СПОСОБ ДЕКОРАТИВНОЙ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЯ Российский патент 1994 года по МПК B44C1/00 B05D3/10 

Изобретение относится к декоративной модификации поверхности изделий из металла, древесины, керамики, фарфора, пластмассы и может найти применение в различных отраслях промышленности, применяющих модификацию поверхности выпускаемых изделий.

Известен способ модификации поверхности изделий из древесины, включающий подготовку поверхности и послойное нанесение на нее лака с красителем [1].

Однако применяемый в известном способе полиэфирный парафинсодержащий лак непригоден для покрытия им изделий из других материалов, его применение в пищевой промышленности не разрешено, и поэтому его нельзя применять для модификации поверхности, например, посуды. Кроме того, данным способом не предусмотрено изготовление художественных изделий с модифицированной поверхностью.

Известен способ модификации поверхности металлических изделий, являющийся наиболее близким к изобретению, включающий подготовку поверхности, послойное нанесение на нее лаков, использование вводимых в них красителей и отвердителей [2].

Однако этим способом не предусмотрено использование художественной росписи изделий, не предусмотрено применение лаков, разрешенных к применению пищевой промышленностью при изготовлении, например, посуды.

Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является обеспечение возможности изготовления художественных изделий, применяемых в том числе и в пищевой промышленности, предусматривающих применение при изготовлении и лаков, и масляных красок, подобранных с высокими адгезионными возможностями как на границе между поверхностью изделия и первым наносимым на ее слоем, так и на границе между слоями, наносимыми на обрабатываемую поверхность.

Способ декоративной модификации изделия, включающий ее подготовку, нанесение многослойного покрытия, использование лака, введение в него красителя и кислотного отвердителя, использование в качестве лака мочевинных лаков, введение в лак только красителя при его нанесении на подготовленную поверхность, нанесение художественной росписи масляными красками на высушенный слой лака, покрытие художественной росписи одним или несколькими слоями лака, содержащего только отвердитель, позволяет получить прочное художественное покрытие на изделии, применение которого допустимо в пищевой промышленности. Способом допускается после нанесения на подготовленную поверхность лака с красителем втирание и высохшую поверхность изделия алюминиевой пудры с последующим повторным нанесением слоя лака, в который добавлен только краситель. В качестве лака используется, например, лак Мч-52, а в качестве красителя - индивидуальный краситель желтый "3" или в сочетании с красителем оранжевым "2 Ж". В качестве кислотного отвердителя можно использовать соляную кислоту или n-толуолсульфокислоту. При нанесении художественной росписи используют краски преимущественно черного, красного и белого цвета.

Исследованиями было установлено, что мочевинные лаки, в частности лак Мч-52, традиционно применяемые с отвердителями (Лакокрасочные материалы. Технические требования и контроль качества. М.: Химия, 1977, с.31), при нанесении на изделие художественной росписи масляными красками следует применять без отвердителя при их нанесении на подготовленную поверхность перед нанесением росписи. Обнаружено, что адгезия масляных красок и подстилающего их слоя из мочевинного лака без отвердителя значительно выше, чем в случае применения лака совместно с отвердителем. Покрытие получается ровное, без включений пузырьков воздуха, прочное. Последующее покрытие изделия слоем мочевинного лака с отвердителем позволяет получать качественное художественное покрытие.

Покрытие, выполняемое согласно изобретению, можно наносить на внутреннюю поверхность посуды: мочевинные лаки, в частности лак Мч-52, к применению в пищевой промышленности.

Новым способом рекомендуется наносить художественное покрытие на тарелки, блюдца, чашки, ложки, чайники, самовары, изделия из древесины, металла, фарфора, керамики, пластмассы.

В шероховатую поверхность изделий (изделий из металла, древесины, некоторых заменителей) рекомендуется после нанесения первого лакового слоя без отвердителя втирать алюминиевую пудру, заполняющую неровности поверхности, и затем повторно покрывать слоем лака без отвердителя.

П р и м е р 1. Изделие из фарфора (чашку) обезжиривают уайт-спиритом или бензином "Калоша" вручную ветошью и насухо протирают хлопчатобумажной салфеткой. Затем обдувают воздухом от пыли. Готовят раствор лака Мч-52 с красителем. Для этого в стеклянную емкость наливают этиловый технический спирт, в котором растворяют краситель желтый "3" (ТУ-6-14-814-77) до полного насыщения. В готовый раствор может быть добавлен оранжевый краситель "2Ж". Смесь перемешивают, отстаивают, процеживают. Раствор красителя можно приготовить в растворителях типа РКБ-2 или АКР-1. К лаку МЧ-52 добавляют полученный раствор красителя (+44% г на 100 г лака). Затем лак разбавляют до рабочей вязкости 25-30 с разбавителем РКБ-2 или АКР-1 или используют для разбавления лака сольвент.

