專利名稱：用水性木材著色劑對木材著色的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水性木材著色劑，還涉及其在對木材進行著色的方法中的用途。
已著色的木材，或者涂布于木材上的染料經常表現(xiàn)出不符合要求的脫色，或者色調上的變化(光和/或熱作用的結果)。另外，著色的木材經常表現(xiàn)出顏色不均勻。
例如，從EP-A-0 943 665中可知，采用含溶劑的木材著色劑將(未著色的)木材進行光化學和熱穩(wěn)定處理。
EP-A-0 479 075公開了用含色料、溶劑和穩(wěn)定劑的木材著色劑處理木材。
仍需要改進對已著色木材在光和熱作用下的保護作用，以及需要一種能夠均勻滲透木材且使用低溶劑或無溶劑木材著色劑的方法。
因此本發(fā)明的目的是提供一種方法，根據(jù)所述方法已著色的木材可滿足當今對滲透、光穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。
已發(fā)現(xiàn)采用下述特種木材著色劑可以使已著色的木材獲得良好的滲透力、優(yōu)異的穩(wěn)定性。
因此，本發(fā)明提供了一種將木材著色的方法，所述方法包括用水性制劑(著色劑)處理未著色的木材，所述制劑包括a)至少一種染料和
b)至少一種式(I)或(II) 的染料穩(wěn)定劑；其中G1和G2各自獨立為C1-C4烷基，或一起為1，5-亞戊基，Z1和Z2為甲基，或者Z1和Z2形成未取代的或被酯、醚、羥基、氧代基、羥腈、酰氨基、氨基、羧基或氨基甲酸酯基取代的橋聯(lián)單元，E為氧基或羥基，且X為無機或有機陰離子，以及陽離子的總數(shù)h與陰離子的總數(shù)j相等。
優(yōu)選式(I)和(II)的染料穩(wěn)定劑中，Z1和Z2為甲基或含有1-200個碳原子及0-60個氧原子和/或氮原子的橋聯(lián)單元。
X為例如磷酸根、碳酸根、碳酸氫根、硝酸根、氯、溴、亞硫酸氫根、亞硫酸根、硫酸氫根、硫酸根、硼酸根、羧酸根、烷基磺酸根、芳基磺酸根或膦酸根，例如二亞乙基三胺五亞甲基膦酸根。
當X為羧酸根時，具體為甲酸根、乙酸根、苯甲酸根、檸檬酸根、草酸根、酒石酸根、丙烯酸根、聚丙烯酸根、富馬酸根、馬來酸根、衣康酸根、乙醇酸根、葡萄糖酸根、蘋果酸根、扁桃酸根、惕各酸根、抗壞血酸根、聚甲基丙烯酸根、次氮基三乙酸根、羥乙基亞乙基二胺三乙酸根、亞乙基二胺四乙酸根或二亞乙基三胺五乙酸根。
優(yōu)選X為氯、亞硫酸氫根、硫酸氫根、硫酸根、磷酸根、硝酸根、抗壞血酸根、乙酸根、檸檬酸根、亞乙基二胺四乙酸根或二亞乙基三胺五乙酸根；特別優(yōu)選X為硫酸氫根或檸檬酸根。
優(yōu)選h和j為1-5。
作為橋聯(lián)單元，優(yōu)選Z1和Z2含有2或3個碳原子或1或2個碳原子，以及氮或氧原子，Z1和Z2與式(I)或(II)的基團一起形成5-元或6-元雜環(huán)，所述雜環(huán)可進一步被取代。Z1和Z2的取代基還可含有位阻胺基團。
優(yōu)選式(I)和(II)的化合物含有1-4個，特別是1或2個位阻胺或位阻銨基團。例如，芳基可理解為C6-C12芳基，特別是苯基或萘基，尤其是苯基。
b)中的染料穩(wěn)定劑可單獨使用或以相互之間形成的混合物使用。
烷基可理解為表示例如C1-C18烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基或十八烷基。
亞烷基可理解為表示例如亞甲基、1，2-亞乙基、1，1-亞乙基、1，3-亞丙基、1，2-亞丙基、1，1-亞丙基、2，2-亞丙基、1，4-亞丁基、1，3-亞丁基、1，2-亞丁基、1，1-亞丁基、2，2-亞丁基、2，3-亞丁基或-C5H10-、-C6H12-、-C7H14-、-C8H16-、-C9H18-、-C10H20-、-C11H22-、-C12H24-、-C13H26-、-C14H28-、-C15H30-、-C16H32-、-C17H34-和-C18H36-。
環(huán)烷基或環(huán)烷氧基可理解為代表例如C5-C12-環(huán)烷基或C5-C12-環(huán)烷氧基，如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、環(huán)壬基、環(huán)癸基、環(huán)十一烷基或環(huán)十二烷基、環(huán)戊氧基、環(huán)庚氧基、環(huán)癸氧基或環(huán)十二烷氧基。
環(huán)烯基可理解為代表例如C5-C12環(huán)烯基，如環(huán)戊烯基、環(huán)己烯基、環(huán)庚烯基、環(huán)辛烯基或環(huán)壬烯基。
優(yōu)選芳烷基和芳烷氧基為苯基烷基或苯基烷氧基，如芐基、芐氧基、α-甲基芐基、α-甲基芐氧基、枯基或枯氧基。
鏈烯基為例如C2-C18鏈烯基，特別是烯丙基。
炔基為例如C2-C12炔基，特別是炔丙基。
?；鶠槔鏡(C＝O)-基團，其中R為脂族基團或芳族基團。
脂族基團或芳族基團代表例如脂族或芳族C1-C30烴；例如芳基、烷基、環(huán)烷基、鏈烯基、環(huán)鏈烯基、雙環(huán)烷基、雙環(huán)鏈烯基以及這些基團的組合。
酰基的實例為C2-C12烷?；?、C3-C12鏈烯?；捅郊柞；?br> 烷?；膶嵗秊榧柞；?、丙酰基、丁?；⑽祯；⑿刘；?，特別是乙酰基。
優(yōu)選鏈烯?；鶠楸；蚣谆；?br> 所述烷基取代基可為線性或支化的。
C1-C6烷基的實例為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基和己基。
C2-C4鏈烯基的實例為乙烯基、丙烯基和丁烯基。
