專利名稱：用于通過干轉(zhuǎn)移獲得照相品質(zhì)的裝飾的涂覆鋁合金帶材的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用清漆涂覆的鋁合金帶材的連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)方法，它特別適合于使用干轉(zhuǎn)移技術(shù)通過從臨時載體升華來獲得照相品質(zhì)的裝飾(décor)，以及根據(jù)這種方法生產(chǎn)的帶材。
背景技術(shù)：
通過從臨時載體的升華進行裝飾的干轉(zhuǎn)移的最初重要應(yīng)用是在天然并且之后是在合成紡織品工業(yè)中。
根據(jù)這種方法，待轉(zhuǎn)移的圖象在大多數(shù)情況下是使用傳統(tǒng)印刷技術(shù)被印刷到紙載體上的。為了實現(xiàn)該轉(zhuǎn)移，所述載體被擠壓到希望將可升華的圖象轉(zhuǎn)移到其上的材料上，時間為大約30秒，通常在200-230℃的溫度下進行。組成圖象的油墨的組分則立即從固體狀態(tài)變化為氣體狀態(tài)，并且向待印刷的載體上遷移，在該載體上它們冷凝并且被吸收。在冷卻過程中，油墨蒸氣立即返回到固體狀態(tài)。
該應(yīng)用后來被延伸到了其它材料，這些材料包括聚合物和金屬。
在鋁合金的情況下，通常進行預(yù)轉(zhuǎn)移陽極化處理，其目的是獲得轉(zhuǎn)移的裝飾穩(wěn)定性。
1966年提交的美國專利3 484 342(Martin-Marietta Corp.)公開了通過從臨時基材(紙，根據(jù)權(quán)利要求6)升華將裝飾轉(zhuǎn)移到用多孔陽極層涂覆的合金上的方法，其目的在于能夠使得各種顏料滲透到孔中，并且在轉(zhuǎn)移之后被堵塞(通過用沸水處理，或者勃姆石化(boehmitage)，根據(jù)權(quán)利要求6)，目的是將所述顏料固定到它們的新基材上。
權(quán)利要求4優(yōu)選引述在硫酸介質(zhì)中的陽極化作用；在第4欄第63-66行的說明中具體指出，在沸水中進行半個小時的堵塞(該操作被稱作勃姆石化)之后，染料的品質(zhì)和清晰度保持為“可接受”。
在這種方法的缺點中，可能需要指出的是，取決于它們的尺寸，所有的顏料不能以相同的方式滲透到孔中，其中的一些由于在表面的累積而產(chǎn)生起霜效應(yīng)，這不利地影響了圖象的清晰度，并且最重要地是在堵塞之后引起顏色的變化，甚至損失。
而且經(jīng)常觀察到，不僅該裝飾的圖象，而且其它不希望的因素(紙張的紋理等)被轉(zhuǎn)移到未堵塞的層上。
另外，在陽極化和轉(zhuǎn)移之間以及在轉(zhuǎn)移和堵塞之間進行的處理操作必須極其小心地進行，以防止孔變得容易被損壞。
另一方面，該轉(zhuǎn)移必須在陽極化之后的短暫且相對恒定的時間周期內(nèi)進行(優(yōu)選在陽極化之后立即進行)，孔自然地由于形成氫氧化鋁(Al2O3，(H2O)x)而變得堵塞。
最后，為了獲得可接受的色密度程度，即足夠尺寸的孔，陽極層的厚度必須相對大(大于2-3μm，或者對于藍色和黑色來說甚至是7μm)，并且在熱升華操作的過程中，通常觀察到這種類型的層的細微裂紋。
1974年提交的專利申請FR2230794(Sublistatic Holding S.A.)公開了在140-300℃，優(yōu)選180-230℃的溫度下將這種方法應(yīng)用于任何由透明或者著色環(huán)氧樹脂組成或者預(yù)涂覆的剛性材料。
在更大量的其它基材中，在家用電器、家具、汽車板材方面提及了鋁，但沒有任何指示涉及能夠粘合所述環(huán)氧樹脂的表面的預(yù)處理。由于已知在鋁的情況下所述粘合是非常困難的，因此所考慮的處理是常規(guī)的陽極化處理或者化學(xué)轉(zhuǎn)化，以便至少在表面上獲得多孔層以粘合樹脂，但這具有與這類表面有關(guān)的所有已經(jīng)描述的缺點。
還已知，鋁合金表面是“裸露的”或者天然地涂覆有幾nm厚的氧化物層(由于其性質(zhì)而為不平的)，并且當(dāng)在不進行其它任何處理的情況下涂清漆時，該鋁合金表面是脆弱的，并且特別是非常容易有劃痕。
