Материал покрытия, способ его приготовления и нанесения на деревянную подложку

008511 Настоящее изобретение относится к материалу покрытия и к способу его приготовления. Кроме того, настоящее изобретение относится к применению упомянутого материала покрытия для процессов нанесения на подложку, такую как дерево. Известно о существовании на рынке большого числа материалов покрытий для процессов наружного нанесения на деревянную подложку. Так, в частности, в последние годы с целью уменьшить выброс летучих органических веществ в окружающую среду был создан ряд продуктов на водной основе. Группа водных материалов покрытий для процессов нанесения на дерево состоит из прозрачных материалов покрытий для наружного применения. Известно, что деревянной подложке и материалу покрытия свойственны явления деструкции вследствие воздействия атмосферных факторов, таких, как например, солнечное излучение, в частности ультрафиолетовый компонент солнечного излучения; тепло; окружающая температура; влага в виде жидкости (дождь) или влага в парообразном состоянии (атмосферная влага). Более того, известно, что деревянная подложка, на которую воздействовало солнечное излучение, подвергается деструкции. На практике облученная поверхность приобретает серую окраску вследствие деструкции лигнина, которая приводит к повышенной пористости дерева,потере структурной прочности и повышенной абсорбции окружающей влаги. Такая деструкция сопровождается усилением эффектов размерных изменений, которые можно наблюдать в виде поверхностных трещин. Наличие трещин или щелей способствует абсорбции воды, которая в конечном счете приводит к возникновению темно-коричневой окраски и постепенно разрушает внутреннюю структуру дерева. Повышение относительной влажности содействует образованию колоний плесени или грибов. Деструкция деревянной подложки и материала покрытия, например прозрачного материала покрытия, сопряжено с ухудшением внешнего вида изготовленного предмета с покрытием. После того как защитное действие покрывающего слоя прекращается, скорость деструкции деревянной подложки повышается. Практическим результатом этой деструкции является неприятный внешний вид изготовленного предмета с покрытием. Кроме того, структурное ухудшение дерева происходит в результате последующего растрескивания поверхности дерева. Затем вследствие действия грибов и плесени дерево гниет, что приводит к потере стабильности размеров материала, используемого, например, для изготовления наружного окна. Следовательно, на рынке существует потребность в материале или системе для покрытия без недостатков существующего уровня техники. В частности, существует потребность в материале покрытия или "объединенной" системе для покрытия, которая в хороших условиях увеличивает долговечность деревянной подложки, устраняя таким образом необходимость в частых процедурах ухода. Более конкретно, существует потребность в материале покрытия или объединенной системе для покрытия, сохраняющей свои защитные эстетические свойства неизменными в течение более длительного периода времени, чем долговечность, которая может быть достигнута благодаря нанесению на ту же подложку грунтовки и отделочного слоя с использованием таких материалов, которые доступны на рынке. Первой задачей настоящего изобретения является создание материала покрытия, обладающего неизменностью своих эстетических и механических свойств также после продолжительного воздействия атмосферных факторов. Другой задачей настоящего изобретения является создание материала покрытия, который может защитить деревянную подложку от агрессивных воздействий, вызываемых грибами, плесенью, и разрушающего влияния вследствие действия УФ-лучей и абсорбции влаги. Эти и другие цели, которые очевидны из следующего подробного описания изобретения, достигаются выполнением изобретения, при создании которого была установлена эффективность применения особого сочетания особой грунтовки и особого отделочного слоя. Следовательно, первый объект настоящего изобретения состоит в материале покрытия или объединенной системе для покрытия, свойства которой перечислены в прилагаемом независимом пункте формулы изобретения. Другой объект настоящего изобретения состоит в способе приготовления упомянутого материала покрытия, свойства которого перечислены в прилагаемом независимом пункте