專利名稱：：平版印刷版用鋁合金板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種平版印刷版用鋁合金板，特別是涉及一種適合用于電化學(xué)蝕刻處理進(jìn)行的表面粗糙化，且制造時生產(chǎn)效率優(yōu)良的平版印刷版用鋁合金板及其制造方法。
背景技術(shù)：
：作為平版印刷版(包括膠版印刷版)的支撐體，一般采用鋁合金板，從提高感光膜的附著性與提高非圖像部的保水性觀點(diǎn)考慮，對該支撐體進(jìn)行表面粗糙化處理，但近年來，因制版適應(yīng)性或印刷性能優(yōu)良，且因巻材中連續(xù)處理成為可能等，因此，采用電化學(xué)蝕刻處理來對支撐體用鋁合金板表面進(jìn)行表面粗糙化的辦法得到了快速的發(fā)展。作為通過電化學(xué)蝕刻處理可以得到較均勻的電解表面粗糙化的鋁合金板，適合采用相當(dāng)于A1050(鋁純度99.5%)的材料或?qū)⑾喈?dāng)于A1050的材料作為基材并添加了少量的合金成分的材料，例如，含少量Pb的材料(日本特許公開8—337835號公報(bào))，以及含少量Cu、表層部的Cu濃度與較表層部深的區(qū)域的Cn濃度相比高的材料(日本特許公開2000—108534號公報(bào))已有人提出。以往，這些平版印刷版用鋁合金材料，通過對鑄錠進(jìn)行均質(zhì)化處理、熱軋后進(jìn)行冷軋，在冷軋的中途實(shí)施中間退火處理，從而使壓延板表面形成重結(jié)晶組織后，進(jìn)行二次冷軋，由此使電化學(xué)蝕刻處理時的凹坑的產(chǎn)生均勻，在進(jìn)行作為印刷版的處理時防止條紋的發(fā)生，但是，進(jìn)行中間退火不可避免帶來生產(chǎn)效率的降低與制造成本的加大，希望得以改善。作為熱軋后不進(jìn)行退火處理而進(jìn)行冷軋，從而制成平版印刷版用鋁合金板的方法，已提出了如下所述的方法，S卩，在由粗熱軋與精熱軋構(gòu)成的熱軋中，進(jìn)行將粗熱軋的開始溫度設(shè)定為450。C以上、壓延速度從開始道次為50m/分以上、壓下量為30mm以上或第一道次壓下率為30%中的任何一個軋制，將粗熱軋的終止溫度設(shè)定為300370°C，將接著進(jìn)行的精熱軋的終止溫度設(shè)定為28(TC以上，通過作為巻材進(jìn)行巻繞，從而控制板表面的重結(jié)晶的方法(日本特許公開11_335761號公報(bào))。
發(fā)明內(nèi)容為了省略中間退火，精熱軋終止后，必需在作為巻材巻繞的階段進(jìn)行重結(jié)晶，但為了得到均勻的電解粗糙化表面特性，重要的是所形成的重結(jié)晶粒徑不發(fā)生粗大化，與實(shí)施中間退火的材料同樣達(dá)到細(xì)微、均勻，而且，板表層部的重結(jié)晶程度達(dá)到均勻。本發(fā)明人等，以通過提高電解特性，在電解處理中能夠得到可形成均勻、細(xì)微的凹坑的平版印刷版用鋁合金材料為目的，以以往提出的材料作為基體，對其成分組成重新進(jìn)行探討的同時，對省略中間退火的制造方法進(jìn)行了試驗(yàn)和研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含有Pb、且表層部的Pb濃度與較比表層部深的區(qū)域的Pb濃度相比高的材料有效，而且，為了不實(shí)施中間退火來制造具有該組織形狀的鋁合金板，重要的是對粗熱軋的開始溫度、從粗熱軋終止至精熱軋開始之前的材料的保持、精熱軋的終止溫度的控制。