SE439071B - Sett att pa elektrolytisk veg astadkomma kornig yta pa aluminium eller en aluminiumlegering - Google Patents

Description

7804205-3 bart att ytan pâ substratet bör vara sådan, att tryckbilden kraftigt kan vidhäfta därtill och att den är lätt vätbar med vatten. Det är känt att förbättra vidhäftningen hos tryckbilden och att förbättra vätningsegenskaperna hos icke-bildområdena genom att substratet göres grovt, dvs. en kornig yta åstadkommes, före anbringande av den ljuskänsliga beläggningen.

Grovheten eller djupet på ytkornigheten för ett substrat mätes vanligen genom att en nål förflyttas över ytan för erhållan- de av ett genomsnittsvärde på en mätare. Detta medeltal, benämnt medelgrovheten, är det aritmetiska medelvärdet för avvikelserna hos ytprofilen över och under en refernslinje, som definieras som en linje dragen på sådant sätt att summan av ytorna, som om- fattas av ytprofilen över linjen, är lika med summan av dessa under linjen. Medelgrovheten mätes vanligen i pm och är resultatet av flera provtagningsmätningar över ytan.

Emellertid torde inses att två ytor med samma medelgrov- hetsvärden icke nödvändigtvis uppvisar samma typ av kornighet. Så- lunda kan en yta med en kornighet med jämnt djup, dvs. samtliga fördjupningar har ungefär samma djup, uppvisa samma medelgrovhets- värde som en yta med en kornighet av ojämnt djup, dvs. fördjup- ningar av varierande djup, s Typen av kornighet som erfordras för substratet för en ljuskänslig plåt för framställning av litografiska tryckplåtar beror pâ kraven på den färdiga tryckplâten. Sålunda resulterar en finkornig yta, dvs. grunda fördjupningar, i bättre reproduktion av halvtoner, medan en grov kornighet, dvs. djupa fördjupningar, resulterar i icke-bildområden med bättre vätningsegenskaper. I båda fallen är det emellertid viktigt att fördjupningarna är jämnt fördelade över substratytan och att de är tillräckligt nära varan- dra så att toppar, istället för platäer, bildas mellan fördjup- ningarna.

Det är känt att åstadkomma kornig yta pä substrat inom framställning av litografiska tryckplâtar genom användning av en elektrolytisk metod. Vanligen åstadkommes detta genom nedsänkning av substraten i en lämplig elektrolyt, varpå de utsättes för in- verkan av växelström. Användningen av saltsyra som elektrolyt för åstadkommande av kornig yta på substrat av aluminium är välkänd och detta ger en jämn kornighet, som är lämplig för litografiska 7804203-3 plåtar över ett användbart omrâde av medelgrovhetsvärden. Då man använder saltsyra som elektrolyt på detta sätt är det emellertid svårt att erhålla en jämn kornighet med ett medelgrovhetsvärde mindre än 0,8 pm och det är nödvändigt att omsorgsfullt reglera driftbetingelserna, dvs. syrakoncentrationen för elektrolyten, för att tillförsäkra överensstämmande resultat.

Det är även känt att åstadkomma kornig yta på aluminium- substrat genom användning av en blandning av saltsyra och fosfor- syra som elektrolyt. Detta ger en jämn kornighet med ett lägre medelgrovhetsvärde än för saltsyra enbart, men har nackdelen att en alltför stor mängd smutsfläckar bildas på substratet. Närvaron av fläckar på substratet kan i vissa fall förorsaka att den ljus- känsliga beläggningen på plåten blir insolubiliserad under lagring av plåten. Sålunda måste fläckarna vanligtvis avlägsnas. En ytter- ligare nackdel med användning av en blandning av saltsyra och fos- forsyra som elektrolyt är att det är svårt att åstadkomma korn med ett område av medelgrovhetsvärden, dvs. processen är icke flexibel med avseende på typen av kornighet, som kan åstadkommas.

Det har överraskande visat sig att användningen av en elektrolyt innefattande saltsyra i blandning med vissa karboxyl- syror möjliggör att olika typer av elektrolytisk kornighet kan bildas på aluminiumsubstrat.

