(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平版印刷版用アルミニウム合金素板であって、
(1)下記の成分：
Ｆｅ：０．１０〜０．４０wt％、
Ｓｉ：０．０３〜０．１５wt％、
Ｃｕ：０．００４〜０．０２０wt％、
Ｔｉ：０．０１〜０．０５wt％、
Ｍｇ：０．００２〜０．０２wt％、
Ｚｒ：０．００１〜０．０３０wt％、
Ｂ：０．０００１〜０．０２wt％、および
残部：アルミニウムおよび不可避的不純物元素
から成り、ただし、
Ｆｅ固溶量が３０ppm 未満、
Ｃｕ固溶量が１００ppm 未満、
Ｚｒ固溶量が２００ppm 未満、
Ｆｅ固溶量＋（１／２）Ｚｒ固溶量≧２５ppmであって、
(2)板表面から少なくとも深さ２０μｍまでの表層領域が下記条件(A)、(B)：
(A)圧延方向に対して直角方向の結晶粒幅sDが、平均値で５０μｍ未満かつ最大値で１００μｍ未満であり、かつ、
(B)上記結晶粒幅sDに対して圧延方向の結晶粒長さsLが１０倍以上、
を満たす冷間圧延加工組織であり、
(3)板厚中央部にある板厚の２／３以上の厚さの芯領域における圧延方向に直角方向の結晶粒幅cDが、平均値で１００μｍ以上であり、
(4)板厚が０．１〜０．５mm、引張強さが１４５〜１９０MPa、２７０℃×７分間のバーニング処理後の耐力が１００MPa 以上であり、
(5)単体Ｓｉ量が３０ppm 以下で、素板の０．５μｍ深さ当りにおいて円相当径にして粒径が０．５μｍ以上の単体Ｓｉが２００個／mm2 以下である、
ことを特徴とする平版印刷版用アルミニウム合金素板。
【請求項２】
平版印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法において、
Ｆｅ：０．１０〜０．４０wt％、
Ｓｉ：０．０３〜０．１５wt％、
Ｃｕ：０．００４〜０．０２０wt％、
Ｔｉ：０．０１〜０．０５wt％、
Ｍｇ：０．００２〜０．０２wt％、
Ｚｒ：０．００１〜０．０３０wt％、
Ｂ：０．０００１〜０．０２wt％、および
残部：アルミニウムおよび不可避的不純物元素
から成るアルミニウム合金スラブを、均質化処理を行わず、または５５０℃未満で均質化処理を行った後に、熱間圧延し、その後冷間圧延し、必要に応じて矯正を行う方法であって、
上記熱間圧延を下記条件：
熱間圧延の開始温度：３００〜４８０℃、
最終パスの開始温度：３００〜３８０℃、
最終パスの終了温度：３２０〜３８０℃、
最終パスの歪み速度：１５／sec 以上、および
熱間圧延後の板厚：４．５〜１０mm、
にて行い、その後、
上記冷間圧延を中間焼鈍なしに行う、
ことを特徴とする平版印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法。
【請求項３】
前記冷間圧延の少なくとも最終パス後の板温度が回復温度以上、１９０℃未満であり、該最終パス後１０分以内に５℃／分以上の冷却速度で急速冷却を行うことを特徴とする請求項２に記載の平版印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法。
【請求項４】
前記冷間圧延後の回復温度が１００℃以上であることを特徴とする請求項３に記載の平版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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、均一な（化学的または電気化学的）粗面化面が得られ、必要な強度および粗面化後にストリークスや面質ムラなどのない均一な外観をもち、印刷中のインキ汚れ性が良く、更に耐熱性が良好な平版印刷版用アルミニウム合金素板に関するものであり、更に冷間圧延途中の中間焼鈍を省略し、冷間圧延のパス回数を減じて、製造工程を簡略化され製造コストが削減されているが、上記特性を満足する平版印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、ＪＩＳ  １０５０等のアルミニウム合金の厚さ０．１〜０．５mmの薄板が用いられており、このようなアルミニウム合金薄板は、通常一般に半連続鋳造により得られた鋳塊の表面を面削により除去し、均質化処理し、熱間圧延および冷間圧延、中間焼鈍、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、下記に説明するように、「素板」→粗面化等→「支持体」→感光層形成→「印刷版」→画像部形成→「印刷原版」という段階を経た後に、印刷に供される。
すなわち、先ず素板は表面を機械的方法、化学的方法または電気化学的方法の何れか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用支持体となる。
次に、支持体の表面に感光性物質を塗布して感光層を形成することにより、感光性の平版印刷版が得られる。
【０００４】
次に、平版印刷版に対し、画像露光、現像、水洗、ラッカー盛りなどを順次行う製版処理を施して印刷原版が得られる。その際、現像処理により、感光層が溶解せずに残存した部分は疎水性の画像部すなわちインキ受容部となり、一方、感光層が溶解して消失した部分はアルミニウム合金支持体の粗面化面が露出して、親水性の非画像部すなわち水受容部となる。また、耐刷力向上の一手段として、現像処理後に高温での加熱処理（バーニングと称される処理）が一般によく行われる。バーニング処理は、画像を形成している組成物にもよるが、通常は２００〜２８０℃程度の温度に３〜７分程度の時間保持することにより行われる。
【０００５】
上記印刷原版の両端部を曲げ加工し、印刷機版胴の取り付け部にくわえ込ませ、円筒状の版胴に固定する。そのため、平版印刷版用素板には、曲げ加工性および版胴巻き付け性が要求される。
【０００６】
印刷に際しては、印刷原版の版面に湿し水を供給することによって親水性の非画像部に水を保持させ、疎水性の画像部にはインキを供給して付着させる。そして、画像部に付着したインキを先ずブランケット胴に転写し、ブランケット胴から更に紙面等の最終印刷面に転写することにより印刷が行われる。
印刷部数は例えば１０万部にも及ぶ場合があり，印刷原版はこのような多数回の印刷に耐え得ること、すなわち耐刷性が必要になる。耐刷性を確保するには種々の特性が必要である。すなわち、非画像部でのインキ付着が生じないように、保水性が維持される必要がある。また、印刷中に、湿し水に接触している支持体表面（粗面化面）に孔食が生じると、孔食部にインキが付着してしまい、非画像部の汚れ、すなわちインキ汚れが発生することがある。インキ汚れを防止するためには、十分な保水性と耐食性を確保することが重要であり、そのためには電気化学的等の粗面化処理によって優れた粗面の均一性と支持体の耐食性および健全な陽極酸化皮膜を得る必要がある。
【０００７】
特公平５−２８１９７号公報に開示された平版印刷版用アルミニウム素板の製造方法においては、通常の均質化温度として４５０〜６００℃、望ましくは５２０〜６００℃の温度で１時間以上保持し、熱間圧延において数回以上の圧延パスによって、再結晶・析出を繰り返し行わせ、熱間圧延を３００℃以上で完了する。また、冷間圧延途中の中間焼鈍は、４００〜６００℃の所定温度に達した後５００℃／sec以上の急速冷却を行う。
【０００８】
特開平８−１７９４９６号公報に開示された平版印刷版用アルミニウム素板の製造方法においては、５００〜６００℃で均質化処理を行い、４３０〜４８０℃で熱間粗圧延を開始し、熱間粗圧延を繰り返し行うことにより動的再結晶を繰り返し行わせ、熱間粗圧延を終了温度は３８０〜４３０℃、板厚１０〜３５mmで終了する。仕上げ熱間圧延終了温度は２６０〜３５０℃以上で完了し、部分的に再結晶を生じる領域をつくらない。
【０００９】
