(57)【要約】【課題】平版印刷版原版、特に平版印刷版用支持体製造時のアルミニウム合金板表面の表面処理において使用した表面処理水溶液（酸性水溶液またはアルカリ性水溶液）を処理する際に、水酸化アルミニウムの固形分の純度の低下および着色を防止する処理方法およびその処理装置の提供。【解決手段】マンガンおよび／またはマグネシウムを含有するアルミニウム合金板の表面処理に用いる表面処理水溶液の処理方法であって、  前記表面処理水溶液が、酸性水溶液および／またはアルカリ性水溶液であり、  前記表面処理水溶液を中和処理する中和処理工程と、  前記中和処理によって生成する中和生成物のうち、マンガンの水酸化物および／またはマグネシウムの水酸化物の少なくとも一部を除去する除去工程と、を具備する表面処理水溶液の処理方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンガンおよび／またはマグネシウムを含有するアルミニウム合金板の表面処理に用いる表面処理水溶液の処理方法であって、
前記表面処理水溶液が、酸性水溶液および／またはアルカリ性水溶液であり、
前記表面処理水溶液を中和処理する中和処理工程と、
前記中和処理によって生成する中和生成物のうち、マンガンの水酸化物および／またはマグネシウムの水酸化物の少なくとも一部を除去する除去工程と、を具備する表面処理水溶液の処理方法。
【請求項２】
前記アルミニウム合金板が、マンガンを０．０１〜１．０ｗｔ％含有し、マグネシウムを０．０３〜１．０ｗｔ％含有する請求項１に記載の表面処理水溶液の処理方法。
【請求項３】
前記中和処理工程が、前記表面処理水溶液のｐＨに応じて、中和用の酸性溶液またはアルカリ性溶液を添加する工程である請求項１または２に記載の表面処理水溶液の処理方法。
【請求項４】
前記除去工程が、前記中和処理によって生成する中和生成物を、ｐＨ４〜８の液で洗浄し、洗浄後に上澄み部分と沈降部分とを分離する工程である請求項１〜３のいずれかに記載の表面処理水溶液の処理方法。
【請求項５】
前記中和処理工程の前に、前記表面処理水溶液を撹拌する撹拌工程を具備する請求項１〜４のいずれかに記載の表面処理水溶液の処理方法。
【請求項６】
前記除去工程の前に、前記中和処理により生成する中和生成物を沈降させて分離する分離工程を具備する請求項１〜５のいずれかに記載の表面処理水溶液の処理方法。
【請求項７】
マンガンおよび／またはマグネシウムを含有するアルミニウム合金板の表面処理に用いる表面処理水溶液の処理装置であって、
前記表面処理水溶液が、酸性水溶液および／またはアルカリ性水溶液であり、
前記表面処理水溶液を中和処理する中和処理手段と、
前記中和処理により生成する中和生成物のうち、マンガンの水酸化物および／またはマグネシウムの水酸化物の少なくとも一部を除去する除去手段と、を具備する表面処理水溶液の処理装置。
【請求項８】
前記中和処理手段が、前記表面処理水溶液のｐＨに応じて、中和用の酸性溶液またはアルカリ性溶液を添加する手段である請求項７に記載の表面処理水溶液の処理装置。
【請求項９】
前記除去手段が、前記中和処理によって生成する中和生成物を、ｐＨ４〜８の液で洗浄し、洗浄後に上澄み部分と沈降部分とを分離する手段である請求項７または８に記載の表面処理水溶液の処理装置。
【請求項１０】
更に、前記表面処理水溶液を撹拌し、撹拌後の前記表面処理水溶液を前記中和処理手段に送液する撹拌手段を具備する請求項７〜９のいずれかに記載の表面処理水溶液の処理装置。
【請求項１１】
更に、前記中和処理により生成する中和生成物を沈降させて分離し、前記除去手段に送る分離手段を具備する請求項７〜１０のいずれかに記載の表面処理水溶液の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金板の表面処理水溶液の処理方法および処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アルミニウム合金板を支持体とする感光性平版印刷版原版（以下「ＰＳ版」ともいう。）はオフセット印刷に幅広く使用されている。
【０００３】
このＰＳ版の製造工程では、まず、アルミニウム合金板の表面に粗面化処理および陽極酸化処理を施し、必要に応じて親水化処理を施して平版印刷版用支持体を作製し、次いで、平版印刷版用支持体上に画像記録層が形成される。
【０００４】
アルミニウム合金板の表面処理では、酸性の表面処理液（酸性水溶液）、アルカリ性の表面処理液（アルカリ性水溶液）および水洗水が適宜使用されている。
ここで、アルカリ性水溶液を使う工程では、アルミニウム合金が溶解することにより表面の凹凸形状を制御するが、その際、アルミニウム合金に含まれるアルミニウム（Ａｌ）はアルカリ液中に溶出し、銅（Ｃｕ）などのイオン化傾向の低い元素は再度アルミニウム合金板表面に析出することが知られている。
【０００５】
一方、Ｃｕほどイオン化傾向が低くない元素は、水酸化物または酸化物の形でアルカリ性水溶液中に混入し、また、Ａｌ中にもともと金属間化合物として存在する金属元素も、アルカリ性水溶液中に脱落して混入することが知られている。
【０００６】
