 2023 года по МПК C09D15/00 B05D7/06 B05D1/36 B27K3/02 B27K5/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение направлено на окрашивание древесных подложек. Более конкретно, настоящее изобретение направлено на гибридную красящую систему, содержащую как водную морилку, так и органорастворимую морилку.

Окрашивание древесины имеет основной функцией изменение ее цвета. Окрашивание может также служить для усиления или ослабления текстуры древесины в зависимости от породы дерева, рисунка текстуры и типа используемой морилки.

В предшествующем уровне техники известны разнообразные покрытия на водной основе или водорастворимые покрытия. Например, патент US 4814016 (Clorox Company) описывает водоразбавляемую проникающую композицию покрытия и способ для деревянных поверхностей, причем упомянутая композиция содержит полимерный компонент, содержащий два малеинизированных льняных масла с разной молекулярной массой, алкидную смолу и растворитель, содержащий воду и трет-бутиловый эфир пропиленгликоля в качестве связывающего растворителя.

В широком смысле двумя наиболее распространенными красящими агентами в морилке являются пигменты и краски. Первые представляют собой дискретные частицы красителя, суспендированные в носителе. Последние представляют собой красители, которые растворены в соответствующем растворителе. Диссоциированные молекулы и соли красок значительно меньше частиц пигмента, и поэтому могут проникать в пространства, недоступные для пигмента.

На практике, когда на плотный узорчатый клен наносится типичная пигментная морилка, большая часть морилки сразу же стирается с небольшим изменением цвета; если наносится красящая морилка, можно добиться интенсивной окраски и контраста древесного рисунка. Для древесины дуба, характеризуемой большими порами, все наоборот: частицы пигмента, присутствующие в дисперсии, застревают в порах, создавая контраст, а краски окрашивают его со скучной однородностью. Таким образом, краска эффективна для придания насыщенного цвета плотной древесине, будь то для улучшения текстуры или простого изменения цвета, а пигмент эффективен для выявления рисунка волокон в крупнопористой древесине.

Для того, чтобы смягчить недостатки каждого типа красителя для данной древесины, некоторые авторы стремились использовать гибридные системы окрашивания, в которых морилки на основе каждого из различных красящих агентов, диспергированных в водном или неводном носителе, последовательно наносятся на древесную подложку.

Патентный документ WO2008/085431 (Sherwin Williams) описывает многослойную систему для окрашивания подложки, включая деревянные подложки, которая содержит: (a) первое покрытие, содержащее неводную композицию для предварительной обработки; и (b) второе покрытие, содержащее водную композицию морилки, где неводная композиция для предварительной обработки содержит алкид на углеводной основе, имеющий висячие остатки жирных кислот.

Патентный документ CN 104959292 А (Guandong Langfarbe New Materials Technology Co. Ltd) описывает способ покрытия изделий из дерева, включающий стадии: i) распыления покрытия на водной основе с регулируемой вязкостью на поверхность изделий из дерева с образованием первого покрытия; ii) сушки первого покрытия в течение 2-3 час; iii) распыления прозрачной грунтовки на поверхность первого покрытия с образованием первого грунтовочного слоя, iv) сушки грунтовочного слоя в течение 2-3 час; iv) распыления цветной пасты на поверхность первого покрытия с образованием слоя цветной пасты; v) распыления прозрачной грунтовки на поверхность слоя цветной пасты с образованием второго прозрачного грунтовочного слоя; vi) сушки грунтовочного слоя в течение 2-3 час; и vii) распыления прозрачного отделочного покрытия на поверхность прозрачной грунтовки слоя цветной пасты.

Патентный документ CN105170430 А (Guandong Langfarbe New Materials Technology Co. Ltd) описывает способ покрытия деревянных изделий серебряным и/или золотым покрытием, содержащий стадии: i) распыления водоразбавляемой прозрачной грунтовки на поверхность деревянных изделий, проведения сушки и формирования прозрачного грунтовочного слоя; ii) распыления цветной грунтовки на водной основе на поверхность прозрачного грунтовочного слоя, проведения сушки и формирования цветного грунтовочного слоя; iii) распыления цветной отделочной краски на водной основе на поверхность цветного грунтовочного слоя с образованием первого слоя отделочной краски; iv) смешивания жемчужного порошка и металлического порошка и нанесения указанной смеси на первый слой финишной краски для окрашивания древесных волокон до высыхания первого слоя финишной краски; и v) распыления прозрачной отделочной краски на водной основе на поверхность первого слоя отделочной краски и проведения сушки для образования второго слоя отделочной краски.

Утверждается, что эти гибридные составы морилки могут обеспечить достаточно богатую глубину цвета только с помощью трудоемких методов и могут потребовать длительного времени отделки. В дополнение ко множеству упомянутых выше стадий, считается, что нанесение составов морилки потребует интенсивного вытирания и таким образом повлечет за собой большие затраты труда, времени и материалов; они не устранят общий недостаток большинства известных процессов окрашивания.

Патентный документ WO9854398 (Auger) описывает альтернативное решение, в котором прекурсоры красителей в виде частиц наносятся в растворе: соль металла и источник кислорода проникают или пропитывают подходящую подложку, включая целлюлозные подложки, последовательно в эффективных количествах, чтобы реагировать на месте внутри подложки и образовывать минеральное соединение, иммобилизуемое на поверхности подложки. Этот документ раскрывает использование пероксидных соединений в качестве источника кислорода: такие соединения, однако, могут способствовать обесцвечиванию (осветлению) деревянных подложек.

Настоящее изобретение направлено на создание альтернативного средства окрашивания древесной подложки, которое лишено недостатков известного уровня техники.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с первым аспектом настоящего раскрытия предлагается комплект, содержащий:

в одной части a) водоразбавляемую морилку; и

в другой части b) несмешивающуюся с водой органорастворимую морилку,

в котором упомянутая водоразбавляемая морилка a) по существу не содержит смолы, а также содержит по меньшей мере один смешивающийся с водой органический растворитель. Количество упомянутого смешивающегося с водой органического растворителя предпочтительно находится в диапазоне от 20 до 80 мас.% по массе водоразбавляемой морилки a), более предпочтительно от 30 до 60 мас.%.

Комплект предпочтительно характеризуется тем, что водоразбавляемая морилка содержит одну или более красок, а органорастворимая морилка содержит один или более микронизированных пигментов, предпочтительно имеющих средний размер частиц (D50) менее 1 мкм.

В некоторых вариантах осуществления органорастворимая морилка b) может дополнительно содержать смолу, имеющую средневесовую молекулярную массу (Mw) в диапазоне 40-250 кДальтон. Хорошие результаты были получены, когда эта смола представляет собой смолу поливинилбутираля (PVB).

Независимо от вышеописанных вариантов осуществления или в дополнение к ним упомянутый по меньшей мере один смешивающийся с водой органический растворитель водоразбавляемой морилки a) предпочтительно выбирается из группы, состоящей из алканолов C₁-C₁₂, ацетона, диацетонового спирта, гликолевых эфиров и их смесей.

