KR20130143710A - 수성 피막을 구비한 평판 인쇄판 캐리어용 알루미늄 스트립 - Google Patents

수성 피막을 구비한 평판 인쇄판 캐리어용 알루미늄 스트립 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수성 피막을 포함하는 인쇄판 캐리어의 제조를 위한 알루미늄 합금 스트립에 관한 것이며, 알루미늄 합금 스트립은 그 두께가 최대 0.5mm이다. 목적은, 점상 피막 결함이 방지되도록, 적어도 하나의 수성 피막을 포함하는 인쇄판 캐리어의 제조를 위한 알루미늄 합금 스트립을 제안하는 것이다. 그 목적은, 알루미늄 합금 스트립에 있어서, 윤활제로서 물이 사용되어 준비된 종방향 연마 단면 내에 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부를 포함하되, 식각 형상부의 종방향 크기가 최대 15㎛인 구성에 의하여 달성된다.

Description

수성 피막을 구비한 평판 인쇄판 캐리어용 알루미늄 스트립{ALUMINIUM STRIP FOR LITHOGRAPHIC PRINTING-PLATE CARRIERS WITH WATER-BASED COATINGS}
본 발명은 수성 피막을 포함하는 인쇄판 캐리어의 제조를 위한 알루미늄 합금 스트립에 관한 것이며, 알루미늄 합금 스트립은 그 두께가 최대 0.5mm이다. 또한, 본 발명은 인쇄판 캐리어용 알루미늄 합금 스트립으로부터 분리된 시트의 용도 및 본 발명에 따른 알루미늄 합금 스트립을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
예를 들어 AA1050, AA1100, AA3103, AlMg0.5 유형의 합금 및 기타 합금 유형들로 제조된 평판 인쇄판 캐리어용 알루미늄 합금 스트립은, 인쇄판 캐리어로서의 현재 용도에 있어서 높은 기계적 요건을 물론 필요로 한다. 일반적으로 두께가 최대 0.5mm인 알루미늄 합금 스트립이 조면화된 후에, 감광성 및 감열성 피막이 알루미늄 합금 스트립에 제공되므로, 인쇄될 화상 또는 문자의 전사가 가능하게 된다. 최소 환경 영향의 관점에서 증가하는 요건을 충족하기 위하여, 수성 피막의 사용이 점차 증가하고 있다. 시트에 코팅 물질을 도포하기 위하여, 수성 피막은 일반적으로 사용되는 유기 용제 대신에 물을 함유한다. 그러나, 함수 피막은 이러한 조건에 의하여 본 발명에 또한 포함된다. 적어도 하나의 수성 피막이 알루미늄 합금 스트립 또는 시트에 도포됨으로써, 물이 증발된 후에는, 그에 따른 감광성 또는 감열성의 층이 제조 알루미늄 스트립 또는 시트 상에 잔존한다. 이러한 수성 피막의 사용과 관련하여, 피막 내에는 현저한 점상 결함이 발생하고 해당 영역은 더 이상 적절히 노광될 수 없고 탈막될 수 없다는 것이 밝혀졌다. 그에 따른 인쇄판 캐리어는 후속 사용에 적합하지 않으며 따라서 폐기된다. 이러한 현상은 특히 현상 화학제(developer chemical)의 사용에 의한 현상 공정을 거치지 않는 CTP 인쇄판 캐리어의 경우에 규명되어 있다.
이에 기초하여, 본 발명의 목적은 점상 피막 결함이 방지되도록 수성 피막을 포함하는 인쇄판 캐리어의 제조를 위한 알루미늄 합금 스트립을 제안하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 알루미늄 합금 스트립의 바람직한 용도 및 알루미늄 합금 스트립을 제조하기 위한 방법을 또한 제안하는 것이다.
알루미늄 합금 스트립에 있어서는 본 발명의 제1 교시에 따라 전술한 목적이 달성되는데, 알루미늄 합금 스트립은, 윤활제로서 물이 사용되어 준비된 종방향 연마 단면 내에, 입방형 식각부(cubic etching)를 구비하는 식각 형상부(etch figure)를 포함하되, 식각 형상부의 종방향 크기가 최대 15㎛이다.