本發(fā)明是基于上述發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步進(jìn)行了試驗(yàn)、探討的結(jié)果提出的，其目的在于提供一種平版印刷版用鋁合金板，根據(jù)該平版印刷版用鋁合金板，在精熱軋終止后作為巻材巻繞的階段，板表層部的重結(jié)晶程度均勻，重結(jié)晶粒子達(dá)到細(xì)微、均勻，且熱軋后能夠不進(jìn)行中間退火而冷軋至最終厚度，可在表層部得到合適的Pb濃縮度，并且電化學(xué)蝕刻處理時凹坑的發(fā)生均勻，在進(jìn)行作為印刷版的處理時，不會產(chǎn)生條紋。本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種能夠提高生產(chǎn)效率與降低制造成本的平版印刷版用鋁合金板的制造方法。本發(fā)明的上述目的的可通過以下方式實(shí)現(xiàn)。(1).一種平版印刷版用鋁合金板，其特征在于，所述鋁合金板含有Si:0.030.15%(質(zhì)量％，以下相同)、Fe:0.20.6%、Ti:0.0050.05%、Pb:230ppm，其余由鋁及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，且在與表層部的壓延方向相垂直的方向上的平均重結(jié)晶粒徑為50,以下、從表面至0.2pm深的表層部的Pb濃度為平均Pb濃度的100400倍。(2).如(1)所述的平版印刷版用鋁合金板，其特征在于，含0.05%以下的Cu。(3).如(1)或(2)所述的平版印刷版用鋁合金板，其特征在于，含有低于0.05%的Mg。(4).如(1)(3)中任一項(xiàng)所述的平版印刷版用鋁合金板，其特征在于，在基體中，粒徑110nm的析出物分布為400010000個/mm2、粒徑大于10pm的析出物分布為100個/mm2以下。(5).—種平版印刷版用鋁合金板的制造方法，其特征在于，在50061(TC的溫度區(qū)域?qū)ι鲜?1)(3)中任一項(xiàng)所述的鋁合金鑄錠進(jìn)行1小時以上的均質(zhì)化處理后，將開始溫度設(shè)定為430500。C、終止溫度設(shè)定為400°C以上而進(jìn)行粗熱軋，在粗熱軋結(jié)束后至精熱軋開始之前，將粗熱軋材料保持60300秒，從而使粗熱軋材料表面進(jìn)行重結(jié)晶，接著，進(jìn)行精熱軋，并在33(TC以上的溫度下終止精熱軋，進(jìn)行加工度為80%以上的冷軋。按照本發(fā)明，可提供在精熱軋終止后作為巻材巻繞的階段，板表層部的重結(jié)晶程度均勻，重結(jié)晶粒子細(xì)微、均勻，且在熱軋后能夠不進(jìn)行中間退火而冷軋至最終厚度，可在表層部得到合適的Pb濃縮度，并且電化學(xué)蝕刻處理時凹坑的發(fā)生均勻，在進(jìn)行作為印刷版的處理時不會產(chǎn)生條紋的平版印刷版用鋁合金板，以及提供更構(gòu)提高生產(chǎn)效率與降低制造成本的平版印刷版用鋁合金板的制造方法。具體實(shí)施例方式對本發(fā)明的平版印刷版用鋁合金板中所含成分的意義及限定理由加以說明。Fe生成AI—Fe類金屬間化合物，并且與Si共存而生成Al—Fe—Si類金屬間化合物，通過這些化合物的分散使重結(jié)晶組織細(xì)微化，這些化合物成為凹坑產(chǎn)生的起點(diǎn)，從而在電解處理時凹坑的形成均勻，且使凹坑的分布細(xì)微。Fe的優(yōu)選含量為0.20.6。/。的范圍，當(dāng)小于0.2%時，化合物的分布不均勻，從而使電解處理時凹坑的形成不均勻。當(dāng)大于0.6%時，生成粗大的化合物，降低表面粗糙化結(jié)構(gòu)的均勻性。Si與Fe共存而生成Al—Fe—Si類金屬間化合物，通過該化合物的分散使重結(jié)晶組織細(xì)微化，這些化合物成為坑產(chǎn)生的起點(diǎn)，從而在電解處理時坑的形成均勻，且使凹坑的分布細(xì)微。