DE2557222A1

DE2557222A1 - Verfahren zur herstellung eines aluminiumtraegerbogens fuer druckplatten

Info

Publication number: DE2557222A1
Application number: DE19752557222
Authority: DE
Inventors: Robert A Gumbinner; Ken-Ichi Shimazu
Original assignee: Polychrome Corp
Current assignee: Polychrome Corp
Priority date: 1974-10-02
Filing date: 1975-12-19
Publication date: 1977-06-30
Also published as: JPS606799B2; DE2557222C2; JPS5146203A; FR2336261B1; FR2336261A1; US3935080A; GB1487035A

Description

Die Erfindung betrifft Druckplatten und spezieller die Herstellung verbesserter Aluminiumträger für Offsetdruckplatten, Trokkenoffsetdruckplatten, Prägedruckplatten, wie Hochdruck- und Tiefdruckplatten.sowie Buchdruckplatten.

Offsetdruckplatten, besonders Flachdruckplatten, erfordern einen ausgeprägt hydrophilen Charakter auf ihrer Oberfläche, so daß die Oberfläche in den nicht bilddruckenden Bereichen der Platten mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung gut befeuchtet wird und ausreichend hydrophil ist, um fettartige Druckfarben abzuweisen. Typischerweise bekommt man eine solche Oberflächeneigenschaft auf einem Aluminiumträgerbogen einer solchen Platte durch mechanische oder chemische Körnung, Elektrolyse oder durch Ätzen oder Anodisieren. Jene Behandlungen dienen auch dazu, eine auf-

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gerauhte und poröse Oberfläche zu bekommen, die mechanische "Zähne" besitzt, welche zu einer besseren Verankerung und Haftung oleophiler bilddruckender Bereiche auf dem Trägerbogen führen.

Buchdruckplatten, die gewöhnlich aus einem Gußmetall mit lichtempfindlichen Polymermaterialien darauf bestehen, erfordern es, daß der Schichtträger der Druckplatte genügende Festigkeit und Elastizität besitzt, um um den Zylinder einer Buchdruckpresse gewickelt zu werden. Der Träger sollte eine Oberfläche haben, die in der Lage ist, das lichtempfindliche Polymermaterial auf dem Träger zu binden, und es sollte ausreichende Festigkeit haben, um den Schlagbeanspruchungen bei wiederholtem Drucken zu widerstehen. Aufgrund seiner Stabilität und Flexibilität ist Aluminium am meisten erwünscht für dieses Anwendungsgebiet. Ein Nachteil von Aluminium für diesen Zweck ist jedoch die ungenügende Bindung, die zwischen dem lichtempfindlichen Polymer und der Aluminiumoberfläche besteht. Ohne irgendeine Behandlungsform, wie beispielsweise Verwendung eines Phenol-Formaldehydharzes als Bindungsschicht, ist die Bindung nicht zufriedenstellend .

Im allgemeinen ist es erwünscht, daß Aluminiumbögen, die als Träger für Offset-Flachdruckplatten bestimmt sind, verarbeitet werden, wie durch Körnen, um die Oberfläche des Rohaluminiums in einer Größenordnung von etwa dem Zweifachen bis Fünffachen zu vergrößern und so eine genügend hydrophile Eigenschaft und mechanische Verzahnung zu bekommen. Für Platten mit erhabenen Bildern, die ohne Wasser beim Trockenoffsetdrucken verwendet werden können, und für Buchdruckplatten werden mechanische Ver-

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zahnungen der wichtigere Faktor wegen der größeren Materialmasse auf dem Träger in den bilddruckenden Bereichen, die auf dem Träger für längere Druckdauer fest verankert werden muß. Die Vergrößerung der Oberfläche des Rohaluminium-Trägerbogens für solche Platten sollte mehr als das Fünffache und erwünschtermaßen etwa das Sieben- bis Zwanzigfache betragen.

