DE1212110C2 - Aetzbad und verfahren zum aetzen nach der pulverlosen aetztechnik - Google Patents
Aetzbad und verfahren zum aetzen nach der pulverlosen aetztechnikInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
,0
•N-
Z'
,Z'
Z —C—.N'
• "'■ Xz"
O
Z —C —O —Z'
Z —C —O —Z'
C-I \-) Zj j
(1)
in der Z, Z' und Z" Kohlenwasserstoffgruppen bedeuten, von denen mindestens eine 12 Kohlenstoffatome
in einer ununterbrochenen Reihe von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen aufweist und
wobei eine der Gruppen Z, Z' oder Z" eine Sulfonsäuregruppe der Formel MSO3 trägt, in der M
Wasserstoff oder ein durch Wasserstoff ersetzbares Ion bedeutet.
2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 30 bis 200 g Salpetersäure, 3 bis 150 g
einer mit Wasser nicht mischbaren organischen Flüssigkeit und 0,2 bis 20 g, vorzugsweise 1 bis 15 g
des filmbildenden Mittels auf den Liter Badflüssigkeit enthält.
3. Bad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es das filmbildende Mittel (C) in Form
eines Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- oder substituierten Ammoniumsalzes der Sulfonsäure enthält.
4. Bad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als filmbildendes
Mittel (C) ein Ölsäurealkylestersulfonat enthält, in dem die esterifizierende Alkylgruppe
1 bis 12 Kohlenstoffatome hat.
5. Bad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als filmbildendes
Mittel ein N-R-N-(Tallölfettsäure)-taurat enthält, in dem R eine Alkylgruppe mit 1 bis
12 Kohlenstoffatomen bedeutet.
6. Verfahren zum Ätzen nach der pulverlosen Ätztechnik unter Verwendung eines Ätzbades nach
einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Platten, die aus Zink, Legierungen
auf Zinkbasis, Magnesium oder Legierungen auf Magnesiumbasis bestehen, geätzt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Bad und ein Verfahren zum Ätzen von Druckplatten
und besonders ein verbessertes filmbildendes Mittel für pulverlose Ätzbäder, wie sie bei der Herstellung
von Druckplatten, Namensschildern, Schablonen, Mustern od. dgl. aus Metall verwendet werden.
Kürzlich wurden neue Ätzverfahren gefunden und vervollkommnet, die das Einätzen von verschlungenen Mustern und Reliefs in säurelösliche Metalle, z. B. Magnesium, Zink oder eine ihrer Legierungen, gestatten. Diese neuen Verfahren, die allgemein als
Kürzlich wurden neue Ätzverfahren gefunden und vervollkommnet, die das Einätzen von verschlungenen Mustern und Reliefs in säurelösliche Metalle, z. B. Magnesium, Zink oder eine ihrer Legierungen, gestatten. Diese neuen Verfahren, die allgemein als
ίο »pulverlose Ätztechnik« bezeichnet werden, erfordern
nicht den Schutz gedeckter Flächen und/oder von
■ ' Reliefseitenwänden z. B. durch wiederholtes besonderes
Pudern oder ähnliche Verfahrensschritte. Die pulverlose Ätztechnik verwendet durchweg sogenannte
filmbildende Mittel zusammen mit einer organischen, mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit, die dem Bad
zugesetzt werden, um die Aufgabe des Schutzes gewisser Flächen gegen unerwünschten oder übermäßigen
Säureangriff zu erfüllen. Wie leicht ersichtlich ist, erfüllen verschiedene für diesen Zweck vorgeschlagene
Mittel diese Aufgabe in verschiedenem Maße. Ferner erfordern die mannigfachen Typen von Ätzmustern,
wie Strichätzung, Rasterätzung, Kombinationen von Strich- und Rasterätzung, Schablonenätzung
u. dgl., verschiedene Eigenschaften und Beschaffenheit des Bades und des in ihm enthaltenen
filmbildenden Mittels. Die filmbildenden Mittel und andere Hilfsmittel werden durchweg der wäßrigen
Säure zugesetzt, um das Ätzbad zu vervollständigen.
Diese Verfahren sind beispielsweise in den USA.-Patentschriften 2 640 765, 2 640 767 und 2 828 194
beschrieben worden.
