(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｆｅ：０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｓｃ：０．００３〜０．２％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、円相当径で２０Å以上の、ＡｌＳｃ系の金属間化合物が面内で５００個／ｍｍ２以上分散していることを特徴とする平版印刷版用アルミニウム合金材。
【請求項２】
質量％で、Ｆｅ：０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｓｃ：０．００３〜０．２％を含有し、更に、Ｚｒ、Ｙ、Ｈｆの一種以上を、合計質量％で０．００３〜０．１％含み、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、円相当径で２０Å以上の、ＡｌＳｃ系と、ＡｌＺｒ系、ＡｌＹ系およびＡｌＨｆ系の１種以上の金属間化合物が面内で５００個／ｍｍ２以上分散していることを特徴とする平版印刷版用アルミニウム合金材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予め感光層が形成され、現像処理した後に、そのまま或いは感光層の焼き付け処理をして用いられるＰＳ版に使用される平版印刷版用アルミニウム合金材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
平版印刷では、予め感光層が形成され、現像処理した後に、そのまま或いは感光層の焼き付け処理をして用いられるＰＳ版が幅広く使用されており、該ＰＳ版は、感光剤が塗布される粗面を有している。該印刷版は、その構成材料として電解エッチング性に優れる１０５０系のアルミニウム合金が広く用いられている。このＰＳ版は、上記アルミニウム合金を用いて所定の製造工程を経て製造されるものである。先ず上記感光剤の塗布に先立っては表面処理が施されている。この表面処理は、電解エッチングによって印刷版表面を粗面化処理した後、陽極酸化皮膜処理するものであり、また粗面化処理前には、脱脂等を目的として苛性処理等の洗浄がなされる。
【０００３】
上記粗面化処理は、感光層の形成において印刷版に感光剤が密着して固定されるように行うものであり、この密着性は印刷版としての性能に影響する。すなわち、粗面化表面に未エッチング部があったり、粗面化により形成されるピットの分布が不均一だったりすると印刷版としての性能に悪影響が生じるため良好な粗面状態を得ることが必要になる。
さらに、上記粗面化処理後には感光剤の塗布がなされ、現像処理がなされる。現像処理後は２百数十℃程度で加熱する焼き付け処理（バーニングともいわれる）がなされる。この焼き付け処理により、現像で溶け残った感光膜が硬化し印刷における耐磨耗性や密着性が向上し耐刷性は向上する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アルミニウム合金材料は、上記した焼き付け処理において熱軟化しやすく、極端な場合には版切れを生じる場合がある。このため、従来から、耐刷性の向上が期待されるなかで熱軟化の少ない材料が求められている。その一つとしてＺｒを添加した合金材料が提案されている（特開昭５９−１５３８６１号等）。そして、本発明者の研究により、Ｚｒの添加により焼き付け処理（例えば２６０℃〜２９０℃で１０分）に対する充分な耐熱軟化性を得るためには０．１％を越えた比較的多量のＺｒを添加する必要があることが分かった。しかしながら、０．１％を越えるようなＺｒ添加量では、鋳造時に粗大な金属間化合物が形成されたり、または、組織が層状化するなどの変化により電解エッチング表面に粗大なピットが形成されたり、或いは、層状化した組織により筋欠陥が生じる場合があり、粗面化処理において悪影響が生じることが判明した。したがって、Ｚｒの添加により電解エッチング性を損なうことなく耐熱軟化性を向上させることは困難である。そこで本発明者は、粗面化処理における電解エッチング性を損なうことなく熱軟化性を改善することができる合金成分について鋭意研究し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、耐熱軟化性及び電解エッチング性に優れる平版印刷版用アルミニウム合金材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】
上記課題を解決するため本発明の平版印刷版用アルミニウム合金材のうち請求項１記載の発明は、質量％で、Ｆｅ：０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｓｃ：０．００３〜０．２％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、円相当径で２０Å以上の、ＡｌＳｃ系の金属間化合物が面内で５００個／ｍｍ２以上分散していることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の平版印刷版用アルミニウム合金材の発明は、質量％で、Ｆｅ：０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｓｃ：０．００３〜０．２％を含有し、更に、Ｚｒ、Ｙ、Ｈｆの一種以上を、合計質量％で０．００３〜０．１％含み、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、円相当径で２０Å以上の、ＡｌＳｃ系と、ＡｌＺｒ系、ＡｌＹ系およびＡｌＨｆ系の１種以上の金属間化合物が面内で５００個／ｍｍ２以上分散していることを特徴とする。
