MXPA06014163A - Procedimiento de fabricacion de bandas de aleacion de aluminio revestidas para realizacion de decoraciones de calidad fotografica por transferencia en seco. - Google Patents

Abstract

El objetivo de la presente invencion es un procedimiento de fabricacion continua de una banda de aleacion de aluminio destinada a la transferencia de una decoracion sublimable a partir de un soporte provisional, que consiste en el uso de una banda de aleacion de aluminio de calidad "brillo" o "alto brillo", en la anodizacion y la colmatacion de la banda correspondiente asi como en la aplicacion en la banda anodinada de un barniz transparente constituido por una mezcla de poliester y de poliuretano. Se pueden sustituir la anodizacion y la colmatacion por el procedimiento HELIA(r), objeto de la patente EP 0 745 703, para formar una capa de oxido compacta de tipo barrera con un espesor de preferencia incluido entre los 140 y los 200 nm. La invencion tambien tiene por objetivo la banda de aleacion de aluminio asi preparada para aplicacion a la transferencia pro sublimacion asi como la banda o chapa decorada despues de la correspondiente transferencia a partir de un soporte provisional.

Description

PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN DE BANDAS DE ALEACIÓN DE ALUMINIO REVESTIDAS PARA REALIZACIÓN DE DECORACIONES DE CALIDAD FOTOGRÁFICA POR TRANSFERENCIA EN SECO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un procedimiento de fabricación industrial continua de bandas de aleación de aluminio revestidas de un barniz, adaptadas particularmente para la obtención de decoraciones de calidad fotográfica de acuerdo con la técnica de la transferencia en seco por sublimación a partir de un soporte provisional, así como a las bandas fabricadas según este procedimiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las primeras aplicaciones importantes de la transferencia en seco de decoraciones por sublimación a partir de un soporte provisional se desarrollaron en la industria del textil, natural y después sintético. De acuerdo con este procedimiento, la mayoría de las veces la imagen que ha de transferirse se imprime en un soporte de papel según las técnicas de impresión tradicionales. Para realizar la transferencia, el soporte correspondiente se pega en prensa contra el material en el que se desea transferir la imagen sublimada, durante unos 30 segundos y a temperaturas de por lo general 200 a 230°C. Los REF. : 177955 componentes de las tintas gue constituyen la imagen pasan pues directamente del estado sólido al estado gaseoso y migran hacia el soporte que se va a imprimir, donde se condensan y se absorben. Durante la refrigeración los vapores de tintas vuelven directamente al estado sólido. La aplicación se ha extendido después a otros materiales tales como polímeros y metales. En el caso de las aleaciones de aluminio, con vistas a obtener la resistencia de la decoración transferida, suele realizarse principalmente un tratamiento de anodización previo a la transferencia. La patente US 3,484,342 (Martin-Marietta Corp.) presentada en 1966, describe el procedimiento de transferencia de decoraciones por sublimación a partir de un sustrato provisional (papel de acuerdo con la reivindicación 6) , en aleaciones revestidas de una capa anódica porosa, para permitir la penetración de los distintos pigmentos en los poros, y colmatada (por tratamiento con agua hirviendo, o formación de boehmita, de acuerdo con la reivindicación 6) después de la transferencia, para fijar los correspondientes pigmentos sobre su nuevo sustrato. La reivindicación 4 menciona preferentemente la anodización en medio sulfúrico; la descripción en la columna 4, líneas 63 a 66, especifica que después de la colmatación durante media hora en agua hirviendo, operación conocida bajo el nombre de formación de boehmita, la calidad y la claridad del color siguen siendo « correctos ». En efecto, entre los inconvenientes de este método se puede destacar que según su tamaño todos los pigmentos no penetran de la misma manera en los poros, algunos provocan un espolvoreo acumulándose en la superficie, lo que perjudica la definición de la imagen y sobre todo provoca un cambio, incluso una pérdida del color después de la colmatación. Suele observarse también la transferencia no sólo de la imagen de la decoración sino también de otros elementos parásitos (trama del papel,...) en las capas no colmatadas . Además las manipulaciones entre anodización y transferencia así como entre transferencia y colmatación se tienen que realizar con una mayor precaución para evitar el fácil deterioro de los poros. Por otra parte la transferencia se tiene que efectuar en un tiempo breve y relativamente constante después de la anodización (preferentemente consecutivo a la anodización) , colmatándose naturalmente los poros por formación de alúmina hidratada (A1203, (H20)x) . Por último, para obtener una intensidad de color correcta, es decir poros de tamaño suficiente, el espesor de la capa anódica tiene que ser relativamente importante (más de 2 a 3 µm, incluso 7 µm para el azul y el negro) y durante la operación de sublimación por calentamiento, suele observarse un agrietamiento de ese tipo de capa.

