Brevet FR2086122A1 — publié le 19711231

La présente invention a pour objet un procédé pour la coloration de couches d'oxyde anodique sur l'aluminium et ses alliages qui consiste à déposer sur la couche un colorant organique fusible, à chauffer celui-ci à fusion pour faciliter sa pénétration et sa répartition dans les 5 pores, puis à colmater la couche selon une des techniques conventionnelles. On connaît déjà des procédés pour la coloration de couches d'oxyde obtenues par traitement anodique de l'aluminium et qui consistent à traiter les couches d'oxyde par des substances capables de leur conférer une coloration. On peut avoir recours, pour cela, à des procédés de coloration 10 utilisés aussi à d'autres fins," par exemple en appliquant une substance colorante sur la couche d'oxyde. Il est également connu d'utiliser des bains colorants, obtenus par dissolution d'une substance colorante dans un solvant hydrocarboné exempt d'eau, tel que la paraffine ou la cire, ou bien obtenus par dissolution dans l'eau de sels des acides phtalocyanine-sulfoniques. On 15 connaît aussi des procédés qui consistent à appliquer sur des couches d'oxyde anodique des mélanges qui contiennent des composés de métaux nobles„ puis à chauffer ensuite la pièce à colorer jusqu'à décomposition du composé de métal noble, ce qui provoque une coloration persistante due au métal noble ainsi libéré. Il est également connu de faire pénétrer dans les couches 20 d'oxyde anodique des sels métalliques dissous dans des solvants organiques, puis de les y décomposer thermiquement à température élevée, et obtenir ainsi un effet de coloration. On a également proposé, dans ce même but, d'utiliser des couleurs d'impression qui contiennent comme liquide vecteur un composé 25 organique hydroxylé, soluble dans l'eau, avec un point d'ébullition dépassant 100°C, une substance colorante dissoute dans ledit liquide et une substance de charge constituée par un pigment solide neutre qui, finalement, reprécipite lorsque le liquide vecteur de la substance colorante est éliminé par chauffage de la pièce à colorer; à des températures de l'ordre de 180-230°C. 30 II est en outre connu de revêtir d'une couche de laque un objet donné par électrophorèse dans des bains contenant des particules de laque dispersées, puis de le soumettre à un séchage. Il a été ainsi possible de déposer du carbone par électrophorèse dans des couches d'oxyde d'aluminium et obtenir ainsi des couches denses de couleur noire. 35 Mais on a constaté que seulement un nombre très limité de matières colorantes et de procédés de coloration peuvent satisfaire les exigences de la pratique courante de 1;architecture de l'extérieur, en 71 13361 2 2086122 particulier quant à la solidité à la lumière et à la résistance aux agents atmosphériques. Ceci est surtout vrai pour un grand nombre de produits colorants qui, du fait de leur bonne solubilité dans un solvant donné, sont habituellement faits pour pénétrer sous forme de solutions dans les couches 5 anodisées. Les procédés d'anodisation dits autocolorants, d'autre part, présentent l'inconvénient de n'avoir qu'un nombre très limité de nuances et de gammes de tonalités pouvant être réalisées dans la pratique. La présente invention, par contre, permet d'obtenir des couches d'oxyde colorées, résistant à la lumière, au moyen de substances 10 colorantes organiques, pour un large éventail de nuances. Elle concerne un procédé de coloration de couches d'oxyde anodique sur aluminium et sur ses alliages par traitement avec des substances colorantes organiques et chauffage subséquent, procédé caractérisé en ce que l'on fond par chauffage dans la couche d'oxyde, au moins une substance colorante organique fusible, mise 15 en contact sous une forme non dissoute avec la couche d'oxyde. En appliquant le procédé de l'invention, la substance colorante fondue pénètre profondément et de façon uniforme, lors du chauffage subséquent dans les pores de la couche d'oxyde. Les substances colorantes à utiliser doivent posséder les caractéristiques suivantes : bonne solidité à 20 la lumière et un point de fusion qui soit au moins supérieur à la température d'emploi de la pièce à colorer; cette substance colorante doit être stable jusqu'à son point de fusion ou, tout au moins, ne se modifier par chauffage à fusion que pour obtenir finalement la tonalité de couleur désirée. Un des avantages du procédé de l'invention est aussi celui 25 de pouvoir utiliser, pour l'obtention de colorations substantielles, homogènes et résistantes à la lumière, les substances colorantes organiques fusibles qui, du fait de leur faible solubilité, ne peuvent pas sans autre former des solutions suffisamment concentrées pour l'obtention de colorations satisfaisantes, mais qui, par contre, peuvent être utilisées sous forme de 30 suspension (ou d'émulsions) dans un liquide vecteur ou sous forme solide; ceci d'autant plus que ce groupe de substances colorantes comprend une série de pigments particulièrement solides- à la lumière et résistants aux agents atmosphériques. Selon le procédé de l'invention, on peut, si cela est 35 désiré ou requis, chauffer au-dessus du point de fusion de la substance colorante, pour obtenir, grâce à une décomposition partielle voulue de ladite substance, une nuance de couleur particulière. La mise en contact 71 13361 3 2086122 de la substance colorante fusible avec la couche d'oxyde anodique à colorer, peut être réalisée à l'aide de moyens en soi connus, par exemple par saupoudrage avec