KR20130103758A

KR20130103758A - 전기화학적 조면화 위한 리소 시트 및 그 리소 시트의 제조 방법

Info

Publication number: KR20130103758A
Application number: KR1020137013127A
Authority: KR
Inventors: 베른하르트 케르니크; 크리스토프 세트테레; 오라프 귀쓰겐
Original assignee: 하이드로 알루미늄 롤드 프로덕츠 게엠베하
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2013-09-24
Also published as: BR112013009510B8; WO2012052353A1; JP2013542327A; ES2430641T3; RU2537835C2; EP2444254A1; US20170190204A1; CN103228457A; EP2444254B1; JP5507765B2; CN103228457B; US20130263749A1; BR112013009510B1; RU2013123356A; KR101534293B1; BR112013009510A2

Abstract

본 발명은 압연된 알루미늄 합금으로 이루어진 전기화학적 조면화 위한 리소 시트에 관한 것이며, 리소 시트 표면은 최대 1.4 ㎛, 바람직하게는 최대 1.2 ㎛, 더욱더 바람직하게는 1.0 ㎛의 최대 피크 높이 Rp 또는 Sp를 갖는 표면형상을 구비한다. 또한 본 발명은 리소 시트의 제조 방법에 관한 것이며, 알루미늄 합금으로 이루어진 리소 시트는 냉간 압연되고 최종 냉간 압연 후에 리소 시트는 수용액의 산세 매질을 사용하여 산세 처리와 동시에 탈지 처리되며, 수용액의 산세 매질은 5% 내지 40%의 삼인산나트륨, 3% 내지 10%의 글루콘산나트륨, 3% 내지 8%의 비이온 및 음이온 계면 활성제와, 선택적으로 0.5% 내지 70%의 소다로 이루어진 혼합물을 중량%로 적어도 1.5% 내지 3% 포함하며 수용액의 산세 매질에서 수산화나트륨 농도는 중량%로 0.1% 내지 5%이며, 탈지 처리와 동시에 산세 처리에 의해서 제거되는 표면적은 적어도 0.25 g/㎡이다.

Description

전기화학적 조면화 위한 리소 시트 및 그 리소 시트의 제조 방법{LITHO SHEET FOR ELECTROCHEMICAL ROUGHENING, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 압연된 알루미늄 합금으로 이루어진 전기화학적 조면화 위한 리소 스트립(litho strip)에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이러한 타입의 리소 스트립의 제조 방법에 관한 것이며, 알루미늄 합금으로 이루어진 리소 스트립은 냉간 압연되고 최종 냉간 압연 후에 리소 스트립은 수용액의 산세 매질에서 산세 처리와 동시에 탈지 처리되며, 수용액의 산세 매질은 5% 내지 40%의 삼인산나트륨(sodium tripolyphosphate), 3% 내지 10%의 글루콘산나트륨(sodium gluconate), 3% 내지 8%의 비이온 및 음이온 계면 활성제와 선택적으로 0.5% 내지 70%의 소다로 이루어진 혼합물을 중량%로 적어도 1.5% 내지 3% 포함하며 수용액의 산세 매질에서 수산화나트륨 농도는 중량%로 0.1% 내지 5%이다. 마지막으로, 또한 본 발명은 인쇄판 캐리어(printing plate carrier) 및 인쇄판 캐리어의 유리한 용도에 관한 것이다.

리소 스트립, 환언하면 리소그래프 인쇄판을 제조하기 위한 알루미늄 스트립의 표면 상태에 대한 매우 높은 요구 조건이 부여되고 있다. 일반적으로 리소 스트립은 전기화학적 조면화 처리를 거치게 되는데, 그 목적은 완전한 조면화 및 구조화되지 않은 외관을 보장하기 위한 것이다. 조면화 구조는 리소 스트립으로 제조된 인쇄판 캐리어에 감광층을 배치하기 위해 중요한 것이다. 균일하게 조면화된 표면을 제조하기 위하여, 리소 스트립에서 특히 평평한 표면이 요구된다. 리소 스트립 표면의 표면형상(topography)은 본질적으로 최종 압연 단계의 압연에 따른 표면형상의 임프린트이다. 압연한 표면에서의 융기부 및 오목부는 인쇄판 캐리어의 제조에서의 추가적인 처리 단계들에서 부분적으로 남아 있을 수 있는 리소 스트립 표면의 홈 및 웨브가 된다. 그러므로, 리소 스트립 표면 및 인쇄판 캐리어의 품질은 압연 표면의 품질에 의해 결정되고, 따라서 한편으로는 롤러의 표면을 처리할 때의 연마 작용에 의해 그리고 다른 한편으로는 롤러에 대한 지속적인 마모에 의해 결정된다.

리소 스트립의 표면 품질을 결정하는 측정은 DIN EN ISO 4287 및 DIN EN ISO 4288에 따른 평균 조도(roughness) Ra이다. 리소 스트립을 제조하기 위한 현재의 방법에서, 대략 0.15 ㎛ 내지 0.25 ㎛의 평균 조도 값을 갖는 표면이 최종 냉간 압연 단계에서 얻어진다. 이 조도 값은 많은 분야에 적용하기 위해 충분한 것이다.

그러나, 과거 수년 동안 매우 평탄한 조면화 구조 및/또는 감광 코팅(photosensitive coating)을 구비한 인쇄판에 대한 수요가 증가하였다. 이러한 인쇄판들은 예를 들어, 크기가 증가하며 인쇄판들이 컴퓨터를 이용하여 직접적으로 조명될 수 있는 CtP 기술 분야에 사용된다. 더욱이, 코팅 두께는 감소하고 코팅의 복잡성은 증가한다. 이러한 방식에 현재 이용가능한 인쇄판 캐리어가 사용될 때 인쇄 에러의 수는 증가한다. 따라서, 압연 후에 리소 스트립의 평평한 표면형상은 더욱더 중요해지는 리소 스트립에 대한 품질 기준이다.

