DE69821044T2

DE69821044T2 - Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumträgers für lithographische Druckplatten

Info

Publication number: DE69821044T2
Application number: DE69821044T
Authority: DE
Inventors: Atsuo Yoshida-cho Nishino; Yoshitaka Yoshida-cho Masuda; Akio Yoshida-cho Uesugi
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2018-04-25
Also published as: DE69821044D1; EP0874068A1; EP0874068B1; US6143158A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumträgers für eine lithografische Druckplatte, welches das Aufrauen der Oberfläche einer Aluminiumplatte, die als Träger für die lithografische Druckplatte verwendet wird, umfasst, und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumträgers für eine lithografische Druckplatte, welches zum Aufrauen der Oberfläche einer Aluminiumplatte geeignet ist, die dafür anfällig ist, dass bei der Oberflächenbehandlung des Trägers Tatami-Textur-ähnliche Streifen, die „Streaks" genannt werden, aufgrund des Unterschieds bei der Orientierung von Kristallkörnern auftreten.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Früher wurden Aluminiumträger für lithografische Druckplatten in sauren oder alkalischen wässrigen Lösungen geätzt, um bei den Herstellungsverfahren für die Träger deren Oberfläche aufzurauen. Diese Behandlung neigte jedoch dazu, dass Ungleichmäßigkeiten auftreten, die „Streaks" genannt werden. Als Ursache dafür wurde genannt, dass Unterschiede bei der Auflösungsgeschwindigkeit der Oberflächen der Aluminiumträger (nachfolgend gelegentlich Aluminiumplatten genannt) aufgrund der Orientierung der Kristalle auftritt, wenn die Auflösungsreaktion der Oberflächen voranschreitet.
Was das elektrochemische Aufrauen von Oberflächen unter Verwendung von Gleichstrom anbelangt, ist ein Verfahren bekannt, das in der US-Patentschrift 4,902,389 offenbart ist, welche der JP-A-1-141094 (der Ausdruck "JP-A", wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine "ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung") entspricht, und was das elektrochemische Aufrauen von Oberflächen unter Verwendung von Wechselstrom zur Bildung von gleichförmig verteilten Bienenwabenlöchern anbelangt, ist ein Verfahren aus der US-Patentschrift Nr. 4,561,944 bekannt, welche der JP-B-5-65360 (der Ausdruck "JP-B", wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine "geprüfte japanische Patentanmeldung") entspricht, bekannt. Das US-Patent Nr. 4,561,944 offenbart, dass das Verhältnis Qc/Qa der Elektrizitätsmenge Qc zu einem Zeitpunkt, zu dem die Aluminiumplatte die Kathode ist, zur Elektrizitätsmenge Qa zu einem Zeitpunkt, zu dem die Aluminiumplatte die Anode ist, in einem Bereich von 1 bis 2,5 geeignet ist, und falls es größer als 2,5 ist, keine gleichförmigen Körner gebildet werden und die Energieeffizienz verringert wird. Was das elektrochemische Aufrauen von Oberflächen unter Verwendung von Wechselstrom anbelangt, offenbart die JP-A-55-137993, dass das Verhältnis Qc/Qa in einem Bereich von 0,3 bis 0,95 geeignet ist.
Die JP-A-63-176188 lehrt, dass die Durchführung einer elektrolytischen Polierbehandlung nach der elektrochemischen Oberflächenaufraubehandlung effektiv ist.
Weiterhin lehrt die JP-A-6-135175, dass es effektiv ist, chemisches Ätzen vor und nach der elektrochemischen Oberflächenaufraubehandlung durchzuführen.
Wie oben beschrieben wurde, wird das Oberflächenaufrauen einer Aluminiumplatte durch geeignete Kombination von mechanischem Oberflächenaufrauen, elektrochemischem Oberflächenaufrauen, elektrolytischem Polieren und chemischen Ätzen durchgeführt. Wenn jedoch in der zu bearbeitenden Aluminiumplatte unterschiedliche Orientierungen von Kristallkörnern vorliegen, so besteht beim chemischen Ätzen eine Tendenz dazu, dass Tatami texturähnliche Streifen, die wie bereits oben erwähnt auch Streifen oder „Streaks" genannt werden, auftreten. Daher ist es notwendig, dass die Wärmebehandlungsbedingungen beim Aluminiumplattenwalzverfahren die Glieder gesteuert werden und folglich waren die herkömmlichen Verfahren für industrielle Anwendungen nachteilig.
Auf der anderen Seite offenbart die JP-B-57-46436 ein Verfahren, das das Durchführen einer alkalischen elektrolytischen Polierbehandlung an einer mechanisch oberflächenaufgerauten Aluminiumplatte umfasst, und danach das Anodisieren der Platte.
Bei diesem Verfahren wird allerdings weder beschrieben noch untersucht, wie sich die alkalische elektrolytische Polierbehandlung auf das Auftreten der Behandlungsungleichförmigkeit, die durch die Orientierung der Kristallkörner bewirkt wird, auswirkt.
Auf der anderen Seite existiert die Forderung nach einem geringeren Verbrauch von alkalischen wässrigen Lösungen. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, eine hohe Aluminiumkonzentration in alkalischen wässrigen Lösungen bereitzustellen und die Abnahme der Menge an wässriger Lösung, die vom System nach außen abgegeben wird, zu steuern. Wenn jedoch die Konzentration von Aluminium in der alkalischen wässrigen Lösung groß ist, wurden die folgenden Probleme beobachtet: erhöhte elektrolytische Spannung, eine Neigung zur Entwicklung von Behandlungsungleichförmigkeit und zur Bildung von Oxidschichten, die nicht leicht entfernt werden können.
Die EP-A-0 268 790 offenbart ein Verfahren zum Modifizieren der Oberfläche von Aluminium, das zur Herstellung von Druckplatten verwendet wird, wobei das Aluminium als ein Trägermaterial verwendet wird. Das Material wird durch eine Reihe von Schritten behandelt, welche mechanisches Oberflächenaufrauen, Zwischenbehandlung, elektrochemisches Oberflächenaufrauen, Zwischenbehandlung und anodisches Oxidieren umfassen. Bei den zwei Zwischenschritten wird die Aluminiumplatte als eine Kathode in einem wässrigen Elektrolyten verwendet, wobei Gleichströme zwischen 3 und 100 A/dm² fließen. Die Behandlung wird bei einer Temperatur zwischen 15 und 90°C durchgeführt und Aluminium im Bereich von 0,1 bis 10 g/m² gelöst. Der für diese Zwischenschritte verwendete Elektrolyt ist eine alkalische oder saure wässrige Lösung mit einem pH-Wert zwischen 0 und 11.
In der Datenbank WPI Sektion CH, Woche 7848 Derwent Publications Ltd., London, GB, Klasse G05, AN78-86992AXP002071475 und in der JP 53123205A, werden ein Aluminiumträger für eine Druckplatte offenbart, der gemäß folgenden Schritten behandelt wird: mechanisches Schleifen, elektrolytisches Polieren und anodisches Oxidieren. Für das elektrolytische Polieren wird ein Elektrolyt verwendet, der z. B. Natriumhydroxid enthält. Gemäß dieser Behandlung sollte eine konstante Oberflächenform erhalten werden, indem die Menge des gelösten Aluminiums nach dem mechanischen Schleifen konstant gehalten wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumträgers bereitzustellen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen werden in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß der Erfindung kann die Menge von Aluminium, das während des elektrolytischen Polierbehandlungsschritts gelöst ist, durch Durchführen der chemischen Ätzbehandlung in der alkalischen oder sauren Lösung oder der elektrolytischen Ätzbehandlung unter Verwendung der Aluminiumplatte eine Kathode in der alkalischen oder sauren wässrigen Lösung vor der elektrolytischen Polierbehandlung in der alkalischen wässrigen Losung reduziert werden. Ferner werden Walzöl, Poliermittel, Oxidfilme und Verunreinigungen entfernt, so dass die elektrolytische Polierbehandlung gleichförmig durchgeführt wird.
Weiterhin können Nebenprodukte wie z. B. Oxidfilme und Verunreinigungen, die bei der elektrolytischen Polierbehandlung erzeugt werden, mittels Durchführen einer chemischen Ätzbehandlung in der alkalischen oder sauren wässrigen Lösung oder der elektrolytischen Ätzbehandlung unter Verwendung der Aluminiumplatte als einer Kathode in der alkalischen oder sauren wässrigen Lösung nach der elektrolytischen Polierbehandlung in der alkalischen wässrigen Lösung entfernt werden.
Die Nebenprodukte, wie z. B. Oxidfilme und Verunreinigungen, welche durch die elektrolytische Polierbehandlung erzeugt werden, werden entfernt, um im nachfolgenden Schritt elektrochemisches Oberflächenaufrauen gleichförmig durchzuführen, und die Aluminiumplatte kann nach der Anodisierbehandlung als ein besserer Aluminiumträger für eine lithografische Druckplatte verwendet werden.
Es ist weiterhin möglich, die Konzentration und die Temperatur der alkalischen wässrigen Lösung, die bei der elektrolytischen Polierbehandlung verwendet wird, niedriger als bei einer chemischen Ätzlösung festzulegen, was den Vorteil bringt, dass das Einstellen und die Steuerung leicht sind.
Die beigefügte Zeichnung zeigt:
1 ist eine schematische Ansicht, die eine elektrolytische Poliervorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Erzeugen eines Aluminiumträgers für eine lithografische Druckplatte gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Ansicht, die eine Ausführungsform einer Vorrichtung zeigt, die zum elektrolytischen Polieren bei einem Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumträgers für eine lithografische Druckplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
3 ist eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung, die zum elektrolytischen Polieren bei einem Verfahren zum Erzeugen eines Aluminiumträgers für eine lithografische Druckplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
4 ist eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung, die zum elektrolytischen Polieren bei einem Verfahren zum Erzeugen eines Aluminiumträgers für eine lithografische Druckplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
5 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung, die zum elektrolytischen Polieren bei einem Verfahren zum Erzeugen eines Aluminiumträgers für eine lithografische Druckplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
6 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer weiteren Vorrichtung, die zum elektrochemischen Oberflächenaufrauen bei einem Verfahren zum Erzeugen eines Aluminiumträgers für eine lithografische Druckplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und zum elektrochemischen Oberflächenaufrauen unter Verwendung von Wechselstrom verwendet wird;
7 ist ein Wellenformdiagramm, das ein Beispiel einer Gleichstromwellenform zeigt, welche bei der elektrolytischen Polierbehandlung verwendet wird;
8 ist ein Wellenformdiagramm, das ein weiteres Beispiel einer Gleichstromwellenform zeigt, welche bei der elektrolytischen Polierbehandlung verwendet wird; und
9 ist ein schematisches Wellenformdiagramm, welches ein Beispiel einer Wechselstromwellenform zeigt, welche bei einer elektrochemischen Oberflächenaufraubehandlung unter Verwendung von Wechselstrom verwendet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter im Detail beschrieben.
(Ausführungsform 1)
Eine Aluminiumplatte wird in der unten beschriebenen Reihenfolge (1) bis (4) behandelt:
(1) Chemische Ätzbehandlung der Aluminiumplatte in saurer oder alkalischer wässriger Lösung
Zum Entfernen von natürlichen Oxidfilmen, Verunreinigungen und Walzöl auf einer Oberfläche der Platte zum Homogenisieren des Zustands der Oberfläche wird die Aluminiumplatte in einer Menge von 0,1 g/m² bis 20 g/m² aufgelöst. Wenn das mechanische Aufrauen der Oberfläche bei der vorhergehenden Behandlung durchgeführt wird, dient diese Behandlung auch dazu, starke Unregelmäßigkeiten, die durch das mechanische Oberflächenaufrauen gebildet wurden, zu glätten.
(2) Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung unter Verwendung von Gleich- oder Wechselstrom in saurer wässriger Lösung
Diese Behandlung wird durchgeführt, um Löcher mit einem mittleren Durchmesser von 0,1 μm bis 3 μm auf der Oberfläche der Aluminiumplatte zu bilden. Wenn jedoch die Elektrizitätsmenge relativ erhöht wird, wird eine Oberfläche mit einer großen Welligkeit erzeugt. Verunreinigungen werden in einem Ausmaß von 0,3 g/m² bis 2 g/m² durch die elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung erzeugt.
(3) Elektrolytische Polierbehandlung der Aluminiumplatte in alkalischer wässriger Lösung
Diese Behandlung ist ein Verfahren zum Ätzen der Aluminiumplatte, um keine „Streaks" (Streifen) aufgrund unterschiedlicher Orientierung von Kristallkörnern in der Aluminiumplatte zu bilden, und wird durchgeführt, um Randbereiche der Bienenwabenlöcher zu glätten, die durch die elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung gebildet wurden. Die Menge der gelösten Aluminiumplatte liegt bevorzugt zwischen 0,01 g/m² und 3 g/m². Bei der elektrolytischen Polierbehandlung werden 0,01 g/m² bis 5 g/m², vorzugsweise 0,1 g/m² bis 3 g/m² an Oxidschichten oder Verunreinigungen auf der Oberfläche der Aluminiumplatte gebildet.
(4) Anodisierbehandlung
Die Anodisierbehandlung wird durchgeführt, um die Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche der Aluminiumplatte zu erhöhen.
(Ausführungsform 2)
Eine Aluminiumplatte wird in der Reihenfolge (1) bis (4) der unten angegebenen Schritte behandelt:
(1) Elektrolytische Polierbehandlung einer Aluminiumplatte in alkalischer wässriger Lösung
Diese Behandlung ist ein Verfahren zum Ätzen der Aluminiumplatte, damit sich wegen der unterschiedlichen Orientierungen der Kristallkörner in der Aluminiumplatte keine Streifen oder „Streaks" bilden. Es ist bevorzugt, dass die Aluminiumplatte in einer Menge von 0,01 g/m² bis 20 g/m², vorzugsweise 0,1 g/m² bis 20 g/m², gelöst wird. Bei der elektrolytischen Polierbehandlung werden 0,01 g/m² bis 8 g/m² an Oxidfilmen oder Verunreinigungen auf der Oberfläche der Aluminiumplatte gebildet. Wenn weiterhin eine mechanische Aufrauung der Oberfläche bei der vorhergehenden Behandlung durchgeführt wird, so dient diese Behandlung auch dazu, starke Unregelmäßigkeiten, die durch das mechanische Aufrauen der Oberfläche gebildet wurden, zu glätten.
(2) Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung unter Verwendung von Gleich- oder Wechselstrom in saurer wässriger Lösung
Diese Behandlung ist ähnlich zu der bei Ausführungsform 1.
(3) Chemische Ätzbehandlung der Aluminiumplatte in saurer oder alkalischer wässriger Lösung
Diese Behandlung wird durchgeführt, um Randbereiche der bienenwabenförmigen Löcher zu glätten, die bei der elektrochemischen Oberflächenaufraubehandlung gebildet wurden, und um Verunreinigungen zu entfernen, die hauptsächlich aus Aluminiumhydroxidverbindungen bestehen oder aus Oxidschichten, die durch die elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung gebildet wurden. Die Menge der gelösten Aluminiumplatte beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 g/m² und 5 g/m², und noch stärker bevorzugt 0,1 g/m² bis 3 g/m², neben den Oxidschichten oder Verunreinigungen, die durch die vorangegangene elektrochemische Oberflächenbehandlung gebildet wurden.
(4) Anodisierbehandlung
Diese Behandlung ist ähnlich zu der bei Ausführungsform 1.
(Ausführungsform 3)
Eine Aluminiumplatte wird in der Reihenfolge (1) bis (4) der unten angegebenen Schritte behandelt:
(1) Elektrolytische Polierbehandlung der Aluminiumplatte in alkalischer wässriger Lösung
Diese Behandlung ist ähnlich zu der bei Ausführungsform 2.
(2) Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung unter Verwendung von Gleich- oder Wechselstrom in saurer wässriger Lösung
Diese Behandlung ist ähnlich zu der von Ausführungsform 1.
(3) Elektrolytische Polierbehandlung der Aluminiumplatte in saurer wässriger Lösung
Diese Behandlung ist ähnlich zu der von Ausführungsform 1.
(4) Anodisierbehandlung
Diese Behandlung ist ähnlich zu der von Ausführungsform 1.
(Ausführungsform 4)
Eine Aluminiumplatte wird in der Reihenfolge (1) bis (3) der unten angegebenen Schritte behandelt:
(1) Mechanische Oberflächenaufrauung
(2) Elektrolytische Polierbehandlung der Aluminiumplatte in alkalischer wässriger Lösung
Diese Behandlung ist ähnlich zu der von Ausführungsform 2.