윤활제로서 물을 사용하여 종방향 연마 단면을 준비하는 경우에, 수성 피막으로 코팅된 인쇄판 캐리어 상에서의 점상 결함의 발생과 특정 종방향 크기의 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부 사이에는 상관성이 존재한다는 것이 밝혀졌다. 윤활제로서 물이 사용되는 준비의 경우에 발생하는 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부는, 알루미늄 합금 스트립 내에 3가 염소 성분(chlorous component), 예를 들면 염화물의 존재에 기인하는 것으로 추정된다. 코팅 공정이 수성 피막으로 실시되면, 존재하는 염소와 물이 반응하여 염산을 형성하고, 염산은 알루미늄 기지 내에 전형적인 입방형 식각 형상부를 남긴다. 종방향 크기가 15㎛ 이하인 식각 형상부는 인쇄판 캐리어의 인쇄 화상에 영향을 미치는 표면 결함을 일으키지 않는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 수성 피막을 포함하는 본 발명에 따른 알루미늄 합금 스트립으로부터 제조된 인쇄판 캐리어는 인쇄 화상에 결함을 갖지 않는다. 종방향 크기가 더 큰 식각 형상부의 존재는 필연적으로 인쇄판 내에 결함을 발생시킨다.
알루미늄 합금 스트립은, 윤활제로서 물이 사용되어 준비된 종방향 연마 단면 내에, 종방향 크기가 최대 10㎛, 더욱 바람직하게는 최대 5㎛인 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부를 포함하므로, 더욱 증가된 공정 신뢰성이 보장될 수 있다. 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부가 작을수록, 알루미늄 합금 스트립 내에 잔류하는 염소의 양이 적어지고, 따라서 오식(mispirint)의 발생 가능성이 또한 감소한다.
본 발명에 따른 알루미늄 스트립의 제1 실시 형태에 따르면, 1000mm2에 걸쳐서 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부의 개수는 최대 350이다. 1000mm2 당 식각 형상부의 개수의 제한에 의하여, 다수의 식각 형상부들이 밀집하여 오식을 일으킬 가능성이 감소한다.
인쇄판 캐리어는 특정 물성을 만족하여야 한다. 높은 반복 굽힘 강도뿐만 아니라 소정의 가요성(flexibility)도 인쇄판의 높은 인쇄 작업 회수를 보장한다. 이러한 목적은 합금 조성을 통하여 달성될 수 있다. 이러한 목적으로 알루미늄 합금은 바람직하게는 마그네슘, 망간 및 실리콘과 합금화된다. 따라서, 알루미늄 합금 스트립은 또 다른 실시 형태에 따라서 더욱 개선될 수 있는데, 이러한 실시 형태에 있어서 알루미늄 합금 스트립은, 중량 백분율로,
Mg ≤ 1%,
Mn ≤ 0.6%,
Fe ≤ 1%,
0.05% ≤ Si ≤ 0 5%,
Cu ≤ 0.04%,
Ti ≤ 0.04%,
개별적으로 0.01%를 초과하지 않고 합계로 0.05%를 초과하지 않는 불가피한 불순물, 및 잔부 Al의 합금 성분을 함유하는 알루미늄 합금으로 이루어진다.
알루미늄 합금 스트립은 바람직하게는
0.05% ≤ Mg ≤ 0.3%,
Mn ≤ 0.3%,
0.4% ≤ Fe ≤ 1%,
0.05% ≤ Si ≤ 0.5%,
Cu ≤ 0.04%,
Ti ≤ 0.04%,
개별적으로 0.01%를 초과하지 않고 합계로 0.05%를 초과하지 않는 불가피한 불순물, 및 잔부 Al의 합금 성분을 함유하는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
알루미늄 합금 스트립의 또 다른 실시 형태가 제공될 수 있는데, 이러한 실시 형태에서 있어서, 알루미늄 합금 스트립의 알루미늄 합금은 중량 백분율로,
0.1% ≤ Mg ≤ 0.6%,
Mn < 0.05%,
0.3% ≤ Fe ≤ 0.4%,
0.05% ≤ Si ≤ 0.25%,
Cu ≤ 0.04%,
Ti ≤ 0.04%,
개별적으로 0.01%를 초과하지 않고 합계로 0.05%를 초과하지 않는 불가피한 불순물, 및 잔부 Al의 합금 성분을 함유한다.
전술한 알루미늄 합금 스트립은 대안적으로 중량으로 0.1% 내지 중량으로 0.3%, 또는 중량으로 0.3% 내지 중량으로 0.6%의 Mg 함량을 함유하는 것이 바람직하다. 중량으로 0.3% 내지 중량으로 0.6%의 더 높은 Mg 함량은, 작업 시에 알루미늄 합금 스트립이 높은 강도와 굽힘 강도를 제공하도록 하기 위한 것이다. 중량으로 0.1%부터 중량으로 0.3%까지의 Mg 함량의 한정은, 알루미늄 합금 스트립 제조 중에 일정한 파라미터에 의하여, 알루미늄 합금 스트립의 평균 강도에서, 높은 반복 굽힘 강도, 열적 안정성 및 매우 양호한 조면화 거동(roughening behaviour)이 나타나게 한다.