アルカリ性水溶液中に混入するこれらの固形分の一部は、表面処理における水洗水により洗い流されるが、水洗水で洗い流されない固形分は、次工程に持ち込まれる。
また、アルカリ性水溶液中に混入するこれらの固形分の大部分は、アルカリ性水溶液中に分散して徐々に蓄積され、アルカリ処理液そのものを汚染する原因となる。
【０００７】
通常、アルミニウム合金板の表面処理に用いたアルカリ性水溶液は、アルカリ成分の濃度と、溶け出したアルミイオン濃度をモニターし、必要に応じてアルカリ溶液原液を添加したり、アルミイオン濃度が過度に濃くならないように水を添加したりして濃度制御が行われる。
このようにアルカリ溶液原液や水を添加することで余剰となったアルカリ性水溶液は、廃アルカリ液として系外に排出され、中和処理が施されることが知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００８】
一方、酸性水溶液を使う工程としては、例えば、電気化学的粗面化処理（以下、単に「電解粗面化処理」ともいう。）、酸洗処理（デスマット処理）、陽極酸化処理等がある。
これらの処理においては、ＡｌおよびＡｌ中に含まれる金属元素は、酸性水溶液中に溶出する。
【０００９】
そして、アルカリ性水溶液と同様、アルミニウム合金板の表面処理に用いた酸性水溶液は、酸の濃度と、溶け出したアルミイオン濃度をモニターし、必要に応じて酸性溶液原液を添加したり、アルミイオン濃度が過度に濃くならないように水を添加したりして濃度制御が行われる。
このように酸性溶液原液や水を追加することで、余剰となった酸性水溶液は、廃酸性液として系外に排出され、中和処理が施される（例えば、特許文献１〜４参照）。
【００１０】
通常、中和処理では、廃アルカリ性水溶液および廃酸性水溶液は一旦混合された後に施される。
また、中和処理は、廃アルカリ性水溶液および廃酸性水溶液の混合液のｐＨに応じて酸またはアルカリの溶液を添加することにより行われる。
【００１１】
ここで、廃アルカリ性水溶液および廃酸性水溶液の混合液中のアルミニウムイオンは、固形分の水酸化アルミニウムとして析出し、分離された後に、水酸化アルミニウム原材料として利活用されることが多い（例えば、特許文献３〜５参照）。
【００１２】
【特許文献１】特開平７−２６８６５９号公報
【特許文献２】特開平１１−５９００９号公報
【特許文献３】特開平９−１３２４１１号公報
【特許文献４】特開平９−１８８５１４号公報
【特許文献５】特開平９−２２１３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、水酸化アルミニウムの固形分は、廃アルカリ性水溶液および廃酸性水溶液の混合液中に、マンガン（Ｍｎ）の水酸化物やマグネシウム（Ｍｇ）の水酸化物等の他の水酸化物が混在することにより、純度が低下するとともに、本来水酸化アルミニウムが白色であるのに対して、灰色、茶褐色などの着色が起こる不具合が明らかとなった。
一方、平版印刷版用支持体の製造に用いるアルミニウム合金板は、Ａｌ≧９９．７％の地金を溶解し、各種機能を発現するために、諸元素が添加され鋳造、圧延、熱処理などを行って板状に加工される。例えば、強度を高めるために、Ｍｎ、Ｍｇ、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）を多く添加する場合や、表面処理性を変えるためにＣｕ、亜鉛（Ｚｎ）、Ｍｇ、Ｓｉ、鉛（Ｐｂ）、クロム（Ｃｒ）等を添加する場合がある。
そして、このような添加元素を多く含むアルミニウム合金板に表面処理を施す場合は、表面処理で使用するアルカリ性水溶液、酸性水溶液中に添加元素が多く混入し、上述した中和処理における不具合を引き起こしやすいことが分かった。
特に、ＭｎおよびＭｇの２元素は、それぞれ、中和処理の際に水酸化物を形成し、水酸化アルミニウムの固形分の純度の低下、着色等の原因になりやすいことが分かった。
【００１４】
そこで、本発明は、平版印刷版原版、特に平版印刷版用支持体製造時のアルミニウム合金板表面の表面処理において使用した表面処理水溶液（酸性水溶液またはアルカリ性水溶液）を処理する際に、水酸化アルミニウムの固形分の純度の低下および着色を防止する処理方法およびその処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究した結果、表面処理水溶液を中和処理によって生成する中和生成物のうち、Ｍｎの水酸化物やＭｇの水酸化物を除去することにより、水酸化アルミニウムの固形分の純度の低下および着色を防止できることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は、以下の（１）〜（１１）を提供する。
【００１６】
（１）Ｍｎおよび／またはＭｇを含有するアルミニウム合金板の表面処理に用いる表面処理水溶液の処理方法であって、
上記表面処理水溶液が、酸性水溶液および／またはアルカリ性水溶液であり、
上記表面処理水溶液を中和処理する中和処理工程と、
上記中和処理によって生成する中和生成物のうち、Ｍｎの水酸化物（以下、「Ｍｎ水酸化物」ともいう。）および／またはＭｇの水酸化物（以下、「Ｍｇ水酸化物」ともいう。）の少なくとも一部を除去する除去工程と、を具備する表面処理水溶液の処理方法。