Vissa aluminiumlegeringar finns, vars användning som substrat inom litografisk tryckplåtsframställning är speciellt önskvärd, huvudsakligen på grund av deras större hållfasthet, men vilka är svåra att på elektrolytisk väg tillfredsställande förse med kornig yta då man såsom elektrolyt använder antingen saltsyra enbart eller en blandning av saltsyra och fosforsyra på grund av att båda dessa elektrolyter angriper föroreningarna i legeringen och sålunda förorsakar gropbildning.

Det har överraskande visat sig att användningen av ovannämnda elektrolyter innefattande saltsyra i blandning med vissa karboxylsyror medger att sådana aluminiumlegeringar på ett tillfredsställande sätt kan förses med kornig yta på elektroly- tisk väg.

Genom föreliggande uppfinning erhålles sålunda ett sätt för åstadkommande av kornig yta på elektrolytisk väg på aluminium eller en aluminiumlegering, vilket innefattar nedsänkning av 7804203-3 aluminiet eller aluminiumlegeringen i en vattenhaltig sur elek- trolyt, innehållande l - 4 kolatomer, vilket sätt kännetecknas av att elektrolyten innefattar en blandning av saltsyra och en monokarboxylsyra varpå en växelström tvingas att passera genom elektrolyten, varvid koncentrationen av saltsyra i elektrolyten är 0,05 - 0,5 M och koncentrationen av monokarboxylsyra i elektro- lyten är 0,05 - 2,20 M.

Uppfinningen avser även användning av ett stycke alu- minium eller aluminiumlegering, som genom nedsänkning i en vatten- haltig sur elektrolyt, som innefattar 0,05 - 0,5 M saltsyra och 0,05 - 2,20 M monokarboxylsyra innehållande l - 4 kolatomer, och passage av växelström genom elektrolyten har försetts med en kor- nig yta och som eventuellt anodiserats och som belagts med en ljus- känslig kompositon, som ljuskänslig plåt.

Karboxylsyran kan vara myrsyra, propionsyra, eller smör- Syrä, men är företrädesvis ättiksyra.

Generellt är koncentrationen saltsyra i blandningen ca 2 - l7 g/l (uttryckt som HCl) och koncentrationen av karboxylsyran i blandningen är ca 5 - 40 g/l. Företrädesvis är molförhållandet saltsyra : karboxylsyra i blandningen 2,7:l,0 - l,0:7,0. Generellt är förhållandet saltsyra : karboxylsyra i blandningen l,l:l,0 - l,0:l0,0 räknat på g/l. Särskilt föredrages att använda en elektro- lyt innefattande ett molförhållande saltsyra : ättiksyra av l:2, varvid saltsyrakoncentrationen lämpligen är 8,6 g/l (uttryckt som HCl) och ättiksyrakoncentrationen är 30 g/l. Åstadkommandet av den korniga ytan kan uppnås genom en satsvis process med användning av en plåt av aluminium eller alu- miniumlegering nedsänkt i elektrolyten, varpå växelströmmen bringas att passera genom elektrolyten med användning av plåten som en elektrod. En annan liknande plåt kan användas som den andra elek- troden. Alternativt kan kornigheten åstadkommas med hjälp av en kontinuerlig process genom att en kontinuerlig bana bringas att passera genom elektrolyten. I detta fall kan elektroderna, som an- vändes för införande av växelströmmen i elektrolyten, bestå av kolelektroder placerade på motsatta sidor av banan.

Den elektrolytiska kornigheten kan åstadkommas vid en " spänning av t.ex. 5 - 40 volt, företrädesvis 9 - 25 volt under 2-4 minuter. Generellt bör strömtätheten vara 3 - 4 ampere/dmz. 7804203-3 Elektrolyten kan uppvisa vilken lämplig temperatur som helst, men den är företrädesvis 25 - 3D°C, och elektrodavståndet är generellt l0 - l00 mm.

