DE60102614T2

DE60102614T2 - Lithographische Druckplatte aus Aluminiumlegierung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE60102614T2
Application number: DE60102614T
Authority: DE
Inventors: Hirotaka Oura-gun Komine; Mitsuo Oura-gun Ishida; Keitarou Susono-shi Yamaguchi
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd; Kodak Graphics Holding Inc
Current assignee: MA Aluminum Corp; Kodak Graphics Holding Inc
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2021-02-06
Also published as: US6572715B2; EP1138792A1; DE60102614D1; US20010050122A1; EP1138792B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte, die beim lithographischen Druck verwendet wird, und insbesondere einen Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte, dessen durch elektrochemische Ätzung aufgeraute Oberfläche eine besonders hohe Einheitlichkeit der Körnung aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Beschreibung des Standes der Technik
Der lithographische Druck wird ausgeführt, indem eine vorsensibilisierte Platte, umfassend einen aus einer Aluminiumlegierung hergestellten Träger und ein lichtempfindliches Material, das eine Diazoverbindung enthält, die als lichtempfindliche Substanz dient, einer Behandlung zur Plattenherstellung, wie einer Bildbelichtung oder Entwicklung, unterzogen wird, um einen bebilderten Teil zu erzeugen, die Platte um eine zylindrische Plattentrommel einer Druckmaschine gewickelt wird, der Bild-Teil in Anwesenheit von Feuchtwasser, das auf dem Nicht-Bild-Teil haftet, mit Tinte behaftet wird, die Tinte auf ein Gummidrucktuch übertragen wird und die Oberfläche eines Papiers bedruckt wird.
Als Träger für die vorsensibilisierte Platte wird im Allgemeinen eine Platte aus Aluminiumlegierung verwendet, die einer Oberflächenbehandlung, wie z. B. einer Aufraubehandlung durch elektrochemisches Ätzen oder einer anodisierenden Oxidationsbehandlung unterzogen wurde. Als Aluminiumlegierung wurden für diesen Zweck zunächst ausschließlich die Legierung JIS1050 (AA1050) (reines Aluminium mit einer Reinheit von 99,5 % oder höher), die Legierung JIS1100 (AA1100) (Al - 0,05⁓0,20 % Cu Legierung) und die Legierung JIS3003 (AA3003) (Al - 0,05⁓0,20 % Cu – 1,5 % Mn Legierung) verwendet.
Ein solcher Träger aus Aluminiumlegierung für die vorsensibilisierte Platte muss verschiedene Eigenschaften aufweisen, wie z. B.:

(1) eine durch elektrochemische Ätzung aufgeraute Oberfläche mit einheitlicher Körnung;
(2) eine gute Haftung von lichtempfindlichem Material; und
(3) dürfen sich die bebilderten Bereiche während des Druckes nicht dehnen.

Da jedoch die Legierungen JIS1050 (AA1050), JIS1100 (AA1100) und JIS3003 (AA3003) als solche die entsprechenden Forderungen, die oben beschrieben sind, nicht ausreichend erfüllen können, sind verschiedene Verbesserungen gemacht worden.
Die japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 58–221 254 (Sho) offenbart z. B. eine Offsetdruckplatte, die im Wesentlichen aus 0,02 bis 0,15 % Si; 0,1 bis 1,0 % Fe; nicht mehr als 0,003 % Cu und Al und unvermeidbaren Verunreinigungen als Restmenge besteht.
Auch die japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 62–148 295 (Sho) offenbart einen Träger aus Aluminiumlegierung für den lithographischen Druck, der im Wesentlichen aus 0,05 bis 1,0 % Fe; nicht mehr als 0,2 % Si; nicht mehr als 0,05 % Cu und Al und unvermeidbaren Verunreinigungen als Restmenge besteht, wobei der Gehalt einer einfachen Substanz Si, verteilt in einer Anordnung, nicht mehr als 0,012 % beträgt.
Die in der japanischen Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr.58–221 254 (Sho) beschriebene Erfindung legt nahe, den Cu-Gehalt auf ungefähr 0,003 % oder weniger zu beschränken, da sich mit Erhöhung des Cu-Gehaltes die Korrosionsbeständigkeit verringert, wodurch die Verunreinigung des Nicht-Bild-Teils während des Druckes zunimmt. Das in der japanischen Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 62–148 295 (Sho) beschriebene Verfahren hat eine dahingehende Wirkung, dass eine durch elektrochemisches Ätzen aufgeraute Oberfläche erhalten wird und keine Schlierenbildung (streifenförmige Ungleichheit) auftritt und darüber hinaus die Verunreinigung des Nicht-Bildteils während des Druckes verhindert werden kann.
Für herkömmliche Träger aus Aluminiumlegierung, wie sie in der japanischen Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr.58–221 254 (Sho) und der japanischen Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 62–148 295 (Sho) beschrieben sind, ist es deshalb schwer geworden, der Forderung nach einer Verbesserung in der Druckgenauigkeit (oder dem Druckkontrastverhältnis) ausreichend nachzukommen. Insbesondere ist es notwendig geworden, die Einheitlichkeit der durch elektrochemisches Ätzen aufgerauten Oberfläche weiter zu verbessern. Darüber hinaus ist es zu einer wichtigen Forderung geworden, dass die Herstellung einer hervorragenden aufgerauten Oberfläche mit einer hervorragenden Einheitlichkeit durch eine elektrochemische Aufraubehandlung zum Zwecke der Kostensenkung innerhalb einer kurzen Zeit erfolgt.
Um diesen Forderungen nachzukommen, legt die japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 9–184 039 (Hei) einen Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte mit einer Zusammensetzung nahe, die im Wesentlichen aus 0,25 bis 0,6 Gew.-% Fe; 0,03 bis 0,15 Gew.-% Si; 0,005 bis 0,05 Gew.-% Ti; 0,005 bis 0,20 Gew.-% Ni und Al und unvermeidbaren Verunreinigungen als Restmenge besteht, wobei die Zusammensetzung die Beziehung: 0,1 ≤ Ni/Si ≤ 3,7 erfüllt.
Der in der japanischen Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 9–184 039 (Hei) beschriebene Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte macht es möglich, die Einheitlichkeit der aufgerauten Oberfläche zu verbessern und die Bildung von Grübchen infolge des einer elektrolytischen Behandlung vorangehenden Eintauchens in eine elektrolytische Lösung, die sich in einem nicht-elektrisch leitenden Zustand befindet, zu verhindern, indem die chemische Löslichkeit, welche durch die Zugabe von Ni verbessert wird, dadurch verzögert wird, dass eine Verzögerung der chemischen Löslichkeit von Si bewerkstelligt wird.
Auch die japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 9–272 937 (Hei) legt einen Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte nahe, der im Wesentlichen aus 0,20 bis 0,6 Gew.-% Fe; 0,03 bis 0,15 Gew.-% Si; 0,006 bis 0,05 Gew.-% Ti; und 0,005 bis 0,20 Gew.-% Ni besteht; wobei der Träger aus Aluminiumlegierung ferner 0,005 bis 0,050 Gew.-% eines oder mehrerer Elemente, ausgewählt aus Cu und Zn; 0,001 bis 0,020 Gew.-% eines oder mehrerer Elemente, ausgewählt aus In, Sn und Pb, enthält, und Al und unvermeidbare Verunreinigungen als Restmenge.