【０００９】
以下に、本発明で規定した成分等の限定理由を述べる。なお、成分含有量はいずれも質量％で示される。
【００１０】
Ｆｅ：０．１〜０．６％
ＦｅはＡｌＦｅ系の金属間化合物を形成し材料の強度を増加させる。また、電解エッチングの起点となる。ただし、０．１％未満であると、これらの作用が得られなくなる。一方、０．６％を越えて含有すると、鋳造時に粗大晶析出物を形成して電解エッチングにおけるピットを粗大化させる。これらのため、Ｆｅ含有量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で下限を０．２％、上限を０．４％とするのが望ましい。
【００１１】
Ｓｉ：０．０１〜０．２％
ＳｉはＡｌＦｅＳｉ系の金属間化合物を形成し、熱間圧延時の再結晶粒を微細化し強度を増加させる。０．０１％未満では、この作用が不足し結晶粒が粗大化してしまう。また、高純度地金を使用する必要がありコスト高となってしまう。一方、０．２％を越えて含有すると、粗大なＳｉの析出物が電解エッチングのピットを粗大化させてしまう。これらのため、Ｓｉ含有量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で下限を０．０４％、上限を０．１０％とするのが望ましい。
【００１２】
Ｓｃ：０．００３〜０．２％
ＳｃはＡｌＳｃ系金属間化合物として材料中に晶析出し、転位の開放或いは再結晶を抑制させる作用があり、少量の添加により熱軟化性を向上させる。また、微細に析出したＡｌＳｃ系金属間化合物が電解エッチングピットの起点となり、ピットを微細化させて電解エッチング性を向上させる作用もある。ただし、０．００３％未満では耐熱軟化性を向上する効果及び電解エッチングのピットを微細化する効果が得られない。一方、０．２％を越えて含有すると、粗大なＳｃＡｌ３の金属間化合物が形成され、電解エッチング粗面を不均一化させる。これらのため、Ｓｃの含有量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で下限を０．０１％超、上限を０．１％とするのが望ましい。
【００１３】
Ｚｒ，Ｙ，Ｈｆ：０．００３〜０．１％
前記Ｓｃに加えて、更に、Ｚｒ、Ｙ、Ｈｆの一種以上を添加すると、より優れた熱軟化性及び電解エッチング性が得られる。ただし、合計量０．００３％未満では、耐熱軟化性及び電解エッチング性を向上させる効果が十分に得られない。一方、合計量０．１％を越えて含有すると、粗大な金属間化合物が形成され、電解エッチング粗面を不均一化させる。これらの理由によりこれら成分の合計量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で合計量の下限を０．０１％超、上限を０．０５％とするのが望ましい。
【００１４】
金属間化合物：円相当径２０Å以上、分散数５００個／ｍｍ２以上
ＡｌＳｃ系、ＡｌＺｒ系、ＡｌＹ系およびＡｌＨｆ系の金属間化合物は、電解エッチングの起点になって電解エッチング性を向上させることができる。ただし、円相当径で２０Å未満の金属間化合物は電解エッチングの起点となり難い。また、電解エッチング性を効果的に向上させるためには円相当径で２０Å以上の金属間化合物が相当数分散していることが必要であり、面内で５００個／ｍｍ２未満では、耐熱軟化性及び電解エッチング性を向上させる効果が十分に得られない。また、上記金属間化合物は、５μｍを越える粗大粒子は電解エッチングピットを粗大化させるため円相当径で５μｍ以下とするのが望ましい。
【００１５】
（不可避不純物）
上記した添加成分の他に、本発明の合金では不可避的な不純物を含むことができる。該不可避不純物としてはＣｒ、Ｇａ、Ｐｂ、Ｖ、Ｎｉなどがあげられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のアルミニウム合金材は、常法または公知の製造方法を組み合わせることによっても製造することができる。
【００１７】
以下に、本発明の合金材を得るための製造過程について説明する。
先ず、本発明の材料となるアルミニウム合金は、常法により溶製することができ、例えば前記成分範囲内になるように成分調整し、鋳造することにより得ることができる。その後、従来法では５５０℃超で均質化処理を行って成分の均質化等を図っている。ただし、本発明の合金板を得る工程では、均質化処理の温度が５５０℃を越えると金属間化合物粒子は粗大化しやすくなるので、５５０℃以下、すなわち３５０〜５５０℃で均質化処理するのが望ましい。処理時間は１時間以上が望ましい。金属間化合物粒子の大きさの点からは均質化処理の温度が高いほど、短時間での処理とする必要がある。また、均質化処理なしとすることもできる。
所定の成分を有するアルミニウム合金は、熱間圧延→冷間圧延の工程を経てアルミニウム合金薄板とすることができる。なお、上記工程では適宜、焼鈍工程を設けることもできる。上記工程を経ることにより得られるアルミニウム合金薄板は、アルミニウム合金材として用いられる。
【００１８】