(3) Anodisierbehandlung
Diese Behandlung ist ähnlich zu der von Ausführungsform 1.
(Ausführungsform 5)
Wenn eine chemische Ätzbehandlung in einer alkalischen oder sauren wässrigen Lösung oder eine elektrolytische Ätzbehandlung unter Verwendung der Aluminiumplatte als Kathode in einer alkalischen oder sauren wässrigen Lösung vor und/oder nach der elektrolytischen Polierbehandlung in der alkalischen wässrigen Lösung durchgeführt wird, so kann ein besserer Aluminiumträger für eine lithografische Druckplatte erhalten werden.
Dabei beträgt die Menge der gelösten Aluminiumplatte vorzugsweise zwischen 0,01 g/m² und 5 g/m², und noch mehr bevorzugt 0,01 g/m² bis 3 g/m², und ganz besonders bevorzugt zwischen 0,1 g/m² und 3 g/m².
Die Menge an Aluminium, das beim elektrolytischen Polierbehandlungsschritt gelöst ist, kann dadurch reduziert werden, dass die chemische Ätzbehandlung in der alkalischen oder sauren wässrigen Lösung oder die elektrolytische Ätzbehandlung unter Verwendung der Aluminiumplatte als der Kathode in der alkalischen oder sauren wässrigen Lösung vor der elektrolytischen Polierbehandlung in der alkalischen wässrigen Lösung durchgeführt wird. Ferner werden Walzöl, Schleifmittel, Oxidschichten und Verunreinigungen entfernt, so dass die elektrolytische Polierbehandlung gleichförmig durchgeführt wird.
Die chemische Ätzbehandlung in der alkalischen oder sauren wässrigen Lösung oder die elektrolytische Ätzbehandlung unter Verwendung der Aluminiumplatte als Kathode in der alkalischen oder sauren Lösung nach der elektrolytischen Polierbehandlung in der alkalischen wässrigen Lösung wird durchgeführt, um Nebenprodukte wie z. B. Oxidschichten und Verunreinigungen, die durch die elektrolytische Polierbehandlung erzeugt werden, zu entfernen.
Eine solche Behandlung kann die Nebenprodukte wie z. B. Oxidfilme und Verunreinigungen, die durch die elektrolytische Polierbehandlung erzeugt wurden, entfernen, so dass im nachfolgenden Schritt eine gleichförmige elektrochemische Oberflächenaufrauung durchgeführt werden kann, und die Aluminiumplatte kann nach der Anodisierbehandlung als ein besserer Aluminiumträger für eine lithografische Druckplatte verwendet werden.
(Ausführungsform 6)
Wenn das chemische Ätzen unter Verwendung der alkalischen wässrigen Lösung oder die elektrolytische Ätzbehandlung unter Verwendung der Aluminiumplatte als Kathode in der alkalischen wässrigen Lösung gemäß einer der vorangegangen beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 5 durchgeführt werden, so bilden sich im Allgemeinen auf einer Aluminiumoberfläche Verunreinigungen. Es wird daher bevorzugt, dass eine Behandlung zur Entfernung von Verunreinigung unter Verwendung von Phosphorsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Chromsäure, Salzsäure oder eines Säuregemischs mit zwei oder mehr der zuvor genannten Säuren durchgeführt wird.
(Ausführungsform 7)
Die Behandlung, die bei irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 3 und Ausführungsformen 5 und 6 nachfolgend auf die mechanische Oberflächenaufrauungsbehandlung beschrieben wurde, kann den Verbrauch an elektrischer Energie verringern, der beim elektrochemischen Oberflächenaufrauen verbraucht wird, und verringert die Behandlungsungleichmäßigkeit aufgrund der unterschiedlichen Orientierungen der Aluminiumkristallkörner.
(Ausführungsform 8)
Wenn die Aluminiumplatte unter Verwendung der Aluminiumplatte als Anode in der alkalischen wässrigen Lösung elektropoliert wird, beträgt die elektrolytische Spannung zwischen der Aluminiumplatte und der gegenüberliegenden Kathode vorzugsweise zwischen 1 V und 20 V. Das Überschreiten von 20 V führt zur Bildung von starken dicken Oxidschichten, was beim nachfolgenden Schritt zu Schwierigkeiten beim Durchführen einer gleichmäßigen Behandlung führt.
Die gemäß den Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Aluminiumplatten werden ausgewählt aus Reinaluminiumplatten, Platten aus Legierungen, die hauptsächlich aus Aluminium bestehen und geringe Mengen von anderen Elementen enthalten, und Kunststofffilmen, die mit Aluminium laminiert sind oder auf denen Aluminium abgeschieden ist.
Die in den obenerwähnten Aluminiumlegierungen enthaltenen anderen Elementen umfassen: Silicium, Eisen, Nickel, Mangan, Kupfer, Magnesium, Chrom, Zink, Bismuth, Titan und Vanadium. Gewöhnlich können bereits bekannte Materialien, die im Aluminum Handbook, 4th edition, (Keikinzoku Kyokai, 1990) beschrieben werden, wie z. B. JIS A 1050, JIS A 3103, JIS A 3005, JIS A 1100 und JIS A 3004 oder Legierungen, zu denen 5 oder weniger Gewichtsprozent an Magnesium zum Zwecke des Erhöhens der Zugfestigkeit hinzugefügt wurden, verwendet werden.
Die Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind besonders geeignet zum Aufrauen der Oberfläche von Aluminiumplatten, die durch DC-Gießprozesse, von denen Prozesstempern und Tiefofenbehandlung ausgenommen wird, hergestellt werden, oder Aluminiumplatten, die durch gleichförmige Gießprozesse hergestellt werden, von denen Prozesstempern ausgenommen ist, bei denen das Ärgernis aufgrund der Orientierung der Kristallkörner auftritt.
Die oben beschriebenen Aluminiumplatten können Aluminiumplatten sein, die durch kontinuierliche Gießwalzprozesse hergestellt wurden, und ebenso solche, die durch herkömmliche DC-Gießprozesse erzeugt wurden. Als kontinuierliche Gießwalzprozesse können Zwillingswalzprozesse, Riemengießprozesse und Blockgießprozesse verwendet werden. Die Dicke der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Aluminiumplatten beträgt etwa zwischen 0,1 mm bis etwa 0,6 mm. Es können Aluminiumplatten verwendet werden, die durch DC-Gießprozesse hergestellt wurden, von denen Prozesstempern und Tiefofenbehandlung ausgenommen sind.
Bei den Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können bekannte Vorrichtungen für die kontinuierliche Oberflächenbehandlung von Metallbahnen als Vorrichtungen hergenommen werden, die zum elektrochemischen Oberflächenaufrauen unter Verwendung von Gleich- oder Wechselstrom, oder beim elektrolytischen Polieren verwendet werden.
Bei den Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann Oberflächenbehandlung in Kombination mit wenigstens einem der folgenden Verfahren Oberflächen bereitstellen, die für lithografische Druckplatten geeignete Aluminiumträger ergeben: mechanisches Oberflächenaufrauen, elektrochemisches Oberflächenaufrauen, chemisches Ätzen, Anodisieren und Hydrophilisieren.
Danach werden darauf fotoempfindliche Schichten, oder fotoempfindliche Schichten und Zwischenschichten, abgeschieden und durch herkömmliche Verfahren getrocknet, wodurch vorsensibilisierte Platten erhalten werden, die ausgezeichnete Druckeigenschaften aufweisen. Um das Anhaften der fotoempfindlichen Schicht an einer lithografischen Schicht beim Vakuumdrucken zu verbessern, kann eine Rohsteinschicht auf der fotoempfindlichen Schicht gebildet werden. Um die Eluierung des Aluminiums bei der Entwicklung zu vermeiden, kann auf der Rückseite eine rückseitige Beschichtung vorgesehen werden. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung für die Herstellung von vorsensibilisierten Platten anwendbar, bei denen sowohl eine Seite als auch beide Seiten behandelt sind.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur zur Oberflächenaufrauung von Aluminiumträgern für lithografische Druckplatten verwendet werden, sondern auch zum Oberflächenaufrauen jedweder Aluminiumplatten.
Die entsprechenden Behandlungsverfahren, die bei den Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden nachfolgend detaillierter beschrieben.
[Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischen wässrigen Lösungen]
Die elektrolytische Polierbehandlung in alkalischen wässrigen Lösungen, wie sie bei den Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bedeutet eine elektrolytische Behandlung unter Verwendung von wässrigen Lösungen aus alkalischen Substanzen, wie z. B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat und Natriumphosphat, jeweils allein oder Mischungen daraus, Mischungen von den alkalischen Substanzen und Zinkhydroxid und Aluminiumhydroxid, oder Mischungen aus diesen alkalischen Substanzen und Salzen, wie z. B. Natriumchlorid und Kaliumchlorid, unter Verwendung von Aluminiumplatten als Anoden bei einer solchen Elektrolytzusammensetzung, Temperatur und Konzentration, das deoxidierende Materialien elektrisch gegeben sind.
Um gleichförmige Oxidschichten zuverlässig zu erzeugen können ferner Wasserstoffperoxid oder Phosphate in Konzentrationen von 1 oder weniger Gewichtsprozent hinzugefügt werden.
Obwohl alle bekannte wässrige Lösungen, die zum elektrolytischen Polieren verwendet werden, verwendet werden können, werden wässrige Lösungen bevorzugt, die hauptsächlich Natriumhydroxid enthalten. Eine wässrige Lösung, die 2 bis 30 Gew.-% Natriumhydroxid aufweist, und besonders eine wässrige Lösung, die 3 bis 20 Gew.-% an Natriumhydroxid aufweist, wird bevorzugt. Weniger als 1 Gew.-% neigen dazu, dass sich anodische Oxidschichten bilden, welche dazu führen, dass die elektrolytische Spannung ansteigt. Das Überschreiten von 30 Gew.-% führt zu starker chemischer Löslichkeit, so dass Streifen oder „Streaks" sichtbar werden.
Die Temperatur der Lösung beträgt 20° bis 80°C und bevorzugt 30° bis 50°C. Weniger als 10°C führen zu der Tendenz, dass sich anodische Oxidschichten bilden, während das Überschreiten von 90°C zu starker chemischer Löslichkeit führt, was Streifen. oder „Streaks" sichtbar macht.
Die Stromdichte beträgt im Allgemeinen zwischen 5 A/dm² und 200 A/dm², vorzugsweise zwischen 10 A/dm² und 80 A/dm², und besonders bevorzugt zwischen 10 A/dm² und 60 A/dm². Die Elektrolysedauer kann aus dem Bereich zwischen 1 Sekunde und 600 Sekunden ausgewählt werden, bevorzugt zwischen 1 Sekunde und 180 Sekunden.
Weiter enthält die alkalische wässrige Lösung vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-% an Aluminium, und besonders bevorzugt zwischen 1 Gew.-% und 8 Gew.-% an Aluminium. Falls die Aluminiumkonzentration weniger als 0,5 Gew.-% ist, nimmt die Menge der verbrauchten Flüssigkeit zu, und es wird schwierig, die Alkalimetalle durch Kristallisation zurückzugewinnen und Aluminium aus dem System abzuführen. Falls die Aluminiumkonzentration 10 Gew.-% übersteigt, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass sich starke Oxidschichten bilden und die elektrische Leitfähigkeit der alkalischen wässrigen Lösung wird verringert, so dass die elektrolytische Spannung angehoben wird.
Selbstverständlich können Legierungskomponenten in einer Aluminiumlegierung in einer Menge von 0 bis 10 Gew.-% enthalten sein.
Wenn kontinuierlicher Gleichstrom verwendet wird, beträgt die elektrolytische Spannung zwischen der Aluminiumplatte und der Kathode zwischen 1 V und 100 V. Es wird jedoch bevorzugt, dass die elektrolytischen Bedingungen so angepasst werden, dass sich eine elektrolytische Spannung zwischen 1 V und 30 V, vorzugsweise zwischen 2 V und 15 V, ergibt.
Bei den Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können Aluminiumplatten W kontinuierlich durch die Verwendung von elektrolytischen Poliereinrichtungen, die mit Fördereinrichtungen ausgestattet sind, wie in den 1 bis 5 gezeigt ist, behandelt werden.
Bezug nehmend auf die 1 bis 5 bezeichnen die Bezugszeichen 1, 2, 3, 4 und 5 die elektrolytischen Poliereinrichtungen, die Bezugszeichen 10, 20, 30 und 40 bezeichnen elektrolytische Poliertanks, die Bezugszeichen 11, 21, 31; 41 und 51 bezeichnen- Energieversorgungseinrichtungen, die Bezugszeichen 12, 22, 32 und 42 bezeichnen Kathoden, das Bezugszeichen bezeichnet eine Transportwalze, das Bezugszeichen 14 bezeichnet Andruckwalzen, die Bezugszeichen 15, 25, 35 und 45 bezeichnen Behandlungsflüssigkeiten, das Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Pfadwalze, die Bezugszeichen 23, 33 und 43 bezeichnen Anoden, das Bezugszeichen W bezeichnet Aluminiumplatten, die Bezugszeichen 29, 29A und 29B bezeichnen Zufuhrtanks. Bezug nehmend auf 6 bezeichnet das Bezugszeichen 52 eine radiale Trommelwalze, die Bezugszeichen 53a und 53b bezeichnen Hauptelektroden, das Bezugszeichen 54 bezeichnet einen Elektrolytzufuhreinlass, das Bezugszeichen 57 bezeichnet eine Elektrolytdurchführung, das Bezugszeichen 58 bezeichnet eine Hilfselektrode, und das Bezugszeichen 80 bezeichnet einen Hilfselektrodentank.
Obwohl es möglich ist, für den elektrischen Strom Gleichstrom, gepulsten Gleichstrom und Wechselstrom zu verwenden, wird kontinuierlicher Gleichstrom bevorzugt. Als die elektrolytischen Poliertanks können zur elektrolytischen Behandlung bekannte Tanks wie Tanks vom flachen Typ oder vom radialen Typ verwendet werden.
Die mittlere Strömungsrate zwischen der Aluminiumplatte und der Elektrode, die entweder eine parallele Strömung oder eine Gegenströmung zur Aluminiumplatte sein kann, beträgt bevorzugt zwischen 1 cm/Sekunde und 400 cm/Sekunde. Der Abstand zwischen der Aluminiumplatte und der Elektrode beträgt bevorzugt zwischen 0,3 cm und 30 cm. Das Transportsystem kann entweder ein Direkttransportsystem unter Verwendung einer Transportwalze (vgl. 1) sein, oder ein Flüssigkeitstransportsystem ohne Transportwalze (vgl. ein indirektes Transportsystem, das in den 2 bis 5 gezeigt ist).
Was die Materialien und Strukturen der verwendeten Elektroden anbelangt, so können solche verwendet werden, die bei der elektrolytischen Behandlung bereits auf herkömmliche Weise verwendet werden. Wenn das Flüssigkeitstransportsystem verwendet wird, wird bevorzugt, dass die elektrolytische Zelle, in der die Anode angeordnet ist, von der elektrolytischen Zelle getrennt ist, in der die Kathode angeordnet ist. Die Aluminiumplatte, die zwischen der elektrolytischen Zelle, in der die Anode angeordnet ist, und der elektrolytischen Zelle, in der die Kathode angeordnet ist transportiert wird, wird möglicherweise wegen der Wärmeerzeugung durch den Stromfluss durch Schmelzen angegriffen oder zerstört. Zum Kühlen wird daher bevorzugt, dass ein Elektrolyt durch eine Sprühdüse aufgesprüht wird.
Wenn das Flüssigkeitstransportsystem verwendet wird, fungiert die elektrolytische Zelle, in der die Anode vorgesehen ist, als ein elektrolytischer Ätztank, in dem die Aluminium platte als Katode verwendet wird. Der Elektrolyt der elektrolytischen Zelle, in der die Anode vorgesehen ist, kann entweder eine Säure oder eine Lauge sein.
Kathodenmaterialien sind vorzugsweise Kohlenstoff, Silber, Nickel, Reineisen, Edelstahl, Titan, Tantal, Niob, Zirkon, Hafnium und Platin. Anodenmaterialien sind vorzugsweise Ferrite, Platin und Iridiumoxid.
Als elektrolytische Behandlungsvorrichtungen können bekannte Vorrichtungen verwendet werden. Die Aluminiumplatte kann an einer Oberflächenseite oder einer Rückseite behandelt werden, oder an einer Seite oder an beiden Seiten.