被一個或兩個氧原子間隔的C1-C4烷基的實例為-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-O-CH2-CH3、-CH2-O-CH2-CH2-O-CH3和-CH2-O-CH2-O-CH3。
優(yōu)選b)所指定的染料穩(wěn)定劑選自化合物A到EE以及A*到EE*和III到IIIc 其中E為氧基或羥基，R為氫或甲基，在式A和A*中，n為1或2，如果n為1，R1為氫、C1-C18烷基、C2-C18鏈烯基、炔丙基、縮水甘油基、未取代或被一個到十個羥基所取代、并可被一個到二十個氧原子間隔的C2-C50烷基，或者R1為被羧基或-COOZ所取代的C1-C4烷基，其中Z為氫，C1-C4烷基或苯基或者其中Z為被-(COO-)nMn+所取代的C1-C4烷基，其中n為1-3的數(shù)且M為來自周期表中第一、二或三族的金屬離子，或為Zn、Cu、Ni或Co，或者M為基團Nn+(R2)4，其中R2為C1-C8烷基或芐基，如果n為2，R1為C1-C12亞烷基、C4-C12亞鏈烯基、亞二甲苯基或者未取代或被一個到十個羥基所取代、并可被一個到二十個氧原子間隔的C1-C50亞烷基。
在式B和B*中，m為1到4，如果m為1，R2為C1-C18烷基、被-COO-間隔的C3-C18烷基、被COOH或COO-所取代的C3-C18烷基，或者R2為-CH2(OCH2CH2)nOCH3，其中n為1到12的數(shù)，或者R2為C5-C12環(huán)烷基、未取代的或被一個到四個C1-C4烷基所取代的C6-C12的芳基，或者R2為-NHR3，其中R3為C1-C18烷基、C5-C12環(huán)烷基、未取代的或被一個到四個C1-C4烷基所取代的C6-C12芳基，或者R2為-N(R3)2，其中R3為C1-C18烷基、C5-C12環(huán)烷基、未取代的或被一個到四個C1-C4烷基所取代的C6-C12芳基，如果m為2，R2為C1-C12亞烷基、C4-C12亞鏈烯基、亞二甲苯基、被-COO-間隔的C2-C12亞烷基、被COOH或COO-所取代的C3-C18亞烷基，或者R2為-CH2(OCH2CH2)nOCH2-，其中n為1到12的數(shù)，或者R2為C5-C12亞環(huán)烷基(cycloalkylene)、C7-C15芳亞烷基(aralkylene)或C6-C12亞芳基，或者R2為-NHR4NH-，其中R4為C2-C18亞烷基、C5-C12亞環(huán)烷基、C8-C15芳亞烷基或C6-C12亞芳基，或者R2為-N(R3)R4N(R3)-，其中R3和R4定義如前，或者R2為-CO-或-NH-CO-NH-，如果m為3，R2為C3-C8烷三基(alkanetriyl)或苯三基(benzenetriyl)，或如果m為4，R2為C5-C8烷四基(alkanetetrayl)或苯四基(benzenetetrayl)，在式C和C*中，R10為氫、C1-C18烷基、C5-C12環(huán)烷基、C7-C12芳烷基、C2-C18烷?；3-C5鏈烯?；虮郊柞；?，x為1或2，如果x為1，R11為氫、C1-C18烷基、C2-C18鏈烯基、炔丙基、縮水甘油基、未取代的或被一個到十個羥基所取代、并可被一個到二十個氧原子間隔的C2-C50烷基，或R11為被羧基或-COOZ所取代的C1-C4烷基，其中Z為氫、C1-C4烷基或苯基、或其中Z為被-(COO-)nMn+取代的C1-C4烷基，其中n為1-3的數(shù)，且M為周期表中第一、第二或第三族的金屬離子，或者為Zn、Cu、Ni或Co，或者M為Nn+(R2)4基團，其中R2為氫、C1-C8烷基或芐基，或如果x為2，R11為C1-C12亞烷基、C4-C12亞鏈烯基、亞二甲苯基、或未取代或被一個到十個羥基所取代、并可被一個到二十個氧原子間隔的C1-C50亞烷基，在式D和D*中，R10意義如前所指定，
y為1到4的數(shù)，且R12與R2意義相同，在式E和E*中，k為1或2，如果k為1，R20與R21各自獨立為C1-C12烷基、C2-C12鏈烯基或C7-C15芳烷基，或者R20為氫，或者R20與R21一起為可被羥基、或C4-C22酸基亞烷基所取代的C2-C8亞烷基，或如果k為2，R20與R21一起為(-CH2)2C(CH2-)2，在式F和F*中，R30為氫、C1-C18-烷基、芐基、縮水甘油基或C2-C6-烷氧基烷基，g為1或2，如果g為1，R31與n為1時的R1意義相同，如果g為2，R31與n為2時的R1意義相同，在式G和G*中，Q1為-NR41或-O-，E1為C1-C3亞烷基，或者E1為-CH2-CH(R42)-O-，其中為R42氫、甲基或苯基，或者E1為-(CH2)3-NH-或E1直接表示鍵，R40為氫或C1-C18烷基，R41為氫、C1-C18烷基、C5-C12環(huán)烷基、C7-C15芳烷基、C8-C10芳基，或R41為-CH2-CH(R42)-OH，其中R42定義如前，在式H和H*中，p為1或2，T4意義與X為1或2時的R11相同，
M和Y各自獨立為亞甲基或羰基，特別是M為亞甲基且Y為羰基，在式I和I*中，這些式為聚合物的重復結構單元(其中T1為亞乙基或亞丙基)，或為由α-烯烴和丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的共聚物衍生的重復結構單元，q為2到100的數(shù)，Q1為-N(R41)-或-O-，其中R41定義如前，在式J和J*中，r為1或2，T7意義與式A中n為1或2時的R1相同，在式L和L*中，u為1或2，T13意義與式A中n為1或2時的R1相同，前提是如果u為1則T13不是氫，在式M和M*中，E1和E2為-CO-或-N(E5)-，其中E5為氫、C1-C12烷基或C4-C22烷氧基羰基烷基，其中E1和E2意義不同，E3為氫、C1-C30烷基、未取代的或被氯或C1-C4烷基所取代的苯基、未取代或被氯或C1-C4烷基所取代的萘基、未取代的或被C1-C4烷基所取代的C7-C12苯基烷基，E4為氫、C1-C30烷基、苯基、萘基或C7-C12苯基烷基，或者E3和E4一起形成未取代的或被一到四個C1-C4烷基、特別是甲基所取代的C4-C17聚亞甲基，在式N和N*中，R1意義與式A中n為1時的R1相同，G3直接表示鍵或為C1-C12亞烷基、亞苯基或-NH-G1-NH-，其中G1為C1-C12亞烷基，