合金材には、前述したように通常は、感光剤の塗布に先立って表面清浄がなされる。表面清浄では、一般に前述したように表面に付着している油、汚れ等の除去を目的に洗浄がなされる。この洗浄は、通常は苛性ソーダを用いた苛性処理によってなされる。ただし、本発明としては酸処理、その他の処理を含むものであってもよく、また苛性処理を含まない処理からなるものであってもよく、要は洗浄を目的とする処理過程であればよい。なお、洗浄に用いる溶液や洗浄の手順、条件等については本発明としては特に限定されるものではなく、常法により行うことができる。また、上記洗浄工程と合わせて、または上記洗浄工程を経ることなく機械研磨によって表面清浄を行うものであってもよい。
【００１９】
表面の清浄化がなされたアルミニウム合金材には、その後、表面を粗面化するために粗面化処理がなされる。この粗面化処理は、電解エッチングにより行われる。この粗面化は後述する感光剤を印刷版表面に強固に固定することを目的として行われる。本発明では、この電解エッチングの条件は特に限定されるものではなく、常法により行うことができる。
本発明の材料は、電解エッチング性に優れており、該エッチングによって、未エッチング部が少なく、均一なピットが形成された粗面が得られる。
【００２０】
さらに、上記合金材には通常、粗面化処理後に、防食、耐摩耗のために陽極酸化皮膜を形成する。この皮膜処理は常法により行うことができ、本発明として製造条件、皮膜の性状について特に限定されるものではない。陽極酸化皮膜形成後には、その表面に所望の感光剤を塗布する。この感光剤の種別も本発明としては限定されるものではなく、公知の感光剤を使用することができる。また、感光剤の塗布に用いられる装置や塗布方法、塗布量についても適宜選定される。
感光剤の塗布後は現像処理がなされる。現像処理は既知の方法により行うことができ、本発明としては特にその内容は限定されない。
現像後は、所定の加熱温度、加熱時間において焼き付け処理がなされる。該温度は、通常２００〜２８０℃、５〜２０分で行われる。ただし、本発明としては、この条件に限定されるものではない。
本発明では、上記焼き付け処理においては熱軟化が少なく、耐熱軟化性に優れている。
【００２１】
【実施例】
以下に、本発明の一実施例を説明する。
表１に示す組成でアルミニウム合金を溶解鋳造し、得られたスラブの表面を面削した。ついで、３５０〜５５０℃、１時間以上で均質化処理を行い、熱間圧延、冷間圧延を経てアルミニウム合金板（供試材）を得た。
【００２２】
［熱軟化性］
各供試材を３３０℃で１０分間加熱した後、通常の方法で強度測定した。熱処理前の前記材料強度と熱処理後の材料強度の差が１０Ｎ／ｍｍ２未満を◎、１０Ｎ／ｍｍ２以上で２０Ｎ／ｍｍ２未満を○、２０Ｎ／ｍｍ２以上で３０Ｎ／ｍｍ２未満を△、３０Ｎ／ｍｍ２以上を×とし、その結果を表１に示した。
【００２３】
［電解エッチング性］
各供試材に対し、弱アルカリ性の２％界面活性剤水溶液、５０℃で３０秒間脱脂処理し、１０秒間の水洗を行い、１０％、５０℃のＮａＯＨで１０秒間エッチングし、１０秒間の水洗を行い、１０％硝酸で１０秒間のデスマット処理を行い、１０秒間の水洗を行った。ついで、２％塩酸水溶液、２５℃、６０Ａ／ｄｍ２、６０Ｈｚの正弦波で３０秒電解エッチング処理し、１０秒間水洗した。更に、５０℃の１０％硝酸に１５秒間浸漬し、１０秒間水洗し、１２０℃で１５分間乾燥した。この試料の表面を５００倍の電子顕微鏡観察した。円相当径が１０μｍを越えるピットの面積率が２％未満を◎、２％以上で５％未満を○、５％以上で１０％未満を△、１０％を越えるものを×として判定した。この結果は電解エッチング性として表１に示した。円相当径が１０μｍを越えるピットが多く存在すると、感光剤の密着固定性に悪影響がある。したがって、このようなピットは少ないほど電解エッチング性に優れていることになる。
【００２４】
［金属間化合物］
各供試材の表面の２０箇所を５万倍の透過電子顕微鏡観察し、金属間化合物の大きさ及び個数を測定した。また、金属間化合物の種類はＸ線分析により特定した。円相当径で２０Å以上のＡｌＳｃ系又はＡｌＺｒ系、ＡｌＹ系、ＡｌＨｆ系の金属間化合物が５００個／ｍｍ２以上分散している場合を○、５００個／ｍｍ２未満の場合を×とし、その結果を表１に示した。
【００２５】
【表１】
0003964661.tif 000002
【００２６】
上記表１に示すように、本発明の供試材（実施例）は、加熱処理における強度低下が少なく耐熱軟化性に優れており、さらに電解エッチング性にも優れている。一方、比較例では、耐熱軟化性に優れているものでも電解エッチング性には劣っており、耐熱軟化性、電解エッチング性ともに優れているものは存在しない。
すなわち、本発明において初めて耐熱軟化性、電解エッチング性ともに優れたた平版印刷版用アルミニウム合金材が得られることが明らかになっている。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の平版印刷版用アルミニウム合金材によれば、質量％で、Ｆｅ：０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｓｃ：０．００３〜０．２％を含有し、所望によりＺｒ、Ｙ、Ｈｆの一種以上を、合計質量％で０．００３〜０．１％含み、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、円相当径で２０Å以上の、ＡｌＳｃ系の金属間化合物又はＡｌＳｃ系と、ＡｌＺｒ系、ＡｌＹ系およびＡｌＨｆ系の１種以上の金属間化合物が面内で５００個／ｍｍ２以上分散しているので、電解エッチング性を損なうことなく耐熱軟化性を向上させることができ、電解エッチング性、耐熱軟化性ともに優れている。