Wenn das indirekte Transportsystem verwendet wird, wird zur Vermeidung des Verschleißes der Anode bevorzugt, dass die elektrolytische Zelle, in der die Anode vorgesehen ist, von der elektrolytischen Zelle getrennt ist, in der das elektrolytische Polieren durchgeführt wird, und dass die Zusammensetzung und Temperatur der Lösung der elektrolytischen Zelle, in der die Anode vorgesehen ist, niedriger sind, als die beim elektrolytischen Polieren.
Wenn die Temperatur, die Zusammensetzung und die mittlere Strömungsrate der Lösung konstant sind, hängt das Auftreten von Streifen von der Stromdichte ab. Daher wird es stärker bevorzugt, dass die Energieversorgung aufgeteilt ist, um die Stromdichte zu steuern, damit sich ein konstanter Wert ergibt, wie in den 2 und 3 gezeigt ist.
Weiter wird gemäß des Herstellungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung die Aluminiumplatte elektropoliert während ein elektrischer Strom durch die Aluminiumplatte geschickt wird und zugelassen wird, dass die alkalische wässrige Lösung durch einen Bereich zwischen der Aluminiumplatte und der Elektrode mit einer spezifizierten Strömungsrate strömt.
Als elektrischer Strom können Gleichstrom, gepulster Gleichstrom oder Wechselstrom verwendet werden. Gepulster oder kontinuierlicher Gleichstrom werden bevorzugt. Vom Standpunkt der Installationskosten wird bevorzugt, kontinuierlichen Gleichstrom zu verwenden, der durch Wandlung von kommerziellem Wechselstrom in Gleichstrom mit ei ner Gleichrichtungsschaltung unter Verwendung einer Gleichrichtungsvorrichtung gewandelt wird, und dann mit Hilfe einer Glättungsschaltung geglättet wird. Es können allgemein bekannte Gleichrichtungsschaltungen und Glättungsschaltungen verwendet werden. Weiterhin beträgt der Welligkeitsprozentsatz des kontinuierlichen Stroms vorzugsweise 0% bis 80%. Ein Beispiel des kontinuierlichen Stroms ist in 7 gezeigt.
Was den gepulsten Gleichstrom anbelangt, so wird bevorzugt, dass das Leistungsverhältnis zwischen der energieaktivierten Zeit Tein und der Ruhezeit Tb zwischen 100 : 1 und 1 : 100 liegt, und dass die energieaktivierte Zeitdauer Tein pro Puls zwischen einer Millisekunde und 200 Sekunden beträgt, wie in 8 gezeigt ist. Die Anstiegs- und Abfallzeit einer Wellenform betragen vorzugsweise zwischen 0 Millisekunden und 10 Millisekunden. Für den gepulsten Gleichstrom ist der Strom, der während der Ruhezeit Tb fließt, vorzugsweise 0. Jedoch ist es schwierig, diesen Strom wirklich zum Verschwinden zu bringen, so dass die Stromdichte von lb vorzugsweise zwischen 0 A/dm² und 10 A/dm² liegt.
Die Verwendung von gepulstem Strom bewirkt das abwechselnde Bilden und Auflösen von Oxidschichten. Dadurch können besser polierte Oberflächen durch geeignetes Einstellen von Tein und Tb, sowie deren Verhältnis, erhalten werden.
Als elektrolytische Poliervorrichtungen können bekannte Tanks verwendet werden, die zur elektrolytischen Behandlung verwendet werden, wie z. B. Tanks vom flachen Typ oder vom Radialtyp. Eine Vielzahl von elektrolytischen Poliervorrichtungen kann angeordnet werden, so dass die Aluminiumplatte beim aufeinanderfolgenden Transport durch diese behandelt werden kann.
Es ist jedoch notwendig, dass die alkalische wässrige Lösung durch einen Bereich zwischen der Aluminiumplatte und der Elektrode strömen kann. Dabei beträgt die Strömungsrate zwischen 10 cm/Sekunde und 400 cm/Sekunde und besonders bevorzugt ist eine mittlere Flussrate zwischen 15 cm/Sekunde und 200 cm/Sekunde. Weiterhin kann die Strömungsrichtung der alkalischen wässrigen Lösung entweder eine Parallelströmung oder eine auf die Aluminiumplatte gerichtete Gegenströmung sein.
Falls die mittlere Strömungsrate weniger als 10 cm/Sekunde beträgt, werden Streifen sichtbar, wenn die Konzentration von Aluminium in der alkalischen wässrigen Lösung hoch eingestellt ist. Das Überschreiten von 400 cm/Sekunde führt zu unwirtschaftlichen Ergebnissen wegen der hohen Stromkosten einer Versorgungspumpe.
Weiterhin beträgt der Abstand zwischen der Aluminiumplatte und der Elektrode vorzugsweise zwischen 0,3 cm und 30 cm.
Das Transportverfahren für die Aluminiumplatte kann entweder ein direktes Transportsystem mit einer Führungswalze oder ein Flüssigtransportsystem oder Führungswalze (indirektes Transportsystem) sein.
Was die Materialien und Strukturen der verwendeten Elektroden anbelangt, so können solche verwendet werden, die herkömmlicherweise bei elektrolytischer Behandlung verwendet werden.
Wenn das Flüssigtransportsystem verwendet wird, wird bevorzugt, dass die elektrolytische Zelle, in der die Anode vorgesehen ist (nachfolgend als Fördertank bezeichnet), von der elektrolytischen Zelle getrennt, in der die Kathode vorgesehen ist, um das elektrolytische Polieren durchzuführen (nachfolgend bezeichnet als elektrolytischer Poliertank). Wenn die Aluminiumplatte zwischen dem Fördertank und dem elektrolytischen Poliertank passiert, wird die Aluminiumplatte möglicherweise wegen der Wärmeerzeugung aufgrund des Stromflusses durch Schmelzen beschädigt oder zerstört. Zum Kühlen wird daher bevorzugt, dass derselbe Elektrolyt, der in beiden elektrolytischen Zellen verwendet wird, zur Aluminiumplatte zugeführt wird.
Wenn weiterhin das Flüssigkeitstransportsystem verwendet wird, so wird zur Vermeidung des Anodenverschleißes bevorzugt, dass die Zusammensetzung und Temperatur der Lösung des Fördertanks niedriger sind, als die entsprechenden Werte im elektrolytischen Poliertank.
Die Kathodenmaterialien sind vorzugsweise Kohlenstoff, Silber, Nickel, Reineisen, Edelstahl, Titan, Tantal, Niob, Zirkon und Hafnium.
Anodenmaterialien sind vorzugsweise Ferrit, Platin und Metalle aus der Platingruppe. Wenn Platin und Metalle aus der Platingruppe verwendet werden, werden Ventilmetalle wie Titan, Tantal, Niob und Zirkonium, die mit Platin überzogen oder plattiert sind, vorzugsweise verwendet.
Es wird ferner bevorzugt, dass eine Vielzahl von Anoden oder Kathoden vorgesehen ist und aufgeteilte Energieversorgungen, die mit diesen verbunden sind, verwendet werden, um die Stromverteilung in der elektrolytischen Zelle zu steuern.
Die Aluminiumplatte kann auf einer Oberflächenseite oder einer Rückseite, oder auf einer Seite oder auf beiden Seiten behandelt werden.
Auf der Oberfläche der elektropolierten Aluminiumplatte werden Nebenprodukte wie Oxidschichten und Verunreinigungen in einer Größenordnung von 0,01 g/m² bis 10 g/m² erzeugt. Die Anwesenheit solcher Nebenprodukte wie Oxidschichten und Verunreinigungen ist ungünstig, wenn die Aluminiumplatte als Aluminiumträger für eine lithografische Druckplatte verwendet werden soll. Daher wird als ein nachfolgender Schritt auf die elektrolytische Polierbehandlung die chemische Ätzbehandlung in der sauren oder alkalischen wässrigen Lösung, die elektrolytische Ätzbehandlung unter Verwendung der Aluminiumplatte als Kathode in der sauren oder alkalischen wässrigen Lösung, oder die Verunreinigungsentfernungsbehandlung in der sauren Lösung besonders bevorzugt durchgeführt.
Wenn der Oberflächenzustand ungleichmäßig ist, wird die elektrolytische Polierbehandlung nicht gleichförmig durchgeführt. Folglich wird die chemische Ätzbehandlung in der sauren oder alkalischen wässrigen Lösung, oder die elektrolytische Ätzbehandlung unter Verwendung der Aluminiumplatte als Kathode in der sauren oder alkalischen wässrigen Lösung ebenfalls besonders bevorzugt durchgeführt, bevor die elektrolytische Polierbehandlung durchgeführt wird.
5 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Vorrichtung zeigt, die geeignet ist, um die oben beschriebene elektrolytische Polierbehandlung durchzuführen.
Wie in der Figur gezeigt ist, wird eine Aluminiumplatte W zuerst zu einem Fördertank 110 transportiert und darin elektrolysiert. Die obenerwähnte alkalische wässrige Lösung, ein Elektrolyt 111, wird in der elektrolytischen Zelle 110 gespeichert, und die Aluminiumplatte W wird mit Hilfe einer Pfadwalze 113 bewegt, so dass sie zwischen den einander gegenüberliegenden Anoden 112 passiert. Die Mehrzahl der Anoden 112 sind mit DC Stromversorgungen 127 verbunden. Stromabwärts bezüglich der Anoden 112 sind Zufuhrdüsen 114 vorgesehen, und stromaufwärts sind Auslasseinrichtungen 115 für verbrauchte Flüssigkeit vorgesehen. Der Elektrolyt (alkalische wässrige Lösung) 111 wird von den Zufuhrdüsen 114 zu den Auslasseinrichtungen 115 für die verbrauchte Flüssigkeit geschickt, so dass zugelassen wird, dass er durch den Bereich zwischen der Aluminiumplatte W und den Anoden 112 strömt. Die Versorgungsdüsen 114 und die Auslasseinrichtung 115 für die verbrauchte Flüssigkeit sind jeweils zu beiden Seiten der Aluminiumplatte W vorgesehen.
Die aus dem Fördertank 110 heraus bewegte Aluminiumplatte W wird dann zu einem elektrolytischen Poliertank 120 weitergeleitet. Um dabei die Aluminiumplatte W, die zwischen dem oben erwähnten Fördertank 110 und dem elektrolytischen Poliertank 120 passiert, zu kühlen, wird derselbe Elektrolyt 111, der bei der elektrolytischen Behandlung verwendet wird, mittels Sprühdüsen 116 aufgesprüht.
Die alkalische wässrige Lösung, die den Elektrolyten 111 darstellt, wird im elektrolytischen Poliertank 120 aufbewahrt, und eine elektrolytische Behandlung unter Verwendung der Aluminiumplatte W als Anode wird durchgeführt. Eine Vielzahl von aufgeteilten Kathoden 121, die gegenüberliegend der Aluminiumplatte W vorgesehen sind, sind über Isolatoren 122 miteinander verbunden. Jede der Kathoden ist mit einer entsprechenden DC Stromquelle 127 verbunden. Auf der Seite der Aluminiumplatte W, die den Kathoden 121 gegenüberliegt, ist eine Gleitplatte 123 vorgesehen, um rückseitigen Stromfluss zu vermeiden.
Eine Zufuhrdüse 124 ist bezüglich der Kathoden 121 stromabwärts vorgesehen, und der Elektrolyt (alkalische wässrige Lösung) 111 wird durch die Versorgungsdüse 124 ausgegeben, um durch einen Bereich zwischen der Aluminiumplatte W und den Kathoden 121 zu strömen. Überschüssiger Elektrolyt 111, der aus dem elektrolytischen Poliertank 120 durch Zufuhr des Elektrolyten 111 aus der Versorgungsdüse 124 zugeführt wird, wird aus dem System abgeführt, und zwar über eine Auslasseinrichtung 126 für verbrauchte Flüssigkeit eines Tanks 125 für verbrauchte Flüssigkeit, der bezüglich des elektrolytischen Poliertanks 120 stromaufwärts vorgesehen ist.
[Elektrolytische Ätzbehandlung unter Verwendung von Aluminiumplatten als Kathoden in alkalischen wässrigen Lösungen]
Der hierin verwendete Ausdruck "elektrolytische Ätzbehandlung" bezeichnet ein Behandlungsverfahren, bei dem Aluminiumplatten durch Elektrolyse unter Verwendung eines Prozesses aufgelöst werden, bei dem Aluminiumplatten als Kathoden fungieren, wenn das Flüssigkeitszufuhrsystem bei den obenerwähnten elektrolytischen Poliervorrichtungen verwendet werden, und eine elektrolytische Behandlung unter Verwendung wässriger Lösung von alkalischen Substanzen wie z. B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat und Natriumphosphat oder Mischungen davon, Mischungen aus den alkalischen Substanzen und Zinkhydroxid und Aluminiumhydroxid, oder Mischungen aus diesen alkalischen Substanzen und Salzen wie z. B. Natriumchlorid und Kaliumchlorid, und das Verwenden der Aluminiumplatten als Kathoden.
Bei dieser Behandlung können bekannte wässrige Lösungen, die bei elektrolytischen Polieren verwendet werden, verwendet werden, es werden aber wässrige Lösungen, die hauptsächlich Natriumhydroxid enthalten, bevorzugt. Vorzugsweise wird eine wässrige Lösung verwendet, die 1% bis 30% an Natriumhydroxid enthält. Die Temperatur der Lösung liegt zwischen 10°C und 90°C (vorzugsweise zwischen 25°C und 90°C, besonders bevorzugt zwischen 25°C und 70°C, und ganz besonders bevorzugt zwischen 25°C und 50°C), die Stromdichte liegt zwischen 1 A/dm² und 200 A/dm² (vorzugsweise zwischen 1 A/dm² und 100 A/dm², besonders bevorzugt zwischen 5 A/dm² und 80 A/dm², und ganz besonders bevorzugt zwischen 10 A/dm² und 80 A/dm²), und die Zeitdauer der Elektrolyse kann aus dem Bereich zwischen 1 Sekunde und 600 Sekunden, bevor zugt 1 Sekunde und 180 Sekunden, ausgewählt werden. Nicht zu vergessen ist Aluminium, das zwischen 0 und 10 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.-% einer zulegierten Komponente in einer Aluminiumlegierung enthalten kann. Es wird besonders bevorzugt, dass die Zusammensetzung und die Temperatur der Lösung dieselben Werte annehmen, wie die elektrolytische Polierbehandlung bei den alkalischen wässrigen Lösungen.
Wenn jedoch die elektrolytische Polierbehandlung in den alkalischen wässrigen Lösungen unter den gleichen Lösungsbedingungen durchgeführt wird, bei denen Anodenmaterialien einem extremen Verbrauch unterliegen, wird die Behandlung vorzugsweise unter den elektrolytischen Bedingungen durchgeführt, bei denen wenigstens eine der folgenden Größen niedriger als die entsprechende der elektrolytischen Polierbehandlung in den alkalischen wässrigen Lösungen ist: Temperatur, Konzentration und Stromdichte.
Anodenmaterialien sind bevorzugt Ferrit, Platin und Iridiumoxid.
[Elektrolytische Ätzbehandlung unter Verwendung von Aluminiumplatten als Kathoden in sauren wässrigen Lösungen]
Diese Überschrift bezeichnet ein Behandlungsverfahren, bei dem Aluminiumplatten durch Elektrolyse unter Verwendung des Verfahrens bei dem die Aluminiumplatten als Kathoden in sauren wässrigen Lösungen aufgelöst werden, wenn das Flüssigkeitsfördersystem bei den oben beschriebenen elektrolytischen Poliervorrichtungen verwendet wird.
Um das Vermischen der Lösungen zu vermeiden, wird bevorzugt, dass ein Waschschritt zwischen den Behandlungsprozess, bei dem die Aluminiumplatte durch Elektrolyse unter Verwendung der Aluminiumplatte als Kathode in der sauren wässrigen Lösung und dem elektrolytischen Polierverfahren in der alkalischen wässrigen Lösung eingeschoben wird.
Als saure wässrige Lösung können Phosphorsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Chromsäure, Salzsäure oder eine Mischung aus zwei oder mehr der obengenannten Säuren verwendet werden.
Die Konzentration der sauren wässrigen Lösung beträgt bevorzugt 0,5 bis 65 Gew.-%, und eine wässrige Lösung mit 1 bis 30 Gew.-% an Schwefelsäure oder Phosphorsäure wird am meisten bevorzugt. Die Temperatur der Lösung liegt zwischen 10°C und 90°C (bevorzugt zwischen 25°C und 70°C), die Stromdichte liegt zwischen 1 A/dm² und 200 A/dm² (vorzugsweise zwischen 5 A/dm² und 80 A/dm²), und die elektrolytische Zeitdauer kann im Bereich zwischen 1 Sekunde und 180 Sekunden ausgewählt werden. Was Aluminium anbelangt, so können 0 bis 10 Gew.-% einer zulegierten Komponente in einer Aluminiumlegierung enthalten sein.
