专利名称：平版印刷版用铝合金板的制作方法
技术领域：
本发明涉及平版印刷版用铝合金板，特别是涉及能够利用电化学腐蚀处理将表面均匀地粗化的同时，具有优异的强度及耐热软化性的平版印刷版用铝合金板。
背景技术：
作为平版印刷版(包含胶版印刷版)的支承体，一般地使用铝合金板，对于支承体，从提高感光膜的紧密性和提高非图像部的保水性的观点出发，进行表面粗化处理。
作为表面粗化处理的方法，在现有技术中，采用球式磨版(ボ一ルグレィニング)、刷式磨版(ブラシグレィニング)、金属丝式磨版(ヮィヤ一グレィニング)等机械式表面粗化法，作为支承体，迄今为止，使用JIS A1100(铝纯度99.0％)、A3003(铝纯度98.0～98.5％)等。
为了适宜制版及印刷性能优异，能够进行卷材的连续处理等，利用电化学腐蚀处理将支承体用铝合金板的表面进行表面粗化的方法正在急剧发展。电化学腐蚀处理，作为电解液，采用盐酸或以盐酸为主体的电解液(下面称之为盐酸系电解液)以及硝酸或以硝酸为主体的电解液(下面称之为硝酸系电解液)，所以作为支承体应用获得比较均匀的电解表面粗化的A1050(铝纯度99.5％)等效材料，通过恰当地选择在支承体上涂布的感光层，可以获得达到10万张清晰的印刷品。
此外，为了提高印刷版的耐印刷性，在将以铝合金板作为支承体的印刷版用通常的方法曝光、显影处理后，通过在高温加热处理(所谓过热处理)将图像部进行强化。由于过热处理，通常在加热温度200～290℃、加热时间3～9分钟的条件下进行，所以，在过热处理时，必须具有支承体的强度不会降低的耐热性(耐过热性)。
进而，最近，伴随着印刷技术的进步，印刷速度加快，与施加到机械地固定在印刷机的印版滚筒的两侧的印刷版的应力的增大相对应，对支承体的强度的要求加大，由于当支承体的强度不足时，其固定部分会发生变形或破损，造成印刷偏差等故障，所以，在需要前述耐过热性的同时，支承强度的提高是不可缺少的。
为了满足这种要求，具体地说，尝试常用以A1050等效的材料为基础，添加Mg，Zn等的支承体。作为添加Mg的支承体，提出了下述方案，即添加Fe0.30～0.40％，Si0.05～0.25％，Cu0.40％以下，Mn0.05％以下，Mg0.10～0.30％的铝合金支承体(参照特开2001-49373号公报)，添加Mg0.05～0.3％，Si0.02～0.3％，Fe0.1～0.4％，Cu0.05％以下的铝合金支承体(参照特开昭61-146598号公报)，添加Fe0.05～0.5％，Mg0.1～0.9％，V及Ni中至少一种0.01～0.3％，Si0.2％以下，Cu0.05以下的铝合金支承体(参照特开昭62-230946号公报)，含有Mg0.005～0.2％，Cu0.3％以下，添加Mn1.5％以下，Cr0.3％以下，Fe1.0％以下，Si1.0％以下中的一种或两种以上的铝合金支承体(参照特开昭59-93850号公报)，添加Si0.05～0.7％，Mg0.05～3％，Zr0.01～0.25％的铝合金支承体(参照特开昭62-74693号公报)。
作为添加Zn的支承体，提出了以下方案，即含有Fe0.25～0.6％，Si0.03～0.1％，Cu0.05％以下，Ti0.05％以下，Zn0.01～0.10％，(Zn％/2)+Ti％-Cu％≥0.003％的铝合金支承体(参照特开平8-311592号公报)，含有Fe0.20～0.6％，Si0.03～0.1％，Zn0.04～0.1％，Zn％/Fe％≥0.2％的铝合金支承体(参照特开平9-316582号公报)，含有Fe0.11～0.60％，Si0.01～0.20％，Ni0.005～0.075％，Zn0.005～0.75％，Cu不足0.05％，满足Zn％≤0.08-Ni％，Fe％≥0.1+Si％的铝合金支承体(特开2001-219662号公报)，含有Fe0.05～0.5％，Si0.02～0.2％，Cu0.001～0.05％，Ti0.003～0.04％，Mg0.001～0.3％，Mn0.001～0.05％，Zn0.001～0.05％的铝合金板制成的平版印刷版用支承体(特开2002-363799号公报)等。