평평한 롤러 구조를 얻기 위하여 롤러의 연마를 최적화하려는 시도가 있었다. 그러나 연마 작용은 이미 널리 최적화되었고, 따라서 품질을 더욱더 높이는 것은 이러한 방식에서 달성하기 매우 곤란하다. 게다가, 롤러 표면의 품질은 롤러에 대한 마모의 결과로서 연마 후에 감소하고, 따라서 롤러를 자주 다시 연마하는 것이 필요하다. 결국, 매우 평평한 롤러 표면은 리소 스트립 표면에 대한 작은 마찰만을 가하게 되고, 압연 공정에 대한 중단 또는 리소 스트립에 대한 손상을 야기하는 롤러와 리소 스트립 간에 슬립을 일으킬 수 있다.

국제 특허출원공보 WO 2006/122852 A1 및 WO 2007141300 A1의 종래 기술로부터 공지된 다른 방법들에서, 스프립의 표면 상의 산화물의 손상된 포켓들을 제거하고 후속하는 전기화학적 조면화를 향상시키기 위하여 리소 스트립은 압연 후에 산세된다. 이 방식에서, 인쇄판 캐리어의 표면 품질은 원칙적으로 향상되지만, 전술한 인쇄 에러의 문제가 남아있다.

이러한 종래 기술로부터 출발하여, 본 발명의 목적은 리소 스트립 및 종래 기술로부터의 전술한 문제점들이 해결되거나 적어도 줄어들 수 있는 리소 스트립의 제조 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라 리소 스트립에서 최대 1.4 ㎛, 바람직하게는 최대 1.2 ㎛, 더욱더 바람직하게는 1.0 ㎛의 최대 피크 높이 R_p 및/또는 S_p를 갖는 표면형상을 구비한 적합한 스트립 표면에 의해 달성된다.

스트립 표면의 표면형상은 이상적인 평면으로부터의 편차를 의미한다. 이것은 표면(x, y)을 따라 각각의 지점에서 표면의 평균 높이로부터 국부적인 편차를 나타내는 함수 Z(x, y)를 사용하여 서술될 수 있다. 이것에 따라, 함수 Z(x, y)의 평균값, 바꾸어 말하면 평균 표면의 위치는 아래 수식으로 나타낸 바와 같이 0으로 설정된다.

[1]

F는 적분 표면의 크기이다. 국부적인 상승은 Z(x, y)의 양의 값에 해당하고 국부적인 하강은 음의 값에 해당한다.

이러한 타입의 표면형상의 특징들은 다양한 파라미터들을 사용하여 결정될 수 있다. 일반적인 파라미터는 DIN EN ISO 4287 및 DIN EN ISO 4288에 따른 평균 조도 Ra 또는 평균 평방 조도 Rq이다. 이 파라미터들은 아래의 식을 사용하여 정의될 수 있다.

[2]

Z(x)는 표면의 프로파일, 환언하면 함수 Z(x, y)를 통한 일차원적 단면이다. L은 적분 구간의 길이이다. 표면의 표면 품질을 결정하기 위하여, 일반적으로 일차원적 프로파일 Z(x)들이 표면상의 여러 위치들에서의 선형 스캐닝에 의해 측정되고 상응하는 R_a 및 R_q 값들이 결정된다.

S_a 및 S_q에 대한 값들은 표면의 이차원적 측정, 환언하면 표면형상 Z(x, y)에 기초하여 결정된다. S_a 및 S_q의 연산은 이하의 식에 기초하여 이루어지며, 여기에서 A는 적분 표면의 크기이다.

[3]

본 발명의 기술 내용에서, 종래 기술에서 발생하는 인쇄 에러들은 종종 압력판 캐리어의 제조에서 부분적으로 남아 있는 개별적인, 특히 높은 롤러 웨브에 의해서 야기된다는 것이 밝혀졌다. 압력판 캐리어를 코팅할 때, 이것은 롤러 웨브의 구역에서 감광층의 중단을 일으킬 수 있고, 결과적으로 완성된 인쇄판의 사용시에 인쇄 에러를 유발한다. 높은 롤러 웨브는 평평한 조면화 구조 및/또는 비교적 얇은 감광 코팅을 구비한 인쇄판에서 특히 문제가 될 수 있다는 것이 밝혀졌다.

그러나, 개별적인 높은 롤러 웨브가 있다는 것은 리소 스트립 표면을 특징짓기 위해 지금까지 사용된 파라미터 R_a 및 S_a에 불충분하게 포함될 뿐이다. 이와 대조적으로, 높은 롤러 웨브의 경향 및 전술한 인쇄 에러의 발생은 아직까지 사용되지 않았던 조도 값으로 다른 관점에서 리소 스트립 및 그 제조 방법이 최적화되는 것에 의해서 감소될 수 있다. 최대 피크 높이 R_p 및/또는 S_p를 최대 1.4 ㎛, 바람직하게는 1.2 ㎛, 더욱더 바람직하게는 1.0 ㎛로 제한함으로써, 예를 들어 CtP 기술을 사용할 때 표면 품질의 관점에서 현재의 높은 요건에 대해 충분한 리소 스트립이 제공될 수 있다.

리소 스트립의 최대 피크 높이 R_p를 결정하기 위하여, 일반적으로 리소 스트립의 3개의 위치들이 예를 들어 R_p에 대한 값을 측정하기 위하여 각각의 경우에 4.8 mm의 길이에 걸쳐서 롤러 방향 프로파일 Z(x)를 가로질러 측정될 수 있다. 이 프로파일의 각각에 대해, 아래의 식이 적용된다.

[4]

여기에서 함수 max(Z)는 Z(x)의 최대값을 제공한다.

S_p는 아래의 식으로 표면 측정을 이용하여 결정된다.

