PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 51
Int. Cl.: C09D 5/32 (2006.01) C09D 15/00 (2006.01) B27K 3/34 (2006.01) B27K 3/52 (2006.01) 12
TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3
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Número de solicitud europea:02425587 .9 86
Fecha de presentación :30.09.2002 87
Número de publicación de la solicitud:1403331 87
Fecha de publicación de la solicitud:31.03.2004
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Título:Revestimiento, proceso de preparación y su uso sobre un soporte de madera. 30
Prioridad:20.09.2002 IT BO02A0599
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Fecha de publicación de la mención BOPI: 01.09.2006
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Fecha de la publicación del folleto de la patente: 01.09.2006
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Titular/es:Arch Sayerlack Coatings S.R.L. Via del Fiffo 12
40065 Pianoro BO, IT
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Inventor/es:Benni, Stefano; Nanni, Alessandro; Spagna, Alessandro y Carrelli, Roberto
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Agente:Carpintero López, Francisco
Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del
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5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 DESCRIPCIÓN
Revestimiento, proceso de preparación y su uso sobre un soporte de madera.
La presente invención se refiere a un revestimiento y a un proceso para su preparación. Además, la presente invención se refiere al uso de dicho revestimiento para aplicaciones sobre un soporte como, por ejemplo, madera.
Sobre el mercado, como es sabido, hay una gran cantidad de revestimientos para aplicaciones externas sobre un soporte de madera. En particular, en los últimos años para reducir la emisión de sustancias orgánicas volátiles al ambiente, se han desarrollado distintos productos a base de agua. Un grupo de revestimientos a base de agua para aplicaciones sobre madera está compuesto por revestimientos transparentes para uso externo.
El soporte de madera y el revestimiento, como es sabido, sufren fenómenos de degradación debido a agentes atmosféricos tales como por ejemplo radiación solar, en particular el componente ultravioleta de la radiación solar; calor; temperatura ambiente; humedad líquida (lluvia) o humedad gaseosa (humedad atmosférica). Además, como se sabe, un soporte de madera expuesto a la luz solar sufre un proceso de degradación. En la práctica, debido a la degradación de la lignina la superficie expuesta adquiere un color gris, lo cual provoca una mayor porosidad de la madera, una pérdida de firmeza estructural y una mayor absorción de la humedad ambiente. Tal degradación implica un aumento del fenómeno de variación dimensional, que se puede advertir como hendiduras superficiales. Las aberturas o hendiduras facilita la absorción del agua, lo cual en su caso da como resultado un color marrón oscuro y poco a poco termina por degradar la estructura interna de la madera. El aumento de la humedad relativa favorece la formación de colonias de mohos y hongos.
La degradación del soporte de madera y del revestimiento, por ejemplo un revestimiento transparente, implica un detrimento del aspecto externo del producto revestido. Una vez terminada la acción de protección de la película de revestimiento, la velocidad de degradación del soporte de madera pasa a ser más elevada. El resultado práctico de esta degradación es un aspecto desagradable del producto revestido.
Además, debido a una posterior hendidura de la superficie de la madera, tiene lugar un decaimiento estructural de la madera. Finalmente la madera se pudre debido a la presencia de hongos y mohos, lo cual provoca una pérdida de estabilidad dimensional del material usado para fabricar, a título ejemplificador, una ventana para exteriores.
La patente de invención US 5.238.745 publica un revestimiento bicomponente que incluye una mano interior, que contiene un antioxidante fenólico, y una convencional mano superior, que preferentemente contiene un estabilizador a la luz, para proteger las superficies de madera contra la degradación inducida por la luz.
La patente de invención US 6.207.290 publica un revestimiento monocomponente de color para proteger la madera contra suciedad provocada por organismos dañinos: dicho revestimiento comprende un derivado de arsénico, como biocida, y un antioxidante y un absorbedor de rayos ultravioletas, que ayuda a prevenir la degradación por oxidación debido a la luz de dicho derivado de arsénico biocida, prolongando así su aptitud para rechazar la suciedad.
Ninguna de ellas proporciona un revestimiento para madera que presente invariabilidad de sus características esté-ticas y mecánicas incluso después de una exposición prolongada a todo tipo de agentes atmosféricos.
Por lo tanto, es necesario que sobre el mercado haya un revestimiento o sistema de revestimiento que no posea las desventajas de la técnica conocida.
En particular, está la necesidad de tener un revestimiento o sistema de revestimiento “combinado” que aumente la duración, en buenas condiciones, del soporte de madera, impidiendo así que se tengan que realizar frecuentes trabajos de mantenimiento.
