JP2001191654A

JP2001191654A - Ｐｓ版支持体用アルミニウム合金溶湯圧延板の製造方法およびｐｓ版支持体用アルミニウム合金溶湯圧延板

Info

Publication number: JP2001191654A
Application number: JP2000001379A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Muramatsu; 俊樹村松; Kazutoshi Kubota; 和利久保田; Hirokazu Sawada; 宏和澤田; Akio Uesugi; 彰男上杉
Original assignee: Sky Aluminium Co Ltd; Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Sky Aluminium Co Ltd; Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2001-07-17
Anticipated expiration: 2020-01-07
Also published as: JP3582819B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＳ版用アルミニウム合金支持体の製造にあ
たって低コストの溶湯圧延法を適用することが可能とな
るようにするため、黒スジ欠陥およびストリークの発生
を招かないように溶湯圧延を行なう方法を提供する。【解決手段】請求項１：Ｆｅ０．０５〜１．０％、Ｃ
ｕ０．００２〜０．０３％、Ｓｉ０．２５％以下、Ｔｉ
０．００２５〜０．０１％、Ｂ０．０００１〜０．００
０４％を含有するＡｌ合金溶湯を、溶湯圧延法により２
〜１０ｍｍの厚みに溶湯圧延して、溶湯圧延上りの状態
での表面の板幅方向の平均結晶粒径を２００μｍ以下に
調整する。請求項２：Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｉ量が前記同様
でかつＴｉ０．０１％以下、Ｂ０．０００１％未満のＡ
ｌ合金溶湯を、２〜１０ｍｍ厚に溶湯圧延し、かつ溶湯
圧延上りの状態で少なくとも板表面が再結晶するように
制御して、表面の板幅方向の平均結晶粒径を２００μｍ
以下に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はオフセット印刷も
しくは平版印刷の印刷版、すなわちＰＳ版に使用される
アルミニウム合金支持体向けの溶湯圧延板を製造する方
法に関するものであり、特に電気化学的粗面化処理およ
び陽極酸化処理を施した場合でも表面外観品質が良好な
ＰＳ版を得ることができる溶湯圧延板の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にオフセット印刷版や平版印刷版と
しては、アルミニウム合金板からなる支持体の表面に粗
面化処理（グレイニング処理）を施した後、必要に応じ
て陽極酸化処理などの表面処理を施し、さらに感光性塗
料を塗布、乾燥させて所謂ＰＳ版としたものが知られて
おり、これを実際に印刷に使用するにあたっては、ＰＳ
版上に画像露光、現像、ガム引き等の製版処理を施すの
が通常である。このような製版処理の過程において、現
像処理により未溶解で残留した感光層は画像部を形成
し、一方感光層が除去されてその下のアルミニウム表面
が露出した部分は、親水性のため水受容部となって非画
像部を形成する。

【０００３】ところでこのようなＰＳ版用アルミニウム
合金支持体としては、一般に印刷版支持体として充分な
強度を有すること、また印刷精度を損なわない寸法精度
と平面性を有すること、粗面化処理において均一な粗面
を容易に形成できること、さらに商品として表面外観が
美麗であることなどが求められる。そしてこのようなＰ
Ｓ版用支持体のアルミニウム合金板としては、従来はＪ
ＩＳＡ１０５０，ＪＳＩＡ１１００，ＪＩＳＡ３
００３等からなる板厚０．１〜０．５ｍｍ程度のアルミ
ニウム合金圧延板が使用されている。またこのようなア
ルミニウム合金圧延板に対する粗面化処理としては、機
械的方法、化学的方法、電気化学的方法のうちいずれか
１種、または２種以上の組合わせが考えられているが、
一般には電気化学的粗面化処理（電解エッチング）が適
用されることが多く、また粗面化処理後には陽極酸化処
理を施すのが通常である。

【０００４】ここで、電解エッチング等のエッチングが
施されるアルミニウム合金板の表面の組織が不均一であ
れば、エッチングを施した板の表面にストリークと称さ
れる筋状の外観欠陥が生じることがあるから、表面外観
品質が良好なＰＳ版用アルミニウム合金支持体を得るた
めには、表面組織が均一に微細となっていることが必要
である。またもちろん電気化学的粗面化処理によって容
易に均一な粗面が得られること、すなわち粗面化処理性
（グレイニング処理性）が良好であることも必要であ
る。このような厳しい要求を満たすため、従来のＰＳ版
用のアルミニウム合金支持体の製造方法としては、アル
ミニウム合金溶湯をＤＣ鋳造法（半連続鋳造法）によっ
て厚みが４００〜７００ｍｍ程度のスラブに鋳造し、得
られたスラブ鋳塊に均質化処理を施した後、面削し、さ
らに加熱処理を行なってから熱間圧延し、その後冷間圧
延、中間焼鈍、最終冷間圧延を施して所要の板厚に仕上
げるのが通常であった。

