RU2630564C2 - Method for patination of copper or copper alloy products, as well as products produced by this method - Google Patents
Method for patination of copper or copper alloy products, as well as products produced by this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630564C2 RU2630564C2 RU2013133466A RU2013133466A RU2630564C2 RU 2630564 C2 RU2630564 C2 RU 2630564C2 RU 2013133466 A RU2013133466 A RU 2013133466A RU 2013133466 A RU2013133466 A RU 2013133466A RU 2630564 C2 RU2630564 C2 RU 2630564C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- patina
- pigments
- copper
- patination
- polymer dispersion
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
- B05D5/061—Special surface effect
- B05D5/062—Wrinkled, cracked or ancient-looking effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/60—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using alkaline aqueous solutions with pH greater than 8
- C23C22/63—Treatment of copper or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/82—After-treatment
- C23C22/83—Chemical after-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2202/00—Metallic substrate
- B05D2202/40—Metallic substrate based on other transition elements
- B05D2202/45—Metallic substrate based on other transition elements based on Cu
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2502/00—Acrylic polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2601/00—Inorganic fillers
- B05D2601/02—Inorganic fillers used for pigmentation effect, e.g. metallic effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
- B05D3/0254—After-treatment
- B05D3/0263—After-treatment with IR heaters
Abstract
Description
Изобретение относится к способу патинирования изделий из меди или медного сплава согласно признакам п.1 формулы изобретения, а также к полученному данным способом изделию согласно признакам п.12 формулы изобретения.The invention relates to a method for patinating copper or copper alloy products according to the characteristics of claim 1, as well as to an article obtained by this method according to the characteristics of claim 12.
На поверхности меди при естественном старении в течение времени образуются слои патины, которые в зависимости от местных условий естественного старения могут отличаться цветом и составом.Layers of patina are formed on the copper surface during natural aging over time, which, depending on local conditions of natural aging, may differ in color and composition.
Так как при естественном старении проходит относительно большое время, прежде чем на чистой поверхности меди образуется соответствующий плотный, зеленый слой патины, часто со стороны архитекторов и переработчиков возникает желание получать полуфабрикаты из меди, которые уже предварительно состарены промышленным образом или соответственно кажущуюся зеленой медь. Некоторые производители полуфабрикатной меди и переработчики удовлетворяют данное желание, получая искусственно патинированную полуфабрикатную медь в виде пластин, лент или, например, искусственно патинированных комплектующих изделий для кровельных водяных стоков.Since natural aging takes a relatively long time before an appropriate dense, green patina layer forms on a clean copper surface, architects and processors often want to produce semi-finished copper products that are already pre-industrialized or seemingly green copper. Some manufacturers of semi-finished copper and processors satisfy this desire by receiving artificially patinated semi-finished copper in the form of plates, tapes or, for example, artificially patinated components for roofing water drains.
Известные способы искусственного патинирования можно разделить на две группы:Known methods of artificial patination can be divided into two groups:
Первая группа включает такие способы патинирования, при которых имеющее зеленую окраску покрытие получают с помощью нанесения одного или нескольких органических лаковых слоев зеленого цвета. Можно также применять соли, которые встроены в органическую матрицу.The first group includes such patination methods in which a green colored coating is obtained by applying one or more green organic lacquer layers. Salts that are embedded in an organic matrix can also be used.
Вторая группа включает способы патинирования, при которых слой патины получают с помощью реакции одного или нескольких химикатов с поверхностью меди при особых условиях.The second group includes patination methods in which a patina layer is obtained by reacting one or more chemicals with a copper surface under special conditions.
Способы первой группы, при которых наносят похожий на лаковый слой, имеют недостаток, заключающийся в том, что часто не достигается долговременная удовлетворительная адгезия. Кроме того, лаковые слои под влиянием УФ-излучения подвержены процессам старения, которые могут привести к разрушению лакового слоя. Далее, считают недостатком то, что такие органические лаковые слои не допускают последующего изменения поверхности, как это происходит с естественным образом образованной на поверхности патиной во время нахождения на открытом воздухе.The methods of the first group, in which a lacquer layer is applied, have the disadvantage that often long-term satisfactory adhesion is not achieved. In addition, the varnish layers under the influence of UV radiation are subject to aging processes, which can lead to the destruction of the varnish layer. Further, it is considered a drawback that such organic varnish layers do not allow subsequent surface changes, as occurs with a patina naturally formed on the surface while in the open air.