但是，上述支承体用铝合金板，不能完全满足在利用盐酸系电解液及硝酸系电解液进行的电解表面粗化处理中的均匀的表面粗化凹痕的形成、高强度。耐过热性的要求，并不具备用于适应于对感光膜的紧密性、非图像部的保水性等严格要求的足够的特性。
发明内容
本发明的发明者等人，为了获得能够满足对感光膜在印刷版上的紧密性以及非图像部的保水性的严格要求，进一步提高表面粗化凹痕的均匀性，能够满足高强度及耐过热性的要求的印刷版支承用铝合金板，对于以A1050等效材料为基础的前述铝合金支承体中的所含成分的量、所包含的成分的彼此关系与上述各种特性的相关性，进行进一步多方面研究的结果，发现，通过令特定量的Mg和Zn共存，在提高强度及耐热性的同时，可以获得优异的表面粗化特性。
本发明鉴于上述见解，其目的是，提供一种通过电化学表面粗化处理，在表面上形成极为均匀的凹痕，获得更加优异的感光膜的紧密性及保水性，同时，强度及耐过热性优异的平版印刷版用铝合金板。
为达到上述目的，根据本发明的技术方案1所述的平版印刷版用铝合金板，其特征在于，包含有，Mg0.1～0.3％(质量％，以下相同)，Zn大于0.05％并且小于等于0.5％，Fe0.2～0.6％，Si0.03～0.15％，Cu小于等于0.02％，Ti0.003～0.05％，其余由铝和杂质构成。
根据技术方案2所述的平版印刷版用铝合金板，其特征在于，包含有，Mg0.1～0.3％，Zn大于0.05％并且小于等于0.5％，Mn大于0.05％且小于等于0.3％，Fe0.2～0.6％，Si0.03～0.1 5％，Cu小于等于0.02％，Ti0.003～0.05％，其余由铝和杂质构成。
此外，根据技术方案3所述的平版印刷版用铝合金板，在技术方案1或2中，其特征在于，Mg的含量和Zn的含量满足0.4×Zn％≤Mg％≤4×Zn％的关系。
根据本发明，提供一种平版印刷版用铝合金板，通过电化学表面粗化处理形成均匀的凹痕，获得更优异的与感光膜的紧密性及保水性的同时，可以进一步改进图像的清晰性和耐印刷性，进而强度和耐热软化性优异。
具体实施例方式
下面说明在本发明的平版印刷版用铝合金板中所含成分的意义及对其加以限定的理由。
Mg，其大部分固溶在铝中，起着提高强度和耐热软化性的作用。所谓强度，是指作为印刷版用支承体在常温下的抗拉强度，在实用当中的优选范围在160MPa以上。耐热软化性，也称作耐过热性，是加热到280℃左右的温度后的0.2％屈服强度，90MPa以上是实用时所需的范围。Mg的优选含量在0.1～0.3％的范围内，不满0.1％时，其效果不足，大于0.3％时，在表面粗化处理中的凹痕的均匀性降低，容易产生非图像部的污染。
Zn和Mg一样，大部分固溶到铝中，但和Mg不同，不是提高强度和耐软化性的作用，而是对形成在铝表面上的氧化被膜产生影响。形成在铝表面上的氧化被膜中，具有放置在室温时形成的氧化被膜(自然氧化被膜)和在制造过程中进行热处理时形成的氧化被膜，Zn对两者均产生影响。
即，在含有Mg的铝合金中，特别是通过均化处理，热轧时的加热，中间退火等热处理，容易形成以Mg的氧化物(MgO系氧化物)为主体的氧化被膜，由于该氧化被膜是活性且多孔的，所以，在电解表面粗化处理中，与处理液的浸润性良好，促进表面粗化，但反过来，凹痕容易变得不均匀。通过含有Zn，能够改进这种表面粗化结构的不均匀性，具有抑制Mg氧化物引起的活性化的功能。Zn的优选的含量范围为，大于0.05％，小于等于0.5％，在0.05％以下时，上述效果小，当含量大于0.5％时，抑制由Mg氧化物引起的活性效果增大，表面粗化变得不均匀，并且，容易生成粗大的金属间化合物，在电解处理时形成粗大的凹痕，表面粗化进一步变得不均匀。Zn的更优选的含量范围为0.06～0.5％。
Mg的含量及Zn的含量，优选满足0.4×Zn％≤Mg％≤4×Zn％的关系，当0.4×Zn％＞Mg％时，由于相对于Mg，Zn量过剩，所以，对Mg氧化物产生的活性抑制效果增大，电解处理时凹痕的形成变得不均匀，粗糙面的形成容易变得不均匀。在Mg＞4×Zn％时，相对于Mg量，Zn量过少，抑制由Mg氧化物引起的活性的作用小，在这种情况下，电解处理时的凹痕形成变得不均匀，粗糙面的形成容易变得不均匀。