В соответствии с одним дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается способ окраски древесной подложки, содержащей стадии:

a) нанесения водоразбавляемой морилки на поверхность древесной подложки, причем водоразбавляемая морилка по существу не содержит смолы и содержит по меньшей мере один смешивающийся с водой органический растворитель; а затем

b) нанесения несмешивающейся с водой органорастворимой морилки на упомянутую поверхность.

Этот способ не исключает выполнения промежуточной стадии обработки древесной подложки между стадиями a) и b), при условии, что упомянутая промежуточная стадия не оказывает отрицательного влияния на окрашивающий эффект водоразбавляемой морилки. Предусматривается, в частности что протравная грунтовка может наноситься между стадией a) нанесения водоразбавляемой морилки и стадией b) нанесения органорастворимой морилки.

Без привязки к какой-либо конкретной теории, предварительное нанесение водоразбавляемой морилки служит для «открытия» древесины: она может подготовить поверхность ко второй стадии окрашивания, преобразуя структуру древесины, например, способствуя ограниченному, но контролируемому разрушению подложки. Водоразбавляемой морилке дают высохнуть, а затем наносят несмешивающуюся с водой органорастворимую морилку: благодаря преобразованной структуре древесных волокон эта органорастворимая морилка легко проникает в поверхность и выравнивает цвет.

Способ по настоящему изобретению может быть осуществлен без необходимости вытирания водоразбавляемой морилки или несмешивающейся с водой органорастворимой морилки с поверхности древесной подложки. Это устраняет энергетические затраты на окрашивание подложек и избавляет от необходимости использовать, а затем утилизировать обтирочные материалы, утилизация которых может быть дорогостоящей и опасной.

Определения

Используемые в настоящем документе формы единственного числа включают и ссылку на множественное число, если из контекста явно не следует иное.

Использующиеся в настоящем документе термины «содержащий», «содержит» и «состоящий из» являются синонимами терминам «включающий в себя», «включает в себя» и «содержащий», и являются инклюзивными или открытыми, и не исключают дополнительных, неперечисленных членов, элементов или стадий способа. Если она используется, фраза «состоящий из» является закрытой и исключает все дополнительные элементы. Кроме того, фраза «состоящий по существу из» исключает дополнительные материальные элементы, но допускает включение нематериальных элементов, которые существенно не меняют сущность настоящего изобретения.

Когда количества, концентрации, размеры и другие параметры выражаются в форме диапазона, предпочтительного диапазона, значения верхнего предела, значения нижнего предела или предпочтительных верхнего и нижнего предельных значений, следует понимать, что любые диапазоны, получаемые путем объединения любого верхнего предела или предпочтительного значения с любым нижним пределом или предпочтительным значением, также конкретно раскрываются независимо от того, упоминаются ли явно в контексте получаемые таким образом диапазоны.

Термины «предпочтительный», «предпочтительно», «особенно» и «желательно», а также их синонимы, часто используются в настоящем документе для отсылки к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут обеспечить конкретные выгоды при определенных обстоятельствах. Однако упоминание одного или более предпочтительных, предпочитаемых, конкретных или желательных вариантов осуществления не означает, что другие варианты осуществления не являются полезными, и не исключает этих других вариантов осуществления из области охвата настоящего изобретения.

В настоящей заявке слово «может» используется в разрешительном смысле, то есть как возможность, а не в обязательном смысле.

Использующийся в настоящем документе термин «морилка» относится к прозрачному или полупрозрачному раствору или дисперсии окрашивающего агента, выбираемого из пигментов, тонирующих веществ, красителей и веществ, создающих эффект металла, в дополнение к дополнительным материалам в носителе. В настоящем документе термин «морилка» дополнительно определяется как раствор или дисперсия, которые фактически предназначены для контакта с подложкой и, таким образом, отличаются от концентратов красящих веществ, которые требуют разбавления перед таким нанесением. (Полу-)прозрачность морилки позволяет окрашивать древесную подложку, не скрывая ее и не оставляя непрозрачной пленки. Морилка по настоящему изобретению обычно будет характеризоваться содержанием твердых веществ менее 20 мас.%.

Используемый в настоящем документе термин «водоразбавляемая морилка» означает морилку, вязкость которой регулируется с помощью воды, и в которой вода составляет по меньшей мере 10 мас.% жидкой непрерывной фазы морилки. Используемый в настоящем документе термин «органорастворимая морилка» означает морилку, вязкость которой регулируется с помощью органического растворителя, и в которой органический растворитель (растворители) составляют по меньшей мере 90 мас.% жидкой непрерывной фазы морилки.

Любая вода, подаваемая для использования в качестве (со)растворителя в настоящей заявке, должна иметь общее содержание растворенных твердых веществ менее 500 мг/л, предпочтительно менее 250 мг/л. Водопроводная вода допустима при определенных обстоятельствах, но предпочтительно, чтобы это была дистиллированная вода, деминерализованная вода, деионизированная вода, вода после обратного осмоса, конденсат из котла или вода после ультрафильтрации.

Используемый в настоящем документе термин «растворители» означает вещества, способные растворять другое вещество с образованием однородного раствора; при растворении ни растворитель, ни растворяемое вещество не претерпевают химических изменений. Растворители могут быть полярными или неполярными. Термин «спиртовой растворитель» охватывает такие растворители, которые представляют собой любые водорастворимые одноатомные спирты, диолы или полиолы, которые являются жидкостями при 25°С и атмосферном давлении.

Используемый в настоящем документе термин «смешивающийся с водой органический растворитель» относится к органическому растворителю, который является абсолютно смешивающимся с водой при комнатной температуре. В связи с этим можно отметить особое предпочтение органических растворителей, которые являются растворимыми, легко растворимыми или очень растворимыми в воде, и характеризуются тем, что для растворения 1 г органического растворителя при комнатной температуре требуется ≤30 мл воды.

Используемый в настоящем документе термин «несмешивающийся с водой органический растворитель» относится к органическим растворителям, которые формируют двухфазную систему с водой. В связи с этим можно отметить особое предпочтение органических растворителей, которые являются малорастворимыми, очень малорастворимыми или практически нерастворимыми в воде, и характеризуются тем, что для растворения 1 г органического растворителя при комнатной температуре требуется ≥100 мл воды.

Используемый в настоящем документе термин «пигмент» относится к составу для окрашивания древесины, который при применении в выбранном носителе имеет растворимость менее 5 г на 100 г носителя и предпочтительно менее 1,0 г или менее 0,1 г на 100 г носителя при комнатной температуре. Кроме того, пигмент также должен иметь растворимость в воде менее 5 г на 100 г воды при комнатной температуре, предпочтительно менее 1,0 г или менее 0,1 г на 100 г воды.

Термин «микронизированный» при использовании в отношении пигментного порошка означает порошок, имеющий размер частиц от 0,001 до 50 мкм, обычно от 0,001 до 25 мкм. Термин «микронизированный» относится как к: частицам, полученным из тонкоизмельченных материалов, которые изначально представлены в объемной форме; и частицы, полученные другими механическими, химическими или физическими способами, включая формирование в растворе с затравкой или без нее и измельчение одним способом или более из распыления, перетирания, размола, гомогенизации и обработки ультразвуком.