[5]

여기에서 함수 max(Z)은 Z(x, y)의 최대값을 제공한다. 실제 측정할 표면은 예를 들어 사각형이 될 수 있고 800 ㎛의 에지 길이를 가질 수 있다.

바람직하게는, 프로파일 Z(x)는 최대 피크 높이 R_p를 결정하기 위하여 리소 스트립의 중심과 에지에서 각각 측정된다.

프로파일 Z(x) 및 표면형상 Z(x, y)의 측정을 위해 인쇄판 캐리어 내에 추후에 처리될 리소 스트립의 구역들만이 고려된다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 손상된 구역들 또는 롤러 결함을 갖는 구역들은 고려하지 않는다.

리소 스트립의 제1 실시예에서, 스트립의 표면은 최대 0.4 ㎛, 바람직하게는 최대 0.37 ㎛의 감소된 피크 높이 R_pk 및/또는 S_pk를 갖는 표면형상을 갖고 있다. 인쇄 에러가 없는 것과 관련한 스트립 표면의 품질은 감소된 피크 높이 R_pk 및/또는 S_pk의 부가적인 체크에 의해 더욱더 향상될 수 있다.

감소된 피크 높이 R_pk는 DIN EN ISO 13 565에 따라 결정된다. 감소된 피크 높이 S_pk는 표면 측정을 사용하여 DIN EN ISO 13 565에 따라 결정된다. 실제로, 프로파일 Z(x) 및 Z(x, y)은 R_p 및 S_p에 대해 앞서 설명한 바와 같이 측정된다.

다른 실시예에서, 리소 스트립의 두께는 0.5 mm 내지 0.1 mm이다. 두께가 작은 통상적인 리소 스트립은 높은 롤러 웨브를 가질 수 있다는 것이 확인되었다. 따라서, 얇은 리소 스트립의 표면 품질은 특히 최대 피크 높이 R_p 및/또는 S_p, 또는 감소된 피크 높이 R_pk 및/또는 S_pk를 제한함으로써 향상될 수 있다.

리소 스트립의 다른 실시예에서, 리소 스트립의 양호한 재료 특성은 AA1050, AA1100 또는 AlMg0.5 합금으로 이루어진 리소 스트립에 의해 달성된다.

더욱더 바람직한 실시예에서 리소 스트립은 중량%로 아래와 같은 합금 조성,

0.3% ≤ Fe ≤ 1.0%

0.05% ≤ Mg ≤ 0.6%

0.05% ≤ Si ≤ 0.25%

Mn ≤ 0.05%

Cu ≤ 0.04%

을 포함하고 또한 잔부 Al 및 불가피한 불순물을 각각 최대 0.05%이며 합계로 최대 0.15%로 포함한다.

이 방식에서, 리소 스트립은 강도 및 내열성 특성의 관점에서 용도를 위한 목표하는 방식으로 향상될 수 있다.

리소 스트립의 높은 굽힘 저항성과 동시에 매우 양호한 열적 안정성은 다른 실시예에서 중량%로 아래와 같은 합금 함량을 갖는 리소 스트립에 의해 달성될 수 있다.

0.3% ≤ Fe ≤ 0.4%

0.2% ≤ Mg ≤ 0.6%

0.05% ≤ Si ≤ 0.25%

Mn ≤ 0.05%

Cu ≤ 0.04%

바람직한 다른 실시예에서 리소 스트립은 중량%로 아래와 같은 합금 함량을 갖는다.

0.3% ≤ Fe ≤ 0.4%

0.1% ≤ Mg ≤ 0.3%

0.05% ≤ Si ≤ 0.25%

Mn ≤ 0.05%

Cu ≤ 0.04%

이 방식에서, 리소 스트립의 내열성 및 조면화 특성들이 향상될 수 있다.

다른 실시예에 따라, 리소 스트립의 합금에서 불순물들은 중량%로 아래와 같은 역치(threshold value)를 갖는다.

Cr ≤ 0.01%

Zn ≤ 0.02%

Ti ≤ 0.04%

B ≤ 50 ppm.

Ti가 입자 미세화를 위해 중량%로 최대 0.04%의 함량까지 또한 의도적으로 첨가될 수 있다.

본 발명의 다른 교시에서, 본 발명에 따라 리소 스트립을 제조하기 위한 적합한 방법에서 전술한 발명의 목적은 탈지 처리와 동시에 산세에 의해 유발되는 표면 침식이 적어도 0.25 g/㎡, 바람직하게는 적어도 0.4 g/㎡인 것으로 달성된다.

중단을 야기하는 리소 스트립 표면의 높은 롤러 웨브는 최종 냉간 압연 단계 후에 특별한 탈지 처리에 의해 감소될 수 있다. 산화물의 포켓을 제거하는 산세 처리는 공지되어 있지만, 롤러 웨브의 목표 제거는 종래에 공지되지 않았다. 산세 및 탈지 매질과 처리 파라미터의 특별한 선택에 의해, 이제 대체하거나 부가적으로 높은 롤러 웨브로 인한 종래의 공지된 리소 스트립보다 에러의 민감성이 훨씬 낮은 리소 스트립 표면의 표면형상을 성취하는 것이 가능하다. 산세 단계와 함께 탈지 처리하는 것이 리소 스트립을 위해 매우 중요한 공정이기 때문에, 이 방법은 공정 파라미터의 매우 세심한 선택을 요구한다. 특히, 산세 매질의 조성과 산세 온도 및 기간은, 산세와 함께 탈지 처리하는 중에 리소 스트립 표면에서 적어도 0.25 g/㎡의 표면 침식이 달성되도록 선택되어야 한다. 이 방식에서, 리소 스트립 표면의 표면형상은 최대 1.4 ㎛, 바람직하게는 최대 1.2 ㎛, 더욱더 바람직하게는 1.0 ㎛의 최대 피크 높이 R_p 및/또는 S_p로 달성될 수 있다.

