(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｆｅ：０．１〜１．０％、Ｓｉ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｎｉ：０．００１〜０．１％、Ｃｕ：０．００１〜０．１％、希土類元素０．００１〜０．１％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなることを特徴とする平板印刷版用アルミニウム合金材
【請求項２】
さらに、質量％で、Ｚｒ：０．０１〜０．１％を含有することを特徴とする請求項１記載の平板印刷版用アルミニウム合金材
【請求項３】
希土類元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍの１種または２種以上からなることを特徴とする請求項１または２に記載の平板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版に使用される平板印刷板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支持体を有している。該支持体は、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おり、最近では、強度が高くて、傷が付き難く、印刷機胴に取り付けた際に胴切れし難い、Ｍｎを０．９〜１．５％程度含有する、ＪＩＳ  Ａ３１０３等の３０００系のＡｌ−Ｍｎ合金も用いられるようになってきている。
【０００３】
上記ＰＳ版は、上記アルミニウム合金材を用いて所定の製造工程を経て製造されるものであるが、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、通常は電解エッチングによって支持体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。しかし、一般の３０００系材料は、電解エッチング処理において大きく不均一なピットが形成されやすい傾向にあり、電解エッチング処理して用いることを困難にしている。したがって、現行ではＡｌ−Ｍｎ系合金を用いる場合には、ブラシ研磨等の機械的前処理により粗面化しており、電解エッチングのような微細で均一な粗面が得られない。このため、Ａｌ−Ｍｎ系合金を用いたＰＳ版は、感光剤の密着性が低かったり、耐刷性が劣るなどして印刷版としての性能が劣るという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した３０００系合金は上記したように強度面で優位性があり、ＰＳ版用支持体での使用の増大が見込まれるが、上記のようにエッチング性では劣っており、これを改善することが求められている。具体的には、電解エッチング処理した粗面状態で、（１）粗面化表面に未エッチングが少ないこと、（２）電解エッチング処理によるピットが均一なこと、が求められている。
【０００５】
本発明者の研究から、アルミニウム合金材におけるＭｎ量と電解エッチング性を検討する過程で判ったこととして、Ｍｎ量を０．１〜０．８％の範囲に減量すると、平板印刷板として要求される強度はほぼ満たされる上に、それ以上のＭｎ量では劣っていた、電解エッチングピットの均一性が改善され、未エッチングも殆ど現れない傾向にあることが判った。但し、Ｍｎ量を減量するのみでは不十分であり、Ｎｉを０．００１〜０．０５％添加することにより、エッチングの均一性が向上することがわかった。更に、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍの一元素以上の希土類元素を０．００１〜０．１％添加することにより、より電解エッチングの均一性が向上し、満足するエッチング性が得られるに至ることが判明した。
【０００６】
このような、電解エッチング性向上の理由として、Ｍｎ量が多いとＡｌＭｎ系の金属間化合物を形成しピットを粗大化させる傾向があるためにＭｎ量を減らすことが有効である。一方、ＮｉやＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ等は材料中のＡｌＭｎ系あるいはＡｌＦｅ系、ＡｌＭｎＦｅ系、ＡｌＭｎＳｉ系，ＡｌＭｎＦｅＳｉ系の金属間化合物に組成の一部として取り込まれたり、固溶することにより、金属間化合物の性質を変化させる。すなわち、金属間化合物が電解エッチングのピットの核として作用するためには電流を流すカソード点となる必要があるが、このカソード点としての有効性が金属間化合物の組成により変化するものと考えられる。
【０００７】
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、強度、電解エッチング性において優れた特性を示す、Ａｌ−Ｍｎ系の平板印刷板用アルミニウム合金材を提供することを目的とする。
【０００８】
【問題を解決するための手段】
すなわち、本発明の平板印刷板用アルミニウム合金材のうち第１の発明は、質量％で、Ｆｅ：０．１〜１．０％、Ｓｉ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｎｉ：０．００１〜０．１％、Ｃｕ：０．００１〜０．１％、希土類元素０．００１〜０．１％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明の平板印刷板用アルミニウム合金材は、第１の発明において、さらに、質量％で、Ｚｒ：０．０１〜０．１％を含有することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明の平板印刷板用アルミニウム合金材は、第１または第２の発明において、希土類元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍの１種または２種以上からなることを特徴とする。
