Способ получения окрашенных изображений на поверхности металлических изделий Советский патент 1992 года по МПК G03C5/56 

Изобретение относится к получению декоративных многоцветных изображений на металлах и сплавах.

Известен способ получения изображений на поверхности металлических изделий (медных пластинах) путем обработки поверхности в парах брома или йода, или в растворах содержащих ионы йода или брома и экспонирования УФ-светом.

В результате обработки медных пластин образуется бромистая или йодистая медь, которая при освещении через негатив, формирует изображение, с последующей фиксацией.

Недостатком известного способа получения изображения является то, что он позволяет получать только одноцветное изображение.

Целью предлагаемого изобретения является получение многоцветных изображений.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения окрашенных изображений на поверхности металлических изделий путем обработки металлической

поверхности изделия галогенсодержащим соединением или в растворе галогенсодержащего соединения и экспонирования УВ-светом, операцию экспонирования осуществляют в процессе обработки изделия галогенсодержащим соединением. Галогены или их органические производные, например, бром, йод, бромоформ, йодоформ, различные органические вещества, содержащие связи C-Hal, N-Hal при нормальных условиях слабо взаимодействуют с поверхностью металла.

Скорость реакции окисления металла резко возрастает при действии активного УФ-света.

Под действием УФ-света происходит фотолиз галогенов или галогенпроизводных с образованием активных частиц молекулярного или атомарного характера, активно взаимодействующих с поверхностью металла или сплава, причем реакция фотоокисления локализована в месте действия света, а скорость реакции пропорциональна освещенности. Изображение формируется из продуктов фотохимической реакции окислет

4 - ю

XI Ч VI

ия металлов, сложного стехиометрическо- о состава, содержащих галогениды металов. Цвет изображения обусловлен наличием тонких интерференционных пленок, причем толщина пленок определяет цвет изображения.

Так как скорость фотохимической реакции пропорциональна освещенности, то заавая экспозицию, можно эффективно влиять на толщину интерференционных пленок, а следовательно и на цвот изображения. В общем случае скорость фотохимической реакции, а следовательно и цвет изображения определяется мощностью и спек тральным составом источника УФ-све- та. толщиной и спектральным пропусканием фотошаблона, величиной экспозиции, концентрацией и природой фогоактинного вещее грз-фотоокислителя В качестве ис- ючиикг УФ-излучения могут быть использо- паны ртутные лампы - ДПШ-250, ДРШ-500, ПШ-1000, ДПТ250, ДПТ-1000, ксенонозые лампы ДКсШ-500, ДКсШ-1000. ДКсЭл-1000- 5.

Три большой мощности излучения необходимо использовать металлизиропан- ные фотошаблоны, желательно из кварцевого стекла. При средней и мэчой мощности излучения и больших окспозпц: - ях можно использовать фотошаблоны I-M f ибкойпо/ /южке Возможно ис пользованио пояу.оновых фотошаблонов.

ег- хция в tазоной счьзе ьагбтлее груд но контролируется. Резкоеib края изображения мала, на краях изо С/паже ни-, наблюдаются различиve оттенки цвета.

Наличие интерференционных пленок при проведении фотохимической реакции в растворителе определяется расизоримо стью продукте фотохимической pea ми и а данном растворителе Таким образом для получения изображения при обраГюг ке металла в растворителе необходимо подбирать композицию мегйлл-растворм- гель-фотоокисл/ тель

Качество окраски определяется гакж предысторией подготовки, например, клас сом обработки, а такжз типом металла.

Изобретение итлюстрируется следующими примерами.

Пример i Медную пл& иг.у (мс-рке МБ, 10 12 класс опрабсккн поверхности) помещают в кювету с кварцевым окном. В кювету вносят нескичы .ч чс пель бро /towcp N.. Через .етэллизиройа. фотошаблон с изображен -.ем крест 1 производят ззсвег- куУФ v-йтгом от лгмпы ДКсЭл-1000(лабораторный осветитель ЛОС- Освещен оеть измерена люксметром (0-116 и составляет 20000 лк. Величина о ;спозиции изменяется

ступенчато. Цвет изображения в зависимости от величины экспозиции меняется в следующей последовательности: 3 сек. - желтый, 5 сек, - розовый, 7с- пурпурный,

10 с - светло-синий, 15 с - фиолетовый, 17 с - темно-синий, 20 с - черный. Реакция фотоокисления локализована в месте действия света, На поверхности медной пластины формируется окрашенное изображение

0 креста.

Пример 2. Латунную пластину помещают в кварцевую кювету. В кювету вносят несколько капель бромоформа. Аналогично примеру 1 при освещенности 20000 лк фор5 мируют окрашенное изображение креста. Цвет изображения в зависимости от величины экспозиции изменяется в следующей последовательности: пурпурный -5с, синий- 10 с, черный - 25 - 30 с. Для латунной пла0 стины характерны менее насыщенные цве- ia, чем для медной.

П р и м е р 3. Никелевую пластину помещают в кювету, вносят несколько капель Опомоформа. Аналоилчпо примеру 1

5 формируется изображение. Цвет изображения при освсщенноои /ОСООлк изменяется в следующей последовательности, желтый - 5 - 7 с, синчн - 10 - 15 с, черный - 25 - 30 с. Пример Л Аналогично пр /мвру 1

0 формируют изображение из папьной ппа- гтинс. l-U ei изображения син - 15 - 2 с и черный 1-ри экспо:ниг, ован14| Сюлре J с.

