(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金から成るリソグラフ印刷プレート支持体であって、前記アルミニウム合金が、以下の合金成分（重量％で）：
０．２％  ≦Ｆｅ≦０．５％、
０．４１％≦Ｍｇ≦０．７％、
０．０５％≦Ｓｉ≦０．２５％、
０．３１％≦Ｍｎ≦０．６％、
Ｃｕ≦０．０４％、
Ｔｉ≦０．０５％、
Ｚｎ≦０．０５％、
Ｃｒ＜０．００３％、
残余のＡｌ及び不可避不純物（各々最大０．０５％の量で合計が最大０．１５％となる）
から成ることを特徴とするリソグラフ印刷プレート支持体。
【請求項２】
前記アルミニウム合金が、以下のＭｎ含量（重量％で）：
０．５％  ≦Ｍｎ≦０．６％
を含むことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフ印刷プレート支持体。
【請求項３】
前記アルミニウム合金が、以下のＭｇ含量（重量％で）：
０．５％＜Ｍｇ≦０．７％
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のリソグラフ印刷プレート支持体。
【請求項４】
前記リソグラフ印刷プレート支持体が、０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリソグラフ印刷プレート支持体。
【請求項５】
２８０℃の温度で４分間にわたる焼付けプロセス後に、前記リソグラフ印刷プレート支持体が、１５０ＭＰａ超えの引張強度Ｒｍ、１４０ＭＰａ超えの耐力Ｒｐ０．２並びに曲げ疲労試験における少なくとも１９５０サイクルの、圧延方向に対して横断方向の曲げ疲労強度を有することを特徴とする請求項４に記載のリソグラフ印刷プレート支持体。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のリソグラフ印刷プレート支持体用アルミニウムストリップの製造方法であって、圧延インゴットを鋳造し、この圧延インゴットを必要に応じて４５０℃〜６１０℃の温度で均質化し、この圧延インゴットを２〜９ｍｍの厚さまで熱間圧延し、かつこのホットストリップを中間焼きなましを行なうか又は行なわずに、０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍの最終厚まで冷間圧延する、方法。
【請求項７】
中間焼きなましを０．５ｍｍ〜２．８ｍｍの中間厚で行ない、かつこの中間焼きなましがコイル内又は連続加熱炉内で２３０℃〜４７０℃の温度にて行なわれることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフ印刷プレート支持体の製造用アルミニウム合金並びに該アルミニウム合金から製造されたアルミニウムストリップ、該アルミニウムストリップの製造方法及びそのリソグラフ印刷プレート支持体の製造のための使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフ印刷プレート支持体の製造用アルミニウムストリップは非常に高品質でなければならないので、常に開発されている。アルミニウムストリップは複雑な特性プロファイルを満たさなければならない。そのためアルミニウムストリップは、リソグラフ印刷プレート支持体の製造中に電気化学的粗面化を受ける。この粗面化プロセスは、最高処理速度でストリーキング（streaking）効果のない非構造外観を確保しなければならない。アルミニウムストリップの粗面化構造の目的は、感光層（従って照射される）を印刷プレート支持体に永久的に張り付けられるようにすることである。感光層を２２０℃〜３００℃の温度及び３〜１０分間にわたって焼き付ける。焼付けの時間と温度の典型的な組合せは、例えば、１０分間２４０℃又は４分間２８０℃である。そして印刷装置に印刷プレート支持体を取り付けられるように、印刷プレート支持体を容易に取り扱うこともできなければならない。従って、焼付けプロセス後の印刷プレート支持体の軟化は、あまり目立たないかもしれない。焼付けプロセス前の最大引張強度は、焼付けプロセス後の引張強度が十分に高くなるようにし得る。しかしながら、焼付けプロセス前の高い引張強度はアルミニウムストリップのアラインメント、すなわち、印刷プレート支持体を形成するための処理前のアルミニウムストリップの「コイルセット（coil-set, Coil-Sets（英、独訳））」の排除を妨げる。さらに、最大印刷面積を有する印刷機の使用がますます増えているので、もはや印刷プレート支持体を圧延方向に対して縦方向に取り付ける必要はなく、特大の印刷幅を提供するように圧延方向に対して横断方向に取り付けなければならない。これは、印刷プレート支持体の曲げ疲労強度が、圧延方向に対して横断方向にますます重要になっていることを意味する。その粗面化能力、その耐熱性、焼付けプロセス前後の機械的特性並びにその圧延方向に対して縦方向の曲げ疲労強度に関してアルミニウムストリップの特性を最適化するため、圧延方向に対して縦方向の高い曲げ疲労強度と十分な熱安定性を併せ持つ良い粗面化能力を特徴とするリソグラフ印刷プレート支持体製造用ストリップが、本出願人を端緒とする特許文献１から知られている。しかしながら、増大する印刷機のサイズ及びその結果必要とされる印刷プレート支持体の拡大化のため、アルミニウムストリップの粗面化能力に悪影響を与えることなく、アルミニウム合金の特性及び該アルミニウム合金製の印刷プレート支持体の特性を圧延方向に対して横断方向の軟化について改善することが必要になってきた。