표면 침식은 탈지 처리 및 산세 중에 단위 표면에서 제거된 리소 스트립의 무게를 의미한다. 표면 침식을 측정하기 위하여, 탈지 처리와 산세 전후에 리소 스트립의 무게가 측정된다. 처리되는 표면의 크기로 나눈 결과로서 계산된 무게 손실이 표면 침식을 나타낸다. 만약 리소 스트립의 양면이 탈지 처리 및 산세 되면, 전면과 후면 상의 표면이 나중에 추가되어야 한다.

0.25 g/㎡ 내지 0.6 g/㎡, 바람직하게는 0.4 g/㎡ 내지 0.6 g/㎡의 표면 침식이 특히 유리한 것으로 확인되었다. 이 방식에서, 침식은 한편으로 높은 웨브를 충분히 감소시키며, 다른 한편으로 리소 스트립의 두께를 현저하게 감소시키지 않는다. 그러나 원칙적으로, 산세와 더불어 탈지 처리하는 동안 재료 손실이 가능하면 작게 되도록 침식은 가능하면 작게 유지되어야 한다.

방법의 바람직한 실시예에서, 수용액의 산세 매질에서 수산화나트륨의 농도를 중량%로 2% 내지 3.5%가 되게 하고 선택적으로 탈지 처리와 더불어 산세를 70℃ 내지 85℃ 온도에서 1 내지 3.5초 동안 실행함으로써 리소 스트립 표면의 표면형상은 향상될 수 있다. 이러한 농도, 온도 및 처리 기간에서, 본 발명에 따라 표면형상은 특히 신뢰할 수 있는 방식으로 성취될 수 있다.

수용액의 산세 매질에서 수산화나트륨의 농도를 중량%로 2.6% 내지 3.5%가 되게 하거나/하고 산세 처리 온도가 76℃ 내지 84℃가 되게 함으로써 추가적인 향상이 성취된다. 이것은 높은 롤러 웨브를 제거하는 처리 기간을 짧게 할 수 있도록 하며, 그럼에도 불구하고 높은 롤러 웨브의 제거는 균일하다. 리소 스트립의 산세와 더불어 탈지 처리의 속도에 대한 추가적인 향상은 산세 기간을 1 내지 2초, 바람직하게는 1.1 내지 1.9초로 함으로써 성취될 수 있다.

발명의 다른 실시예에 따르면, 리소 스트립은 최종 냉간 압연 단계에서 0.5 mm 내지 0.1 mm의 최종 두께로 압연된다. 바람직하게 사용되는 이러한 롤러 두께에서, 탈지 처리와 더불어 산세를 통하여 현저하게 감소될 수 있는 롤러 웨브들이 특히 자주 발생한다.

다른 실시예 따른 알루미늄 합금으로서 AA1050, AA1100, AA3103 또는 AlMg0.5가 사용된다. 이러한 알루미늄 합금들이 리소 스트립의 특성을 위해 특히 유리한 것으로 확인되었다.

방법의 다른 실시예에서, 알루미늄 합금은 중량%로 아래와 같은 합금 조성,

0.3% ≤ Fe ≤ 1.0%

0.1% ≤ Mg ≤ 0.6%

0.05% ≤ Si ≤ 0.25%

Mn ≤ 0.05%

Cu ≤ 0.04%

탈지 처리와 더불어 산세의 효과는 리소 스트립의 합금에 의해서 영향을 받는다. 이러한 합금 조성으로 리소 스트립의 표면형상과 관련한 매우 양호한 결과와 동시에 양호한 재료 특성이 탈지 처리와 더불어 산세를 위한 선택된 공정 파라미터로 성취될 수 있다는 것이 확인되었다.

방법의 다른 실시예에서, 알루미늄 합금은 중량%로 아래와 같은 합금 함량을 갖는다.

0.3% ≤ Fe ≤ 0.4%

0.1% ≤ Mg ≤ 0.3%

0.05% ≤ Si ≤ 0.25%

Mn ≤ 0.05%

Cu ≤ 0.04%

다른 실시예에 따르면, 리소 스트립의 합금에서 불순물들은 중량%로 아래와 같은 역치를 갖는다.

Cr ≤ 0.01%

Zn ≤ 0.02%

Ti ≤ 0.04%

B ≤ 50 ppm.

여기에서 Ti는 입자 미세화를 위해 중량%로 최대 0.04%의 함량까지 또한 의도적으로 첨가될 수 있다.

바람직한 합금 조성의 장점을 위한 리소 스트립의 관련 실시예를 참조한다.

방법의 다른 실시예에서, 리소 스트립을 냉간 압연하기 전에 온간 압연하고 선택적으로 열간 압연 전에 균질화 처리를 실행 및/또는 냉간 압연 중에 중간 어닐링을 실행함으로써 리소 스트립의 구조적 특징들이 향상될 수 있다.

전술한 목적은 본 발명에 또 다른 교시에 따라 최대 1.4 ㎛, 바람직하게는 최대 1.2 ㎛, 더욱더 바람직하게는 1.0 ㎛의 최대 피크 높이 R_p 및/또는 S_p를 갖는 표면형상을 구비한 인쇄판 캐리어에 의해 달성된다.

인쇄판 캐리어의 바람직한 실시예에서, 상기 인쇄판 캐리어는 2 ㎛ 미만, 바람직하게는 1 ㎛ 미만의 두께를 갖는 감광 코팅을 구비한다. 특히, 얇은 감광 코팅을 구비한 종래의 리소 시트에서 높은 롤러 웨브는 인쇄 에러를 나타내며, 따라서 이 경우에 인쇄판 품질에서 특별한 향상이 성취된다. 바람직하게 인쇄판 캐리어는 노출에 대한 장점을 제공하는 투명한 감광층을 구비한다. 이러한 층들에서, 인쇄판 캐리어의 완전한 피복은 인쇄 후에만 결정될 수 있고, 따라서 결함이 있는 인쇄판 캐리어는 매우 비용이 많이 든다. 표면형상을 향상시키고 결과적으로 인쇄 에러를 감소시킴으로써, 인쇄 에러에 의해 유발되는 비용이 현저하게 감소될 수 있다.

