BE564773A

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Info

Publication number: BE564773A
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Description

<Desc/Clms Page number 1>
la présente invention est relative à un procédé pour la gravure de la surface d'un objet métallique et concerne plus particulièrement un procédé et un bain améliorés pour graver des planches de photogravure.

Dans le procédé habituel de réalisation d'une surface d'impression métallique, telle qu'une photogravure, une planche d'un métal-soluble dans les acides, tel que du magnésium, du zinc ou un de leurs alliages, est d'abord ré vêtus d'une couche

sensible à la lumière ou "émail, appliquée à 'la surface métal- lique cylindrique ou plane. Cette surface revêtue est alors expq, sée à la lumière à travers un négatif comportant une image de manière à produire une image correspondante sur la couche. La surface revêtue exposée est alors développée, en formant une couche résistant à l'acide, ayant la forme de l'image produite par l'exposition.

Cette couche résistant à l'acide est encore durcie par chauffage et la surface de la planche portant l'ima- ge est alors soumise à une gravure par un acide. Dans les techni ques antérieures, au fur et à mesure que la gravure-se développe, l'acide tend à graver latéralement et à affouiller la partie ré- sistante, en provoquant un affaiblissement ou une déformation de l'image. Bien que.les techniques antérieures aient proposé d'em- pécher ou de réduire le degré d'affouillement par "saupoudrage" répété de la planche et gravure partielle entre chaque applica- tion de saupoudrage, cela ne donnait qu'une opération difficile et longue.

Le but principal de la présente invention est de pré- voir un procédé amélioré de gravure du métal et spécialement de planches de photogravure. Un autre but de la présente invention est de prévoir des bains de gravure pour mettre en oeuvre le procédé amélioré. Un autre but encore de la présente invention est de prévoir des bains de gravure contenant des graisses, huiler et/ou cires sulfatées particulières. Un autre but de la présente invention est de prévoir des bains de gravure contenant des quan- tités particulières des matières ci-avant. D'autres buts apparat- tront de la description suivante.

La présente invention est relative à une technique de gravure qui peut être mise en oeuvre en prévoyant un bain de gra- vure contenant une solution aqueuse d'acide nitrique, un liquide @ organique non miscible pratiquement non réactif vis-à-vis de la

solution aqueuse d'acide nitrique, et un demi-ester soluble dans l'eau, anionique, tensio-actif d'acide sulfurique, contenant au moins un groupe hydrophobe, celui-ci conteant entre 10 et 26 atomes de carbone en une chaîne ininterrompue, cet ester contena également au moins 8% de sulfatation et dérivant habituellement du traitement à l'acide sulfurique de .graisses, huiles et cires naturelles.

Des métaux convenables qu'on peut graver par.le pro- cédé et le bain de la présente invention sont le magnésium, les alliages à base de magnésium contenant au moins 85% de magné- sium, le zinc et les alliages de zinc contenant au moins 90% de zinc. Pour préparer une planche de photogravure, la surface du métal est d'abord revêtue uniformément d'une matière sensible à la lumière, exposée à une lumière à travers un négatif, développée et, si nécessaire, chauffée pour augmenter la résis- tance à l'acide de la surface résistante formée. Lorsque la planche à graver a été traitée de cette manière, elle est prête à être utilisée dans le procédé de la présente'invention.

L'acide nitrique aqueux pour le bain de la présente invention est utilisé en une quantité en poids par rapport au bain total, comprise entre 1 et 25% environ deHNO3 des concen- trations de l'ordre de 3 à 20% de HNO3 étant les plus utiles généralement, tandis qu'une concentration de/à 12,5% est préfé- rée. L'acide nitrique aqueux est mélangé avec une matière orga- nique non miscible dans l'eau, qui est liquide aux températures utilisées pour la gravure. Le liquide organique devrait également être sensiblement non réactif vis-à-vis de la solution aqueuse d'acide nitrique.

Des matières organiques convenables qu'on peut utiliser dans le procédé et le bain de la présente invention sont, par exemple, les diverses fractions de pétrole bouillant dans la gamme de 70 à 390 C, telles que l'essence, le benzène, le kérosène, les huiles de houille et les huiles lubrifiantes. '

D'autres liquides organiques qu'on peut employer sont l'essence de térébenthine, le perchloroéthylène, les diéthylbenzènes, les tétraméthylbenzènes, l'isopropylbenzène, la tétrachlorure de carbone, etc. La quantité de liquide organique utilisé variera avec le type de surface métallique à traiter mais sera dans la gamme de 1 à 12% en poids du bain total, de préférence de 5 à 8%.

Un troisième composant du bain est un agent tensio- actif organique sulfaté. Ce composant peut encore être décrit comme étant un demi-ester d'acide sulfurique, qui est soluble dans l'eau, anionique et contenant au moins 8% de sulfatation, de préférence au moins 14%. Le pourcentage de sulfatation, dont il est question ici, désigne la quantité moyenne de sulfate (SO4) contenue dans la molécule, divisée par la quantité pratique de sulfatation possible et multipliée par 100. La portion hydrophobe de l'agent tensio-actif doit contenir au moins un groupe orga- nique aliphatique contenant au moins 10 atomes de carbone et pas plus de 26 atomes de carbone, de préférence de 14 à 26 atomes de carbone.