在式O和O*中，R10與式C中R10意義相同，在式P和P*中，E6為脂族或芳族四價基團，特別是新戊烷四基或苯四基，在式T和T*中，R51為氫、C1-C18烷基、C5-C12環(huán)烷基或C6-C10芳基，R52為氫或C1-C18烷基，或者R51和R52一起為C4-C18亞烷基，f為1或2，如果f為1，R50與式C中X為1時的R11意義相同，或者R50為-(CH2)zCOOR54，其中z為1到4的數(shù)且R54為氫或C1-C18烷基，或者R54為周期表中第一、第二或第三族金屬離子或為-N(R55)4，其中R55為氫、C1-C12烷基或芐基，如果f為2，R50與式C中X為2時的R11意義相同，在式U和U*中，R53、R54、R55和R56各自獨立為C1-C4烷基或一起形成1，5-亞戊基，在式V和V*中，R57、R58、R59和R60各自獨立為C1-C4烷基或一起形成1，5-亞戊基，在式W和W*中，R61、R62、R63和R64各自獨立為C1-C4烷基或一起形成1，5-亞戊基，R65為C1-C5烷基，M為氫或氧，其中，在式X到CC和X*到CC*中，
n為2到3，G1為氫、甲基、乙基、丁基或芐基，m為1到4的數(shù)，x為1到4的數(shù)，如果x為1，R1和R2各自獨立為未取代的或被一個到五個羥基所取代、并可被一個到五個氧原子間隔的C1-C18烷基、或C5-C12環(huán)烷基、C7-C15芳烷基、未取代的或被一個到三個C1-C8烷基所取代的C6-C10芳基，或者R1為氫，或者R1和R2一起為四甲基、1，5-亞戊基、1，6-亞己基或3-氧雜1，5-亞戊基，如果x為2，R1為氫、未取代的或被羥基所取代、并可被一個或兩個氧原子間隔的C1-C8烷基，R2為未取代的或被一個到五個羥基所取代、并可被一個到五個氧原子間隔的C2-C18亞烷基、未取代的或被一個或兩個C1-C4烷基所取代的鄰、間或對亞苯基，或者R2為-(CH2)kO[(CH2)kO]h(CH2)k-，其中k為2到4的數(shù)且h為1到40的數(shù)，或者R1和R2和與其相連的兩個N原子一起形成哌嗪-1，4-二基，如果x為3，R1為氫，R2為被氮原子間隔的C4-C8亞烷基，如果x為4，R1為氫，R2為被兩個氮原子間隔的C6-C12亞烷基，R3為氫、未取代或被羥基所取代、并可被一個或兩個氧原子間隔的C1-C8烷基，p為2或3，且Q為堿金屬鹽、銨或N+(G1)4，其中G1定義如前且在式DD和DD*中m為2或3，如果m為2，G為-(CH2CHR-O)rCH2CHR-，其中r為0到3的數(shù)，且R為氫或甲基且如果m為3，G為甘油基，在式EE和EE*中G2為-CN、-CONH2或-COOG3，其中G3為氫、C1-C18烷基或苯基，X為無機或有機陰離子，其中陽離子h的總數(shù)與陰離子j的總數(shù)相對應；且其中，在式III到IIIc中，A11為OR101或NR111R112，R101為C2-C4鏈烯基、炔丙基、縮水甘油基、未取代或被一個到三個羥基所取代、并可被一個或兩個氧原子間隔的C2-C6烷基，或者R101為被羧基或堿金屬、銨或C1-C4烷基銨鹽所取代的C1-C4烷基，或者R101為被-COOE10所取代的烷基，其中E10為甲基或乙基，R102為被-COO-或被-CO-所間隔的C3-C5烷基，或者R102為-CH2(OCH2CH2)cOCH3、其中c為1到4的數(shù)，或者R102為-NHR103，其中R103為C1-C4烷基，a為2到4的數(shù)，如果a為2，T11為-(CH2CHR100-O)dCH2CHR100-、其中d為0或1，且R100為氫或甲基，如果a為3，T11為甘油基，
如果a為4，T11為新戊烷四基，b為2或3，如果b為2，G11為-(CH2CHR100-O)eCH2CHR100-，其中e為0到3的數(shù)且R100為氫或甲基，且如果b為3，G11為甘油基，R111為氫、未取代或被一個或兩個羥基所取代、并可被一個或兩個氧原子間隔的C1-C4烷基，R112為-CO-R113，其中R113與R111意義相同或者R113為-NHR114，其中R114為未取代或被一個或兩個羥基所取代和/或被C1-C2烷氧基所取代的C1-C4烷基，或者R111和R112一起為-CO-CH2CH2-CO-、-CO-CH＝CH-CO-或-(CH2)6-CO-，前提是如果R113為C1-C4烷基，則R111不為氫。
根據(jù)本發(fā)明方法的重要的染料穩(wěn)定劑為式A、A*、B、B*、C、C*、D、D*、Q、Q*、R、R*、S或S*、X、X*、Y、Y*、Z和Z*的化合物，其中E為氧基或羥基，且R為氫，在式A和A*中n為1或2，如果n為1，R1為氫、C1-C6烷基、C2-C6鏈烯基、炔丙基、縮水甘油基、未取代或被一個到五個羥基所取代、并可被一個到十個氧原子間隔的C2-C20烷基，或者R1為被羧基或-COOZ所取代的C1-C4烷基，其中Z為氫或C1-C4烷基，如果n為2，R1為C1-C8亞烷基、C4-C8亞鏈烯基、未取代或被一個到五個羥基所取代、并可被一個到十個氧原子間隔的C2-C20亞烷基，
