CN101311282A - 平版印刷版用铝合金板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平版印刷版用铝合金板的制造方法，其板表层部的重结晶程度均匀、细微，且能够在热轧后不进行中间退火而冷轧至最终厚度，并在电解处理时凹坑的产生均匀，且不产生条纹，其特征在于，对具有一定组成的铝合金铸锭在500～610℃的温度区域进行1小时以上的均质化处理后，将开始温度设定为430～500℃、终止温度设定为400℃以上而进行粗热轧，粗热轧结束后，在精热轧开始之前，将粗热轧材料保持60～300秒，以使粗热轧材料表面进行重结晶，然后，进行精热轧，在320～370℃的温度下结束精热轧，并作为卷材加以卷绕，使与精热轧压延材料表面的压延方向垂直的方向上的平均重结晶粒径达到50μm以下。

Description

平版印刷版用铝合金板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种平版印刷版用铝合金板，特别是，涉及一种适合用于通过电化学蚀刻处理的表面粗糙化，且制造时的生产效率优良的平版印刷版用铝合金板的制造方法。

背景技术

作为平版印刷版(包括胶版印刷版)的支撑体，通常使用铝合金板，从提高感光膜的附着性以及提高非图像部的保水性的观点考虑，对该支撑体进行表面粗糙化处理，但近年来，由于制版适应性或印刷性能优良、且卷材中进行连续处理成为可能，因此，采用电化学蚀刻处理来对支撑体用铝合金板表面进行表面粗糙化的方法得到了快速的发展。

另外，为了提高印刷版的耐印刷性，采用通常的方法对以铝合金板作为支撑体的印刷版进行曝光、显影处理后，在加热温度200～290℃、加热时间3～9分钟的条件下进行加热处理(燃烧处理)，由此强化图像部，因此，要求支撑体具有在燃烧处理时不会降低支承体强度的耐热性(耐燃烧性)。而且，作为印刷版进行处理时，不会因铝合金板支撑体的不均匀组织、非重结晶部分引起条纹的发生不匀状态也是重要的。

通过电化学蚀刻处理可以得到比较均匀的电解粗糙化面，作为满足上述强度、耐热要求的铝合金板，适合采用相当于A1050(铝纯度99.5％)的材料或将相当于A1050的材料作为基材并使特定量的Mg、Zn共存的材料(日本特许公开No.2005-15912号公报，通过适当选择涂布在支撑体上的感光层，可以得到达10万张的鲜艳的印刷物。

以往，以上述A1050作为基材的平版印刷版用铝合金材料，通过对铸锭进行均质化处理、热轧后进行冷轧，在冷轧的中途实施中间退火处理，从而使压延板表面的重结晶粒子的平均结晶粒径达到40μm以下的重结晶组织后，进行二次冷轧，由此使电化学蚀刻处理时的凹坑的产生均匀化，在进行作为印刷版的处理时防止条纹的发生。但是，进行中间退火不可避免带来生产效率的降低与制造成本的加大，希望得以改善。

作为热轧后不进行退火处理而进行冷轧，从而制得平版印刷版用铝合金板的方法，已提出了如下所述的方法，即，在由粗热轧与精热轧构成的热轧中，进行将粗热轧开始温度设定为450℃以上、压延速度从开始道次为50m/分以上、压下量为30mm以上或第一道次压下率为30％中的任何一个的轧制，将粗热轧的终止温度设定为300～370℃，将接着进行的精热轧的终止温度设定为280℃以上，通过作为卷材进行卷绕，从而控制板表面的重结晶的方法(日本特许公开No.11-335761号公报)。

发明内容

为了省略中间退火，精热轧终止后，必需在作为卷材卷绕的阶段进行重结晶，但重要的是所形成的重结晶粒径不会有粗大化，与实施中间退火的材料同样地达到细微、均匀，而且，板表层部的重结晶程度达到均匀。

为了得到如上所述的组织，本发明人等以上述提案的方法作为基础进行了试验、研究的结果发现：当由于铸造时的细微偏析而存在重结晶的产生困难的区域、变形导入困难的区域时，热轧终止后易混入粗大的重结晶粒子与细微的重结晶粒子，故在粗热轧终止时，形成细微的重结晶组织以使表层部达到均匀，然后，采用精热轧给予适度的加工变形，从而得到细微且均匀的重结晶组织是重要的，因此，粗热轧的开始温度、从粗热轧终止至精热轧的材料的保持、精热轧的终止的温度的控制是重要的。

本发明是基于上述见解，并进一步进行试验、研究的结果而提出的，其目的是提供一种平版印刷版用铝合金板的制造方法，该制造方法在精热轧结束后作为卷材卷绕的阶段，板表层部的重结晶程度均匀，重结晶粒子细微、均匀，且能够在热轧后不进行中间退火而冷轧至最终厚度，其在电化学蚀刻处理时凹坑的产生均匀，在作为印刷版进行处理时也不产生条纹，能够提高生产效率及降低制造成本。