Ätzen von Aluminiumbögen durch Kugelkörnung vergrößert die Oberfläche von Rohaluminium in der Größenordnung von etwa dem Fünffachen. Die Nachteile einer Kugelkörnung bestehen jedoch darin, daß eine halbe Stunde oder mehr erforderlich ist und Kugelkörnung nicht kontinuierlich durchführbar ist. Bürstenkörnung, die die Oberfläche des Rohaluminiumbogens auf etwa das Zweieinhalbfache in kürzerer Zeit und in einem kontinuierlichen Verfahren vergrößert, wird daher gewöhnlich angewendet. Chemisches Körnen und anodisierende Methoden führen zu ähnlichen Ergebnissen. Solche Körnungs- und Anod is lernmethoden sind in den US-PS 2 882 153, 2 882 154 und 3 440 050 beschrieben.

Bei der Herstellung des Aluminiumbogens für die Verwendung als Druckplatte ist es erwünscht, die Oberfläche der Platte zu reinigen und eine Körnung auf ihr zu erzeugen. Es ist auch erwünscht, die Oberfläche des Bog ens nach der Ausbildung der Kör-=· nung auf der Platte zu härten, so daß man eine zufriedenstellende Bindung zwischen der Platte und dem lichtempfindlichen Polymermaterial bekommt.

Es ist somit ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein kontinuierliches Verfahren für die Behandlung von Aluminiumbögen für die Verwendung als Druckplattenträger zu bekommen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein einheitliches Ver-

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fahren für die Kornausbildung, Reinigung und Anodisierung der Aluminiumplatte zu bekommen, das die für die Behandlung erforderliche Zeit und die damit verbundenen Kosten auf ein Minimum herabsetzt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur elektrolytischen Ausbildung einer Körnung bei Aluminiumbögen zu bekommen und diese anschließend zu reinigen, bevor ihre Oberfläche durch Anodisieren gehärtet wird. Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine sorgfältige Reinigung der Platte zu bekommen, nachdem diese einem Ätzbad ausgesetzt wurde, um eine Körnung zu erhalten.

Diese und andere Ziele der Erfindung erreicht man in einem dreistufigen Verfahren, das darin besteht, daß man

1. auf der Oberfläche des Aluminiumträgerbogens elektrolytisch eine Körnung erzeugt, indem man sie einem chemischen Ätzbad aussetzt, das eine chloridhaltige elektrolytische Lösung umfaßt,

2. danach den mit einer Körnung versehenen Bogen kathodisch reinigt, indem man ihn einer konzentrierten Schwefelsäurelösung aussetzt, und

3. danach den kathodisch gereinigten Bogen anodisiert, indem man ihn einer konzentrierten Schwefelsäurelösung aussetzt.

In der elektrolytischen Körnungsstufe hat der Bogen eine Strom-

dichte von 0,1 bis 1G ,-«tpere je 6,45 cm (je Quadratzoll) des Bogens, und das chemische Ätzbad wird auf einer Temperatur von allgemein gesagt 20 bis 9 5° C gehalten. In der kathodischen Reinigungsstufe liegt die Stromdichte bei 0,1 bis 10 Ampere je

ratzoll) des Böge;

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6,45 cm (je Quadratzoll) des Bogens, und das Bad wird auf eine

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Temperatur von etwa 20 bis 80° C gehalten. Ähnlich hat während der Anodisierungsstufe der kathodisch gereinigte Bogen eine

Stromdichte von 1 bis 100 Ampere je 929 cm (je Quadratfuß), und die konzentrierte Schwefelsäurelösung, in welcher der Bogen anodisiert wird, wird auf einer Temperatur von 20 bis 80° C gehalten, Die in der kathodischen Reinigung und in der Anodisierung verwendeten konzentrierten Schwefelsäurelösungen enthalten gewöhnlich etwa 5 bis 50 Gewichts-% Schwefelsäure.

Während der chemischen Körnungsstufe wird die Aluminiumoberfläche durch Umsetzung mit dem chloridhaltigen Elektrolyten geätzt, und dadurch wird die Oberfläche wesentlich vergrößert. Je nach dem erwünschten Ätzungsgrad werden die Verarbeitungszeit, die Temperatur und andere Verfahrensparameter entsprechend eingestellt. Um etwa eine fünffache Vergrößerung der Oberfläche zu bekommen, sollte die Stromdichte etwa 0,1 bis 10 Ampere je

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6,45 cm (je Quadratzoll), die Temperatur erwünschtermaßen 20 bis 80° C und die Chloridkonzentration in der Lösung etwa 0,1 bis 20 % betragen. Erwünschtermaßen ist das Ätzverfahren in einer halben bis 2 Minuten beendet, und der Aluminiumbogen wird danach ^{aus dem} Ätzbad entfernt und in das Bad für die kathodische Reinigung überführt.