Термин «размер частиц» относится к самой большой оси частицы. В случае сферической частицы наибольшей осью является диаметр. Если не указано иное, первичные размеры частиц определяются измерениями с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM): для этого определения можно использовать программное обеспечение «Analysis Pro» компании Olympus Soft Imaging Solutions GmbH. Объемный размер частиц и распределение частиц по размерам измеряются с использованием оборудования Hydro 2000G производства компании Malvern Instruments Ltd.

Используемый в настоящем документе термин «средний размер частиц» (D50) относится к такому размеру частиц, для которого 50% объема частиц в образце больше этого размера, и 50% объема частиц в образце меньше этого размера D50. Аналогичным образом термин «D90» относится к такому размеру частиц, для которого 90% объема частиц в образце меньше этого размера, и 10% объема частиц в образце больше этого размера D90.

Используемый в настоящем документе термин «отверждение» и подобные ему термины относятся к процессу схватывания или сушки, например, испарительной сушки, материала с образованием покрытия на подложке. В широком смысле отверждение в настоящем документе может выполняться под воздействием условий окружающей среды или за счет преднамеренного воздействия тепла или излучения.

Используемый в настоящем документе термин «летучее органическое соединение» (VOC) определяется как углеродсодержащее соединение, которое имеет температуру кипения ниже 250°C при атмосферном давлении. Содержание VOC может быть вычислено на основе количества VOC в составе.

Используемый в настоящем документе термин «дисперсия» относится к композиции, которая содержит дискретные частицы, распределенные по всей непрерывной жидкой среде.

Все проценты, отношения и доли, используемые в настоящем документе, являются массовыми, если явно не указано иное.

Используемый в настоящем документе термин «комнатная температура» означает 23°C плюс или минус 2°C.

Используемый в настоящем документе термин «алкил C₁-C_n» относится к одновалентной группе, которая содержит 1 - n атомов углерода, является радикалом алкана и включает в себя линейные и разветвленные органические группы. По сути использующийся в настоящем документе термин «алкил C_1-6» относится к линейной или разветвленной группе насыщенного углеводорода, содержащей от 1 до 6 атомов углерода. Примеры таких групп включают в себя метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, н-пентил, изопентил, неопентил или гексил и т.п.

Используемый в настоящем документе термин «алканол C_1-12» относится к соединениям общей формулы ROH, где R - алкильная группа C_1-12.

Используемый в настоящем документе термин «безводный» означает, что применимая смесь, компонент или часть содержит менее 0,25 мас.% воды по массе смеси, компонента или части. Термин «по существу не содержащий» аналогичным образом должен интерпретироваться как означающий, что соответствующая композиция содержит менее 0,25 мас.% указанного элемента.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Часть a) комплекта: водоразбавляемая морилка

Эта часть состоит из водоразбавляемой морилки, которая по существу не содержит смолы и обязательно содержит по меньшей мере один смешивающийся с водой органический растворитель. Вода и упомянутый по меньшей мере один смешивающийся с водой органический растворитель могут смешиваться в массовом соотношении от 10:90 до 90:10, например от 20:80 до 80:20 или от 30:70 до 70:30.

По меньшей мере один смешивающийся с водой органический растворитель по настоящему изобретению может быть выбран из группы, состоящей из:

алканолов C_1-12, в частности C_1-3, таких как метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, трет-бутанол;

диолов, в частности диолов, имеющих от 2 до 12 атомов углерода, более предпочтительно от 2 до 6 атомов углерода, таких как этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, 1,5-пентандиол, пентиленгликоль, гексиленгликоль, а также включая тиодигликоль и олиго- и поли- алкиленгликоли, такие как диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль;

триолов, таких как 1,2,6-гексантриол;

кетонов и кетоновых спиртов, таких как ацетон, метилэтилкетон, 2-пентанон, 3-пентанон, метилизобутилкетон, циклогексанон и диацетоновый спирт;

тетрагидрофурана;

диоксана;

моно-C_1-4-алкиловых эфиров диолов, имеющих от 2 до 12 атомов углерода, таких как моно-(C₁-C₄)-алкиловые эфиры этиленгликоля, моно-(C₁-C₄)-алкиловые эфиры пропиленгликоля, и в частности монометиловый эфир этиленгликоля, монобутиловый эфир этиленгликоля, монометиловый эфир пропиленгликоля, монопропиловый эфир пропиленгликоля, монобутиловый эфир пропиленгликоля;

моно-(C₁-C₄)алкиловых эфиров диэтиленгликоля, таких как монометиловый эфир диэтиленгликоля и монобутиловый эфир диэтиленгликоля;

моно-(C₁-C₄)алкиловых эфиров дипропиленгликоля, таких как N-пропиловый эфир дипропиленгликоля, монопропиловый эфир дипропиленгликоля и монобутилдипропиленгликоль; фениловый эфир пропиленгликоля;

линейных амидов, таких как N, N-диметилформамид и N, N-диметилацетамид;

циклических амидов, таких как 2-пирролидон, N-метил-2-пирролидон, N-этил-2-пирролидон и 1,3-диметилимидазолидон;

сложных эфиров сахаров, таких как диметилизосорбид;

циклических сложных эфиров, таких как капролактон; и

сульфоксидов, таких как диметилсульфоксид и сульфолан.

Упомянутый по меньшей мере один смешивающийся с водой растворитель предпочтительно выбирается из ацетона, диацетонового спирта, этанола, изопропилового спирта, гликолевых эфиров, а также их смесей.

Присутствие несмешивающихся с водой органических растворителей в этой части a) строго не исключается, но не является предпочтительным вариантом осуществления. Скорее предпочтительно, чтобы указанная часть а) по существу не содержала несмешивающихся с водой органических растворителей и по сути представляла собой одну непрерывную водную фазу.

Упомянутая часть a) по существу не содержит смол. Предпочтительно в морилке нет никаких смол. Под смолами понимается любой полимер, то есть соединение по меньшей мере с тремя повторяющимися блоками с общей молекулярной массой 1000 и выше. Без привязки к какой-либо конкретной теории авторы настоящего изобретения полагают, что водоразбавляемые смолы имеют тенденцию закупоривать поры в древесных подложках. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что сочетание воды и смешивающегося с водой органического растворителя позволяет порам открываться без разрыва и поднятия волокон древесной подложки. Это обеспечивает открытую поверхность, которая впоследствии равномерно впитает органорастворимую морилку, сохраняя визуальный контраст. Использование смолы на водной основе в части а) было бы контрпродуктивно для раскрытия волокон.

Эта часть a) комплекта содержит красящее вещество в дополнение к вышеупомянутой смеси воды и по меньшей мере одного смешивающегося с водой органического растворителя. Как правило, эта часть a) может быть определена как содержащая, в расчете на массу морилки: от 1 до 10 мас.% одного или более красящих веществ; и по меньшей мере 80 мас.% упомянутой смеси воды и по меньшей мере одного смешивающегося с водой органического растворителя.