La solicitud de patente FR 2,230,794 (Sublistatic Holding S.A.) presentada en 1974 describe la aplicación de este procedimiento, a una temperatura entre los 140 y los 300°C, preferentemente entre los 180 y los 230°C, en cualquier material rígido constituido o previamente revestido por resinas epóxicas, transparentes o de color. El aluminio se menciona entre una gran cantidad de otros soportes a través de los aparatos domésticos, mobiliarios, chapas automóviles, pero sin ninguna indicación sobre el tratamiento de superficie previo como para permitir la adherencia de las correspondientes resinas epóxicas. Siendo conocida ésta por ser difícil en el caso del aluminio, el tratamiento consiste ya sea en una anodización clásica, en una conversión química, con el fin de obtener, para fijar la resina, una capa porosa por lo menos en superficie, con todos los inconvenientes ya descritos en cuanto a ese tipo de superficie. También se sabe que las superficies, de aleación de aluminio, «desnudas» o revestidas naturalmente de óxido con un espesor de algunos nm, irregular por naturaleza, barnizadas sin demás tratamiento, son frágiles y en particular muy sensibles a las ranuras. La patente EP 0 012 831 Bl (Fro son, Ho ard A.) presentada en 1979 describe un procedimiento de transferencia sublimática, a una temperatura preferente entre los 121 y los 218 °C, en un sustrato de aluminio que comprende una capa de óxido porosa no colmatada y revestida de un polímero transparente o de color. Los pigmentos atraviesan el material polímero y se condensan en este revestimiento así como en los poros de la capa anódica. De hecho subsisten los inconvenientes ya señalados, vinculados a la fijación de los pigmentos en los poros de la capa anódica, y al espesor habitual de ésta.

PROBLEMA PLANTEADO El Solicitante procuró obtener pues un soporte resistente (tanto a las ranuras como a la corrosión y al envejecimiento en particular) que permita realizar la transferencia por sublimación sin agrietamiento ni modificación visible del color y de la definición de la imagen transferida (calidad llamada fotográfica) con una gama no limitativa de pigmentos, y que autorice las operaciones posteriores de plegado o conformación sin deterioro aparente.

OBJETIVO DE LA INVENCIÓN La invención tiene por objetivo un procedimiento de fabricación continua de una banda de aleación de aluminio con superficie optimizada para la transferencia de una decoración sublimable a partir de un soporte provisional, que comprende: 1. La preparación de una banda de aleación de aluminio con alta reflectancia de calidad «brillo» o «alto brillo». 2. El eventual desengrase y el pulido químico o ventajosamente banda, electrolítico de la correspondiente banda, 3. La creación de una capa con superficie no porosa, ya sea por anodización clásica, para formar una capa de óxido con un espesor inferior o igual a 1 µm, seguida de una operación de colmatación, en particular por formación de boehmita, ya sea ventajosamente por micropulido electrolítico, es decir por anodización con ácido mineral, orgánico o mixto, para formar una capa compacta del tipo barrera con un espesor de preferencia incluido entre los 140 y los 200 nm. 4. La aplicación de un barniz transparente a base de mezcla de poliéster y de poliuretano en la banda anodizada colmatada o del tipo barrera. En el caso de la formación de una capa del tipo barrera, a esta etapa puede preceder una desoxidación, también llamada decapado selectivo, en medio fosfocrómico, de la capa de óxido formada anteriormente. De manera ventajosa, pueden repetirse las etapas de decapado selectivo y de micropulido electrolítico. De preferencia, el barniz es brillante, del tipo BASF CI49-0005, o mate, del tipo BASF CI49-0004. La invención también tiene por objetivo la banda tratada y revestida de acuerdo con el procedimiento o sus variantes anteriores, así preparada para aplicación, después del eventual cortado en chapas de la correspondiente banda a la transferencia por sublimación, así como la banda o chapa decorada después de la correspondiente transferencia a partir de un soporte provisional .