Des matières sulfatées convenables qu'on peut utili- ser dans le bain de la présente invention sont, par exemple, le tall-oil sulfaté, l'huile de ricin sulfaté; l'huile de balene sulfatée le suif sulfaté, le propyloléate sulfaté, les alkylaryl polyéther sulfates, les amides sulfatés, les alcools sulfatés, les acides gras sulfatés, l'ester monoglycéridique de sulfate d'hui- le de coco, etc. Ces matières sont généralement disponibles com- mercialement sous diverses marques.

On a trouvé que la quantité de composant sulfaté employé est avantageusement comprise entre 0,05 et 2% en poids d'un bain de gravure total, un excès de com- posant sulfaté provoquant une gravure rugueuse, une mauvaise pé- pétration dans, les petites surfaces de l'image et une vitesse ¯.lente de gravure, tandis qu'une trop petite quantité de composant sulfaté donne un mamvais facteur de gravure. Le Monosulph (de la

Nopco'Chemical Company - huile de ricin sulfates ayant 45% de sulfatation) à une concentration efficace optimum de 1,16%.

Dans la mise en oeuvre de la présente invention, on a trouvé qu'il est désirable de projeter le bain contre la surface à graver, par exemple par giclage. En théorie au moins, le bain de gravure de la présente invention forme une pellicule résis- tant partiellement à l'acide sur les surfaces métalliques exemp tes de surface résistante, et lorsque le bain est projeté contre la surface à graver dans un sens perpendiculaire, la pellicule est rompue. D'autre part, lorsque le bain frappe les. côtés du relief, la pellicule n'est généralement pas rompue à cause de la force de¯choc insuffisante et la gravure des côtés (ou affouille- ment) est sensiblement réduite. On préfère employer'une machine de gravure du type développé dans le brevet U.S.A. n 2.669.048.

Dans cette machine, des palettes allongées plongeant dans le bain lancent par giclage intermittent ledit bain sous forme de'feuilles vers le haut contre le côté portant l'image de l'ob- jet à graver, par exemple une planche.

Tel qu'utilisé dans la présente description, le "fac- teur de gravure" est défini comme étant le rapport de la profonde ur de la gravure au voisinage d'une ligne de la partie résistante, divisée par la moitié de la perte de métal en largeur immédiate- ment en dessous de la partie résistante. Des facteurs de gravure de 10 et plus s'obtiennent facilement par la procédé de la pré- sente invention, des facteurs aussi élevés que 100 n'étant pas inhabituels.

Les exemples suivants sont donnés pour illustrer la présente invention mais ne doivent pas être considérés comme li- mitant celle-ci.

EXEMPLE 1
Une feuille de magnésium pour photogravure ayant une composition nominale de 3% dtaluminiuni, de 1% de zinc et de pe- tites quantités ,d'éléments alliés et d'impuretés, le. restant

étant du magnésium, était soumise à impression photographique et développée de la manière habituelle pour préparer un revêtement résistant à l'acide sous forme d'une image. Une machine du type décrit dans le brevet U.S.A. n 2.669.048 était prévue et on y plaçait environ 3 litres d'eau à une température d'environ 1510.

Ensuite, de l'acide nitrique à 42 Bé technique était ajouté pour donner une concentration finale de HNO3 dans le bain, de
10%. Ensuite, on ajoutait au bain une quantité suffisante de
Monosulph (marque définie précédemment) pour donner une solution finale à 1,22%, mélangée avec une quantité suffisante de diéthyl-' benzène pour obtenir une concentration finale de 7%, -et le vo- lume est complété avec de l'eau jusqu'à 5.700 ml. La solution était mélangée en faisant fonctionner les palettes pendant
2 minutes. Une feuille de photogravure, telle que décrite ci- avant et comportant une image, était décrassée avec une solution aqueuse contenant 12 onces de potasse caustique et 4 onces de permanganate de potassium par gallon de solution.

Cette planche était ensuite placée dans le porte-planches de la machine et le couvercle de celle-ci était fermé.

Après que la températuredu bain a été amenée à environ
22 C par l'échangeur de chaleur, les palettes sont mises en marche et réglées à 500 tours par minute ; gravure est poursuivie pendant 8 minutes. On obtenait ainsi une profondeur moyenne de mm gravure de 0,355 à 0,381/avec une surface gravée lisse et un relief tracé de façon abrupte. Le facteur de gravure était de
50.

EXEMPLE 2
On opérait d'une manière similaire à celle de l'exemple n
1, sauf qu'on substituait à la plaque de magnésium, une plache de zinc ayant une composition nominale de 0,7% d'aluminium et de pe- tites quantités d'éléments alliés, le restant étant du zinc; la

quantité de Monosuplh était réduite à 1,04%, la vitesse des pa- lettes était de 600 tours par minute et la durée de 9 minutes et quart. On obtenait ainsi une profondeur moyenne de gravure de 0,482 mm, avec une surface gravée lisse et un relief tracé de façon abrupte. Le facteur de gravure était de 50.

