EP0856363A2 - Verfahren zur Herstellung eines Auftrags aus Natur-Malachitstein oder melachitähnlichen Materialien und zum Beschichten von Objekten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Auftrags aus Natur-Malachitstein oder melachitähnlichen Materialien und zum Beschichten von Objekten Download PDF

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EP0856363A2
EP0856363A2 EP19970121354 EP97121354A EP0856363A2 EP 0856363 A2 EP0856363 A2 EP 0856363A2 EP 19970121354 EP19970121354 EP 19970121354 EP 97121354 A EP97121354 A EP 97121354A EP 0856363 A2 EP0856363 A2 EP 0856363A2
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EP
European Patent Office
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malachite
printing
lacquer
varnish
layers
Prior art date
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Withdrawn
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EP19970121354
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French (fr)
Inventor
Peter Mack
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Original Assignee
Individual
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    • B41M7/02—Dusting, e.g. with an anti-offset powder for obtaining raised printing such as by thermogravure ; Varnishing
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41M1/40—Printing on bodies of particular shapes, e.g. golf balls, candles, wine corks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B44C3/02—Superimposing layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44F—SPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F9/00—Designs imitating natural patterns
    • B44F9/08—Designs imitating natural patterns of crystalline structures, pearl effects, or mother-of-pearl effects

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an order Natural malachite stone or malachite-like materials and for Coating objects like a carrier or objects of any kind underneath Achieving the optical effect of a natural malachite stone or malachite-like material.
  • Malachite is a fine crystalline greenish copper carbonate with the formula Cu 3 (OH) 2 CO 3 (RAMDOHR / STRUNZ 1978, p. 578), which due to its grain, growth-related zoning in the form of differently enriched layers, rings and fine lines in the bevel receives typical expression, which can develop the most diverse forms of expression depending on the location and conditions of origin.
  • the invention is therefore based on the object, three-dimensional Objects and foils with natural malachite pigments coat that the typical appearance of the natural malachite rock, both according to its mineralogical inventory and according to whose diverse appearances are reproduced.
  • This Coating should be able to make claims, from the material and from the aesthetic effect as a real, natural malachite coating apply and appear as such on the market.
  • the grain size of the natural malachite mineral after grinding in the Process step a) is to be selected depending on the intended use; best Results with regard to the transparency and brilliance of the order will be given Grain sizes of 10 to 80 microns, preferably 20 to 60 microns, achieved.
  • step b) Parts of dirt cleaned, e.g. the plaster is washed out.
  • the pigment After the production of the malachite pigment, the pigment becomes grain size between 10 and 100 ⁇ m, preferably 20-60 ⁇ m in process step c) colorless binder or an oven-drying or reaction-curing agent Paint systems such as polyesters, polyurethane and acrylic paints based on one or two components, including epoxy and silicone cross-linked Varnishes, dispersed.
  • the pigment content corresponds to 10 to 60 percent of the Parts by weight of the binder, but preferably between 15 and 30 Percent pigment in the binder.
  • the addition of the pigment in sprayable painting systems are possible. Preferably come for that crystal clear brilliant acrylic lacquers for use.
  • the malachite varnish is now preferred in a further process step d) several layers painted onto an object until the desired one Color depth is reached. If necessary, the object was previously primed provided on which the malachite lacquer can adhere. The underground may need to be roughened.
  • the primer is used to the Adapt paint system. The primer itself can be a green one Order to get the desired color depth with a few coats of malachite paint to manufacture.
  • the intermediate drying is used for Strengthening of the lacquer layers, but without the lacquer layers becoming one homogeneous system can be networked. This binding may go with this Not yet done at the time, but only at the end of the procedure, that is if the structural print (step g)) and the top coat (step h)) is applied; then a homogeneous connection of all layers of paint must be by final firing (step i)) and / or drying accordingly the specifications of the paints used are brought about.
  • the It is dried under physical and chemical conditions carried out that did not lead to crosslinking of the paint components chemical level. With stoving lacquer systems, the temperature must be therefore during drying below the reaction temperature of Lacquer reactor are above, however, in the final firing.
  • the applied malachite lacquer layers are air-dried, for example, for about 30 minutes at room temperature; this is preferably followed by a preheating phase of about 10 to 20 minutes at 40 to 80 ° C. Another intermediate drying takes place at 120 ° C for about 10 to 20 minutes or at a lower temperature correspondingly longer.
  • the lacquer layers combine to form a uniform application, but do not yet set, so that the structural print and the top coat can be applied to the surface.
  • a coating with a color and depth effect corresponding to the natural malachite is achieved by two to five layers of malachite lacquer. In order to achieve a deep coloring of the coated object with a very good quality of the coating, more than five layers can also be applied, with drying preferably after 2 to 4 layers.
  • the layers of malachite lacquer can be sprayed on, lacquered on or in some other way the object must be upset.
  • Their thickness is preferably 160 to 180 in each case ⁇ m.
