СПОСОБ ПОКРЫТИЯ И ДЕКОРАТИВНОЙ ОТДЕЛКИ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 2004 года по МПК B44F9/04 

Изобретение относится к способам покрытий и декоративных отделок порошкообразными термоотверждаемыми красками и может быть использовано в различных областях техники при производстве изделий с имитационной отделкой, характеризуемой искусственным воспроизведением текстуры, несвойственной отделываемой поверхности, например воспроизведение рисунка структуры горных пород, таких как мрамор, малахит, лазурит, чароит, амазонит, гранит и др., а также с выпуклым объемно-рельефным декоративным рисунком на любой поверхности, т.е. на изделиях из металлических или диэлектрических материалов, например керамики, стекла, фарфора, пластмассы, гипса, цемента и др.

Предшествующий уровень

Известен способ изготовления многоцветной мрамороподобной плитки, включающий приготовление цементно-водных смесей разной подвижности и содержащих, по крайней мере, один краситель, нанесение их на подложку формы, уплотнение и затем отверждение (А.С.СССР №1196273, В 28 В 11/00, 1985).

Данный способ прост, однако при его осуществлении не удается получить стабильный декоративный эффект с заранее заданными цветовой гаммой и рисунком.

Известен способ получения декоративного покрытия путем последовательного нанесения на обрабатываемую поверхность не менее 5-ти слоев прозрачных лакокрасочных материалов, содержащих прозрачное пленкообразующее и добавки красящих пигментов различной цветовой гаммы, сушку и отверждение пленкообразующего после нанесения каждого слоя лакокрасочного материала, для всех слоев используют лакокрасочные материалы одинакового состава независимо от материала подложки, но с добавками пигментов различного цвета в каждом слое, имитирующих природный камень, причем нанесение слоев, сушку и отверждение проводят при комнатной температуре (пат. RU №2090270, кл. B 05 D 1/38, 1997).

Этот способ имеет следующие недостатки:

высокая стоимость, обусловленная стоимостью самих материалов; неудовлетворительный результат с эстетической точки зрения вследствие малого подобия природному материалу; имеет многоступенчатый и длительный технологический цикл получения декоративного покрытия за счет многослойности покрытия.

Известен способ нанесения декоративного материала, содержащего полимерную пленку из светопроницаемого материала с рельефной лицевой поверхностью и тыльной диффузионно-рассеивающей свет поверхностью, при этом на тыльную поверхность полимерной пленки нанесено отражающее покрытие (пат. ЕПВ №0068608, кл. В 44 F 1/04, В 44 С 1/14, 1987).

Однако наглядная эффективность и привлекательность художественного изображения недостаточно высоки из-за невозможности получения объемного многоуровневого цветного динамически меняющегося изображения.

Наиболее близким по технической сущности является известный способ получения декоративного покрытия поверхности порошками различного цвета, при котором слой материала покрытия, цвет которого соответствует желаемому цветовому фону, наносят на предварительно обработанную поверхность таким образом, что, по меньшей мере, один порошок, цвет которого соответствует цвету воспроизводимого узора, распределяют в соответствии с желаемым рисунком этого узора и сушат поверхность в течение определенного промежутка времени при температуре, достаточной для надежного прикрепления порошка к поверхности (пат. FR №2670158, 1992 г.).

Известный способ получения декоративного покрытия, описанный в данном патенте, также имеет недостатки, присущие вышеописанному предыдущему аналогу.

Сущность изобретения

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение покрытия высокого качества практически на любой поверхности, достижение точности воспроизводимого рисунка, имитирующего горную породу, например мрамор, с эстетической точки зрения, значительное упрощение и снижение стоимости процесса и повышение стойкости к атмосферным воздействиям.

Поставленная задача решается тем, что в способе покрытия и декоративной отделки поверхности, включающем нанесение на обрабатываемую поверхность, по крайней мере, двух порошкообразных красок различных пигментов, соответствующих цвету воспроизводимого узора, распределение его в соответствии с желаемым рисунком и нагрев поверхности, подвергаемой декоративному покрытию после нанесения порошкообразных красок до температуры, достаточной для прикрепления декоративного покрытия к указанной поверхности, где порошкообразные краски покрытия различных пигментов смешивают и наносят на предварительно нагретую подвергаемую декоративному покрытию поверхность путем их рассеивания.