【００１１】
以下に本発明における組成成分の作用およびその含有量の限定理由を説明する。なお、各含有量はいずれも質量％で示されている。
Ｆｅ：０．１〜１．０％
ＦｅはＡｌＦｅ系の晶析出物を形成して電解エッチングを均一化する作用があり、必須成分として含有させる。ただし、０．１％未満では均一化の作用が不足し、一方、１．０％を超えると粗大な晶析出物を形成してエッチングを不均一化するので、その含有量を０．１〜１．０％の範囲内に定める。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。
【００１２】
Ｓｉ：０．０１〜０．３％
ＳｉはＡｌＦｅＳｉ系の晶析出物を形成し、熱間圧延時に再結晶粒を微細化して強度を向上させるとともに、エッチングを均一にする作用を有するので必須元素として含有させる。ただし、０．０１％未満では、上記作用が不足して粗大な結晶粒が生じて電解エッチングが不均一になったり、ストリークと呼ばれる軽い未エッチングを生じたりする。一方、０．３％を超えると粗大な晶析出物が生成されて電解エッチングが不均一になるので、Ｓｉ含有量を０．０１〜０．３％の範囲内に定める。さらに、上記と同様の理由で下限を０．０４％、上限を０．０８％とするのが望ましい。
【００１３】
Ｍｎ：０．１〜０．８％
Ｍｎは金属間化合物の生成によってピットの形成を促し、また、材料強度を上げるので０．１％以上含有させる。ただし、０．８％を越えて含有させると、粗大な金属間化合物が形成され、エッチングピットが粗大化する。したがって、Ｍｎ含有量を０．１〜０．８％に定める。なお、上記と同様の理由で下限を０．２％、上限を０．５％とするのが望ましい。
【００１４】
Ｎｉ：０．００１〜０．１
ＮｉはＡｌＦｅ系晶析出物に取り込まれてＡｌＦｅＮｉ系の晶析出物を形成し、電解エッチングした際のカソード点としての作用を強くしてエッチングを均一化する作用があるので必須元素として含有させる。ただし、０．００１％未満ではその作用が得られず、一方、０．１％を超えても上記作用は飽和し、しかも粗大な金属間化合物が形成されて粗大なエッチングピットが形成されやすくなる。このためＮｉの含有量を０．００１〜０．１％に定める。なお、同様の理由で下限を０．００５％、上限を０．０３％とするのが望ましい。
【００１５】
希土類元素：０．００１〜０．１％
希土類元素（ＲＥＭ）はＡｌＦｅ系金属間化合物に取り込まれ、固溶して、金属間化合物の性質を変化させる。この変化によって金属間化合物は電解エッチングした際の核として有効に作用し、エッチング性を向上させるので、希土類元素を必須成分として含有させる。ただし、希土類元素の含有量が０．００１％未満であると電解エッチングを均一化する作用が不足する。一方、０．１％を越えて希土類元素を含有させると粗大な金属間化合物が形成され、その結果、エッチング時に粗大なピットが形成されてエッチング性が低下する。したがって希土類元素の含有量を０．００１〜０．１％の範囲に定める。なお、同様の理由で下限を０．００５％、上限を０．０３％とするのが望ましい。
この希土類元素としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍが挙げられるが、希土類元素の添加は、各元素を単独でまたは複数添加するものであってもよく、また、ミッシュメタルの形で添加するものであってもよい。上記した希土類元素の含有量は、複数の希土類元素を含有する場合には各希土類元素の総量として示されるものである。
【００１６】
Ｃｕ：０．００１〜０．１
Ｃｕは、ピットの形成を促進する作用があり、０．００１％以上の含有を必須とする。一方、０．１％を越えると粗大なピットが形成され、また不均一になってエッチング性が低下するので、Ｃｕ含有量を０．００１〜０．１％の範囲内とする。なお、同様の理由で下限を０．０１％、上限を０．０３％とするのが望ましい。
【００１７】
Ｚｒ：０．０１〜０．１％
Ｚｒは熱軟化を抑制して強度を向上させる成分であり、所望により含有させる。ただし、０．０１％未満ではその効果が得られず、一方、０．１％を超えると鋳造や熱間圧延の際に組織を不均一とし未エッチングやストリーク（陽極酸化表面のスジ）を生じたりするので、その含有量を０．０１〜０．１％の範囲に定める。なお、同様の理由で下限を０．０２％、上限を０．０６％とするのが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のアルミニウム合金は、常法により溶製することができ、上記成分範囲内で成分調整、鋳造したものを用いることができる。
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（１）→中間焼鈍→冷間圧延（２）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、冷間圧延（２）での圧下率は７０〜９０％の範囲内とするのが望ましい。
上記工程では、中間焼鈍を省略することも可能であり、中間焼鈍を加えない方が工程は短縮され、また熱処理（感光剤焼付け）前の強度は増すが、該熱処理による強度の低下も大きく、結果としてＰＳ版としての強度は低くなる。一方、中間焼鈍を加えると再結晶化によりやや強度は低下するものの、熱処理による強度低下（熱軟化）は少なくなり、結果的に強度は高いものとなる。したがって、最終的な強度の点では冷間圧延中途での中間焼鈍は行うのが望ましい。この中間焼鈍の条件としては、３００〜５５０℃で５秒〜１時間の条件を例示することができる。