Die mittlere Strömungsrate zwischen der Aluminiumplatte und der Elektrode beträgt vorzugsweise zwischen 1 cm/Sekunde und 400 cm/Sekunde, wobei die Strömung entweder eine parallele Strömung oder eine Gegenströmung in Richtung der Aluminiumplatte sein kann. Die Aluminiumplatte kann auf einer Seite oder auf beiden Seiten behandelt werden.
Anodenmaterialien sind bevorzugt Ferrit, Platin und Iridiumoxid.
[Chemische Ätzbehandlung in saurer oder alkalischer wässriger Lösung]
Die Konzentration der alkalischen wässrigen Lösung liegt bevorzugt zwischen 1 und 30 Gew.-%, und weiter liegt gelöstes Aluminium in der alkalischen wässrigen Lösung vorzugsweise in einer Größenordndung von 1 bis 30 Gew.-% gelöst vor. Als alkalische wässrige Lösung wird eine wässrige Lösung, die hauptsächlich Natriumhydroxid enthält, besonders bevorzugt. Die Behandlung wird vorzugsweise bei einer Temperatur der Lösung zwischen Raumtemperatur und 95°C über eine Zeitdauer zwischen 1 Sekunde und 120 Sekunden durchgeführt.
Als Säure kann in der sauren wässrigen Lösung Phosphorsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Chromsäure, Salzsäure oder ein Säuregemisch aus einer oder mehr der obengenannten Säuren verwendet werden. Die Konzentration der sauren wässrigen Lösung liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5 und 65 Gew.-%, und weiterhin liegt Aluminium in der sauren wässrigen Lösung vorzugsweise in einer Größenordnung zwischen 0,5 und 5 Gew.-% gelöst vor. Die Behandlung wird vorzugsweise bei einer Lösungstemperatur zwischen 30°C und 95°C über eine Zeitdauer zwischen 1 Sekunde und 120 Sekunden durchgeführt. Schwefelsäure wird für die saure wässrige Lösung besonders bevorzugt.
Die Konzentrationen der Schwefelsäure und von Aluminium werden vorzugsweise in einem Bereich ausgewählt, in dem bei gewöhnlicher Temperatur keine Ablagerung erfolgt.
Nach dem Beenden der Ätzbehandlung wird vorzugsweise das Entfernen der Lösung mit Anpressrollen und das Abwaschen mit Wasser durch sprühen durchgeführt, um zu vermeiden, dass die Behandlungslösung in den nachfolgenden Schritt eingebracht wird.
[Schmutzentfernungsbehandlung in sauren wässrigen Lösungen]
Wenn die chemische Ätzbehandlung unter Verwendung von alkalischen wässrigen Lösungen durchgeführt wird, bilden sich im Allgemeinen Verunreinigungen auf der Oberfläche des Aluminiums. In diesem Fall wird daher eine Schmutzentfernungsbehandlung unter Verwendung von Phosphorsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Chromsäure, Salzsäure oder einem Säuregemisch aus zwei oder mehr der obengenannten Säuren durchgeführt.
Die Konzentration der sauren wässrigen Lösung liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5 und 60 Gew.-%, und weiter liegt die Menge an gelösten Aluminium in der sauren wässrigen Lösung vorzugsweise im Bereich zwischen 0 und 5 Gew.-%. Die Behandlung wird vorzugsweise bei einer Lösungstemperatur zwischen gewöhnlicher Temperatur und 95°C über eine Zeitdauer zwischen 1 Sekunde und 120 Sekunden durchgeführt. Nach dem Beenden der Schmutzentfernungsbehandlung werden das Entfernen der Lösung mit Anpressrollen und das Waschen mit Wasser durch Aufsprühen vorzugsweise durchgeführt, um zu vermeiden, dass die Behandlungslösung in dem nachfolgenden Schritt eingebracht wird.
[Mechanische Behandlung zur Aufrauung der Oberfläche]
Bei der mechanischen Behandlung zur Aufrauung der Oberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, eine Oberfläche der Aluminiumplatte mit einer rotierenden Nylonbürstenwalze mit einem Borstendurchmesser zwischen 0,2 mm und 1,61 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,9 mm, und einem auf deren Oberfläche aufgebrachten Schleifschlamm mechanisch aufzurauen. Es können bekannte Schleifmittel verwendet werden, wobei Quarzsand, Quarz, Aluminiumhydroxid und Mischungen daraus bevorzugt sind. Sie sind detailliert in den Schriften JP-A-6-135175 und JP-B-50-40047 beschrieben. Das spezifische Gewicht des Schleifschlamms beträgt vorzugsweise 1,05 bis 1,3.
Selbstverständlich können auch ein System zum Aufsprühen eines Schleifschlamms, ein System unter Verwendung einer Drahtbürste und ein System zum Transfer einer unebenen Oberfläche von einer Drehwalze zu einer Aluminiumplatte verwendet werden. Weitere Verfahren werden in den Schriften JP-A-55-074898, JP-A-61-162351 und JP-A-63-104889 beschrieben.
[Lösungen die hauptsächlich Salpetersäure enthalten]
Bei den Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können als Lösungen, die hauptsächlich Salpetersäure enthalten, solche verwendet werden, die bei herkömmlichen Behandlungen zur elektrochemischen Aufrauung von Oberflächen unter Verwendung von Gleichstrom oder Wechselstrom verwendet werden. Salzsäure- und/oder Salpetersäureverbindungen mit Salpetersäureionen, wie z. B. Aluminiumnitrat, Natriumnitrat und Ammoniumnitrat, und Salzsäureionen, wie z. B. Aluminiumchlorid, Natriumchlorid und Ammoniumchlorid, können in einer Größenordnung von 1 g/Liter bis zur Sättigung zu wässrigen Lösungen der Salzsäure zwischen 1 und 100 g/Liter hinzugefügt werden, um die resultierenden Lösungen zu verwenden.
In Aluminiumlegierungen enthaltene Metalle wie Eisen, Kupfer, Mangan, Nickel, Titan, Magnesium, und Quarz können in den wässrigen Lösungen, die hauptsächlich Salzsäure enthalten, aufgelöst werden. Bevorzugt werden Lösungen verwendet, die dadurch erhalten wurden, dass Aluminiumchlorid und Aluminiumnitrat zu 0,5 bis 2 gew.-%igen wässrigen Lösung von Salzsäure hinzugefügt werden, um eine Aluminiumionenkonzentration von 3 g/Liter bis 50 g/Liter zu ergeben. Die Temperatur liegt vorzugsweise zwischen 10°C und 90°C und besonders bevorzugt zwischen 40°C und 80°C.
[Lösungen die hauptsächlich Chlorsäure enthalten]
Bei den Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können als Lösungen, die hauptsächlich Salzsäure enthalten, solche verwendet werden, die bei herkömmlichen Behandlungen zur elektrochemischen Aufrauung von Oberflächen unter Verwendung von Gleichstrom oder Wechselstrom verwendet werden. Salzsäure- und/oder Salpetersäureverbindungen mit Salpetersäureionen, wie z. B. Aluminiumnitrat, Natriumnitrat und Ammoniumnitrat, und Salzsäureionen, wie z. B. Aluminiumchlorid, Natriumchlorid und Ammoniumchlorid, können in einer Größenordnung von 1 g/Liter bis zur Sättigung zu wässrigen Lösungen der Salzsäure zwischen 1 und 100 g/Liter hinzugefügt werden, um die resultierenden Lösungen zu verwenden.
In Aluminiumlegierungen enthaltene Metalle wie Eisen, Kupfer, Mangan, Nickel, Titan, Magnesium, und Quarz können in den wässrigen Lösungen, die hauptsächlich Salzsäure enthalten, aufgelöst werden. Bevorzugt werden Lösungen verwendet, die dadurch erhalten wurden, dass Aluminiumchlorid und Aluminiumnitrat zu 0,5 bis 2 gew.-%igen wässrigen Lösung von Salzsäure hinzugefügt werden, um eine Aluminiumionenkonzentration von 3 g/Liter bis 50 g/Liter zu ergeben. Die Temperatur liegt vorzugsweise zwischen 10°C und 60°C und besonders bevorzugt zwischen 20°C und 50°C. Es kann Hypochlorsäure hinzugefügt werden.
[Elektrochemisches Aufrauen der Oberfläche unter Verwendung von Wechselstrom]
Bei den Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können als Lösungen, die hauptsächlich Salpetersäure enthalten, solche verwendet werden, die bei herkömmlichen elektrochemischen Oberflächenaufraubehandlungen unter Verwendung von Gleich- oder Wechselstrom verwendet werden, verwendet werden. Vorzugsweise können sie aus den obenerwähnten wässrigen Lösungen, die hauptsächlich Salpeter säure enthalten, oder wässrigen Lösungen, die hauptsächlich Salzsäure enthalten, ausgewählt werden.
Das elektrochemische Oberflächenaufrauen in wässrigen Lösungen, die hauptsächlich Salpetersäure enthalten, führt zur Bildung von Löchern, die einen mittleren Durchmesser von 0,5 μm bis 3 μm haben. Wenn jedoch die Elektrizitätsmenge relativ erhöht wird, führt dies zu einer Konzentration der elektrolytischen Reaktion und zur Bildung von bienenwabenartig angeordneten Löchern mit einem mittleren Durchmesser, der größer als 3 μm ist. Wenn die Elektrizitätsmenge relativ hoch eingestellt wird, wird eine Oberflächen mit starken Welligkeiten gebildet.
Elektrochemisches Oberflächenaufrauen in den wässrigen Lösungen, die hauptsächlich Salzsäure enthalten, führt zur Bildung von quadratisch aussehenden Löchern mit einer Größe zwischen 0,1 und 0,5 μm. Da weiterhin die eingestellte Elektrizitätsmenge relativ groß ist, wird die Oberfläche mit großer Welligkeit ausgebildet.
Um die Streifen, die durch unterschiedliche Orientierung von Kristallkörnern verursacht werden, unsichtbar zu machen, wird bevorzugt, dass bienenwabenartig angeordnete Löcher dicht aus gebildet werden. Der Anteil der durch die bienenwabenartigen angeordneten Löcher eingenommene Platz liegt vorzugsweise zwischen 60 und 100%, und besonders bevorzugt zwischen 80 und 100%.
Was die beim elektrochemischen Oberflächenaufrauen verwendeten Wellenformen aus AC Energiequellen anbelangt, so können Sinuswellen, Rechteckwellen, Trapezwellen und Dreieckswellen verwendet werden. Eine Rechteckwelle oder eine Trapezwelle, wie in 9 gezeigt, wird bevorzugt, wobei eine Trapezwelle besonders bevorzugt ist.
Bei der in 9 gezeigten Trapezwelle (trapezförmigen Welle) beträgt die Zeit tp, die erforderlich ist, bis der Strom ausgehend von 0 einen Maximalwert erreicht, vorzugsweise 1 Millisekunde bis 10 Millisekunden. Wenn die Zeit tp weniger als 1 Millisekunde beträgt, ist eine hohe Energieversorgungsspannung erforderlich, um den Anstieg einer aktuellen Wellenform zu erreichen, und war wegen des Einflusses der Impedanz einer Leistungsschaltung, was zu hohen Anschaffungskosten für die Energieversorgung führt.
Das Überschreiten von 10 Millisekunden kann dazu führen, dass Einflüsse durch Spurenkomponenten, die im Elektrolyt enthalten sind, auftreten, was zu Schwierigkeiten beim Durchführen einer gleichmäßigen Oberflächenaufrauung führt.
Was die Bedingungen für einen Zyklus des zum elektrochemischen Oberflächenaufrauen verwendeten Wechselstroms anbelangt, so beträgt das Verhältnis tc/ta der Kathodenreaktionszeit tc zur Anodenreaktionszeit ta der Aluminiumplatte vorzugsweise 1 bis 20, das Verhältnis Qc/Qa der Elektrizitätsmenge Qc zum Zeitpunkt, wenn die Aluminiumplatte die Kathode darstellt, zur Elektrizitätsmenge Qa zum Zeitpunkt, wenn die Aluminiumplatte die Anode darstellt, vorzugsweise 0,3 bis 20, und die Anodenreaktionszeit ta liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 5 und 1000 Millisekunden. Noch mehr bevorzugt wird das tc/ta im Bereich zwischen 2,5 und 15 liegen.
Ferner wird bevorzugt, dass Qc/Qa im Bereich zwischen 2,5 und 15 liegt. Um gleichmäßige Bienenwabenlöcher auf der Oberfläche der Aluminiumplatte zu bilden, wird eine Balance zwischen der Verteilung von Oxidschichten auf der Oberfläche der Aluminiumplatte unter Bildung von Verunreinigungen, die hauptsächlich aus Aluminiumhydroxid bestehen, wichtig. Die Verteilung von Oxidschichten bedeutet die Verteilung von Ansatzpunkten für die Lochbildungsreaktion bei der Anodenreaktion der Aluminiumplatte. Die Art und Weise wie sich Verunreinigungen bilden, spielt eine wichtige Rolle zum Vermeiden der erneuten Lochbildungsreaktion in Bereichen, in denen die Lochbildungsreaktion bereits geschah, wodurch eine Versprengung der Honigwabenlöcher auftritt. Wenn die Aluminiumplatte eine Anodenreaktion erfährt, so wird die Konzentration an Aluminiumionen in der unmittelbaren Umgebung der Grenzfläche, an der die Reaktion auftritt, so hoch, dass sich Aluminiumhydroxid niederschlägt.
Weiterhin wird Wasserstoffgas erzeugt, wenn die Aluminiumplatte die Kathodenreaktion erfährt, wodurch der pH-Wert an der Grenzfläche des Aluminiumniederschlagsbereichs verändert wird, was den Niederschlag bewirkt. Insbesondere neigen Verunreinigungen dazu, sich in Bereichen niederzuschlagen, in denen bei der Anodenreaktion unmittelbar vor der Kathodenreaktion Lochbildung auftritt, so dass die Löcher bedeckt werden. Es ist daher schwierig, Strom in diese Bereiche zu schicken, so dass die Konzentrierung von Strom vermieden wird. Auf der Oberfläche der Aluminiumplatte, die elektrochemisch aufgeraut wurde, haben Bienenwabenlöcher einen mittleren Durchmesser von 0,5 μm bis 3 μm und sind gleichmäßig geformt, wenn sich Verunreinigungen von 0,8 g/m² oder mehr, hauptsächlich bestehend aus Aluminiumhydroxid, bilden.
Wenn das Verhältnis tc/ta geringer als 1 ist, nehmen die Startpunkte für die Lochbildungsreaktion aufgrund der Auflösung der Oxidschichten die durch Anodenreaktion der Aluminiumplatte gebildet wurden, ab, was dazu führt, dass sich keine gleichförmigen Bienenwabenlöcher bilden können. Wenn das Verhältnis tc/ta größer als 20 ist, werden die Oxidschichten, die durch Anodenreaktion der Aluminiumplatte gebildet wurden, zu stark aufgelöst. Somit sind die Startpunkte für die Lochbildungsreaktion zu häufig, als dass gleichförmige Bienenwabenlöcher ausgebildet werden könnten, was zu einer Erhöhung des Oberflächengebiets führt. Wenn das Verhältnis Qc/Qa kleiner als 0,3 ist, nehmen die Startpunkte für die Lochbildungsreaktion aufgrund der Auflösung der Oxidschichten die durch Anodenreaktion der Aluminiumplatte gebildet wurden, ab, was dazu führt, dass sich keine gleichförmigen Bienenwabenlöcher bilden können. Wenn das Verhältnis Qc/Qa größer als 20 ist, werden die Oxidschichten, die durch Anodenreaktion der Aluminiumplatte gebildet wurden, zu stark aufgelöst. Somit sind die Startpunkte für die Lochbildungsreaktion zu häufig, als dass gleichförmige Bienenwabenlöcher ausgebildet werden könnten, was zu einer Erhöhung des Oberflächengebiets führt.
Die Stromdichte beträgt bevorzugt 10 A/dm² bis 1000 A/dm² am Maximalwert der Trapezwelle, sowohl bei der Anodenzyklusseite la und der Kathodenzyklusseite lc des Stroms. Es wird bevorzugt, dass lc/la im Bereich zwischen 0,3 bis 20 liegt.