Fe生成Al-Fe系金属间化合物，此外，与Si共存，生成Al-Fe-Si系金属间化合物，通过这些化合物的分散，再结晶组织微细化，这些化合物成为凹痕发生的起点，使电解处理时的凹痕的形成均匀且微细地分布。Fe的优选的含量在0.2～0.6％的范围内，不足0.2％时化合物的分布变得不均匀，电解处理时的凹痕的形成变得不均匀。但当大于0.6％时，生成粗大的化合物，表面粗化结构的均匀性降低。
Si与Fe共存，生成Al-Fe-Si系金属间化合物，通过该化合物的分散，在结晶组织微细化，这些化合物成为凹痕发生的起点，使电解处理时的凹痕的形成均匀并且微细地分布。Si的优选含量在0.03～0.15％的范围内，在不足0.03％时，化合物的分布变得不均匀，电解处理时的凹痕的形成不均匀。当大于0.15％时，生成粗大的化合物，并且容易析出单体Si，降低粗糙面结构的均匀性。
Cu易于固溶到铝中，在0.03％以下(不包括0％)的范围内，具有将凹痕微细化的效果，但当大于0.03％时，电解处理时的凹痕容易变得粗大且不均匀。此外，在本发明中，从为了获得前述Fe及Si的含量所采用的生金中混入的Cu量为5～100ppm(0.0005～0.01％)左右。
Ti将铸锭组织变得微细，将结晶晶粒微细化，其结果，使电解处理时的凹痕的形成变得均匀，防止进行作为印刷版的处理时产生条纹。Ti的优选含量范围为0.003～0.05％，不足0.003％时，其效果小，含量大于0.05％时，生成Al-Ti系的粗大化合物，表面粗化结构容易变得不均匀。此外，为了铸锭组织的微细化，在与Ti一起添加B时，优选地，使Ti的含量范围在0.01％以下。
Mn具有提高强度和耐热软化性的功能。Mn的优选含量范围为，大于0.05％到0.3％的范围，在0.05％以下时，其效果小，当大于0.3％时，容易生成粗大的Al-Fe-Mn系或者Al-Fe-Mn-Si系金属间化合物，电解处理时的表面粗化变得不均匀。Mn的更优选的含量范围为0.06～0.3％。
此外，在本发明的铝合金板中，当含有Pb下于等于100ppm，Cr小于等于100ppm，In小于等于50ppm，Sn小于等于50ppm，Ni小于等于50ppm，Ga小于等于300ppm，V小于等于200ppm时，不会损及本发明的效果。
根据本发明的平版印刷版支承体用铝合金板的制造，通过将前述技术方案1～3中任何一个中所述的铝合金铸锭均化处理后，通过进行热轧、冷轧来进行。在冷轧的过程中，也可以进行中间退火。例如，在400～600℃的温度下进行均化处理，进行在350～600℃的温度下开始热轧的热轧，在热轧之后以50～98％的范围的轧制加工度进行冷轧。在进行中间退火时，在热轧之后，在连续退火炉中例如在350～550℃的温度保持0～30秒钟的条件下，进行中间退火后，以50～98％的范围的轧制加工度进行冷轧。此外，在热轧之后，进行冷轧，在冷轧的过程中进行前述中间退火之后，实施精冷轧。
实施例下面，将本发明的实施例与比较例对比进行说明，同时，据此证实其效果。此外，这些实施例是用于说明本发明的一种优选实施形式，从而，本发明并不受此限制。
实施例1熔化并铸造表1所示组成的铝合金，切削所得的铸锭的两面，成形为厚度500mm、宽度1000mm、长度3500mm，在450℃的温度下实行均化处理后，加热到400℃的温度，开始热轧，在热轧后，进行冷轧，然后，进行精冷轧，获得厚度0.30mm的板材。
对于所获得的铝合金板，在常温下进行抗拉试验，测定抗拉强度，同时，作为耐热软化性指标，用将铝板保持在280℃的温度的过热处理器加热8分钟之后，进行抗拉试验，测定0.2％屈服强度，作为支承体的强度评价耐过热性。此外，屈服强度的测定，沿着与铝合金板的轧制方向平行的方向(L方向)进行，在常温下的抗拉强度为160MPa以上时，为合格(○)，不足160Mpa为不合格(×)。此外，当在280℃加热8分钟之后(下面，称之为加热后)的0.2％屈服强度在90MPa以上时，作为合格(○)，不足90Mpa时，作为不合格(×)。
此外，将所获得的铝合金板，在表2所示的处理条件下进行脱脂、中和清洗处理后，进行交流电解表面粗化处理，进而，为了除去由电解形成的氧化物，进行剥黑膜处理后，进行阳极氧化处理，水洗，干燥，切割成一定的大小，作为试验材料。