Närvaron av karboxylsyran resulterar överraskande i erhållande av en kornig yta med ett lägre medelgrovhetsvärde än vad som erhålles vid användning av en elektrolyt innehållande saltsyra enbart under för övrigt liknande betingelser. I det fall, då karboxylsyran är ättiksyra, är även medelgrovhetsvärdet beroende på spänningen snarare än på syrakoncentrationen, vilket förenklar regleringen av processen. I jämförelse med användning av en blandning av saltsyra och fosforsyra som elektrolyt kan ett större område av medelgrovhetsvärden erhållas med användning av en elektrolyt enligt föreliggande uppfinning och dessutom är grad- en av fläckbildning avsevärt mindre.

Efter åstadkommande av kornig yta kan aluminiumet eller aluminiumlegeringen anodiseras med användning av växelström, men företrädesvis likström, och t.ex. svavelsyra eller fosforsyra som elektrolyt. Därefter kan den korniga ytan (eller den korniga och anodiserade ytan, i förekommande fall) pá aluminiet eller aluminium- legeringen överdragas med en ljuskänslig komposition för bildning av en ljuskänslig plåt. Den ljuskänsliga kompositionen kan vara en positivt verkande komposition, som t.ex. en blandning av ett dia- zoniumsalt och ett novoladkharts,eller en negativt verkande kompo- sition, som t.ex. ett fotopolymeriserbart harts. Den ljuskänsliga plåten kan därefter bildmässigt exponeras och på lämpligt sätt be- handlas för erhållande av en litografisk tryckplât, Följande exempel illustrerar uppfinningen.

Ešempel l Par av plåtar av aluminium av litografisk kvalitet (99,5 % Al) med en yta av l dmz nedsänktes i vattenhaltiga elek- trolyter med användning av olika koncentrationer av saltsyra. Av- ståndet mellan plåtarna i varje par var 50 mm. En växelströmskälla inkopplades över varje par av plåtar och i samtliga fall inleddes ström under 2,0 minuter vid en elektrolyttemperatur av 28°C och vid de angivna spänningarna. Följande resultat erhölls: 7804203-3 6 r Koncentration Spänning Medelgrov- Anm. het gym) 1% (4,3 g/l) 9 V 0,2 Mydmß plan kornighet 12 V 0,27 Plan kornighet 18 V 0,90 Grov ojämn kornighet 25 V 1,25 Grov ojämn kornighet 9 V 0,30 Plan kornighet 1,5% (5,5 g/l) 12 V 0,40 Plan kornighet 18 V 1,15 Grov jämn kornighet 25 V 1,4 Grov jämn kornighet 9 V 0,35 Plan kornighet 12 V 0,8 Grov jämn kornighet 2,0% (8,6 g/l) 18 V 1,0 Grov jämn kornighet 25 V 1,2 Grov jämn kornighet Uttrycket "plan" betyder, som det här användes, att platåer bildades istället för toppar mellan kornfördjupningarna.

Av detta exempel framgår att det icke är möjligt att erhålla en jämn kornighet med ett medelgrovhetsvärde mindre än 0,8 Pm och att variationen i koncentrationen för syran samt även spänningen förorsakar variationer i medekyovhetsvärdena.

Exempel 2 Exempel 1 upprepades med användning av vattenhaltiga elektrolyter innefattande följande blandningar av saltsyra och fosforsyra vid olika spänningar med följande resultat: 7804-203-3 7 F Koncentration Spänning Medelgrov- Anm. het (PHU HCl H3POu V 37% o,7% (7,3g/1) (7,3g/l 9 0,28 Pin jämn kornighet 12 n N n 18 H II H 25 0,35 n n n 2,02%, 0,52, (S,6g/1) (5,2g/1) 9 0,2 " " " 12 0,25 Ir u u 18 II II H 25 0,30 " " " I samtliga ovannämnda fall bildades en mycket kraftig grad av nedfläckning. Detta exempel visar begränsningen i en blandning av saltsyra och fosforsyra m de av ett område av medelgrovhetsvärden.