В способах второй группы, при которых слой патины получают с помощью реакции одного или нескольких химикатов с поверхностью меди при особых условиях, как правило, образуются слои патины с лучшей адгезией. Часто слой патины состоит из кристаллических солей меди, которые образуются в качестве продукта реакции на поверхности. Данные содержащие медь соли имеют устойчивую окраску и являются стойкими к УФ-излучению. Однако данные способы имеют недостаток, заключающийся в том, что различные оттенки можно получить только изменением химиката или химикатов, которые лежат в основе реакции. Это в зависимости от применяемого способа патинирования только ограниченно возможно из-за условий проведения процесса.In the methods of the second group, in which a patina layer is obtained by reacting one or more chemicals with a copper surface under special conditions, as a rule, patina layers with better adhesion are formed. Often, the patina layer consists of crystalline copper salts, which form as a reaction product on the surface. These copper-containing salts are color stable and UV-resistant. However, these methods have the disadvantage that different shades can only be obtained by changing the chemical or chemicals that underlie the reaction. This, depending on the applied method of patination, is only limited possible due to the conditions of the process.
Принимая во внимание второй способ, согласно относящемуся к уровню техники документу DE 102006053192 A1 принято, лучше защищать поверхность предварительно патинированных изделий из меди нанесением на патинированную поверхность водной полимерной дисперсии, которая является прозрачной и вследствие этого не вызывает изменения цвета и делает возможным продолжительное размещение на открытом воздухе.Taking into account the second method, according to the prior art document DE 102006053192 A1 adopted, it is better to protect the surface of pre-patinated copper products by applying to the patinated surface an aqueous polymer dispersion that is transparent and therefore does not cause color change and allows long-term outdoor placement in the air.
В основе данного изобретения лежит задача предоставить способ патинирования изделий из меди или медного сплава, при котором возможен больший выбор цвета, без того, чтобы препятствовать дальнейшему естественному старению.The basis of this invention is the task of providing a method of patination of products made of copper or copper alloy, in which a greater choice of color is possible, without interfering with further natural aging.
Данную задачу можно решить с помощью способа с отличительными признаками п.1 формулы изобретения, а также с помощью изделия из меди с отличительными признаками п.12 формулы изобретения.This problem can be solved using the method with the hallmarks of claim 1 of the claims, as well as using copper products with hallmarks of claim 12 of the claims.
Зависимые пункты относятся к предпочтительным усовершенствованиям настоящего изобретения.The dependent points relate to preferred improvements of the present invention.
В способе патинирования изделий из меди или сплава меди предусмотрено, чтобы данное изделие для образования слоя патины контактировало с по меньшей мере одним раствором для патинирования. Принципиально, речь идет об известных из уровня техники химикатах для патинирования. Перед смачиванием данными химикатами поверхность продукта при необходимости обезжиривают и при необходимости придают ей шероховатость с помощью механической обработки. Раствор для патинирования, например, распыляют. Обработка может происходить при непрерывном течении процесса. Затем химически обработанные изделия, в частности ленты или листы, выдерживают в климатической камере.In the method of patination of articles made of copper or a copper alloy, it is provided that the article is in contact with at least one solution for patination to form a patina layer. Basically, we are talking about prior art chemicals for patination. Before wetting with these chemicals, the surface of the product, if necessary, is degreased and, if necessary, roughened by mechanical processing. The patination solution, for example, is sprayed. Processing can occur during a continuous process. Then chemically processed products, in particular tapes or sheets, are kept in a climatic chamber.