  • the malachite pigment layer produced in this way is made of natural malachite however initially still optically unstructured, i.e. the object is even colored green, and is not yet completely identical in its optical effect the natural malachite stone.
  • the printing ink consists of a burnable clear printing varnish, preferably an acrylic-based screen printing varnish.
  • Epoxy resin must also be used with a compatible ink So no stoving paint because epoxy systems harden without final firing and network.
  • the printing ink contains 2 to 10, preferably 4 percent black mixed color or dispersed black pigment, e.g. Bone black.
  • the ink is preferably transparent to the reproduce different grain nuances by overprinting to be able to.
  • the black ink in step f) about 1 to 15, preferably 2 to 4 percent transparent green dye solution added will.
  • An organic dye is recommended. All details are Percentages by weight.
  • the glazing ink thus produced is printed using structured templates or printing masks at least three, preferably printed four times or varnished, by adjusting the Stencils on the surface structure of natural malachite Malachite rock to be observed in fine light and dark grain an unprecedented fidelity to the original can be reproduced.
  • the Grain i.e. the different light and dark zones of natural malachite is used to produce the printing masks either photographically or removed directly from the stone with the help of a scanner and in different ways light or dark color zones disassembled, which then serve as a template for reproduction be transmitted.
  • the different forms of the natural However, malachits can also be drawn manually and in a variety of ways Transfer color tints to individual films and print them on top of each other will. The colors are preferably produced as line drawings.
  • the malachite structure in process step g) is advantageously reproduced by means of screen printing in several, preferably four, screen printing steps using different screen printing templates.
  • the application of the typical grain can also be simulated by means of offset, foil, gravure, tampon printing using printing templates based on the malachite drawing or by spray painting using appropriate masks.
  • the reproduction of the malachite structure by printing on the glazing transparent printing ink is alternatively carried out before or after coating with malachite lacquer. Even when printed before coating with malachite pigment, the desired grain is ultimately visible, since the malachite lacquer is at least partially transparent. It is only important that ultimately a homogeneous connection of the individual layers is produced by firing or by reaction hardening.
  • one or more, preferably at least ten clear top coats applied e.g. painted or sprayed on.
  • the top coat must be the same as before used paints are compatible. It follows drying and, depending on Paint system, baking the paints, whereby the specifications of the Paint manufacturer must be observed. Connect the different layers of paint become a homogeneous system, with the black pigments of the Also diffuse the ink into the neighboring layers.
  • the inventive method can have the optical effect of the natural Malachits are largely imitated, with the order in principle any objects can be applied. The object is after the Final drying or firing sanded and polished.
  • the method according to the invention has further advantages with regard to health and environmental issues. While processing of natural malachite stone to accessories are usually highly toxic Waste that pollutes the environment and the health of processors highly stress, so that the processing of the malachite raw material problematic worldwide or only possible under high security requirements.
  • the pigment is in a closed system processed and incorporated into the binder, making it easy is processable and recyclable. It doesn't get as with the conventional rock processing as toxic dust particles in the air or into the water.
  • This invention makes malachite natural Unlimited appearance, especially on three-dimensional Products that could not previously be made with natural rock become representable.
  • the process is ideal, a coating made of real Malachite very thin on everyone for the production of luxury goods in question coming parts, e.g. Picture frames, ceramic parts or conical writing instrument sleeves to make an imitation malachite from real malachite mineral to manufacture.
  • items that are not currently can be refined with malachite stone, with the corresponding Coating to achieve the optical effect of real malchits be upgraded.
  • the pen sleeves are ground and oven-hardened one-component polyurethane paint as a primer that the This results in a primer and pre-dried at 80 degrees and at 140 degrees is branded.
  • Real malachite pigment is between 10 and 60%, preferably 25% Percentages by weight of binder dispersed in acrylic paint.
  • the grain sizes are between 25 and 30 ⁇ m; the paint is sprayable with a flow viscosity of 15 sec.
  • This paint is placed in a paint cup on which Lid is a motor or air-powered agitator, which the specifically heavier malachite pigment constantly during the painting process hovers in order not to clog the spray nozzle.
  • the Malachite pigment is coated twice on the primer. After that they are burned in at 80 and 120 degrees for fifteen minutes each.
  • the conical writing instrument sleeves are on a cylindrical grinding machine ground to break the remaining pigment tips.
  • the pen sleeves prepared in this way are placed on a guide pin put on. Then they are used several times with a rotary screen printing machine in this case four times, with the previously described transparent color Acrylic paint using the one on top of the other shown in Figure 1a to d coordinated motifs with a pattern of different widths, in Stripes running in the direction of the sleeve are printed using the screen printing process.
  • the print is pre-dried and burned and then varnished with clear varnish in ten layers of varnish.
  • the special of this process is that in the final baking of the total eighteen different screen printing and varnish layers of the transparent Dye diffuses with the black into the upper layers of paint, whereby a three-dimensionality (depth) of the malachite coating is achieved that is impossible with normal printing processes and thus a new one State of the art of reproduction for natural malachite.