Bei dem in der japanischen Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 9–272 937 (Hei) beschriebenen Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte wird ein Potentialunterschied zwischen einer Aluminiummatrix und einer intermetallischen Verbindung geregelt, indem ein oder mehrere Elemente aus Cu und Zn und ein oder mehrere Elemente aus In, Sn und Pb in einem festem Zustand in die Aluminiummatrix eingelagert werden, wodurch die elektrolytisch aufgeraute Oberfläche einheitlich gemacht wird.
Obwohl durch die Vorschläge der japanischen Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 9–184 039 (Hei) und der japanischen Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 9–272 937 (Hei) die Einheitlichkeit der aufgerauten Oberfläche im Vergleich zum Stand der Technik verbessert wurde, wird eine höhere Druckgenauigkeit gefordert und wird zur Zeit eine noch höhere Einheitlichkeit der aufgerauten Oberfläche gefordert. Demnach ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte, bei welchem die Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche weiter verbessert ist, und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen.
Die japanische Patentanmeldung JP-A-05 156 398 beschreibt eine Verbundlegierung, umfassend Al, Fe, Si, Cu, Ni, Zn und ein Seltenerdelement. Es wird die Verwendung der Legierung dieses Dokuments als Korrosionsschutzmittel nahegelegt.
Das Dokument JP-A-11 061 364 offenbart einen Träger aus Aluminiumlegierung für eine lithographische Druckplatte. Die Legierung besteht aus 0,20 bis 0,50 Gew.-% Fe, 0,05 bis 0,15 Gew.-% Si, 5 bis 300 ppm Cu und Al als Restmenge mit unvermeidbaren Verunreinigungen.
Kurzdarstellung der Erfindung
Um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, haben sich die Erfinder mit der Einheitlichkeit der elektrochemischen Ätzung des Trägers aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte beschäftigt und sind auf folgende Fakten gestoßen.

(1) Eine intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe, welche in einer Aluminiummatrix kristallisiert oder abgelagert wird, wirkt während der elektrochemischen Ätzung als Kathodenpunkt und steuert so die Löslichkeit eines Trägers aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte.
(2) Wird Ni zugegeben, wird das Ni unter Bildung eine intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-Ni in eine intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe eingebaut, und macht es so möglich, die gleichmäßige Löslichkeit eines Trägers aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte zu verbessern.
(3) Werden Seltenerdelemente zugegeben, werden die Seltenerdelemente unter Bildung von Kristallen/Ablagerungen einer intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-X oder Al-Fe-Ni-X (wobei X für ein oder mehrere Seltenerdelemente steht) in die intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe oder die vorstehend beschriebene intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe-Ni eingebaut. Da diese intermetallischen Verbindungen Eigenschaften aufweisen, durch die sie im Gegensatz zu der intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe oder Al-Fe-Ni, d. h. einer X-freien intermetallischen Verbindung, leicht einen elektrischen Strom erzeugen können, kann die gleichmäßige Löslichkeit eines Trägers aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte durch die weitere Verbesserung der Kathodenreaktivität während der elektrochemischen Ätzung verbessert werden.
(4) Zn schwächt eine Oxidschicht, die auf der Aluminiumoberfläche gebildet werden soll, wodurch die Einheitlichkeit der aufgerauten Oberfläche verbessert wird. Sofern ein Übermaß an Zn zugegeben wird, wird der Effekt der Schwächung der Oxidschicht zu groß und die Auflösungsmenge während der elektrochemischen Ätzung wird zu groß, wodurch die Einheitlichkeit der aufgerauten Oberfläche verschlechtert wird.
(5) Die Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche kann sichergestellt werden, indem die zuzugebende Menge an Ni und Zn auf der Basis eines vorbestimmten Verhältnisses geregelt wird.
(6) Si bildet zwar eine intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe-Si, aber die Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche wird verhindert, wenn die Menge der intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-Si zu groß wird. Dementsprechend ist eine Regelung des Gehalts auf der Basis des Verhältnisses zum Fe-Gehalt bevorzugt.

Der Träger aus Aluminiumlegierung für die erfindungsgemäße vorsensibilisierte Platte ist auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Wissens hergestellt worden und hat als Merkmal, dass er aus:
0,1 bis 0,7 Gew.-% Fe; 0,01 bis 0,2 Gew.-% Si; 0,005 bis 0,1 Gew.-% Ni; 0,005 bis 0,3 Gew.-% eines oder mehrerer Seltenerdelemente; gegebenenfalls nicht mehr als 0,1 Gew.-% Mg; gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% Ti; gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% V; gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% B; gegebenenfalls 0,005 bis 0,075 Gew.-% Zn und gegebenenfalls nicht mehr als 0,01 Gew.-% Cu; und Al als Restmenge mit unvermeidbaren Verunreinigungen besteht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es möglich gemacht, die durch elektrochemische Ätzung aufgeraute Oberfläche im Vergleich zu einem herkömmlichen Träger einheitlicher herzustellen.
Der erfindungsgemäße Träger aus Aluminiumlegierung für die vorsensibilisierte Platte hat als Merkmal, dass die Seltenerdelemente ein oder mehrere Elemente aus Ce, La und Nd sind.
Der erfindungsgemäße Träger aus Aluminiumlegierung für die vorsensibilisierte Platte trägt zu einer weiteren Verbesserung in der Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche bei, wenn die Seltenerdelemente in einer Menge von 0,01 bis 2 % enthalten sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die durch elektrochemische Ätzung aufgeraute Oberfläche einheitlicher zu machen, verglichen mit einem herkömmlichen Träger.
Bei der vorliegenden Erfindung enthält der Träger aus Aluminiumlegierung 0,1 bis 0,7 Gew.-% Fe; 0,01 bis 0,2 Gew.-% Si; 0,005 bis 0,1 Gew.-% Ni; 0,005 bis 0,3 Gew.-% eines oder mehrerer Seltenerdelemente und Al als Restmenge mit unvermeidbaren Verunreinigungen.
Bei der vorliegenden Erfindung können die Seltenerdelemente ein oder mehrere Elemente aus Ce, La und Nd sein.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die mittlere Korngröße der intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-X und der intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-Ni-X 3 μm (3 × 10^–6 m) oder weniger betragen.
Die Zusammensetzung des Trägers aus Aluminiumlegierung erfüllt die Beziehungen: Zn(%)≤0,08–Ni(%) und Fe(%)≥0,1+Si(%) und in ihrer Matrix liegen Kristalle/Ablagerungen mit einer Größe von 0,01≤d≤2 μm (2 × 10^–6 m) in einer Menge von 1 × 10³≤n≤3 × 10⁵ (Anzahl/mm²) vor, mit der Maßgabe, dass d ein Äquivalentkreisdurchmesser der Kristalle/Ablagerungen ist und n die Anzahl ist.
Bei der vorliegenden Erfindung üben die Größe und Menge der intermetallischen Verbindung als Kristalle/Ablagerungen einen Einfluss auf die Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche aus. Obwohl die intermetallische Verbindung mit einem Äquivalentkreisdurchmesser d von weniger als 0,01 μm (0,01 × 10^–6 m) nicht als Ansatzpunkt für die Ätzung dient, wird die Einheitlichkeit wahrscheinlich verhindert, wenn die intermetallische Verbindung einen Äquivalentkreisdurchmesser von mehr als 2 μm (2 × 10^–6 m) aufweist. Wenn Kristalle/Ablagerungen der intermetallischen Verbindung in einer Menge von weniger als 1 × 10³ vorliegen, ist die Einheitlichkeit der aufgerauten Oberfläche wegen der geringen Anzahl an intermetallischen Verbindungen, welche als Ätzpunkt dienen, schlecht. Andererseits wird die Einheitlichkeit der aufgerauten Oberfläche aufgrund zu hoher Löslichkeit verringert, wenn Kristalle/Ablagerungen in einer Menge von mehr als 3 × 10⁵vorliegen.