Искусственным образом полученный слой патины в результате состоит из образующегося при реакции пористого слоя соли меди, такой как, например, брошантит, паратакамит, малахит или любых их смесей. Поверхностное заполнение поверхности меди патиной составляет примерно от 35 до 55 г/м2. После образования слоя патины можно дополнительно на патинированную поверхность наносить водную полимерную дисперсию. При этом данная полимерная дисперсия проникает в близкие к поверхности области пористой патины, и это после высыхания приводит к тому, что близкие к поверхности полости или соответственно поры укрепляются органической массой. Полимерная дисперсия образует вместе с патиной диффузионно-проницаемое для водного пара соединение и не образует закрытого, покрывающего лакового слоя.The artificially obtained patina layer as a result consists of a porous layer of copper salt formed during the reaction, such as, for example, brocantite, paratacamite, malachite or any mixtures thereof. The surface filling of the surface of copper with a patina is from about 35 to 55 g / m 2 . After the patina layer is formed, an additional aqueous polymer dispersion can be applied to the patinated surface. At the same time, this polymer dispersion penetrates into the porous patina region close to the surface, and this, after drying, leads to the fact that cavities close to the surface or pores, respectively, are strengthened by the organic mass. The polymer dispersion forms, together with the patina, a diffusion-permeable compound for water vapor and does not form a closed covering lacquer layer.
Полимерная дисперсия улучшает износостойкость патины. Свободная пыль патины связывается. Благодаря этому лучше проходит упаковка и транспортировка. Также избегают нанесения вреда здоровью посредством пыли патины, так же, как и коррозионного воздействия на инструменты. Кроме того, патина при изгибании или вытягивании изделия из меди меньше откалывается.Polymer dispersion improves patina wear resistance. Patina free dust binds. Thanks to this, packaging and transportation are better. Health hazards through dust patina are also avoided, as well as corrosive effects on tools. In addition, the patina when bending or pulling the product from copper less chips.
Согласно данному изобретению предусмотрено, чтобы либо в растворе для патинирования, либо, если это предусмотрено, в водной полимерной дисперсии содержались пигменты. В первом случае, когда пигменты содержатся в растворе для патинирования, необходимо обеспечить, чтобы данные пигменты в отношении химической реакции раствора для патинирования с медью или соответственно с медным сплавом были инертными. Кроме того, пигменты также не должны препятствовать химической реакции. Поэтому они не должны содержаться в настолько большом количестве, чтобы реакция ощутимо замедлялась или совсем прекращалась. С другой стороны, содержание пигментов не должно быть настолько небольшим, чтобы не происходило никакого оптического изменения. Целесообразно применять сильно красящие органические или неорганические пигменты, которые уже при очень небольших концентрациях в растворе для патинирования имеют сильный красящий эффект. В результате можно с помощью выбора пигментов и концентрации пигментов в растворе для патинирования или с помощью применения нескольких растворов для патинирования с различными пигментами достичь желаемого оттенка полученной искусственным образом поверхности патины.According to the invention, it is provided that either pigment is contained in the patination solution or, if provided, in the aqueous polymer dispersion. In the first case, when the pigments are contained in the solution for patination, it is necessary to ensure that these pigments in relation to the chemical reaction of the solution for patination with copper or, respectively, with a copper alloy are inert. In addition, pigments should also not interfere with the chemical reaction. Therefore, they should not be contained in such a large amount that the reaction significantly slows down or completely stops. On the other hand, the pigment content should not be so small that no optical change occurs. It is advisable to use highly coloring organic or inorganic pigments, which already at very low concentrations in the solution for patination have a strong coloring effect. As a result, it is possible, using the choice of pigments and the concentration of pigments in the solution for patination, or using several solutions for patination with different pigments, to achieve the desired shade of the artificially obtained patina surface.
Применение пигментов в небольших концентрациях делает возможным вносить пигменты непосредственно в слой патины, а не только наносить поверхностно на слой патины. При этом важно, чтобы пигменты были распределены равномерно. Этого можно достичь применением нескольких растворов для патинирования с очень небольшой концентрацией пигмента в каждом, причем отдельные растворы для патинирования могут различаться концентрациями пигментов и цветом пигментов. Пигменты в различных растворах для патинирования могут отличаться друг от друга как видом, так и концентрацией.The use of pigments in small concentrations makes it possible to deposit pigments directly into the patina layer, and not only apply superficially to the patina layer. It is important that the pigments are distributed evenly. This can be achieved by using several solutions for patination with a very small concentration of pigment in each, and individual solutions for patination can vary in pigment concentrations and color of pigments. Pigments in various solutions for patination can differ from each other both in type and concentration.
