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" Surfaces en aluminium anodisé"
La présente invention est relative à une production de cadrans, de plaques pour portes et de produits similaires qui comprennent de l'aluminium anodisé. Une caractéristique'princi- pale de la présente invention est que celle-ci procure un procé- dé simple grâce auquel on peut réaliser un produit entièrement anodisé présentant au moins deux couleurs à sa surface.
Il est bien connu que l'aluminium brut a une tendance prononcée à l'oxydation. Cette oxydation peut se produire par une simple exposition à des éléments qui, après une certaine pé- riode de temps, provoque une formation d'une couche d'oxyde d'a- luminium à la surface de l'aluminium. Cette couche d'oxyde est
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relativement résistante à la corrosion.
Il est bien connu également qu'une telle oxydation peut être produite artificiellement par une oxydation éleotroly- tique d'une manière contrôlée en vue de produire un objet en a- luminium ayant une oouohe d'oxyde d'ur caractère désiré. Une telle oxydation éleotrolytique est oouramment connue sous le nom d'anodisation. L'anodisation permet la production de couches d' oxyde en quelques minutée, alors qu'il faudrait plusieurs années pour la produotion de ces mêmes couches par une simple exposi- tion à l'atmosphère.
Le procédé d'anodisation à l'acide sulfurique est un exemple d'un procédé largement utilisé de production de couches d'oxyde. L'aluminium, lorsqu'il est placé dans un mélange d'a- cide sulfurique à température contrôlée pendant des périodes va- riables de temps et sous diverses densités de courant, subira une modification de surface jusqu$4 des profondeurs variables du film anodique ou de l'oxyde.
L'oxyde d'aluminium est poreux et, pour cette raison, il absorbera les colorants de diverses couleurs. Virtuellement, n'importe quel type de colorant peut être employé pour colorer les surfaces d'oxyde d'aluminium, les colorants à l'aniline ayant été trouvés spécialement convenables. Après la teinture, la sur- face est traitée pour fermer les pores et boucher la surface.
Un procédé courant de fabrication d'un produit en alu- minium anodisé et coloré est celui utilisant un procédé litho- graphique. Suivant ce procédé, un objet en aluminium anodisé, non bouché, est teint à une couleur désirée. Les dessins, les légendes, etc., désirés sont alors imprimés sur la surface co- lorée en utilisant une encre lithographique, ainsi que les pla- ques d'impression et les presses d'impression lithographiques ha- bituelles. Cette encre est la "partie résistante* et elle doit souvent être saupoudrée d'une poudre asphaltique, cette poudre étant fondue dans l'encre afin de la rendre suffisamment résis- @ @ aux opérations ultérieures.
On utilise alors de l'acide
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nitrique pour enlever le colorant non protégé par la parti* ré- sistane. Celle-ci peut être alors enlevée par lavage, ce qui donne ainsi un produit présentant une portion colorée correspon- dant aux zones qui ont été recouvertes par la partie résistante.
La totalité de la surface est alors bouohée. Si on désire un objet à plusieurs couleurs, les surfaces dont le oolorant a été enlevé par l'acide nitrique peuvent être colorées par un autre colorant avant que la partie résistante ne soit enlevée par la- vage. le procédé se poursuit alors comme décrit précédemment.
Un autre procédé courant de préparation de produits si- milaires consiste à utiliser le procédé courant à écran de soie pour réaliser la partie résistante à la surface, au lieu de 1' impression lithographique.
Un but de la présente invention est de procurer un pro- cédé de réalisation de produits en aluminium entièrement anodisé, présentant des dessins, légendes, etc., en couleurs, oe procédé pas n'exigeant/l'utilisation des techniques lithographiques, à écran de soie ou similaires.
Un autre but de la présente invention est de procurer un procédé de réalisation d'un objet en aluminium entièrement anodisé, présentant des dessins, légendes, eto., colorée ce pro- oédé comprenant un processus photographique combiné aveo un trai- tement à l'acide chromique.
