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26.1 Chimica e Ricerca - Regalrez o Regal Varnish?
12/05/11
Dopo 5 anni dalla loro
comparsa sul mercato vogliamo fare il punto della situazione sulle vernici
finali a base di Regalrez 1094, alla luce dei più recenti studi e delle
esperienze accumulate da molti restauratori.
L’apprezzamento delle Regal Varnish si è incrociato con una serie di problemi riscontrati con vernici commerciali a base di resine chetoniche, dopo l’uscita dal mercato della resina chetonica Laropal K80.
Ricordiamo che Regalrez 1094 è un polimero alifatico a basso peso molecolare (circa 900 uma), la cui struttura è riportata in figura, e che è ottenuto dalla polimerizzazione di vinil-toluene e alfa-metil-stirene, successivamente idrogenati. Con l’idrogenazione si stabilizza il polimero, riducendo i doppi legami che sono i “punti deboli” da dove parte l’invecchiamento.
L’indice di rifrazione della resina è elevato (1.519), e la ridotta dimensione delle catene comporta una bassa viscosità, e quindi una ottima capacità livellante. Questi due fattori avvicinano il comportamento ottico di questa vernice a quello delle resine naturali come la dammar.
Conferme sulla stabilità
Già nello scorso numero del Bollettino CTS (“Polimeri sotto esame”) avevamo sinteticamente riportato i risultati ottenuti nel corso di una tesi dal titolo “Studio delle resine sintetiche impiegate nell’arte contemporanea” svolta all’Università di Pisa [1], che aveva confermato l’assenza di gruppi polari nel Regalrez 1094, tramite misure GC/MS che avevano dimostrato la presenza principalmente di dimeri (due unità legate tra loro), trimeri (tre unità) e oligomeri (quattro o più, ma comunque formanti catene a basso peso molecolare). Era anche stato osservato tramite analisi FTIR e GC/MS come il processo di invecchiamento delle Regal Varnish procedesse tramite una iniziale ossidazione del Tinuvin 292, seguita dalla formazione nella struttura della Regalrez di carbonili (legami C=O), e di un doppio legame (C=C) nell’anello cicloesanico.
Questo comportamento era stato osservato, ma solo tramite misure FTIR, nel primo studio “italiano” (dopo i fondamentali studi di De la Rie ed altri [2-4]), sulla Regalrez 1094. Nella sperimentazione con forte irraggiamento UV, condotta da Mara Camaiti presso il CNR-ICVBC [5], si evidenziava infatti l’effetto protettivo del Tinuvin 292, e questi dati, assieme alle prove di rimovibilità condotte da Paola Mariotti su campioni invecchiati naturalmente [6], costituirono il primo passo verso la nascita delle Regal Varnish, alla fine del 2005.
L’ossidazione della Regalrez 1094, a seguito di forte stress per invecchiamento accelerato sotto radiazioni UV, veniva rilevata anche dallo studio di Fabio Talarico del 2008 [7], che tramite misure colorimetriche forniva una ulteriore conferma sulla ridotta insorgenza dell’ingiallimento. Inoltre veniva evidenziata l’efficacia stabilizzante del Tinuvin 292, facilmente deducibile nell’analisi FTIR dalla ridotta formazione del segnale attorno a 1700 cm-1, relativo al carbonile.
I nemici della Regalrez
Come tutte le sostanze la Regalrez 1094 ha dei precisi limiti, che ne precludono l’utilizzo in certe situazioni. Ignorare queste proprietà può portare ad una cattiva verniciatura e, come purtroppo spesso accade, ad associare al materiale il risultato negativo. Vediamo allora due caratteristiche da tener sempre presenti.
Regalrez 1094 è facilmente reversibile in solventi poco polari _ Se questa caratteristica può essere considerata uno dei punti di forza del materiale, è anche vero che se gli strati pittorici sono ancora impregnati con un solvente con questa polarità, dopo l’applicazione il solvente stesso della vernice può “richiamare” verso la superficie le molecole di solvente ancora presenti.