【００１７】
（２）上記アルミニウム合金板が、Ｍｎを０．０１〜１．０ｗｔ％含有し、Ｍｇを０．０３〜１．０ｗｔ％含有する上記（１）に記載の表面処理水溶液の処理方法。
【００１８】
（３）上記中和処理工程が、上記表面処理水溶液のｐＨに応じて、中和用の酸性溶液またはアルカリ性溶液を添加する工程である上記（１）または（２）に記載の表面処理水溶液の処理方法。
【００１９】
（４）上記除去工程が、上記中和処理によって生成する中和生成物を、ｐＨ４〜８の液で洗浄し、洗浄後に上澄み部分と沈降部分とを分離する工程である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の表面処理水溶液の処理方法。
【００２０】
（５）上記中和処理工程の前に、上記表面処理水溶液を撹拌する撹拌工程を具備する上記（１）〜（４）のいずれかに記載の表面処理水溶液の処理方法。
【００２１】
（６）上記除去工程の前に、上記中和処理により生成する中和生成物を沈降させて分離する分離工程を具備する上記（１）〜（５）のいずれかに記載の表面処理水溶液の処理方法。
【００２２】
（７）Ｍｎおよび／またはＭｇを含有するアルミニウム合金板の表面処理に用いる表面処理水溶液の処理装置であって、
上記表面処理水溶液が、酸性水溶液および／またはアルカリ性水溶液であり、
上記表面処理水溶液を中和処理する中和処理手段と、
上記中和処理により生成する中和生成物のうち、Ｍｎ水酸化物および／またはＭｇ水酸化物の少なくとも一部を除去する除去手段と、を具備する表面処理水溶液の処理装置。
【００２３】
（８）上記中和処理手段が、上記表面処理水溶液のｐＨに応じて、中和用の酸性溶液またはアルカリ性溶液を添加する手段である上記（７）に記載の表面処理水溶液の処理装置。
【００２４】
（９）上記除去手段が、上記中和処理によって生成する中和生成物を、ｐＨ４〜８の液で洗浄し、洗浄後に上澄み部分と沈降部分とを分離する手段である上記（７）または（８）に記載の表面処理水溶液の処理装置。
【００２５】
（１０）更に、上記表面処理水溶液を撹拌し、撹拌後の上記表面処理水溶液を上記中和処理手段に送液する撹拌手段を具備する上記（７）〜（９）のいずれかに記載の表面処理水溶液の処理装置。
【００２６】
（１１）更に、上記中和処理により生成する中和生成物を沈降させて分離し、上記除去手段に送る分離手段を具備する上記（７）〜（１０）のいずれかに記載の表面処理水溶液の処理装置。
【発明の効果】
【００２７】
以下に示すように、本発明によれば、平版印刷版原版、特に平版印刷版用支持体製造時のアルミニウム合金板表面の表面処理において使用した表面処理水溶液（酸性水溶液またはアルカリ性水溶液）を処理する際に、水酸化アルミニウムの固形分の純度の低下および着色を防止する処理方法およびその処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の表面処理水溶液の処理方法（以下、単に「本発明の処理方法」という。）は、Ｍｎおよび／またはＭｇを含有するアルミニウム合金板の表面処理に用いる表面処理水溶液の処理方法であって、
上記表面処理水溶液が、酸性水溶液および／またはアルカリ性水溶液であり、
上記表面処理水溶液を中和処理する中和処理工程と、
上記中和処理によって生成する中和生成物のうち、Ｍｎ水酸化物および／またはＭｇ水酸化物の少なくとも一部を除去する除去工程と、を具備する表面処理水溶液の処理方法である。
【００２９】
また、本発明においては、上記中和処理工程における中和処理の効率向上の観点から、上記中和処理工程の前に、上記表面処理水溶液を撹拌する撹拌工程を具備するのが好ましい。
更に、本発明においては、上記除去工程における除去効率の向上の観点から、上記除去工程の前に、上記中和処理により生成する中和生成物を沈降させて分離する分離工程を具備するのが好ましい。
【００３０】
次に、本発明の処理方法で処理する表面処理水溶液、ならびに、本発明の処理方法が具備する中和処理工程、除去工程、所望により具備する撹拌工程および分離工程について、本発明の処理方法の概略を示すブロック図である図１を用いて詳述する。
図１に示すように、ウエブ状のアルミニウムコイル１から連続的に供給されるアルミニウム合金板は、表面処理工程２において表面処理された後、画像記録層塗布工程３に供給される。
この表面処理工程２においては、後述するように、表面処理水溶液として酸性水溶液やアルカリ性水溶液が用いられる。
本発明の処理方法は、表面処理工程２で使用された後に系外に排出される酸性水溶液（以下、単に「系外排出酸性溶液」という。）４およびアルカリ性水溶液（以下、単に「系外排出アルカリ性溶液」という。）５の処理に関するものである。
【００３１】
［表面処理水溶液］
本発明の処理方法で処理する表面処理水溶液は、平版印刷版用支持体の製造工程において、アルミニウム合金板表面に表面処理を施す際に使用する、酸性水溶液および／またはアルカリ性水溶液である。
【００３２】
