DE9418552U1 - Object made of an anodizable metal or an anodizable metal alloy with at least partially printed surface - Google Patents
Object made of an anodizable metal or an anodizable metal alloy with at least partially printed surfaceInfo
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Description
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pmd Textil- und Transferdruck GmbH & Co. KG; Fabrikstraße 64 D-48599 Gronaupmd Textil- und Transferdruck GmbH & Co. KG; Fabrikstraße 64 D-48599 Gronau
Gegenstand aus einem eloxierbaren MetalT oder einer eloxierbarenArticle made of an anodizable metalT or an anodizable Metallegierung mit mindestens teilweise bedruckter OberflächeMetal alloy with at least partially printed surface
Die Erfindung betrifft einen Gegenstand aus einem eloxierbaren Metall oder einer eloxierbaren Metallegierung in Form eines Bleches, Bandes oder Profils, dessen Oberfläche mindestens teilweise mit einem oder mehreren Farbstoffen bedruckt ist.The invention relates to an object made of an anodizable metal or an anodizable metal alloy in the form of a sheet, strip or profile, the surface of which is at least partially printed with one or more dyes.
Beim sogenannten Transferdruckverfahren werden Hilfsträger, insbesondere aus Papier, mit sublimierbaren Farbstoffen unter Verwendung von Bindemitteln bedruckt, und die so bedruckten Hilfsträger werden ihrerseits zum Bedrucken beispielsweise von Textilien verwendet. Hierbei werden die Hilfsträger mit der bedruckten Seite auf die zu bedruckenden Textilien gelegt, wonach durch Erhitzen des Hilfsträgers auf der nicht bedruckten Seite etwa auf 160 bis 220°C die Farbstoffe auf das Textilmaterial sublimiert werden.In the so-called transfer printing process, auxiliary carriers, especially paper, are printed with sublimable dyes using binding agents, and the auxiliary carriers printed in this way are in turn used to print on textiles, for example. The auxiliary carriers are placed with the printed side on the textiles to be printed, after which the dyes are sublimated onto the textile material by heating the auxiliary carrier on the non-printed side to around 160 to 220°C.
Aus der EP-B-O 014 901 ist ein Verfahren zum Bedrucken eines beim Erhitzen über 220°C beständigen Substrates nach dem Transferdruckverfahren bekannt, bei dem das Substrat zunächst mit einem gegenüber den Druckfarben affinen Kunststoff beschichtet wird, ein mit sublimierbaren Dispersionsfarbstoffen bedruckter Hilfsträger auf die Kunststoffbeschichtung aufgelegt wird und die Dispersionsfarbstoffe durch trockene Hitzebehandung in die Kunststoffbeschichtung übertragen werden. Als Substrate werden unter anderem Metalle genannt, wobei Aluminium als ein Beispiel für Metalle offenbart wird. Die so erhaltenen bedruckten Substrate sollen aufgrund der Verwendung von vernetzten Duroplasten als Kunststoffbeschichtung eine erhöhte Temperaturbeständigkeit aufweisen gegenüber nach dem Transferdruckverfahren bedruckten Substraten, bei denen als Zwischenbeschichtung ein thermoplastischer Kunststoff eingesetzt wird. Wenn auch bei den bekannten Gegenständen durch die Verwendung von Duroplasten eine verbesserte Temperaturbeständigkeit erzielt wird, soEP-B-O 014 901 discloses a method for printing a substrate that is resistant to heating above 220°C using the transfer printing process, in which the substrate is first coated with a plastic that has an affinity for the printing inks, an auxiliary carrier printed with sublimable disperse dyes is placed on the plastic coating and the disperse dyes are transferred to the plastic coating by dry heat treatment. Metals are mentioned as substrates, with aluminum being disclosed as an example of metals. The printed substrates obtained in this way are said to have increased temperature resistance due to the use of cross-linked thermosets as the plastic coating compared to substrates printed using the transfer printing process, in which a thermoplastic is used as the intermediate coating. Even though the known objects achieve improved temperature resistance through the use of thermosets,
ist diese doch weiterhin begrenzt aufgrund der Zersetzung der Duroplasten bei hoher thermischer Belastung. Außerdem werden die mechanischen Eigenschaften der Oberfläche letztlich durch den verwendeten Kunststoff bestimmt, so daß sich diese von denen des metallischen Substrats unterscheiden. Außerdem ist die Aufbringung einer Kunststoffbeschichtung als Zwischenschicht aufwendig und mit zusätzlichen Kosten verbunden.This is still limited due to the decomposition of the thermosets under high thermal stress. In addition, the mechanical properties of the surface are ultimately determined by the plastic used, so that they differ from those of the metallic substrate. In addition, the application of a plastic coating as an intermediate layer is complex and involves additional costs.