  • Figure 1 a to d shows one Printing stencil, consisting of a black stripe pattern with stripes, the width similar within a template, from template to template vary in width. The stencils are successively printed on.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Auftrags aus Natur-Malachitstein oder malachitähnlichen Materialien und zum Beschichten von Objekten unter Erzielung der optischen Wirkung eines natürlichen Malachitsteins oder malachitähnlichen Materials, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Mahlung des Ausgangsmaterials zur Herstellung eines Pulvers aus Malachit- bzw. malachitähnlichen Pigmenten mit Korngrößen von etwa 10 bis 100 µm; b) Reinigung des Mahlguts von Schmutzanteilen; c) Eindispergieren des Pulvers in Klarlack zur Herstellung eines Malachitlacks; d) Auftragen, insbesondere Auflackieren, einer oder mehrerer Malachitlackschichten auf ein Objekt; e) Zwischentrocknung der Malachitlackschichten; f) Eindispergieren eines schwarzen Farbpigments oder einer scharzen Farbstofflösung in einen klaren Drucklack, der mit dem im Schritt c) verwendeten Lacksystem kompatibel ist, zur Herstellung einer transparenten lasierenden Druckfarbe; g) Aufdrucken oder Auflackieren der Druckfarbe in wenigstens drei Druckgängen unter Verwendung einer Mehrzahl von Druckvorlagen bzw. Masken, welche die Zeichnung und Musterung des natürlichen Malachitsteins schablonenmäßig nachbilden bzw. entsprechende Flächen freilassen; h) Auftragen, insbesondere Auflackieren oder Aufspritzen, wenigstens einer Schicht Klarlack, der mit dem in den Schritten c) und f) verwendeten Lacksystem kompatibel ist; i) Trocknung und/oder Endbrennung.

Description

Technisches Gebiet:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Auftrags aus Natur-Malachitstein oder malachitähnlichen Materialien und zum Beschichten von Objekten wie einen Träger oder Gegenstände jeder Art unter Erzielung der optischen Wirkung eines natürlichen Malachitsteins oder malachitähnlichen Materials.
Stand der Technik:
Malachit ist ein feinkristallines grünliches Kupferkarbonat mit der Formel Cu3(OH)2CO3 (RAMDOHR/STRUNZ 1978, p. 578), das durch seine Maserung, einer wachstumsbedingten Zonierung in Form von unterschiedlich angereicherten Schichten, Ringen und feinen Linien im Anschliff seinen typischen Ausdruck erhält, der je nach Fundort und Entstehungsbedingungen die verschiedenartigsten Ausdrucksformen entwickeln kann.
Bisher war es praktisch nicht möglich, dünnschichtige dreidimensionale Arbeiten oder Einlegearbeiten mit Malachitsteinen auszuführen. Die für Einlegearbeiten notwendigen dünnen Schnitte aus Malachitgestein sind zu brüchig, um Formen in speziell dreidimensionaler Art auszufräsen oder auszusägen und verarbeiten zu können.
Es ist weiterin nicht möglich, in einem hintereinandergeschalteten Herstellungsprozeß eine Beschichtung von Gegenständen oder Folien durchzuführen, die den Anspruch erheben kann, als eine echte, d. h. aus dem natürlichen Mineral gewonnene Malachitbeschichtung zur Verfügung zu stehen. Bisher hat man Malachit durch synthetische oder andere Grünpigmente imitiert und danach mehr oder weniger präzise die Gesteinsmaserung durch dunklere Grünfarben nachlackiert. Die durch diese Lackiertechniken erzeugten Oberflächen sind dem natürlichen Stein jedoch nur wenig ähnlich.
Technische Aufgabe:
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, dreidimensionale Gegenstände und Folien so mit natürlichen Malachitpigmenten zu beschichten, daß das typische Erscheinungsbild des natürlichen Malachitgesteins, sowohl nach dessen mineralogischem Bestand als auch nach dessen vielfältigen Erscheinungsbildern wiedergegeben wird. Diese Beschichtung soll den Anspruch erheben können, vom Material und von der ästhetischen Wirkung her als echte, natürliche Malachitbeschichtung zu gelten und als solche auf dem Markt aufzutreten.
Lösung der Aufgabe:
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht verfahrensmäßig aus folgenden Verfahrensschritten:
  • a) Mahlung des Ausgangsmaterials zur Herstellung eines Pulvers aus Malachit- bzw. malachitähnlichen Pigmenten mit Korngrößen von etwa 10 bis 100 µm;
  • b) Reinigung des Mahlguts von Schmutzanteilen;
  • c) Eindispergieren des Pulvers in Klarlack zur Herstellung eines Malachitlacks;
  • d) Auftragen, insbesondere Auflackieren, einer oder mehrerer Malachitlackschichten auf ein Objekt;
  • e) Zwischentrocknung der Malachitlackschichten;
  • f) Eindispergieren eines schwarzen Farbpigments oder einer scharzen Farbstofflösung in einen klaren Drucklack, der mit dem im Schritt c) verwendeten Lacksystem kompatibel ist, zur Herstellung einer transparenten lasierenden Druckfarbe;
  • g) Aufdrucken oder Auflackieren der Druckfarbe in wenigstens drei Druckgängen unter Verwendung einer Mehrzahl von Druckvorlagen bzw. Masken, welche die Zeichnung und Musterung des natürlichen Malachitsteins schablonenmäßig nachbilden bzw. entsprechende Flächen freilassen;
  • h) Auftragen, insbesondere Auflackieren oder Aufspritzen, wenigstens einer Schicht Klarlack, der mit dem in den Schritten c) und f) verwendeten Lacksystem kompatibel ist;
  • i) Trocknung und/oder Endbrennung.