特開昭６２−１４８２９５号公報に開示された平版印刷版用アルミニウム素板の製造方法においては、５００〜６００℃で３時間以上の均質化処理を行うことによりＦｅの一部を固溶させ、４３０℃以下になるまで５０℃／ｈ以下で冷却するか、または３５０〜４５０℃で３０分以上保持することにより、鋳塊中に存在するＳｉ原子をＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の金属間化合物として析出させて固定し、続く工程での単体Ｓｉ析出量を減じる。熱間圧延は４５０〜２００℃で行い、熱延パス間での再結晶粒が１００μｍ以上の粗大になることを防止する。熱間圧延後の中間焼鈍は、３５０〜５００℃で２〜５時間あるいは連続焼鈍炉で４００〜５５０℃で１２０秒以下で行う。この方法によれば、電解粗面化処理により均一な粗面が得られ、印刷中の非画像部の耐インキ汚れ性の向上するとされている。実施例として、熱間圧延に続く冷間圧延工程で中間焼鈍を行うことが例示されている。
【００１０】
特開昭６１−２０１７４７号公報には、引張強さが適当で、耐バーニング処理後の強度に優れた平版印刷版用アルミニウム素板を得る製造方法が開示されている。この方法では、４８０〜５５０℃の温度で熱間圧延を開始し、熱間圧延は３２０℃以上、板厚２．５〜３．５mmで完了することにより、ストライプ状圧延組織の芯領域および再結晶した両表面を有した組織を得て、中間焼鈍を行わずに冷間圧延を行う。
【００１１】
特開平６−１９２７７９号公報には、Ｍｇを含有させることにより、鋳造、均質化処理、熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍処理、最終冷間圧延を含む製造工程で単体Ｓｉの析出を制御して印刷中の耐インキ汚れ性に優れた平版印刷版を製造する方法が提案されている。
特開平１０−３０６３５５号公報には、鋳塊を均質化処理後所定温度から熱間圧延を開始し、所定温度で熱間圧延を終了し、その後所定温度まで冷却してその間に微細結晶粒組織としてストリークが発生しないようにし、また以後熱処理を施すことなく６０％以上の圧化率で最終板厚まで圧延することにより支持体に強度を付与する支持体の製造方法が提案されている。
特願平１１−２０５２５１号公報には、単体Ｓｉ量３０ppm 以下、陽極酸化皮膜中の０．５μｍ以上の単体Ｓｉ粒子が２００個／mm2 以下であり、引張強さが１４５〜１８０MPa の平版印刷版用支持体および、冷間圧延で少なくとも最終パス後の板温度を回復温度以上とそれに続く急速冷却を制御された平版印刷版用支持体の製造方法が示されている。
【００１２】
特開平１１−２２９１０１号公報には、均質化処理、熱間圧延、冷間圧延の工程で、熱間圧延板厚を３．０mm以下、冷間圧延の少なくとも終了温度を１００〜２００℃にする表面品質とハンドリング性に優れ、かつ安価な平版印刷版を製造する方法が提案されている。
特開平１１−２５６２９３号公報には、均質化処理温度３５０〜４８０℃で行い、熱間圧延を複数パスにより行い、最終パス後の未再結晶させ平均粒径５０μｍ未満の結晶粒を得る平版印刷版用素板の製造方法が提案されている。
【００１３】
特公昭６３−１５９７８号公報には、Ｚｒ０．０２〜０．２０重量％含み、温度３２０℃まで再結晶を生じない耐熱性の良好な平版印刷版用支持体が提案されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
平版印刷版用アルミニウム素板には以下のような特性が必要である。
（１）良好な耐刷性を得るために保水性および感光膜の密着性を高める必要がある。そのため、素板には粗面化処理により、均一かつ緻密な粗面が容易に得られることが必要である。
（２）支持体を製造したときに、ストリークスや画質ムラと呼ばれる処理ムラが現出しないこと。
（３）搬送や取り扱い時の衝撃により凹み等の傷が付かないよう十分な強度が必要である。更に、印刷機版胴に固定するときの曲げ加工性が必要である。また、印刷時の繰り返し応力に対する耐久性を確保するために疲労強度が必要である。このためには、素板の引張強さを１４５〜１９０MPa 程度に高くしておく必要がある。
（４）耐刷力向上の一手段として、現像処理後高温で加熱処理（バーニングと称される処理）する方法が一般によく行われる。通常のバーニング処理は、画像を形成している組成物にもよるが、２００〜２８０℃の温度、３〜７分程度加熱される。この処理で素板の強度は低下するが、２７０℃、７分間のバーニング処理後の耐力が１００MPa 以上あることが必要となる。
（５）印刷中に、非画像部にインキが付着しにくいことが必要である。この様な性質を耐インキ汚れ性と称する。
しかし、前述のような従来の一般的な印刷版素板ならびにその製造方法において、それぞれ長所はあるものの、上記の特性全てを同時に満たすことは非常に困難であった。
そこで、本発明は、全ての特性を満足させるために、そのアルミニウム合金の組成、合金成分の固溶量、その固溶量の複合成分量、表面の結晶粒サイズ、表層以外の芯領域の結晶粒サイズならびにその結晶粒の伸び率、単体Ｓｉ量およびあるサイズ以上の単体Ｓｉの個数を制御することにより、平版印刷版用素板に必要な特性を全て満足する素板を提供することを目的とする。
【００１５】
更に、近年における平版印刷版用アルミニウム合金支持体にはコストダウンが希求されている。その対策として、製造工程の簡素化が検討されている。本発明では、特に中間焼鈍の省略および冷間圧延工程を簡素化し、その簡素化におけるいくつかの弊害となる品質低下を制御するため、熱間圧延方法および冷間圧延方法を制御した平版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。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明においては、素板のアルミニウム合金組成、、特定の合金成分の各固溶量および複合固溶量、素板表層領域の結晶粒サイズと伸び率（長さ／幅の比）、素板芯領域の結晶粒サイズ、単体Ｓｉ量および特定サイズ以上の単体Ｓｉの個数を制御する。
【００１７】
すなわち、本発明による平版印刷版用アルミニウム合金素板は、
(1)下記の成分：
Ｆｅ：０．１０〜０．４０wt％、
Ｓｉ：０．０３〜０．１５wt％、
Ｃｕ：０．００４〜０．０２０wt％、
Ｔｉ：０．０１〜０．０５wt％、
Ｍｇ：０．００２〜０．０２wt％、
Ｚｒ：０．００１〜０．０３０wt％、
Ｂ：０．０００１〜０．０２wt％、および
残部：アルミニウムおよび不可避的不純物元素
から成り、ただし、
Ｆｅ固溶量が３０ppm 未満、
Ｃｕ固溶量が１００ppm 未満、
Ｚｒ固溶量が２００ppm 未満、
Ｆｅ固溶量＋（１／２）Ｚｒ固溶量≧２５ppmであって、
(2)板表面から少なくとも深さ２０μｍまでの表層領域が下記条件(A)、(B)：
(A)圧延方向に対して直角方向の結晶粒幅sDが、平均値で５０μｍ未満かつ最大値で１００μｍ未満であり、かつ、
(B)上記結晶粒幅sDに対して圧延方向の結晶粒長さsLが１０倍以上、
を満たす冷間圧延加工組織であり、
(3)板厚中央部にある板厚の２／３以上の厚さの芯領域における圧延方向に直角方向の結晶粒幅cDが、平均値で１００μｍ以上であり、
(4)板厚が０．１〜０．５mm、引張強さが１４５〜１９０MPa、２７０℃×７分間のバーニング処理後の耐力が１００MPa 以上であり、
(5)単体Ｓｉ量が３０ppm 以下で、素板の０．５μｍ深さ当りにおいて円相当径にして粒径が０．５μｍ以上の単体Ｓｉが２００個／mm2 以下である、
ことを特徴とする。
【００１８】
本発明の平版印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法は、
Ｆｅ：０．１０〜０．４０wt％、
Ｓｉ：０．０３〜０．１５wt％、
Ｃｕ：０．００４〜０．０２０wt％、
Ｔｉ：０．０１〜０．０５wt％、
Ｍｇ：０．００２〜０．０２wt％、
Ｚｒ：０．００１〜０．０３０wt％、
Ｂ：０．０００１〜０．０２wt％、および
残部：アルミニウムおよび不可避的不純物元素
から成るアルミニウム合金スラブを、均質化処理を行わず、または５５０℃未満で均質化処理を行った後に、熱間圧延し、その後冷間圧延し、必要に応じて矯正を行う方法であって、
上記熱間圧延を下記条件：
熱間圧延の開始温度：３００〜４８０℃、
最終パスの開始温度：３００〜３８０℃、