1979年提交的專利EP0012831 B1(Fromson，Howard A.)公開了一種升華轉(zhuǎn)移方法，該方法優(yōu)選在121-218℃的溫度下在鋁基材上進行，該鋁基材包括未堵塞的并且用透明或者著色聚合物涂覆的多孔氧化物層。
顏料經(jīng)過聚合物材料并且在這種涂層中以及在陽極層的孔中冷凝。
已經(jīng)指出的與顏料在陽極層孔內(nèi)部的固定以及其常規(guī)厚度有關(guān)的缺點依然存在。

發(fā)明內(nèi)容
本申請人因而尋求獲得具有耐受性的基材(尤其是耐劃痕、耐腐蝕和耐老化)，其使得能夠以不受限制的顏料的顏色范圍進行升華轉(zhuǎn)移，而沒有任何細微裂紋或者所轉(zhuǎn)移圖象的顏色和清晰度方面的可見變化(所謂的照相品質(zhì))，并且其使得能夠進行隨后的折疊或成形操作而不會有任何外觀的損壞。
本發(fā)明的目的是鋁合金帶材的連續(xù)生產(chǎn)方法，該鋁合金帶材具有為了從臨時載體轉(zhuǎn)移可升華的裝飾而優(yōu)化的表面，該方法包括a.制備具有“光澤”或者“高光澤”品質(zhì)的高反射性鋁合金帶材，b.對所述帶材的任選的除油脂以及化學(xué)拋光或者有利地電解拋光，c.產(chǎn)生具有非多孔性表面的層，這要么通過常規(guī)的陽極化處理以形成厚度小于或等于1μm的氧化物層并且之后尤其通過勃姆石化的堵塞操作來進行，要么有利地通過電解微拋光(micro polissage)，即通過在無機、有機或者混合酸中進行陽極化作用以形成厚度優(yōu)選為140-200nm的阻擋類型的致密層來進行，d.利用基于聚酯和聚氨酯的混合物的透明清漆涂覆堵塞的陽極化的或者阻擋類型的帶材。
在形成阻擋類型的層的情況下，這個步驟之前可以在磷酸/鉻酸介質(zhì)中進行預(yù)先形成的氧化物層的脫氧，也被稱作選擇性酸洗。
有利地，可以重復(fù)該選擇性酸洗和電解微拋光步驟。
優(yōu)選地，清漆是BASF CI49-0005類型的光澤清漆，或者BASFCI49-0004類型的平光清漆。
本發(fā)明的另一個目的是根據(jù)上述方法或者其變化形式處理和涂覆的帶材，其如此制備以便在所述帶材任選地被切割成板材之后應(yīng)用于升華轉(zhuǎn)移，以及在從臨時載體進行所述轉(zhuǎn)移之后的裝飾的帶材或者板材。
具體實施例方式
本發(fā)明在于使用“光澤”或者“高光澤”品質(zhì)的鋁合金帶材，在任選的除油脂以及化學(xué)拋光或電解拋光之后在厚度小于1μm的薄層上對它們連續(xù)進行陽極化處理，之后是通過優(yōu)選在沸水中連續(xù)浸漬的孔堵塞操作，該操作被稱作勃姆石化，之后有利地按照被稱作“卷材涂覆”的本領(lǐng)域技術(shù)人員已知類型的涂覆技術(shù)，使用基于聚酯和聚氨酯的混合物的透明清漆來連續(xù)涂覆它們。
在最終涂清漆之前獲得的具有非多孔性表面的陽極層可以有利地是通過HELIA方法獲得的阻擋類型的致密層，該方法是申請人的專利EP0745703的主題，它應(yīng)用于“光澤”或者“高光澤”品質(zhì)的帶材，并且其在任選的脫油脂之后的主要步驟將在下文中回顧。
第一個步驟是通過化學(xué)方法或者優(yōu)選通過電解方法的常規(guī)拋光，然后用水洗滌。
任選地，脫氧或者選擇性酸洗步驟，例如在磷酸/鉻酸介質(zhì)(H3PO4+CrO3)中進行，然后用水洗滌。
最后的步驟，正如在專利EP0745073中所詳細描述的，是通過在無機、有機或者混合酸中的陽極化作用的微拋光，以形成厚度優(yōu)選100-500nm，更優(yōu)選140-200nm的阻擋層。
可以任選地重復(fù)這后兩個步驟，以獲得最佳的光反射率(大于80％，沒有任何干擾暈色或者可見的著色變化)。
申請人觀察到，如此形成的阻擋層盡管致密并且不含針對未堵塞層所理解的意義上的任何孔，但其在清漆的附著力和其在隨后的折疊或者成形操作過程中的耐劃痕性和耐磨性方面就象細陽極層(小于1μm)一樣。