Exemgel 3 ed avseende på åstadkomman- Exempel 1 npprepades med användning av vattenhaltiga elektrolyter innefattande följande blandningar av saltsyra och ättíksyra vid olika spänningar med följande resultat: 7804203-3 8 Koncentration Spänning Medelgrov- Anm. het sym) HCl CH3CO0H V 2%(8,6g/1) 1%(10g/1) 9 0,38 Fin jämn kornighet 12 0,75 Medelgrov jämn korníghet 18 0,90 Grov jämn kornighet 25 1,0 n n n 2%(8,6g/1) 2%(20g/l) 9 0,31 Fin jämn kornighet 12 0,65 Medelgrov jämn kornighet 18 0,80 Grov jämn kornighet 25 1,0 II II ll 2%(8,6g/l) 3%(30g/1) 0,30 Fin jämn kornighet I 12 0,50 Medelgrov jämn kornighet 18 0,70 Grov jämn kornighet 25 II II II 2%(8,6g/1) 4%(40g/1) 9 0,30 Fin jämn korníghet 12 0,62 Medelgrov jämn kornighet 18 0,70 Grov jämn kornighet 25 II II II 2,5%(10,75 1,5%(15g/l) 9 0,U5 Fin jämn korníghet g/l) 12 0,60 Medelgrov jämn kornighet 18 0,80 Grov jämn kornighet 25 II II I! 2,s%(10,75 2,s%(2sg/1) 0,36 Fin jämn kornighef g/1) 12 0,50 Medeägrov jämn kornlghet 18 0,75 Grov jämn kornighet 25 II II II 7804203-5 r F Detta exempel visar att ett område av medelgrovhets- värden kan erhållas genom variation av spänningen och att varia- tioner i syrakoncentrationerna icke har någon större inverkan på de erhållna medelgrovhetsvärdena.

Exempel 4 Fyra aluminiumplåtar försågs med kornig yta såsom i exempel 3 med användning av en vattenhaltig elektrolyt innefattan- de 2% (8,6 g/1) saltsyra och 3% (30 g/l) ättiksyra. De anodiserades därefter i en vattenhaltig elektrolyt innehållande 250 g/l savel- syra vid 14 volt och 20°C under 3 minuter, sköljdes och torkades.

Den korniga och anodiserade ytan på varje plåt överdrogs därefter med en ljuskänslig komposition innefattande epoxiharts-4-azido- bensyliden-a-cyanoättiksyraester enligt exempel 3 i brittiska patentskríften 1 377 747 för erhållande av en beläggningsvikt av 0,5 g/m2. Efter torkning exponerades de erhållna ljuskänsliga plâtarna under 60 sekunder i kontakt med negativ till en 8000 watt, pulserande xenonlampa på ett avstånd av 0,65 m. De exponerade plâtarna framkallades med användning av en blandning av glykol- ester och ett vätmedel, sköljdes med vatten och försågs med tryck- färg av fet typ. Rena kopior av god kvalitet erhölls utan svårig- het.

Exempel 5 Exempel U upprepades förutom att plåtarna anodiserades i en vattenhaltig elektrolyt innehållande H00 g/l fosforsyra vid 30 volt och 20°C under 3 minuter. Liknande resultat erhölls.

Exempel 6 Exempel 4 upprepades förutom att de anodiserade ytorna på de korniga plåtarna överdrogs med en positivt verkande ljus- känslig komposition bestående av ett novolakharts och difenyl- amin-4-diazoniumfluoroborat, varpå de erhållna ljuskänsliga plåtarna exponerades genom positiv för en 4000 W pulserande xenonlampa under 2,5 minuter på ett avstånd av 0,6 m, varpå de framkallades med 1%-ig natriumhydroxidlösning. Efter sköljning och anbringande av tryckfärg av fet typ erhölls återigen rena kopior av god kvalitet utan svårighet.

Exempel 7 Exempel 5 upprepades förutom att de anodiserade ytorna på de korniga plåtarna överdrogs med beläggningen enligt exempel 6 och behandlades såsom i detta exempel. Liknande resultat 7804203-5 10 Ferhölls återigen.