Weiterhin besteht der Nachteil, daß die Farbstoffe in der duroplastischen Matrix nicht chemisch gebunden werden. Wenn man den bedruckten Gegenstand noch einmal auf die beim Drucken angewandte Temperatur erhitzt, so verläßt der Farbstoff das Substrat wieder. Ein Teil der Wärmeenergie kann auch in Bewegungsenergie umgewandelt werden, wodurch der Farbstoff in der Matrix wandert und das Druckbild seine Konturenschärfe verliert.Another disadvantage is that the dyes are not chemically bonded in the thermosetting matrix. If the printed object is heated again to the temperature used during printing, the dye leaves the substrate again. Part of the heat energy can also be converted into kinetic energy, causing the dye to migrate in the matrix and the printed image to lose its sharp contours.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gegenstand aus einem eloxierbaren Metall oder einer eloxierbaren Metallegierung in Form eines Bleches, Bandes oder Profils anzugeben, dessen Oberfläche mindestens teilweise mit einem oder mehreren Farbstoffen bedruckt ist und dessen Temperaturbeständigkeit weiterhin verbessert ist. Die Aufbringung einer Kunststoffbeschichtung vor dem Bedrucken soll vermieden werden, um die Oberflächeneigenschaften des Metalls oder der Metallegierung zu erhalten und weiterhin den mit der Aufbringung der Kunststoffbeschichtung verbundenen Aufwand einschließlich der Kosten zu vermeiden.The object of the present invention is to provide an object made of an anodizable metal or an anodizable metal alloy in the form of a sheet, strip or profile, the surface of which is at least partially printed with one or more dyes and whose temperature resistance is further improved. The application of a plastic coating before printing should be avoided in order to preserve the surface properties of the metal or metal alloy and also to avoid the effort and costs associated with applying the plastic coating.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Gegenstand der eingangs genannten Art, der erhältlich ist durch Auflegen eines mit einer einen oder mehrere sublimierbare Dispersionsfarbstoffe enthaltenden wäßrigen Dispersion bedruckten Hilfsträgers auf die unverdichtete eloxierte Oberfläche des Gegenstandes, Übertragung des oder der Dispersionsfarbstoffe durch trockene Hitzebehandlung in die Oxidschicht der eloxierten Oberfläche und anschließende Verdichtung der Oxidschicht.This object is achieved according to the invention by an article of the type mentioned at the outset, which is obtainable by placing an auxiliary carrier printed with an aqueous dispersion containing one or more sublimable disperse dyes onto the non-densified anodized surface of the article, transferring the disperse dye(s) by dry heat treatment into the oxide layer of the anodized surface and subsequently densifying the oxide layer.
Die oben geschilderten nachteiligen Phänomene, die bei duroplastischen Beschichtungen auftreten, werden bei eloxierten Oberflächen vermieden. Es tritt keine Migration des Farbstoffs auf, da eine Farbstoffwanderung durch den begrenzten Porendurchmesser verhindert wird. Die Farbstoffe können beim Erhitzen auch nicht verdampfen, da die Poren durch das Verdichten allseitig verschlossen werden.The disadvantageous phenomena described above that occur with thermosetting coatings are avoided with anodized surfaces. No migration of the dye occurs because dye migration is prevented by the limited pore diameter. The dyes cannot evaporate when heated either because the pores are closed on all sides by the compaction.
Durch die Erfindung wird ein Gegenstand bereitgestellt, der nur durch die Angaben des Herstellungsverfahrens ausreichend identifiziert werden kann.The invention provides an object that can only be adequately identified by the details of the manufacturing process.
