JP3295276B2 - 印刷版用アルミニウム合金板及びその製造方法 - Google Patents

印刷版用アルミニウム合金板及びその製造方法

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JP3295276B2 JP14335595A JP14335595A JP3295276B2 JP 3295276 B2 JP3295276 B2 JP 3295276B2 JP 14335595 A JP14335595 A JP 14335595A JP 14335595 A JP14335595 A JP 14335595A JP 3295276 B2 JP3295276 B2 JP 3295276B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は平版印刷等に使用され、
中断を含む電解粗面化処理により得られる粗面化面の均
一性が優れた印刷版用アルミニウム合金板及びその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にオフセット印刷の支持体用材料と
しては、アルミニウム又はアルミニウム合金が使用され
ており、印刷版への感光膜の密着性及び非画像部の保水
性を高めるために、粗面化処理が行われている。この粗
面化処理方法として、ボール研磨法若しくはブラシ研磨
法等の機械的処理方法、塩酸若しくはこれを主体とする
電解液若しくは硝酸を主体とする電解液を使用して板表
面を電気化学的に粗面化する電解粗面化処理方法、又は
これらの機械的処理方法と電解粗面化処理方法とを組み
合わせた処理方法がある。電解粗面化により得られた粗
面板は高い製版適正及び印刷性能を示し、コイル材の連
続処理に適している。
【0003】このような電気化学的粗面化処理に適した
アルミニウム材料としては、Fe、Si、及びCuを所
定量含有したアルミニウム合金がある(特開昭58−2
8874号、特開昭58−221254号公報)。ま
た、ストリークといわれる筋模様の組織の発生を抑制す
る必要があるが、これは電解粗面化面の均一性、熱間圧
延条件、又は鋳造条件に影響されるため、アルミニウム
にFe,Si、及びTiを所定量添加すると共に、鋳造
条件及び熱間圧延条件を適切に選択することにより、特
定の粗大金属間化合物及びフェザー組織又は熱間ファイ
バー等の粗大組織の発生を抑制する技術が公知である
(特開昭62−148295号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気化
学的な粗面化処理方法で製造する場合には、電解液の管
理上、電極又は電解槽は単一でなく多段となり、各段間
において電解粗面化処理が中断される。そうすると、上
述の従来技術による印刷版用素材を使用しても未エッチ
ング部が生じたり、電解粗面化面の均一性が劣るという
問題点がある。
【0005】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、中断を含む電解粗面化処理を行っても、粗
面化ピットの均一性が優れた印刷版用アルミニウム合金
板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る印刷版用ア
ルミニウム合金板は、Fe:0.25乃至0.5重量
%、Si:0.03乃至0.1重量%、Cu:0.00
5乃至0.04重量%、Ti:0.005乃至0.04
重量%、B:1乃至20重量ppm、及びMn:0.0
1乃至0.10重量%を含有し、残部がアルミニウム及
び不可避的不純物からなることを特徴とする。
【0007】本発明に係る印刷版用アルミニウム合金板
の製造方法は、Fe:0.25乃至0.5重量%、S
i:0.03乃至0.1重量%、Cu:0.005乃至
0.04重量%、Ti:0.005乃至0.04重量
%、B:1乃至20重量ppm、及びMn:0.01乃
至0.10重量%を含有し、残部がアルミニウム及び不
可避的不純物からなるアルミニウム合金の鋳塊を、50
0乃至600℃の温度にて均質化処理する工程と、熱間
圧延開始温度が430乃至480℃にて熱間圧延する工
程とを有することを特徴とする。
【0008】また、前記熱間圧延する工程で熱間圧延開
始温度T(℃)とMn含有量Mn(重量%)との関係式
が、T≧430+301×Mnを満たす熱間圧延開始温
度にて熱間圧延しても良い。
【0009】
【作用】本願発明者等が前記課題を解決するために鋭意
実験研究を重ねた結果、中断を含む電解粗面化処理にお
いて微量のMnを添加することにより、未エッチング部
の発生を抑制し、電解粗面化面を均一化することを見い
出した。
【0010】即ち、従来のFe、Si、Cu、及びTi
を所定量含有させると共に、微量のMnを添加し、製造
工程における均質化処理条件及び熱間圧延条件を適切に
管理することにより、均一な粗面化ピットを形成するこ
とが可能である。
【0011】以下、本発明におけるアルミニウム合金板
の成分添加理由及び組成限定理由について説明する。
【0012】Fe(鉄):0.25乃至0.5重量% Feはアルミニウム合金中で他の元素と結合してAl−
Fe系の共晶化合物を形成する元素であり、Al−Fe
系の共晶化合物は、再結晶粒の微細化に有効であると共
に、均一な電解粗面を形成するために効果がある。Fe
含有量が0.25重量%未満では熱間圧延時の動的再結
晶粒の微細化効果が少なく、印刷版支持体製品における