【０００５】ところで一般にアルミニウム合金板の製造
方法としては、前述のようにアルミニウム合金溶湯を４
００〜７００ｍｍ程度の厚みのスラブにＤＣ鋳造してか
ら熱間圧延、冷間圧延等の工程を経て所要の板厚に仕上
げる方法のほか、溶湯から数ミリ程度の厚みに直接溶湯
圧延する方法が知られている。この溶湯圧延法は、連続
鋳造圧延法とも称されているが、このような溶湯圧延法
を適用すれば、ＤＣ鋳造を行なってスラブを圧延する方
法の場合とは異なり、面削工程や均質化処理工程、熱間
圧延前の加熱処理工程、熱間圧延工程等を省くことがで
きるため、製造コストを格段に引下げることができる。
そこで最近では、ＰＳ版用アルミニウム合金支持体の製
造にあたっても、その製造コストを安価にするため、溶
湯圧延法を適用することが考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ＰＳ版用アルミニウム
合金支持体の製造に溶湯圧延法を適用した場合のメリッ
トとしては、前述の如く製造コストが低コスト化される
ことのほか、急速凝固によってＦｅ固溶量の多い板を製
造できることが挙げられる。Ｆｅ固溶量が増加すれば、
冷間圧延における加工硬化量が大きくなるため、強度を
高めることが可能となるが、一般にＰＳ版支持体の強度
を高めれば、輪転機の高速化など、取り扱いやすさを向
上させることができる。またＦｅ固溶量が増加すれば、
焼鈍軟化が遅れるため、耐刷性向上のために通常適用さ
れているバーニング処理（２００〜３００℃での短時間
加熱処理）における強度低下が小さくなり、腰の強い印
刷版を得ることが可能となる。

【０００７】一方、ＰＳ版用アルミニウム合金支持体の
製造に溶湯圧延法を適用した場合には、次のような問題
が生じることが本発明者等の実験により判明した。すな
わち、先ず第１には、鋳造方向もしくは圧延方向に対し
て直角な方向に周期的なむら、すなわち所謂リップル模
様が生じる場合があることであり、また第２には、形状
精度が不安定となりやすいことであり、さらに第３に
は、電気化学的粗面化処理および陽極酸化処理を施した
時に、表面に細長い黒スジ状の模様、すなわち所謂黒ス
ジ欠陥が生じやすいことである。

【０００８】これらの問題点のうち、先ず第１のリップ
ル模様および第２の形状精度の点については、現状では
ある程度解決することが可能である。すなわち、リップ
ル模様の発生原因としては、溶湯圧延法の主流となって
いる双ロール方式の溶湯圧延法の場合は、ロールへの溶
湯接触位置の周期的変動が考えらるが、このような双ロ
ール方式の溶湯圧延の場合は、ノズル位置、ノズル形
状、湯溜め部を低ヘッドに保持しての安定した溶湯供給
を図るとともに、鋳込み速度、鋳込み温度等の鋳込み条
件を適切に設定することによって、リップル模様をある
程度軽減することが可能であり、そのため最終板厚まで
圧延した段階では、溶湯圧延板で生じていたリップル模
様がほとんど問題ならない程度とすることができる。ま
た形状精度についても、近年の連続鋳造圧延機の改良に
伴なって、板幅１５００ｍｍ以上の広幅材でも板クラウ
ン率が１．５〜０．５％程度に過ぎない溶湯圧延板を製
造し得るようになっており、その場合は実用上ほとんど
問題とならない。

【０００９】一方、第３の問題点である黒スジ欠陥につ
いては、その黒スジ欠陥が電気化学的粗面化処理や陽極
酸化処理を経て初めて出現するため、その発生原因を明
確に把握することが困難であり、それに伴なって適切な
対策を施すのが困難であって、現状でも未だ解決され得
ない重要な問題となっている。

【００１０】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、溶湯圧延法を適用してＰＳ版用アルミニウム
合金支持体を製造するにあたって、電気化学的粗面化処
理、陽極酸化処理を施した後の表面に黒スジ欠陥が生じ
ることを確実に防止できるとともに、そのほかのストリ
ーク等の外観表面欠陥が生じないような表面外観品質が
優れたＰＳ版用アルミニウム合金支持体を得ることがで
き、またそのほかのＰＳ版用アルミニウム合金支持体に
要求される特性をも充分に満たし得るＰＳ版支持体向け
のアルミニウム合金溶湯圧延板を提供することを目的と
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明者等は溶湯圧延法を適用してＰＳ版支持体用
アルミニウム合金板を製造した場合の黒スジ欠陥の発生
状況、発生原因について鋭意実験・検討を重ねたとこ
ろ、次のような新規な知見を得た。

【００１２】黒スジ欠陥は、既に述べたように電気化学
的粗面化処理に続いて陽極酸化処理を施したときに、全
体的に光沢のない灰明色のＰＳ版表面に長さ１〜２ｍ
ｍ、幅０．１〜０．２ｍｍ程度の黒スジとして現れるも
のであるが、このような黒スジ欠陥について本発明者等
がＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による観察を行なったと
ころ、黒スジ部分は、正常な部位と比較してエッチング
が深くて平坦な部分が少なく、それに加えて直径が数μ
ｍの粒子が分散していることが判明した。さらにＥＰＭ
Ａ（電子プローブ解析）による調査を行なった結果、こ
れらの粒子は主にＴｉとＢから構成されていること、し
たがってＴｉ−Ｂ系化合物（主としてＴｉＢ₂ ）からな
るものであることが判明した。