Es können ein oder mehrere Elemente aus Ce, La und Nd als Seltenerdelemente in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung können Kristalle/Ablagerungen verwendet werden, die im Wesentlichen aus einer oder mehreren Verbindungen, ausgewählt aus einer intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe, einer intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-Ni und einer intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-Si, in Form der Kristalle/Ablagerungen bestehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Trägers aus Aluminiumlegierung für die vorsensibilisierte Platte hat als Merkmal, dass es:

das Bilden eines Barrens mit einer Zusammensetzung, bestehend aus 0,1 bis 0,7 Gew.-% Fe; 0,01 bis 0,2 Gew.-% Si; 0,005 bis 0,1 Gew.-% Ni; 0,005 bis 0,3 Gew.-% eines oder mehrerer Seltenerdmetalle; gegebenenfalls nicht mehr als 0,1 Gew.-% Mg, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% Ti, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% V, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% B, gegebenenfalls 0,005 bis 0,075 Gew.-% Zn und gegebenenfalls nicht mehr als 0,1 Gew.-% Cu; und Al als Restmenge mit unvermeidbaren Verunreinigungen;
das Warmwalzen des Barrens ohne die Durchführung einer homogenisierenden Wärmebehandlung; das Kaltwalzen und Zwischenglühen der erhaltenen Platte; und das Fertigkaltwalzen der Platte umfasst.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann die Kornvergröberung der intermetallischen Verbindung, die kristallisiert oder abgelagert werden soll, verhindert werden, weil eine Legierung mit einer Zusammensetzung, die Seltenerdelemente mit der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung enthält, verwendet wird und, wie vorstehend beschrieben, die homogenisierende Wärmebehandlung nicht durchgeführt wird. Folglich wurde es möglich gemacht, zu vermeiden, dass die Ätzung durch den Ablauf des elektrochemischen Ätzens in der großen intermetallischen Verbindung ausgeführt wird, womit es möglich gemacht wird, stark dazu beizutragen, eine gleichmäßige elektrochemische Ätzung auszuführen.
Deshalb wurde es gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich gemacht, einen Träger aus Aluminiumlegierung für die vorsensibilisierte Platte zu erhalten, bei welchem die durch elektrochemische Ätzung aufgeraute Oberfläche im Vergleich zu einem herkömmlichen Träger einheitlicher gebildet wird.
Nachstehend werden die Komponenten in der vorliegenden Erfindung und Gründe für Einschränkungen beschrieben.
Fe: 0,1 bis 0,7 %
Eisen bildet eine intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe, wodurch die Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche verbessert wird, und verbessert die Dauerfestigkeit. Wenn der Fe-Gehalt jedoch geringer als 0,1 % ist, ist diese Wirkung ungenügend. Andererseits neigt die Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberflächen dazu, durch die Kornvergröberung der intermetallischen Verbindung beeinträchtigt zu werden, wenn der Fe-Gehalt 0,7 % übersteigt. Deshalb wurde der Fe-Gehalt in einen Bereich von 0,1 bis 0,7 % geregelt. Der Fe-Gehalt liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 bis 0,4 % und stärker bevorzugt 0,2 bis 0,3 %.
Im Falle, dass der Bereich eines Zahlenwertes unter Verwendung des Ausdruckes „ ... bis ..." eingegrenzt ist, bedeuten Obergrenze und Untergrenze in der vorliegenden Beschreibung „nicht weniger als" bzw. „nicht mehr als", wenn nicht anders angegeben. Deshalb bedeutet „0,2 bis 0,4 %" nicht weniger als 0,2 % und nicht mehr als 0,4 %.
Si: 0,01 bis 0,20 %
Si bildet eine intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe-Si, wodurch die Verfeinerung der rekristallisierten Körner während des Warmwalzens beschleunigt wird. Wenn der Si-Gehalt weniger als 0,01 % beträgt, werden wegen des Fehlens dieser Wirkung grobe Körner erzeugt, wodurch die Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche beeinträchtigt wird, und es wird ein heller nicht geätzter Teil gebildet, der als „Schliere" bezeichnet wird. Andererseits wird die intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe-Si vergröbert, wenn der Si-Gehalt 0,20 % übersteigt, wodurch die Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche beeinträchtigt wird. Deshalb wurde der Si-Gehalt in der vorliegenden Erfindung in einen Bereich von 0,01 bis 0,20 % geregelt. Der Si-Gehalt kann vorzugsweise in einen Bereich von 0,02 bis 0,2 % und stärker bevorzugt 0,04 bis 0,08 % geregelt werden.
Wir merken an, dass die Menge der intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-Si wahrscheinlich ansteigt, wenn der Si-Gehalt im Verhältnis zu Fe zu hoch wird, wodurch die Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche beeinträchtigt wird. Dementsprechend wird in der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, vorzugsweise die Beziehung Fe(%)≥0,1+Si(%) erfüllt.
Cu: nicht mehr als 0,01 %
Cu ist ein Element, welches die Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche beeinträchtigt. In der vorliegenden Erfindung wird der Cu-Gehalt vorzugsweise auf nicht mehr als 0,01 % und stärker bevorzugt nicht mehr als 0,005 % gesenkt.
Ni: 0,005 bis 0,1 %
Ni bewirkt eine Verbesserung der gleichmäßigen Löslichkeit, indem es unter Bildung einer intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-Ni in eine intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe eingebaut wird. Wenn der Ni-Gehalt geringer als 0,005 % ist, ist mangels dieser Wirkung der Effekt der Verbesserung der Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche jedoch nicht ausreichend. Andererseits wird die intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe-Si vergröbert, wenn der Ni-Gehalt 0,1 % übersteigt, und dadurch wird eine durch elektrochemische Ätzung aufgeraute Oberfläche uneinheitlich gemacht. Deshalb wird der Ni-Gehalt in der vorliegenden Erfindung in einen Bereich von 0,005 bis 0,10 % geregelt. Der Ni-Gehalt liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 bis 0,03 %.
Ce + La + Nd: 0,005 bis 1,0%
Die Seltenerdelemente werden in die intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe bzw. in eine intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe-Ni eingebaut, wodurch Kristalle/Ablagerungen einer intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-X oder einer intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-Ni-X gebildet werden (X steht für ein oder mehrere Seltenerdelemente). Die Kristalle/Ablagerungen dieser intermetallischen Verbindungen verbessern weiterhin die Kathodenreaktivität während der elektrochemischen Ätzung und verbessern dadurch die gleichmäßige Löslichkeit. Wenn der Gehalt an (Ce + La + Nd) kleiner als 0,005 % ist, wird es jedoch unmöglich, die Wirkung in ausreichendem Maße zu erhalten. Andererseits werden grobe Kristalle/Ablagerungen gebildet, wenn der Gehalt an (Ce + La + Nd) 1,0 % übersteigt, wodurch die Ätzung uneinheitlich gemacht wird. Wir merken an, dass der Gehalt an Seltenerdelementen vorzugsweise in einem Bereich von 0,005 bis 0,3 %, stärker bevorzugt 0,01 bis 0,2 % und am meisten bevorzugt 0,01 bis 0,1 % liegt.