Пигменты могут также содержаться в по меньшей мере одной наносимой впоследствии водной полимерной дисперсии. Водная полимерная дисперсия служит некоторым образом для защиты предварительно патинированной поверхности меди и образует тонкий, сетчатый слой, который проникает в образовавшийся с помощью предварительного старения слой патины, но, однако, пропитывает его неполностью. Вследствие этого патина остается проницаемой для водяного пара и делает возможным непрерывное старение. Также в отношении полимерной дисперсии имеет силу то, что пигменты не нарушают функцию полимерной дисперсии, а являются инертными.The pigments may also be contained in at least one subsequently applied aqueous polymer dispersion. The aqueous polymer dispersion serves in some way to protect the pre-patinated surface of copper and forms a thin, reticulated layer that penetrates the patina layer formed by pre-aging, but, however, does not completely saturate it. As a result, the patina remains permeable to water vapor and makes continuous aging possible. Also with respect to the polymer dispersion, it is valid that the pigments do not impair the function of the polymer dispersion, but are inert.
В случае водной полимерной дисперсии речь идет о жидкости, имеющей слабую опасность для воды – класс опасности для воды 1. Вязкость водной полимерной дисперсии устанавливают таким образом, чтобы она полностью поглощалась пористым слоем патины. Вследствие этого пигменты проникают в близкие к поверхности области слоя патины.In the case of an aqueous polymer dispersion, it is a liquid having a low risk for water — hazard class for water 1. The viscosity of the aqueous polymer dispersion is set so that it is completely absorbed by the porous layer of patina. As a result, the pigments penetrate the patina layer regions close to the surface.
Полимерную дисперсию наносят на патинированную поверхность предпочтительно в виде капель. Предпочтительно полимерную дисперсию тонко распыляют и наносят таким образом, чтобы отдельные капли поглощались слоем патины, не образуя полностью закрытый покрывающий слой, как в случае лака. Таким образом нанесенное, и, в частности, напыленное количество, которое составляет от 1 г/м2 до 15 г/м2, в частности от 2,5 г/м2 до 10,5 г/м2 является настолько небольшим, что не все полости или, соответственно поры имеющей губчатое строение патины заполняются водной полимерной дисперсией, а только близкие к поверхности полости.The polymer dispersion is applied to the patinated surface, preferably in the form of drops. Preferably, the polymer dispersion is finely sprayed and applied so that individual drops are absorbed by the patina layer without forming a completely closed coating layer, as in the case of varnish. Thus, the applied, and in particular sprayed amount, which is from 1 g / m 2 to 15 g / m 2 , in particular from 2.5 g / m 2 to 10.5 g / m 2, is so small that not all cavities or, accordingly, pores with a spongy structure, patins are filled with aqueous polymer dispersion, but only close to the surface of the cavity.
Если предусмотренное количество наносилось бы на гладкую, то есть неоткрытопористую поверхность, то после высыхания получался бы закрытый слой с толщиной примерно 5 мкм. В противоположность этому обычные лаки после нанесения и высыхания имеют сравнительно высокую толщину слоя от 80 мкм до 150 мкм.If the intended amount were applied to a smooth, that is, non-porous surface, then after drying a closed layer with a thickness of about 5 microns would be obtained. In contrast, conventional varnishes, after application and drying, have a relatively high layer thickness of 80 μm to 150 μm.
Кроме того, предусмотрено, чтобы водная полимерная дисперсия имела только очень небольшое содержание твердых веществ. Вследствие этого полимерная дисперсия является жидкотекучей, как вода, и без проблем диффундирует в патину. Содержащаяся вода испаряется. В частности испарение воды может проходить эффективно с помощью инфракрасного излучения. Оставшееся количество твердых веществ, включая пигменты, ложится после высыхания на стенки полостей, не заполняя их полностью. Вследствие этого сохраняется открытая пористость патинированных изделий из меди.In addition, it is envisaged that the aqueous polymer dispersion has only a very small solids content. As a result, the polymer dispersion is fluid, like water, and diffuses into the patina without any problems. The contained water evaporates. In particular, the evaporation of water can take place efficiently using infrared radiation. The remaining amount of solids, including pigments, lays after drying on the walls of the cavities, without filling them completely. As a result, the open porosity of patinated copper products is maintained.
