(57)【要約】【課題】  アルミニウム合金板の加熱処理時間を短縮し、粗面化処理の前処理に相当するアルカリエッチングを短縮しても、従来の素板と同等の粗面化面の得られる印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法を提供する。【解決手段】  特定範囲組成の、Ｆｅ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｂ、および残部アルミニウムと不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊を準備し、該鋳塊に、５１０〜５６０℃で３０分〜２時間保持する前段と、４６０〜５００℃で３０分〜２時間保持する後段とから成る均質化処理を施し、その後熱間圧延を開始して３６０℃以上の温度で終了し、冷間圧延した後、４００〜６２０℃の加熱温度Ｘ℃で、Ｙ≧２×１０8×ｅｘｐ（−０．００２８４Ｘ）を満たす保持時間Ｙsecの中間焼鈍処理を、不活性ガス雰囲気中にて施し、然る後最終冷間圧延をする印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＪＩＳ１０００系の組成を有するアルミニウム合金鋳塊を準備し、
該鋳塊に、５１０〜５６０℃で３０分〜２時間保持する前段と、４６０〜５００℃で３０分〜２時間保持する後段とから成る均質化処理を施し、
次いで熱間圧延を開始して３６０℃以上の温度で終了し、
冷間圧延を施した後、
４００〜６２０℃の加熱温度Ｘ℃で、Ｙ≧２×１０8×ｅｘｐ（−０．０２８４Ｘ）を満たす保持時間Ｙsecの中間焼鈍を、不活性ガス雰囲気中にて施し、
然る後に最終冷間圧延を行なうことを特徴とする印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法。
【請求項２】
前記アルミニウム合金鋳塊の組成が、
Ｆｅ：０．１〜０．５０質量％、
Ｓｉ：０．０３〜０．３０質量％、
Ｃｕ：０．００２〜０．０４０質量％、
Ｔｉ：０．０１〜０．０５質量％、
Ｂ  ：０．０００１〜０．０２質量％、および
残部アルミニウムおよび不可避的不純物から成ることを特徴とする請求項１記載の印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粗面化処理の前処理に相当するアルカリエッチングを短縮しても従来のものと同程度あるいはそれ以上の電解粗面化面の得られる印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に平版印刷版用アルミニウム合金素板としては、厚さ０．１〜０．５mmのＪＩＳ  １０００系のアルミニウム合金薄板が用いられている。このようなアルミニウム合金薄板は通常、半連続鋳造法により得られた鋳塊の表面を研削により除去し、均質化処理し、熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍、および最終冷間圧延を経て製造されている。
【０００３】
このように製造された平版印刷版用アルミニウム合金素板は、その表面を機械的方法、化学的方法、または電気化学的方法のいずれか１つまたは２つ以上を組み合わせた工程によって粗面化処理され、更に陽極酸化処理、必要に応じて親水化処理されて、平版印刷版支持体とされる。更に、感光性物質を塗布して感光層が形成され、必要に応じて加熱バーニング処理により感光層が強化され、感光性の平版印刷版が得られる。
【０００４】
次に、この平版印刷版に、画像露光、現像、水洗、ラッカー盛り等を順次行う製版処理を施すことにより、印刷原版が得られる。上記の現像により、未溶解で残存している感光層は疎水性であってインキのみを選択的に受容するインキ受容部として画像部を形成し、感光層が溶解した部分は感光層の下にあるアルミニウム合金支持体の表面が露出し、その親水性により水受容部として非画像部を形成する。この現像処理においては、感光層の下にあるアルミニウム合金支持体の表面は水受容部として非画像部を形成するために保水性が必要であり、そのために粗面化処理によって均一な凹凸を持つ粗面化面とされている。
