铝的阳极氧化工艺及其作胶印版版材的应用制造技术

将经过机械、化学和／或电化学粗化处理过的铝或其合金进行阳极氧化的工艺中．其所用的电解液不含Ｈ－［２］ＳＯ－［４］，而含有Ｈ－［３］ＰＯ－［４］和Ａｌ＋［３＋］离子．其工艺参数是：电解液的成份为２５－５００ｇ／１的Ｈ－［３］ＰＯ－［４］和不少于５ｇ／１的Ａｌ＋［３＋］离子，处理时间为５－５００秒，电流密度为１－３０Ａ／ｄｍ＋［２］，温度为３５－９５℃，Ａｌ＋［３＋］离子的来源是特指含磷氧阳离子的铝盐，如ＡｌＰＯ－［４］．根据本发明专利技术的方法制得的材料，适合用作带有光敏涂层的胶印版版材．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
铝的阳极氧化工艺及其作胶印版版材的应用本专利技术是关于铝的阳极氧化工艺，它特别适合作版材使用于胶印版，该工艺是利用以磷酸为主要成份的电解液来完成的。用于胶印版的版材被制成以后，在其一面或二面涂上一层对幅射（光）敏感的涂层（光敏层或蚀刻），它完全可由使用者自己涂布，也可由予涂印刷板的制造者来完成，这一涂层可以通过照相制版方法，产生原稿的印刷图像，在印刷板上产生印刷图像后，版基层带图像部分在后面的印刷过程中可以吸收油墨并印出图像，而图像以外的部分（非图象部分）在后面的印刷过程中成为平板印刷亲水性的图象底色。出于以上原因，这就要求在胶印版制造中用作支撑蚀刻层的版材满足以下要求：-经曝光后光敏层中那些已经变为比较可溶性的部分，通过显影能被很容易地从版材上去除，以便产生亲水性的非图象区而不留下残渣，而且版材完全不受显影剂腐蚀。-这种裸露在非图象区的版材必须具有对水的很高的亲和性，也就是说它必须是强亲水性的，以便在平板印刷过程中能始终迅速地接受水，并能对油性的印刷油墨产生足够的排斥作用。-对未曝光的光敏层，必须具有足够的粘接性，对曝光后涂层中用于印刷的部分也必须具有足够的粘接性。-版材必须具备良好的机械强度，特别还要耐磨、耐化学腐蚀，尤其要耐硷性介质。用于支撑涂层的底基材料多半是采用铝，它通过众所周知的方法进行表面粗化。如干刷，湿刷、喷沙处理、化学和/或电化学处理。尤其-->是经电化学粗化处理的铝还要经过一道阳极化处理，在这个处理过程中产生一层薄薄的氧化层，以便改进其耐磨性能。这些阳极氧化处理一般是在电解质H2SO4，H3PO4，H2C2O4，H3BO3，氨基磺酸，磺基琥珀酸，磺基水杨酸或其混合物中进行。在这些电解质或其混合物中形成的氧化层，因其结构、氧化层厚度以及耐化学性不同而有所区别。在胶印版的工业生产中大量采用H2SO4或H3PO4的水溶液，就含有H2SO4的电解质而言，可参考欧洲专利0，004，569（美国专利4，211，619）以及其中提到的现有技术出版物。在含有H2SO4的电解液中制得的铝层是非晶态的，在胶印板中一般其层重量为0.15～10g/m2，折合层厚约0.15～3.0μm。用此法阳极氧化处理过的版材用于胶印版时有一个缺点，即在H2SO4电解质中形成的氧化层耐碱溶液的能力较差，这种碱液越来越多地被用于如予涂胶印版的加工过程，尤其是现在用于阴图或阳图型光敏层的显影液。进而言之，这些氧化铝层经常倾向于或多或少地单向从光敏层中吸收物质，这就导致了氧化层的着色（染色）。当铝在电解液中进行阳极氧化处理时，电解液中有含有氧的磷酸及其化合物，这种类型的工艺公开在如下的文献例子中：-德国专利1671614（美国专利3511661）叙述了在温度不低于17℃，电流密度为1.5～3A/dm2（直流电）时，采用浓度为42～85%的H3PO4的水溶液，制造印刷版材。-德国专利公开说明书1809248（美国专利3594289）叙述了在温度为15～40℃，电流密度为0.5～2A/dm2（直流电或交流电）采用浓度为5%～50%的H3PO4水溶液，来制造带蚀刻的印刷版，蚀刻层含有光聚性化合物。-德国专利公开说明书2507386（美国专利1495861）叙述了在温度为10～40℃电流密度为1～5A/dm2（直流电），电压-->为1～50V时，采用浓度为1～20%的H3PO4或多磷酸的水溶液来制造印刷版材。德国专利公开说明书2707810（美国专利4，049，504）叙述了在温度为25～50℃，处理时间为0.25～3分钟，电流密度为1～16A/dm2（直流电或交流电），采用含有1到3份的H2SO4和3到1份H3PO4（总浓度为15～25%）的电解液制造印刷版材。-欧洲专利0，008，440（美国专利4，229，266）叙述了在温度为25～65℃，电流密度为4～25A/dm2时，用含有25～150g/l1H2SO4，10～50g/1H3PO4以及5～25g/1Al3+离子〔如以Al2（SO4）2·18H2O的形式〕的电解溶液制造印刷版材。-欧洲专利申请0，085，799（美国专利4，396，470）叙述了利用含328～380g/lH2PO4的电解液进行第一步阳极化处理，再在含20～950g/lH2SO4和250～380g/lH3PO4的电解液中进行第二步阳极化处理的过程，其工艺参数包括每步的处理时间为0.25～4.0分，电压为15～35V，温度为15～46℃。的确，那些在H3PO4电解液中产生的氧化层往往比在以H2SO4为主要成份的电解液中所产生的氧化层更耐硷性介质，而且还具有其他一些优点，如，表面更加光亮，油黑-水平衡性更好，或低染料吸附性（即在非图象区着色），但是它们仍然具有一些明显的缺点。现在的卷筒加工设备，以实际生产中采用的电压和浴中停留时间获得的氧化层重量可能不会高于1.0g/m2，最大重量也仅约1.5g/m2。显然，这样薄的氧化层耐机械磨损的能力比在H2SO4电解液中形成的较厚的氧化层要低，由于H3PO4电解液中形成的氧化层，砂目孔容和孔直较大，还降低了，氧化层本身的机械稳定性，进而引起耐磨性下降。在一些阴啚型涂层场合，还可能引起粘着性的问题，这就使这种版材不能在-->印刷版中广泛得到应用。采用二步氧化工艺制得的胶印版版材，能满足实际需要甚至有更好的性能，并且具有同用含H3PO4电解液制出的氧化层一样的耐硷性。但是这些工艺要求增加设备的费用，因为阳极氧化必须在二个浴中完成，经常还要在中间附加一个洗涤浴。这些装置需要一些补充设备和控制手段。除此以外还会增加产生故障的可能性。如果在进一步使用H3PO4作为电解质，还存在氧化层内或其表面产生“燃烧”的危险，它可以引起针孔，这在平版印刷中非常不希望有的，业已发现，由H3PO4，和至少一种其他组份相混合组成的电解液，尤其是由H2SO4，H3PO4，和Al3+离子相混合所组成的电解液，也造成氧化层不耐硷性介质，这将由下述诸例加以说明。本专利技术的目的是提出一种经粗化处理的板状铝材的阳极氧化工艺，这种铝材特别适合作胶印版版材，此工艺可以在现代的卷筒加工设备上完成，不需要许多设备费用和工艺，而且生产出的版材耐硷性介质和物理机械稳定性都有明显的提高。本专利技术是一个将板状、片状或卷筒状铝或铝合金材料在含有H2PO4和Al3+离子的电解液中进行阳极氧化处理的过程，这种铝材先经机械的，化学的和/或电化学的粗化处理。根据本专利技术的工艺，材料的阳极氧化是在一种不含H2SO4而含25～500g/l的H2PO4和至少5g/l的Al3+离子的电解液中完成的，经过5～500秒的处理，其电流密度为1～30A/dm2，温度为35～95℃。在优选的例子中，这些数据为50～150g/l的H3PO4，10～20g/l的Al3+离子，10～300秒，2～20A/dm2以及40～75℃。尤其电解液的浓度要调节到每1份重量的Al3+离子有5～15份重量的H3PO4。电解液中Al3+离子的来源，最好是以磷酸根作阴离子的铝盐，尤其是正磷酸（H3PO4）的铝盐，Al3+离子的最大浓度取决于含有铝-->盐的相应电解液的饱和度，电解质组份的浓度范围控制在一定的区间，因为它们对确定最佳工本文档来自技高网...