На патинированную поверхность наносят водную полимерную дисперсию в количестве, в частности от 1 г/м2 до 15 г/м2, в частности от 2,5 г/м2 до 10,5 г/м2, с содержанием твердых веществ от 0,34 г/м2 до 5,0 г/м2 или 0,9 г/м2 до 3,5 г/м2 в высушенном состоянии. Полимерная дисперсия, которую применяют для защиты слоя патины, служит только для транспортировки пигментов внутрь патины и для того, чтобы обеспечить их адгезию.An aqueous polymer dispersion is applied to the patinated surface in an amount, in particular from 1 g / m 2 to 15 g / m 2 , in particular from 2.5 g / m 2 to 10.5 g / m 2 , with a solids content of from 0 34 g / m 2 up to 5.0 g / m 2 or 0.9 g / m 2 up to 3.5 g / m 2 in the dried state. The polymer dispersion, which is used to protect the patina layer, serves only to transport pigments inside the patina and in order to ensure their adhesion.
Визуально таким образом обработанный слой патины практически не отличается от естественной поверхности патины, однако значительно облегчается переработка и обращение, и остается возможной благодаря проницаемости для водяного пара последующее свободное старение, и при получении становится возможной значительно лучшая подгонка к желаемому клиентом цвету. Стойкость к УФ–излучению таким образом полученной поверхности патины очень высокая, так как выкристаллизовавшиеся соли меди в патине принципиально стойкие к УФ–излучению, а менее стойкие акрилатные компоненты не находятся в виде закрытой пленки лака на поверхности, а равномерно распределены в защищающей матрице патины.The visually treated layer of the patina practically does not differ from the natural surface of the patina, however, processing and handling are greatly facilitated, and subsequent free aging remains possible due to water vapor permeability, and upon receipt, a much better fit to the color desired by the client becomes possible. The UV radiation resistance of the thus obtained patina surface is very high, since the crystallized copper salts in the patina are fundamentally resistant to UV radiation, and the less resistant acrylate components are not in the form of a closed varnish film on the surface, but are evenly distributed in the patina protective matrix.
Для добавления пигментов к водной полимерной дисперсии особенно предпочтительно применяют дисперсии неорганических пигментов на основе неионных и анионных смачивающих средств в концентрации от 5 до 10 масс.% в водном лаке на акрилатной основе.To add pigments to the aqueous polymer dispersion, it is particularly preferred to use dispersions of inorganic pigments based on nonionic and anionic wetting agents in a concentration of from 5 to 10% by weight in an aqueous acrylate based varnish.
В частности применяют не содержащие фенол, алкил, этоксилат и формальдегид дисперсии пигментов. Переработка не содержащих растворителей дисперсий пигментов является не наносящей вреда окружающей среде и не требует особых технологических мер по охране труда, таких как, например, мер по защите от взрывов или особой вентиляции.In particular, phenol, alkyl, ethoxylate and formaldehyde-free pigment dispersions are used. The processing of solvent-free pigment dispersions is environmentally friendly and does not require special technological measures for labor protection, such as, for example, measures for protection against explosions or special ventilation.
Предпочтительно применяют дисперсию пигмента с содержанием пигмента по меньшей мере 50%. Предпочтительно содержание пигмента находится в области от 50 до 70%.A pigment dispersion with a pigment content of at least 50% is preferably used. Preferably, the pigment content is in the range of 50 to 70%.
В открытопористой структуре искусственно полученной патины находится примерно от 0,3 до 5,0 г/м2 окруженных акрилатом пигментов.In the open-porous structure of the artificially obtained patina, there are from about 0.3 to 5.0 g / m 2 pigments surrounded by acrylate.
Данные пигменты предпочтительно выбирают из следующей группы пигментов: CoAl2O4, Co(Al,Cr)2O4, (Co,Ni,Zn)2(Ti,Al)O4, (Cr,Sb,Ti)O2, (Ni,Sb,Ti)O2, (Fe,Cr)O3, Fe(Fe,Cr)2O4, Cu(Cr,Fe)2O4, Co(Cr,Fe)2O4, пигмент титанат кобальта - зелень - шпинель (Cobalt Titanate Green Spinel), Cu - фталоцианиновая зелень хлоринированная.These pigments are preferably selected from the following group of pigments: CoAl 2 O 4 , Co (Al, Cr) 2 O 4 , (Co, Ni, Zn) 2 (Ti, Al) O 4 , (Cr, Sb, Ti) O 2 , (Ni, Sb, Ti) O 2 , (Fe, Cr) O 3 , Fe (Fe, Cr) 2 O 4 , Cu (Cr, Fe) 2 O 4 , Co (Cr, Fe) 2 O 4 , pigment titanate cobalt - greens - spinel (Cobalt Titanate Green Spinel), Cu - phthalocyanine greens chlorinated.
