DE2810308A1

DE2810308A1 - Verfahren zum elektrolytischen koernen von aluminium

Info

Publication number: DE2810308A1
Application number: DE19782810308
Authority: DE
Inventors: Simon Long Chu; Eugene Golda; Jen-Chi Huang; Ken-Ichi Shimazu
Original assignee: Polychrome Corp
Current assignee: Polychrome Corp
Priority date: 1977-04-13
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1978-10-26
Also published as: CA1090289A; JPS6015720B2; AU515346B2; DE2810308C2; JPS53129132A; FR2387302A1; US4072589A; FR2387302B1; NL7800142A; AU3144077A; GB1544315A

Description

u.Z. : M 403 (Vo/Ra/H)
Case : DB-4-9

POLYCHEOME CORPORATION

On the Hudson, Tonkers, New York, V.St.A.

"Verfahren zum elektrolytischen Körnen von Aluminium"

Zur Herstellung von Offsetdruckplatten eignen sich als Substrat besonders Platten aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Die besten Aluminium-Druckplatten werden erhalten,
wenn die Oberfläche des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung gekörnt oder aufgerauht und porös gemacht wird. Es ist bereits eine Anzahl von Verfahren zum Körnen der Oberfläche von Aluminiumplatten bekannt, die sowohl mechanischer als
auch elektrochemischer Natur sind.

Das mechanische Körnen von Aluminiumplatten, beispielsweise durch Behandeln mit einer Drahtbürste, ergibt eine gekörnte Oberfläche, die verhältnismäßig rauh und uneben ist und bei zahlreichen Anwendungen als Offsetdruckplatte keine befriedigenden Ergebnisse liefert. Es ist auch bekannt, daß durch elektrolytisches Körnen von Aluminium eine Oberfläche mit
einer feinen und gleichmäßigen Körnung erhalten werden kann. Verschiedene Verfahren zuc lektrolytischen Körnen von Aluminiumplatten sind beispielsweise aus den US-PSen 3 072 5^6, 3 073 765 und 3 980 539 sowie aus der PR-PS 2 110 257 bekannt. Es wurde jedoch festgestellt, daß bei den bekannten Verfahren, falls sie nicht unter sorgfältiger Kontrolle durchgeführt werden, die erhaltene, gekörnte Oberfläche

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gefurcht, grob und unregelmäßig sein kann. Solche Eigenschaften sind naturgemäß für Offsetdruckplatten unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum elektrolytischen Körnen von Aluminium zu schaffen, das rasch und wirkungsvoll durchgeführt werden kann und eine sehr fein und gleichmäßig gekörnte poröse Oberfläche liefert, wie sie für die Verwendung zur Herstellung von Offsetdruckplatten besonders wünschenswert ist. Diese Aufgabe wird durch den überraschenden Befund gelöst, daß das elektrolytische Körnen von Aluminiumplatten in einer Elektrolytlösung, die geringe Mengen Salzsäure und Salpetersäure enthält, mit Wechselstrom bei bestimmten Stromdichten und Temperaturen eine feine, weitgehend poröse und gleichmäßige Körnung der Oberfläche liefert, die frei von Furchen ist.

Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Zur Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eignen sich sämtliche Platten aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, die zur Herstellung von Offsetdruckplatten bestimmt sind, beispielsweise die Offset-Aluminiumlegierungen Ur.

3003 oder Nr. 1100 der Aluminium Company of America.

