JP5004267B2 - 印刷版用アルミニウム合金板及びその製造方法並びに感光性平版印刷版 - Google Patents
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Description
本発明は、印刷、特に平版印刷版の支持体として使用される印刷版用アルミニウム合金板及びその製造方法並びに感光性平版印刷版に関するものである。
一般に、平版印刷の感光性平版印刷版としては、支持体の上に感光層を設けたものが使用され、支持体としては、アルミニウム又はアルミニウム合金板（以下、アルミニウム板と称す）が使用されている。また、支持体（アルミニウム板）への感光層の密着性及び非画像部の保水性を高めるために、アルミニウム板表面に粗面化処理が行われている。この粗面化処理方法として、ボール研磨法若しくはブラシ研磨法等の機械的処理方法、塩酸若しくはこれを主体とする電解液、若しくは硝酸を主体とする電解液を使用してアルミニウム板表面を電気化学的に粗面化する電解粗面化処理方法、又はこれらの機械的処理方法と電解粗面化処理方法とを組み合わせた処理方法等がある。そして、粗面化処理方法としては、得られる粗面板が高い製版適正及び印刷性能を示すと共に、コイル材での連続処理に適しているため、電解粗面化処理方法が好適に使用される。
しかし、電解粗面化処理方法では、使用するアルミニウム板により、電解粗面化面に未エッチング部が発生し、電解粗面化面が不均一となることがある。このような不均一な電解粗面化面を有するアルミニウム板の上に感光層を設けると、感光層の密着性が低下し、感光性平版印刷版の耐刷性（耐摩耗性）が低下するという問題があった。そして、このような電解粗面化面の不均一を解決する手段として、特許文献１では、所定量のＦｅ、Ｓｉ、Ｃｕ及びＴｉを含有すると共に、アルミニウム板の最外表面層のマクロ組織粒の大きさを所定範囲にしたことを特徴とする感光性平版印刷版及びその製造方法並びに印刷版用アルミニウム合金板及びその製造方法が提案されている。
また、従来、感光性平版印刷版の耐刷性（耐摩耗性）を向上させるために、支持体としてのアルミニウム合金板の電解粗面化面に陽極酸化皮膜を形成させ、その陽極酸化皮膜の硬度を向上させることも行われている。そして、感光性平版印刷版は、印刷ロール（印刷機）に装着される際、印刷版の端部の折り曲げを行ってから印刷ロールに巻き付けて固定される。したがって、陽極酸化皮膜の硬度を上げて耐刷性を向上させると、陽極酸化皮膜に割れが発生し、非画像部に印刷汚れが発生するという問題があった。このような問題を解決する手段として、特許文献２では、所定量のＦｅ、Ｓｉ、Ｃｕ及びＴｉを含有すると共に、所定範囲の有孔率を有する陽極酸化皮膜を形成したことを特徴とする印刷版用アルミニウム合金板（文献においては支持体）及びその製造方法が提案されている。
特許第３２６１９０５号公報（請求項１〜請求項６）
特許第３２０９６２７号公報（請求項１〜請求項３）
しかしながら、従来の印刷版用アルミニウム合金板を支持体として使用した感光性平版印刷版（以下、必要に応じて印刷版と称する）では、使用頻度の多い特定の品種においては、印刷版を印刷ロール（印刷機）の装着の際、印刷版の端部の折り曲げ固定部において、前記した陽極酸化皮膜の割れだけではなく、アルミニウム合金板自体にクラックが生じ易すい。そして、このクラックを起点として、印刷版の版切れ、すなわち、印刷版がくわえ切れを起こす可能性があるという問題があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、印刷版の耐刷性（耐摩耗性）を向上させ、くわえ切れを防止できる印刷版用アルミニウム合金板及びその製造方法並びに感光性平版印刷版を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、Ｓｉ：０．０３〜０．１０質量％、Ｆｅ：０．２５〜０．４０質量％、Ｃｕ：０．０１５〜０．０５質量％及びＴｉ：０．０５質量％以下を含み、残部がＡｌと不可避的不純物からなる印刷版用アルミニウム合金板であって、前記アルミニウム合金板の引張強さが１６５〜１９０ＭＰａ、かつ、引張試験の際の公称応力−公称歪み曲線における一様伸びが０．５％以上である印刷版用アルミニウム合金板として構成したものである。
このように構成すれば、アルミニウム合金板が所定量のＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＴｉを含有することによって、アルミニウム合金板の表面に存在する金属間化合物の個数密度が適正となる。その結果、アルミニウム合金板の表面を電解粗面化処理した際、初期ピットの形成が促進され、電解粗面化面が均一となる。また、アルミニウム合金板が所定の引張強さ及び一様伸びを有することによって、アルミニウム合金板の曲げ疲労強度が向上する。
請求項２の発明は、請求項１に記載の印刷版用アルミニウム合金板の製造方法として、Ｓｉ：０．０３〜０．１０質量％、Ｆｅ：０．２５〜０．４０質量％、Ｃｕ：０．０１５〜０．０５質量％及びＴｉ：０．０５質量％以下を含み、残部がＡｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金を溶解、鋳造する第１工程と、前記第１工程で製造された鋳塊を、圧延終了温度３００℃以下で熱間圧延する第２工程と、前記第２工程で製造された圧延板を、４００〜４８０℃×１〜１０時間で焼鈍する第３工程と、前記第３工程で焼鈍された圧延板を、圧延率８５％以上で冷間圧延する第４工程とを含む手順としたものである。