전술한 바와 같이, 입방형 식각 형상부의 종방향 크기의 제한은, 본 발명에 따른 알루미늄 합금 스트립으로부터 제조된 인쇄판 캐리어가 염소 불순물의 존재에 의한 식각부에 기인하는 점상 오식을 갖지 않는다는 의미한다. 이러한 점에서, 적어도 하나의 수성 피막을 포함하는 인쇄판 캐리어용으로, 본 발명에 따른 알루미늄 합금 스트립으로부터 분리된 시트를 사용하는 것도 바람직하다.
또한, 인쇄판 캐리어가 열-인쇄판 캐리어(thermoprinting plate carrier)이면, 인쇄판 캐리어용으로 본 발명에 따른 알루미늄 합금 스트립으로부터 분리된 시트의 사용이 바람직하며, 그 이유는 수성 피막이 사용되는 열-인쇄판 캐리어의 제조가 점차 증가하고 있기 때문이다.
알루미늄 합금으로부터 본 발명에 따른 알루미늄 합금 스트립을 제조하기 위한 방법에 있어서는, 본 발명의 제3 교시에 따라서 전술한 목적이 달성되는데, 스트립을 제조하기 위한 방법은,
- 압연 스크랩, 금속괴(pig), 노 하부로부터의 액상 금속, 재활용 금속 및/또는 모합금(master alloy)의 사용과 함께, 알루미늄 모합금을 용융하는 단계와,
- 알루미늄 합금의 목표 조성을 달성하기 위하여 합금 성분들을 합금화하는 단계와,
- 용탕 처리를 위하여 용해로 또는 주조로 내로 알루미늄 합금을 이송하는 단계와,
- 용해로 또는 주조로 내로 가스 세정(gas flushing)을 실시하는 단계와,
- 슬래그를 걷어내고 용탕을 진정(killing)시키는 단계와,
- 압연 잉곳 또는 주조 스트립을 주조할 때에 알루미늄 합금 용탕을 탈가스하는 단계를 포함한다.
전술한 단계들은 알루미늄 합금 스트립의 제조에 필요한 알루미늄 합금을 제조할 때의 일반적인 단계들이다.
전술한 과제는 본 발명에 따라 달성되는데, 본 발명에 있어서 알루미늄 합금은 주조 시에 탈가스기(degasser) 내에서 염소 가스에 의해 탈가스되며, 최대 7 mg Cl/kg Al의 염소의 양이 용탕에 첨가된다.
포괄적인 테스트에 의하면, 주조 중에 탈가스기 내에서, 예를 들면 다실형 회전자 탈가스기(multi-chamber rotor degasser)의 사용에 의하여, 용탕의 탈가스는 염소에 의한 알루미늄 합금의 오염에 대하여 특히 중요한 원인이 되는 것으로 밝혀졌으며, 그 이유는 응고된 압연 잉곳 또는 응고된 주조 스트립이 주조 공정 후에 바로 제공되기 때문이다. 주조될 알루미늄 합금 용탕을 다시 정련하고 예를 들면 나트륨(sodium), 리튬 및 칼슘의 함량을 감소시키기 위하여, 탈가스기 내로 염소가 공급된다. 탈가스기 후에, 알루미늄 합금 용탕은 일반적으로 충전층 필터(packed fed filter) 또는 세라믹 폼 필터(ceramic foam filter)를 포함하는 필터를 통과한다. 용탕을 정련하기 위하여 탈가스기 내로 공급되는 염소 양의 제한에 의하여, 알루미늄 합금 및 그에 따른 최종 알루미늄 합금 스트립 내의 염소의 비율이 감소한다. 본 발명에 따라 제조된 알루미늄 합금 스트립 내에 잔류하여 기공(pore) 내에 갇히는 염소 양이 감소하므로, 예를 들면 윤활제로서 물이 사용되는 종방향 연마 단면의 준비에 있어서, 물의 영향으로 발생하는 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부의 크기는 최대 15㎛의 종방향 크기로 제한될 수 있는 것으로 추정된다. 결과적으로, 점상 오식의 경향이 나타나지 않는 수성 피막이 무-결함 방식으로 제공될 수 있는 인쇄판 캐리어는, 본 발명에 따라 제조되어 점상 오식의 경향이 나타나지 않는 알루미늄 합금 스트립으로부터 제조될 수 있다. 