本発明においては、アルミニウム合金板表面の表面処理の態様は特に限定されないが、アルミニウム合金板の表面処理に使用した後の表面処理水溶液（以下、単に「使用後の表面処理水溶液」ともいう。）に本発明の処理方法を施す必要性を考慮すれば、少なくとも粗面化処理（例えば、機械的粗面化処理、電解粗面化処理等）および陽極酸化処理を含む表面処理であるのが好ましく、アルカリ溶液に接触させることによりアルミニウム合金板の表層を溶解するアルカリエッチング処理、および、アルミニウム合金板の表面に残留する汚れ（スマット）を除去するために酸洗いするデスマット処理を含む表面処理であるのがより好ましい。
【００３３】
ここで、電解粗面化処理、デスマット処理、陽極酸化処理等に使用される酸性水溶液に用いられる酸としては、例えば、硝酸、硫酸、リン酸、クロム酸、フッ化水素酸、ホウフッ化水素酸が挙げられる。
中でも、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｇ等が溶解しやすい硫酸を用いた場合には、本発明の処理方法は非常に有用となる。
【００３４】
また、アルカリエッチング処理等で使用されるアルカリ性水溶液に用いられるアルカリとしては、例えば、カセイアルカリ、アルカリ金属塩が挙げられる。具体的には、カセイアルカリとしては、例えば、カセイソーダ、カセイカリが挙げられる。また、アルカリ金属塩としては、例えば、メタケイ酸ソーダ、ケイ酸ソーダ、メタケイ酸カリ、ケイ酸カリ等のアルカリ金属ケイ酸塩；炭酸ソーダ、炭酸カリ等のアルカリ金属炭酸塩；アルミン酸ソーダ、アルミン酸カリ等のアルカリ金属アルミン酸塩；グルコン酸ソーダ、グルコン酸カリ等のアルカリ金属アルドン酸塩；第二リン酸ソーダ、第二リン酸カリ、第一リン酸ソーダ、第一リン酸カリ等のアルカリ金属リン酸水素塩が挙げられる。
中でも、カセイソーダを用いた場合には、本発明の処理方法は非常に有用となる。
【００３５】
また、本発明においては、アルミニウム合金板の合金組成は特に限定されないが、使用後の表面処理水溶液に本発明の処理方法を施す必要性を考慮すれば、ＡｌならびにＭｎおよび／またはＭｇを含有するものである。
ここで、Ｍｎは、比較的アルミニウム中に固溶しやすく、Ａｌや、アルミニウム合金板中に任意に含有されるＦｅ、Ｓｉ等と金属間化合物を形成するものである。また、Ｍｎは、新地金の中に極微量含有されるものであるが、本発明においては、不可避的不純物として含有するのではなく、Ｍｎを０．０１〜１．０質量％含有することが好ましい。
同様に、Ｍｇは、アルミニウム中に固溶しやすい。また、Ａｌや、アルミニウム合金板中に任意に含有されるＳｉと金属間化合物を形成する場合もある。本発明においては、不可避的不純物として含有するのではなく、Ｍｇを０．０３〜１．０質量％含有することが好ましい。
【００３６】
このようにＭｎおよび／またはＭｇを含有するアルミニウム合金材料としては、ＪＩＳ１０００系のＡｌ合金に、強度向上を目的にＭｇおよび／またはＭｎを０．０１〜０．４質量％添加した材料；ＪＩＳ３０００系材料；ＪＩＳ３０００系材料に、更に強度向上を目的にＭｎおよび／またはＭｇを添加した材料；等が使用される。
【００３７】
［撹拌工程］
本発明の処理方法に所望により具備していてもよい撹拌工程は、使用後の表面処理水溶液を撹拌する工程である。図１においては、符号６が撹拌工程を示す。
この撹拌工程は、上記表面処理水溶液として酸性水溶液およびアルカリ性水溶液のいずれをも使用する場合において、後述する中和処理工程における中和処理の効率向上の観点から、必要に応じて中和処理工程の前に施す処理工程である。
本発明においては、使用後の表面処理水溶液を、例えば混合タンク等に送液し、貯留した後に、従来公知の撹拌方法（手段）により撹拌することにより混合するのが好ましい。
【００３８】
［中和処理工程］
本発明の処理方法が具備する中和処理工程は、使用後の表面処理水溶液を中和処理する工程であるが、上記表面処理水溶液として酸性水溶液およびアルカリ性水溶液のいずれをも使用する場合において、上記撹拌工程により上記表面処理水溶液の中和が実質的に完了している場合は何らの処理を施さなくてもよい。図１においては、符号７が中和処理工程を示す。
【００３９】
本発明においては、上記中和処理工程は、使用後の表面処理水溶液のｐＨを６〜９の中性から弱アルカリ性となるように調製するものである。
中性から弱アルカリ性にすることにより、系外排出酸性溶液（図１中、符号４）に溶出していたアルミニウム等を水酸化アルミニウムとして析出させることができ、系外排出アルカリ性溶液（図１中、符号５）中に混入していた水酸化物や金属間化合物等とともに、中和生成物として次工程に供給することができる。
【００４０】
また、本発明においては、ｐＨを６〜９の中性から弱アルカリ性となるように調製するために、使用後の表面処理水溶液のｐＨに応じて中和処理用の酸性溶液またはアルカリ性溶液を添加してもよく、例えば、複数の中和タンクを用いて多段的に調製するものであってもよい。
【００４１】
［分離工程］
本発明の処理方法に所望により具備していてもよい分離工程は、上記中和処理により生成する中和生成物を沈降させて分離する工程である。図１においては、符号８が分離工程を示す。
