Brevet FR2011429A1 — publié le 19700227

La présente invention concerne la coloration des surfaces anodisées. La coloration de l'aluminium anodisé est habituellement effectuée-par l'application de matières colorantes ou de teintures qui sont ou bien adsorbées par la surface anodisée ou restent sous la forme d'un revêtement du type cire 5 ou laque pouvant servir aussi pour l'obturation des pores. D'autres procédés comportent le dépôt de pigments finement divisés dans les pores de la surface anodisée suivi de l'obturation des pores. Les matières colorantes ou teintures les plus couramment utilisées sont habituellement des matières organiques et par suite sont sujettes à différentes instabilités bien connues. Bien que le 10 carbone soit un pigment noir très stable, il n'est pas couramment utilisé pour de nombreuses applications. La présente invention est basée sur la constatation qu'il est possible d'obtenir des couleurs dans la partie jaune du spectre (jaune, havane, or, bronze ou brun) par décomposition soigneusement contrôlée des matières orga-15 niques dans les pores de la matière anodisée. Le traitement thermique utilisé pour la décomposition fixe les pigments dans la surface anodisée et peut être suivi d'un traitement classique d'obturation, si nécessaire pour la protection contre la corrosion. Le pigment peut être considéré comme un résidu de carbone du composé organique finement divisé et bien distribué, bien que les quantités 20 très faibles ne permettent pas les procédés habituels de macro-analyses. Une caractéristique nouvelle et exceptionnelle de la présente invention est la formation de couleurs autres que noire par un traitement rapide et peu coûteux, contrairement aux procédés relativement similaires connus jusqu'ici ne permettant d'obtenir qu'une couleur de noir de carbone. La durabilité de 25 la coloration est un argument contre l'état de composé organique. Les solvants organiques n'ont pas d'influence appréciable sur la couleur, et il est plus probable que l'état de division et la distribution ou la dispersion du résidu de carbone produisent les couleurs obtenues. Ce résultat est particulièrement intéressant et convient en particulier pour des articles ménagers et autres 30 devant avoir un aspect esthétique. La coloration n'est pas affectée par les frottements tels que ceux subis en service par des articles de cuisson. La matière traitée peut être n'importe quelle matière anodisée courante initialement incolore, non obturée après 1'anodisation. Dans les exemples ci-après, la matière est un alliage d'aluminium désigné commercia-35 lement 1100 ayant pour composition nominale 1,0% de silicium et de fer au total, 0,20% de cuivre, 0,5% de manganèse et 0,10% de zinc, le reste étant de 1'aluminium. Des conditions typiques pour 1'anodisation d'une telle matière sont les suivantes : 69 20796 2 2011429 Bain : solution aqueuse à 25% d'acide sulfurique Température : 20°C 2 Densité de courant : 4,3 A/dm Durée : 10 mn. 5 La matière sortie du bain d'anodisation est ensuite lavée à l'eau pour supprimer les résidus du bain, et elle est séchée à l'air à la température ambiante. L'invention est illustrée plus particulièrement par les exemples suivants : 10 EXEMPLE 1 Une solution de 50% en volume de créosote commerciale dans 50% en volume de méthyléthylcétone est appliquée sur la surface anodisée de la pièce par peinture ou par trempage et l'excédent est enlevé de la surface en essuyant avec un chiffon. La pièce est ensuite placée pendant une minute dans 15 un four à moufle à 350°C, puis est enlevée du four et est laissée à l'air pour refroidir. La couleur obtenue est or clair. EXEMPLE 2 La solution de l'exemple 1 est appliquée de la façon décrite, essuyée de façon analogue et placée pendant 90 secondes dans un four à 450°C 20 puis est enlevée du four et est laissée à l'air pour refroidir. La couleur obtenue est or plus foncé. EXEMPLE 3 Le traitement de l'exemple 1 est utilisé deux fois sur la même pièce, la couleur obtenue est or plus foncé comme dans l'exemple 2. 25 EXEMPLE 4 De la créosote commerciale non diluée est appliquée sur la surface anodisée d'une pièce et l'excédent est essuyé avec un chiffon de façon que la surface soit sensiblement sèche. La pièce est ensuite placée pendant une minute dans un four à 400°C, après quoi, elle est enlevée pour refroidir à 30 l'air. La couleur obtenue est or foncé. EXEMPLE 5 De la créosote commerciale non diluée ou de 1'huile à machine de viscosité moyenne est appliquée sur la surface anodisée d'une pièce et l'excédent est essuyé de la surface avec un chiffon pour que la surface reste 35 sensiblement sèche. La pièce est ensuite placée pendant une minute dans un four à 450°C. La couleur obtenue est une couleur bronze. EXEMPLE 6 Une pièce traitée selon l'exemple 5 est soumise une seconde fois au traitement de l'exemple 5, la couleur obtenue est bronze foncé. 