最終パスの終了温度：３２０〜３８０℃、
最終パスの歪み速度：１５／sec 以上、および
熱間圧延後の板厚：４．５〜１０mm、
にて行い、その後、
上記冷間圧延を中間焼鈍なしに行う、
ことを特徴とする。
【００１９】
本発明の望ましい態様においては、前記冷間圧延の少なくとも最終パス後の板温度が回復温度以上、１９０℃未満であり、該最終パス後１０分以内に５℃／分以上の冷却速度で急速冷却を行う。
【００２０】
本発明の更に望ましい態様においては、前記冷間圧延後の回復温度が１００℃以上である。
【００２１】
本発明は、０．１〜０．５mm厚さの平版印刷版用アルミニウム合金素板において、全ての特性を満足するための基本条件として化学組成を制御する。
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量を特定値以下に制限することによって、平版印刷版用アルミニウム合金支持体用素板の引張強さを１４５〜１９０MPa に制御する。
一方、ＦｅとＺｒの複合固溶量、すなわちＦｅ固溶量＋(１／２)Ｚｒ固溶量を特定値以上に確保することにより、耐熱性を２７０℃、７分間処理後の耐力を１００MPa 以上に制御する。
更に、素板の表層領域において、結晶粒幅sD（圧延方向に直角方向の結晶粒サイズ)を特定値以下に小さくすると同時に、上記結晶粒幅sDに対する結晶粒長さsL（の圧延方向の結晶粒サイズ）の比すなわち伸び率を特定値以上に大きくすることにより、素板の粗面化処理して支持体とする際のストリークスや画質ムラの発生を抑制する。また、素板の芯領域において、結晶粒幅cD（圧延方向に直角方向の結晶粒サイズ）を特定値以上に大きくすることによって、引張強さを１４５〜１９０MPa に制御する。
そして、単体Ｓｉ量を特定値以下に制限すると共に、特に表層領域において円相当径にして粒径０．５μｍ以上の大きいサイズの単体Ｓｉの個数を特定値以下に制限することにより、良好な耐インキ汚れ性を確保する。ここで、「単体Ｓｉ」とは、合金に含有されているＳｉのうち、合金中に固溶せずにＳｉ粒子として析出しているものを指す。
【００２２】
また、本発明の平版印刷版用アルミニウム合金支持体用素板の製造方法においては、化学組成を全ての上記特性を満足するための基本条件として制御する。
均質化処理をしないか、または行う場合は均質化処理温度を特定値未満に制限し、熱間圧延の開始温度を制御することによって、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量を特定値以下に低減できると共に、ＦｅとＺｒの複合固溶量すなわちＦｅ固溶量＋(１／２)Ｚｒ固溶量を特定値以上に確保できる。
熱間圧延の開始温度、熱間圧延の最終パス開始温度、熱間圧延の終了温度、熱間圧延の最終パスの歪み速度、熱間圧延の終了板厚を制御することによって、表面部における結晶粒を微細かつ細長く、すなわち幅を小さくかつ長さを大きくすることができると同時に、芯領域における結晶粒を粗大にすることができる。
【００２３】
更に、少なくとも冷間圧延の最終パス後の板温度を板の回復温度以上にすることによって、冷間圧延途中の中間焼鈍を行わなくても、加工硬化した板を軟化させて、所望の強度と板厚を確保できる。同時に、冷間圧延後に回復温度以上の温度から急速冷却とすることによって単体Ｓｉの析出を抑制する。これにより、適切な強度を有し、印刷中に非画像部のインキ汚れが抑制された平版印刷版用アルミニウム合金素板を製造することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明におけるアルミニウム合金の成分限定理由を説明する。
＜Ｆｅ：０．１０〜０．４０wt％＞
Ｆｅは、Ａｌ−Ｆｅ系およびＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の金属間化合物を生成し、鋳造時の結晶粒を微細化するために必要な元素である。それと共に、強度を確保する効果がある。Ｆｅ含有量が０．１０wt％未満では、鋳造組織の結晶粒の微細化効果が得られず、粗大な結晶粒が存在するため、化学的または電気化学的な粗面化処理により得られる粗面化面の外観均一性が損なわれる。一方、Ｆｅ含有量が０．４０wt％を超えると、Ａｌ−Ｆｅ系およびＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の粗大な化合物が形成され化学的性質の局在的不均一が顕著になり、化学的粗面化面または電気化学的粗面化面のピット形状が不均一となり保水性が低下する。
なお、Ｆｅは通常Ａｌ合金中に不純物元素として含有される元素でもあるため、Ｆｅ含有量を０．１０wt％未満に低減するには純度の高いＡｌ合金を原料とする必要があるためコスト上昇にもなる。
＜Ｓｉ：０．０３〜０．１５wt％＞
ＳｉはＦｅと共にＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の微細な金属間化合物の形成のために必要な元素であり、Ｓｉ含有量が０．０３wt％未満ではその効果が不足する。Ｓｉ含有量が０．１５wt％を超えると、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の粗大な化合物が形成され化学的性質の局在的不均一が顕著になり、化学的粗面化面または電気化学的粗面化面のピット形状が不均一となり保水性が低下する。更に、Ｓｉ含有量が過剰になると単体Ｓｉが生成して非画像部のインキ汚れ性を助長するので、好ましくない。
また、ＳｉはＦｅと同様にアルミニウム合金に不純物として含まれている元素でもあり、Ｓｉ量を０．０３wt％以下に低減することは、Ｆｅの低減と同様にコスト上昇にもなる。
＜Ｃｕ：０．００４〜０．０２０wt％＞
Ｃｕは電気化学的粗面化に大きく影響する元素である。Ｃｕ含有量を０．００４wt％以上とすると、電気化学的粗面化面のピット密度を適切にできるので好ましい。一方、Ｃｕ含有量が０．０２０wt％を超えると、電気化学的粗面化面のピット密度が低くなり、ピットサイズが大き過ぎたり、未エッチング領域（粗面化未了部）が生じたりする。これは、非画像部の保水性を損なう。更に、印刷中のインキ汚れ性を助長するので好ましくない。更にまた、Ｃｕ含有量が多くなるとと共にＣｕ固溶量が多くなり、その結果，引張強さが適正範囲を超えて高くなってしまう。
＜Ｔｉ：０．０１〜０．０５wt％、Ｂ：０．０００１〜０．０２wt％＞
ＴｉおよびＢは鋳造組織の結晶粒微細化に有効である。そのため鋳造に際して割れ発生の防止に有効であり、また鋳造組織の結晶粒粗大化に起因する粗面化面のストリークス発生防止に有効である。またＢはＴｉと共に添加され、鋳造組織の結晶粒微細化に有効である。その効果はＴｉのみを添加した場合よりも大きい。Ｔｉは０．０１〜０．０５wt％、Ｂは０．０００１〜０．０２wt％とすることが好ましい。
【００２５】
＜Ｍｇ：０．００２〜０．０２wt％＞
Ｍｇは、単体Ｓｉの析出を遅延させ、回復温度以上での冷間圧延完了後から急速冷却開始までの許容時間を延ばすことができる。これにより、急速冷却の作業を容易にすることができる。また、Ｍｇの存在により単体Ｓｉの析出を遅延させることができるので、その遅延分に対応して冷間圧延時の板の温度を高くすることができる。したがって、高い温度での冷間圧延で容易に引張強さを低下させることができる。Ｍｇ含有量が０．００２wt％未満では上述の効果が少ない。一方、Ｍｇ含有量が０．０２wt％を超えると、冷間圧延板の回復が困難になり、引張強さが高くなり過ぎ所望の強度を付与し難くなる。
【００２６】
＜Ｚｒ：０．００５〜０．０３０wt％＞
Ｚｒは耐熱性（耐バーニング性）を向上する効果がある。Ｚｒ含有量が０．００５wt％未満ではその効果が不足する。一方、Ｚｒ含有量が０．０３０wt％以上では耐熱性は良いが、引張強さが高くなり過ぎてしまう。更に、アルミニウム合金素板の再結晶粒が大きくなっていまい、粗大な結晶粒の存在により化学的粗面化面または電気化学的粗面化面の外観均一性が損なわれる。
【００２７】
＜Ｆｅ固溶量：３０ppm 未満、Ｃｕ固溶量：１００ppm 未満＞