Полученный раствор лака с красителем наносят на обработанную поверхность чашки (снаружи и изнутри). После нанесения слоя лака изделие сушат на открытом воздухе до "отлипа". Затем изделие сушат 30-40 мин при температуре 100-120^оС. Художественную роспись наносят на изделие масляными красками на наружную поверхность чашки. При этом используют краски черного, красного и белого цвета. Допускается в меньших количествах дополнительно использовать краски других цветов.

После нанесения на изделие первого слоя лака с красителем изделие приобретает золотисто-желтый цвет, если применяется только краситель желтый "3", или цвет червонного золота, если применяют этот краситель в сочетании с красителем оранжевым "2Ж". При росписи масляными красками часть поля покрывают краской черного цвета и получают сочетание черного фона с участками золотисто-желтого цвета или цвета червонного золота. Затем добавляют рисунок красными и белыми красками (наиболее часто растительный рисунок). Допускается использование в меньшем количестве красок иных цветов. В результате получают рисунок, на черном фоне которого имеются элементы красного, золотистого и белого (или дополнительно иного) цветов. На внутреннюю поверхность чашки рисунок масляными красками не наносят. После высыхания масляных красок на воздухе изделие сушат в сушильном шкафу, протирают хлопчатобумажной салфеткой и наносят слой лака с кислотным отвердителем (на внутреннюю и на наружную поверхности изделия). Отвердитель вводят в лак в количестве 2-3% непосредственно перед нанесением. Лак с отвердителем тщательно перемешивают и перед использованием разбавляют разбавителем РКБ-2 или АКР-1 или сольвентом до рабочей вязкости 25-30 с. Сушат изделие при температуре 60^оС в течение 60 мин или не более 30 мин при температуре 100^оС. Затем производят шлифовку изделия наждачным полотном N 3-4 с применением уайт-спирита. Изделие протирают хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в уайт-спирите. Затем наносят на изделие один-два слоя лака Мч-52 с отвердителем с выдержкой между нанесением не менее 20 мин, выдерживают на воздухе 20 мин и окончательно высушивают в течение 55-60 мин при температуре 60-100^оС.

В качестве кислотного отвердителя можно использовать п-толуолсульфокислоту (ТУ 6-36-0204192-144-91), которую растворяют в бутаноле (не менее чем 20%-ный раствор), отстаивают раствор в течение суток и фильтруют через вату с марлей. В качестве отвердителя можно также использовать соляную кислоту плотностью 1,8 в растворителе РКБ-2.

Прочность нанесенного покрытия оценивали методом ускоренного старения в условных годах. Чашка, покрытия слоями лака и художественной росписи в соответствии с изобретением, после пяти лет интенсивной эксплуатации имела на внутренней поверхности две едва заметные царапины. С наружной стороны изделие оставалось без изменений в течение 7 лет эксплуатации. Через 7 лет был обнаружен на ручке чашки скол площадью около 0,2 мм², на внутренней поверхности чашки через 7 лет эксплуатации имелось пять слабо заметных царапин.

Для покрытия обработанной поверхности контрольной чашки использовали, как и в опыте, отвердитель - соляную кислоту. Отвердитель вводили не только в поверхностный слой лака, но и в слой, подстилающий рисунок (в слой с красителем). Через 1,5 г. на внутренней поверхности чашки обнаружено два скола и пять царапин. На наружной - один скол и две царапины. Через 3 г. внутренняя поверхность имела непривлекательный вид, потускнела из-за большого количества мелких и крупных царапин, имела семь сколов, восемь сколов и большое количество царапин имелось на наружной поверхности чашки.

П р и м е р 2. По методике примера 1 сделали художественное покрытие поверхности сервиза из 15 предметов. Использовали в качестве отвердителя п-толуолсульфокислоту. Через 5 лет интенсивной эксплуатации только на одном блюдце и на одной чашке были обнаружены едва заметные царапины на внутренней стороне. Через 6 лет слабые царапины обнаружены дополнительно на внутренней стороне двух чашек. Через 7 лет дополнительно были обнаружены едва заметные царапины на одном блюдце и на двух чашках на внутренней стороне.