【００１３】ところで一般にアルミニウム合金のＤＣ鋳
造においては、Ｔｉ、Ｂを鋳塊結晶粒微細化のために添
加することが多く、ＰＳ版用アルミニウム合金支持体製
造のためのＤＣ鋳造の場合にも、Ａｌ−Ｔｉ−Ｂ母合金
を用いてＴｉを０．０１％〜０．５０％程度、Ｂを０．
０００８％〜０．０２％程度添加するのが通常である。
一方、溶湯圧延法を適用してＰＳ版アルミニウム合金支
持体を製造する場合も、通常はＤＣ鋳造法を適用した場
合と同程度のＴｉ、Ｂを結晶粒微細化剤として添加する
ことが考えられ、実際本発明者等の実験でもＤＣ鋳造の
場合と同程度のＴｉ、Ｂを添加して溶湯圧延を行なって
いた。

【００１４】このような事実および前述の調査結果か
ら、溶湯圧延法を適用してＰＳ版用支持体を製造した場
合の黒スジ欠陥の発生原因は次のように考えられる。す
なわち、結晶粒微細化剤としてのＴｉ、Ｂの添加量が不
適切であったり、溶湯の濾過が不充分であってＴｉ−Ｂ
系化合物の凝集物が溶湯圧延板中に鋳込まれ、その後の
冷間圧延工程でＴｉ−Ｂ系化合物凝集物が破砕されて圧
延方向に沿って粒子が分散し、そのＴｉ−Ｂ粒子が圧延
方向に沿ってスジ状に分散した部位が、電解エッチング
時に通常の部位と異なるエッチング特性を示す結果、黒
スジ状の欠陥となると推測される。

【００１５】したがって黒スジ欠陥自体の解消のために
は、結晶粒微細化剤として添加するＴｉ、Ｂの量を減ら
すことによって、Ｔｉ−Ｂ系化合物粒子の凝集を防止す
れば良いと考えられる。しかしながら、不用意に結晶粒
微細化剤としてのＴｉ、Ｂの添加量を減らせば、結晶粒
が粗大化して、前述のようなストリークが発生してしま
うおそれがある。

【００１６】一方黒スジ欠陥を解消するための別の方法
としては、溶湯圧延板の板厚を大きくし、その後の冷間
圧延における圧下率を高めることが考えられる。このよ
うに溶湯圧延板に対する冷間圧延での圧下率を高めれ
ば、粒大に凝集した粒子を微細に破砕して、エッチング
むらが目立たないレベルの粒子分散を達成して、黒スジ
欠陥の発生をある程度軽減できると考えられる。実際、
ＤＣ鋳造法により得られた厚いスラブを圧延して製造し
たアルミニウム合金板の場合に、溶湯圧延法を適用して
得られたアルミニウム合金板ほど黒スジが問題とならな
いのは、熱間圧延および冷間圧延での圧下率が大きく、
そのため粗大な粒子も充分に微細化されて分散されるた
めと考えられる。しかしながら溶湯圧延法の場合、溶湯
圧延板の厚みを大きくしようとすれば、生産コストが嵩
み、溶湯圧延後の利点を損なってしまい、したがってこ
のように溶湯圧延板の厚みを大きくすることにより黒ス
ジ欠陥を解消しようとする対策は実用的ではない。

【００１７】以上のような事情から、本発明者等がＴ
ｉ、Ｂの添加量を抑えることによって黒スジ欠陥を解消
する方向でさらに実験・検討を重ねた結果、溶湯圧延法
を適用してＰＳ版用アルミニウム合金支持体を製造する
にあたって、Ｔｉ、Ｂ量を適切に規制し、また溶湯圧延
時における再結晶を適切に制御して、溶湯圧延上りの状
態での組織状況を適切に規制することにより、ストリー
クの発生を招くことなく、黒スジ欠陥の発生を確実かつ
安定して防止し得ることを見出し、この発明をなすに至
ったのである。

【００１８】具体的には、請求項１の発明のＰＳ版支持
体用アルミニウム合金溶湯圧延板の製造方法は、Ｆｅ
０．０５〜１．０％、Ｃｕ０．００２〜０．０３％、Ｓ
ｉ０．２５％以下、Ｔｉ０．００２５〜０．０１％、Ｂ
０．０００１〜０．０００４％を含有し、残部がＡｌお
よび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金溶湯を、
溶湯圧延法により２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の厚みに溶湯
圧延して、溶湯圧延上りの状態での表面の板幅方向の平
均結晶粒径を２００μｍ以下に調整することを特徴とす
るものである。

【００１９】また請求項２の発明は、Ｆｅ０．０５〜
１．０％、Ｃｕ０．００２〜０．０３％、Ｓｉ０．２５
％以下、Ｔｉ０．０１％以下を含有し、かつＢを不純物
として０．０００１％未満に規制し、残部がＡｌおよび
その他の不可避的不純物よりなるアルミニウム合金溶湯
を、溶湯圧延法により２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の厚みに
溶湯圧延し、かつその溶湯圧延工程において、溶湯圧延
上りの状態で少なくとも板表面が再結晶状態となるよう
に制御して、溶湯圧延上りの状態で表面の板幅方向の平
均結晶粒径を２００μｍ以下に調整することを特徴とす
るものである。