Ｆｅ固溶量およびＣｕ固溶量は冷間圧延板の回復に影響し、Ｆｅの固溶量が３０ppm 以上、Ｃｕの固溶量が１００ppm 以上であると冷間圧延板の回復が困難になり、引張強さが高くなり過ぎ所望の強度を付与し難くなる。
【００２８】
＜Ｚｒ固溶量が２００ppm 未満＞
固溶Ｚｒは耐熱性（耐バーニング性）の向上に効果がある。しかし、Ｚｒ固溶量が２００ppm 以上であると、耐熱性は良いが、冷間圧延板の回復がし難くなり、引張強さが高くなり過ぎてしまう。更に、アルミニウム板の再結晶粒が大きくなってしまい、粗大な結晶粒の存在により化学的粗面化面または電気化学的粗面化面の外観均一性が損なわれる。
【００２９】
＜Ｆｅ＋(１／２)Ｚｒ固溶量≧２５ppm ＞
それぞれＦｅ固溶量もＺｒ固溶量も微量において耐熱性（耐バーニング性）に効果がある。しかし、上述のようにＦｅおよびＺｒの固溶量の増加につれて、冷間圧延板の回復がし難くなり、引張強さ（引張強さ）が高くなり過ぎてしまう。そこで、その効果の程度を検討した結果、Ｆｅ固溶量＋(１／２)Ｚｒ固溶量≧２５ppmとすれば、耐熱性を損なうことがないことが解った。
【００３０】
＜不純物元素＞
不純物元素としてはＭｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｌｉ、Ｂｅ等が含有されることがあるが、これらの不純物は０．０５wt％以下程度の微量であれば大きな悪影響は与えない。
【００３１】
＜表層領域の結晶粒幅sDおよび長さsL＞
板表面から少なくとも深さ２０μｍまでの表層領域を、下記条件(A)、(B)：
(A)圧延方向に対して直角方向の結晶粒幅sDが、平均値で５０μｍ未満かつ最大値で１００μｍ未満であり、かつ、
(B)上記結晶粒幅sDに対して圧延方向の結晶粒長さsLが１０倍以上、
を満たす冷間圧延加工組織とする。
これにより、素板の表層領域を上記規定範囲の結晶粒サイズの冷間圧延加工組織とすることにより、粗面化処理の際に外観の顕著な画質ムラの発生が防止される。ここで素板の表層領域は、素板の粗面化処理により除去される領域に相当する。
【００３２】
＜芯領域の結晶粒幅cD＞
板厚中央部にある板厚の２／３以上の厚さの芯領域における圧延方向に直角方向の結晶粒幅cDを、平均値で１００μｍ以上とする。
このように芯領域の結晶粒サイズを限定したことにより、冷間圧延板が回復して所定の引張強さを有する状態が確保される。芯領域が熱間圧延時未再結晶組織であったり粒径１００μｍ未満であると、冷間圧延板の回復が困難になり、引張強さが高くなり過ぎてしまう。また、未再結晶状態では、熱間圧延終了後の空冷却等の冷却中に、単体Ｓｉが析出し易くなり単体Ｓｉ量が増加するばかりか、更には冷間加工中にも、単体Ｓｉの析出が促進されてしまい、結果的には単体Ｓｉ量が３０ppm を超えてしまい適当ではない。
【００３３】
＜単体Ｓｉ量および大きい単体Ｓｉの個数＞
単体Ｓｉ量は３０ppm 以下とし、円相当径にして粒径が０．５μｍ以上の単体Ｓｉの個数は２００個／mm2以下とする。
Ａｌマトリックス中に固溶しているＳｉから単体Ｓｉへの析出は転位密度の高い部分に集中的に生じ易く、圧延により転位発生の繰り返される素板の製造過程では析出の機会は常に存在する。特に圧延過程で再結晶温度以下の回復温度域で析出が促進される。
単体Ｓｉ量が３０ppm を超えると、析出し集合しクラスター化した粗大な単体Ｓｉが多数生じ易くなって好ましくない。析出した単体Ｓｉは陽極酸化され難く、また素板の陽極酸化皮膜処理において電流を通し難いため、析出箇所に形成される皮膜が薄くなり、均一な厚さの皮膜が得難くなる。薄い皮膜箇所は印刷中に繰り返される湿し水等で腐食され易く、腐食箇所はインキが付着しやすいため、インキ汚れ発生の原因になる。素板の粗面化面に形成される陽極酸化皮膜の厚さは通常０．１〜１．０μｍであるので、単体Ｓｉのサイズが大きくなると皮膜の厚さが極端に乱されるばかりでなく、更に、皮膜厚さを超える粗大な単体Ｓｉが存在するようになる。素板に皮膜処理して得られた支持体の表面に平均粒径０．５μｍ以上の単体Ｓｉが２００個／mm2を超えて多数存在すると、インキ汚れ欠陥が顕在化する。好ましくは平均粒径０．５μｍ以上の単体Ｓｉが１００個／mm2以下である。ここで、単体Ｓｉの平均粒径は測定面積を円相当直径で表したものである。
【００３４】
次に、上記の要件を満足する本発明の平版印刷版用アルミニウム合金素板の製造方法について説明する。
本発明のアルミニウム合金素板の製造は、基本的には鋳造−面削−熱間圧延用加熱−熱間圧延−冷間圧延工程によって行われるが、必要に応じて熱間圧延用加熱より以前に均質化処理を施してもよいし、最終冷間圧延後にレベラー矯正を行ってもよい。
【００３５】
＜鋳造−面削＞
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鋳塊を、常法により鋳造する。この鋳造法としては、半連続鋳造が適当である。半連続鋳造された鋳塊の厚さは、５００〜６００mmが適当である。鋳塊表面は熱間圧延より前に面削する。
＜均質化処理＞
熱間圧延用加熱の前に、熱間圧延用加熱よりも高温に加熱する均質化処理を行っても良い。均質化処理は面削前に行ってもよいし、面削後に行ってもよい。均質化処理の温度は、５５０℃未満とする。均質化処理の保持時間は、鋳塊全体の温度の均一化するために、３０分〜２４時間程度の範囲から適宜選択する。５５０℃以上の温度また２４時間以上の保持では、鋳塊中のＦｅ固溶量、Ｃｕ固溶量、Ｚｒ固溶量等が過剰になり、本発明の規定範囲内に制御する上で適当ではないばかりか、コストアップとなり好ましくない。均質化処理の温度から、冷却を待たず直ちに熱間圧延用加熱温度での保持を開始してもよい。具体的には，均質化処理炉から抽出した鋳塊を、冷却させず直接、熱間圧延用加熱炉に装入してもよい。
【００３６】
＜熱間圧延＞
面削された鋳塊を熱間圧延する。熱間圧延用加熱は温度３００〜４８０℃で行う。熱間圧延用加熱の保持時間は、鋳塊全体の温度の均一化するために、鋳塊の厚さ等に応じて３０分〜５時間程度の範囲で適宜選択する。
【００３７】
熱間圧延の開始温度は、３００〜４８０℃とする。３００℃より低いと、安定した熱間圧延が行えず、４８０℃より高いと熱間圧延パスの途中で粗大な再結晶粒が生成するばかりでなく、Ｆｅ固溶量、Ｃｕ固溶量、Ｚｒ固溶量が過剰になって本発明の規定範囲を超えてしまう。熱間圧延は数回以上の圧延パスで行うのが通常である。
【００３８】
本発明においては、上記のように熱間圧延開始温度を制御した上で、下記のように熱間圧延の最終パスおよび終了板厚を制御することによって、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量および複合固溶量、表層領域の結晶粒サイズ、芯領域の結晶粒サイズを本発明の規定範囲内に制御することができる。
〔熱間圧延の最終パスおよび終了板厚〕
最終パスの開始温度：３００〜３８０℃
最終パスの終了温度：３２０〜３８０℃
最終パスの歪み速度：１５／sec以上
最終圧延の終了板厚：４．５〜１０mm
熱間圧延において、上記のように最終パスの各条件および熱間圧延終了後の板厚を制御することによって、結晶粒サイズを本発明の平版印刷版用アルミニウム合金素板に必要な前述の範囲内に制御することができる。
従来技術では、熱間圧延の終了温度や終了板厚のみを制御していたため結晶粒サイズの制御が不十分であったが、本発明では、最終パスの開始温度や最終パスの歪み速度をも制御することによって、結晶粒サイズの制御に成功した。
熱間加工時の結晶粒組織もしくはサブグレイン組織の大きさは、熱間加工時の温度および歪み速度によって決まるが、素材の金属組織の影響もある。本発明では、素材の金属組織はその化学組成、熱間圧延用加熱温度、および場合によっては５５０℃未満の均質化処理によって制御する。更に、熱間圧延後通常コイリングされることから、熱間圧延後の結晶粒の大きさは、熱間加工時の結晶粒組織もしくはサブグレイン組織の大きさおよび、熱間圧延の終了温度によって決まる。ここで、歪み速度ｖとは、歪みをε、圧延時間をｔとしたときｖ＝ε／ｔ（sec -1）で表したものである。ここで、歪みεは、最終パス前および最終パス後の板厚をそれぞれｈ１、ｈ２とした時、ε＝１ｎ（ｈ１／ｈ２）で表した対数歪みである。