Más exactamente, está la necesidad de tener un revestimiento o sistema de revestimiento combinado que mantenga invariadas sus características estéticas de protección por un lapso de tiempo más largo que la duración que se puede obtener a través de la aplicación sobre el mismo soporte de una pintura de base o imprimador y un revestimiento de acabado tal como, por ejemplo, los que hay a disposición sobre el mercado.
Un primer objetivo de la presente invención es el de proporcionar un revestimiento que presente inalterabilidad de sus características estéticas y mecánicas incluso después de una exposición prolongada a los agentes atmosféricos.
Otro objetivo de la presente invención es el de proporcionar un revestimiento que pueda proteger el soporte de madera contra ataques provocados por hongos, mohos y fenómenos de degradación debidos a la acción de rayos ultravioletas, y por absorción de humedad.
Esos y otros objetivos, que se podrán de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue, los ha logrado la parte solicitante, quien ha hallado útil hacer uso de una combinación especial de un imprimador específico y un revestimiento específico de acabado.
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Por lo tanto, un primer objetivo de la presente invención es el de proporcionar un revestimiento o sistema de revestimiento combinado cuyas características están listadas en la reivindicación independiente anexa.
Otro objetivo de la presente invención es el de proporcionar un proceso para la preparación de dicho revestimiento, cuyas características están listadas en la reivindicación independiente anexa.
Otro objetivo de la presente invención es la utilización de dicho revestimiento o sistema de revestimiento combi-nado para aplicaciones sobre un soporte de madera para exteriores.
La parte solicitante ha hallado útil desarrollar un sistema de revestimiento combinado que incluye dos formulacio-nes.
La primera formulación es un imprimador específico para obtener un revestimiento transparente de un soporte de madera.
La segunda formulación es un revestimiento transparente específico para el acabado de un producto de madera previamente embebido con un imprimador.
En general, un imprimador está definido como una formulación de resinas, por ejemplo resinas acrílicas; un di-solvente, por ejemplo agua y aditivos. Un imprimador tiene un bajo contenido de sólido residual, del 10 al 35% del peso, con respecto a la cantidad total de imprimador. El imprimador se aplica siempre directamente sobre la madera, generalmente madera no tratada.
Por revestimiento de acabado generalmente se entiende una formulación con contenido de resinas, por ejemplo resinas acrílicas; un disolvente, por ejemplo agua y aditivos. El revestimiento transparente para uso en exteriores tiene un residuo sólido del 30 al 60% del peso. El revestimiento normalmente se aplica sobre un soporte de madera previamente tratado con un imprimador.
Preferentemente, entre la aplicación del imprimador y el revestimiento de acabado se puede aplicar una tercera formulación, conocida como “filler”, masilla o producto intermedio. Dicha tercera formulación generalmente es un revestimiento que une aún más las fibras de madera de modo de facilitar el trabajo de lijado antes de la aplicación del revestimiento de acabado.
Dicha primera formulación, que es el objeto de la presente invención, es un imprimador comúnmente usado por personas expertas en el sector para obtener un revestimiento transparente de una superficie de madera, al cual se le ha añadido compuestos especiales.
La parte solicitante ha hallado útil agregar a dicho imprimador un compuesto antioxidante de madera seleccionado (HALS = Hindered Amine Light Stabilizer, es decir aminas estéricamente impedidas); un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 3), puesto que el resultado que se obtiene es una mayor protección del soporte de madera. Como aspecto caracterizador, dicho antioxidante de madera se elige entre derivados de piperidinaoxilo; por ejem-plo 4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidinaoxilo.
De manera ventajosa, el compuesto antioxidante de madera está presente en una cantidad de 0,1 a 5% del peso, con respecto al peso total de dicha primera formulación específica.
Como adicional aspecto caracterizador, el compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (tipo 3) se elige entre compuestos de titanio micronizado; por ejemplo dióxido de titanio micronizado con partículas que tienen un diámetro de 1 a 50 nanómetros.
De manera ventajosa, el compuesto de absorción está presente en una cantidad de 0,1 a 4% del peso.
Preferiblemente, el imprimidor puede incluir resinas acrílicas o resinas acrílicas derivadas en dispersión acuosa; aditivos; desespumantes; sustancias fungicidas y pigmentos transparentes a base de óxidos de hierro.
Dicha segunda formulación, que es el objeto de la presente invención, es un revestimiento de acabado comúnmente usado por personas expertas del sector para obtener un revestimiento transparente sobre un soporte de madera, al cual se le ha añadido compuestos especiales.