Обычно водоразбавляемая морилка содержит один или несколько красителей. Например, водоразбавляемая морилка в предпочтительных вариантах осуществления может характеризоваться содержанием красящих веществ в количестве от 1 до 10 мас.% по массе морилки, причем упомянутые красящие вещества состоят или по существу состоят из одного или более красителей. Кроме того, без намерения ограничить настоящее раскрытие, предпочтительно, чтобы упомянутые красители выбирались из: кислотных красителей; катионных красителей; реактивных красителей; металлокомплексных красителей; а также их смесей.

В иллюстративных целях подходящие красители включают в себя: трифенилметановые красители, имеющие по меньшей мере две группы сульфоновой кислоты; антрахиноновые красители, в частности 1-амино-4-ариламиноантрахинон-2-сульфокислоты и 1,4-диариламино- или 1-циклоалкиламино-4-ариламиноантрахинонсульфокислоты; не содержащие тяжелых металлов моно- и бисазокрасители, каждый из которых имеет одну или несколько групп сульфоновой кислоты; моноазо-, бисазо-, азометиновые и формазановые красители, содержащие тяжелые металлы. Что касается последней категории, то предпочтение можно отдать: i) красителям, содержащим медь (Cu), хром (Cr), никель (Ni) или кобальт (Co); и, независимо или дополнительно, ii) металлизированным красителям, имеющим либо две молекулы азокрасителя, либо одну молекулу азокрасителя и одну молекулу азометинового красителя в качестве лигандов к атому металла.

Катионные красители, которые могут использоваться, могут принадлежать к очень широкому кругу классов красителей. В иллюстративных целях подходящие красители включают в себя катионные моноазо-, антрахиноновые и оксазиновые красители.

Под металлокомплексными красителями следует понимать, например, металлосодержащие кислотные красители, описанные выше, а также 1:1 или 1:2-металлокомплексные красители, не имеющие водорастворимых групп, в частности не имеющие сульфогрупп. Из металлокомплексных красителей особое значение имеют медно-кобальтовые комплексы азо-, хининовых, оксимных и гидроксиантрахиноновых красителей.

Иллюстративными примерами реактивных красителей являются красители из группы моноазо-, диазо-, полиазо-, металлокомплексных азо-, антрахиноновых, фталоцианиновых, формазановых или диоксазиновых красителей, которые содержат по меньшей мере одну реакционноспособную группу и предпочтительно по меньшей мере одну сульфогруппу. Упомянутые реакционноспособные группы должны быть способны реагировать с гидроксильными группами целлюлозы с образованием химических ковалентных связей и обычно присоединяются к радикалу красителя непосредственно или через мостиковый атом или группу.

Водные морилки части a) комплекта готовятся путем простого смешивания красителя (красителей), смешивающегося органического растворителя (растворителей) и, если это применимо, вспомогательных и дополнительных ингредиентов: условия смешивания должны обеспечивать полное растворение красителя (красителей). В случае необходимости эта водная морилка может быть приготовлена задолго до ее нанесения. Однако в одном интересном альтернативном варианте осуществления концентрированная морилка (a^conc) может быть сначала получена путем смешивания компонентов только с той частью воды, которая будет присутствовать в красителе при нанесении: затем концентрированная морилка (a^conc) может быть разбавлена остающейся водой незадолго до ее нанесения. Считается, что такие концентрированные морилки (a^conc) могут готовиться и храниться либо в виде концентратов в одной упаковке, которые могут быть преобразованы путем разбавления только водой, либо в виде концентратов, состоящих из нескольких частей, две или более из которых должны быть объединены и разбавлены для образования полной рабочей композиции в соответствии с настоящим изобретением. Любое разбавление может быть осуществлено простым добавлением воды при перемешивании. Морилка также может быть приготовлена в промывочном потоке, когда один или несколько потоков концентрата (концентратов) впрыскиваются в непрерывный поток воды.

Любое растворение красителей для формирования морилки как таковой, или для формирования концентрированной морилки (a^conc) может, конечно, быть облегчено путем повышения температуры смеси растворителей, при этом следует помнить, что температура должна быть ниже точки кипения этой смеси растворителей. Принимая во внимание типичные и предпочтительные смешивающиеся с водой органические растворители, из которых может состоять первая морилка, стадия растворения может выполняться при температуре в диапазоне от 30°C до 80°C: полученный таким образом раствор можно поддерживать в этом диапазоне температур для последующего применения.

Часть b) комплекта: несмешиваемая с водой органорастворимая морилка

Эта часть b) комплекта является несмешивающейся с водой органорастворимой морилкой. Обычно эта часть может быть определена как содержащая по массе морилки: от 1 до 10 мас.% одного или более красителей; а также по меньшей мере 80 мас.% одного или более несмешивающихся с водой органических растворителей. Эти диапазоны допускают присутствие дополнительных ингредиентов, таких как смолы. Однако следует отметить, что морилка на основе несмешивающегося с водой растворителя должна быть безводной.

Хотя морилка на основе несмешивающегося с водой растворителя может содержать другие красящие вещества, предпочтительно, чтобы она содержала один или более микронизированных пигментов. На самом деле, в одном предпочтительном варианте осуществления красящие вещества, присутствующие в органорастворимой морилке, состоят или по существу состоят из упомянутых одного или более микронизированных пигментов. Например, несмешивающаяся с водой органорастворимая морилка в предпочтительных вариантах осуществления может характеризоваться содержанием красящих веществ в количестве от 1 до 10 мас.% по массе морилки, причем упомянутые красящие вещества состоят или по существу состоят из одного или более микронизированных пигментов.

Желательно, чтобы присутствующие пигменты характеризовались средним размером частиц (D50) менее 5 мкм. Более предпочтительно пигменты должны характеризоваться по меньшей мере одним из следующих условий:

i) средний размер частиц (D50) микронизированного пигмента составляет менее 1 мкм; и

ii) размер D90 частиц составляет менее 5 мкм, в частности менее 2 мкм.

Пигменты, которые могут использоваться в композициях, включают в себя неорганические и органические пигменты. Неорганические пигменты включают в себя соединения металлов, таких как железо, цинк, титан, свинец, висмут, хром, медь, кадмий, кальций, цирконий, кобальт, магний, алюминий, никель и другие переходные металлы. Углеродная сажа и графит рассматриваются в настоящем документе как неорганические пигменты, применимые в настоящем изобретении.

Иллюстративными, но не ограничивающими примерами подходящих неорганических пигментов являются: оксиды железа, включая красные оксиды железа, желтые оксиды железа, черные оксиды железа и коричневые оксиды железа; сажа; гидроксид железа; графит; черная железная слюдка; каолиновые пигменты; перламутровые пигменты; карбонат кальция; фосфат кальция; оксид кальция; гидроксид кальция; оксид висмута; гидроксид висмута; карбонат висмута; карбонат меди; гидроксид меди; основной карбонат меди; оксид меди; закись меди; оксид кремния; карбонат цинка; карбонат бария; гидроксид бария; карбонат стронция; оксид цинка; фосфат цинка; хромат цинка; хромат бария; оксид хрома; диоксид титана; сульфид цинка; оксид сурьмы и свинцовый крон.