Insbesondere besteht das pulverlose Ätzen nach der vorliegenden Erfindung auf der einen Seite aus der
Herstellung eines Ätzbades mit chemischer Stabilität. Ein wesentlicher Bestandteil des Ätzbades ist eine
starke Säure, z. B. Salpetersäure, die die Aufgabe des Ätzens oder Lösens des Metalls auf ungeschützten
Flächen der Platte erfüllt. Andere Badbestandteile bestehen aus einer mit Wasser nicht mischbaren
organischen Flüssigkeit und gewissen filmbildenden Mitteln. Die Kombination der letzteren beiden Badbestandteile
dient dazu, ein seitliches Ätzen zu vermindern. Für die Ausführung des Verfahrens ist notwendig,
daß alle diese Bestandteile in demselben Bad enthalten sind. Infolgedessen kann zu einem gewissen
Grade eine chemische Wirkung zwischen der Ätzsäure und den anderen Badbestandteilen eine Ursache
chemischer Unbeständigkeit des Bades sein, welche sich allgemein als Unfähigkeit des Bades erklären
läßt, gleichmäßige Ergebnisse auf hintereinanderfolgenden Platten innerhalb eines Zeitraumes zu
wiederholen.
Eine andere Seite der vorliegenden Erfindung bildet die Verbesserung des Filmbildungsvermögens des
Ätzbades. Es wird angenommen, daß bei der Anwendung des Bades ein polares Segment eines Moleküls
eines hydrophobhydrophilen filmbildenden Mittels an der freien Metalloberfläche haftet. Der hydrophobe
Teil desselben Moleküls mit Affinität für die Moleküle der nicht mit Wasser mischbaren säurebeständigen
organischen Flüssigkeit zieht solche Moleküle an, wodurch ein gegen Säure beständiger Film gebildet
wird. Indessen ist es bei dieser Kombination eines filmbildenden Mittels und einer mit Wasser nicht
mischbaren organischen Flüssigkeit erforderlich, daß sie eine selektive filmbildende Neigung besitzt, insbesondere,
daß ein gegen Säure beständiger Film auf
3 4.
den Seitenwänden des Reliefs gebildet wird, während Salzsäure oder Essigsäure verwendbar sein können,
auf anliegenden, nichti gedeckten Flächen sich ein Verwendbare Mengen an Salpetersäure bestehen aus
solcher Film nicht bildet oder, wenn er sich doch 30 bis 200 g pro Liter Badflüssigkeit, doch bedeutet
bildet, er unter den Bedingungen der Badverwendung 50 bis 150 g pro Liter Badflüssigkeit einen bevorzugten
nicht haftenbleibt. Auch wird die Selektivität der 5 Bereich. Ein besonders erwünschter Bereich besteht
Filmbildung ferner dadurch kompliziert, wenn das aus 60 bis 140 g pro Liter Badflüssigkeit.
Bad auf eine Druckplatte aufgebracht wird, daß sich Einen zweiten Zusatz bildet eine organische, mit dort verschiedene Arten von Bildflächen befinden Wasser nicht mischbare Flüssigkeit, die aus einer können, die ein Ätzen in verschiedenen Tiefen er- einzelnen Verbindung oder einer Mischung solcher fordern, wie z. B. freie Bildflächen (open line areas), ίο Verbindungen bestehen kann. Notwendige Eigendie gewöhnliche Ätztiefen von ungefähr 0,50 mm schäften für diesen Zusatz sind die, daß er im wesenterfordern, und 65er-Linienrasterflächen auf derselben liehen in Gegenwart verdünnter Salpetersäure bei der Platte, die gleichmäßige Tiefen von etwa 0,13 mm Badtemperatur beständig sein muß und daß er etwas erfordern. , Lösungsfähigkeit für das filmbildende Mittel·aufweist. Die vorliegende Erfindung erfüllt diese Bedingungen 15 Der Begriff »im wesentlichen beständig« läßt sich als in ausgezeichneter Weise dadurch, daß sie eine neue Nichtauf treten einer Zersetzung innerhalb einer an-Art von filmbildendem Mittel in einem Bad zur Aus- nehmbaren Zeitspanne verdeutlichen, die der Gegenführung des Ätzverfahrens vorsieht. . wart der verdünnten Salpetersäure zuzuschreiben ist, Das erfindungsgemäße Ätzbad zum Ätzen nach der welche die Wirkungsweise der organischen, mit Wasser pulverlosen Ätztechnik, bestehend aus (A) einer Säure, 20 nicht mischbaren Komponente innerhalb des Bades (B) einer mit Wasser nicht mischbaren organischen