該清漆可以是光澤清漆，例如BASF CI49-0005類型的光澤清漆，以在最終產(chǎn)品上保持鏡面光潔度，或者平光清漆，例如BASFCI49-0004類型的平光清漆，以用于緞面光潔度外觀。
最后，在所有的圖象的實驗升華轉(zhuǎn)移的過程中，申請人還觀察到在其清晰度以及顏色的重建方面可被描述為照相品質(zhì)的圖象品質(zhì)，并且這是在特別有利的鏡面光潔度基材上進行的。
對此的解釋非常可能是由于在堵塞的陽極層以及HELIA方法的阻擋類型的層中均不存在孔所有的顏料都均勻地分布在清漆內(nèi)和陽極化表面上，而不會出現(xiàn)非常大尺寸顏料的表面累積和其它顏料擴散到孔中的現(xiàn)象，就如在多孔層中的情況一樣；這種特性影響相對于初始基材重建的顏色的逼真度以及圖象的清晰度和分辯率(邊緣的清晰度)；起始基材的可能的紋理不再會出現(xiàn)的最終的圖象上。
這種特性還擴展了可以使用的油墨或者顏料的顏色范圍。另外，(常規(guī)的堵塞或者阻擋)陽極層的厚度保證了在升華操作期間不存在可見的細微裂紋，并且還對最終產(chǎn)品的折疊和成形特性具有非常積極的影響。
所述最終產(chǎn)品還被證明在鹽霧中試驗時是非常耐腐蝕的。
最后，在涂清漆之前和在升華轉(zhuǎn)移操作之前處理帶材卷是按照完全常規(guī)的方式來進行的，這歸因于不存在可被堵塞的孔，并且歸因于清漆在其已被施加后和在轉(zhuǎn)移操作之前的良好的耐受性；在帶材卷的陽極處理和涂清漆之間以及在涂清漆和轉(zhuǎn)移操作之間的可能的等待時間在此對產(chǎn)品的最終品質(zhì)沒有影響，這從該方法的工業(yè)魯棒性的角度來看是一個非常重要的優(yōu)點。
實施例1)對Alcan-Singen的“1085表面310”類型的以及Amag的“1085126.2”類型的粗軋制的“高光澤”品質(zhì)的鋁合金卷材進行除油脂，然后按照HELIA方法進行處理，該方法為專利EP0745703的可選方式1(即電解拋光，磷酸/鉻酸脫氧，具有阻擋層的微拋光)。
然后以25m/min的速度，在600mm寬的所謂“卷材涂覆”的生產(chǎn)線上利用光澤清漆BASF CI49-0005連續(xù)地涂覆它們，清漆干燥爐的溫度為240℃；清漆的“濕厚度”大約為50μm，“干厚度”為大約15-20μm。
其表征包括光學(xué)測量，清漆附著力和在鹽霧中的耐腐蝕性的測量。
a.光學(xué)測量該測量涉及按照標準DIN 5036使用烏布利希球的全反射率Rt和漫反射率Rd，以及涉及按照標準DIN 67530的縱向和橫向軋制方向在60度的鏡面反射率Rs60L和Rs60T。
b.清漆附著力所進行的附著力試驗是由標準ISO 2409(1992)定義的劃格法試驗。
c.鹽霧這涉及到在中性鹽霧室中放置大于1000小時，該試驗是依照標準ASTM B117，ASTM G85 A1和ISO/DP 9227的試驗，具有下面的參數(shù)鹽霧溫度35℃溶液的NaCl濃度50g/l溶液的pH7樣品的垂直傾斜15度鹽霧的流速1.5cm3/小時，利用10cm直徑的漏斗收集。
進行相同的實驗，但在這種情況下使用平光清漆BASF CI49-0004。
結(jié)果a.光學(xué)測量光澤清漆Rt＝85，Rd＝9，Rs60L＝76，Rs60T＝75平光清漆Rt＝83，Rd＝69，Rs60L＝35，Rs60T＝35在光澤清漆的操作之后，表面具有所有的鏡面光潔度的特征，即與低漫反射率值有關(guān)的高的全反射率和鏡面反射率值。
b.清漆的附著力基材上的涂層的附著力在這兩種情況下對應(yīng)于標準ISO 2409(1992)的類別O完全平滑的切緣，網(wǎng)格中的方格沒有剝離。
c.鹽霧在大于1000小時后完好地回收樣品。
2)在除油脂和連續(xù)的電化學(xué)拋光之后，其它的Alcan-Singen的“1085表面210”類型的粗軋制“高光澤”品質(zhì)的鋁合金帶材進行了類似的連續(xù)陽極化處理，該處理在硫酸基浴中并且在厚度約為0.8μm的薄層上進行，之后仍然是連續(xù)的孔堵塞操作，該操作是通過在沸水中浸漬來進行的，該操作被稱作勃姆石化。