Si的優(yōu)選含量為0.030.15%的范圍，當(dāng)小于0.03%時，化合物的分布不均勻，從而使電解處理時凹坑的形成不均勻。當(dāng)大于0.15%時，生成粗大的化合物，且易發(fā)生單體Si的析出，從而降低表面粗糙化結(jié)構(gòu)的均勻性。Ti能夠使鑄錠組織細(xì)微，并使結(jié)晶粒子細(xì)微化，其結(jié)果，能夠使電解處理時凹坑的形成均勻，作為印刷版進(jìn)行處理時可防止條紋的發(fā)生。Ti的優(yōu)選含量為0.0050.05%的范圍，當(dāng)小于0.005%時，其效果小，當(dāng)大于0.05%時，生成AI—Ti類粗大的化合物，易使表面粗糙化結(jié)構(gòu)不均勻。還有，為使鑄錠組織細(xì)微化而同時添加Ti與B時，Ti的含量優(yōu)選為0.01%以下的范圍。Pb通過濃縮在表層部，起到電解處理時使凹坑細(xì)微化，提高凹坑形成的均勻性的功能，由此可以得到所希望的凹坑圖案。Pb的優(yōu)選含量為230ppm的范圍，當(dāng)小于2ppm時，其效果小，當(dāng)大于30ppm時，容易使表面粗糙化結(jié)構(gòu)不均勻。關(guān)于Pb的濃縮度，優(yōu)選從表面至0.2拜深的表層部的Pb濃度為平均Pb濃度的100400倍。Cu易固溶于鋁中，在0.05%以下的含量范圍內(nèi)，具有使凹坑細(xì)微化的效果。當(dāng)含量大于0.05%時，容易使電解處理時的凹坑粗大而不均勻。Mg與Si形成化合物，抑制作為單體Si的析出。當(dāng)其含量大于0.05%時，容易使電解處理時的凹坑不均勻。Mg更優(yōu)選的含量為0.010.03%的范圍。本發(fā)明的平版印刷版用鋁合金板的制造，可通過采用連續(xù)鑄造等對具有上述成分組成的鋁合金進(jìn)行鑄錠，對所得到的鑄錠進(jìn)行均質(zhì)化處理后，實(shí)施熱軋、冷軋來進(jìn)行，但最大的特征是，在由粗熱軋與精熱軋構(gòu)成的熱軋工序中，特定壓延開始溫度、壓延終止溫度、從粗壓延移動至精壓延的保持時間，并精壓延后，通過控制作為巻材巻繞時的重結(jié)晶粒子，在精熱軋后無需進(jìn)行中間退火而僅用冷軋，可制成規(guī)定厚度的板材。首先，對具有上述組成的鋁合金的鑄錠的壓延面表層進(jìn)行切削，除去成為條紋原因的不均勻組織后，在500610。C的溫度區(qū)域進(jìn)行1小時以上的均質(zhì)化處理。通過該均質(zhì)化處理，使固溶為過飽和狀態(tài)的Fe、Si均勻析出，電解處理時形成的蝕刻坑形成細(xì)微的圓形，從而提高耐印刷性。當(dāng)均質(zhì)化處理溫度低于50(TC時，F(xiàn)e、Si的析出不充分，凹坑圖案易變得不均勻。當(dāng)在大于610'C的溫度下進(jìn)行均質(zhì)化處理時，由于Fe的固溶量增大，其結(jié)果作為凹坑產(chǎn)生起點(diǎn)的細(xì)微析出物減少。當(dāng)均質(zhì)化處理的保持時間小于1小時時，F(xiàn)e、Si的析出不充分，容易使凹坑圖案不均勻，。熱軋，通常在熱軋生產(chǎn)線中，在粗壓延臺進(jìn)行粗熱軋后，將壓延材料移至精壓延臺，在精壓延臺進(jìn)行精熱軋，并將其作為熱軋材料巻繞成巻材而進(jìn)行，此時，在本發(fā)明中，將粗熱軋于430500。C的溫度下開始，于40(TC以上的溫度下結(jié)束，粗熱軋結(jié)束后，移至精加工臺，并在開始精熱軋之前，將粗熱軋材料保持60300秒，以使粗熱軋材料表面重結(jié)晶。