このような手順によれば、所定含量のＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＴｉからなるアルミニウム合金を使用することによって、アルミニウム合金板の表面に存在する金属間化合物の個数密度が適正となる。その結果、アルミニウム合金板の表面を電解粗面化処理した際、初期ピットの形成が促進され、電解粗面化面が均一となる。また、所定の熱間圧延、焼鈍及び冷間圧延を行うことによって、アルミニウム合金板の引張強さ及び一様伸びが所定の範囲内となる。
請求項３の発明は、請求項１に記載の印刷版用アルミニウム合金板の製造方法として、Ｓｉ：０．０３〜０．１０質量％、Ｆｅ：０．２５〜０．４０質量％、Ｃｕ：０．０１５〜０．０５質量％及びＴｉ：０．０５質量％以下を含み、残部がＡｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金を溶解、鋳造する第１工程と、前記第１工程で製造された鋳塊を、圧延終了温度３００℃以下で熱間圧延し、さらに冷間圧延する第２工程と、前記第２工程で製造された圧延板を、４３０〜５５０℃×１〜３０秒間で焼鈍する第３工程と、前記第３工程で焼鈍された圧延板を、圧延率８５％以上で冷間圧延する第４工程とを含む手順としたものである。
このような手順によれば、所定含量のＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＴｉからなるアルミニウム合金を使用することによって、アルミニウム合金板の表面に存在する金属間化合物の個数密度が適正となる。その結果、アルミニウム合金板の表面を電解粗面化処理した際、初期ピットの形成が促進され、電解粗面化面が均一となる。また、所定の熱間圧延とそれに続く冷間圧延、所定の焼鈍及び冷間圧延を行うことによって、アルミニウム合金板の引張強さ及び一様伸びが所定の範囲内となる。
請求項４の発明は、請求項１に記載の印刷版用アルミニウ合金板の表面を電気化学的に粗面化処理し、粗面化処理された表面を陽極酸化処理して酸化皮膜を形成し、その酸化皮膜の上に感光層を設けた感光性平版印刷版として構成したものである。
このように構成すれば、請求項１に記載の印刷版用アルミニウム合金板を印刷版の支持体として使用することによって、電解粗面化面の不均一に起因する感光層の密着不良等の発生が防止される。また、印刷版の曲げ疲労強度が向上する。更には、酸化皮膜の形成によって、印刷版の硬度が上がる。
本発明に係る印刷版用アルミニウム合金板によれば、合金板が所定の化学成分からなることによって電解粗面化面が均一となり、感光性平版印刷版（感光膜）の支持体として使用した際に、印刷版の耐刷性（耐摩耗性）が優れる。また、合金板の引張強さ、一様伸びが所定範囲となることによって曲げ疲労強度が向上し、印刷版のくわえ切れを防止できる。
また、本発明に係る印刷版用アルミニウム合金板の製造方法によれば、所定の化学成分のアルミニウム合金を用い、所定の熱間圧延、焼鈍、冷間圧延を行うことによって、電解粗面化面が均一となり、かつ曲げ疲労強度が向上する。そのため、感光性平版印刷版（感光膜）の支持体として使用した際に、印刷版の耐刷性（耐摩耗性）を向上させ、かつくわえ切れを防止できる印刷版用アルミニウム合金板が製造される。
さらに、本発明に係る感光性平版印刷版によれば、前記印刷版用アルミニウム合金板を使用することによって、電解粗面化面が均一となり、かつ曲げ疲労強度が向上するため、耐刷性（耐摩耗性）が優れ、くわえ切れを防止できる。
まず、本発明に係る印刷版用アルミニウム合金板（以下、アルミニウム合金板と称す）について説明し、その後、アルミニウム合金板の製造方法、並びに、このアルミニウム合金板を支持体として使用した感光性平版印刷版について説明する。
（１）アルミニウム合金板
本発明に係るアルミニウム合金板は、所定量のＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＴｉを含み、残部がＡｌと不可避的不純物からなる。以下に、各化学成分の数値範囲の限定理由について説明する。
（１）アルミニウム合金板
本発明に係るアルミニウム合金板は、所定量のＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＴｉを含み、残部がＡｌと不可避的不純物からなる。以下に、各化学成分の数値範囲の限定理由について説明する。
（Ｓｉ：０．０３〜０．１０質量％）
Ｓｉは、アルミニウム合金板の表面にＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物を析出させ、電解粗面化処理の際に、アルミニウム合金板表面の初期ピットの形成を促進させる。その結果、アルミニウム合金板の電解粗面化面（以下、粗面と称す）の均一性を向上させる。Ｓｉ含有量が０．０３質量％未満では、アルミニウム合金板表面での金属間化合物の個数密度が少ないため、初期ピットの形成が不足し、粗面が不均一となる。また、Ｓｉ含有量が０．１０質量％を超えると、粗大な金属間化合物が形成され、粗大なピットが多くなり粗面が不均一となる。
Ｓｉは、アルミニウム合金板の表面にＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物を析出させ、電解粗面化処理の際に、アルミニウム合金板表面の初期ピットの形成を促進させる。その結果、アルミニウム合金板の電解粗面化面（以下、粗面と称す）の均一性を向上させる。Ｓｉ含有量が０．０３質量％未満では、アルミニウム合金板表面での金属間化合物の個数密度が少ないため、初期ピットの形成が不足し、粗面が不均一となる。また、Ｓｉ含有量が０．１０質量％を超えると、粗大な金属間化合物が形成され、粗大なピットが多くなり粗面が不均一となる。
（Ｆｅ：０．２５〜０．４０質量％）