В качестве предпочтительных неорганических пигментов можно упомянуть: сажу; графит; оксиды железа, включая желтый, красный, черный и коричневый оксиды железа; оксид цинка; оксид титана; Al₂O₃ и Al(OH)₃.

Иллюстративными, но не ограничивающими примерами органических пигментов являются: моноазо(арилидные) пигменты, такие как PY3, PY65, PY73, PY74, PY97 и PY98; диазо(диарилидные) пигменты; продукты диазоконденсации; бензимидазолон; β-нафтол; нафтол; металлоорганические комплексы; изоиндолин; изоиндолинон; хинакридон; перилен; перинон; антрахинон; дикетопирролопиррол; диоксазин; триакрилкарбонил; фталоцианиновые пигменты, такие как фталоцианин кобальта, фталоцианин меди, семихлор- или монохлорфталоцианин меди, фталоцианин меди, не содержащий металлов фталоцианин, полихлорфталоцианин меди, фталоцианиновый синий; органические азосоединения; органические нитросоединения; полициклические соединения, такие как фталоцианиновые пигменты, хинакридоновые пигменты, периленовые и периноновые пигменты; дикетопирроло-пирроловые (DPP) пигменты; тиоиндигопигменты; диоксазиновые пигменты; хинофталоновые пигменты; триакрилкарбоновые пигменты и диарилпирролопиролы, такие как PR254.

Дополнительные иллюстративные, но не ограничивающие примеры органических пигментов могут быть сгруппированы в соответствии с цветом, который они производят, и таким образом могут включать на основе их цветового индекса: желтые пигменты (PY) 1, 11, 3, 12, 13, 14, 17, 81, 83, 65, 73, 74, 75, 97, 111, 120, 151, 154, 175, 181, 194, 93, 94, 95, 128, 166, 129, 153, 109, 110, 173, 139, 185, 138, 108, 24; оранжевые пигменты (PO) 5, 36, 60, 62, 65, 68, 61, 38, 69, 31, 13, 34, 43, 51, 71, 73; красные пигменты (PR) 3, 4, 171, 175, 176, 185, 208, 2, 5, 12, 23, 112, 146, 170, 48, 57, 60, 68, 144, 166, 214, 220, 221, 242, 122, 192, 202, 207, 209, 123, 149, 178, 179, 190, 224, 177, 168, 216, 226, 254, 255, 264, 270, 272; фиолетовые пигменты (PV) 32, 19, 29, 23, 37; коричневые пигменты 25, 23; черные пигменты 1, 31, 32, 20; синие пигменты (PB) 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 60; и зеленые пигменты (PG) 7, 36.

Как уже отмечалось, носитель этой части красящей системы содержит несмешивающийся с водой органический растворитель. Примерные несмешивающиеся с водой органические растворители включают в себя: алифатические и циклоалифатические углеводороды, такие как бутан, пентан, гексан, циклогексан и гептан; ароматические углеводороды, такие как толуол, ксилол, нафталин, тетрагидронафталин и метилнафталин; хлорированные ароматические углеводороды, такие как хлорбензол, фторбензол, хлорнафталин и бромнафталин; сложные эфиры, такие как бутилацетат, этилацетат, бутоксиэтилацетат, метилбензоат, этилбензоат, бензилбензоат, бутилбензоат, фенилэтилацетат, бутиллактат, бензиллактат, диэтиленгликольдипропионат, диметилфталат, диэтилфталат, дибутилфталат, ди(2-этилгексил)фталат; органические карбонатные растворители, такие как пропиленкарбонат, этиленкарбонат, диметилкарбонат, этилметилкарбонат и диэтилкарбонат; спирты, имеющие шесть или более атомов углерода, такие как гексанол, октанол, бензиловый спирт, фенилэтанол, феноксиэтанол, феноксипропанол и феноксибутанол; простые эфиры, содержащие не менее 5 атомов углерода, предпочтительно простые эфиры с числом атомов углерода от 5 до 14, такие как анизол и фенетол; нитроцеллюлозу; эфир целлюлозы; ацетат целлюлозы; нефтяные дистилляты со слабым запахом; скипидар; уайт-спириты; нафту; изопропилдифенил; терпен; растительное масло; минеральное масло; эфирное масло; натуральное масло; а также смеси любых двух или более из них.

Использование одного или нескольких сложных эфиров в качестве несмешивающегося с водой органического растворителя (растворителей) может быть упомянуто в качестве предпочтительного варианта осуществления.

Хотя это и не является существенным для настоящего изобретения, несмешивающаяся с водой органорастворимая морилка b) может дополнительно содержать смолу, чтобы улучшить адгезию частиц пигмента к древесине, улучшить адгезию последующих слоев покрытия и улучшить среди прочего стойкость обработанной пигментом древесины к изменению цвета с течением времени из-за окисления и/или воздействия видимого и ультрафиолетового излучения. Добавляемая смола предпочтительно должна характеризоваться средневесовой молекулярной массой (Mw) в диапазоне от 20 до 500 кДальтон, в частности от 40 до 250 кДальтон. Молекулярная масса может быть определена с помощью гель-проникающей хроматографии (GPC) с использованием полистирольного стандарта с тетрагидрофураном в качестве подвижной фазы. Независимо от этой характеризации или в дополнение к ней массовое отношение смолы к красящему веществу в части b) должно находиться в пределах от 0,001:1 до 10:1, в частности от 0,05:1 до 1:1.

Примерные категории смолистого связующего вещества включают в себя, не ограничиваясь этим: полиуретан; полиэстер; полиэфирамид; поливиниловый спирт; полиамид; эпоксидные смолы; акриловые полимеры; виниловые полимеры, включая полимеры, изготовленные из этиленненасыщенных мономеров, таких как полибутен; силиконовые смолы, включая полиорганосилоксаны; силикатные смолы; алкидные смолы; целлюлозные смолы; нецеллюлозные полисахаридные смолы; а также природные олигомеры и полимеры.