另外，通過該粗熱軋終止后到精熱軋開始之前的保持，可以得到從表面至0.2pm深的表層部的Pb濃度達(dá)到平均Pb濃度的100400倍的上述Pb濃縮度。當(dāng)粗熱軋的開始溫度低于43(TC時，材料的變形阻力加大，壓延道次的次數(shù)增加，從而降低生產(chǎn)效率。當(dāng)溫度高于50(TC時，壓延中生成粗大的重結(jié)晶粒子，易生成筋狀的不均勻組織。當(dāng)粗熱軋的終止溫度低于40(TC時，通過粗熱軋終止后的保持帶來的重結(jié)晶不充分，難以得到均勻的表層組織，同時難以得到上述Pb的濃縮度。另外，當(dāng)粗熱軋終止后到精熱軋開始之前的保持時間低于60秒時，重結(jié)晶不充分，難以得到均勻的表層組織。另外，表層部的Pb濃度與平均Pb濃度之差小，難以得到上述Pb的濃縮度。當(dāng)保持時間大于300秒時，重結(jié)晶粒子成長，從而生成部分粗大的重結(jié)晶粒子，在熱軋終止階段難以得到細(xì)微的重結(jié)晶粒子的同時，難以得到上述Pb的濃縮度。接著，進(jìn)行精熱軋，并在32037(TC的溫度下終止精熱軋，作為巻材進(jìn)行巻繞。當(dāng)精熱軋的開始溫度低于40(TC時，該精熱軋的終止溫度變低，重結(jié)晶不充分，成為生成條紋的原因。當(dāng)精熱軋的終止溫度低于32(TC時，僅部分產(chǎn)生重結(jié)晶，成為生成條紋的原因。當(dāng)精熱軋的終止溫度高于37(TC時，重結(jié)晶粒子變得粗大，成為生成條紋的原因。在進(jìn)行上述熱軋后，通過作為巻材進(jìn)行巻繞，能夠使與精熱軋材料表層部的壓延方向的垂直的方向上的平均重結(jié)晶粒徑達(dá)到50pm以下，在精熱軋后能夠不實(shí)施中間退火僅用冷軋來制成規(guī)定厚度的板材，從而可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高及隨之而來的制造成本的降低，并且，在冷軋后的最終壓延材料中，使與表層部的壓延材料的壓延方向垂直的方向上的平均重結(jié)晶粒徑達(dá)到50)im以下，從而防止印刷版的面質(zhì)不勻。而且，在本發(fā)明中，優(yōu)選在基體中粒徑11(Him的析出物分布為400010000個/mm2、粒徑大于10pm的析出物分布為100個/mm2以下，通過該析出物分布，能夠提高電解處理時所形成的凹坑的均勻分散性。上述析出物分布，可通過將在上述50061(TC的溫度區(qū)域下1小時以上的均質(zhì)化處理?xiàng)l件、將開始溫度設(shè)定為43050(TC且將終止溫度設(shè)定為400°C以上的粗熱軋條件、將精熱軋終止后到精熱軋開始前保持60300秒的粗熱軋材料的保持條件進(jìn)行組合而得到。下面，將本發(fā)明的實(shí)施例與比較例進(jìn)行對比加以說明，從而驗(yàn)證本發(fā)明的效果。這些實(shí)施例是說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于此。實(shí)施例l、比較例l對具有表1所示組成的鋁合金進(jìn)行熔解、鑄造，對所得到的鑄錠的壓延面各切削5mm/單面，以使厚度達(dá)到500mm，對各鑄錠用表2所示的條件進(jìn)行均質(zhì)化處理、熱軋，并通過精熱軋使板厚達(dá)到3mm，巻繞成巻材。熱軋后不實(shí)施中間退火而進(jìn)行冷軋，得到板厚為0.3mm的冷軋板材。還有，在表l2中，對脫離本發(fā)明的條件者加下劃線。