Ｆｅは、アルミニウム合金板の表面にＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物を析出させ、電解粗面化の際に、アルミニウム合金板表面の初期ピットの形成を促進させる。その結果、アルミニウム合金板の粗面の均一性を向上させる。Ｆｅ含有量が０．２５質量％未満では、アルミニウム合金板表面での金属間化合物の個数密度が少ないため、初期ピットの形成が不足し、粗面が不均一となる。それと共に、アルミニウム合金板の引張強さが小さくなり、曲げ疲労強度が低下し、印刷版の支持体として使用した際にくわえ切れが発生する。また、Ｆｅ含有量が０．４０質量％を超えると、粗大な金属間化合物が形成され、粗大なピットが多くなり、粗面が不均一となる。
Ｆｅは、アルミニウム合金板の表面にＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物を析出させ、電解粗面化の際に、アルミニウム合金板表面の初期ピットの形成を促進させる。その結果、アルミニウム合金板の粗面の均一性を向上させる。Ｆｅ含有量が０．２５質量％未満では、アルミニウム合金板表面での金属間化合物の個数密度が少ないため、初期ピットの形成が不足し、粗面が不均一となる。それと共に、アルミニウム合金板の引張強さが小さくなり、曲げ疲労強度が低下し、印刷版の支持体として使用した際にくわえ切れが発生する。また、Ｆｅ含有量が０．４０質量％を超えると、粗大な金属間化合物が形成され、粗大なピットが多くなり、粗面が不均一となる。
（Ｃｕ：０．０１５〜０．０５質量％）
Ｃｕは、アルミニウムに固溶状態で存在し、アルミマトリックスの強度を向上させると共に、アルミマトリックスと金属間化合物の電位を調整する作用を有する。Ｃｕ含有量が０．０１５質量％未満では、アルミニウム合金板の電解粗面化の際に、初期ピットの形成が不足し、粗面が不均一となる。それと共に、アルミニウム合金板の引張強さ、一様伸びが小さくなり、曲げ疲労強度が低下し、印刷版の支持体として使用した際にくわえ切れが発生する。また、Ｃｕ含有量が０．０５質量％を越えると、粗大なピットが多くなり、粗面が不均一となる。
Ｃｕは、アルミニウムに固溶状態で存在し、アルミマトリックスの強度を向上させると共に、アルミマトリックスと金属間化合物の電位を調整する作用を有する。Ｃｕ含有量が０．０１５質量％未満では、アルミニウム合金板の電解粗面化の際に、初期ピットの形成が不足し、粗面が不均一となる。それと共に、アルミニウム合金板の引張強さ、一様伸びが小さくなり、曲げ疲労強度が低下し、印刷版の支持体として使用した際にくわえ切れが発生する。また、Ｃｕ含有量が０．０５質量％を越えると、粗大なピットが多くなり、粗面が不均一となる。
（Ｔｉ：０．０５質量％以下）
Ｔｉは、鋳塊組織を微細化する作用を有する。Ｔｉ含有量が０．０５質量％を超えると、微細化効果が飽和すると共に、粗大な金属間化合物が形成される。その結果、アルミニウム合金板の電解粗面化の際に、粗大なピットが多くなり、粗面が不均一となる。さらに、Ｔｉは、Ｔｉ−Ｂ合金としてアルミニウム合金中に添加することもできる。この際、アルミニウム合金中のＢの含有量は、１〜２０ｐｐｍが好ましい。
Ｔｉは、鋳塊組織を微細化する作用を有する。Ｔｉ含有量が０．０５質量％を超えると、微細化効果が飽和すると共に、粗大な金属間化合物が形成される。その結果、アルミニウム合金板の電解粗面化の際に、粗大なピットが多くなり、粗面が不均一となる。さらに、Ｔｉは、Ｔｉ−Ｂ合金としてアルミニウム合金中に添加することもできる。この際、アルミニウム合金中のＢの含有量は、１〜２０ｐｐｍが好ましい。
（不可避的不純物）
不可避的不純物は、通常市販されているアルミニウム地金に含まれる不可避的不純物であれば、本発明の目的を損なうものではない。すなわち、Ｍｎ：０．０５質量％以下、Ｍｇ：０．０５質量％以下、Ｚｎ：０．０５質量％以下であれば特に問題はない。また、アルミニウム純度が９９．５質量％以上であることが好ましい。純度が９９．５質量％以上であれば、粗大な金属間化合物の形成が抑制され、粗面が均一となる。
不可避的不純物は、通常市販されているアルミニウム地金に含まれる不可避的不純物であれば、本発明の目的を損なうものではない。すなわち、Ｍｎ：０．０５質量％以下、Ｍｇ：０．０５質量％以下、Ｚｎ：０．０５質量％以下であれば特に問題はない。また、アルミニウム純度が９９．５質量％以上であることが好ましい。純度が９９．５質量％以上であれば、粗大な金属間化合物の形成が抑制され、粗面が均一となる。
また、アルミニウム合金板は、引張強さが１６５〜１９０ＭＰａ、かつ、引張試験の際の公称応力−公称歪み曲線における一様伸びが０．５％以上である。以下に、各特性の数値範囲の限定理由について説明する。
（引張強さ：１６５〜１９０ＭＰａ）
引張強さが１６５ＭＰａ未満であると、アルミニウム合金板の曲げ疲労強度が低下し、印刷版の支持体として使用した際に、くわえ切れが発生する。また、引張強度が１９０ＭＰａを越えると、アルミニウム合金板の強度が高すぎるために、曲げ加工性が低下する。また、引張強さの制御は、前記したアルミニウム合金中のＦｅ及びＣｕ含有量を制御すると共に、後記するアルミニウム合金板の製造方法における焼鈍（中間焼鈍）条件、冷間圧延率を制御することによって行われる。
引張強さが１６５ＭＰａ未満であると、アルミニウム合金板の曲げ疲労強度が低下し、印刷版の支持体として使用した際に、くわえ切れが発生する。また、引張強度が１９０ＭＰａを越えると、アルミニウム合金板の強度が高すぎるために、曲げ加工性が低下する。また、引張強さの制御は、前記したアルミニウム合金中のＦｅ及びＣｕ含有量を制御すると共に、後記するアルミニウム合金板の製造方法における焼鈍（中間焼鈍）条件、冷間圧延率を制御することによって行われる。