염소에 의한 알루미늄 합금의 오염을 더욱 감소시키고 알루미늄 합금 스트립 내에 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부를 더욱 축소시키기 위하여, 염소의 양은 2 내지 4 mg Cl/kg Al로 감소되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시 형태에 따르면, 용해로 또는 주조로 내의 가스 세정은 염소가 첨가되어 실시되며, 염소의 공급량은 최대 40 mg Cl/kg Al이다. 용해로 또는 주조로 내의 가스 세정 중에 도입된 염소의 양은 인쇄판 캐리어 내에 오식을 발생시키는 역할도 한다. 염소 첨가와 함께 용해로 또는 주조로 내의 가스 세정의 결과, 알루미늄 용탕 내의 나트륨 및 칼슘의 함량은 더욱 감소한다. 염소의 공급량이 최대 40 mg Cl/kg Al로 제한되면, 용해로 또는 주조로 내의 가스 세정 시에 염소의 첨가에도 불구하고 크기가 15㎛ 이하인 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부가 보장될 수 있다. 염소의 양이 30 mg Cl/kg Al로 감소하면, 탈가스기 내에서 염소가 추가되어도 식각 형상부의 종방향 크기가 15㎛를 초과하지 않도록 추가 탈가스 공정이 실시될 수도 있다. 따라서, 수성 피막을 포함하는 인쇄판 캐리어용으로, 그와 같이 처리된 알루미늄 합금 용탕으로부터 제조된 알루미늄 합금 스트립이 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 다른 대안적 실시 형태에 따르면, 용해로 또는 주조로 내의 가스 세정 및 주조 중에 탈가스기 내에서의 탈가스에 있어서, 염소 가스가 사용되지 않는다. 염, 특히 염화물, 바람직하게는 염화칼륨(potassium chloride)/염화마그네슘의 첨가에 의하여 용탕으로부터 나트륨, 리튬 및 칼슘 성분이 정련되며, 최대 60 mg Cl/kg Al의 양이 알루미늄 합금 용탕에 첨가될 수 있다. 용해로 또는 주조로 내의 가스 세정 및 탈가스기 내에서 주조 중의 탈가스는, 이 경우에 예를 들면 아르곤의 사용 또는 가능하다면 질소와 같은 추가 불활성 가스의 첨가와 함께 실시된다. 알루미늄 합금 용탕에 예를 들어 최대 60 mg Cl/kg Al이 첨가되도록 하는 양으로 염화칼륨/염화마그네슘이 첨가되면 충분한 정련이 가능하게 되며, 알루미늄 용탕 내의 잔류 염소에 의해서는, 입방형 식각부를 구비하고 종방향 크기가 15㎛를 초과하는 식각 형상부를 발생시키는 결과가 초래되지는 않는다. 이러한 알루미늄 합금 용탕으로부터 제조된 알루미늄 합금 스트립은, 점상 오식이 제거되므로, 수성 피막을 포함하는 인쇄판 캐리어로서의 용도에 특히 적합하다.
도 1은 인쇄판 캐리어의 제조 방법의 개략적 흐름도를 나타낸다.
도 2는, 종방향 연마 단면의 형성을 위하여, 도시된 스트립들을 구비하는 알루미늄 합금 스트립의 개략적 평면도를 나타낸다.
도 3은 종방향 연마 단면을 형성하기 위한 샘플 홀더의 개략적 평면도를 나타낸다.
도 4는 사용된 샘플과 함께 연마 기계의 개략적인 측면도를 나타낸다.
도 5와 도 6은 현미경으로 확대된 일반적인 알루미늄 합금 스트립의 종방향 연마 단면을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 예시적 실시 형태를 현미경으로 확대한 종방향 단면을 나타낸다.
본 발명은, 첨부 도면과 함께 예시적 실시 형태에 기초하여, 이하에 더욱 상세히 설명되어 있다.
도 1은 인쇄판 캐리어에 필요한 알루미늄 합금 스트립의 제조 단계들을 개략적인 흐름도로 나타낸다. 우선, 방법 단계 1에서, 주로 알루미늄으로 이루어진 알루미늄 합금이 용융되고, 압연 스크랩, 금속괴, 노 하부로부터의 액상 금속, 또는 재활용 금속이나 기타 모합금과 함께 용융되어 알루미늄 합금 용탕을 형성한다. 알루미늄 합금의 목표 조성을 달성하기 위하여, 마그네슘, 망간 또는 기타 합금 성분과 같은 추가 합금 성분은 그 후에 용융 알루미늄 합금 내에 합금화될 수 있다.