L’evaporazione del solvente avviene in particolare attraverso i cretti, con la formazione del fenomeno di “buccia d’arancia”. Questo effetto si osserva in particolare se:
1. è stata effettuata una pulitura con solventi con forte ritenzione
2. è stata effettuata una verniciatura di ritocco con solventi con forte ritenzione
3. è stato effettuato un ritocco sciogliendo i colori a vernice con solventi con forte ritenzione
Con “solventi con forte ritenzione” intendiamo ad esempio gli aromatici ad alto peso molecolare, l’amile acetato, l’etil lattato, il dipentene/mentadiene, e molti altri, ma soprattutto l’essenza di trementina, che come è noto non solo è il solvente maggiormente ritenuto in un film di olio invecchiato, ma che addirittura - in una certa percentuale - non viene più rilasciato.
Che l’essenza di trementina sia del tutto incompatibile con la Regalrez è stato dimostrato da uno studio condotto assieme a Lucia Dori e Daniele Piacenti [8] La reversibilità in solventi poco polari ha anche un secondo effetto: non si può utilizzare la Regalrez come vernice da ritocco, perlomeno utilizzando i metodi “classici”. Solo opportuni accorgimenti (come ad esempio l’utilizzo di colori Gamblin sciolti in alcool isopropilico), ne permettono talvolta questo utilizzo.
Regalrez 1094 ha molecole molto piccole_ Questo significa che, oltre ad avere un buon potere livellante, presenta anche una elevata penetrazione nei materiali più porosi. Nel caso di aree fortemente impoverite, magari da vecchie puliture aggressive (i cosiddetti “prosciughi”), la vernice a base di Regalrez 1094 tende a “scomparire”, e non può quindi essere utilizzata in questa fase. Molto meglio andare a saturare queste zone con Tylose o Klucel in alcool, oppure con la Gustav Berger’s O.F. Isolating PVA Spray Varnish. Quest’ultima vernice è nata proprio con questa funzione, da “sostenere” ottimamente i ritocchi e deve essere poi sovraverniciata.
Considerati i due punti sopra esposti risulta chiaro il perché si sia proposto fin da subito la Regal Varnish come vernice finale.
Come già riportato nei vari incontri tecnici tenutisi in questi anni la formula delle Regal Varnish può essere modulata partendo dai prodotti base che CTS ha comunque in catalogo. Le percentuali in peso sono:
Regalrez 1094 23
Kraton G-1650 2
Tinuvin 292 0,5
Essenza di petrolio D30 non denaturata 74,5
Regal Varnish Mat contiene anche il 3,5% di cera microcristallina Cosmolloid 80.
Sembra oggi paradossale, ma nel settore delle vernici commerciali i necessari test di laboratorio (come gli invecchiamenti accelerati), che dovrebbero accompagnare ogni nuovo formulato, sono del tutto assenti.
Nel nostro caso agli studi pubblicati si affiancano innumerevoli prove applicative: agli amici restauratori che si sottoposero pazientemente a testare le molte varianti che furono alla base delle Regal Varnish, nell’ormai lontano 2004, va il nostro grazie!
Bibliografia
1_ Orsini S.; “Studio delle resine sintetiche impiegate nell’arte contemporanea”, Tesi di Laurea Specialistica in Chimica, (2010)
2_ de la Rie E.R.; McGlinchey C.W.; “New synthetic resins for picture varnishes” in Cleaning, retouching and coatings, Ed. Mills & Smith, Londra (1990), 168-173.
3_ Berns R.S.; de la Rie E.R.; “Exploring the optical properties of picture varnishes using imaging techniques”, Studies in Conservation 48 (2003), 73-82.
4_ de la Rie E.R.; “Why use a sinthetic picture varnish?”, in Art et Chemie: les polymères, Parigi (2002), 63-68
5_ Borgioli L.; Camaiti M.; “Stabilizzazione di polimeri per la verniciatura di dipinti”, Convegno “Colore e conservazione”, Thiene (2004)
6_ Borgioli L.; Mariotti P.; “Applicazione di nuove vernici ad alta stabilità”, II Congresso Nazionale IGIIC, Genova (2004), 470-476.
7_ Talarico F.; “Proprietà delle vernici idrocarburiche e prospettive”, Kermes 72, Ottobre-Dicembre 2008, 70-73.