（一様伸び：０．５％以上）
一様伸びは、引張試験において、試験片平行部がほぼ一様に変形する間の永久伸びの限界値で定義され、材料（試験片）が降伏して塑性変形を開始してから最大引張荷重に到達するまでの伸び量（最大引張荷重に対応する永久伸び）として求められる。そして、局部伸びは、一様伸びに達した後、試験片の一部が局部的な断面収縮によってくびれを生じて破断に至るまでの永久伸びで定義され、全伸び（破断伸び）は、一様伸びと局部伸びの和となる。
一様伸びは、引張試験において、試験片平行部がほぼ一様に変形する間の永久伸びの限界値で定義され、材料（試験片）が降伏して塑性変形を開始してから最大引張荷重に到達するまでの伸び量（最大引張荷重に対応する永久伸び）として求められる。そして、局部伸びは、一様伸びに達した後、試験片の一部が局部的な断面収縮によってくびれを生じて破断に至るまでの永久伸びで定義され、全伸び（破断伸び）は、一様伸びと局部伸びの和となる。
したがって、一様伸びが０．５％未満であると、局部伸びの割合が増加することとなり、アルミニウム合金板が加工軟化傾向となりくびれが発生しやすくなり、曲げ疲労強度が低下する。その結果、印刷版の支持体として使用した際に、くわえ切れが発生する。また、一様伸びの制御は、前記したアルミニウム合金中のＣｕ含有量を制御すると共に、後記するアルミニウム合金板の製造方法における焼鈍（粗、中間焼鈍）条件を制御することによって行われる。
（２）アルミニウム合金板の製造方法
本発明に係るアルミニウム合金板の第１の製造方法は、鋳塊を製造する第１工程（溶解、鋳造工程）と、鋳塊から圧延板を製造する第２工程（熱間圧延工程）と、圧延板を焼鈍する第３工程（（粗）焼鈍工程）と、焼鈍された圧延板を冷間圧延する第４工程（冷間圧延工程）を含むものである。以下、各工程について説明する。
本発明に係るアルミニウム合金板の第１の製造方法は、鋳塊を製造する第１工程（溶解、鋳造工程）と、鋳塊から圧延板を製造する第２工程（熱間圧延工程）と、圧延板を焼鈍する第３工程（（粗）焼鈍工程）と、焼鈍された圧延板を冷間圧延する第４工程（冷間圧延工程）を含むものである。以下、各工程について説明する。
＜第１工程：溶解、鋳造工程＞
化学成分（Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＴｉ）の含有量を所定範囲に限定したアルミニウム合金を溶解、鋳造して鋳塊を作製する。各成分の含有量を数値限定した理由については、前記と同様である。また、溶解、鋳造は常法で行う。
化学成分（Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＴｉ）の含有量を所定範囲に限定したアルミニウム合金を溶解、鋳造して鋳塊を作製する。各成分の含有量を数値限定した理由については、前記と同様である。また、溶解、鋳造は常法で行う。
＜第２工程：熱間圧延＞
前記第１工程で製造された鋳塊を所定温度の圧延終了温度で熱間圧延して圧延板を製造する。なお、熱間圧延は常法で行う。以下、熱間圧延の圧延終了温度の数値範囲の限定理由について説明する。
前記第１工程で製造された鋳塊を所定温度の圧延終了温度で熱間圧延して圧延板を製造する。なお、熱間圧延は常法で行う。以下、熱間圧延の圧延終了温度の数値範囲の限定理由について説明する。
（圧延終了温度３００℃以下）
第１の製造方法において、圧延終了温度が３００℃を超えると、熱間圧延の各パス間において結晶粒が過剰に成長してしまい、アルミニウム合金板の電解粗面化の際に、粗面が不均一となる。
第１の製造方法において、圧延終了温度が３００℃を超えると、熱間圧延の各パス間において結晶粒が過剰に成長してしまい、アルミニウム合金板の電解粗面化の際に、粗面が不均一となる。
また、熱間圧延に先立って、前記第１工程で作製された鋳塊を所定温度で均質化熱処理してもよい。これによって、アルミニウム合金板の表面に存在する金属間化合物の個数密度を所定範囲にすることが可能となる。なお、均質化熱処理は常法で行う。以下、均質化熱処理温度の数値範囲の限定理由について説明する。
（均質化熱処理温度：４００℃以上６００℃以下）
第１の製造方法において、均質化熱処理温度が４００℃未満であると、均質化熱処理が不十分であることに加えて、金属間化合物の析出量が少なく、アルミニウム合金板の表面に存在する金属間化合物の個数密度が不足するため、電解粗面化の際に初期ピットの形成が促進されず、粗面が不均一になり易い。そして、均質化熱処理温度が６００℃を越えると、金属間化合物が固溶し、アルミニウム合金板の表面に存在する金属間化合物の個数密度が少なくなるため、電解粗面化の際に初期ピットの形成が不足し、粗面が不均一になり易い。
第１の製造方法において、均質化熱処理温度が４００℃未満であると、均質化熱処理が不十分であることに加えて、金属間化合物の析出量が少なく、アルミニウム合金板の表面に存在する金属間化合物の個数密度が不足するため、電解粗面化の際に初期ピットの形成が促進されず、粗面が不均一になり易い。そして、均質化熱処理温度が６００℃を越えると、金属間化合物が固溶し、アルミニウム合金板の表面に存在する金属間化合物の個数密度が少なくなるため、電解粗面化の際に初期ピットの形成が不足し、粗面が不均一になり易い。
＜第３工程：（粗）焼鈍工程＞
前記第２工程で製造された圧延板を所定条件で焼鈍する。これによって、アルミニウム合金板の一様伸びを０．５％以上にすることが可能となる。なお、焼鈍は常法に従って行い、バッチ式焼鈍が好ましい。以下、焼鈍条件の数値範囲の限定理由について説明する。
前記第２工程で製造された圧延板を所定条件で焼鈍する。これによって、アルミニウム合金板の一様伸びを０．５％以上にすることが可能となる。なお、焼鈍は常法に従って行い、バッチ式焼鈍が好ましい。以下、焼鈍条件の数値範囲の限定理由について説明する。