알루미늄 합금은 그 후에 주조로 또는 용해로 내로 이송되고, 방법 단계 2에 따라서, 특히 알루미늄 합금 용탕의 정련을 위하여 선택적인 용탕 처리가 실시된다. 주조로 또는 용해로 내에서 용탕 처리(2)로서 가스 세정이 실시된다. 그 후에 용탕의 표면부를 제거하는데, 다시 말하자면, 용탕 위로 부상한 성분들을 흡인하거나 걷어내고 슬래그를 제거한다. 알루미늄 용탕을 진정시킴으로써, 가스 세정에 의하여 알루미늄 용탕 내로 유입된 가스가 탈출하고 그에 따라 더욱 정련이 진행된다.
염소는, 알루미늄 합금 용탕 내의 극히 낮은 농도의 나트륨, 리튬 및 칼슘 성분이라도, 불순물을 통하여 용탕에 도달한 대응 염의 형성에 의하여 알루미늄 합금 용탕으로부터 효과적으로 제거하는 성질이 있으므로, 주조로 또는 용해로 내에서의 용탕 처리(2)는 염소의 첨가와 함께 실시된다. 따라서, 알루미늄 및 합금 용탕의 나트륨, 리튬 및/또는 칼슘 함량은 수 ppm까지 감소할 수 있다.
알루미늄 합금 용탕은 주조되어, 주조에 필요한 채널 시스템 내에 일반적으로 배치된 탈가스기를 통하여 압연 잉곳(4a)을 형성하거나 주조 스트립(4b)을 형성한다. 일반적으로 다실형 회전자 탈가스기로 형성되고 여과 단계의 상류에 배치된 탈가스기 내에서 알루미늄 합금 용탕을 탈가스(3)하는 목적은, 바람직하지 않은 합금 성분들, 특히 나트륨, 리튬 및/또는 칼슘 성분들을 제거하기 위하여 알루미늄 합금 용탕을 다시 정련하는 것이다. 따라서, 탈가스 단계(3)에서도 일반적으로 염소 가스가 사용된다.
알루미늄 합금 스트립(6)은, 주조에 의하여 제조된 압연 잉곳(4a) 또는 주조에 의해 제조된 주조 스트립(4b)으로부터, 압연(5a, 5b)에 의하여 제조된다. 제조된 알루미늄 합금 스트립(6)은 전기화학적으로 조면화되며, 시트로 절단된 알루미늄 스트립(6)이 인쇄판, 예를 들면 열-인쇄판으로 사용될 수 있도록 수성 피막이 제공된다.
알루미늄 합금을 제조하고 압연 잉곳(4a)을 주조하고 압연 잉곳을 압연(5a)하여 알루미늄 합금 스트립(6)을 형성함으로써, 샘플 번호 1부터 9까지의 9개의 다른 알루미늄 합금 스트립들이 제조되었다. 표 1은 샘플 합금(1 내지 9)들 및 이들의 조건을 나타낸다.
Figure pct00001
샘플 합금(1 내지 9)들은, 도 1로부터의 방법 단계 1, 2 및 3에 의하여 구별되는 6가지의 방법 M0 내지 M5의 사용에 의해 제조되었다.
용융에 의해 알루미늄 합금이 제조되는 방법 M0에 있어서, 용탕 내에 염소는 염의 첨가에 의하여 도입되지는 않았다. 이는 방법 M1, M2, M3 및 M4에 대해서도 마찬가지이다. 방법 M0에 있어서, 용해로 내에서의 가스 세정은 34 mg Cl/kg Al로 실시되었다. 다실형 회전자 탈가스기로 형성된 탈가스기 내에서, 염소의 공급량은 6.6 mg Cl/kg Al이었다.
방법 M1에서는, 용해로 내에서의 가스 세정 중에 40 mg Cl/kg Al이 알루미늄 용탕에 공급되었고, 탈가스기 내에서의 탈가스 중에 12 mg Cl/kg Al이 공급되었다.
방법 M2에서는, 염 첨가제 형태의 염소의 사용 및 가스 세정 중 또는 알루미늄 용탕의 탈가스기 내에서의 가스 첨가에 의한 염소의 사용이 모두 생략되었다. 이는 방법 M4에 대해서도 마찬가지이다.