    • Die Korngröße des natürlichen Malachitminerals nach der Mahlung im Verfahrensschritt a) ist je nach Verwendungzweck auszuwählen; beste Resulate hinsichtlich der Transparenz und Brillanz des Auftrags werden bei Korngrößen von 10 bis 80 µm, vorzugsweise 20 bis 60 µm, erzielt.
    Direkt nach der Mahlung ist Malachitpigment jedoch nur schlecht verarbeitungsfähig, da das Mahlgut aufgrund der grauschwarzen Steinzeichnung des natürlichen Malachits Schmutzanteile, z.B. Beimischungen von Gips, aufweist. Das Mahlgut wird daher zunächst im Schritt b) von diesen Schmutzanteilen gereinigt, z.B. wird das Gips herausgewaschen.
    Vorteilhafte Ergebnisse hinsichtlich der Farbqualität der Malchitpigmente werden erzielt, indem dem Mahlgut zur Entfernung der Schmutzanteile eine alkalische Natriumcarbonat (Soda) -Lösung mit etwa 5 bis 10 Prozent Gewichtsanteil Natriumcarbonat zugesetzt wird bzw. das Mahlgut in eine derartige Lösung eingerührt wird, so daß eine breiige Masse entsteht. Diese wird nach einer Einwirkungszeit von einigen Stunden, vorzugsweise 1 bis 2 Tagen, mit Wasser gewaschen und vorzugsweise einem Zyklon zugeführt, der die farbschwachen Partikel abscheidet. Das so gewonnene farbintensive Pigment wird auf die notwendige Korngröße abgesiebt, gespült und entwässert und nach dem Trocknen desagglomeriert. Durch diese oben beschriebene Darstellung und Behandlung wird Malachitpigment in einer Farbintensität hergestellt, das in der farblichen Wirkung dem natürlichen Malachitgestein entspricht. Ebenso kann mit malachitähnlichen Materialien verfahren werden.
    Nach der Herstellung des Malachitpigments wird das Pigment bei Korngrößen zwischen 10 und 100 µm, vorzugsweise 20-60 µm im Verfahrensschritt c) in ein farbloses Bindemittel oder ein ofentrocknendes oder auch reaktionshärtendes Lacksystem wie Polyesther, Polyuretane und Acryllacke auf Ein- oder Zweikomponentenbasis, einschließlich Epoxydharz- und mit Silikon vernetzte Lacke, eindispergiert. Der Pigmentanteil entspricht dabei 10 bis 60 Prozent der Gewichtsanteile des Bindemittels, vorzugsweise jedoch zwischen 15 und 30 Prozent Pigment im Bindemittel. Auch die Beimischung des Pigments in spritzfähige Lackiersysteme ist möglich. Vorzugsweise kommen dafür die glasklaren brillanten Acryllacke zur Verwendung.
    Der Malachitlack wird nun in einem weiteren Verfahrensschritt d) in vorzugsweise mehreren Schichten auf ein Objekt auflackiert, bis die gewünschte Farbtiefe erreicht ist. Gegebenenfalls wurde das Objekt zuvor mit einer Grundierung versehen, auf welcher der Malachitlack haften kann. Der Untergrund muß gegebenenfalls aufgerauht werden. Die Grundierung ist an das verwendete Lacksystem anzupassen. Die Grundierung kann selbst schon ein grüner Auftrag sein, um die gewünschte Farbtiefe mit wenigen Schichten Malachitlackierung herzustellen.
    Nach jeweils einer oder einer Mehrzahl von Malachitlackschichten wird eine Zwischentrocknung durchgeführt (Verfahrensschritt e)). Dabei sind zur Bestimmung der Temperatur und Zeit die technischen Merkblätter des jeweils verwendeten Lacksystems heranzuziehen. Die Zwischentrocknung dient zur Festigung der Lackschichten, ohne daß jedoch die Lackschichten zu einem homogenen System vernetzt werden. Dieses Abbinden darf zu diesem Zeitpunkt noch nicht erfolgen, sondern erst zum Ende des Verfahrens, also wenn auch der Strukturdruck (Schritt g)) sowie die Decklackierung (Schritt h)) aufgetragen ist; dann muß eine homogene Verbindung sämtlicher Lackschichten durch Endbrennung (Schritt i)) und/oder Trocknung entsprechend den Spezifikationen der verwendeten Lacke herbeigeführt werden. Das Trocknen wird dabei unter physikalischen und chemischen Bedingungen durchgeführt, die noch nicht zu einem Vernetzen der Lackbestandteile auf chemischer Ebene führen. Bei Einbrennlacksystemen muß die Temperatur während der Trocknung daher unterhalb der Reaktionstemperatur des Lackreaktors liegen, bei der Sclußbrennung jedoch oberhalb.
