JP2778661B2 - 印刷版用アルミニウム合金板及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オフセット印刷におけ
る印刷版の支持体として使用される印刷版用アルミニウ
ム合金板に関する。

【０００２】

【従来の技術】オフセット印刷においては、一般にアル
ミニウム又はアルミニウム合金板（以下、「アルミニウ
ム合金板」という場合にはアルミニウム板も含む）が支
持体として使用されているが、感光膜の密着性及び非画
像部における保水性の点から、支持体の表面を粗面化す
ることが必要である。

【０００３】従来、支持体表面の粗面化処理方法とし
て、ボール研磨法又はブラシ研磨法等の機械的処理法が
使用されていたが、最近では塩酸若しくはこれを主成分
とする電解液、又は硝酸を主成分とする電解液を使用し
て、支持体であるアルミニウム板の表面を電気化学的に
粗面化する電解粗面化処理法、又は前記機械的処理法と
前記電解粗面化処理法とを組み合わせた処理方法が主に
使用されている。これは、電解粗面化処理法によって得
られた粗面板が製版に適しており、また印刷性能も優れ
ているからである。更に、電解粗面化処理法では、アル
ミニウム合金板をコイル状にして連続処理する場合に適
しているからである。

【０００４】前述のようにして、粗面化されるアルミニ
ウム合金板には、その粗面化処理によって均一な凹凸が
形成されることが要求される。均一な凹凸が形成された
印刷版用アルミニウム合金板においては、感光膜との密
着性及び保水性が向上すると共に、優れた画像鮮明性及
び耐刷性を得ることができる。また、最近では粗面化処
理コストを低減させるため、より短時間又は低通電量で
均一な凹凸を形成することができる材料の開発が強く求
められている。

【０００５】例えば、粗面均一性が優れたアルミニウム
合金板として、Ｆｅ：０．２〜１．０重量％と、Ｓｎ、
Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎからなる群から選択された少なくと
も１種の元素を０．０５〜０．１重量％とを含有し、更
にＣｕ：０．１〜２重量％を含有するアルミニウム合金
板が提案されており（特開昭５８−２１０１４４号公
報）、このアルミニウム合金板は化学的エッチング処理
において優れた溶解速度を示し、均一なピット形成を促
進させるような金属間化合物を形成させることにより、
粗面均一性を向上させている。

【０００６】また、粗面均一性を向上させたアルミニウ
ム合金板として、Ｆｅ：０．１〜０．５重量％、Ｓｉ：
０．０３〜０．３０重量％、Ｃｕ：０．００１〜０．０
３重量％、Ｎｉ：０．００１〜０．０３重量％、Ｔｉ：
０．００２〜０．０５重量％、Ｇａ：０．００５〜０．
００２０重量％を含有し、Ｇａ及びＴｉの合計含有量が
０．０１０〜０．０５０重量％であるアルミニウム合金
板も提案されている（特開平３−１７７５２８号公
報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
粗面均一性の向上を図ったアルミニウム合金板において
は、処理条件によってはいずれも局部的に粗大ピットが
形成される場合があるため、実用化されていない。具体
的には、従来のアルミニウム合金板に電解処理を施す場
合において、前記アルミニウム合金板がしばらくの間無
通電の状態で電解液中に浸漬されると、化学的にエッチ
ングが進み、ピットが大きくなってしまう。このため、
このようなアルミニウム合金板に電解処理を施すと、そ
の表面は不均一な粗面化面となる。

【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、電解処理を施す場合において、無通電の状
態で電解液に浸漬される際のピットの発生を抑制するこ
とができ、電解処理による粗面均一性を向上させること
ができる印刷版用アルミニウム合金板及びその製造方法
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る印刷版用ア
ルミニウム合金板は、Ｆｅ：０．２５乃至０．６重量
％、Ｓｉ：０．０３乃至０．１５重量％、Ｔｉ：０．０
０５乃至０．０５重量％及びＮｉ：０．００５乃至０．
２０重量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物か
らなり、Ｎｉの含有量とＳｉの含有量との比が０．１≦
Ｎｉ／Ｓｉ≦３．７を満たすことを特徴とする。