EXEMPLE 3
En opérant comme dans l'exemple 1, on remplaçait le Monosulph par d'autres demi-esters d'acide sulfurique, et le processus de gravure était répété. Le tableau suivant résume les résultats.

TABLEAU
EMI8.1

<tb> Marque <SEP> Sulfatation <SEP> Fabricant <SEP> Gamme <SEP> de <SEP> fac- <SEP> Gamme <SEP> de <SEP> % <SEP> de <SEP> Coneentration
<tb> teus <SEP> de <SEP> gra- <SEP> concentr. <SEP> optimum
<tb> @
<tb>

EMI8.2
7,Turkey Red oil Ramle de ricin Npoo Cheutoo. 2,6-100+ 0,1-1,8 1
EMI8.3

<tb> Cordon <SEP> 800/75 <SEP> Huile <SEP> de <SEP> ricin <SEP> Finetex <SEP> Inc. <SEP> 4,5-25 <SEP> 0,36-1,04 <SEP> 0,9
<tb> Cordon <SEP> 900 <SEP> Huile <SEP> de <SEP> balene <SEP> Finetax <SEP> Inc. <SEP> 2,5-15 <SEP> 0,lE-1,17 <SEP> 1
<tb>

EMI8.4
Cordon LB8?0 Tall-oils Finetex Inc. 6,2-15 0,36-0,81 0,7 Drutone D Huile d'olive '.F.Drew 8c s. 6-8 0,25-1,17 1,1 et de coco Esto1-T75 Suif coca ril.F.Drew ? Co. 3-14 o , 5-.

,1' 1,1

Au tableau ci-avant, le Turkey Red Oil contenait en- viron 22% de sulfatation, tandis que les aubres contenaient en- tre 10 et 20% de sulfatation, suivant la quantité de produits de réaction restant avec la matière désirée après purification par le fournisseur.

Chacun des bains était relativement stable et chaque bain donnait une gravure très favorable lorsque les conditions étaient réglées.

D'autres variantes peuvent être prévues dans la présen- te invention sans se départir du cadre de celle-ci.- REVENDICATIONS
1. Le procédé de gravure de la surface d'un métal solu ble dans les acides, choisi parmi le magnésium, le zinc et les alliages à base de magnésium et de zinc, dette surface présen- tant des parties masquées par un revêtement résistant aux aci- des, procédé comprenant la projection répétée sur la surface de l'objet de manière à entrer en contact à la fois avec les partie masquées et les parties non masquées, d'une solution aqueuse contenant (1) de 1 à 25% de HNO3, (2) un liquide organique non ean 3 miscible à l'eau et pratiquement non réactif vis-à-vis de l'acide nitrique aqueux, et (3) un demi-ester soluble dans l'eau,

anio- nique, tensio-actif d'acide sulfurique contenant au moins un groupe hydrophobe de 10 à 26 atomes de carbone en une chaîne ininterrompue, eet ester contenant au moins 8% de sulfatation.

Claims

2. Un procédé suivant la revendication 1, dans lequel l'ester est une huile naturelle sulfatée contenant au moins 8% de sulfatation.

3. Un procédé suivant la revndication 2, dans lequel l'huile sulfatée est une huile de ricin contenant environ 45% de sulfatation. <Desc/Clms Page number 10>

4. Un procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel le liquide organique est le dié- thylbenzène.

5. Un procédé suivant la revendication 1, dans lequel la solution .aqueuse contient (1) 4 à 12,5% d'acide nitrique, (2) 5 à 8% de diéthylbenzène, (3) et 1,16% d'huile de ricin sulfatée ayant une sulfatation de 45%.

6. Un bain de gravure comprenant un mélange aqueux de 1 à 25% de HNO3, 1 à 12% d'un liquide organique non miscible dans l'eau, sensiblement non réactif vis-à-vis de l'acide nitri- que aqueux, et d'un demi-ester soluble dans l'eau, anionique, tensio-actif d'acide sulfurique contenant au moins un groupe hydrophobe de 10 à 26 atomes (le carbone en une chaîne ininterrom- pue, cet ester contenant au moins 8% de sulfatation.

7. Un bain de gravure suivant la revendication 6, dans lequel l'ester est une huile naturelle sulfatée.

8. Un bain de gravure suivant la revendication 7, dans lequel l'huile sulfatée est une huile de castor contenant envi- ron 45% de sulfatation.

9. Un bain de gravure suivant les revendications 6, 7 ou 8, dans lequel le liquide organique est du diéthylbenzène.

10. Un bain de gravure comprenant un mélange de 4 à 12,5% d'acide nitrique, de 7% de diéthylbenzène et de 1,16% d'huile de ricin sulfatés ayant une sulfatation de 45%