Als Seltenerdelemente können geeigneterweise ein oder mehrere Elemente der Lanthanoide verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise ein oder mehrere Elemente aus Ce, La und Nd verwendet. Unter Berücksichtigung dieser Elemente, Ce, La und Nd, kann jedes reine Metall in solchem Maße zu Aluminium zugegeben werden, dass die vorstehend beschriebenen Bedingungen erfüllt werden. Bei der vorliegenden Erfindung können die vorstehend beschriebenen Bedingungen durch das Verfahren, bei dem ein sogenanntes Mischmetall, das als Gemisch aus Ce, La und Nd hergestellt wird, erfüllt werden, ohne das Verfahren zu verwenden, bei dem reine Metalle zugegeben werden. Dieses Verfahren ist im Hinblick auf seine Kosten vorteilhaft. Obgleich das Mischmetall manchmal über mehrere % Pr, eine Spurenmenge Pb und P und S als von Ce, La und Nd verschiedene metallische Elemente enthält, wird die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt, auch wenn sie enthalten sind. Im Falle, dass Seltenerdelemente nur unter Verwendung des Mischmetalls zugegeben werden, wird die Menge des Mischmetalls im Hinblick auf die Herstellung vorzugsweise in einen Bereich von 0,05 bis 1,0 % geregelt.
Andere Verunreinigungselemente
Obwohl der Träger aus Aluminiumlegierung für die erfindungsgemäße vorsensibilisierte Platte Verunreinigungselemente enthält, die von den vorstehend beschriebenen Elementen verschieden sind, wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt, solange deren Gehalt innerhalb des folgenden Bereiches liegt: Mg: nicht mehr als 0,1 %; Ti: nicht mehr als 0,05 %, V: nicht mehr als 0,05 %; und B: nicht mehr als 0,05 %.
Nachstehend werden die Größe und Menge der intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe in dem Träger aus Aluminiumlegierung für die erfindungsgemäße vorsensibilisierte Platte beschrieben.
Die Größe und Menge der intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe werden durch die Gießbedingungen (hauptsächlich die Abkühlungsgeschwindigkeit), die nach dem Gießen durchgeführte homogenisierende Behandlung und die Warmwalz- und Kaltwalzbedingungen (hauptsächlich die Walzreduzierung) beeinflusst.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es wirksam, die homogenisierende Behandlung, welche im Falle dieser Art von Aluminiumlegierung gewöhnlich durchgeführt wird, wegzulassen. Auch wenn die homogenisierende Behandlung den Vorteil hat, dass die intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe gleichmäßig in der Matrix dispergiert wird, wird die intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe vergröbert. Bei der vorliegenden Erfindung gilt es deshalb für die Verbesserung der Einheitlichkeit der aufgerauten Oberfläche als wirksam, die Vergröberung der intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe zu verhindern. Keine homogenisierende Behandlung durchzuführen, ist jedoch nur ein Mittel, um die vorliegende Erfindung wirksamer zu machen.
Die folgende Beschreibung erklärt den Mechanismus, mit dem die gleichmäßige Löslichkeit während der elektrochemischen Ätzung durch Bildung von Kristallen/Ablagerungen intermetallischer Verbindungen vom Typ Al-Fe-X oder Al-Fe-Ni-X verbessert wird.
Wird an ein Aluminiummaterial, in dem jede intermetallische Verbindung kristallisiert oder eingelagert ist, um als eine von Elektroden für die elektrochemische Ätzung verwendet zu werden, Wechselstrom angeschlossen wird, zeigt das Aluminiummaterial sowohl Anoden- als auch Kathodenreaktionen.
Bei der Anodenreaktion läuft die folgende Reaktion ab, durch die Aluminium in Lösung geht und Elektronen emittiert werden. Al → Al3+ + 3e– (1)
Das heißt, es ist eine Hauptreaktion der Ätzung.
Bei der Kathodenreaktion läuft die folgende Reaktion ab. 2H+ + 2e– → H2(Gas) (2)
Auf der Oberfläche des Aluminiummaterials wird durch die Reaktion nach Schemas (2) eine Reinigungsreaktion ausgeführt. Das heißt, Belag, wie Al(OH)₃ wird von der Oberfläche des Aluminiummaterials entfernt. Solch eine Reinigungswirkung wirkt sich auf den weiteren Ablauf der Ätzung aus.
Solch eine Reaktion erfolgt hauptsächlich in den intermetallischen Verbindungen vom Typ Al-Fe-X oder Al-Fe-Ni-X, die auf der Oberfläche des Aluminiummaterials kristallisiert/abgelagert sind. Der Grund ist, dass in diesen intermetallischen Verbindungen leicht ein elektrischer Strom erzeugt wird, so dass die Kathodenreaktion leicht stattfindet. Im Vergleich zu der X-freien intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-Ni (X: Seltenerdelemente) weisen diese intermetallischen Verbindungen z. B. Eigenschaften auf, aufgrund derer die Kathodenreaktion leicht stattfindet.
Wie leicht es in einer solchen intermetallischen Verbindung zu der Kathodenreaktion kommt, hängt im Allgemeinen stark von der Größe der intermetallischen Verbindung ab. Je größer, desto leichter kommt es zu der Reaktion. Demzufolge verursacht das Ablaufen der Reaktionen (1) und (2) im Falle des Vorliegens der intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe, welche große Kristalle/Ablagerungen bilden kann, am Ende wahrscheinlich eine uneinheitliche Ätzung. Im Falle einer X-freien intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe-Ni kommt es schließlich zu einer uneinheitlichen Ätzung, weil die Leichtigkeit der Erzeugung eines elektrischen Stroms auch stark von der Größe der intermetallischen Verbindung abhängt. Die intermetallischen Verbindungen, die X enthalten, weisen jedoch grundsätzlich Eigenschaften auf, durch die sie „leicht einen elektrischen Strom erzeugen" können, so dass diese Eigenschaften nicht stark von der Größe der intermetallischen Verbindung vom Typ Al-Fe abhängen. Infolgedessen wird die Oberfläche des Aluminiummaterials einheitlich geätzt.
Bei dem Träger aus Aluminiumlegierung für die erfindungsgemäße vorsensibilisierte Platte, welcher aus 0,1 bis 0,7 Gew.-% Fe; 0,01 bis 0,2 Gew.-% Si; 0,005 bis 0,1 Gew.-% Ni; 0,005 bis 0,3 Gew.-% eines oder mehrerer Seltenerdelemente; gegebenenfalls nicht mehr als 0,1 Gew.-% Mg, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% Ti, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% V, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% B, gegebenenfalls 0,005 bis 0,075 Gew.-% Zn und gegebenenfalls nicht mehr als 0,01 Gew.-% Cu; und Al als Restmenge mit unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, weist der Träger aus der Legierung eine Konstitution auf, in welcher eine intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe-X und/oder eine intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe-Ni-X (wobei X ein oder mehrere Seltenerdelemente darstellt) dispergiert sind. Was diese Träger aus einer Legierung betrifft, so kann der gleiche Effekt, wie vorstehend beschrieben, angeführt werden.
Nachstehend werden die Kristalle/Ablagerungen des Trägers aus Aluminiumlegierung für die erfindungsgemäße vorsensibilisierte Platte beschrieben.