在式B和B*中，m為1或2，如果m為1，R2為C1-C4烷基、或者R2為CH2(OCH2CH2)nOCH3，其中n為1到12的數(shù)，或者R2為未取代或被一個到三個甲基所取代的苯基，或者R2為-NHR3，其中R3為C1-C4烷基或未取代或被一個到兩個甲基所取代的苯基，如果m為2，R為C1-C8亞烷基、C4-C8亞鏈烯基，或者R2為-CH2(OCH2CH2)nOCH2-，其中n為1到12的數(shù)，R2為NHR4NH，其中R4為C2-C6烷基、C8-C15芳亞烷基或C6-C12亞芳基，或者R2為-CO-或-NHCONH，在式C和C*，R10為氫或C1-C3烷?；?，x為1或2，如果x為1，R11為氫、C1-C6烷基或縮水甘油基，或者R11為被羧基或-COOZ所取代的C1-C4烷基，其中Z為氫或C1-C4烷基，如果x為2，R11為C1-C6亞烷基，在式D和D*中，R10為氫，y為1或2，且R12與前面指定的R2意義相同，在式Y、Y*、Z和Z*中，x為1或2，如果x為1，R1與R2各自獨立為C1-C4烷基，或者R1與R2一起形成1，4-亞丁基或1，5-亞戊基，R2為氫或被羥基取代的C1-C4烷基，如果x為2，R1為氫或被羥基取代的C1-C4烷基，R2為C2-C6亞烷基，且R3定義如前。
根據(jù)本發(fā)明方法的特別重要的染料穩(wěn)定劑為式A、A*、B、B*、C、C*、D、D*、Q、Q*、R和R*的化合物，其中E為氧基或羥基且R為氫，在式A和A*中，h為1，R1為氫、C1-C4烷基、縮水甘油基、未取代的或被一個或兩個羥基所取代、可被一個或兩個氧原子間隔的C2-C4烷基，或者R1為被-COOZ取代的C1-C4烷基，其中Z為氫或C1-C4烷基，在式B和B*中，m為1或2，R2為C1-C4烷基，或者R2為CH2(OCH2CH2)nOCH3，其中n為1到4的數(shù)，如果m為2，R為C1-C8亞烷基，在式C和C*中，R10為氫或C1-C2烷酰基，x為1或2，如果x為1，R11為氫、C1-C4烷基或縮水甘油基，或者R11為被-COOZ所取代的C1-C4烷基，其中Z為氫或C1-C4烷基，如果x為2，R11為C1-C6亞烷基，
在式D和D*中，R10為氫，y為1或2，且R12與R2意義相同。
根據(jù)本發(fā)明方法的極其重要的染料穩(wěn)定劑為以下化合物(a)雙(1-氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯；(b)雙(1-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯；(c)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酸基哌啶鎓檸檬酸鹽；(d)1-氧基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酰氨基哌啶；(e)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酰氨基哌啶；(f)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酰氨基哌啶鎓硫酸氫鹽；(g)1-氧基-2，2，6，6-四甲基-4-氧代哌啶；(h)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-氧代哌啶；(i)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-氧代哌啶鎓乙酸鹽；(j)1-氧基-2，2，6，6-四甲基-4-甲氧基哌啶；(k)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-甲氧基哌啶；(l)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-甲氧基哌啶鎓乙酸鹽；(m)1-氧基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酸基哌啶；(n)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酸基哌啶；(o)1-氧基-2，2，6，6-四甲基-4-丙氧基哌啶；(p)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-丙氧基-哌啶鎓乙酸鹽；(q)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-丙氧基哌啶；(r)1-氧基-2，2，6，6-四甲基-4-(2-羥基-4-氧雜戊氧基)哌啶；(s)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-(2-羥基-4-氧雜戊氧基)哌啶鎓乙酸鹽；(t)1-氧基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶；(u)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶；(v)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓氯化物；