【０００３】
特許文献２（これも本出願人を端緒とする）から、０．４重量％〜１重量％の高い鉄含量と、相対的に高いマンガン含量及び最高０．３重量％までのマグネシウム含量とを併せ持つことも知られている。このアルミニウム合金を用いて、耐熱性及び焼付けプロセス後の圧延方向に対して縦方向の曲げ疲労強度を改善することができた。しかしながら、以前は０．３重量％より高い特にマンガン及びマグネシウムの含量は、アルミニウム合金の粗面化能力に関して問題があると想定された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第１０６５０７１号明細書
【特許文献２】国際公開第２００７／０４５６７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このことに基づき、本発明の根底にある目的は、粗面化特性を損なうことなく、圧延方向に対して横断方向の曲げ疲労強度が改善され、かつ耐熱性が改善された印刷プレート支持体の製造を可能にするアルミニウム合金及びアルミニウムストリップを提供することである。同時に、本発明は、特に横断方向に取り付ける予定のリソグラフ印刷プレート支持体の製造によく適合したアルミニウムストリップの製造方法を提供するという課題に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の教示によれば、リソグラフ印刷プレート支持体の製造用アルミニウム合金の上記目的は、該アルミニウム合金が、以下の合金成分（重量％で）：
０．２％  ≦Ｆｅ≦０．５％、
０．４１％≦Ｍｇ≦０．７％、
０．０５％≦Ｓｉ≦０．２５％、
０．３１％≦Ｍｎ≦０．６％、
Ｃｕ≦０．０４％、
Ｔｉ＜０．１％、
Ｚｎ≦０．１％、
Ｃｒ≦０．１％、
残余のＡｌ及び不可避不純物（各々最大０．０５％の量で合計が最大０．１５％となる）
を含むという点において達成される。
【０００７】
全体的に非常に低い割合のマンガン及びマグネシウムを含む、リソグラフ印刷プレート支持体の製造のために以前使用されていたアルミニウム合金とは対照的に、本発明のアルミニウム合金は、少なくとも０．３１重量％という高いマンガン含量と、０．４１〜０．７重量％という相対的に高いマグネシウム含量とを併せ持つ。結果として、本発明のアルミニウム合金は、高いマンガン及びマグネシウム含量の組合せのため、圧延方向に対して横断方向の非常に良い曲げ疲労強度を示すだけではない。優れた耐熱性のため、本発明のアルミニウム合金から製造された印刷プレート支持体は容易に取り扱うことができ、かつ製造プロセス中に焼付けプロセス前後の機械的特性を保証するためのプロセス信頼性が特に高い。許容される高いマンガン及びマグネシウム値にもかかわらず、予想に反して、専門家は粗面化能力に関する何の問題にも遭遇しなかった。
【０００８】
良い粗面化挙動は、本発明のアルミニウム合金に０．０５重量％〜０．２５重量％の量で含まれるケイ素によってももたらされる。電気化学的粗面化又はエッチング中、本発明に従うＳｉ含量は、感光性ワニスの最適な吸収を保証するように多数の十分に深い凹所を確実に生じさせる。
【０００９】
銅は、粗面化プロセス中の不均質な構造を回避するように最大０．０４重量％に制限されるべきである。融成物の細粒化のためにアルミニウム合金に組み込まれるチタンは、０．１重量％より高い含量で粗面化中に問題を引き起こす。亜鉛及びクロムの含量は、粗面化の結果に悪影響を与えるので、最大０．１重量％の量で存在するべきである。
【００１０】
本発明のアルミニウム合金の第一の実施形態によれば、アルミニウム合金が以下のＭｎ含量（重量％で）：
０．５％≦Ｍｎ≦０．６％
を含むので、アルミニウム合金の耐熱性をさらに高めることができる。
【００１１】
また、より高いマンガン含量は、耐熱性のさらなる改善をもたらす、すなわち焼付けプロセス後の軟化を少なくするのみならず、同時に、選択された製造方法に関して、圧延方向に対して横断方向の曲げ疲労強度を安定化することも分かった。この効果は０．５重量％〜０．６重量％のマンガン含量で特に顕著である。
【００１２】
本発明のアルミニウム合金の次の実施形態によれば、前記合金は、以下のＭｇ含量（重量％で）：