（焼鈍条件：４００〜４８０℃×１〜１０時間）
第１の製造方法において、焼鈍条件が前記範囲外であると、アルミニウム合金板の一様伸びが０．５％未満となり、曲げ疲労強度が低下する。その結果、印刷版の支持体として使用した際に、印刷版にくわえ切れが発生する。
第１の製造方法において、焼鈍条件が前記範囲外であると、アルミニウム合金板の一様伸びが０．５％未満となり、曲げ疲労強度が低下する。その結果、印刷版の支持体として使用した際に、印刷版にくわえ切れが発生する。
＜第４工程：冷間圧延工程＞
前記第３工程で焼鈍された圧延板を所定の圧延率で冷間圧延する。これによって、アルミニウム合金板の引張強さを所定範囲（１６５〜１９０ＭＰａ）にすることが可能となる。なお、冷間圧延は常法に従って行う。以下、冷間圧延率の数値範囲の限定理由について説明する。
前記第３工程で焼鈍された圧延板を所定の圧延率で冷間圧延する。これによって、アルミニウム合金板の引張強さを所定範囲（１６５〜１９０ＭＰａ）にすることが可能となる。なお、冷間圧延は常法に従って行う。以下、冷間圧延率の数値範囲の限定理由について説明する。
（冷間圧延率：８５％以上）
第１の製造方法において、冷間圧延率が８５％未満であると、アルミニウム合金板の引張強さが１６５ＭＰａ未満となり、曲げ疲労強度が低下する。その結果、印刷版の支持体として使用した際に、印刷版にくわえ切れが発生する。また、圧延率の上限値は圧延可能領域で設定し、９５％以下が好ましい。さらに、必要に応じて、冷間圧延を複数回繰り返し行い、各冷間圧延の間に中間焼鈍を行なってもよい。冷間圧延を複数回行う場合には、各冷間圧延のトータル圧延率が８５〜９５％であることが好ましい。
第１の製造方法において、冷間圧延率が８５％未満であると、アルミニウム合金板の引張強さが１６５ＭＰａ未満となり、曲げ疲労強度が低下する。その結果、印刷版の支持体として使用した際に、印刷版にくわえ切れが発生する。また、圧延率の上限値は圧延可能領域で設定し、９５％以下が好ましい。さらに、必要に応じて、冷間圧延を複数回繰り返し行い、各冷間圧延の間に中間焼鈍を行なってもよい。冷間圧延を複数回行う場合には、各冷間圧延のトータル圧延率が８５〜９５％であることが好ましい。
本発明に係るアルミニウム合金板の第２の製造方法は、鋳塊を製造する第１工程（溶解、鋳造工程）と、鋳塊から圧延板を製造する第２工程（熱間、冷間圧延工程）と、圧延板を焼鈍する第３工程（（中間）焼鈍工程）と、焼鈍された圧延板を冷間圧延する第４工程（冷間圧延工程）を含むものである。
また、前記第１の製造方法との相異点は、第２工程で熱間圧延の後に冷間圧延を行う点と、第３工程の焼鈍を第１の製造方法とは異なる温度条件で行う点にある。以下に、第２工程（熱間、冷間圧延工程）、第３工程（（中間）焼鈍工程）についてのみ説明する。なお、第１工程（溶解、鋳造工程）、第４工程（冷間圧延工程）は、第１の製造方法と同様であるので説明を省略する。
＜第２工程：熱間、冷間圧延工程＞
前記第１工程で製造された鋳塊を圧延終了温度３００℃以下で熱間圧延し、さらに冷間圧延して圧延板を製造する。なお、熱間圧延、冷間圧延方法については、常法で行う。そして、熱間圧延の圧延終了温度の数値範囲の限定理由については前記と同様であり、冷間圧延はアルミニウム合金板の引張強さを考慮して設定し、例えば、冷間圧延率４０〜７０％で行うことが好ましい。
前記第１工程で製造された鋳塊を圧延終了温度３００℃以下で熱間圧延し、さらに冷間圧延して圧延板を製造する。なお、熱間圧延、冷間圧延方法については、常法で行う。そして、熱間圧延の圧延終了温度の数値範囲の限定理由については前記と同様であり、冷間圧延はアルミニウム合金板の引張強さを考慮して設定し、例えば、冷間圧延率４０〜７０％で行うことが好ましい。
＜第３工程：（中間）焼鈍工程＞
前記第２工程で製造された圧延板を所定条件で焼鈍する。これによって、アルミニウム合金板の引張強さを１６５〜１９０ＭＰａ、一様伸びを０．５％以上とすることが可能となる。なお、焼鈍は常法に従って行い、連続式焼鈍が好ましい。以下、焼鈍条件の数値範囲の限定理由について説明する。
前記第２工程で製造された圧延板を所定条件で焼鈍する。これによって、アルミニウム合金板の引張強さを１６５〜１９０ＭＰａ、一様伸びを０．５％以上とすることが可能となる。なお、焼鈍は常法に従って行い、連続式焼鈍が好ましい。以下、焼鈍条件の数値範囲の限定理由について説明する。
（焼鈍条件：４３０〜５５０℃×１〜３０秒間）
第２の製造方法において、焼鈍条件が前記範囲外であると、アルミニウム合金板の引張強さが１６５ＭＰａ未満、一様伸びが０．５％未満となり、曲げ疲労強度が低下する。その結果、印刷版の支持体として使用した際に、印刷版にくわえ切れが発生する。
第２の製造方法において、焼鈍条件が前記範囲外であると、アルミニウム合金板の引張強さが１６５ＭＰａ未満、一様伸びが０．５％未満となり、曲げ疲労強度が低下する。その結果、印刷版の支持体として使用した際に、印刷版にくわえ切れが発生する。
（３）感光性平版印刷版
本発明に係る感光性平版印刷版は、前記アルミニウム合金板の表面を電気化学的に粗面化処理し、粗面化処理された表面を陽極酸化処理して酸化皮膜を形成し、その酸化皮膜の上に感光層を設けたものである。
本発明に係る感光性平版印刷版は、前記アルミニウム合金板の表面を電気化学的に粗面化処理し、粗面化処理された表面を陽極酸化処理して酸化皮膜を形成し、その酸化皮膜の上に感光層を設けたものである。
（電気化学的な粗面化処理）