формулы изобретения. Еще один объект настоящего изобретения состоит в применении упомянутого материала покрытия или объединенной системы для покрытия в процессах нанесения на деревянную подложку для наружного применения. При создании настоящего изобретения была установлена целесообразность создания объединенной системы для покрытия, включающей две композиции. Первая композиция представляет собой особую грунтовку для получения на деревянной подложке прозрачного покрытия. Вторая композиция представляет собой особый прозрачный материал покрытия для отделки изготовленного из дерева предмета, предварительно пропитанного грунтовкой. Обычно грунтовкой называют композицию смол, например акриловых смол, растворителя, например воды, и добавок. Грунтовка обладает низким содержанием сухого вещества, от 10 до 35 мас.% в пе-1 008511 ресчете на общее количество грунтовки. Грунтовку всегда наносят непосредственно на дерево, обычно на необработанное дерево. Материалом для отделочного слоя обычно называют композицию, содержащую смолы, например акриловые смолы, растворитель, например воду, и добавки. Материал прозрачного покрытия для наружного применения обладает содержанием сухого вещества от 30 до 60 мас.%. Материал покрытия обычно наносят на деревянную подложку, предварительно обработанную грунтовкой. В предпочтительном варианте между нанесением грунтовки и отделочного слоя может быть нанесена третья композиция, обычно известная как "порозаполнитель" или промежуточный продукт. Упомянутая третья композиция обычно представляет собой материал покрытия, который дополнительно соединяет между собой древесные волокна таким образом, что это дает возможность упростить процесс шлифовки шкуркой перед нанесением отделочного слоя. Упомянутая первая композиция, которая является объектом настоящего изобретения, представляет собой грунтовку, обычно используемую специалистами в данной области техники для получения прозрачного покрытия на деревянной поверхности, в которую добавлены особые соединения. При создании настоящего изобретения была установлена целесообразность добавления в упомянутую грунтовку выбранного для дерева антиоксидантного соединения (ЗАСС - пространственно затрудненные амины), соединения, поглощающего ультрафиолетовые лучи (УФ) (типа 3), поскольку достигаемым результатом является повышенная защита деревянной подложки. Так, в частности, упомянутый антиоксидант для дерева выбирают среди производных пиперидиноксило, например 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидиноксило. В целесообразном варианте антиоксидантное соединение для дерева содержится в количестве от 0,1 до 5 мас.% в пересчете на общую массу упомянутой особой первой композиции. Поглощающее УФ соединение (типа 3) выбирают среди тонкоизмельченных соединения титана,например тонкоизмельченного диоксида титана с частицами, диаметр которых составляет от 1 до 50 нм. В целесообразном варианте это поглощающее соединение содержится в количестве от 0,1 до 4 мас.%. В предпочтительном варианте грунтовка может включать акриловые смолы или дериватизированные акриловые смолы в водной дисперсии, добавки, пеногасители, фунгицидные вещества и лессирующие пигменты на основе оксидов железа. Упомянутая вторая композиция, которая является объектом настоящего изобретения, представляет собой материал отделочного слоя, обычно используемый специалистами в данной области техники для получения прозрачного покрытия на деревянной подложке, в который добавлены особые соединения. При создании настоящего изобретения была установлена целесообразность добавления в указанный отделочный слой выбранного для материала покрытия антиоксидантного соединения; поглощающего ультрафиолетовые лучи (УФ) соединения (типа 1); поглощающего ультрафиолетовые лучи (УФ) соединения (типа 2), поскольку достигаемым результатом является более длительная стойкость к внешнему воздействию. Так, в частности, упомянутое антиоксидантное соединение для отделочного слоя выбирают среди пиперидильных производных, таких как, например, бис-(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил)себацат или,по другому варианту, метил- и 1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидилсебацаты. В целесообразном варианте антиоксидантное соединение содержится в количестве от 0,1 до 2%. Так, в частности, упомянутое поглощающее УФ соединение (типа 1) выбирают среди производных гидроксифенилбензотриазола, полученных, например, реакцией метил-3-(3-2 Н-бензотриазол-2-ил)-5 трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата в растворителе PEG 300. В целесообразном варианте поглощающее УФ соединение (типа 1) содержится в количестве от 0,1 до 2 мас.