Historical evolution of oil painting media: A rheological study

Abstract

Rheology is the science of flow, which is a phenomenon found in every painting operation, such as decorative paintings or protective coatings. In this article, the principles of rheology as applied to paintings and coatings are recalled in a first part and the rheological criteria required in the paint industry presented. Indeed, different flow behaviours leads to different finishes. The same procedure and techniques as in industry can be employed to explain some evolutions in oil painting aspects over the centuries. The first recipes for oil painting indicate the use of treated oil, resins and spirits. This article deals with the evolution of the composition of these systems as media for oil painting, according to rheological clues. During the Renaissance period, the media used were Newtonian or slightly shear thinning and allowed one a perfect levelling. Then techniques changed, paints became more opaque with less addition of oil/resin media, and brushstrokes appeared visible. Some preparations containing lead, oil and mastic resin, whose flow behaviour is closed to those required in industry, may have appeared during the 17th century and are still used and sold today. To cite this article: L. de Viguerie et al., C. R. Physique 10 (2009). La rhéologie, science de l'écoulement, est à ce titre présente dans toute opération de peinture. Nous proposons dans une première partie un bref rappel des principes et définitions en rhéologie ainsi que les différents critères définis dans l'industrie pour la formulation. Les propriétés rhéologiques conditionnent en effet le rendu final de la peinture. Un même type de raisonnement peut être appliqué tant pour la mise au point des peintures industrielles où il s'agit d'ajuster la formulation en fonction des critères requis, que pour l'étude des peintures de chevalet où le rendu final donne des informations sur la rhéologie et donc la composition de la peinture utilisée. Les premières recettes de liants et mediums pour la peinture à l'huile indiquent l'utilisation d'huile, de résines, et d'essence. En partant de l'étude rhéologique de ces systèmes nous proposons de suivre l'évolution de leur composition et de leur utilisation en tant que médiums pour la peinture à l'huile. Pendant la Renaissance, des systèmes newtoniens ou légèrement rhéofluidifiants permettant un nivellement complet de la surface, ont du être utilisés. Progressivement les techniques se modifient : la touche de l'artiste devient visible. Les traces de pinceaux apparaissent, la peinture est utilisée opaque (et non plus transparente en glacis) et les mediums huiles/résines sont moins employés. Des préparations à base d'huile additionnée de plomb, et de résine mastic apparaissent, au XVIIe siècle d'après certaines sources. Ces préparations, dont les propriétés rhéologiques sont proches de celles recherchées par l'industrie, sont encore préparées et vendues de nos jours. Pour citer cet article : L. de Viguerie et al., C. R. Physique 10 (2009).