П р и м е о 5. Аналогично примеру 1

формируют -сраи опчге изображение нз медног плзс -1Н8 с ьюполь орзние в лаче- стве фотоокисл- чепя кристалтиче С о йода р, фогоакисления проводят при комнатной ici-:nennype i :: A рытом

0 объеме КЮВРГЬ изобра:кен 1 в заеи- CUMOCTVI DI величины экспозиции при осве щеннпсти 20000 лк измег кт.,я в следующей последовательности: желтый - 5 - 1 с кряг- ный - Ю - 1 о синий - 15 - 20 с черный 5 оолое 30 с

П р и г- е р 6. Анало и но 1 ц- пируют окрао-енное изобра.кенме на поЕ,в,)хносги медной плсстины, по/, исполь- асшнии иромэ в качестве фотоокргслигеля.

fj °еакцию фотоокисленип проопдяг при ком- ,, п.ой температуре в закрытом обьег- е кюветы. Цвет изображения при освещенности 20000 лк -, зависимости от величины экспозе п1 - изменяется р еле/ ующег послсдоваГ тельности: 5 - 7 - - желтый 10 - 12 с - срасный, более 20 с - черный

При формировании окрашенного изо- бгэрженмя наиболее богатая таг- .,з ивегов и эт;ен,ов характерна при использовании мед) l(ix глчстин.

Пример 7. Формирование окрашенного изображения на поверхности металла при контакте с фотоокислителем, находящимся в жидкой фазе проводят следующим образом. Готовят раствор ацетон-бромо- форм (соотношение 10 :1). Полученным раствором заливают медную пластину (МБ, класс обработки 10-12). Через фотошаблон с изображением креста экспонируют поверхность УФ-светом от лабораторного освети- теля ЛОС-2. На поверхности медной пластины наблюдается формирование окрашенного изображения. При освещенности 20000 лк в зависимости от времени экспонирования цвет изображения меня- ется в следующей последовательности: желтый - 3 - 5 с, пурпурный - 5 - 7 с, темно-синий - 7 - 12 с. После экспонирования пластину промывают спиртом. Рисунок окрашенного изображения повторяет рису- нок фотошаблона. При формировании изображения может быть использован состав этиловый спирт - бромоформ (соотношение 10: 1).

Пример 8. В качестве фотоокислителя может быть использован йодоформ. Готовят раствор йодоформа в этиловом спирте. В 100 мл этилового спирта растворяют 10 мг йодоформа. Полученным раствором заливают по;:ерхмог. ., медной пластины. В зависи- мосги от времени экспонирования при освещеккости 20000 лк цвет изображения меняется в следующей последовательности: желтый - 3 - 5 с, розовый - 5 - 7 с, синий - 10 - 12 с. После экспонирования пластину промывают спиртом.

Пример 9.В качестве фотоокислителя используют йод. Ряствоояю 10 мг кристаллического йода в 100 мл этилового спирта. Полученным растворе .i заливают поверхность медной пластины. В зависимости от времени экспонирования цвет изображения меняется в следующей последовательности: желтый -- 5 - 7 с. синий - 7 - 12 с,

черный - более 20 с. После экспонирования пластину промывают спиртом.

Пример 10. В качестве фотоокислителя используют бром, 1 мл брома растворяют в 20 мл этилового спирта. Полученным раствором заливают поверхность медной пластины. При экспонировании формируется черный цвет изображения. После экспонирования пластину промывают этиловым спиртом.

Пример 11. Готовят раствор этиловый спирт - бромоформ (соотношение 10 : 1), Поверхность латунной пластины заливают полученным раствором. Формирование окрашенного изображения в зависимости от времени экспонирования наблюдается в следующей последовательности: красный цвет - 5 - 7 с, синий - 10 - 12 с, черный - более 15 с.

Пример 12. Готовят раствор этиловый спирт - бром. Полученным раствором заливают поверхность стальной пластины. При экспонировании наблюдается формирование черного изображения.

Предложенные растворы с фотоокислителями не позволяют получать окрашенные изображения на никеле, т. к. продукты фотохимической реакции фотоокислителя с никелем частично растворимы в спирте и ацетоне.

При хранении в нормальных условиях окрашенные изображения стабильны в течение нескольких лет.

Формула изобретения

Способ получения окрашенных изобра жений на поверхности металлических изде лий путем обработки металлической поверхности изделия галогенсодержащим соединением или в растворе галогенсодер- жащего соединения и экспонирования УФ- светом, отличающийся тем, что, с целью получения многоцветного изображения, операцию экспонирования осуществляют в процессе обработки изделия галогенсодержащим соединением.

Применение: в получении многоцветных декоративных изображений на металлах и сплавах. Сущность изобретения: способ получения многоцветных изображений заключается о обработке металлической поверхности раствором галогенсодержащего соединения и экспонировании УФ-светом в процессе обработки. Способ позволяет получать изображение от желтого до черного цвэта j зависимости от времени экспозиции.