%. Так, в частности, упомянутое поглощающее УФ соединение (типа 2) выбирают среди производных триазина, таких как, например, продукт Tinuvin, который представляет собой 85%-ный раствор действующего вещества CAS 153519-44-9 в 1-метокси-2-пропаноле. В предпочтительном варианте отделочный слой в соответствии с настоящим изобретением может включать фунгицидное вещество в массовом количестве от 0,05 до 1,5 мас.%, поглощающее УФ соединение (типа 3), как упомянутое выше. В предпочтительном варианте материал отделочного слоя по настоящему изобретению может включать защитный твердый воск. На практике этот последний представляет собой синтетический полипропиленовый воск, который содействует снижению интенсивности УФ-излучения рассеянием этого последнего во всех направлениях, охватываемых телесным углом. В предпочтительном варианте отделочный слой по настоящему изобретению может включать, как сказано выше, оксиды железа. В предпочтительном варианте выполнения изобретения объединенная система материала покрытия может включать третью композицию (обычно известную как "порозаполнитель" или промежуточный продукт), которую наносят между упомянутыми первой и второй композициями.-2 008511 Упомянутая третья композиция относится к известному на рынке типу композиции, в которую добавлены особые соединения. При создании настоящего изобретения была установлена целесообразность добавления в указанный промежуточный продукт антиоксидантного соединения для покрытия типа пространственно затрудненного амина (ЗАСС), например пиперидильного производного в количестве от 0,1 до 2 мас.%, фунгицидного вещества в количестве от 0,05 до 1,5 мас.%, поглощающего УФ соединения(типа 1) в количестве от 0,05 до 2 мас.%. В контексте настоящего изобретения поглощающими ультрафиолетовые лучи (УФ) соединениями типа 1, типа 2 и типа 3 являются соединения, поглощающие ультрафиолетовые лучи в данной области УФ-спектра, причем каждой из указанных областей свойственен данный интервал значений частоты и длины волны излучения. Другим объектом настоящего изобретения является способ приготовления упомянутой объединенной системы для покрытия в соответствии с техническими приемами, известными специалистам в данной области техники. Так, например, в приемлемый сосуд, оборудованный смесительными элементами, загружают смолу в водной дисперсии, например акриловую смолу. В зависимости от того, готовят ли упомянутую первую композицию, упомянутую вторую композицию или упомянутую третью композицию, с перемешиванием последовательно добавляют различные компоненты. Если необходимо приготовить материал отделочного слоя (вторую композицию), в упомянутый сосуд при комнатной температуре загружают в последовательности с перемешиванием следующие компоненты: поглощающее УФ соединение (типа 1), антиоксидантное соединение для материала покрытия,содействующую разравниванию добавку, консервант, загуститель, пеногаситель, железооксидные пигменты, поглощающее УФ соединение (типа 3), защитный воск и поглощающее УФ соединение (типа 2). Если необходимо приготовить промежуточный продукт (третью композицию), тот же процесс повторяют с перемешиванием при комнатной температуре, последовательно добавляя необходимые компоненты. Другим объектом настоящего изобретения является применение объединенной системы для покрытия с целью получения прозрачного покрытия на изготовленных из дерева предметах (окна, двери, балконы) для наружного применения. Грунтовку в соответствии с настоящим изобретением (готовую к применению) наносят на деревянную подложку, предпочтительно отшлифованную шкуркой (не подвергнутую предварительной обработке химическими продуктами), с помощью известных средств, таких как напыление, окунание, нанесение покрытия струйным обливом и кистью. После нанесения грунтовки поверхность оставляют сохнуть в течение от 4 до 16 ч. В дальнейшем поверхность можно слегка обработать наждаком, а затем наносят отделочный слой в соответствии с настоящим изобретением, обычно посредством