merklich in ungünstiger Weise ändert. Auch ist es Flüssigkeit, die im wesentlichen in Gegenwart ver- wesentlich, daß dieser Zusatz bei den Badtemperadünnter Säuren beständig ist, (C) einem Sulfonsäure- türen eine Flüssigkeit ist. Geeignete organische Stoffe, gruppen enthaltenden, filmbildenden Mittel und (D) die einzeln oder in Mischung verwendet werden Wasser, ist gekennzeichnet durch einen Gehalt an 25 können, sind aromatische, aliphatische und Naphthenfilmbildendem Mittel (C) entsprechend der allgemeinen Kohlenwasserstoffe, die von 90 bis 39O0C sieden, wie Formel 1, 2, 3 oder 4. z.B. Ligroin, Paraffinöl, Gasöle, Diäthylbenzole, Q Tetramethylbenzole, Diisopropylbenzole und Dodecyl-Il H ■ ■ benzol. Andere Beispiele für mit Wasser nicht misch-7 P -Nj 7' 30 bare Flüssigkeiten sind Terpentin, Monochloräthyl-Z—C—Ν—Ζ W benzol, Äthylbutylketon, Isophoron, Methylhexyl-■ keton, d-Limonen, Phthalsäurediisodecylester, Adipin- |j' 2' säuredicaprylester u.dgl. Im allgemeinen läßt sich 'I / sagen, daß sich mit Wasser nicht mischbare Ester, Z C N\ . (2) 35 Ketone, Terpene, Äther sowie aliphatische, naphthe-XZ" nische und aromatische Kohlenwasserstoffe anwenden
Bad auf eine Druckplatte aufgebracht wird, daß sich Einen zweiten Zusatz bildet eine organische, mit dort verschiedene Arten von Bildflächen befinden Wasser nicht mischbare Flüssigkeit, die aus einer können, die ein Ätzen in verschiedenen Tiefen er- einzelnen Verbindung oder einer Mischung solcher fordern, wie z. B. freie Bildflächen (open line areas), ίο Verbindungen bestehen kann. Notwendige Eigendie gewöhnliche Ätztiefen von ungefähr 0,50 mm schäften für diesen Zusatz sind die, daß er im wesenterfordern, und 65er-Linienrasterflächen auf derselben liehen in Gegenwart verdünnter Salpetersäure bei der Platte, die gleichmäßige Tiefen von etwa 0,13 mm Badtemperatur beständig sein muß und daß er etwas erfordern. , Lösungsfähigkeit für das filmbildende Mittel·aufweist. Die vorliegende Erfindung erfüllt diese Bedingungen 15 Der Begriff »im wesentlichen beständig« läßt sich als in ausgezeichneter Weise dadurch, daß sie eine neue Nichtauf treten einer Zersetzung innerhalb einer an-Art von filmbildendem Mittel in einem Bad zur Aus- nehmbaren Zeitspanne verdeutlichen, die der Gegenführung des Ätzverfahrens vorsieht. . wart der verdünnten Salpetersäure zuzuschreiben ist, Das erfindungsgemäße Ätzbad zum Ätzen nach der welche die Wirkungsweise der organischen, mit Wasser pulverlosen Ätztechnik, bestehend aus (A) einer Säure, 20 nicht mischbaren Komponente innerhalb des Bades (B) einer mit Wasser nicht mischbaren organischen merklich in ungünstiger Weise ändert. Auch ist es Flüssigkeit, die im wesentlichen in Gegenwart ver- wesentlich, daß dieser Zusatz bei den Badtemperadünnter Säuren beständig ist, (C) einem Sulfonsäure- türen eine Flüssigkeit ist. Geeignete organische Stoffe, gruppen enthaltenden, filmbildenden Mittel und (D) die einzeln oder in Mischung verwendet werden Wasser, ist gekennzeichnet durch einen Gehalt an 25 können, sind aromatische, aliphatische und Naphthenfilmbildendem Mittel (C) entsprechend der allgemeinen Kohlenwasserstoffe, die von 90 bis 39O0C sieden, wie Formel 1, 2, 3 oder 4. z.B. Ligroin, Paraffinöl, Gasöle, Diäthylbenzole, Q Tetramethylbenzole, Diisopropylbenzole und Dodecyl-Il H ■ ■ benzol. Andere Beispiele für mit Wasser nicht misch-7 P -Nj 7' 30 bare Flüssigkeiten sind Terpentin, Monochloräthyl-Z—C—Ν—Ζ W benzol, Äthylbutylketon, Isophoron, Methylhexyl-■ keton, d-Limonen, Phthalsäurediisodecylester, Adipin- |j' 2' säuredicaprylester u.dgl. Im allgemeinen läßt sich 'I / sagen, daß sich mit Wasser nicht mischbare Ester, Z C N\ . (2) 35 Ketone, Terpene, Äther sowie aliphatische, naphthe-XZ" nische und aromatische Kohlenwasserstoffe anwenden
lassen. Gewisse im Handel befindliche Lösungsmittel