du colorant en poudre ou par enduction du pigment fusible, faiblement soluble, sous forme de suspension dans un liquide vecteur, appliquée, 5 soit au pinceau, soit au pistolet, soit encore en faisant pénétrer dans les pores de la couche d'oxyde anodique les particules de colorants par électrophorèse ou par vaporisation si on a affaire à un pigment volatilisable. Le chauffage de la substance colorante pour l'amener à fusion peut être effectué, dans le procédé de l'invention, par un des moyens 10 en soi connus, par exemple en chauffant l'objet à colorer au moyen d'air chaud ou de gaz chauds, ou par chauffage au gaz ou par rayonnement, par exemple, dans un four-tunnel au moyen d'un rayonnement infra-rouge, ou encore par induction. Rien ne s'oppose à ce que la fusion ou la vaporisation de 15 la substance colorante dans la couche d'oxyde anodique soit facilitée ou perfectionnée par l'emploi d'une dépression ou d'un vide partiel, en vue "d'extraire" au moins partiellement l'air contenu dans les pores de la couche d'oxyde anodique et de limiter l'effet oxydant éventuel de l'air sur le colorant. 20 Après le refroidissement, l'excès de colorant qui est éventuellement resté sur la surface, peut être éliminé par des moyens en soi connus, par exemple en frottant avec un chiffon souple, puis en colmatant la couche d'oxyde anodique selon les techniques bien connues. Rien ne s'oppose non plus à ce que l'on adopte des mesures 25 en soi connues, telles que couverture partielle des couches d'oxyde anodique puis applications successives, en plusieurs étapes subséquentes, de différentes colorations de façon à obtenir une polychromie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de quelques 30 exemples de réalisation. EXEMPLE 1 Une tôle d'alliage AlMgl.5 a été anodisée dans un électro- lyte contenant 20% (pond.) d'acide sulfurique (100%), à 25°C et pendant 2 35 60 mn, avec une intensité de courant de 1 A/dm . Après lavage à l'eau, on a déposé sur et dans la couche d'oxyde anodique la substance colorante, destinée à être par la suite portée à fusion, par électrophorèse d'une 71 13361 4 2086122 suspension aqueuse de phtalocyanine de cuivre (2 parties pond, dans 100 parties d'eau). L'électrophorèse a été faite à température ordinaire, pendant 5 mn, sous une tension de 200 volts. La tôle a ensuite été séchée pendant 10 mn à la température du laboratoire, puis traitée dans un four à 5 350°C pendant 10 mn. De ce fait, la substance colorante a fondu et s'est répartie de façon homogène dans les pores de la couche d'oxyde. Après élimination de l'excès de colorant au moyen d'un chiffon et colmatage dans l'eau bouillante, la tôle possédait une coloration bleue, solide à la lumière. 10 EXEMPLE 2 Une tôle de même alliage (AlMgl.5) a été anodisée de la même façon que dans 1'exemple 1, et soumise à une électrophorèse analogue dans une suspension aquéuse du colorant jaune "Artilengelb G1 Sandoz". 15 Après séchage, la tôle, dont la couche d'oxyde a ainsi été imprégnée de colorant, a été maintenue pendant 3 mn à 220°C; de ce fait, le colorant a fondu et s'est répandu de façon régulière dans les pores de la couche anodique. Après élimination du colorant en excès et colmatage dans l'eau bouillante, la tôle possédait une belle tonalité jaune, solide à la lumière. 20 EXEMPLE 3 Une tôle de même alliage (AlMgl.5) a été anodisée comme dans l'exemple 1. Après séchage, on a saupoudré sur sa surface de la a-méthylaminoanthraquinone, sous forme de poudre; la tôle a ensuite été 25 traitée à environ 165°C pendant 3 mn, jusqu'à fusion du colorant. Une partie de celui-ci s'est volatilisée; mais malgré cela, la tôle possédait, après nettoyage et colmatage, une belle coloration rouge foncé. Le même résultat a été obtenu en vaporisant la substance colorante, en laissant agir ladite vapeur sur la surface de la tôle et en 30 la condensant dans la couche d'oxyde, à l'état liquide ou solide. Dans ce dernier cas, un chauffage a provoqué la fusion de colorant et une distribution homogène de la coloration. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés qui viennent d'être décrite uniquement à 35 titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. 71 13361 5 2086122 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la coloration de couches d'oxyde anodique sur l'aluminium et ses alliages, par une mise en contact desdites couches avec des substances colorantes organiques suivie d'un chauffage subséquent, caractérisé en ce que l'on fond, par chauffage, dans ladite couche d'oxyde 5 au moins une substance colorante organique fusible, mise en contact, sous une forme non dissoute, avec ladite couche d'oxyde. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substance colorante est appliquée mécaniquement sur la couche d'oxyde. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10 la substance colorante est déposée sur et dans la couche d'oxyde par électrophorèse. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on chauffe et porte à fusion la substance colorante par chauffage au moyen d'air ou d'autres gaz chauds. 15 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on chauffe et porte à fusion par chauffage à rayonnement. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on chauffe et porte à fusion par un chauffage à 20 induction appliqué à la pièce à colorer. 7. Utilisation des couches d'oxyde anodique colorées selon le procédé de l'une quelconque des revendications précédentes dans la technologie de l'impression et dans un but décoratif.