Смешивание порошкообразных красок покрытия различных пигментов осуществляют предварительно на листе, а затем окончательно в процессе рассеивания их через сито или вибросито над подвергаемой декоративному покрытию поверхностью.

Порошкообразные краски различных пигментов загружают в сито или вибросито раздельно без их предварительного перемешивания, а затем осуществляют смешивание в процессе рассеивания их через сито или вибросито над подвергаемой покрытию поверхностью.

Смешивание порошкообразных красок покрытия различных пигментов осуществляют путем встряхивания листа, или сита, или вибросита, по крайней мере, более 5 раз.

Подвергаемую покрытию поверхность предварительно нагревают, например, до 200°С.

После нанесения порошкообразных красок различных пигментов на подвергаемую декоративному покрытию поверхность ее нагревают до температуры, обеспечивающей полную полимеризацию или отверждение покрытия, например, до 200°С.

После нагрева обрабатываемую поверхность с покрытием охлаждают в течение не менее 20 минут. На предварительно термообработанную поверхность, подвергаемую покрытию, наносят смесь порошкообразных красок от 2-х до 5-ти разных пигментов.

Для получения четких контуров декоративного рисунка покрытия используют смесь порошкообразных красок различных пигментов с различным составом по удельному весу.

Для получения шероховатой поверхности декоративного рисунка близкого к природному, используют порошкообразные краски различных пигментов и различной степенью помола, например крупнозернистые и мелкозернистые.

Формируют дополнительное покрытие в виде объемно-рельефного изображения путем рассеивания дополнительной порции порошкообразных красок различных пигментов, например, через трафарет на предварительно нагретую поверхность.

Дополнительное покрытие в виде объемно-рельефного изображения подвергают дополнительной термообработке до завершения полной полимеризации покрытия.

Дополнительную термообработку дополнительного декоративного покрытия в виде объемно-рельефного изображения проводят до полного спекания покрытия.

Дополнительное покрытие в виде объемно-рельефного изображения формируют высотой, по крайней мере, не менее 5 мм.

В качестве поверхности, подвергаемой декоративному покрытию, используют изделия из металла, металлического сплава и диэлектрических материалов, например керамики, стекла, фарфора, пластика, гипса, цемента.

В качестве порошкообразных красок покрытия используют полиэфирные порошкообразные краски или термоотверждаемые порошковые краски на основе эпоксидных модифицированных полиэфирных смол или высококачественных полиэфирных смол с добавлением отвердителей, пигментов, ускорителей реакции и других компонентов.

Покрытие воспроизводит декоративный рисунок структуры горных пород, например мрамора, малахита, лазурита, чароита, амазонита, гранита и других горных пород.

Дополнительное покрытие в виде объемно-рельефного изображения формируют путем размещения на предварительно нагретой обрабатываемой поверхности, по крайней мере, одного предмета различной конфигурации, например в виде товарного знака, с последующим нанесением дополнительного слоя порошкообразной краски соответствующего цвета и высоты.

Дополнительное декоративное покрытие с объемно-рельефным изображением формируют путем рассеивания через трафарет на расстоянии от обрабатываемой поверхности, выбираемом из условия формирования заданной высоты наращиваемого декоративного рисунка.

На наружную поверхность декоративного рисунка наносят слой лака, например бесцветного.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает ориентированное распределение порошкообразной краски на поверхности с получением покрытия, имеющего декоративный внешний вид, в целом подобный виду поверхностей природных материалов, но с несомненно лучшими свойствами, чем свойства, достигаемые посредством традиционных способов.

Способ согласно изобретению дает возможность применения простейших установок для нанесения покрытия с применением простых приемов, позволяет достигнуть хорошего результата с эстетической точки зрения в такой степени, при которой не обнаруживается искусственная природа термообрабатываемой поверхности.

Данный способ получения покрытия также позволяет получить объемно-рельефное изображение на изделиях из металлических и диэлектрических материалов высокого качества за счет размещения средства формирования объемного слоя покрытия - трафарета, расположенного на минимальном расстоянии от наружной поверхности декоративного покрытия с учетом высоты наращиваемого покрытия

Кроме того, данный способ позволяет наносить покрытие без предварительного заряжения статическим зарядом наносимых частиц порошкообразной краски, т.е. позволяет получить покрытие по простейшей технологии, не требующей сложного оборудования и с минимальными затратами, практически в домашних условиях и предусматривает декоративную отделку поверхностей любой геометрической конфигурации и площади.