本发明的上述目的通过以下方式实现，即，

(1).一种平版印刷版用铝合金板的制造方法，其特征在于，对铝合金铸锭在500～610℃的温度区域进行1小时以上的均质化处理后，将开始温度设定为430～500℃、终止温度设定为400℃以上而进行粗热轧，粗热轧结束后，在精热轧开始之前，将粗热轧材料保持60～300秒，以使粗热轧材料表面进行重结晶，然后，进行精热轧，在320～370℃的温度下结束精热轧，并作为卷材加以卷绕，以使与精热轧压延材料表面的压延方向垂直的方向上的平均重结晶粒径达到50μm以下，其中，所述铝合金铸锭的组成为含有Mg：0.05～1.5％(质量％，以下相同)、Fe：0.1～0.7％、Si：0.03～0.15％、Cu：0.0001～0.10％、Ti：0.0001～0.1％，其余由铝及不可避免的杂质所构成。

(2).如(1)所述的平版印刷版用铝合金板的制造方法，其特征在于，所述铝合金还含有Pb：2～30ppm。

(3).如(1)或(2)所述的平版印刷版用铝合金板的制造方法，其特征在于，在所述精热轧后仅用冷轧制成规定厚度的板材。

按照本发明，能够提供一种平版印刷版用铝合金板的制造方法，该制造方法在精热轧结束后作为卷材卷绕的阶段，板表层部的重结晶程度均匀，重结晶粒子细微、均匀，且能够在热轧后不进行中间退火而冷轧至最终厚度，其在电化学蚀刻处理时凹坑的产生均匀，在作为印刷版进行处理时也不产生条纹，能够提高生产效率及降低制造成本。

具体实施方式

对本发明的平版印刷版用铝合金板中含有成分的意义及限定理由加以说明。Mg的大部分固溶在铝中，具有使强度及耐热软化性(耐燃烧性)提高的功能。另外，通过镁氧化物的形成，在电解使面粗糙时，能够提高与处理液的润湿性，并促进表面粗糙化。Mg的优选含量为0.05～1.5％的范围，当低于0.05％时，其效果不充分，当大于1.5％时，在表面粗糙化处理中凹坑的均匀性降低，且容易产生非图像部的污染。

Fe生成Al-Fe类金属间化合物，并且与Si共存而生成Al-Fe-Si类金属间化合物，通过这些化合物的分散使重结晶组织细微化，这些化合物成为凹坑产生的起点，从而在电解处理时使凹坑的形成均匀，且使凹坑分布细微。Fe的优选含量为0.1～0.7％的范围，当低于0.1％时，化合物的分布不均匀，且电解处理时凹坑的形成不均匀。当大于0.7％时，生成粗大的化合物，降低粗糙化面结构的均匀性。

Si与Fe共存而生成Al-Fe-Si类金属间化合物，通过该化合物的分散，使重结晶组织细微化，这些化合物成为凹坑产生的起点，从而在电解处理时使凹坑的形成均匀，且使凹坑分布细微。Si的优选含量为0.03～0.15％的范围，当低于0.03％时，化合物的分布不均匀，从而在电解处理时使凹坑的形成不均匀。当大于0.15％时，生成粗大的化合物，并且容易发生单体Si的析出，从而降低粗糙化面结构的均匀性。

Cu容易固溶于在铝中，在0.0001～0.1％的含量范围内，具有使凹坑细微化的效果。当含量大于0.1％时，容易使电解处理时的凹坑粗大而不均匀。

Ti能够使铸锭组织细微，并使晶粒细微化，其结果，使电解处理时的凹坑形成均匀，作为印刷版进行处理时可防止条纹的发生。Ti的优选含量为0.0001～0.1％的范围，当低于0.0001％时其效果小，当含量大于0.1％时，生成Al-Ti类粗大化合物，易使粗糙面的结构不均匀。还有，为使铸锭组织细微化而同时添加Ti与B时，Ti的含量优选为0.01％以下的范围。

Pb通过浓缩在表层部，起到电解处理时使凹坑细微化，提高凹坑形成的均匀性的功能，由此能够得到所希望的凹坑图案。Pb的优选含量为2～30ppm，当低于2ppm时其效果小，当含量大于30ppm时，容易使粗糙面的结构不均匀。浓缩在表层部的Pb，具有改善粗糙面结构的不均匀性，抑制因Mg氧化物引起的活化的功能。关于Pb的浓缩度，优选从表面至0.2μm深的表层部的Pb浓度为平均Pb浓度的100～400倍，当低于100倍时，抑制Mg氧化物影响的效果不充分，当大于400倍时，容易发生表面溶解。