Durch das sogenannte Eloxieren, eine Spezialform der anodischen Oxidation, werden beispielsweise auf Aluminium oder Magnesium Oxid-Überzüge erzeugt. Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Gegenstände können diese Oxid-Überzüge durch alle bekannten kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verfahren der anodischen Oxidation erzeugt werden. Die erhaltenen Schichten sind mikroporös und müssen daher verdichtet werden. Dies wird durch Einwirkung siedenden Wassers oder von Wasserdampf mit einer Temperatur von oberhalb 98"C erreicht. Die vorliegende Erfindung nutzt nun die Mikroporosität der zunächst erhaltenen Oxid-Überzüge aus, indem vor der Verdichtung sublimierbare Dispersionsfarbstoffe nach dem Transferdruckverfahren auf die Oberfläche aufgebracht werden. Der erfindungsgemäße Gegenstand besitzt eine sehr hohe thermische Belastbarkeit und vorteilhafte mechanische und ästhetische Oberflächeneigenschaften. Durch die Verwendung wäßriger Dispersionen bei dem Transferdruck kann der Gegenstand auf umweltfreundliche Weise hergestellt werden.So-called anodizing, a special form of anodic oxidation, produces oxide coatings on aluminum or magnesium, for example. To produce the objects according to the invention, these oxide coatings can be produced by all known continuous or discontinuous anodic oxidation processes. The layers obtained are microporous and therefore have to be compacted. This is achieved by exposure to boiling water or steam at a temperature of over 98°C. The present invention now exploits the microporosity of the oxide coatings initially obtained by applying sublimable disperse dyes to the surface using the transfer printing process before compaction. The object according to the invention has a very high thermal load capacity and advantageous mechanical and aesthetic surface properties. By using aqueous dispersions in the transfer printing, the object can be produced in an environmentally friendly manner.
Bei dem Transferdruck wird bei einer Temperatur von 140 bis 280°C über einen Zeitraum von 2 bis 120 Sekunden ein Druck von 1 bis 40 bar angewandt. Zur Erzielung besonderer Effekte ist es auch möglich, bereits eingefärbte unverdichtete eloxierte Oberflächen zu bedrucken.Transfer printing involves applying a pressure of 1 to 40 bar at a temperature of 140 to 280°C for a period of 2 to 120 seconds. To achieve special effects, it is also possible to print on already colored, non-densified anodized surfaces.
Der erfindungsgemäße Gegenstand besteht vorteilhaft aus Aluminium, Magnesium, Zink oder deren eloxierbaren Legierungen. Grundsätzlich kann der Gegenstand aus allen handelsüblichen Werkstoffen bestehen, bei denen durch anodische Oxidation ein Oxid-Überzug erzeugt werden kann.The object according to the invention advantageously consists of aluminum, magnesium, zinc or their anodizable alloys. In principle, the object can consist of all commercially available materials for which an oxide coating can be produced by anodic oxidation.
Es kann sich hierbei um weiche oder harte Werkstoffe bzw. Legierungen handeln.These can be soft or hard materials or alloys.
Vorteilhaft ist die Oxidschicht des erfindungsgemäßen Gegenstandes bis 30 im dick. Es können jedoch auch dünnere oder dickere Oxidschichten bedruckt werden.The oxide layer of the object according to the invention is advantageously up to 30 µm thick. However, thinner or thicker oxide layers can also be printed.
Die in der Oxidschicht eingelagerten Farbstoffe werden vorteilhaft ausgewählt aus der Gruppe Monoazo-Farbstoffe, Azo-Farbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe, Nitro-Farbstoffe, Methin-Farbstoffe und Aminoketon-Farbstoffe, wobei die wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Dispersionsfarbstoffe vorteilhaft ein Molekulargewicht zwischen 300 und 1000 aufweisen.The dyes incorporated in the oxide layer are advantageously selected from the group of monoazo dyes, azo dyes, anthraquinone dyes, nitro dyes, methine dyes and aminoketone dyes, whereby the water-soluble or water-dispersible disperse dyes advantageously have a molecular weight between 300 and 1000.
Zur Erhöhung der Lichtechtheit enthält die Oxidschicht vorteilhaft zusätzlich zu dem oder den Farbstoffen UV-Absorber. Hierbei kann es sich um UVA-, UVB-Absorber oder deren Mischungen handeln. Die Einbringung der UV-Absorber in die Oxidschicht kann durch das Transferdruckverfahren zusammen mit den Dispersionsfarbstoffen bewirkt werden.To increase lightfastness, the oxide layer advantageously contains UV absorbers in addition to the dye(s). These can be UVA, UVB absorbers or mixtures thereof. The UV absorbers can be introduced into the oxide layer using the transfer printing process together with the disperse dyes.
Zur Veränderung des dekorativen Erscheinungsbildes kann auf der Oxidschicht vorteilhaft eine transparente Deckschicht in Form eines Klarlacks oder dergleichen angeordnet sein. Diese Deckschicht kann ein-&Iacgr;5 oder mehrschichtig sein und ebenfalls UV-Absorber und übliche Lackadditive enthalten.To change the decorative appearance, a transparent top layer in the form of a clear varnish or the like can advantageously be arranged on the oxide layer. This top layer can be single- or multi-layered and can also contain UV absorbers and conventional varnish additives.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung und an Hand eines Herstellungsbeispiels näher erläutert.In the following, the invention is explained in more detail with reference to the drawing and a manufacturing example.