8_ Borgioli L., Dori L., Piacenti D.; “Effetti della temperatura e dei solventi su vernici sintetiche e naturali” Lo stato dell’arte 5, Cremona, 11-13 Ottobre 2007
L’apprezzamento delle Regal Varnish si è incrociato con una serie di problemi riscontrati con vernici commerciali a base di resine chetoniche, dopo l’uscita dal mercato della resina chetonica Laropal K80.
Ricordiamo che Regalrez 1094 è un polimero alifatico a basso peso molecolare (circa 900 uma), la cui struttura è riportata in figura, e che è ottenuto dalla polimerizzazione di vinil-toluene e alfa-metil-stirene, successivamente idrogenati. Con l’idrogenazione si stabilizza il polimero, riducendo i doppi legami che sono i “punti deboli” da dove parte l’invecchiamento.
L’indice di rifrazione della resina è elevato (1.519), e la ridotta dimensione delle catene comporta una bassa viscosità, e quindi una ottima capacità livellante. Questi due fattori avvicinano il comportamento ottico di questa vernice a quello delle resine naturali come la dammar.
Conferme sulla stabilità
Già nello scorso numero del Bollettino CTS (“Polimeri sotto esame”) avevamo sinteticamente riportato i risultati ottenuti nel corso di una tesi dal titolo “Studio delle resine sintetiche impiegate nell’arte contemporanea” svolta all’Università di Pisa [1], che aveva confermato l’assenza di gruppi polari nel Regalrez 1094, tramite misure GC/MS che avevano dimostrato la presenza principalmente di dimeri (due unità legate tra loro), trimeri (tre unità) e oligomeri (quattro o più, ma comunque formanti catene a basso peso molecolare). Era anche stato osservato tramite analisi FTIR e GC/MS come il processo di invecchiamento delle Regal Varnish procedesse tramite una iniziale ossidazione del Tinuvin 292, seguita dalla formazione nella struttura della Regalrez di carbonili (legami C=O), e di un doppio legame (C=C) nell’anello cicloesanico.
Questo comportamento era stato osservato, ma solo tramite misure FTIR, nel primo studio “italiano” (dopo i fondamentali studi di De la Rie ed altri [2-4]), sulla Regalrez 1094. Nella sperimentazione con forte irraggiamento UV, condotta da Mara Camaiti presso il CNR-ICVBC [5], si evidenziava infatti l’effetto protettivo del Tinuvin 292, e questi dati, assieme alle prove di rimovibilità condotte da Paola Mariotti su campioni invecchiati naturalmente [6], costituirono il primo passo verso la nascita delle Regal Varnish, alla fine del 2005.
L’ossidazione della Regalrez 1094, a seguito di forte stress per invecchiamento accelerato sotto radiazioni UV, veniva rilevata anche dallo studio di Fabio Talarico del 2008 [7], che tramite misure colorimetriche forniva una ulteriore conferma sulla ridotta insorgenza dell’ingiallimento. Inoltre veniva evidenziata l’efficacia stabilizzante del Tinuvin 292, facilmente deducibile nell’analisi FTIR dalla ridotta formazione del segnale attorno a 1700 cm-1, relativo al carbonile.
I nemici della Regalrez
Come tutte le sostanze la Regalrez 1094 ha dei precisi limiti, che ne precludono l’utilizzo in certe situazioni. Ignorare queste proprietà può portare ad una cattiva verniciatura e, come purtroppo spesso accade, ad associare al materiale il risultato negativo. Vediamo allora due caratteristiche da tener sempre presenti.
Regalrez 1094 è facilmente reversibile in solventi poco polari _ Se questa caratteristica può essere considerata uno dei punti di forza del materiale, è anche vero che se gli strati pittorici sono ancora impregnati con un solvente con questa polarità, dopo l’applicazione il solvente stesso della vernice può “richiamare” verso la superficie le molecole di solvente ancora presenti.