【００２０】さらに請求項３の発明は、請求項２に記載
のＰＳ版支持体用アルミニウム合金溶湯圧延板の製造方
法において、双ロール方式により一対の溶湯圧延用ロー
ル間でアルミニウム合金溶湯に圧下を加えつつ凝固させ
て溶湯圧延するにあたり、板厚方向の中央部分の凝固が
開始される位置が、一対の溶湯圧延ロールの中心間を結
ぶ直線よりも溶湯供給側に位置するように溶湯圧延する
ことによって、溶湯圧延上りの状態で少なくとも表面を
再結晶させて、表面の板幅方向の平均結晶粒が２００μ
ｍ以下の溶湯圧延板を得ることを特徴とするものであ
る。

【００２１】また請求項４の発明のＰＳ版支持体用アル
ミニウム合金溶湯圧延板は、請求項１〜請求項３に記載
のいずれかの方法によって得られたものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】先ずこの発明の溶湯圧延板におけ
る合金成分組成の限定理由を説明する。

【００２３】Ｆｅ：Ｆｅ量が０．０５％未満では表面処
理性が劣り、機械的特性も不足する。一方Ｆｅ量が１．
０％を越えれば、インク汚れ性が劣化し、粗面化処理後
の色調が黒味を帯び過ぎて好ましくない。したがってＦ
ｅ量は０．０５〜１．０％の範囲内とした。

【００２４】Ｓｉ：Ｓｉが０．２５％を越えて含有され
れば粗面化処理後の色調が黒味を帯び過ぎ、また電気化
学的粗面化処理後の粗面の均一性が悪くなるとともにイ
ンク汚れ性も低下する。したがってＳｉ量は、０．２５
％以下に規制することとした。

【００２５】Ｃｕ：Ｃｕは表面処理性を改善するために
添加されるが、Ｃｕ量が０．００２％未満ではその効果
が充分に得られず、一方０．０３％を越えて含有されれ
ばインク汚れ性が低下する。したがってＣｕ量は０．０
０２〜０．０３％の範囲内とした。

【００２６】Ｔｉ：Ｔｉは鋳塊の結晶粒を均一微細化す
るために効果的な元素であるが、Ｂとともに添加された
場合にはＴｉ−Ｂ系化合物を生成し、黒スジ欠陥の発生
を招くおそれのある元素である。ここで、後述するよう
にストリークの発生を防止するためには、溶湯圧延上り
の状態で表面の結晶粒の板幅方向の平均結晶粒径が２０
０μｍ以下となるように調整する必要があるが、溶湯圧
延上りの状態で少なくとも表面が再結晶状態となるよう
に溶湯圧延を制御しない場合（請求項１の発明の場合）
には、溶湯圧延上りで表面の板幅方向の平均結晶粒径２
００μｍ以下を達成するために結晶粒微細化剤として微
量のＴｉを添加する必要がある。但しＴｉ量が０．００
２５％未満では結晶粒微細化の効果が得られず、一方Ｔ
ｉ量が０．１０％を越えればその効果が飽和し、いたず
らにコスト上昇を招くばかりでなく、Ｂとともに添加さ
れれば黒スジ欠陥の発生を助長するおそれがあるから、
Ｔｉを積極添加する場合のＴｉ量は０．００２５〜０．
１０％の範囲内とする必要がある。一方、溶湯圧延上り
の状態で少なくとも表面が再結晶状態となるように溶湯
圧延を制御する場合（請求項２の発明の場合）には、結
晶粒微細化剤としてのＴｉは積極的に添加しなくても良
いが、もちろんその場合でもより確実に表面の板幅方向
平均結晶粒径２００μｍ以下を達成して、黒スジ欠陥発
生をより確実に防止するため、０．１０％以下のＴｉを
添加することは許容される。

【００２７】Ｂ：ＢはＴｉとともに添加することによっ
て、鋳塊の結晶粒を均一微細化するために効果的な元素
であるが、Ｔｉとともに添加された場合にはＴｉ−Ｂ系
化合物を生成し、黒スジ欠陥の発生を招くおそれが強い
元素である。ここで、溶湯圧延上りの状態で少なくとも
表面が再結晶状態となるように溶湯圧延を制御しない場
合（請求項１の発明の場合）には、溶湯圧延上りで表面
の結晶粒の板幅方向の平均結晶粒径２００μｍ以下を達
成するために、結晶粒微細化剤として微量のＢがＴｉと
ともに添加されても良い。但しＢ量が０．０００１％未
満では結晶粒微細化の効果が得られず、一方Ｂ量が０．
０００４％を越えれば、フィルタによって溶湯を濾過し
てもＴｉ−Ｂ系化合物の粗大凝集を防ぐことが困難とな
り、黒スジ欠陥の発生を招くおそれがあるから、ＢをＴ
ｉとともに積極添加する場合のＢ量は０．０００１〜
０．０００４％の範囲内とする必要がある。一方、溶湯
圧延上りの状態で少なくとも表面が再結晶状態となるよ
うに溶湯圧延を制御する場合（請求項２の発明の場合）
には、結晶粒微細化剤としてのＢの添加は不要であり、
したがって黒スジ欠陥発生をより確実に防止するため、
Ｂは不純物として０．０００１％未満に規制することと
した。

【００２８】以上の各元素のほかは、基本的にはＡｌお
よび不可避的不純物とすれば良い。なお不純物として
は、ＪＩＳ１０５０相当の不純物量（Ｍｎ０．０５％
以下、Ｍｇ０．０５％以下、Ｚｎ０．０５％以下、その
他合計で０．０５％以下）程度であれば、ＰＳ版支持体
用アルミニウム合金としてその特性を損なうことはな
い。