【００３９】
表層領域の結晶粒サイズおよび芯領域の結晶粒サイズを本発明の平版印刷版用アルミニウム合金素板に必要な規定範囲内に制御するためには、熱間圧延時の最終パス開始温度、最終パス終了温度、最終パスの歪み速度、熱間圧延終了板厚を上記のように制御する必要がある。これらの条件は、それぞれ結晶粒組織に影響しており、全ての条件を同時に満たす必要がある。各条件の限定理由は以下のとおりである。
◇最終パス開始温度
熱間圧延の最終パス開始温度は３００〜３８０℃とする必要がある。最終パス開始温度が３００℃未満では、熱間圧延板の芯領域が未再結晶となり、平均粒径１００μｍ以上の結晶粒が得られない。また、最終パス開始温度が３８０℃を超えると、十分な歪みが導入されないことから、熱間圧延板表面部の結晶粒が粗大となってしまい、冷間圧延後の素板表層領域において平均粒径５０μｍ以下、最大粒径１００μｍ以下の微細な結晶粒が得られない。
◇熱間圧延の終了温度
熱間圧延の終了温度は３２０〜３８０℃とする必要がある。熱間圧延終了後の熱間圧延板は、通常は巻き取られてコイルになるので、ある程度の時間、熱間圧延終了温度とほぼ同等の温度で保持されることになる。熱間圧延終了温度が３００℃未満では、コイルの状態でこの温度で保持されたとしても、熱間圧延板の芯領域は未再結晶のままであり、平均粒径１００μｍ以上の結晶粒が得られない。一方、熱間圧延終了温度が３８０℃を超えると、コイルの状態でこの温度に保持されると再結晶が起きて、熱間圧延板表面部の結晶粒が粗大となってしまい、冷間圧延後の素板表層領域において平均粒径５０μｍ以下、最大粒径１００μｍ以下の微細な結晶粒が得られない。
◇最終パスの歪み速度
熱間圧延の最終パスの歪み速度は１５／sec 以上とする必要がある。前述の通り、歪み速度は、歪み、圧延時間をパラメーターとしており、圧延速度、圧延ロール径、圧下量等の関数である。歪み速度が１５／sec未満では、(1)十分な加工歪みが得られず、熱間圧延板表面部の結晶粒が粗大となってしまい、冷間圧延後の素板表層領域において平均粒径５０μｍ以下、最大粒径１００μｍ以下の微細な結晶粒が得られないし、(2)芯領域にまで加工歪みが導入されず、熱間圧延板の芯領域が未再結晶となり、平均粒径１００μｍ以上の結晶粒が得られない。
◇熱間圧延終了板厚
熱間圧延の終了板厚は４．５〜１０mmとする必要がある。終了板厚が４．５mmよりも薄いと、熱間圧延中の温度低下が大きいため、本発明に必要な熱間圧延終了温度を確保できない。一方、熱間圧延の終了板厚が１０mmより厚くては、(1)芯領域にまで歪みが導入されず、必要な再結晶粒サイズを得られないし、(2)後の冷間圧延において必要なパス数が多くなってしまい、コストアップとなると同時に中間焼鈍の省略に対して制約となる。
【００４０】
＜冷間圧延＞
熱間圧延の後に、冷間圧延を行う。冷間圧延中の中間焼鈍を省略して製造工程を簡略化、コストダウンする。中間焼鈍を省略した冷間圧延板は、圧延加工による硬化を解消するために、少なくとも最終冷間圧延パス後の板の温度が板の回復温度以上となるように冷間圧延を行う。板の回復温度は、鋳塊の合金組成およびＦｅ固溶量、Ｃｕ固溶量、Ｚｒ固溶量および加工の蓄積歪み量で異なる。合金組成およびＦｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量が本発明のの規定範囲内であれば、圧下量５０％の加工で約１００℃程度の温度で回復が開始する。Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量が低い程、また加工度が高い程、回復はより低温で開始し、回復の程度も高くなる。一方、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量が高い場合、または加工度が低い場合は、回復はより高温で開始し、回復の程度も低い。
冷間圧延において板の温度を回復温度以上とするには、以下の方法が考えられる。例えば、冷間圧延するコイルの初期温度を回復温度以上に加熱して、冷間圧延を開始する。しかし、この方法では大きな省エネルギー効果が得られない。また、冷間圧延するコイルの初期温度を室温近傍から開始する場合は、冷間加工の圧下率を大きく設定して板に加工熱を発生させる。この方法は省エネになるし、圧延回数を減らせる効果がある。そのためには圧下率を４０％以上とすることが好ましく、４５％以上とすることが更に好ましい。
【００４１】
少なくとも最終パス後に回復温度以上を確保するために最も好ましい方法は、後者の如く板を塑性変形させながら、その変形による加工熱で急速に板を回復温度以上にすることである。
その方法は、例えば、圧延速度５００〜２０００ｍ／分で冷間圧延し、室温（４０℃）の６mm厚さの板を３mm厚さ（圧下率５０％）に冷間圧延した場合、板温度は１００℃程度に上昇する。続いて、この１００℃の板を１mm厚さ（圧下率６７％）まで圧延すると、板温度は１５０℃程度に上昇する。この回復温度以上に上昇した板を０．５mm厚さ（圧下率５０％）に圧延すると、板温度は１７０℃程度に上昇する。この板を、更に最終圧延として０．２５mm厚さ（圧下率５０％）に圧延すると、板からの単位体積当たりの放熱量が大きくなり、板温度は１３０℃程度となる。この板温度でも回復の発現には十分である。この場合、冷間圧延中に蓄積される加工歪み量も非常に高くなっている。
【００４２】
この温度で巻き取られた最終冷延板は、回復は進行するものの、残留歪み量が大きいことから、空冷程度の長時間の冷却中には、固溶しているＳｉが単体Ｓｉとして析出し易くなっている。そこで、冷間圧延終了後直ちに、または１０分以内に、急速冷却を施して８０℃以下とすることが望ましい。急速冷却の冷却速度は、５℃／分以上が目安となる。急速冷却の方法としては、最終冷間圧延後直ちに冷却室を通す方法、巻き取られたコイルを冷媒中に浸漬する方法、コイルに冷媒を塗布する方法等の冷媒を用いる方法が好ましい。このようにして、少なくとも冷間圧延最終パス後、好ましくは１０分以内に、更に好ましくは最終冷間圧延直後に、急速冷却して、固溶Ｓｉの単体Ｓｉへの析出を抑制する。
【００４３】
一方、上記の板温度で冷間圧延工程を行っても、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量の少なくとも一つが本発明の制限範囲より多い場合には、固溶原子が歪みの回復を抑えてしまうため回復が十分に行われない。この場合、十分な回復を確保しようとして回復温度を１９０℃以上の高温にすることは、単体Ｓｉの析出を促すだけでなく、通常の冷間圧延条件を逸脱することになって不適当である。
上記のような諸条件を考慮して冷間圧延する場合は、中間焼鈍工程を省略しても、冷間圧延板の引張強さ（引張強さ）を１４５〜１９０MPa 、単体Ｓｉ量を３０ppm 以下の素板が得られ、しかも粗面化処理面に陽極酸化皮膜が０．１〜１．０μｍ形成したときに、該陽極酸化皮膜中に円相当径にして粒径が０．５μｍ以上の単体Ｓｉが２００個／mm2 以下である平版印刷版用アルミニウム合金支持体を得ることができる。
【００４４】
【実施例】
〔実施例１〕
＜鋳塊の準備＞
表１に示した種々の化学組成のアルミニウム合金溶湯を溶製した。各々のアルミニウム合金溶湯は半連続鋳造法によって厚さ５６０mmのアルミニウム合金鋳塊とし、両面の面削によって厚さ５４０mmとした。
【００４５】
【表１】
0004110353.tif 000002
【００４６】
＜熱間圧延＞
次に、上記の鋳塊に、温度５００℃で２時間保持の均質化処理を行った後、同じ炉内で熱間圧延開始温度３９０℃に下げ１時間保持した。ワークロール径９００mmφの可逆式熱間圧延機を用い、圧延パス数１５回、各パス間時間１０秒〜１．５分の条件で熱間圧延を行い、厚さ６mmの熱間圧延板を得た。ここで、熱間圧延の最終パスは、１８mm厚さから６mm厚さへの圧下（圧下率６７％）、最終パス開始温度３６０℃で行い、３５０℃で熱間圧延を終了した。最終パスの圧延速度を１００ｍ／分とした。圧延時間は０．０４４秒であり、歪み（対数歪み）は１．１０、歪み速度ｖは２５．０ sec-1であった。