Die Gesamtmenge an Elektrizität, die bei der Anodenreaktion der Aluminiumplatte Teil hat, beträgt zum Zeitpunkt, wenn das elektrochemische Aufrauen beendet ist, vorzugsweise zwischen 10 C/dm² und 1000 C/dm², und besonders bevorzugt zwischen 100 C/dm² und 600 C/dm².
Als elektrolytische Zellen zur Verwendung beim elektrochemischen Aufrauen unter Verwendung von Wechselstrom bei den Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können elektrolytische Zellen verwendet werden, die bei der Oberflächenbehandlung verwendet werden, so z. B. Vertikaltyp, Flachtyp und Radialtyp elektrolytische Zellen. Allerdings werden Radialtyp elektrolytische Zellen, wie sie in der Druckschrift JP-A-5-195300 beschrieben werden, besonders bevorzugt. Die Elektrolyte, die durch die elektrolytischen Zellen passieren, können entweder parallel oder gegenläufig zur Bewegung der Aluminiumbänder sein. Mit der elektrolytischen Zelle können eine oder mehrere AC-Energiequellen verbunden sein.
Zum elektrochemischen Oberflächenaufrauen unter Verwendung von Wechselstrom kann eine Vorrichtung, die in 6 gezeigt ist, verwendet werden. Eine Aluminiumplatte W um eine radiale Trommelwalze 52 gewunden, welche in eine Hauptelektrolytzelle 50 eingetaucht ist, und wird im Verlauf ihres Transports einer Elektrolyseunterzogen, wobei die Hauptelektroden 53a und 53b mit einer AC-Energiequelle 51 verbunden sind. Ein Elektrolyt 55 wird über einen Elektrolytzufuhreinlass 54 zu einer Elektrolytpassage 57 zwischen der radialen Trommelwalze 52 und den Hauptelektroden 53a und 53b über einen Schlitz 56 zugeführt.
Die Aluminiumplatte W, die in der Hauptelektrolytzelle 50 behandelt wird, wird dann in einem Hilfsanodentank 57 einer Elektrolyse unterzogen. In diesem Hilfsanodentank 57 sind Hilfsanoden 58 gegenüberliegend der Aluminiumplatte W vorgesehen, und der Elektrolyt 55 wird zugeführt, um durch einen Bereich zwischen den Hilfselektroden 58 und der Aluminiumplatte W zu strömen.
[Elektrochemisches Aufrauen unter Verwendung von Gleichstrom]
Der Ausdruck "Oberflächenaufrauungsbehandlung unter Verwendung von Gleichstrom" bedeutet, so wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein Verfahren zum Anliegen von Gleichstrom zwischen einer Aluminiumplatte und einer gegenüberliegend vorgesehenen Elektrode, um eine Oberfläche der Aluminiumplatte elektrochemisch aufzurauen. Als Elektrolyte können solche verwendet werden, die für die elektrochemische Oberflächenaufrauungsbehandlung unter Verwendung von Gleichstrom oder Wechselstrom bekanntermaßen verwendet werden. Vorzugsweise werden sie aus den obenerwähnten wässrigen Lösungen ausgewählt, welche hauptsächlich Salpetersäure oder hauptsächlich Salzsäure enthalten. Die Temperatur liegt vorzugsweise zwischen 10°C und 80°C. Obwohl bekannte Behandlungsvorrichtungen unter Verwendung von Gleich strom zur elektrochemischen Oberflächenaufrauung unter Verwendung von Gleichstrom verwendet werden können, wird vorzugsweise eine Vorrichtung verwendet, die eine oder mehrere Paare von Anoden und Kathoden aufweist, die abwechselnd angeordnet sind, wie z. B. in der JP-A-1-141094 beschrieben wird. Beispiele von bekannten Vorrichtungen werden beschrieben in JP-A-6-328876, JP-A-8-67078, JP-A-61-19115 und JP-B-57-44760.
Weiterhin kann Gleichstrom zwischen einer Transportrolle in Kontakt mit einer Aluminiumplatte und einer gegenüberliegenden Kathode angelegt werden, um elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung unter Verwendung der Aluminiumplatte als Anode durchzuführen. Nach dem Beenden der elektrolytischen Behandlung wird bevorzugt eine Entfernung der Lösung mit den Anpresswalzen und ein Abwaschen mit Wasser durch Aufsprühen durchgeführt, um zu vermeiden, dass die Behandlungslösung in dem nachfolgenden Schritt eingebracht wird.
Beim elektrochemischen Oberflächenaufrauen wird bevorzugt ein Gleichstrom mit einer Welligkeit von 20% oder weniger verwendet. Die Stromdichte beträgt bevorzugt zwischen 10 A/dm² und 200 A/dm², und die Elektrizitätsmenge beträgt zu der Zeit, zu der die Aluminiumplatte eine Anode ist, vorzugsweise 100 C/dm² bis 1000 C/dm². Die Anoden können unter bekannten Elektroden für Sauerstofferzeugung ausgewählt werden, z. B. Ferrit, Iridiumoxid, Platin und Ventilmetalle wie Titan, Niob und mit Platin beschichtetes oder plattiertes Zirkon. Die Kathoden können ausgewählt werden unter Kohlenstoff, Platin, Titan, Niob, Zirkon, Edelstahl und Kathoden für Brennstoffzellen.
[Anodisierbehandlung]
Um die Abriebsbeständigkeit der Oberflächen der Aluminiumplatten zu erhöhen, wird eine Anodisierbehandlung durchgeführt. Bei der Anodisierbehandlung der Aluminiumplatten kann jeder Elektrolyt verwendet werden, solange er zur Bildung von porösen Oxidschichten beiträgt. Im Allgemeinen werden Schwefelsäure, Phosphorsäure, Oxalsäure, Chromsäure oder eine Mischung daraus verwendet. Die Konzentration des Elektrolyten wird geeignet in Abhängigkeit von der Art des Elektrolyten ermittelt. Anodisierbedingungen können nicht ohne Einschränkung angegeben werden, da sie sehr abhängig von der Art des Elektrolyten variieren. Jedoch sind im Allgemeinen eine Elektrolytkonzentration im Bereich von 1 bis 80 Gew.-%, eine Lösungstemperatur im Bereich von 5°C bis 70°C, eine Stromdichte im Bereich von 1 A/dm² bis 60 A/dm², eine Spannung im Bereich von 1 V bis 100 V und eine Zeitdauer der Elektrolyse im Bereich von 10 Sekunden bis 300 Sekunden geeignet.
Beim Schwefelsäureverfahren wird die Behandlung gewöhnlich durch Verwendung von Gleichstrom durchgeführt. Es ist jedoch auch möglich, Wechselstrom zu verwenden. Die Menge an anodischen Oxidschichten liegt geeigneterweise zwischen 1 g/m² und 10 g/m². Weniger als 1 g/m² führen zur unzureichenden Druckbeständigkeit oder führen leicht zur Bildung von Kratzern in Nichtbildbereichen der lithografischen Druckplatten, was einhergeht mit einer Neigung zur Bildung von sogenannten Kratzflecken aufgrund des Anhaltens von Tinte an den Kratzern.
Falls notwendig wird die Aluminiumoberfläche nach der Anodisierbehandlung hydrophil gemacht. Die hierfür bei der vorliegenden Erfindung verwendete Behandlung beinhaltet einen Alkalimetallsilikatprozess (beispielsweise, eine wässrige Lösung von Natriumsilikat), wie er in den US-Patenten 2,714,066, 3,181,461, 3,280,734 und 3,902,734 beschrieben wird. Bei diesem Verfahren wird der Träger in die wässrige Lösung aus Natriumsilikat eingetaucht oder in dieser elektrolysiert. Zusätzlich wird ein Verfahren zur Behandlung des Trägers mit Kaliumfluorozirkonat, offenbart in JP-B-36-22063, oder Polyvinyl phosphonische Säure, offenbart in den US-Patenten 3,276,868, 4,153,461 und 4,689,272, verwendet.
Nach der Kornbildungsbehandlung und der Anodisierbehandlung wird vorzugsweise eine Versiegelungsbehandlung durchgeführt. Eine solche Versiegelungsbehandlung wird durch Eintauchen in eine Lösung aus heißem Wasser durchgeführt, welches heißes Wasser und ein organisches oder anorganisches Salz enthält, und durch ein Dampfbad.
Die Aluminiumplattenoberfläche, die gemäß den oben beschriebenen Verfahren nach der vorliegenden Erfindung aufgeraut wurden, sind Träger, die Eigenschaften genügen, die in den japanischen Patentanmeldungen Nrn. 8-296708 und 8-176568 beschrieben werden.
Insbesondere erfüllen die Träger die folgenden Oberflächeneigenschaften.
(1) Die Oberflächenform, die definiert wird durch die Verwendung von Werten, die mittels einer atomaren Kraftmikroskopie (AFM) gemessen wurden, liegt innerhalb des folgenden Bereichs.
(a) Unter Verwendung eines AFM, dessen Auflösung in horizontalen Richtungen (X, Y) 0,1 μm beträgt, wird das Oberflächengebiet im Bereich eines Quadrats von 100 μm durch das geeignete Dreipunktverfahren gemessen. Wenn das Oberflächengebiet als a angenommen wird und ein oberes projiziertes Gebiet als b, so beträgt das Verhältnis a/b (spezifisches Oberflächengebiet) etwa 1,15 bis 1,5.
(b) Unter Verwendung eines AFM, dessen Auflösung in horizontalen Richtungen (X, Y) 1,9 μm beträgt, wird die mittlere Oberflächenrauhigkeit im Bereich eines Quadrats von 240 μm gemessen. Die Oberflächenrauhigkeit beträgt im Mittel zwischen 0,35 μm und 1,0 μm.
(c) Unter Verwendung eines AFM, dessen Auflösung in horizontalen Richtungen (X, Y) 1,9 μm beträgt, wird das Ausmaß der Neigung im Bereich eines Quadrats von 240 μm gemessen. Das Verhältnis des Ausmaßes der Neigung von 20 Grad oder mehr liegt im Bereich zwischen 5% und 40%.
(d) Für die Träger für lithografische Druckplatten, deren Oberflächen durch das Oberflächenaufrauen Welligkeiten aufweisen, wird das Ausmaß der Oberflächenneigung mit einem AFM mit einer Auflösung von 0,1 μm in einem Quadrat von 50 μm gemessen. Der Anteil mit einem Neigungsgräd von 45 Grad oder mehr beträgt 5% bis 50%.
(2) Der 85-Grad Glanz vor dem Beschichten der fotoempfindlichen Schicht, wie er in JIS Z9741-1983 definiert wird, beträgt 30 oder weniger.
(3) Bei Beobachtung unter einem Rasterelektronenmikroskop bei einer Vergrößerung von 750 beträgt der Flächenanteil, der durch Bienenwabenlöcher eingenommen wird, die einen mittleren Durchmesser von 0,1 μm bis 3 μm aufweisen, in einem Gesichtsfeld von 80 μm zwischen 30% und 100%.
(4) Unter Verwendung eines AFM, dessen Auflösung in horizontalen Richtungen (X, Y) 0,1 μm oder 1,9 μm beträgt, wird die fraktale Dimension im Bereich von 100 μm im Quadrat oder 240 μm im Quadrat gemessen. Die fraktale Dimension, die über das Boxzählverfahren, Skalenkonversionsverfahren, Bedeckungsverfahren, Gyrationsradiusverfahren und die Dichtekorrelationsfunktion ermittelt wurden, liegt zwischen 2,1 und 2,5.
Was insbesondere die Dichte der Bienenwabenlöcher anbelangt, die durch elektrochemisches Oberflächenaufrauen unter Verwendung von Gleichstrom oder Wechselstrom gebildet wurden, kann die Bildung von Behandlungsunebenheiten aufgrund von Kristallkörnern minimiert werden für den Fall, dass der Flächenanteil, der durch die Honigwabenlöcher mit einem mittleren Durchmesser zwischen 0,1 μm und 3 μm in einem 80 μm Gesichtsfeld zwischen 60% und 100%, und besonders bevorzugt zwischen 80% und 100%, liegt, wenn eine Beobachtung mit einem Rasterelektronenmikroskop bei einer Vergrößerung von 750 erfolgt.
Beispiele für Herstellungsverfahren von Aluminiumträgern für lithografische Druckplatten gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beschrieben.
BEISPIEL 1
Eine Aluminiumplatte aus JIS A 1050 mit einer Dicke von 0,24 mm und einer Breite von 1030 mm, bei der das Halten der Trenntemperatur und das Temperverfahren ausgelassen wurden und es wahrscheinlich war, dass sich durch chemisches Ätzen in saurer oder älkalischer wässriger Lösung Streifen bilden, wurde kontinuierlich behandelt.
(1) Mechanische Oberflächenaufraubehandlung
Die Aluminiumplatte wurde mechanisch mit Hilfe von drehwalzenähnlichen Nylonbürsten aufgeraut, während eine Suspension aus Aluminiumhydroxid mit einer spezifischen Schwere von 1,12 und Wasser als Schleifschlamm auf eine Oberfläche der Aluminium platte aufgebracht wurden. Für das Material der Nylonbürsten wurde Nylon 610 verwendet. Die Länge der Borsten betrug 50 mm und ihr Durchmesser 0,295 mm. Die Nylonbürste wurde hergestellt, indem in einen Edelstahlzylinder mit einem Durchmesser von 300 mm Löcher gebohrt wurden und in diesem dicht angeordnet Borsten vorgesehen wurden. Drei Drehbürsten wurden verwendet. Die Bürstenwalze wurde druckbeaufschlagt, bis die Last eines Antriebsmotors zum Rotieren der Bürste auf Grundlage der Last bevor die Bürstenwalze an die Aluminiumplatte gepresst wurde, +6 kw erreichte. Die Rotationsrichtung der Bürsten war identisch zu der Bewegungsrichtung der Aluminiumplatte. Danach wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Aluminiumplatte betrug 50 m/Minute.
(2) Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde in wässriger Lösung, die 5 Gew.-% an Natriumhydroxid bei 35°C enthielt, elektropoliert, wobei die Aluminiumplatte als Anode bei einer Strochdichte von 30 A/dm² verwendet wurde. 5 g/m² der Aluminiumplatte wurden aufgelöst.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte mit Wasser unter Verwendung einer Sprüheinrichtung gewaschen.
(3) Chemische Ätzbehandlung in saurer wässriger Lösung
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte in eine wässrige Lösung bei 60°C über eine Zeitdauer von 120 Sekunden eingetaucht, wobei die Lösung 25 Gew.-% an Schwefelsäure enthielt, um die chemische Ätzbehandlung durchzuführen, worauf ein Abwaschen mit Wasser erfolgte.
(4) Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung
Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung von Wechselspannung kontinuierlich durchgeführt. Das in 6 gezeigte Geräte wurde verwendet. Der hierbei verwendete Elektrolyt war eine 1 gew.-%ige wässrige Lösung von Salpetersäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen und 0,007 Gew.-% an Ammoniumionen enthielt), wobei die Lösungstemperatur 45°C betrug. Bei einer Wechselspannungswellenform betrug die Zeit tp, die erforderlich war, bis der Stromwert ausgehend von 0 einen Spitzenwert erreichte, 1 Millisekunde, und die relative Einschaltdauer betrug 1 : 1. Die elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung eines trapezförmigen Rechteckwellenwechselstroms und unter Verwendung einer Kohlenstoffelektrode als Gegenelektrode durchgeführt. Als eine Hilfsanode wurde Ferrit verwendet.
Beim Spitzenwert des Stroms betrug die Stromdichte 60 A/dm² und eine gesamte Elektrizitätsmenge betrug 200 C/dm², wenn die Aluminiumplatte eine Anode war. In die Hilfselektrode wurden 5% des Stroms, das durch die Energieversorgung ausgegeben wurde, abgezweigt.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
(5) Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde in einer wässrigen Lösung, die bei 35°C 5 Gew.-% an Natriumhydroxid enthielt, elektropoliert, wobei die Aluminiumplatte bei einer Stromdichte von 30 A/dm² als eine Anode verwendet wurde. 1 g/m² der Aluminiumplatte wurde aufgelöst.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
(6) Chemische Ätzbehandlung in saurer wässriger Lösung
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte bei 60°C über eine Zeitdauer von 120 Sekunden in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 25 Gew.-% an Schwefelsäure enthielt, um die chemische Ätzbehandlung durchzuführen, worauf das Abwaschen mit Wasser erfolgte.