La parte solicitante ha hallado útil agregar a dicho revestimiento de acabado un compuesto antioxidante de reves-timiento seleccionado; un compuesto de absorción de rayos ultravioletas (UV) (tipo 1); un compuesto de absorción de rayos ultravioletas (UV) (tipo 2), puesto que el resultado que se obtiene es una duración prolongada a la exposición externa.
En particular, dicho compuesto antioxidante para revestimiento de acabado se elige entre derivados de piperidilo; por ejemplo bis(piperidilo)-sebacate o, alternativamente, metilo y 1,2,2,6,6-pentametilo-4-piperidilo sebacate.
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Ventajosamente, el compuesto antioxidante está presente en una cantidad de 0,1 a 2%.
En particular, dicho compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 1) se elige entre derivados de hidro-xifenilo-benzotriazol; por ejemplo obtenido a partir de una reacción de metilo-3-(3-2H-benzotriazol-2-y1)-5-t-butilo-4-hidroxifenilo)-propionato en disolvente PEG 300.
De manera ventajosa el compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 1) está presente en una cantidad de 0,1 a 2% del peso.
En particular, dicho compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 2) se elige entre derivados de triazina; por ejemplo (Tinuvin), el cual es una solución al 85% de una sustancia activa CAS 153519-44-9 en 1-metoxi-2-propanol.
Preferentemente, el revestimiento de acabado según la presente invención puede comprender: una sustancia fungi-cida en una cantidad de 0,05 a 1,5% del peso; un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 3), como se ha mencionado arriba.
Preferentemente, el revestimiento de acabado de la presente invención puede incluir una cera sólida de protec-ción. En la práctica, esta última es una cera sintética de polipropileno que ayuda a reducir la intensidad de radiación ultravioleta dispersando esta última hacia todas las direcciones contenidas en el ángulo sólido.
Preferentemente, el revestimiento de acabado de la presente invención puede comprender óxidos de hierro, como se ha mencionado arriba.
En una realización preferida de la presente invención el sistema de revestimiento combinado puede incluir una tercera formulación (generalmente conocida como “filler” o producto intermedio) la cual se aplica entre dicha primera y dicha segunda formulación.
Dicha tercera formulación es de un tipo conocido en el mercado, a la cual se le ha añadido compuestos especiales. La parte solicitante ha hallado útil agregar a dicho producto intermedio: un compuesto antioxidante de revesti-miento del tipo amina estéricamente impedida (HALS); por ejemplo un derivado de piperidilo en una cantidad de 0,1 a 2% del peso: una sustancia fungicida en una cantidad de 0,05 a 1,5% del peso; un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 1) en una cantidad de 0,05 a 2% del peso.
En el contexto de la presente invención por compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) tipo 1, tipo 2 y tipo 3 se entiende un compuesto absorbedor de radiaciones ultravioletas en una determinada región del espectro ultravioleta, cada una de dichas regiones teniendo un dado intervalo de valores de frecuencia y longitud de onda de la radiación.
Otro objetivo de la presente invención es un proceso para preparar dicho sistema de revestimiento combinado según lo conocido por las personas expertas del sector.
Por ejemplo, la resina en dispersión acuosa, supongamos una resina acrílica, se introduce dentro de un adecuado re-cipiente provisto de elementos de mezclado. En función de que se tenga que preparar dicha primera formulación, dicha segunda formulación o dicha tercera formulación, se agregan en secuencia y bajo agitación los varios componentes.
Si se tiene que preparar el revestimiento de acabado (segunda formulación), dentro de dicho recipiente se agregan, a temperatura ambiente, en secuencia y bajo agitación, los siguientes componentes: un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 1); un compuesto antioxidante de revestimiento; un aditivo de nivelación; un agente conservante; un aditivo espesante; un aditivo desespumante; pigmentos de óxido de hierro; un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 3); una cera protectora y un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 2).
Si se tiene que preparar un producto intermedio (tercera formulación), se repite el mismo procedimiento bajo agitación a temperatura ambiente, agregando en secuencia los componentes necesarios.
Otro objetivo de la presente invención es la utilización del sistema de revestimiento combinado para obtener un revestimiento transparente sobre productos de madera (ventanas, puertas, balcones) para exteriores.
El imprimador según la presente invención (listo para su uso) se aplica a un soporte de madera, preferentemente ya lijado con papel de lija (sin tratamiento previo con productos químicos) con sistemas conocidos tales como revesti-miento por rociado, inmersión, flow coating (aplicación por riego) y pincel. Después de haber aplicado el imprimador se deja secar la superficie por un período de tiempo comprendido entre 4 y 16 horas.