В следующем списке представлены репрезентативные смолы в указанных категориях:

i) Смолы на основе винила: примерные смолы включают в себя полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, поливиниловый спирт, полистирол, поли-α-метилстирол, поливинилацетат, полиметилметакрилат, поли(винилбутираль), полиакрилонитрил, поливинилэтиловый эфир и поливинилиденфторид.

ii) Акриловые смолы: примерные смолы включают в себя поли(мет)акриловую кислоту, полиэтилакрилат, полиметилметакрилат, полилаурилметакрилат, поли-2-гидроксиэтилакрилат, полиглицидальметакрилат, полиакриламид, полигександиолдиакрилат, политриметилолпропантриакрилат и поликарбоновую кислоту.

iii) Углеводородные смолы и битумные связующие: примерные смолы включают в себя углеводородные смолы, полученные из нефти, терпеновые смолы, кетоновые смолы, асфальтит, нефтяные битумы, битумные мастики и асфальтовые гибриды.

iv) Целлюлозные смолы: примеры включают в себя нитроцеллюлозу, ацетилцеллюлозу, ацетобутират целлюлозы, этилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу и метилгидроксиэтилцеллюлозу.

v) Полисахаридные смолы, такие как доступные от компании Larama Polysaccharide Resins.

vi) Растительные масла, модифицированные растительные масла и натуральные масла: примеры включают в себя касторовое масло, льняное масло, тунговое масло, соевое масло, талловое масло, сафлоровое масло и рыбий жир.

vii) Алкидные смолы: примерные смолы включают в себя полиабиетиновую кислоту и модифицированные полиамидом алкиды.

viii) Фенольные смолы: примерные смолы включают в себя фенольные новолаки, фенольные резоли, фенольные эпоксидные смолы и модифицированные фенолом канифоли.

ix) Аминосмолы: примеры включают в себя мочевиноформальдегидные смолы, меламиноформальдегидные смолы и гексаметоксиметилмеламиновые смолы.

x) Эпоксидные смолы: примеры включают в себя эпоксидные смолы на основе бисфенола А, эпоксидные смолы на основе бисфенола F, полигликолевые эпоксидные смолы, эпоксидные смолы на основе карданола и бромированные эпоксидные смолы.

Хотя обычно в этом нет необходимости, можно использовать поверхностно-активные вещества - в количестве от 0 до 15 мас.%, предпочтительно от 0 до 8 мас.% и более предпочтительно от 0 до 5 мас.% по общей массе смолы для облегчения диспергирования смолы в органических растворителях, даже если (со)полимер является самодиспергируемым.

Предпочтительные поверхностно-активные вещества включают в себя: жирные спирты, этоксилированные жирные кислоты, жирные амиды и/или соли Na, K и NH₄ и жирных кислот. Другие полезные анионные поверхностно-активные вещества включают в себя алкильные или (алк)арильные группы, связанные с группами сульфокислоты, группы сложного полуэфира серной кислоты (связанные, в свою очередь, с группами простого полигликолевого эфира), группы фосфоновой кислоты, аналоги фосфорной кислоты и фосфаты или группы карбоновой кислоты. Полезные катионные поверхностно-активные вещества включают в себя алкильные или (алк)арильные группы, связанные с группами солей четвертичного аммония. Неионные поверхностно-активные вещества включают в себя полиалкиленгликолевые соединения и их сополимеры, и предпочтительно соединения полиэтиленоксида.

Для формирования несмешивающейся с водой органорастворимой морилки растворитель, красящий агент и дополнительные компоненты добавляются и смешиваются вместе. Если этот красящий агент представляет собой пигмент, как описано в предпочтительных вариантах осуществления этой части, смесь должна подвергаться достаточному механическому перемешиванию, с достаточной кинетической энергией, для облегчения смачивания порошка жидкостью и гомогенного распределения в ней частиц. Примеры такого механического перемешивания включают в себя, не ограничиваясь этим: измельчение, включая использование шаровых мельниц и мельниц с мелкими средами; гомогенизацию; смешивание; перемешивание; резку; встряхивание или блендирование. Другие примеры включают в себя обработку ультразвуком и перемешивание вихревым способом.

В случае необходимости эта морилка может быть приготовлена задолго до ее нанесения. Однако в одном интересном альтернативном варианте осуществления концентрированная морилка (b^conc) может быть сначала получена путем смешивания компонентов только с той частью растворителя, которая будет присутствовать в морилке при нанесении: затем концентрированная морилка (b^conc), которая при определенных обстоятельствах может быть пастообразной, может быть разбавлена остающимся растворителем незадолго до ее нанесения. Считается, что такие концентрированные морилки (b^conc) могут готовиться и храниться либо в виде концентратов в одной упаковке, которые могут быть преобразованы путем разбавления только растворителем, либо в виде концентратов, состоящих из нескольких частей, две или более из которых должны быть объединены и разбавлены для образования полной рабочей композиции в соответствии с настоящим изобретением. Любое разбавление может быть осуществлено простым добавлением растворителя при достаточном механическом перемешивании для достижения или поддержания гомогенной дисперсии частиц.

Добавки и вспомогательные ингредиенты к части а) и/или части b)

Красящие композиции (части a) и b) выше) обычно дополнительно содержат адъюванты и добавки, которые обязательно являются второстепенными компонентами, но которые, тем не менее, могут придавать этим композициям улучшенные свойства. В число таких адъювантов и добавок, которые независимо друг от друга могут быть включены в одну или обе части окрашивающей системы, входят: непигментные наполнители; разбавители; смачивающие вещества; антивспенивающие и/или пеногасящие реагенты; поглотители ультрафиолетовых лучей, такие как 2-гидроксибензофенон, 2-гидрокси-1,3,5-триазин и N, N'-дифенилоксамид; фунгициды; бактерициды и/или инсектициды.

Для полноты картины, если водоразбавляемая морилка содержит реактивные красители, как было описано выше, вспомогательные материалы и добавки, содержащие реакционноспособные группы, не будут смешиваться с этой частью красящей системы. Нереакционноспособные материалы могут быть включены в состав одной или обеих из частей a) и b).

Общее количество вспомогательных материалов в композициях части a) и части b) настоящего изобретения будет предпочтительно составлять вплоть до 10 мас.%, и более предпочтительно от 0,1 до 5 мас.% или от 0,1 до 2 мас.% по общей массе каждой части.

Опциональная композиция протравной грунтовки

Как было отмечено выше, протравная грунтовка может быть использована в красящей системе настоящего изобретения. Как будет понятно специалистам в данной области техники, такая протравная грунтовка может иметь множество функций, включая, но не ограничиваясь этим: герметизацию красящего вещества, обеспечиваемого водоразбавляемой морилкой; обеспечение восприятия глубины окончательного внешнего вида древесной подложки; а также формирование физического барьера, предотвращающего чрезмерное впитывание наносимой впоследствии морилки на участках деревянной подложки, склонных к такому чрезмерному впитыванию. Протравная грунтовка обеспечивает тонкий слой смолистого материала на поверхности древесины: этот слой не должен полностью заполнять поры древесины, поскольку это препятствовало бы входу красящих веществ, в частности пигментов, обеспечиваемых несмешивающейся с водой органорастворимой морилкой.

Композиции протравной грунтовки обычно практически не содержат красящих веществ, но при некоторых обстоятельствах могут содержать красители для придания определенного эффекта окраски или глубины. Композиции протравной грунтовки содержат смолистое связующее вещество, диспергированное или растворенное в подходящем носителе. Без намерения ограничить настоящее раскрытие примерные категории смолистого связующего вещества включают в себя, не ограничиваясь этим: полиуретан; полиэстер; полиэфирамид; поливиниловый спирт; полиамид; эпоксидные смолы; акриловые полимеры; виниловые полимеры, включая полимеры, изготовленные из этиленненасыщенных мономеров, таких как полибутен; силиконовые смолы, включая полиорганосилоксаны; силикатные смолы; алкидные смолы; целлюлозные и другие полисахаридные смолы; а также природные олигомеры и полимеры.