(7) Anodisierbehandlung
Die Anodisierbehandlung wurde bei einer Lösungstemperatur von 35°C mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Lösung aus Schwefelsäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt) unter Verwendung einer DC-Spannung durchgeführt, so dass sich eine Menge an anodischen Oxidschichten von 2,4 g/m² bei einer Stromdichte von 2 A/dm² ergab. Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
Die Oberfläche der so behandelten Aluminiumplatte wurde visuell inspiziert. Als Ergebnis konnten keine Streifen beobachtet werden, die durch die Orientierung der Kristallkörner verursacht wurden.
Diese Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht beschichtet, was von Trocknen gefolgt wurde, um eine vorempfindlich gemachte Platte mit einer Trockenfilmdichte von 2,0 g/m² von einem positiven Typ vorzubereiten. Das Drucken unter Verwendung der vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
BEISPIEL 2
Das Substrat nach der Anodisierbehandlung, das gemäß Beispiel 1 erhalten wurde, wurde in eine 2,5 gew.-%ige wässrige Lösung aus Natriumsilikat über eine Zeitdauer von 14 Sekunden bei 70°C eingetaucht, um eine Hydrophilisierbehandlung durchzuführen, was durch einen Waschschritt mit Wasser unter Verwendung einer Sprüheinrichtung und durch Trocknen gefolgt wurde. Nach jeder Behandlung und jedem Waschen wurde die Lösung mit den Anpressrollen entfernt.
Die so behandelte Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht vom negativen Typ beschichtet, was von einem Trockenschritt gefolgt wurde um eine vorempfindlich gemachte Platte vorzubereiten. Das Drucken dieser vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
Auf der Oberfläche dieser Aluminiumplatte bildeten sich keine Streifen aufgrund der Orientierung der Kristallkörner aus.
BEISPIEL 3
Als Schleifschlamm beim mechanischen Polieren gemäß Beispiel 1, (1), wurde eine Flüssigkeit verwendet, die hauptsächlich Quarzsand enthielt. Die spezifische Schwere betrug 1,12. Die Behandlung wurde auf die gleiche Art durchgeführt, wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Menge des gelösten Aluminiums gegenüber Beispiel 1, (2) auf 8 g/m² geändert wurde. Auf der Oberfläche dieser Aluminiumplatte bildeten sich aufgrund der Orientierung der Kristallkörner keine Streifen auf.
Diese Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht beschichtet, gefolgt von einem Trockenschritt, um eine vorempfindlich gemachte Platte vom positiven Typ mit einer Trockenfilmdicke von 2,0 g/m² herzustellen. Das Drucken unter Verwendung dieser vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
BEISPIEL 4
Das Substrat nach der Anodisierbehandlung, das in Beispiel 3 erhalten wurde, wurde in eine 2,5 gew.-%ige wässrige Lösung aus Natriumsilikat bei 70°C für eine Zeitdauer von 14 Sekunden eingetaucht, um eine Hydrophilisierbehandlung durchzuführen, was von einem Abwaschschritt mit Wasser durch Verwendung einer Sprühvorrichtung und einem Trockenschritt gefolgt wurde. Nach jeder Behandlung und jedem Waschen wurde die Lösung mit Anpressrollen entfernt.
Die so behandelte Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht vom negativen Typ beschichtet, gefolgt von einem Trockenschritt, um eine vorempfindlich gemachte Platte herzustellen. Das Drucken dieser vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
Auf der Oberfläche dieser Aluminiumplatte entwickelten sich keine Streifen aufgrund der Orientierung der Kristallkörner.
BEISPIEL 5
Eine Aluminiumplatte aus JIS A 1050 mit einer Dicke von 0,24 mm und einer Breite von 1030 mm, bei der das Halten der Brenntemperatur und das Tempern ausgelassen wurde, und bei der die Gefahr bestand, dass sich beim chemischen Ätzen in einer sauren oder alkalischen wässrigen Lösung Streifen entwickeln, wurde kontinuierlich behandelt. Zur elektrolytischen Polierbehandlung wurde die in 4 gezeigte Vorrichtung verwendet.
(1) Mechanische Oberflächenaufraubehandlung
Die Aluminiumplatte wurde mechanisch mit Hilfe von drehwalzenähnlichen Nylonbürsten aufgeraut, während eine Suspension aus Aluminiumhydroxid mit einer spezifischen Schwere von 1,12 und Wasser als Schleifschlamm auf eine Oberfläche der Aluminiumplatte aufgebracht wurden. Für das Material der Nylonbürsten wurde Nylon 610 verwendet. Die Länge der Borsten betrug 50 mm und ihr Durchmesser 0,295 mm. Die Nylonbürste wurde hergestellt, indem in einen Edelstahlzylinder mit einem Durchmesser von 300 mm Löcher gebohrt wurden und in diesem dicht angeordnet Borsten vorgesehen wurden. Drei Drehbürsten wurden verwendet. Die Bürstenwalze wurde druckbeaufschlagt, bis die Last eines Antriebsmotors zum Rotieren der Bürste auf Grundlage der Last bevor die Bürstenwalze an die Aluminiumplatte gepresst wurde, +6 kw erreichte. Die Rotationsrichtung der Bürsten war identisch zu der Bewegungsrichtung der Aluminiumplatte. Danach wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Aluminiumplatte betrug 50 m/Minute.
(2) Chemische Ätzbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 26 Gew.-% an NaOH und 6,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt, und deren Temperatur 60°C betrug, um die Aluminiumplatte zu ätzen. Die Menge der aufgelösten Aluminiumplatte betrug 5 g/m².
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen.
(3) Schmutzentfernungsbehandlung in saurer wässriger Lösung
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte bei einer Temperatur von 30°C über eine Zeitdauer von 10 Sekunden in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 1 Gew.-% an Salpetersäure enthielt, um die Schmutzentfernungsbehandlung durchzuführen, was von einem Abwaschschritt mit Wasser gefolgt wurde.
(4) Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung
Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung von Wechselspannung kontinuierlich durchgeführt. Das in 6 gezeigte Geräte wurde verwendet. Der hierbei verwendete Elektrolyt war eine 1 gew.-%ige wässrige Lösung von Salpetersäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen und 0,007 Gew.-% an Ammoniumionen enthielt), wobei die Lösungstemperatur 45°C betrug. Bei einer Wechselspannungswellenform betrug die Zeit tp, die erforderlich war, bis der Stromwert ausgehend von 0 einen Spitzenwert erreichte, 1 Millisekunde, und die relative Einschaltdauer betrug 1 : 1. Die elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung eines trapezförmigen Rechteckwellenwechselstroms und unter Verwendung einer Kohlenstoffelektrode als Gegenelektrode durchgeführt. Als eine Hilfsanode wurde Ferrit verwendet.
Beim Spitzenwert des Stroms betrug die Stromdichte 60 A/dm² und eine gesamte Elektrizitätsmenge betrug 200 C/dm², wenn die Aluminiumplatte eine Anode war. In die Hilfselektrode wurden 5% des Stroms, das durch die Energieversorgung ausgegeben wurde, abgezweigt.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
(5) Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde in einer wässrigen Lösung, die bei 35°C 5 Gew.-% an Natriumhydroxid enthielt, elektropoliert, wobei die Aluminiumplatte bei einer Stromdichte von 30 A/dm² als eine Anode verwendet wurde. 0,6 g/m² der Aluminiumplatte wurde aufgelöst.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
(6) Elektrolytische Ätzbehandlung in alkalischer wässriger Lösung unter Verwendung der Aluminiumplatte als Kathode
Die elektrolytische Zelle (Versorgungstank) mit den Anoden, die wie bei dem in 4 gezeigten Elektrolytpolierbehandlungsschritt angeordnet sind, wurde verwendet, und die Aluminiumplatte wurde als die Kathode zur Durchführung der Elektrolyse verwendet. In der Zwischenzeit wurde eine elektrolytische Ätzbehandlung durchgeführt. Als Elektrolyt wurde eine wässrige Lösung mit 5 Gew.-% von NaOH bei 35°C verwendet. Die Menge der aufgelösten Aluminiumplatte betrug 0,4 g/m².
(7) Schmutzentfernungsbehandlung in saurer wässriger Lösung
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte für eine Zeitdauer von 5 Sekunden in eine wässrige Lösung eingetaucht, deren Temperatur 35°C betrug und die 15 Gew.-% an Schwefelsäure (diese Lösung enthielt 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen) enthielt, um die Schmutzentfernungsbehandlung durchzuführen, was von einem Waschschritt mit Wasser gefolgt wurde.
(8) Anodisierbehandlung
Die Anodisierbehandlung wurde bei einer Lösungstemperatur von 35°C mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Lösung aus Schwefelsäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt) unter Verwendung einer DC-Spannung durchgeführt, so dass sich eine Menge an anodischen Oxidschichten von 2,4 g/m² bei einer Stromdichte von 2 A/dm² ergab. Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
Die Oberfläche der so behandelten Aluminiumplatte wurde visuell inspiziert. Als Ergebnis konnten keine Streifen beobachtet werden, die durch die Orientierung der Kristallkörner verursacht wurden.
Diese Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht beschichtet, was von Trocknen gefolgt wurde, um eine vorempfindlich gemachte Platte mit einer Trockenfilmdichte von 2,0 g/m² von einem positiven Typ vorzubereiten. Das Drucken unter Verwendung der vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
BEISPIEL 6
Eine Aluminiumplatte aus JIS A 1050 mit einer Dicke von 0,24 mm und einer Breite von 1030 mm, bei der das Halten der Brenntemperatur und das Tempern ausgelassen wurde, und bei der die Gefahr bestand, dass sich beim chemischen Ätzen in einer sauren oder alkalischen wässrigen Lösung Streifen entwickeln, wurde kontinuierlich behandelt. Zur elektrolytischen Polierbehandlung wurde die in 3 gezeigte Vorrichtung verwendet.
(1) Mechanische Oberflächenaufraubehandlung
Die Aluminiumplatte wurde mechanisch mit Hilfe von drehwalzenähnlichen Nylonbürsten aufgeraut, während eine Suspension aus Aluminiumhydroxid mit einer spezifischen Schwere von 1,12 und Wasser als Schleifschlamm auf eine Oberfläche der Aluminiumplatte aufgebracht wurden. Für das Material der Nylonbürsten wurde Nylon 610 verwendet. Die Länge der Borsten betrug 50 mm und ihr Durchmesser 0,295 mm. Die Nylonbürste wurde hergestellt, indem in einen Edelstahlzylinder mit einem Durchmesser von 300 mm Löcher gebohrt wurden und in diesem dicht angeordnet Borsten vorgesehen wurden. Drei Drehbürsten wurden verwendet. Die Bürstenwalze wurde druckbeaufschlagt, bis die Last eines Antriebsmotors zum Rotieren der Bürste auf Grundlage der Last bevor die Bürstenwalze an die Aluminiumplatte gepresst wurde, +6 kw erreichte. Die Rotationsrichtung der Bürsten war identisch zu der Bewegungsrichtung der Aluminiumplatte. Danach wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Aluminiumplatte betrug 50 m/Minute.
(2) Chemische Ätzbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 26 Gew.-% an NaOH und 6,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt, und deren Temperatur 60°C betrug, um die Aluminiumplatte zu ätzen. Die Menge der aufgelösten Aluminiumplatte betrug 5 g/m².
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen.
(3) Schmutzentfernungsbehandlung in saurer wässriger Lösung
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte bei einer Temperatur von 30°C über eine Zeitdauer von 10 Sekunden in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 1 Gew.-% an Salpetersäure enthielt, um die Schmutzentfernungsbehandlung durchzuführen, was von einem Abwaschschritt mit Wasser gefolgt wurde.
(4) Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung
Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung von Wechselspannung kontinuierlich durchgeführt. Das in 5 gezeigte Geräte wurde verwendet. Der hierbei verwendete Elektrolyt war eine 1 gew.-%ige wässrige Lösung von Salpetersäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen und 0,007 Gew.-% an Ammoniumionen enthielt), wobei die Lösungstemperatur 45°C betrug. Bei einer Wechselspannungswellenfonn betrug die Zeit tp, die erforderlich war, bis der Stromwert ausgehend von 0 einen Spitzenwert erreichte, 1 Millisekunde, und die relative Einschaltdauer betrug 1 : 1. Die elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung eines trapezförmigen Rechteckwellenwechselstroms und unter Verwendung einer Kohlen stoffelektrode als Gegenelektrode durchgeführt. Als eine Hilfsanode wurde Ferrit verwendet.
Beim Spitzenwert des Stroms betrug die Stromdichte 60 A/dm² und eine gesamte Elektrizitätsmenge betrug 200 C/dm², wenn die Aluminiumplatte eine Anode war. In die Hilfselektrode wurden 5% des Stroms, das durch die Energieversorgung ausgegeben wurde, abgezweigt.
(5) Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischer wässriger Lösung unter Verwendung der Aluminiumplatte als Kathode
Die elektrolytische Zelle (Versorgungstank) mit den Anoden, die wie bei dem in 3 gezeigten Elektrolytpolierbehandlungsschritt angeordnet sind, wurde verwendet, und die Aluminiumplatte wurde als die Kathode zur Durchführung der Elektrolyse verwendet. In der Zwischenzeit wurde eine elektrolytische Ätzbehandlung durchgeführt. Als Elektrolyt wurde eine wässrige Lösung mit 5 Gew.-% von NaOH bei 35°C verwendet. Die Menge der aufgelösten Aluminiumplatte betrug 0,4 g/m².
(6) Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde in einer wässrigen Lösung, die bei 35°C 5 Gew.-% an Natriumhydroxid enthielt, elektropoliert, wobei die Aluminiumplatte bei einer Stromdichte von 30 A/dm² als eine Anode verwendet wurde. 1 g/m² der Aluminiumplatte wurde aufgelöst.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
(7) Elektrolytische Ätzbehandlung in alkalischer wässriger Lösung unter Verwendung der Aluminiumplatte als Kathode
Die elektrolytische Zelle (Versorgungstank) mit den Anoden, die wie bei dem in 4 gezeigten Elektrolytpolierbehandlungsschritt angeordnet sind, wurde verwendet, und die Aluminiumplatte wurde als die Kathode zur Durchführung der Elektrolyse verwendet. In der Zwischenzeit wurde eine elektrolytische Ätzbehandlung durchgeführt. Als Elektrolyt wurde eine wässrige Lösung mit 5 Gew.-% von NaOH bei 35°C verwendet. Die Menge der aufgelösten Aluminiumplatte betrug 0,2 g/m².
(8) Schmutzentfernungsbehandlung in saurer wässriger Lösung
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte für eine Zeitdauer von 5 Sekunden in eine wässrige Lösung eingetaucht, deren Temperatur 35°C betrug und die 15 Gew.-% an Schwefelsäure (diese Lösung enthielt 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen) enthielt, um die Schmutzentfernungsbehandlung durchzuführen, was von einem Waschschritt mit Wasser gefolgt wurde.
(9) Anodisierbehandlung
Die Anodisierbehandlung wurde bei einer Lösungstemperatur von 35°C mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Lösung aus Schwefelsäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt) unter Verwendung einer DC-Spannung durchgeführt, so dass sich eine Menge an anodischen Oxidschichten von 2,4 g/m² bei einer Stromdichte von 2 A/dm² ergab. Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
Die Oberfläche der so behandelten Aluminiumplatte wurde visuell inspiziert. Als Ergebnis konnten keine Streifen beobachtet werden, die durch die Orientierung der Kristallkörner verursacht wurden.
Diese Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht beschichtet, was von Trocknen gefolgt wurde, um eine vorempfindlich gemachte Platte mit einer Trockenfilmdichte von 2,0 g/m² von einem positiven Typ vorzubereiten. Das Drucken unter Verwendung der vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
BEISPIEL 7
(1) Mechanische Oberflächenaufraubehandlung
Die Aluminiumplatte wurde mechanisch mit Hilfe von drehwalzenähnlichen Nylonbürsten aufgeraut, während eine Suspension aus Aluminiumhydroxid mit einer spezifischen Schwere von 1,12 und Wasser als Schleifschlamm auf eine Oberfläche der Aluminiumplatte aufgebracht wurden. Für das Material der Nylonbürsten wurde Nylon 610 verwendet. Die Länge der Borsten betrug 50 mm und ihr Durchmesser 0,295 mm. Die Nylonbürste wurde hergestellt, indem in einen Edelstahlzylinder mit einem Durchmesser von 300 mm Löcher gebohrt wurden und in diesem dicht angeordnet Borsten vorgesehen wurden. Drei Drehbürsten wurden verwendet. Die Bürstenwalze wurde druckbeaufschlagt, bis die Last eines Antriebsmotors zum Rotieren der Bürste auf Grundlage der Last bevor die Bürstenwalze an die Aluminiumplatte gepresst wurde, +6 kw erreichte. Die Rotationsrichtung der Bürsten war identisch zu der Bewegungsrichtung der Aluminiumplatte. Danach wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Aluminiumplatte betrug 50 m/Minute.