ストリーク評価が劣る。また、Fe含有量が0.5重量
%を超える場合には、粗大化合物の形成により、電解粗
面化面が不均一になる。従って、Fe含有量は0.25
乃至0.5重量%とする。
【0013】Si(シリコン):0.03乃至0.1重
量% Siは,Al−Fe−Si系金属間化合物を形成し、こ
れが熱間圧延のパス間での再結晶の核として作用するた
め、再結晶粒微細化効果を有する。Si含有量が0.0
3重量%未満ではその効果が少なく、印刷版支持体製品
におけるストリーク評価が劣るものとなる。また、Si
含有量が0.1重量%を超える場合には、粗大化合物の
形成により電解粗面化面が不均一になる。このため、S
i含有量は0.03乃至0.1重量%とする。
【0014】Cu(銅):0.005乃至0.04重量
Cuはアルミニウム合金中に固溶状態で存在し、アルミ
ニウムマトリクスと金属間化合物の電位を調整する作用
がある。Cu含有量が0.005重量%未満では電解粗
面化ピットが極めて小さくなり、耐刷性が劣る。また、
Cu含有量が0.04重量%を超える場合には、電解エ
ッチングピットが過大となり、均一性が劣る。従って、
Cu含有量は0.005乃至0.04重量%とする。
【0015】Ti(チタン):0.005乃至0.04
重量% Tiはアルミニウム合金の結晶粒微細化作用を有する。
このTiはTi−B母合金としてアルミニウム合金中に
添加することができる。Ti含有量が0.005重量%
未満では結晶粒微細化効果が少なく、羽毛状晶の発生に
よる筋が印刷版支持体製品に残り、ストリーク評価が劣
る。また、Ti含有量が0.04重量%を超える場合に
は、粗大化合物を形成し、電解粗面化面が不均一にな
る。従って、Ti含有量は0.005乃至0.04重量
%とする。
【0016】B(硼素):1乃至20重量ppm BはTi−B母合金として添加されるが、このBもTi
と同様に鋳塊組織を微細化する効果がある。B含有量が
l重量ppm未満では結晶粒微細化効果が少なく、羽毛
状晶の発生による筋が印刷版支持体製品に残り、ストリ
ーク評価が劣るものとなる。また、B含有量が20重量
ppmを超える場合には、粗大化合物を形成し、電解粗
面化面が不均一になる。従ってB含有量は1乃至20重
量ppmとする。
【0017】Mn(マンガン):0.01乃至0.10
重量% 中断を含む電解粗面化では、不動態膜の過生成により未
エッチング部が生じ易い。しかし、微量のMnの添加に
より、電解時間に伴う不動態膜生成量が一定になるため
に、未エッチング部の発生が抑制される。Mn含有量が
0.01重量%未満では不動態膜の形成を抑制する効果
が少ない。また、Mnは均質化処理及び熱間圧延の温度
によって析出することがあるが、熱間圧延工程の前にM
nが析出すると、析出したMnが熱間圧延時の動的再結
晶粒の微細化を抑制する。Mn含有量が0.10重量%
を超えると、熱間圧延工程の前にMnが析出することが
あり、結晶粒微細化効果が少なくなる。更に、Mn含有
量が0.10%を超えると、粗大金属間化合物により電
解ピットが粗大となるために均一性評価が劣る。このた
め、Mn含有量は0.01乃至0.10重量%とする。
【0018】次に、本発明におけるアルミニウム合金板
の製造方法における処理条件の限定理由について説明す
る。
【0019】均質化処理温度:500乃至600℃ 先ず、前記組成のアルミニウム合金鋳塊を均質化処理す
る。この均質化処理温度が500℃未満では、均質化の
不足により電解粗面化面が不均一になる。また、均質化
処理温度が600℃を超えると、結晶粒及びマクロ組織
が粗大となるため、ストリーク評価が劣る。このため、
均質化処理温度は500乃至600℃とする。
【0020】熱間圧延開始温度:430乃至480℃ 均質化処理後、アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延する。
この場合に、熱間圧延開始温度が430℃未満では組織
の不均一化をもたらして、電解粗面化面が不均一にな
る。また、熱間圧延開始温度が480℃を超える場合に
は、熱間圧延パスでの結晶粒成長によりストリーク評価
が劣る。従って、熱間圧延開始温度は430乃至480
℃とする。この熱間圧延は、500乃至600℃の均質
化処理の終了後に、鋳塊が430乃至480℃に冷却さ
れた後に開始するか、又は500乃至600℃の均質化
処理の終了後に、430乃至480℃に再加熱すること
により開始することが可能である。
【0021】熱間圧延開始温度T(℃)とMn含有量M
n(重量%)との関係式:T≧430+30l×Mn Mnは均質化処理及び熱間圧延の温度によって析出する
ことがあるが、熱間圧延工程の前にMnが析出すると、
析出したMnが熱間圧延時の動的再結晶粒の微細化を抑
制する。このため、Mn含有量に応じて熱間圧延開始温
度を適切に選択することにより、ストリーク評価がより
好ましくなる。熱間圧延開始温度Tが(430+301
×Mn)℃未満では、Mnの析出により熱間圧延時の動
的再結晶粒の微細化効果が制限されるために、ストリー
ク評価が若干劣ったものとなる。
【0022】
【実施例】以下、本発明に係る印刷版用アルミニウム合
金板の実施例について、その比較例と比較して具体的に
説明する。下記表1に示す組成を有するアルミニウム合
金鋳塊を面削して470mmの厚さとし、下記表2に示
す温度にて均質化処理、及び熱間圧延を開始した後、冷
間圧延、中間焼鈍を行い、更に冷間圧延を施し、0.3