Posteriormente, la superficie puede ser ligeramente tratada con un esmeril y finalmente se aplica el revestimiento de acabado según la presente invención, generalmente a través de sistemas de rociado. Luego se deja secar la superficie tratada por un período de tiempo comprendido entre 10 y 24 horas.
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De manera ventajosa, después de la aplicación y el secado del imprimador, se puede aplicar un “filler” o producto intermedio (tercera formulación) utilizando métodos convencionales. Una vez aplicado el filler, se lo deja secar por un período de tiempo comprendido entre 16 y 24 horas. Posteriormente, de manera ventajosa al producto se lo puede tratar con un esmeril para luego aplicar el revestimiento de acabado (segunda formulación).
Ejemplo de aplicación
La figura anexa (Figura A) muestra un experimento comparativo de una prueba cotejando una superficie de roble (1) tratada con un sistema de revestimiento convencional a base de agua y una superficie de roble (2) tratada con el sistema de revestimiento según la presente invención.
La superficie (1) ha sufrido la aplicación de un imprimador a base de agua que contiene una resina acrílica y aditivos conocidos; una aplicación de un producto intermedio “filler” que contiene una resina acrílica y aditivos conocidos; y una aplicación de un revestimiento de acabado que contiene una resina acrílica en dispersión acuosa, un inhibidor de espuma, óxido de hierro, una cera y aditivos conocidos.
La superficie (2) ha sido sometida a una aplicación de dicha primera formulación; una aplicación de dicha tercera formulación y una aplicación de dicha segunda formulación según el método de aplicación descrito arriba.
Una vez secadas, ambas superficies (1 y 2) se pusieron (manteniendo una inclinación de 45 grados con respecto a la línea vertical) al sol en una dirección hacia el sur en un campo de exposición externa fuera del laboratorio QUV-Lab, Homestead Florida. El período de exposición ha sido de 24 meses. La exposición ha sido continua, día y noche, durante los 24 meses.
La porción inferior de ambas superficies (1b y 2b) ha sido protegida contra el sol por medio de un adecuado armazón, mientras que las porciones de ambas superficies denotadas con 1b y 2b han sido expuestas según se ha descrito arriba.
Al final de los 24 meses se han tomado ambas superficies para su respectivo análisis. El análisis ha demostrado que la superficie (2a) tratada con el sistema según la presente invención tuvo una resistencia a la degradación claramente superior a la de la superficie (1a), mientras que ambas porciones protegidas (1b y 2b) no habían sufrido ningún cambio. La superficie (1a) muestra la degradación total de la película de revestimiento, la cual se separó totalmente del soporte. Asimismo, el soporte muestra marcas de hendiduras y de degradación de la superficie, como se ha señalado mediante un color gris oscuro. En las hendiduras la madera ha tomado un color negro debido a la exagerada absorción de humedad y a la posterior degradación también de la estructura de la madera. Dichas áreas negras además muestran una degradación debida al inicio de la proliferación de mohos y hongos.
Un análisis de la superficie (2a) pone de manifiesto que la película de revestimiento aplicada todavía está esencial-mente intacta, y que no hay marcas de degradación del soporte de madera.
Los resultados descritos arriba jamás se habían logrado con anterioridad con un revestimiento transparente que cambia el color natural de la madera sin ocultar su estructura.
Ejemplo de imprimador (dicha primera formulación)
A un imprimador común que contiene una resina acrílica en dispersión acuosa del tipo conocido con 93,7% de peso, se le agrega: un compuesto antioxidante de madera tipo HALS (derivado de piperidinaoxilo), 0,4% del peso; opcionalmente un fungicida (IPBC), 0,4% del peso; un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 3) (dispersión de dióxido de titanio micronizado), 2,5% del peso; opcionalmente una mezcla de óxidos de hierro trans-parentes, 3% del peso.
Ejemplo de producto intermedio (dicha tercera formulación)
A un producto intermedio común “filler” del tipo conocido que contiene una dispersión acuosa de resinas acrílicas con 98,7% del peso, se le agrega: un compuesto antioxidante de revestimiento HALS de tipo derivado de piperidilo, 0,4% del peso; opcionalmente un fungicida (IPBC), 0,4% del peso; un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 1) derivado de hidroxifenilo-benzotriazol, 0,5% del peso.