Un autre but de la présente invention est de procurer un procédé de production d'un objet en aluminium totalement ano- aisé, présentant des dessine, légendes, etc., colorés, ce procédé comprenant la prévision d'une sous-couche sur un objet en aluminium anodisé non bouché, un processus pho- tographique et un traitement de blanchiment.
Un autre but encore de la présente invention est de prévoir un procédé de production d'un objet en aluminium entiè- ce procédé comprenant la prévision d'une légendes, etc., colorée, ce procédé comprenant la prévision d'une sous-couche sur l'objet
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en aluminium anodie, un processus photographique et un trait.- ment de blanchiment par hypochlorite.
Un autre but est de prévoir un procède améliore, en- globant l'utilisation d'acide chromique, pour/l'enlèvement d'un co- lorant ou d'une matière photosensible, de la surface d'un objet en aluminium anodisé non bouché.
D'autres buts et arantages de la présente invention apparaîtront aisément de la description détaillée suivante de la forme de réalisation préférée de l'invention.
En résumé, la présente invention consiste à impartir une couche photosensible, résistant aux acides et aux alcalis, à un objet en aluminium anodisé, non bouché, teint, à exposer la couche photosensible à la lumière de manière à y produire une image latente, à développer l'image latente d'une manière telle que les zones non exposées de la couche photosensible soient ra- mollies, à laver la surface pour enlever la couche non exposée, à enlever le colorant de la surface non revêtue grâce à de l'aoi- de chromique, à reteindre éventuellement la surface non revêtue, à enlever par lavage la couche photosensible qui reste, et à boucher la surface.
Si on utilise de l'aluminium anodieé clair comme matière de départ, on suit le même processus général, à l'exception que la surface est teinte après que la couche photo- sensible et non exposée a été enlevée par lavage. La prêtent invention envisage également la prévision sur la surface en alu- minium anodisée non bouchée, d'une sous-oouohe d'un film soluble sur lequel la couche photosensible est ensuite placée.
Lorsque cette forme de réalisation de la présente invention est employée, la phase de blanchiment peut être réalisée en utilisant un agent de blanchiment à base d'hypochlorite, de l'acide nitrique ou une substance similaire, de même que de l'acide chronique. On peut produire des objets à plusieurs couleurs en utilisent cas processus à plusieurs reprises, avant de réaliser la phase fi- nale de bouchage, Si on désire une surface décapée, on peut utiliser de la soulde oaustique ou une matière de décapage
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similaire, au lieu de l'acide chromique,
Les exemples suivants illustrent la composition et le procédé suivant l'invention, mais il sera entendu que celle-ci n'est pas limitée aux détails particuliers donnés ci-après.
Exemple 1
On réalise sur une feuille d'aluminium anodisé non bouché, teint, une couche d'une matière photosensible, résistant aux acides et aux alcalis, vendue sous la marque E.P.R. (Kodak Photo Restât) par Eastman-Kodak Company. On expose ensuite la feuille à une lumière à travers un film photographique portant un dessin. Le film est tel qu'il laisse passer la lumière' travers les portions de ce film qui ne comprennent pas le des- sin. Cette exposition n'exige pas l'utilisation d'une chambre noire car la couche photosensible a un temps d'exposition rela- tivement lent. On utilise un appareil courant d'exposition, comprenant une série de lumièreset un couvercle qui se ferme . pour presser le film et la feuille d'aluminium contre la série de lumières.
On laisse se développer l'exposition pendant envi- ron huit minutes. La feuille d'aluminium exposée est ensuite re tirée de l'appareil et est développée dans un bain de trichloro- éthylène pendant environ trois minutes. Ce processus sert à ra- mollir les zones de la couche photosensible, qui n'ont pas été frappées par la lumière. On lave ensuite la feuille par une pulvérisation d'eau. Ce processus sert à enlever la partie de la couche photosensible, qui a été ramollie dans le bain de dé- veloppement .