Контрольную чашку покрывали лаком с этим же отвердителем как перед нанесением художественного покрытия, так и после его нанесения. Первые царапины (едва заметные) были обнаружены на двух чашках и одном блюдце через 3,5 г. эксплуатации. На четвертый год количество царапин на внутренней стороне увеличилось до шести. На седьмой год чашка имела неприятный вид из-за большого количества царапин на внутренней стороне и двух сколов на наружной стороне.

П р и м е р 3. По методике примера 1 с применением отвердителя в виде соляной кислоты нанесли художественное покрытие на партию подносов (20 шт. ). После нанесения первого слоя лака с красителем и без отвердителя и сушки изделий на открытом воздухе до "отлипа" их дополнительно обработали алюминиевой пудрой марки ПАП-1 или ПАП-2 (ГОСТ 5494-71). Для этого пудру втирали в лаковый слой поверхности изделия с помощью поролоновой губки многократными круговыми движениями. После обдува пудры сжатым воздухом изделие высушили и далее обрабатывали по методике примера 1. Контрольный образец покрывали первым слоем лака с отвердителем (соляная кислота).

Первые царапины и ссадины в опытной партии подносов обнаружили на двух подносах через 3 г. Через 4 г. ссадины и царапины обнаруживались на всех образцах опытной партии. На контрольном образце подноса первые царапины появились через 1 г. эксплуатации, через 2 г. число царапин увеличилось, появились сколы.

П р и м е р 4. По методике примера 3 нанесли художественное покрытие на партию из 20 подносов. Отвердитель в виде п-толуолсульфокислоты вводили только в верхний слой лака (после нанесения на изделие рисунка масляными красками). Контрольный поднос покрыли и первым и последним слоем лака, содержащим отвердитель в виде п-толуолсульфокислоты. Первые едва заметные царапины на опытных образцах подносов выявлены на трех подносах через 4,5 г. Через 6 лет царапины и ссадины имелись на семи образцах подносов. На поверхности контрольного образца первые едва заметные царапины были обнаружены через 2,5 г. интенсивной эксплуатации. Через 3 г. на подносе имелись царапины и сколы.

П р и м е р 5. По методике примера 3 нанесли художественное покрытие на электрический светильник, имитирующий керосиновую лампу. При нанесении покрытия на контрольный образец отвердитель (соляную кислоту) вводили и в первый слой лакового покрытия, подстилающего покрытие из масляных красок, и в наружный слой покрытия. Через 10 лет срок наблюдений) на опытной лампе не были обнаружены царапины или ссадины. На поверхность контрольного образца ссадины были выявлены через 5 лет эксплуатации.

П р и м е р 6. По методике примера 3 изготовили опытную партию самолетов. Лак с отвердителем в виде п-толуолсульфокислоты использовали только при нанесении поверхностного слоя (после нанесения художественной росписи масляными красками). Опытный образец самовара покрывали перед нанесением художественной росписи масляными красками лаком с отвердителем.

После 7 лет эксплуатации (срок наблюдения) на опытных образцах самоваров царапин и ссадин не обнаружено. На опытном образце первую ссадину обнаружили через 4 г.

Таким образом, выявлена закономерность, позволившая повысить прочность художественного покрытия изделий: слои лака, подстилающий слой из масляных красок, не должен содержать кислотный отвердитель, который следует вводить только в поверхностный слой лака, наносимый на изделие после нанесения на него художественного покрытия масляными красками.

Использование: в различных областях промышленности, применяющих модификацию поверхности выпускаемых изделий. Сущность изобретения: на подготовленную поверхность наносят слой мочевинного лака с введенным в него только красителем, сушат его, затем наносят художественную роспись, а после ее сушки наносят один или несколько слоев лака с введением в него только отвердителя. 3 з.п. ф-лы.

1. СПОСОБ ДЕКОРАТИВНОЙ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЯ, включающий подготовку поверхности, нанесение на нее многослойного лакового покрытия с введением в него красителя и отвердителя и сушку, отличающийся тем, что дополнительно наносят художественную роспись масляными красками, при этом в качестве лака используют мочевинные лаки, в качестве отвердителя - кислотные отвердители, перед нанесением слоя лака на подготовленную поверхность в него вводят только краситель, а художественную роспись наносят на высушенный слой лака с красителем с последующей ее сушкой и нанесением на нее одного или нескольких слоев лака с введением в него только отвердителем. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в покрывающий поверхность изделия высушенный слой лака с красителем перед нанесением художественной росписи дополнительно втирают алюминиевый порошок и вновь покрывают поверхность слоем лака только с красителем. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отвердителя используют соляную кислоту или n-толуолсульфокислоту. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при нанесении художественной росписи используют масляную краску преимущественно черного, красного и белого цвета.