表l<table>complextableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>《備注》只有Pb單位采用ppm、其他采用質(zhì)量％表2<table>complextableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>《備注》保持時間粗熱軋終止后至精熱軋開始前的保持時間以冷軋材料作為試驗(yàn)材料，采用下列方法，測定在與壓延材料的表層部的壓延方向垂直方向上的平均重結(jié)晶粒徑，評價(jià)表層部的Pb濃縮度、析出物分布。將結(jié)果示于表3中。平均重結(jié)晶粒徑的測定對試驗(yàn)材料的表面進(jìn)行脫脂洗滌，并研磨成鏡面后，用派克氏液("一力一氏液)進(jìn)行陽極氧化，用光學(xué)顯微鏡的偏光模式進(jìn)行結(jié)晶粒觀察，用切斷法求出與壓延方向的垂直方向上的結(jié)晶粒徑。表層部的Pb濃縮度表層部的Pb濃度與內(nèi)部的Pb濃度的比較，可用二次離子質(zhì)量分析(SIMS)進(jìn)行Pb的深度分析(深度剖面測定)，通過表面的最高的Pb濃度的計(jì)數(shù)與內(nèi)部鋁基底中的計(jì)數(shù)之比求出。析出物分布通過掃描型電子顯微鏡(SEM)，用放大倍數(shù)500倍觀察各鋁合金板表面的反射電子線圖像。以一個視野的面積為0.04mm2，拍攝25個視野，對該照片進(jìn)行圖像解析，測定金屬間化合物的個數(shù)及粒徑。表3<table>complextableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>《備注》平均結(jié)晶粒徑在與表層部的壓延方向垂直的方向上的平均結(jié)晶粒徑另外，對冷軋材料進(jìn)行脫脂(溶液5%氫氧化鈉，溫度60°C，時間10秒)一中和處理(溶液10%硝酸，溫度2(TC，時間30秒)一交流電解表面粗糙化處理(溶液2.0%鹽酸，溫度25。C，頻率50Hz，電流密度60A/dm2，時間20秒)_剝黑膜(desmut)處理(溶液5%氫氧化鈉，溫度60°C，時間5秒)一陽極氧化處理(溶液30%硫酸，溫度20°C，時間60秒)，并進(jìn)行水洗、干燥后，切成一定大小作為試片。對各試片，觀察不勻狀態(tài)、有無條紋。另外，用掃描型電子顯微鏡(SEM)，用放大倍數(shù)500倍觀察表面，以視野面積為0.04mm2而進(jìn)行拍照，從所得到的照片評價(jià)未蝕刻部的發(fā)生、蝕刻坑的均勻性。將結(jié)果示于表4。有無不勻狀態(tài)的觀察用肉眼觀察試片的表面時，將觀察到不勻狀態(tài)者評價(jià)為不良(X)，未觀察到不勻狀態(tài)者評價(jià)為良好(〇)。有無條紋的觀察用肉眼觀察試片時，將觀察到條紋者評價(jià)為不良(X)，未觀察到條紋者評價(jià)為良好(〇)。對未蝕刻部發(fā)生的評價(jià)將未蝕刻部超過20%者評價(jià)為不良(X)，將未蝕刻部為20%以下者評價(jià)為良好(〇)。蝕刻坑(凹坑)的均勻性評價(jià)相當(dāng)于圓的直徑大于10|im的大坑對全部凹坑的面積比大于10%者評價(jià)為不良(X)，10%以下者評價(jià)為良好(〇)。表4<table>complextableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>如表4所示，根據(jù)本發(fā)明的試驗(yàn)材料14的任何一種中，均未發(fā)生不勻狀態(tài)、條紋，且電解處理后的蝕刻性優(yōu)良，形成了全面均勻的蝕刻坑。與此相比，試驗(yàn)材料5由于Pb量少，在電解處理中得不到充分的粗糙化表面，而試驗(yàn)材料6由于Pb量多，降低了粗糙化表面處理中凹坑的均勻性。