０．５％≦Ｍｇ≦０．７％
を有するので、この場合も圧延方向に対して横断方向の曲げ疲労強度を高めることができる。より高い、例えば少なくとも０．５重量％のマンガン含量で、又は少なくとも０．５重量％のマグネシウム含量との組合せでも、対応するアルミニウム合金製のアルミニウムストリップの電気化学的粗面化能力に関して何の問題も観察されなかった。
【００１３】
既に述べたように、Ｔｉ、Ｚｎ及びＣｒは、粗面化の結果に悪影響を及ぼすことがあり、原則として、アルミニウムストリップにストリーキング効果を及ぼし得る。そこで、本発明のアルミニウム合金は、以下の合金成分（重量％で）：
Ｔｉ≦０．０５％、
Ｚｎ≦０．０５％、
Ｃｒ＜０．０１％
を含むので、粗面化中のプロセス信頼性について、ひいてはその印刷プレート支持体のためのその使用に関して、さらに改善され得る。
【００１４】
本発明の第二の教示によれば、上記目的は、０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍの厚さを有する、本発明のアルミニウム合金から成るリソグラフ印刷プレート支持体の製造用アルミニウムストリップによって達成される。本発明のアルミニウムストリップは、その優れた粗面化能力を特徴とするのみならず、非常に良い耐熱性と中程度の引張強度値のため、印刷プレート支持体が横断方向に取り付けられている特大印刷装置の使用に関して最適化された取扱い能力を保証する。とりわけ、本発明のアルミニウムストリップの圧延方向に対して横断方向の優れた曲げ疲労強度がこの能力を増大させる。
【００１５】
本発明のアルミニウムストリップのさらなる実施形態によれば、２８０℃の温度で４分間にわたる焼付けプロセス後に、前記ストリップは、１５０ＭＰａ超えの引張強度Ｒｍ、１４０ＭＰａ超えの耐力Ｒｐ０．２並びに曲げ疲労試験における少なくとも１９５０サイクルの、圧延方向に対して横断方向の曲げ疲労強度を有する。本発明のアルミニウムストリップは、非常に良い耐熱性を示すので、例えば「コイルセット」を補正し、同時に特大印刷装置で使用中に優れた取扱い能力及び安定性を可能にするように、通常の方法パラメーターを用いた理想的な処理範囲において焼付けプロセス前の引張強度値を調整することができる。
【００１６】
アルミニウム合金及びそれから製造されたアルミニウムストリップの上記特性プロファイルのため、本発明の第三の教示によれば、上記目的は、リソグラフ印刷プレート支持体を製造するための本発明のアルミニウムストリップの使用によっても達成される。
【００１７】
最後に、本発明の第四の教示によれば、本発明のアルミニウム合金から成るリソグラフ印刷プレート支持体用アルミニウムストリップの製造方法であって、圧延インゴットを鋳造し、この圧延インゴットを必要に応じて４５０℃〜６１０℃の温度で均質化し、この圧延インゴットを２〜９ｍｍの厚さまで熱間圧延し、かつこのホットストリップを中間焼きなましを行なうか又は行なわずに、０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍの最終厚まで冷間圧延する方法によって上記目的が達成される。中間焼きなましを行なう場合、その次の最終厚まで行なわれる冷間圧延プロセスによって、最終圧延状態のアルミニウムストリップの所望の最終強度が達成されるように、中間焼きなましプロセスを行なう。
【００１８】
好ましくは中間焼きなましを０．５ｍｍ〜２．８ｍｍの中間厚で行ない、この中間焼きなましはコイル内又は連続加熱炉内で２３０℃〜４７０℃の温度にて行なわれる。この中間焼きなましの結果として、中間焼きなましを行なうときのストリップの厚さに応じて、最終圧延状態のアルミニウムストリップの最終強度を調整することができる。製造コストをできるだけ安価に維持するように、好ましくは終結の焼きなましプロセスを省くことができる。
【００１９】
今述べたパラメーターと併せて、本発明のアルミニウム合金のため、圧延方向に対して横断方向の曲げ疲労強度が非常に高く、同時に、必須の焼付けプロセスによって引き起こされるアルミニウムストリップの軟化が減少する。結果として、本発明の方法によって、優れた粗面化能力に加えて、優れた耐熱性と圧延方向に対して横断方向の高い曲げ疲労強度をも併せ持つ印刷プレート支持体を提供することができる。
【００２０】
今や本発明のアルミニウム合金、本発明のアルミニウムストリップ、その使用及びアルミニウムストリップの製造方法を提供及び開発するための多数の可能性がある。この目的のため、請求項１、６及び９に従属する請求項並びに図面と共に実施形態の記述を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】曲げ疲労強度を決定するために使用した装置の概略断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