Während der Körnungsstufe bilden sich auf der Aluminiumoberfläche Verunreinigungen, wie Aluminiumhydroxid, verschiedene Chloridverbindungen und andere Verunreinigungen, die mit dem Rohaluminiumbogen eingeführt wurden. Es ist daher erwünscht, den Aluminiumbogen vor der Körnungsstufe einer Entfettung zu unterziehen, um organische Verunreinigungen, wie Fette und Öle und den größeren Teil anorganischer Verunreinigungen auf der Oberfläche des Aluminiums zu entfernen.

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Vorzugsweise erfolgt die Ausbildung der Körnung in Gegenwart einer Chlorwasserstoffsäurelösung mit einer Konzentration von 0,5 bis 5 %. Die Temperatur der Lösung liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 50° C. Der an den Bogen bei der Ausbildung der Körnung angelegte Strom ist erwünschtermaßen Wechselstrom. Es ist aber auch möglich, Gleichstrom zu verwenden. Andere Elektrolyte, die verwendet werden können, sind Natriumchlorid, Kaliumchlorid und Lithiumchlorid.

Die kathodische Reinigungsstufe bewirkt die Entfernung der Chemikalien, die sich während der Körnungsstufe gebildet haben. Die kathodische Reinigung findet in einer Schwefelsäurelösung statt, die erwünschtermaßen eine Konzentration von 10 bis 50 Gewichts-% hat. Die Lösung wird auf einer Temperatur von 20 bis 80° C gehalten. Der Strom, der an den Aluminiumbogen angelegt wird, welcher durch die kathodische Reinigungslösung hindurchgeht, liegt

2 erwünschtermaßen bei 0,1 bis 10 Ampere je 6,45 cm (je Quadrat-

2 zoll) und stärker bevorzugt bei 1 bis 5 Ampere je 6,45 cm (je Quadratzoll). Je nach diesen verschiedenen Parametern kann die kathodische Reinigung in einer halben bis 2 Minuten beendet sein, und gewöhnlich ist weniger als eine Minute erforderlich, um die Verunreinigungen von der Oberfläche des Aluminiums vollständig zu entfernen. Es ist möglich, entweder Gleichstrom oder Wechselstrom in der kathodischen Reinigungsstufe zu verwenden, doch zeigte sich, daß man die besten Ergebnisse erhält, wenn Gleichstrom verwendet wird.

Nach der kathodischen Reinigung ist die Oberfläche des Aluminiumbogens sauber, doch noch relativ weich. Der Bogen wird dann von dem Bad der kathodischen Reinigung zu einem Anodisierbad

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überführt, das eine Schwefelsäurelösung mit einer Gewichtskonzentration von zweckmäßig 8 bis 22 Gewichts-% enthält. Die bevorzugte Schwefelsäurekonzentration liegt bei 10 bis 20 Gewichts-%. Die Temperatur des Anodisierbades liegt bei 20 bis 80° C, und die besten Ergebnisse bekommt man, wenn die Temperatur bei 20 bis 40° C liegt. Beste Ergebnisse bekommt auch, wenn Gleichstrom an den Aluminiumbogen in dem Anodisierbad angelegt wird, und die Stromdichte sollte im Bereich von 1 bis 100 Ampere

je 929 cm (je Quadratfuß) liegen. Die bevorzugte Stromdichte

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liegt bei 10 bis 50 Ampere je 929 cm (je Quadratfuß). Die Anodisierstufe kann in einer halben bis 3 Minuten zu Ende geführt werden, doch braucht diese Stufe gewöhnlich nicht langer als 1 bis 2 Minuten.

Ein besonders wirksames Arbeiten bekommt man nach dem Verfahren, das in der Zeichnung erläutert ist. Die Zeichnung zeigt in schematischer Weise die drei Verfahrensstufen einer Behandlung des Aluminiumbogens.