【００２９】次にこの発明のＰＳ版支持体用アルミニウ
ム合金溶湯圧延板の製造プロセスについて説明する。

【００３０】先ず前述のような成分組成の合金を一般的
な手法により溶製する。得られた溶湯は直ちに溶湯圧延
に供しても良いが、通常はフィルタにより溶湯濾過を行
なってから溶湯圧延に供することが望ましい。溶湯濾過
は、Ｔｉ−Ｂ系化合物の粗大凝集物を除去して、黒スジ
欠陥の発生を防止するとともに、その他の介在物を除去
して、介在物による表面外観不良の発生を防止するため
に有効であり、そのためには３０〜４０ｐｐｉ程度のメ
ッシュのフィルタを用いて溶湯濾過を行なうことが望ま
しい。なお結晶粒微細化剤としてＡｌ−Ｔｉ−Ｂ母合金
を溶湯に添加する場合、その添加は濾過の前に行なうこ
とが望ましいが、介在物の少ない結晶粒微細化剤を用い
る場合や、結晶粒微細化剤の添加量が少ない場合には、
濾過後に結晶粒微細化剤を添加しても良い。

【００３１】溶湯圧延を行なうための連続鋳造圧延機と
しては、双ロール方式、片ロール方式、キャタピラ方式
等種々のものがあるが、最も一般的なものは双ロール方
式の連続鋳造圧延機であり、この発明の場合も双ロール
方式の連続鋳造圧延機を用いることが好ましい。双ロー
ル方式の連続鋳造圧延機は、ノズルを介して一対の冷却
ロール（通常は水冷ロール）の間にアルミニウム合金溶
湯を流入させ、その冷却ロールによって溶湯を冷却して
凝固させると同時に、一対の冷却ロールによって圧下を
加えて、溶湯圧延を行なうものである。また双ロール方
式の発展形式として、前述の一対の冷却ロールの前方に
さらに一対以上の圧延ロールを設けておいて、冷却ロー
ルから出た板を圧延ロールにより直ちに圧延する方式、
すなわちタンデム方式により溶湯圧延を行なう連続鋳造
圧延機もあり、このようなタンデム方式も適用できるこ
とはもちろんである。なおここで、一対の冷却ロール間
へ溶湯を供給するためのノズルとしては、カーボン、窒
化ホウ素などの離型材を塗布した耐火材を使用するのが
通常であり、また溶湯圧延時には冷却ロールの表面にグ
ラファイトを含む液を潤滑材として吹付けるのが通常で
ある。

【００３２】溶湯圧延を行なうにあたってのアルミニウ
ム合金溶湯温度（鋳込み温度）は、連続鋳造圧延機の種
類や溶湯圧延条件等によっても異なるが、通常は６８０
〜７３０℃程度が好ましい。またこの溶湯圧延は、溶湯
圧延後の上り板厚が２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内となるよ
うに行なう必要がある。上り板厚が２ｍｍ未満では、表
面性状が良好でかつ反りや曲がり等のないプロフィール
の良好な板を得ることが困難となる。一方上り板厚が１
０ｍｍを越えれば板をコイルに巻取ることが困難とな
り、また板厚が増大すれば最終的にＰＳ版用支持体の板
に仕上げるための冷間圧延の圧延パス数を増加させる必
要が生じ、低コストという溶湯圧延法の利点が薄められ
てしまう。

【００３３】さらにこの発明では、溶湯圧延上りの板の
表面における結晶粒の板幅方向の平均結晶粒径を２００
μｍ以下に制御することが必要である。溶湯圧延上りの
板の表面の結晶粒の板幅方向の平均結晶粒径が２００μ
ｍを越えれば、その後の冷間圧延中途での中間焼鈍によ
る再結晶粒が微細となっても、もとの母結晶粒の影響に
よって母結晶粒と方位が近い再結晶粒が形成され、その
ため電気化学的粗面化処理（電解エッチング）によって
母結晶粒に近い形状、寸法で同じようにエッチングがな
され、その結果母結晶粒相当のサイズで外観上筋状に見
える表面外観不良、すなわちストリークが生じてしまう
おそれがある。したがって溶湯圧延上りの状態で板幅方
向の平均結晶粒径を２００μｍ以下とする必要がある。
なおここで溶湯圧延上りの状態とは、前述のようなタン
デム式の連続鋳造圧延機を用いた場合には、最終段の圧
延ロールを出た後の状態を称していることはもちろんで
ある。

【００３４】上述のように溶湯圧延上りの状態で板表面
の結晶粒の板幅方向の平均結晶粒径を２００μｍ以下と
するための具体的方法としては、請求項１において規定
するように、溶湯に結晶粒微細化剤としてのＴｉ、Ｂを
積極添加して、凝固時の結晶粒を微細にする方法があ
る。但し、この場合、既に述べたように電気化学的粗面
化処理および陽極酸化処理後の黒スジ欠陥の発生を防止
するため、Ｔｉ、Ｂの添加量、特にＢの添加量を最小限
に抑えることとしている。