Die Aluminiumplatten werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren elektrolytisch behandelt. Als Elektrolytlösung dient eine xväßrige Lösung, die in Kombination eine geringe aber wirksame Menge Salzsäure und Salpetersäure als Elektrolyten enthält. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die wäßrige Elektrolytlösung konzentrierte Salzsäure in Verbindung mit konzentrierter Salpetersäure enthält. Zufriedenstellende Ergebnisse werden erhalten, wenn die Elektrolytlösung mindestens 0,1 bis etwa 1,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 0,7 Gewichtsprozent konzentrierte Salz-

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säure mit einem Gehalt von mindestens 32 Gewichtsprozent Chlorwasserstoffgas sowie mindestens 0,4 bis etwa 6,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,8 bis "4,3 Gewichtsprozent Salpetersäure enthält. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, bei der die besten Ergebnisse erzielt werden, enthält die Elektrolytlösung 4 bis 6 Gewichtsteile Salpetersäure und 1 Gewichtsteil Salzsäure.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die elektrolytische Behandlung der Aluminiumplatten in der Elektrolytlösung mit einem Strom von 0,16 bis 0,32 A»min/cm der zu behandelnden Aluminiumoberfläche durchgeführt. Die günstigsten Ergebnisse werden erhalten, wenn die elektrolytische Behand-

2 lung mit einem Strom von 0,19 his 0,22 A«-min/cm der zu behandelnden Aluminiumoberfläche durchgeführt wird.

Das erwünschte vorteilhafte Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nicht erhalten, wenn die kritischen Verfahrensbedingungen außerhalb der vorstehend angegebenen Bereiehe liegen. Beispielsweise wurde festgestellt, daß bei einem Verhältnis von Salpetersäure zu Salzsäure, das größer als 6 oder kleiner als 4:1 ist, die erhaltene Oberfläche der behandelten Aluminiumplatte unregelmäßig, unporös und gefurcht ist, also die Eigenschaften aufweist, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden werden.

Von besonderer Bedeutung für ein befriedigendes Ergebnis ist im erfindungsgemäßen Verfahren die Temperatur, bei der das elektrolytische Körnen durchgeführt wird. Sie muß genügend hoch sein, um eine feine, gleichmäßige und im wesentlichen poröse Körnung zu erhalten» Befriedigende Ergebnisse werden erhalten, wenn die Behandlungstemperatur mindestens 40°C, vorzugsweise 40 bis 60⁰C beträgt. Wenn die elektrolytische Körnung bei zu niedriger Temperatur, beispielsweise unterhalb 40°C durchgeführt wird, dann ist die erhaltene Körnung unerwünscht grob und die Platten eignen sich

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normalerweise nicht zur Herstellung von Offsetdruckplatten.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur elektrolytischen Körnung kann im Chargen-, halbkontinuierlichen oder im kontinuierliehen Betrieb durchgeführt werden, wobei das Aluminium in an sich bekannter Weise in Form von Platten, Folien oder als endlose Bahn eingesetzt vrerden kann. Die zur Körnung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren benötigte Zeit hängt von den Verfahrensbedingungen ab und ist nicht kritisch. Befriedigende Ergebnisse werden beispielsweise bereits bei einer Dauer von etwa 30 Sekunden erzielt. Die besten Ergebnisse werden bei einer Dauer von 60 bis 90 Sekunden erreicht.

Die Beispiele erläutern die Erfindung-. 15

Beispiel 1

Ein Stück einer Aluminiumfolie mit einer Dicke von 0,4 mm

p
und einer Fläche von 25,8 cm (Offset-Aluminiumlegierung Ur. 3ΟΟ3 der Aluminium Company of America) wird 3O Sekunden bei Raumtemperatur in 5prozentige natronlauge getaucht, um ihre Oberfläche zu reinigen. Danach wird die Folie gewaschen, und dann in ein Elektrolysebad getaucht, das 0,4 Gewichtsprozent konzentrierte Salzsäure und 2,0 Gewichtsprozent konzentrierte Salpetersäure in entsalztem Wasser enthält. Sodann wird ein Wechselstrom mit einer Spannung von 16 Volt und einer Stromdichte von 0,25 A.min/cm durch die Folie und das Elektrolysebad zu einer Gegenelektrode geschickt. Die Temperatur des Elektrolysebades beträgt 42,5°C. Es wird nur eine Seite der Aluminiumfolie gekörnt, da die Rückseite maskiert ist. Anschließend wird die Folie aus dem Elektrolysebad entnommen und mit Wasser gewaschen.