A ce stade du procédé, la feuille d'aluminium n'est résistante aux acides que dans les zones ou la couche photosen- sible est restée. Comme signalé précédemment, les zones non revêtues constituent le dessin qui devait être imparti 4 la feuil le. Le colorant est ensuite enlevé des portions non revêtues de la feuille par immersion dans un bain d'acide chromique, On uti lise une solution aqueuse à 40% d'acide chromique à une tempéra-
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ture de 135 F.
De ce fait, à ce stadn du procédé, la feuille d'alu- minium est à la fois non revêtue et non teinte dans la zone com- prenant le dessin. Ce produit peut alors être 'bouche et utilise comme produit final. Toutefois, on peut réaliser un produit à plusieurs couleurs en reteintant, avec une couleur contrastante, les zones de la feuille dont le colorant a précédemment été en- levé. On peut réaliser un produit à deux couleurs en prévoyant la phase de bouchage à ce stade du procède, mais on peut réali- ser un produit à trois couleurs en masquant une portion de la zone reteinte de la feuille par une teinture asphaltique et en soumettant à un blanchiment le restant de la portion reteinte, en utilisant de l'acide chromique comme précédemment.
Cette por- tion soumise à blanchiment est ensuite teinte à nouveau par une couleur contrastante différant de la première couleur de retein- ture.
La couche photosensible restante est ensuite enlevée par trempage de la feuille d'aluminium dans du trichloroéthylène, et par essuyage de la surface. La feuille est ensuite bouchée en l'immergeant dans un bain d'eau bouillante. Cette opération a- mène l'eau à se combiner avec la couche d'oxyde d'aluminium non bouchée, en convertissant ainsi cette couche en A1203.H20. Une action de gonflement simultanée s'effectue, cette action provo- quant la fermeture des pores et rendant les surfaces résistan- tes à un blanchiment et/ou une teinture supplémentaires. La sa lution de bouchage contient également de l'acétate de niokel pour empêcher le blanchiment du colorant par l'eau, et de l'aci- de borique pour empêcher l'acétate de nickel de décolorer la feuille.
On utilise de l'acide acétique pour régler le pH à une valeur de 5,4. Le produit résultant est une feuille d'aluminium totalement anodisée, bouchée, présentant une surface teinte en plusieurs couleurs.
Exemple2
On revêt une feuille d'aluminium anodisée, non bou-
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chée, teinte, par de la gélatine. Cette couche est réalisée aussi fine que possible mais suffisamment épaisse pour reoouvrir totalement la surface de la feuille. On forme ensuite une se- conde couche de K.P.R. sur la surface revêtue de gélatine. Les mêmes processus que ceux décrits dans l'exemple 1 sont alors réalisés, sauf qu'on utilise une solution aqueuse à 5,25% d'hy- pochlorite de sodium comme agent de blanchiment, au lieu de l'a- oide chromique. En outre, le temps d'exposition utilisé dans le présent exemple est de trois minutes, c'est-à-dire un temps beaucoup plus court que la période de huit minutes nécessaire dans le procédé de l'exemple 1.
Exemple 3
On utilise le même processus que celui employé dans l' exemple 1, sauf que la couche photosensible comprend un bichroma- te d'ammonium dans un liant d'albumine.
Exemple 4
On utilise le même processus que celui employé dans 1' exemple 2, sauf que la couche photosensible comprend du bichro- mate d'ammonium dans un liant d'albumine.
L'un ou l'autre des processus décrits aux exemples 1 et 2 peut être employé dans des procédés similaires où on utilise, comme matière de départ, de l'aluminium clair, au lieu d'alumi- nium anodisé, non bouché, teint. Dans des procédés utilisant de l'aluminium clair, les phases de "blanchiment" des exemples 1 et 2 sont nécessaires même s'il n'y a pas de colorant qui doit être enlevé de l'aluminium. Cette phase est nécessaire oar on a trouvé que la couohe photosensible pénètre dans l'aluminium clair jusqu'à un degré tel qu'une teinture ultérieure donne des résultats inférieurs, à moins que la phase de "blanchiment"ne soit réalisée pour enlever la oouohe photosensible résiduaire qui reste dans les zones non exposées après les phases de dévelop pement et de-lavage.