この分離工程は、後述する除去工程における除去効率の向上の観点から、必要に応じて除去工程の前に施す処理工程である。
本発明においては、中和生成物を沈降させるために、中和生成物が混入した上記中和処後の表面処理水溶液に、凝集剤等を添加してもよい。
また、中和生成物を沈降させた際の上澄み液は、中和水として容易に排水処理することができる。
【００４２】
［除去工程］
本発明の処理方法が具備する除去工程は、上記中和処理によって生成する中和生成物のうち、Ｍｎ水酸化物および／またはＭｇ水酸化物の少なくとも一部を除去する工程である。図１においては、符号９が除去工程を示す。
ここで、中和生成物は、水酸化アルミニウムが主成分となるが、上述したように、系外排出アルカリ性溶液（図１中、符号５）中に混入していた水酸化物（例えば、Ｍｎ水酸化物、Ｍｇ水酸化物等）や金属間化合物も含有するものである。
【００４３】
本発明においては、上記除去工程が、上記中和処理によって生成する中和生成物を、ｐＨ４〜８の液で洗浄し、洗浄後に上澄み部分と沈降部分とを分離する工程であるのが好ましい。
ここで、ｐＨ４〜８の液は、中性〜弱酸性の液であれば特に限定されず、具体的には、系内で発生した硝酸、硫酸、塩酸などの水洗液を用いるのが好ましい。
【００４４】
このようなｐＨ４〜８の液で洗浄することにより、中和生成物中に混在するＭｎ水酸化物、Ｍｇ水酸化物等の水酸化アルミニウムよりも溶解度積が大きい物質が溶出し、除去することができる。
一方、洗浄後に上澄み部分と沈降部分とを分離することにより、ＭｎやＭｇのイオンを含む上澄み液は、これらの金属イオンを回収装置（図示せず）で回収した後に、排水される。また、沈降部分は、不純物が減少した水酸化アルミニウムとして回収した後に、利活用される。
【００４５】
また、本発明においては、その他の除去方法としては、具体的には、例えば、本出願人により提案された上記特許文献３〜５に記載された方法（晶析法）を利用することもできる。
【００４６】
本発明の処理方法では、上述した表面処理水溶液としてアルカリ性水溶液を使用した場合、系外排出アルカリ性溶液に混入している固形分については、予め除去し、上記中和処理工程に持ち込ませないことが望ましい。
これは、系外排出アルカリ性溶液に混入している固形分のうち、金属間化合物の粒子は、通常水や弱酸には溶けないため、上記除去工程では金属間化合物を除去することは困難であるためである。また、固形分のうち、アルカリエッチング処理により生じ、系外排出アルカリ性溶液に混入しているＭｇ、Ｍｎ等の酸化物も水や弱酸には溶解しにくいため、同様に、上記中和処理工程に持ち込ませないことが望ましい。
【００４７】
このような固形分を予め除去する方法としては、系外排出アルカリ性溶液を上記中和処理工程（上記撹拌工程を具備する場合は撹拌工程）に送液する前に、濾過工程を設けて固形分を除去することが望ましい。
濾過方法としては、具体的には、例えば、固形分の比重差を利用して沈降させる方法；遠心分離器で分離する方法；ペーパフィルタ、クロスフィルタなどのフィルタを用いる方法；等が挙げられる。
【００４８】
また、アルカリ性水溶液を用いた表面処理装置の中に濾過機構を設けることでも固形分を減少することができる。この場合、表面処理液全体から固形分を除去できるので、製造工程を安定化できる利点もある。
以下に、アルカリ性水溶液を用いた表面処理装置の中に設けた濾過機構の概略図である図２を用いて詳述する。
【００４９】
図２に示すように、例えば、アルカリエッチング処理に用いられるアルカリ性水溶液は、貯留タンク１１に蓄えられ、第１ポンプ１２によって送液され、アルカリ処理槽１３内において、連続的に搬送されるアルミウエブ１４表面にスプレイで供給される。
その後、表面処理に用いられたアルカリ性水溶液は、通常、アルカリ処理槽１３の底部から貯留タンク１１に直接戻るが、本発明においては、貯留タンク１１に戻る前に固形分分離機構１６を経て、固形分の一部を捕集して系外に排出した後に貯留タンク１１に戻されるのが好ましい。なお、図２においては、バイパス回路１５を設け、表面処理に用いられたアルカリ性水溶液が貯留タンク１１に直接戻る流路も確保した態様を示している。
固形分分離機構１６としては、例えば、固形分を沈殿捕集する方法や、遠心分離を利用して分離する方法を用いることができ、多段式に用いてもよい。なお、図２では、２段式の例を示している。
【００５０】
また、本発明においては、図２に示すように、第２ポンプ１７を用い、貯留タンク１１の底部から固形分を含むアルカリ性水溶液を抜き出し、ろ過機構１８を通すことで固形分の一部を捕集して系外に排出する別の固形分分散機構を有する態様が好ましい。
ろ過機構としては、サイクロン式などの遠心分離や、ペーパフィルタ、クロスフィルタなどのフィルタを用いることができる。
【００５１】
本発明の表面処理水溶液の処理装置（以下、単に「本発明の処理装置」という。）Ｍｎおよび／またはＭｇを含有するアルミニウム合金板の表面処理に用いる表面処理水溶液の処理装置であって、
上記表面処理水溶液が、酸性水溶液および／またはアルカリ性水溶液であり、
上記表面処理水溶液を中和処理する中和処理手段と、