在本发明的平版印刷版用铝合金板中，通过添加总量为0.005～0.05％的选自In、Sn及Ga中的一种以上，可进一步提高电解成粒(電解グレ一ニング)性，能够用少的电量得到所希望的凹坑图案。当选自由In、Sn及Ga组成的群中选择的一种以上元素的总量少于0.005％时，其效果不充分，当大于0.05％时，凹坑的形状容易破坏。

本发明的平版印刷版用铝合金板的制造，可通过采用连续铸造等对上述铝合金进行铸锭，对所得到的铸锭进行均质化处理后，实施热轧、冷轧来进行，其最大的特征是，在由粗热轧与精热轧构成的热轧工序中，特定压延开始温度、压延终止温度、从粗压延移动至精压延之前的保持时间，通过控制精压延后作为卷材卷绕时的重结晶粒子，在精热轧后无需进行退火仅用冷轧，可制成规定厚度的板材。

首先，对具有上述组成的铝合金铸锭的压延面表层进行切削，除去成为条纹原因的不均匀组织后，于500～610℃的温度区域进行1小时以上的均质化处理。通过该均质化处理，使固溶为过饱和状态的Fe、Si均匀析出，电解处理时形成的蚀刻坑成为细微的圆形而提高耐印刷性。当均质化处理温度低于500℃时，Fe、Si的析出不充分，凹坑图案易变得不均匀。当温度超过610℃而进行均质化处理时，由于Fe的固溶量增大，其结果作为凹坑产生起点的细微析出物减少。当均质化处理的保持时间小于1小时时，Fe、Si的析出不充分，容易使凹坑图案不均匀。

热轧，通常在热轧生产线中，在粗压延台进行粗热轧后，将压延材料移至精压延台，在精压延台进行精热轧，并将其作为热轧材料卷绕成卷材而进行，此时，在本发明中，将粗热轧于430～500℃的温度下开始，在400℃以上的温度下结束，粗热轧结束后，移至精加工台，并在开始精热轧之前，将粗热轧材料保持60～300秒，以使粗热轧材料表面重结晶。

另外，通过上述粗热轧结束后到精热轧开始之前的保持，能够得到从表面至0.2μm深的表层部的Pb浓度达到平均Pb浓度的100～400倍的Pb浓缩度。

当粗热轧的开始温度低于430℃时，材料的变形阻力加大，压延道次的次数增加，从而降低生产效率。当温度大于500℃时，压延中生成粗大的重结晶粒子，易形成筋状的不均匀组织。当粗热轧的终止温度低于400℃时，通过粗热轧终止后的保持带来的重结晶不充分，难以得到均匀的表层组织。另外，当粗热轧终止后到精热轧开始之前的保持时间低于60秒时，重结晶不充分，难以得到均匀的表层组织。当保持时间大于300秒时，重结晶粒子生长，从而生成部分粗大的重结晶粒子，在热轧终止阶段难以得到重结晶粒子。

接着，进行精热轧，并在320～370℃的温度下终止精热轧，作为卷材进行卷绕。当精热轧的开始温度低于400℃时，精热轧的终止温度变低，重结晶不充分，成为条纹状的原因。当精热轧的终止温度低于320℃时，仅部分产生重结晶，成为条纹状的原因。当精热轧的终止温度高于370℃时，重结晶粒子变粗大，成为条纹的原因。

在进行上述热轧后，通过作为卷材进行卷绕，能够使与精热轧材料表面的压延方向垂直的方向上的平均重结晶粒径达到50μm以下，在精热轧后无需进行中间退火，仅用冷轧可制成规定厚度的板材，从而可实现生产效率的提高及随之而来的制造成本的降低。与精热轧材料表面的压延方向垂直的方向上的平均重结晶粒径的更优选范围为40μm以下。

实施例

下面，将本发明的实施例与比较例进行对比而加以说明，从而验证本发明的效果。这些实施例是说明本发明的优选实施方式，但本发明不限于此。

实施例1、比较例1

对具有表1所示组成的铝合金进行溶解、铸造，对所得到的铸锭的压延面各切削5mm/单面进行切削，使厚度达到500mm，对各铸锭用表2所示的条件进行均质化处理、热轧，并通过精热轧使板厚达到3mm，卷绕成卷材。热轧后不进行中间退火而进行冷轧，制成板厚为0.3mm的冷轧材料。另外，在表1～2中，对脱离本发明的条件者加下划线。