A ce stade du procédé, il est évidemment nécessaire de teindre la feuille d'aluminium dans au moins une
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portion des zones d'où la couche photosensible a été enlevée, afin de réaliser un produit portant une légende, un dessin, etc* Si on désire des produits à plusieurs couleurs, on peut utiliser les mêmes phases que celles décrites précédemment pour obtenir de tels produits.
Un autre procédé, mais moins satisfaisant, de produc- tion d'objets à plusieurs oouleurs consiste à masquer une partie des zones blanchies immédiatement après la phase de blanchiment du processus décrit précédemment, à teindre la portion blanchie non masquée, à enlever le masque, à masquer la portion qui a été teinte dans la phase immédiatement précédente, à teindre la por- tion blanchie qui n'a pas été précédemment teinte et à poursui- vre ensuite les phases précédemment décrites d'anlèvement de la partie résistante et de bouchage.
Bien que ce procédé convienne pour la production d'objets relativement simples ou lorsqu'on désire un traitement simple et peu coûteux, on a trouvé que le procédé précédemment décrit à plusieurs couleurs, dans lequel une phase de blanchiment accompagne chaque phase de teinture don- ne de meilleurs résultats car le blanchiment rehausse les propri tés de teinture de l'aluminium. On a également trouvé que, lorsqu'on n'utilise pasles phases supplémentaires de blanchiment dans un procédé à plusieurs couleurs, de la matière à masquer résiduaire qui reste, dans les zones de l'aluminium, qui sont tein- tes après avoir été masquées, tend à réduire l'efficacité de la phase de teinture.
Il est évident que de nombreuses variantes et modifi- cations de la présente invention peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de celle-ci. A titre d'exemple, on peut utiliser diverses matières comme sous-oouohe au lieu de la gélatine de l'exemple 2. On préfère utiliser des matières filmo- gènes, solubles dans l'eau, telles que l'albumine, la gomme ara- bique, le sucroae, l'amidon, l'amidon de maïs, le dextrose, les savons commerciaux et l'alcool polyvinylique. Toutefois, on
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peut également employer des matières filmogènea qui sont solu- blés dans les liquides organiques, par exemple les rétines époxy.
Lorsqu'on utilise une telle sous-oouohe, on a trouvé que l'effi- oaoité de l'agent de blanchiment est fortement améliorée, de mé- me que la diminution précédemment mentionnée de la durée d'exposi tion. En outre, alors qu'il faudrait utiliser de l'aoide chro- mique comme agent de blanchiment en 1'absence de la sous-couche, on peut employer d'autres agents de blanchiment courants, tels que l'hypochlorite de sodium et d'autres hypochlorites, l'acide hypochloraux et l'acide nitrique, lorsque la feuille d'aluminium est pourvue d'une sous-couche.
En l'absence de la sous-couche, des agents de blanchiment autres que l'acide chrnmique, ne don- neront pas de résultais satisfaisants, à moins que la feuille d' aluminium exposée ne soit soumise à une série de traitements, non acceptables du point de vue commercial, avec un révélateur et de l'eau, ces traitements étant de longue durée.
En plus des matières décrites dans les exemples, on peut employer d'autres matières photosensibles possédant des propriétés similaires, par exemple du bichromate d'ammonium dans un liant, tel que de la colle, de la gélatine, de l'albumine, etc., ou du K. M.E.R. (Kodak Métal Etoh Resist, fabriqué par Fastman-Kodak Co.).
On atteint de grands avantages en utilisant une couche photosensible ayant une longue durée de conservation car des feuilles d'aluminium anodisées, non bouchées, teintes, peuvent être pourvues d'une telle couche photosensible (avec ou sans la sous-couche) et peuvent ensuite être traitées sur le lieu d'utilisation par l'usager qui ne doit disposer que de ma- tières d'exposition, de développement et de blanchiment, et d' un appareil, au lieu de devoir disposer également de l'appareil supplémentaire de revêtement et de teinture qui serait sinon né- cessaire. On a également trouvé que des teintures solubles dans l'eau, à base d'acrylate de vinyle, auxquelles on a ajouté un bichromate, peuvent être utilisées comme couches photosensibles
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suivant la présente invention.