систем напыления. Обработанную поверхность оставляют сохнуть в течение от 10 до 24 ч. В целесообразном варианте после нанесения и сушки грунтовки с применением обычных методов может быть нанесен "порозаполнитель" или промежуточный продукт (третья композиция). Нанесенный порозаполнитель оставляют сохнуть в течение от 16 до 24 ч. В дальнейшем в целесообразном варианте готовый предмет может быть обработан наждаком, после чего может быть нанесен отделочный слой(вторая композиция). Пример нанесения. На прилагаемом чертеже продемонстрировано сравнительное испытание путем сопоставления дубовой поверхности 1, обработанный обычной водной системой для покрытия, и дубовой поверхности 2,обработанной системой для покрытия в соответствии с настоящим изобретением. Поверхность 1 подвергнута обработке нанесением грунтовки на водной основе, содержавшей акриловую смолу и известные добавки; нанесением промежуточного продукта, "порозаполнителя", содержавшего акриловую смолу и известные добавки; и нанесением отделочного слоя, содержавшего акриловую смолу в водной дисперсии, пеногаситель, оксид железа, воск и известные добавки. Поверхность 2 подвергнута обработке нанесением упомянутой первой композиции, нанесением упомянутой третьей композиции и нанесением упомянутой второй композиции в соответствии с вышеописанным способом нанесения. После сушки обе поверхности 1 и 2 выставляли (сохраняя наклон под углом 45 относительно вертикали) на солнце в южном направлении на наружном экспозиционном поле вне лаборатории QEV-Lab,Хоумстед, шт. Флорида. Период экспозиции составлял 24 месяца. В течение всех 24 месяцев экспонирование было непрерывным, ночью и днем. Нижний участок обеих поверхностей 1b и 2b защищали от солнца с помощью подходящей рамы, в то время как участки обеих поверхностей 1b и 2b экспонировали так, как об этом сказано выше. К концу 24-месячного периода обе поверхности анализировали. Анализ показывал, что поверхность 2 а, обработанная системой в соответствии с настоящим изобретением, обладала стойкостью к деструкции, которая оказывалась определенно более высокой, чем у поверхности 1 а, тогда как оба защищенных участка 1b и 2b остались неизменными.-3 008511 Поверхность 1 а демонстрирует полную деструкцию покрывающего слоя, который полностью отделился от подложки. Кроме того, эта подложка демонстрирует признаки трещин и поверхностной деструкции, на что указывает темно-серая окраска. В трещинах дерево приобрело черную окраску вследствие избыточной абсорбции влаги, а также последующей деструкции структуры дерева. Эти черные участки демонстрируют, кроме того, деструкцию вследствие начала пролиферации плесени и грибов. Анализ поверхности 2 а показывает, что нанесенный покрывающий слой все еще остается по существу целостным, при этом отсутствуют признаки деструкции деревянной подложки. Результатов, описанных выше, до сих пор никогда не достигали с использованием прозрачного материала покрытия, изменяющего естественную окраску дерева без укрывания его структуры. Пример грунтовки (упомянутая первая композиция). В обычную грунтовку, содержащую акриловую смолу в водной дисперсии известного типа концентрацией 93,7 мас.%, добавляют 0,4 мас.% антиоксидантного соединения для древесины типа ЗАСС (производное пиперидиноксило), 0,4 мас.% необязательного фунгицида (ИПБХ), 2,5 мас.% поглощающего УФ соединения (типа 3) (дисперсия тонкоизмельченного диоксида титана), 3 мас.% необязательной смеси прозрачных оксидов железа. Пример промежуточного продукта (упомянутая третья композиция). В обычный промежуточный продукт, "порозаполнитель" известного типа, содержащий водную дисперсию акриловых смол концентрацией 98,7 мас.%, добавляют 0,4 мас.% антиоксидантного соединения для покрытия, ЗАСС типа пиперидильного производного, 0,4 мас.% необязательного фунгицида(ИПБХ), 0,5 мас.% поглощающего УФ соединения (типа 1), гидроксифенилбензотриазольного производного. Пример отделочного слоя (упомянутая вторая композиция). В обычно используемый материал прозрачного укрывистого отделочного слоя, содержащий дисперсию акриловых смол в воде концентрацией 95,35 мас.%, добавляют 0,8 мас.% антиоксидантного соединения для покрытия типа ЗАСС (пространственно затрудненный амин), пиперидильного производного, 0,2 мас.% необязательного фунгицида (ИПБХ), 1 мас.% поглощающего УФ соединения (типа 1), 0,5 мас.