Nach den Untersuchungen der Erfinder üben die Größe und Menge der intermetallischen Verbindung als Kristalle/Ablagerungen einen Einfluß auf die Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche aus. Obgleich die intermetallische Verbindung mit einem Äquivalentkreisdurchmesser d von weniger als 0,01 μm (0,01 × 10^–6 m) nicht als Ansatzpunkt für die Ätzung dient, wird die Einheitlichkeit beeinträchtigt, wenn der Äquivalentkreisdurchmesser 2 μm (2 × 10^–6 m) übersteigt. Wenn die Menge der intermetallischen Verbindung geringer als 1 × 10³/mm² ist, ist die Einheitlichkeit der aufgerauten Oberfläche wegen der geringen Anzahl an metallischen Verbindungen, welche als Ätzpunkt dienen, schlecht. Andererseits wird die Einheitlichkeit der aufgerauten Oberfläche aufgrund zu hoher Löslichkeit verringert, wenn die Menge 3 × 10⁵/mm² übersteigt.
Die Größe und Menge der Kristalle/Ablagerungen werden durch die Gießbedingungen (hauptsächlich die Abkühlungsgeschwindigkeit), die nach dem Gießen durchgeführte homogenisierende Behandlung und die Warmwalz- und Kaltwalzbedingungen (hauptsächlich die Walzreduzierung) beeinflusst. In der vorliegenden Erfindung ist es wirksam, die homogenisierende Behandlung, welche im Falle dieser An von Aluminiumlegierung gewöhnlich durchgeführt wird, wegzulassen. Die homogenisierende Behandlung hat den Vorteil, dass die Kristalle/Ablagerungen gleichmäßig in der Matrix verteilt werden, die Kristalle/Ablagerungen werden jedoch vergröbert. Deshalb gilt es für die Verbesserung die Einheitlichkeit der aufgerauten Oberfläche als wirksam, die Vergröberung der Kristalle/Ablagerungen in der vorliegenden Erfindung zu verhindern.
Nachstehend werden die bei der Herstellung zu untersuchenden Dinge, welche sich auf den Träger aus Aluminiumlegierung für die erfindungsgemäße vorsensibilisierte Platte auswirken, beschrieben.
Gießen Das Gießverfahren ist bei der Herstellung des Trägers aus Aluminiumlegierung für die erfindungsgemäße vorsensibilisierte Platte nicht ausdrücklich eingeschränkt. Es kann z. B. ein herkömmliches bekanntes Gießverfahren, wie das DC-Gießverfahren, angewendet werden.
Wärmebehandlung
Im Allgemeinen wird der durch Gießen erhaltene Barren einer homogenisierenden Wärmebehandlung bei einer Temperatur in einem Bereich von 450 bis 600°C unterzogen. Durch diese homogenisierende Wärmebehandlung wird ein Teil des Fe in einem festen Zustand eingebaut und eine intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe wird gleichmäßig und fein dispergiert. Wie vorstehend beschrieben, ist es jedoch nicht notwendigerweise ein wesentlicher Vorgang bei der vorliegenden Erfindung. Nach Beendigung der homogenisierenden Wärmebehandlung kann das nachfolgende Verfahren, eine Wärmeausgleichsbehandlung für das Warmwalzen, auch durchgeführt werden, sobald der Barren abgekühlt ist.
Warmwalzen Das Warmwalzen wird vorzugsweise bei einer Temperatur in einem Bereich von 300 bis 600 °C durchgeführt. Wenn die Temperatur 600 °C übersteigt, werden die rekristallisierten Körner leicht vergröbert, wodurch infolge der Aufraubehandlung Schlieren erzeugt werden.
Kaltwalzen Nach Beendigung des Warmwalzens erfolgt das Kaltwalzen. Die intermetallische Verbindung vom Typ Al-Fe wird durch dieses Kaltwalzen dispergiert, wodurch das Korn einheitlich und fein gemacht wird. Es ist notwendig, die Walzreduzierung auf 50 % und vorzugsweise nicht weniger als 70 % zu regeln, um diesen Effekt zu erzielen.
Glühen Mit dem Hauptzweck, der Platte eine passende Festigkeit und Dehnung zu verleihen, wird nach Beendigung des Kaltwalzens ein Glühen durchgeführt. Das Glühen wird bei einer Temperatur in einem Bereich von 300 bis 600 °C durchgeführt. Wenn die Temperatur weniger als 300 °C beträgt, kann das Ziel nicht erreicht werden. Andererseits wird die Oberfläche stark oxidiert, wenn die Temperatur 600 °C übersteigt, was nicht bevorzugt ist. Die Glühtemperatur liegt vorzugsweise in einem Bereich von 350 bis 500 °C. Das Glühen kann entweder unter Verwendung eines kontinuierlichen Glühofens oder eines diskontinuierlichen Glühofens durchgeführt werden.
Fertigkaltwalzen Nach Beendigung des Glühens wird noch einmal ein Kaltwalzen durchgeführt. Dieses Kaltwalzen wird zu dem Zweck durchgeführt, die für den Träger aus Aluminiumlegierung für die vorsensibilisierte Platte erforderliche Härte einzustellen. Da die für den Träger aus Aluminiumlegierung für die vorsensibilisierte Platte erforderliche Härte H16 (BY JIS4000) ist, wird die Walzreduzierung so geregelt, dass dieser Wert eingehalten wird.
Oberflächenbehandlung
Nach Beendigung des Fertigkaltwalzens wird durch Eintauchen in eine Elektrolytlösung, wie z. B. Salzsäure, Salpetersäure oder dergleichen, eine Aufraubehandlung, die durch elektrochemisches Ätzen bewirkt wird, durchgeführt. Die Aufraubehandlung wird durchgeführt, um in dem Bild-Teil die Haftung der lichtempfindlichen Schicht zu verbessern und in dem Nicht-Bild-Teil die Hydrophilie und das Wasserfesthaltevermögen zu verbessern. Nach Beendigung der Aufraubehandlung kann die Abnutzungsbeständigkeit und die Hydrophilie der Oberfläche auch verbessert werden, indem eine anodisierende Oxidationsbehandlung durchgeführt wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Vergröberung der zu kristallisierenden oder abzulagernden intermetallischen Verbindung verhindert werden, da die homogenisierende Wärmebehandlung in dem Verfahren zur Herstellung des Trägers aus Aluminiumlegierung für die vorsensibilisierte Platte nicht durchgeführt wird. Folglich wurde es möglich gemacht, zu vermeiden, dass eine einheitliche Ätzung durch das Ablaufen einer elektrochemischen Ätzung in der großen intermetallischen Verbindung ausgeführt wird, wodurch es ermöglicht wird, in hohem Maße dazu beizutragen, eine einheitliche elektrochemische Ätzung durchzuführen.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsformen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Ein Block, hergestellt aus einer Legierung mit der in Tabelle 1 dargestellten Zusammensetzung (in Gew.-%), wurde durch das DC-Gießverfahren erhalten. Die Gießgeschwindigkeit beträgt 30 mm/min und die Blockdicke beträgt 200 mm. Durch Warmwalzen dieses Blockes bei 510 °C, Glühen und Kaltwalzen in dieser Reihenfolge wurde ein plattenförmiges Testmaterial mit einer Dicke von 0,3 mm erhalten.
Das erhaltene Testmaterial wurde entfettet, indem es für 30 s in eine wässrige 10-%ige Natriumhydroxidlösung von 50 °C eingetaucht wurde, und dann einer Belagsentfernung unterzogen, welche durch 30 s langes Eintauchen in 2-%ige Salzsäure von 25 °C durchgeführt wird. Dieses Testmaterial wurde in eine 2-%ige salzsaure Lösung von 25 °C getaucht, einer elektrochemischen Ätzung unter Verwendung von Wechselstrom unterzogen, wobei eine Sinuswelle von 60 Hz und 80 A/dm² verwendet wurde, einer Belagsentfernung unterzogen, welche durch 6 s langes Eintauchen in eine wässrige 10-%ige Natriumhydroxidlösung von 50 °C und 30 s langes Eintauchen in 10-%ige Salpetersäure von 25 °C durchgeführt wird, und dann getrocknet.