Q dienen sehr wirksam als dieser Badbestandteil. Ein
Ii Beispiel ist ein handelsübliches aromatisches Lösungs-
„■ P _ , 40 mittel unter dem Handelsnamen Penola H. A. N.,
~ { ' das 84% Aromaten enthält, einen Flammpunkt von
£_O ζ/ Μ-) 6O0C, einen Aniiinpunkt von —18,9°C und einen
Destillationstemperaturbereich bei 760 mm Hg mit
in der Z, Z' und Z" Kohlenwasserstoff gruppen be- folgenden Kennzeichen besitzt: anfänglicher Siededeuten,
von denen mindestens eine 12 Kohlenstoff- 45 punkt 171,10C, 50% destillierten bei 2300C, Trockenatome
in einer ununterbrochenen Reihe von Kohlen- punkt 277,8°C. Ein anderes handelsübliches, aromastoff-Kohlenstoff-Bindungen
aufweist und wobei eine tisches Lösungsmittel, das für die vorliegende Erfinder Gruppen Z, Z' oder Z" eine Sulfonsäuregruppe dung verwendbar ist, besitzt den Handelsnamen
der Formel MSO3 trägt, in der M Wasserstoff oder ein Solvesso 150 und besteht aus einem Gemisch von andurch
Wasserstoff ersetzbares Ion bedeutet. 50 nähernd 90% Alkylbenzolen, 2% Naphthalin und
Die Ätzbäder nach der vorliegenden Erfindung sind 8 % Naphthenen. Es besitzt einen Flammpunkt von
chemisch beständig und gestatten in Verbindung mit 65,6°C, einen Anilinpunkt von —27,8°C und einen
dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die Her- Destillationstemperaturbereich bei 760 mm Hg folstellung
von gleichmäßigen und genauen Ätztiefen in gender Art: Anfänglicher Siedepunkt 150,6°C, 50%
allen Teilen von Kombinationsdruckplatten und 55 destillierten bei 192,2°C, Trockenpunkt 212,8°C. Die
ebenso die Herstellung gewünschter Ätztiefen auf anzuwendenden Mengen der mit Wasser nicht misch-Namensschildern,
Metallmustern und Schablonen. baren organischen Flüssigkeit können zwischen 3 und
Die Bestandteile der Bäder und ihre erforderlichen 150 g pro Liter Badflüssigkeit betragen, doch liegt ein
Mengen sind im einzelnen unten näher beschrieben. bevorzugter Bereich zwischen 5 und 100 g pro Liter
Da Ätzbäder gewöhnlich auf ein vorbestimmtes 60 Badflüssigkeit. Ein besonders erwünschter Bereich ist
Volumen aufgefüllt sind, werden die Mengen an Bad- 10 bis 60 g pro Liter Badflüssigkeit,
zusätzen, wie üblich, in Gramm pro Liter Bad ausge- Zu bemerken ist, daß die in den filmbildenden drückt. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich Mitteln nach der Erfindung enthaltenen hydrophoben die Mengen Salpetersäure auf eine Grundlage von Reste aus Arylen, Cycloaliphaten oder Aliphaten 100%iger Salpetersäure. 65 bestehen können und daß der Ausdruck »ununter-Der Säurezusatz besteht im allgemeinen aus Salpeter- brochene Reihe oder Folge von Kohlenstoff-Kohlensäure, obgleich in manchen Bädern Mischungen von stoff-Bindungen« auf Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindun-Salpetersäure mit kleinen Mengen Schwefelsäure, gen hinweist, die in aromatischen Ringen einschließlich
zusätzen, wie üblich, in Gramm pro Liter Bad ausge- Zu bemerken ist, daß die in den filmbildenden drückt. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich Mitteln nach der Erfindung enthaltenen hydrophoben die Mengen Salpetersäure auf eine Grundlage von Reste aus Arylen, Cycloaliphaten oder Aliphaten 100%iger Salpetersäure. 65 bestehen können und daß der Ausdruck »ununter-Der Säurezusatz besteht im allgemeinen aus Salpeter- brochene Reihe oder Folge von Kohlenstoff-Kohlensäure, obgleich in manchen Bädern Mischungen von stoff-Bindungen« auf Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindun-Salpetersäure mit kleinen Mengen Schwefelsäure, gen hinweist, die in aromatischen Ringen einschließlich
Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylsubstituenten ebenso wie in aliphatischen Verbindungen mit geraden Kettenmolekülen
enthalten sind. Beispielsweise fallen Hexylbenzol-, Dipropylbenzol-, Amyltoluol- und Äthylnaphthalinreste
unter diese Definition.