【００１０】本発明に係る印刷版用アルミニウム合金板
の製造方法は、Ｆｅ：０．２５乃至０．６重量％、Ｓ
ｉ：０．０３乃至０．１５重量％、Ｔｉ：０．００５乃
至０．０５重量％及びＮｉ：０．００５乃至０．２０重
量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からな
り、Ｎｉの含有量とＳｉの含有量との比が０．１≦Ｎｉ
／Ｓｉ≦３．７を満たすアルミニウム合金鋳塊に、５０
０乃至６３０℃の温度で均質化処理を施し、その後開始
温度が４００乃至４５０℃で熱間圧延した後、冷間圧延
及び中間焼鈍を施し、更に最終冷間圧延することを特徴
とする。また、前記最終冷間圧延後の圧延板に、レベラ
ー矯正を施すことが好ましい。

【００１１】

【作用】本願発明者等は、電解処理を施す場合におい
て、無通電の状態で電解液に浸漬される際のピットの発
生を抑制することができ、電解処理による粗面均一性を
向上させることができる印刷版用アルミニウム合金板及
びその製造方法を開発すべく、種々の実験研究を行っ
た。

【００１２】その結果、本願発明者等はＮｉ及びＺｎを
アルミニウムに添加することにより、このアルミニウム
合金板は化学溶解性が向上し、その結果粗面均一性が向
上することを知見した。しかし、Ｎｉ及びＺｎは化学溶
解性が高いため、実際の処理ラインで採用されるような
処理条件、具体的には電解処理前又は処理の間に無通電
の状態でアルミニウム合金板が電解液中に浸漬される場
合においては、化学溶解により前記アルミニウム合金板
の表面に局部的にピットが発生し、これが起点となり電
解によって形成されるピットが局部的に粗大化すること
を見い出した。従って、単にＮｉ及びＺｎをアルミニウ
ム合金板に添加しただけでは全ての処理条件で粗面均一
性を向上させることはできず、何らかの方法でアルミニ
ウム合金板の化学溶解性を適正な範囲に制御することが
必要である。

【００１３】そこで、本願発明者等はアルミニウム合金
板の化学溶解性を適正な範囲に制御する方法について更
に鋭意研究を行った。その結果、Ｚｎを添加したアルミ
ニウム合金板については、その化学溶解性を制御するこ
とが困難であることが明らかとなったものの、Ｎｉを添
加したアルミニウム合金については、その添加量を制御
すると共に合金成分比を制御することにより、化学溶解
性を適正な範囲に制御することができ、無通電の状態で
電解液中に浸漬されるような条件においても粗面均一性
を向上させることができることを知見した。本発明はこ
のような知見に基づいてなされたものである。

【００１４】以下、本発明に係る印刷版用アルミニウム
合金板の成分添加理由及び組成限定理由並びに前記アル
ミニウム合金板の製造工程における製造条件について説
明する。

【００１５】Ｆｅ（鉄）：０．２５乃至０．６重量％ Ｆｅは純アルミニウム系合金の主要構成成分であり、ア
ルミニウム合金中において、Ａｌ−Ｆｅ系の金属間化合
物を形成する元素である。Ｆｅを添加することにより、
再結晶粒が微細化したり、組織の均一化による機械的強
度が維持される。また、Ｆｅは電解粗面化時のイニシャ
ルピットの開始点としての機能を有する。Ｆｅの添加量
が０．２５重量％未満であると、Ｆｅ−Ａｌ系の金属間
化合物が不足するため、電解粗面化時のイニシャルピッ
トの形成が不十分となる。また、０．６重量％を超えて
Ｆｅが添加されると、粗大化合物が形成され電解粗面化
面が不均一となってしまう。従って、Ｆｅの添加量は
０．２５乃至０．６重量％とする。

【００１６】Ｓｉ（シリコン）：０．０３乃至０．１５
重量％ Ｓｉは、アルミニウム合金中において、材料の化学溶解
性を抑制する働きを有する元素である。このため、Ｎｉ
との複合添加により化学溶解性を適正な範囲に制御する
ことができる。Ｓｉの添加量が０．０３重量％未満であ
ると、化学溶解性の制御が不十分であり、無通電の浸漬
状態におけるアルミニウム合金板のピットの発生を抑制
することができない。また、０．１５重量％を超えてＳ
ｉが添加されると、化学溶解性が過剰に抑制されるた
め、電解粗面化によるアルミニウム合金板の粗面ピット
の形成が不十分となり、均一な粗面を得ることができな
い。従って、Ｓｉの添加量は０．０３乃至０．１５重量
％とする。