Nach dem Trocknen wurde die Einheitlichkeit der Grübchen bewertet, indem die aufgeraute Oberfläche (0,0252 mm²) unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops (SEM, 500fache Vergrößerung) mikrofotografiert wurde. Die Bewertung erfolgte nach folgenden Kriterien. Proben, wo die Gesamtfläche der Grübchen mit einem Äquivalentkreisdurchmesser von mehr als 5 μm (5 × 10^–6 m) weniger als 5 % der bewerteten Fläche ausmacht, wurden mit „O" bewertet, während Proben, wo die Gesamtfläche der Grübchen mit einem Äquivalentkreisdurchmesser von mehr als 5 μm (5 × 10^–6 m) nicht weniger als 5 % der bewerteten Fläche ausmacht mit „X" bewertet wurden. Die geätzte Oberfläche (50 × 100 mm²) wurde visuell untersucht und Proben, wo ein nicht geätzter Teil beobachtet wurde, wurden mit „X" bewertet, während Proben, wo kein nicht geätzter Teil beobachtet wurde, mit „O" bewertet wurden.
Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 1 dargestellt. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass die Proben der Ausführungsformen Nr. 1 bis Nr. 10 in der Einheitlichkeit der Grübchen und, da kein nicht geätzter Teil beobachtet wurde, auch in der Einheitlichkeit der durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche ausgezeichnet sind.
Was die Probe der Ausführungsform Nr. 1 betrifft, so wurde der Gehalt an (Ce + La + Nd) auf 0,008 % eingestellt. Es ist offenkundig, dass dieser Gehalt in den erfindungsgemäßen Bereich fällt, d. h. die Gehaltsbedingungen im Falle, dass Ni enthalten ist < (Ce + La + Nd): 0,005 bis 0,3 % >, erfüllt. Der Fe-Gehalt, der Si-Gehalt und der Ni-Gehalt betragen 0,24 %, 0,06 % bzw. 0,029 % und erfüllen die jeweiligen Bedingungen der vorliegenden Erfindung. Offenkundig sind in solch einem Fall sowohl die Bewertungen der Einheitlichkeit der Ätzung als auch die der Beschaffenheit hinsichtlich einer Nicht-Ätzung gut. Die Gesamtfläche der Grübchen mit einem Äquivalentkreisdurchmesser von mehr als 5 μm (5 × 10^–6 m) macht bei der Oberfläche der Probe nicht mehr als 5 % des bewerteten Bereiches aus und die bewertete Oberfläche war einheitlich geätzt. Bei der Betrachtung der geätzten Oberfläche (50 × 100 mm²) wurde kein nicht geätzter Teil beobachtet.
Was die Proben der Ausführungsformen Nr. 2 und Nr. 3 betrifft, so wurde der Gehalt an (Ce + La + Nd) auf 0,026 bzw. 0,187 eingestellt. Es ist offenkundig, dass auch diese Gehalte die Bedingungen der vorliegenden Erfindung erfüllen. Die Bedingungen für Fe, Si und Ni sind dieselben, wie bei der Probe der Ausführungsform Nr. 1. Offenkundig sind in solch einem Fall sowohl die Bewertungen der Einheitlichkeit der Ätzung als auch die der Beschaffenheit hinsichtlich einer Nicht-Ätzung gut.
Andererseits enthält die Probe der Vergleichsausführungsform Nr. 11 kein (Ce + La + Nd). Wir merken hier an, dass das Zeichen „Tr." in Tabelle 1 bedeutet, dass jedes vorstehend beschriebene Element in einer Menge von weniger als 0,001 Gew.-% enthalten ist, in anderen Worten, bei Proben steht, welche das Element im Wesentlichen nicht enthalten. Deshalb erfüllt diese die Bedingungen der vorliegenden Erfindung nicht. Der Fe-Gehalt, der Si-Gehalt und der Ni-Gehalt betragen 0,25 %, 0,06 % bzw. 0,01 % und erfüllen die jeweiligen Bedingungen der vorliegenden Erfindung. Aus Tabelle 1 geht hervor, dass die Bewertung auf einen nicht geätzten Teil gut ist, aber die Einheitlichkeit der Ätzung nicht gut ist. Deshalb sind die Proben der Vergleichsausführungsformen im Vergleich zu den Ergebnissen für die Proben der Ausführungsformen Nr. 1 bis Nr. 10 im Allgemeinen schlechter.
Bei der Probe der Vergleichsausführungsform Nr. 12 beträgt der Gehalt an (Ce + La + Nd) 0,022 % und erfüllt die Bedingungen der vorliegenden Erfindung. Der Fe-Gehalt beträgt jedoch 0,75 % und erfüllt die Bedingungen in Bezug auf Fe, d. h. < Fe: 0,1 bis 0,7 % >, nicht. Der Si-Gehalt und der Ni-Gehalt sind die gleichen wie bei der Probe der Vergleichsausführungsform Nr. 11. Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, sind in solch einem Fall weder die Bewertung der Einheitlichkeit der Ätzung noch die der Beschaffenheit hinsichtlich einer Nicht-Ätzung gut. Es ist offenkundig, dass nicht nur Ce, La und Nd, sondern auch andere Elemente die jeweiligen Bedingungen der vorliegenden Erfindung erfüllen müssen.
Bei der Probe der Vergleichsausführungsform Nr. 13 beträgt der Gehalt an (Ce + La + Nd) 0,350 % und weicht von der Obergrenze der Bedingungen bzgl. des Seltenerdelementgehalts der vorliegenden Erfindung ab. Der Fe-Gehalt, der Si-Gehalt und der Ni-Gehalt betragen 0,25 %, 0,11 % bzw. 0,029 % und erfüllen die jeweiligen Bedingungen der vorliegenden Erfindung.
Wie vorstehend beschrieben, wird es möglich gemacht, eine durch elektrochemisches Ätzen aufgeraute Oberfläche im Vergleich zu einem herkömmlichen Träger einheitlicher herzustellen, da die vorliegende Erfindung einen Träger aus Aluminiumlegierung für die vorsensibilisierte Platte bereitstellt, der im Wesentlichen aus 0,1 bis 0,7 Gew.-% Fe; 0,01 bis 0,2 Gew.-% Si; 0,005 bis 0,1 Gew.-% Ni; 0,05 bis 0,3 Gew.-% eines oder mehrerer Seltenerdelemente; und Al als Restmenge mit unvermeidbaren Verunreinigungen besteht.
Bei der Zusammensetzung, welche das Metall Ni als Spurenelement enthält, wurden, was die Proben 4, 5, 7 und 8 betrifft, welche die Bedingungen der vorliegenden Erfindung erfüllen, auch gute Ätzeigenschaften erhalten. Andererseits verschlechterten sich, sowohl was die Probe der Vergleichsausführungsform Nr. 14, bei der der Seltenerdelementgehalt höher war als der erfindungsgemäße Bereich, als auch die Probe der Vergleichsausführungsform Nr. 15, bei der der Seltenerdelementgehalt geringer war als der erfindungsgemäße Bereich, betrifft, entweder die Bewertung A oder A und B. Deshalb kann der Träger aus Aluminiumlegierung für die erfindungsgemäße vorsensibilisierte Platte die durch elektrochemische Ätzung aufgeraute Oberfläche einheitlicher bilden als ein herkömmlicher Träger, auch im Falle der Zusammensetzung, welche im Wesentlichen frei von Ni ist.