表1

《备注》：Pb的单位为ppm

表2

《备注》：保持时间为粗热轧结束后精热轧开始之前的保持时间

从卷绕成卷材的精热轧材料、以及将冷轧材料作为试验材料卷绕成卷材的精热轧材料采取试验材料，采用下列方法，测定与精热轧材料表面的压延方向的垂直的方向上的平均重结晶粒径。将结果示于表3中。

平均重结晶粒径的测定：试验材料的表面进行脱脂洗涤后，并进行镜面研磨后，用派克氏(パ一カ一氏)液进行阳极氧化，用光学显微镜的偏光模式进行晶粒观察，用切断法求出与压延方向垂直方向上的结晶粒径。

另外，关于冷轧材料，采用以下的方法，观察不匀形状、观察有无条纹，进行对未蚀刻部发生的评价、蚀刻坑的均匀性评价。将结果示于表3中。

对冷轧材料进行脱脂(溶液：5％氢氧化钠，温度：60℃，时间：10秒)-中和处理(溶液：10％硝酸，温度：20℃，时间：30秒)-交流电解粗糙化面处理(溶液：2.0％盐酸，温度：25℃，频率：50Hz，电流密度：60A/dm²、时间：20秒)-剥黑膜(desmut)处理(溶液：5％氢氧化钠，温度：60℃，时间：5秒)-阳极氧化处理(溶液：30％硫酸，温度：20℃，时间：60秒)，并进行水洗、干燥，得到切成一定大小的试片。

对各试片观察不匀状态、有无条纹。另外，用扫描电子显微镜(SEM)，用500倍的放大倍数观察表面，拍摄视野面积达到0.04mm²的照片，从所得到的照片评价未蚀刻部的发生、蚀刻坑的均匀性。

不匀状态有无的观察：在试片的表面上用肉眼能够观察到不匀状态者评价为不良(×)，未观察到不匀状态者评价为良好(○)。

条纹有无的观察：在试片的表面上用肉眼能够观察条纹者评价为不良(×)，未观察到条纹者评价为良好(○)。

未蚀刻部发生的评价：将未蚀刻部超过20％者评价为不良(×)，20％以下者评价为良好(○)。

蚀刻坑(凹坑)的均匀性评价：相当于圆的直径大于10μm的大坑对全部凹坑的面积比大于10％者评价为不良(×)，10％以下者评价为良好(○)。

表3

《表注》：平均结晶粒径为与精热轧材料表面的压延方向垂直方向上的平均重结晶粒径

从试验材料6的表面至0.2μm深的表层部的Pb浓度为平均Pb浓度的120倍

从表3可知，按照本发明的试验材料1～6的任何一种中，均未产生不匀状态、条纹，电解处理后的蚀刻性优良，形成了全面均匀的蚀刻坑。

与此相比，试验材料7由于Mg量少，在电解处理中得不到充分的粗糙化面，而试验材料8由于Mg量多，粗糙化面处理中凹坑的均匀性降低。

试验材料9由于粗热轧结束后至精热轧开始之前的保持时间长，因此，重结晶粒子生长而生成部分粗大的重结晶粒子，在热轧结束阶段得不到细微的重结晶粒子，而试验材料10由于粗热轧结束后至精热轧开始之前的保持时间短，因此重结晶不充分，在板材的表层部得不到均匀的重结晶组织，同时，产生了不匀状态、条纹。

试验材料11由于精热轧的结束温度低，重结晶的进行不充分，产生了非重结晶部，不匀状态、条纹，且电解处理时的凹坑均匀性也差。试验材料12由于均质化处理温度低，因此Fe、Si的析出不充分，电解处理时的凹坑图案变得不均匀，也产生了未蚀刻部。

Claims (3)

1.一种平版印刷版用铝合金板的制造方法，其特征在于，对铝合金铸锭在500～610℃的温度区域进行1小时以上的均质化处理后，将开始温度设定为430～500℃、终止温度设定为400℃以上而进行粗热轧，粗热轧结束后，在精热轧开始之前，将粗热轧材料保持60～300秒，以使粗热轧材料表面进行重结晶，然后，进行精热轧，在320～370℃的温度下结束精热轧，并作为卷材加以卷绕，以使与精热轧压延材料表面的压延方向垂直的方向上的平均重结晶粒径达到501μm以下，其中，所述铝合金铸锭的组成为含有Mg：0.05～1.5％、Fe：0.1～0.7％、Si：0.03～0.15％、Cu：0.0001～0.10％、Ti：0.0001～0.1％，其余由铝及不可避免的杂质所构成。

2.按照权利要求1所述的平版印刷版用铝合金板的制造方法，其特征在于，所述铝合金还含有Pb：2～30ppm。

3.按照权利要求1或2所述的平版印刷版用铝合金板的制造方法，其特征在于，在所述精热轧后仅用冷轧制成规定厚度的板材。