隨后連續(xù)地在600mm寬的所謂“卷材涂覆”的生產(chǎn)線上將它們中的一半用光澤清漆BASF CI49-0005進行涂覆，另一半用平光清漆BASF CI49-0004進行涂覆，速度為25m/min，清漆干燥爐的溫度為240℃；清漆的“濕厚度”大約為50μm，“干厚度”為大約15-20μm。
其表征包括相同的光學(xué)測量，清漆附著力和在鹽霧中的耐腐蝕性的測量。
結(jié)果a.光學(xué)測量光澤清漆Rt＝85，Rd＝13，Rs60L＝76，Rs60T＝76平光清漆Rt＝84，Rd＝77，Rs60L＝27，Rs60T＝26在光澤清漆的操作之后，如前面一樣，表面具有所有的鏡面光潔度的特征，即與低漫反射率值有關(guān)的高的全反射率和鏡面反射率值。
按照與前面試驗相同的方式，平光清漆提供了與緞面光潔度外觀相對應(yīng)的令人感興趣的替代，但具有高的全反射率值。
b.清漆的附著力基材上的涂層的附著力在這兩種情況下對應(yīng)于標準ISO 2409(1992)的類別O完全平滑的切緣，網(wǎng)格中的方格沒有剝離。
c.鹽霧在大于1000小時后完好地回收樣品。
總之，這些試驗被證明是完全正面的，以及在215℃下在30-40秒的時間進行的各種升華轉(zhuǎn)移大量的在圖案和顏色的種類和密度方面不同的圖象以非常顯著的分辯率和清晰度再現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.鋁合金帶材的連續(xù)生產(chǎn)方法，該鋁合金帶材具有為了從臨時載體轉(zhuǎn)移可升華的裝飾而優(yōu)化的表面，該方法包括a.制備具有“光澤”或者“高光澤”品質(zhì)的高反射性鋁合金帶材，b.對所述帶材的任選的除油脂以及化學(xué)拋光或者有利地電解拋光，c.產(chǎn)生具有非多孔性表面的層，這要么通過常規(guī)的陽極化處理以形成厚度小于或等于1μm的氧化物層并且之后尤其通過勃姆石化的堵塞操作來進行，要么有利地通過電解微拋光，即通過在無機、有機或者混合酸中進行陽極化作用以形成厚度優(yōu)選為140-200nm的阻擋類型的致密層來進行，d.利用基于聚酯和聚氨酯的混合物的透明清漆涂覆堵塞的陽極化的或者阻擋類型的帶材。
2.權(quán)利要求1的方法，在形成阻擋層的情況下，其特征在于電解微拋光步驟之前是在磷酸/鉻酸介質(zhì)中進行在化學(xué)或者電解拋光過程中預(yù)先形成的氧化物層的脫氧，也被稱作選擇性酸洗。
3.權(quán)利要求2的方法，其特征在于重復(fù)該選擇性酸洗和電解微拋光步驟。
4.權(quán)利要求1-3之一的方法，其特征在于該清漆是BASFCI49-0005類型的光澤清漆。
5.權(quán)利要求1-3之一的方法，其特征在于該清漆是BASFCI49-0004類型的平光清漆。
6.按照權(quán)利要求1-5之一描述的方法生產(chǎn)的涂覆的鋁合金帶材。
7.生產(chǎn)裝飾的帶材或板材的方法，包括a.按照權(quán)利要求1-5之一制備帶材，b.任選地將如此制備的帶材切割成板材，c.從臨時載體干轉(zhuǎn)移可升華的裝飾。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從臨時載體轉(zhuǎn)移可升華的裝飾的鋁合金帶材的連續(xù)生產(chǎn)方法，包括使用“光澤”或者“高光澤”品質(zhì)的鋁合金帶材，陽極化和堵塞所述帶材，并且利用由聚酯和聚氨酯的混合物組成的透明清漆涂覆該陽極化的帶材。該陽極化和堵塞可以由HELIA方法來代替，以獲得厚度優(yōu)選為140－200nm的阻擋類型的致密氧化物層，該方法是專利EP0745703的主題。本發(fā)明還涉及如此制備以便用于通過升華轉(zhuǎn)移的應(yīng)用中的鋁合金帶材以及從臨時載體進行所述轉(zhuǎn)移之后的裝飾的帶材或者板材。
文檔編號B41M5/382GK1969066SQ200580020041
公開日2007年5月23日 申請日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者L·塞舍托, G·馬吉 申請人:金屬及合金處理有限公司