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención consiste en usar bandas de aleación de aluminio de calidad «brillo» o «alto brillo», en someterlas continuamente, después del eventual desengrase y del pulido químico o electrolítico, a un tratamiento de anodización en capa fina con un espesor inferior a 1 µm, al que sucede una operación de colmatación de los poros por inmersión continua de preferencia en agua hirviendo, operación conocida bajo el nombre de formación de boehmita, antes de revestirlas, ventajosamente continuamente según la técnica de aplicación del tipo conocido por el experimentado bajo la denominación «coil coating», de un barniz transparente a base de una mezcla de poliéster y poliuretano. De manera ventajosa, la capa anódica con superficie no porosa obtenida antes del barnizado final puede ser una capa compacta del tipo barrera obtenida con el procedimiento HELIA®, objeto de la patente EP O 745 703 del solicitante, aplicado a bandas de calidad «brillo» o «alto brillo» y cuyas principales fases, después del desengrase eventual se recuerdan a continuación: Una primera etapa de pulido clásico por vía química o de preferencia electrolítica y después un lavado con agua. Eventualmente una etapa de desoxidación o decapado selectivo por ejemplo en medio fosfocrómico (H3P04 + Cr03) y después un lavado con agua . Una última etapa, como se describe en detalle en la patente EP 0 745 073, de micropulido por anodización con ácido mineral, orgánico o mixto, para formar una capa barrera con un espesor preferentemente incluido entre los 100 y los 500 nm y más preferentemente entre los 140 y los 200 nm. Estas dos últimas etapas pueden repetirse eventualmente para obtener una reflectancia óptica óptima (superior al 80% sin irisación interferencial o variación de coloración visible) . El solicitante observó que la capa barrera así formada, aunque compacta y desprovista de poros, en el sentido en el que se entiende para capas no colmatadas, se comportaba como una capa anódica fina (menos de 1 µm) en cuanto a la adherencia del barniz y a su resistencia a la ranura y al desprendimiento durante operaciones posteriores de plegado o conformación . El barniz puede ser brillante, por ejemplo del tipo BASF CI49-0005, para guardar en el producto final un aspecto pulido brillante, o mate, por ejemplo del tipo BASF CI49-0004, para un aspecto satinado. Por último el solicitante también observó durante todas las pruebas de transferencia por sublimación de imágenes una calidad de la imagen que se puede calificar de fotográfica tanto en lo que se refiere a su definición como a la restitución de los colores, y eso en un soporte de aspecto brillante particularmente favorable. La explicación radica muy probablemente en la ausencia de poros tanto de las capas anódicas colmatadas como de las capas barrera del procedimiento HELIA®: todos los pigmentos se distribuyen de forma homogénea en el barniz y en la superficie anodizada, sin el fenómeno de acumulación en la superficie de los pigmentos de tamaño demasiado importante ni la difusión de los demás en los poros, como en el caso de las capas porosas; esta característica actúa tanto sobre la fidelidad de los colores restituidos con respecto al sustrato inicial como sobre la definición y la claridad de la imagen (nitidez de los contornos) ; la eventual trama del sustrato inicial tampoco aparece en la imagen final. Esta característica también amplia la gama de las tintas o pigmentos usados . Por otra parte, la finura de la capa anódica (clásica colmatada o barrera) garantiza la ausencia de agrietamiento visible durante la operación de sublimación y también tiene una influencia muy positiva sobre las características para el plegado y la conformación del producto final. Este también resulta ser muy resistente a la corrosión probada con niebla salina. Por último la manutención de las bobinas de banda antes del barnizado y antes de la transferencia por sublimación se efectúa de manera totalmente clásica gracias a la ausencia de poros que pudieran colmatarse y a la buena resistencia del barniz, después de su aplicación y antes de la transferencia; en este caso, los eventuales tiempos de espera entre el tratamiento anódico de las bobinas de bandas y el barnizado, así como entre el barnizado y la transferencia no tienen ningún efecto sobre la calidad final del producto, lo que constituye una seria ventaja del punto de vista de la resistencia industrial del procedimiento.