Таким образом, обычно способ получения изделий включает предварительную обработку поверхности изделия из меди шлифованием, далее покрытие по меньшей мере одним раствором для патинирования. Далее следует выдержка в климатической камере и старение на складе для дозревания. При достижении заданных свойств патины поверхность приводят в контакт с полимерной дисперсией, а затем сушат. После контроля качества изделия упаковывают и отправляют потребителям.Thus, usually a method for producing products includes pre-processing the surface of a copper product by grinding, then coating with at least one solution for patination. This is followed by exposure to the climate chamber and aging in the warehouse for ripening. Upon reaching the desired properties of the patina, the surface is brought into contact with a polymer dispersion, and then dried. After quality control, the products are packaged and sent to consumers.
Готовое изделие с искусственно полученной патиной при применении инертных пигментов не изменяется. Химические и физические свойства сохраняются. Только желаемым образом подбирается окраска.The finished product with artificially obtained patina does not change when using inert pigments. Chemical and physical properties are preserved. Only the desired color is selected.
Существенным преимуществом способа по изобретению является то, что производственное оборудование для получения искусственной поверхности патины на изделиях из меди или медного сплава нужно модифицировать лишь незначительно.A significant advantage of the method according to the invention is that the production equipment for producing an artificial patina surface on copper or copper alloy products needs to be modified only slightly.
В рамках данного изобретения не исключено, чтобы пигменты через от 10 до 20 лет под влиянием сильного естественного старения частично вымывались. Однако изменение патины происходит настолько медленно, что это не различимо для человеческого глаза. Так как патина достигает собственного оттенка в зависимости от местного естественного старения только за очень долгое время, можно с помощью способа по изобретению или с помощью изделия по изобретению, предоставить изделие из меди с точно устанавливаемым оттенком, причем данный оттенок в условиях применения, то есть под влиянием естественного старения, изменяется очень незначительно, если изначально был выбран оттенок, который соответствует местному оттенку естественного старения.In the framework of this invention it is possible that pigments after 10 to 20 years under the influence of strong natural aging partially washed out. However, the patina changes so slowly that it is not visible to the human eye. Since the patina achieves its own hue depending on local natural aging only in a very long time, it is possible, using the method according to the invention or using the product according to the invention, to provide a copper product with a precisely defined shade, this shade being used, i.e. due to the effect of natural aging, it changes very slightly if a shade was originally selected that matches the local shade of natural aging.
ПРИМЕР ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯEXAMPLE OF IMPLEMENTATION
Согласно первому примеру варианта осуществления получают поверхность патины зеленого цвета с помощью реакции одного или нескольких химикатов с поверхностью изделия из меди. Посредством химической или электрохимической реакции на поверхности из меди или сплава меди образуется соль меди зеленого цвета. При этом образуется патина в качестве чистого продукта реакции меди с реакционным раствором, без добавления дополнительных органических или неорганических компонентов. Такими солями меди, образующимися исключительно в результате реакции, являются, например, брошантит, малахит или паратакамит, а также смеси данных солей. Данные соли меди или смеси солей меди состоят из чистых неорганических компонентов и при рассмотрении под микроскопом показывают открытопористую структуру.According to a first example of an embodiment, a green patina surface is obtained by reacting one or more chemicals with the surface of a copper product. Through a chemical or electrochemical reaction, a green copper salt is formed on the surface from copper or a copper alloy. In this case, a patina is formed as a pure reaction product of copper with the reaction solution, without the addition of additional organic or inorganic components. Such copper salts formed solely as a result of the reaction are, for example, brocantite, malachite or paratacamite, as well as mixtures of these salts. These copper salts or mixtures of copper salts consist of pure inorganic components and, when viewed under a microscope, show an open-pore structure.