【００１７】Ｔｉ（チタン）：０．００５乃至０．０５
重量％ Ｔｉは鋳造組織を微細化する元素である。Ｔｉの添加量
が０．００５重量％未満であると、微細化の効果を得る
ことができず、一方０．０５重量％を超えてＴｉが添加
されると、微細化効果が飽和するため、これ以上Ｔｉを
添加しても無駄であると共に、電解粗面化処理において
不均一なピットが生成しやすくなってしまう。従って、
Ｔｉの添加量は０．００５乃至０．０５重量％とする。

【００１８】Ｎｉ（ニッケル）：０．００５乃至０．２
０重量％ Ｎｉは材料の化学溶解性を向上させ、電解粗面化時のエ
ッチング量を向上させる元素である。また、Ｎｉはアル
ミニウム合金中においてＡｌ−Ｆｅ−Ｎｉ系の金属間化
合物を形成し、この化合物はＡｌ−Ｆｅ系の化合物より
更に電位が貴であるため、電解粗面化によるイニシャル
ピットの形成をより一層促進させ、短時間で均一な粗面
を得ることができる。即ち、Ｎｉを添加することは、短
時間での均一粗面の形成を可能とする。Ｎｉの添加量が
０．００５重量％未満であると、化学溶解性の向上が不
十分であり、加えてイニシャルピット形成能も不十分で
ある。このため、粗面化効率を向上させることができな
い。一方、０．２０重量％を超えてＮｉが添加される
と、化学溶解性が過剰となり、無通電の浸漬状態におけ
るアルミニウム合金板のピット形成を促進するため、粗
面ピットの均一性が損なわれてしまう。従って、Ｎｉの
添加量は０．００５乃至０．２０重量％とする。

【００１９】０．１≦Ｎｉ／Ｓｉ≦３．７ アルミニウム合金板の粗面均一性を向上させるために
は、Ｎｉの含有量とＳｉの含有量との比が上記範囲内で
あることが必要である。これは、Ｎｉを添加することに
より向上する化学溶解性を、Ｓｉが有する化学溶解性の
抑制能により制御することによって、粗面均一性を向上
させると共に、無通電の浸漬状態におけるピットの発生
を抑制するための適正な化学溶解性を有するアルミニウ
ム合金板を得ることができるからである。しかし、Ｎｉ
／Ｓｉの値が３．７より大きい場合には、化学溶解性の
抑制が不十分であり、無通電状態におけるピットの発生
を抑制することができない。一方、Ｎｉ／Ｓｉの値が
０．１より小さい場合には、化学溶解性が過剰に抑制さ
れるため、電解粗面化時のエッチング量が過小となり、
均一な粗面を得ることができない。

【００２０】次に、アルミニウム合金板の製造工程にお
ける均質化処理温度及び熱間圧延開始温度の制限理由に
ついて説明する。

【００２１】均質化処理温度：５００乃至６３０℃ アルミニウム合金鋳塊からアルミニウム合金板を圧延等
により製造する場合において、圧延の前に所定温度で均
質化処理を施す必要がある。この温度が５００℃未満で
あると、十分に均質化することができず、アルミニウム
合金板の電解粗面化面が不均一となる。また、６３０℃
の温度を超えて均質化処理を施すと、合金鋳塊における
固溶量が大きくなりすぎてしまい、電解粗面化時のイニ
シャルピットの起点が少なくなって、均一な粗面を得る
ことができない。従って、均質化処理の温度は５００乃
至６３０℃とする。

【００２２】熱間圧延開始温度：４００乃至４５０℃ 上述した均質化処理の後、熱間圧延を施す場合には、所
定温度で圧延を開始する必要がある。この開始温度が４
００℃未満であると、圧延中の動的再結晶が不十分であ
り、圧延板の結晶組織が不均一となってしまう。一方、
４５０℃を超えて熱間圧延を開始すると、熱間パスにお
いて結晶粒が過剰成長してしまう。このため、熱間圧延
の開始温度が上記範囲から外れると、粗面均一性が劣化
してしまう。従って、熱間圧延の開始温度は４００乃至
４５０℃とする。なお、この圧延処理を行う場合には、
均質化処理後に上記熱間圧延開始温度の範囲にまで冷却
して圧延してもよく、また均質化処理の終了後に温度が
低下したアルミニウム合金板を再度加熱して圧延しても
よい。