    Bei der Verwendung von Acryllacken werden die aufgebrachten Malachitlackschichten beispielsweise für etwa 30 Minuten bei Raumtemperatur luftgetrocknet; dann schließt sich vorzugsweise eine Vorwärmphase von etwa 10 bis 20 Minuten bei 40 bis 80 °C an. Ein weiteres Zwischentrocknen erfolgt bei 120 °C für etwa 10 bis 20 Minuten oder bei niedrigerer Temperatur entsprechend länger. Durch diese Trockenvorgänge verbinden sich die Lackschichten zu einem gleichmäßigen Auftrag, binden jedoch noch nicht ab, so daß auf die Oberfläche der Strukturdruck und der Decklack aufgebracht werden kann. Eine Beschichtung mit einer dem natürlichen Malachit entsprechenden Farb- und Tiefenwirkung wird durch zwei bis fünf Malachitlackschichten erreicht.
    Um eine tiefe Färbung des beschichteten Objekts bei sehr guter Qualität der Beschichtung zu erreichen, können auch mehr als fünf Schichten aufgetragen werden, wobei nach vorzugsweise 2 bis 4 Schichten zwischengetrocknet wird.
    Die Malachitlackschichten können aufgespritzt, auflackiert oder sonstwie auf das Objekt aufgebracht sein. Ihre Dicke beträgt vorzugsweise jeweils 160 bis 180 µm.
    Die so hergestellte Malachitpigmentschicht aus natürlichem Malachit ist jedoch zunächst noch optisch unstrukturiert, d.h. das Objekt ist gleichmäßig grün gefärbt, und gleicht in ihrer optischen Wirkung noch nicht vollständig dem natürlichen Malachitstein. Ihr wird nun in einem weiteren Herstellungsschritt g) durch wiederholten Aufdruck oder Auflackierung die typische Maserung des natürlichen Malachitgesteins gegeben, wobei für jeden Druckvorgang eine eigene Filmvorlage zur Anwendung kommt, die die verschiedenen Maserungsnuancen wiedergibt.
    Für diese Druckvorgänge wird erfindungsgemäß nur eine Farbe verwendet, wobei die verschiedenen Farbschattierungen erreicht werden, indem diese Farbe mehrmals hintereinander auf verschiedene, teils überlappende Stellen des Objekts aufgedruckt bzw. auflackiert wird. Diese Druckfarbe ist mit dem zur Herstellung des Malachitlacks verwendete Lacksystem kompatibel, d.h. so gewählt, daß der Aufdruck auf dem Untergrund bzw. der Malachitlackierung haftet und im Schritt i) zusammen mit sämtlichen aufgetragenen Schichten in ein homogenes System überführt werden kann.
    Wurde ein Einbrennlack als Basislack für den Malachitlack gewählt, z.B. ein Acryllack, besteht die Druckfarbe aus einem einbrennfähigen klaren Drucklack, vorzugsweise ein Siebdrucklack auf Acrylbasis. Bei einem Basislack aus Epoxydharz muß auch eine damit kompatible Druckfarbe verwendet werden, also keine Einbrennfarbe, da Epoxydsysteme ohne Schlußbrennung aushärten und vernetzen.
    Die Druckfarbe enthält einen Anteil von 2 bis 10, vorzugsweise 4 Prozent schwarzer Mischfarbe oder eindispergiertem schwarzem Pigment, z.B. Knochenschwarz. Die Druckfarbe ist vorzugsweise transparent, um die verschiedenen Maserungsnuancen durch Übereinanderdrucken wiedergeben zu können. Um der natürlichen Färbung des Malachitgesteins näherzukommen, kann der schwarzen Druckfarbe im Schritt f) etwa 1 bis 15, vorzugsweise 2 bis 4 Prozent transparente grüne Farbstofflösung zugesetzt werden. Es empfielt sich ein organischer Farbstoff. Alle Angaben sind Gewichtsprozente.
    Die so hergestellte lasierende Druckfarbe wird unter Verwendung von strukturierten Schablonen bzw. Druckmasken wenigstens drei-, vorzugsweise vierfach übereinandergedruckt oder lackiert, wobei durch Anpassung der Schablonen an die Oberflächenstruktur des natürlichen Malachits die im Malachitgestein zu beobachtenden feinen hellen und dunklen Maserungen in einer bisher unerreichten Originaltreue wiedergegeben werden können. Die Maserung, d.h. die verschieden hellen und dunklen Zonen des Naturmalachits wird zur Herstellung der Druckmasken entweder fotografisch oder mit Hilfe eines Scanners direkt vom Stein abgenommen und in verschieden helle bzw. dunkle Farbzonen zerlegt, die dann als Druckvorlage zur Reproduktion übertragen werden. Die unterschiedlichen Formen des natürlichen Malachits können jedoch auch manuell gezeichnet und in den verschiedensten Farbabtönungen auf Einzelfime übertragen und übereinandergedruckt werden. Vorzugsweise werden die Farben als Strichzeichnungen angefertigt.