(w)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓乙酸鹽；(x)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓硫酸氫鹽；(y)1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓檸檬酸鹽；(z)雙(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓)檸檬酸鹽；(aa)三(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓)檸檬酸鹽；(bb)四(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓)亞乙基二胺四乙酸鹽；(cc)四(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酰氨基哌啶鎓)亞乙基二胺四乙酸鹽；(dd)四(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-氧代哌啶鎓)亞乙基二胺四乙酸鹽；(ee)五(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓)二亞乙基三胺五乙酸鹽；(ff)五(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酰氨基哌啶鎓)二亞乙基三胺五乙酸鹽；(gg)五(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-氧代哌啶鎓)二亞乙基三胺五乙酸鹽；(hh)三(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓)次氮基三乙酸鹽；(ii)三(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酰氨基哌啶鎓)次氮基三乙酸鹽；(jj)三(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-氧代哌啶鎓)次氮基三乙酸鹽；(kk)五(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓)二亞乙基三胺五亞甲基膦酸鹽；(ll)五(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酰氨基哌啶鎓)二亞乙基三胺五亞甲基膦酸鹽；(mm)五(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-氧代哌啶鎓)二亞乙基三胺五亞甲基膦酸鹽。
優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明方法的染料穩(wěn)定劑為以下化合物1-氧基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶；1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶；1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓氯化物；1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓乙酸鹽；1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓硫酸氫鹽；1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓檸檬酸鹽；雙(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓)檸檬酸鹽；三(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓)檸檬酸鹽；四(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓)亞乙基二胺四乙酸鹽；四(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酰氨基哌啶鎓)亞乙基二胺四乙酸鹽；四(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-氧代哌啶鎓)亞乙基二胺四乙酸鹽；五(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶鎓)二亞乙基三胺五乙酸鹽；五(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-乙酰氨基哌啶鎓)二亞乙基三胺五乙酸鹽和五(1-羥基-2，2，6，6-四甲基-4-氧代哌啶鎓)二亞乙基三胺五乙酸鹽。
非常特別優(yōu)選在本發(fā)明的方法中使用的染料穩(wěn)定劑為下式 的化合物1-氧基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶。
例如，以上所指并用作染料穩(wěn)定劑的化合物，及其制備可參見EP-A-0 943 665。
本發(fā)明還提供了采用式 和/或 的染料穩(wěn)定劑作為保護著色的木材對抗光和熱作用的組分，其中G1、G2、Z1、Z2、E、X、h和j其意義和優(yōu)選意義如前指定。
式(I)和(II)的染料穩(wěn)定劑的通常用量占待處理木材的重量的1到10％，優(yōu)選2到6％。
適用于本發(fā)明方法以對木材進行著色的染料都為用于木材著色的常規(guī)染料。具體地講，酸性染料、陽離子染料、活性染料、金屬絡合物染料均適合用于本發(fā)明的方法中。
所述酸性染料為例如在Colour Index，第三版(1987年第三次修訂版，包括直到No.85的Additions and Amendments部分)下的“酸性染料”?？刹捎玫年庪x子染料屬于各種各樣的染料品種，且可包含一個或多個硫酸基團。實例為具有至少兩個硫酸基團的三苯基甲烷染料、各具有一個或多個硫酸基團的不含重金屬的單偶氮和雙偶氮染料、含有重金屬(即含銅、鉻、鎳或鈷)的單偶氮、雙偶氮、偶氮甲堿和甲_染料，特別是含有在一個金屬原子上連接有兩個偶氮染料分子或一個偶氮染料分子和一個偶氮甲堿染料分子的金屬染料，尤其是那些含有單偶氮和/或雙偶氮染料和/或偶氮甲堿染料作配體、以及鉻或鈷離子作中心原子的染料，還有蒽醌染料，特別是1-氨基-4-芳基氨基蒽醌-2-硫酸和1，4-二芳基氨基-或1-環(huán)烷基氨基-4-芳基氨基蒽醌硫酸。