바람직하게는 인쇄판 캐리어의 폭은 200 mm 내지 2800 mm, 더욱더 바람직하게는 800 mm 내지 1900 mm, 가장 바람직하게는 1700 mm 내지 1900 mm가 될 수 있고 길이는 300 mm 내지 1200 mm, 더욱더 바람직하게는 800 mm 내지 1200 mm가 될 수 있다.

바람직하게는 본 발명에 따른 인쇄판 캐리어는 CtP 기술에 사용될 수 있고, 환언하면 CtP 인쇄판을 위해 사용될 수 있다. CtP 기술에서, 평평한 조면화 구조와 상대적으로 얇은 감광 코팅은 높은 롤러 웨브와 함께 인쇄 에러의 수를 증가시킬 수 있기 때문에 인쇄판 캐리어의 표면 구조가 특히 중요하다. 이것 이외에, CtP 기술에 흔히 사용되는 투명한 감광층이 전술한 문제들을 발생시킨다. 종래 기술의 인쇄판 캐리어와 비교하여 본 발명에 따른 인쇄판 캐리어의 평평한 표면형상으로 인하여, 인쇄 품질이 향상될 수 있고 비용은 감소한다.

본 발명의 다른 특징들과 장점들은 첨부 도면을 참조하여 설명하는 본 발명에 따른 리소 스트립 및 본 발명에 따른 방법에 관한 실시예들의 설명으로부터 도출 될 수 있다.

도 1은 DIN EN ISO 13 565에 따라 최대 피크 높이 R_p 및 감소된 피크 높이 R_pk를 결정하는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 실시예에 대한 도면이다.
도 3은 최종 냉간 압연 후에 리소 스트립 표면의 표면형상 측정 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 표면형상 측정으로부터의 프로파일을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 실시예가 실행된 후에 도 3에 도시된 리소 스트립 표면의 표면형상 측정 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 표면형상 측정으로부터의 프로파일을 나타낸 도면이다.
도 7은 최종 냉간 압연 후에 리소 스트립 표면의 표면형상 측정의 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 방법의 실시예가 실행된 후에 도 7에 도시된 리소 스트립 표면의 표면형상 측정 결과를 나타낸 도면이다.

도 1은 DIN EN ISO 13 565에 따라 최대 피크 높이 R_p 및 감소된 피크 높이 R_pk를 결정하는 개략도이다.

도 1의 좌측 구역(2)은 0과 L의 한계를 갖는 구간에서 일차원적 프로파일 함수 Z(x)을 나타낸다. 함수 Z(x)는 실제 표면의 국부적인 위치에 해당하는 각 지점(x)에 대한 값 Z(x), 환언하면 <Z(x)> = 0 ㎛에서 평균 표면으로부터 표면 높이의 편차를 제공한다.

도 1의 우측 구역(4)은 소위 아보트-파이어스톤(Abbott-Firestone) 곡선 Z_AF(Q)(6)을 나타낸다. 이 곡선은 표면 프로파일 Z(x)의 누적 확률 밀도 함수이다. 이것은 횡축으로 도시된 0과 100% 사이의 백분율 값 Q에 대한 높이 값 Z_AF를 제공하며, 이 높이 값 위에서 표면의 관련 공유 비율이 발견된다. 아보트-파이어스톤 곡석 Z_AF(Q)는 아래와 같은 식을 사용하여 함축적으로 정의될 수 있다.

[6]

L은 측정된 프로파일 Z(x)의 길이, 바꾸어 말하면 Z(x)의 정의 구역의 크기이다. 적분 구역은 불균등 Z(x) = Z_AF(Q)가 적용되는 전체 길이의 일부이다.

아보트-파이어스톤 곡선(6)의 변곡점을 통해서 접선(8)을 위치시킴으로써, 0% 라인(10)과 100% 라인(12)과 이 접선(8)의 교차점들이 표면의 코어 구역을 정의하고, 확장된 것이 코어 조도 깊이 R_k로서 지정된다. 코어 구역의 밖으로 연장하는 피크들의 측정된 평균 높이가 감소된 피크 높이 R_pk로서 지정되고 코어 구역의 밖으로 연장하는 홈의 측정된 평균 깊이가 감소된 홈 깊이 R_vk로서 지정된다. 더욱이, 0㎛에서 가장 높은 피크와 평균 값 사이의 거리에 해당하는 최대 피크 높이 Rp가 또한 도 1에 표시된다.

최대 피크 높이 R_p 및 감소된 피크 높이 R_pk는 예를 들어 압연 방향을 가로지르는 리소 스트립의 여러 위치들에서 측정된 프로파일 Z(x)로부터 실제로 결정될 수 있다.

감소된 피크 높이 S_pk는 공지된 표면 측정으로부터 부응하여 실제로 결정될 수 있다.

계산은 감소된 피크 높이 R_pk와 유사하게 이루어지며, 여기에서 S_pk에 대한 아보트-파이어스톤 곡선 Z_AF(Q)은 다음과 같은 식을 사용하여 함축적으로 정의될 수 있다.

[7]

A는 측정된 표면의 크기, 바꾸어 말하면 Z(x, y)의 정의 구역의 크기이다. 적분 구역은 불균등 Z(x, y) = Z_AF(Q)가 적용되는 전체 길이의 일부이다.