Zweite Ausführungsform
Ein Block, hergestellt aus einer Aluminiumlegierung mit der in Tabelle 2 dargestellten Zusammensetzung (in Gew.-%), wurde durch das DC-Gießverfahren erhalten. Die Gießgeschwindigkeit beträgt 30 mm/min und die Blockdicke beträgt 200 mm. Durch Erwärmen dieses Blockes auf 510 °C, dann Warmwalzen dieses Blockes, Glühen und Kaltwalzen in dieser Reihenfolge wurde ein plattenförmiges Testmaterial mit einer Dicke von 0,3 mm erhalten.
Das erhaltene Testmaterial aus Aluminiumlegierung wurde entfettet, indem es für 30 s in eine wässrige 10-%ige Natriumhydroxidlösung von 50 °C eingetaucht wurde, und dann einer Belagsentfernung unterzogen, welche durch 30 s langes Eintauchen in Salzsäure von 25 °C durchgeführt wird. Dieses Testmaterial wurde in eine 2-%ige salzsaure Lösung von 25 °C getaucht, einer elektrochemischen Ätzung unter Verwendung von Wechselstrom unterzogen, wobei eine Sinuswelle von 60 Hz und 80 A/dm² verwendet wurde, einer Belagsentfernung unterzogen, welche durch 6 s langes Eintauchen in eine wässrige 10-%ige Natriumhydroxidlösung von 50 °C und 30 s langes Eintauchen in 10-%ige Salpetersäure von 25 °C durchgeführt wird, und dann getrocknet.
Nach dem Trocknen wurde die Einheitlichkeit der Grübchen bewertet, indem die aufgeraute Oberfläche (0,0252 mm²) der Probe aus Aluminiumlegierung unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops (SEM, 500fache Vergrößerung) mikrofotografiert wurde. Die Bewertung erfolgte nach folgenden Kriterien. Proben, bei denen die Gesamtfläche der Grübchen mit einem Äquivalentkreisdurchmesser von mehr als 5 μm (5 × 10^–6 m) weniger als 5 % der bewerteten Fläche ausmacht, wurden mit „O" bewertet, während Proben, wo die Gesamtfläche der Grübchen mit einem Äquivalentkreisdurchmesser von mehr als 5 μm (5 × 10^–6 m) nicht weniger als 5 % der bewerteten Fläche ausmacht mit „X" bewertet wurden.
Die geätzte Oberfläche (50 × 100 mm²) der Probe aus Aluminiumlegierung wurde visuell untersucht und Proben, wo ein nicht geätzter Teil beobachtet wurde, wurden mit „X" bewertet, während Proben, wo kein nicht geätzter Teil beobachtet wurde, mit „O" bewertet wurden. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 2 dargestellt.
Das Zeichen A in der mit REM bezeichneten Spalte bei der Probe Nr. 17 der zweiten Ausführungsform bedeutet, dass die Seltenerdelemente als Mischmetall in einer Gesamtmenge von 0,03 Gew.-% enthalten sind (Ce: 0,020 Gew.-%; La: 0,006 Gew.-%; Nd: 0,004 Gew.-%) und das Zeichen B in der mit REM bezeichneten Spalte bei der Probe Nr. 18 bedeutet, dass die Seltenerdelemente als Mischmetall in einer Gesamtmenge von 0,05 Gew.-% enthalten sind (Ce: 0,033 Gew.-%; La: 0,010 Gew.-%; Nd: 0,007 Gew.-%) und ferner bedeutet das Zeichen C in der mit REM bezeichneten Spalte bei der Probe Nr. 19, dass die Seltenerdelemente als Mischmetall in einer Gesamtmenge von 0,16 Gew.-% enthalten sind (Ce: 0,106 Gew.-%; La: 0,036 Gew.-%; Nd: 0,018 Gew.-%).
Es ist offenkundig, dass die Proben der Aluminiumlegierung Nr.18 und Nr.19 der erfindungsgemäßen Ausführungsformen in der Einheitlichkeit ihrer Grübchen ausgezeichnet sind und, da kein nicht geätzter Teil beobachtet wurde, auch in der Einheitlichkeit ihrer durch elektrochemische Ätzung aufgerauten Oberfläche ausgezeichnet sind.
Was die Probe der Vergleichsausführungsform Nr. 20 betrifft, ist die Löslichkeit zu sehr erhöht, da der Zn-Gehalt über dem erfindungsgemäßen Bereich liegt, wodurch die Einheitlichkeit der Grübchen verhindert wird.
Was die Probe der Vergleichsausführungsform Nr.21 betrifft, so reicht der Effekt des Schwächens der Oxidschicht der Aluminiumoberfläche nicht aus, da der Zn-Gehalt nicht den erfindungsgemäßen Bereich erreicht, war die Einheitlichkeit der Grübchen schlecht und es wurde der nicht geätzte Teil beobachtet.
Was die Probe der Vergleichsausführungsform Nr. 22 betrifft, so war die Einheitlichkeit der Grübchen schlecht und wurde der nicht geätzte Teil beobachtet, da der Si-Gehalt den erfindungsgemäßen Bereich übersteigt und der Zn-Gehalt den erfindungsgemäßen Bereich nicht erreicht (das Zeichen „Tr." in Tabelle 2 bedeutet, dass der Gehalt unter 0,001 Gew.-% liegt, die Probe in anderen Worten das Element im Wesentlichen nicht enthält).
Was die Probe der Vergleichsausführungsform Nr.23 betrifft, war die Einheitlichkeit der Grübchen schlecht, da der Si-Gehalt den erfindungsgemäßen Bereich übersteigt und die Beziehung: Fe(%)≥0,1 + Si(%) im Verhältnis zu Fe nicht erfüllt.
Was die Probe der Vergleichsausführungsform Nr. 24 betrifft, liegen Kristalle/Ablagerungen mit einer Größe von 0,01 ≤ d ≤ 2 μm (2 × 10^–6 m) in einer Menge vor, die größer ist als der Bereich von 1 × 10³ ≤ n ≤ 3 × 10⁵ (Anzahl/mm²), obgleich die Zusammensetzung in den Bereich der vorliegenden Erfindung eingeschlossen ist. Deshalb wurde ein nicht geätzter Teil beobachtet.
Was die Probe der Vergleichsausführungsform Nr. 25 betrifft, so war die Einheitlichkeit der Grübchen schlecht und es wurde ein nicht geätzter Teil beobachtet, da der Cu-Gehalt den erfindungsgemäßen Bereich übersteigt.
Was die Probe der Vergleichsausführungsform Nr.26 betrifft, war die Einheitlichkeit der Grübchen schlecht, da der Gesamtgehalt (die Gesamtmenge der Seltenerdelemente) des Mischmetalls nicht innerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches liegt.
