EP0769569B1 - Verfahren zur Stabilisierung einer Patinaschicht - Google Patents

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EP0769569B1 EP96116132A EP96116132A EP0769569B1 EP 0769569 B1 EP0769569 B1 EP 0769569B1 EP 96116132 A EP96116132 A EP 96116132A EP 96116132 A EP96116132 A EP 96116132A EP 0769569 B1 EP0769569 B1 EP 0769569B1
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    • C23C8/80—After-treatment

Definitions

  • the invention relates to a method for stabilizing a according to an artificial patina layer produced on a copper sheet the features in the preamble of claim 1.
  • a ripening process is understood as a reaction process in which the artificial patina layer over one Period from about a week to several weeks of Environmental atmosphere is exposed. During this period the crystal structures of the artificial patina layer then react combined with the humidity so that both in terms of color and structure, each desired patina is achieved.
  • the object of the invention is based on the prior art based on a method of stabilizing one on one Copper sheet created to create artificial patina layer which is not due to the ripening process of the patina layer is hindered and which also during the ripening process easy processing, e.g. a reshaping of a Copper sheet allowed.
  • the patina layer on this one made of water glass and hydroxyl cellulose existing transparent cover layer applied.
  • Such a covering layer has the character and the function of a network with the effect that on one Page this cover layer is sufficiently porous to the The patina ripens as required to let the patina on the other hand when deformed, for example in a bending process, firmly on the Surface of the copper sheet is held so that it is can neither detach in parts from the copper sheet nor over a large area can be deducted.
  • flaking and dust formation avoided. Skin irritation and also tool corrosion prevented. Removed patina causes environmental pollution not instead.
  • the mesh-like transparent Covering layer has the advantage that even after a long time maintains their shape and does not tear. If ultimately after Installation of a patinated copper sheet covering the covering due to weather influences, this has no influence more on the quality of the patina layer and on the processing an artificially patinated copper sheet.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention consists in the features of claim 2. Then an artificially patinated copper sheet in a solution of sodium or potassium water glass and hydroxyl cellulose dipped and then dried.
  • the invention is based on a manufacturing example below explained in more detail.
  • the cover layer is sufficient porous to the artificially created patina layer within the required period in an open atmosphere to enable the ripening process.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung einer auf einem Kupferblech erzeugten künstlichen Patinaschicht gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Verarbeitung von Kupferblechen mit einer künstlichen Patinaschicht hat sich herausgestellt, daß insbesondere beim Biegen solcher Kupferbleche sich die Patinaschicht wenigstens zum Teil ablöste. Die hierdurch bedingten Abplatzungen bzw. die hierdurch entstehenden Staubbildungen können zu Umweltbelastungen führen, insbesondere zu Hautirritationen sowie Werkzeugkorrosionen.
Man hat zwar schon versucht, eine künstliche Patinaschicht mit Klarlack zu schützen. Klarlack kann aber erst nach dem Abschluß des sogenannten Reifeprozesses einer künstlichen Patinaschicht aufgebracht werden. Das Aufbringen des Klarlacks nach Abschluß des Reifeprozesses hat seinen Grund darin, daß Klarlack nicht porös genug ist, um den Reifeprozeß ablaufen zu lassen. Unter Reifeprozeß wird ein Reaktionsvorgang verstanden, bei welchem die künstliche Patinaschicht über einen Zeitraum von etwa einer Woche bis zu mehreren Wochen der Umweltatmosphäre ausgesetzt wird. Während dieses Zeitraums reagieren dann die Kristallstrukturen der künstlichen Patinaschicht in Verbindung mit der Luftfeuchtigkeit so, daß sowohl hinsichtlich der Farbe als auch der Struktur die jeweils angestrebte Patina erreicht wird.
Aber selbst beim Aufbringen des Klarlacks nach Abschluß des Reifeprozesses kann grundsätzlich nicht verhindert werden, daß die Klarlackschicht von den Rändern eines Kupferblechs oder von den Bearbeitungskanten her von Feuchtigkeit unterwandert wird. Die Klarlackschicht kann dann abplatzen und hierbei zumindest bereichsweise die künstliche Patinaschicht mitnehmen. Desweiteren ist es beim Einsatz von Klarlack nicht zu unterbinden, daß dieser großflächig reißt oder in der Klarlackschicht Haarrisse entstehen, durch die Feuchtigkeit dringen kann. Auch dies führt dazu, daß letztlich die gesamte aus Klarlack und künstlicher Patina bestehende Beschichtung gewissermaßen wie eine Haut abgezogen werden kann. Damit wäre aber die künstlich erzeugte Patina verschwunden.