도 2는 본 발명에 따라 리소 스트립을 제조하기 위한 방법의 실시예를 도시한다. 이 방법(20)에서, 제1 단계(22)에서 알루미늄 합금 예를 들어 AA1050, AA1100, AA3103 또는 AlMg0.5 합금, 바람직하게는 중량%로 아래와 같은 조성,

0.3% ≤ Fe ≤ 1.0%

0.05% ≤ Mg ≤ 0.6%

0.05% ≤ Si ≤ 0.25%

Mn ≤ 0.05%

Cu ≤ 0.04%

을 포함하고 또한 잔부 Al 및 각각 최대 0.05%이며 합계로 최대 0.15%의 불가피한 불순물을 포함하는 합금이 주조된다.

일반적으로 주조는 연속적 또는 불연속적일 수 있으며, 특히 연속적, 반연속적 또는 불연속적 주조 공정의 일부일 수 있다. 작업 단계(24)에서, 주조 제품 환언하면 특히 주조 잉곳 또는 주조 스트립은 예를 들어 480℃ 내지 620℃ 범위의 온도에서 적어도 2시간 동안 균질화 처리를 통해서 처리될 수 있다. 후속 단계(26)에서, 선택적으로 주조 제품은 바람직하게는 7 mm 내지 12 mm의 두께로 온간 압연된다. 온간 압연은 예를 들어 더블 스트립 캐스팅 공정에서 제조된 리소 스트립에서 먼저 실행될 수 있다. 그 후에 온간 스트립은 단계(28)에서 특히 0.5 mm 내지 0.1 mm의 두께로 냉간 압연된다. 냉간 압연 동안에 선택적으로 중간 어닐링이 실행될 수 있다. 최종 냉간 압연 단계 후에, 단계(30)에서 리소 스트립은 수용액의 산세 매질에서 탈지 처리와 더불어 산세를 받게 되고, 여기에서 수용액의 산세 매질은 5% 내지 40%의 삼인산나트륨, 3% 내지 10%의 글루콘산나트륨, 3% 내지 8%의 비이온 및 음이온 계면 활성제와 선택적으로 0.5% 내지 70%의 소다로 이루어진 혼합물을 중량%로 적어도 1.5% 내지 3% 포함하며 수용액의 산세 매질에서 수산화나트륨 농도는 중량%로 0.1% 내지 5%, 특히 중량%로 2% 내지 3.5%이고, 여기에서 탈지 처리와 더불어 산세는 70℃ 내지 85℃ 온도에서 1 내지 3.5초 동안 실행되며 탈지 처리와 산세에 의해 적어도 0.25 g/㎡의 표면 침식이 설정된다.

탈지 처리와 더불어 산세 후에 리소 스트립이 최대 1.4 ㎛, 바람직하게는 최대 1.2 ㎛, 더욱더 바람직하게는 1.0 ㎛의 최대 피크 높이 R_p 및/또는 S_p를 가지며 CtP 인쇄판 캐리어를 위해 특히 적합한 표면형상을 구비하도록, 선택된 표면 침식은 스트립의 표면에서 높은 롤러 웨브를 감소시킬 수 있다.

도 3은 최종 냉간 압연 단계 후에 리소 스트립 표면의 3D 표면형상 측정의 결과를 나타낸다. 이 도면은 800 ㎛의 측면 길이를 갖는 평방 구역에 걸쳐 표면 함수 Z(x, y)의 3차원적 표면형상을 보여준다. 높이 정보는 도 3의 우측에 나타낸 스케일로부터 추가로 얻어질 수 있다. y축은 리소 스트립의 압연 방향과 평행하여 놓여 있다. 리소 스트립은 압연 방향에 대한 길이 방향, 환언하면 y축 방향을 따라 약간 상승한 것으로 명확하게 확인할 수 있는 높은 롤러 웨브를 갖고 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 롤러 웨브들은 감광층의 도포를 중단시키거나 심지어 국부적으로 방지할 수 있으므로, 이와 같은 리소 스트립들로부터 제조된 인쇄판 캐리어를 사용할 때 인쇄 에러가 발생한다.

도 4는 도 3에 도시된 표면형상 측정에서의 프로파일 Z(x), 환언하면 x축과 평행한 표면형상 측정에서의 섹션을 나타낸다. 리소 밴드에서 롤러 웨브들은 냉간 압연 후에 1.6 ㎛를 초과하는 높이를 가질 수 있다는 것을 명확하게 알 수 있다. 그러나, 이와 같은 높은 롤러 웨브들은 리소 스트립의 평균 조도 Ra의 값에 단지 약간의 영향을 갖는다.

도 5는 본 발명에 따른 방법의 실시예가 실행된 후, 환언하면 본 발명의 따른 방법마다 탈지 처리와 더불어 산세한 후에 도 1에서의 리소 스트립의 표면에 대한 표면형상 측정의 결과를 나타낸다. 도 5는 기본적으로 도 3과 동일한 스트립의 구역을 나타낸다. 도 4와 마찬가지로, 도 6은 도 5에 도시된 표면형상 측정으로부터 관련 프로파일 Z(x)을 나타낸다. 특히 도 5 및 도 6은 높은 롤러 웨브들이 탈지 처리와 더불어 산세를 통해 상당히 감소될 수 있다는 것을 나타낸다. 도 6에서, 최대 피크 높이 R_p는 불과 1.3 ㎛이며 따라서 도 4의 처리하지 않은 리소 스트립의 최대 피크 높이 R_p보다 상당히 작다.

그러므로 최대 1.4 ㎛, 바람직하게는 최대 1.2 ㎛, 더욱더 바람직하게는 1.0 ㎛의 최대 피크 높이 R_p 및/또는 S_p를 갖는 스트립 표면 제조하기 위하여 본 발명에 따른 방법을 사용할 수 있다.