0mmの厚さのアルミニウム合金板を得た。但し、本実
施例において中間焼鈍は、420℃に急速昇温し、この
焼鈍温度に到達した直後に冷却した。また、Mn含有量
より算出される熱間圧延開始温度の計算結果を、下記表
2に併せて記す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】得られたAl合金板を、10重量%水酸化
ナトリウム水溶液で温度50℃で30秒間脱脂後、30
重量%硝酸で温度25℃で30秒間中和洗浄し、2重量
%硝酸中で、電流密度20A/dm2 、周波数60H
z、温度25℃の電解条件で、20秒間の電解処理の
後、20秒間中断し、更に20秒間電解処理をする方法
で交流電解粗面化処理をし、10重量%水酸化ナトリウ
ム水溶液で温度40℃で10秒間脱脂後、30重量%硝
酸で温度25℃で10秒間中和洗浄し、水洗し、乾燥さ
せた。
【0026】このAl合金板の粗面化表面を走査電子顕
微鏡(SEM)を用いて350倍で表面観察を行い、視
野面積が全体で0.02mm2になるように写真を撮影
し、この写真を基にして下記数式1に示す方法より未エ
ッチング率を求めた。
【0027】
【数1】未エッチング率(%)=粗面化されていない部
分の面積/全体の面積×100 更に、求めた未エッチング率から未エッチング部評価を
行った。但し、未エッチング部評価欄において、○(良
好)は未エッチング率が0.0乃至10.0%、×(不
良)は未エッチング率が10.0%を超えるものであ
る。
【0028】更に、粗面化表面を走査電子顕微鏡(SE
M)を用いて500倍で表面観察を行い、これを写真撮
影した。この写真において全長100cmの線を引き、
この線の下にある最大のピットと最小のピットの大きさ
の差を求めることにより均一性を評価した。但し、○
(良好)はピットの大きさの差が3μm以下、×(不
良)はピットの大きさの差が3μmを超えるものであ
る。
【0029】また、上記の方法により得たAl合金板
(圧延方向l5cm×圧延垂直方向10cm×2枚=3
dm2) の表面に王水にて化学エッチング(マクロエ
ッチング)を行い、ストリーク評価を行った。但し、ス
トリーク評価欄において、◎(極良)は筋模様の圧延方
向の長さが0.5cm未満、○(良好)は筋模様の圧延
方向の長さが0.5cm以上l.0cm未満、×(不
良)は筋模様の圧延方向の長さが1.0cm以上の場合
である。
【0030】表1〜2に示す組成及び製造条件で作製し
たAl合金板のストリーク評価、未エッチング部評価、
及び均一性評価を表3に示す。実施例No.1〜3は本
発明の範囲内であり、比較例No.4〜19は組成又は
製造条件が本発明例から外れ、ストリーク評価、未エッ
チング部評価、又は均一性評価が不良であったものであ
る。
【0031】
【表3】 比較例No8においては、ピットが極めて小さかったので均一性評価を×とした 。
【0032】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、微
量のMnを含有するので不動態膜の生成を抑制し、未エ
ッチング部評価が優れた印刷版用アルミニウム合金板を
得ることができる。
【0033】また、本発明方法によれば、均一な粗面化
面を形成することができる印刷版用アルミニウム合金板
を製造できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−230951(JP,A) 特開 昭63−143234(JP,A) 特開 昭62−148295(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 21/00 - 21/18 B41N 1/08 C22F 1/04 - 1/057

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Fe:0.25乃至0.5重量%、S
    i:0.03乃至0.1重量%、Cu:0.005乃至
    0.04重量%、Ti:0.005乃至0.04重量
    %、B:1乃至20重量ppm、及びMn:0.01乃
    至0.10重量%を含有し、残部がアルミニウム及び不
    可避的不純物からなることを特徴とする印刷版用アルミ
    ニウム合金板。
  2. 【請求項2】 Fe:0.25乃至0.5重量%、S
    i:0.03乃至0.1重量%、Cu:0.005乃至
    0.04重量%、Ti:0.005乃至0.04重量
    %、B:1乃至20重量ppm、及びMn:0.01乃
    至0.10重量%を含有し、残部がアルミニウム及び不
    可避的不純物からなるアルミニウム合金の鋳塊を、50
    0乃至600℃の温度にて均質化処理する工程と、熱間
    圧延開始温度が430乃至480℃にて熱間圧延する工
    程とを有することを特徴とする印刷版用アルミニウム合
    金板の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記熱間圧延する工程で熱間圧延開始温
    度T(℃)とMn含有量Mn(重量%)との関係式が、
    T≧430+301×Mnを満たす熱間圧延開始温度に
    て熱間圧延することを特徴とする請求項2に記載の印刷
    版用アルミニウム合金板の製造方法。
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