    Der natürliche grüne Malachitfarbton leuchtet dabei durch diesen transparenten Farbaufdruck durch. Es ist somit möglich, die typische feine Malachitmaserung und die vielfältigen Erscheinungsformen des natürlichen Malachitsteins in absoluter Präzision wiederzugeben.
    Die Malachitstruktur im Verfahrensschritt g) wird vorteilhaft mittels Siebdruck in mehreren, vorzugsweise vier, Siebdruckgängen unter Verwendung verschiedener Siebdruckvorlagen nachgebildet. Alternativ kann das Aufbringen der typsichen Maserung auch mittels Offset-, Folien-, Tief-, Tampondruck unter Verwendung von der Malachitzeichnung nachempfundenen Druckvorlagen oder mittels Spritzlackierung unter Verwendung von entsprechenden Masken nachgebildet wird.
    Die Nachbildung der Malachitstruktur durch Aufdrucken der lasierenden transparenten Druckfarbe wird alternativ vor oder nach der Beschichtung mit Malachitlack durchgeführt. Auch bei Aufdruck vor der Beschichtung mit Malachitpigment wird letztendlich die gewünschte Maserung sichtbar, da der Malachitlack wenigstens teilweise transparent ist. Wichtig ist lediglich, daß letztendlich eine homogene Verbindung der einzelnen Schichten durch Brennen oder durch Reaktionshärtung hergestellt wird.
    Nach Aufbringen des Strukturdrucks werden eine oder mehrere, vorzugsweise wenigstens zehn, klare Decklackschichten aufgetragen, z.B. auflackiert oder aufgespritzt. Auch hier muß der Decklack mit den zuvor verwendeten Lacken verträglich sein. Es folgt Trocknung und, je nach Lacksystem, Einbrennen der Lacke, wobei jeweils die Spezifikationen des Lackherstellers zu beachten sind. Die verschiedenen Lackschichten verbinden sich zu einem homogenen System, wobei die schwarzen Pigmente der Druckfarbe auch in die benachbarten Schichten eindiffundieren. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die optische Wirkung des natürlichen Malachits weitgehend imitiert werden, wobei der Auftrag im Prinzip auf beliebige Objekte aufgebracht werden kann. Das Objekt wird nach der Schlußtrocknung bzw. -brennung geschliffen und poliert.
    Die Problematik, bei diesem Arbeitsprozeß, verschiedene Lack- und Siebdruckschichten mit verschiedenen Pigmenten zu verbinden wird vorteilhaft dadurch gelöst, daß Einkomponenten-Einbrennlackiersysteme verwendet werden. Dabei muß berücksichtigt werden, daß die notwendigen Siebdruckschichten so übereinandergedruckt werden, daß sich diese bei der Schlußeinbrennung (Schritt i)) verbinden. Die Siebdruckfarbe stand bisher nicht zur Verfügung und wurde speziell für diesen Vorgang hergestellt.
    Das erfindungsgemäße Verfahren hat weitere Vorteile hinsichtlich gesundheits- und umwelttechnischer Fragestellungen. Bei der Verarbeitung des Natur-Malachitstein zu Accessoires entstehen normalerweise hochgiftige Abfälle, die die Umwelt verseuchen und die Gesundheit der Verarbeiter hochgradig belasten, so daß die Verarbeitung des Malachit- Rohmaterials weltweit problematisch bzw. nur unter hohen Sicherheitsauflagen möglich ist. Bei dem vorliegenden Verfahren wird das Pigment in geschlossener Anlage aufbereitet und in die Bindemittel eingebunden, wobei es problemlos verarbeitungsfähig und recycelbar ist. Es gelangt nicht mehr wie bei der konventionellen Gesteinsbearbeitung als toxische Staubpartikel in die Luft oder ins Wasser. Durch diese Erfindung ist Malachit in seiner natürlichen Erscheinungsform in unbegrenztem Umfang vor allem auf dreidimensionalen Produkten, die man bisher mit dem Naturgestein nicht herstellen konnte, darstellbar geworden.
    Gewerbliche Anwendbarkeit:
    Das Verfahren eignet sich hervorragend, eine Beschichtung aus echtem Malachit sehr dünn auf alle für die Herstellung von Luxusgütern in Frage kommenden Teile, z.B. Bilderrahmen, Keramikteile oder konische Schreibgerätehülsen aufzutragen, um ein Malachit-Imitat aus echtem Malachit-Mineral herzustellen. Somit können auch Gegenstände, die gegenwärtig nicht mit Malachitstein veredelt werden können, mit der entsprechenden Beschichtung unter Erzielung der optischen Wirkung echten Malchits aufgewertet werden.