Способы и приложения

Двухкомпонентная система окрашивания, описанная выше, обеспечивает способ окрашивания древесной подложки, содержащий стадии: a) нанесения водоразбавляемой морилки на поверхность древесной подложки, причем водоразбавляемая морилка по существу не содержит смолы и содержит по меньшей мере один смешивающийся с водой органический растворитель; а затем b) нанесения несмешивающейся с водой органорастворимой морилки на упомянутую поверхность. Как уже отмечалось, между стадией a) нанесения водоразбавляемой морилки и стадией b) нанесения органорастворимой морилки может быть нанесен слой протравной грунтовки.

Предполагается, что двухкомпонентная система окрашивания по настоящему изобретению может использоваться для обработки всех типов древесины. Обычные коммерческие породы древесины, которые можно обрабатывать, включают в себя, не ограничиваясь этим: ольху; сосну; липу; канадскую ель; болиголов; гикори; ель; вишню; дуб; ясень; бук; клен; грецкий орех; грушу; тик; красное дерево; каштан; березу; лиственницу; фундук; лайм; иву; тополь; вяз; сосну обыкновенную; платан; обече и осину. Система может также использоваться для обработки малоизвестных пород древесины, таких как эпе, черное дерево, железное дерево или граб.

Также следует отметить, что двухкомпонентная система окрашивания может использоваться для обработки: ненаполненных композитных деревянных конструкций; наполненных композитных деревянных конструкций, таких как композитные конструкции, включающие лист обработанного, часто волокнистого материала между листами деревянного шпона; изготовленных деревянных конструкций, таких как изготовленные двери; и восстановленных деревянных конструкций.

Реальная древесная подложка, подлежащая покрытию, может иметь любую форму, известную в данной области техники, включая, например, необрезную древесину, горбыль, були, полуобрезные доски, пиломатериалы с прямоугольными краями, планки, квадраты, каркасы, ферменные балки, брус и шпунтованные половые доски, такие как паркет, настил (E2E или E4E) и противоскользящий настил (одно- или двухсторонний). Морилки по настоящему изобретению можно наносить для полного покрытия указанных подложек или для покрытия только их частей, включая кромки, криволинейные поверхности, фрезерованные и скошенные области.

Конкретная деревянная поверхность, подлежащая окрашиванию, может быть зачищена и подготовлена для нанесения описанной системы окрашивания с использованием таких способов, как шлифование, текстурирование, смачивание и отбеливание, которые известны специалистам в данной области техники. Для законченности, не исключено, что может потребоваться один или несколько процессов очистки для удаления грязи или пыли с поверхности древесной подложки сразу после нанесения на нее водорастворимой морилки а) и/или сразу после нанесения на нее протравной грунтовки и перед нанесением несмешивающейся с водой органорастворимой морилки b).

Каждая окрашивающая композиция может быть нанесена на поверхность подложки обычными способами нанесения, включая, но не ограничиваясь этим: заливку; погружение; покрытие кистью; покрытие с помощью валика; нанесение ракелем; печатные способы; измельчающее распыление воздухом; распыление воздухом; безвоздушное распыление; распыление большого объема при низком давлении; распыление малого объема при низком давлении; распыление малого объема при среднем давлении; безвоздушное распыление с подачей воздуха; а также вращающуюся с высокой скоростью чашку.

В обычном способе нанесения морилки, известном как «заливка и протирка», композиции наносятся обильно, но немедленно вытираются, чтобы позволить самой древесине определить, сколько морилки впитается. Заливка и протирка могут гарантировать отсутствие избыточного слоя морилки на поверхности древесины после впитывания, что увеличивает время отверждения, а для некоторых морилок также может привести к расслаиванию, помутнению или легкому отшелушиванию отделки.

Было обнаружено, что систему окрашивания можно наносить и достигать однородного и предсказуемого окрашивания без необходимости немедленно стирать морилку с поверхности подложки.

Каждая красящая композиция и, когда это применимо, протравная грунтовка предпочтительно наносится в количестве, достаточном для обеспечения хорошего влажного покрытия поверхности подложки и, опять же, когда это применимо, сплошного отвержденного покрытия.

Рекомендуется наносить данные композиции покрытия с толщиной влажной пленки от 0,02 до 0,1 мм (от 1 до 4 мил). Нанесение более тонких слоев в этом диапазоне может быть более экономичным, но при нанесении более тонких покрытий необходим тщательный контроль, чтобы избежать либо прерывистого окрашивания, либо образования прерывистых отвержденных пленок. И наоборот, нанесение более толстого покрытия может потребовать значительно больше времени для отверждения и при определенных обстоятельствах может привести к расслаиванию, потускнению или сколам.

После нанесения каждой окрашивающей композиции и, если это применимо, протравной грунтовки композиции дают отверждаться. Упомянутое отверждение может быть обеспечено путем сушки нанесенных композиций в условиях окружающей среды. Однако предпочтительно, чтобы композиции подвергались активному отверждению: специалист в данной области техники должен знать о подходящих методах ускорения процесса отверждения и сможет определить подходящие условия отверждения эмпирически на основе конкретного оборудования для нанесения, используемых пород древесины и температуры окружающей среды. Как правило, активное отверждение может быть осуществлено путем повышения температуры нанесенной композиции выше температуры смешивания и/или температуры нанесения морилки с использованием обычных средств, включая микроволновую индукцию. Температуры отверждения выше 100°С могут быть неблагоприятными, поскольку они могут быть вредными для структуры древесной подложки, а также могут налагать требование значительно нагревать или охлаждать наносимые композиции по сравнению с обычно преобладающей температурой окружающей среды.

Настоящее раскрытие не исключает возможности нанесения дополнительных слоев покрытия на этот слой покрытия, образованный путем отверждения несмешивающейся с водой органорастворимой морилки. Как будет понятно специалисту в данной области техники, легкая шлифовка, удаление заусенцев или другие облегчающие предварительные обработки поверхности могут быть выполнены после отверждения этого слоя морилки и перед нанесением таких дополнительных слоев. Кроме того, желательно, чтобы дополнительные покрытия характеризовались как достаточной адгезией к отвержденному или высохшему слою морилки, так и такими физическими свойствами, чтобы расширение, сжатие или другое конформационное изменение при высыхании или отверждении или при изменении давления, температуры, влажности или т.п. не вызывали напряжения в системе покрытия в целом или в подложке.

Следующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение, и никоим образом не предназначаются для какого-либо ограничения области охвата настоящего изобретения.

Примеры

Пример 1

Система окрашивания была составлена следующим образом:

a) Первая, водоразбавляемая предварительная морилка была получена путем добавления 3 частей на сотню комплексных красителей хрома к смеси ацетон:вода в массовом соотношении 65:35.

b) Вторая несмешивающаяся с водой органорастворимая морилка была получена путем смешивания, в расчете на массу упомянутой второй морилки: i) 78 мас.% смеси эфиров алифатических ацетатов; ii) 15 мас.% гликолевых эфиров; iii) 5 мас.% смеси ароматических растворителей; и iv) 2 мас.% дисперсии пигмента в поливинилбутиральном носителе.