Es ist unwichtig, was M bedeutet, solange es ein durch Wasserstoff ersetzbares Ion oder Wasserstoff
selbst bedeutet. Geeignete Stoffe für M als Ersatz für Wasserstoff sind die Alkalimetalle, Erdalkalimetalle
(einschließlich Magnesium) sowie Ammonium oder substituierte Ammoniumreste. Außerdem können die
SuIf onsäurereste oder ihre Salze an jeder hydrophoben Gruppe substituiert sein. Indessen kann vorausgesagt
werden, daß sie sich an einem aromatischen Ring befinden, wenn ein. solcher Ring vorhanden ist, oder
an Punkten in aliphatischen Ketten, die ursprünglich ungesättigt waren. Im allgemeinen wird vorgezogen,
daß das filmbildende Mittel molekular ein Monosulfonat ist, doch können in einigen Fällen höhere
Sulfonate in einigen Mischungen des filmbildenden Mittels zu einem kleineren Anteil zugegen sein,
während der größere Anteil in allen Fällen aus Monosulfonat besteht.
Es wird angenommen, daß die Gegenwart der vorgenannten hydrophilen Bindungen zwischen hydrophoben
Segmenten des Moleküls einen wichtigen Einfluß auf die erfolgreiche Verwendung der Verbindung
als filmbildendes Mittel besitzt. Eine mögliche Erklärung ist die, daß eine solche Bindung, wie sie in
der vorhergehenden Formel dargestellt ist, zur wechselseitigen Verstärkung der hydrophob - hydrophilen
Eigenschaften des Moleküls dient, wobei ein filmbildendes Mittel entsteht, das der nachfolgenden
Löslichkeitsbegrenzung besser Rechnung trägt. Eine notwendige allgemeine Löslichkeitsbegrenzung des
filmbildenden Mittels nach der vorliegenden Erfindung ist die, daß es erstens vollkommen in der Badflüssigkeit
löslich sein muß und zweitens in jedem der Badbestandteile, welche aus der wäßrigen Säurelösung
und der mit Wasser nicht mischbaren organischen Flüssigkeit bestehen, teillöslich sein muß (mindestens
0,01% der Gesamtlöslichkeit).
Die vorstehenden sulfonierten oberflächenaktiven Mittel besitzen auch große Beständigkeit in Gegenwart
starker Säuren und sind von den mit Schwefelsäure veresterten Verbindungen der USA.-Patentschrift
2 828 194 zu unterscheiden. Die Art der Herstellung der Sulfonate, die chemische Bindung und,
wie zu erwarten war, die chemischen Eigenschaften sind notwendigerweise verschieden. Um die Unterschiede
der chemischen Bindungen klarzumachen, werden folgende Gleichungen aufgestellt, die eine
Kohlenstoffschwefelbindung bei der Sulfonsäure und eine Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung bei dem Schwefelsäureester
zeigen:
R — H + HOSO3H ->
R
R — OH + HOSO3H
- SO3H + H2O
(Sulfonsäure)
(Sulfonsäure)
R — OSO3H + H2O
(Schwefelsäureester)
(Schwefelsäureester)
Die anzuwendenden Mengen an filmbildendem Mittel können zwischen 0,2 und 20 g pro Liter Badflüssigkeit
betragen, doch liegt ein bevorzugter Bereich zwischen 1 und 15 g pro Liter Badflüssigkeit. Ein
besonders günstiger Bereich liegt zwischen 2 und 10 g pro Liter Badflüssigkeit. Der übrige wesentliche Badbestandteil
besteht aus Wasser, doch ist zu bemerken, daß andere Stoffe im Bad zugegen sein können, da es
nicht praktisch ist, die vorgenannten Bestandteile in reinem Zustande zu verwenden. Auch können weitere
Stoffe zugefügt werden, um eine Teilwirkung zu vergroßem.
Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung hat sich als wünschenswert erwiesen, die Badflüssigkeit auf
die zu ätzende Oberfläche aufzubringen, z. B. durch Aufsprühen oder Aufklatschen. Das Bad bildet einen
ίο säurebeständigen Film auf der Platte, wodurch ein Ätzen auf deckmittelfreien Flächen senkrecht zur
Oberfläche der Metallplatte gestattet wird, während gleichzeitig das Deckmittel und die Seitenwände des
Reliefs vor seitlichem Ätzen geschützt werden.
Es wurde gefunden, daß bei der Zusammensetzung des Ätzbades eine allgemeine Regel herrscht, daß, wenn die Konzentration der Salpetersäure innerhalb der obenerwähnten Begrenzungen verstärkt wird, es notwendig ist, gleichfalls die Menge des zu verwendenao den filmbildenden Mittels zu vergrößern. Indessen werden infolge der Tatsache der Erschöpfung des Bades im Verlaufe der Durchführung des Ätzvorganges die Mengen der Bestandteile durch Angabe anfänglicher Konzentrationen bezeichnet.