실제로 리소 스트립의 제조에서 최대 피크 높이들 R_p가 유지되는 것을 보증하기 위하여, 스트립의 외측 및 중심에서 압연 방향을 가로질러 예를 들어 3개의 프로파일 측정들을 취할 수 있고, 여기에서 프로파일의 길이는 예를 들어 4.8 mm가 될 수 있다. S_p에 대한 값은 800 mm의 측면 길이를 갖는 평방 표면 측정에 기초하여 결정될 수 있다.

도 4 및 도 6의 비교가 나타내는 바와 같이, 평균 조도 R_a는 탈지 처리와 더불어 산세에 의해 거의 영향을 받지 않는다. 따라서, 리소 스트립의 통상적인 제조 및 특성화에 사용되는 이러한 파라미터는 방해를 유발할 수 있는 리소 스트립에서의 롤러 웨브가 존재하는 지를 나타내는 데에 적합하지 않다. 이와 대조적으로, 리소 스트립 표면의 품질은 최대 피크 높이 R_p 및/또는 S_p의 조도 파라미터를 사용하여 더욱 양호하게 설정될 수 있다.

도 7 과 도 8은 최종 냉간 압연 단계 직후(도 7)에 그리고 본 발명에 따른 방법마다 탈지 처리와 더불어 산세가 실행된 후(도 8)에 2146.9 mm의 길이와 2071.7 mm의 폭을 갖는 리소 스트립 표면의 3D 표면형상 측정을 또한 나타낸다. y축은 리소 스트립의 압연 방향과 팽행하게 놓여 있다. 도 7과 도 8의 비교에서, 향상된 리소 스트립 표면이 성취되도록 도 7에 존재하는 압연 방향에 대한 길이방향의 높은 롤러 웨브들은 탈지 처리와 더불어 산세를 통해서 상당히 감소될 수 있다는 것이 분명해진다.

도 5, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같은 표면형상을 구비한 리소 스트립은 예를 들어 CtP 기술에서와 같이 매우 평평한 조면화 구조 및/또는 매우 얇은 감광 코팅을 구비한 인쇄판 캐리어로서 유리하게 사용될 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징들과 특성들은 다음에 설명하는 본 발명에 따른 리소 스트립의 실시예들로부터 얻어지는 조도 측정으로부터 파생될 수 있다.

제조상의 불가피한 불순물 이외에 중량%로 아래와 같은 합금 성분,

0.3% ≤ Fe ≤ 0.4%

0.1% ≤ Mg ≤ 0.3%

0.05% ≤ Si ≤ 0.25%

Mn ≤ 0.05%

Cu ≤ 0.04%

와 잔부 Al을 포함하는 리소 스트립들이 0.14 mm, 0.28 mm 또는 0.38 mm의 최종 두께로 냉간 압연된다. 탈지 처리와 동시에 산세에서, 도 2의 실시예에 대한 것과 동일한 파라미터들이 설정된다.

탈지 처리 전후에, 리소 스트립의 에지 구역 및 중심 모두에서, 리소 스트립의 상면에 대한 조도 측정들이 얻어진다. 조도 측정들은 평균 조도 S_a, 감소된 홈 깊이 S_vk, 감소된 피크 높이 S_pk 및 최대 피크 높이 S_p를 결정한다. 0.14 mm의 두께를 갖는 리소 스트립에 대한 결과들이 표 1에 표시된다.

종래 기술에서, 평균 표면 조도 S_a는 지금까지 리소 스트립을 특징짓는 데에 사용되었다. 표 1은 이러한 조도 파라미터가 본 발명에 따른 탈지 처리와 더불어 산세의 효과 및 개별적인 높은 롤러 웨브들과 관련한 리소 스트립의 표면 품질을 나타내는 데에 적합하지 않다는 것을 보여준다. 그 값은 탈지 처리와 더불어 산세 후에서 본질적으로 변함없이 유지된다. 감소된 홈 깊이 S_vk도 높은 롤러 웨브들의 지료로서 명백히 적합하지 않다. 이와 대조적으로, 최대 피크 높이 S_p에 대한 값들은 상당히 감소되고, 그러므로 손상된 높은 롤러 웨브들과 관련한 리소 스트립 표면들의 향상을 보여준다. 리소 스트립 및 조도 파라미터 S_p를 이용한 리소 스트립 제 방법의 최적화는 전술한 인쇄 에러들의 발생을 특히 드물게 한다. 감소된 피크 높이 S_pk도 탈지 처리와 더불어 산세를 통해서 감소되고, 추가적인 조도 파라미터로서 사용될 수 있다.

표 2는 다른 두께의 대한 리소 스트립들에 대한 조도 측정으로부터 최대 피크 높이 S_p에 대한 결과들을 나타낸다. 특히, 0.3 mm 내지 0.1 mm의 두께를 갖는 리소 스트립들은 최종 냉간 압연 단계 직후에 1.5 ㎛를 초과하는 비교적 높은 S_p 값을 가지며 따라서 전술한 인쇄 에러에 민감하기 때문에 본 발명에 따른 방법에서 아주 유용하다. 측정된 모든 스트립 두께에 대한 최대 피크 높이 S_p는 탈지 처리와 더불어 산세를 통해서 본질적으로 동일한 값으로 감소될 수 있다. 그 결과로서, 얇은 리소 스트립의 표면 품질은 특히 본 발명에 따른 방법으로 향상될 수 있다.

표 1 및 표 2의 결과들은 높은 롤러 웨브들이 특히 스트립의 에지들에서 발생한다는 것을 또한 보여준다. 그러므로 탈지 처리와 더불어 산세는 예를 들어 리소 스트립의 에지 구역에서 선택적으로 실행될 수 있다.