Конечная поверхность медной пластины в данном примере варианта осуществления состоит из патины - паратакамита. Паратакамит полностью выкристаллизован и высушен. Вес единицы поверхности высушенного конечного слоя патины составляет примерно 450 мг/дм2. Слой патины является прочносцепленным. Его окраска бирюзово-зеленая.The final surface of the copper plate in this example embodiment consists of patina - paratacamite. Paratacamite is completely crystallized and dried. The weight per surface unit of the dried final patina layer is about 450 mg / dm 2 . The patina layer is tightly coupled. Its color is turquoise green.
На следующей стадии способа пластину с патиной пропускают через устройство для нанесения лака, в котором ее покрывают полимерной дисперсией, у которой можно варьировать цвет, и затем снова сушат.In the next step of the method, the patina plate is passed through a varnish dispenser in which it is coated with a polymer dispersion in which color can be varied and then dried again.
Полимерная дисперсия, у которой можно варьировать цвет, служит как заполнитель и состоит из не содержащей растворитель водной полимерной дисперсии на акрилатной основе, которая окрашена пригодными пигментами. Содержание твердых веществ в применяемой полимерной дисперсии в данном примере варианта осуществления составляет 32%. К данному раствору добавляют примерно 10,0 мас.% неорганической дисперсии пигментов на основе неионного и анионного смачивающего средства. В данном примере варианта осуществления применяемый пигмент представляет собой зеленый хлоринированный Cu-фталоцианин. Содержание пигмента в дисперсии пигментов составляет 50%.A polymer dispersion, in which color can be varied, serves as a filler and consists of a solvent-free acrylate-based aqueous polymer dispersion that is colored with suitable pigments. The solids content of the polymer dispersion used in this example embodiment is 32%. About 10.0% by weight of an inorganic pigment dispersion based on a nonionic and anionic wetting agent is added to this solution. In this example embodiment, the pigment used is green chlorinated Cu-phthalocyanine. The pigment content in the pigment dispersion is 50%.
Скорость прохождения через устройство для нанесения лака в данном примере варианта осуществления составляет 8 м/мин. Температура изделия из меди при прохождении устройства для нанесения лака равна комнатной, то есть находится в области от 18 до 25°C. Количество наносимого вещества в устройстве для нанесения лака составляет примерно 5,2 г/м2 при содержании твердых веществ 1,7 г/м2 в высушенном состоянии.The speed of passage through the device for applying varnish in this example embodiment is 8 m / min. The temperature of the copper product when passing the device for applying varnish is equal to room temperature, that is, it is in the range from 18 to 25 ° C. The amount of applied substance in the device for applying varnish is approximately 5.2 g / m 2 when the solids content of 1.7 g / m 2 in the dried state.
Сразу по окончании процесса нанесения лака изделие из меди с той же скоростью проходит через устройство для сушки инфракрасным излучением. Данное устройство для сушки сушит нанесенную полимерную дисперсию и нагревает пластину меди с нанесенной окраской и закрепленным слоем до температуры в области от 60 до 80°C.Immediately upon completion of the process of applying varnish, the copper product passes through the device for drying with infrared radiation at the same speed. This drying device dries the deposited polymer dispersion and heats the coated copper plate and the fixed layer to a temperature in the range of 60 to 80 ° C.