(2) Chemische Ätzbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 26 Gew.-% an NaOH und 6,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt, und deren Temperatur 60°C betrug, um die Aluminiumplatte zu ätzen. Die Menge der aufgelösten Aluminiumplatte betrug 5 g/m².
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen.
(3) Schmutzentfernungsbehandlung in saurer wässriger Lösung
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte bei einer Temperatur von 30°C über eine Zeitdauer von 10 Sekunden in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 1 Gew.-% an Salpetersäure enthielt, um die Schmutzentfernungsbehandlung durchzuführen, was von einem Abwaschschritt mit Wasser gefolgt wurde.
(4) Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung
Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung von Wechselspannung kontinuierlich durchgeführt. Das in 6 gezeigte Geräte wurde verwendet. Der hierbei verwendete Elektrolyt war eine 1 gew.-%ige wässrige Lösung von Salpetersäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen und 0,007 Gew.-% an Ammoniumionen enthielt), wobei die Lösungstemperatur 45°C betrug. Bei einer Wechselspannungswellenfonn betrug die Zeit tp, die erforderlich war, bis der Stromwert ausgehend von 0 einen Spitzenwert erreichte, 1 Millisekunde, und die relative Einschaltdauer betrug 1 : 1. Die elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung eines trapezförmigen Rechteckwellenwechselstroms und unter Verwendung einer Kohlenstoffelektrode als Gegenelektrode durchgeführt. Als eine Hilfsanode wurde Ferrit verwendet.
Beim Spitzenwert des Stroms betrug die Stromdichte 60 A/dm² und eine gesamte Elektrizitätsmenge betrug 200 C/dm², wenn die Aluminiumplatte eine Anode war. In die Hilfselektrode wurden 5% des Stroms, das durch die Energieversorgung ausgegeben wurde, abgezweigt.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
(5) Elektrolytische Ätzbehandlung in alkalischer wässriger Lösung unter Verwendung der Aluminiumplatte als Kathode
Die elektrolytische Zelle (Versorgungstank) mit den Anoden, die wie bei dem in 4 gezeigten Elektrolytpolierbehandlungsschritt angeordnet sind, wurde verwendet, und die Aluminiumplatte wurde als die Kathode zur Durchführung der Elektrolyse verwendet. In der Zwischenzeit wurde eine elektrolytische Ätzbehandlung durchgeführt. Als Elektrolyt wurde eine wässrige Lösung mit 5 Gew.-% von NaOH bei 35°C verwendet. Die Menge der aufgelösten Aluminiumplatte betrug 0,4 g/m².
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
(6) Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde in einer wässrigen Lösung, die bei 35°C 5 Gew.-% an Natriumhydroxid enthielt, elektropoliert, wobei die Aluminiumplatte bei einer Stromdichte von 30 A/dm² als eine Anode verwendet wurde. 0,6 g/m² der Aluminiumplatte wurde aufgelöst.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
(7) Chemische Ätzbehandlung in saurer wässriger Lösung
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte in eine wässrige Lösung bei 60°C über eine Zeitdauer von 120 Sekunden eingetaucht, wobei die Lösung 25 Gew.-% an Schwefelsäure enthielt, um die chemische Ätzbehandlung durchzuführen, worauf ein Abwaschen mit Wasser erfolgte.
(8) Anodisierbehandlung
Die Anodisierbehandlung wurde bei einer Lösungstemperatur von 35°C mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Lösung aus Schwefelsäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt) unter Verwendung einer DC-Spannung durchgeführt, so dass sich eine Menge an anodischen Oxidschichten von 2,4 g/m² bei einer Stromdichte von 2 A/dm² ergab. Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
Die Oberfläche der so behandelten Aluminiumplatte wurde visuell inspiziert. Als Ergebnis konnten keine Streifen beobachtet werden, die durch die Orientierung der Kristallkörner verursacht wurden.
Diese Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht beschichtet, was von Trocknen gefolgt wurde, um eine vorempfindlich gemachte Platte mit einer Trockenfilmdichte von 2,0 g/m² von einem positiven Typ vorzubereiten. Das Drucken unter Verwendung der vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
BEISPIEL 8
Eine Aluminiumplatte aus JIS A 1050 mit einer Dicke von 0,24 mm und einer Breite von 1030 mm, bei der das Halten der Trenntemperatur und das Temperverfahren ausgelassen wurden und es wahrscheinlich war, dass sich durch chemisches Ätzen in saurer oder alkalischer wässriger Lösung Streifen bilden, wurde kontinuierlich behandelt.
(1) Mechanische Oberflächenaufraubehandlung
Die Aluminiumplatte wurde mechanisch mit Hilfe von drehwalzenähnlichen Nylonbürsten aufgeraut, während eine Suspension aus Aluminiumhydroxid mit einer spezifischen Schwere von 1,12 und Wasser als Schleifschlamm auf eine Oberfläche der Aluminiumplatte aufgebracht wurden. Für das Material der Nylonbürsten wurde Nylon 610 verwendet. Die Länge der Borsten betrug 50 mm und ihr Durchmesser 0,295 mm. Die Nylonbürste wurde hergestellt, indem in einen Edelstahlzylinder mit einem Durchmesser von 300 mm Löcher gebohrt wurden und in diesem dicht angeordnet Borsten vorgesehen wurden. Drei Drehbürsten wurden verwendet. Die Bürstenwalze wurde druckbeaufschlagt, bis die Last eines Antriebsmotors zum Rotieren der Bürste auf Grundlage der Last bevor die Bürstenwalze an die Aluminiumplatte gepresst wurde, +6 kw erreichte. Die Rotationsrichtung der Bürsten war identisch zu der Bewegungsrichtung der Aluminiumplatte. Danach wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Aluminiumplatte betrug 50 m/Minute.
(2) Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischer wässrigen Lösung
Die Aluminiumplatte wurde in einer wässrigen Lösung, die 3 oder 9 Gew.-% an Natriumhydroxid und 0, 0,5, 1 oder 3 Gew.-% an Aluminium enthielt, elektropoliert, wobei kontinuierlicher Gleichstrom verwendet wurde und die Aluminiumplatte bei einer Stromdichte von 10 A/dm², 20 A/dm², 30 A/dm² oder 50 A/dm² als eine Anode verwendet wurde. Die Temperatur der alkalischen wässrigen Lösung betrug 35°C. Die Menge der aufgelösten Aluminiumplatte betrug 10 g/m². Die mittlere Strömungsrate der alkalischen wässrigen Lösung, die zwischen der Aluminiumplatte und den Elektroden strömte, betrug 0 cm/Sekunde, 6 cm/Sekunde, 20 cm/Sekunde, 40 cm/Sekunde oder 80 cm/Sekunde.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
(3) Chemische Ätzbehandlung in saurer wässriger Lösung
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte 60 Sekunden in eine wässrige Lösung von 60°C eingetaucht, die 25 Gew.-% an Schwefelsäure enthielt, um chemische Ätzbehandlung durchzuführen, was von einem Waschschritt mit Wasser gefolgt war.
Die Oberfläche der so erhaltenen Aluminiumplatte wurde visuell inspiziert. Als Folge wurden die in Tabellen 1 bis 3 erhaltenen Ergebnisse erreicht. Es bleibt somit festzustellen, dass keine Streifen oder Behandlungsungleichmäßigkeiten sich entwickelten, wenn die mittlere Strömungsrate zwischen der Aluminiumplatte und den Elektroden 18 cm/Sekunde oder mehr betrug, selbst in den Fällen, wenn die Aluminiumkonzentration in der alkalischen wässrigen Lösung hoch eingestellt war.
TABELLE 1 Unsichtbarkeit von Streifen oder Behandlungsunregelmäßigkeiten beim elektrolytischen Polieren bei einer NaOH-Konzentration von 3 Gew.-% (Stromdichte: 10 A/dm², Lösungstemperatur: 35°C)

A: unsichtbar
B: ein wenig sichtbar
C: sichtbar bevorzugte Niveaus sind A und B

TABELLE 2 Unsichtbarkeit von Streifen oder Behandlungsunregelmäßigkeiten beim elektrolytischen Polieren bei einer NaOH-Konzentration von 9 Gew.-% (Stromdichte: 10 A/dm², Lösungstemperatur: 35°C)

TABELLE 3 Unsichtbarkeit von Streifen oder Behandlungsunregelmäßigkeiten beim elektrolytischen Polieren bei einer NaOH-Konzentration von 15 Gew.-% und einer Aluminiumkonzentration von 5 Gew.-% (mittlere Strömungsrate: 18 cm/Sekunde)

BEISPIEL 9
Eine Aluminiumplatte aus JIS A 1050 mit einer Dicke von 0,24 mm und einer Breite von 1030 mm, bei der das Halten der Trenntemperatur und das Temperverfahren ausgelas sen wurden und es wahrscheinlich war, dass sich durch chemisches Ätzen in saurer oder alkalischer wässriger Lösung Streifen bilden, wurde kontinuierlich behandelt.
(1) Mechanische Oberflächenaufraubehandlung
Die Aluminiumplatte wurde mechanisch mit Hilfe von drehwalzenähniichen Nylonbürsten aufgeraut, während eine Suspension aus Aluminiumhydroxid mit einer spezifischen Schwere von 1,12 und Wasser als Schleifschlamm auf eine Oberfläche der Aluminiumplatte aufgebracht wurden. Für das Material der Nylonbürsten wurde Nylon 610 verwendet. Die Länge der Borsten betrug 50 mm und ihr Durchmesser 0,48 mm. Die Nylonbürste wurde hergestellt, indem in einen Edelstahlzylinder mit einem Durchmesser von 300 mm Löcher gebohrt wurden und in diesem dicht angeordnet Borsten vorgesehen wurden. Drei Drehbürsten wurden verwendet. Die Bürstenwalze wurde druckbeaufschlagt, bis die Last eines Antriebsmotors zum Rotieren der Bürste auf Grundlage der Last bevor die Bürstenwalze an die Aluminiumplatte gepresst wurde, +6 kw erreichte. Die Rotationsrichtung der Bürsten war identisch zu der Bewegungsrichtung der Aluminiumplatte. Danach wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Aluminiumplatte betrug 50 m/Minute.
(2) Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde bei 45°C in einer wässrigen Lösung, die 9 Gew.-% an Natriumhydroxid und 3 Gew.-% an Aluminium enthielt, unter Verwendung der Aluminiumplatte als Anode bei einer mittleren Stromdichte von 40 A/dm² und einer mittleren Strömungsrate von 50 cm/Sekunde zwischen der Aluminiumplatte und den Elektroden elektropoliert. Die Menge der gelösten Aluminiumplatte betrug 3 g/m².
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprühvorrichtung mit Wasser abgewaschen.
(3) Chemische Ätzbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte bei 70°C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 26 Gew.-% an Natriumhydroxid und 6 Gew.-% an Aluminium enthielt, um die chemische Ätzbehandlung durchzuführen, wobei 1 g/m² der Aluminiumplatte aufgelöst wurden.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen.
(4) Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung
Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung von Wechselspannung kontinuierlich durchgeführt. Das in 6 gezeigte Geräte wurde verwendet. Der hierbei verwendete Elektrolyt war eine 1 gew.-%ige wässrige Lösung von Salpetersäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen und 0,007 Gew.-% an Ammoniumionen enthielt), wobei die Lösungstemperatur 45°C betrug. Bei einer Wechselspannungswellenform betrug die Zeit tp, die erforderlich war, bis der Stromwert ausgehend von 0 einen Spitzenwert erreichte, 1 Millisekunde, und die relative Einschaltdauer betrug 1 : 1. Die elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung eines trapezförmigen Rechteckwellenwechselstroms und unter Verwendung einer Kohlenstoffelektrode als Gegenelektrode durchgeführt. Als eine Hilfsanode wurde Ferrit verwendet.
Beim Spitzenwert des Stroms betrug die Stromdichte 60 A/dm² und eine gesamte Elektrizitätsmenge betrug 250 C/dm², wenn die Aluminiumplatte eine Anode war. In die Hilfselektrode wurden 5% des Stroms, das durch die Energieversorgung ausgegeben wurde, abgezweigt.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
(5) Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde bei 45°C in einer wässrigen Lösung elektropoliert, welche 9 Gew.-% an Natriumhydroxid und 3 Gew.-% an Aluminium enthielt, wobei die Aluminiumplatte bei einer Stromdichte von 40 A/dm² und einer mittleren Strömungsrate von 50 cm/Sekunde zwischen der Aluminiumplatte und den Elektroden als eine Anode verwendet wurde. Die Menge der gelösten Aluminiumplatte betrug 1 g/m².
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprühvorrichtung mit Wasser abgewaschen.
(6) Chemische Ätzbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde bei 70°C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 9 Gew.-% an Natriumhydroxid und 3 Gew.-% an Aluminium enthielt, um die chemische Ätzbehandlung durchzuführen, wobei 0,2 g/m² der Aluminiumplatte aufgelöst wurden.
(7) Anodisierbehandlung
Die Anodisierbehandlung wurde bei einer Lösungstemperatur von 35°C mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Lösung aus Schwefelsäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt) unter Verwendung einer DC-Spannung durchgeführt, so dass sich eine Menge an anodischen Oxidschichten von 2,4 g/m² bei einer Stromdichte von 2 A/dm² ergab. Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
Die Oberfläche der so behandelten Aluminiumplatte wurde visuell inspiziert. Als Ergebnis konnten keine Streifen beobachtet werden, die durch die Orientierung der Kristallkörner verursacht wurden.
Die Oberfläche dieser Aluminiumplatte wurde unter einem Rasterelektronenmikroskop inspiziert. Es wurde dabei festgestellt, dass sich bienenwabenartige Löcher mit einem mittlerem Durchmesser von 05 μm bis 2 μm gleichförmig und dicht ausgebildet haben. Diese Aluminiumplatte hatte eine mittlere Oberflächenrauigkeit von 0,5 μm.
Diese Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht beschichtet, was von Trocknen gefolgt wurde, um eine vorempfindlich gemachte Platte mit einer Trockenfilmdichte von 2,0 g/m² von einem positiven Typ vorzubereiten.
Das Drucken unter Verwendung der vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
BEISPIEL 10
Das Substrat nach der Anodisierbehandlung, das gemäß Beispiel 9 erhalten wurde, wurde in eine 2,5 gew.-%ige wässrige Lösung aus Natriumsilikat über eine Zeitdauer von 14 Sekunden bei 70°C eingetaucht, um eine Hydrophilisierbehandlung durchzuführen, was durch einen Waschschritt mit Wasser unter Verwendung einer Sprüheinrichtung und durch Trocknen gefolgt wurde. Nach jeder Behandlung und jedem Waschen wurde die Lösung mit den Anpressrollen entfernt.
Die so behandelte Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht vom negativen Typ beschichtet, was von einem Trockenschritt gefolgt wurde um eine vorempfindlich gemachte Platte vorzubereiten. Das Drucken dieser vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
Auf der Oberfläche dieser Aluminiumplatte bildeten sich keine Streifen aufgrund der Orientierung der Kristallkörner aus.
BEISPIEL 11
Als Schleifschlamm beim mechanischen Polieren gemäß Beispiel 9, (1), wurde eine Flüssigkeit verwendet, die hauptsächlich Quarzsand enthielt. Die spezifische Schwere betrug 1,12. Die Behandlung wurde auf die gleiche Art durchgeführt, wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Menge des gelösten Aluminiums gegenüber Beispiel 9, (2) auf 8 g/m² geändert wurde. Auf der Oberfläche dieser Aluminiumplatte bildeten sich aufgrund der Orientierung der Kristallkörner keine Streifen auf.
Diese Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht beschichtet, gefolgt von einem Trockenschritt, um eine vorempfindlich gemachte Platte vom positiven Typ mit einer Trockenfilmdicke von 2,0 g/m² herzustellen. Das Drucken unter Verwendung dieser vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
BEISPIEL 12
Die Oberfläche der Aluminiumplatte wurde auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 9 aufgeraut, mit der Ausnahme, dass die Schritte (1) und (2) von Beispiel 9 in folgender Weise geändert wurden.
Der Durchmesser der Borsten, der bei Beispiel 9 (1) verwendeten Nylonbürste, wurde auf 1,07 mm geändert und die Menge der gelösten Aluminiumplatte wurde gegenüber Beispiel 9 (2) auf 7 g/m² geändert.