所述陽離子染料的實例為在Colour Index，第三版(1987年第三次修訂版，包括直到No.85的Additions and Amendments部分)下的“堿性染料”。可采用的陽離子染料可屬于廣泛多種品種的染料。特別地，本發(fā)明方法通常采用陽離子單偶氮、蒽醌和噁嗪染料。
金屬絡合物染料可理解為例如前面描述的酸性染料下的含金屬的酸性染料，以及不含水溶性基團，特別是不含磺基的1∶1或1∶2金屬絡合物染料。在所述金屬絡合物染料中，特別重要的是偶氮、醌肟和羥基蒽醌染料的銅和鈷絡合物。
所述活性染料為例如在Colour Index，第三版(1987年第三次修訂版，包括直到No.85的Additions and Amendments部分)下的“活性染料”的那些染料。
所述活性染料的實例為含有至少一個反應性基團的單偶氮、雙偶氮、多偶氮、金屬絡合物偶氮、蒽醌、酞菁、甲_或二噁嗪染料。優(yōu)選這些染料還含有至少一個磺基。
反應性基團可理解為表示對纖維有反應活性的基團以及能與纖維素的羥基、與羊毛或絲綢的氨基、羧基、羥基和巰基、或與合成聚酰胺的氨基或者，假如合適的話，羧基反應而形成化學共價鍵的基團。所述反應性基團通常直接或通過橋聯(lián)單元與染料基團相連。合適的反應性基團為例如具有至少一個可從脂族、芳族或雜環(huán)基團上分離的取代基的基團，或其中具有適合與纖維材料，例如鹵代三嗪基、鹵代嘧啶基或乙烯基反應的基團。
特別優(yōu)選用于本發(fā)明方法中的染料為以下各式的染料 和 式(1)到(53)的染料是已知。
極其優(yōu)選本發(fā)明方法所用的染料為式(1)、(2)、(3)、(8)、(12)、(26)、(27)、(28)、(29)、(30)、(31)、(34)、(42)、(46)、(48)、(49)、(50)、(51)、(52)和(53)的染料。
本發(fā)明還提供了一種含有至少一種適于對木材進行著色的染料和至少一種式(I)或(II) 的染料穩(wěn)定劑的水性木材著色劑；其中G1、G2、Z1、Z2、E、X、h和j，以及所用染料的含義及優(yōu)選含義如以上所指。
根據(jù)本發(fā)明的木材著色劑也可含有另外的添加劑，如UV吸收劑、抗菌劑或殺蟲劑。UV吸收劑的實例為苯并三唑、2-羥基二苯酮、2-羥基-1，3，5-三嗪和N，N’-二苯基乙二酰胺系列的UV吸收劑。殺菌劑的實例為1-氯萘和五氯苯酚。殺蟲劑的實例為DDT、cypermethrin、propiconazole和對硫磷。
此外，所述木材著色劑可含有有機溶劑，特別是二元醇、聚二元醇、酮或二元醇醚，特別是醇。
可被著色且可用本發(fā)明所用的染料穩(wěn)定劑處理的木材首先理解為表示有致密表面的成型木質物體，例如木板、夾板和硬紙板(可被膠合)、雕刻的木質物體、以及膠合、釘牢或旋緊在一起的木質物件(以獲得例如家具)，而且還包括細碎分散形式的木材，例如木片或鋸木屑。還適合于本發(fā)明方法的木材有通過連續(xù)刨削樹干且接合在一起(例如膠合在一起)而制備的薄木板，只要它們已被著色以得到更厚的板或工件。
處理待著色的木材可例如通過首先將所述木材用染料著色，任選將其干燥，然后將其用式(I)或(II)的染料穩(wěn)定劑處理來實施，或者通過將待著色的木材直接用含有染料和式(I)或(II)的染料穩(wěn)定劑處理來實施。
例如，用式(I)或(II)的染料穩(wěn)定劑處理木材可通過將著色的和任選干燥的木材用式(I)或(II)的染料穩(wěn)定劑的水性制劑、或將式(I)或(II)的染料穩(wěn)定劑加入到商業(yè)可得的硝基纖維素油漆中，然后用其涂布所述著色的和任選干燥的木材來實現(xiàn)。
根據(jù)木材的質地和品種，以及所述含有染料穩(wěn)定劑或染料穩(wěn)定劑和染料的木材著色劑的接觸時間，所述染料可直接展開在所述木材物料的表面，或者可有利地深入滲透到所述木材內部。
可采用常規(guī)方法將本發(fā)明的木材著色劑涂布到木材上，例如通過將所述木材浸入到所述木材著色劑浴中、通過刷涂、噴涂或通過刮涂來實施這種涂布。此處的暴露時間最長可達數(shù)小時，所述木材著色劑浴的溫度通常為20至大約110℃之間。
當完成所述處理后，通常將所述木質物體于室溫及空氣中干燥。但已處理的木材也可在最高可達約100℃的高溫下干燥(例如在對流干燥箱中)。
可用本發(fā)明的木材著色劑處理所有常規(guī)品種的木材，例如松樹、云杉、樅樹、橡樹、岑樹、山毛櫸樹、楓樹、胡桃樹、梨樹、柚樹、桃花心木、栗樹、樺樹、落葉松、榛子樹、菩提樹、柳樹、楊樹、榆樹、歐洲赤松、懸鈴樹、非洲白木或山楊。
以下實施例用于闡述本發(fā)明。除非另有聲明，否則份數(shù)為重量份數(shù)，百分比為重量百分比。溫度為攝氏度。重量份數(shù)和體積份數(shù)之間的關系與克和立方厘米之間的關系相同。實施例1往100ml壓力染色瓶設備中加入由80ml水(將pH調節(jié)到6.5至7.0)和0.08g式 的染料組成的液體。
往此設備內加入4.0g0.8mm厚的非洲白木板。
將所述瓶密封并加熱到110℃。在此溫度下攪拌4小時后，將所述瓶內物體冷卻，并將已染色的木片用冷水洗滌并干燥。
將20.0g/l的式 的染料穩(wěn)定劑的水性溶液用刮涂機(槽深24微米)涂布到所述已染色并干燥的木片上，并干燥。
由此在橫截面上得到滲透完全的均勻的紅色，耐曬性非常好。實施例2將由岑樹制成的0.8mm木板的上表面用精細砂紙打磨，用布濕潤，干燥并再次仔細地打磨。然后將表面的所有木屑刷掉。