    Anwendungstechnisches Beispiel zur Beschichtung von konischen Schreibgerätehülsen mit echtem Malachit: 1. Grundierung:
    Die Schreibgerätehülsen werden angeschliffen und mit einem ofenaushärtenden einkomponentigen Polyuretanlack als Grundierung, die den Haftgrund ergibt und die bei 80 Grad vorgetrocknet und bei 140 Grad eingebrannt wird.
    2. Malachitlackierung (Schritt a) bis e)):
    Echtes Malachitpigment wird zwischen 10 und 60 %, verzugsweise 25 % Gewichtsprozente zu Bindemittel in Acryllack eindispergiert. Die Korngrößen liegen zwichen 25 und 30 µm; der Lack ist spritzfähig mit einer Fließviskosität von 15 sec. Dieser Lack wird in einen Lackierbecher eingegeben, auf dessem Deckel sich ein motor- oder luftgetriebenes Rührwerk befindet, welches das spezifisch schwerere Malachitpigment während des Lackiervorganges ständig in der Schwebe hält, um die Lackierdüse nicht zu verstopfen. Das Malachitpigment wird zweimal auf die Grundierung auflackiert. Danach erfolgt eine Einbrennung bei 80 und 120 Grad jeweils fünfzehn Minuten lang. Die konischen Schreibgerätehülsen werden auf einer Rundschleifmaschine geschliffen, um die noch vorhandenen Pigmentspitzen zu brechen.
    3. Bedrucken (Schritt f) und g)):
    Die so vorbereiteten Schreibgerätehülsen werden auf einen Führungsdorn aufgesetzt. Dann werden sie mit einer Rundsiebdruckmaschine mehrmals, in diesem Falle vierfach, mit der zuvor beschriebenen transparenten Farbe aus Acryllack unter Verwendung der in Figur 1a bis d gezeigten aufeinander abgestimmten Motive mit einem Muster aus jeweils unterschiedlich breiten, in Hülsenrichtung verlaufenden Streifen im Siebdruckverfahren bedruckt.
    4. Einbrennen (Schritt i)):
    Danach wird der Druck vorgetrocknet und zwischengebrannt und anschließend mit Klarlack in zehn Lackschichten auflackiert. Das Besondere an diesem Verfahren ist, daß bei der Schlußeinbrennung der insgesamt achtzehn verschiedenen Siebdruck- und Lackschichten der transparente Farbstoff mit dem Schwarz in die oberen Lackschichten hineindiffundiert, wodurch eine Dreidimensionalität (Tiefe) der Malachitlackierung erreicht wird, die bei normalen Druckprozessen unmöglich ist und somit einen neuen Stand der Reproduktionstechnik für natürliches Malachit darstellt.
    Die Endeinbrennung und Verbindung der gesamten Lack- und Siebdruckschichten erfolgt innerhalb von 2 Stunden bei 80 Grad bzw. 45 Minuten bei 140 Grad. Danach wird diese Lackierung rundgeschliffen und poliert. Der gesamte Arbeitsprozeß für beispielsweise Schreibgerätehülsen ist als eine hintereinandergeschaltete Einheit zu betrachten.
    Kurzbeschreibung der Zeichung: Figur 1 a bis d zeigt jeweils eine Druckschablone, bestehend aus einem schwarzen Streifenmuster mit Streifen, die innerhalb einer Schablone ähnliche Breite, von Schablone zu Schablone welchselnde Breite aufweisen. Die Schablonen werden nacheinander aufgedruckt.