ПРИМЕР 1

Для реализации предложенного способа были опробованы:

эпоксидно-полиэфирная (гибридная) порошковая краска ОХТЭК-2ГЛ, эпоксидная порошковая краска ОХТЭК-ЗГЛ и порошковые краски DELTA фирмы “EWALD DORKEN AG” - термоотверждаемые на основе эпоксидных модифицированных полиэфирных смол.

Указанные порошковые краски обладают хорошими защитными свойствами, а также химической устойчивостью и могут быть использованы как для декоративной отделки, так и для защиты от коррозии.

Для получения покрытия под рисунок структуры горных пород, например мрамор, берут, например, чистую керамическую плитку, помещают ее в разогретую до 200°С печь, выдерживают не менее 2-х минут, извлекают прогретую плитку из печи. Предварительно готовят смесь порошков, по крайней мере, из пигментов двух видов, белого и черного, в определенном количестве. Каждый порошок отдельно высыпают на лист, перемешивают их встряхиванием 3 раза, затем высыпают порошкообразные краски в сито и перемешивают их окончательно в процессе рассеивания на прогретую плитку. Сито может быть выполнено, например, в виде капроновой сетки с плотностью 40 DEN. Предварительный нагрев плитки необходим для лучшего сцепления порошка покрытия с плиткой. Затем плитку с покрытием нагревают, например, в печи до полной полимеризации или отверждения покрытия при 190°С. После нагрева плитку извлекают из печи и охлаждают на воздухе не менее 20 минут и покрывают лаком. В результате получают плитку с покрытием, воспроизводящим желаемый рисунок декоративной отделки - под мрамор.

ПРИМЕР 2

Для получения декоративного покрытия под рисунок структуры чароита берут чистую металлическую пластину, помещают в разогретую до 190°С печь, выдерживают 1,5 минуты, извлекают прогретую плитку из печи. Смесь порошкообразных красок готовят предварительно следующим образом. Берут порошкообразные краски, по крайней мере, двух цветов: белого и фиолетового, каждый из них в определенном количестве отдельно загружают в сито, без их перемешивания, а затем порошкообразные краски смешивают при рассеивании их через сито на подогретую поверхность пластины. Далее процесс повторяет технологические операции, описанные в первом примере.

ПРИМЕР 3

Для получения декоративного покрытия с четким контуром изображаемого рисунка, например структуру рисунка малахита, используют, как минимум, три разных пигмента порошкообразной краски - зеленый, черный и белый.

При этом каждый компонент имеет различный удельный вес. За счет разного удельного веса частиц порошкообразных красок в смеси рисунок имеет более четкие контуры изображение. Смешивание порошкообразных красок может быть осуществлено, как указано в первом или во втором примере реализации способа. Далее процесс нанесения декоративного покрытия повторяет операции по примеру 1.

ПРИМЕР 4

Для получения покрытия с шероховатым покрытием, например под объемную структуру гранита, используют два или три пигмента порошкообразных красок, соответствующих цветовой гамме гранита. При этом составляющие указанных красок берут с различной степенью помола (мелкозернистые и крупнозернистые). При таком варианте получают покрытие с декоративной отделкой, соответствующее по рисунку и форме, приближенной к естественному виду камня.

Приготовление смеси порошкообразных красок возможно любым из ранее указанных способов, а процесс нанесения декоративного покрытия повторяет операции по примеру 1.

ПРИМЕР 5

Для получения декоративного покрытия в виде объемно-рельефного изображения, например цветка с малахитовой структурой (пример 3), формируют дополнительный слой покрытия на предварительно нагретую обработанную поверхность путем рассеивания дополнительного слоя порошкообразной краски через трафарет с заданным рисунком, установленным на определенной высоте от обрабатываемой поверхности для обеспечения заданной высоты слоя покрытия с последующей термообработкой и сушкой покрытия.

ПРИМЕР 6

Дополнительный слой в виде объемно-рельефного изображения можно получить путем размещения на основном декоративном покрытии (пример 2) какого-либо предмета, например товарного знака (плоского или объемного), с последующей подачей дополнительной порции порошкообразной краски, необходимой для заданной высоты слоя покрытия, термообработкой в печи, сушкой и покрытием бесцветным лаком.

Таким образом, предложенный способ покрытия и декоративной отделки является промышленно-осуществимым, обладает высокой технологичностью и позволяет получить высококачественное эстетическое покрытие, воспроизводящее декоративный рисунок, имитирующий структуру горных пород простыми методами без громоздкого и дорогостоящего оборудования, обладает новизной и изобретательским уровнем по сравнению с ближайшим аналогом, т.е. отвечает всем условиям патентоспособности.