また、上記冷間圧延（２）での圧下率が７０％よりも小さいと、熱処理前の強度が小さくなり過ぎ、一方、９０％を超えると熱処理後の強度低下が大きくなるので、上記範囲が望ましい。
【００１９】
なお、中間焼鈍を行わない製造方法（熱間圧延→冷間圧延（３））では、上記したように熱軟化性はやや劣るが中間焼鈍が不要となるため工程短縮できるメリットがある。冷間圧延（３）での圧下率は９０〜９５％とするのが望ましい。
この圧下率が９０％よりも小さいと、熱処理前の強度が小さくなり過ぎ、一方、９５％を超えると加工硬化により圧延が困難となるので、上記範囲が望ましい。
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、ＰＳ版支持体として用いられる。
【００２０】
支持体では、前述したように、感光剤の塗布に先立って表面処理がなされる。表面処理では、通常は、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。
【００２１】
表面の清浄化がなされたアルミニウム合金薄板は、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支持体表面に強固に固定することを目的としており、したがって薄板の表面が均一にエッチングされることが望ましい。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。ただし、本発明では、成分の適切な選定によりエッチング性が良好なものとなっており、したがって、エッチングに際し、より短時間での処理が可能になる。
本発明の材料は、電解エッチング性に優れており、効率的にエッチング処理を行えるとともに、エッチングが均一になされるという利点を有している。
【００２２】
さらに、上記支持体では通常、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。
【００２３】
感光剤の塗布後はＰＳ版として供給され、その後、露光、現像等の製版処理がなされる。さらには、感光剤を強固に定着させるためにＰＳ版を加熱して感光剤を焼き付ける熱処理を行うことができる。この熱処理も常法により行うことができるが、条件としては２４０〜３００℃、３〜１０分の加熱条件を例示することができる。
本発明の材料は、上記熱処理後において高い強度を有している。
【００２４】
【実施例】
以下に、本発明の一実施例を説明する。
（材料の製作）
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、５４０〜５８０℃で４時間の均質化処理を行った。ついで、５２０℃に加熱した後、熱間圧延を行い４．５ｍｍ厚まで圧延した。この圧延材から以下のいずれかの工程を経て冷間圧延材を得た。
（工程Ａ）実施例２、４、６および比較例６
冷間圧延で３．０ｍｍ厚まで圧延し、４５０℃で１０秒の中間焼鈍を行い、さらに、０．３ｍｍ厚まで冷間圧延した。
（工程Ｂ）実施例１、３および比較例１、３、４、７
冷間圧延で２．５ｍｍ厚まで圧延し、４５０℃で１０秒の中間焼鈍を行い、さらに、０．３ｍｍ厚まで冷間圧延した。
（工程Ｃ）実施例５、７および比較例２、５
冷間圧延で０．３ｍｍ厚まで冷間圧延した（中間焼鈍なし）。
【００２５】
上記供試材に対し、２％塩酸、２５℃、５０Ｈｚ、６０Ａ／ｄｍ２、４０秒の電解エッチング処理を行った。
（未エッチング：評価方法Ａ）
エッチング後の供試材の表面を５００倍のＳＥＭ観察し、未エッチング部の面積率が
３０％越える    ×
２０〜３０％    △
２０％未満      ○
として未エッチングの状況に関し評価した。
【００２６】
（ピットの均一さ：評価方法Ｂ）
さらにピットの均一さを評価するため、上記の電解エッチング処理した表面を観察し、円相当径が１５μｍを越える大きなピットが全ピットに対して面積率で
１０％以上ある  ×
１０％未満      ○
としてピットの均一さに関し評価した。
これらの評価結果は表２に示した。
（材料強度）
上記供試材について２６０℃×１０分の熱処理を施した後に室温での引張強度試験を行い、試験結果を表２に示した。
【００２７】
【表１】
0004076705.tif 000002
【００２８】
【表２】
0004076705.tif 000003
【００２９】
上記表から明らかなように、本発明の供試材によれば、高い強度を有している上に、エッチングにおいて、未エッチング部が少なく、かつピットの均一性に優れており、優れた電解エッチング性を有していることが明らかになった。
一方、比較材では、電解エッチング性、強度のいずれかの点において劣っており、本発明材においてのみ、これら両方の特性を満足することが明らかとなった。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の平板印刷版用アルミニウム合金材によれば、質量％で、Ｆｅ：０．１〜１．０％、Ｓｉ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｎｉ：０．００１〜０．１％、Ｃｕ：０．００１〜０．１％、希土類元素０．００１〜０．１％を含有し、所望によりＺｒ：０．０１〜０．１％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるので、高い強度を有し、かつ電解エッチング性に優れており、印刷板としての性能に優れているとともにその強度によって耐久性も良好である。