電気化学的な粗面化方法としては、電解液中にアルミニウム合金板を浸漬して、アルミニウム合金板に好ましくは交流電流を通電することにより、アルミニウム合金板の表面を電気分解により粗面化する方法が一般的であるが、ボール研磨法若しくはブラシ研磨法等の機械的粗面化法と組み合わせて行ってもよい。
電気化学的な粗面化方法としては、電解液中にアルミニウム合金板を浸漬して、アルミニウム合金板に好ましくは交流電流を通電することにより、アルミニウム合金板の表面を電気分解により粗面化する方法が一般的であるが、ボール研磨法若しくはブラシ研磨法等の機械的粗面化法と組み合わせて行ってもよい。
そして、電解液としては硝酸、塩酸、硫酸、クエン酸、酒石酸等の水溶液が用いられ、、必要により各種有機酸を加えることもできる。交流電源としては、従来公知のものが使用されるが、正弦波の単相及び三相交流等が好ましい。さらに、処理条件としては、粗面の算術平均粗さＲａが０．３〜０．８μｍ程度となる条件が好ましい。
また、前記粗面化処理に先立ち、アルミニウム合金板に周知の前処理を行い、圧延油の除去と表面の洗浄等を行うことが好ましい。その前処理方法は、溶剤、界面活性剤および水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ水溶液にアルミニム合金板を浸漬する方法等が挙げられる。ここで、アルカリ水溶液で前処理（脱脂処理）した場合には、これにより発生するスマットを硝酸、硫酸等に浸漬することにより、除去することが好ましい。
さらに、前記粗面化処理の後に化学的な処理を行い、粗面化処理で形成され表面に残存しているスマット等を取り除くことが好ましい。この化学的処理の方法としては、アルミニウムを溶解する酸、またはアルカリ水溶液に浸漬する方法等が挙げられる。ここで、アルカリ液水溶液で処理した場合には、これにより発生するスマットを硝酸・硫酸等に浸漬することにより、除去することが好ましい。
（陽極酸化処理）
陽極酸化処理は、硫酸、燐酸等の水溶液からなる電解浴に、粗面化されたアルミニウム合金板を浸漬し、アルミニウム合金板を陽極として電解処理を行なうことによって、粗面化面に酸化皮膜を形成させる。
陽極酸化処理は、硫酸、燐酸等の水溶液からなる電解浴に、粗面化されたアルミニウム合金板を浸漬し、アルミニウム合金板を陽極として電解処理を行なうことによって、粗面化面に酸化皮膜を形成させる。
ここで、電解浴における陽極酸化処理温度は２０℃以上が好ましい。処理温度が２０℃未満であると酸化皮膜が緻密で有孔率が低く、硬度が高いため、酸化皮膜に亀裂が発生し易くなる。また、処理温度が高すぎると粉吹き現象を発生し、酸化皮膜の硬度が低下し易く、印刷版の耐刷性が向上しない。
また、電解浴の濃度は１３〜２５質量％が好ましい。濃度が１３質量％未満であると酸化皮膜が緻密で有孔率が低く、硬度が高いため、酸化皮膜に亀裂が発生し易くなる。また、濃度が２５質量％を超えると有孔率が高くなり、酸化皮膜の硬度が低下し易く、耐刷性が向上しない。さらに、電解浴中における陽極酸化時の電流密度は１〜６Ａ／ｄｍ2が好ましい。電流密度が１Ａ／ｄｍ2未満であると陽極酸化皮膜の有孔率が高くなり、粉吹き現象を発生し易く、耐刷性が低下し易い。また、電流密度が６Ａ／ｄｍ２を超えると酸化皮膜が緻密で有孔率が低く、硬度が高いため、陽極酸化皮膜に亀裂が発生し易い。
（感光層）
感光層は、アルミニウム合金板の粗面化面に形成された酸化皮膜の上に感光剤を塗布し、乾燥することによって形成される。感光剤は感光性組成物を有機溶剤に溶解または分散させたものが使用される。
感光層は、アルミニウム合金板の粗面化面に形成された酸化皮膜の上に感光剤を塗布し、乾燥することによって形成される。感光剤は感光性組成物を有機溶剤に溶解または分散させたものが使用される。
感光性組成物としては、例えば、（１）ｏ−キノンジアジド化合物を含むポジ型感光性組成物、（２）ジアゾニウム化合物を含むネガ型感光性組成物、（３）付加重合性不飽和基含有化合物と光重合開始剤を含むネガ型感光性組成物、（４）アルカリ可溶性樹脂と光熱変換剤を含むポジ型レーザー感光性組成物、（５）アルカリ可溶性樹脂、酸発生剤、架橋剤および光熱変換剤を含むネガ型レーザ感光性組成物、（６）疎水性熱融着性樹脂微粒子等を含有する感熱性の無処理タイプのレーザー感光性組成物等を利用できる。
また、有機溶剤としては、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素類、酢酸エステル類、エーテル類、多価アルコールとその誘導体、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、乳酸メチル、乳酸エチル等が利用できる。
また、有機溶剤としては、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素類、酢酸エステル類、エーテル類、多価アルコールとその誘導体、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、乳酸メチル、乳酸エチル等が利用できる。
感光剤の塗布方法としては、例えば、ロールコーティング、ディップコーティング、エアナイフコーティング、グラビアコーティング、グラビアオフセットコーティング、ホッパーコーティング、ブレードコーティング、ワイヤードクターコーティング、スプレーコーティング等の方法が利用できる。
本発明に係るアルミニウム合金板の実施例について、その比較例と比較して具体的に説明する。
＜実施例（Ｎｏ．１〜７）、比較例（Ｎｏ．８〜１４）＞
表１に示す化学成分を有するアルミニウム合金を溶解、鋳造して鋳塊を作製し、面削して４７０ｍｍ厚さとした。この鋳塊を６００℃×４ｈで均質化熱処理し、圧延終了温度２８０℃で熱間圧延して厚さ３ｍｍの圧延板を製造した。この圧延板を４５０℃×４ｈの粗焼鈍を行い、さらに冷間圧延率９０％で冷間圧延して厚さ０．３ｍｍのアルミニウム合金板を製造した。