下表１は、参照アルミニウム合金Ｒｅｆ並びに同様に調査した本発明のアルミニウム合金Ｉ６及びＩ７の合金組成を示す。表１中の組成値は重量％で示してある。
【００２３】
【表１】
0005537652.tif 000002
【００２４】
本発明の合金Ｉ６及びＩ７は、参照アルミニウム合金に比べてずっと高い０．５重量％というマンガン含量を含む。Ｍｇ含量は、０．４１重量％から０．６重量％まで異なった。今述べた組成を有するアルミニウム合金から圧延インゴットを鋳造した。この圧延インゴットを次に４５０℃〜６１０℃の温度で均質化し、４ｍｍのホットストリップ厚まで熱間圧延した。０．３ｍｍの最終厚までの冷間圧延は、中間焼きなましがある場合とない場合で行ない、中間焼きなましは０．９〜１．２ｍｍ、好ましくは１．１ｍｍのストリップ厚で行なった。中間焼きなまし中、２種の異なる温度範囲、具体的には３００℃〜３５０℃及び４００℃〜４５０℃の温度範囲を使用した。
【００２５】
今述べた方法に従って製造したアルミニウムストリップを印刷プレート支持体の製造に対する適合性を調べるため、電気化学的粗面化に供した。驚くべきことに、かつ専門家の予想に反して、本発明のアルミニウム合金の相対的に高いマグネシウム及びマンガン含量でさえも、粗面化プロセス後に如何なるストリーキング効果に関してもネガティブな徴候は観察されなかった。従って、本発明のアルミニウム合金は全て非常に良い又は良い粗面化挙動によって特徴づけられる。粗面化試験の結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
0005537652.tif 000003
【００２７】
表３は、曲げ疲労試験の結果並びに中間焼きなましの厚さ及び中間焼きなましの温度範囲の関連値を示す。
【００２８】
【表３】
0005537652.tif 000004
【００２９】
表３が明白に示すように、最終圧延状態でも焼付け状態でも参照合金に比べて、可能な曲げサイクル数をかなり増やすことができた。焼付け状態における圧延方向に対して横断方向の曲げサイクルの最小数である２３００サイクルで、参照合金より１．８倍大きい。このように本発明のアルミニウム合金は、印刷装置内で圧延方向に対して横断方向に取り付けられる特大印刷プレート支持体の製造に特によく適合している。
【００３０】
高いマンガン含量によって耐熱性も改善され、特に引張強度及び耐力のより高い値という形で顕著だった。合金例の機械的特性を表４に示す。ＥＮ規格に準拠してこれらの特性を測定した。
【００３１】
【表４】
0005537652.tif 000005
【００３２】
値Ｒｍ及びＲｐ０．２に対する中間焼きなましの影響は明白である。引張強度Ｒｍ及び耐力Ｒｐ０．２の最高値は、試験５．１、６．１及び７．１で見られる。これは、中間焼きなましを行なわないストリップの製造に起因すると考えられる。０．９ｍｍ〜１．２ｍｍ、好ましくは１．１ｍｍでの中間焼きなましは、焼付けプロセス後に引張強度及び耐力の中程度の値を与えた。参考例５．３、実施例６．３及び７．３によって実証されるように、この場合も中間焼きなまし温度が上昇するにつれて、これらの値が減少した。
【００３３】
試験Ｒにおいて、同一の中間焼きなまし温度で本発明のアルミニウムストリップでは中間焼きなましのためにより薄い厚さを選択したが、本発明のアルミニウムストリップの引張強度Ｒｍ及び耐力Ｒｐ０．２の全ての測定値は、参照合金の以前に得られた値をかなり上回っている。
【００３４】
ここで、図１ａは、可能な曲げ疲労サイクル数を決定するために用いた曲げ疲労装置１の概略図を示す。曲げ疲労装置１は、曲げ疲労試験中、可動部３が回転運動によって固定部４上で前後に動かされるように固定部４上に配置された可動部３から成るので、固定されたサンプル２は、サンプルの伸長方向に対して直角の曲げを受ける（図１ｂ）。圧延方向に対して横断方向の曲げ疲労強度を調べるため、本発明のアルミニウムストリップから圧延方向に対して単に横断方向にサンプルを切り取って曲げ疲労装置１に取り付けなければならない。可動部３、固定部４の半径は３０ｍｍである。可動部３の開始位置に達すると曲げサイクルが終結する、曲げサイクル数を測定した。
【００３５】
本発明の合金の曲げ疲労強度の測定は、曲げサイクル数が一般的にマンガン及びマグネシウム含量が多いほど増加し得ることを明白に示し、中間焼きなましプロセスを行なわなくても、サンプルにクラックが生じるまで、高い曲げサイクル数が得られた。特に、中間焼きなましを行なった場合に最終圧延状態で得られた曲げサイクル数は、より高いマンガン及びマグネシウム含量にて焼付け状態で得られた曲げサイクル数に有意に近かった。この点で、本発明のアルミニウムストリップの機械的特性に対するマンガン及びマグネシウム含量のポジティブな効果を観察することができた。
【図１】
0005537652.tif 000006