【００３５】一方、凝固時の結晶粒径が２００μｍを越
えていても、溶湯圧延時の圧下による歪と熱により、溶
湯圧延板の少なくとも表面を再結晶させれば、溶湯圧延
上りの状態で表面の結晶粒の板幅方向の平均結晶粒径２
００μｍ以下を達成することが可能であり、これを規定
したのが請求項２である。ここで、図１に示すように１
対の冷却ロール１Ａ，１Ｂ間に溶湯３を連続的に供給し
てその冷却ロール１Ａ，１Ｂからの冷熱により溶湯３を
凝固させると同時に冷却ロール１Ａ，１Ｂにより圧下を
加えて溶湯圧延板５を得る双ロール方式の連続鋳造圧延
機を用いる場合、溶湯圧延上りで少なくとも表面を再結
晶させるためには、板厚中心部の凝固が開始されるポイ
ント７が冷却ロール１Ａ，１Ｂの中心間を結ぶ直線９よ
りも溶湯供給側となるように設定すれば良く、このよう
にすれば中心部まで凝固を開始した溶湯圧延板５に冷却
ロール１Ａ，１Ｂ間で歪が加わって、その歪と残留熱と
によって再結晶を開始させ、少なくとも表面が微細に再
結晶して表面の板幅方向平均結晶粒径が２００μｍ以下
の溶湯圧延板を得ることが可能となる。またタンデム方
式の連続鋳造圧延機を使用する場合には、最初の冷却ロ
ール間で溶湯が板厚方向中心部まで凝固を開始していな
くても、後段の圧延ロールに達するまでの間に中心部ま
での凝固を開始させておけば、後段の圧延ロールにより
加えられる歪と残留熱とによって少なくとも表面を再結
晶させ、板幅方向平均結晶粒径２００μｍ以下の溶湯圧
延板を得ることが可能となる。

【００３６】以上のようにして得られた溶湯圧延板をＰ
Ｓ版用支持体として必要な板厚、強度（調質度）まで仕
上げるためには、溶湯圧延版に対しさらに冷間圧延を行
なって中間板厚とし、その中間板厚で再結晶のために中
間焼鈍を行ない、その後最終冷間圧延を行なって、板厚
０．１〜０．５ｍｍ程度、調質度Ｈ１６〜Ｈ１８程度に
仕上げるのが一般的である。ここで、中間焼鈍はバッチ
式焼鈍炉、連続焼鈍炉（ＣＡＬ）のいずれで行なっても
良いが、再結晶粒をより微細にするためには、連続焼鈍
炉を用いることが望ましい。このように連続焼鈍で中間
焼鈍を施す場合、４５０〜５５０℃に加熱して保持なし
もしくは５分以下の保持とすることが好ましい。なお場
合によっては、溶湯圧延板に対して直ちに再結晶のため
の焼鈍を施し、その後、最終板厚まで冷間圧延しても良
い。

【００３７】最終冷間圧延後は、トリミングやレベリン
グを行ない、ＰＳ版用支持体として要求される寸法、形
状、強度に仕上げれば良い。

【００３８】上述のようにして得られたＰＳ版支持体用
アルミニウム合金板をＰＳ版支持体とするためには、さ
らに粗面化処理（グレイニング処理）、陽極酸化処理を
行なう。

【００３９】粗面化処理としては、一般に機械的粗面化
処理、化学的粗面化処理（化学エッチング）、電気化学
的粗面化処理（電解エッチング）が知られているが、こ
の発明の場合、電解エッチングを適用することが望まし
く、またこの発明では主として電解エッチングおよび陽
極酸化処理を施した場合に生じがちな黒スジ欠陥の発生
の防止を大きな目的としているから、その意味からも電
解エッチングを適用することが適当である。ここで、電
解エッチングとしては、２〜４０ｇ／ｌの塩酸を含有す
る水溶液または硝酸を２〜４０ｇ／ｌ含有する水溶液中
で２０〜７０℃の温度で電解処理する方法が一般的であ
り、この場合電解液中にこれらの酸のアルミニウム塩や
無機酸、アミン、カルボン酸などを含有させてもよい。
この電解エッチングに用いる電流波形は、商用交流、正
弦波交流、矩形波、台形波などが用いられ、また電流密
度は１０〜１００Ａ／ｍｍ² の範囲内が好ましい。電解
エッチングによる粗面形状は電解液組成、温度、電流密
度、電解波形、電気量、電解液流速などの諸条件を制御
することによって調整でき、したがってこれらの諸条件
を適切にコントロールすることにより、所望の印刷特性
を容易に得ることができるが、一般には粗面の平均粗さ
０．３〜１．０μｍ、ピット径０．１〜１０μｍを目標
とすることが好ましい。

【００４０】なお電解エッチングとその他の粗面化処理
方法（例えば機械的粗面化処理や化学的粗面化処理）と
を組合せても良いことはもちろんである。

【００４１】上述のようにして粗面化処理を施した後に
は、通常は板をアルカリ溶液に浸漬させてデスマット処
理を行ない、その後に陽極酸化処理を施すことが望まし
い。

【００４２】陽極酸化処理は、周知の方法によって行な
えば良く、一般には硫酸、リン酸、シュウ酸、クロム
酸、アミドスルホン酸などにアルミニウム塩を含有させ
た電解液中で、直流、交流、交直重畳電流、直流パルス
などを用いて、陽極酸化皮膜重量が０．１〜１０．０ｇ
／ｍ² となるように行なえば良い。具体的な陽極酸化処
理条件は電解液等によって異なるが、一般には電解液濃
度１〜８０ｍａｓｓ％、液温５〜７０℃、電流密度０．
５〜６０Ａ／ｄｍ² 、電圧１〜１００Ｖ、電解時間１秒
〜５分で行なうことが好ましい。

