DE1962976A1 - Verfahren zur Herstellung von kupferfarbigen UEberzuegen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von kupferfarbigen UEberzuegenInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von kupferfarbigen Überzügen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kupferfarbigen Uberzügen auf Oberflächen aus Keramik, Holz, Metallen u. dgl..
- Es besteht häufig das Bedürfnis, feste, insbesondere dreidimensionale Gegenstände aus vornehmlich dekorativen Gründen aus Kupfer od. Kupferblech herzustellen oder einen dahingehenden Anschein zu erzeugen. Kupfer ist jedoch bekanntlich ein sehr wertvoller Werkstoff, der schon aus Kostengründen nicht für jeden Zweck in jeder Menge zur Verfügung steht. Außerdem ist seine Formgebung bei stark zerklüfteten od. strukturierten Oberflächen schwierig und teuer, well dafür nur die Gießmethode oder bei Verwendung von Blechen Präge- und Preßverfahren in Betracht kommen.
- Die naturgetreue Nachbildung von kupferfarbigen Oberflächen ohne Verwendung von metallischem Kupfer ist ebenfalls schwierig. Alle bekannten kupferfarbigen Anstriche od. Lackierungen sind leicht von natürllchem Kupfer zu unterscheiden und befriedigen somit nicht.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, kupferfarbige ueberzüge auf beliebigen festen Oberflächen zu bilden, die von echtem tupfer nicht oder kaum unterscheidbar sind und bei Verwendung von preiswertem und leicht formbarem Trägermaterial, insbesondere keramischen Werkstoffen, eine erhebliche Veredlung dieser Werkstoffe darstellen.
- Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf die zunächst porenschließend und ggf. korrosionshindernd vorbehandelten Oberflächen eine flüssige Mischung aus einem Duroplastharz, einem Lösungsmittel od. Lösungsmittelgemisch und einem in Gegenwart von Fettstoffen plättohenförmig geschliffenen Kupferpulver aufgetragen und bei erhöhter Temperatur ausgehärtet wird, wonach das an der Oberfläche der Harz/kupfer-Schicht befindliche Kupfer durch chemischen Angriff gefärbt und ggf.
- schattiert wird, bevor ein farbloser Lack, vorzugsweise Kunstharzlack, aufgetragen und bei erhöhter Temperatur eingebrannt wird. Die erfindungsgemäß erzielten rupferoberfläche , beispielsweise im Altkupfer- od. Kupferpatinadekor ausgeführt, sieht echtem tupfer außerordentlich ähnlich und erwecken bei Verwendung von aus Keramik geformten Trägern den Anschein massiver Kupfergußkörper.
- Mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich grundsätzlich alle festen Gegenstände behandeln, wobei jedoch beim ersten Verfahrensschritt, der porenschließenden Behandlung, auf die Besonderheiten der jeweiligen Werkstoffe Rücksicht zu nehmen ist. Bei keramischen Oberflächen ist es von Vorteil, in an sich bekannter eise eine Glasur aufzubringen. Diese verhindert nicht nur ein "Absacken" der Harz/ Kupfer-3chicht in das keramische Material ilinein, sondern verbessert auch die Haftung wischen Keramik und Uberzug.
- Auf diese Weise können alle bekannten keramischen Grundmassen behandelt werden, wobei deren Oberflächengüte für die Haftung des Uberzut;es nicht wesentlich ist. Allerdings bestimmt der Glanzgrad der Glasur in etwa den Oberflächenschimmer des Überzuges bei Altkupferdekor. Bei erfindungsgemäß zu überziehenden Holzgegenständen ist eine Oberflächenversiegelung mit dafür bekannten Mitteln vorzunehmen, damit die Foren geschlossen werden.
- Koriosionsp;efährdete Metalle, wie z.B. Eisen und Stahl, bedürfen dagegen im allgemeinen nur einer Antikorrosions-Vorbehandlung. Anstelle einer Glasur bei keramischen Oberflachen ist prinzipiell auch ein Lackauftrag denkbar.
- Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete Duroplaste sind melaminmodifizierte Acrylatharze. Als Lösungsmittel haben sich Ester von Hydroxycarbonsäuren, vorzugsweise Glykolsäurebutylester, gut bewährt. Zur Harzlösung können zusätzlich noch Butylalkohol und/oder Dimeth=lbenzol zugesetzt werden. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Endlackierung ebenfalls mit einem entsprechend gelösten Duroplast1 vorzugsweise auch mit einem melaminmodifizierten Acrylatharz, vorzunehmen.
- Für den Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es von wesentlicher Bedeutung, daß das Kupferpulver nach dem Auftragen der mit Kupferpulver beladenen Harzlösung sich an der Schichtoberfläche befindet. Zu diesem Zweck ist im Verfolg des Erfindungsgedankens vorgesehen, daß ein in Gegenwart von Stearinsure und/oder Mineralfett, z.B.