【技术保护点】
在含有Ｈ↓〔３〕ＰＯ↓〔４〕和ＡＣ↑〔３＋〕离子的电解液中，将经过机械、化学和／或电化学方法粗化处理过的板状、片状或卷筒状铝或其合金材料进行阳极氧化的工艺，其中材料的阳极氧化处理是在不含Ｈ↓〔３〕ＳＯ↓〔４〕而含２５～５００ｇ／ｌ的Ｈ↓〔３〕ＰＯ↓〔４〕和至少５ｇ／ｌ的Ａｌ↑〔３＋〕离子的电解液中完成的，其时间为５～５００秒，电流密度为１～３０Ａ／ｄｍ↑〔３〕，温度为３５～９５℃。

【技术特征摘要】
1、在含有H3PO4和AC3+离子的电解液中，将经过机械、化学和/或电化学方法粗化处理过的板状、片状或卷筒状铝或其合金材料进行阳极氧化的工艺，其中材料的阳极氧化处理是在不含H3SO4而含25～500g/l的H3PO4和至少5g/l的Al3+离子的电解液中完成的，其时间为5～500秒，电流密度为1～30A/dm3，温度为35～95℃。2、根据权项1所述的工艺，其中该材料是在这样一种电解液中进行阳极氧化的，该电解液中含50～150g...

【专利技术属性】
技术研发人员：米彻尔玻瑞克，
申请(专利权)人：赫彻斯特股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]