【００２３】また、最終冷間圧延後におけるアルミニウ
ム合金板の平面度を高めるために、レベラー矯正を施す
ことが好ましい。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、本発明の特
許請求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。先
ず、下記表１に示す化学組成からなるアルミニウム合金
鋳塊を、面削して４７０ｍｍの厚さとし、５９０℃の温
度で４時間の均質化処理を施した。その後、圧延開始の
温度を４３０℃で熱間圧延処理した後、冷間圧延処理を
施した。そして、中間焼鈍を施した後、更に冷間圧延し
て厚さが０．３ｍｍのアルミニウム合金板を製造した。
なお、下記表１において、本発明の特許請求の範囲から
外れる値には下線を付して示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】次に、上述のようにして製造した各アルミ
ニウム合金板に、下記表２に示す処理条件にて脱脂及び
中和洗浄を施し、その後無通電状態で浸漬した後、浸漬
していた電解液内において交流電解粗面化処理を施し
た。そして、電解により形成された酸化物等を除去する
デスマット処理を施した。このデスマット処理の終了
後、各アルミニウム合金板を水洗及び乾燥させた後、一
定の大きさを切り取って、これを供試材とした。

【００２７】

【表２】

【００２８】上記表２に示す条件にて処理が施された各
供試材について、エッチング性及び均一性を下記の基準
によって評価した。

【００２９】エッチング性の評価基準 各供試材の粗面化表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使
用して表面観察を行い、撮影の総面積が０．０２ｍｍ²
となるように顕微鏡写真を撮影した。なお、ＳＥＭの倍
率は３５０倍とした。この写真を基にして、粗面化され
ていない部分の面積を求め、下記数１により未エッチン
グ率を算出した。

【００３０】

【数１】未エッチング率（％）＝粗面化されていない部
分の面積／全体の面積×１００

【００３１】このようにして算出した未エッチング率に
よりエッチング性を評価した。即ち、未エッチング率が
０．０〜８．０％である場合は良好、８．０％を超える
場合は不良として、下記表３に夫々「○」及び「×」で
示す。

【００３２】均一性の評価基準 粗面化した各供試材の表面をＳＥＭを使用して表面観察
し、倍率が５００倍の顕微鏡写真を撮影した。この写真
上において総計１００ｃｍの線を引き、線の下に写って
いるピットの大きさを測定した。このとき、最小のピッ
トと最大のピットとの大きさの差が３μｍ未満の場合に
は均一性が良好、３μｍより大きい場合には均一性が不
良として、下記表３に夫々「○」及び「×」で示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】上記表３に示すように、実施例Ｎｏ１〜６
については、エッチング性及び均一性がいずれも良好で
あり、均一な粗面化面を得ることができた。

【００３５】一方、比較例Ｎｏ１については、Ｎｉの添
加量が所定量より少ない場合であり、粗面化効率が悪く
エッチング性が不良であった。また、形成されたピット
は不均一であった。

【００３６】比較例Ｎｏ２については、Ｎｉの添加量が
所定量より多く、Ｎｉ／Ｓｉの値が所定値より大きい。
このため、化学溶解性が過剰となり、エッチング性は良
好であるものの、粗面ピットの均一性が不良であった。

【００３７】比較例Ｎｏ３については、Ｓｉの添加量が
所定量より多い場合であり、化学溶解性が過剰に抑制さ
れたため、エッチング性及び均一性はいずれも不良であ
った。

【００３８】比較例Ｎｏ４については、Ｓｉ及びＴｉの
添加量が所定量より少なく、Ｎｉ／Ｓｉの値が所定値よ
り大きい。このため、エッチング性は良好であるもの
の、化学溶解性の制御が不十分であるため、均一性は不
良であった。

【００３９】比較例Ｎｏ５については、Ｎｉ／Ｓｉの値
が所定値より小さい場合であり、化学溶解性が過剰に抑
制されたため、エッチング性及び均一性はいずれも不良
であった。

【００４０】比較例Ｎｏ６及び７については、夫々Ｆｅ
の添加量が所定量より少ない場合及び多い場合である。
このため、いずれも均一性が不良であり、特にＦｅの添
加量が少ない比較例Ｎｏ６では、電解粗面化時のイニシ
ャルピットの形成が不十分であるため、エッチング性が
不良であった。