    Claims (20)

    1. Verfahren zur Herstellung eines Auftrags aus Natur-Malachitstein oder malachitähnlichen Materialien und zum Beschichten von Objekten unter Erzielung der optischen Wirkung eines natürlichen Malachitsteins oder malachitähnlichen Materials, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
      a) Mahlung des Ausgangsmaterials zur Herstellung eines Pulvers aus Malachit- bzw. malachitähnlichen Pigmenten mit Korngrößen von etwa 10 bis 100 µm;
      b) Reinigung des Mahlguts von Schmutzanteilen;
      c) Eindispergieren des Pulvers in Klarlack zur Herstellung eines Malachitlacks;
      d) Auftragen, insbesondere Auflackieren, einer oder mehrerer Malachitlackschichten auf ein Objekt;
      e) Zwischentrocknung der Malachitlackschichten;
      f) Eindispergieren eines schwarzen Farbpigments oder einer scharzen Farbstofflösung in einen klaren Drucklack, der mit dem im Schritt c) verwendeten Lacksystem kompatibel ist, zur Herstellung einer transparenten lasierenden Druckfarbe;
      g) Aufdrucken oder Auflackieren der Druckfarbe in wenigstens drei Druckgängen unter Verwendung einer Mehrzahl von Druckvorlagen bzw. Masken, welche die Zeichnung und Musterung des natürlichen Malachitsteins schablonenmäßig nachbilden bzw. entsprechende Flächen freilassen;
      h) Auftragen, insbesondere Auflackieren oder Aufspritzen, wenigstens einer Schicht Klarlack, der mit dem in den Schritten c) und f) verwendeten Lacksystem kompatibel ist;
      i) Trocknung und/oder Endbrennung.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
      daß das Mahlgut im Schritt b) zur Herstellung von farbintensiven Malachit- bzw. malachitähnlichen Pigmenten einer wäßrigen Lösung mit etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent Natriumcarbonat (Soda) zugesetzt nach einigen Stunden, vorzugsweise nach 1 bis 2 Tagen, mit Wasser ausgewaschen und getrocknet wird und sich dann der Verfahrensschritt c) anschließt.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Partikel vor der Trocknung der Dispersion mittels einer Zyklonierungsstufe nach ihren Farbeigenschaften getrennt und nach ihrer Korngröße abgesiebt werden.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
      daß der Klarlack zur Herstellung des Malachitlacks im Verfahrensschritt c) ein ein- bzw. zweikomponentiger aushärtender Polyacryl- oder Polyuretanlack, ein Melaninharz oder Epoxidharz ist.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
      daß das mit dem Auftrag zu versehende Objekt vor dem Verfahrensschritt c) mit einer Grundierung versehen werden, die an den zur Herstellung des Malachitlacks verwendeten Klarlack angepaßt ist, vorzugsweise Silikon, Polyester, Poyurethane, Acryllacke, wasserlösliche Binder und Haftgründe.
    6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Zwischentrocknung und gegebenenfalls Endbrennung gemäß den technischen Merkblättern der jeweiligen Basislacke durchgeführt wird.
    7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß der Basislack im Schritt c), der Drucklack im Schritt f) sowie der Decklack im Schritt h) jeweils ein Acryllack ist.
    8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Verfahrensschritte d) und e) mehrmals hintereinander ausgeführt werden, wobei jeweils mindestens eine, vorzugsweise vier Lackschichten aufgetragen, etwa 30 Minuten luftgetrocknet, bei etwa 40 bis 80 °C, vorzugsweise 60 °C, etwa 10 bis 20 Minuten vorgewärmt und anschließend bei etwa 120 °C etwa 10 bis 20 Minuten eingebrannt werden.
    9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß im Verfahrensschritt d) Schichten von jeweils etwa 160 bis 180 µm aufgetragen werden.
    10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß zur Herstellung des Malachitlacks im Verfahrensschritt c) Malachitpigmente mit Korngrößen von etwa 10 bis 80 µm, vorzugsweise mit Korngrößen von etwa 20 bis 60 µm, verwendet werden.
    11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      die Druckfarbe im Schritt f) 2 bis 10 Gewichtsprozent Pigment- bzw. Farbstoffanteil aufweist.
    12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß der transparenten lasierenden Druckfarbe im Schritt f) etwa 1 bis 15, vorzugsweise 2 bis 4 Gewichtsprozent grüne Farbstofflösung zugesetzt ist.
    13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß der im Verfahrensschritt f) verwendete einbrennfähige klare Drucklack ein Siebdrucklack auf Acrylbasis ist.
    14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Malachitstruktur im Verfahrensschritt h) mittels Siebdruck in mehreren, vorzugsweise vier, Siebdruckgängen unter Verwendung verschiedener Siebdruckvorlagen nachgebildet wird.
    15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Malachitstruktur im Verfahrensschritt h) mittels Offset-, Folien-, Tiefdruck oder Tampondruck unter Verwendung von der Malachitzeichnung nachempfundenen Druckvorlagen oder mittels Spritzlackierung unter Verwendung von entsprechenden Masken nachgebildet wird.
    16. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Nachbildung der Malachitstruktur durch Aufdrucken der lasierenden transparenten Druckfarbe alternativ vor oder nach der Beschichtung mit Malachitlack durchgeführt wird.
    17. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß im Verfahrensschritt h) eine Mehrzahl von Klarlackschichten, vorzugsweise wenigstens 10, aufgetragen werden.
    18. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß die den Malachitstein nachzeichnenden Druck- oder Spritzvorlagen manuell, mit einem Scanner oder fotografisch hergestellt werden, wobei sie originalgetreu oder in vergrößerter bzw. verkleinerter Form die verschiedenen Strukturelemente und durch Überlagerung die verschiedenen Farbstufen natürlichen Malachitsteins nachbilden.
    19. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß der Auftrag nach der Endbrennung geschliffen und poliert wird.
    20. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß der Malachit-Pigmentanteil im Lack 10 bis 60 Prozent, vorzugsweise zwischen 15 und 30 Prozent, der Gewichtsanteile des Lacks entspricht.
    EP19970121354 1996-12-04 1997-12-04 Verfahren zur Herstellung eines Auftrags aus Natur-Malachitstein oder melachitähnlichen Materialien und zum Beschichten von Objekten Withdrawn EP0856363A2 (de)

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