L’evaporazione del solvente avviene in particolare attraverso i cretti, con la formazione del fenomeno di “buccia d’arancia”. Questo effetto si osserva in particolare se:
1. è stata effettuata una pulitura con solventi con forte ritenzione
2. è stata effettuata una verniciatura di ritocco con solventi con forte ritenzione
3. è stato effettuato un ritocco sciogliendo i colori a vernice con solventi con forte ritenzione
Con “solventi con forte ritenzione” intendiamo ad esempio gli aromatici ad alto peso molecolare, l’amile acetato, l’etil lattato, il dipentene/mentadiene, e molti altri, ma soprattutto l’essenza di trementina, che come è noto non solo è il solvente maggiormente ritenuto in un film di olio invecchiato, ma che addirittura - in una certa percentuale - non viene più rilasciato.
Che l’essenza di trementina sia del tutto incompatibile con la Regalrez è stato dimostrato da uno studio condotto assieme a Lucia Dori e Daniele Piacenti [8] La reversibilità in solventi poco polari ha anche un secondo effetto: non si può utilizzare la Regalrez come vernice da ritocco, perlomeno utilizzando i metodi “classici”. Solo opportuni accorgimenti (come ad esempio l’utilizzo di colori Gamblin sciolti in alcool isopropilico), ne permettono talvolta questo utilizzo.
Regalrez 1094 ha molecole molto piccole_ Questo significa che, oltre ad avere un buon potere livellante, presenta anche una elevata penetrazione nei materiali più porosi. Nel caso di aree fortemente impoverite, magari da vecchie puliture aggressive (i cosiddetti “prosciughi”), la vernice a base di Regalrez 1094 tende a “scomparire”, e non può quindi essere utilizzata in questa fase. Molto meglio andare a saturare queste zone con Tylose o Klucel in alcool, oppure con la Gustav Berger’s O.F. Isolating PVA Spray Varnish. Quest’ultima vernice è nata proprio con questa funzione, da “sostenere” ottimamente i ritocchi e deve essere poi sovraverniciata.
Considerati i due punti sopra esposti risulta chiaro il perché si sia proposto fin da subito la Regal Varnish come vernice finale.
Come già riportato nei vari incontri tecnici tenutisi in questi anni la formula delle Regal Varnish può essere modulata partendo dai prodotti base che CTS ha comunque in catalogo. Le percentuali in peso sono:
Regalrez 1094 23
Kraton G-1650 2
Tinuvin 292 0,5
Essenza di petrolio D30 non denaturata 74,5
Regal Varnish Mat contiene anche il 3,5% di cera microcristallina Cosmolloid 80.
Sembra oggi paradossale, ma nel settore delle vernici commerciali i necessari test di laboratorio (come gli invecchiamenti accelerati), che dovrebbero accompagnare ogni nuovo formulato, sono del tutto assenti.
Nel nostro caso agli studi pubblicati si affiancano innumerevoli prove applicative: agli amici restauratori che si sottoposero pazientemente a testare le molte varianti che furono alla base delle Regal Varnish, nell’ormai lontano 2004, va il nostro grazie!
Bibliografia
1_ Orsini S.; “Studio delle resine sintetiche impiegate nell’arte contemporanea”, Tesi di Laurea Specialistica in Chimica, (2010)
2_ de la Rie E.R.; McGlinchey C.W.; “New synthetic resins for picture varnishes” in Cleaning, retouching and coatings, Ed. Mills & Smith, Londra (1990), 168-173.
3_ Berns R.S.; de la Rie E.R.; “Exploring the optical properties of picture varnishes using imaging techniques”, Studies in Conservation 48 (2003), 73-82.
4_ de la Rie E.R.; “Why use a sinthetic picture varnish?”, in Art et Chemie: les polymères, Parigi (2002), 63-68
5_ Borgioli L.; Camaiti M.; “Stabilizzazione di polimeri per la verniciatura di dipinti”, Convegno “Colore e conservazione”, Thiene (2004)
6_ Borgioli L.; Mariotti P.; “Applicazione di nuove vernici ad alta stabilità”, II Congresso Nazionale IGIIC, Genova (2004), 470-476.
7_ Talarico F.; “Proprietà delle vernici idrocarburiche e prospettive”, Kermes 72, Ottobre-Dicembre 2008, 70-73.
8_ Borgioli L., Dori L., Piacenti D.; “Effetti della temperatura e dei solventi su vernici sintetiche e naturali” Lo stato dell’arte 5, Cremona, 11-13 Ottobre 2007
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