In der zeichnung bedeutet das Bezugszeichen 10 ein Aluminiumband, das von links nach rechts durch die drei nachfolgend diskutierten elektrolytischen Bäder sich bewegt. Das Aluminiumband geht über Walzen 12 und wird durch in der Zeichnung nicht gezeigte Einrichtungen bewegt. Es können zahlreiche Walzen und Umlenkungen verwendet werden, um die Verweilzeit des Bandes in jedem der elektrolytischen Bäder einzustellen.

Das Bezugszeichen 14 bezeichnet ein elektrolytisches Körnungsbad, das eine Chlorwasserstoffsäurelösung 16 enthält und eine Elektrode 18 in Gegenüberstellung zu dem Aluminiumband 10 aufweist. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet ein kathodisches Reini-

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gungsbad, das eine Schwefelsäurelösung 21 enthält, und das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Elektrode in Gegenüberstellung zu dem Aluminiumband 10. Entsprechend bezeichnet das Bezugszeichen 30 einen Behälter, der eine Anodisierlösung von Schwefelsäure 31 enthält, und das Bezugszeichen 32 bezeichnet eine Elektrode in Gegenüberstellung zu dem Aluminiumband 10. Das Bezugszeichen 40 bezeichnet eine Wechselstromquelle, die Wechselstrom einer Körnungselektrode 18 zuführt. Das Bezugszeichen 50 bezeichnet eine Gleichstromquelle, die einen Gleichstrom den Elektroden für die kathodische Reinigung und für die Änodisierung zuführt.

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Claims

Patentansprüche Γΐ. Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumträgerbogens für Druckplatten, dadurch gekennzeichnet, daß man

1. die Oberfläche des Aluminiumträgerbogens elektrolytisch mit einer Körnung versieht, indem man sie einem chemischen Ätzbad aus einer chloridhaltigen Elektrolytlösung einer Temperatur von 20 bis 95° C und einer Stromdichte von 0,1 bis 10

Ampere je 6,45 cm (je Quadratzoll) des Bogens aussetzt,

2. den gekörnten Bogen kathodisch reinigt, indem man ihn einer

konzentrierten Schwefelsäurelösung bei 2 bis 80° C und bei

einer Stromdichte von 0,1 bis 10 Ampere je 6,45 cm (je Quadratzoll) aussetzt, und

3. den kathodisch gereinigten Bogen anodisiert, indem man ihn

einer konzentrierten Schwefelsäurelösung bei 20 bis 80 C

2 bei einer Stromdichte von 1 bis 100 Ampere je 929 cm (je Quadratfuß) aussetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein elektrolytisches Körjaungsbad verwendet, das Chlorwasserstoff säure mit einer Konzentration von 0,1 bis 20 Gewichts-% enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der kathodischen Reinigung und der Anodisierung Lösungen mit 5 bis 50 Gewichts-% Schwefelsäure verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man

in dem chemischen Ätzbad eine Stromdichte von O,5 bis 5 Ampere

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je 6,45 cm (je Qudaratzoll) des Bogens verwendet.

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5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man kontinuierlich

1. ein endloses Band eines Aluminiumbogens eine halbe bis 2 Minuten durch das chemische Ätzbad führt und darin einem Wech-

selstrom mit einer Dichte von 0,1 bis 10 Ampere je 6,45 cm

(je Quadratzoll) des Bogens aussetzt,

2. das Aluminiumband sodann durch das kathodische Reinigungsbad mit einer 10 bis 50 gewichts-%-igen Schwefelsäurelösung eine halbe bis eine Minute führt und darin einem Gleichstrom mit

einer Dichte von 1 bis 5 Ampere je 6,45 cm (je Quadratzoll) des Bogens aussetzt, und

3. das Aluminiumband sodann durch das Anodisierbad mit einer

10 bis 20 gewichts-%-igen Schwefelsäurelösung bei einer Temperatur von 20 bis 40 C während einer halben bis 3 Minuten hindurchführt und darin im Gleichstrom mit einer Stromdichte

von 10 bis 50 Ampere je 929 cm (je Quadratfuß) der Platte

aussetzt.

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