Способ покрытия и декоративной отделки поверхности для повышения качества заключается в том, что порошкообразные краски различных пигментов смешивают и наносят на предварительно нагретую поверхность путем их рассеивания. 20 з.п.ф-лы.

1. Способ покрытия и декоративной отделки поверхностей, включающий нанесение на обрабатываемую поверхность по крайней мере двух порошкообразных красок покрытия различных пигментов, соответствующих цвету воспроизводимого узора, распределение его в соответствии с желаемым рисунком и нагрев поверхности, подвергаемой декоративному покрытию после нанесения порошкообразных красок, до температуры, достаточной для прикрепления декоративного покрытия к указанной поверхности, отличающийся тем, что порошкообразные краски различных пигментов смешивают и наносят на предварительно нагретую, подвергаемую покрытию поверхность путем их рассеивания.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что смешивание порошкообразных красок различных пигментов осуществляют предварительно на листе, а затем окончательно в процессе рассеивания их через сито или вибросито над подвергаемой декоративному покрытию поверхностью.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что порошкообразные краски различных пигментов загружают в сито или вибросито раздельно без их предварительного смешивания, а затем осуществляют смешивание в процессе рассеивания их через сито или вибросито над подвергаемой декоративному покрытию поверхностью.4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что смешивание порошкообразных красок различных пигментов осуществляют путем встряхивания листа, или сита, или вибросита по крайней мере не более 5 раз.5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что подвергаемую покрытию поверхность предварительно нагревают, например, до 200°С.6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что после нанесения порошкообразных красок различных пигментов на подвергаемую покрытию поверхность ее нагревают до температуры, обеспечивающей полную полимеризацию или отверждение покрытия, например до 200°C.7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что после нагрева обрабатываемой поверхности декоративным покрытием ее охлаждают в течение не менее 20 мин.8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что на предварительно термообработанную поверхность, подвергаемую декоративному покрытию, наносят смесь порошкообразных красок 2-5 различных пигментов.9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что для получения четких контуров декоративного рисунка используют смесь порошкообразных красок различных пигментов с различным удельным весом.10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что для получения шероховатой поверхности декоративного рисунка, близкого к природному, используют порошкообразные краски различных пигментов с разной степенью помола, например крупно- и мелкозернистые.11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что формируют дополнительное покрытие в виде объемно-рельефного изображения путем рассеивания дополнительной порции порошкообразных красок различных пигментов, например, через трафарет на предварительно нагретую поверхность.12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что дополнительное покрытие в виде объемно-рельефного изображения подвергают дополнительной термообработке до завершения полной полимеризации.13. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что дополнительное декоративное покрытие в виде объемно-рельефного изображения подвергают дополнительной термообработке до полного спекания его.14. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что дополнительное декоративное покрытие в виде объемно-рельефного изображения формируют высотой по крайней мере не менее 5 мм.15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что в качестве поверхности, подвергаемой покрытию, используют изделия из металла, металлического сплава и диэлектрических материалов, например керамики, стекла, фарфора, пластика, гипса, цемента.16. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что в качестве порошкообразных красок покрытия используют полиэфирные порошкообразные краски.17. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что в качестве порошкообразных красок покрытия используют термоотверждаемые краски на основе эпоксидных модифицированных полиэфирных смол или высокачественных полиэфирных смол с добавлением отвердителей пигментов, ускорителей реакции и других компонентов.18. Способ по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что декоративное покрытие воспроизводит рисунок структуры горных пород, например мрамора, малахита, лазурита, чароита, амазонита, гранита и др.19. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что формируют дополнительное покрытие в виде объемно-рельефного изображения путем размещения на предварительно нагретой обрабатываемой поверхности по крайней мере одного предмета различной конфигурации, например, в виде товарного знака с последующим нанесением дополнительного слоя порошкообразной краски соответствующего цвета и высоты.20. Способ по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что дополнительное покрытие в виде объемно-рельефного изображения формируют путем рассеивания через трафарет, расположенный на расстоянии от обрабатываемой поверхности, выбираемом из условия формирования заданной высоты наращиваемого декоративного рисунка.21. Способ по любому из пп.1-20, отличающийся тем, что на наружную поверхность декоративного рисунка наносят слой лака, например, бесцветного.