用漆刷或手工涂布器，將由93重量份水、4重量份溶于水中的式(IIId)的染料穩(wěn)定劑和3重量份20％的式 的染料的含水商品組成的著色劑涂布于以上述方式制備的木材表面上，用量為大約100g/m2。
將所述已著色的木材在空氣中干燥。
由此得到鮮紅色的木材，耐曬性非常好。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例3將由岑樹制成的0.8mm木板的上表面用精細砂紙打磨，用布濕潤，干燥并再吹仔細地打磨。然后將表面的所有木屑刷掉。
用漆刷或手工涂布器，將由97重量份水、3重量份20％的式(45)的染料商品組成的著色制劑涂布于以上述方式制備的木材表面上，用量為大約100g/m2并干燥。
然后將所述已著色的木材用由96重量份水和4重量份式(IIId)的染料穩(wěn)定劑組成的媒染劑處理。
隨后將所述木材在空氣中干燥。
由此得到鮮紅色的木材，耐曬性非常好。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例4將由岑樹制成的0.8mm木板的上表面用精細砂紙打磨，用布濕潤，干燥并再次仔細地打磨。然后將表面的所有木屑刷掉。
用漆刷或手工涂布器，將由97重量份水、3重量份20％的式(45)的染料商品組成的著色制劑涂布于以上述方式制備的木材表面上，用量為大約100g/m2，并干燥。
然后將所述已著色的木材用用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布，其中所述漆和下式 的染料穩(wěn)定劑按96重量份比4重量份的比例進行摻混。接著將所述木材在空氣中干燥。
由此得到鮮紅色的木材，耐曬性非常好。實施例5如實施例2到4中所述的方法，但不用式(45)的染料，而采用相同量的式 的染料。
由此得到耐曬性非常好的藍色木材。實施例6將由岑樹制成的0.8mm木板的上表面用精細砂紙打磨，用布濕潤，干燥并再次仔細地打磨。然后將表面的所有木屑刷掉。
用漆刷或手工涂布器，將由96重量份水、3重量份溶于水中的式(IIId)的染料穩(wěn)定劑和1重量份20％的式 的染料的含水商品涂布于以上述方式制備的木材表面上，用量為大約100g/m2。
將所述木材在空氣中干燥。
由此得到耐曬性非常好的黃色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例7如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(2)的染料。
由此得到耐曬性非常好的紅色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例8如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(3)的染料。
由此得到耐曬性非常好的藍色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例9如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(8)的染料。
由此得到耐曬性非常好的藍色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例10如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(12)的染料。
由此得到耐曬性非常好的藍色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例12如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(26)的染料。
由此得到耐曬性非常好的黃色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例13如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(27)的染料。
由此得到耐曬性非常好的紅色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例14如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(28)的染料。
由此得到耐曬性非常好的棕色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例15如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(29)的染料。
由此得到耐曬性非常好的棗紅色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例16如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(30)的染料。
由此得到耐曬性非常好的橙色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例17如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(31)的染料。
由此得到耐曬性非常好的紅色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例18如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(34)的染料。
由此得到耐曬性非常好的黑色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例19如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(42)的染料。