【０００５】
近年特に印刷版の製造方法は、省エネルギー、生産性の向上が求められている。
【０００６】
このような省エネルギー、生産性の向上を達成するために、鋳塊の均質化処理時間を短縮し、あるいはまた冷間圧延に際して中間焼鈍処理時間を短縮する平版印刷版用素板の製造方法が提案されているが、何れの場合も粗面化処理の前処理に相当するアルカリエッチングに長時間をかけて素板の表面を溶解除去しており、満足の得られる製造方法ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
即ち本発明は、アルミニウム合金板の加熱処理時間を短縮し、あるいはまた粗面化処理の前処理に相当するアルカリエッチングを短縮しても、従来の素板と少なくとも同等の粗面化面の得られる印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、
ＪＩＳ１０００系の組成を有するアルミニウム合金鋳塊を準備し、
該鋳塊に、５１０〜５６０℃で３０分〜２時間保持する前段と、４６０〜５００℃で３０分〜２時間保持する後段とから成る均質化処理を施し、
次いで熱間圧延を開始して３６０℃以上の温度で終了し、
冷間圧延を施した後、
４００〜６２０℃の加熱温度Ｘ℃で、Ｙ≧２×１０８×ｅｘｐ（−０．０２８４Ｘ）を満たす保持時間Ｙsecの中間焼鈍を、不活性ガス雰囲気中にて施し、
然る後に最終冷間圧延を行なうことを特徴とする印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法である。
【０００９】
前記鋳塊の均質化処理の保持時間は、１時間以下とすることが望ましい。この処理で鋳造時に偏析し均質化処理で均質化の不十分であったＳｉ，Ｆｅ，Ｃｕ等の単体金属もしくはこれらの化合物を均質化する。
【００１０】
前記中間焼鈍処理の不活性ガス雰囲気は廉価なプロパンガス、ブタンガス等の炭化水素系ガスを燃焼させた後の水分を除去した燃焼ガスが好ましい。
【００１１】
前記アルミニウム鋳塊の組成は、Ｆｅ：０．１〜０．５０wt％、Ｓｉ：０．０３〜０．３０wt％、Ｃｕ：０．００２〜０．０４０wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．０５wt％、Ｂ：０．０００１〜０．０２wt％、および残部実質的にアルミニウムとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記組成のアルミニウム合金鋳塊を用い、上記規定した範囲内の条件で均質化、熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍および最終冷間圧延を行なうことにより、加熱処理時間や粗面化の前処理時間を短縮しても、従来と同等以上の粗面化面を備えた印刷版用アルミニウム合金素板が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明におけるアルミニウム合金は、ＪＩＳ  １０００系の合金である。これはＦｅ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｂ等の元素が金属間化合物を形成し、強度の付与および化合物が電気化学的に均一な粗面化面を形成する効果があって好ましい量である。
【００１４】
特にＦｅを０．１〜０．５０wt％、Ｓｉを０．０３〜０．３０wt％、Ｃｕを０．００２〜０．０４０wt％、Ｔｉを０．０１〜０．０５wt％、Ｂを０．０００１〜０．０２wt％に規制すると、上記の効果が優れている。
【００１５】
不可避的不純物としては、Ｍｇ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｇａ，Ｌｉ，Ｂｅ等の元素が溶湯溶製時の地金、返り材等から含有されることがあるが、含有量がＪＩＳ  １０００系に規定されている程度の微量であれば本発明による効果に大きな悪影響は及ぼさない。