Beispiel 2

Beispiel 1 wird mit verschiedenen Verhältnissen von SaIzsäure zu Salpetersäure in der Elektrolytlösung wiederholt. Die erhaltenen Oberflächen werden im Rasterelektronen-

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mikroskop "bei 200Ofacher Tergrößerung untersucht (Fig. 1 bis 4). Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt.

Tabelle I

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Elektrolyt Verhältnis HCl _:HJNO Ergebnis

A 1:1O (Vergleich) ^ unporöse, unregelmäßig

gefurchte Oberfläche (Fig. 1) B 1:3 (Vergleich) gefurcht, unregelmäßig

(Fig. 2)

C 1:5 (Erfindung) poröse, dichte, einheitliche Oberfläche (Fig. 3)

D 1:1 (Vergleich) unporöse, unregelmäßige

Oberfläche (Fig. 4) 15

Aus der Tabelle und den Elektronenmikroskop-Aufnahmen ist zu sehen, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Oberfläche einheitlich, porös und nicht gefurcht ist, während die Oberflächen, die bei außerhalb der Erfindung liegenden Verhältnissen von Salzsäure zu Salpetersäure erhalten werden, die erwünschten Eigenschaften nicht aufweisen.

Zur Herstellung von vorsensibilisierten Offsetdruckplatten werden die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Aluminiumplatten nach dem in den US-PSen 3 046 120 und 3 181 461 beschriebenen oder anderen bekannten Verfahren mit einer für den Offsetdruck geeigneten lichtempfindlichen Beschichtung versehen. Gegebenenfalls kann zusätzlich eine Zwischenschicht zur Verbesserung der Haftung der lichtempfindlichen Beschichtung ai- der Aluminiumoberfläche nach der Lehre der US-PS 2 714- 066 aus Natriumsilikat in bekannter Weise aufgebracht werden.

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Claims

VOSSiUS ■ VOSSIUS · HILTL · TAUCHNER ■ HEUNEMANN SIEBERTSTRASSE Λ ■ 8OOO MÜNCHEN 86 · PHONE: (Ο89) 474Ο75 CABLE: BENZOLPATENT MÜNCHEN TELEX 5-29 453 VOPAT D u.Z.:; M. 403 (Vo/Ra/H) Case: DB-49 POLXCHROME COSPORATIOIT On the Hudson, Tonkers, New York, V.St.A. "Verfahren zum elektrolytischen Körnen von Aluminium" Priorität: I3. April 1977, V.St.A., Nr. 787 192 Patentansprüche

1. Verfahren zum elektrolytischen Körnen von Aluminium,

_ dadurch . gekennzeichnet, daß man das Aluminium in eine 1 Gewichtsteil Salzsäure und 4 bis 6 Gewichtsteile Salpetersäure als Elektrolyten enthaltende wäßrige Lösung taucht und mit Wechselstrom

von 0,15 bis 0,3 A.min/cm bei einer Temperatur der Elektrolytlösung von mindestens 40⁰C
elektrolysiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytlösung die Salpetersäure in einer Konzentration von 0,8 bis 6,0 Gewichtsprozent enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytlösung die Salzsäure in einer Konzentration von 0,2 bis 1,0 Gewichtsprozent enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytlösung die Salzsäure in einer Konzentra-

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1 tion von 0,2 bis 0,7 Gewichtsprozent und die Salpetersäure in einer Konzentration von 0,8 bis 4,3 Gewichtsprozent enthält und der. Strom 0,19 bis 0,23 A«min/

2 cm beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Temperatur der Elektrolytlösung 40 bis 60⁰C beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 10 die Elektrolytlösung 1 Gewichtsteil Salzsäure und 5 Gewichtsteile Salpetersäure enthält.

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