Wie in Tabelle 2 gezeigt ist, wird es mit dem Träger aus Aluminiumlegierung für die vorsensibilisierte Platte mit einer Zusammensetzung, im Wesentlichen bestehend aus 0,1 bis 0,7 Gew.-% Fe; 0,01 bis 0,2 Gew.-% Si; 0,005 bis 0,1 Gew.-% Ni; 0,005 bis 0,3 Gew.-% eines oder mehrerer Seltenerdelemente; gegebenenfalls nicht mehr als 0,1 Gew.-% Mg; gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% Ti; gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% V; gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% B; gegebenenfalls 0,005 bis 0,075 Gew.-% Zn und gegebenenfalls nicht mehr als 0,01 Gew.-% Cu; und Al als Restmenge mit unvermeidbaren Verunreinigungen, wobei die Zusammensetzung des Trägers aus Aluminiumlegierung die Beziehungen Zn(%) ≤ 0,08 - Ni(%) und Fe(%) ≥ 0,1 + Si(%) erfüllt und in der Matrix Kristalle/Ablagerungen mit einer Größe von 0,01 ≤ d ≤ 2 μm (2 × 10^–6 m) in einer Menge von 1 × 10³ ≤ n ≤ 3 × 10⁵ (Anzahl/mm²) vorliegen, mit der Maßgabe, dass d ein Äquivalentkreisdurchmesser der Kristalle/Ablagerungen ist und n die Anzahl ist, möglich gemacht, die durch elektrochemisches Ätzen aufgeraute Oberfläche einheitlicher zu herzustellen als mit einem herkömmlichen Träger aus Aluminiumlegierung.

Claims

Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte, bestehend aus: 0,1 bis 0,7 Gew.-% Fe; 0,01 bis 0,2 Gew.-% Si; 0,005 bis 0,1 Gew.-% Ni; 0,005 bis 0,3 Gew.-% eines oder mehrerer Seltenerdelemente; gegebenenfalls nicht mehr als 0,1 Gew. -%o Mg, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% Ti, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% V, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% B, gegebenenfalls 0,005 bis 0,075 Gew.-% Zn und gegebenenfalls nicht mehr als 0,01 Gew.-% Cu; und Al als Restmenge mit unvermeidbaren Verunreinigungen.
Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte gemäß Anspruch 1, wobei die Seltenerdelemente ein oder mehrere Elemente aus Ce, La und Nd sind.
Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Seltenerdelemente in einer Menge von 0,01 bis 0,2% enthalten sind.
Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Träger aus der Legierung eine Konstitution aufweist, in welcher eine intermetallische Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder eine intermetallische Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ (wobei X ein oder mehrere Seltenerdelemente darstellt) dispergiert sind.
Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte gemäß Anspruch 4, wobei die mittlere Korngröße der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ 3 μm (3 × 10^–6 m) oder weniger ist.
Träger aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte gemäß Anspruch 4, wobei die Zusammensetzung des Trägers aus Aluminiumlegierung die Verhältnisse erfüllt: Zn (%) ≤ 0,08% – Ni(%) und Fe(%) ≥ 0,1 + Si(%), und die intermetallische Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder die intermetallische Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ mit einer Größe von 0,01 ≤ d ≥ 2 μm (2 × 10^–6 m) in dem Träger aus Aluminiumlegierung in einer Menge von 1 × 10³ ≤ n ≤ 3 × 10⁵ (Zahl/mm²) vorliegen, wobei d ein Äquivalentkreisdurchmesser der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ ist und n die Anzahl der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ pro mm² ist.
Vorsensibilisierte Platte umfassend einen Träger aus Aluminiumlegierung, welche, aufgrund elektrochemischer Ätzung, eine Oberfläche mit einheitlicher Körnung und ein lichtempfindliches Material, welches durch die Oberfläche mit einheitlicher Körnung geträgert ist, aufweist, wobei der Träger aus Aluminiumlegierung besteht aus: 0,1 bis 0,7 Gew.-% Fe; 0,01 bis 0,2 Gew.-% Si; 0,005 bis 0,3 Gew.-% eines oder mehrerer Seltenerdelemente; gegebenenfalls nicht mehr als 0,1 Gew.-% Mg, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% Ti, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% V, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% B, gegebenenfalls 0,005 bis 0,075 Gew.-% Zn und gegebenenfalls nicht mehr als 0,01 Gew.-% Cu; und Al als Restmenge mit unvermeidbaren Verunreinigungen, wobei der Träger aus Aluminiumlegierung eine Konstitution aufweist, in welcher eine intermetallische Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder eine intermetallische Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ (wobei X ein oder mehrere Seltenerdelemente darstellt) dispergiert sind.
Vorsensibilisierte Platte gemäß Anspruch 7, wobei die Seltenerdelemente ein oder mehrere Elemente aus Ce, La und Nd sind.
Vorsensibilisierte Platte gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Seltenerdelemente in einer Menge von 0,01 bis 0,2% enthalten sind.
Vorsensibilisierte Platte gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die intermetallische Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder die intermetallische Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ eine Größe von 0,01 ≤ d ≤ 2 μm (2 × 10⁶ m) aufweisen und in dem Träger aus Aluminiumlegierung in einer Menge von 1 × 10³ ≤ n ≤ 3 × 10⁵ vorliegen, wobei d ein Äquivalentkreisdurchmesser der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ ist und n die Anzahl der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ pro mm² ist.
Verfahren zur Herstellung eines Trägers aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte, umfassend: das Bilden eines Barrens mit einer Zusammensetzung bestehend aus 0,1 bis 0,7 Gew.-% Fe; 0,01 bis 0,2 Gew.-% Si; 0,005 bis 0,3 Gew.-% eines oder mehrerer Seltenerdelemente; gegebenenfalls nicht mehr als 0,1 Gew.-% Mg, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% Ti, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% V, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% B, gegebenenfalls 0,005 bis 0,075 Gew.-% Zn und gegebenenfalls nicht mehr als 0,01 Gew.-% Cu; und Al als Restmenge mit unvermeidbaren Verunreinigungen, wobei der Träger eine Konstitution aufweist, in welcher eine intermetallische Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder eine intermetallische Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ (wobei X ein oder mehrere Seltenerdelemente darstellt) dispergiert sind, wobei die intermetallische Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder die intermetallische Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ eine Größe von 0,01 ≤ d ≤ 2 μm (2 × 10⁶ m) aufweisen und in dem Träger aus Aluminium in einer Menge von 1 × 10³ ≤ n ≤ 3 × 10⁵ (Zahl/mm²) vorliegen, wobei d ein Äquivalentkreisdurchmesser der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ ist und n die Anzahl der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-X-Typ und/oder der intermetallischen Verbindung vom Al-Fe-Ni-X-Typ pro mm² ist, das Warmwalzen des Barrens ohne die Durchführung einer homogenisierenden Wärmebehandlung; das Kaltwalzen und Zwischenglühen der erhaltenen Platte; und das Fertigkaltwalzen der Platte.
Verfahren zur Herstellung eines Trägers aus Aluminiumlegierung für eine vorsensibilisierte Platte, umfassend: das Bilden eines Barrens mit einer Zusammensetzung bestehend aus 0,1 bis 0,7 Gew.-% Fe; 0,01 bis 0,2 Gew.-% Si; 0,005 bis 0,1 Gew.-% Ni; 0,005 bis 0,3 Gew.-% eines oder mehrerer Seltenerdelemente; gegebenenfalls nicht mehr als 0,1 Gew.-% Mg, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% Ti, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% V, gegebenenfalls nicht mehr als 0,05 Gew.-% B, gegebenenfalls 0,005 bis 0,075 Gew.-% Zn und gegebenenfalls nicht mehr als 0,01 Gew.-% Cu; und Al als Restmenge mit unvermeidbaren Verunreinigungen; das Warmwalzen des Barrens ohne die Durchführung einer homogenisierenden Wärmebehandlung; das Kaltwalzen und Zwischenglühen der erhaltenen Platte; und das Fertigkaltwalzen der Platte.