【００４３】以上のようにして得られたＰＳ版支持体用
アルミニウム合金板をＰＳ版に仕上げるにあたっては、
常法に従って感光層、または中間層と感光層を塗布して
乾燥させれば良い。

【００４４】

【実施例】以下にこの発明の実施例を示す。なお実施例
１には請求項１の発明についての実施例およびそれに対
する比較例を示し、実施例２には請求項２の発明につい
ての実施例およびそれに対する比較例を示す。

【００４５】実施例１表１に示す成分組成の各アルミニウム合金Ａ〜Ｅについ
て、双ロール方式の連続鋳造圧延機を用い、常法に従っ
て溶湯圧延を行なって、板厚６ｍｍの溶湯圧延板を製造
した。なお結晶粒微細化剤として、Ａｌ−５％Ｔｉ−
０．２％Ｂ合金を溶湯に添加し、添加後にフィルタによ
り濾過してから溶湯圧延に供した。

【００４６】溶湯圧延後、各溶湯圧延板の表面の組織観
察より結晶粒の板幅方向の平均粒径を調査したので、そ
の結果を表２に示す。なおこの調査は、溶湯圧延板の表
面を研磨し、パーカー氏液でエッチングした後、結晶粒
を偏光顕微鏡で観察し、切断法により板幅方向の結晶粒
の平均寸法を求め、その結果を表２中に示した。

【００４７】さらに、上述のようにして得られた溶湯圧
延板について、厚さ１．０ｍｍまで冷間圧延し、次いで
連続焼鈍炉で５００℃×０ｓｅｃの焼鈍を行なった。続
いて厚さ０．３０ｍｍまで最終冷間圧延した。得られた
各圧延板について、先ず機械的粗面化処理として、バミ
ンストン／水２５ｍａｓｓ％の懸濁液中において回転ナ
イロンブラシを用いて表面粗さが０．６μｍになるよう
にブラシグレイニング処理を施した。次いで表面を１０
％苛性ソーダ水溶液中で５０℃×１分間予備エッチング
し、続いて１％硝酸水溶液中で２０Ａ／ｍｍ² の電流密
度で１０秒間の電解エッチング（電気化学的粗面化処
理）を施した。引き続き、５％苛性ソーダ中で３５℃×
１０秒間のデスマット処理を行なった後、３０％硫酸中
で５０℃×２０秒間中和処理した。さらにその表面に１
５％硫酸水溶液を用いて陽極酸化処理を施し、厚さ約
０．７μｍの陽極酸化皮膜を生成させた。

【００４８】上述のようにして陽極酸化処理が施された
状態の板表面の外観を観察し、ストリークおよび黒スジ
欠陥の発生状況を調べたので、その結果を表３に示す。

【００４９】ここで、ストリークについては、目視で判
断して、表面の筋目の強いものを×、筋目が弱く目立た
ないものを○とした。また黒スジ欠陥についても、目視
で判断して、黒スジがないものを○、あるものを×とし
た。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】

【表３】

【００５３】表１〜表３において、合金Ａ，Ｂ，Ｃはい
ずれも請求項１の発明で規定する成分組成範囲内の発明
合金であり、また溶湯圧延板における表面の結晶粒の板
幅方向の平均結晶粒径も２００μｍ以下の条件を満たし
ている。これらの発明合金Ａ〜Ｃを用いた例では、いず
れも黒スジ欠陥およびストリークの発生を防止すること
ができた。

【００５４】一方、合金Ｄ，Ｅは、Ｂ添加量がこの発明
で規定する上限を越えた比較合金であり、これらの比較
合金Ｄ，Ｅを用いた場合、Ｂ添加量が過剰であるために
黒スジ欠陥が現れてしまった。但し、これらの比較合金
Ｄ，Ｅでは、溶湯圧延板表面の結晶粒は微細であり、そ
のためストリークの発生は回避することができた。

【００５５】実施例２表４に示す成分組成の各アルミニウム合金Ｆ〜Ｇについ
て、双ロール方式の連続鋳造圧延機を用いて溶湯圧延を
行ない、板厚６ｍｍの溶湯圧延板を製造した。ここで、
結晶粒微細化剤としてはＡｌ−５％Ｔｉ合金を使用し、
添加後にフィルタにより溶湯を濾過してから溶湯圧延に
供した。なおＢは積極添加しなかった。また溶湯圧延に
おいては、表５の製造方法Ｎｏ．１、Ｎｏ．２に示すよ
うに、板厚中心部の凝固開始位置が冷却ロールの中心間
を結ぶ直線に対し１５ｍｍだけ溶湯供給側、もしくは凝
固側に位置するように制御した。