由此得到耐曬性非常好的黃色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例20如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(46)的染料。
由此得到耐曬性非常好的黑色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例21如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(48)的染料。
由此得到耐曬性非常好的藍色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例22如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(49)的染料。
由此得到耐曬性非常好的紅色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例23如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(50)的染料。
由此得到耐曬性非常好的藍色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例24如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(51)的染料。
由此得到耐曬性非常好的黑色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例25如實施例6所述的方法，但不用式(1)的染料，而采用相同量的式(52)的染料。
由此得到耐曬性非常好的藍色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例26將由岑樹制成的0.8mm木板的上表面用精細砂紙打磨，用布濕潤，干燥并再次仔細地打磨。然后將表面的所有木屑刷掉。
用漆刷或手工涂布器，將由91重量份水、3重量份溶于水中的式(IIId)的染料穩(wěn)定劑
3重量份的式 的UV吸收劑和3重量份20％的式 的染料的含水商品組成的著色劑涂布于以上述方式制備的木材表面上，用量為大約100g/m2。
隨后將所述木材在空氣中干燥。
由此得到耐曬性非常好的鮮藍色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)實施例27如實施例26所述的方法，但不采用式(100)的UV吸收劑，而采用相同量的式 的UV吸收劑。
由此得到耐曬性非常好的藍色木材。
(所述已著色的木材可隨后用商業(yè)可得的硝基纖維素漆涂布。)
權利要求
1.一種將木材著色的方法，所述方法包括用水性制劑處理未著色的木材，所述制劑包括a)至少一種染料和b)至少一種式(I)或(II) 的染料穩(wěn)定劑；其中G1和G2各自獨立為C1-C4烷基，或一起為1，5-亞戊基，Z1和Z2為甲基，或者Z1和Z2形成未取代的或被酯、醚、羥基、氧代基、羥腈、酰氨基、氨基、羧基或氨基甲酸酯基取代的橋聯(lián)單元，E為氧基或羥基，且X為無機或有機陰離子，以及陽離子的總數(shù)h與陰離子的總數(shù)j相等。
2.權利要求1的方法，其中所用的染料穩(wěn)定劑為式 的化合物1-氧基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶。
3.權利要求1或權利要求2的方法，所述方法中所采用的染料為酸性染料、陽離子染料、活性染料或金屬絡合物染料。
4.權利要求1到3中任一項的方法，所述方法包括首先將所述木材著色，隨后將其用式 的染料穩(wěn)定劑處理，其中G1和G2各自獨立為C1-C4烷基，或一起為1，5-亞戊基，Z1和Z2為甲基，或者Z1和Z2形成未取代的或被酯、醚、羥基、氧代基、羥腈、酰氨基、氨基、羧基或氨基甲酸酯基取代的橋聯(lián)單元，E為氧基或羥基，且X為無機或有機陰離子，以及陽離子的總數(shù)h與陰離子的總數(shù)j相等。
5.一種包括至少一種染料和至少一種式(I)或(II) 的染料穩(wěn)定劑的水性木材著色劑，其中G1和G2各自獨立為C1-C4烷基，或一起為1，5-亞戊基，Z1和Z2為甲基，或者Z1和Z2形成未取代的或被酯、醚、羥基、氧代基、羥腈、酰氨基、氨基、羧基或氨基甲酸酯基取代的橋聯(lián)單元，E為氧基或羥基，且X為無機或有機陰離子，以及陽離子的總數(shù)h與陰離子的總數(shù)j相等。
6.權利要求1或權利要求2的方法，其中所述木材用權利要求5的木材著色劑處理。
7.式(I)或(II) 的染料穩(wěn)定劑在已著色木材的光化學和熱穩(wěn)定中的用途，其中G1和G2各自獨立為C1-C4烷基，或一起為1，5-亞戊基，Z1和Z2為甲基，或者Z1和Z2形成未取代的或被酯、醚、羥基、氧代基、羥腈、酰氨基、氨基、羧基或氨基甲酸酯基取代的橋聯(lián)單元，E為氧基或羥基，且X為無機或有機陰離子，以及陽離子的總數(shù)h與陰離子的總數(shù)j相等。
8.權利要求5的木材著色劑在對木材進行著色中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將木材著色的方法，所述方法包括用水性制劑處理未著色的木材，所述制劑包括a)至少一種染料，和b)至少一種式(I)或(II)的染料穩(wěn)定劑；其中G
文檔編號B27K5/02GK1440448SQ01812481
公開日2003年9月3日 申請日期2001年5月3日 優(yōu)先權日2000年5月11日
發(fā)明者S·科勒, P·沙伊布利 申請人:西巴特殊化學品控股有限公司