69 20796 3 2011429 EXEMPLE 7 De 1'huile à machine de viscosité moyenne est appliquée sur la surface anodisée d'une pièce et l'excédent est essuyé avec un chiffon en exerçant une pression suffisamment faible pour qu'après cet essuyage la 5 surface apparaisse visiblement mouillée d'huile. La pièce est ensuite placée pendant 90 secondes dans un four à 450°C, et est ensuite enlevée pour refroidir à l'air. La couleur obtenue est une couleur bronze foncé comme dans le cas de l'exemple 6. D'autres liquides contenant du carbone ont été utilisés avec succès 10 au cours d'essais avec des traitements similaires à ceux décrits dans les exemples, des exemples de ces liquides étant le sirop de maïs (vendu commercialement sous la marque Karo) et une solution saturée de sucrose dans l'eau, 25% d'une solution de sucrose saturée dans de l'eau dans 75% en volume d'eau. La répétition deux ou trois fois de l'application de la créosote 15 commerciale non diluée suivie de l'essuyage à faible pression laissant la surface de la pièce visiblement humide et le chauffage pendant 2 mn à 450°C produisent une surface d'aspect noir. D'une façon générale, les règles suivantes conviennent pour contrôler la couleur obtenue : 20 - l'augmentation de la quantité de matière organique appliquée par unité de surface tend à provoquer une couleur plus foncée ; - l'augmentation de la durée du chauffage à une température donnée tend à provoquer une couleur plus foncée ; - l'augmentation de la température de chauffage, pour un temps donné, 25 dans les limites indiquées, tend à provoquer une couleur plus foncée. Il est évident qu'il n'existe pas de formules organiques ou de classes de composés particulières limitant le présent procédé. Les hydrocarbures, les sucres et les mélanges commerciaux tels que les mélanges à base de créosote peuvent être utilisés. La caractéristique commune nécessaire d'une 30 façon évidente est que les composés contiennent du carbone combiné/ c'est-à-dire qu'ils soient des composés organiques et qu'ils puissent subir la pyrolyse environ dans la plage indiquée des températures. Bien que le traitement thermique laisse le colorant fixé dans la couche de revêtement, il n'assure pas nécessairement l'obturation des pores 35 de la façon utilisée habituellement pour améliorer la résistance à la corrosion des surfaces anodisées. Cependant, la fixation du colorant permet l'obturation consécutive par des procédés courants, tels que l'exposition à la vapeur d'eau ou à l'eau chaude, pouvant contenir des agents chimiques favorisant l'obturation. Les procédés d'obturation sont décrits dans de nombreuses publications 40 concernant les finis anodiques, et par suite ils ne font par parti-e de la 69 20796 4 2011429 présente invention bien .qu'ils soient compatibles pour être utilisés avec celle-ci. Gomme le magnésium peut être aussi anodisé avec formation d'une surface sensiblement incolore, il peut aussi être coloré par le procédé 5 selon l'invention. Les métaux dont la surface prend une coloration foncée ne sont évidemment pas sujets à un changement visible de l'aspect final par un traitement produisant normalement, par exemple une couleur jaune claire. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que 10 l'on sorte de son cadre. 69 20796 5 2011429 REVENDICATIONS' " 1 - Procédé pour colorer dans la partie du jaune du spectre une surface anodisée initialement sensiblement incolore d'une pièce métallique caractérisé par l'application sur la surface anodisée d'une couche mince d'un 5 fluide comprenant un composé organique pouvant être pyrolysé, le chauffage de la pièce à une température suffisante pour la pyrolyse du composé organique5 et le refroidissement de la pièce jusqu'à la température ambiante. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de chauffage est comprise entre 300°C et 450°C. 10 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pièce est chauffée pendant une durée comprise entre 3Q et- 120 s. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche mince de fluide est obtenue par application d^une quantité de fluide en excès et par essuyage de la surface pour éliminer la quantité 15 en excédent. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le métal est composé principalement d'aluminium. 6 - Pièce métallique caractérisée par une partie comportant une surface anodisée colorée dans la partie du jaune du spectre par du carbone 20 fixé dans la surface. 7 - Pièce métallique selon la revendication 6, caractérisée en ce que le métal est composé principalement d'aluminium.