Ces couchée peuvent être déve- loppées aveo de 1'ammoniac.. En outre, les bichromates et di- chromâtes couramment utilisés comme couches photosensibles peu- vent être employés, de même que le bichromate d'ammonium.
On peut également employer des révélateurs autres que ceux décrits précédemment, par exemple du benzène ou du toluol. les conditions précises de traitement décrites dans les exemples 1 et 2 peuvent être modifiées dans des limites pra- tiques. A titre d'exemple, bien que l'on préfère maintenir la température du bain de blanchiment d'acide chromique à une va- leur comprise entre environ 130 et environ 140 F, on a trouvé que des températures se situant entre environ 80 et environ 1600P donnent des résultats satisfaisants. La période de temps pendant laquelle la feuille d'aluminium est immergée dans le bain d'acide chromique variera évidemment aveo le température du bain.
On a trouvé que ces durées vont d'environ 20 minutes à environ 80 F, jusqu'à 1 minute à environ 160 F. On a trouvé qu'une période d'immersion d'environ 2 à environ 3 minutes est satisfaisante pour la gamme préférée de températures.
D'une manière générale, on a trouvé que la oouohe photosensible et, si on l'utilise la sous-couche, devrait être suffisamment épaisse pour revêtir totalement la surface relati- vement non uniforme de l'aluminium anodisé non bouché, c'est-à- dire pour remplir totalement les crevasses et les pores et re- oouvrir complètement les saillies et autres "points élevés". On a trouvé qu'il n'existe aucune limite maximum particulière pour ce qui concerne l'épaisseur de ces matières, maie le point de vue économique dicte que ces couches ne soient pas trop épaisses.
En outre, le temps nécessaire pour l'exposition augmente avec 1' augmentation de l'épaisseur et il est possible que la couche de- vienne si épaisse qu'elle empêche une exposition convenable.
Comme on peut le voir de la description précédente, la présente invention procure un procédé grâce auquel on peut
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produire un objet en aluminium. teint, totalement anodisé, sans avoir recours à un procédé lithographique ou à un procédé à é- cran de soie, qui exigent un appareillage important et un per- sonnel spécialise pour leur mise en oeuvre. En outre, l'opéra- tion de blanchiment à l'acide nitrique,qui est ordinairement u- tilisée dans le procédé lithographique et dans le procédé à é- cran de soie,ne doit pas être employée dans la mise en oeuvre de la présente invention.
Ce traitement à l'acide nitrique, en plus du fait qu'il introduit des dangers inhérents à de telles matières très corrosives, exige une partie résistante spéciale- ment traitée pour résister à son action et n'enlève souvent pas les colorants de façon uniforme, tout en tendant à gêner les procédés de reteinture. En outre, la présente invention procure- un procédé photographique qui n'exige pas l'utilisation d'une chambre noire ou le personnel très spécialisé nécessaire lors de l'utilisation d'un procédé en chambre noire.
REVENDICATIONS
1. Un procédé de production d'une surface d'aluminium entièrement anodisée, comportant au moins deux couleurscompre- nant l'application d'une couche d'une matière photosensible , ré- sistant aux acides et aux alcalis, à la surface d'un objet d'a- luminium anodisé, l'exposition de cette couche photosensible & une lumière pour former une image latente, le développement de cette image latente, l'enlèvement de la couche photosensible non exposée et le blanchiment du colorant à partir des portions non revêtues de la surface si celle-ci a été teinte avant l'applica- tion de la couche de la matière photosensible, et si cette surfa- ce n'a pas été teinte,
la teinture d'au moins une partie de la zone dont la couche photosensible a été enlevée, et l'enlèvement du restant de la couche photosensible de la surface.