【００４７】
＜冷間圧延＞
次に、室温（４０℃）の熱間圧延板を冷間圧延した。冷間圧延速度を５００〜２０００ｍ／分とした。ただし、板厚さが薄くなるに従い圧延速度を速くした。冷間圧延の方式は、各パス後に冷間圧延板を巻き取ってコイルとし、次パスに供する方式とした。
冷間圧延第一パスは、板厚さ６mm→３mmで行った。圧延終了温度は、９０℃であった。直ちに、冷間圧延第二パスを板厚さ３mm→１mmで行った。圧延終了温度は１５０℃であった。引続き、１１０℃まで冷却速度１０℃／分で急速冷却を行った。急速冷却は、コイルを槽内に置き油性の冷媒液を噴霧して冷却した。そして、冷間圧延第三パスを板厚さ１mm→０．５mmで行った。圧延終了温度は、１５０℃であった。直ちに、冷間圧延第四パスを０．５mm→０．２４mmで行った。圧延終了温度は１２０℃であった。冷間圧延の終了したコイルを、室温まで１０℃／分の冷却速度で急速冷却した。冷却方法は、冷間圧延第二パス後の急速冷却方法と同様に行った。その後、テンションレベラーによって矯正を行い、平版印刷版用アルミニウム合金素板を得た。
【００４８】
＜特性の評価＞
上記により得られた合金符号Ａ〜Ｊの本発明例および比較例の各アルミニウム合金素板について、下記(１）〜（１０）で説明する評価・測定法によって、（Ａ）熱間圧延板について、表面部の結晶粒幅（圧延方向に直角方向の結晶粒サイズ）および芯領域の結晶粒幅、（Ｂ）冷間圧延により得られたアルミニウム合金素板について、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量、単体Ｓｉ量および平均粒径０．５μｍ以上の単体Ｓｉの個数、表層領域の結晶粒幅および伸び率、芯領域の結晶粒幅、電解粗面化処理後の電解粗面化面の均一性、粗面化外観の均一性、引張強さ、バーニング処理後の耐力、インキ汚れ性を評価・測定した。結果を表２に示す。
【００４９】
（１）熱間圧延板の結晶粒サイズの測定
それぞれのアルミニウム合金の熱間圧延板を電解研磨等により、表面部および芯領域を露呈させ、バーカー氏液（１１ml／１ホウフッ酸溶液）による陽極酸化処理後、偏光顕微鏡によって、結晶粒観察を行った。直線法を用い結晶粒幅（圧延方向に対して直角方向のサイズ）を測定した。なお、偏光顕微鏡観察は４００倍で行い、写真上で長さ６０mm（実際の長さ１５０μｍ）の線分についての測定を１０箇所で行い、その平均値を用いた。結晶粒の大きなものは低倍率で観察を行った。
【００５０】
（２）Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量の測定
アルミニウム合金素板を熱フェノールによって溶解し、溶解されたマトリックスと溶解残さとしての金属間化合物をろ過および、ろ過をくぐり抜けた微細な金属間化合物を１０％クエン酸溶液との抽出によって分離し、ろ液中の固溶された元素としてのＦｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各量をＩＣＰ発光分析装置によって測定した。
【００５１】
（３）単体Ｓｉ量の測定
アルミニウム合金素板をＨＣｌ：Ｈ2Ｏ2＝１：１の溶液で溶解し、濾過残渣をＮａＯＨ溶液で分解し、中和し、モリブデン酸アンモニウムを加え、ケイモリブデン黄を生成させた。濃度が濃い場合には、スルホン酸還元液で還元し、モリブデン青を生成させ、その吸光度を測定し、検量線より換算し単体Ｓｉ量を求めた。
【００５２】
（４）粒径０．５μｍ以上の単体Ｓｉ個数の測定
アルミニウム合金支持体用素板を１％ＮａＯＨで非常にゆっくりと０．５μｍ深さエッチングし、次いでＸ線マイクロアナライザーでＦｅ、Ｓｉのマッピング分析を行った。この内Ｆｅと共存していないＳｉのみを画像解析装置（ニレコ（株）製ＬＵＺＥＸ  Ｆ）を用い、該当粒子の占める面積を円換算しその直径を平均粒径とした。この円相当直径が０．５μｍ以上のものをカウントした。
なお、１％ＮａＯＨでエッチングした表面には、金属間化合物、単体Ｓｉが存在しており、Ｆｅ、Ｓｉマッピング分析で検出された粒子と、ＳＥＭ観察像が一致しており、エッチングによってこれらは残存していること、およびＸ線マイクロアナライザーでのＦｅ、Ｓｉのマッピング分析結果は、エッチングされた０．５μｍ深さ相当に存在するものであると考えられた。
【００５３】
（５）アルミニウム合金素板の結晶粒サイズの測定
アルミニウム合金素板を電解研磨等により、表面から１０μｍ深さの表層領域および表面から１２０μｍの芯領域を露呈させ、バーカー氏液（１１ml／１ホウフッ酸溶液）による陽極酸化処理後、偏光顕微鏡によって、結晶粒観察を行った。直線法を用い結晶粒幅（圧延方向に直角方向の結晶粒サイズ）、表層領域の結晶粒の伸び率（結晶粒幅に対する長さの比。長さ＝圧延方向の結晶粒サイズ）を測定した。なお、結晶粒幅については、偏光顕微鏡観察は４００倍で行い、写真上で長さ６０mm（実際の長さ１５０μｍ）の線分についての測定を１０箇所で行い、その平均値を用いた。結晶粒の大きなものは低倍率で観察を行った。結晶の伸び率については、偏光顕微鏡観察は１００倍で行い、任意の結晶粒５０個について幅と長さを測定し、その平均値を用いた。
基本的に、冷間圧延により得られた素板の結晶粒は、冷間圧延により伸されているのみであり、結晶粒幅は熱間圧延板の結晶粒幅と同等であった。更に、結晶粒の伸び率も熱間圧延板から冷間圧延された板の伸び率と同等であった。
【００５４】
（６）電解粗面化面の均一性の評価
アルミニウム合金素板をバミストン／水の懸濁液中でブラシグレイニングした後、アルカリエッチングおよびデスマット処理を施した。
次に、極性が交互に交換する電解波形をもつ電源を用いて、１％硝酸中で陽極時電気量が１５０クーロン／dm2 となる電解エッチングにより、電解粗面化を行った。
硫酸中で洗浄した後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により表面を観察した。評価は、砂目均一なものは「良好（○）」、未エッチ部の多いものや砂目が不均一なものは「不良（×）」とした。
【００５５】
（７）電解粗面化面の外観の評価
アルミニウム合金素板をバミストン／水の懸濁液中でブラシグレイニングした後、アルカリエッチングおよびデスマット処理を施した。
次に、極性が交互に交換する電解波形をもつ電源を用いて、１％硝酸中で陽極時電気量が１５０クーロン／dm2 となる電解エッチングにより、電解粗面化を行った。
硫酸中で洗浄した後、硫酸中で陽極酸化皮膜を形成させてから、表面の目視観察により外観の均一性を評価した。評価は、外観が均一なものは「良好（○）」、外観が許容できる程均一でなく軽度なストリークス等が観察されたものは「やや不良（Δ）」、外観が均一でなくストリークス等が観察されたものは「不良（×）」とした。
【００５６】
（８）引張強さ測定
アルミニウム合金素板からＪＩＳ１３号Ｂ引張試験片を作製し、引張試験を行い、引張強さσBを測定した。
【００５７】
（９）バーニング後の耐力の測定
アルミニウム合金素板を、２７０℃で７分間のバーニング処理をした後に、ＪＩＳ１３号Ｂ引張試験片を作製し、引張試験を行い、バーニング処理後の素板の耐力σ0.2を測定した。
【００５８】
（１０）耐インキ汚れ性の評価
アルミニウム合金素板から印刷原版を作製し、オフセット印刷機ＫＯＲにセットし、１０万部印刷して非画像部のインキ汚れの有無を目視評価した。これによりインキ汚れの観察されなかったものを「良好（○）」、やや多く観察されたものを「やや不良（Δ）」、非常に多く観察されたものを「不良（×）」とした。
【００５９】
【表２】
0004110353.tif 000003
【００６０】