EJEMPLOS 1} Bobinas de aleación de aluminio de calidad «alto brillo» del tipo «1085 Superficie 310» de Alcan-Singen, y «1085 126.2» de Amag, en estado bruto de laminado, se desengrasaron y se trataron después según el procedimiento HELIA®, variante 1 de la patente EP 0 745 703 (ya sea: pulido electrolítico, desoxidación fosfocrómica, micropulido con capa barrera) . Se revistieron después de un barniz brillante BASF CI49-0005 continuamente en una línea llamada de «coil coating» de 600 mm de ancho a una velocidad de 25 m/min. , siendo la temperatura del horno de secado del barniz de 240°C; el «espesor húmedo» del barniz era de unos 50 µm para un «espesor seco» de unos 15 a 20 µm. Las caracterizaciones comprendieron medidas ópticas, de adherencia del barniz y de resistencia a la corrosión con niebla salina. a. Medidas ópticas: tuvieron por objetivo la reflectancia total Rt y la reflectancia difusa Rd por esfera de Ulbricht de acuerdo con la norma DIN 5036, así como la reflectancia especular a 60 grados en los sentidos de la longitud y transversal de laminado, Rs60L y Rs60T, de acuerdo con la norma DIN 67530. b. Adherencia del barniz: las pruebas de adherencia realizadas son las pruebas de corte por enrejado definidos por la norma ISO 2409 (1992) . c. Niebla salina: se trata de un mantenimiento durante más de 1,000 h en una cámara de niebla salina neutra, prueba que cumple las normas ASTM B117, ASTM G85 Al e ISO/DP 9227 con los siguientes parámetros: Temperatura de la niebla: 35 °C Concentración de NaCl de la solución: 50 g/l pH de la solución: 7 Inclinación de las muestras con respecto a la vertical: 15 grados Flujo de la niebla: 1.5 cm3/h recuperada con un embudo de 10 cm de diámetro. Se realizaron las mismas pruebas pero en este caso con el barniz mate BASF CI49-0004.