＜実施例（Ｎｏ．１〜７）、比較例（Ｎｏ．８〜１４）＞
表１に示す化学成分を有するアルミニウム合金を溶解、鋳造して鋳塊を作製し、面削して４７０ｍｍ厚さとした。この鋳塊を６００℃×４ｈで均質化熱処理し、圧延終了温度２８０℃で熱間圧延して厚さ３ｍｍの圧延板を製造した。この圧延板を４５０℃×４ｈの粗焼鈍を行い、さらに冷間圧延率９０％で冷間圧延して厚さ０．３ｍｍのアルミニウム合金板を製造した。
前記アルミニウム合金板について、以下の方法で引張強さ、一様伸び及び曲げ疲労強度を測定または算出した。その結果を表１に示す。
（引張強さ、一様伸び）
アルミニウム合金板からＪＩＳ５号試験片（ＪＩＳＺ２２０１）を切り出しにより作製した。この試験片を用いて、ＪＩＳＺ２２４１に準じて引張試験を行い、引張強さを測定した。また、引張試験における公称応力−公称歪み曲線から、一様伸びを算出した。
アルミニウム合金板からＪＩＳ５号試験片（ＪＩＳＺ２２０１）を切り出しにより作製した。この試験片を用いて、ＪＩＳＺ２２４１に準じて引張試験を行い、引張強さを測定した。また、引張試験における公称応力−公称歪み曲線から、一様伸びを算出した。
（曲げ疲労強度）
アルミニウム合金板から試験片（長さ１０ｍｍ×幅８０ｍｍ）を切り出しにより作製した。この試験片を用いて、ＪＩＳＺ２２７３に準じた平面曲げ疲労試験を、試験片の厚み方向に与える片振り幅５ｍｍで行った。そして、繰返し曲げ１０4回での破断応力を算出し、この破断応力を曲げ疲労強度とした。ここで、破断応力３５０ＭＰａ以上のものが○（曲げ疲労強度が良好なレベル）、３５０ＭＰａ未満のものが×（曲げ疲労強度が不良なレベル）である。この曲げ疲労強度が良好なアルミニウム合金板を用いた印刷版は、くわえ切れ性が良好である。
アルミニウム合金板から試験片（長さ１０ｍｍ×幅８０ｍｍ）を切り出しにより作製した。この試験片を用いて、ＪＩＳＺ２２７３に準じた平面曲げ疲労試験を、試験片の厚み方向に与える片振り幅５ｍｍで行った。そして、繰返し曲げ１０4回での破断応力を算出し、この破断応力を曲げ疲労強度とした。ここで、破断応力３５０ＭＰａ以上のものが○（曲げ疲労強度が良好なレベル）、３５０ＭＰａ未満のものが×（曲げ疲労強度が不良なレベル）である。この曲げ疲労強度が良好なアルミニウム合金板を用いた印刷版は、くわえ切れ性が良好である。
次に、前記アルミニウム合金板の表面を、５質量％水酸化ナトリウム水溶液で、温度５０℃にて３０秒間脱脂後、１質量％塩酸で、室温にて３０秒間中和洗浄した。中和洗浄されたアルミニウム合金板を、２質量％塩酸中で、電流密度１２０Ａ／ｄｍ2 、周波数５０Ｈｚ、温度２０℃の電解条件で、２０秒間の電解処理する方法で交流電解粗面化処理した。電解粗面化処理されたアルミニウム合金板を、５質量％水酸化ナトリウム水溶液で、温度５０℃にて１０秒間デスマット処理後、３０質量％硝酸で、室温にて３０秒間中和洗浄し、水洗し、乾燥させた。
次に、電解粗面化処理されたアルミニウム合金板の粗面（電解粗面化面）の均一性について、以下の方法で確認した。その結果を表１に示す。
（粗面の均一性）
電解粗面化処理されたアルミニウム合金板の粗面を、ＳＥＭを用いて２０００倍で表面観察を行い、これを写真撮影した。この写真を並べて全長１００ｃｍの線を平行に３本引き、この線の下にある最大のピットと最小のピットの大きさ（最大長さ）の差で均一性を確認した。ここで、ピットの大きさの差が２μｍ以下のものが○（粗面の均一性が良好なレベル）、ピットの大きさの差が２μｍを超えるものが×（粗面の均一性が不良なレベル）である。この粗面の均一性が良好なアルミニウム合金板を用いた印刷版は、感光層の密着不良の発生がなく、耐刷性（耐摩耗性）が良好である。
電解粗面化処理されたアルミニウム合金板の粗面を、ＳＥＭを用いて２０００倍で表面観察を行い、これを写真撮影した。この写真を並べて全長１００ｃｍの線を平行に３本引き、この線の下にある最大のピットと最小のピットの大きさ（最大長さ）の差で均一性を確認した。ここで、ピットの大きさの差が２μｍ以下のものが○（粗面の均一性が良好なレベル）、ピットの大きさの差が２μｍを超えるものが×（粗面の均一性が不良なレベル）である。この粗面の均一性が良好なアルミニウム合金板を用いた印刷版は、感光層の密着不良の発生がなく、耐刷性（耐摩耗性）が良好である。
表１に示すように、実施例（Ｎｏ．１〜７）は、化学成分、引張強さ及び一様伸びが本発明の特許請求の範囲（以下、請求範囲と称す）を満足するため、曲げ疲労強度（表１では疲労強度と記載）、粗面の均一性が優れるものであった。
比較例（Ｎｏ．８、９）は、Ｓｉ含有量が請求範囲を満足しないため、粗面の均一性が劣るものであった。
比較例（Ｎｏ．１０）は、Ｆｅ含有量、引張強さが請求範囲の下限値未満であるため、曲げ疲労強度、粗面の均一性が劣るものであった。比較例（Ｎｏ．１１）は、Ｆｅ含有量が請求範囲の上限値を超えるため、粗面の均一性が劣るものであった。
比較例（Ｎｏ．１２）は、Ｃｕ含有量、引張強さ、一様伸びが請求範囲の下限値未満であるため、曲げ疲労強度、粗面の均一性が劣るものであった。比較例（Ｎｏ．１３）は、Ｃｕ含有量が請求範囲の上限値を超えるため、粗面の均一性が劣るものであった。
比較例（Ｎｏ．１４）は、Ｔｉ含有量が請求範囲の上限値を超えるため、粗面の均一性が劣るものであった。
次に、粗焼鈍条件、冷間圧延率を変更した例について説明する。
＜実施例（Ｎｏ．１５、１６）、比較例（Ｎｏ．１７〜２１）＞
表２に示すように、実施例（Ｎｏ．１５、１６）、比較例（Ｎｏ．１７〜２１）は、アルミニウム合金の化学成分は実施例（Ｎｏ．１）と同様のものを使用し、粗焼鈍条件又は冷間圧延率を実施例（Ｎｏ．１）と異なる条件で実施し、厚さ０．３ｍｍのアルミニウム合金板を製造したこと以外は実施例１と同様とした。