Die Oberfläche der so behandelten Aluminiumplatte wurde visuell inspiziert. Als Ergebnis konnten keine Streifen beobachtet werden, die durch die Orientierung der Kristallkörner verursacht wurden.
Die Oberfläche dieser Aluminiumplatte wurde unter einem Rasterelektronenmikroskop inspiziert. Es wurde dabei festgestellt, dass sich bienenwabenartige Löcher mit einem mittlerem Durchmesser von 05 μm bis 2 μm gleichförmig und dicht ausgebildet haben. Diese Aluminiumplatte hatte eine mittlere Oberflächenrauigkeit von 0,5 μm.
Diese Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht beschichtet, was von Trocknen gefolgt wurde, um eine vorempfindlich gemachte Platte mit einer Trockenfilmdichte von 2,0 g/m² von einem positiven Typ vorzubereiten. Das Drucken unter Verwendung der vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
BEISPIEL 13
Eine Aluminiumplatte aus JIS A 1050 mit einer Dicke von 0,24 mm und einer Breite von 1030 mm, bei der das Halten der Trenntemperatur und das Temperverfahren ausgelas sen wurden und es wahrscheinlich war, dass sich durch chemisches Ätzen in saurer oder alkalischer wässriger Lösung Streifen bilden, wurde kontinuierlich behandelt.
(1) Mechanische Oberflächenaufraubehandlung
Die Aluminiumplatte wurde mechanisch mit Hilfe von drehwalzenähnlichen Nylonbürsten aufgeraut, während eine Suspension aus Quarzsand mit einer spezifischen Schwere von 1,12 und Wasser als Schleifschlamm auf eine Oberfläche der Aluminiumplatte aufgebracht wurden. Für das Material der Nylonbürsten wurde Nylon 610 verwendet. Die Länge der Borsten betrug 50 mm und ihr Durchmesser 0,48 mm. Die Nylonbürste wurde hergestellt, indem in einen Edelstahlzylinder mit einem Durchmesser von 300 mm Löcher gebohrt wurden und in diesem dicht angeordnet Borsten vorgesehen wurden. Drei Drehbürsten wurden verwendet. Die Bürstenwalze wurde druckbeaufschlagt, bis die Last eines Antriebsmotors zum Rotieren der Bürste auf Grundlage der Last bevor die Bürstenwalze an die Aluminiumplatte gepresst wurde, +6 kw erreichte. Die Rotationsrichtung der Bürsten war identisch zu der Bewegungsrichtung der Aluminiumplatte. Danach wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Aluminiumplatte betrug 50 m/Minute.
(2) Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde bei 45°C in einer wässrigen Lösung, die 9 Gew.-% an Natriumhydroxid und 3 Gew.-% an Aluminium enthielt, unter Verwendung der Aluminiumplatte als Anode bei einer mittleren Stromdichte von 40 A/dm² und einer mittleren Strömungsrate von 100 cm/Sekunde zwischen der Aluminiumplatte und den Elektroden elektropoliert. Die Menge der gelösten Aluminiumplatte betrug 6 g/m².
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprühvorrichtung mit Wasser abgewaschen. Dabei betrug die Spannung zwischen der Aluminiumplatte und den gegenüberliegenden Kathoden 10 V.
(3) Chemische Ätzbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Daraufhin wurde bei 45°C eine chemische Ätzbehandlung unter Auflösung von 0,3 g/m² der Aluminiumplatte mit einer wässrigen Lösung, die 9 Gew.-% an Natriumhydroxid und 1 Gew.-% an Aluminium enthielt, durchgeführt. Daraufhin wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen.
(4) Schmutzentfernungsbehandlung
Die Aluminiumplatte wurde für 2 Sekunden bei 35°C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 10 Gew.-% an Schwefelsäure (welche 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt) enthielt, um die Schmutzentfernungsbehandlung durchzuführen.
(5) Anodisierbehandlung
Die Anodisierbehandlung wurde bei einer Lösungstemperatur von 35°C mit einer 10 gew.-%igen wässrigen Lösung aus Schwefelsäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt) unter Verwendung einer DC-Spannung durchgeführt, so dass sich eine Menge an anodischen Oxidschichten von 2,4 g/m² bei einer Stromdichte von 2 A/dm² ergab. Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
Die Oberfläche der so behandelten Aluminiumplatte wurde visuell inspiziert. Als Ergebnis konnten keine Streifen beobachtet werden, die durch die Orientierung der Kristallkörner verursacht wurden.
Diese Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht beschichtet, was von Trocknen gefolgt wurde, um eine vorempfindlich gemachte Platte mit einer Trockenfilmdichte von 2,0 g/m² von einem positiven Typ vorzubereiten. Das Drucken unter Verwendung der vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
BEISPIEL 14
Das Substrat nach der Anodisierbehandlung, das gemäß Beispiel 13 erhalten wurde, wurde in eine 2,5 gew.-%ige wässrige Lösung aus Natriumsilikat über eine Zeitdauer von 14 Sekunden bei 70°C eingetaucht, um eine Hydrophilisierbehandlung durchzuführen, was durch einen Waschschritt mit Wasser unter Verwendung einer Sprüheinrichtung und durch Trocknen gefolgt wurde. Nach jeder Behandlung und jedem Waschen wurde die Lösung mit den Anpressrollen entfernt.
Die so behandelte Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht vom negativen Typ beschichtet, was von einem Trockenschritt gefolgt wurde um eine vorempfindlich gemachte Platte vorzubereiten. Das Drucken dieser vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
Auf der Oberfläche dieser Aluminiumplatte bildeten sich keine Streifen aufgrund der Orientierung der Kristallkörner aus.
BEISPIEL 15
Eine Aluminiumplatte aus JIS A 1050 mit einer Dicke von 0,24 mm und einer Breite von 1030 mm, bei der das Halten der Trenntemperatur und das Temperverfahren ausgelassen wurden und es wahrscheinlich war, dass sich durch chemisches Ätzen in saurer oder alkalischer wässriger Lösung Streifen bilden, wurde kontinuierlich behandelt.
(1) Mechanische Oberflächenaufraubehandlung
Die Aluminiumplatte wurde mechanisch mit Hilfe von drehwalzenähnlichen Nylonbürsten aufgeraut, während eine Suspension aus Quarzsand mit einer spezifischen Schwere von 1,12 und Wasser als Schleifschlamm auf eine Oberfläche der Aluminiumplatte aufgebracht wurden. Für das Material der Nylonbürsten wurde Nylon 610 verwendet. Die Länge der Borsten betrug 50 mm und ihr Durchmesser 0,48 mm. Die Nylonbürste wurde hergestellt, indem in einen Edelstahlzylinder mit einem Durchmesser von 300 mm Löcher gebohrt wurden und in diesem dicht angeordnet Borsten vorgesehen wurden. Drei Drehbürsten wurden verwendet. Die Bürstenwalze wurde druckbeaufschlagt, bis die Last eines Antriebsmotors zum Rotieren der Bürste auf Grundlage der Last bevor die Bürstenwalze an die Aluminiumplatte gepresst wurde, +6 kw erreichte. Die Rotationsrichtung der Bürsten war identisch zu der Bewegungsrichtung der Aluminiumplatte. Danach wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Aluminiumplatte betrug 50 m/Minute.
(2) Elektrolytische Polierbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Die Aluminiumplatte wurde bei 45°C in einer wässrigen Lösung, die 9 Gew.-% an Natriumhydroxid und 3 Gew.-% an Aluminium enthielt, unter Verwendung der Aluminiumplatte als Anode bei einer mittleren Stromdichte von 40 A/dm² und einer mittleren Strömungsrate von 100 cm/Sekunde zwischen der Aluminiumplatte und den Elektroden elektropoliert. Die Menge der gelösten Aluminiumplatte betrug 6 g/m².
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprühvorrichtung mit Wasser abgewaschen. Dabei betrug die Spannung zwischen der Aluminiumplatte und den gegenüberliegenden Kathoden 10V.
(3) Chemische Ätzbehandlung in alkalischer wässriger Lösung
Daraufhin wurde bei 45°C eine chemische Ätzbehandlung unter Auflösung von 0,3 g/m² der Aluminiumplatte mit einer wässrigen Lösung, die 9 Gew.-% an Natriumhydroxid und 1 Gew.-% an Aluminium enthielt, durchgeführt. Daraufhin wurde die Aluminiumplatte mit Wasser abgewaschen.
(4) Schmutzentfernungsbehandlung
Die Aluminiumplatte wurde für 2 Sekunden bei 35°C in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 10 Gew.-% an Schwefelsäure (welche 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt) enthielt, um die Schmutzentfernungsbehandlung durchzuführen.
(5) Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung
Elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung von Wechselspannung kontinuierlich durchgeführt. Das in 6 gezeigte Geräte wurde verwendet. Der hierbei verwendete Elektrolyt war eine 1 gew.-%ige wässrige Lösung von Salpetersäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen und 0,007 Gew.-% an Ammoniumionen enthielt), wobei die Lösungstemperatur 65°C betrug. Bei einer Wechselspannungswellenform betrug die Zeit tp, die erforderlich war, bis der Stromwert ausgehend von 0 einen Spitzenwert erreichte, 1 Millisekunde, und die relative Einschaltdauer betrug 1 : 1. Die elektrochemische Oberflächenaufraubehandlung wurde unter Verwendung eines trapezförmigen Rechteckwellenwechselstroms und unter Verwendung einer Kohlenstoffelektrode als Gegenelektrode durchgeführt. Als eine Hilfsanode wurde Ferrit verwendet.
Beim Spitzenwert des Stroms betrug die Stromdichte 60 A/dm² und eine gesamte Elektrizitätsmenge betrug 150 C/dm², wenn die Aluminiumplatte eine Anode war. In die Hilfselektrode wurden 5% des Stroms, das durch die Energieversorgung ausgegeben wurde, abgezweigt.
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
(6) Chemische Ätzbehandlung in saurer wässriger Lösung
Daraufhin wurde die Aluminiumplatte bei 60°C über eine Zeitdauer von 30 Sekunden in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 25 Gew.-% an Schwefelsäure enthielt, um die chemische Ätzbehandlung durchzuführen, worauf das Abwaschen mit Wasser erfolgte.
(7) Anodisierbehandlung
Die Anodisierbehandlung wurde bei einer Lösungstemperatur von 35°C mit einer 10 gew.-%igen wässrigen Lösung aus Schwefelsäure (die 0,5 Gew.-% an Aluminiumionen enthielt) unter Verwendung einer DC-Spannung durchgeführt, so dass sich eine Menge an anodischen Oxidschichten von 2,4 g/m² bei einer Stromdichte von 2 A/dm² ergab. Daraufhin wurde die Aluminiumplatte unter Verwendung einer Sprüheinrichtung mit Wasser abgewaschen.
Die Oberfläche der so behandelten Aluminiumplatte wurde visuell inspiziert. Als Ergebnis konnten keine Streifen beobachtet werden, die durch die Orientierung der Kristallkörner verursacht wurden.
Diese Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht beschichtet, was von Trocknen gefolgt wurde, um eine vorempfindlich gemachte Platte mit einer Trockenfilmdichte von 2,0 g/m² von einem positiven Typ vorzubereiten. Das Drucken unter Verwendung der vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
BEISPIEL 16
Das Substrat nach der Anodisierbehandlung, das gemäß Beispiel 15 erhalten wurde, wurde in eine 2,5 gew.-%ige wässrige Lösung aus Natriumsilikat über eine Zeitdauer von 14 Sekunden bei 70°C eingetaucht, um eine Hydrophilisierbehandlung durchzuführen, was durch einen Waschschritt mit Wasser unter Verwendung einer Sprüheinrichtung und durch Trocknen gefolgt wurde. Nach jeder Behandlung und jedem Waschen wurde die Lösung mit den Anpressrollen entfernt.
Die so behandelte Aluminiumplatte wurde mit einer Zwischenschicht und einer fotoempfindlichen Schicht vom negativen Typ beschichtet, was von einem Trockenschritt gefolgt wurde um eine vorempfindlich gemachte Platte vorzubereiten. Das Drucken dieser vorempfindlich gemachten Platte ergab eine gute Druckplatte.
Auf der Oberfläche dieser Aluminiumplatte bildeten sich keine Streifen aufgrund der Orientierung der Kristallkörner aus.
Wie oben beschrieben, können gemäß den Verfahren zum Herstellen von Aluminiumträgern für lithografische Druckplatten gemäß der vorliegenden Erfindung selbst billige Aluminiumplatten als Aluminiumträger für lithografische Druckplatten verwendet werden, da die elektrolytische Polierbehandlung der Aluminiumplatten in den alkalischen Lösungen unter Verwendung der Aluminiumplatten als Anoden zu keinerlei Behandlungsunregelmäßigkeiten aufgrund der unterschiedlichen Orientierungen der Kristallkörner führt.
Weiterhin kann die Menge des gelösten Aluminiums durch die angelegte Elektrizitätsmenge gesteuert werden, so dass sie auf einfache Weise durch ein Herstellungssteuerungssystem unter Verwendung eines Computers gesteuert werden kann. Demzufolge kann die Produktivität unter Beibehaltung hoher Qualität erhöht werden.
Weiterhin ermöglicht der Verzicht auf vergleichsweise hohe Temperaturen und hochkonzentrierte wässrige Lösung ein Vermeiden einer Verschlechterung bei der Korrosionsbeständigkeit.
Weiterhin können die Konzentration und die Temperatur der alkalischen Lösungen, die bei der elektrolytischen Polierbehandlung verwendet werden, niedriger eingestellt werden als die vergleichbarer chemischer Ätzlösungen, was zu leichter Anpassung und Steuerung führt. Es ist daher möglich, die Qualität zu stabilisieren.
Weiterhin kann bei der Herstellung der Aluminiumträger für lithografische Druckplatten die Konzentration des Aluminiums in den alkalischen wässrigen Lösungen hoch eingestellt werden und die Menge von Abfallflüssigkeit kann herabgesetzt werden, indem zugelassen wird, dass die alkalischen wässrigen Lösungen durch die Bereiche zwischen den Aluminiumplatten und den Elektroden mit einer spezifizierten Strömungsrate strömen. Weiterhin werden die Rückgewinnung und das Recycling von Alkalis durch Kristallisation und die Abgabe von eluiertem Aluminium an die Außenseite eines Systems durch Einstellen hoher Aluminiumkonzentration einfach.
Weiterhin kann die Menge des gelösten Aluminiums durch die Menge der angelegten Elektrizität gesteuert werden, so dass sie durch ein Herstellungssteuerungssystem unter Verwendung eines Computers einfach gesteuert werden kann. Demzufolge kann die Produktivität erhöht werden, während die hohe Qualität beibehalten wird.
Weiterhin können die Konzentration und die Temperatur der alkalischen Lösungen, die bei der elektrolytischen Polierbehandlung verwendet werden, niedriger eingestellt werden als die vergleichbarer chemischer Ätzlösungen, was zu leichter Anpassung und Steuerung führt. Es ist daher möglich, die Qualität zu stabilisieren.
Obwohl die Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen gemacht werden können, die innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegen.

Claims

Ein Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumträgers für eine lithografische Druckplatte mit den Schritten: (a) elektrochemisches Oberflächenaufrauen einer Aluminiumplatte unter Verwendung von Gleich- oder Wechselstrom in einer sauren wässrigen Lösung, und (b) elektrolytisches Polieren der Aluminiumplatte, wobei die Aluminiumplatte als eine Anode in einer alkalischen wässrigen Lösung bei einer Stromdichte von 5 A/dm² bis 200 A/dm² verwendet wird, während zugelassen wird, dass die alkalische wässrige Lösung zwischen der Aluminiumplatte und einer Elektrode mit einer mittleren Strömungsrate von 10 cm/Sekunde bis 400 cm/Sekunde fließt, wobei die alkalische wässrige Lösung eine wässrige Lösung ist, deren Konzentration an alkalischen Substanzen zwischen 2 und 30 Gew.-% beträgt und deren Aluminiumkonzentration zwischen 0,5 und 10 Gew.-% beträgt und deren Temperatur zwischen 20°C und 80°C liegt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (a) vor dem Schritt (b) durchgeführt wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (a) nach dem Schritt (b) durchgeführt wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen weiteren Schritt, bei dem die Aluminiumplatte nach dem Schritt (a) in einer alkalischen wässrigen Lösung elektrolytisch poliert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen weiteren Schritt, bei dem die Aluminiumplatte in einer sauren oder alkalischen wässrigen Lösung vor dem Schritt (a) chemisch geätzt wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen weiteren Schritt, bei dem die Aluminiumplatte in einer sauren oder alkalischen wässrigen Lösung nach dem Schritt (a) chemisch geätzt wird.