Затем таким образом покрытые изделия из меди термически упаковывают и упакованные изделия герметично закрывают пленкой.Then, the coated copper products are thus thermally packaged and the packaged products are hermetically sealed with a film.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102012014280.3A DE102012014280A1 (en) | 2012-07-19 | 2012-07-19 | Process for patining products made of copper or a copper alloy and products made by this process |
| DE102012014280.3 | 2012-07-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013133466A RU2013133466A (en) | 2015-01-27 |
| RU2630564C2 true RU2630564C2 (en) | 2017-09-11 |
Family
ID=48692232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013133466A RU2630564C2 (en) | 2012-07-19 | 2013-07-18 | Method for patination of copper or copper alloy products, as well as products produced by this method |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2687298B1 (en) |
| DE (1) | DE102012014280A1 (en) |
| RU (1) | RU2630564C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU36124A1 (en) * | 1933-02-14 | 1934-04-30 | А.Л. Эйдлин | Coating method of copper products for its alloys |
| US4416940A (en) * | 1981-11-30 | 1983-11-22 | Scm Corporation | Simulated weathered-copper coatings for metal |
| US20050011751A1 (en) * | 2003-07-17 | 2005-01-20 | Percy Greenberg | Simulated patina for copper |
| EA007170B1 (en) * | 2002-04-09 | 2006-08-25 | Отокумпу Оюй | Method for preparing patination materials and patination material |
| WO2012013663A2 (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | Basf Se | Use of perlite based effect pigments for finishes with antique, or patina appearance |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006053192A1 (en) | 2006-11-09 | 2008-05-15 | Kme Germany Ag | Process for protecting patinated surfaces of copper products and patinated copper product |
-
2012
- 2012-07-19 DE DE102012014280.3A patent/DE102012014280A1/en not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-06-15 EP EP13003071.1A patent/EP2687298B1/en active Active
- 2013-07-18 RU RU2013133466A patent/RU2630564C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU36124A1 (en) * | 1933-02-14 | 1934-04-30 | А.Л. Эйдлин | Coating method of copper products for its alloys |
| US4416940A (en) * | 1981-11-30 | 1983-11-22 | Scm Corporation | Simulated weathered-copper coatings for metal |
| EA007170B1 (en) * | 2002-04-09 | 2006-08-25 | Отокумпу Оюй | Method for preparing patination materials and patination material |
| US20050011751A1 (en) * | 2003-07-17 | 2005-01-20 | Percy Greenberg | Simulated patina for copper |
| WO2012013663A2 (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | Basf Se | Use of perlite based effect pigments for finishes with antique, or patina appearance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102012014280A1 (en) | 2014-01-23 |
| RU2013133466A (en) | 2015-01-27 |
| EP2687298A1 (en) | 2014-01-22 |
| EP2687298B1 (en) | 2016-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI523923B (en) | Water-based coating agent, anti-mildew agent and antibacterial agent | |
| US11884841B2 (en) | Antimicrobial paint composition and related methods | |
| MX2016011120A (en) | Process for coating metallic surfaces of substrates and articles coated by this process. | |
| MX2017006241A (en) | Weather-resistant, fungal-resistant, and stain-resistant coatings and methods of applying on wood, masonry, or other porous materials. | |
| CN109760378A (en) | A kind of preparation method and gradient color glass of gradient color glass | |
| JP2000053451A (en) | Antibacterial glass product and its production | |
| RU2630564C2 (en) | Method for patination of copper or copper alloy products, as well as products produced by this method | |
| CN106318073A (en) | Waterborne protective coating | |
| DE10023862A1 (en) | Coated substrate with metallic surface impression, process for the adhesive coating of substrates with corrosive optical layers and use of the coated substrates and the products from processes for adhesive coating with corrosive optical layers | |
| KR101638590B1 (en) | Method for producing coating agent of preserved flower or dried flower and coating agent produced by the same method | |
| US8039097B2 (en) | Methods for protecting patinated surfaces of copper products and patinated copper product | |
| WO2017159271A1 (en) | Antibacterial film and antibacterial sheet | |
| CA2870827A1 (en) | Methods for resisting discoloration of wood | |
| KR101678135B1 (en) | patina forming method | |
| RU2606608C1 (en) | Method of applying protective coating on cellulose material | |
| RU2389825C2 (en) | Procedure for production of non-organic coating on surface of item and item of plate or band shape | |
| CN110183112A (en) | A kind of three glass, the two chamber glass and its preparation process of water-mist-proof condensation | |
| CN104190588A (en) | Application of twill roller in manufacturing of dull polish laminating film and application method thereof | |
| DE2004248C3 (en) | Process for the formation of a metal decoration on a thin flexible support | |
| DE10341445A1 (en) | Antimicrobial coating for hot galvanized or alloy galvanized sheet steel, e.g. for air conditioning or ventilation plant, domestic appliance, refrigeration or storage unit, insulation or cladding, contains silver nanoparticles | |
| JP2019196440A (en) | Coated film and aqueous composition | |
| KR101084705B1 (en) | Pyrolytic coating method of clay pot | |
| WO2017217955A1 (en) | Hybrid antibacterial coatings having contact with foodstuff | |
| CN103696546A (en) | Antibacterial cement type plate and preparation method thereof | |
| CN105368205A (en) | Aqueous fiber paint |