방법 M3에서는, 용해로 내에서 가스 세정 시의 염소의 양은 20 mg Cl/kg Al로 감소되었고, 탈가스기 내에서 용탕에 공급된 염소 양은 6.6 mg Cl/kg Al로 조정되었다.
방법 M5는, 도 1로부터의 단계 1에서 알루미늄 합금의 용융 공정 및 합금화 중에 60 mg Cl/kg Al의 양의 염의 첨가에 의하여, 방법 M0 내지 M4와는 상이하였다. 방법 M5에 있어서는, 그 후의 가스 세정 및 탈가스의 단계에서 염소가 첨가되지 않았다.
Figure pct00002
제조 방법 M0 내지 M5에 대한 알루미늄 합금 스트립(S1 내지 S16)의 구분이 표 2에 기재되어 있다. 각 경우에, 스트립(S1 내지 S16)으로부터의 샘플들은 압연 방향에 대한 길이 방향으로 절단되었고, 현미경 검사를 위하여 종방향 연마 단면이 준비되었다. 이러한 목적으로, 우선, 각 스트립(S1 내지 S16)으로부터 다수의 스트립들이 압연 방향에 평행한 절단 가장자리를 구비하도록 절단되었다. 스트립(7)은, 상방으로 향한 가장자리가 압연 방향으로의 절단 가장자리에 대응하도록, 샘플 홀더(8)에 배치되었고 에폭시 수지(9)로 매립되었다.
도 2는, 알루미늄 합금 스트립의 종방향 연마 단면을 제조하기 위하여, 알루미늄 합금 스트립(6)으로부터 형성된 스트립(7)들이 어떻게 준비될 수 있는지를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 다수의 스트립(7)들이 알루미늄 합금 스트립으로부터 직접 분리된 후에 샘플 홀더(8) 내에 배치된다.
도 3에 주조된 종방향 스트립(7)을 구비하는 샘플 홀더(8)의 평면도로 도시된 바와 같이, 가장자리 면은 종방향 스트립(7)으로부터 위로 향한다. 연마용 연마 판(11)을 구비하는 연마 작업대(10)에 샘플 홀더(8)의 샘플이 향하도록 놓이면, 아래로 향한 절단 가장자리는 연마되어 종방향 연마 단면을 형성할 수 있다.
종방향 스트립을 연마하기 위한 장치는 도 4에 단지 개략적으로 측면도로 도시되어 있다. 회전 연마용 휠(11)은 증가하는 그릿 크기(grit size)의 연마지(abrasive paper)로 덮인다. 샘플 홀더(8) 내의 샘플이 평탄한 표면을 구비할 때까지, 초기에는 120의 그릿 크기를 갖는 SiC 연마지가 사용된다. 각 연마 단계에서 윤활제로서 물이 사용된다. 그 후에, 연마 휠의 그릿 크기는 500부터 1000까지 계속 증가하고, 이어서 그릿 크기가 대략 2400인 연마포(abrasive cloth)가 사용되며, 연마 시간은 대략 10초 내지 20초이었고 윤활제로서 물이 또한 사용되었다.
추가 연마 단계는 유사한 구조의 반-자동 연마 기계 상에서 대략 8분 내지 9분의 시간 동안 실시되었는데, 6㎛ 그릿 크기의 결정질 다이아몬드 현탁액과 함께 중-경질 면포(medium-hard cotton cloth)가 사용되었고 이어서 3㎛ 결정질 다이아몬드 현탁액과 함께 면포가 사용되었다. 이 단계에서는, "루브리칸트 블라우(lubrikant Blau)"("lubricant blue") 및 "루브리칸트 롯(lubrikant Rot)"("lubricant red")와 같은 알코올계 및 유성 매체가 윤활제로 사용되었다.
각 연마 단계 후에, 흐르는 물을 사용하여 샘플들을 세척제로 세척하였고, 그 후에 에탄올을 사용하여 더운 공기로 건조하였다. 최종 연마는, 2분 내지 5분의 시간 동안, 0.25㎛ 산화물 연마 현탁액 및 윤활제(물)와 함께 합성 플라스틱 섬유포(synthetic plastic fibre cloth)가 사용되어 실시되었다.