上記中和処理により生成する中和生成物のうち、Ｍｎ水酸化物および／またはＭｇ水酸化物の少なくとも一部を除去する除去手段と、を具備する表面処理水溶液の処理装置である。
【００５２】
また、本発明においては、上記中和処理工程における中和処理の効率向上の観点から、使用後の表面処理水溶液を撹拌した後に上記中和処理手段に送液する撹拌手段を具備するのが好ましい。
更に、本発明においては、上記除去工程における除去効率の向上の観点から、上記中和処理により生成する中和生成物を沈降させて分離し、上記除去手段に送る分離手段を具備するのが好ましい。
【００５３】
次に、本発明の処理装置で処理する表面処理水溶液、ならびに、本発明の処理装置が具備する中和処理手段、除去手段、所望により具備する撹拌手段および分離手段について説明する。
【００５４】
［表面処理水溶液］
本発明の処理装置で処理する表面処理水溶液は、本発明の処理方法と同様、平版印刷版用支持体の製造工程において、アルミニウム合金板表面に表面処理を施す際に使用する、酸性水溶液および／またはアルカリ性水溶液である。
【００５５】
［撹拌手段］
本発明の処理装置に所望により具備していてもよい撹拌手段は、使用後の表面処理水溶液を撹拌した後に後述する中和処理手段に送液する手段である。
具体的には、使用後の表面処理水溶液を、混合タンク等において本発明の処理方法において詳述した撹拌工程における処理を施した後に、配管等を通じて後述する中和処理手段に送液する手段である。
【００５６】
［中和処理手段］
本発明の処理装置が具備する中和処理手段は、使用後の表面処理水溶液を中和処理する手段である。なお、上記表面処理水溶液として酸性水溶液およびアルカリ性水溶液のいずれをも使用する場合において、上記混合手段により上記表面処理水溶液の中和が実質的に完了している場合は、本発明の処理装置は中和処理手段を具備していなくてもよい。
具体的には、例えば、中和タンク内に、使用後の表面処理水溶液のｐＨに応じて中和処理用の酸性溶液またはアルカリ性溶液を添加する手段など、本発明の処理方法において詳述した中和処理工程における処理を施す手段である。
【００５７】
［分離手段］
本発明の処理装置に所望により具備していてもよい分離手段は、上記中和処理により生成する中和生成物を沈降させて分離し、後述する除去手段に送る手段である。
具体的には、本発明の処理方法において詳述した分離工程における処理（例えば、中和生成物が混入した中和処後の表面処理水溶液への凝集剤の添加）を施した後に、配管等を通じて後述する除去手段に送る手段である。
また、中和生成物を沈降させた際の上澄み液は、中和水として容易に排水処理することができるため、上記分離手段は、このような排水処理ができる手段を有していてもよい。
【００５８】
［除去手段］
本発明の処理装置が具備する除去手段は、上記中和処理によって生成する中和生成物のうち、Ｍｎ水酸化物および／またはＭｇ水酸化物の少なくとも一部を除去する手段である。
具体的には、例えば、上記中和処理によって生成する中和生成物をｐＨ４〜８の液で洗浄し、洗浄後に上澄み部分と沈降部分とを分離する手段等など、本発明の処理方法において詳述した除去工程における処理を施す手段である。
【００５９】
本発明の処理装置では、本発明の処理方法と同様、上述した表面処理水溶液としてアルカリ性水溶液を使用した場合、系外排出アルカリ性溶液に混入している固形分については、予め除去し、上記中和処理手段に持ち込ませないことが望ましい。
このような固形分を予め除去する方法としては、例えば、本発明の処理方法において詳述した濾過工程における処理を施す手段が挙げられる。
【実施例】
【００６０】
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限られるものではない。
【００６１】
１．アルミニウム材料
以下の３種のＡｌ材料を用意した。
ここで、Ａｌ材料１および２は、本発明が対象とする、機械的強度および電気化学的粗面化を向上させるためにＭｎとＭｇを含有させたアルミニウム合金材料である。一方、Ａｌ材料３は、従来の１０５０材組成の平版印刷版用アルミ材であり、極微量のＭｎを不可避不純物として含有するアルミニウム合金材料である。
【００６２】
＜Ａｌ材料１＞
Ｍｎを０．３質量％、Ｍｇを０．３質量％含み、その他の微量金属元素として、Ｆｅを０．２５質量％、Ｓｉを０．１質量％、Ｚｎを０．０３質量％およびＣｕを０．０６質量％を含有し、不可避不純物として、Ｃｒを０．００６質量％およびＰｂを０．００２質量％含むＡｌ材
【００６３】
＜Ａｌ材料２＞
Ｍｎを０．０６質量％、Ｍｇを０．０５質量％含み、その他の微量金属元素として、Ｆｅを０．３質量％、Ｓｉを０．０８質量％、Ｚｎを０．０１質量％およびＣｕを０．０３質量％含有し、不可避不純物として、Ｃｒを０．００１質量％およびＰｂを０．００１質量％含むＡｌ材
【００６４】
＜Ａｌ材料３＞
不可避不純物としてのＭｎを０．００２質量％、Ｍｇを０．００３質量％含み、その他の微量金属元素として、Ｆｅを０．３質量％、Ｓｉを０．０８質量％、Ｚｎを０．００３質量％およびＣｕを０．０３質量％含み、不可避不純物として、Ｃｒを０．０００５質量％およびＰｂを０．０００５％含むＡｌ材