Um die vorstehend geschilderten Nachteile zu vermeiden, hat man bislang mit einer künstlichen Patinaschicht versehene Kupferbleche meistens direkt im Anschluß an die Erzeugung der Patinaschicht in der einsatzbedingten gewünschten Weise umgeformt. Anschließend wurden die insoweit umgeformten Kupferbleche der freien Atmosphäre ausgesetzt, um den Reifeprozeß ablaufen zu lassen.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Stabilisierung einer auf einem Kupferblech erzeugten künstlichen Patinaschicht zu schaffen, welches durch den Reifeprozeß der Patinaschicht nicht behindert wird und welches auch während des Reifeprozesses eine problemlose Verarbeitung, wie z.B. eine Umformung eines Kupferblechs erlaubt.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Demgemäß wird jetzt unmittelbar nach der künstlichen Erzeugung der Patinaschicht auf diese eine aus Wasserglas und Hydroxylzellulose bestehende transparente Abdeckschicht aufgebracht. Eine derartige Abdeckschicht hat den Charakter und die Funktion eines Netzes mit der Wirkung, daß auf der einen Seite diese Abdeckschicht ausreichend porös ist, um den Reifeprozeß der Patina in der erforderlichen Weise ablaufen zu lassen, auf der anderen Seite die Patina bei einer Verformung, beispielsweise bei einem Biegeprozeß, fest auf der Oberfläche des Kupferblechs gehalten wird, so daß sie sich weder in Teilen vom Kupferblech lösen kann noch großflächig abziehen läßt. Mithin werden Abplatzungen und Staubbildung vermieden. Hautirritationen und auch Werkzeugkorrosion werden unterbunden. Eine Umweltbelastung durch abgelöste Patina findet nicht statt. Desweiteren hat die netzartige transparente Abdeckschicht den Vorteil, daß sie auch nach längerer Zeit ihre Form beibehält und nicht reißt. Wenn letztlich nach dem Einbau eines patinierten Kupferblechs sich die Abdeckschicht durch Witterungseinflüsse auflöst, so hat dies keinen Einfluß mehr auf die Qualität der Patinaschicht und auf das Verarbeiten eines künstlich patinierten Kupferblechs.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in den Merkmalen des Anspruchs 2. Danach wird ein künstlich patiniertes Kupferblech in eine Lösung aus Natrium- oder Kalium-Wasserglas und Hydroxylzellulose getaucht und anschließend getrocknet.
Eine weitere ebenso vorteilhafte Verfahrensform besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Anspruchs 3. In diesem Fall wird ein künstlich patiniertes Kupferblech mit einer Lösung aus Natrium- oder Kalium-Wasserglas sowie Hydroxylzellulose besprüht und dann getrocknet.
Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß darüber hinaus, wenn nach den Merkmalen des Anspruchs 4 die Trocknung der aufgebrachten transparenten Abdeckschicht in einer eine Temperatur von etwa 20 °C bis 150 °C aufweisenden Atmosphäre durchgeführt wird.
Anhand eines Fertigungsbeispiels ist die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
Danach wurden zunächst 40 ml Kaliwasserglas und 120 ml Wasser sowie 80 g Hydroxylzellulose (im Verhältnis 1:20 mit Wasser vermischt) ca. eine Stunde lang gerührt. Anschließend wurde diese Lösung auf die Oberfläche eines zuvor künstlich patinierten Kupferblechs gesprüht. Nach dem Aufsprühen wurde das derart mit einer transparenten Abdeckschicht versehene künstlich patinierte Kupferblech erst 15 Minuten bei 100 °C und anschließend eine weitere Stunde bei 120 °C getrocknet.
Ein Versuch mit einem derart behandelten Kupferblech, wobei die chemische Beständigkeit über einen Zeitraum von fünf Minuten mit 0,5 molarer Salpetersäure bei Raumtemperatur getestet wurde, zeigten einen nur geringfügigen Angriff der Patinaschicht.
Die mechanische Beständigkeit wurde durch einen Reibversuch mit Stahlwolle getestet. Es wurde kein sichtbarer Abrieb festgestellt.
Schließlich wurde ein Biegetest in der Weise durchgeführt, daß eine enge Biegung um 90° durchgeführt wurde. Die Patinaschicht platzte hierbei nicht ab.
Insgesamt kann bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens festgestellt werden, daß durch die aus Wasserglas und Hydroxylzellulose bestehende transparente Abdeckschicht die optische Erscheinung der künstlich patinierten Oberfläche des Kupferblechs nicht relevant verändert wird. Ferner werden die Abriebfestigkeit, die Verarbeitbarkeit usw. deutlich verbessert. Abplatzungen und Staubbildung sowie die damit verbundenen Probleme, wie z.B. Hautirritationen und Werkzeugkorrosion werden vermieden. Dennoch ist die Abdeckschicht hinreichend porös, um der künstlich erzeugten Patinaschicht noch innerhalb des erforderlichen Zeitraums in freier Atmosphäre den Reifeprozeß zu ermöglichen.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Stabilisierung einer auf einem Kupferblech erzeugten künstlichen Patinaschicht, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach der Erzeugung der Patinaschicht hierauf eine aus Wasserglas und Hydroxylzellulose bestehende transparente Abdeckschicht auf die Patinaschicht aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein künstlich patiniertes Kupferblech in eine Lösung aus Natrium- oder Kalium-Wasserglas und Hydroxylzellulose getaucht und anschließend getrocknet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein künstlich patiniertes Kupferblech mit einer Lösung aus Natrium- oder Kalium-Wasserglas sowie Hydroxylzellulose besprüht und dann getrocknet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung in einer eine Temperatur von etwa 20 °C bis 150 °C aufweisenden Atmosphäre durchgeführt wird.
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