【００１６】
本発明における印刷版用アルミニウム合金素板は以下のようにして製造する。
脱ガス、除滓処理等を施して溶製した前記組成のアルミニウム合金溶湯を常法により鋳造して鋳塊とする。鋳造法は連続鋳造法、半連続鋳造法等特に限定しないが半連続鋳造法が望ましい。半連続鋳造法による鋳塊の厚さも特に限定はしないが、通常は５００〜６００mm程度である。
【００１７】
鋳塊の表面を面削した後に、５１０〜５６０℃で３０分〜２時間保持する前段と、４６０〜５００℃で３０分〜２時間保持する後段とから成る均質化処理を施す。
均質化処理前段の温度５１０〜５６０℃の加熱は、鋳塊中元素の均質化を目的とするもので、下限値未満であるとその効果が少なく、上限値を超えると酸化皮膜が厚くなって好ましくない。保持時間は３０分〜２時間であって、下限値未満であると均質化効果が少なく、上限値を超えると酸化皮膜が厚くなって好ましくない。保持時間は１時間以下が好ましい。
【００１８】
後段の温度４６０〜５００℃の加熱は、酸化皮膜の形成を規制すると共に鋳塊の温度を低温度として、熱間圧延中に圧延板の再結晶を抑制し、熱間圧延の終了時に再結晶させて微細再結晶組織とさせるためのものである。下限値未満であると熱間圧延の終了時の板温度が低くなりすぎて微細再結晶組織になり難く、上限値を超えると熱間圧延中に圧延板が再結晶してしまって微細再結晶組織になり難い。保持時間は３０分〜２時間であって、下限値未満であると鋳塊の場所による温度差が大きく圧延板表面層全体が微細再結晶組織になり難く、上限値を超えると酸化皮膜が厚くなって好ましくない。保持時間は１時間以下が好ましい。
【００１９】
均質化処理後、熱間圧延を一般に数回以上の圧延パスにより行う。熱間圧延開始の鋳塊の温度は、均質化処理の温度即ち４６０〜５００℃の温度で開始し、３６０℃以上の温度で終了させて再結晶させる。熱延板の厚さは２〜１０mmが好ましい。熱間圧延の最終パスにおける圧下率は５５％以上とすることが望ましい。この圧下率によって熱間圧延板表層に大きな歪を付与し、少なくとも熱間圧延板表層において圧延方向に直角の方向の平均再結晶粒１５０μｍ未満、最大結晶粒２００μｍ未満の微細再結晶組織を容易に得られる。
【００２０】
ここで述べる熱間圧延板表層とは、熱間圧延板の厚さが２〜１０mmの場合には、表面から２００〜８００μｍまでの間の領域を指す。ここで表面から２００μｍの領域は、熱間圧延板が冷間圧延で最終的に厚さ０．１５〜０．５mm程度のアルミニウム合金素板とされたときに、粗面化処理の前処理によるエッチンング処理で除去される深さおよび電気化学的粗面化等により除去される深さを、熱間圧延板相当に換算した値である。
【００２１】
熱間圧延が終了し微細再結晶組織とした熱間圧延板は、冷却後冷間圧延される。冷間圧延後の中間焼鈍処理は、不活性ガス雰囲気中で行ない、４００〜６２０℃の加熱温度Ｘ℃で、Ｙ≧２×１０8×ｅｘｐ（−０．０２８４Ｘ）を満たす保持時間Ｙsecの中間焼鈍を行う。この処理は、冷間加工で硬化した冷間圧延板の軟化と、微細再結晶組織とすることと、均質化処理で均質化が不十分であったり、あるいは熱間圧延で不均質化したＳｉ，Ｆｅ，Ｃｕ等の単体金属もしくは化合物を均質化するために行なう。
【００２２】
図１を参照して、中間焼鈍の加熱温度と保持時間との関係を説明する。
図１の直線は縦軸Ｙに保持時間（単位秒、対数目盛）、横軸Ｘに加熱温度（単位℃）をとりＹ＝２×１０8×ｅｘｐ（−０．０２８４Ｘ）で表わされ、中間焼鈍処理を不活性ガス雰囲気で行い、中間焼鈍処理後冷間圧延した素板にアルカリエッチングを１０秒間施し、その後粗面化処理を施して、均一な粗面が得られるか未エッチング部が生じてしまうかの境界線を多数の実験から求めたものである。この直線上およびこの直線より長時間保持側（図中上側）の条件は均一な粗面が得られ、一方この直線より短時間保持側（図中下側）の条件は未エッチング部が生じる。
４００℃未満では光輝性のある未エッチ部が発生し、６２０℃を超えると結晶粒の成長が進行し微細再結晶が得られ難くなる。