【００６５】
２．アルミニウム合金板の作製
Ａｌ材料１〜３のそれぞれに、ＤＣ鋳造、均熱処理、熱間圧延、中間焼鈍および冷間圧延を施し、厚さ０．２４ｍｍ、幅１０６０ｍｍ、長さ約６０００ｍのアルミニウム合金板を作製し、コイル状に仕上げ、試験に使用した。
【００６６】
３．表面処理
作製した各アルミニウム合金板の表面に、平版印刷版用支持体を製造するための以下に示す表面処理を施した。
【００６７】
（１）機械的粗面化処理
研磨剤（パミストン、メジアン径４０μｍ）と水との懸濁液（比重１．１２）を研磨スラリー液としてアルミニウム合金板の表面に供給しながら、回転するローラ状ナイロンブラシにより機械的粗面化処理を行い、表面平均粗さＲaを０．４８μｍとした。
ナイロンブラシの材質は６・１０ナイロン、毛長は３５ｍｍ、毛の直径は０．３ｍｍであった。ナイロンブラシはφ３００ｍｍのステンレス製の筒に穴をあけて密になるように植毛した（ブラシの毛密度は４５０本／ｃｍ2であった。）。回転ブラシは３本使用した。ブラシローラはブラシを回転させる駆動モータの負荷が、ブラシローラをアルミニウム合金板に押さえつける前の負荷に対して７ｋＷプラスになるまで押さえつけた。ブラシの回転方向はアルミニウム合金板の移動方向と同じであった。ブラシの回転数は２００ｒｐｍであった。
【００６８】
（２）アルカリエッチング処理（第１アルカリエッチング処理）
アルミニウム合金板をカセイソーダ濃度２４質量％、アルミニウムイオン濃度１０質量％、温度７０℃の水溶液を用いてスプレーによるエッチング処理を行った。
アルミニウム溶解量は、機械的粗面化処理を行った面（表面）において７ｇ／ｍ2であり、裏面において２．５ｇ／ｍ2であった。
なお、図２に示す濾過装置を設けて、アルカリエッチング処理中に、液中からの固形分の除去を断続的に行った。
その後、スプレーによる水洗を行った。
【００６９】
（３）デスマット処理
温度３０℃の硫酸濃度１質量％水溶液（アルミニウムイオンを０．５質量％含む。）で、スプレーによるデスマット処理を４秒間行い、その後、スプレーによる水洗を行った。
【００７０】
（４）硝酸水溶液中での交流を用いた電解粗面化処理
６０．０Ｈｚの交流電圧を用いて連続的に電気化学的な粗面化処理を行った。このときの電解液は、硝酸１質量％水溶液（アルミニウムイオンを０．５質量％含む。）、液温３５℃であった。電流値がゼロからピークに達するまでの時間ＴＰが０．８ｍｓｅｃ、ｄｕｔｙ比１：１、台形の矩形波交流を用いて、カーボン電極を対極として電気化学的な粗面化処理を行った。補助アノードにはフェライトを用いた。
電流密度は電流のピーク値で３０Ａ／ｄｍ2、電気量はアルミニウム合金板が陽極時の電気量の総和で１５０Ｃ／ｄｍ2であった。補助陽極には電源から流れる電流の５％を分流させた。
【００７１】
（５）アルカリエッチング処理（第２アルカリエッチング処理）
アルミニウム合金板をカセイソーダ濃度２４質量％、アルミニウムイオン濃度１０質量％、温度７０℃の水溶液を用いてスプレーによるエッチング処理を行った。
アルミニウム溶解量は、機械的粗面化処理を行った面（表面）において５ｇ／ｍ2であり、裏面において１．５ｇ／ｍ2であった。
その後、スプレーによる水洗を行った。
【００７２】
（６）デスマット処理
温度５０℃の硫酸濃度１５質量％水溶液（アルミニウムイオンを０．５質量％含む。）で、スプレーによるデスマット処理を４秒間行い、その後、スプレーによる水洗を行った。
【００７３】
（７）塩酸水溶液中での交流を用いた電解粗面化処理
６０．０Ｈｚの交流電圧を用いて連続的に電気化学的な粗面化処理を行った。このときの電解液は、塩酸０．７質量％水溶液（アルミニウムイオンを０．５質量％含む。）、液温３５℃であった。電流値がゼロからピークに達するまでの時間ＴＰが０．８ｍｓｅｃ、ｄｕｔｙ比１：１、台形の矩形波交流を用いて、カーボン電極を対極として電気化学的な粗面化処理を行った。補助アノードにはフェライトを用いた。
電流密度は電流のピーク値で３０Ａ／ｄｍ2、電気量はアルミニウム合金板が陽極時の電気量の総和で６０Ｃ／ｄｍ2であった。補助陽極には電源から流れる電流の５％を分流させた。
【００７４】
（８）アルカリエッチング処理（第３アルカリエッチング処理）
アルミニウム合金板をカセイソーダ濃度５質量％、アルミニウムイオン濃度１質量％、温度７０℃の水溶液を用いてスプレーによるエッチング処理を行った。
アルミニウム溶解量は、機械的粗面化処理を行った面（表面）において０．２ｇ／ｍ2であり、裏面において０．０５ｇ／ｍ2であった。
その後、スプレーによる水洗を行った。
【００７５】
（９）デスマット処理
温度５０℃の硫酸濃度１５質量％水溶液（アルミニウムイオンを０．５質量％含む。）で、スプレーによるデスマット処理を４秒間行い、その後、スプレーによる水洗を行った。
【００７６】
（１０）陽極酸化処理
電解液としては、硫酸濃度１５質量％（アルミニウムイオンを０．５質量％含む。）、温度３５℃の水溶液を用いた。陽極酸化処理は、直流電源を用い、アルミニウム板がアノード反応する間の平均電流密度が１５Ａ／ｄｍ2で平均電圧が３０Ｖとなるように行った。陽極酸化皮膜量は３ｇ／ｍ2であった。