Exempel 8 Exempel 1 upprepades med användning av vattenhaltiga elektrolyter innefattande följande blandningar av saltsyra och myrsyra med följande resultat: Koncentration Spänning Medelgrov- Anm. het §pm) HCl HCOOH 2%(8,6g/1) 4%(40g/1) 9 V 0,25 Lätt angrepp 12 V 0,55 Fin plan korníghet 18 V 0,58 Medelgrov plan kornighet 25 V 0,60 Grov ojämn korníghet 2%(8,6g/1) 10%(100g/1) 9 V 0,35 Lätt angrepp 12 V 0,7 Plan korníghet 18 V 1,0 Medelgrov plan kornighet 25 V 1,0 Medelgrov plan korníghet Exempel 9 Exempel 1 upprepades med användning av en vattenhaltig elektrolyt innefattande följande blandning av saltsyra och propiønsyra med följande resultat: Koncentration Spänning Medelgrov- Anm. het sym) HCl CHSCHZCOOH 2%(8,6g/1) 4%(H0 g/l) 9 V 0,4 Fin kornighet 12 v 0413 " " 18 V 0,46 " " 25 v om; " 'f 7804203-3 11 r Exemgel 10 Exempel 1 upprepades med användning av en vattenhaltig elektrolyt innefattande följande blandning av saltsyra och smör- syra med följande resultat: Koncentration Spänning Medelgrov- Anm. het spm) HCl CH CH CH COOH 3 2 2 2%(8,6g/l) H%(ü0g/1) 9 V 0,35 Lätt angrepp 12 V 0,43 Fin kornighet 18 V 0,35 " " 25 V 0,30 " " Exemgel 11 De i följande tabell angivna aluminiumlegeringarna, vilka icke på tillfredsställande sätt kan förses med kornig yta i en elektrolyt innehållande enbart saltsyra eller en blandning av saltsyra och fosforsyra,försågs med kornig yta såsom i exempel 3 med användning av en vattenhaltig elektrolyt innefat- tande 2% (8,6 g/1) saltsyra och 3 % (30 g/1) ättiksyra. De er- hållna resultaten var líknande de resultat som erhölls för aluminium i exempel 3.

Legerinå S årkom onenter Total kom onenthalt nr. (resten A15 (resten Al) Cu lg Si Fe Mn Övriga 1 0,18 <0,001 0,2 0,59 1,08 ~ 2,05 2 0,01 0,25 0,2 0,5 0,03 - 0,99 3 0,01 0,25 0,1 0,25 1,1 - 1,72 4 0,01 2,7 0,1 0,25 0,8 0,1 Cr 3,96 5 0,01 1,0 0,1 0,25 0,25 - 1,61 5 0,01 0,25 0,1 0,25 1,1 - 1,71 7 0,1 0,05 0,15 0,5 1,0 - 2,20 8 ~ 0,85 0,95 0,31 0,01 - 2,12 9 0,15 - 0,20 0,52 1,1 - 1,97

Claims (7)

7804203-3 lä Patentkrav

1. Sätt att på elektrolytisk väg åstadkomma kornig yta på aluminium eller en aluminiumlegering genom nedsänkning av aluminiet eller aluminiumlegeringen i en vattenhaltig sur elektrolyt, varpåfen växelström bringas att passera genom elektrolyten, k â n n e t e c k n a t av att elektro- lyten innefattar en blandning av saltsyra och en monokarboxyl- syra innehållande 1 - 4 kolatomer, varvid koncentrationen av saltsyra i elektrolyten är 0,05 - 0,5 M och koncentrationen av monokarboxylsyra i elektrolyten är 0,05 - 2,20 M.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att karboxylsyran är myrsyra, propionsyra eller smörsyra.

3. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att karboxylsyran är ättiksyra.

4. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att molförhållandet saltsyrazättiksyra är 1:2.

5. Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att elektrolyten innehåller 8,6 g/l saltsyra, uttryckt som HCl, och 30 g/l ättiksyra.

6. Sätt enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att molförhållandet saltsyrazkarboxylsyra är 2,7:1,0 ~ 1,0:7,0.

7. Användning av ett stycke aluminium eller aluminiumlege- ring, som genom nedsänkning i en vattenhaltig sur elektrolyt, som innefattar 0,05 - 0.5 M saltsyra och 0,05 - 2,20 M mono- karboxylsyra innehållande 1 - 4 kolatomer, och passage av växelström genom elektrolyten har försetts med en kornig yta och som eventuellt anodiseratsoch som belagts med en ljus- känslig komposition, som ljuskänslig plåt.