【００５６】溶湯圧延後、実施例１と同様に各溶湯圧延
板の表面の組織観察により結晶粒の板幅方向の平均粒径
を調べたので、その結果を表６に示す。さらに、各溶湯
圧延板に対し、実施例１と同様にして冷間圧延、中間焼
鈍、最終冷間圧延を施して、０．３０ｍｍ厚の圧延板と
した。得られた圧延板について、実施例１と同様にブラ
シグレイニング処理、予備エッチング、電解エッチング
（電気化学的粗面化処理）、デスマット処理、中和処
理、陽極酸化処理を施し、陽極酸化処理後の板表面の外
観を観察し、ストリークおよび黒スジ欠陥の発生状況を
調べたので、その結果を表７に示す。

【００５７】

【表４】

【００５８】

【表５】

【００５９】

【表６】

【００６０】

【表７】

【００６１】表４〜表７において、請求項２において規
定する成分組成範囲内の合金Ｆ，Ｇを用い、溶湯圧延に
おいて製造方法Ｎｏ．１を適用した本発明例の場合に
は、溶湯圧延上りの状態で表面が再結晶した状態とな
り、溶湯圧延板における板幅方向の平均結晶粒径２００
μｍ以下の条件を満たすことができ、これらの例ではい
ずれも黒スジ欠陥およびストリークの発生を防止するこ
とができた。一方、請求項２で規定する成分組成範囲内
の合金Ｆ，Ｇを用いたが、溶湯圧延において製造方法Ｎ
ｏ．２を適用した比較例の場合、溶湯圧延上りの状態で
再結晶が生じず、溶湯圧延板における板幅方向の平均結
晶粒径が２００μｍを大幅に越えてしまい、これらの例
では、黒スジ欠陥の発生は防止できたが、ストリークが
発生してしまった。さらに合金ＨはＴｉ量、Ｂ量が過剰
な比較合金であるが、この場合は溶湯圧延において製造
方法Ｎｏ．１を適用することによって、溶湯圧延上りで
再結晶させて表面の板幅方向の平均結晶粒径を２００μ
ｍ以下としてストリークの発生を防止できたが、黒スジ
欠陥が生じてしまった。

【００６２】

【発明の効果】この発明のＰＳ版支持体用アルミニウム
合金溶湯圧延板の製造方法によれば、陽極酸化処理後に
黒スジ欠陥およびストリークのない表面外観品質の優れ
たＰＳ版を得ることが可能となり、そのため生産性が高
くかつ製造コストの低い溶湯圧延法を実際にＰＳ版支持
体用アルミニウム合金板の製造に適用して、良品質なＰ
Ｓ版を低コストで得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法を、双ロール方式の連続鋳造圧
延機を用いて実施するにあたっての溶湯圧延時の状況を
説明するための模式図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ冷却ロール３溶湯５溶湯圧延板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久保田和利東京都墨田区錦糸１丁目２番１号スカイアルミニウム株式会社内 (72)発明者澤田宏和静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地富士写真フイルム株式会社内 (72)発明者上杉彰男静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地富士写真フイルム株式会社内Ｆターム(参考） 2H114 AA04 AA14 DA04 DA64 DA73 EA01 EA02 FA01 GA02 4E004 DA13 NC08 SD03 SE03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｆｅ０．０５〜１．０％（質量％、以下
同じ）、Ｃｕ０．００２〜０．０３％、Ｓｉ０．２５％
以下、Ｔｉ０．００２５〜０．０１％、Ｂ０．０００１
〜０．０００４％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的
不純物よりなるアルミニウム合金溶湯を、溶湯圧延法に
より２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の厚みに溶湯圧延して、溶
湯圧延上りの状態での表面の板幅方向の平均結晶粒径を
２００μｍ以下に調整することを特徴とする、ＰＳ版支
持体用アルミニウム合金溶湯圧延板の製造方法。
【請求項２】Ｆｅ０．０５〜１．０％、Ｃｕ０．００
２〜０．０３％、Ｓｉ０．２５％以下、Ｔｉ０．０１％
以下を含有し、かつＢを不純物として０．０００１％未
満に規制し、残部がＡｌおよびその他の不可避的不純物
よりなるアルミニウム合金溶湯を、溶湯圧延法により２
ｍｍ以上１０ｍｍ以下の厚みに溶湯圧延し、かつその溶
湯圧延工程において、溶湯圧延上りの状態で少なくとも
板表面が再結晶状態となるように制御して、溶湯圧延上
りの状態で表面の板幅方向の平均結晶粒径を２００μｍ
以下に調整することを特徴とする、ＰＳ版支持体用アル
ミニウム合金溶湯圧延板の製造方法。
【請求項３】請求項２に記載のＰＳ版支持体用アルミ
ニウム合金溶湯圧延板の製造方法において、双ロール方式により一対の溶湯圧延用ロール間でアルミ
ニウム合金溶湯に圧下を加えつつ凝固させて溶湯圧延す
るにあたり、板厚方向の中央部分の凝固が開始される位
置が、一対の溶湯圧延ロールの中心間を結ぶ直線よりも
溶湯供給側に位置するように溶湯圧延することによっ
て、溶湯圧延上りの状態で少なくとも表面を再結晶させ
て、表面の板幅方向の平均結晶粒が２００μｍ以下の溶
湯圧延板を得ることを特徴とする、ＰＳ版支持体用アル
ミニウム合金溶湯圧延板の製造方法。
【請求項４】請求項１〜請求項３に記載のいずれかの
方法によって得られたＰＳ版支持体用アルミニウム合金
溶湯圧延板。