【００４１】比較例Ｎｏ８及び９については、夫々Ｔｉ
の添加量が所定量より少ない場合及び多い場合である。
これらはいずれもエッチング性が良好であるものの、均
一性が不良であった。

【００４２】次に、本発明の第２の実施例として、所定
のアルミニウム合金鋳塊に均質化処理及び圧延処理等を
施して印刷版用アルミニウム合金板を製造する場合につ
いて説明する。先ず、上記表１に示す実施例Ｎｏ１〜３
の化学組成からなるアルミニウム合金鋳塊を面削して４
７０ｍｍの厚さとし、下記表４に示す温度条件で均質化
処理及び熱間圧延を施した。そして、熱間圧延を施した
後、冷間圧延及び中間焼鈍を施し、更に最終冷間圧延を
施して厚さが０．３ｍｍのアルミニウム合金板を製造し
た。なお、下記表４において、本発明の特許請求の範囲
から外れる値には下線を付して示す。

【００４３】次いで、各アルミニウム合金板に対し、上
記表２に示す処理条件にて脱脂、中和洗浄、浸漬、交流
電解処理及びデスマットを順に施した。そして、各アル
ミニウム合金板を水洗及び乾燥させた後、一定の大きさ
を切り取って、これを供試材とした。

【００４４】その後、各供試材について、エッチング性
及び均一性について上述した第１の実施例における評価
基準と同様にして評価した。その結果を、アルミニウム
合金板の製造工程における温度条件と併せて下記表４に
示す。

【００４５】

【表４】

【００４６】上記表４に示すように、実施例Ｎｏ７〜９
については、いずれもエッチング性及び均一性の評価に
おいて、良好な結果となった。

【００４７】一方、比較例Ｎｏ１０については、エッチ
ング評価は良好であるものの、均質化処理の温度が所定
温度より低いため、均一性は不良であった。また、比較
例Ｎｏ１１については、均一性は良好であるものの、均
質化処理の温度が所定温度より高いため、電解粗面化時
のイニシャルピットの起点が少なくなり、エッチング性
は不良であった。

【００４８】比較例Ｎｏ１２及び１３については、いず
れも熱間圧延の開始温度が所定温度の範囲から外れてお
り、前記開始温度が低い比較例Ｎｏ１２は圧延板の結晶
組織が不均一となり、一方前記開始温度が高い比較例Ｎ
ｏ１３は熱間パスにおいて結晶粒が過剰成長した。この
ため、これらはいずれもエッチング評価は良好であるも
のの、均一性が不良であった。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アルミニウム合金板を所定の成分組成とし、また所定の
熱処理条件にてアルミニウム合金板を製造することによ
り、電解粗面化処理を施す場合において、前記処理前又
は前記処理の間に無通電の状態で電解液中に浸漬されて
も、均一なピットが形成され、良好な粗面化面を有する
印刷版用アルミニウム合金板を得ることができる。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−177528（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−122241（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−230946（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C22C 21/00 B41N 1/08 C22F 1/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｆｅ：０．２５乃至０．６重量％、Ｓ
   ｉ：０．０３乃至０．１５重量％、Ｔｉ：０．００５乃
   至０．０５重量％及びＮｉ：０．００５乃至０．２０重
   量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からな
   り、Ｎｉの含有量とＳｉの含有量との比が０．１≦Ｎｉ
   ／Ｓｉ≦３．７を満たすことを特徴とする印刷版用アル
   ミニウム合金板。
2. 【請求項２】 Ｆｅ：０．２５乃至０．６重量％、Ｓ
   ｉ：０．０３乃至０．１５重量％、Ｔｉ：０．００５乃
   至０．０５重量％及びＮｉ：０．００５乃至０．２０重
   量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からな
   り、Ｎｉの含有量とＳｉの含有量との比が０．１≦Ｎｉ
   ／Ｓｉ≦３．７を満たすアルミニウム合金鋳塊に、５０
   ０乃至６３０℃の温度で均質化処理を施し、その後開始
   温度が４００乃至４５０℃で熱間圧延した後、冷間圧延
   及び中間焼鈍を施し、更に最終冷間圧延することを特徴
   とする印刷版用アルミニウム合金板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記最終冷間圧延後の圧延板に、レベラ
   ー矯正を施すことを特徴とする印刷版用アルミニウム合
   金板の製造方法。