- Vaseline, auf eine mittlere Korngröße von etwa 100 micron plättchenförmig geschliffenes Kupferpulver verwendet wird.
- Die Verwendung der Fettstoffe beim pulverbildenden Schleifen führt zu einem Aufschwimmen der Metallplättchen in der aufgetragenen Harzlösung. Auf diese eise bildet sich an der Schichtoberfläche eine praktisch geschlossene Kupferschicht, die ähnlich wie massives Metall oberflächlich chemisch behandelt werden kann.
- ür die Erzielung einer geschlossenen Kupferschicht ist überraschenderweise nur eine verhältnismäßig geringe Kupferkonzentration erforderlich. Sehr gute Ergebnisse werden erhalten, wenn das Kupferpulver der Harzlösung im Gewichtsverhältnis 1 : 100 bis 10 : 100, vorzugsweise 2 : 100 bis 5 : 100, zugemischt wird.
- Die Kupfer/Harz-Lösung wird zweckmäßig durch Spritzen aufgetragen, wofiir sich eine eingestellte Lösungskonsistenz zwischen etwa 50 und 60 DIN sec. gut eignet.
- Bei nur einmaligem Spritzauftrag ergibt sich bereits eine für den beabsichtigten Zweck völlig ausreichende Schicht dicke.
- Da vorzugsweise für das Aufbringen des Kupfers eine Harzlösung entsprechender od. ähnlicher Zusammensetzung Verwendung findet, können sich auch die jeweiligen Behandlungstemperaturen und -zeiten entsprechen oder ähnlich sein. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Aushartunu und ggf. das Einbrennen bei Temperaturen zwischen 150 und 190° C, vorzugsweise 160 und 170 C> innerhalb eines Zeitraumes zwischen 20 und 60 min, vorzugsweise 30 und 50 ifin, vorgenommen wird.
- Zur Erzielung eines Altkupferdekors wird in Weiterführung des Erfindungsgedankens die ausgehärtete Harz/Kupfer-Schicht mit im heißen Wasser gelöster Schwefelleber unter Zusatz vonArrrnoniumhydroxd behandelt und nach damit erzielter Schwarzfärbung der Kupferschicht schattiert.
- Soll dagegen ein Kupferpatinadekor resultieren, wid die ausgehärtete Harz/Kupfer-Schicht mit einer Lösung aus Kupfernitrat, Ammoniak, Ammoniumchlorid und Wasser behandelt und die nach dem Abtrocknen entstandene Schicht entfernt.
- Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand zweier Verfahrensbeispiele näher erläutert.
- Beispiel 1 600 g des melaminmodifizierten Acrylatharzes Macrynal 5511 der Firma Cassella, Frankfurt (Main), wurden in 100 g Glykolsäurebutylester, 40 g Butanol und 2Cio g X.. lol unter Rühren gelöst. Dieser Harzlösung wurden 30 g reines Kupferpulver E 900 der Firma Eckardt-Werke, Fürth, zugesetzt und damit innig vermischt. Das Kupferpulver war plättchenförmig unter Benutzung von Fettstoffen geschliffen und wies eine mittlere Korngröße von etwa 100 micron auf. Diese mit Kupfer beladene Harzlösung wurde in einem einmaligen Spritzvorgang auf ein in bekannter Weise glasiertes Wappenschild aus Tonkeramik in einer Schichtdicke von ca. 200 micron aufgetragen. Anschließend wurde das Wappenschild in einem Brennofen für 40 min einer Temperatur von 1650 C ausgesetzt, wobei das Harz unter Abdampfung der Lösungsmittel vollständig aushärtete. Danach hatte die Oberflache des Wappenschildes das Aussehen von metallischem Kupfer.
- Nunmehr wurde diese Oberfläche mehrmals mit einer Schwefellösung übergossen. Die Schwefellösung wurde durch oberflächliches Verreiben von Kalium(Poly)Sulfit = Schwefelleber, Auflösen desselben im Ansatz 1 : 10 (Gewichtsteile) in heif3em Wasser und Zusatz von 120 g 25%igem Ammoniumhydroxyd zu einem Liter Lösung hergestellt. Nach kurzer Zeit führte diese Behandlung zu einer Schwarzfärbung der Kupferoberfläche. Danach wurde die schwarzgefärbte Oberfläche mit Watte, reinem Wasser und Bimsmehl schattiert und die hervorstehenden Flächen und Vorsprünge so lange bearbeitet, bis sich hier der ursprüngliche KupferUberzug in natürlicher Farbe zeigte. Die so auf dem Wappenschild gebildeten hellen und dunklen Flächen zeigten einen feinen Altkupfer-Effekt. Zur Endlackierung wurde auf diese Schicht eine Harzlösung der zuvor beschriebenen Zusammensetzung, jedoch ohne Kupferanteil, aufgespritzt. Abschließend wurde das Wappenschild nochmals bei 1650 C für 40 min im Brennofen behandelt, wobei die Kunstharzlösung unter Abdampfung der Lösungsmittel aushärtete. Durch die abschließende Behandlung wurde der Altkupfereffekt nicht beeinträchtigt.