그와 같이 제조된 종방향 연마 단면은 식각되지 않은 상태에서 현미경으로 500 배율로 검사되고 평가되었다. 평가 중에, 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부, 즉 염소의 존재에 기인하는 식각 형상부의 개수만이 계수되었고 그 크기가 측정되었다. 30㎛의 종방향 크기를 초과하는 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부가 존재하면, 식각 형상부의 크기는 "대(large)"로 평가되었다. 종방향 크기가 15㎛를 초과하고 30㎛ 이하인 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부는 "중(medium)"으로 평가되었다. 대조적으로, 종방향 크기가 15㎛ 이하인 식각 형상부는 "소(small)"(소형 식각 형상부)로 평가되었다. 종방향 연마 단면의 평가 면적들이 서로 다르므로, 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부의 측정 개수는 1000mm2의 면적으로 외삽되었다.
그와 동시에, 제조된 알루미늄 스트립으로부터, 적어도 하나의 수성 피막을 구비하는 인쇄판 캐리어가 제조되었고, 오식의 발생이 평가되었다. 허용 불가한 인쇄 결과는 "-"로 구분되었고, 허용 가능한 인쇄 결과는 "o"로 구분되었고, 양호한 인쇄 결과는 "+"로 구분되었다. 허용 불가한 인쇄 결과의 경우에, 점상 피막 결함은 인쇄 결과를 심하게 왜곡시키므로 인쇄판은 사용이 불가하였다. 테스트된 알루미늄 스트립의 결과가 표 3에 요약되어 있다.
종방향 크기로 15㎛의 크기를 초과하는 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부는, 코팅된 인쇄판 캐리어의 허용 불가한 인쇄 결과와 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.
Figure pct00003
비교 샘플(No. 1, 2, 3 및 4)들은 입방형 식각부를 구비하는 중형 내지 대형 식각 형상부를 나타내었다. 입방형 식각부를 구비하는 중형 및 대형 식각 형상부의 개수는 1089개와 298개 사이였다. 결과적으로, 비교 샘플(No. 1, 2, 3 및 4)들에는 피막 내에 점상 오식이 존재하였으므로 인쇄 결과가 허용 불가하였다.
대조적으로, 본 발명에 따른 샘플(No.5 내지 No.9)들은 종방향 크기가 15㎛ 미만인 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부를 나타내었다. 비교 샘플 No.2와 본 발명에 따른 샘플 No.7의 식각 형상부의 개수가 거의 같지만, 비교 샘플 No.2에서는 허용 불가한 인쇄 결과에 식각 형상부의 크기가 반영되었다.
예를 들면, 도 5는 샘플 S3의 종방향 연마 단면의 상당히 확대된 상세도를 나타낸다. 입방형 식각부를 구비하고 종방향 크기가 42㎛인 식각 형상부가 명확히 관찰된다. 염소 원자 또는 염소 클러스터가 존재하는 경우에 물과 반응하여 염산을 형성하고 알루미늄 결정 구조 내에 전형적인 식각 패턴을 남기게 되는데, 이러한 경우에 입방형 식각부가 전형적이다. 도 6은, 수성 피막으로 코팅된 인쇄판 캐리어 상에 허용 불가한 결함을 마찬가지로 초래하는 중형 크기의 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부를 나타낸다. 이 식각 형상부의 종방향 크기는 22㎛이다. 대조적으로, 도 7에 나타나 있는 본 발명에 따른 예시적 실시 형태는, 크기가 5㎛ 미만인 입방형 식각부를 구비하는 극소형 식각 형상부를 방지한다. 샘플 S7은 코팅 테스트에서 양호한 것으로 평가되었다.
표 2와 함께 표 3에 기초하여 알 수 있는 바와 같이, 알루미늄 합금의 제조 시에 염소의 양의 감소에 의하여, 윤활제로서 물이 사용되어 준비된 종방향 연마 단면 내에 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부의 개수가 감소할 뿐만 아니라 종방향 크기도 감소한다. 종방향 연마 단면 내에 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부의 크기의 이러한 감소는, 수성 피막으로 코팅된 인쇄판 캐리어 상에 점상 결함이 발생하지 않게 되는 것과 관련이 있었다.
탈가스기 내에서 염소가 첨가되고 이 경우에 다실형 회전자 탈가스기가 사용되면, 염소의 첨가는 압연 잉곳의 주조 전에 중요하게 고려되어야 하는 것으로 밝혀졌다. 여기서, 소량의 Cl/kg Al일지라도 인쇄판 캐리어의 수성 피막과 관련하여 오식을 일으키기에 충분하였다. 대조적으로, 알루미늄 합금의 용융 시에는, 또는 용해로나 주조로 내에서의 가스 세정의 경우에도, 특히 방법 M3에 의해 밝혀진 바와 같이, 더욱 다량의 Cl/kg Al이 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 알루미늄 합금 스트립은, 국소적으로 존재하는 염소 성분과의 화학 작용에 기인하는 점상 코팅 결함의 발생을 효과적으로 감소시키므로, 수성 피막을 구비하는 인쇄판 캐리어의 제조에 상당히 적합하다.