% поглощающего УФ соединения (типа 2) типа производного триазина, 0,1 мас.% необязательного поглощающего УФ соединения (типа 3), дисперсии тонкоизмельченного диоксида титана, 2 мас.% необязательного защитного воска, 0,05 мас.% необязательной смеси прозрачных оксидов железа. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система для покрытия деревянных поверхностей, включающая грунтовку, содержащую акриловые смолы или дериватизированные акриловые смолы в водной дисперсии; антиоксидантное соединение для дерева; компоненты отделочного слоя, представляющие собой акриловые смолы в водной дисперсии; антиоксидантное соединение для покрытия, выбранное из пиперидильных производных; поглощающее ультрафиолетовые лучи соединение, выбранное из гидроксифенилбензотриазольных производных (тип 1); поглощающее ультрафиолетовые лучи соединение, выбранное из производных триазина (тип 2); отличающаяся тем, что в упомянутой грунтовке упомянутое антиоксидантное соединение представляет собой производное пиперидиноксило; при этом упомянутая грунтовка содержит поглощающее ультрафиолетовые лучи вещество, представляющее собой тонкоизмельченное соединение титана (тип 3). 2. Система для покрытия по п.1, отличающаяся тем, что в упомянутой грунтовке упомянутый антиоксидант для дерева представляет собой 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидиноксило. 3. Система для покрытия по п.1, отличающаяся тем, что в упомянутой грунтовке упомянутое поглощающее ультрафиолетовые лучи соединение представляет собой тонкоизмельченный диоксид титана. 4. Система для покрытия по п.1, в которой упомянутая грунтовка далее включает добавки, пеногасители, фунгицидные вещества и пигменты на основе прозрачных оксидов железа. 5. Система для покрытия по п.1, отличающаяся тем, что в упомянутом отделочном слое упомянутое антиоксидантное соединение для покрытия выбирают из бис-(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил)себацата, метил- и 1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидилсебацатов. 6. Система для покрытия по п.1, отличающаяся тем, что в упомянутом отделочном слое упомянутое поглощающее ультрафиолетовые лучи соединение, выбранное из производных гидроксифенилбензотриазола, получают реакцией метил-(3-(3-(2 Н)бензотриазол-2-ил)-5-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата в растворителе PEG 300. 7. Система для покрытия по п.1, отличающаяся тем, что в упомянутом отделочном слое упомянутое поглощающее ультрафиолетовые лучи соединение, выбранное из производных триазина, представляет собой технический раствор, содержащий 85% 4-(4,6-бис-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин-2-ил)-1,3 бензолдиола в 1-метокси-2-пропаноле.-4 008511 8. Система для покрытия по одному или нескольким из предыдущих пунктов, отличающаяся тем,что упомянутый отделочный слой далее включает синтетический воск, т.е. полипропиленовый воск,и/или оксиды железа. 9. Система для покрытия по одному или нескольким из предыдущих пунктов, в которой упомянутый отделочный слой далее включает фунгицидное вещество. 10. Система для покрытия по одному или нескольким из предыдущих пунктов, отличающаяся тем,что она далее включает порозаполнитель, включающий акриловые смолы в водной дисперсии; антиоксидантное соединение для покрытия, которое представляет собой пространственно затрудненный амин,выбранный из пиперидильных соединений; фунгицидное вещество; поглощающее ультрафиолетовые лучи соединение, выбранное из производных гидроксифенилбензотриазола. 11. Способ приготовления упомянутой системы для покрытия по одному или нескольким пп.1-10,состоящий в последовательной загрузке одиночных компонентов в сосуд, снабженный смесительными элементами. 12. Применение системы покрытия по одному или нескольким пп.1-10 для получения прозрачного покрытия на деревянной поверхности. 13. Способ нанесения на поверхность системы для покрытия по одному или нескольким пп.1-10,предусматривающий обработку деревянной поверхности, входящей в указанную систему, грунтовкой с последующим нанесением на нее входящего в систему компонента, представляющего собой отделочный слой. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что деревянную поверхность, обработанную упомянутой грунтовкой, дополнительно обрабатывают упомянутым в п.10 порозаполнителем.