Первая, водоразбавляемая предварительная морилка наносилась непосредственно на хорошо отшлифованную и очищенную древесную подложку с помощью обычного распыления. Затем подложка сушилась в течение 10 мин при 90°F (32,2°C) для образования первого слоя морилки. После стадии сушки вторая морилка наносилась на древесную подложку с помощью обычного распыления, оставлялась на 3 мин, а затем отверждалась в течение 3 мин при 120˚F (48,9˚C).

Пример 2

Система окрашивания была составлена следующим образом:

a) Первая, водоразбавляемая предварительная морилка была получена путем добавления 4,5 частей на сотню комплексных красителей хрома к смеси ацетон:вода:диацетоновый спирт в массовом соотношении 55:40:5.

b) Вторая несмешивающаяся с водой органорастворимая морилка была получена путем смешивания, в расчете на массу упомянутой второй морилки: i) 78 мас.% смеси эфиров алифатических ацетатов; ii) 14 мас.% бутоксиэтилацетата; iii) 5 мас.% смеси ароматических растворителей; и iv) 3 мас.% дисперсии пигмента в поливинилбутиральном носителе.

Первая, водоразбавляемая предварительная морилка наносилась непосредственно на хорошо отшлифованную и очищенную древесную подложку с помощью обычного распыления. Подложку оставляли на 3 мин. После этого вторая морилка наносилась на древесную подложку с помощью обычного распыления и отверждалась в течение 5 мин при 120˚F (48,9˚C).

Пример 3

Система окрашивания была составлена следующим образом:

a) Первая, водоразбавляемая предварительная морилка была получена путем добавления 4,5 частей на сотню комплексных красителей хрома к смеси ацетон:вода в массовом соотношении 50:50.

b) Слой протравной грунтовки был получен путем диспергирования поливинилбутиральной смолы (8 мас.% по массе композиции покрытия) в смеси сложные эфиры алифатических ацетатов:диметилкарбонат:2-бутоксиэтилацетат в массовом соотношении 50:35:15.

с) Вторая несмешивающаяся с водой органорастворимая морилка была получена путем смешивания, в расчете на массу упомянутой второй морилки: i) 42 мас.% смеси эфиров алифатических ацетатов; ii) 37 мас.% диметилкарбоната; iii) 13 мас.% бутоксиэтилацетата; iv) 5 мас.% смеси ароматических растворителей; и v) 3 мас.% дисперсии пигмента в поливинилбутиральном носителе.

Первая, водоразбавляемая предварительная морилка наносилась непосредственно на хорошо отшлифованную и очищенную древесную подложку с помощью обычного распыления. Подложку оставляли на 3 мин. Затем непосредственно наносился состав протравной грунтовки и отверждался в течение 2 мин при 140˚F (60˚C). После этого вторая морилка наносилась на древесную подложку с помощью обычного распыления и отверждалась в течение 2 мин при 140˚F (60˚C).

С учетом предшествующего описания и примеров специалисту в данной области техники будет очевидно, что эквивалентные модификации могут быть сделаны без отступлений от области охвата формулы изобретения.

Группа изобретений может быть использована при окрашивании изделий из дерева. Комплект для окрашивания содержит в качестве первого компонента водоразбавляемую морилку и в качестве второго компонента несмешивающуюся с водой органорастворимую морилку. Водоразбавляемая морилка содержит менее 0,25 мас.% смолы и дополнительно содержит по меньшей мере один смешивающийся с водой органический растворитель. Предложен также способ окраски древесной подложки. Группа изобретений позволяет улучшить глубину цвета на древесной подложке при окрашивании. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 пр.

1. Комплект для окрашивания древесных подложек, содержащий

в качестве первого компонента a) водоразбавляемую морилку и

в качестве второго компонента b) несмешивающуюся с водой органорастворимую морилку,

в котором упомянутая водоразбавляемая морилка a) содержит менее чем 0,25 мас.% смолы и дополнительно содержит по меньшей мере один смешивающийся с водой органический растворитель.

2. Комплект по п. 1, в котором водоразбавляемая морилка содержит один или более красителей, а органорастворимая морилка содержит один или более микронизированных пигментов.

3. Комплект по п. 2, в котором средний размер частиц (D50) микронизированного пигмента составляет менее 1 мкм.

4. Комплект по любому одному из пп. 1-3, в котором упомянутая водоразбавляемая морилка a) содержит в расчете на массу морилки от 1 до 10 мас.% одного или более красящих веществ и по меньшей мере 80 мас.% упомянутой смеси воды и по меньшей мере одного смешивающегося с водой органического растворителя.

5. Комплект по любому одному из пп. 1-4, в котором упомянутая водоразбавляемая морилка a) содержит красящие вещества в количестве от 1 до 10 мас.% по массе морилки, причем упомянутые красящие вещества состоят из одного или более красителей.

6. Комплект по любому одному из пп. 1-5, в котором упомянутая несмешивающаяся с водой органорастворимая морилка b) содержит в расчете на массу морилки от 1 до 10 мас.% одного или более красящих веществ и по меньшей мере 80 мас.% одного или более несмешивающихся с водой органических растворителей.

7. Комплект по любому одному из пп. 1-6, в котором упомянутая несмешивающаяся с водой органорастворимая морилка b) содержит красящие вещества в количестве от 1 до 10 мас.% по массе морилки, причем упомянутые красящие вещества состоят из одного или более микронизированных пигментов.

8. Комплект по любому одному из пп. 1-7, в котором упомянутая несмешивающаяся с водой органорастворимая морилка b) является безводной.

9. Комплект по любому одному из пп. 1-8, в котором несмешивающаяся с водой органорастворимая морилка b) содержит смолу, имеющую средневесовую молекулярную массу (Mw) в диапазоне 40-250 кДа.

10. Комплект по п. 9, в котором смола представляет собой поливинилбутираль.

11. Комплект по любому одному из пп. 1-10, в котором упомянутый по меньшей мере один смешивающийся с водой органический растворитель выбирается из алканолов C₁-C₁₂, ацетона, диацетонового спирта, гликолевых эфиров, а также их смесей.

12. Комплект по любому одному из пп. 1-11, в котором количество смешивающегося с водой органического растворителя находится в диапазоне 20-80 мас.% по массе водоразбавляемой морилки a).

13. Способ окраски древесной подложки, содержащий стадии:

a) нанесения водоразбавляемой морилки на поверхность древесной подложки, причем водоразбавляемая морилка содержит менее чем 0,25 мас.% смолы и содержит по меньшей мере один смешивающийся с водой органический растворитель; а затем

b) нанесения не смешивающейся с водой органорастворимой морилки на упомянутую поверхность.

14. Способ по п. 13, в котором протравная грунтовка наносится между стадией a) нанесения водоразбавляемой морилки и стадией b) нанесения органорастворимой морилки.

15. Способ по п. 13 или 14, в котором не выполняется никакой протирки.