Zum Ätzen nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können geeignete Metalle, wie Zink, Legierungen auf Zinkbasis, Magnesium und Legierungen auf Magnesiumbasis verwendet werden, die alle im wesentlichen homogene Metalle darstellen, die zum Drucken od. dgl. geeignet sind. Eine Legierung auf Zink- oder Magnesiumbasis läßt sich dahingehend definieren, daß sie 70% des Grundlagenbestandteils aufweisen soll. Die durchschnittliche Badtemperatur kann in einem Bereich von 4,4 bis 48,90C schwanken, doch liegt ein bevorzugter Bereich zwischen 15,6 und 32,20C.
Es wurde gefunden, daß bei der Zusammensetzung des Ätzbades eine allgemeine Regel herrscht, daß, wenn die Konzentration der Salpetersäure innerhalb der obenerwähnten Begrenzungen verstärkt wird, es notwendig ist, gleichfalls die Menge des zu verwendenao den filmbildenden Mittels zu vergrößern. Indessen werden infolge der Tatsache der Erschöpfung des Bades im Verlaufe der Durchführung des Ätzvorganges die Mengen der Bestandteile durch Angabe anfänglicher Konzentrationen bezeichnet.
Zum Ätzen nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können geeignete Metalle, wie Zink, Legierungen auf Zinkbasis, Magnesium und Legierungen auf Magnesiumbasis verwendet werden, die alle im wesentlichen homogene Metalle darstellen, die zum Drucken od. dgl. geeignet sind. Eine Legierung auf Zink- oder Magnesiumbasis läßt sich dahingehend definieren, daß sie 70% des Grundlagenbestandteils aufweisen soll. Die durchschnittliche Badtemperatur kann in einem Bereich von 4,4 bis 48,90C schwanken, doch liegt ein bevorzugter Bereich zwischen 15,6 und 32,20C.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht aus Salpetersäure in einer Menge
von etwa 90 bis 120 g pro Liter Badflüssigkeit, Diäthylbenzol (ein Gemisch der Isomeren) in einer
Menge von etwa 20 bis 70 g pro Liter Badflüssigkeit . und Natrium - N - methyl - N - (tallölf ettsäure) - taurat in
einer Menge von etwa 3 bis 8 g pro Liter Badflüssigkeit, vorzugsweise 3 bis 5 g pro Liter Badflüssigkeit. Der
Rest des Gemisches besteht aus Wasser. Um den Ätzvorgang auszuführen, wird vorgezogen, eine Ätzmaschine
eines Typs zu verwenden, der in der USA.-Patentschrift 2 669 048, ausgegeben 16.2.1954, beschrieben
ist. In dieser »Dow Etch«-Maschine klatschen rotierende verlängerte Schaufeln in Abständen das
Ätzbad nach aufwärts gegen die Bildseite des zu ätzenden Gegenstandes. Die Klatschwirkung der
Schaufeln dient auch dazu, um das Bad in homogenem Zustand zu erhalten. Ein Bad nach der vorliegenden
Erfindung bringt, in der vorstehenden Weise angewendet, eine gute Kombinationsdruckplatte hervor
mit Ätztiefen auf freien Bildflächen von etwa 0,50 mm und bis zu etwa 0,165 mm in 65er-Linienrasterflächen
mit geringen Mengen seitlicher Ätzung auf allen Flächen. Auch werden vergleichbare Ergebnisse
erzielt, wenn das Bad zur Ätzung von Namensschildern und Metallschablonen verwendet wird. Man kann
Ätzfaktoren auf freien Bildflächen im Bereich von etwa 15 bis 50 erhalten. Ein Ätzfaktor, wie er in der
Beschreibung gemeint ist, läßt sich als das Verhältnis der Ätztiefen an einem Strich des Deckmittels erklären,
geteilt durch die Hälfte des Verlustes der Metallbreite unmittelbar neben dem Deckmittel. Es ist natürlich
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wünschenswert, so hohe Ätzfaktoren wie möglich einer Miniatur-»Dow Etch«-Maschine 6 Minuten ausfür
die getreue Reproduktion eines Bildes in Relief gesetzt. In Strichflächen wurden Ätztiefen von 0,37 mm
zu bekommen. Indessen ist zu bemerken, daß der und in 65er-Linienrasterflächen Ätztiefen von etwa
Ätzfaktor gegenüber Änderungen der Tiefe beeinfluß- 0,140 mm erzielt. In Strichflächen wurden Ätzfaktoren
bar sein kann, weswegen er nur als rohe Annäherung 5 von etwa 30 erhalten,
der Plattenqualität betrachtet werden kann.
der Plattenqualität betrachtet werden kann.