- Das so behandelte Wappenschild besaß eine außerordentlich kratzfeste Oberfläche und war äußerlich von einem gegossenen Kupferschild nicht ohne weiteres zu unterscheiden.
- Beispiel 2 Ein entsprechend Beispiel 1 behandelt es Wappenschild aus Tonkeramik wurde nach Aushärtung der Harz/Kupfer-Schicht in eine Lösung aus 200 g Kupfernitrat, 500 g Ammoniak (O,), 400 g Ammoniumchlorid und einem Liter Wasser getaucht und die durch das Eintauchen entstandene Schicht getrocknet.
- Nach Abbürsten der getrockneten Schicht zeigte sich, daß die Kupferoberfläche des Wappenschildes eine schöne Grün-Patina-Färbung angenommen hatte, wie sie metallisches Kupfer aufweist, wenn es lange Zeit der Atmosphäre ausgesetzt wird.
- Anschließend erfolgte die bereits im Beispiel 1 beschriebene Endlackierung mit anschließendem Einbrennen. In diesem Beispiel wurde anstelle des in Beispiel 1 beschriebenen Harzes ein melaminmodifizierter Acrylatharz der Firma Röhm & Haas, Darmstadt, mit der Bezeichnung Filmlösung 0457 verwendet.
- Beide Harze sind jedoch gleichermaßen für die Erzielung eines Altkupferdekors oder Kupferpatinadekors gut geeignet.
- Pat entansprilche
Claims (1)
- Patentansprüche (1). Verfahren zur Herstellung von kupferfarbigen Überzügen auf Oberflächen aus Keramik, Holz, Metallen und dgl., dadurch gekennzeichnet, daß. auf die zunachst porenschließend und ggf. korrosionshindernd vorbehandelten Oberflächen eine flüssige Mischung aus einem Duroplastharz, einem Lösungsmittel od. Lösungsmittelgemisch und einem in Gegenwart von Fettstoffen plättohenförmig geschliffenen Kupferpulver aufgetragen und bei erhöhter Temperatur ausgehärtet wird, wonach das an der Oberfläche der Harz/Kupfer-Schicht befindliche Kupfer durch chemischen Angriff gefärbt und ggf. schattiert wird, bevor ein farbloser Lack, vorzugsweise Kunstharzlack, aufgetragen und bei erhöhter Temperatur eingebrannt wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn2eichnet, daß keramische Oberflächen zur porenschließenden Vorbehandlung in an sich bekannter Weise glasiert werden.5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Duroplastharz ein melaminmodifiziertes Acrylatharz ist.4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Ester von Hydroxycarbonsiuren, vorzugsweise Glykolsäurebutylester, verwendet werden.5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Kupferpulver gemischten Harzlösung Butylalkohol und/oder Dimethylbenzol zugesetzt werden.6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlackierung ebenfalls mit einem gelösten Duroplastharz, vorzugsweise auch einem belaminmodifizierten Acrylatharz, vorgenommen wird.7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Gegenwart von Stearinsäure und/oder Mineralfetten, beispielsweise Vaseline, auf eine mittlere Korngröße von etwa 100 micron plättchenförmig geschliffenes Kupferpulver verwendet wird.8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferpulver der Harzlösung im Gewichtsverhältnis 1 : 100 bis 10 : 100, vorzugsweise 2 : 100 bis 5 : 100, zugemischt wird.9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupfer/Harz-Lösung auf eine Konsistenz zwischen etwa 50 und 60 DIN sec. eingestellt und durch Spritzen aufgetragen wird.10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung und ggf.das Einbrennen bei Temperaturen zwischen 150 und 1900 C, vorzugsweise 160 und 1700 C, innerhalb eines Zeitraumes zwischen 20 und 60 min, vorzugsweise 50 und 40 min, vorgenommen wird.11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgehärtete Harz/ tupfer-Schicht zur Erzielung eines Altkupferdekors mit im heißen Wasser gelöster Schwefelleber unter Zusatz von Ammoniumhydroxyd behandelt und nach erzielte Schwarzfärbung der Kupferschicht schattiert wird.12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgehärtete Harz/ Kupfer-Schicht zur Erzielung eines Kupferpatinadekors mit einer Lösung aus Kupfernitrat, Ammoniak, Ammoniumchlorid und Wasser behandelt und die nach dem Abtrocknen entstandene Schicht entfernt wird.
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