Claims (10)

  1. 수성 피막을 포함하는 인쇄판 캐리어의 제조를 위한 최대 0.5mm 두께의 알루미늄 합금 스트립에 있어서,
    윤활제로서 물이 사용되어 준비된 종방향 연마 단면 내에, 입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부를 포함하되, 식각 형상부의 종방향 크기가 최대 15㎛인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 스트립.
  2. 제1항에 있어서,
    입방형 식각부를 구비하는 식각 형상부의 개수는 1000mm2 당 최대 350개인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 스트립.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    중량 백분율로,
    Mg ≤ 1%,
    Mn ≤ 0.6%,
    Fe ≤ 1%,
    0.05% ≤ Si ≤ 0.5%,
    Cu ≤ 0.04%,
    Ti ≤ 0.04 %,
    개별적으로 0.01%를 초과하지 않고 합계로 0.05%를 초과하지 않는 불가피한 불순물, 및 잔부 Al의 합금 성분을 함유하는 알루미늄 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 스트립.
  4. 제3항에 있어서,
    중량 백분율로,
    0.05% ≤ Mg ≤ 0.3%,
    Mn ≤ 0.3 %,
    0.4% ≤ Fe ≤ 1%,
    0.05% ≤ Si ≤ 0.5%,
    Cu ≤ 0.04%,
    Ti ≤ 0.04%,
    개별적으로 0.01%를 초과하지 않고 합계로 0.05%를 초과하지 않는 불가피한 불순물, 및 잔부 Al의 합금 성분을 함유하는 알루미늄 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 스트립.
  5. 제3항에 있어서,
    알루미늄 합금은, 중량 백분율로,
    0.1% ≤ Mg ≤ 0.6%,
    Mn ≤ 0.05%,
    0.3% ≤ Fe ≤ 0.4%,
    0.05% ≤ Si ≤ 0.25%,
    Cu ≤ 0.04%,
    Ti ≤ 0.04 %,
    개별적으로 0.01%를 초과하지 않고 합계로 0.05%를 초과하지 않는 불가피한 불순물, 및 잔부 Al의 합금 성분을 함유하는 알루미늄 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 스트립.
  6. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 따른 알루미늄 합금 스트립으로부터 분리된 시트의 용도로서,
    적어도 하나의 수성 피막을 포함하는 인쇄판 캐리어를 위한 시트의 용도.
  7. 제6항에 있어서,
    인쇄판 캐리어는 열-인쇄판 캐리어인 것을 특징으로 하는 시트의 용도.
  8. 알루미늄 합금으로 형성되는 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 따른 알루미늄 합금 스트립을 제조하기 위하여,
    - 압연 스크랩, 금속괴, 노의 하부로부터의 액상 금속, 재활용 금속 및/또는 모합금의 사용과 함께, 알루미늄 모합금을 용융하는 단계와,
    - 알루미늄 합금의 목표 조성을 달성하기 위하여 합금 성분들을 합금화하는 단계와,
    - 용탕 처리를 위하여 용해로 또는 주조로 내로 알루미늄 합금을 이송하는 단계와,
    - 용해로 또는 주조로 내에서 가스 세정을 실시하는 단계와,
    - 슬래그를 제거하고 용탕을 진정시키는 단계와,
    - 주조 공정 중에 알루미늄 합금 용탕을 탈가스하는 단계를
    포함하는 알루미늄 합금 스트립 제조 방법에 있어서,
    주조 중에 알루미늄 합금은 탈가스기 내에서 염소 가스로 탈가스되며, 최대 7 mg Cl/kg Al의 염소량이 용탕에 공급되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 스트립 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    용해로 또는 주조로 내의 가스 세정은 염소의 첨가와 함께 실시되며, 공급되는 염소량은 최대 30 mg Cl/kg Al인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 스트립 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    대안적으로, 용해로 또는 주조로 내에서의 가스 세정 및 주조 중에 탈가스기 내에서의 탈가스에는 염소 가스가 사용되지 않고, 용탕은 염화물 바람직하게는 염화칼륨/염화마그네슘의 공급에 의하여 정련되며, 최대 60 mg Cl/kg Al의 양이 알루미늄 합금 용탕에 공급되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 스트립 제조 방법.
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