表１および表２に示したように、本発明例である試料番号Ｉ−１〜Ｉ−６は、アルミニウム合金の化学成分が本発明の規定範囲内であること、本発明の規定範囲内の熱間圧延用加熱温度、熱間圧延条件、冷間圧延条件であることによって、アルミニウム合金素板のＦｅ、Ｃｕ、Ｚｒの固溶量が許容範囲内、単体Ｓｉ量および０．５μｍ径以上の大きな粒子も少なく、結晶粒サイズが許容範囲内にあることにより、均一な電解粗面化面が得られ、粗面化面がストリークスなどなく外観が均一で、必要な強度を持ち、耐熱性に優れ、耐インキ汚れ性の良好な素板が得られた。
【００６１】
これに対して、比較例である試料番号Ｉ−７〜Ｉ−１０は、アルミニウム合金の化学成分が本発明の規定範囲外であるため、熱間圧延および冷間圧延を本発明の規定範囲内の条件で行ったにもかかわらず、アルミニウム合金素板のＦｅ、Ｃｕ、Ｚｒの固溶量、または単体Ｓｉ量および０．５μｍ径以上の大きな粒子の粒子数や結晶粒サイズが許容範囲外となってしまい、その結果、本発明に必要な特性の内、均一な電解粗面化面、または粗面化面がストリークスであり外観が不均一となったり、必要な強度範囲外や、耐熱性が劣ったり、必要な耐インキ汚れ性が得られなかった。個々の比較例については下記のとおりである。
【００６２】
比較例の試料番号Ｉ−７は、アルミニウム合金の化学成分のうちＭｇ量が本発明の規定範囲よりも多いため、本発明の規定範囲内の条件で冷間圧延をおこなったにもかかわらず、引張強さが許容範囲外となってしまった。
比較例の試料番号Ｉ−８は、アルミニウム合金の化学成分のうちＭｇ量が本発明の規定範囲よりも少ないため、本発明の規定範囲内の条件で冷間圧延および急速冷却を実施したにもかかわらず、冷間圧延中の析出により単体Ｓｉ量および０．５μｍ以上の粗大な単体Ｓｉの個数が本発明の規定範囲を超えてしまい、必要な耐インキ汚れ性が得られなかった。
比較例の試料番号Ｉ−９は、アルミニウム合金の化学成分のうちＺｒ量が本発明の規定範囲よりも多いため、Ｚｒ固溶量も多くなってしまい、引張強さが本発明の許容範囲外となってしまった。
比較例の試料番号Ｉ−１０は、アルミニウム合金の化学成分のうちＺｒ量が本発明の規定範囲よりも少ないため、Ｚｒ固溶量も少なく、必要な耐バーニング後の耐力が得られない。
【００６３】
〔実施例２〕
＜鋳塊の準備＞
本発明の規定範囲内の化学組成であるＦｅ：０．３２ｗｔ％、Ｓｉ：０．０７ｗｔ％、Ｃｕ：０．０１２ｗｔ％、Ｔｉ：０．０２ｗｔ％、Ｍｇ：０．００８ｗｔ％、Ｚｒ：０．０１３ｗｔ％、Ｂ：０．０００４wt％、残部：実質的にアルミニウムおよび不可避不純物から成るアルミニウム合金の溶湯を溶製した。この溶湯を半連続鋳造法によって厚さ５６０mmのアルミニウム合金鋳塊とし、両面の面削によって厚さ５４０mmとした。
＜熱間圧延＞
次に、アルミニウム合金鋳塊を、均質化処理せずに、表3に示した種々の温度で２時間保持する均質化処理を行ってから、表3に示した種々の熱間圧延開始温度に１時間保持した。ワークロール径９００mmφの可逆式熱間圧延機を用い、圧延パス数１５回、各パス間時間１０秒〜１．５分の条件で熱間圧延を行い、表3に示した種々の厚さの熱間圧延板を得た。表3に、均質化処理温度、熱間圧延開始温度、熱間圧延最終パス開始温度、最終パス前板厚、最終板厚、最終パス歪み速度、熱間圧延終了温度をまとめて示す。
【００６４】
【表３】
0004110353.tif 000004
【００６５】
＜冷間圧延＞
次に、室温（４０℃）の熱間圧延板を冷間圧延した。冷間圧延速度を５００〜２０００ｍ／分とした。ただし、板厚さが薄くなるに従い圧延速度を速くした。冷間圧延の方式は、各パス後に冷間圧延板を巻き取ってコイルとし、次パスに供する方式とした。
冷間圧延第一パスは、板厚さ６mm→３mmで行った。圧延終了温度は、９０℃であった。直ちに、冷間圧延第二パスを板厚さ３mm→１mmで行った。圧延終了温度は１５０℃であった。引続き、１１０℃まで冷却速度１０℃／分で急速冷却を行った。急速冷却は、油性の冷媒液の噴霧槽にコイルを置いて行った。そして、冷間圧延第三パスを板厚さ１mm→０．５mmで行った。圧延終了温度は、１５０℃であった。直ちに、冷間圧延第四パスを０．５mm→０．２４mmまで行った。圧延終了温度は１２０℃であった。冷間圧延の終了したコイルを、室温まで１０℃／分の冷却速度で急速冷却した。冷却方法は、冷間圧延第二パス後の急速冷却方法と同様に行った。その後、テンションレベラーによって矯正を行い、平版印刷版用アルミニウム合金素板を得た。
【００６６】
＜特性の評価＞
上記により得られた試料番号II−１〜II−６の本発明例およびII−７〜II−１５比較例の各アルミニウム合金素板について、実施例１において説明した評価・測定法によって、（Ａ）熱間圧延板の表面部の結晶粒幅および芯領域の結晶粒幅、（Ｂ）冷間圧延により得られたアルミニウム合金素板について、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量、単体Ｓｉ量および平均粒径０．５μｍ以上の単体Ｓｉの個数、表層領域の結晶粒幅、伸び率、芯領域の結晶粒幅、電解粗面化処理後の電解粗面化面の均一性、粗面化外観の均一性、引張強さ、バーニング処理後の耐力、インキ汚れ性の評価・測定を行った。結果を表４に示す。
【００６７】
【表４】
0004110353.tif 000005
【００６８】
表３および表４において、本発明例である試料番号II−１〜II−６は、アルミニウム合金の化学成分が本発明の規定範囲内であり、かつ、熱間圧延条件・冷間圧延条件が本発明の規定範囲内であることによって、アルミニウム合金素板のＦｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量が許容範囲内であり、単体Ｓｉ量および０．５μｍ径以上の大きな粒子も少なく、結晶粒サイズが許容範囲内にあり、その結果、均一な電解粗面化面が得られ、粗面化面がストリークスなどなく外観が均一で、必要な強度を持ち、耐熱性に優れ、耐インキ汚れ性の良好な素板が得られた。
【００６９】
これに対して、比較例である試料番号II−７〜II−１５は、熱間圧延用加熱温度、または熱間圧延条件が本発明の規定範囲外であるため、アルミニウム合金の化学成分および冷間圧延条件が本発明の規定範囲内であるにもかかわらず、アルミニウム合金素板のＦｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量、または単体Ｓｉ量および０．５μｍ径以上の大きな粒子や結晶粒サイズが許容範囲外となってしまい、その結果、本発明に必要な特性のうち、均一な電解粗面化面、または粗面化面がストリークスであり外観が不均一となったり、必要な強度範囲外や、耐熱性が劣ったり、必要な耐インキ汚れ性が得られなかったりした。個々の比較例については下記のとおりである。
【００７０】
比較例の試料番号II−７は、熱間圧延開始温度が本発明の規定範囲よりも高いことによって、熱間圧延板表面部の結晶粒サイズが粗大となったため、冷間圧延された素板も表層領域の結晶粒が粗大となってしまい、その結果、粗面化面にストリークスがみられ外観が不均一となってしまう。更に、Ｆｅ、Ｃｕの固溶量が発明の規定範囲よりも高くなってしまって、本発明の規定範囲の条件で冷間圧延をしても、引張強さが許容範囲外となってしまった。
比較例の試料番号II−８は、本発明の制限範囲を超える温度で均質化処理を行ったため、Ｆｅ、Ｃｕの固溶量が本発明の規定範囲よりも高くなったばかりでなく微細な析出物がないため、本発明の規定範囲内の条件で熱間圧延を行っても、中芯部の結晶粒が本発明の規定範囲より小さくなってしまった。そのため、本発明の規定範囲内の条件で冷間圧延を行っても、加工硬化が促進され、引張強さが本発明の許容範囲よりも高くなってしまった。
比較例の試料番号II−９は、熱間圧延の最終パス開始温度が本発明の規定範囲よりも高いため、熱間圧延板表面部の結晶粒が粗大となってしまい、その結果、冷間圧延後の素板は粗面化面にストリークスがみられ外観が不均一となってしまった。
比較例の試料番号II−１０は、熱間圧延の最終パス開始温度および終了温度が本発明の規定範囲よりも低いため、熱間圧延板表面部の結晶粒サイズは非常に小さいが、芯領域が未再結晶となるため、素板の芯領域で加工歪みが非常に大きくなり、その結果、引張強さが高くなってしまった。また、この加工歪みが大きいことにより、冷間圧延中に単体Ｓｉの析出が促進され、耐インキ汚れ性がやや低下した。