B e i s ρi e 14
B e i sp i e 1 1
In derselben Weise wie die der vorhergehenden
Ein pulverloses Ätzbad von 6 1 wurde in einer Mi- io Beispiele wurde ein 6-1-Ätzbad aus 678 g Salpetersäure,
niatur-»Dow Etch«-Maschine durch Zusatz von 1020 g 60 g Diäthylbenzol (Isomerengemisch) und 1,5 g des
Salpetersäure, 42° Baume, 90 g Diäthylbenzol (Iso- Natriumsalzes der Ölsäureisopropylestersulfonsäure
merengemisch) und 75 g eines handelsüblichen ober- hergestellt. Der Rest des Bades bestand aus Wasser.
flächenaktiven Mittels, das als aktiven Bestandteil 19 g Die Badtemperatur wurde auf 21,10C eingestellt, und
Natrium-N-methyl-N-(tallolfettsäure)-taurat enthält, 15 eine Druckplatte aus gewalztem Zink, 3,18 · 7,62 ·
hergestellt. Der Rest des Bades bestand aus Wasser. 0,162 cm, bestehend aus einer nominellen Mischung
Der Zusatz des filmbildenden Mittels wurde zweck- von etwa 99% Zink mit einem Rest aus Aluminium
mäßig ausgeführt, indem man es zuerst in einer kleinen und Magnesium, wurde 8 Minuten geätzt. Die erzielten
Menge Wasser löste oder kolloid dispergierte und dann Ätztiefen betrugen etwa 0,305 mm auf freien BiId-
die erhaltene Lösung dem Bad zusetzte. Die Badtempe- 20 flächen und etwa 0,127 mm auf 65er-Linienraster-
ratur wurde auf etwa Zimmertemperatur eingestellt, flächen, wodurch eine zum Drucken geeignete Platte
annähernd 21 ° C. Eine Platte von annähernd 12,7 · hergestellt wurde.
12,7 · 0,162 cm aus einer Legierung auf Magnesium- In ähnlicher Weise wie in den vorhergehenden Beibasis,
die 3 % Aluminium, 1 % Zink und Spurenanteile spielen lassen sich folgende filmbildende Mittel an
von Verunreinigungen enthielt, mit einem Polyvinyl- 25 Stelle der vorstehend erwähnten spezifischen filmalkohol-Deckmittel
darauf, wurde durch Abbürsten bildenden Mittel unter Erhalt damit vergleichbarer
der Oberfläche mit verdünnter Salpetersäure gereinigt, Ergebnisse verwenden. Beispiele dieser filmbildenden
bis die Oberfläche hell war. Die Platte wurde dann in Mittel sind Sulfonsäuren oder deren Salze der Methyl-,
die Maschine eingespannt, die Schaufeln angestellt Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Valeryl-, Hexyl-, Heptyl-,
und fortdauernd 8 Minuten geätzt. Die erhaltene 30 Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl- u. dgl.
Platte besaß eine Ätztiefe auf freien Bildflächen von Ester der Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-,
etwa 0,51 mm und auf 65er-Linienrasterflächen eine Arachin-, Behen-, Lignocerin-, Cerotin-, Dodecylen-,
Tiefe von etwa 0,165 mm. Das allgemeine Aussehen Palmitoöl-, Öl-, Ricinol-, Petroselin-, Vaccen-Linol-,
der Platte war sehr gut, und der Ätzfaktor auf den Linolen-, Eläostearin-, Lican-, Parinar-, Gadolin-,
freien Bildflächen betrug annähernd 20. 35 Arachidon-, Cetolen-, Eruca-u. dgl. Säuren. Weiterhin
„ . -I7 smd zu nennen die Sulfonsäuren oder deren Salze von
ö e 1 s ρ 1 e l Z Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexa-In
gleicher Weise wie das des vorhergehenden Bei- decyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl-, Eicosyl-,
spiels wurde ein 6-1-Bad aus 1020 g Salpetersäure von Heneicosyl- u. dgl. Ester der Butter-, Isovalieran-,
42° Baume, 240 g Diäthylbenzol (Isomerengemisch) 40 Capron-, Capryl-, Caprin-, Decylen- u. dgl. Säuren,
und 42 g Natriumdioctyldiphenyloxydmonosulfonat die Sulfonsäuren oder deren Salze der Methyl-, Äthyl-,
bereitet. Im Natriumdioctyldiphenyloxydmonosulfonat Propyl-, Butyl-, Valeryl-, Hexyl-, Heptyl-, . Octyl-,
befinden sich die Octylgruppen an getrennten Ringen, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl- u. dgl. Ester der
hauptsächlich in der para-Stellung, während die Sulfo- Pentylbenzoesäure, Hexylbenzoesäure, Heptylbenzoenatgruppe
überwiegend in ortho-Stellung steht. Wasser 45 säure, Octylbenzoesäure, Nonylbenzoesäure, Decylbildete
den Rest der Badflüssigkeit. Eine gleiche Platte, benzoesäure, Undecylbenzoesäure, Dodecylbenzoewie
die des vorhergehenden Beispiels mit einem Deck- säure, Eicosylbenzoesäure u. dgl., Sulfonsäuren oder
mittel darauf, wurde der Ätzwirkung der Badflüssig- deren Salze der Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentakeit
in einer Miniatur-»Dow Etch«-Maschine 6 Minu- decyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonaten
ausgesetzt. Die Ätztiefe auf freien Bildflächen be- 50 decyl- und Eicosylester der Benzoe-, Naphthoe-, u. dgl.