对于各个试验材料，利用扫描电子显微镜(SEM)，以500倍的放大率，观察表面，摄制视场面积为0.04mm2的照片，利用获得的照片，进行下面的评价。评价结果示于表3。
未腐蚀部的发生未腐蚀部大于20％时，评价为不好(×)，在15～20％时，作为良好(○)，不足15％时，评价为优良(◎)。
腐蚀的均匀性当量圆直径大于10μm的大的凹痕相对于全部凹痕的面积率大于20％时，评价为不好(×)，在10～20％时，作为良好(○)，不足10％时，评价为优良(◎)。
表1
《注》Mg量与Zn量的关系式合金A是Mg％＞4×Zn％、合金I是0.4×Zn％＞Mg％
表2
表3
如可从表3看出的，根据本发明的试验材料No.1～10中的任何一个，支承体的强度(常温下的抗拉强度)，耐过热性(加热后的0.2％屈服强度)优异，显示出良好的表面粗化性。
比较例1熔化铸造表4所示的组成的铝合金，按照与实施例1相同的工序制厚度0.30mm的板材，将获得的铝合金板与实施例1一样，测定常温的0.2％屈服强度，以及在温度为280℃加热8分钟后的0.25的屈服强度。此外，在表2所示的处理条件下进行脱脂、中和清洗处理后，进行交流电解表面粗化处理，进而，除去通过电解形成的氧化物，进行剥黑膜处理后，进行阳极氧化处理，水洗干燥，切割成一定的大小，作为试验材料。在表4中，对于和本发明的条件不符的，加上下划线。
对于各个试验材料，利用扫描电子显微镜(SEM)，以500倍的放大率，观察表面，摄制视场面积为0.04mm2的照片，利用获得的照片，进行下面的评价。评价结果示于表5。
表4
表5
如表5所示，试验材料No.11，由于Mg量少，常温下的抗拉强度及加热后的0.2％屈服强度降低，此外，未腐蚀部增多，凹痕不均匀。试验材料No.12，由于Mg量多，凹痕的大小产生起伏。试验材料No.13，由于Zn量少，所以，凹痕的大小不均匀，试验材料No.14，由于Zn量多，所以在产生粗大的凹痕的同时，未腐蚀部增多。试验材料No.15由于Mn量多，所以，产生粗大的凹痕，凹痕的大变得小不均匀。试验材料No.16，由于Fe量少，所以凹痕变得不均匀，试验材料No.17由于Fe量少，所以，形成粗大的凹痕部，产生未腐蚀部。试验材料No.18，由于Si量少，所以，凹痕的大小变得形式均匀，试验材料No.19，由于Si量多，所以，产生粗大的凹痕，凹痕的大小变得不均匀。试验材料No.20，由于Cu量多，未腐蚀部增多。
试验材料No.21，由于Ti量多，所以，产生粗大的凹痕，试验材料No.22，由于Mg、Zn量和Mn量少，所以，常温的抗拉强度及加热后的0.2％屈服强度降低。
权利要求
1.一种平版印刷版用铝合金板，其特征在于，包含有，Mg0.1～0.3％，Zn大于0.05％且小于等于0.5％，Fe0.2～0.6％，Si0.03～0.15％，Cu小于等于0.02％，但不包括0％，Ti0.003～0.05％，其余由铝和杂质构成。
2.一种平版印刷版用铝合金板，其特征在于，包含有，Mg0.1～0.3％，Zn大于0.05％且小于等于0.5％，Mn大于0.05％且小于等于0.3％，Fe0.2～0.6％，Si0.03～0.15％，Cu小于等于0.02％，但不包括0％，Ti0.003～0.05％，其余由铝和杂质构成。
3.如权利要求1或2所述的平版印刷版用铝合金板，其特征在于，Mg含量和Zn含量满足0.4×Zn％≤Mg％≤4×Zn％的关系。
全文摘要
本发明提供一种利用电化学表面粗化处理形成均匀的凹痕的、强度和耐热软化性优异的平版印刷版用铝合金板，该平版印刷版用铝合金板，其特征在于，包含有，Mg0.1～0.3％，Zn大于0.05％且小于等于0.5％，Fe0.2～0.6％，Si0.03～0.15％，Cu小于等于0.02％，Ti0.003～0.05％，其余由铝和杂质构成。也可以添加大于0.05％且小于等于0.3％的Mn。
文档编号C22C21/00GK1572533SQ200410047649
公开日2005年2月2日 申请日期2004年5月27日 优先权日2003年5月30日
发明者扇博史, 日比野淳 申请人:住友轻金属工业株式会社