比較例の試料番号II−１１は、熱間圧延の最終パス開始温度と終了温度が本発明の規定範囲よりも高いため、熱間圧延板表面部の結晶粒が粗大となる。その結果，冷間圧延により得られた素板の表層領域の結晶粒が粗大となってしまい、粗面化面にストリークスがみられ外観が不均一となってしまった。
比較例の試料番号II−１２は、熱間圧延最終パスの圧延速度が遅いことにより歪み速度が小さかったため、終了温度が本発明の規定範囲よりも低い。このため、熱間圧延板表面部の結晶粒が粗大になり、更に、芯領域が未再結晶となってしまう。これにより素板の表層領域の結晶粒が粗大となったため、粗面化面にストリークスがみられ外観が不均一になってしまうばかりか、素板の芯領域で加工歪みが非常に大きくなって、引張強さが本発明の規定範囲を超えてしまった。また、この加工歪みが大きいことにより、圧延中に単体Ｓｉ量が多くなってしまい、耐インキ汚れ性がやや劣ってしまう。
比較例の試料番号II−１３は、熱間圧延最終パス前の板厚が薄いため歪み速度が小さくなっており、熱間圧延板表面の結晶粒が粗大になり、更に、芯領域が未再結晶となってしまう。これにより支持体表層領域の結晶粒が粗大となってしまうことによって、粗面化面にストリークスがみられ外観が不均一になってしまうばかりか、支持体の芯領域で加工歪みが非常に大きなものとなって、引張強さが高くなってしまう。また、この加工歪みが大きいことにより、圧延中に単体Ｓｉ量が多くなってしまい、耐インキ汚れ性がやや劣ってしまう。
比較例の試料番号II−１４は、熱間圧延最終パスの圧延速度が遅いためことから歪み速度が小さくなっており、熱間圧延板表面の結晶粒サイズが粗大になってしまう。これにより支持体表層領域の結晶粒が粗大となってしまうことによって、粗面化面にストリークスがみられ外観が不均一になってしまう。
比較例の試料番号II−１５は、熱間圧延最終板厚が発明の規定範囲よりも薄いため、熱間圧延板表面の結晶粒サイズは発明の規定範囲内と小さかったが、中芯部にまで加工歪みが強く導入されたため、支持体の芯領域で加工歪みが非常に大きなものとなって、引張強さが高くなってしまう。
【００７１】
〔実施例３〕
＜鋳塊の準備＞
本発明の規定範囲内である表５に示した化学組成のアルミニウム合金の溶湯を溶製した。この溶湯を半連続鋳造法によって厚さ５６０mmのアルミニウム合金鋳塊とし、両面の面削によって厚さ５４０mmとした。
【００７２】
【表５】
0004110353.tif 000006
【００７３】
＜熱間圧延＞
次に、アルミニウム合金鋳塊を、温度５００℃で２時間保持する均質化処理を行ってから、同じ炉内で熱間圧延開始温度３９０℃に下げて１時間保持した。ワークロール径９００mmφの可逆式熱間圧延機を用い、圧延パス数１５回、パス間時間１０秒〜１．５分の条件で熱間圧延を行い、厚さ６mmの熱間圧延板を得た。ここで、熱間圧延の最終パスは、１８mm厚さから６mm厚さへの圧下（圧下率６７％）、最終パス開始温度３６０℃で行い、３５０℃で熱間圧延を終了した。最終パスの圧延速度は１００ｍ／分とした。圧延時間は０．０４４ secであり、歪み（対数歪み）は１．１０、歪み速度εは２５．０ sec-1であった。
【００７４】
<冷間圧延＞
次に、室温（４０℃）の熱間圧延板を冷間圧延した。冷間圧延速度を５００〜２０００ｍ／分とした。ただし、板厚さが薄くなるに従い圧延速度を速くした。冷間圧延の方式は、各パス後に冷間圧延板を巻き取ってコイルとし、次パスに供する方式とした。
表６に、冷間圧延の各パスにおける条件を示す。比較例の試料番号 III−１は６パスの冷間圧延を、板厚さ６mm→３．５mm→２mm→１．２mm→０．７mm→０．４２mm→０．２５mmで、表６に示した各圧延温度で行った。冷間圧延２パス後と冷間圧延４パス後の冷却はコイルをファンにより強制空冷した。これによる冷却速度は、０．２℃／分であった。
比較例の試料番号III−２、 III−３および実施例の試料番号 III−４、 III−５は４パスの冷間圧延を、板厚さ６mm→３mm→１mm→０．５mm→０．２４mmで行った。表６に示した各冷間圧延温度で行った。冷間圧延２パス後に冷却を行う場合は、コイルを冷間圧延３パス目の圧延開始まで１０℃／分の冷却速度で急速冷却した。最終の冷間圧延４パス後の冷却方法は、室温まで冷却速度１０℃／分で急速冷却を行う、油性の冷媒液の噴霧槽にコイルを置き行う方法と、室温まで冷却速度は、０．２℃／分で強制冷却を行う、ファンにより空冷する方法とした。比較例および実施例の冷間圧延温度および冷却を行った場合の冷却速度について、表６にまとめて示した。
その後、テンションレベラーによって矯正を行い、平版印刷版用アルミニウム合金支持体用素板を得た。
【００７５】
【表６】
0004110353.tif 000007
【００７６】
＜特性の評価＞
上記により得られた試料番号 III−１〜 III−５の本発明例および比較例の各アルミニウム合金素板について、実施例１において説明した評価・測定法によって、（Ａ）熱間圧延板の表面部の結晶粒幅および芯領域の結晶粒幅、（Ｂ）冷間圧延により得られたアルミニウム合金素板について、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒの各固溶量、単体Ｓｉ量および平均粒径０．５μｍ以上の単体Ｓｉの個数、表層領域の結晶粒幅、伸び率、芯領域の結晶粒幅、電解粗面化処理後の電解粗面化面の均一性、粗面化外観の均一性、引張強さ、バーニング処理後の耐力、インキ汚れ性の評価・測定を行った。結果を表７に示す。
【００７７】
【表７】
0004110353.tif 000008
【００７８】
表５、６、７において、本発明例である試料番号 III−４〜 III−５は、アルミニウム合金の化学成分が本発明の規定範囲内であること、本発明の規定範囲内の熱間圧延用加熱温度、熱間圧延条件、冷間圧延条件であることによって、支持体用素板のＦｅ、Ｃｕ、Ｚｒの固溶量が許容範囲内、単体Ｓｉ量および０．５μｍ径以上の大きな単体Ｓｉ粒子個数も本発明の規定範囲内であり、結晶粒サイズが許容範囲内にあることにより、均一な電解粗面化面が得られ、粗面化面がストリークスなどなく外観が均一で、必要な強度を持ち、耐熱性に優れ、耐インキ汚れ性の良好な素板が得られた。
【００７９】
これに対して、比較例である試料番号 III−１〜 III−３は、冷間圧延条件、または冷間圧延途中または圧延後の冷却条件が本発明の規定範囲外であることから、本発明規定範囲内のアルミニウム合金の化学成分、熱間圧延用加熱温度、熱間圧延条件であるにもかかわらず、支持体用素板の単体Ｓｉ量および０．５μｍ径以外の大きな単体Ｓｉ粒子個数が本発明の許容範囲外となってしまい、その結果、本発明に必要な特性のうち、必要な耐インキ汚れ性が得られなかったり、必要な引張強さ範囲外であったりした。個々の比較例については下記のとおりである。
【００８０】
比較例の試料番号 III−１は、前記冷間圧延において回復温度以上に達していないことによって、本発明の規定範囲よりも引張強さが高くなってしまう。
比較例の試料番号 III−２、 III−３は、前記冷間圧延において、全冷間圧延４パスを連続して行い、回復温度以上の冷間圧延温度を得られたにもかかわらず、最終冷間圧延後に急速冷却を行わず、ファンによる強制冷却により、十分な冷却がなされていなかったために、単体Ｓｉ量および０．５μｍ径以上の大きな単体Ｓｉ粒子個数が本発明許容範囲外となってしまうことによって、本発明に必要な特性のうち、必要な耐インキ汚れ性が得られなかった。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、粗面化面の均一性および外観の均一性が高く、粗面化処理によりストリークスや画質ムラ等の処理ムラが発生せず、必要な強度と曲げ加工性を兼備するための適切な範囲の引張強さとバーニング処理後の十分な耐力とを有し、耐インキ汚れ性の優れた平版印刷版用アルミニウム合金素板が提供される。