trug etwa 0,25 mm, und auf 65er-Linienrasterflächen Säuren, die Sulfonsäuren oder deren Salze des N-Mebetrugen
die Ätztiefen etwa 0,127 mm. Der Ätzfaktor thyl-N-äthyl-pentylbenzamids, N-Butyl-N-äthyl-hexaauf
den freien Bildflächen betrug annähernd 15. decylbenzamids, N-Didodecylacetamids, N-Ditetra-
^. . ... decylpropionamids, N-Dodecyl-N-methyl-butylamids,
ΰ e 1 s ρ 1 e 1 ό 55 N.Hexadecyl-N-methylvaleramids, N-Äthyl-N-hexyl-In
gleicher Weise wie im vorhergehenden Beispiel dodecylamids u. dgl. und endlich die Sulfonsäuren oder
wurde ein 6-1-Bad aus 1020 g Salpetersäure, 60 g Di- deren Salze des Dodecyl-octyläthers, Pentadecyl-octylamylnaphthalin
und 120 g eines handelsüblichen ober- äthers, Octadecyl - decyläthers, Pentadecyl -diphenylflächenaktiven
Mittels, welche insgesamt 60 g aktiven äthers, Eicosyl-diphenyläthers, Diäthyl-dinaphthyl-Bestandteil
enthielten, der aus dem Natriumsalz der 60 äthers, Dodecyl-benzyläthers und Heptadecylbenzyl-Ölsäureisopropylestersulfonsäure
bestand, hergestellt. äthers u. dgl.
(Bei der Ölsäureisopropylestersulfonsäure befindet Auch können in derselben Weise wie in den vorsieh
die SuIf onatgruppe im Ölsäureteil des Moleküls, stehenden Beispielen andere Gegenstände, wie Namensund
zwar an der Stelle der Doppelbindung.) schilder, Schablonen und Metallmuster, mit den
Eine Platte aus einer Legierung auf Magnesiumbasis, 65 pulverlosen Ätzbädern nach der Erfindung geätzt werwie
im Beispiel 1 verwendet^ mit einer Polyvinylalko- den, wobei eine Güte der Ätzung erzielt wird, die mit
holdeckschicht wurde der Ätzwirkung des Bades in der bei Druckplatten gezeigten vergleichbar ist.
Claims (1)
1. Ätzbad zum Ätzen nach der pulverlosen Ätztechnik,
bestehend aus (A) einer Säure, (B) einer mit Wasser nicht mischbaren organischen Flüssigkeit,
die im wesentlichen in Gegenwart verdünnter Säuren beständig ist, (C) einem Sulfonsäuregruppen
enthaltenden, filmbildenden Mittel und (D) Wasser, gekennzeichnet durch einen Gehalt an filmbildendem Mittel (C) entsprechend
der allgemeinen Formel 1, 2, 3 oder 4
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US81982259A | 1959-06-12 | 1959-06-12 | |
| US81982359A | 1959-06-12 | 1959-06-12 | |
| US819821A US3023138A (en) | 1959-06-12 | 1959-06-12 | Powderless etching bath and method of etching plates therewith |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1212110C2 true DE1212110C2 (de) | 1974-01-31 |
| DE1212110B DE1212110B (de) | 1974-01-31 |
Family
ID=27420133
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19601212110 Expired DE1212110C2 (de) | 1959-06-12 | 1960-06-13 | Aetzbad und verfahren zum aetzen nach der pulverlosen aetztechnik |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE1212110C2 (de) |
| GB (1) | GB928166A (de) |
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1960
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- 1960-06-10 BE BE591778A patent/BE591778A/fr unknown
- 1960-06-13 DE DE19601212110 patent/DE1212110C2/de not_active Expired
-
1967
- 1967-06-28 NL NL6709012A patent/NL6709012A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB928166A (en) | 1963-06-06 |
| BE591778A (fr) | 1960-12-12 |
| NL6709012A (de) | 1967-09-25 |
| DE1212110B (de) | 1974-01-31 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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