Ejemplo de revestimiento de acabado (dicha segunda formulación)
A un revestimiento de acabado opaco transparente comúnmente usado que contiene una dispersión de resinas acrílicas en agua con 95,35% del peso, se le agrega un compuesto antioxidante de revestimiento tipo HALS (aminas estéricamente impedidas) derivado de piperidilo, 0,8% del peso; opcionalmente un fungicida (IPBC), 0,2% del pe-so; un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 1), 1% del pepe-so; un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 2) del tipo derivado de triazina, 0,5% del peso; opcionalmente un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas (UV) (tipo 3) dispersión de dióxido de titanio micronizado, 0,1% del peso; opcionalmente una cera protectora, 2% del peso; opcionalmente una mezcla de óxidos de hierro transparentes, 0,05% del peso.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 REIVINDICACIONES 1. Sistema de revestimiento para aplicación en madera que comprende: - un imprimador que incluye:
* resinas acrílicas, o resinas acrílicas derivadas, en dispersión acuosa; * un compuesto antioxidante de madera;
- un revestimiento de acabado que incluye: * resinas acrílicas en dispersión acuosa;
* un compuesto antioxidante de revestimiento, seleccionado a partir de derivados de piperidilos;
* un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas seleccionado a partir de derivados hidroxifenilo-benzotria-zol;
* un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas seleccionado a partir de derivados de triazina; caracterizado por el hecho que,
- en dicho imprimador, el mencionado compuesto antioxidante de madera se selecciona a partir de derivados de piperidinaoxilo; y
- dicho imprimador, además, contiene un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas seleccionado a partir de compuestos de titanio micronizado.
2. Sistema de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que, en dicho imprimador, el mencionado antioxidante de madera es 4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametilo piperidinaoxilo.
3. Sistema de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que, en dicho imprimador, el mencionado compuesto absorbedor de rayos ultravioletas es dióxido de titanio micronizado.
4. Sistema de revestimiento según la reivindicación 1, en el cual dicho imprimador además comprende: aditivos; inhibidores de espuma; sustancias fungicidas y pigmentos a base de óxidos de hierro transparentes.
5. Sistema de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que, en dicho revestimiento de acabado, el mencionado compuesto antioxidante de revestimiento se selecciona a partir de bis(1,2,2,6,6-pentametilo-4-piperidilo)-sebacate; metilo y 1,2,2,6,6-pentametilo-4-piperidilo-sebacate.
6. Sistema de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que, en dicho revestimiento de acabado, el mencionado compuesto absorbedor de rayos ultravioletas, seleccionado a partir de derivados de hidroxife-nilo-benzotriazol, se obtiene a partir de la reacción de metilo-3-(3-(2H)benzotriazol-2-y1)-5-t-butilo-4-hidroxifenilo) propionato en disolvente 300 PEG.
7. Sistema de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que, en dicho revestimiento de acabado, el mencionado compuesto absorbedor de rayos ultravioletas, seleccionado a partir de derivados de triazina, es una solución comercial que contiene 85% de 4-(4,6-bis(2,4-dimetilofenilo)-1,3,5-triazina-2y1)-1,3-bencenodiol en 1-metoxi-2-propanol.
8. Sistema de revestimiento según una o varias de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que dicho revestimiento de acabado además comprende una cera sintética, es decir una cera de polipropileno, y/u óxidos de hierro.
9. Sistema de revestimiento según una o varias de las precedentes reivindicaciones, en el cual dicho revestimiento de acabado además comprende una sustancia fungicida.
10. Sistema de revestimiento según una o varias de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que además incluye un filler, que comprende:
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- un compuesto antioxidante de revestimiento, que es una amina estéricamente impedida, seleccionada a partir de compuestos de piperidilo;
- una sustancia fungicida;
- un compuesto absorbedor de rayos ultravioletas, seleccionado a partir de derivados de hidroxifenilo-benzotriazol. 11. Proceso para preparar dicho sistema de revestimiento según una o varias de las reivindicaciones de 1 a 10, que prevé el agregado en secuencia de componentes individuales dentro de un recipiente provisto de elementos de mezclado.
12. Uso del sistema de revestimiento según una o varias de las reivindicaciones de 1 a 10, para obtener un revesti-miento transparente de una superficie de madera.
13. Método para aplicar dicho sistema de revestimiento según una o varias de las reivindicaciones de 1 a 10, que comprende los siguientes pasos:
- tratamiento de una superficie de madera con dicho imprimador a través de sistemas de aplicación;
- tratamiento de dicha superficie de madera con dicho revestimiento de acabado a través de sistemas de aplicación. 14. Método según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho que dicha superficie de madera tratada con dicho imprimador luego es tratada con dicho filler según la reivindicación 10.