【００２３】
この中間焼鈍処理は、不活性ガス雰囲気で処理し、板表面に形成される酸化皮膜厚さを薄くすることを目的とする。この中間焼鈍処理の不活性ガス雰囲気は露点の低い、例えば、露点が−４０℃〜−１０℃程度のガスであれば、アルゴンガスでも窒素ガスでもよい。プロパンガス、ブタンガス等の炭化水素系ガスは、燃焼ガス中の水分を除去すればよく廉価で好ましい。中間焼鈍後は所望の厚さ、例えば０．１５〜０．５mmの厚さにまで最終冷間圧延して印刷版用アルミニウム合金素板とされる。
【実施例】
【００２４】
（本発明例）
アルミニウム合金溶湯を溶製し、半連続鋳造法で厚さ５３０mmのスラブを鋳造した。スラブの組成を表１に示す。該鋳塊の両面を厚さにして１５mm面削し、５４０℃×１時間加熱保持後４８０℃×１時間加熱保持して均質化処理を施し、ついで均質化処理炉からスラブを搬出し、均質化処理の温度で熱間圧延を開始した。熱間圧延の最終パス圧延率は９０％、終了時の圧延板厚さは７mm、温度は３８０℃である。冷却後厚さ１mmまで冷間圧延し、次いで各種条件で中間焼鈍を施した後厚さ０．３mmまで最終冷間圧延してアルミニウム合金素板とした。中間焼鈍に際しては露点−４０℃の窒素ガスを用いて処理雰囲気とした。これを本発明の試料とした。
【００２５】
（比較例）
前記本発明の試料作製条件において、均質化処理条件を本発明例と同じ温度で保持時間を１時間または１２時間とし、各種条件で中間焼鈍を施した。中間焼鈍の処理雰囲気は本発明例と同じ窒素ガス雰囲気または大気雰囲気で処理し比較材とした。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
上記本発明例および比較例に係る試料について、温度５０℃の１０％ＮａＯＨ水溶液中に１０秒間浸漬し、極性が交互に入れ替わる電解波形を持つ電源を用いて、温度４０℃の１％硝酸水溶液中陽極時電気量が１５０クーロン／dm2となる電解エッチングにより電気化学的粗面化を行った。硫酸中で洗浄した後、ＳＥＭにより粗面化面の凹凸の均一性と光輝性のある個所を観察した。光輝性のある個所はその個所が長径で０．５mm以上のものを未エッチング部と判断した。結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
表２の結果より、均質化処理時間が短く中間焼鈍の雰囲気が不活性ガスである本発明条件で製造された素板（試料番号１〜８および１６〜２２）は、アルカリエッチング時間が短くても、粗面化面の凹凸が均一でしかも未エッチング部が発生せず、優れた素板の製造方法であることが判る。一方中間焼鈍の処理温度が低いか、処理時間が短い素板（試料番号９〜１２および２３〜２６）は、粗面化面の凹凸が均一であるが未エッチング部が発生することが判る。また中間焼鈍の雰囲気が大気中である比較例（試料番号１３〜１５）は、粗面化面の凹凸が不均一で素板として適さない。しかも凹凸が不均一で、未エッチング部の判別ができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
上記した如く、均質化処理時間が短く、中間焼鈍処理の雰囲気を不活性ガスとして得られた本発明の素板は、粗面化処理の前処理に相当するアルカリエッチングを短縮しても、少なくとも従来製品と同等またはそれ以上に優れた粗面化面とすることができる効果があり、かつ素板の製造工程全体を通しても処理時間が短く、生産性の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の中間焼鈍条件の加熱温度と保持時間の範囲を示すグラフである。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年6月15日(2005.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
【表２】
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