표 3은 다른 두께의 리소 스트립들에 대해 평균으로 결정된 조도 파라미터들 S_a, S_vk, S_pk 및 S_p를 나타내고 있다. 이러한 결과들은 지금까지 리소 스트립을 특징짓는 데에 사용된 평균 조도 S_a가 손상된 높은 롤러 웨브들과 관련한 리소 스트립 표면의 품질을 향상시키기 위해 적합하지 않다는 것을 명확하게 보여준다. 이와 대조적으로, 최대 피크 높이 R_p 및/또는 S_p와 탈지 처리와 더불어 산세 후에 감소된 피크 높이 R_pk 및/또는 S_pk의 값들은 상당한 감소를 보여주므로, R_pk 및/또는 S_pk의 조합이 필요한 경우 리소 스트립 및 제조 방법은 파라미터들 R_p 및/또는 S_p의 최적화에 의해 상당히 향상될 수 있다.

본 발명에 따른 리소 스트립을 제조하기 위하여, 예를 들어 본 발명에 따른 방법이 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 리소 스트립은 이러한 제조 방법에 국한되는 것은 아니다. 본 발명에 기초하여, 당업자는 조도 파라미터 R_p 및/또는 S_p를 최적화하는 것에 의해 본 발명에 따른 리소 스트립을 얻기 위한 다른 방법들을 개발할 수 있다.

Claims

압연한 알루미늄 합금으로 이루어진 전기화학적 조면화 위한 리소 스트립으로서, 스트립 표면은 최대 1.4 ㎛, 바람직하게는 최대 1.2 ㎛, 더욱더 바람직하게는 1.0 ㎛의 최대 피크 높이 R_p 및/또는 S_p를 갖는 표면형상을 구비한 것을 특징으로 하는 리소 스트립.
제1항에 있어서,
스트립 표면은 최대 0.4 ㎛, 바람직하게는 최대 0.37 ㎛의 감소된 피크 높이 R_pk 및/또는 S_pk를 갖는 표면형상을 구비한 것을 특징으로 하는 리소 스트립.
제1항 또는 제2항에 있어서,
리소 스트립의 두께는 0.5 mm 내지 0.1 mm인 것을 특징으로 하는 리소 스트립.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
리소 스트립은 AA1050, AA1100, AA3103, 또는 AlMg0.5 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리소 스트립.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
리소 스트립은 중량%로
0.3% ≤ Fe ≤ 1.0%
0.05% ≤ Mg ≤ 0.6%
0.05% ≤ Si ≤ 0.25%
Mn ≤ 0.05%
Cu ≤ 0.04%
를 포함하고, 또한 잔부 Al 및 불가피한 불순물을 각각 최대 0.05%이며 합계로 최대 0.15%로 포함하는 것을 특징으로 하는 리소 스트립.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
리소 스트립은 중량%로
0.3% ≤ Fe ≤ 0.4%
0.1% ≤ Mg ≤ 0.3%
0.05% ≤ Si ≤ 0.25%
Mn ≤ 0.05%
Cu ≤ 0.04%
의 합금 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소 스트립.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
리소 스트립의 합금에서 불순물들은 중량%로
Cr ≤ 0.01%
Zn ≤ 0.02%
Ti ≤ 0.04%
B ≤ 50 ppm
의 역치를 갖는 것을 특징으로 하는 리소 스트립.
리소 스트립, 특히 제1항 내지 제7항에 따른 리소 스트립의 제조 방법으로서, 알루미늄 합금으로 이루어진 리소 스트립은 냉간 압연되고 최종 냉간 압연 후에 리소 스트립은 수용액의 산세 매질에서 탈지 처리와 동시에 산세 처리되며, 상기 수용액의 산세 매질은 5% 내지 40%의 삼인산나트륨, 3% 내지 10%의 글루콘산나트륨, 3% 내지 8%의 비이온 및 음이온 계면 활성제와 선택적으로 0.5% 내지 70%의 소다로 이루어진 혼합물을 중량%로 적어도 1.5% 내지 3% 포함하며 상기 수용액의 산세 매질에서 수산화나트륨 농도는 중량%로 0.1% 내지 5%이며,
상기 탈지 처리와 동시에 산세 처리에 의해서 유발되는 표면 침식이 적어도 0.25 g/㎡인 것을 특징으로 하는 리소 스트립 제조 방법.
제8항에 있어서,
수용액의 산세 매질에서 수산화나트륨의 농도는 중량%로 2% 내지 3.5%이고 선택적으로 탈지 처리와 더불어 산세 처리는 70℃ 내지 85℃ 온도에서 1 내지 3.5초 동안 실행하는 것을 특징으로 하는 리소 스트립 제조 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서,
산세 처리 온도는 76℃ 내지 84℃ 및/또는 수용액의 산세 매질에서 수산화나트륨의 농도는 중량%로 2.6% 내지 3.5%인 것을 특징으로 하는 리소 스트립 제조 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
산세 처리 기간은 1 내지 2초, 바람직하게는 1.1초 내지 1.9초인 것을 특징으로 하는 리소 스트립 제조 방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
리소 스트립은 최종 냉간 압연 단계에서 최종 두께 0.5 mm 내지 0.1 mm로 압연되는 것을 특징으로 하는 리소 스트립 제조 방법.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
알루미늄 합금으로서 AA1050, AA1100, AA3103, 또는 AlMg0.5 합금이 사용되는 것을 특징으로 하는 리소 스트립 제조 방법.
인쇄판 캐리어, 특히 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 리소 스트립으로 제조될 수 있는 인쇄판 캐리어에 있어서,
인쇄판 캐리어가 최대 1.4 ㎛, 바람직하게는 최대 1.2 ㎛, 더욱더 바람직하게는 1.0 ㎛의 최대 피크 높이 R_p 및/또는 S_p를 갖는 표면형상을 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄판 캐리어.
제14항에 있어서,
인쇄판 캐리어가 두께 2 ㎛ 미만의 감광 코팅을 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄판 캐리어.
제14항 또는 제15항에 따른 인쇄판 캐리어를 CtP 인쇄판을 위해 사용하는 것을 특징으로 하는 인쇄판 캐리어 용도.