RESULTADOS : a. Medidas ópticas: Barniz brillante: Rt = 85, Rd = 9, Rs60L = 76, Rs60T = 75 Barniz mate: Rt = 83, Rd = 69, Rs60L = 35, Rs60T = 35. Después de la operación de barniz brillante, la superficie presenta todas las características del pulido brillante, a saber valores elevados de la reflectancia total y especular, asociados a un valor bajo de la reflectancia difusa . El barniz mate ofrece una alternativa interesante que corresponde a un aspecto satinado pero con un valor elevado de la reflectancia total. b. Adherencia del barniz: La adherencia del revestimiento al sustrato corresponde en ambos casos a la clase 0 de la norma ISO 2409 (1992) : bordes de las incisiones perfectamente lisos, ninguno de los enrejados del corte desprendido. c. Niebla salina: Las pruebas se recuperaron intactas después de más de 1,000 horas. 2) Otras bobinas de aleación de aluminio de calidad «alto brillo» del tipo «1085 Superficie 210» de Alcan-Singen, en estado bruto de laminado, se sometieron tras desengrase y pulido electroquímico continuo a una anodización también continua, en un baño a base de ácido sulfúrico, y en capa fina con un espesor de unos 0.8 µm, a la que sucede una operación de colmatación de los poros por inmersión, también continua, en agua hirviendo, operación conocida bajo el nombre de formación de boehmita. Se revistieron después por mitad de un barniz brillante BASF CI49-0005 y por otra mitad del barniz mate BASF CI49-0004, continuamente en una línea llamada de «coil coating» de 600 mm de ancho a una velocidad de 25 m/min. , siendo la temperatura del horno de secado del barniz de 240°C; el «espesor húmedo» del barniz era de unos 50 µm para un «espesor seco» de unos 15 a 20 µm. Las caracterizaciones comprendieron las mismas medidas ópticas, de adherencia del barniz y de resistencia a la corrosión con niebla salina.

RESULTADOS a. Medidas ópticas: Barniz brillante: Rt = 85, Rd = 13, Rs60L = 76, Rs60T = 76 Barniz mate: Rt = 84, Rd = 77, Rs60L = 27, Rs60T = 26. Después de la operación de barniz brillante, la superficie presenta como en el ejemplo anterior todas las características del pulido brillante, á saber valores elevados de la reflectancia total y especular, asociados a un valor bajo de la reflectancia difusa. El barniz mate ofrece, del mismo modo que para las pruebas anteriores, una alternativa interesante que corresponde a un aspecto satinado pero con un valor elevado de la reflectancia total. b. Adherencia del barniz: La adherencia del revestimiento al sustrato corresponde en ambos casos a la clase 0 de la norma ISO 2409 (1992) : bordes de las incisiones perfectamente lisos, ninguno de los enrejados del corte desprendido. c. Niebla salina: Las pruebas se recuperaron intactas después de más de 1,000 horas . Como conclusión, las pruebas resultaron todas positivas, así como las distintas transferencias por sublimación efectuadas a 215°C durante 30 a 40 segundos; numerosas imágenes, diferentes tanto por su naturaleza como por la densidad de los motivos y de los colores, se han reproducido con una nitidez y una definición bastante notables. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Procedimiento de fabricación continua de una banda o chapa de aleación de aluminio decorada por transferencia de una decoración sublimable a partir de un soporte provisional, caracterizado porque comprende: a. La preparación de una banda de aleación de aluminio con alta reflectancia de calidad «brillo» o «alto brillo», b. El eventual desengrase y el pulido químico o ventajosamente electrolítico de la correspondiente banda, c. La creación de una capa con superficie no porosa, ya sea por anodización clásica, para formar una capa de óxido con un espesor inferior o igual a 1 µm, seguido de una operación de colmatado, particularmente por formación de boehmita, ya sea ventajosamente por micropulido electrolítico, es decir por anodización con ácido mineral, orgánico o mixto, para formar una capa compacta del tipo barrera con un espesor preferentemente incluido entre los 140 y los 200 nm, d. La aplicación de un barniz transparente a base de mezcla de poliéster y de poliuretano, brillante o mate, en la banda anodizada colmatada o del tipo barrera, e. Eventualmente el corte en chapa de la banda así preparada, f. La transferencia en seco de una decoración sublimable a partir de un soporte provisional. 2. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, con formación de una capa barrera, caracterizado porque a la etapa de micropulido electrolítico precede una desoxidación también llamada decapado selectivo, en medio fosfocrómico, de la capa de óxido anteriormente formada durante el pulido químico o electrolítico. 3. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque se repiten las etapas de decapado selectivo y de micropulido electrolítico. 4. Banda o chapa de aleación de aluminio decorada por transferencia de una decoración sublimable a partir de un soporte provisional, caracterizada porque se fabrica según el procedimiento descrito de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a
3. 3.