その後、スプレーによる水洗を行った。
【００７７】
（１１）親水化処理
陽極酸化処理を施したアルミニウム合金板を、ケイ酸ソーダ２．５質量％水溶液（液温２０℃）に１０秒間浸せきさせた。蛍光Ｘ線分析装置で測定したアルミニウム板表面のＳｉ量は、３．５ｍｇ／ｍ2であった。
【００７８】
以上の処理工程で排出されるアルカリ性溶液、アルカリエッチング処理後の水洗水を系外排出アルカリ性溶液として中和処理設備の混合タンクに送った。
同じく、以上の処理工程で排出される酸性溶液、酸性溶液中での表面処理後の水洗水を系外排出酸性溶液として中和処理設備の混合タンクに送った。
【００７９】
（実施例１〜３）
Ａｌ材料１〜３から製造した各アルミニウム合金板をそれぞれ２０コイルずつ用いて上述した表面処理を施し、混合タンクに回収された使用後の表面処理水溶液に、以下の処理を施した。
【００８０】
（ａ）撹拌工程
混合タンクに送液された系外排出アルカリ性溶液および系外排出酸性溶液を撹拌し、混合液を調製した。
【００８１】
（ｂ）中和処理工程
撹拌後の混合液のｐＨに応じて、ｐＨが６〜９の範囲となるように酸性溶液またはアルカリ性溶液を添加し、中和生成物を生成させた。
【００８２】
（ｃ）分離工程
上記中和処理工程により生成した中和生成物を沈降させ、分離した。
【００８３】
（ｄ）除去工程
分離した中和生成物を、ｐＨ４の硫酸陽極酸化処理後の水洗水で洗浄し、洗浄後に上澄み部分と沈降部分とを分離し、沈降部分を洗浄後の中和生成物として回収した。
【００８４】
（比較例１〜３）
上記除去工程を施さなかった以外は、実施例１〜３と同様の方法で中和生成物を分離し、回収した。
【００８５】
回収した中和生成物中の色を目視により確認した後、水酸化アルミニウムの純度を算出し、ＭｎおよびＭｇの正確な含有量を測定した。これらの結果を下記第１表に示す。
具体的には、回収した中和生成物をろ紙を用いて濾過し、濾別された中和生成物について、乾燥後、電子線マイクロプローブアナライザ（ＥＰＭＡ）（機種：ＪＳＭ8800、製造元：日本電子社製）を用いて、定量分析を行った。
その結果、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｇ、酸素、水素、その他の不純物（Ｆｅ、Ｓｉ等）が検出された。
そこで、まず、その他の不純物を除いた、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｇ、酸素および水素の占める元素％から、中和生成物の大部分を占める水酸化物の量を求めた。
次いで、Ａｌ、ＭｎおよびＭｇの元素％の比から、Ａｌの水酸化物の割合を水酸化アルミニウム量として求めた。
そして、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｇ、酸素、水素、その他の不純物（Ｆｅ、Ｓｉ等）を含む中和生成物全体の質量に対する水酸化アルミニウム量を水酸化アルミニウムの純度（質量％）として算出した。
また、ＭｎおよびＭｇの正確な含有量は、回収した中和生成物を硫酸に溶解して、ＩＣＰ質量分析で含有量を測定した結果に基づき、中和生成物の単位重量あたりの含有量を計算で求めた。なお、ＭｎおよびＭｇの正確な含有量は、第１表中では、それぞれ「Ｍｎ量」および「Ｍｎ量」と表記した。
なお、各中和生成物は、脱水処理をおこない、水分を１０％以内にしてから測定した。
【００８６】
【表１】
2009011897.tif 000002
【００８７】
（実施例４〜６、比較例４〜６）
上述した第１アルカリエッチング処理（（２）アルカリエッチング処理）で使用した濾過装置を使用しなかった以外は、実施例１〜３、比較例１〜３と同様の方法により中和生成物を回収した。
回収した中和生成物中の色を目視により確認した後、実施例１等と同様の方法により、水酸化アルミニウムの純度を算出し、ＭｎおよびＭｇの正確な含有量を測定した。これらの結果を下記第２表に示す。
【００８８】
【表２】
2009011897.tif 000003
【００８９】
第１表および第２表に示す結果から、本発明の処理方法を施した実施例１〜６においては、中和生成物中のＭｎおよびＭｇの含有量が減少しており、それに伴い、水酸化アルミニウムの固形分の純度の低下および着色を防止できることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１は、本発明の処理方法の概略を示すブロック図である。
【図２】図２は、アルカリ性水溶液を用いた表面処理装置の中に設けた濾過機構の概略図である。
【符号の説明】
【００９１】
１：アルミニウムコイル
２：表面処理工程
３：画像記録層塗布工程
４：系外排出酸性溶液
５：系外排出アルカリ性溶液
６：撹拌工程
７：中和処理工程
８：分離工程
９：除去工程
１１：貯留タンク
１２：第１ポンプ
１３：アルカリ処理槽
１４：アルミウエブ
１５：バイパス回路
１６：固形分分離機構
１７：第２ポンプ
１８：ろ過機構
【図１】
2009011897.tif 000004
【図２】
2009011897.tif 000005