試驗(yàn)材料7由于粗熱軋終止后至精熱軋開始前的保持時間長，因此重結(jié)晶粒子生長而產(chǎn)生了部分粗大的重結(jié)晶粒子，在熱軋終止階段得不到細(xì)微的重結(jié)晶粒子的同時，得不到規(guī)定的Pb濃縮度，另外，試驗(yàn)材料8由于粗熱軋終止后至精熱軋開始前的保持時間短，因此重結(jié)晶不充分，在板材的表層部得不到均勻的重結(jié)晶組織的同時，得不到規(guī)定的Pb濃縮度，而且產(chǎn)生不勻狀態(tài)、條紋，且蝕刻坑的均勻性也均差。試驗(yàn)材料9由于精熱軋的終止溫度低，不能充分進(jìn)行重結(jié)晶，生成了非重結(jié)晶部，因此產(chǎn)生了不勻狀態(tài)、條紋，且電解處理時凹坑的均勻性也差。試驗(yàn)材料10由于均質(zhì)化處理溫度低，因此Fe、Si的析出不充分，從而電解處理時的凹坑圖案不均勻，還產(chǎn)生了未蝕刻部。權(quán)利要求1.一種平版印刷版用鋁合金板，其特征在于，所述平版印刷版用鋁合金板含有Si0.03～0.15質(zhì)量％、Fe0.2～0.6質(zhì)量％、Ti0.005～0.05質(zhì)量％、Pb2～30ppm，其余由鋁及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，且在與表層部的壓延方向相垂直的方向上的平均重結(jié)晶粒徑為50μm以下、從表面至0.2μm深的表層部的Pb濃度為平均Pb濃度的100～400倍。2.按照權(quán)利要求1所述的平版印刷版用鋁合金板，其特征在于，含有0.05質(zhì)量。/。以下的Cu。3.按照權(quán)利要求1或2所述的平版印刷版用鋁合金板，其特征在于，含有低于0.05質(zhì)量％的Mg。4.按照權(quán)利要求13中任何一項(xiàng)所述的平版印刷版用鋁合金板，其特征在于，在基體中，粒徑11(Him的析出物分布為400010000個/mm2、粒徑大于l(Vm的析出物分布為100個/mm2以下。5.—種平版印刷版用鋁合金板的制造方法，其特征在于，在500610"C的溫度區(qū)域?qū)?quán)利要求13中任何一項(xiàng)所述的鋁合金的鑄錠進(jìn)行1小時以上的均質(zhì)化處理后，將開始溫度設(shè)定為43050(TC、終止溫度設(shè)定為40(TC以上而進(jìn)行粗熱軋，在粗熱軋終止后至精熱軋開始之前，將粗熱軋材料保持60300秒，從而使粗熱軋材料表面進(jìn)行重結(jié)晶，接著，進(jìn)行精熱軋，并在33(TC以上的溫度下終止精熱軋，進(jìn)行加工度為80%以上的冷軋。全文摘要本發(fā)明提供一種精熱軋后不進(jìn)行中間退火而冷軋到最終厚度而制造的，Pb濃縮至表層部，電解處理時凹坑的發(fā)生均勻，且進(jìn)行作為印刷版的處理時不產(chǎn)生條紋的平版印刷版用鋁合金板，其特征在于，所述平版印刷版用鋁合金板含有Si0.03～0.15％、Fe0.2～0.6％、Ti0.005～0.05％、Pb2～30ppm，其余由鋁及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，且在與表層部的壓延方向垂直的方向上的平均重結(jié)晶粒徑為50μm以下、從表面至0.2μm深的表層部的Pb濃度為平均Pb濃度的100～400倍。文檔編號B21B1/22GK101343707SQ20081012932公開日2009年1月14日申請日期2008年6月26日優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日發(fā)明者上杉彰男,扇博史,日比野淳,松浦睦申請人:富士膠片株式會社;住友輕金屬工業(yè)株式會社