Die Figur zeigt einen vergrößerten Ausschnitt auch einem erfindungsgemäßen Gegenstand. Auf dem aus Aluminium bestehenden Substrat 4 ist eine Oxidschicht 1 angeordnet, die in ihrem unteren Bereich eine nahezu porenfreie Sperrschicht 3 aufweist. In die Poren der darüber liegenden Schicht sind Farbstoffe 2 eingelagert. Durch das Verdichten sind die Poren nach der Einlagerung der Farbstoffe verschlossen worden.The figure also shows an enlarged section of an object according to the invention. An oxide layer 1 is arranged on the aluminum substrate 4, which has an almost pore-free barrier layer 3 in its lower region. Dyes 2 are embedded in the pores of the layer above. The pores are closed by compaction after the dyes have been embedded.
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Zunächst wurde ein Transferpapier mit einem Gewicht von 80 g/m2, das auf der Druckseite mit einem Stärkestrich von 3 g/m2 versehen war, im Vierfarbendruck bedruckt. Als Druckfarbe wurde eine wäßrige Dispersion verwendet, die neben wasserlöslichen Farbstoffen Verdickungsmittel, Entschäumer und ein thermoplastisches Bindemittel enthielt.First, a transfer paper weighing 80 g/m 2 , which had a starch coating of 3 g/m 2 on the printing side, was printed using four-colour printing. The printing ink used was an aqueous dispersion which contained thickeners, defoamers and a thermoplastic binder in addition to water-soluble dyes.
Im Trockentransferdruckverfahren wurde das Druckbild unter Anwendung einer Temperatur von 210 °C während 60 Sekunden mittels einer Presse auf eine eloxierte Aluminiumtafel übertragen, die eine Oxidschicht von 15 ßm Dicke aufwies. Durch Einwirkung von Wasserdampf mit einer Temperatur von 100 °C wurde die Oxidschicht anschließend verdichtet. Es ergab sich ein klares, konturenscharfes Druckbild. 15In the dry transfer printing process, the print image was transferred to an anodized aluminum plate with an oxide layer 15 ßm thick using a press at a temperature of 210 °C for 60 seconds. The oxide layer was then compacted by exposure to steam at a temperature of 100 °C. The result was a clear, sharply contoured print image. 15
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pmd Textil- und Transferdruck GmbH & Co. KG, Fabrikstraße 64, D-48599
Gronau
5pmd Textile and Transfer Printing GmbH & Co. KG, Fabrikstrasse 64, D-48599 Gronau
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Gegenstand Object aus out of einem eloxierbaren Metall oder einer eloxierbarenan anodizable metal or an anodizable Metallegierung mit mindestens teilweise bedruckter Oberfläche.Metal alloy with at least partially printed surface.
Die Erfindung betrifft einen Gegenstand aus einem eloxierbaren Metall oder einer eloxierbaren Metallegierung in Form eines Bleches, Bandes oder Profils, dessen Oberfläche mindestens teilweise mit einem oder mehreren Farbstoffen bedruckt ist. Der Gegenstand ist erhältlich durch Auflegen eines mit einer einen oder mehrere sublimierbare Dispersionsfarbstoffe enthaltenden wäßrigen Dispersion bedruckten Hilfsträgers auf die unverdichtete eloxierte Oberfläche des Gegenstandes, Übertragung des oder der Dispersionsfarbstoffe durch trockene Hitzebehandlung in die Oxidschicht der eloxierten Oberfläche und anschließende Verdichtung der Oxidschicht. Der Gegenstand weist eine hohe thermische Belastbarkeit und gute mechanische sowie ästhetische Oberflächeneigenschaften auf.The invention relates to an object made of an anodizable metal or an anodizable metal alloy in the form of a sheet, strip or profile, the surface of which is at least partially printed with one or more dyes. The object is obtainable by placing an auxiliary carrier printed with an aqueous dispersion containing one or more sublimable disperse dyes on the non-compacted anodized surface of the object, transferring the disperse dye(s) by dry heat treatment into the oxide layer of the anodized surface and then compacting the oxide layer. The object has a high thermal load capacity and good mechanical and aesthetic surface properties.
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