＜実施例（Ｎｏ．１５、１６）、比較例（Ｎｏ．１７〜２１）＞
表２に示すように、実施例（Ｎｏ．１５、１６）、比較例（Ｎｏ．１７〜２１）は、アルミニウム合金の化学成分は実施例（Ｎｏ．１）と同様のものを使用し、粗焼鈍条件又は冷間圧延率を実施例（Ｎｏ．１）と異なる条件で実施し、厚さ０．３ｍｍのアルミニウム合金板を製造したこと以外は実施例１と同様とした。
そして、実施例（Ｎｏ．１）と同様にして引張強さ、一様伸び、曲げ疲労強度を算出した。また、実施例（Ｎｏ．１）と同様に電解粗面化処理を行い、粗面の均一性について確認した。その結果を表２に示す。なお、表２においては、前記実施例（Ｎｏ．１）の結果も併せて記載した。
表２に示すように、実施例（Ｎｏ．１、１５、１６）は、粗焼鈍温度条件、冷間圧延率が請求範囲を満足するため、曲げ疲労強度（表２では疲労強度と記載）、粗面の均一性が優れるものであった。
比較例（Ｎｏ．１７〜１９）は、粗焼鈍条件が請求範囲を満足しないため、一様伸びが請求範囲の下限値未満となり、曲げ疲労強度が劣るものであった。
比較例（Ｎｏ２０、２１）は、冷間圧延率が請求範囲を満足しないため、引張強さが請求範囲の下限値未満となり、曲げ疲労強度が劣るものであった。
次に、前記の実施例１と製造方法の異なる実施例について、その比較例と比較して具体的に説明する。
＜実施例（Ｎｏ．２２〜２４）、比較例（Ｎｏ．２５〜２９＞
実施例（Ｎｏ．１）と同様な化学成分を有するアルミニウム合金を溶解、鋳造して鋳塊を作製し、面削して４７０ｍｍ厚さとした。この鋳塊を６００℃×４ｈで均質化熱処理し、圧延終了温度２８０℃で熱間圧延して厚さ５ｍｍの圧延板を製造した。この圧延板を種々の条件で冷間圧延し、さらに、表３に示す種々の条件で中間焼鈍、冷間圧延して厚さ０．３ｍｍのアルミニウム合金板を製造した。
実施例（Ｎｏ．１）と同様な化学成分を有するアルミニウム合金を溶解、鋳造して鋳塊を作製し、面削して４７０ｍｍ厚さとした。この鋳塊を６００℃×４ｈで均質化熱処理し、圧延終了温度２８０℃で熱間圧延して厚さ５ｍｍの圧延板を製造した。この圧延板を種々の条件で冷間圧延し、さらに、表３に示す種々の条件で中間焼鈍、冷間圧延して厚さ０．３ｍｍのアルミニウム合金板を製造した。
そして、実施例（Ｎｏ．１）と同様にして引張強さ、一様伸び、曲げ疲労強度を算出した。また、実施例（Ｎｏ．１）と同様に電解粗面化処理を行い、粗面の均一性について確認した。その結果を表３に示す。
表３に示すように、実施例（Ｎｏ．２２〜２４）は、中間焼鈍条件、冷間圧延率が請求範囲を満足するため、曲げ疲労強度（表３では疲労強度と記載）、粗面の均一性に優れるものであった。
比較例（Ｎｏ．２５）は、中間焼鈍温度が請求範囲の下限値未満であるため、引張強さ、一様伸びが請求範囲の下限値未満となり、曲げ疲労強度が劣るものであった。
比較例（Ｎｏ．２６）は、中間焼鈍温度が請求範囲の上限値を超えるため、引張強さ、一様伸びが請求範囲の下限値未満となり、曲げ疲労強度が劣るものであった。
比較例（Ｎｏ．２７）は、中間焼鈍時間が請求範囲の上限値を超えるため、一様伸びが請求範囲の下限値未満となり、曲げ疲労強度が劣るものであった。
比較例（Ｎｏ．２８、２９）は、冷間圧延率が請求範囲の下限値未満であるため、引張強さが請求範囲の下限値未満となり、曲げ疲労強度が劣るものであった。
Claims (4)
- Ｓｉ：０．０３〜０．１０質量％、Ｆｅ：０．２５〜０．４０質量％、Ｃｕ：０．０１５〜０．０５質量％及びＴｉ：０．０５質量％以下を含み、残部がＡｌと不可避的不純物からなる印刷版用アルミニウム合金板であって、
前記アルミニウム合金板の引張強さが１６５〜１９０ＭＰａ、かつ、引張試験の際の公称応力−公称歪み曲線における一様伸びが０．５％以上であることを特徴とする印刷版用アルミニウム合金板。 - 請求項１に記載の印刷版用アルミニウム合金板の製造方法であって、
Ｓｉ：０．０３〜０．１０質量％、Ｆｅ：０．２５〜０．４０質量％、Ｃｕ：０．０１５〜０．０５質量％及びＴｉ：０．０５質量％以下を含み、残部がＡｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金を溶解、鋳造する第１工程と、
前記第１工程で製造された鋳塊を、圧延終了温度３００℃以下で熱間圧延する第２工程と、
前記第２工程で製造された圧延板を、４００〜４８０℃×１〜１０時間で焼鈍する第３工程と、
前記第３工程で焼鈍された圧延板を、圧延率８５％以上で冷間圧延する第４工程とを含む印刷版用アルミニウム合金板の製造方法。 - 請求項１に記載の印刷版用アルミニウム合金板の製造方法であって、
Ｓｉ：０．０３〜０．１０質量％、Ｆｅ：０．２５〜０．４０質量％、Ｃｕ：０．０１５〜０．０５質量％及びＴｉ：０．０５質量％以下を含み、残部がＡｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金を溶解、鋳造する第１工程と、
前記第１工程で製造された鋳塊を、圧延終了温度３００℃以下で熱間圧延し、さらに冷間圧延する第２工程と、
前記第２工程で製造された圧延板を、４３０〜５５０℃×１〜３０秒間で焼鈍する第３工程と、
前記第３工程で焼鈍された圧延板を、圧延率８５％以上で冷間圧延する第４工程とを含む印刷版用アルミニウム合金板の製造方法。 - 請求項１に記載の印刷版用アルミニウ合金板の表面を電気化学的に粗面化処理し、粗面化処理された表面を陽極酸化処理して酸化皮膜を形成し、その酸化皮膜の上に感光層を設けたことを特徴とする感光性平版印刷版。
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